CN102089500A - 滚子式气门挺杆、滚子式气门挺杆制造方法以及液泵 - Google Patents
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Abstract
一种滚子式气门挺杆(20),其具有被可旋转地支撑的滚子(21)和支撑所述滚子的本体(30),其中本体(30)具有:呈平板形式的基部(31);滚子保持部(32),其呈一对对置的板状部分的形式,所述一对对置的板状部分通过朝向所述基部(31)的板面中的一个折曲而形成,所述滚子保持部(32)被构造为将所述滚子(21)保持在所述板状部分之间;以及引导部(33),其呈板状部分的形式,所述板状部分通过朝向所述基部(31)的板面中的另一个折曲而形成并且还通过弯曲以使得所述板状部分遵循圆柱面形状而形成,其中垂直于所述基部(31)的所述板面的方向为所述圆柱的轴向,所述引导部(33)被构造为以遵循所述圆柱面形状的形状而形成引导面(34)。
Description
技术领域
本发明涉及一种滚子式气门挺杆、制造该滚子式气门挺杆的方法以及液泵,所述滚子式气门挺杆通过滚子接触使得一部件往复运动的凸轮,以泵送在诸如构成汽车发动机的燃料供应系统的高压燃料泵的液泵中的液体。
背景技术
通过滚子接触一部件以经由往复运动的凸轮泵送液体的滚子式气门挺杆(滚柱挺杆(roller tappet))通常用作设置在液泵中的挺杆(也称作挺杆(tappet)),所述液泵例如是构成汽车发动机的燃料供应系统的高压燃料泵。更确切地,以上描述的这种类型的液泵设置有呈柱塞形式的用于泵送液体的部件,以及通过旋转使得柱塞往复运动的凸轮。在面向凸轮的往复运动的方向上通过诸如盘簧的弹性部件推动柱塞。即,设置有滚子式气门挺杆的液泵由柱塞驱动泵的形式构成,其通过使得柱塞经由凸轮的旋转而往复运动从而泵送液体,所述柱塞被朝向围绕指定的旋转轴旋转的凸轮推动。在该配置中,滚子式气门挺杆介于柱塞和凸轮之间。
除了支撑柱塞的一端,滚子式气门挺杆还接触凸轮,同时被用于推动柱塞的弹性部件朝向凸轮推动。换句话说,柱塞通过以滚子式气门挺杆为中介而在面向凸轮的方向上被推动,同时接收凸轮的旋转。因此,滚子式气门挺杆与柱塞一起随着凸轮的旋转而往复运动。滚子式气门挺杆在与凸轮接触期间通过呈滚子形式的旋转体作为中介(mediate)。
在滚子式气门挺杆中的滚子处于其共有的外周面接触凸轮的同时被支撑的状态,从而旋转轴的方向与凸轮的相同(平行)。当处于该状态时,滚子在以滚子式气门挺杆为中介的柱塞往复运动的方向上移动,即在与柱塞的弹性部件施加的推动力相反的方向上,以及在其相反方向(弹性部件推动方向)上。这里,与凸轮接触的滚子响应凸轮的旋转通过摩擦力等旋转。
这种类型的滚子式气门挺杆具有保持与凸轮接触的滚子的部分,以及形成引导面的部分,该引导面通过接触由例如容纳柱塞的部件所形成的指定滑动表面来引导滚子式气门挺杆的往复运动。根据这种类型的滚子式气门挺杆,在滚子式气门挺杆和凸轮的接触部分处伴随凸轮旋转的摩擦力被滚子的旋转吸收,由此减小接触部分的磨损。
公开号为9-125915的日本专利申请(JP-A-9-125915)公开了关于滚子式气门挺杆技术的一个实例。JP-A-9-125915公开了一种结构,其包括由压制的金属板材料制成的空心本体;以及容纳在本体中的块(block),其具有容纳滚子的圆柱轴承面。在该结构中,所述本体构成形成引导面的部分,并且所述块构成保持滚子的部分。
在JP-A-9-125915中,在滚子式气门挺杆中形成引导面的部分和保持滚子的部分由不同的部件构成。换句话说,JP-A-9-125915的滚子式气门挺杆具有组装包括本体和块的多个部件的结构。因此,构成部件的数目和制造步骤的数目增加,从而导致成本增加。
另外,一些典型的传统滚子式气门挺杆是通过冷锻制造的。更确切地,在通过冷锻形成杆状(圆柱)材料之后,通过机械加工将所述材料成形为指定形状。换句话说,在滚子式气门挺杆中具有指定形状的部分,例如保持滚子的部分、形成引导面的部分以及支撑柱塞的部分,通过对经冷锻形成的材料进行机械加工而形成。
以这种方式,根据通过冷锻制造的滚子式气门挺杆,虽然构成部件的数目小于先前描述的JP-A-9-125915的配置中构成部件的数目,但是在冷锻之后需要许多的机械加工步骤。即,由于在通过冷锻能够形成的形状方面有局限性,所以难以仅通过冷锻形成具有指定形状的部分,诸如保持滚子的部分。因此,由于冷锻仅使得各部件形成远不同于最终目标形状(制成品形状)的形状,所以冷锻需要许多的机械加工步骤。从而,制造步骤的数目增加,导致成本增加。
另外,在通过冷锻制造滚子式气门挺杆的情况下,很难既实现轻质又实现低成本。即,由于如上所述在通过冷锻形成的形状方面存在局限性,所以材料在形成之后会有相当大的剩余部分(剩余材料),并且所述剩余材料用于削弱制成品的减重。虽然该剩余材料能够通过增加机械加工步骤的数目被移除,但是机械加工步骤数目的增加将导致成本增加。
在另一方面,存在以下情况:呈具有防止滚子式气门挺杆旋转的形状的部分的形式的旋转止动器设置在滚子式气门挺杆中以防止滚子式气门挺杆旋转,其中滚子式气门挺杆的往复运动的方向是旋转轴的方向。换句话说,旋转止动器是具有以下形状的部分:所述形状防止滚子式气门挺杆相对于封装往复运动的滚子式气门挺杆的部件相对旋转。从维持推动滚子以接触凸轮以及防止在滚子和凸轮的接触部分处的不均衡的磨损的观点出发,设置有旋转止动器。
由于如上所述在通过冷锻能够形成的形状方面存在局限性,所以通过冷锻很难形成这样的旋转止动器。因此,存在以下情况:有必要从通过冷锻形成的材料中设置单独部件,以便在滚子式气门挺杆中设置旋转止动器。在这类情况下,由于制造单独部件以及形成具有与在形成之后的材料中的单独部件(诸如孔)相对应的形状的部分的机械步骤的需要,制造步骤和成本都会增加。
发明内容
鉴于以上所述,本发明提供一种滚子式气门挺杆,其允许具有指定形状的部分(诸如保持滚子的部分)通过压制成形或其它金属板料成形由整体材料形成,这能够一起显著减少制造步骤的数目以及成本,并且所述滚子式气门挺杆使得能够容易地实现紧凑和轻质的结构,而且本发明还提供一种制造滚子式气门挺杆的方法以及设置有所述滚子式气门挺杆的液泵。
因此,根据本发明的一个方案,提供一种滚子式气门挺杆,其具有被可旋转地支撑的滚子和支撑所述滚子的本体,其中所述本体具有:呈平板形式的基部;滚子保持部,其呈一对对置的板状部分的形式,所述一对对置的板状部分通过朝向所述基部的板面中的一个折曲而形成,所述滚子保持部被构造为将所述滚子保持在所述板状部分之间;以及引导部,其呈板状部分的形式,所述板状部分通过朝向所述基部的板面中的另一个折曲而形成并且还通过弯曲以使得所述板状部分遵循圆柱面形状而形成,其中垂直于所述基部的板面的方向为所述圆柱的轴向,所述引导部被构造为以遵循所述圆柱面形状的形状而形成引导面。
另外,在上述滚子式气门挺杆中,所述本体还优选地设置有呈如下板状部分的形式的旋转止动器:所述板状部分被可移动地封装在具有接触所述引导面的表面的引导部件内并且从所述本体朝向所述圆柱面形状的外侧沿径向突出,所述旋转止动器被构造为通过与所述引导部件接合而防止所述本体相对于所述引导部件的相对旋转,所述本体以所述圆柱的轴向作为旋转轴的方向。
另外,在上述滚子式气门挺杆中,所述旋转止动器以如下部分的形式设置:所述部分通过在构成所述引导部的板状部分中至少在所述板面中的一个或者所述板面中的另一个的方向上在端部折曲而形成。
另外,在上述滚子式气门挺杆中,所述旋转止动器还优选地以从所述基部延伸出的延伸部的形式设置。
另外,在上述滚子式气门挺杆中,构成所述引导部的所述板状部分具有相对于所述圆柱面形状在圆周方向上互相接触的端部。
另外,构成所述引导部的所述板状部分优选地还具有在相对于所述圆柱面形状在圆周方向上的端部之间的间隙。
