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Title:
BUCKET TAPPET FOR ACTING ON A PUMP PISTON OF A HIGH-PRESSURE FUEL PUMP
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2012/100854
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a bucket tappet (1) for acting on a pump piston of a high-pressure fuel pump of a quality-regulated internal combustion engine, comprising a hollow cylindrical sleeve (4) closed by a bottom (3) in the region of the upper edge (2) thereof. A bearing surface for the pump piston is at least indirectly integrated on a lower side (5) of the bottom (3), and an upper side (6) of the bottom (3) has a sliding surface (7) for a counter-movement of a periodic stroke generator (cam or excenter), said sliding surface (7) being either convex or concave on the stroke generator, in the direction of a migration of a contact region of the stroke generator.

Inventors:
DORN STEFAN (DE)
GEYER NORBERT (DE)
JUNKER MARCO (DE)
Application Number:
PCT/EP2011/070151
Publication Date:
August 02, 2012
Filing Date:
November 15, 2011
Export Citation:
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Assignee:
SCHAEFFLER TECHNOLOGIES AG (DE)
DORN STEFAN (DE)
GEYER NORBERT (DE)
JUNKER MARCO (DE)
International Classes:
F02M59/10
Domestic Patent References:
WO2005108788A12005-11-17
Foreign References:
DE102007018038A12008-10-16
FR1494436A1967-09-08
EP0984161A12000-03-08
DE102006045933A12008-04-03
DE102009013130A12010-09-16
EP1310577A12003-05-14
DE10345089A12005-04-21
DE10345089A12005-04-21
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Claims:
Patentansprüche

Tassenstößel (1 ) zur Beaufschlagung eines Pumpenkolbens einer Kraftstoffhochdruckpumpe, insbesondere einer qualitätsgeregelten Brennkraftmaschine, mit einem hohlzylindrischen, im Bereich seines oberen Randes (2) von einem Boden (3) verschlossenen Hemd (4), wobei einer Unterseite (5) des Bodens (3) zumindest mittelbar eine Anlagefläche für den Pumpenkolben immanent ist und wobei eine Oberseite (6) des Bodens (3) eine Gleitfläche (7) für einen Gegenlauf eines periodischen Huberzeugers [Nocken oder Exzenter] hat, welche Gleitfläche (7) in Richtung einer Auswanderung eines Kontaktbereichs des Huberzeugers auf dieser entweder konvex oder konkav ist.

2. Tassenstößel nach Anspruch 1 , wobei die Gleitfläche (7) nur einen Krümmungsradius hat.

3. Tassenstößel nach Anspruch 1 , wobei die Gleitfläche (7) aus mehreren Krümmungsradien zusammengesetzt ist.

4. Tassenstößel nach Anspruch 1 , wobei die Gleitfläche (7) dachartig abgehoben von der Oberseite (6) des Bodens (3) ist sowie, in Draufsicht, einen sich in die Auswanderungsrichtung des Huberzeugers erstreckenden, rechteckartigen Verlauf hat. Tassenstößel nach Anspruch 1 , wobei die Oberseite (6) des Bodens (3), außerhalb der Gleitfläche (7), wenigstens eine Durchgangsbohrung (8) besitzt.

Tassenstößel nach Anspruch 1 , wobei vom Hemd (4) des Tassenstößel (1 ) eine Verdrehsicherung (9) abragt.

Tassenstößel nach Anspruch 1 , wobei die Gleitfläche (7) mit einer gekreuzten oder quer verlaufenden Riefenstruktur versehen ist.

8. Tassenstößel nach Anspruch 1 , wobei die Gleitfläche (7) mit einer gal- vanisch oder mittels CVD- / PVD- Verfahren aufgetragenen Verschleißschutzschicht versehen ist oder einem Wärmebehandlungsverfahren wie Nitrieren / Carbonitrieren unterworfen wurde.

9. Tassenstößel nach Anspruch 1 , wobei als Tassenstößel (1 ) ein Standardtassenstößel aus dem Ventiltriebsbau vorgesehen ist.

