CN105089730A - 形成凸轮从动件或摇杆臂并包括内腔的机械系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种形成凸轮从动件或摇杆臂的机械系统(10)，该机械系统(10)包括：支撑元件(20)；销(30)，其沿第一轴线(Y10)在两个相对端部之间延伸并且由支撑元件(20)支撑；以及辊子(40)，其相对于销(30)环绕第一轴线(Y10)可旋转运动并且适于在凸轮(3)上滚动。支撑元件(20)包括内腔(24)，辊子(40)至少部分地布置于内腔中，并且该内腔适于容纳用于润滑辊子(40)的润滑油槽(100)。本发明还涉及一种包括该机械系统(10)的从动件装置(2)、注射泵或阀动器。

Description

形成凸轮从动件或摇杆臂并包括内腔的机械系统
技术领域
本发明涉及一种机械系统，其形成凸轮从动件或者摇杆臂。本发明还涉及一种包括该机械系统的从动件装置、注射泵或者阀动器。
背景技术
典型地，凸轮从动件包括至少一个推杆，销以及辊子。推杆沿纵向轴线延伸，而销和辊子的中心在横向轴线上。推杆上形成有两个侧部凸缘，其限定凸缘之间的中间间隙，并且每个凸缘包括圆柱孔。辊子置于两个凸缘或两个孔之间的中间间隙中。销安装在两个孔中，使得辊子相对于销围绕其轴线可旋转运动。销可以在两个相对端部铆缝，换言之为塑性变形，以通过在推杆孔中压配合来创建机械连接。
当凸轮从动件在使用时，辊子与凸轮合作，其中该凸轮与内燃机的凸轮轴同步。凸轮轴的旋转导致抵靠推杆的泵的活塞的周期性位移，以允许提供燃料。推杆沿着纵向轴线可向后和向前移动，而辊子围绕其中心轴线可旋转运动。
如在专利文献EP-A-2607636中的示例所示，已知的是提供具有润滑通道的推杆。根据凸轮从动件的配置和取向，润滑油自由流动或经由这些通道向辊子和销抛出。当辊子相对于推杆置于向下的位置而非向上的位置时，可通过重力简单地实现润滑。
发明内容
本发明的目的是提供一种改善的机械系统，当辊子相对于推杆置于向上的位置时，机械系统可以通过重力来润滑。
为此，本发明涉及一种形成凸轮从动件或摇杆臂的机械系统，该机械系统包括：支撑元件；销，其沿第一轴线在两个相对端部之间延伸并且由支撑元件支撑；以及辊子，其相对于销环绕第一轴线可旋转运动并且适于在凸轮上滚动。根据本发明，支撑元件包括内腔，辊子至少部分地布置于内腔中，并且该内腔适于容纳用于润滑辊子的润滑油槽。
由于本发明，当辊子相对于推杆置于向上的位置时，辊子可通过润滑油槽来润滑。润滑油槽在支撑元件的内腔中的水平可控制，以确保辊子与凸轮之间界面的令人满意的润滑。
如果机械系统是凸轮从动件，支撑元件是沿纵向平移轴线可移动的推杆，其中该轴线垂直于第一轴线。如果机械系统是摇杆臂，支撑元件是沿平行于第一轴线的枢轴线可旋转运动的臂。
根据本发明的另外的方面，其是有利的但不是强制性的，该机械系统可以并入下述特征中的一个或多个：
支撑元件包括入口孔，其用于将上游润滑油流传送至支撑元件的内腔中；
入口孔是凹槽，其在垂直于第一轴线的方向上延伸；
支撑元件包括出口孔，其用于将下游润滑油流传送到支撑元件内腔的外侧；
支撑元件包括溢出凸耳，其用于将下游润滑油流传送到支撑元件内腔的外侧；
支撑元件包括壁，其延伸高达溢出凸耳和在壁与支撑元件的外表面之间形成的凹槽；
溢出凸耳相对于支撑元件的边缘位于内腔中的缩进处；
内腔通过围绕第二轴线的侧壁以及横向于第二轴线延伸的底壁限定在支撑元件中，第二轴线垂直于第一轴线；
限定内腔的底壁没有通孔；
入口孔，出口孔和/或溢出凸耳在限定内腔的侧壁上形成；
至少辊子的80％布置在支撑元件的内腔中。
本发明还涉及一种用于机动车辆的注射泵，其包括如上文限定的机械系统。
本发明还涉及一种用于机动车辆的阀动器，其包括如上文限定的机械系统。
附图说明
现在，本发明将对应所附附图来进行说明，其作为说明性示例，并不限制本发明的目的，在所附附图中：
图1是根据本发明的凸轮从动件类型的机械系统的侧视图；