另外,在上述滚子式气门挺杆中,所述引导部为在朝向所述板面中的一个的方向上从构成所述引导部的所述板状部分延长的部分,所述引导部进一步具有使得所述引导面在所述板面中的一个的方向上延伸的延伸部。
另外,在上述滚子式气门挺杆中,如果所述延伸部的长度基本等于所述板状部分的宽度,则禁止在滚子式气门挺杆的往复运动期间所述滚子式气门挺杆的倾斜定向,从而是优选的。
根据本发明的不同的方案,在一种制造具有被可旋转地支撑的滚子的滚子式气门挺杆的方法中,提供一种制造滚子式气门挺杆的方法,所述方法包括:材料准备步骤:准备呈平板形式的材料,所述平板具有第一部分,第二部分以及第三部分,所述第一部分构成呈平板形式的基部,所述第二部分呈一对在互相相反的方向上从所述第一部分突出的部分的形式并且构成以对置状态将所述滚子保持在其间的滚子保持部,所述第三部分呈至少在与所述第二部分的突出方向交叉的方向上从所述第一部分突出的部分的形式并且构成引导部,所述引导部形成遵循圆柱面形状的形状的引导面,其中垂直于所述基部的板面的方向为所述圆柱的轴向;第一形成步骤:通过相对于所述第一部分而朝向所述材料的板面中的一个折曲所述第二部分来形成所述滚子保持部;以及第二形成步骤:通过相对于所述第一部分而朝向所述材料的所述板面中的另一个折曲所述第三部分并且弯曲以使得所述引导部遵循所述圆柱面形状来形成所述引导部。
另外,在上述制造所述滚子式气门挺杆的方法中,所述第二形成步骤优选地还形成突出部,所述突出部朝向所述圆柱面形状的外侧沿径向突出以便起到旋转止动器的作用,所述旋转止动器用于通过与所述引导部件接合而防止本体相对于所述引导部件的相对旋转,所述本体以所述圆柱的轴向作为旋转轴的方向。
另外,在上述制造所述滚子式气门挺杆的方法中,如果所述第一形成步骤和所述第二形成步骤都通过压制成形来实施,则能够减少制造步骤的数目和成本,因而是优选的。
另外,在上述制造所述滚子式气门挺杆的方法中,优选地由具有所述第一部分、所述第二部分和所述第三部分的一体的板状材料形成所述滚子式气门挺杆的所述本体。
另外,提供一种液泵,其具有上述滚子式气门挺杆或者根据上述制造滚子式气门挺杆的方法而制造的滚子式气门挺杆,并且所述液泵进一步设置有:柱塞,其通过往复运动泵送液体;凸轮,其通过旋转使所述柱塞往复运动;以及弹性部件,其在所述往复运动的方向上朝向所述凸轮推动所述柱塞,其中所述滚子式气门挺杆通过所述基部支撑所述柱塞,并且在被所述弹性部件沿朝向所述凸轮的方向推动的状态下通过所述滚子接触所述凸轮。
本发明显示了以下效果。即,根据本发明,关于设置有被可旋转地支撑的滚子的滚子式气门挺杆,由于诸如保持滚子的部分的具有指定形状的部分能够通过诸如压制成形的金属板料成形由整体材料形成,所以能够显著减少制造步骤的数目和成本,并且能容易地实现紧凑和轻质的结构。
附图说明
在以下结合附图对本发明示例性实施例进行的详细描述中,将描述本发明的特征、优点以及技术和工业重要性,在附图中相同的标记用于表示相同的元件,并且其中:
图1为示出设置有如本发明第一实施例所主张的高压燃料泵的汽车发动机的燃料供应系统的配置的图;
图2为如本发明第一实施例所主张的滚子式气门挺杆的立体图;
图3为如第一实施例所主张的滚子式气门挺杆的侧视图;
图4为如第一实施例所主张的滚子式气门挺杆的侧视截面图;
图5为示出如第一实施例所主张的滚子式气门挺杆的旋转止动器的配置的局部俯视截面图;
图6为示出如本发明第一实施例所主张的板状材料的图;
图7A和图7B为示出板状材料的形状的实例的图;
图8为如本发明第二实施例所主张的滚子式气门挺杆的立体图;
图9为如第二实施例所主张的滚子式气门挺杆的侧视图;
图10为如第二实施例所主张的滚子式气门挺杆的侧视截面图;
图11为示出如第二实施例所主张的滚子式气门挺杆的旋转止动器的配置的局部俯视截面图;
图12为示出如本发明第二实施例所主张的板状材料的图;
图13为如本发明第三实施例所主张的滚子式气门挺杆的立体图;
图14为如第三实施例所主张的滚子式气门挺杆的侧视图;
图15为如第三实施例所主张的滚子式气门挺杆的侧视截面图;
图16为示出如本发明第三实施例所主张的板状材料的图;
图17为如本发明第四实施例所主张的滚子式气门挺杆的立体图;
图18为如第四实施例所主张的滚子式气门挺杆的侧视图;
图19为如第四实施例所主张的滚子式气门挺杆的侧视截面图;
图20为示出如本发明第四实施例所主张的板状材料的图;
图21为如本发明第五实施例所主张的滚子式气门挺杆的立体图;
图22为如第五实施例所主张的滚子式气门挺杆的侧视图;
图23为如第五实施例所主张的滚子式气门挺杆的俯视图;
图24为示出如本发明第五实施例所主张的板状材料的图;
图25为如本发明第六实施例所主张的滚子式气门挺杆的立体图;
图26为如第六实施例所主张的滚子式气门挺杆的侧视图;
图27为示出如本发明第六实施例所主张的板状材料的图;
图28为如第七实施例所主张的滚子式气门挺杆的立体图;以及
图29为示出现有技术的滚子式气门挺杆的配置的实例的图。
具体实施方式
本发明试图通过诸如压制成形的金属板料成形,通过设计能够被压制成形的平板状材料的薄板状形状,在滚子式气门挺杆中形成具有诸如支撑滚子的部分的指定形状的部分的本体。以下提供了本发明的实施例的解释。此外,在下面解释的实施例中,解释了将本发明所主张的滚子式气门挺杆应用到构成汽车发动机的燃料供应系统的高压燃料泵中的情况。
首先,利用图1解释第一实施例中所主张的高压燃料泵1。高压燃料泵1用于在汽车发动机的燃料供应系统中从连接到输送管(蓄压器)3上的喷射器4以高压喷射燃料的形式泵送燃料罐2中的燃料。因此,高压燃料泵1是这样的:燃料进口侧经由低压燃料路径5连接到燃料罐2上,而燃料输送侧经由高压燃料路径6连接到输送管3上。
燃料罐2内的燃料由进料泵7吸入并朝向低压燃料路径5输送。进料泵7以在燃料罐2内连接到低压燃料路径5上的状态设置。单向阀8设置在高压燃料路径6内,用于防止从高压燃料泵1输送的燃料回流。已经经过高压燃料路径6从高压燃料泵1中泵送到输送管3的燃料伴随喷射器4的驱动控制而被喷射,并随后以指定的等分量(aliquot)被供应到发动机的每个气缸的燃烧室中。
安全路径(relief path)10经由安全阀9连接到输送管3上。安全路径10与燃料罐2连通。安全阀9是压力控制阀,当燃料压力已经变得等于或大于设定压力时,安全阀9通过允许部分燃料溢出来控制压力。因此,当在输送管3内的燃料达到设定压力时,安全阀9开启,输送管3内的部分燃料经过安全路径10并且返回到燃料罐2。通过采用以该种方式包含高压燃料泵1的结构,在汽车发动机中配置燃料供应装置。
高压燃料泵1设置有柱塞11、凸轮12、盘簧13以及滚子式气门挺杆20。柱塞11通过往复运动泵送燃料形式的液体。柱塞11被设置为插入到高压燃料泵1所具有的气缸14内,同时能够往复运动。气缸14是以在构成高压燃料泵1的本体部分的本体15内的开口的形式形成的部分。
增压室16形成在本体15内。增压室16是通过本体15的内壁表面和在柱塞11的一端上的端面等形成的,所述本体15的内壁表面形成与气缸14连通的空间部分。增压室16与低压燃料路径5经由形成在本体15内的进入口15a连通,并且增压室16与高压燃料路径6经由类似地形成在本体15内的排出口(delivery port)15b连通。
电磁泄油阀17设置在进入口15a内。即,当电磁泄油阀17开启时,低压燃料路径5和增压室16连通,并且已经经过低压燃料路径5的燃料通过电磁泄油阀17被引入到增压室16。在另一方面,当电磁泄油阀17关闭时,低压燃料路径5和增压室16隔离,并且中断引入燃料到增压室16中。