Description:
Tassenstößel zur Beaufschlagung eines Pumpenkolbens einer Kraftstoffhochdruckpumpe

Die Erfindung betrifft einen Tassenstößel zur Beaufschlagung eines Pumpenkolbens einer Kraftstoffhochdruckpumpe, insbesondere einer qualitätsgeregel- ten Brennkraftmaschine, mit einem hohlzylindrischen, im Bereich seines oberen Randes von einem Boden verschlossenen Hemd, wobei einer Unterseite des Bodens zumindest mittelbar eine Anlagefläche für den Pumpenkolben immanent ist und wobei eine Oberseite des Bodens eine Gegenlauffläche für einen periodischen Huberzeuger [Nocken oder Exzenter] hat.

Ein derartiger Tassenstößel geht aus Fig. 1 der DE 103 45 089 A1 hervor. Dieser ist in eine Hochdruckpumpe für Dieselkraftstoff eingebaut und hat einen Rollenschuh als Gegenlauffläche für den Huberzeuger. Die Hochdruckpumpe ist hierbei dieselgeschmiert, d. h. auch die Kontaktstellen des Tassenstößels sind einer Schmierung durch den relativ niedrigviskosen Dieselkraftstoff unterworfen. Als verschleißrelevante Kontaktstellen kommen im Wesentlichen der stirnseitige Anlauf des Rollenschuhs am Tassenstößelhemd, der Kontaktbereich des Huberzeugers am Rollenschuh sowie die Gleitlagerung des Rollenschuhs in seiner bodenseitigen Tasche infrage.

Unter bestimmten Betriebszuständen wie einem häufigen Stillsetzen und Wiederanlassen der Brennkraftmaschine (Start-Stopp) u. a. kommt es zum Schlupf am Rollenschuhkontakt. Auch im normalen Betrieb hat das Gleitlagersystem unerwünscht Schlupf. Die Gleitlagerung erfordert eine sehr hohe Fertigungsgü- te und erhöht folglich unnötig die Kosten. Auch wird der seitliche Anlauf der Nockenrolle als kritisch betrachtet, weil es hier aufgrund eines fehlenden, tragenden Schmierfilmaufbaus im Zentrum ebenfalls zu Verschleiß kommt. Zudem wird festgestellt, dass der vorgenannte Tassenstößel wegen des Aufbaus mit Rollenschuh zu hoch baut und über zu viele, masseerhöhende Bauteile verfügt. Außerdem ist mit relativ hohen hertzschen Pressungen zu rechnen, da wegen des seitlichen Anlaufs des Rollenschuhs in Taschen des Hemds für den Gegenlauf des Huberzeugers nicht die volle Tassenstößelbreite zur Verfügung steht.

Es ist Aufgabe der Erfindung, einen Tassenstößel zur Beaufschlagung eines Pumpenkolbens einer Kraftstoffhochdruckpumpe zu schaffen, bei dem die vorgenannten Nachteile beseitigt sind. Insbesondere soll der Tassenstößel ferti- gungstechnisch einfacher darstellbar sein sowie hinsichtlich seines Verschleißverhaltens im Kontaktbereich des Huberzeugers zur Kontaktfläche optimiert vorliegen.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, dass als Gegenlaufflä- che eine Gleitfläche vorgesehen ist, die in Richtung einer Auswanderung eines Kontaktbereichs des Huberzeugers auf dieser entweder konvex oder konkav vorliegt.

Aufgrund der vorgenannten Ausgestaltung liegt ein Kontaktbereich mit einem zumindest teilweisen, verschleißarmen Wälzanteil vor. Es kann weitestgehend auf einen nur leicht zu modifizierenden Tassenstößel aus dem Ventiltriebsbau zurückgegriffen werden. Der Tassenstößel hat eine vergleichsweise geringe Masse und einen simplen Aufbau. Er ist zwar insbesondere für einen Einsatz in einer Dieselkraftstoffumgebung konzipiert, jedoch ist eine Verwendung glei- chermaßen in einer Einspritzpumpe einer qualitätsgeregelten Brennkraftmaschine denkbar und vorgesehen.

Als einfachste Form für die Gleitfläche ist an eine zylindrische Ein- oder Auswölbung gedacht. Jedoch kann diese auch aus mehreren Radien zusammen- gesetzt sein, so auch einen logarithmischen Verlauf haben.