图2是沿图1的线II-II的剖面图；
图3是沿图2的箭头III的侧视图；
图4是沿图3的箭头IV的轴向视图；
图5是类似于图2的剖面图，其示出了用于机动车辆的并入注射泵中的凸轮从动件。
具体实施方式
在图1至图5中示出的凸轮从动件10适于装备用于机动车辆的注射泵1或阀动器。
注射泵1部分地在图5中示出。该注射泵1包括从动件装置2以及凸轮3。装置2包括杆5、板6、弹簧7，壳体8以及凸轮从动件10。装置2具有纵向轴线X2。凸轮3具有与凸轮从动件10协作的外表面4。杆5和板6一起形成与凸轮从动件10可平移移动的活塞。
壳体8包括纳入杆5、板6，弹簧7以及凸轮从动件10的内室80。壳体8包括限定壳体8中室80的圆柱侧部81和平圆底部82。圆柱侧部81的中心在轴线X2上，而平圆底部82垂直于轴线X2延伸。室80沿轴线X2分隔成两部分83和84，详见下文。穿过圆柱侧部81，在室80与壳体8的外侧之间垂直于轴线X2形成圆柱孔86、87和88。圆柱孔86位于轴线X2的一侧，而圆柱孔87和88位于轴线X2的径向相对侧。换言之，一方面孔86与另一方面的孔87和88相对于轴线X2径向相对。
凸轮从动件10包括一起形成滑动轴承的推杆20、销30，辊子40以及衬套50。凸轮从动件10具有纵向轴线X10以及相对于彼此垂直的横向轴线Y10。当凸轮从动件10置于壳体8的室80中时，轴线X10与轴线X2合并。推杆10的中心在轴线X10上，而销30，辊子40以及衬套50的中心在轴线Y10上。
推杆20包括限定推杆20中的两个内腔23和24的圆柱外部21和横向中心部22。圆柱外部21的中心在轴线X10上，而横向中心部22垂直于轴线X10延伸。换言之，圆柱外部21围绕轴线X10，而横向中心部22横向于轴线X10延伸。圆柱外部具有两个分别位于腔23和24附近的相对边缘21a和21b。推杆20适于沿轴线X10在壳体8的室80内滑动。圆柱外部21具有适于在壳体8内与圆柱侧部81接触滑动的外圆柱面21c。腔23和24由横向中心部22分隔。腔23靠近边缘21a处开口并且由横向中心部22封闭。腔23纳入杆5的端部、板6以及弹簧7，如图5所示。腔24在靠近边缘21b处开口并且由横向中心部22封闭。腔24具有围绕线轴X10的侧壁24a以及横向于轴线X10延伸的底壁24b。腔24纳入销30，辊子40以及衬套50。腔24适于容纳润滑辊子40的润滑油槽100。对此，至少辊子40的40％，优选地至少辊子40的80％布置于腔24内。根据本发明的特别实施例，甚至辊子的100％布置于腔24内。
推杆20形成用于销30、辊子40以及衬套50的支撑元件。为此，推杆20包括从圆柱外部21平行于轴线X10以分叉的方式在轴线X10的两侧延伸的两侧部凸缘25。每个凸缘25包括纳入销30的孔。销30安装在凸缘25中用于径向保持，即，保持在径向于轴线Y10的方向。销30可以在凸缘25中填缝用于轴向保持，即，保持在平行于轴线Y10的方向。
推杆20包括穿过圆柱外部21形成的凹槽26，位于推杆20内的腔24的侧壁24与推杆20外侧的表面21c之间。凹槽26具有两个平面26a以及两个凹弧形端部26b。凹槽26平行于轴线X10在相对于边缘21b和底壁24b位于缩进处的端部26b之间延伸。凹槽26在两端部26b处封闭。凹进处26c在表面21c上环绕凹槽26形成。凹进处26c平行于轴线X10从位于边缘21c附近的端部26b和位于边缘21a附近的端部26b处延伸。凹进处26c在平行于轴线X10的方向上比凹槽26长并且在垂直于轴线X10的方向上比凹槽26薄。
推杆20包括在圆柱外部21中沿腔24形成的壁27。该壁27平行于包括轴线X10和Y10的平面从横向中心部22延伸直到溢出凸耳28。壁27和圆柱外部21一起形成腔24的侧壁24a。壁27的凸耳28相对于边缘21b位于腔24中的缩进处。凸耳28具有凹弧形形状。推杆20还包括在圆柱外部21中介于壁27与推杆20外侧的表面21c之间形成的凹槽29。该凹槽29具有两个平面29a以及两个端部29b和29c。端部29b位于横向中心部22附近并且具有凹弧形形状，而端部29c在边缘21b处是开口的。换言之，凹槽29沿平行于轴线X10的方向具有封闭端部29b和开口端部29c。凸耳28沿轴线X10位于端部29n与29c之间。