电磁泄油阀17具有电磁线圈17a、阀体17b以及盘簧17c,并且电磁泄油阀17基于是否有电力供应而在开启和关闭之间切换。更具体地,当没有电力供应到电磁线圈17a时,阀体17b通过盘簧17c的推动力而移动远离进入口15a(形成在其开口中的座部),或者换句话说,电磁泄油阀17开启。另一方面,当电力供应到电磁线圈17a时,阀体17b反抗盘簧17c的推动力来阻塞进入口15a(覆盖其座部),或者换句话说,电磁泄油阀17关闭。
作为当往复运动的柱塞11朝向增压室16移动(图1中的上侧)时电磁泄油阀17关闭的结果,增压室16内的燃料压力升高并且增压室16内的燃料通过排出口15b朝向高压燃料路径6泵送。另外,作为当往复运动的柱塞11朝向从本体向外推动的一侧(图1中的下侧)移动时电磁泄油阀17开启的结果,增压室16内的燃料压力降低并且燃料通过进入口15a被从低压燃料路径5吸取到增压室16内。以这种方式控制电磁泄油阀17的开启和关闭是例如通过电子控制设备全面执行发动机的电控制而执行的,所述电子控制设备例如可以是电子控制单元(ECU)。
凸轮12通过旋转使得柱塞11往复运动。凸轮12形成在在指定位置被可旋转支撑的凸轮轴12a上。因此,伴随凸轮轴12a的旋转,凸轮12与凸轮轴12a一体旋转,具有与凸轮轴12a的旋转轴的中心共同的位置。凸轮12具有两个凸轮尖12b,这两个凸轮尖12b围绕凸轮轴12a的旋转轴的中心以180°的角分开。柱塞11由于凸轮12伴随凸轮轴12a的旋转的旋转(参见箭头A1)而往复运动(参见箭头A2)。
盘簧13用作用于在面向凸轮12的往复运动方向(将被称为“凸轮方向”)推动柱塞11的弹性部件。设置盘簧13使得盘簧13的中心轴线与柱塞11的轴向中心一致。盘簧13的一端经由弹簧座13a而被本体15支撑。
滚子式气门挺杆20介于柱塞11和凸轮12之间。滚子式气门挺杆20支撑柱塞11的一端并与凸轮12接触,同时处于被用于推动柱塞11的盘簧13在凸轮方向上推动的状态。因此,作为由滚子式气门挺杆20或者由诸如底座部件的其它部件直接为中介的结果,如前所描述的一端由本体15支撑的盘簧13的另一端由滚子式气门挺杆20支撑。
换句话说,作为由滚子式气门挺杆20作为中介的结果,柱塞11接收凸轮12的旋转,同时在凸轮方向被推动。因此,滚子式气门挺杆20随着凸轮12的旋转而与柱塞11往复运动。滚子式气门挺杆20在接触凸轮12期间由呈滚子21形式的旋转体为中介。从而,滚子式气门挺杆20设置有被可旋转地支撑的滚子21和支撑滚子21的本体30。
在滚子式气门挺杆20中,当滚子21被支撑从而旋转轴的方向与凸轮12的旋转轴相同(平行)时,滚子21处于其外周面与凸轮12的外周面接触的状态。在处于该状态的同时,由滚子式气门挺杆20作为中介的柱塞11随着凸轮12的旋转而往复运动,或者换句话说,在反抗由柱塞11的盘簧13所施加的推动力的方向(图1中向上的方向)上以及在其相反方向(图1中向下的方向)上移动。这里,滚子21在与凸轮12接触时响应凸轮12的旋转由于摩擦力等而旋转。
滚子式气门挺杆20的移动(往复运动)由挺杆引导件18引导。挺杆引导件18是其中安装有滚子式气门挺杆20的圆柱形部件,并且其一端被支撑同时被固定到本体15上。因此,滚子式气门挺杆20由本体30作为中介在挺杆引导件18内往复运动,同时与挺杆引导件18的内周面18a接触。
如以上已经描述的,在第一实施例中所主张的高压燃料泵1中,设置有滚子21和本体30的滚子式气门挺杆20位于柱塞11和凸轮12之间。以下提供对滚子式气门挺杆20的构造的详细解释。
如前所述的,滚子式气门挺杆20设置有滚子21和本体30。本体30是通过折曲整体的平面板状材料而构成的部件。如图2至图5所示,本体30具有基部31、滚子保持部32以及引导部33。
基部31为平板状部。在滚子式气门挺杆20介于柱塞11和凸轮12之间的状态下,基部31用作与柱塞11的一端接触的部分。更确切地,在基部31中,一个板面(图4中的上表面)为在与柱塞11接触的一侧的表面(将被称为“柱塞接触表面31a”)。在第一实施例中,基部31例如为如图5所示的大致呈矩形形状的部分。此外,在以下解释中,在滚子式气门挺杆20介于柱塞11和凸轮12之间的状态下,在滚子式气门挺杆20中柱塞11一侧(柱塞接触表面31a的一侧)的定向被称为“上”,而凸轮12一侧(与柱塞接触表面31a相反的板面一侧)的定向称为“下”。
滚子保持部32由一对对置的板状部分构成,所述板状部分是通过折曲基部31的板面中的一个(与柱塞接触表面31a相反的板面)形成的。因此,滚子保持部32具有呈一对支撑板32a形式的一对对置板状部分。支撑板32a是从如前所述的大致呈矩形形状的基部31的一对相反侧边缘沿大致与基部31的板面垂直的方向向下延伸的部分。换句话说,一对支撑板32a大致平行对置。在第一实施例中,支撑板32a具有大致矩形形状,其中其远端(下侧)的角部是斜的。
滚子保持部32将滚子21保持在一对支撑板32a之间。即,在滚子21被两个对置的支撑板32a夹住的状态下,滚子保持部32可旋转地支撑滚子21。因此,在滚子保持部32中,支撑板32a的对置方向(图5中的垂直方向)为具有圆柱形外形的滚子21的圆柱的轴向。换句话说,在滚子保持部32中,滚子21被支撑同时被定向为其旋转轴的方向为支撑板32a的对置方向。支撑孔32b形成在用于支撑滚子21的支撑板32a中。
滚子21具有如前所述的圆柱外形,并且其外周面为与凸轮12接触的表面(将被称为“凸轮接触表面21a”)。滚子21包括具有滚子21的旋转轴的轴支撑部22,以及构成滚子21的外周部并形成呈外周部23的形式的凸轮接触表面21a的部分。换句话说,在滚子保持部32中,将滚子21保持在被支撑在轴支撑部22和支撑板32a之间的状态。这里,支撑板32a所拥有的支撑孔32b用于支撑轴支撑部22。
在滚子21中,滚子轴承适当地由轴支撑部22和外周部23构成。即,在滚子轴承由轴支撑部22和外周部23构成的情况下,虽然未在附图中示出,但多个滚动体包含在轴支撑部22和外周部23之间并能够自由滚转。更确切地,在多个球体被包含作为滚动体的情况下,滚子轴承呈滚珠轴承的形式并且在多个针状体被包含作为滚动体的情况下,滚子轴承呈滚针轴承的形式。然而,对滚子21的配置没有特定的限制。滚子21的配置还可以是例如整体部件被轴向可旋转地支撑在滚子保持部32中的配置(轴支撑部22和外周部23整体旋转的配置)。
引导部33为板状部分,所述板状部分通过折曲基部31的另一板面(与先前描述的板面中的所述一个相反的板面,即柱塞接触表面31a)、并且通过弯曲以使得所述板状部分遵循圆柱面形状而形成,其中垂直于基部31的板面的方向为所述圆柱的轴向。引导部33具有呈弯曲部33a的形式的弯曲板状部分。弯曲部33a是向上延伸并具有介于弯曲部33a和基部31之间的接合部33b的部分。换句话说,接合部33b是连接弯曲部33a和基部31的部分,并且是引导部33相对于基部31的弯曲部分。
在第一实施例中,引导部33具有一对弯曲部33a。该对弯曲部33a在与构成滚子保持部32的支撑板32a对置的方向相交的方向上对置。换句话说,该对弯曲部33a通过接合部33b作为中介从另外的对置的一对侧边缘向上延伸,而不是从支撑板32a在大致矩形的基部31上延伸的一对对置的侧边缘向上延伸。
当构成引导部33的弯曲部33a弯曲时所遵循的圆柱面形状以与基部31的板面垂直的方向,即垂直方向作为圆柱的轴向。另外,弯曲部33a所遵循的圆柱面形状是这样的:圆柱轴线(中心轴线)的位置大致为基部31的中心位置。即,在图5所示的滚子式气门挺杆20的俯视图(平面图)中,弯曲部33a所遵循的圆柱面形状由双点虚线所表示的圆圈C2示出,其中圆圈C2的中心点C1大致位于基部31的中心。从而,当从上方看时,弯曲部33a为弯曲为弓形形状的板状部分。
