Titel

Kraftstoffpumpe Stand der Technik

Die Erfindung betrifft eine Kraftstoffpumpe für ein Kraftstoff-Einspritzsystem einer Brennkraftmaschine nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 . Eine solche Kraftstoffpumpe ist aus der DE 10 2005 007 806 A1 bekannt. Diese umfasst ein Pumpengehäuse und einen Befestigungsabschnitt in Form eines Befestigungsflansches. Dieser ist am Pumpengehäuse befestigt und weist 2 Durchgangsöffnungen auf, in die jeweils eine Schraube hindurchgesteckt werden kann. Mittels dieser Schrauben kann die Kraftstoffpumpe an einer Basis, beispielsweise einem Zylinderkopf der Brennkraftmaschine, befestigt werden.

Offenbarung der Erfindung

Das der Erfindung zugrunde liegende Problem wird durch eine Kraftstoffpumpe mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der

Erfindung sind in Unteransprüchen angegeben. Darüber hinaus finden sich für die Erfindung wesentliche Merkmale in der nachfolgenden Beschreibung und in der Zeichnung. Dabei können diese Merkmale sowohl in Alleinstellung als auch in unterschiedlichen Kombinationen für die Erfindung wesentlich sein.

Erfindungsgemäß wird eine Kraftstoffpumpe für ein Kraftstoff-Einspritzsystem einer Brennkraftmaschine vorgeschlagen mit einem Pumpengehäuse und einem am Pumpengehäuse vorhandenen Befestigungsabschnitt zur Befestigung der Kraftstoffpumpe an einer Basis, insbesondere einem Motorblock, wobei der Befestigungsabschnitt eine Durchgangsöffnung zur Aufnahme eines

Halteelements für ein Befestigungsmittel, insbesondere eine Schraube. Mindestens in einem in Einbaulage der Basis zugewandten Endbereich der Durchgangsöffnung ist mindestens ein nach radial einwärts gerichteter

Vorsprung vorhanden. Der Erfindung liegt folgende Überlegung zugrunde: üblicherweise werden

Kraftstoffpumpen für die Montage an der Basis vorab mit den jeweiligen

Befestigungsmitteln, beispielsweise Schrauben, bestückt. Hierzu wird in der Durchgangsöffnung ein ringförmiges oder hülsenförmiges Halteelement aus Kunststoff aufgenommen, welches auch als "Retainer" bezeichnet wird. Das Halteelement ist in der Durchgangsöffnung meist im Presssitz gehalten.

In dieses Halteelement ist wiederum das Befestigungsmittel eingesteckt. Die Innenwand des Halteelements ist so ausgebildet bzw. dimensioniert, dass das Befestigungsmittel vor der Montage, also beispielsweise bereits beim Transport und bei der Lagerung der Kraftstoffpumpe, sicher im Halteelement und somit in der Durchgangsöffnung gehalten ist. Beispielsweise kann das Befestigungsmittel in einem leichten Presssitz im Halteelement gehalten sein. Gleichzeitig ist die Innenwand des Befestigungsmittels so ausgebildet, dass das Befestigungsmittel bei der Montage problemlos mit der Basis verbunden werden kann, im Falle einer Schraube beispielsweise leicht und ohne größeren Widerstand eingeschraubt werden kann.

Durch den erfindungsgemäß vorgesehenen Vorsprung wird das Halteelement axial in der Durchgangsöffnung zumindest zur Basis hin fixiert, so dass das Halteelement zusammen mit dem Befestigungsmittel nicht nur während der

Montage, sondern auch bereits während des Transports nicht aus der

Durchgangsöffnung herausgedrückt werden kann. Ein Herausrutschen wird also bei jeglicher Art von Aufbringung einer Kraft oder eines Drehmoments auf das Halteelement und/oder das Befestigungsmittel verhindert. Es wird durch den erfindungsgemäßen Vorsprung und die hierdurch bewirkte Verjüngung in dem der basiszugewandten Endbereich der Durchgangsöffnung, in der das

Halteelement aufgenommen ist, eine quasi„formschlüssige" Verbindung des Halteelements mit dem Befestigungsabschnitt erzeugt. Indem das Halteelement sicher in der Durchgangsöffnung gehaltert ist, wird bei der Endmontage ein Verklemmen des Halteelements zwischen dem Befestigungsmittel und der Basis verhindert. Insgesamt wird also die Endmontage der Kraftstoffpumpe an der Basis erleichtert und zuverlässiger gemacht.

