DE102008059004A1

DE102008059004A1 - Rollenstößel

Info

Publication number: DE102008059004A1
Application number: DE102008059004A
Authority: DE
Inventors: Stefan Dorn
Original assignee: Schaeffler KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2008-11-25
Filing date: 2008-11-25
Publication date: 2010-05-27
Also published as: WO2010060761A1

Abstract

Die Erfindung betrifft einen nockenfolgenden Rollenstößel (1), beispielsweise für eine Kraftstoffhochdruckpumpe oder für einen Ventiltrieb jeweils einer qualitäts- oder quantitätsgeregelten Brennkraftmaschine, mit einem Gehäuse (2), das einen im Wesentlichen zylindrischen Außenmantel (3) hat und dem im Bereich nahe dessen antriebsseitiger Stirn (4) zwei sich diametral gegenüberliegende Lageraugen (5) immanent sind, in denen ein Bolzen (6) beidendig aufgenommen ist, auf dem eine Antriebsrolle (7) über vollrollig ausgeführte Nadeln (8) gelagert ist, wobei eine mit dem Gehäuse (2) verbundene abtriebsseitige Stirn (9) einer Anlage eines Stößelfolgeteils wie einem Pumpenkolben dient und wobei genau zwei Reihen von Nadeln (8) appliziert sind, zwischen deren Innenstirnen (11) eine Distanzscheibe (12) verläuft.

