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JP2006527330A - Radial piston pump for generating high pressure fuel in a fuel injection system of an internal combustion engine - Google Patents

Radial piston pump for generating high pressure fuel in a fuel injection system of an internal combustion engine Download PDF

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JP2006527330A
JP2006527330A JP2006515910A JP2006515910A JP2006527330A JP 2006527330 A JP2006527330 A JP 2006527330A JP 2006515910 A JP2006515910 A JP 2006515910A JP 2006515910 A JP2006515910 A JP 2006515910A JP 2006527330 A JP2006527330 A JP 2006527330A
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piston
drive roller
piston pump
radial piston
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JP2006515910A
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ゲルハルド・ブロイヤー
クラウディア・コーラー
フランツ・リュッカート
カール−ハインツ・ティーマン
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Daimler AG
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Abstract

本発明は、内燃機関の燃料噴射システム、特にコモンレール噴射システムに高圧燃料を供給するためのラジアルピストンポンプ(1)に関する。前記ラジアルピストンポンプ(1)は、ポンプケーシング(2)に装着され、かつローラ(8)が装着される偏心軸セクション(6)を有する駆動軸(4)を備え、また駆動軸(4)に対して半径方向にシリンダ(14)に取付けられる複数のピストン(16)を備えることが好ましい。ピストンフットプレート(18)の端部がローラ(8)に向けて配置されて、前記ピストンフットプレートがローラ(8)の周方向面(10、12)と接触する。本発明は、少なくとも、ローラ(8)の周方向面(10、12)と接触するピストンフットプレート(18)の表面(28)が、耐摩耗性材料、すなわち、超硬合金、セラミック材料、鋳造炭化物材料又はサーメットから作製される。The present invention relates to a fuel injection system for an internal combustion engine, in particular a radial piston pump (1) for supplying high pressure fuel to a common rail injection system. The radial piston pump (1) includes a drive shaft (4) mounted on a pump casing (2) and having an eccentric shaft section (6) to which a roller (8) is mounted. In contrast, it is preferable to have a plurality of pistons (16) attached to the cylinder (14) in the radial direction. The end of the piston foot plate (18) is disposed toward the roller (8), and the piston foot plate contacts the circumferential surface (10, 12) of the roller (8). In the present invention, at least the surface (28) of the piston foot plate (18) in contact with the circumferential surface (10, 12) of the roller (8) has a wear-resistant material, that is, cemented carbide, ceramic material, casting. Made from carbide material or cermet.

Description

本発明は、内燃機関の燃料噴射システム、特にコモンレール噴射システムに高圧燃料を生成するためのラジアルピストンポンプであって、このラジアルピストンポンプが、ポンプケーシングに装着され、駆動ローラが装着される偏心軸セクションを有する駆動軸を有し、また駆動軸に対して半径方向にそれぞれのシリンダに取付けられ、駆動ローラに対面するピストンフットプレートの端部で駆動ローラの周方向面と接触するピストンフットプレートをそれぞれ有する複数のピストンを有することが好ましい請求項1の前段に記載のラジアルピストンポンプに基づく。   The present invention is a radial piston pump for generating high-pressure fuel in a fuel injection system of an internal combustion engine, particularly a common rail injection system, and this radial piston pump is mounted on a pump casing and an eccentric shaft on which a drive roller is mounted. A piston foot plate having a drive shaft having a section and attached to each cylinder in a radial direction relative to the drive shaft and contacting a circumferential surface of the drive roller at an end of the piston foot plate facing the drive roller; It is based on a radial piston pump as claimed in the preceding paragraph of claim 1 which preferably has a plurality of pistons each having.

このタイプのラジアルピストンポンプは、例えば、特許文献1から知られている。既知のラジアルピストンポンプのピストンフットプレート及び駆動ローラは、一般に、焼入れ鋼又は熱処理鋼から成る。しかし、時間の経過に伴って、これらの構成要素に対する摺動摩耗が、溶着、摩耗又は表面剥離の結果として生じることがある。この望ましくない摩耗は、ラジアルピストンポンプの故障をもたらす可能性があり、したがって、内燃機関の故障ももたらす可能性がある。   A radial piston pump of this type is known from Patent Document 1, for example. The piston foot plates and drive rollers of known radial piston pumps are generally made of hardened or heat-treated steel. However, over time, sliding wear on these components may occur as a result of welding, wear or surface delamination. This undesired wear can lead to failure of the radial piston pump and thus also failure of the internal combustion engine.

