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Hintergrund der Erfindung
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1. Gebiet der Erfindung
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Diese Erfindung betrifft eine Kraftstoffzuführvorrichtung mit einer Struktur zum Verhindern der Drehung eines Stößels, zum Zuführen von Kraftstoff zu einer Einrichtung bzw. Düse zum Einspritzen von Kraftstoff in einem Einspritzzylindermotor.
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2. Beschreibung des Standes der Technik
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7 zeigt eine schematische Ansicht einer herkömmlichen Kraftstoffzuführvorrichtung. In 7 ist eine Vorrichtung 1 zum Zuführen von Kraftstoff derart angeordnet, dass diese in einem nicht dargestellten Gehäuse oder ähnlichem eines Motors eingepasst ist und über eine Nocke 28 angetrieben wird, welche mit der halben Drehgeschwindigkeit des Motors rotiert. Ein Gehäuse 2 der Vorrichtung 1 zum Zuführen von Kraftstoff ist mit einem nicht dargestellten Saugrohr und einem darin angeordneten Ausströmrohr versehen. Zusätzlich ist ein zylindrischer Gehäuseinnenraum 3 in der Kraftstoffzuführvorrichtung im unteren Abschnitt von 7 ausgebildet.
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Eine Hülse 5 mit einem Zylinderabschnitt 4 ist innerhalb des Gehäuseinnenraums 3 angeordnet. Die Hülse 5 ist in der Art und Weise angeordnet, in welcher ein Ende davon in Richtung eines Bodens 3a des Gehäuseinnenraums 3 zugewandt ist. Die Hülse 5 weist einen hohlzylindrischen Zylinderabschnitt 4, einen verdickten Abschnitt 6, welcher durch Verdickung eines Teils eines Bodens 4a des Zylinderabschnitts 4 ausgebildet ist, und einen Sicherungsabschnitt 8 auf, welcher in Form eines Flansches an der Kante des Bodens 4a des Zylinderabschnitts 4 ausgebildet ist.
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Ein im Wesentlichen zylindrisch ausgebildeter Kolben 9 ist innerhalb des Zylinderabschnitts 4 der Hülse 5 in einer Art und Weise angeordnet, dass eine Hin- und Herbewegung ermöglicht wird. Der Kolben 9 bildet eine Kraftstoffdruckkammer 10 zusammen mit dem Zylinderabschnitt 4 aus. Eine Schraubenfeder 11 ist in komprimierter Art und Weise innerhalb der Kraftstoffdruckkammer 10 angeordnet bzw. untergebracht. Die Schraubenfeder 11 wird durch einen Federhalter 12 an ihrem Platz gehalten.
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Um diese Hülse 5 ist ein Umgehäuse 13 angeordnet, welches die Hülse 5 umgibt. Das Umgehäuse 13 mit der Form einer im Wesentlichen bodenlosen Tasse ist mit einem zylinderförmigen Flanschabschnitt 13a an dessen äußerem Umfang vorgesehen. Ein Halter 14 ist an dem Kolben 9 an dem Ende angebracht bzw. befestigt, welches gegenüber der Seite liegt, wo die Kraftstoffdruckkammer 10 ausgebildet ist. Faltenbälge 15 aus Metall sind zwischen dem Umgehäuse 13 und dem Halter 14 angeordnet. Die Faltenbälge 15 dienen zur Aufnahme für Kraftstoff, welcher aus dem Zwischenraum zwischen dem Kolben 9 und der Hülse 5 herausleckt.
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Ein Stößel 16 oder ein Antriebselement in Form eines Zylinders mit Boden grenzt an den Kolben 9 an dem Ende an, welches gegenüber der Seite ist, wo die Kraftstoffdruckkammer 10 ausgebildet ist. Der Stößel 16 weist eine Nockenrolle 18 auf, welche von einem Rollenlagerzapfen 17 drehbar gelagert ist. Die Nockenrolle 18 wird mit der Nockenoberfläche des Nockens 28 in Kontakt gebracht. Ein Federhalter 19 ist an dem Stößel 16 befestigt, und eine Schraubenfeder 20 ist unter Druck in einem Zwischenraum zwischen dem Federhalter 19 und dem Umgehäuse 13 untergebracht.
