DE10018708A1 - Kraftstoffeinspritzpumpe - Google Patents

Abstract

Es wird eine Kraftstoffeinspritzpumpe (10) vorgesehen, die einen Kraftstoffausstoß stoppt, wenn eine bewegbare Einheit (20) zur Druckbeaufschlagung des Kraftstoffs über einen oberen Totpunkt hinaus angehoben wird, wobei sie sich von einem Nockenring (32) löst. Die Kraftstoffeinspritzpumpe (10) verhindert, daß die bewegbare Einheit (20) mit dem Nockenring (32) kollidiert und Elemente der Kraftstoffeinspritzpumpe (10) beschädigt. Die bewegbare Einheit (20) hat einen Kolben (21). Ein Abschnitt (22) des Kolbens (21) hat einen Außendurchmeser (d), der kleiner als ein Innendurchmesser einer inneren Gleitfläche (13) eines Zylinders (11) ist, in dem der Kolben (21) angeordnet ist. Ein Außendurchmesser (D1) eines anderen Abschnitts (23) des Kolbens (21) ist etwas größer als der Innendurchmesser (D2) der inneren Paßfläche (14) des Zylinders (11). Wenn eine Antriebswelle (30) überdreht, nehmen eine Geschwindigkeit einer Umlaufbewegung des Nockenrings (32) und eine Geschwindigkeit der Hin- und Herbewegung der bewegbaren Einheit (20) zu. Dies bewirkt, daß eine Massenbeschleunigungskraft der bewegbaren Einheit (20) in deren Hubrichtung eine Vorspannkraft einer Feder (27) übersteigt. Auf diese Weise wird der Kolben (21) manchmal über einen oberen Totpunkt hinaus angehoben. In diesem Fall werden die Abschnitte (23) mit größerem Außendurchmesser (D1) in die Paßflächen (14) mit kleinerem Innendurchmesser (D2) eingepresst, und die Hin- und Herbewegung der bewegbaren Einheit (20) wird ...

Description

Diese Erfindung bezieht sich im allgemeinen auf eine Kraftstoffeinspritzpumpe für Verbrennungsmotoren, und insbesondere auf eine Kraftstoffeinspritzpumpe für Verbrennungsmotoren, die Beschädigungen der Kraftstoffeinspritzpumpe während eines Überdrehens des Verbrennungsmotors vermindert.

Wie in dem japanischen offengelegten Patent Nr. 249 134/1994 offenbart ist, ist eine Kraftstoffeinspritzpumpe bekannt, bei der ein Antriebskraftübertragungselement (Nockenring), das an einer Antriebswelle exzentrisch montiert ist, entsprechend einer Drehung der Antriebswelle umlaufend bewegt wird. Das Übertragungselement treibt hin- und herbewegbare Kolben an, die unter gleichen Winkelabständen umfänglich um die Antriebswelle angeordnet sind. Durch diesen Vorgang setzen die Kolben einen in Druckkammern eingesaugten Kraftstoff unter Druck.

Ein Beispiel der vorstehend beschriebenen Kraftstoffeinspritzpumpe ist in Fig. 4 gezeigt. Hier ist eine Kraftstoffeinspritzpumpe 100 als eine Radialkolbenpumpe gezeigt, bei der in eine Kraftstoffdruckkammer 106 eingesaugter Kraftstoff durch eine Hin- und Herbewegung von Kolben 102 mit Druck beaufschlagt wird. Bei der Kraftstoffpumpe der Fig. 4 sind die Kolben 102 üblicherweise in Winkelabständen von 120° um eine Antriebswelle 110 angeordnet. Jedoch sind gemäß Fig. 4 zwei der drei Kolben 102 weggelassen, so daß nur ein verbleibender Kolben 102 gezeigt ist.

Der Kolben 102 ist in einem Zylinder 101 derart gelagert, daß der Kolben 102 frei hin- und herbewegt werden kann. Ein Mitnehmer 103 gleitet auf einem Nockenring 112, der gleitbar um eine äußere Mantelfläche eines Nockens 113 eingepaßt ist. Eine untere Aufnahme 104 nimmt eine Vorspannkraft einer Feder 105 auf, die den Kolben 102 und den Mitnehmer 103 gegen den Nockenring 112 drückt. Der Kolben 102, der Mitnehmer 103 und die untere Aufnahme 104 bilden eine bewegbare Einheit.

Wenn ein Verbrennungsmotor (nachfolgend als Motor bezeichnet) infolge eines anormalen Verbrennungsvorgangs überdreht, überdreht die Antriebswelle 110, was einen Anstieg der Geschwindigkeit der Hin- und Herbewegung der bewegbaren Einheit bewirkt. Dies bewirkt, daß eine Massenbeschleunigungskraft in der Hubbewegung der bewegbaren Einheit größer als die Vorspannkraft der Feder 105 wird. Als Ergebnis löst sich der Mitnehmer 103 von dem Nockenring 112.

Wenn sich der Mitnehmer 103 von dem Nockenring 112 löst, bewegt sich der Kolben 102 über den oberen Totpunkt hinaus. Als Ergebnis wird die Menge des von der Kraftstoffeinspritzpumpe 100 ausgestoßenen Kraftstoffs nicht mit einer hohen Genauigkeit gesteuert. Außerdem können die Elemente der bewegbaren Einheit infolge eines Stoßes der sich von dem Nockenring 112 lösenden Aufnahme 103 an den Nockenring 112 beschädigt werden. Die vorliegende Erfindung wurde im Hinblick auf diese Nachteile ausgestaltet.

Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Kraftstoffeinspritzpumpe vorzusehen, die daran angepaßt ist, die Kraftstoffzufuhr zu stoppen, wenn eine bewegbare Einheit zur Druckbeaufschlagung des Kraftstoffs über einen oberen Totpunkt hinaus angehoben wird und sich von einem entsprechenden Antriebskraftübertragungselement löst.