独国特許出願公開第19809315A1号明細書German Patent Application Publication No. 19809315A1

本発明は、冒頭に記載したタイプのラジアルピストンポンプの信頼性が向上するように、そのポンプをさらに発展させることを目的とする。   The invention aims to further develop the pump so as to improve the reliability of a radial piston pump of the type described at the outset.

この目的は、本発明によれば、請求項1に記載の特徴によって達成される。   This object is achieved according to the invention by the features of claim 1.

ピストンフットプレート/駆動ローラの一対の摺動部の摩耗に対する感度は、最初に、少なくとも、駆動ローラの周方向面と接触するピストンフットプレートの表面が、耐摩耗性材料、すなわち、超硬合金、セラミック材料、鋳造炭化物材料又はサーメットから成ることによって相当低減される。上述の材料は、従来使用されている鋼材料と比較して、著しく高い弾性率を有し、このことにより、負荷による変形が低減され、したがって、応力ピークはほとんど存在せず、表面圧力もより均一になる。セラミック材料を使用した場合、特に、セラミック材料は、重量を低減する役割を果たすが、この理由は、ピストンフットプレートが、ピストンと共に高頻度で加減速され、したがって、質量慣性が相当低減されるからである。   The sensitivity of the piston foot plate / drive roller to the pair of sliding parts is initially sensitive to wear when at least the surface of the piston foot plate in contact with the circumferential surface of the drive roller is a wear-resistant material, i.e. It is considerably reduced by comprising ceramic material, cast carbide material or cermet. The above-mentioned materials have a significantly higher elastic modulus compared to the steel materials used in the past, which reduces deformation due to loading, so there are almost no stress peaks and more surface pressure. It becomes uniform. Especially when ceramic materials are used, the ceramic material serves to reduce weight because the piston foot plate is frequently accelerated and decelerated with the piston, thus reducing the mass inertia considerably. It is.

ピストンフットプレート全体は、耐摩耗性材料から作製し得るか、さもなければ、従来のように、焼入れ鋼又は熱処理鋼から成ると共に、駆動ローラに対面するピストンフットプレートの表面に、耐摩耗性材料製の少なくとも1つのインサートを有する。インサートの使用により、モジュール構造の利点が得られ、すなわち、標準化されたピストンフットプレートには、異なる材料から作製されたインサートを設けることができ、この結果、多数の別形態を形成できる。   The entire piston foot plate can be made of wear resistant material, or otherwise made of hardened or heat treated steel and the wear resistant material on the surface of the piston foot plate facing the drive roller, as is conventional. At least one insert made of The use of inserts provides the advantage of a modular construction, i.e., standardized piston foot plates can be provided with inserts made from different materials, resulting in a number of variations.

セラミック材料を使用した場合、この材料は、窒化シリコンSiを含有し、また0.15μm〜0.5μmの表面粗さRを有することが好ましい。超硬合金は、例えばG20、GC37又はGC20から成ってもよく、また0.3μm〜1.0μmの表面粗さRを有することが可能であり、一方、鋳造炭化物材料は、冷硬化させられた鋳鉄材料、特にGGH又はSoGGHから成り、また0.5μm〜2.0μmの表面粗さRを有する。 If a ceramic material is used, this material preferably contains silicon nitride Si 3 N 4 and has a surface roughness R z of 0.15 μm to 0.5 μm. The cemented carbide may for example consist of G20, GC37 or GC20 and can have a surface roughness R z of 0.3 μm to 1.0 μm, while the cast carbide material is cold-cured. Made of cast iron material, in particular GGH or SoGGH, and has a surface roughness R z of 0.5 μm to 2.0 μm.