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Ein Halter 21 ist um die Schraubenfeder 20 zum Zweck der Befestigung der Kraftstoffversorgungspumpe 1 an einem nicht dargestellten Gehäuse und ähnlichem des Motors angebracht. Der Halter 21 ist im Wesentlichen zylindrisch ausgebildet und weist einen Flanschabschnitt 21a auf, welcher darin in etwa der Hälfte dessen Höhe ausgebildet ist. Der Flanschabschnitt 21a ist mit einer Vielzahl von nicht dargestellten Öffnungen versehen, welche den Flanschabschnitt durchdringen und entlang dessen Umfang an vorbestimmten Positionen ausgebildet sind. Das Gehäuse 2 ist mit nicht dargestellten inneren Gewindeöffnungen in den Positionen versehen, welche den nicht dargestellten Durchgangsöffnungen entsprechen. Bolzen werden in die nicht dargestellten Durchgangsöffnungen eingesetzt und mit den nicht dargestellten inneren Gewindeöffnungen in Verbindung gebracht. Somit ist der Halter 21 fest an dem Gehäuse 2 angebracht. Die Kraftstoffversorgungspumpe 1 ist an einem nicht dargestellten Gehäuse und ähnlichem des Motors befestigt, wobei der äußere Umfang des Halters 21 gelagert bzw. gestützt wird.
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Bei einer derartigen Hochdruckkraftstoffversorgungspumpe wird der Kolben 9 in Richtung des Stößels 16 durch die Schraubenfeder 11 gedrückt. Der Stößel 16 wird wiederum durch die Schraubenfeder 20 derart gedrückt bzw. geschoben, dass dieser stets mit dem Nocken 28 in Kontakt ist. Somit wird der Kolben 9 innerhalb des Zylinderabschnitts 4 aufgrund der Aufnahmekraft hin- und herbewegt, welche von der Drehung des Nockens 28 erzeugt wird.
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Bei einer herkömmlichen Kraftstoffzuführvorrichtung mit einer Konstruktion, wie vorstehend beschrieben und wie in den 7 und 8 gezeigt, wird der Stößel 16, welcher in Richtung des Nockens 28 zugewandt ist, wenn die Kraftstoffversorgungspumpe an dem Gehäuse oder ähnlichem des nicht dargestellten Motors montiert ist, und welcher mit der Nockenrolle 18 versehen ist, die durch den Nocken 28 angetrieben wird und die Bewegung des Nockens 28 zu dem Kolben 9 überträgt, und eine Anordnung zur Verhinderung der Drehung des Stößels 16, dass dieser sich um die Achse des Kolbens dreht. Dazu ist ein Zapfen 25 in die äußere Umfangsfläche des Stößels 16 eingepresst und in einen losen Eingriff mit einer Nut gebracht, welche in der inneren Fläche des Halters 21 ausgebildet ist, der den Stößel 16 lagert.
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Bei der Struktur zum Verhindern der Drehung eines Stößels gemäß einer Kraftstoffzuführvorrichtung mit einer vorstehend beschriebenen Konstruktion ist der Stößel 16 jedoch mit dem Zapfen 25 versehen, der in dem äußeren Umfang des Stößels 16 eingepresst ist, und mit einem Rollenlagerzapfen als separatem funktionellem Element, und wobei sowohl das Verfahren des Einpressens des Zapfens 25 in den äußeren Umfang des Stößels 16 als auch das Verfahren zur Positionierung der Nockenrolle 18 und des Rollenlagerzapfens 17 in Bezug auf den Stößel 16 durch einen Schnappring 27 in dem Prozess zum Zusammenbau des Stößels 16 involviert sind. Der Schnappring 27 ist sowohl in den innenseitigen Schlitz, der mit dem Stößel 16 ausgebildet ist, als auch in dem außenseitigen Schlitz eingepasst, der an dem äußeren Umfang des Rollenlagerzapfens 17 ausgebildet ist.