Es ist eine andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine bewegbare Einheit, die sich von dem Antriebskraftübertragungselement gelöst hat, vor einem Kollidieren mit dem Antriebskraftübertragungselement und dadurch vor einem Herbeiführen eines Schadens zu bewahren.

Um diese und andere Aufgaben der vorliegenden Erfindung zu lösen, wird eine Kraftstoffeinspritzpumpe vorgesehen, die eine Einrichtung zum Regulieren der Hin- und Herbewegung der bewegbaren Einheit hat, wenn die bewegbare Einheit über den oberen Totpunkt hinaus angehoben wurde. Solch eine Kraftstoffeinspritzpumpe weist eine bewegbare Einheit auf, die daran angepaßt ist, einen in eine Kraftstoffkammer eingesaugten Kraftstoff mit Druck zu beaufschlagen. Die bewegbare Einheit hat zumindest einen Abschnitt mit einem ersten Außendurchmesser und einen Abschnitt mit einem zweiten Außendurchmesser. Eine Stütze ist vorgesehen, die einen Abschnitt mit einem ersten Innendurchmesser und einen Abschnitt mit einem zweiten Innendurchmesser hat. Der Abschnitt mit dem ersten Innendurchmesser steht gleitend mit dem Abschnitt mit dem ersten Außendurchmesser im Eingriff, um die bewegbare Einheit zu stützen. Ein Nocken ist an einer Antriebswelle montiert und dreht sich mit dieser.

Ein Antriebskraftübertragungselement ist zwischen dem Nocken und einem ersten Ende der bewegbaren Einheit vorgesehen. Eine Vorspanneinrichtung ist zwischen zumindest einem Abschnitt der bewegbaren Einheit und der Stütze angeordnet. Die Vorspanneinrichtung drückt die bewegbare Einheit gegen das Antriebskraftübertragungselement. Auf diese Weise treiben der Nocken, das Antriebskraftübertragungselement und die Vorspanneinrichtung die bewegbare Einheit in eine Hin- und Herbewegung entsprechend der Drehung des Nockens an, um den Kraftstoff mit Druck zu beaufschlagen. Außerdem hat der Abschnitt mit dem zweiten Innendurchmesser einen Innendurchmesser, der ein wenig kleiner als ein Außendurchmesser des Abschnitts mit dem zweiten Außendurchmesser ist, wobei der Abschnitt mit dem zweiten Außendurchmesserabschnitt hinsichtlich des Abschnitts mit dem zweiten Innendurchmesser näher zum Nocken angeordnet ist und der Abschnitt mit dem zweiten Außendurchmesser einen Pressitz mit dem Abschnitt mit dem zweiten Innendurchmesser erzeugt, wenn die bewegbare Einheit über eine Position eines oberen Totpunkts hinaus angehoben wird. Dadurch wird, wenn ein Motor überdreht, was die bewegbare Einheit veranlaßt, über den oberen Totpunkt hinaus angehoben zu werden, die Hin- und Herbewegung der bewegbaren Einheit reguliert, und der Kraftstoffausstoß wird gestoppt. Außerdem wird eine Beschädigung der Kraftstoffeinspritzpumpe verhindert, da die Kollision der bewegbaren Einheit mit dem Antriebskraftübertragungselement verhindert wird.

Gemäß einem anderen Aspekt der Erfindung wird ein Nockenring, der gleitbar an einer äußeren Mantelfläche eines Nockens angebracht ist, gleitbar an die bewegbare Einheit montiert. Auf diese Weise bewegt sich der Nockenring entsprechend der Drehung der Antriebswelle und treibt dadurch die bewegbare Einheit in eine Hin- und Herbewegung an, und bildet somit das vorstehend erwähnte Antriebskraftübertragungselement.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird ein Kolben oder ein Verbindungselement in der Kraftstoffeinspritzpumpe in einen Zylinder eingepresst, wenn die bewegbare Einheit über den oberen Totpunkt hinaus angehoben wird. Auf diese Weise wird die Hin- und Herbewegung der bewegbaren Einheit reguliert. Dies ermöglicht die zu regulierende Hin- und Herbewegung des Kolbens durch einen einfachen Aufbau, ohne daß ein neues Element zum Regulieren der Hin- und Herbewegung der bewegbaren Einheit erforderlich ist.

Weitere Anwendungsbereiche der vorliegenden Erfindung gehen aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung hervor. Es sollte klar sein, daß die detaillierte Beschreibung und die speziellen Beispiele, die bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung angeben, nur zur Veranschaulichung dienen, da verschiedene Änderungen und Abwandlungen innerhalb des Umfangs der Erfindung für einen Durchschnittsfachmann aus dieser detaillierten Beschreibung offensichtlich sind.

Fig. 1 ist eine Querschnittansicht einer Kraftstoffeinspritzpumpe, die ein erstes Ausführungsbeispiel einer Kraftstoffeinspritzpumpe gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt;

Fig. 2 ist eine Querschnittansicht einer Kraftstoffeinspritzpumpe, die ein zweites Ausführungsbeispiel einer Kraftstoffeinspritzpumpe gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt;

Fig. 3 ist eine Querschnittansicht einer Kraftstoffeinspritzpumpe, die ein drittes Ausführungsbeispiel einer Kraftstoffeinspritzpumpe gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt;

Fig. 4 ist eine Querschnittansicht einer Kraftstoffeinspritzpumpe gemäß dem Stand der Technik;

Unter Bezugnahme auf Fig. 1 wird nun eine Kraftstoffeinspritzpumpe eines ersten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung gezeigt und beschrieben. Eine Kraftstoffeinspritzpumpe 10 ist eine Radialkolbenpumpe für einen Dieselmotor, die drei bewegbare Einheiten oder Elemente 20 hat. Obwohl die Fig. 1 bis 3 eine einzige bewegbare Einheit 20 gemäß der vorliegenden Erfindung veranschaulichen, sollte klar sein, daß zwei andere bewegbare Einheiten in der vorliegenden Erfindung enthalten sind, wobei jedes in derselben Weise arbeitet wie die bewegbare Einheit 20. Diese bewegbaren Einheiten 20 sind mit einem Winkelabstand von 120° zueinander um eine äußere Mantelfläche der Antriebswelle 30 angeordnet, dabei sind sie an Orten entsprechend den Flächen 32a angeordnet.