In einer ersten Weiterbildung wird vorgeschlagen, dass auch in einem in

Einbaulage von der Basis abgewandten Endbereich der Durchgangsöffnung mindestens ein nach radial einwärts gerichteter Vorsprung vorhanden ist. Dabei versteht sich, dass dieser Vorsprung erst nach dem Einsetzen des Halteelements in die Durchgangsöffnung hergestellt werden kann, wohingegen der im der basiszugewandten Endbereich vorhandene Vorsprung grundsätzlich sowohl vor als auch nach dem Einsetzen des Halteelements in die Durchgangsöffnung hergestellt werden kann. Durch diesen zusätzlichen Vorsprung wird das

Halteelement in beiden axialen Richtung der Durchgangsöffnung sicher fixiert.

Ferner ist es möglich, dass sich der Vorsprung nur über einen Teilbereich des Innenumfangs der Durchgangsöffnung erstreckt. Dies ist sehr einfach und ohne großen Aufwand herstellbar.

In Weiterbildung hierzu wird vorgeschlagen, dass eine Mehrzahl von gleichmäßig über den Innenumfang verteilt angeordneten Vorsprüngen vorhanden ist.

Hierdurch wird die Abstützung des Halteelements und somit die sichere

Halterung des Halteelements in der Durchgangsöffnung verbessert.

Die Herstellung wird vereinfacht, wenn eine Mehrzahl von ungleichmäßig über den Innenumfang verteilt angeordneten Vorsprüngen vorhanden ist. Denkbar ist beispielsweise, dass paarweise gegenüberliegend Vorsprünge vorgesehen sind.

Eine besonders zuverlässige Halterung des Halteelements in der

Durchgangsöffnung wird gewährleistet, wenn ein einziger sich vorzugsweise über den gesamten Innenumfang erstreckender Vorsprung vorhanden ist.

Eine weitere erfindungsgemäße Weiterbildung sieht vor, dass die

Durchgangsöffnung durch einen Stanzvorgang hergestellt ist, und dass der Vorsprung beim Stanzvorgang der Durchgangsöffnung hergestellt ist. Hierdurch wird die Herstellung des Befestigungsabschnitts vereinfacht und beschleunigt. Alternativ ist möglich, dass der Vorsprung durch eine Materialverdrängung, insbesondere eine Verstemmung, hergestellt ist. Dies ist ebenfalls eine preiswerte und zuverlässige Möglichkeit, den Vorsprung herzustellen. Dies gilt insbesondere für einen von der basisabgewandten Endbereich der

Durchgangsöffnung vorhandenen Vorsprung.

Möglich ist, dass der Vorsprung in axialer Richtung der Durchgangsöffnung gesehen in etwa halbkreisförmige, spitz zulaufende oder mehreckige

Außenkontur aufweist. Dies ist einfach und unproblematisch herstellbar.

Möglich ist aber auch, dass der Vorsprung in axialer Richtung der

Durchgangsöffnung gesehen eine in Umfangsrichtung gesehen längliche Außenkontur, insbesondere eine um eine Mittelachse der Durchgangsöffnung gekrümmte Außenkontur aufweist. Hierdurch wird die Abstützung des

Halteelements an dem Vorsprung verbessert.