ピストンフットプレートは、駆動ローラに対面するピストンフットプレートの表面に、互いに交差する少なくとも2つの溝を有することが特に好ましい。このことにより、潤滑油を供給することなく、ピストンフットプレートと駆動ローラとが重なり合う領域が排除される。燃料は、滞留隙間として機能する溝に蓄積でき、またこの燃料は、駆動ローラとピストンフットプレートとの間の摺動速度により、流体力学的な摺動膜の形成を促進し、これによって、摺動面に対する摩耗をさらに低減する。   It is particularly preferred that the piston foot plate has at least two grooves intersecting each other on the surface of the piston foot plate facing the drive roller. This eliminates the area where the piston foot plate and the drive roller overlap without supplying lubricating oil. Fuel can accumulate in a groove that functions as a stagnation gap, and this fuel facilitates the formation of a hydrodynamic sliding film due to the sliding speed between the drive roller and the piston foot plate, thereby sliding. Further reduces wear on the moving surface.

本発明の例示的な実施形態について、図示し、また以下の記載においてより詳細に説明する。   Exemplary embodiments of the invention are illustrated and described in more detail in the following description.

図1に示したラジアルピストンポンプ1が使用されて、圧縮点火内燃機関のコモンレール噴射システムの高圧リザーバ(レール)のためにシステム圧力を発生させることが好ましい。ラジアルピストンポンプ1は、ポンプケーシング2に装着された駆動軸4を備え、この駆動軸は、偏心軸セクション6に対して回転できる多角形の駆動ローラ8が装着される偏心軸セクション6を有する。多角形の駆動ローラ8は、その周方向面10に沿って互いにある周方向距離に取付けられた平坦な平面セクション12を有する。   The radial piston pump 1 shown in FIG. 1 is preferably used to generate system pressure for the high pressure reservoir (rail) of the common rail injection system of a compression ignition internal combustion engine. The radial piston pump 1 includes a drive shaft 4 mounted on a pump casing 2, which has an eccentric shaft section 6 on which a polygonal drive roller 8 that can rotate relative to the eccentric shaft section 6 is mounted. Polygonal drive roller 8 has flat planar sections 12 attached to it at a circumferential distance along its circumferential surface 10.

シリンダ14の駆動軸4に対して半径方向に案内されたピストン16のピストンフットプレート18は、駆動ローラ8の平面セクション12の各々で支持される。ピストンフットプレート18は、球面軸受20によって、駆動軸4に対面するピストン16の端部に旋回可能に連結されることが好ましい。球面軸受20は、例えば、ピストンの端部が、ピストンフットプレート18の相補的な設計の球面凹部24に係合する部分ボール22として設計されることによって実現される。さらに、ピストンフットプレート18が、ピストン16と共に、ばね26によって、駆動ローラ8の関連する平面セクション12の上にプレストレスを加える。このタイプのラジアルピストンポンプ1が機能する方法は、例えば独国特許出願公開第19802475A1号明細書に記載されており、したがって、本明細書においてはさらに詳細に説明しない。   A piston foot plate 18 of the piston 16 guided in the radial direction with respect to the drive shaft 4 of the cylinder 14 is supported by each of the planar sections 12 of the drive roller 8. The piston foot plate 18 is preferably pivotally connected to the end of the piston 16 facing the drive shaft 4 by a spherical bearing 20. The spherical bearing 20 is realized, for example, by designing the end of the piston as a partial ball 22 that engages a spherical recess 24 of a complementary design in the piston foot plate 18. Furthermore, the piston foot plate 18, together with the piston 16, prestresses on the associated planar section 12 of the drive roller 8 by means of a spring 26. The way in which this type of radial piston pump 1 functions is described, for example, in DE 198 02 475 A1, and is therefore not described in further detail here.