在第一实施例中,在沿着图3所示的滚子21的旋转轴的方向的视图中,以及在图5所示的俯视图中,一对对置的弯曲部33a形成为具有相互线性对称的形状。更确切地,每个弯曲部33a是通过从基部31的侧边缘向上延伸的接合部33b的远端部沿着共同的圆柱面形状(参见圆圈C2,在后文中同样适用)在两个侧向上延伸大致相同长度而形成的。在对置的弯曲部33a之间,间隙C3位于圆柱面形状的圆周方向的端部之间(参见图5)。弯曲部33a之间的间隙C3在一对支撑板32a的对置方向(滚子21的旋转轴的方向)上的对置位置处。
引导部33形成形状遵循圆柱面形状的引导面34。引导面34是通过构成引导部33的弯曲部33a的外周面形成的。即,如前所述呈弯曲部33a的外周面形式的遵循圆柱面形状的板状部分局部具有圆柱面的形状。因此,弯曲部33a的外周面用作由引导部33形成的引导面34。
在如图5所示的俯视图中,引导面34是滚子式气门挺杆20中的最靠外的表面。换句话说,在图5所示的俯视图中,包括引导部33的另一部分和滚子21包含在本体30内,在由引导部33形成的引导面34所遵循的圆形内侧。
在滚子式气门挺杆20包含在挺杆引导件18内的状态下(参见图1),引导面34接触挺杆引导件18的内周面18a。换句话说,挺杆引导件18的内周面18a用作滚子式气门挺杆20具有的引导面34(滚子式气门挺杆20的滑动接触表面)的接触表面。因此,引导面34所遵循的圆柱面形状的尺寸对应于挺杆引导件18的内周面18a具有的圆柱面形状的尺寸。
具有以上所述配置的滚子式气门挺杆20在其一端通过在柱塞11和凸轮12之间的具有柱塞接触表面31a的基部31支撑柱塞11,并且通过具有凸轮接触表面21a同时被盘簧13在凸轮的方向上推动的滚子21作为中介接触凸轮12。伴随凸轮12的旋转,在引导面34与挺杆引导件18的内周面18a接触的状态下,滚子式气门挺杆20在挺杆引导件18内往复运动(滑动)。然后柱塞11伴随该往复运动而往复运动。
另外,为第一实施例的滚子式气门挺杆20设置旋转止动器。旋转止动器采用防止相对于滚子式气门挺杆20的挺杆引导件18的旋转(将被称为“相对旋转”)的配置,其中滚子式气门挺杆20的往复运动的方向(垂直方向)作为旋转轴的方向。以下将描述第一实施例中旋转止动器所采用的配置的实例。
如图5所示,旋转止动杆24用作滚子式气门挺杆20的旋转止动器。旋转止动杆24是一种杆状部件,其被设置以驱动到包含滚子式气门挺杆20的挺杆引导件18中,并且其限制滚子式气门挺杆20的相对旋转。
更确切地,如图5的俯视图所示,旋转止动杆24设置在大致与滚子式气门挺杆20的引导部33的圆柱面形状(圆形形状)相切的方向上。这里,旋转止动杆24被驱动到一位置上,以使得与外侧角(圆柱面形状的外侧)接触,所述外侧角形成在两个弯曲部33a的端部上、形成在如前所述构成引导部33的一对弯曲部33a的端部之间的间隙C3的部分处。
随后,如图5的俯视图所示,设置旋转止动杆24以在与如前所述一对支撑板32a的对置方向相同的方向上(滚子21的旋转方向)的两个位置处,大致与间隙C3的对置方向垂直。另外,旋转止动杆24设置在两个间隙C3中的一个间隙C3(图5中的下间隙C3)处。
旋转止动杆24设置为处于被插入到形成在挺杆引导件18内的插入孔18b中的状态。对应于相对于处于包含在挺杆引导件18内的状态的滚子式气门挺杆20的旋转止动杆24的方向形成插入孔18b。因此,如图5的俯视图所示,插入孔18b形成在大致与挺杆引导件18的内周面18a相切的方向上。作为将旋转止动杆24驱动(压配合)到插入孔18b中的结果,旋转止动杆24被设置处于固定在挺杆引导件18中的状态。
以该方式,通过相对挺杆引导件18设置的旋转止动杆24来限制滚子式气门挺杆20的相对旋转。更确切地,由于在处于两个弯曲部33a的端部之间的间隙C3的部分中,在一对弯曲部33a的端部上形成的外侧角(圆柱面形状的外侧)与旋转止动杆24接触,限制了滚子式气门挺杆20的相对旋转。
然后,将解释制造滚子式气门挺杆20的方法。如在第一实施例中所主张的制造方法是一种制造设置有被可旋转地支撑的滚子21的滚子式气门挺杆20的方法,所述方法包括准备平板状材料的步骤(将被称为“材料准备步骤”),形成滚子保持部32的步骤(将被称为“第一形成步骤”),以及形成引导部33的步骤(将被称为“第二形成步骤”)。
在材料准备步骤中,如图6所示,准备能经受诸如压制成形的金属板料加工的板状材料40用作平板状材料。板状材料40是通过模锻金属板料制造的。滚子式气门挺杆20的本体30部分通过折曲由压制成形等的板状材料40而构成。因此,板状材料40具有构成滚子式气门挺杆20的本体30中基部31的部分,其呈第一部分41的形式;构成本体30中滚子保持部32的部分,其呈第二部分42的形式;以及构成本体30中引导部33的部分,其呈第三部分43的形式。
第一部分41构成平板状的基部31。因此,第一部分41是形成板状材料40在对应于大致为矩形基部31范围内的中心部分的部分。在第一部分41一侧(图6中的前侧)的板面变为基部31具有的柱塞接触表面31a。在以下的解释中,在板状材料40中形成柱塞接触表面31a的一侧被称为“前侧”,而相反侧被称为“后侧”。
第二部分42由一对在互相相反方向上从第一部分41突出的部分组成。更确切地,如图6所示,板状材料40具有构成第二部分42的一对突起42a。突起42a中的一个从第一部分41朝向一侧(图6中的左侧或右侧)突出,同时另一突起42a从相同的第一部分41朝向另一侧(图6中的右侧或左侧)突出。换句话说,构成第二部分42的一对突起42a在为互相相反的方向的两侧的方向上(图6中的左侧和右侧)突出。
突起42a是对应于构成滚子式气门挺杆20的本体30中的滚子保持部32的支撑板32a的部分。因此,突起42a具有大致矩形的形状,在该矩形中在从第一部分41突出的方向上的端部上的角是倾斜的。此外,对应于用于支撑滚子21的支撑孔32b的通孔42b形成在每个突起42a中。
呈一对突起42a形式的第二部分42构成在对置状态下在其间相互保持滚子21的滚子保持部32。即,通过相对于第一部分41向后侧折曲而使得一对突起42a处于互相对置的状态。然后滚子21被可旋转地支撑在对置的突起42a之间。
第三部分43为在与第二部分42的突出方向交叉的方向上从第一部分41突出的部分。更确切地,如图6所示,第三部分43具有条状部分43a,使得其长度方向为第二部分42从第一部分41突出的方向(图6中的水平方向)。条状部分43a为从第一部分41突出的部分,连接部分43b介于条状部分43a与第一部分41之间。在第一实施例中,条状部分43a在长度方向上的大致中心通过连接部分43b连接到第一部分41上。因此,由条状部分43a和连接部分43b构成的部分大致为T形部分。
在第一实施例中,板状材料40具有第三部分43,第三部分43在与第二部分42从第一部分41突出的方向交叉的方向上的两侧的方向上(在互相相反的方向上)延伸。即,第二部分42从第一部分41突出的方向为图6中的水平方向。与第二部分42的突出方向交叉的方向为图6中的垂直方向。板状材料40具有在图6的垂直方向上从第一部分41突出的呈第三部分43的形式的一对部分。该对部分中的每一个为如前所述由条状部分43a和连接部分43b构成的T形部分。
条状部分43a为与构成滚子式气门挺杆20的本体30中的引导部33的弯曲部33a对应的部分,而连接部43b为与也构成引导部33的接合部33b对应的部分。因此,条状部分43a具有这样的形状:使得从第一部分41突出的连接部43b的远端在与连接部分43b的突出方向垂直的方向上(图6中的水平方向)突出大约相同的长度。
第三部分43构成引导部33,引导部33形成具有遵循圆柱面形状的形状的引导面34,引导部33的圆柱的轴向为与基部31的板面垂直的方向。即,由于由条状部分43a和连接部分43b构成的一对T形部分相对于第一部分41从呈第二部分42形式的突起42a朝向相反侧(前侧)折曲,所以呈接合部33b形式的折曲部分通过连接部43b形成。另外,弯曲部33a是通过将条状部分43a弯曲成弓形形状而形成的。然后通过弯曲部33a的外周面形成引导面34,或者换句话说,通过条状部分43a的后侧来形成引导面34。
