Fliehkraftdrehzahlregler für Einspritzbrennkraftmaschinen

Abstract

 In dem Reglergestänge eines Fliehkraftdrehzahlreglers einer Kraft­stoffeinspritzpumpe (15) ist zwischen den Fliehgewichten (14) und dem Mengenverstellorgan (32) die Übertragungslänge des eingefügten Verstellgliedes (19) änderbar, womit zugleich auch die Anlenkung eines als Startmengenausrückhebels ausgebildeten Schalthebels (62) mit beeinflußt wird.
Dazu weist ein Stellelement (58), über das ein mit dem Schalthebel (62) in Verbindung stehender Anschlagbolzen (53) axial verschoben werden kann, Rastzähne (68) auf, die unter dem Kraftschluß einer Schleppfeder (36) mit einer Gegenverzahnung (69) einer verdrehge­sichert in dem Einstellglied (19) angebrachten Abstützteil (44) in Eingriff steht und so eine Rastvorrichtung (67) bildet.
Über eine in das Stellelement (58) eingeleitete Drehbewegung ist eine feinfühlige selbstsichernde Positionierung des Schalthebels (62), entkoppelt von der Anlenkung des Reglergestänges (24) und der Fliehgewichte (14) erreicht und ein exakt einstellbarer Fliehkraft­drehzahlregler geschaffen.

Beschreibung

Stand der Technik

[0001] Die Erfindung geht aus von einem Fliehkraftdrehzahlregler nach der Gattung des Anspruchs 1.

[0002] Es sind Fliehkraftdrehzahlregler bekannt (CH-PS 319 357), bei denen die Übertragung der Regelbewegungen von den Fliehgewichten auf das Fördermengenverstellorgan durch eine Reglermuffe erfolgt, deren Wirklänge durch das Einschrauben in ein Gewinde änderbar ist.

[0003] Dieser Fliehkraftdrehzahlregler enthält noch die Zusatzfunktion, einen Schalthebel in der Art eines Startmengenausrückhebels zu betä­tigen; gewöhnlicherweise wird dessen Position durch die zuvor ausgeführte Einstellung, die einer exakten Lagezuordnung zwischen Mengenverstellorgan und Fliehgewichten dient, mit verstellt und da­mit dessen gewünschte Lage verändert, so daß die dem Startmengenaus­rückhebel zugedachte Funktion beeinträchtigt oder gar unzureichend wird.

[0004] Des weiteren ist die Position des Schalthebels von Bauteilen des Fliehkraftdrehzahlreglers beeinflußt, die in ihrer Kombination eine Toleranzkette bilden, so daß die Summentoleranz einen großen Nach­stellbereich für den Schalthebel ergibt.

[0005] Die Justierung des Schalthebels wird gewöhnlicherweise durch Nach­biegen des Schalthebels vorgenommen, wobei wegen des großen Nach­stellbereichs der Schalthebel brechen kann oder zumindest anreißt, wodurch die Funktion des Schalthebels während des Betriebs des Fliehkraftdrehzahlreglers ohne Vorankündigung verlorengehen kann.

Vorteile der Erfindung

[0006] Der erfindungsgemäße Fliehkraftdrehzahlregler mit den kennzeichnen­den Merkmalen des Anspruchs 1 hat demgegenüber den Vorteil, daß die vorstehenden Nachteile vermieden werden.

[0007] Dazu weist der Fliehkraftdrehzahlregler eine Rastvorrichtung auf, mit der die Einstellung der Anlenkstellung des als Startmengenaus­rückhebel arbeitenden Schalthebels feinfühlig und damit feintolerant erfolgen kann. Die dabei erzielte Einstellung ist durch die Vor­spannkraft einer Schleppfeder, in Verbindung mit dem selbstsichern­den Formschluß der Verzahnung der Rastvorrichtung sicherstellt.

[0008] Diese Einstellung beeinflußt nur die Position des Schalthebels und ermöglicht eine genaue Auslösung der Startmenge bei einer vorbe­stimmten Drehzahl.