凹槽26位于轴线X10的一侧，而壁27，凸耳28以及凹槽29位于轴线X10的径向相对侧。换言之，一方面凹槽26与另一方面的壁27、凸耳28以及凹槽29相对于轴线X10径向相对。
销30具有在销的两端部29之间延伸的圆柱外表面31。辊子40具有外圆柱表面41和内圆柱孔42。衬套50具有外圆柱表面51和内圆柱孔52。在组装凸轮从动件10期间，衬套50的表面51用辊子40的孔42调整，而销30的表面31用衬套50的孔52调整，使得辊子40相对于销30环绕轴线Y10可旋转运动。推杆20支撑销30，销30支撑衬套50，衬套50支撑辊子40。销，辊子以及衬套的轴线与轴线Y10合并。随后，辊子40适于在凸轮3上滚动。更准确地，表面41可以在凸轮3的外表面4上滚动。
可替代地，衬套50可以由滚动轴承取代，该滚动轴承包括环绕轴线Y10在销30与辊子40之间分布的一系列滚针或滚子。
根据另一可替代的，凸轮从动件10不配备有衬套50或者滚动轴承。在这种情况下，销30的表面32用辊子40的孔42调整。
图5示出了并入注射泵1中的凸轮从动件10。凸轮从动件10置于壳体8的室80中。合并的轴线X2和X10相对于水平面P1以45度的β角倾斜。辊子40相对于推杆20置于向上的位置。
室80的下部分83纳入推杆20的下部分，换言之，位于横向中心部22下面并限定腔23的圆柱外部21的下部分。下部分83和腔23纳入杆5的端部，板6以及弹簧7。杆5穿过在壳体8的底部82中形成的孔82a沿轴线X2可前后移动。杆5和板6抵靠推杆20的横向中心部22。弹簧7抵靠板6。当辊子40在凸轮3上滚动时，从动件装置2以已知的方式驱动。
室80的上部分84纳入推杆20的上部分，换言之，位于横向中心部22上面并限定腔24的圆柱外部21的上部分。上部分84还纳入凸缘25、凹槽26、壁27、凸耳28、凹槽29、销30，辊子40以及衬套50。
上游润滑油流F1穿过孔86随后穿过凹槽26传送至腔24。因此，腔24可以部分地填充润滑油槽100，用于润滑辊子40以及其围绕物，该围绕物包括辊子40与凸轮3之间的界面。润滑油槽100通过包括壁27的侧部24a以及底壁24b保持在腔24中。
优选地，通孔22a穿过横向中心部22来布置，以连接室80的下部分83和上部分84，进而避免下部分83中润滑剂的过度压力。通孔22a尽可能向上布置，即，靠近孔86，并且优选地，足够的向上以便不在润滑油槽100的区域内。
然而，根据本发明的另一实施例，横向中心部22以及底部24b是没有通孔的。
由于溢出凸耳28，润滑油槽100在腔24中的水平被控制。下游润滑油流F2从壁27和溢出凸耳28的上方排出，从腔24流向凹槽29，随后沿壳体8的圆柱侧部81流向孔87。下游润滑油流F3通过孔87传送到室80上部分84的外侧。
凹进处26a允许一些润滑油从孔86流向室80的下部分83，一方面用于润滑表面21c与圆柱侧部81之间的界面，另一方面用于润滑位于室83中的元件5、6、7。下游润滑油流F4通过孔88传送到室80下部分83的外侧。
因此，由于润滑油槽100以及通过重力传送的润滑油流F1、F2，F3和F4来润滑凸轮从动件10。入口孔26和86置于润滑油槽100的上方，润滑油槽100位于出口孔29，87和88的上方。下游润滑油流F3和F4可以回收用于产生上游润滑油流F1。
由于本发明，当辊子40相对于推杆10置于向上的位置时，可以简单有效地润滑辊子40以及其围绕物。
其它未示出的实施例可以在本发明的范围内实施。尤其是，元件26、27、28、29、86、87和88的位置和/或形状可以不同于图5.