在第一形成步骤中,通过相对于第一部分41而朝向板状材料40的板面中的一个(后侧)折曲第二部分42来形成滚子保持部32。即,在该步骤中,呈一对突起42a形式的第二部分42相对于第一部分41朝向后侧折曲。这里,由于一对突起42a是形成滚子保持部32的支撑板32a的部分,所以折曲所述突起42a直到它们在大致平行对置的状态下定向。
突起42a具有的通孔42b用作支撑滚子21的支撑孔32b,并且滚子21被保持在处于对置状态的突起42a之间。以这种方式,通过折曲呈突起42a形式的第二部分42来形成滚子保持部32。以这种方式折曲第二部分42以形成滚子保持部32是通过诸如压制成形的金属板料成形来执行的。
在第二形成步骤中,通过相对于第一部分41而朝向板状材料40的另一个板面(第二部分42折曲一侧的相反侧(前侧))折曲第三部分43并且弯曲以使其遵循圆柱面形状来形成引导部33。即,由条状部分43a和连接部分43b构成的第三部分43从连接部分43b的部分相对于第一部分41朝向前侧折曲。另外,在该步骤中,第三部分43的条状部分43a被弯曲从而具有弓形形状。这里,由于一对条状部分43a是形成引导部件33的弯曲部33a的部分,所以该对条状部分43a被弯曲从而遵循共同的圆柱面形状。
在这种方式中,形成引导面34的引导部33是通过将第三部分43从连接部分43b的部分折曲并且弯曲条状部分43b形成的。以这种方式折曲并弯曲第三部分43以形成引导部33是通过诸如压制成形的金属板料成形来执行的。
如上已经描述的,第一实施例的滚子式气门挺杆20是通过包括材料准备步骤、第一形成步骤和第二形成步骤的制造方法制造的。此外,对于执行第一形成步骤和第二形成步骤的时间顺序并没有特别的限定。换句话说,可以先执行第一形成步骤和第二形成步骤中的任一步骤,或者可以同时执行第一形成步骤和第二形成步骤。
另外在第一实施例中,在板状材料40中,虽然呈由条状部分43a和连接部分43b构成的部分的形式的第三部分43从第一部分41在两侧方向上(图6中的两侧上的垂直方向)都突出,但是第三部分43也可以是仅在一个方向上(图6中向上或向下的方向)突出的部分。在第三部分43是从第一部分41仅在一个方向上突出的部分的情况下,在材料准备步骤中所准备的板状材料40具有例如类似于图7A和图7B中所示的形式。
即,如图7A和图7B所示,在第三部分43是从第一部分41仅在一个方向上(图7A和图7B中向上的方向)突出的部分的情况下,第三部分43的条状部分43a具有呈延伸部43c形式的在长度方向上(图7A和图7B中的水平方向)延伸的部分。在本体30中的引导部33的弯曲部33a是通过具有该延伸部43c的条状部分43a形成的。换句话说,在这种情况下,弯曲部33a是通过弯曲单个的条状部43a形成的。因此,包括延伸部43c的单个条状部43a的长度方向上的长度确保形成弯曲部33a所需的长度。
图7A示出了条状部分43a朝向长度方向的一侧(图7A中的右侧)的方向上延伸的情况,或者换句话说,延伸部43c在长度方向的一侧的情况。另外,图7B示出了条状部分43a在长度方向的两侧(图7B中的左侧和右侧)的方向上延伸的情况,或者换句话说,延伸部43c在长度方向的两侧的情况。以这种方式,板状材料40中的第三部分43是在与第二部分42从第一部分41突出的方向交叉的方向上在至少一个方向上突出的部分。
根据如上所述的滚子式气门挺杆20和滚子式气门挺杆20的制造方法,具有指定形状的部分(例如设置有可被旋转支撑的滚子21的滚子式气门挺杆20的滚子保持部32)能够从呈板状材料40形式的整体材料通过诸如压制成形的金属板料成形而形成,从而可以显著降低制造步骤的数目以及成本,同时还可以容易地实现紧凑且轻质的结构。
即,在第一实施例的滚子式气门挺杆20中,具有指定形状的部分(诸如滚子保持部32和引导部33)是通过对支撑滚子21的本体30的部分进行诸如压制成形的金属板料成形而形成整体的平板状材料40形成的。换句话说,仅通过诸如压制成形的金属板料成形来使本体30形成为接近最终的目标形状(制成品形状)。从而,能够显著减少机械加工步骤的数量,由此导致伴随成本显著下降。
另外,由于本体30是通过从整体的板状材料40进行金属板料成形而形成的,所以不太可能遗留在本体30上剩余材料,由此可以实现紧凑的结构和较轻的重量。因此,能够容易地使得滚子式气门挺杆20紧凑且轻质。
以下将解释第一实施例的滚子式气门挺杆20相对于现有技术所带来的效果。图29示出了作为现有技术的滚子式气门挺杆120的实例的滚子式气门挺杆。在如该实例所主张的滚子式气门挺杆120中,其本体130的部分是通过冷锻制造的。换句话说,本体130是通过冷锻形成杆状(圆柱形)材料并且随后加工成指定形状而形成的。
更确切地,如图29所示,本体130包括具有指定形状的部分,例如以支撑孔132b保持滚子121的滚子保持部132、形成与柱塞111接触的柱塞接触表面131a的柱塞接触部131,以及引导滚子式气门挺杆120的往复运动的引导面134。这些具有指定形状的部分中的每一个均是通过执行诸如在通过冷锻形成的材料上进行磨削或钻孔的机械加工形成的。
因此,当制造滚子式气门挺杆120时,需要很多的机械加工步骤来形成诸如在本体130中所需要的滚子保持部132的具有指定形状的部分。即,由于对于能够通过冷锻形成的形状具有限制,冷锻仅能使得部件形成远不同于最终目标形状(制成品形状)的形状,并且在冷锻之后需要许多机械加工步骤。
另外,在该实例所主张的滚子式气门挺杆120中,旋转止动销125用作旋转止动器,其呈与构成本体130的部件分离的部件的形式。通过压配合到本体130的引导面134中,旋转止动销125在引导面134内形成突起部。通过该旋转止动销125形成的突起部装入到凹槽等中,所述凹槽形成在包含滚子式气门挺杆120的部件(参见上述挺杆引导件18)的内周面内。换句话说,滚子式气门挺杆120经受通过由从内部与包含滚子式气门挺杆120的部件接合的旋转止动销125形成的突起部分停止旋转的动作。
根据该旋转止动器,需要将旋转止动销125制造为与构成本体130的部件分离的部件,以及形成具有与本体130内的旋转止动销125对应的形状的部分(诸如压装孔)的机械加工步骤。
以这种方式,在通过如该实例所主张的滚子式气门挺杆120所示出的现有技术中,由于需要许多机械加工步骤,所以制造步骤数目增加并随之导致成本增加。关于这一点,根据第一实施例的滚子式气门挺杆20,由于在本体30中诸如滚子保持部32的具有指定形状的部分是通过诸如压制成形的金属板料成形而形成的,并且由于对于构成旋转止动器不需要对本体30进行机械加工(例如,钻孔),因而不需要在金属板料成形之后的额外机械加工。因此,能够显著减少制造步骤的数量和成本。
以下将对滚子式气门挺杆20的另一实施例进行解释。此外,在以下解释的每个实施例中,出于便利的目的,相同的附图标记用于指示那些与第一实施例的部分共有的部分,并且将省略其解释。
以下将对滚子式气门挺杆20的第二实施例进行解释。在第二实施例的滚子式气门挺杆20中,如图8至图10所示,在本体30内提供旋转止动器35。旋转止动器35是相对于引导部33在圆柱面形状的径向上朝向外侧(简称为“径向的外侧”)突出的板状部分。第二实施例的滚子式气门挺杆20具有上突起件36,上突起件36从构成引导部33的弯曲部33a之一的上端突出,并作为旋转止动器35。
即,如图11所示,用作旋转止动器35的上突起件36是在径向上朝向外侧(图11中的左侧)突出并且在径向上向外侧突出比引导面34之一更远的部分。换句话说,旋转止动器35是在径向上向外侧突出比滚子式气门挺杆20中的引导面34之一更远的部分。上突起件36是通过将在一个弯曲部33a的上部形成的突起部在径向上朝向外侧折曲而形成的部分。