Gemäß Fig. 1 wird ein Kraftstoff aus der Kraftstoffeinspritzpumpe 10 ausgestoßen und aus einer (nicht gezeigten) gemeinsamen Druckleitung (common rail) einem (nicht gezeigten) Einspritzventil zugeführt. Eine Haltebohrung 11a ist in einem Zylinder 11 ausgebildet, der einen Kolben 21 (der zu der bewegbaren Einheit 20 gehört) so hält, daß der Kolben 21 hin- und herbewegt werden kann. Eine Öffnung der Haltebohrung 11a ist mit einer Abdichtungsschraube 16 verschlossen. Der Abschnitt der Haltebohrung 11a für den Kolben 21, der auf der Seite der Abdichtungsschraube 16 ist, bildet eine Kraftstoffdruckkammer 17 aus. Die Kraftstoffdruckkammer 17 steht in Verbindung mit einem (nicht gezeigten) Kraftstoffansaugkanal und einem (nicht gezeigten) Kraftstoffausstoßkanal. Ein Rückschlagventil zum Regulieren des Kraftstoffdurchflusses in einer Kraftstoffeinlaßrichtung und in einer Richtung entgegen der Kraftstoffausstoßrichtung ist in jedem Kraftstoffkanal vorgesehen. Der Kraftstoffansaugkanal hat eine (nicht gezeigte) Förderpumpe, die daran angepaßt ist, den Kraftstoff mit einem vorbestimmten Förderdruck zu beaufschlagen und den Kraftstoff in dem hierdurch erhaltenen Zustand zu der Kraftstoffdruckkammer zuzuführen. Die Kraftstoffmenge, die der Kraftstoffdruckkammer 17 zugeführt wird, wird in Übereinstimmung mit den Betriebszuständen eines Motors durch ein (nicht gezeigtes) Mengenregulationsventil geregelt, das an einem Kraftstoffeinlaßseitenabschnitt an der stromabwärtigen Seite der Förderpumpe vorgesehen ist.

Ein Stütz- bzw. Lagerabschnitt 12 stützt den Kolben 21 derart, daß dieser sich frei hin- und herbewegen kann. Der Stützabschnitt 12 hat eine innere Gleitfläche 13, an der sich der Kolben 21 gleitend bewegt. Der Stützabschnitt 12 hat auch eine innere Paßfläche 14, die einen größeren Durchmesser als die innere Gleitfläche 13 hat. Die innere Paßfläche 14 ist unterhalb der inneren Gleitfläche 13 näher zu dem Nockenring 32 ausgebildet.

Die bewegbare Einheit 20 hat einen Kolben 21 und einen Mitnehmer 25, die durch eine untere Aufnahme 26 verbunden sind. Der Kolben 21 hat einen Abschnitt 22 mit kleinerem Durchmesser, der eine äußere Gleitfläche hat, die sich von der Seite der Kraftstoffdruckkammer 17 zu dem Nockenring 32 erstreckt. Der Kolben 21 hat einen Abschnitt 23 mit größerem Durchmesser, der eine äußere Paßfläche und einen Kopfabschnitt 24 hat. Der Abschnitt 23 mit größerem Durchmesser ist unterhalb des Abschnitts 22 mit kleinerem Durchmesser ausgebildet und ist näher an dem Nockenring 32. Der Abschnitt 23 mit größerem Durchmesser geht zu dem Abschnitt 22 mit kleinerem Durchmesser konisch über, so daß sich deren Durchmesser von dem Abschnitt 22 mit kleinerem Durchmesser zu dem Abschnitt 23 mit größerem Durchmesser allmählich vergrößert. Ein Außendurchmesser D1 des Abschnitts 23 mit größerem Durchmesser ist größer als ein Durchmesser d des Abschnitts 22 mit kleinerem Durchmesser. Jedoch ist der Durchmesser D1 kleiner als ein Außendurchmesser des Kopfabschnitts 24. Die innere Paßfläche 14 des Zylinders 11 und die äußere Paßfläche des Abschnitts 23 mit größerem Durchmesser bilden die Regulierungseinrichtung.

Der äußere Durchmesser d des Abschnitts 22 mit kleinerem Durchmesser des Kolbens 21 ist kleiner als ein Innendurchmesser D2 der inneren Paßfläche 14 des Zylinders 11. Jedoch ist der Außendurchmesser D1 des Abschnitts 23 mit größerem Durchmesser des Kolbens 21 etwas größer als der Innendurchmesser D2 der inneren Paßfläche 14 des Zylinders 11.

