CN104185720A - 从动机构 - Google Patents

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Abstract

一种从动机构，其可在包含对准凹槽的孔内沿着轴线移动。所述从动机构包括具有圆柱形内表面和圆柱形外表面的桶和至少部分地定位在所述桶内的轭部，所述轭部包括底壁和从其向上倚靠的两个相对的侧壁，每个侧壁限定轴孔口。具有第一和第二端部的轴容纳在所述轴孔口中，且滚子从动件可旋转地容纳在所述轴上，使得所述滚子从动件的一部分沿轴向向外延伸超过所述桶。

Description

从动机构
技术领域
本发明总体上涉及从动机构。更具体地，本发明涉及从动机构及其相关联的对准装置的设计和装配方法。
背景技术
从动机构常用于内燃机的气门传动装置，以将来自发动机凸轮轴的运动传递至一个或多个进气门或排气门。当凸轮轴转动时，从动机构接收来自凸轮轴上相应凸角的侧向力和向下的力，但是仅将向下的力传递至各气门来打开和/或关闭这些气门。从动机构从而减少弯曲的可能性，否侧的话损坏气门的气门杆。此外，从动机构常用于在汽油直喷系统中所使用的凸轮轴驱动的高压燃料泵。
现有的桶型从动机构通常包括或冲压的或冷成型的桶。滚子从动件通常支撑在比如通过压接、铆接等而直接固定至该桶的轴上。因此，所述桶是一种承载件，从而需要热处理及操作，比如磨削。此外，从动机构通常具有某种形式的对准装置，其被携载于由该桶所限定的孔口中，从而防止从动机构在其相应孔中的转动。已知的对准装置的一个示例包括固定在从动机构的桶的孔口中的蘑菇形销。这样的销可能因为其复杂的形状而难以制造。还有，该桶的所需的热处理可能会导致容纳该对准装置的孔口的扭曲，从而使装配变得复杂。这种对准装置通常通过干涉配合而固定在其相应的孔口中。
本发明认识到并解决了现有技术的结构及方法的考虑。
发明内容
本公开的一个实施例提供了一种从动机构，其可在包含对准凹槽的孔内沿着轴线移动。所述从动机构包括具有圆柱形内表面和圆柱形外表面的桶和至少部分地定位在所述桶内的轭部，所述轭部包括底壁和从其向上倚靠的两个相对的侧壁，每个侧壁限定轴孔。具有第一和第二端部的轴容纳在所述轴孔中，且滚子从动件可旋转地容纳在所述轴上，使得所述滚子从动件的一部分沿轴向向外延伸超过所述桶。
本公开的另一实施例提供了一种从动机构，其可在包含对准凹槽的孔内沿着轴线移动。所述从动机构包括桶，其具有圆柱形内表面和圆柱形外表面，并限定孔口，所述孔口具有平行于所述轴线的长度和垂直于所述轴线的宽度。对准装置至少部分地定位在所述孔口内，所述对准装置具有平行于所述轴线的长度和垂直于所述轴线的宽度，其中，所述孔口的最大长度大于所述对准装置的最大长度，所述孔口的最大宽度大于所述对准装置的最大宽度。
本公开的另一实施例提供了一种从动机构，其可在包含对准凹槽的孔内沿着轴线移动。所述从动机构包括桶，其具有圆柱形内表面和圆柱形外表面，并限定孔口，所述孔口具有平行于所述轴线的长度和垂直于所述轴线的宽度。对准装置至少部分地定位在所述孔口内，所述对准装置具有平行于所述轴线的长度和垂直于所述轴线的宽度。所述对准装置在通过所述对准装置的纵向中心轴线和所述孔的轴线所位于其中的平面截取时具有大致矩形的横截面形状。
并入本说明书中且构成其一部分的各个附图示出了本发明的一个或多个实施例，并且连同描述一起用于解释本发明的原理。
附图说明
参照附图，针对本领域的普通技术人员而言，本说明书中阐述了本发明的全部且能够授予权利的公开，包括其最佳模式，其中；
图1是根据本公开的包括对准装置的从动机构的实施例的透视图；
图2是图1所示的从动机构的顶视图；
图3是图1所示的从动机构的分解透视图；
图4是图1所示的从动机构的桶的顶视图；
图5A和5B分别是图1所示的从动机构的轭部的透视图和顶视图；
图6A是沿着图1的线6A-6A所截取的从动机构和对准装置的局部剖视图；
图6B是根据本公开的从动机构的替代实施例的局部剖视图；
图7是根据本公开的从动机构的替代实施例的局部剖视图；
图8是根据本公开的从动机构的替代实施例的局部剖视图；