另外,通过与挺杆引导件18接合,旋转止动器35防止相对于本体30的挺杆引导件18的旋转(如前所述的相对旋转),使其旋转轴的方向为相对于引导部件33的同轴方向(与基部31的板面垂直的方向(垂直方向))。这里,挺杆引导件18用作具有呈内周面18a形式的与引导面34接触的接触表面的引导部件。换句话说,本体30可移动地包含于挺杆引导件18内。
更确切地,如图11所示,其中装入上突起件36的凹槽18c形成在挺杆引导件18的内周面18a内,挺杆引导件18处于滚子式气门挺杆20(本体30)包含在挺杆引导件18内的状态。凹槽18c形成在挺杆引导件18的内周面18a中挺杆引导件18的同轴方向上(图1中的垂直方向)。凹槽18c至少具有允许滚子式气门挺杆20往复运动的长度(垂直方向上的长度)。凹槽18c在与旋转止动器35相关的宽度方向上具有细小的间隙。换句话说,处于装入到凹槽18c内的状态下的上突起件36在相对于凹槽18c的宽度方向上具有细小的间隙。通过利用端铣刀磨削来匹配上突起件36的形状和尺寸以指定的准确性形成凹槽18c。
在第二实施例的滚子式气门挺杆20中,以通过在构成引导部33的板状部分中在另一板面的方向上(向上方向)的端部处折曲形成的部分的形式设置旋转止动器35。即,将呈上突起件36的形式的旋转止动器35设置为通过在上边缘折曲形成的部分,所述上边缘为用作构成引导部33的板状部分的弯曲部33a中的一个的上端部。此外,在第二实施例中,虽然旋转止动器35设置在本体30内的一个位置处,但是其还可以设置在多个位置处。在设置有多个旋转止动器35的情况下,多个旋转止动器35以指定的间隔设置在本体30的圆周方向上。
在第二实施例中,相对于滚子式气门挺杆20的制造方法,在材料准备步骤中所准备的板状材料40具有形成旋转止动器35的部分。更确切地,如图12所示,在第二实施例中的板状材料40具有形成呈突起件46的形式的旋转止动器35的部分。换句话说,具有对应于突起件46的形状的部分形成在板状材料40中,所述板状材料40是通过例如对如前所述的金属板料模锻而制造的。
突起件46设置在第三部分43的一个中的条状部分43a上(图12中的上侧)。突起件46形成为具有大致矩形形状的部分,其在第三部分43在其长度方向上(图12中的水平方向)指定位置处从第一部分41突出的方向上突出。
在如前所述的第二形成步骤中,通过弯曲形成引导部件33的一个弯曲部33a的一个条状件43a,以及将突起件46朝向径向上的外侧折曲,上突起件36以旋转止动器35的形式形成在本体30内。以这种方式折曲突起件46以形成旋转止动器35是在第二形成步骤中通过诸如用于形成引导部33的压制成形的金属板料成形来执行的。换句话说,在第二形成步骤中包括形成旋转止动器35的步骤。然而,形成旋转止动器35的步骤也可以是与形成板状材料40的第一形成步骤和第二形成步骤分离的步骤。
根据第二实施例的滚子式气门挺杆20以及滚子式气门挺杆20的制造方法,可进一步减少制造步骤的数量以及成本。即,由于能够一体形成旋转止动器,所以与第一实施例的情况相比,不需要构成旋转止动器的诸如旋转止动销24(参见图5)的单独部件,由此可以减少制造步骤的数量以及成本。另外,由于旋转止动器设置在滚子式气门挺杆20的一侧,所以不再需要设置诸如在滚子式气门挺杆18的一侧上的旋转止动器的旋转止动器,由此也可以减少挺杆引导件18的成本。
此外,与第一实施例的情况相比,可以更高的准确性容易地执行构成旋转止动器的加工。换句话说,在第二实施例中,与在第一实施例的情况中形成用于旋转止动杆24的插入孔18b的过程相比,可以以相当高的准确性执行形成关于上突起件36的凹槽18c的加工。
以下将解释滚子式气门挺杆20的第三实施例。如图13至图15所示,在第三实施例的滚子式气门挺杆20中,本体30具有的旋转止动器35设置为在构成引导部33的板状部分中一个板面的方向上(向下方向)的末端处折曲的部分的形式。换句话说,第三实施例的滚子式气门挺杆20具有呈下突起件37形式的旋转止动器35,所述下突起件37从呈构成引导部33的板状部分形式的一个弯曲部33a的下端部突出。
通过切割本体30的一部分并且朝向径向的外侧折曲而形成下突起件37,本体30的所述一部分从基部31通过引导部件33的一个接合部33b(相对于基部31的引导部33的基底)延伸到一个弯曲部33a。换句话说,呈下突起件37形式的旋转止动器35设置为相对于基部31从引导部33的基被底切割然后被在径向上向外侧折曲的部分的形式。因此,凹口(notch)37a位于从基部31通过一个接合部33b延伸到一个弯曲部33a的部分中,所述接合部33b呈下突起件37已经被切割出去的部分的形式。
下突起件37形成为其基底侧连接到本体30内的一个弯曲部33a的部分的部分的形式。在第三实施例中,下突起件37具有如图中所示其远端部变宽的形状。然而,对于下突起件37的形状没有特别的限制,只要其在形成下突起件37的状态(即凹口37a存在的状态)下的基部31和引导部33处,能够确保滚子式气门挺杆20内的本体30的强度即可。以这种方式形成的下突起件37装入到呈旋转止动器35形式的挺杆引导件18的凹槽18c(参见图11)中。
如图16所示,第三实施例中的板状材料40具有用于形成旋转止动器35的部分的模锻件47。模锻件47是通过在从第一部分41通过在一个第三部分43中的连接部分43b延伸到一个条状部分43a的部分中的模锻部分47a形成的部件。模锻件47形成为连接到板状材料40中的一个条状部分43a的一部分的部分的形式。下突起件37是通过诸如压制成形的金属板料成形将这类型的模锻件47朝向径向外侧折曲形成的。
与第二实施例相比,根据第三实施例的滚子式气门挺杆20,可以设置旋转止动器35,而不增加本体30在垂直方向的长度。换句话说,由于在第三实施例中的旋转止动器35位于垂直方向上本体30的中间部分处(本体30的上端部(引导部分33的下端部)与本体30的下端部(滚子保持部32的下端部)之间的部分),所以对本体30在垂直方向上的长度没有影响。换句话说,本体30在垂直方向上的长度可以缩短由缺少如在第二实施例中本体30的上端部上的上突起件36而导致的量。
由于本体30在垂直方向上的长度可以缩短,所以整个滚子式气门挺杆20的尺寸可以减小。因此,高压燃料泵1的尺寸也可以减小,这可以降低发动机中的高压燃料泵1的安装高度。另外,由于旋转止动器35不影响本体30在垂直方向上的长度,所以通过本体30内的引导部33而形成的引导面34在垂直方向上的长度相反地可以容易地增加。通过增加引导面34在垂直方向上的长度,可以改善引导面34对滚子式气门挺杆20的可引导性。
此外,除了下突起件37,也可以为旋转止动器35设置第二实施例中的上突起件36。换句话说,在如前所述设置多个旋转止动器35的情况下,在引导部33的一个弯曲部33a的上端部处设置上突起件36,同时在相同的弯曲部33a的下端部处可以设置下突起件37。换句话说,旋转止动器35设置成通过以下方式形成的部分的形式:至少在构成引导部33的一个板状部分(弯曲部33a)中的一个板面的方向上(向下方向)以及另一板面的方向上(向上方向)的端部处折曲。
以下将提供对滚子式气门挺杆20的第四实施例的解释。如图17至图19所示,在第四实施例的滚子式气门挺杆20中,本体30具有的旋转止动器35与第三实施例的旋转止动器35(下突起件37)相同。第四实施例的旋转止动器35与第三实施例的旋转止动器35的不同在于:第四实施例的旋转止动器35设置为从基部31延伸出的部分的形式。换句话说,第四实施例的滚子式气门挺杆20具有呈从基部31朝向径向外侧突出的延伸件38的形式的旋转止动器35。
