DE102006025924B4 - Fluid pump with roller tappet - Google Patents
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Abstract
Fluidpumpe, insbesondere Hochdruck-Kraftstoffpumpe für Einspritzsysteme von Brennkraftmaschinen, mit einem Pumpelement (12), welches zur Hin- und Herbewegung (14) in Richtung einer Pumpelementachse (16) in einem Pumpengehäuse (18) geführt ist, und mit einem das Pumpelement (12) beaufschlagenden, in Richtung der Pumpelementachse (16) verschiebbaren Rollenstößel (22), der durch Federmittel (24) in Gegenrichtung zum Pumphub gegen einen Nockentrieb (26) belastet ist und einen Stößelkörper (28) und eine daran um eine Rollenachse (30) drehbar abgestützte Stößelrolle (32) aufweist, deren Mantelfläche (40) an einer Steuerfläche (42) des Nockentriebs abrollt, dadurch gekennzeichnet, dass die Mantelfläche (40) der Stößelrolle (32) und die Steuerfläche (42) des Nockentriebs (26) korrespondierend zueinander derart konturiert sind, dass die Stößelrolle (32) hinsichtlich ihrer Position in Richtung der Rollenachse (30) an der Steuerfläche des Nockentriebs (26) positioniert wird.Fluid pump, in particular high-pressure fuel pump for injection systems of internal combustion engines, with a pumping element (12), which is used for reciprocating movement (14) in the direction of a pump element axis (16) in a pump housing (18) guided is, and with a pumping element (12) acting in the direction the pump element axis (16) displaceable roller tappet (22), by spring means (24) in the opposite direction to the pump stroke against a Cam drive (26) is loaded and a plunger body (28) and one around a roller axle (30) rotatably supported plunger roller (32), whose lateral surface (40) on a control surface (42) of the cam drive rolls, characterized in that the lateral surface (40) the plunger roller (32) and the control surface (42) of the cam drive (26) corresponding to each other so contoured are that the ram roll (32) with respect to their position in the direction of the roller axis (30) at the control area of the cam drive (26) is positioned.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Fluidpumpe, insbesondere Hochdruck-Kraftstoffpumpe für Einspritzsysteme von Brennkraftmaschinen, nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The The present invention relates to a fluid pump, in particular high-pressure fuel pump for injection systems of internal combustion engines, according to the preamble of claim 1.
Derartige
Fluidpumpen sind beispielsweise aus der
Insbesondere auf Grund fertigungsbedingter Lageabweichungen der zusammenwirkenden Bauteile (Stößelrolle und Exzenterabschnitt) neigt die Stößelrolle durch Schiefstellung gegenüber der Lauffläche des Exzenterabschnitts aus ihrer axialen Position (in Richtung der Rollenachse) zu wandern. Diese Wanderungstendenz erfordert in der Praxis eine axiale Sicherung der Stößelrolle am Stößelkörper. Doch selbst wenn eine solche Sicherung vorgesehen ist, so kann sich die Wanderungstendenz nachteilig auf die Leichtgängigkeit der Drehbewegung der Stößelrolle am Stößelkörper auswirken. Darüber hinaus kann eine nachteilige Belastung des Rollenstößels in Axialrichtung, also quer zur Pumpelementachse, resultieren.Especially due to production-related positional deviations of the cooperating Components (plunger roller and eccentric portion) tends the plunger roller by misalignment across from the tread of the eccentric portion from its axial position (in the direction of Roll axis) to wander. This migration tendency requires in the Practice an axial securing the plunger roller on the plunger body. But even if such a backup is provided, then the tendency to hike disadvantageous to the ease of movement the rotational movement of the plunger roller on the plunger body. About that In addition, an adverse loading of the roller tappet in the axial direction, So transverse to the pump element axis, result.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Fluidpumpe der eingangs genannten Art hinsichtlich der axialen Positionierung der Stößelrolle zu verbessern.It It is an object of the present invention to provide a fluid pump of the of the type mentioned above with regard to the axial positioning of the Tappet roller to improve.
Diese Aufgabe wird durch eine Fluidpumpe mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Die abhängigen Ansprüche betreffen vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung.These Task is achieved by a fluid pump with the features of the claim 1 solved. The dependent ones claims relate to advantageous developments of the invention.
Bei der erfindungsgemäßen Fluidpumpe sind die Mantelfläche der Stößelrolle und die Steuerfläche des Nockentriebs korrespondierend zueinander derart konturiert, dass die Stößelrolle hinsichtlich ihrer Position in Richtung der Rollenachse (Axialrichtung) an der Steuerfläche des Nockentriebs positioniert wird. Mit anderen Worten wird die axiale Fixierung der Stößelrolle durch eine besondere Formgebung der Stößelrolle und/oder des die Steuerfläche des Nockentriebs bereitstellenden Nockenkörpers erzielt.at the fluid pump according to the invention the lateral surface the plunger roller and the control surface the cam drive corresponding to each other contoured so that the ram roll with regard to their position in the direction of the roller axis (axial direction) at the control area of the cam drive is positioned. In other words, the axial fixation of the tappet roller by a special shaping of the tappet roller and / or the control surface of the Achieved cam driver providing cam body.