少なくとも、駆動ローラ8の周方向面10と接触するピストンフットプレート18の表面28は、耐摩耗性材料、すなわち、超硬合金、セラミック材料、鋳造炭化物材料又はサーメットから成る。このことは、ピストンフットプレート18が、駆動ローラ8に対面するピストンフットプレート18の表面28に、耐摩耗性材料製の例えば円盤状の少なくとも1つのインサート30を有するという事実によって実現されることが好ましい。例えば接着接合又は半田付けによって、インサート30を残りのピストンフットプレート18に確実に及び/又は密着して接続することが可能である。インサート30は、図1に示したように、駆動ローラ8と接触するピストンフットプレート18の接触面28の全体にわたって又はこの接触面の一部のみにわたって延在し得る。代わりに、ピストンフットプレート18の全体を耐摩耗性材料から作製することも可能であり、この結果、追加のインサート30は不要である。   At least the surface 28 of the piston foot plate 18 in contact with the circumferential surface 10 of the drive roller 8 is made of a wear resistant material, i.e. cemented carbide, ceramic material, cast carbide material or cermet. This can be achieved by the fact that the piston foot plate 18 has at least one insert 30 made of wear-resistant material, for example in the form of a disc, on the surface 28 of the piston foot plate 18 facing the drive roller 8. preferable. The insert 30 can be securely and / or closely connected to the remaining piston foot plate 18, for example by adhesive bonding or soldering. The insert 30 may extend over the entire contact surface 28 of the piston foot plate 18 that contacts the drive roller 8 or only a portion of this contact surface, as shown in FIG. Alternatively, the entire piston foot plate 18 can be made from an abrasion resistant material so that no additional insert 30 is required.

セラミック材料が、ピストンフットプレート18のために使用される場合、セラミック材料は窒化シリコンSiを含有することが好ましい。超硬合金は、例えばG20、GC37又はGC20から成ってもよく、一方、鋳造炭化物材料は、冷硬化させられた鋳鉄材料、特にGGH又はSoGGHを含有してもよい。 If a ceramic material is used for the piston foot plate 18, the ceramic material preferably contains silicon nitride Si 3 N 4 . The cemented carbide may for example consist of G20, GC37 or GC20, while the cast carbide material may contain a cold-hardened cast iron material, in particular GGH or SoGGH.

さらに、ピストン16自体を耐摩耗性材料から、例えばSiセラミック又はZrOセラミックから作製することが可能である。ピストン16は、押出によって製造することが可能であり、また5%未満の気孔率を有し、この場合、ピストン表面にはMoSが浸透している。代わりに、ピストン16を静水圧プレス及び静水圧焼結してもよい。 Furthermore, the piston 16 itself can be made from a wear-resistant material, for example from Si 3 N 4 ceramic or ZrO 2 ceramic. The piston 16 can be produced by extrusion, also it has a porosity of less than 5%, in this case, MoS 2 is penetrated in the piston surface. Alternatively, the piston 16 may be hydrostatically pressed and hydrostatically sintered.

特に、駆動ローラ8の少なくとも一部、特に平面セクション12は、耐摩耗性材料、すなわち、超硬合金、精密鋳造材料、鋳造炭化物材料、焼結工具鋼又は窒化合金鋼から成る場合もある。   In particular, at least a part of the drive roller 8, in particular the planar section 12, may consist of a wear-resistant material, ie cemented carbide, precision casting material, cast carbide material, sintered tool steel or nitride alloy steel.

ピストンフットプレート18の場合と同様に、このことは、図1に示したように、平面セクション12の各々に耐摩耗性材料のインサート32が設けられるという事実によって実現されることが好ましい。このタイプのインサート32は、例えば接着接合又は半田付けによって平面セクション12の相補的な形状の凹部34に確実に及び/又は密着して常に保持される。代わりに、駆動ローラ8の全体が耐摩耗性材料から成ってもよい。   As with the piston foot plate 18, this is preferably accomplished by the fact that each of the planar sections 12 is provided with an insert 32 of wear resistant material, as shown in FIG. This type of insert 32 is always held securely and / or in close contact with the complementary shaped recess 34 of the planar section 12, for example by adhesive bonding or soldering. Alternatively, the entire drive roller 8 may be made of a wear resistant material.