图9是根据本公开的从动机构的替代实施例的局部剖视图；
图10A和10B分别是根据本公开的从动机构和对准装置的替代实施例的透视图和顶视图；
图11A和11B分别是根据本公开的从动机构和对准装置的替代实施例的透视图和顶视图；
图12是在图11A和11B中所示的从动机构的透视剖视图；以及
图13是装配在气缸盖中的图1所示的从动机构和对准装置的局部剖视图。
本说明书及各附图中重复使用的附图标记旨在表示根据本公开的本发明的相同或类似的特征或元件。
具体实施方式
下面将详细参照本发明的当前优选的实施例，其中的一个或多个示例在各附图中示出。所提供的每个示例用于解释而非限制本发明。事实上，对于本领域技术人员来说显而易见的是，在不脱离其中的范围和精神的情况下可以对本发明进行修改和变型。例如，示出为或描述为一实施例的一部分的特征可以用于另一实施例，以产生更进一步的实施例。因此，所希望的是，本发明涵盖归入所附权利要求及其等同物的范围内的这些修改和变型。
下面参照各附图，如图1至3所示，根据本公开的从动机构10的实施例包括大致圆柱形的桶20、容纳在其中的轭部40、由轭部40支撑的滚子从动件60、以及容纳在桶20的孔口26中的对准装置70。如图13所示，从动机构10配置成用于内燃机的气门传动装置，以方便打开和关闭气门传动装置的进气门或排气门。随着发动机的凸轮轴19旋转，凸轮轴19的凸角18或连接至凸轮轴19的摇臂(未示出)接合从动机构10的滚子从动件60，以将凸轮轴19的旋转运动转换成从动件10在相应气缸盖14的孔12内的直线运动。气门92的气门杆90被定位在从动机构10内并连接至其，随着从动机构10在直线方向上在孔12内移动，气门92被交替地打开和关闭。来自凸轮轴19的力从而通过从动机构10而被传递至气门92，使得仅与气门92的运动大致相同方向上的力作用在气门92上。另外，从动机构10用作凸轮轴19与气门92之间的扭转振动隔离装置，以抑制旋转力被传递至气门92。如图所示，对准装置70是大致圆柱形的杆，其中的一部分可滑动地容纳在由孔12的内壁所限定的相应形状的对准凹槽16中。
另外参照图4，本实施例的桶20包括圆柱形外表面22、大致与其同心的圆柱形内表面24、以及限定在其中用于容纳对准装置70的孔口26。如图所示，孔口26总体上为矩形，由成对的相对侧壁28、顶壁30和底壁32形成。相对的侧壁28大致互相平行，顶壁30和底壁32也是如此，另外，它们大致垂直于相对的侧壁28。如下面更详细地讨论，虽然孔口26在高度上比对准装置70更大以便于插入，但是孔口26在宽度上比对准装置70更窄，使得对准装置70通过压配合而被容纳在孔口26中。在替代实施例中，所述孔口通常比对准装置70更大(更宽和更高)，以在装配过程中向对准装置70提供间隙。桶20可通过冲压工艺形成，在这种情况下，孔口通过例如穿孔、机械加工而形成或者以其它方式切入桶20。可替代地，桶20可以通过粉末金属工艺来形成。
桶20还包括由内表面24限定的多个轴向延伸的凹槽34。每个轴向延伸的凹槽34从桶20的顶部边缘向下延伸，并终止于相应的止动面36，使得轴向延伸的凹槽34仅沿桶20的高度的一部分延伸。每个轴向延伸的凹槽34配置成可滑动地容纳轭部40的底壁42的相应拐角52，使得轭部40可滑动地容纳在桶20内。轴向延伸的凹槽34可由拉削加工而形成，其中桶20由冲压形成，或者可以由通过使用粉末金属的工艺来形成。
另外参照图5A和5B，轭部40包括底壁42、从其向上延伸的成对的相对侧壁44、由侧壁44限定的成对的轴孔口48、以及从底壁42的外周边缘向外延伸的突起46。如图所示，底壁42与从成对的相对边缘向上延伸的侧壁44大致成直角。底壁42的每个拐角52可滑动地容纳在桶20的相应轴向延伸的凹槽34中，直至底壁42的拐角52抵接着相应的止动面36。如图1和13所示，当全部插在桶20中时，轭部侧壁44的最上面端部沿轴向向外延伸超过桶20的顶部边缘。此外，一旦全部插在桶20中时，轭部40通过压接、铆接、焊接等而保持在其中。优选地，轭部40由冲压加工形成并且还进行热处理过程。突起46在与对准装置70的外表面72的一部分相应地成形的远端包括抵靠面50。桶20的轴向延伸的凹槽34配置成使得当轭部40完全插在桶20中时，突起46的抵靠面50定位成对孔口26沿径向向内，使得其可以容纳对准装置70(图6)。