Description

Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft einen nockenfolgenden Rollenstößel, insbesondere für eine Kraftstoffhochdruckpumpe oder für einen Ventiltrieb jeweils einer qualitäts- oder quantitätsgeregelten Brennkraftmaschine, mit einem Gehäuse, das einen im Wesentlichen zylindrischen Außenmantel hat und dem im Bereich nahe dessen antriebsseitiger Stirn zwei sich diametral gegenüberliegende Lageraugen immanent sind, in denen ein Bolzen beidendig aufgenommen ist, auf dem eine Antriebsrolle über vollrollig ausgeführte Nadeln gelagert ist, wobei eine mit dem Gehäuse verbundene abtriebsseitige Stirn einer Anlage eines Stößelfolgeteils wie einem Pumpenkolben dient.
Hintergrund der Erfindung
Ein derartiger Rollenstößel, hier zur Beaufschlagung eines Pumpenkolbens in einer Kraftstoffhochdruckpumpe, geht aus der DE 10 2007 006 320 A1 hervor. Dieser hat ebenfalls im Bereich dessen antriebsseitiger Stirn zwei sich diametral gegenüberliegende Lageraugen, in denen ein Bolzen verläuft, auf dem eine Antriebsrolle über eine Reihe von vollrollig ausgeführten Nadeln gelagert ist. Die Nadeln erstrecken sich über eine gesamte Breite des Lagerbolzens. Aufgrund der vollrolligen Ausführung ist mit einer relativ hohen Tragzahl bei gleichzeitig kompakt bauendem Lager zu rechnen.
Jedoch tritt bei den heute gefahrenen hohen Pumpendrehzahlen (beispielsweise 17.000 bis 25.500 U/min) das Problem eines erhöhten Axialschubs auf. Der Axialschub verstärkt sich mit zunehmender Drehzahl. Je breiter stark vereinfacht gesagt das Lager im Verhältnis zu dessen Durchmesser ist, desto nachteiliger wirkt sich der Axialschub aus. Hier bedeuten schon kleine Schiefstellungen der Wälzkörper einen großen Axialschub. Um dem zu begegnen, könnte die Lagerbreite verringert werden, was jedoch zu einer bedeutenden Einbuße an Tragfähigkeit führt. Auch könnten die Nadeln oder ähnliche Wälzkörper in einem Käfig geführt werden, was jedoch ebenfalls die Tragfähigkeit verringert.
Aufgabe der Erfindung
Aufgabe der Erfindung ist es daher, einen Rollenstößel der vorgenannten Art zu schaffen, dessen Nadellagerung für den Bolzen mit verringertem Axialschub vorliegt, bei lediglich nur unbedeutend verringerter Tragfähigkeit.
Lösung der Aufgabe
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, dass genau zwei Reihen von Nadeln appliziert sind, zwischen deren Innenstirnen eine Distanzscheibe verläuft.
Somit liegt ein Rollenstößel der vorgenannten Art vor, bei dem die eingangs zitierten Nachteile beseitigt sind. Aufgrund dessen doppelter Nadellagerung ist der Axialschub signifikant reduziert, so dass bei hohen Pumpendrehzahlen nicht mehr mit einem Ausfall des Lagers zu rechnen ist. Gleichzeitig liegt eine ausreichend gute Tragfähigkeit des Wälzlagers vor.
Außerdem bezieht sich die Erfindung gemäß einem nebengeordneten Anspruch auch auf die Antriebsrolle als solche mit dem zweigeteilten Wälzlager; hier ebenfalls speziell für einen Einbau in einen Rollenstößel wie vorgenannt oder in einen Nockenfolgerhebel wie einen Schlepp-, Kipp- oder Schwinghebel. Der Nockenfolgerhebel ist dabei ebenfalls Bauteil einer Kraftstoffhochdruckpumpe oder eines Ventiltriebs.
Selbstverständlich können auch mehr als zwei Reihen von Nadellagern eingesetzt werden. Auch bezieht sich der Schutz der Erfindung nicht nur auf Rollenstößel, die einem Nocken folgen, sondern auch auf Rollenstößel, die irgendeiner Art von Huberzeuger folgen, so auch Exzenter, generell nockenähnliche Steuerungsbauteile oder Mehrfachnocken. Unter ”Nadeln” ist dabei jedwede Art von zylindrischen oder zylinderähnlichen Bauteilen zu verstehen.
Beispielsweise kann der Rollenstößel einem Nocken folgen, der endseitig einer Nockenwelle sitzt, wobei der Rollenstößel selbst wiederum mit seiner Abtriebsseite beispielsweise auf einen Pumpenkolben oder dergleichen einwirkt, der zu einer Hochdruckpumpe zur Injektion von Ottokraftstoff gehört. Selbstverständlich kann der Rollenstößel auch Einsatz in Radialkolbenpumpen, beispielsweise zur Förderung von Dieselkraftstoff, finden. Des weiteren bezieht sich ein Einsatz des vorschlagsgemäßen Rollenstößels auch auf Ventiltriebe von Brennkraftmaschinen mit unten-, seitlich- oder obenliegender Nockenwelle.
Sollte es erforderlich sein, kann die vorschlagsgemäße doppelte Nadellageraausführung auch käfiggeführt vorliegen.
Zweckmäßige Fortbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche, denen auch selbständig schutzfähige Maßnahmen immanent sein können.