Nachfolgend werden Ausführungsformen der Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung erläutert. In der Zeichnung zeigen:

Figur 1 einen teilweisen Schnitt durch eine Kraftstoffpumpe mit einem

Befestigungsabschnitt;

Figur 2 einen Teilbereich des Befestigungsabschnitts der Kraftstoffpumpe von

Figur 1 ;

Figur 3 eine Draufsicht auf den Befestigungsabschnitt von Figur 1 ; Figur 4 einen Schnitt längs der Linie IV-IV von Figur 1 ; Figur 5 einen Schnitt längs der Linie V-V von Figur 1 ; Figur 6 ein Detail VI von Figur 5.

Figur 7 eine schematische axiale Ansicht auf die Durchgangsöffnung des

Befestigungsabschnitts der Kraftstoffpumpe von Figur 1 ; Figur 8 einen vergrößerten Längsschnitt durch einen Bereich der

Durchgangsöffnung von Figur 7;

Figur 9 ein Detail IX von Figur 8;

Figur 10 eine Darstellung ähnlich Figur 7 einer zweiten Ausführungsform der

Durchgangsöffnung;

Figur 1 1 eine Darstellung ähnlich Figur 7 einer dritten Ausführungsform der

Durchgangsöffnung;

Figur 12 eine Darstellung ähnlich Figur 7 einer vierten Ausführungsform der

Durchgangsöffnung;

Figur 13 einen vergrößerten Längsschnitt durch einen Bereich der

Durchgangsöffnung von Figur 12;

Figur 14 eine Darstellung ähnlich Figur 7 einer fünften Ausführungsform der

Durchgangsöffnung;

Figur 15 einen vergrößerten Längsschnitt durch einen Bereich der

Ausführungsform von Figur 14;

Figur 16 ein Detail XVI von Figur 15;

Figur 17 eine Darstellung ähnlich Figur 7 einer sechsten Ausführungsform der

Durchgangsöffnung;

Figur 18 einen vergrößerten Längsschnitt durch einen Bereich der

Ausführungsform von Figur 17;

Figur 19 eine Darstellung ähnlich Figur 7 einer siebten Ausführungsform der

Durchgangsöffnung;

Figur 20 einen vergrößerten Längsschnitt durch einen Bereich der

Ausführungsform von Figur 19; Figur 21 einen Längsschnitt durch eine achte Ausführungsform einer

Durchgangsöffnung eines Befestigungsabschnitts der Kraftstoffpumpe von Figur 1 mit einem eingesetzten Halteelement und einer eingesetzten Schraube; und

Figur 22 eine Darstellung ähnlich zu Figur 21 , jedoch ohne die eingesetzte

Schraube.

Eine Kraftstoffpumpe trägt in Figur 1 insgesamt das Bezugszeichen 10.

Vorliegend handelt es sich um eine Kolben-Hochdruck-Kraftstoffpumpe für ein Kraftstoff-Einspritzsystems einer Brennkraftmaschine, welche Benzin auf einen hohen Druck verdichtet und zu Einspritzvorrichtungen der Brennkraftmaschine fördert. Grundsätzlich möglich ist aber auch, dass die Kraftstoffpumpe eine solche ist, welche Diesel verdichtet und zu entsprechenden

Einspritzvorrichtungen einer Brennkraftmaschine fördert.

Die Kraftstoffpumpe 10 umfasst ein Pumpengehäuse 12, welches insgesamt zylindrische Gestalt hat mit einer Längsachse 14. In Figur 1 ist nur jener Bereich der Kraftstoffpumpe 10 dargestellt, der links von der Längsachse 14 liegt. An dem Pumpengehäuse 12 ist ein Befestigungsabschnitt 16 befestigt. Wie insbesondere aus Figur 3 hervorgeht, ist der Befestigungsabschnitt 16 als Flansch ausgebildet mit einer mittigen Öffnung 18, mittels der der

Befestigungsabschnitt 16 am Pumpengehäuse 12 befestigt ist, beispielsweise durch Verschweißen. Ferner gehören zu dem Befestigungsabschnitt 16 zwei seitliche und entgegengesetzt angeordnete Flanschabschnitte 20, in denen jeweils eine Durchgangsöffnung 22 vorhanden ist. Bei dem

Befestigungsabschnitt 16 handelt es sich um ein Stanzteil. Auch die Öffnung 18 sowie die beiden Durchgangsöffnungen 22 sind jeweils durch Stanzen hergestellt.