Der Mitnehmer 25 steht im Eingriff mit dem Kopfabschnitt 24 und ist in die untere Aufnahme 26 eingepresst, wodurch diese Elemente verbunden sind. Die untere Aufnahme 26 hat Innendurchmesser, die den Mantelflächen des Abschnitts 23 mit größerem Durchmesser und des Kopfabschnitts 24 des Kolbens 21 entsprechen. Als Ergebnis wird eine Innenfläche 26a mit kleineren Durchmesser, eine Innenfläche 26b mit mittleren Durchmesser und eine Innenfläche 26c mit größerem Durchmesser vorgesehen. Der Innendurchmesser der Innenfläche 26a mit kleineren Durchmesser ist im wesentlichen gleich zu dem Außendurchmesser D1 des Abschnitts 23 mit größerem Durchmesser des Kolbens 21 und kleiner als der Außendurchmesser des Kopfabschnitts 24. Der Innendurchmesser der Innenfläche 26b mit mittlerem Durchmesser ist größer als der Außendurchmesser des Kopfabschnitts 24 des Kolbens 21. Der Innendurchmesser der Innenfläche 26c mit größerem Durchmesser ist größer als der Durchmesser der Innenfläche 26b mit mittlerem Durchmesser. Der Mitnehmer 25 ist in die Innenfläche 26c mit größerem Durchmesser eingepresst.

Eine Feder 27, die als eine Vorspanneinrichtung wirkt, steht an einem Endabschnitt mit einer Federvertiefung 15 und an einem anderen Endabschnitt mit der unteren Aufnahme 26 im Eingriff. Die Federvertiefung 15 ist in dem Zylinder 11 ausgebildet. Da die Feder 27 die untere Aufnahme 26 gegen den Nockenring 32 drückt, werden der Kolben 21 und der Mitnehmer 25 gegen den Nockenring 32 gedrückt.

Der runde Nocken 31 ist exzentrisch zu der Antriebswelle 30 und einstückig mit dieser hergestellt. Eine Buchse 33 ist in eine innere Mantelfläche des ringartig ausgebildeten Nockenrings 32 eingepresst. Der Nockenring 32 ist um den Nocken 31 so eingepaßt, daß eine innere Mantelfläche der Buchse 33 und eine äußere Mantelfläche des Nockens 31 aneinander frei gleiten. Der Nockenring 32 hat flache Gleitflächen 32a, die in Abständen von 120° angeordnet sind. Jede der flachen Gleitflächen 32a kann sich gleitend an einer flachen Gleitfläche 25a bewegen, die an jedem Mitnehmer 25 ausgebildet ist.

Wenn sich die Antriebswelle 30 und der Nocken 31 drehen, wird der Nockenring 32 umlaufend bewegt, ohne daß er um seine eigene Achse gedreht wird. Als Ergebnis gleiten die flachen Gleitflächen 32a und 25a gegeneinander. Da der Kolben 21 durch die Feder 27 über die untere Aufnahme 26 gegen den Nockenring 32 gedrückt wird, wird der Kolben 21 gemäß der Umlaufbewegung des Nockenrings 32 hin- und herbewegt. Wenn der Kolben 21 abwärts bewegt wird, wird Kraftstoff in das Innere der Kraftstoffdruckkammer 17 zugeführt. Wenn der Kolben 21 aufwärts bewegt wird, wird der Kraftstoff in der Kraftstoffdruckkammer 17 mit Druck beaufschlagt. Der mit Druck beaufschlagte Kraftstoff wird einer (nicht gezeigten) gemeinsamen Druckleitung zugeführt, aus der der Kraftstoff einem (nicht gezeigten) Einspritzventil zugeführt wird.

Wenn der Motor infolge eines anormalen Verbrennungsvorgangs überdreht, überdreht die Antriebswelle 30 und erhöht die Umlaufgeschwindigkeit des Nockenrings 32. Als Ergebnis erhöht sich die Geschwindigkeit der Hin- und Herbewegung der bewegbaren Einheit 20 (der Kolben 21, der Mitnehmer 25 und die untere Aufnahme 26). Wenn dies geschieht, übersteigt die Massenbeschleunigungskraft in der Hubrichtung der bewegbaren Einheit 20 die Vorspannkraft der Feder 27. Auf diese Weise kann sich der Mitnehmer 25 von dem Nockenring 32 lösen, und der Kolben 21 wird über den oberen Totpunkt hinaus angehoben. Wenn sich der Mitnehmer 25 von dem Nockenring 32 löst und der Kolben 21 über den oberen Totpunkt hinaus angehoben wird, wird der Abschnitt 23 mit dem größerem Durchmesser in die innere Paßfläche 14 eingepresst, da der Außendurchmesser D1 des Abschnitts 23 mit dem größerem Durchmesser des Kolbens 21 etwas größer als der Innendurchmesser D2 der inneren Paßfläche 14 des Zylinders 11 ist. Der Mitnehmer 25 ist in die untere Aufnahme 26 eingepresst, und die untere Aufnahme 26 steht im Eingriff mit dem Kopfabschnitt 24 des Kolbens 21, so daß, wenn der Kolben 21 in den Zylinder 11 eingepresst wird, der Kolben 21, der Mitnehmer 25 und die untere Aufnahme 26 ihre Hin- und Herbewegung stoppen, um ein Stoppen des Kraftstoffausstoßvorgangs der Kraftstoffeinspritzpumpe 10 zu bewirken.

Aufgrund des Pressitzes des Kolbens 21 in dem Zylinder 11 wird die Kollision der bewegbaren Einheit 20 mit dem Nockenring 32 verhindert, so daß eine Beschädigung, die durch die Kollision der bewegbaren Einheit 20 mit dem Nockenring 32 hervorgerufen würde, verhindert wird.

Eine Kraftstoffeinspritzpumpe eines zweiten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung ist bei Fig. 2 gezeigt. Die gleichen Bauteile wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel sind durch dieselben Bezugszeichen bezeichnet, und ihre Beschreibungen wurden weggelassen.