如图3最佳地所示，滚子从动件60包括轴62、外座圈66、以及置于其间的多个辊子64，使得座圈66可绕着轴62自由旋转。轴62的相对端部容纳在轭部40的轴孔口48中，使得滚子从动件60安装至从动机构10的桶20。当被装配时，滚子从动件60沿轴向向外延伸超过桶20的顶部边缘，使得座圈66的外表面68接合凸轮轴19的相应凸角18，如图12所示。优选地，轴孔口48的直径比轴62的直径稍大，使得轴62在操作过程中可以自由地在轴孔口48内进动。可替代地，轴62的相对端部可被压接、铆接等至轭部40，使得相对其的转动得以阻止。
如前所述，对准装置70是大致圆柱形的杆，分别包括圆柱形的外表面72和大致平行的顶面74和底面76。如图6A最佳地示出，由孔口26的侧壁28所限定的宽度X略小于圆柱形杆70的直径。优选地，在将轭部40和滚子从动件60装配在桶20内之后，以压配合将圆柱形杆70从桶20的外部定位在孔口26中。因此，一旦被装配，圆柱形杆70就保持在孔口26中。由孔口26的顶壁30和底壁32所限定的高度大于如由顶面74和底面76所限定的圆柱形杆70的高度，以便于将圆柱形杆70插入到孔口26中。当完全装配在桶20中时，突起46的抵靠面50支撑圆柱形杆70，使得圆柱形杆70的一部分沿径向向外延伸超过桶20的外表面22，且因此可滑动地容纳在孔12的对准凹槽16中。
下面参照图6B，示出了根据本公开的对准装置的替代实施例。如图6B最佳地所示，由孔口26的侧壁28所限定的宽度X大于圆柱形杆70的直径。另外，由孔口26的顶壁30和底壁32所限定的高度大于如由顶面74和底面76所限定的圆柱形杆70的高度。因此，可以在将轭部40和滚子从动件60装配在桶20内之后，将圆柱形杆70从桶20的外部定位在孔口26中。当完全装配在桶20中时，突起46的抵靠面50容纳圆柱形杆70，使得圆柱形杆70的一部分沿径向向外延伸超过桶20的外表面22，且因此可滑动地容纳在孔12的对准凹槽16中。
下面参照图7，示出了根据本公开的对准装置的替代实施例。该对准装置包括如前面所讨论的圆柱形杆70。然而，限定在桶20中的孔口26a不同于前面所讨论的实施例中的孔口。更具体地，尽管孔口26a的高度比圆柱形杆70的高度略高，且孔口26a在内表面24的宽度X略大于圆柱形杆70的直径，但是孔口26a在外表面22的宽度Y小于圆柱形杆70的直径。因此，不能从桶20的外部将圆柱形杆70插入到孔口26a中。因此，在将轭部40和滚子从动件60装配在桶20内之前，从桶20的内部将圆柱形杆70插入孔口26a中。请注意，孔口26a的相对侧壁28a并不大致平行，因为它们的最外边缘比它们的最内边缘更靠近在一起。请注意，对于图6A、6B和7所示的实施例来说，圆柱形杆70可以被替换为圆形轴承，前提是如果孔口26和26a分别是圆形而不是该矩形的话。
下面参照图8，示出了根据本公开的对准装置的替代实施例。该对准装置基本上类似于如图1至6所示的对准装置，仅带有替代附图标记的那些元件是不同的。如图所示，该对准装置是容纳在由桶20所限定的孔口26中的矩形杆。由于矩形杆70a包括限定其外表面的四个大致平面的侧部，轭部突起46a的抵靠面50a由平面表面形成，用于容纳矩形杆70a。如图所示，向外延伸超过桶20的外表面22的矩形杆70a的一部分的形状大致为矩形。因此，由其中可滑动地容纳有从动机构10的孔12所限定的相应的对准凹槽(未示出)具有相应形状的横截面。
下面参照图9，示出了根据本公开的对准装置的替代实施例。该对准装置基本上类似于如图1至6所示的对准装置，仅带有替代附图标记的那些元件是不同的。如图所示，该对准装置包括容纳在桶20的孔口26中的矩形部分和从桶20的外表面22沿径向向外延伸的弯曲部分。由于杆70b包括限定其最内表面的大致平面侧，所以轭部突起46a的抵靠面50a是由用于容纳杆70b的平面表面形成。如上所述，向外延伸超过桶20的外表面22的杆70b的部分的形状是弯曲的。因此，由其中可滑动地容纳有从动机构10的孔12所限定的相应的对准凹槽16(图13)具有相应形状的横截面。