此外，根据本发明的机械系统10不限于凸轮从动件。通过示例，机械系统10可以形成摇杆臂，其中支撑元件20是沿平行于轴线Y10的枢轴线可旋转运动的臂。
根据未示出的实施例，除了凹槽26，推杆20可以包括入口孔26，用于将上游润滑油流F1传送至推杆20的内腔24以及润滑油槽100。
根据另一未示出的实施例，除了溢出凸耳28，推杆20可以包括出口孔28，用于将下游润滑油流F2传送到润滑油槽100之外以及推杆20的内腔24的外侧。
根据另一未示出的实施例，当辊子40相对于推杆20置于向上的位置时，角度β可以包括在0度至90度之间。在这种情况下，元件26、27、28、29、86、87和/或88的位置和/或形状可以不同于图5。
无论什么实施例，凸轮从动件10的推杆20包括内腔24，辊子40至少部分地布置在内腔24中，并且该内腔24适于容纳用于润滑辊子40的润滑油槽100。
此外，不同实施例的各技术特征可以整体或部分的彼此结合。因此，凸轮从动件10可适于应用的特定要求。

Claims (15)

1.一种形成凸轮从动件或摇杆臂的机械系统(10)，该机械系统(10)包括：
支撑元件(20)；
销(30)，其沿第一轴线(Y10)在两个相对端部(32)之间延伸并且由所述支撑元件(20)支撑；以及
辊子(40)，其相对于所述销(30)环绕所述第一轴线(Y10)可旋转运动并且适于在凸轮(3)上滚动；
其中，所述支撑元件(20)包括内腔(24)，所述辊子(40)至少部分地布置于内腔(24)中，并且该内腔适于容纳用于润滑所述辊子(40)的润滑油槽(100)。
2.根据权利要求1所述的机械系统(10)，其中，所述支撑元件(20)包括入口孔(26)，其用于将上游润滑油流(F1)传送至所述支撑元件(20)的内腔(24)中。
3.根据权利要求2所述的机械系统(10)，其中，所述入口孔(26)是凹槽，该凹槽在垂直于所述第一轴线(Y10)的方向延伸。
4.根据前述权利要求1至3中一项所述的机械系统(10)，其中，所述支撑元件(20)包括出口孔，其用于将下游润滑油流(F2)传送到所述支撑元件(20)的内腔(24)的外侧。
5.根据前述权利要求1至3中一项所述的机械系统(10)，其中，所述支撑元件(20)包括溢出凸耳(28)，其用于将下游润滑油流(F2)传送到所述支撑元件(20)的内腔(24)的外侧。
6.根据权利要求5所述的机械系统(10)，其中，所述支撑元件(20)包括延伸高达所述溢出凸耳(28)和凹槽(29)的壁(27)，凹槽在所述壁(27)与所述支撑元件(20)的外表面(21c)之间形成。
7.根据权利要求5所述的机械系统(10)，其中，所述溢出凸耳(28)相对于所述支撑元件(20)的边缘(21b)位于所述内腔(24)中的缩进处。
8.根据前述权利要求1至3中一项所述的机械系统(10)，其中，所述内腔(24)通过围绕第二轴线(X10)的侧壁(24a)以及横向于所述第二轴线(X10)延伸的底壁(24b)限定在所述支撑元件(20)中，所述第二轴线(X10)垂直于所述第一轴线(Y10)。
9.根据权利要求8所述的机械系统(10)，其中，限定所述内腔(24)的所述底壁(24b)没有通孔。
10.根据权利要求8所述的机械系统(10)，其中，入口孔(26)、出口孔或溢出凸耳(28)在限定所述内腔(24)的侧壁(24a)上形成。
11.根据前述权利要求1至3中一项所述的机械系统(10)，其中，至少所述辊子(40)的80％布置在所述支撑元件(20)的内腔(24)中。
12.一种从动件装置(2)，包括活塞(5、6)、弹簧(7)，壳体(8)以及形成凸轮从动件并根据权利要求1至3中任一项限定的机械系统(10)，其中，所述活塞(5、6)、所述弹簧(7)以及所述机械系统(10)至少部分地位于所述壳体(8)的室(80)内。
13.根据权利要求12所述的从动件装置(2)，其中，所述室(80)通过围绕所述第二轴线(X10)的侧部(81)以及横向延伸到所述第二轴线(X10)的底部(82)限定在壳体(8)中，所述第二轴线(X10)垂直于所述第一轴线(Y10)，并且入口孔(86)和至少一个出口孔(87；87、88)在所述侧部(81)上形成，用于传送润滑油流(F1、F3；F1、F3、F4)穿过所述室(80)。
14.一种用于机动车辆的注射泵，包括根据前述权利要求1至3中一项的机械系统(10)。
15.一种用于机动车辆的阀动器，包括根据前述权利要求1至3中一项的机械系统(10)。
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