Ein Stütz- bzw. Lagerabschnitt 42 eines Zylinders 41 einer Kraftstoffeinspritzpumpe 10 hat eine innere Gleitfläche 43 und eine innere Paßfläche 44, deren Durchmesser größer als derjenige der inneren Gleitfläche 43 ist. Die innere Paßfläche 44 ist an derjenigen Seite der inneren Gleitfläche 43 ausgebildet, die näher zu dem Nockenring 32 ist.

Eine bewegbare Einheit 45 hat einen Kolben 46, einen Mitnehmer 25 und eine untere Aufnahme 50 als ein Verbindungselement. Der Kolben 46 hat in der erwähnten Reihenfolge von einer Kraftstoffdruckkammer 17 aus gesehen einen säulenartigen Abschnitt 47, der eine äußere Gleitfläche hat, und einen Kopfabschnitt 24, dessen Durchmesser größer als derjenige des säulenartigen Abschnitts 47 ist.

Ein Außendurchmesser D3 eines Paßabschnitts 51, der an derjenigen Seite der unteren Aufnahme 50 ausgebildet ist, die näher zu dem Stützabschnitt 42 ist, ist etwas größer als ein Innendurchmesser D4 der inneren Paßfläche 44 des Zylinders 41. Die innere Paßfläche 44 des Zylinders 41 und der Paßabschnitt 51 der unteren Aufnahme 50 bilden eine Regulierungseinrichtung.

Wenn der Motor infolge eines anormalen Verbrennungsvorgangs davon überdreht, erhöht sich eine Geschwindigkeit der Hin- und Herbewegung der bewegbaren Einheit 45, die aus dem Kolben 46, dem Mitnehmer 25 und der unteren Aufnahme 50 gebildet wird, so daß sich in einigen Fällen der Mitnehmer 25 von dem Nockenring 32 während des Anhebens der bewegbaren Einheit 45 löst. Der Außendurchmesser D3 des Paßabschnittes 51 der unteren Aufnahme 50 ist etwas größer als der Innendurchmesser D4 der inneren Paßfläche 44 des Zylinders 41. Daher wird, wenn sich der Mitnehmer 25 mit dem Kolben 46, der über einen oberen Totpunkt hinaus angehoben ist, von dem Nockenring 32 löst, der Paßabschnitt 51 in die innere Paßfläche 44 eingepresst. Der Mitnehmer 25 ist in die untere Aufnahme 50 eingepresst, wobei der Kolben 46 im Eingriff mit dem Mitnehmer 25 steht. Daher stoppen, wenn die untere Aufnahme 50 in den Zylinder 41 eingepresst wird, der Kolben 46, der Mitnehmer 25 und die untere Aufnahme 50 ihre Hin- und Herbewegung, um ein Stoppen des Kraftstoffaustoßes von der Kraftstoffeinspritzpumpe 10 zu stoppen.

Da die bewegbare Einheit 45, die sich von dem Nockenring 32 gelöst hat, deren Kollision mit dem Nockenring 32 verhindert, wird eine Beschädigung der bewegbaren Einheit 45 verhindert, die auf die Kollision der bewegbaren Einheit 45 mit dem Nockenring 32 zurückgeführt wird.

Eine Kraftstoffeinspritzpumpe eines dritten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung ist bei Fig. 3 gezeigt. Die Bauteile, die im wesentlichen mit denjenigen des zweiten Ausführungsbeispiels identisch sind, werden mit denselben Bezugszeichen bezeichnet, und eine doppelte Beschreibung davon wird unterlassen.

Ein Stütz- bzw. Lagerabschnitt 62 eines Zylinders 61 einer Kraftstoffeinspritzpumpe 10 stützt einen Kolben 46 derart, daß der Kolben 46 frei hin- und herbewegt werden kann. Der Stützabschnitt 62 ist an einer äußeren Mantelfläche davon mit einer Federvertiefung 63 versehen, in der eine Feder 27 gehalten ist. Die Federvertiefung 63 hat in der erwähnten Reihenfolge von der Seite des Nockenrings 32 aus gesehen eine Innenfläche 63a mit größerem Durchmesser und eine innere Paßfläche 63b, deren Durchmesser kleiner als derjenige der Innenfläche 63a mit größerem Durchmesser ist.

Die bewegbare Einheit 65 hat den Kolben 46, einen Mitnehmer 25 und eine untere Aufnahme 70 als Verbindungselement. Ein Paßabschnitt 71 ist an derjenigen Seite der unteren Aufnahme 70 ausgebildet, die näher zu dem Nockenring 32 ist. Ein Außendurchmesser D5 des Paßabschnitts 71 ist etwas größer als ein Innendurchmesser D6 der inneren Paßfläche 63b der Federvertiefung 63. Die innere Paßfläche 63b der Federvertiefung 63 und der Paßabschnitt 71 der unteren Aufnahme 70 bilden eine Regulierungseinrichtung.

Wenn der Motor infolge eines anormalen Verbrennungsvorgangs überdreht, erhöht sich die Geschwindigkeit der Hin- und Herbewegung der bewegbaren Einheit 65 (gebildet aus dem Kolben 46, dem Mitnehmer 25 und der unteren Aufnahme 70). Daher löst sich der Mitnehmer 25 manchmal von dem Nockenring 32 während eines Anhebens der bewegbaren Einheit 65. Der Außendurchmesser D5 des Paßabschnitts 71 der unteren Aufnahme 70 ist etwas größer als der Innendurchmesser D6 der inneren Paßfläche 63b der Federvertiefung 63. Daher wird, wenn sich der Mitnehmer 25 von dem Nockenring 32 mit dem Kolben 46, der über einen oberen Totpunkt hinaus angehoben ist, löst, der Paßabschnitt 71 in die innere Paßfläche 63b eingepresst. Auch hier ist der Mitnehmer 25 in die untere Aufnahme 70 eingepresst, und der Kolben 46 steht im Eingriff mit dem Mitnehmer 25. Daher stoppen, wenn die untere Aufnahme 70 in den Zylinder 61 eingepresst wird, der Kolben 46, der Mitnehmer 25 und die untere Aufnahme 70 ihre Hin- und Herbewegung, um ein Stoppen des Kraftstoffausstoßes aus der Kraftstoffeinspritzpumpe 10 zu bewirken.