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Da der Stößel 16 sowohl mit dem Rollenlagerzapfen 17 als auch mit dem Zapfen 25 versehen ist, welcher in dem äußeren Umfang des Stößels 16 eingepresst ist, ist die Anzahl der Teile nicht gering. Da zusätzlich ein Schlitz an dem Stößel 16 ausgebildet sein muss, in welchem der Zapfen 25 zum Verhindern der Drehung des Stößels eingepresst wird, erhöht sich die Anzahl der Verfahrensschritte. Ferner ist es notwendig, die Drucklast während des Einpressens des Zapfens 25 in den äußeren Umfang des Stößels 16 zum Zweck der Eliminierung von Verformungen des Stößels 16 zu steuern bzw. zu kontrollieren.
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Da darüber hinaus der Zapfen 25, welcher in den äußeren Umfang des Stößels 16 eingepresst ist, und der Rollenlagerzapfen 17 im rechten Winkel zueinander innerhalb des Stößels angeordnet sind, kann der Stößel 16 lediglich aus einer bestimmten limitierten Richtung aufgrund der Form des Halters zusammengebaut werden.
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DE 42 25 363 A1 offenbart eine Kraftstoffeinspritzvorrichtung für Brennkraftmaschinen mit einem Aufbau zum Verhindern der Drehung eines Stößels.
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DE 100 07 180 A1 beschreibt eine Hochdruck-Kraftstoffpumpe mit einer Kraftstoffversorgungsvorrichtung, bei welcher ein Stützelement in einem Gehäusebereich vorgesehen ist, das als Halter für den Stößel definiert ist.
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Zusammenfassung der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung ist vorgenommen worden, um die vorstehend diskutierten Probleme zu lösen, und es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Kraftstoffzuführvorrichtung mit einer Struktur zum Verhindern der Drehung eines Stößels bereitzustellen, welche eine geringere Anzahl an Teilen, Teilverfahrensschritten und Gegenständen erfordert, welche bei dem Zusammenbauvorgang gesteuert werden müssen, und welche einen großen Freiheitsgrad des Teilezusammenbaus bei dem Vorgang des Zusammenbaus vorsieht.
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Hinsichtlich der vorstehenden Aufgabe schafft die vorliegende Erfindung eine Kraftstoffzuführvorrichtung mit einer Struktur zum Verhindern der Drehung eines Stößels gemäß dem Anspruch 1.
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Somit kann die Anzahl der Teile vermindert werden, da der Drehverhinderungszapfen für den Stößel und der Rollenlagerzapfen als ein einzelnes Teil integriert worden sind, und somit besteht kein Bedarf, die Einpresslast zu steuern, da kein Vorgang zum Einschieben des Zapfen zum Verhindern der Drehung des Stößels in den äußeren Umfang des Stößels eingebunden ist.
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Der Halter kann zwei Nuten an einer inneren Fläche davon aufweisen, um es zu ermöglichen, dass der Rollenlagerzapfen mit den Nuten an beiden gegenüberliegenden Enden im Eingriff ist.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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1 ist eine schematische Ansicht, welche die Kraftstoffvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung darstellt;
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2 ist eine Schnittansicht entlang der Linie 2-2 von 1, welche eine Struktur zum Verhindern der Drehung eines Stößels gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt;
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3 ist eine Ansicht, welche eine Struktur zum Verhindern der Drehung eines Stößels gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt;
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4 ist eine Ansicht, welche eine Struktur zum Verhindern der Drehung eines Stößels gemäß der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt;
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5 ist eine Ansicht, welche eine Struktur zum Verhindern der Drehung eines Stößels gemäß der vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt;
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6 ist eine Ansicht, welche eine Struktur zum Verhindern der Drehung eines Stößels gemäß der fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt;
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7 ist eine allgemeine Ansicht, welche eine herkömmliche Kraftstoffzuführvorrichtung darstellt; und
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8 ist eine Schnittansicht entlang der Linie 8-8 von 7, und welche eine Struktur zum Verhindern der Drehung eines Stößels gemäß einer herkömmlichen Kraftstoffzuführvorrichtung darstellt.