[0009] Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vor­teilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des im Anspruch 1 an­gegebenen Fliehkraftdrehzahlreglers möglich.

[0010] So weist das Einstellglied gemäß Anspruch 2 einen axial beweglichen Anschlagbolzen auf, bei dem die als Endkante bezeichnete Stirn­fläche, von der die Ansteuerung des Schalthebels ausgeht, nicht auf einem körpergebundenen Maß der Kontur des Verstellgliedes basiert, sondern mittelbar durch ein seperates Bauteil, den Anschlagbolzen, gebildet wird und damit eine individuelle Einstellung gegeben ist. Dabei sind direkt am Anschlagbolzen Führungsflächen angebracht, die bei der Einstellung des Schalthebels mittels des Anschlagbolzens dessen Drehlage im Abstützteil festlegen.

[0011] Besonders vorteilhaft ist, zum einstellbaren Verändern der Position des Anschlagbolzens zur Lageeinstellung des Schalthebels eine Rast­vorrichtung nach den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 7 zu verwenden, bei der die vorteilhafte Funktion über ein Kombination aus Formschluß und Kraftschluß und damit eine gute Lage- und Los­drehsicherung erreicht wird.

[0012] Gemäß Anspruch 10 ist zwischen Druckstück und Abstützteil bzw. An­schlagbolzen, eine Zusatzschleppfeder eingefügt, womit ein geringe­rer Axialhub des Verstellgliedes und ein vorteilhafte Veränderung der resultierenden Federkonstante möglich wird.

Zeichnung

[0013] Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung anhand mehrerer Figuren dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.

[0014] Es zeigen Figur 1 in vereinfachter Darstellung einen Längsschnitt durch den erfindungsgemäßen Fliehkraftdrehzahlregler, Figur 2 einen Teilschnitt des ersten Ausführungsbeispiels mit dem Stellelement des Fliehkraftdrehzahlreglers als Teil einer Rastvorrichtung, die par­tiell in Figur 2a vergrößert dargestellt ist und Figur 3 ein alter­natives Federwiderlager für eine Zusatzschleppfeder des zweiten Ausführungsbeispiels.

Beschreibung der Ausführungsbeispiele

[0015] Der in Figur 1 vereinfacht dargestellte Fliehkraftdrehzahlregler trägt in einem Gehäuse 11 einen auf einer Antriebswelle 12 einer an sich bekannten und im übrigen nur teilweise dargestellten Einspritz­pumpe 15 für Brennkraftmaschinen befestigten Fliehgewichtsregler 13, dessen Fliehgewichte 14 in bekannter Weise unter der Wirkung der Fliehkraft entgegen der Kraft von Regelfedern 16 ihre Regelbewegung über Winkelhebel 17 und Verbindungsbolzen 18 auf ein als Reglermuffe ausgebildetes Verstellglied 19 übertragen.

[0016] Mittels der Außenkontur ihrer Wandung 21, die unter anderem eine Schulter 22 und ein Stirnfläche 23 bildet, ist das Verstellglied 19 mit einem Reglergestänge 24 verbunden, das bekannterweise einen der Drehzahlvorgabe dienenden, innerhalb eines begrenzten Winkelberei­ches schwenkbaren Verstellhebels 25 aufweist, dessen Bewegungen in bekannter Weise auf eine Regelstange 31, die ein Verstellorgan 32 positioniert, übertragen werden.

[0017] Der Weg der Regelstange 31 ist dabei in Richtung zunehmender Förder­menge durch einen Anschlag 33, der mit einem Gegenanschlag 35 zusam­menwirkt, begrenzt. Sobald das Reglergestänge 24 bestrebt ist, die Regelstange 31 über die durch den Anschlag 33 begrenzte Lage hinaus­zuschieben, wird die überschüssige Bewegung des Reglergestänges 24 mittelbar auf das Verstellglied 19 übertragen. Damit wird eine eben­falls im Verstellglied 19 angeordnetes Schleppfeder 36 überdrückt und somit das Reglergestänge 24 vor Überlastung geschützt.