Da die bewegbare Einheit 65, nachdem sie sich von dem Nockenring 32 gelöst hat, eine Kollision davon mit dem Nockenring 32 verhindert, wird eine Beschädigung der bewegbaren Einheit 65 verhindert, die auf die Kollision der bewegbaren Einheit 65 mit dem Nockenring 32 zurückgeführt würde.

Bei den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen wird eine bewegbare Einheit in einen Zylinder eingepresst, wenn ein Motor überdreht, was ein Erhöhen einer Geschwindigkeit einer Hin- und Herbewegung gemäß einem Erhöhen der Drehgeschwindigkeit einer Antriebswelle, ein Lösen der bewegbaren Einheit von einem Nockenring und ein Anheben der bewegbaren Einheit über einen Totpunkt hinaus bewirkt. Dieser Pressitz verhindert einen Kraftstoffausstoß, wenn der Motor überdreht. Außerdem wird die Kollision der bewegbaren Einheit mit dem Nockenring verhindert, so daß eine Beschädigung der bewegbaren Einheit verhindert wird.

Obwohl bei den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen ein Mitnehmer in eine untere Aufnahme eingepresst ist, sollte klar sein, daß die untere Aufnahme und der Mitnehmer miteinander verschweißt sein können. Obwohl die bewegbare Einheit den Kolben, den Mitnehmer und die untere Aufnahme aufweist, sollte klar sein, daß sie auch dadurch aufgebaut sein kann, indem der Kolben, der Mitnehmer und die untere Aufnahme einstückig miteinander angefertigt werden oder indem der Kolben und die untere Aufnahme oder die untere Aufnahme und der Mitnehmer einstückig miteinander angefertigt werden.

Bei den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen ist eine Radialkolbenpumpe beschrieben, die eine bewegbare Einheit hat, die radial zu einem äußeren Umfang der Antriebswelle angeordnet ist. Es ist zu beachten, daß der Aufbau der vorliegenden Erfindung auch auf eine Kraftstoffeinspritzpumpe angewendet werden kann, bei dem nur eine einzige bewegbare Einheit zu einem äußeren Umfang der Antriebswelle vorgesehen ist.

Bei den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen ist eine Kraftstoffeinspritzpumpe beschrieben, die einen Nockenring hat, der als ein Antriebskraftübertragungselement verwendet wird. Der Aufbau der vorliegenden Erfindung kann nicht nur auf diese Bauart von Pumpen angewendet werden, sondern auch auf eine Inline-Pumpe.

Wenn die bewegbare Einheit bei den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen in den Zylinder infolge eines Überdrehens eines Motors eingepresst ist, wird das zwangsläufige Zuführen eines Kraftstoffs zu der gemeinsamen Druckleitung durch die bewegbare Einheit gestoppt.

Infolgedessen verringert sich die Drehfrequenz des Motors aufgrund dieses Stoppens der zwangsläufigen Kraftstoffzufuhr. Die Kraftstoffeinspritzpumpe kann auch dergestalt ausgebildet werden, daß das Maß der Einpressung des Zylinders und der bewegbaren Einheit derart reguliert wird, daß sich die bewegbare Einheit aus dem Zylinder löst und einen normalen Betriebszustand wiedererlangt, wenn ein vorbestimmter Kraftstofförderdruck von der Förderpumpe zu der Kraftstoffdruckkammer geliefert wird. Wenn die bewegbare Einheit auf den Nockenring bei dieser Ausführung während einem sicherem Zustand einer verringerten Motordrehzahl zurückgesetzt wird, wird die Kraftstoffeinspritzpumpe in einen normalen Betriebszustand zurückgeführt, ohne daß eine Beschädigung von Elementen der Kraftstoffeinspritzpumpe herbeigeführt wird.

Während sich die vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele auf Anwendungsbeispiele der vorliegenden Erfindung beziehen, sollte klar sein, daß die vorliegende Erfindung auf andere Anwendungen, Abwandlungen und Veränderungen von diesen angewendet werden kann und nicht auf die hiermit dargelegte Offenbarung beschränkt ist.

Es wird eine Kraftstoffeinspritzpumpe 10 vorgesehen, die einen Kraftstoffausstoß stoppt, wenn eine bewegbare Einheit 20 zur Druckbeaufschlagung des Kraftstoffs über einen oberen Totpunkt hinaus angehoben wird, wobei sie sich von einem Nockenring 32 löst. Die Kraftstoffeinspritzpumpe 10 verhindert, daß die bewegbare Einheit 20 mit dem Nockenring 32 kollidiert und Elemente der Kraftstoffeinspritzpumpe 10 beschädigt. Die bewegbare Einheit 20 hat einen Kolben 21. Ein Abschnitt 22 des Kolbens 21 hat einen Außendurchmesser d, der kleiner als ein Innendurchmesser einer inneren Gleitfläche 13 eines Zylinders 11 ist, in dem der Kolben 21 angeordnet ist. Ein Außendurchmesser D1 eines anderen Abschnitts 23 des Kolbens 21 ist etwas größer als ein Innendurchmesser D2 einer inneren Paßfläche 14 des Zylinders 11. Wenn eine Antriebswelle 30 überdreht, nehmen eine Geschwindigkeit einer Umlaufbewegung des Nockenrings 32 und eine Geschwindigkeit der Hin- und Herbewegung der bewegbaren Einheit 20 zu. Dies bewirkt, daß eine Massenbeschleunigungskraft der bewegbaren Einheit 20 in deren Hubrichtung eine Vorspannkraft einer Feder 27 übersteigt. Auf diese Weise wird der Kolben 21 manchmal über einen oberen Totpunkt hinaus angehoben. In diesem Fall werden die Abschnitte 23 mit größerem Außendurchmesser in die Paßflächen 14 mit kleinerem Innendurchmesser eingepresst, und die Hin- und Herbewegung der bewegbaren Einheit 20 wird gestoppt.