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Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
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1 ist eine allgemeine Ansicht einer Kraftstoffzuführvorrichtung mit einer Struktur zum Verhindern der Drehung eines Stößels gemäß der vorliegenden Erfindung, und 2 ist eine Schnittansicht entlang der Linie 2-2 von 1 der Struktur zum Verhindern der Drehung eines Stößels. In 1 ist ein Stößel 16 oder eine Vorrichtung zur Übertragung von Antriebskraft im Wesentlichen ein zylindrisches Element und grenzt an den Kolben 9 an dem Ende gegenüber der Seite an, wo die Kraftstoffdruckkammer 10 definiert ist. Der Federhalter 19 ist an dem Stößel 16 befestigt und die Schraubenfeder 20 ist unter Druck in dem Zwischenraum zwischen dem Federhalter 19 und dem Gehäuse 13 angebracht. Die Schraubenfeder 20 drückt den Stößel 16 zu einem Nocken, so dass der Stößel 16 kontinuierlich mit dem Nocken 28 in Kontakt gebracht wird. Der Kolben 9 wird durch die Schraubenfeder 11 zu dem Stößel 16 gedrängt. Somit kann der Stößel 16 den Kolben 9 durch den Hub antreiben, welcher dem exzentrischen Abstand es Nockens 28 entspricht, und wobei der Kolben 9 aufgrund seines Antriebs Kraftstoff durch die Hin- und Herbewegung innerhalb des Zylinderabschnitts 4 zuführt. Der Kolben 9 und der Stößel 16 werden von einem Halter 21 umgeben und gehalten, welcher fest an dem Gehäuse 2 über Bolzen angebracht ist. Der Halter 21 hält den Stößel durch Eingriff dessen zylindrischen äußeren Umfang und ebenso durch Halten von dessen Ende gegenüber der Seite, welche dem Kolben 9 zugewandt ist, so dass der Kolben 9 und der Stößel nicht aus dem Gehäuse 13 durch die Schraubenfeder 11 und der Schraubenfeder 20 gedrückt werden.
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In den 1 und 2 ist der im Wesentlichen zylindrische Stößel 16 mit einem hohlen Zwischenraum 30 versehen, welcher durch Stoßen von dem Ende des Stößels 16 ausgebildet wird, der dem Nocken 28 zugewandt ist, um eine entsprechende Dimension und Form zur Unterbringung der Nockenrolle 18 aufzuweisen. Zusätzlich ist eine Zapfenöffnung 33 in dem Stößel 16 zur Unterbringung eines Rollenlagerzapfens 17 zum Halten der Nockenrolle 18 in dem hohlen Zwischenraum 30 in der Art und Weise ausgebildet, so dass die Nockenrolle 18 sich drehen kann und ebenso gegen den Nocken 28 anliegt. Ein Schnappring 27 ist zum elastischen Einpassen in sowohl die Umfangsnut, die an einem Ende des Rollenlagerzapfens 17 ausgebildet ist, als auch der Umfangsnut angeordnet, welche an den inneren Umfang der Zapfenöffnung 33 in der entsprechenden Position ausgebildet ist, so dass der Rollenlagerzapfen 17 nicht aus der Zapfenöffnung 33 herausfällt.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung ragt ein Ende des Rollenlagerzapfens 17 von der zylindrischen Fläche des Stößels 16 hervor, so dass es ein hervorragendes Ende 31 bildet. Das hervorragende Ende 31 ist lose in einer Positionierungsnut 32 eingesetzt, welche axial in dem inneren Umfang des Halters 21 ausgebildet ist, welcher den Stößel 16 lagert und einen im Wesentlichen U-förmigen Querschnitt aufweist. Der Stößel 16 ist daher innerhalb des Halters 21 in der Art und Weise gelagert, in welcher dieser nicht um die Achse des Kolbens 9 gedreht werden kann, obwohl dieser frei entlang der Achse des Kolbens 9 bewegt werden kann (der Richtung der Bewegung des Stößels 16).