[0018] Das erste Ausführungsbeispiel weist, wie in Figur 2 und partiell in Figur 2a vergrößert gezeigt, in der Wandung 21 eine Ausnehmung 37 auf, durch die der Verbindungsbolzen 18 mit Bewegungsspiel hindurch­geführt ist und er geringfügige seitliche Ausweichbewegungen voll­ziehen kann. Das Druckstück 34 ist innerhalb einer durch die Wandung 21 begrenzte Längsbohrung 38 des Verstellgliedes 19 angeordnet und über eine außenliegende Stirnseite 39 an den Verbindungsbolzen 18 und damit mittelbar an die Fliehgewichte 14 angekoppelt. Mit einer innenliegenden Stirnseite 41 liegt das Druckstück 34 an der Schlepp­feder 36, die als Schraubendruckfeder ausgebildet ist.

[0019] Die Schleppfeder 36 stützt sich auf einer Innenseite 42 eines Bundes 43 eines Abstützteils 44 ab, wobei das Abstützteil 44 aus einem Grundkörper 46, der in die Schleppfeder 36 hineinragt und dem den Grundkörper 46 radial erweiternden Bund 43 besteht.

[0020] Der Bund 43 beinhaltet, wiederum in radialer Erweiterung, eine Nase 47, die in eine Ausnehmung 48 der Wandung 21 ragt und hierdurch eine Verdrehsicherung und entsprechend der Vorspannkraft der Schleppfeder 36 eine Axialsicherung des Abstützteils 44, bezogen auf dessen Lage im Verstellglied 19 bildet. In axialer Erstreckung ist die Ausneh­mung 48 weiter als das Axialmaß der Nase 47, so daß das Abstützeil 44 in der Lage ist, entgegen der Stellkraft der Schleppfeder 36 eine geringfügige Ausgleichsbewegung zu vollziehen.

[0021] Im Querschnitt ist das Abstützteil 44 innerhalb seines Grundkörpers 46 in Abweichung zur Kreisform mit zwei ebenen, sich einander paral­lel gegenüberliegenden Abschnitten, die als Führungsflächen dienen, versehen. Diese Abschnitte führen mit Bewegungsspiel einen Kopfteil 52 eines Anschlagbolzens 53, der mit entsprechender Formgebung und Führungsflächen 51 in dem Grundkörper 46 des Abstützteils 44 einge­paßt ist.

[0022] Neben dem Kopfteil 52 beinhaltet der Anschlagbolzen 53 noch einen im Querschnitt kreisförmigen Schaft 54, der ein Außengewinde 56 trägt, das in Eingriff steht mit dem Innengewinde 57 eines den Schaft 54 axial partiell umfassenden Stellelements 58.

[0023] Auf der dem Kopfteil 52 abgewandten Seite endet der Schaft 54 in einer die Stirnfläche 23 des Verstellgliedes 19 überragenden Endkan­te 61, die eine linsenkopfförmige Kontur aufweist. Von der Endkante 61 wird in bekannter Weise, wie zum Beispiel in der CH-PS 319 357 gezeigt, ein nur noch angedeutet gezeichneter federbelasteter Schalthebel 62 angelenkt, der als ein Startmengenausrückhebel die Positionierung der Regelstange 31 zwischen den Stellungen Volllast­menge und Startmenge steuert über den von ihm positionierten An­schlag 33 und dem mit dem Mengenverstellorgan 32 verbundenen Gegen­anschlag 35.

[0024] Das Stellelement 58 hat die Grundform eines schmalen Hohlzylinders, der in der Längsbohrung 38 des Verstellgliedes 19 gelagert ist und eine außenliegende Stirnfläche 63, als auch eine innenliegende Stirnfläche 64, die parallel zu einer Außenseite 66 des Bundes 43 des Abstützteils 44 verläuft, aufweist.