Claims (8)

1. Kraftstoffeinspritzpumpe (10) mit
einer bewegbaren Einheit (20; 45; 65), die daran angepaßt ist, einen in eine Kraftstoffdruckkammer (17) eingesaugten Kraftstoff mit Druck zu beaufschlagen;
einem Zylinder (21; 41; 61), der die bewegbare Einheit (20; 45; 65) hin- und hergehend verschiebbar stützt;
einem Nocken (31), der an einer Antriebswelle (30) angebracht ist und sich mit dieser dreht;
einem Antriebskraftübertragungselement (32), das zwischen dem Nocken (31) und der bewegbaren Einheit (20; 45; 65) vorgesehen ist, wobei das Antriebskraftübertragungselement (32) daran angepaßt ist, die bewegbare Einheit (20; 45; 65) in eine Hin- und Herbewegung gemäß einer Drehung des Nockens (31) anzutreiben;
einer Vorspanneinrichtung (27) zum Vorspannen der bewegbaren Einheit (20; 45; 65) gegen das Antriebskraftübertragungselement (32); und
einer Regulierungseinrichtung, die daran angepaßt ist, die Hin- und Herbewegung der bewegbaren Einheit (20; 45; 65) zu regulieren, wenn die bewegbare Einheit (20; 45; 65) über einen oberen Totpunkt hinaus angehoben wurde.

2. Kraftstoffeinspritzpumpe (10) gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die bewegbare Einheit (20) einen Kolben (21) hat, der gegenüber der Kraftstoffdruckkammer (17) angeordnet ist;
der Kolben (21) eine äußere Gleitfläche hat, die sich gleitend in dem Zylinder (11) bewegt, wobei der Kolben (21) eine äußere Paßfläche hat, die an derjenigen Seite der äußeren Gleitfläche vorgesehen ist, die näher zu dem Antriebskraftübertragungselement (32) ist, und die einen größeren Durchmesser (D1) als derjenige (d) der äußeren Gleitfläche hat;
der Zylinder (11) eine innere Gleitfläche, an der sich die äußere Gleitfläche gleitend bewegt, und eine innere Paßfläche hat, die an derjenigen Seite der inneren Gleitfläche vorgesehen ist, die näher zu dem Antriebskraftübertragungselement (32) ist, und die einen größeren Durchmesser (D2) als die innere Gleitfläche hat; und
die äußere Paßfläche in die innere Paßfläche eingepresst wird, wenn die bewegbare Einheit (20) über den oberen Totpunkt hinaus angehoben wird, wodurch die Hin- und Herbewegung der bewegbaren Einheit (20) reguliert wird.

3. Kraftstoffeinspritzpumpe (10) gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die bewegbare Einheit (45; 65) einen Kolben (46), der der Kraftstoffdruckkammer (17) gegenüber angeordnet ist, und ein Verbindungselement (50; 70) hat, das eine Vorspannkraft der Vorspanneinrichtung (27) entgegen dem Antriebskraftübertragungselement (32) aufnimmt und mit dem Kolben (46) hin- und herbewegt wird;
der Zylinder (41; 61) eine innere Gleitfläche (43), an der der Kolben (46) gleitend bewegt wird, und eine innere Paßfläche (44; 63b) hat, die an derjenigen Seite der inneren Gleitfläche (43) vorgesehen ist, die näher zu dem Antriebskraftübertragungselement (32) ist, und die einen größeren Durchmesser (D4; D6) als die innere Gleitfläche (43) hat; und
das Verbindungselement in die innere Paßfläche (44; 63b) eingepresst wird, wenn die bewegbare Einheit (45; 65) über einen oberen Totpunkt hinaus angehoben wird, wodurch eine Hin- und Herbewegung der bewegbaren Einheit (45; 65) reguliert wird.

4. Kraftstoffeinspritzpumpe (10) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Antriebskraftübertragungselement (32) ein Nockenring (32) ist, der um eine äußere Mantelfläche eines Nockens (31) derart eingepaßt ist, daß der Nockenring (32) hinsichtlich des Nockens (31) frei verschoben werden kann und gleitend über die bewegbare Einheit (20; 45; 65) gemäß einer Drehung der Antriebswelle (30) bewegt werden kann, wodurch er die bewegbare Einheit (20; 45, 65) in eine Hin- und Herbewegung antreibt.