超硬合金がインサート32のために又は駆動ローラ8自体のために使用される場合、適切な材料の例にはG20、GC37及びGC20が含まれる。適切な精密鋳造材料は、例えばGX−210WCr13 Hから成り、一方、適切な鋳造炭化物材料は、局所的に再溶融された炭化物SoGGH(傾斜機能材料)である。適切な焼結工具鋼はASP23である。Cr及び/又はMo及び/又はV及び/又はCを窒化処理又はガス窒化処理して特殊合金化された窒化鋼は、傾斜機能材料を有する別形態のために使用される。窒化処理に使用される基本成分及びプロセスパラメータにより、より高強度の基材が同時に化合されて、HV750〜850の硬度を有する深さ拡散がもたらされる。形成される化合物層は、機能上の理由により研削によって除去される。   If cemented carbide is used for the insert 32 or for the drive roller 8 itself, examples of suitable materials include G20, GC37 and GC20. A suitable precision casting material consists, for example, of GX-210WCr13 H, while a suitable casting carbide material is a locally remelted carbide SoGGH (gradient functional material). A suitable sintered tool steel is ASP23. A nitrided steel specially alloyed by nitriding or gas nitriding Cr and / or Mo and / or V and / or C is used for another form having a functionally graded material. The basic components and process parameters used in the nitriding process combine higher strength substrates simultaneously, resulting in depth diffusion with a hardness of HV750-850. The compound layer that is formed is removed by grinding for functional reasons.

ピストンフットプレート18及び駆動ローラ8の表面は、摺動面に使用される材料に応じて0.15μm〜2μmの表面粗さRを有することが好ましい。下限には、特に0.15μm〜0.5μmの範囲にあるセラミックが適用され、一方、上限には、SoGGH又はASP23のような金属が適用される。超硬合金のために、0.3μm〜1μmの表面粗さRが設けられる。 Surface of the piston footplate 18 and the driving roller 8 preferably has a surface roughness R z of 0.15μm~2μm depending on the material used for the sliding surface. A ceramic in the range of 0.15 μm to 0.5 μm is applied to the lower limit, while a metal such as SoGGH or ASP23 is applied to the upper limit. For the cemented carbide, a surface roughness R z of 0.3 μm to 1 μm is provided.

以下の表は、一方がピストンフットプレート18であり、他方が駆動ローラ8である好ましい一対の材料を記載している。インサートが駆動ローラ8及びピストンフットプレート18の両方に使用される場合、一対の材料の任意の所望の組み合わせは、常に不変の支持体によって可能である。特に、駆動ローラ8の全体が耐摩耗性材料(「一体構造」)から成ることが好ましい表における一対の材料に関して、図1に既に示したように、平面セクション12の領域には、対応する材料から作製されたインサート32を代わりに使用することも可能である。この場合、インサート32用の支持体としての駆動ローラ8は、異なる材料、例えば50Cr4、42CrV4又は16MnCr5から成ってもよい。   The following table describes a preferred pair of materials, one is the piston foot plate 18 and the other is the drive roller 8. If an insert is used for both the drive roller 8 and the piston foot plate 18, any desired combination of a pair of materials is always possible with an invariant support. In particular, with respect to a pair of materials in the table where the entire drive roller 8 is preferably made of an abrasion resistant material (“monolithic structure”), as already indicated in FIG. It is also possible to use an insert 32 made from In this case, the drive roller 8 as a support for the insert 32 may consist of different materials, for example 50Cr4, 42CrV4 or 16MnCr5.

表の第3のラインの例示的な実施形態は、特定の役割を果たす。この場合、炭化物ゾーンは、鋳鋼材料から成る駆動ローラ8の、図5に別々に示されている平面セクション12の領域にそれぞれ形成される。この炭化物ゾーンは、駆動ローラ8の鋳造中に目標とする凝固速度によって又は再溶融によって形成され、次に、傾斜機能材料SoGGHを形成することが好ましい。したがって、炭化物ゾーン33が表面セクション12の領域に形成されており、一方、駆動ローラ8の残りのゾーン及び領域が特性が変化しない鋳鋼から成る駆動ローラ8が得られる。   The exemplary embodiment of the third line of the table plays a specific role. In this case, the carbide zones are each formed in the region of the plane section 12 shown separately in FIG. 5 of the drive roller 8 made of cast steel material. This carbide zone is preferably formed at the target solidification rate during casting of the drive roller 8 or by remelting, and then the functionally graded material SoGGH is formed. A carbide zone 33 is thus formed in the region of the surface section 12, while the remaining zone and region of the drive roller 8 results in a drive roller 8 made of cast steel whose properties do not change.

