Login| Sign Up| Help| Contact|

Patent Searching and Data


Title:
TAPPET FOR A HIGH-PRESSURE PUMP AND HIGH-PRESSURE PUMP COMPRISING AT LEAST ONE TAPPET
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2005/031151
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a tappet for a high-pressure pump, especially for the purpose of fuel supply. Said tappet (52) at least indirectly supports a pump plunger (34) on a drive (12). The tappet (52) has a cylindrical shape and is configured as a sheet metal element. The high-pressure pump is provided with a housing (10) in which a rotatingly driven drive shaft (12) and at least one pump element (32) are located. Said pump element comprises a pump plunger (34) that is at least indirectly driven in a reciprocating motion. The pump plunger (34) is at least indirectly supported on the drive shaft (12) via a tappet (52) that is slidingly guided inside the housing (10). The tappet (52) has a cylindrical shape and is configured as a sheet metal element.

Inventors:
SCHOETZ ALFONS (DE)
MEIER GERHARD (DE)
HAEUSSER BERND (DE)
Application Number:
PCT/DE2004/001747
Publication Date:
April 07, 2005
Filing Date:
August 04, 2004
Export Citation:
Click for automatic bibliography generation   Help
Assignee:
BOSCH GMBH ROBERT (DE)
SCHOETZ ALFONS (DE)
MEIER GERHARD (DE)
HAEUSSER BERND (DE)
International Classes:
F02M59/10; F04B1/04; (IPC1-7): F02M59/10; F01L1/14; F04B1/04
Domestic Patent References:
WO1983000724A11983-03-03
Foreign References:
US20020157628A12002-10-31
DE19844326A12000-04-06
GB2138914A1984-10-31
DE19907311A12000-08-31
Download PDF:
Claims:
Ansprüche
1. Stößel für eine Hochdruckpumpe, insbesondere zur Kraftstofförderung, der zur zumindest mittelbaren Abstützung eines Pumpenkolbens (34) an einem Antrieb (12) dient, wobei der Stößel (52) hülsenförmig ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Stößel (52) als Blechteil ausgebildet ist.
2. Stößel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass dieser durch Umformen, insbesondere durch Fließpressen oder Tiefziehen hergestellt ist.
3. Stößel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass innerhalb des Stößels (52) wenigstens eine Auflage (54) oder Führung (66,67) für ein in den Stößel (52) einsetzbares Bauteil (56) angeordnet ist.
4. Stößel nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Auflage (54) oder Führung (66,67) einstückig mit dem Stößel (52) ausgebildet ist.
5. Stößel nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Auflage (54) oder Führung (66,67) als separates Teil zum Stößel (52) ausgebildet ist und mit dem Stößel (52) verbunden, insbesondere verschweißt ist.
6. Stößel nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Auflage (54) oder die Führung (66,67) durch wenigstens einen in den Stößel (52) hineinragenden Steg (66,67) gebildet ist.
7. Hochdruckpumpe, insbesondere zur Kraftstoffförderung, mit einem Gehäuse (10), in dem eine rotierend antreibbare Antriebswelle (12) und wenigstens ein Pumpenelement (32) angeordnet ist, das einen durch die Antriebswelle (12) zumindest mittelbar in einer Hubbewegung angetriebenen Pumpenkolben (34) aufweist, wobei sich der Pumpenkolben (34) über einen im Gehäuse (10) verschiebbar geführten Stößel (52) zumindest mittelbar an der Antriebswelle (12) abstützt, dadurch gekennzeichnet, dass der Stößel (52) gemäß einem der vorstehenden Ansprüche ausgebildet ist.
8. Hochdruckpumpe nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Pumpenkolben (34) und der Stößel (52) durch eine vorgespannte Rückstellfeder (60) zur Antriebswelle (12) hin beaufschlagt sind.
9. Hochdruckpumpe nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass in den Stößel (52) ein Stützelement (56) eingesetzt ist, über das sich der Pumpenkolben (34) und der Stößel (52) zumindest mittelbar an der Antriebswelle (12) abstützen.
10. Hochdruckpumpe nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass im Stützelement (56) auf dessen der Antriebswelle (12) zugewandter Seite in einer Vertiefung (62) eine Rolle (64) drehbar angeordnet ist, über die sich das Stützelement (52) an der Antriebswelle (12) abstützt.
Description:
Stößel für eine Hochdruckpumpe und Hochdruckpumpe mit wenigstens einem Stößel Stand der Technik Die Erfindung geht aus von einem Stößel für eine Hochdruckpumpe und einer Hochdruckpumpe mit wenigstens einem Stößel nach der Gattung des Anspruchs 1 bzw. des Anspruchs 7.