5. Kraftstoffeinspritzpumpe (10) mit
einer bewegbaren Einheit (20; 45; 65), die daran angepaßt ist, einen in eine Kraftstoffdruckkammer (17) eingesaugten Kraftstoff mit Druck zu beaufschlagen, wobei die bewegbare Einheit (20; 45; 65) zumindest einen Abschnitt (22) eines ersten Außendurchmessers (d) und einen Abschnitt (23; 50; 70) eines zweiten Außendurchmessers (D1; D3; D5) hat;
einer Stütze (12; 42; 62), die einen Abschnitt (13; 43) eines ersten Innendurchmessers und einen Abschnitt (14; 44; 63b) eines zweiten Innendurchmessers (D2; D4; D6) hat, wobei der Abschnitt (13; 43) des ersten Innendurchmessers gleitend mit dem Abschnitt (22; 47) des ersten Außendurchmessers (d) im Eingriff steht, um die bewegbare Einheit (20; 45; 65) zu stützen;
einem Nocken (31), der an einer Antriebswelle (30) angebracht ist und sich mit dieser dreht;
einem Antriebskraftübertragungselement (32), das zwischen dem Nocken (31) und einem ersten Ende der bewegbaren Einheit (20; 45; 65) angeordnet ist; und
einer Vorspanneinrichtung (27), die zwischen zumindest einem Abschnitt der bewegbaren Einheit (20; 45; 65) und der Stütze (12; 42; 62) angeordnet ist, wobei die Vorspanneinrichtung (27) die bewegbare Einheit (20; 45; 65) gegen das Antriebskraftübertragungselement (32) drückt,
wobei der Nocken (31), das Antriebskraftübertragungselement (32) und die Vorspanneinrichtung (27) die bewegbare Einheit (20; 45; 65) in eine Hin- und Herbewegung entsprechend einer Drehung des Nockens (31) antreiben, um den Kraftstoff mit Druck zu beaufschlagen,
wobei der Abschnitt (14; 44; 63b) mit dem zweiten Innendurchmesser einen Innendurchmesser (D2; D4; D6) hat, der etwas kleiner als ein Außendurchmesser (D1; D3; D5) des Abschnitts (23; 50; 70) mit dem zweiten Außendurchmesser (D1; D3; D5) ist, wobei der Abschnitt (23; 50; 70) mit dem zweiten Außendurchmesser (D1; D3; D5) hinsichtlich des Abschnitts (14; 44; 63b) mit dem zweiten Innendurchmesser (D2; D4; D6) näher zu dem Nocken (31) angeordnet ist, wobei der Abschnitt (23; 50; 70) mit dem zweiten Außendurchmesser (D1; D3; D5) in den Abschnitt (14; 44; 63b) mit dem zweiten Innendurchmesser (D2; D4; D6) eingreift, wenn die bewegbare Einheit (20; 45; 65) über einen oberen Totpunkt hinaus angehoben wird.

6. Kraftstoffeinspritzpumpe (10) mit
einer bewegbaren Einheit (20; 45; 65), die daran angepaßt ist, einen in eine Kraftstoffdruckkammer (17) eingesaugten Kraftstoff mit Druck zu beaufschlagen;
einem Zylinder (11; 41; 61), der eine Stütze (12; 42; 62) hat, wobei die Stütze (12; 42; 62) die bewegbare Einheit (20; 45; 65) gleitbar stützt;
einem Nocken (31), der an einer Antriebswelle (30) angebracht ist und sich mit dieser dreht;
einem Antriebskraftübertragungselement (32), das zwischen dem Nocken (31) und der bewegbaren Einheit (20; 45; 65) vorgesehen ist, wobei das Antriebskraftübertragungselement (32) gegen die bewegbare Einheit (20; 45; 65) angeordnet ist, und das Antriebskraftübertragungselement (32) die bewegbare Einheit (20; 45; 65) in eine Hin- und Herbewegung gemäß einer Drehung des Nockens (31) antreibt;
einer Vorspanneinrichtung (27), die eine Kraft auf die bewegbare Einheit (20; 45; 65) aufträgt, wobei die Vorspanneinrichtung (27) die bewegbare Einheit (20; 45; 65) gegen das Antriebskraftübertragungselement (32) drückt, und
wobei ein Abschnitt der bewegbaren Einheit (20; 45; 65) einen Außendurchmesser (D1; D3; D5) hat, ein Abschnitt des Zylinders (11; 41; 61) einen Innendurchmesser (D2; D4; D6) hat, wobei der Außendurchmesser (D1; D3; D5) etwas größer als der Innendurchmesser (D2; D4; D6) ist, um einen Pressitz zwischen der bewegbaren Einheit (20; 45; 65) und dem Zylinder (11; 41; 61) zu bewirken, wenn die bewegbare Einheit (20; 45; 65) über einen oberen Totpunkt hinaus angehoben wird, wodurch der Außendurchmesser (D1; D3; D5) und der Innendurchmesser (D2; D4; D6) eine Hin- und Herbewegung der bewegbaren Einheit (20; 45; 65) regulieren, wenn die bewegbare Einheit (20; 45; 65) über einen oberen Totpunkt hinaus angehoben wurde.

7. Kraftstoffeinspritzpumpe (10) gemäß Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die bewegbare Einheit (20) einen Kolben (21) hat, der der Kraftstoffdruckkammer (17) gegenüber liegt, und der Kolben (21) eine äußere Mantelfläche hat, die den Außendurchmesser (D1) definiert, wobei derjenige Abschnitt (12) des Zylinders (11), der hinsichtlich des restlichen Zylinders (11) näher zu dem Nocken (31) angeordnet ist, den Innendurchmesser (D2) aufweist.

8. Kraftstoffeinspritzpumpe (10) gemäß Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß
die bewegbare Einheit (45; 65) einen Kolben (24) hat, der der Kraftstoffdruckkammer (17) gegenüberliegt, wobei die bewegbare Einheit (45; 65) ein Verbindungselement (50; 70) hat, das die Vorspannkraft von der Vorspanneinrichtung (27) aufnimmt, wobei das Verbindungselement (50; 70) den Außendurchmesser (D3; D5) aufweist; und
das Verbindungselement (50; 70) in den Innendurchmesser (D4; D6) eingepresst wird, wenn die bewegbare Einheit (45; 65) über einen oberen Totpunkt hinaus angehoben wurde, wodurch eine Hin- und Herbewegung der bewegbaren Einheit (45; 65) reguliert wird.