下面参照图10A和10B，示出了根据本公开的包括对准装置的替代实施例的从动机构10c。从动机构10c与如就图1至6所讨论的第一实施例主要不同之处在于从动机构10c的桶20c通过使用粉末金属的工艺而形成。通过采用粉末金属来形成桶20c，该对准装置可被形成为桶20c的组成突起70c。因此，不需要单独的对准装置，并且没有必要形成用于在桶20c中容纳对准装置的孔口。另外，轭部40不需要具有如在前面所讨论的实施例中的突起46。
下面参照图11A和11B，示出了根据本公开的从动机构10d的另一实施例。从动机构10d主要不同于如就图10A和10B所讨论的实施例，因为从动机构10d的桶20d包括成对的轭部支撑25，其中的每个沿径向向内延伸到桶20d的内部中。每个轭部支撑25限定从桶20d的顶部边缘向下延伸且终止于相应止动面36d的轴向延伸的凹槽34d。因此，每个轴向延伸的凹槽34d仅沿着桶20d的高度的一部分延伸。每个轴向延伸的凹槽34d配置成可滑动地容纳轭部40的相应侧壁44，使得轭部40可滑动地容纳在桶20d内。与图10A和10B所示的实施例相类似，桶20d采用粉末金属形成，使得该对准装置可被形成为桶20d的组成突起70d。
虽然已经对用于内燃机的从动机构的前面实施例进行了说明，但是它们可用于替代类型的组件中，其中期望的是将一个部件的旋转运动转化为另一个部件的直线运动。例如，它们可配置成用于流体泵来帮助推动流体(例如，燃料、油、水等)。更具体地，它们可用于如在汽油直喷系统中所用的凸轮轴驱动的高压燃料泵。
虽然上面对本发明的一个或多个优选实施例进行了描述，但本领域技术人员应当理解的是，在不脱离本发明的范围和精神的情况下，可以对本发明进行各种修改和变型。例如，所述对准装置和相应凹槽的横截面形状可以是适于预期目的的任何形状。此外，振动隔离器可由适于预期目的的任何材料构成。所希望的是，本发明涵盖落入所附权利要求及其等同物的范围和精神内的这些修改和变型。

Claims (30)

1.一种从动机构，其在包含对准凹槽的孔内沿着轴线移动，包括：
桶，其包括圆柱形内表面和圆柱形外表面；
轭部，其至少部分地定位在所述桶内，所述轭部包括底壁和从其向上倚靠的两个相对的侧壁，每个侧壁限定轴孔口；
轴，其具有容纳在所述轴孔口中的第一和第二端部；以及
滚子从动件，其可旋转地容纳在所述轴上，使得所述滚子从动件的一部分沿轴向向外延伸超过所述桶。
2.根据权利要求1所述的从动机构，其中，所述桶的内表面限定至少一个轴向延伸的凹槽，所述轭部的底壁大致为矩形，且所述至少一个轴向延伸的凹槽可滑动地容纳所述轭部的底壁的相应拐角。
3.根据权利要求2所述的从动机构，其中，所述至少一个轴向延伸的凹槽还包括与所述从动机构的纵向中心轴线大致垂直的止动面。
4.根据权利要求3所述的从动机构，其中，所述至少一个轴向延伸的凹槽还包括四个轴向延伸的凹槽，每个容纳所述轭部的底壁的相应拐角。
5.根据权利要求1所述的从动机构，还包括向外倚靠超过所述桶的外表面的对准装置，所述对准装置滑动地容纳在所述孔的对准凹槽中。
6.根据权利要求5所述的从动机构，其中，所述对准装置是所述桶的组成部分。
7.根据权利要求6所述的从动机构，其中，所述桶由粉末金属形成。
8.根据权利要求5所述的从动机构，其中，所述桶限定孔口，且所述对准装置至少部分地置于所述孔口内。
9.根据权利要求5所述的从动机构，其中，所述对准装置通过压配合而保持在所述孔口中。
10.根据权利要求5所述的从动机构，其中，所述对准装置在通过大致垂直于所述对准装置的纵向中心轴线的平面截取时具有大致圆形的横截面形状，在通过所述纵向中心轴线所位于其中的平面截取时具有大致矩形的横截面形状。
11.根据权利要求5所述的从动机构，其中，所述对准装置在通过大致垂直于所述对准装置的纵向中心轴线的平面截取时具有大致矩形的横截面形状，在通过所述纵向中心轴线所位于其中的平面截取时具有大致矩形的横截面形状。