Die Durchgangsöffnungen 22 dienen dazu, die Kraftstoffpumpe 10 mittels jeweils einer Schraube 24 an einer Basis zu befestigen. Bei der Basis kann es sich beispielsweise um einen Zylinderkopf einer Brennkraftmaschine handeln. Die Basis ist in den Figuren 1 und 2 jedoch nicht dargestellt. Die Kraftstoffpumpe 10 wird bereits vor der Montage an der Basis mit den beiden Schrauben 24 bestückt. Dieser Zustand ist in den Figuren 1 und 2 dargestellt. Damit die beiden Schrauben 24 in diesem Zustand sicher an der Kraftstoffpumpe 10 gehalten sind, ist in jeder der beiden Durchgangsöffnungen 22 ein Halteelement 26 im Presssitz aufgenommen.

Das Halteelement 26 hat insgesamt eine zylindrische und ringförmige oder hülsenförmigen Gestalt. Es kann beispielsweise aus Kunststoff bestehen oder einen solchen umfassen. Eine innere Wandfläche 28 des Halteelements 26 ist so ausgebildet und relativ zum Außendurchmesser der Schraube 24 so

dimensioniert, dass die Schraube 24 in dem Halteelement 26 einerseits sicher gehalten ist, andererseits aber bei der Montage der Kraftstoffpumpe 10 an der Basis die Schraube 24 auch ohne erheblichen zusätzlichen Kraftaufwand in eine entsprechende Gewindebohrung in der Basis eingeschraubt werden kann. Im Grunde ist also die Schraube 24 in dem Halteelement 26 in einem leichten Presssitz gehalten.

Um sowohl vor der Montage der Kraftstoffpumpe 10 an der Basis als auch bei der Montage zu verhindern, dass das Halteelement 26 in den Figuren 1 und 2 axial nach unten aus der Durchgangsöffnung 22 herausgedrückt wird, sind, wie aus den Figuren 5 und 6 ersichtlich ist, in einem in Einbaulage der Basis zugewandten und in den Figuren 5 und 6 unteren Endbereich 30 der

Durchgangsöffnung 22 drei über den Innenumfang der Durchgangsöffnung 22 gleichmäßig verteilt angeordnete und nach radial einwärts gerichtete Vorsprünge 32 vorhanden.

Diese sind bei der in den Figuren 1 -9 gezeigten ersten Ausführungsform durch eine Materialverdrängung, beispielsweise durch eine Verstemmung, hergestellt. Durch diese Verstemmung wird auf einer axialen Stirnseite 34 des

Flanschabschnitts 20 eine Einprägung 36 erzeugt. Wie aus den Figuren 5 und 7 ersichtlich ist, haben die Vorsprünge 32 in der axialen Draufsicht der Figur 7 eine in etwa halbkreisförmige Außenkontur 38, und sie erstrecken sich nur über einen Teilbereich des Innenumfangs der Durchgangsöffnung 22 (in Figur 7 und den nachfolgenden entsprechenden Figuren ist der Einfachheit halber jeweils nur einer der Vorsprünge mit Bezugszeichen versehen). In der radialen Draufsicht der Figur 5 haben die Vorsprünge 32 eine in etwa dreieckige Grundform. Durch die bei dieser Ausführungsform drei Vorsprünge 32 wird in dem unteren Endbereich 30 der freie Querschnitt der Durchgangsöffnung 22 verringert, wodurch eine Art Anschlag für das Halteelement 26 gebildet wird, welcher dieses daran hindert, in den Figuren nach unten aus der Durchgangsöffnung 22 herausgedrückt zu werden.