[0025] Das Stellelement 58 in seiner Funktion als Stellmutter ist Teil einer Rastvorrichtung 67, die gebildet ist mit Rastzähnen 68, die auf der innenliegenden Stirnfläche 64, die dem Bund 43 gegenüber­liegt, angebracht sind und die in Eingriff stehen mit einer Gegen­verzahnung 69, die sich an der Außenseite 66 des Bundes 43 befindet.

[0026] Um den Kraftschluß zwischen Gegenverzahnung 69 und Rastzähne 68 zu erhalten, der über die Schleppfeder 36 vermittelt wird, ist das Stellelement durch ein in der Wandung 21 eingreifendes Axialsiche­rungselement 71 in Form eines Sprengrings axial gesichert.

[0027] An der außenliegenden Stirnfläche 63 des Stellelements 58 ist eine Drehaufnahme 72 angebracht, über die das Stellelement 58 mit einem nicht mehr dargestellten Werkzeug gekoppelt und gedreht werden kann. Die Drehaufnahme 72 ist beim ersten Ausführungsbeispiel in Form von Ausnehmungen gebildet; sie kann aber auch alternativ mit hervor­stehenden Ansätzen dargestellt werden.

[0028] Mit den beschriebenen Elementen ist die in der Art einer Stirnzahn­kupplung arbeitende Rastvorrichtung 67 mit ihren Hauptbestandteilen Stellelement 58, Abstützteil 44 und Schleppfeder 36 zu einer funk­tionsfähigen Einheit zusammengefügt.

[0029] Unter diesen Voraussetzungen ergibt eine mit dem Einstellwerkzeug in das Stellelement 58 eingebrachte Drehbewegung eine durch die Rast­stufen der Rastvorrichtung 67 selbstsichernde Axialbewegung des An­schlagbolzens 53 und seiner Endkante 61.

[0030] Diese Axialverlagerung der Endkante 61 führt, bezogen auf das Ver­stellglied 19, zu einer gezielt veränderbaren Lageänderung des als Startmengenausrückhebels wirkenden Schalthebels 62 und damit zu einer entkoppelten Justierung des Schalthebels 62 einerseits zu der Anlenkung des Reglergestänges, die über die Schulter 22 des Ver­stellgliedes 19 erfolgt, und andererseits zu der Anlenkung der Fliehgewichte 14, die über den in dem Verstellglied 19 gelagerten Verbindungsbolzen 18 vorgenommen wird.

[0031] In Abwandlung der als eine in der Art einer Stirnzahnkupplung ar­beitenden Rastvorrichtung 67 kann diese alternativ auch mit anderen Verzahnungsformen, beispielsweise als außenliegende Kerbverzahnung ausgeführt sein.

[0032] In einem zweiten Ausführungsbeispiel ist in dem Verstellglied 19 ein Zusatzschleppglied 73 (in Figur 2 strichpunktiert gezeichnet) einge­fügt. Dazu sind, einander gegenüberliegend und jeweils absatzförmig ausgebildet, an dem Druckstück 34 ein erstes Federwiderlager 74 und an dem Abstützteil 44 bzw. alternativ am Anschlagbolzen 53, ein zweites Federwiderlager 76 angebracht, zwischen denen die Zusatz­schleppfeder 73, ebenfalls wie die Schleppfeder 36 als Schrauben­druckfeder ausgebildet, eingesetzt ist.

[0033] Dadurch wird im Zusammenwirken mit der Schleppfeder 36 eine resul­tierende veränderte Federkonstante und damit über eine verringerte Auslenkung des Verstellgliedes 19 das Regelverhalten des Fliehkraft­drehzahlreglers vorteilhaft beeinflußt.

[0034] In Figur 3 ist die Führung der Zusatzschleppfeder 73 über die bei­den Federwiderlager 74, 76 alternativ zu der ansatzförmigen Ausge­staltung in der Form einer Ausnehmung 77, die beim zweiten Ausfüh­rungsbeispiel zylindrisch ausgestaltet ist, beispielhaft für das Druckstück 34 gezeigt. Diese Ausgestaltung läßt sich gleichzeitig auf das zweite Federwiderlager 76 des Abstützteils 44 übertragen.