So ist es Gegenstand eines Unteranspruchs, die Distanzscheibe zwischen den beiden Lagerreihen „lose” auf dem Bolzen zu positionieren oder diese ggf. in einer Ringnut auf dem Bolzen laufen zu lassen. Somit ist eine einfache Trennung der beiden Nadellagerreihen realisiert. Die Distanzscheibe kann beispielsweise als einfache Blech- oder Kunststoffscheibe vorliegen. Somit ist eine gegenseitige Beeinflussung der Wälzlagerreihen ausgeschlossen.
Alternativ zu der letztgenannte Maßnahme ist es jedoch auch vorgesehen, die Distanzscheibe quasi als Bord auszubilden und entweder fest am Außenmantel des Bolzens oder fest vom Innenmantel der Antriebsrolle ausgehen zu lassen. Diese Maßnahme kann das Handling der Vorrichtung verbessern. Gegebenenfalls kann bei dieser Variante der Bord einteilig vom jeweiligen Bauteil ausgehen.
Ein besonders breites Lager wird dadurch erreicht, indem die Lageraugen an zwei sich gegenüberliegenden Flachs des Gehäuses verlaufen. Somit ist auch ein hervorragender Anlauf der Außenstirnen der jeweiligen Nadelreihen gewährleistet. Besonders zweckmäßig ist hierbei, die Lageraugen in einem dachartig von der antriebsseitigen Stirn des Gehäuses abstehenden Abschnitt anzuordnen. Somit kann die Stößelhöhe reduziert werden. Gleichzeitig wirkt sich diese Maßnahme versteifend auf das Gehäuse aus.
In Konkretisierung der Erfindung ist es vorgeschlagen, die abtriebsseitige Stirn des Gehäuses einteilig von dessen Innenmantel ausgehen zu lassen und als Quersteg auszubilden. Somit kann auf zusätzliche Bauteile und Montagemaßnahmen verzichtet werden.
Gemäß einer weiteren Fortbildung der Erfindung ist es vorgeschlagen, das Gehäuse beispielsweise aus Stahlblech tiefzuziehen oder fließzupressen. Somit ist ein Beitrag in Richtung Leichtbau und Absenkung der Fertigungskosten geleistet.
Auch ist es vorgeschlagen, die Distanzscheibe mit Öldurchtrittsöffnungen wie Löchern etc. zu versehen. Somit wird ein guter Schmiermittelstrom in Querrichtung ermöglicht.
Zwar ist daran gedacht, das Gehäuse auch selbstzentrierend in seiner jeweiligen Führung laufen zu lassen. Besonders zweckmäßig ist es jedoch, dieses mit einer Verdrehsicherung wie einer halben Rollennadel etc. zu versehen.
Kurze Beschreibung der Zeichnung
Die Erfindung ist anhand der Zeichnung beschrieben. Es zeigen:
1 in einer Explosivdarstellung einen erfindungsgemäßen Rollenstößel und die
2 den Rollenstößel wie vorgenannt in einer aufgebrochenen Darstellung.
Ausführliche Beschreibung der Zeichnung
Dargestellt ist ein Rollenstößel 1, so wie er beispielsweise nocken- oder exzenterfolgender Bestandteil einer Kraftstoffhochdruckpumpe sein kann. Der Rollenstößel 1 hat ein Gehäuse 2 mit einem im Wesentlichen zylindrischen Außenmantel 3. Im Bereich dessen antriebsseitiger Stirn 4 sind zwei sich diametral gegenüberliegende Lageraugen 5 ausgeführt. Es ist zu erkennen, dass die Lageraugen 5 in Flachs 15 liegen, deren Oberseiten 18 dachartig von der antriebsseitigen Stirn 4 des Gehäuses 2 abgehoben sind. Außen- und Innenseiten 16, 17 der Flachs 15 sind senkrecht zur Achse eines Bolzens 6 ausgeführt, der endseitig in den Lageraugen 5 sitzt. Beispielsweise kann der Bolzen 6 über stirnseitige Verstemmungen mit den Lageraugen 5 fest verbunden sein.
Auf dem Bolzen 6 verläuft eine Antriebsrolle 7. Wie zu erkennen ist, ist diese über genau zwei Reihen von Nadeln 8 auf dem Bolzen 6 geführt. Zwischen Innenstirnen 11 der Nadeln 8 ist eine „lose” Distanzscheibe 12 appliziert. Diese verhindert somit deren gegenseitige Beeinflussung. Es ist auch zu erkennen, dass die doppelte Nadellagerung hier käfiglos ausgeführt ist. Außenstirnen 19 der Nadeln 8 verlaufen unmittelbar an den Innenseiten 17 der Flachs 15.
Zur Darstellung einer abtriebsseitigen Stirn 9 hat das Gehäuse 2 einen von dessen Innenmantel 21 einteilig ausgehenden Quersteg 20. An diesem kann beispielsweise ein Pumpenkolben anliegen. Im Falle eines Einbaus des Rollenstößels 1 in einen Ventiltrieb kann hieran das Ende wenigstens eines nicht dargestellten Gaswechselventils zur Anlage kommen.
Des weiteren zeigt 1, dass vom Außenmantel 3 des Gehäuses 2 eine Verdrehsicherung 10 für den Rollenstößel 1 absteht. Diese ist hier als halbe Rollennadel ausgeführt.
Zudem ist der Zeichnung entnehmbar, dass die Distanzscheibe 12 mit Öldurchtrittsöffnungen 22 versehen ist. Diese dienen einer verbesserten Schmierung der Lagerung.
Die zwei Reihen von vollrollig ausgeführte Nadeln 8 senken bei den heutzutage gefahrenen hohen Drehzahlen signifikant den Axialschub, bei lediglich nur geringer Abnahme der Tragzahl.