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Bei der Struktur zum Verhindern der Drehung eines Stößels, welche die vorstehende Konstruktion aufweist, ist es möglich, die Anzahl der Teile zu reduzieren, da der Drehverhinderungszapfen für den Stößel 16 und der Rollenlagerzapfen 17 als ein gemeinsames Teil integriert worden sind. Zusätzlich besteht kein Bedarf mehr für die Steuerung der Einpresslast, da der Vorgang zum Eindrücken des Zapfens 25 zum Verhindern der Drehung des Stößels 16 in den äußeren Umfang des Stößels nicht eingebunden ist.
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Ausführungsform 2
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3 ist eine Ansicht, welche eine Struktur zum Verhindern der Drehung eines Stößels gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt. In 3 dient der Rollenlagerzapfen 17 innerhalb des Halters 21 zur Verhinderung des Drehens des Stößels, welcher sich in Richtung des Schnapprings 27 bzw. dessen Seite erstreckt, um das hervorragende Ende 31 in dieser Ausführungsform zu bilden, und wobei das herausragende Ende 31 lose in der Positionierungsnut 32 eingesetzt ist, welche axial in dem inneren Umfang des Halters 21 ausgebildet ist, um den Stößel 16 zu lagern, und im Wesentlichen einen U-förmigen Querschnitt aufweist. Der Stößel 16 ist hierzu innerhalb des Halters 21 in der Art und Weise gelagert, in welcher dieser nicht um die Achse des Kolbens 9 rotieren kann, obwohl dieser in Richtung der Achse des Kolbens 9 frei bewegt werden kann (die Richtung der Bewegung des Stößels 16), ähnlich wie im Fall der ersten Ausführungsform.
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Ausführungsform 3
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4 ist eine Ansicht, welche eine Struktur zum Verhindern der Drehung eines Stößels gemäß der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt. In 4 ist eine zusätzliche Positionierungsnut 32, die axial in dem inneren Umfang des Halters 21 ausgebildet ist und einen im Wesentlichen U-förmigen Querschnitt aufweist, um das hervorragende Ende 31 aufzunehmen, welches sich von einem Ende des Rollenlagerzapfens 17 erstreckt, in der inneren Fläche des Halters 21 auf der gegenüberliegenden Seite der ersten Nut in dieser Ausführungsform ausgebildet. Somit ist die Lage, in der der Stößel 16 in dem Halter 21 eingepasst ist, um 180 Grad veränderbar, wodurch der Freiheitsgrad des Einpassens des Stößels 16 in den Halter 21 erhöht wird.
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Ausführungsform 4
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5 ist eine Ansicht, welche eine Struktur zum Verhindern der Drehung eines Stößels gemäß der vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt. In 5 ist eine zusätzliche Positionierungsnut 32, welche axial in dem inneren Umfang des Halters 21 ausgebildet ist und einen im Wesentlichen U-förmigen Querschnitt aufweist, um das hervorragende Ende 31 aufzunehmen, welches durch Erstrecken von einem Ende des Rollenlagerzapfens 17 ausgebildet wird, in der inneren Fläche des Halters 21 wie in der dritten Ausführungsform auf der gegenüberliegenden Seite der ersten Nut ausgebildet. Der Unterschied zur dritten Ausführungsform in dieser Ausführungsform liegt darin, dass das hervorragende Ende 31 durch Erstrecken von einem Ende des Rollenlagerzapfens 17 ausgebildet ist, um in die Positionierungsnut 32 mit dem U-förmigen Querschnitt eingepasst zu sein, an derselben Seite wie an der Seite ausgebildet ist, wo der Schnappring 27 in dieser Ausführungsform vorgesehen ist, während das hervorragende Ende 31 in der dritten Ausführungsform an der gegenüberliegenden Seite des Schnapprings 27 des Rollenlagerzapfens 17 ausgebildet ist. Der Effekt dieser Ausführungsform ist der gleiche wie derjenige der dritten Ausführungsform.