Ein solcher Stößel und eine solche Hochdruckpumpe ist durch die DE 199 07 311 A1 bekannt. Diese Hochdruckpumpe weist wenigstens einen hülsenförmigen Stößel auf, in den ein Pumpenkolben mit gegenüber dem Stößel kleinerem Durchmesser eingesetzt ist. Der Stößel mit dem Pumpenkolben wird durch eine rotierend angetriebene Antriebswelle der Hochdruckpumpe gegen die Kraft einer Rückstellfeder in einer Hubbewegung angetrieben. Durch die Rückstellfeder werden der Stößel und der Pumpenkolben zur Antriebswelle hin beaufschlagt und die Anlage an der Antriebswelle sichergestellt. Es ist außerdem ein Federteller erforderlich, der mit dem Pumpenkolben verbunden ist und an dem sich die Rückstellfeder abstützt, wobei sich der Pumpenkolben wiederum am Stößel abstützt. Am Stößel ist einstückig eine Aufnahme für eine Rolle angeformt, die auf der Antriebswelle läuft. Hierdurch ist der Stößel aufwendig in der Herstellung, da dieser als massives Guß-oder Schmiedeteil ausgebildet sein muss und der Stößel weist ein hohes Gewicht auf.

Vorteile der Erfindung Der erfindungsgemäße Stößel mit den Merkmalen gemäß Anspruch 1 hat demgegenüber den Vorteil, dass dieser einfach herstellbar ist und ein geringeres Gewicht aufweist. Die Hochdruckpumpe mit den Merkmalen des Anspruchs 7 hat durch die Verwendung des erfindungsgemäßen Stößels ebenfalls den Vorteil, dass diese einfach herstellbar ist und ein geringes Gewicht aufweist.

In den abhängigen Ansprüchen sind vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Stößels und der erfindungsgemäßen Hochdruckpumpe angegeben.

Zeichnung Mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen Figur 1 eine Kraftstoffeinspritzeinrichtung einer Brennkraftmaschine mit einer Hochdruckpumpe, Figur 2 einen in Figur 1 mit II bezeichneten Ausschnitt mit einem Stößel der Hochdruckpumpe in vergrößerter Darstellung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel, Figur 3 den Stößel gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel und Figur 4 den Stößel gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel in einem Querschnitt entlang Linie IV-IV in Figur 3.

Beschreibung der Ausführungsbeispiele In den Figuren 1 bis 4 ist eine Hochdruckpumpe für eine Kraftstoffeinspritzeinrichtung einer Brennkraftmaschine dargestellt. Die Hochdruckpumpe weist ein Gehäuse 10 auf, das mehrteilig ausgebildet ist und in dem eine rotierend antreibbare Antriebswelle 12 angeordnet ist. Die Antriebswelle 12 ist im Gehäuse 10 über zwei in Richtung der Drehachse 13 der Antriebswelle 12 voneinander beabstandete Lagerstellen drehbar gelagert. Die Lagerstellen können in verschiedenen Teilen des Gehäuses 10 angeordnet sein.

In einem zwischen den beiden Lagerstellen liegenden Bereich weist die Antriebswelle 12 wenigstens einen Nocken 26 auf, wobei der Nocken 26 auch als Mehrfachno cken ausgebildet sein kann. Die Hochdruckpumpe weist wenigstens ein oder mehrere im Gehäuse 10 angeordnete Pumpenelemente 32 mit jeweils einem Pumpenkolben 34 auf, der durch den Nocken 26 der Antriebswelle 12 in einer Hubbewegung in zumindest annähernd radialer Richtung zur Drehachse 13 der Antriebsewelle 12 angetrieben wird. Der Pumpenkolben 34 ist in einer Zylinderbohrung 36 im Gehäuse 10 oder einem Einsatz im Gehäuse 10 dicht verschiebbar geführt und begrenzt mit seiner der Antriebswelle 12 abgewandten Stirnseite in der Zylinderbohrung 36 einen Pumpenarbeitsraum 38. Der Pumpenarbeitsraum 38 weist über einen im Gehäuse 10 verlaufenden Kraftstoffzulaufkanal 40 eine Verbindung mit einem Kraftstoffzulauf, beispielsweise einer Förderpumpe auf. An der Mündung des Kraftstoffzulau : fkanals 40 in den Pumpenarbeitsraum 38 ist ein in den Pumpenarbeitsraum 38 öffnendes Einlassventil 42 angeordnet, das ein federbelastetes Ventilglied 43 aufweist. Der Pumpenarbeitsraum 38 weist ausserdem über einen im Gehäuse 10 verlaufenden Kraftstoffablaufkanal 44 eine Verbindung mit einem Auslass auf, der beispielsweise mit einem Hochdruckspeicher 110 verbunden ist. Mit dem Hochdruckspeicher 110 sind ein oder vor zugsweise mehrere an den Zylindern der Brennkraftmaschine angeordnete Injektoren 120 verbunden, durch die Kraftstoff in die Zylinder der Brennkraftmaschine eingespritzt wird. An der Mündung des Kraftstoffablaufkanals 44 in den Pumpenarbeitsraum 38 ist ein aus dem Pumpenarbeitsraum 38 öffnendes Auslassventil 46 angeordnet, das ebenfalls ein federbelastetes Ventilglied 47 aufweist.