Nachfolgend werden weitere alternative Ausführungsformen von Vorsprüngen 32 erläutert werden, welche allesamt bei einem Befestigungsabschnitt 16 wie in den Figuren 1 und 2 gezeigt oder aber auch bei einem ganz anders gestalteten Befestigungsabschnitt vorhanden sein können. Dabei tragen solche Elemente und Bereiche, welche äquivalente Funktionen zu bereits zuvor erwähnten Elementen und Bereichen aufweisen, die gleichen Bezugszeichen. Sie werden im Normalfall nicht nochmals im Detail erläutert, sondern es wird vorwiegend nur auf die Unterschiede zu vorhergehenden Ausführungsformen Bezug genommen.

Bei der Ausführungsform der Figur 10 sind anstelle von drei in einem Winkel von 120° zueinander angeordneten Vorsprüngen vier gleichmäßig über den

Innenumfang der Durchgangsöffnung 22 verteilt und somit in einem Winkel von 90° zueinander angeordnete Vorsprünge 32 vorhanden.

Bei der Ausführungsform der Figur 1 1 sind vier Vorsprünge 32 ungleichmäßig über den Innenumfang der Durchgangsöffnung 22 verteilt angeordnet, und zwar paarweise, wobei die beiden Vorsprünge 32 eines Paares in einem Winkel von 60° zueinander angeordnet sind, und die beiden Vorsprünge 32 eines Paares zu den beiden Vorsprüngen 32 des anderen Paares 180° gegenüberliegend angeordnet sind.

Bei der Ausführungsform der Figuren 12 und 13 sind wiederum drei Vorsprünge 32 gleichmäßig über den Innenumfang der Durchgangsöffnung 22 angeordnet. In der axialen Draufsicht der Figur 12 haben diese Vorsprünge 32 jedoch keine halbkreisförmige, sondern eine in Umfangsrichtung gesehen längliche

Außenkontur 38, mit einer um eine Mittelachse 40 der Durchgangsöffnung 22 gekrümmten Außenkontur 38. Die Außenkontur 38 ist also von der Mittelachse 40 der Durchgangsöffnung 22 aus gesehen konkav. Bei der Ausführungsform der Figuren 14-16 ist nur ein einziger Vorsprung 32 vorhanden, der sich jedoch über den gesamten Innenumfang der

Durchgangsöffnung 22 erstreckt.

Bei der Ausführungsform der Figuren 17 und 18 handelt es sich um eine Kombination der Ausführungsformen der Figuren 1 1 sowie der Figuren 12 und 13: Wieder sind vier paarweise gegenüberliegende Vorsprünge 32 vorhanden, die jedoch eine in Umfangsrichtung gesehen längliche, nämlich um die

Mittelachse 38 der Durchgangsöffnung 22 gekrümmte Außenkontur 40 aufweisen.

Die Vorsprünge 32 bei der Ausführungsform der Figuren 19 und 20 sind ähnlich zu jenen der Figuren 17 und 18 ausgebildet, jedoch nicht durch Verstemmen hergestellt, sondern unmittelbar beim Stanzvorgang der Durchgangsöffnung 22 durch eine entsprechende Form des Stanzwerkzeugs. Hierdurch entfällt die ansonsten vorhandene Ausprägung auf der axialen Stirnseite 34.

Bei der Ausführungsform der Figuren 21 und 22 ist zusätzlich auch in einem in Einbaulage von der Basis abgewandten und in den Figuren 21 und 22 oberen Endbereich 42 der Durchgangsöffnung 22 eine Mehrzahl von Vorsprüngen 44 vorhanden, wobei diese Vorsprünge 44 auch anders und insbesondere ähnlich zu den in den obigen Figuren beschriebenen Vorsprüngen 32 ausgebildet sein können. In Figur 22 erkennt man auch, dass auf der Innenseite des

Halteelements 26 nach radial einwärts abragende Halteabschnitte 46 vorhanden sind, welche an der in den Figuren 21 und 22 nicht dargestellten Schraube angreifen und diese halten.