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Ausführungsform 5
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6 ist eine Ansicht, welche eine Struktur zum Verhindern der Drehung eines Stößels gemäß der fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt. In 6 ist eine zusätzliche Schlitznut zur Positionierung, welche axial in dem inneren Umfang des Halters 21 ausgebildet ist und einen im Wesentlichen U-förmigen Querschnitt aufweist, um das hervorragende Ende 31 aufzunehmen, welches durch Erstrecken von einem Ende des Rollenlagerzapfens 17 ausgebildet ist, in der inneren Fläche des Halters 21 wie in der dritten und vierten Ausführungsform auf der gegenüberliegenden Seite der ersten Nut ausgebildet. Der Unterschied zur dritten und vierten Ausführungsform in dieser Ausführungsform liegt darin, dass das hervorragende Ende 31, welches durch Erstrecken von einem Ende des Rollenlagerzapfens 17 ausgebildet ist, um in die Positionierungsnut 32 mit im Wesentlichen U-förmigem Querschnitt eingesetzt zu sein, an beiden Enden dieser Ausführungsform ausgebildet ist, obwohl das hervorragende Ende 31 in der dritten und vierten Ausführungsform lediglich an einer Seite ausgebildet ist. Der vorteilhafte Effekt dieser Ausführungsform ist der gleiche wie derjenige der Ausführungsformen 3 und 4.
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Wie vorstehend beschrieben, weist die Struktur zum Verhindern der Drehung eines Stößels in einer Kraftstoffzuführvorrichtung ein Gehäuse, in welchem eine Saugpassage ausgebildet ist, durch welche Kraftstoff eingesaugt wird, und in welchem eine Ausströmpassage ausgebildet ist, durch welche Kraftstoff ausgestoßen wird, und in welchem ein zylindrischer Gehäuseinnenraum ausgebildet ist, und eine Hülse auf, welche einen zylindrisch ausgebildeten Zylinderabschnitt und einen flanschförmigen Montageabschnitt umfasst, der an einem Ende des zylindrischen Abschnitts angeordnet ist, wobei die Hülse derart angeordnet ist, dass diese mit einem Ende des Montageabschnitts an dem Boden des Gehäuseinnenraums angrenzt. Ein Kolben ist innerhalb des Zylinderabschnitts in einer Art und Weise angeordnet, welche dessen Hin- und Herbewegung ermöglicht, und wobei der Zylinderabschnitt eine Kraftstoffdruckkammer zusammen mit dem zylindrischen Abschnitt ausbildet bzw. definiert. Ein Stößel, der an einem Ende des Kolbens gegenüber der Kraftstoffdruckkammer angeordnet ist, und wobei darin eine Rolle, die durch einen Nocken eines Motors angetrieben wird, und ein Rollenlagerzapfen untergebracht ist, um die Rolle zur Übertragung einer Kraft des Nockens zu dem Kolben drehbar zu lagern, und wobei ein Halter an dem Gehäuse befestigt ist und den Stößel umgibt, um die Hin- und Herbewegung des Stößels zu ermöglichen. Der Halter weist eine Nut in einer inneren Fläche davon auf, um es einem Endabschnitt des Rollenlagerzapfens zu ermöglichen, dass dieser darin im Eingriff ist. Somit kann die Anzahl der Teile reduziert werden, da der Drehverhinderungszapfen für den Stößel und der Rollenlagerzapfen als ein gemeinsames Teil integriert worden sind, und als Folge davon besteht kein Bedarf für die Steuerung der Einpresslast, da dieser Vorgang zum Eindrücken des Zapfen zum Verhindern der Drehung des Stößels in den äußeren Umfang des Stößels nicht erforderlich bzw. eingebunden ist.