Ansprüche

1. Fliehkraftdrehzahlregler für Einspritzbrennkraftmaschinen, dessen Fliehgewichte (14) drehzahlabhängig entgegen der Kraft mindestens einer Regelfeder (16) ein mindestens eine Schleppfeder (36) enthal­tendes, als Reglermuffe dienendes Verstellglied (19) verstellen, das über ein Reglergestänge (24) ein Fördermengenverstellorgan (32) einer Einspritzpumpe (15) betätigt und in dem ein mit dem Schalt­hebel (62) koppelbarer Anschlagbolzen (53) eingebracht ist, wobei über mindestens einen Anschlag (33) der Weg des Fördermengenver­stellorgans (32) begrenzt wird und der die Volllastmenge begrenzende Anschlag (33) mittels eines Schalthebels (62) aus dem Weg eines mit dem Fördermengenverstellorgan (32) verbundenen Gegenanschlags (35) bewegbar und das Fördermengenverstellorgan (32) in eine Stellung verschiebbar ist, in der eine, die Volllastfördermenge übersteigende Startfördermenge zugemessen wird, dadurch gekennzeichnet, daß die axiale Positionierung des Anschlagbolzens (53) durch eine Rastvor­richtung (67) änderbar ist, die mittels Rastzähnen (68) mit einem verdrehgesichert in dem Verstellglied (19) angeordneten Abstützteil (44) unter der Kraftwirkung der Schleppfeder (36) in Eingriff steht.

2. Drehzahlregler nach Anspruch 1, bei dem das Verstellglied (19) einerseits über eine Schulter (22) an seiner Außenkontur an das Reglergestänge (24) und mittelbar mit einer Endkante (61) an den Schalthebel (62) angekoppelt ist und andererseits einen Verbindungs­bolzen (18) lagert, der die Verbindung zu den Fliehgewichten (14) bildet, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschlagbolzen (53) innerhalb einer Längsbohrung (38) des Verstellgliedes (19) axial beweglich ist und mit umfangsseitigen Führungsflächen (51) in dem Abstützteil (44) formschlüssig geführt ist.

3. Drehzahlregler nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Abstützteil (44) einen Bund (43) mit einer radial vorstehenden Nase (47) aufweist, die zur Bildung einer Verdrehsicherung in eine Aus­nehmung (48) der Wandung (21) des Einstellgliedes (19) eingreift.

4. Drehzahlregler nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Axialbewegung des Anschlagbolzens (53) über ein Stellelement (58) erfolgt, das in der Längsbohrung (38) des Verstellgliedes (19) gelagert und an einem Axialsicherungselement (71) anliegt.

5. Drehzahlregler nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Stellelement (58) stirnseitig, dem Abstützteil (44) zugewandt, die Rastzähne (68) aufweist.

6. Drehzahlregler nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Abstützteil (44) an dem Bund (43) eine in die Rastzähne (68) ein­greifende Gegenverzahnung (69) aufweist.

7. Drehzahlregler nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die die Rastvorrichtung (67) bildenden Rastzähne (68) und die Gegenver­zahnung (69) in der Art einer Stirnzahnkupplung gestaltet sind.

8. Drehzahlregler nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Rastvorrichtung (67) in der Art einer außenliegenden Kerbverzahnung ausgebildet ist.

9. Drehzahlregler nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch ge­kennzeichnet, daß die Schleppfeder (36) zwischen dem Bund des Ab­stützteils (44) und einem am Verbindungsbolzen (18) sich abstützen­des Druckstück (34) eingespannt ist.

10. Drehzahlregler nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Druckstück (34) und Abstützteil (44) bzw. Anschlagbolzen (53) eine Zusatzschleppfeder (73) eingespannt ist.

Zeichnung