Dem Pumpenelement 32 ist ein Stößel 52 zugeordnet, in den der Pumpenkolben 34 hineinragt. Der Stößel 52 ist hülsenförmigen ausgebildet und in einer Bohrung 53 des Gehäuses 10 der Hochdruckpumpe verschiebbar geführt. Der Pumpenkolben 34 weist einen kleineren Durchmesser auf als der Stößel 52 und ragt mit seinem dem Pumpenarbeitsraum 38 abgewandten Endbereich aus der Zylinderbohrung 36 heraus und in den Stößel 52 hinein. An seinem dem Pumpenarbeitsraum 38 abgewandten Ende weist der Pumpenkolben 34 einen im Durchmesser gegenüber seinem übrigen Bereich vergrößerten Kolbenfuß 35 auf.

Innerhalb des Stößels 52 ist bei dem in Figur 2 dargestellten ersten Ausführungsbeispiel an dessen dem Nocken 26 der Antriebswelle 12 zugewandtem Ende eine Auflage 54 angeordnet, die vom Stößel 52 etwa radial nach innen ragt und durch die der freie Querschnitt im Stößel 52 verringert wird. Die Auflage 54 ist einstückig mit dem Stößel 52 ausgebildet und durch eine Umbördelung des Rands des Stößels 52 radial nach innen gebildet. Alternativ kann auch vorgesehen sein, dass als Auflage 54 mehrere über den Umfang des Stößels 52 verteilt angeordnete, in den Stößel 52 hineinragende Vorsprünge dienen. In den Stößel 52 ist von dessen dem Nocken 26 der Antriebswelle 12 abgewandter Seite her ein Stützelement 56 eingesetzt, das in Richtung der Längsachse des Stößels 52 an der Auflage 54 zur Anlage kommt. Das Stützelement 56 weist auf seiner dem Pumpenkolben 34 zugewandten Seite eine zentrale Erhebung 55 auf, an der der Pumpenkolben 34 mit seinem Kolbenfuß 35 zur Anlage kommt. Am Kolbenfuß 35 des Pumpenkolbens 34 stützt sich zum Stützelement 56 hin ein auf den Pumpenkolben 34 aufgeschobener Federteller 58 ab. Zwischen dem Gehäuse 10 der Hochdruckpumpe und dem Federteller 58 ist eine vorgespannte Rückstellfeder 60 eingespannt, durch die der Pumpenkolben 34, das Stützelement 56 und der Stößel 52 zum Nocken 26 der Antriebswelle 12 hin beaufschlagt wird. Die Rückstellfeder 60 ist beispielsweise als Schraubendruckfeder ausgebildet.

Das Stützelement 56 kann in den Stößel 52 lose eingesetzt sein, wobei dieses durch die Rückstellfeder 60 in Anlage an der Auflage 54 gehalten wird. Alternativ kann das Stützelement 56 im Stößel 52 auch fixiert sein, beispielsweise in diesen eingepresst sein. Das Stützelement 56 kann einen runden oder beispielsweise auch einen viereckigen Querschnitt aufweisen. Das Stützelement 56 weist auf seiner dem Nocken 26 der Antriebswelle 12 zugewandten Seite eine konkave Vertiefung 62 auf, in der eine zylindrische Rolle 64 drehbar angeordnet ist. Die Drehachse der Rolle 64 ist dabei zumindest annähernd parallel zur Drehachse 13 der Antriebswelle 12 und die Rolle 64 liegt am Nocken 26 der Antriebswelle 12 an und rollt auf diesem ab.