1: Rollenstößel
2: Gehäuse
3: Außenmantel
4: antriebsseitige Stirn
5: Lageraugen
6: Bolzen
7: Antriebsrolle
8: Nadeln
9: abtriebseitige Stirn
10: Verdrehsicherung
11: Innenstirn
12: Distanzscheibe
13: Außenmantel Bolzen
14: Innenmantel Rolle
15: Flach
16: Außenseite Flach
17: Innenseite Flach
18: Oberseite Flach
19: Außenstirn Nadeln
20: Quersteg
21: Innenmantel Gehäuse
22: Öldurchtrittsöffnungen

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- DE 102007006320 A1 [0002]

Claims

Nockenfolgender Rollenstößel (1), insbesondere für eine Kraftstoffhochdruckpumpe oder für einen Ventiltrieb jeweils einer qualitäts- oder quantitätsgeregelten Brennkraftmaschine, mit einem Gehäuse (2), das einen im Wesentlichen zylindrischen Außenmantel (3) hat und dem im Bereich nahe dessen antriebsseitiger Stirn (4) zwei sich diametral gegenüberliegende Lageraugen (5) immanent sind, in denen ein Bolzen (6) beidendig aufgenommen ist, auf dem eine Antriebsrolle (7) über vollrollig ausgeführte Nadeln (8) gelagert ist, wobei eine mit dem Gehäuse (2) verbundene abtriebsseitige Stirn (9) einer Anlage eines Stößelfolgeteils wie einem Pumpenkolben dient, dadurch gekennzeichnet, dass genau zwei Reihen von Nadeln (8) appliziert sind, zwischen deren Innenstirnen (11) eine Distanzscheibe (12) verläuft.
Antriebsrolle (7) in einem nockenfolgenden Rollenstößel (1) oder in einem Nockenfolgerhebel, insbesondere für eine Kraftstoffhochdruckpumpe oder für einen Ventiltrieb jeweils einer qualitäts- oder quantitätsgeregelten Brennkraftmaschine, welche Antriebsrolle (7) auf einem Bolzen (6) über vollrollig ausgeführte Nadeln (8) gelagert ist, dadurch gekennzeichnet, dass genau zwei Reihen von Nadeln (8) appliziert sind, zwischen deren Innenstirnen (11) eine Distanzscheibe (12) verläuft.
Rollenstößel oder Antriebsrolle nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Distanzscheibe (12) „lose” auf dem Bolzen (6) sitzt.
Rollenstößel oder Antriebsrolle nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Distanzscheibe (12) entweder fest vom Außenmantel (13) des Bolzen (6) oder fest vom Innenmantel (14) der Antriebsrolle (7) ausgeht.
Rollenstößel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Lageraugen (5) an zwei sich gegenüberliegenden Flachs (15) des Gehäuses (2) verlaufen, deren Außen- und Innenseiten (16, 17) sich orthogonal zur Bolzenachse erstrecken und wobei Oberseiten (18) der Flachs (15) dachartig von der antriebsseitigen Stirn (4) des Gehäuses (2) abgehoben sind.
Rollenstößel nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass Außenstirnen (19) der beiden Reihen von Nadeln (8) an den Innenseiten (17) der Flachs (15) anlaufen.
Rollenstößel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die abtriebsseitige Stirn (9) des Gehäuses (2) als einteilig von dessen Innenmantel (21) ausgehender Quersteg (20) dargestellt ist.
Rollenstößel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (2) entweder aus Stahlblech tiefgezogen oder fließpresstechnisch hergestellt ist.
Rollenstößel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass vom Außenmantel (3) des Gehäuses (2) eine Verdrehsicherung (10) wie ein Pin absteht.
Rollenstößel oder Antriebsrolle nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Distanzscheibe (12) mit Öldurchtrittsöffnungen (22) versehen ist.