Figure 2006527330
Figure 2006527330

図6から最も明確に理解できるように、1つ以上の横溝36を駆動ローラ8の平面セクション12の領域にそれぞれ形成することが可能である。図7から理解できるように、横溝36は、平面セクション12の導出溝を形成する凹み29の中心に配置される。凹み29は、平面セクション12に対して角をなして配置された2つの面によって形成され、横溝36は前記2つの面の交差線に存在する。凹み29の俯角γは、例えば15度未満である。凹み29から平面セクション12への移行部は、好ましくは1mm以下の半径Rで丸くなる。半径Rは、例えば研削によって形成される。燃料は、滞留隙間として機能するこの横溝36又は凹み29に蓄積でき、この燃料は、駆動ローラ8の平面セクション12とピストンフットプレート18との間の摺動速度により、流体力学的な摺動膜の形成を促進し、これによって、摺動面に対する摩耗を低減する。 As can be seen most clearly from FIG. 6, one or more transverse grooves 36 can each be formed in the region of the planar section 12 of the drive roller 8. As can be seen from FIG. 7, the lateral groove 36 is arranged in the center of the recess 29 that forms the outlet groove of the planar section 12. The recess 29 is formed by two surfaces arranged at an angle with respect to the planar section 12, and the transverse groove 36 is present at the intersection line of the two surfaces. The depression angle γ of the recess 29 is, for example, less than 15 degrees. The transition from the recess 29 to the planar section 12 is preferably rounded with a radius R 4 of 1 mm or less. Radius R 4 are formed for example by grinding. Fuel can accumulate in this transverse groove 36 or indent 29 that functions as a stay gap, and this fuel is hydrodynamically sliding due to the sliding speed between the planar section 12 of the drive roller 8 and the piston foot plate 18. Is formed, thereby reducing wear on the sliding surface.

図2〜図4に示した実施形態では、図1に示した例と同一の形態でありかつ同一の機能を有するそれらの部分が、同一の参照番号で示されている。図1に示した例と異なり、図2に示した例では、ピストンフットプレート18は、プレートホルダ38によって、関連するピストン16に保持される。ピストン16に対面するピストンフットプレート18の表面は、円形凹部40を有し、この円形凹部に、ピストン16の球面状端部42が係合して、凹部40の基部に接触する。プレートホルダ38は、ピストン16の溝44に係合するスナップリング46によってピストン16に係止される。上述の耐摩耗性材料の1つから作製された円形インサート30は、例えば密着接合によって、特に半田付けによってピストンフットプレート18の相補的な形状の凹部48に保持される。図2aから理解できるように、駆動ローラ8に対面するインサート30の表面31の縁側には、導出角度αが約15度の角をなす導出部35が設けられる。さらに、この表面31と導出部35との間の移行部は、約2mmの半径Rで丸くなる。また、インサート30の導出部35と縁面37との間の移行部は、1mm以下の半径Rで丸くなる。 In the embodiment shown in FIGS. 2 to 4, those parts having the same form and the same function as those in the example shown in FIG. 1 are indicated by the same reference numerals. Unlike the example shown in FIG. 1, in the example shown in FIG. 2, the piston foot plate 18 is held on the associated piston 16 by a plate holder 38. The surface of the piston foot plate 18 facing the piston 16 has a circular recess 40, and the spherical end 42 of the piston 16 engages with the circular recess to contact the base of the recess 40. The plate holder 38 is locked to the piston 16 by a snap ring 46 that engages the groove 44 of the piston 16. The circular insert 30 made from one of the above-mentioned wear-resistant materials is held in a complementary shaped recess 48 of the piston foot plate 18 by, for example, tight bonding, in particular by soldering. As can be understood from FIG. 2 a, on the edge side of the surface 31 of the insert 30 facing the drive roller 8, a lead-out portion 35 is provided in which the lead-out angle α forms an angle of about 15 degrees. Furthermore, the transition between this surface 31 and the outlet 35 is rounded with a radius R 2 of about 2 mm. Further, the transition portion between the lead-out portion 35 and the edge surface 37 of the insert 30 is rounded with a radius R 1 of 1 mm or less.