Das Stützelement 56 kann aus einem anderen Werkstoff bestehen als der Stößel 52, beispielsweise aus Stahl, und kann zumindest im Bereich der Vertiefung 62 oder auf seiner gesamten Oberfläche mit einer Beschichtung versehen sein, durch die eine geringe Reibung und damit ein geringer Verschleiß der in der Vertiefung 62 gleitenden Rolle 64 sichergestellt ist. Das Stützelement 56 weist wenigstens eine oder mehrere Bohrungen 57 auf, die eine Befüllung und Entleerung der Bohrung 53 bei der Hubbewegung des Stößels 52 mit Kraftstoff ermöglichen. Außerdem wird durch die wenigstens eine Bohrung 57 das Gewicht des Stützelements 56 verringert.

Der Stößel 52 besteht aus relativ dünnwandigem Blech und ist durch Umformen, insbesondere durch Fließpressen oder Tiefziehen hergestellt. Der Außenmantel des Stößels 52 kann nach dem Umformprozess weiter bearbeitet sein, um ein definiertes Maß für den Außendurchmesser des Stößels 52 sicherzustellen und eine Oberfläche mit geringer Rauhigkeit und damit eine exakte Führung des Stößels 52 mit geringer Reibung in der Bohrung 53 des Gehäuses 10 sicherzustellen.

In den Figuren 3 und 4 ist der Stößel 52 gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel dargestellt. Der Stößel 52 ist dabei wie beim ersten Ausführungsbeispiel hülsenförmig ausgebildet, besteht aus relativ dünnwandigem Blech und ist durch Umformen, insbesondere Tiefziehen, hergestellt. Abweichend zum ersten Ausführungsbeispiel entfällt jedoch die Auflage 54 am Stößel 52 Stattdessen sind innerhalb des Stößels 52 mehrere Stege 66,67 angeordnet, die als Führungen für das Stützelement 56 dienen. Die Stege 66,67 sind als separate Teile zum Stößel 52 ausgebildet und sind mit dem Stößel 52 verbunden, insbesondere mit diesem verschweißt. Es sind dabei jeweils zwei parallel zueinander verlaufende Stege 66 und 67 vorgesehen, wobei zwischen zwei Stegen 66 das mit rechteckigem Querschnitt ausgebildete Stützelement 56 in Richtung der Längsachse 51 des Stößels 52 verschiebbar geführt ist, während die beiden anderen Stege 67 senkrecht zu den Stegen 66 verlaufen und zur Versteifung der Stege 66 dienen. Das Stützelement 56 weist auf seiner dem Nocken 26 der Antriebswelle 12 zugewandten Seite die Vertiefung 62 auf, in der die Rolle 64 gleitet. Die Stege 66,67 sind jeweils am Mantel des Stößels 52 mit diesem verschweißt und außerdem an ihren aneinanderstoßenden Bereichen miteinander verschweißt. Der auf dem Pumpenkolben 34 angeordnete Federteller 58 stützt sich sowohl am Kolbenfuß 35 als auch an den Stegen 66,67 des Stößels 52 ab, so dass durch die Rückstellfeder 60 der Stößel 52 und über den Kolbenfuß 35 das Stützelement 56 zum Nocken 26 der Antriebswelle 12 hin beaufschlagt werden.

Durch die vorgespannte Rückstellfeder 60 werden der Pumpenkolben 34, der Stößel 52 und das Stützelement 56 über die Rolle 64 in Anlage am Nocken 26 der Antriebswelle 12 gehalten. Bei der Drehbewegung der Antriebswelle 12 werden diese Bauteile in einer Hubbewegung angetrieben. Beim Saughub des Pumpenkolbens 34, bei dem sich dieser bedingt durch die Rückstellfeder 60 radial nach innen bewegt, wird der Pumpenarbeitsraum 38 durch den Kraftstoffzulaufkanal 40 bei geöffnetem Einlassventil 42 mit Kraftstoff befüllt, wobei das Auslassventil 46 geschlossen ist. Beim Förderhub des Pumpenkolbens 34, bei dem sich dieser bedingt durch den Nocken 26 gegen die Kraft der Rückstellfeder 60 radial nach aussen bewegt, wird durch den Pumpenkolben 34 Kraftstoff unter Hochdruck durch den Kraftstoffablaufkanal 44 bei geöffnetem Auslassventil 46 zum Hochdruckspeicher 110 gefördert, wobei das Einlassventil 42 geschlossen ist.