12.根据权利要求5所述的从动机构，其中，所述对准装置在通过大致垂直于所述对准装置的纵向中心轴线的平面截取时具有大致圆形的横截面形状，在通过所述纵向中心轴线所位于其中的平面截取时具有大致圆形的横截面形状。
13.根据权利要求5所述的从动机构，其中，所述轭部的底壁还包括从其径向向外延伸的突起，所述突起包括邻接着所述对准装置的远端。
14.根据权利要求1所述的从动机构，其中，所述滚子从动件还包括圆柱形座圈和设置在所述轴与所述圆柱形座圈之间的多个滚子元件。
15.根据权利要求14所述的从动机构，其中，所述轴的第一和第二端部可旋转地容纳在所述轴孔口内。
16.一种从动机构，其在包含对准凹槽的孔内沿着轴线移动，包括：
桶，其包括圆柱形内表面、圆柱形外表面，并且限定孔口，所述孔口具有平行于所述轴线的长度和垂直于所述轴线的宽度；以及
对准装置，其至少部分地定位在所述孔口内，所述对准装置具有平行于所述轴线的长度和垂直于所述轴线的宽度，
其中，所述孔口的最大长度大于所述对准装置的最大长度，所述孔口的最大宽度大于所述对准装置的最大宽度。
17.根据权利要求16所述的从动机构，其中，所述对准装置在通过大致垂直于所述对准装置的纵向中心轴线的平面截取时具有大致圆形的横截面形状，在通过所述纵向中心轴线所位于其中的平面截取时具有大致矩形的横截面形状。
18.根据权利要求16所述的从动机构，其中，所述对准装置在通过大致垂直于所述对准装置的纵向中心轴线的平面截取时具有大致矩形的横截面形状，在通过所述纵向中心轴线所位于其中的平面截取时具有大致矩形的横截面形状。
19.根据权利要求16所述的从动机构，其中，所述对准装置在通过大致垂直于所述对准装置的纵向中心轴线的平面截取时具有大致圆形的横截面形状，在通过所述纵向中心轴线所位于其中的平面截取时具有大致圆形的横截面形状。
20.一种从动机构，其在包含对准凹槽的孔内沿着轴线移动，包括：
桶，其包括圆柱形内表面、圆柱形外表面，并且限定孔口，所述孔口具有平行于所述轴线的长度和垂直于所述轴线的宽度；以及
对准装置，其至少部分地定位在所述孔口内，所述对准装置具有平行于所述轴线的长度和垂直于所述轴线的宽度，
其中，所述对准装置在通过所述对准装置的纵向中心轴线和所述孔的轴线所位于其中的平面截取时具有大致矩形的横截面形状。
21.根据权利要求20所述的从动机构，其中，所述对准装置在通过大致垂直于所述对准装置的纵向中心轴线的平面截取时具有大致圆形的横截面形状。
22.根据权利要求20所述的从动机构，其中，所述对准装置在通过大致垂直于所述对准装置的纵向中心轴线的平面截取时具有大致矩形的横截面形状。
23.根据权利要求20所述的从动机构，其中，所述孔口的最大长度大于所述对准装置的最大长度，所述孔口的最大宽度大于所述对准装置的最大宽度。
24.根据权利要求20所述的从动机构，还包括至少部分地定位在所述桶内的轭部，所述轭部包括底壁和从其向上倚靠的两个相对的侧壁，每个侧壁限定轴孔口。
25.根据权利要求24所述的从动机构，其中，所述桶的内表面限定至少一个轴向延伸的凹槽，所述轭部的底壁大致为矩形，且所述至少一个轴向延伸的凹槽可滑动地容纳所述轭部的底壁的相应拐角。
26.根据权利要求25所述的从动机构，其中，还包括：
轴，其具有容纳在所述轴孔口中的第一和第二端部；以及
滚子从动件，其可旋转地容纳在所述轴上，使得所述滚子从动件的一部分沿轴向向外延伸超过所述桶。
27.根据权利要求26所述的从动机构，其中，所述轴的第一和第二端部可旋转地容纳在所述轴孔口内。
28.根据权利要求24所述的从动机构，其中，所述轭部的底壁还包括从其径向向外延伸的突起，所述突起包括邻接着所述对准装置的远端。
29.根据权利要求20所述的从动机构，其中，所述对准装置的最大宽度部分设置在所述孔口内。
30.根据权利要求29所述的从动机构，其中，所述孔口的长度大于所述对准装置的最大长度。
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