駆動ローラ8の平面セクション12と同様に、ピストンフットプレート18のインサート30は、図3から最も明確に理解できるように、互いに交差する少なくとも2つの溝50を有することが好ましい。溝50が互いに交差するように配置されることにより、プレートホルダ38に対して回転できるピストンフットプレート18に関して、溝50の1つが、流体力学的な潤滑膜の形成を促進するために、運動方向に対して横断方向に配向される確率が高くなる。プレス加工によって、溝50が形成されることが好ましい。このことにより、切削成形工程と比較してノッチ効果が低くなるが、この理由は、材料繊維が切断されないからである。図2bから理解できるように、溝50の各々が、凹み39の中心に配置されて、導出溝が表面31に形成される。凹みは、表面31に対して角をなして配置された2つの面によって形成され、それぞれの溝50は前記2つの面の交差線に配置される。凹み39の俯角βは、例えば5度である。凹み39と表面31との間の移行部は、好ましくは1mm以下の半径Rで丸くなる。 Similar to the planar section 12 of the drive roller 8, the insert 30 of the piston foot plate 18 preferably has at least two grooves 50 that intersect each other, as can be seen most clearly from FIG. With respect to the piston foot plate 18 that can be rotated relative to the plate holder 38 by arranging the grooves 50 to intersect each other, one of the grooves 50 has a direction of motion to facilitate the formation of a hydrodynamic lubricating film. The probability of being oriented in the transverse direction becomes higher. The grooves 50 are preferably formed by pressing. This reduces the notch effect compared to the cutting process, because the material fibers are not cut. As can be seen from FIG. 2 b, each of the grooves 50 is arranged in the center of the recess 39, and a lead-out groove is formed in the surface 31. The recess is formed by two surfaces arranged at an angle with respect to the surface 31, and each groove 50 is disposed at the intersection of the two surfaces. The depression angle β of the recess 39 is, for example, 5 degrees. The transition between the recess 39 and the surface 31 is preferably rounded with a radius R 3 of 1 mm or less.

図4に示した例示的な実施形態では、ピストンフットプレート18の全体は、上述の耐摩耗性材料の1つから成り、また鋼から成る環状ブッシュ54の通過孔52に嵌入される。環状ブッシュ54とピストンフットプレート18との間の接続は、半田付けによって形成されることが好ましい。当然、駆動ローラ8及びピストンフットプレート18の相互に関連する摺動面12、28に耐摩耗性材料を取付けるための他の方法も考えられる。   In the exemplary embodiment shown in FIG. 4, the entire piston foot plate 18 is made of one of the above-mentioned wear-resistant materials and is fitted into a passage hole 52 in an annular bushing 54 made of steel. The connection between the annular bushing 54 and the piston foot plate 18 is preferably formed by soldering. Of course, other methods for attaching the wear resistant material to the sliding surfaces 12, 28 of the drive roller 8 and piston foot plate 18 relative to each other are also conceivable.

ピストンフットプレートと駆動軸とを有する本発明の第1の実施形態によるラジアルピストンポンプの断面図である。1 is a cross-sectional view of a radial piston pump according to a first embodiment of the present invention having a piston foot plate and a drive shaft. 別の実施形態によるピストン及びピストンフットプレートの拡大断面図である。It is an expanded sectional view of the piston and piston footplate by another embodiment. 図2の拡大部分断面図である。FIG. 3 is an enlarged partial sectional view of FIG. 2. 図2の別の拡大部分断面図である。FIG. 3 is another enlarged partial cross-sectional view of FIG. 2. 下方から見た図2のピストンフットプレートの図面である。FIG. 3 is a drawing of the piston foot plate of FIG. 2 viewed from below. ピストンフットプレートを有するピストン、及び駆動軸の別の実施形態による断面図である。FIG. 6 is a cross-sectional view of another embodiment of a piston having a piston foot plate and a drive shaft. 別の実施形態による駆動軸の断面図である。It is sectional drawing of the drive shaft by another embodiment. 図5の線VI−VIに沿って見た図面である。FIG. 6 is a view taken along line VI-VI in FIG. 5. 図6の線VII−VIIに沿って見た図面である。FIG. 7 is a view taken along line VII-VII in FIG. 6.