延伸件38形成为弯曲部33a和接合部33b中的一个的一部分从引导部33切割的部分的形式。换句话说,呈延伸件38的形式的旋转止动器35设置成在弯曲部33a和接合部33b中的一个的一部分处切割并且朝向径向外侧折曲的部分的形式。因此,凹口38a位于已经切割了延伸件38的部分的形式的弯曲部33a和接合部33b中的一个的部分中。
延伸件38形成为其中基底侧(与在径向上的外侧突出的远端部相反的一侧)连接到本体30内的基部31的部分的部分的形式。在第四实施例中,延伸件38具有如图所示其远端部变得更宽的形状。然而,对于延伸件38的形状没有特定限制,只要其在形成延伸件38的状态(即凹口38a出现的状态)下的引导部33处,能够确保滚子式气门挺杆20内的本体30的强度即可。以这种方式形成的延伸件38装入到呈旋转止动器35形式的挺杆引导件18的凹槽18c(参见图11)中。
如图20所示,在第四实施例中的板状材料40具有呈形成旋转止动器35的部分的形式的模锻件48。模锻件48是通过在一个第三部分43中的条状部分43a和连接部分43b的部分中的模锻部分48a形成的部件。模锻件48形成为连接到板状材料40的第一部分41的部分的部分。相对于具有以这种方式形成的模锻件48的板状材料40,当形成构成引导部33的一个第三部分43时,通过使模锻件48保留作为从第一部分41延伸出的部分(没有折曲)而由模锻件48形成延伸件38。
通过第四实施例的滚子式气门挺杆20可获得与第三实施例相同的效果。此外,虽然旋转止动器35设置为延伸件38的形式,该延伸件38作为通过切割构成引导部33的一个第三部分43的部分而从基部31延伸出的部分,但是旋转部件并不局限于此。换句话说,旋转止动器35还可以通过切割构成滚子保持部32的第二部分42的一部分来设置。
以下将提供对滚子式气门挺杆20的第五实施例的解释。如图21至图23所示,在第五实施例的滚子式气门挺杆20中,构成引导部33的板状部分的端部相对于圆柱面在圆周方向上接触。换句话说,接触部33c设置为处于如下状态:通过在圆周方向上延伸作为构成引导部33的板状部分的弯曲部33a,一对对置弯曲部33a的端部接触。
因此,在第五实施例的滚子式气门挺杆20中,与第一实施例的滚子式气门挺杆20相比,例如,在对置的弯曲部33a之间的相对于圆柱面在圆周方向的端部之间的间隙C3的部分(参见图5)被弯曲部33a的在圆周方向的端部封闭。更确切地,如图所示,接触部33c处于弯曲部33a的内周面在一对弯曲部33a的端部之间接触的状态。换句话说,当从图23的俯视图看时,在接触部33c中,由相互接触的弯曲部33a的端面形成大体的V形。然而,弯曲部33a的端部还可以在接触部33c的整个表面上接触。
另外,通过在圆周方向上向两侧延伸每个弯曲部33a达大致相同的长度,设置对置的弯曲部33a之间的接触部33c,并且接触部33c位于与一对支撑板32a的对置方向(滚子21的旋转轴的方向)相反的位置(参见图23)。以这种方式,引导部件33中的弯曲部33a的部分是作为弯曲部33a的端部接触的结果而具有大致圆周形状的部分。随之,通过引导部33形成的引导面34也大致为圆柱面。此外,第五实施例的本体30具有与第四实施例相同方式的延伸部38。
如图24所示,第五实施例的板状材料40具有呈形成接触部33c的部分的形式的延伸部43c。延伸部43c是形成第三部分43的弯曲部43a的长度方向(图24中的水平方向)上的两端部的部分。换句话说,延伸部43c是通过以下形成的部分:使得条状部分43a从第一实施例的板状材料40的情况下的长度(参见双点虚线),例如相对于条状部分43a的长度方向,朝向长度方向的两侧延伸。处于其在圆周方向上的两端部接触的状态下的弯曲部33a,即接触部33c,是通过在上述第二形成步骤中以这种方式弯曲具有延伸部43c的条状部43a形成的。
此外,在第五实施例中,虽然对于一对条状部分43a中的每一个,延伸部43c都设置在条状部分43a的长度方向的两侧上,但是延伸部43c并不局限于此。换句话说,延伸部43c可以仅设置在条状部分43a的长度方向的一侧上,或者延伸部43c可以仅设置在一对条状部分43a中的一个条状部分43a上。
另外,虽然在第五实施例中弯曲部33a的端部在接触部33c的整个垂直方向上是接触的(通过在板状材料40的宽度方向(图24的垂直方向)上延伸整个条状部分43a而形成延伸部43c),但是弯曲部33a的端部并不局限于此。换句话说,弯曲部33a的端部在接触部33c处接触的位置也可以是垂直方向的一部分。在这种情况下,在板状材料40中,延伸部43c是通过在宽度方向上仅部分地延伸条状部分43a而形成的。
根据第五实施例的滚子式气门挺杆20,由于构成引导部33的一对弯曲部33a通过接触部33c相互支撑,因此增强了引导部33的刚度。通过增强引导部33的刚度改善了本体30的可加工性(例如,以在引导面34上精加工的形式执行的磨削的可磨削性)。另外,作为增强引导部33的刚度的结果,改善了本体30的耐负荷性。更确切地,相对于例如由通过滚子21伴随着凸轮12的旋转的本体30所承受的引导面34压靠在挺杆引导件18的内周面18a上的负荷等,改善了耐负荷性。
以下将提供对滚子式气门挺杆20的第六实施例的解释。如图25和图26所示,在第六实施例的滚子式气门挺杆20中,引导部33具有延伸引导面34的延伸部39。延伸部39是在一个板面的方向上(向下的方向)从构成引导部33的板状部分延伸出的部分,类似地也将引导面34向下延伸。
延伸部39是通过从用作构成引导部33的板状部分的弯曲部33a向下突出而形成的板状部分。延伸部39的外表面用作形成引导面34的部分的表面。换句话说,延伸部39形成连接到形成引导面34的弯曲部33a的外周面上的表面部分,并且将引导面34向下延伸。延伸部39分别设置在一对弯曲部33a的每一个的在圆周方向的两端部上。因此,延伸部39是与弯曲部33a一起形成上述间隙C3(参见图5)的部分。
通过从弯曲部33a向下突出,弯曲部39设置在不干涉滚子保持部32或滚子21的位置处。如图所示,例如,在第六实施例的图中,延伸部39具有大致与弯曲部33a的宽度(垂直方向上的长度)相同的长度。换句话说,第六实施例的延伸部39局部地向下延伸达引导面34的宽度(垂直方向上的长度)的大致两倍,并且这局部地向下延伸弯曲部33a的宽度的大致两倍。
如图27所示,第六实施例的板状材料40具有形成呈端部突起件49的形式的延伸部39的部分。端部突起件49设置在第三部分43的条状部分43a上。端部突起件49形成大致矩形的部分,所述矩形在条状部分43a上在长度方向上(图27中的水平方向)的两个端部处朝向相对的第三部分43突出(在图27中,设置在上条状部分43a上的端部突起件49在上条状部分43a的下侧,而设置在下条状部分43a上的端部突起件49在下条状部分43a的上侧)。延伸部39是通过在上述第二形成步骤中以这种方式弯曲包括端部突起件49的条状部分43a形成的。
此外,在第六实施例中,虽然对于一对条状部分43a中的每一个,形成本体30内的延伸部39的端部突起件49都设置在条状部分43a的长度方向上的两侧上,但是端部突起件49并不局限于此。换句话说,延伸部39可以仅设置在每个弯曲部33a的圆周方向上的一侧上,或者可以仅设置在一对弯曲部33a的一个上。在这种情况下,在板状材料40中,端部突起件49仅设置在条状部分43a的长度方向的一侧上,或者仅设置在一对条状部分43a中的一个上。
根据第六实施例的滚子式气门挺杆20,引导面34能够在垂直方向上加长而不增加本体30的垂直方向的长度。结果,由于通过引导面34的滚子式气门挺杆20的引导长度(引导面34与挺杆引导件18的内周面18a的接触表面)增加,所以禁止在挺杆引导件18内往复运动的滚子式气门挺杆20的定向倾斜(所谓的翘起),并且在间隙的范围内变得稳定。