Selbst bei Vorliegen von in der Praxis unvermeidlichen Lageabweichungen und/oder Maßtoleranzen der zusammenwirkenden Bauteile ist die axiale Fixierung bzw. Positionierung bei der erfindungsgemäßen Lösung diesen Bauteilen gewissermaßen inhärent. Vorteilhaft sind weitere aufwendige und/oder reibungserhöhende Maßnahmen zur axialen Sicherung der Stößelrolle entbehrlich. Unabhängig davon kann mit der Erfindung eine in der Regel nachteilige Querbelastung des Rollenstößels in Axialrichtung der Stößelrolle einfach und zuverlässig vermieden werden.Even in the presence of inevitable positional deviations in practice and / or dimensional tolerances the cooperating components is the axial fixation or positioning in the inventive solution this Components inherently inherent. Advantageous are further complex and / or friction-increasing measures for axial securing the plunger roller dispensable. Independently of which, with the invention, a generally disadvantageous lateral load of the roller plunger in Axial direction of the tappet roller easy and reliable avoided become.
Die Erfindung kann sehr vorteilhaft für Kraftstoffpumpen, insbesondere Hochdruck-Kraftstoffpumpen für Einspritzsysteme von Brennkraftmaschinen verwendet werden. Hierbei ist insbesondere an vergleichsweise hoch belastete Hochdruck-Kraftstoffpumpen für Speichereinspritzsysteme (z. B. "common rail") zu denken. Förderdrücke derartiger Hochdruck-Kraftstoffpumpen liegen nicht selten in der Größenordnung von etwa 2000 bar, so dass in diesen Anwendungen besondere Anfor derungen an die Zuverlässigkeit und Leichtgängigkeit der im Pumpenbetrieb bewegten Pumpenbauteile gestellt werden.The Invention can be very beneficial for fuel pumps, in particular High pressure fuel pumps for Injection systems of internal combustion engines are used. in this connection is particularly at comparatively high-pressure high-pressure fuel pumps for storage injection systems to think (eg "common rail"). Delivery pressures of such high-pressure fuel pumps are often in the order of magnitude of about 2000 bar, so that special requirements in these applications to the reliability and ease of movement the pump components moved in pump operation are provided.
Für die zueinander korrespondierende Konturierung der Mantelfläche der Stößelrolle und der Steuerfläche des Nockentriebs ergeben sich im Rahmen der Erfindung vielfältige Möglichkeiten.For each other Corresponding contouring of the lateral surface of the plunger roller and the control surface of Cam drive arise in the context of the invention diverse possibilities.
In einer Ausführungsform ist beispielsweise vorgesehen, dass die Nockensteuerfläche einen radialen Vorsprung aufweist, der hinsichtlich der Richtung der Rollenachse einen Anschlag für ein axiales Ende der Stößelrolle bildet. Wenn die Nockensteuerfläche an ihren beiden axialen Endbereichen jeweils einen solchen radialen Vorsprung aufweist, so kann bereits in Zusammenwirkung mit einer herkömmlichen zylindrischen Stößelrolle die gewünschte Axialpositionierung realisiert werden. Selbstverständlich ist auch der umgekehrte Fall möglich, in welchem die Stößelrollenmantelfläche wenigstens einen, insbesondere an beiden axialen Endbereichen jeweils einen radialen Vorsprung aufweist, der hinsichtlich der Axialrichtung einen bzw. zwei Anschläge für ein bzw. beide axialen Enden des die Steuerfläche ausbildenden Nockentriebkörpers bildet.In an embodiment For example, it is provided that the cam control surface a having radial projection, with respect to the direction of the roller axis a stop for an axial end of the tappet roller forms. If the cam control surface each at its two axial end portions such a radial Projection, so can already in cooperation with a usual cylindrical plunger roller the desired Axialpositioning be realized. Of course it is also the opposite case possible, in which the plunger roller surface area at least one, in particular at both axial end regions one each having radial projection, with respect to the axial direction one or two stops for a or forms both axial ends of the cam surface forming the control surface.
Alternativ oder zusätzlich kann beispielsweise vorgesehen sein, dass die Konturierung wenigstens eine Ausbuchtung der Rollenmantelfläche oder der Nockensteuerfläche umfasst, die an einer korrespondierenden Einbuchtung der Nockensteuerfläche bzw. der Rollenmantelfläche abläuft. Bereits eine einzige solche Ausbuchtung-Einbuchtung-Anordnung kann für die gegenseitige Axialpositionierung ausreichen.Alternatively or additionally, it may be provided, for example, that the contouring comprises at least one bulge of the roller lateral surface or of the cam control surface, which runs on a corresponding indentation of the cam control surface or the roller lateral surface. Already a single such bulge-indentation arrangement can be sufficient for mutual axial positioning chen.
In einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Rollenmantelfläche zumindest größtenteils, insbesondere z. B. im Wesentlichen vollflächig, an der Nockensteuerfläche abrollt.In an embodiment it is provided that the roller lateral surface at least for the most part, in particular z. B. substantially entire surface, at the cam control surface rolls.
Insbesondere für eine orientierungsunabhängige Positionierfunktion ist es von Vorteil, wenn die Konturierung eine or thogonal zur Rollenachse sich erstreckende Symmetrieachse besitzt. Diese Symmetrieachse kann z. B. identisch mit der Pumpelementachse sein. Eine einfache Gestaltung besteht beispielsweise darin, ausgehend von der herkömmlichen zylindrischen Form der Stößelrolle und "im weiteren Sinne zylindrischen" Form des Nockentriebkörpers eine dieser beiden Komponenten in ihrer Kontur "tonnenförmig" und die andere dieser Komponenten "kissenförmig" zu gestalten. Der Begriff "im weiteren Sinne zylindrisch" soll hier die z. B. in Bronstein-Semendjajew, Taschenbuch der Mathematik, 22. Auflage, 1985, Seiten 198, 199 angegebene allgemeine Definition von "zylindrisch" ausdrücken. Mit dem in dieser Anmeldung verwendeten Betriff "zylindrisch" ist demgegenüber der von dieser allgemeineren Definition umfasste Spezialfall eines Kreiszylinders gemeint, der sich durch Verwendung einer kreisförmigen Leitkurve ergibt.Especially for one orientation independent Positioning function, it is advantageous if the contouring a or thogonal to the roller axis has extending symmetry axis. This symmetry axis can, for. B. identical to the pump element axis be. A simple design is, for example, starting from the conventional one cylindrical shape of the tappet roller and "further Meaning cylindrical "shape of the cam drive body one of these two components in their contour "barrel-shaped" and the other of these components "pillow-shaped" to make. Of the Term "in the following Meaning cylindrical "should here the z. In Bronstein-Semendjaev, Paperback of Mathematics, 22nd edition, 1985, pages 198, 199 indicated express general definition of "cylindrical". With the In contrast, the term "cylindrical" as used in this application is more general Definition encompassed special case of a circular cylinder meant that resulting from the use of a circular guide curve.
Der Nockentrieb kann in an sich bekannter Weise als eine drehangetriebene Exzenter- bzw. Nockenwelle mit einem die Nockensteuerfläche ausbildenden Nockenabschnitt ausgebildet sein.Of the Cam drive can in a conventional manner as a rotationally driven Eccentric or camshaft with a cam control surface forming Cam section may be formed.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Stößelrolle rotationssymmetrisch bezüglich der Rollenachse ausgebildet. Bei dieser Formgebung kann die drehbare Abstützung der Stößelrolle am Stößelkörper in einfacher Weise in einer an die Form der Rollenmantelfläche angepassten Ausnehmung des Stößelkörpers (Gleitlagerung) vorgesehen sein.In a preferred embodiment is the ram rotationally symmetric with respect formed the roller axis. In this shaping, the rotatable support the plunger roller on the ram body in easy way in a matched to the shape of the roller shell surface Recess of the tappet body (plain bearing) be provided.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen weiter beschrieben. Es stellen schematisch dar:The Invention will now be described with reference to embodiments with reference on the attached Drawings further described. They represent schematically:
Die
in
Im
Pumpenbetrieb wird der Pumpkolben
Zum
Antrieb der Pumpe
Bei
einer Drehung der Nockenwelle
Eine
Besonderheit des Nockentriebs
Durch
die Positionierung der Stößelrolle
Wie
erwähnt
kann durch die zueinander korrespondierende Konturierung des Nockentriebs
Bei der nachfolgenden Beschreibung eines weiteren Ausführungsbeispiels werden für gleichwirkende Komponenten die gleichen Bezugszahlen verwendet, jeweils ergänzt durch einen kleinen Buchstaben "a" zur Unterscheidung der Ausführungsform. Dabei wird im Wesentlichen nur auf die Unterschiede zu dem bereits beschriebenen Ausführungsbeispiel eingegangen und im Übrigen hiermit ausdrücklich auf die Beschreibung des vorangegangenen Ausführungsbeispiels verwiesen.at the following description of another embodiment be for equivalent components use the same reference numbers, each supplemented by a small letter "a" to distinguish the embodiment. there is essentially only due to the differences to those already described Exemplary embodiment received and by the way hereby expressly refer to the description of the previous embodiment.
Selbstverständlich sind
die in den
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