Claims (8)

ポンプケーシング(2)に装着され、駆動ローラ(8)が装着される偏心軸セクション(6)を有する駆動軸(4)と、
該駆動軸(4)に対して半径方向にもうけられるそれぞれのシリンダ(14)に取付けられ、前記駆動ローラ(8)に対面する端部で前記駆動ローラ(8)の周方向面(10、12)と接触するピストンフットプレート(18)を有する複数のピストン(16)と、
を有する内燃機関の燃料噴射システムに高圧燃料を生成するためのラジアルピストンポンプ(1)において、
少なくとも、前記駆動ローラ(8)の前記周方向面(10、12)と接触する前記ピストンフットプレート(18)の表面(28、31)が、超硬合金、セラミック材料、鋳造炭化物材料、又はサーメットから成る耐摩耗性材料から構成されることを特徴とするラジアルピストンポンプ。
A drive shaft (4) having an eccentric shaft section (6) mounted on the pump casing (2) and mounted with a drive roller (8);
The circumferential surface (10, 12) of the drive roller (8) is attached to each cylinder (14) provided in the radial direction with respect to the drive shaft (4), and at the end facing the drive roller (8). A plurality of pistons (16) having piston foot plates (18) in contact with
In a radial piston pump (1) for generating high-pressure fuel in a fuel injection system of an internal combustion engine having
At least the surface (28, 31) of the piston foot plate (18) in contact with the circumferential surface (10, 12) of the drive roller (8) is cemented carbide, ceramic material, cast carbide material, or cermet. A radial piston pump characterized by comprising a wear-resistant material made of
前記ピストンフットプレート(18)は、前記駆動ローラ(8)に対面する前記ピストンフットプレートの前記表面(31)に、前記耐摩耗性材料製の少なくとも1つのインサート(30)を有することを特徴とする請求項1に記載のラジアルピストンポンプ。   The piston foot plate (18) has at least one insert (30) made of the wear-resistant material on the surface (31) of the piston foot plate facing the drive roller (8). The radial piston pump according to claim 1. 前記セラミック材料が窒化シリコン(Si)を含有し、また0.15μm〜0.5μmの表面粗さRを有することを特徴とする請求項1あるいは2に記載のラジアルピストンポンプ。 3. The radial piston pump according to claim 1, wherein the ceramic material contains silicon nitride (Si 3 N 4 ) and has a surface roughness R z of 0.15 μm to 0.5 μm. 前記超硬合金がG20、GC37又はGC20を含有し、0.3μm〜1.0μmの表面粗さRを有することを特徴とする請求項1あるいは2に記載のラジアルピストンポンプ。 Radial piston pump according to claim 1 or 2 wherein the cemented carbide G20, contains GC37 or GC20, characterized by having a surface roughness R z of 0.3Myuemu~1.0Myuemu. 前記鋳造炭化物材料が、GGH又はSoGGHの冷硬化した鋳鉄材料を含み、0.5μm〜2.0μmの表面粗さRを有することを特徴とする請求項1あるいは2に記載のラジアルピストンポンプ。 3. The radial piston pump according to claim 1, wherein the cast carbide material includes a GGH or SoGGH cold-cured cast iron material and has a surface roughness R z of 0.5 μm to 2.0 μm. 4. 前記ピストンフットプレート(18)が、前記駆動ローラ(8)に対面する前記ピストンフットプレートの前記表面(31)に、互いに交差する少なくとも2つの溝(50)を有することを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載のラジアルピストンポンプ。   The piston foot plate (18) has at least two grooves (50) intersecting each other on the surface (31) of the piston foot plate facing the drive roller (8). The radial piston pump of any one of -5. 前記溝(50)の1つが、前記表面(31)の導出溝を形成する凹み(39)の中心にそれぞれ配置されることを特徴とする請求項6に記載のラジアルピストンポンプ。   Radial piston pump according to claim 6, characterized in that one of the grooves (50) is respectively arranged in the center of a recess (39) forming a lead-out groove on the surface (31). 前記ピストンフットプレート(18)及び/又は前記駆動ローラ(8)の表面が、0.15μm〜2μmの表面粗さRを有することを特徴とする請求項1〜7のいずれか1項に記載のラジアルピストンポンプ。 The surface of the piston foot plate (18) and / or the drive roller (8) has a surface roughness R z of 0.15 μm to 2 μm, according to claim 1. Radial piston pump.
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