Besonders bevorzugt ist es, wenn die Gleitfläche dachartig abgehoben vom Boden verläuft, so wie in einem weiteren Unteranspruch vorgeschlagen. Diese Gestaltung hat eine gute versteifende Wirkung auf den Tassenstößel. Ggf. können an der Unterseite des Bodens auch bevorzugt einteilig angebundene Versteifungsrippen appliziert sein. Außerdem muss nur die für den Kontaktbereich nötige Fläche einer Feinbearbeitung oder nachträglichen Oberflächenbehand- lung unterzogen werden.

In Konkretisierung der Erfindung ist es vorgeschlagen, den Boden außerhalb der Gleitfläche mit Bohrungen o. dgl. zu versehen. Somit wird ein ungehinderter Dieselkraftstoffdurchtritt garantiert.

Zudem ist es vorgeschlagen, die Gleitfläche mit quer verlaufenden oder sich kreuzenden Microriefen zu versehen, die bspw. durch Schleifen erzielt werden können. In den Riefen wird Schmierstoff (bspw. Dieselkraftstoff) akkumuliert, so dass die tribologischen Bedingungen verbessert sind.

Last but not least ist es vorgesehen, die Gleitfläche mit einer galvanisch oder mittels CVD- / PVD- Verfahren aufgetragenen Verschleißschutzschicht zu versehen oder einem Wärmebehandlungsverfahren wie Nitrieren / Carbonitrieren zu unterwerfen. Diese Maßnahmen erhöhen die Lebensdauer des Tassenstö- ßels. Auch ist an Läppen, Polieren, Honen, Gleitschleifen (Trowalisieren) oder Strahlen der Gleitfläche gedacht.

Die Erfindung wird anhand der Zeichnung näher beschrieben. Es zeigen: · Fig. 1 eine räumliche Ansicht des Tassenstößels;

• Fig. 2, 3 jeweils um 90° zueinander versetzte Längschnitte durch eine erste Variante des Tassenstößels mit konkaver Gleitfläche und

• Fig. 3, 4 jeweils um 90° zueinander versetzte Längschnitte durch eine zweite Variante des Tassenstößels mit konvexer Gleitfläche. Fig. 1 zeigt einen Tassenstößel 1 zur Beaufschlagung eines Pumpenkolbens einer Kraftstoffhochdruckpumpe einer qualitätsgeregelten Brennkraftmaschine. Der Tassenstößel 1 hat ein hohlzylindrisches Hemd 4. Dieses ist im Bereich seines oberen Randes 2 von einem Boden 3 verschlossen. An einer Unterseite 5 des Bodens 3 ist eine Anlagefläche für den Pumpenkolben vorgesehen, die auch als domartig nach unten abstehender Ansatz ausgeführt sein kann.

Eine Oberseite 6 des Bodens 3 hat eine Gleitfläche 7 für einen Gegenlauf eines periodischen Huberzeugers (Nocken oder Exzenter). Die Gleitfläche 7 ist nach den Fig. 2, 3 in Richtung einer Auswanderung eines Kontaktbereichs des Huberzeugers, welche Richtung durch Pfeile angegeben ist, auf dieser zylindrisch ausgewölbt. Gemäß der Ausgestaltung nach den Fig. 4, 5 weist die Gleitfläche 7 einen zylindrisch eingewölbten Verlauf auf. Wie zudem am besten aus Fig. 1 entnehmbar ist, verläuft die Gleitfläche 7 dachartig abgehoben von der Oberseite 6 des Bodens 3. Somit ergibt sich in Draufsicht ein rechteckartiger Verlauf mit zwei sich orthogonal zur Auswanderungsrichtung des Huberzeugers erstreckenden Kanten 1 1 , die über Dachflächen 10 an den Boden 3 angebunden sind.

In Fig. 1 ist in das Hemd 4 noch ein Fenster 12 eingezeichnet, in welchem eine Verdrehsicherung 9 wie ein Pin befestigt ist. Außerdem ist der Boden 3 mit Durchgangsbohrungen 8 für einen Schmiermitteldurchtritt versehen.

Liste der Bezugszahlen

1) Tassenstößel

2) oberer Rand

3) Boden

4) Hemd

5) Unterseite

6) Oberseite

7) Gleitfläche

8) Durchgangsbohrung

9) Verdrehsicherung

10) Dachfläche

1 1 ) Kante

12) Fenster