即,如图26所示,在滚子式气门挺杆20中,随着引导面34的垂直方向上的长度(引导长度)相对于本体30的直径D的长度越大,如上所述禁止滚子式气门挺杆20在挺杆引导件18中翘起的效果增加。关于该点,以第六实施例的滚子式气门挺杆20的这种方式在本体30具有延伸部39的情况下,引导长度L1相对于直径D的比率值(L1/D)大致为在本体30不具有延伸部39情况下的值(L2/D的值)的两倍。换句话说,通过在本体30内设置延伸部39改善了在挺杆引导件18内滚子式气门挺杆20的定向的稳定性。
在如上解释的每个实施例的滚子式气门挺杆20中设置的每个部分因此能适当地结合在单个滚子式气门挺杆20中。以下将提供对呈滚子式气门挺杆20的第七实施例形式的这种结合的实例的解释。如图28所示,旋转止动器35、接触部33c以及延伸部39设置在第七实施例的滚子式气门挺杆20中。
即,第七实施例的滚子式气门挺杆20具有与第四实施例相同方式的呈延伸件38形式的旋转止动器35。另外,第七实施例的滚子式气门挺杆20具有如第六实施例中所解释的延伸部39。此外,在第七实施例的滚子式气门挺杆20中,接触部33c设置为一对对置的弯曲部33a的端部如第五实施例相同的方式接触的状态。这里,在第七实施例的滚子式气门挺杆20中,作为包括延伸部39的那些部分之间接触的结果而设置接触部33c,作为弯曲部33a的端部。
因此,虽然在图中未示出,但是第七实施例的板状材料40具有与模锻件48(参见图20)对应的部分、与延伸部43c(参加图24)对应的部分,以及与端部突起件49(参加图27)对应的部分。通过经由如上所述的形成步骤在板状材料40形成旋转止动器35、接触部33c以及延伸部39这些部分中的每个,旋转止动器35、接触部33c以及延伸部39形成在本体30内。以这种方式,根据第七实施例的具有旋转止动器35、接触部33c以及延伸部39的滚子式气门挺杆20,可以获得提供这些部分中的每个所产生的效果。
虽然通过利用构成汽车发动机的燃料供应系统的高压燃料泵1(参见图1)作为设置有滚子式气门挺杆20的液泵的实例,已经解释了本发明每个上述实施例,但是本发明并不局限于此,而是液泵还可以是其它类型的液泵。换句话说,除了用于汽车发动机的高压燃料泵,如本发明所主张的滚子式气门挺杆还能够应用到各种液泵上,所述各种液泵设置有通过往复运动泵送液体的柱塞、通过旋转使得柱塞往复运动的凸轮,以及用于在面向柱塞的往复运动方向上推动柱塞的弹性部件。
Claims (13)
1.一种滚子式气门挺杆,其具有被可旋转地支撑的滚子和支撑所述滚子的本体,所述滚子式气门挺杆的特征在于:
所述本体(30)具有:
呈平板形式的基部(31);
滚子保持部(32),其呈一对对置的板状部分的形式,所述一对对置的板状部分通过朝向所述基部(31)的板面中的一个折曲而形成,所述滚子保持部(32)被构造为将所述滚子(21)保持在所述板状部分之间;以及
引导部(33),其呈板状部分的形式,所述板状部分通过朝向所述基部(31)的所述板面中的另一个折曲而形成并且还通过弯曲以使得所述板状部分遵循圆柱面形状而形成,其中垂直于所述基部(31)的所述板面的方向为所述圆柱的轴向,所述引导部(33)被构造为以遵循所述圆柱面形状的形状而形成引导面(34)。
2.根据权利要求1所述的滚子式气门挺杆,其特征在于:
所述本体(30)设置有呈如下板状部分的形式的旋转止动器(35):所述板状部分被可移动地封装在具有接触所述引导面(34)的表面的引导部件(18)内并且从所述本体(30)朝向所述圆柱面形状的外侧沿径向突出,所述旋转止动器(35)被构造为通过与所述引导部件(18)接合而防止所述本体(30)相对于所述引导部件(18)的相对旋转,所述本体(30)以所述圆柱的轴向作为旋转轴的方向。
3.根据权利要求2所述的滚子式气门挺杆,其特征在于:
所述旋转止动器(35)以如下部分的形式设置:所述部分通过在构成所述引导部(33)的板状部分(43a)中至少在所述板面中的一个或者所述板面中的另一个的方向上在端部折曲而形成。
4.根据权利要求2所述的滚子式气门挺杆,其特征在于:
所述旋转止动器(35)以从所述基部(31)延伸出的延伸部的形式设置。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的滚子式气门挺杆,其特征在于:
构成所述引导部(33)的所述板状部分(43a)具有相对于所述圆柱面形状在圆周方向上互相接触的端部。
6.根据权利要求1至4中任一项所述的滚子式气门挺杆,其特征在于:
构成所述引导部(33)的所述板状部分(43a)具有在相对于所述圆柱面形状在圆周方向上的端部之间的间隙。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的滚子式气门挺杆,其特征在于:
所述引导部(33)为在朝向所述板面中的一个的方向上从构成所述引导部(33)的所述板状部分(43a)延长的部分,所述引导部(33)进一步具有使得所述引导面(34)在所述板面中的一个的方向上延伸的延伸部(39)。
8.根据权利要求7所述的滚子式气门挺杆,其特征在于:
所述延伸部(39)的长度基本等于所述板状部分(43a)的宽度。
9.一种制造滚子式气门挺杆的方法,所述滚子式气门挺杆具有被可旋转地支撑的滚子,所述方法的特征在于包括:
材料准备步骤:准备呈平板形式的材料,所述平板具有第一部分(41),第二部分(42)以及第三部分(43),所述第一部分(41)构成呈平板形式的基部(31),所述第二部分(42)呈一对在互相相反的方向上从所述第一部分(41)突出的部分的形式并且构成以对置状态将所述滚子(21)保持在其间的滚子保持部(32),所述第三部分(43)呈至少在与所述第二部分(42)的突出方向交叉的方向上从所述第一部分(41)突出的部分的形式并且构成引导部(33),所述引导部(33)形成遵循圆柱面形状的形状的引导面(34),其中垂直于所述基部(31)的板面的方向为所述圆柱的轴向;
第一形成步骤:通过相对于所述第一部分(41)而朝向所述材料的板面中的一个折曲所述第二部分(42)来形成所述滚子保持部(32);以及
第二形成步骤:通过相对于所述第一部分(41)而朝向所述材料的所述板面中的另一个折曲所述第三部分(43)并且弯曲以使得所述引导部(33)遵循所述圆柱面形状来形成所述引导部(33)。
10.根据权利要求9所述的制造所述滚子式气门挺杆的方法,其特征在于:
所述第二形成步骤还形成突出部(36,37,38),所述突出部(36,37,38)朝向所述圆柱面形状的外侧沿径向突出以便起到旋转止动器(35)的作用,所述旋转止动器(35)用于通过与所述引导部件(18)接合而防止本体(30)相对于所述引导部(33)的相对旋转,所述本体(30)以所述圆柱的轴向作为旋转轴的方向。
11.根据权利要求9或10所述的制造所述滚子式气门挺杆的方法,其特征在于,所述第一形成步骤和所述第二形成步骤都通过压制成形来实施。
12.根据权利要求9至11中任一项所述的制造所述滚子式气门挺杆的方法,其特征在于:
由具有所述第一部分(41)、所述第二部分(42)和所述第三部分(43)的一体的板状材料形成所述滚子式气门挺杆(20)的所述本体(30)。
13.一种液泵,其具有根据权利要求1至8中任一项所述的滚子式气门挺杆(20)或者根据权利要求9所述的制造滚子式气门挺杆(20)的方法而制造的滚子式气门挺杆(20),所述液泵的特征在于进一步包括:
柱塞(11),其通过往复运动泵送液体;
凸轮(12),其通过旋转使所述柱塞(11)往复运动;以及
弹性部件(13),其在所述往复运动的方向上朝向所述凸轮(12)推动所述柱塞(11),其中
所述滚子式气门挺杆(20)通过所述基部(31)支撑所述柱塞(11),并且在被所述弹性部件(13)沿朝向所述凸轮(12)的方向推动的状态下通过所述滚子(21)接触所述凸轮(12)。
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