CN105465309A - 形成凸轮从动件和摇臂的机械系统 - Google Patents

形成凸轮从动件和摇臂的机械系统 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种形成凸轮从动件或摇臂的机械系统()，该机械系统包括：支撑元件(10)；销(30)，其在两个对置端部之间沿第一轴线(X1)延伸并且由支撑元件(10)支撑；以及辊(40)，其可相对于销(30)围绕第一轴线(X1)以旋转的方式移动并且适于在凸轮上滚动，其中，支撑元件(10)包括至少一个第一部分(20)和第二分离部分(11)，当安装在一起时，它们共同限定支撑元件(10)的外表面上的润滑凹槽。

Description

形成凸轮从动件和摇臂的机械系统
技术领域
本发明涉及一种机械系统，其形成凸轮从动件或摇臂，并且包括销或辊子，其设置有形成润滑剂贮存器的至少一个凹部。本发明还涉及一种包括该机械系统的压注泵或阀致动器。本发明还涉及一种用于制造该机械系统的方法。
背景技术
传统地，凸轮从动件包括至少一个挺杆、销，以及辊。挺杆沿纵向轴线延伸，而销和辊的中心在横向轴线上。挺杆形成有两个横向凸缘，限定其之间的中间间隙，并且每个凸缘包括圆柱孔。辊置于两个凸缘与孔之间的中间空隙中。销安装在两个孔中，使得辊可相对于销围绕其轴线以旋转的方式移动。销可以在两对置端部铆缝，换句话说，可以塑性变形，以通过在挺杆孔中压入配合来创建机械连接。
当凸轮从动件在使用时，辊与内燃机的凸轮轴同步的凸轮协作。凸轮轴的旋转将导致抵靠挺杆的泵的活塞的周期性位移，以允许递送燃油。挺杆可沿纵向轴线在属于压注泵的孔中来回移动，同时挺杆的圆柱外表面在该孔中滑动。辊可围绕其中心轴线以旋转的方式移动。
如专利文献EP-A-2607636中的示例所示，已知的是提供的挺杆在该挺杆的圆柱外表面上具有垂直于纵向轴线的外部环形润滑凹槽。凹槽形成润滑剂贮存器，以便于凸轮从动件在压注泵的孔中的滑动。例如，用于凸轮从动件的润滑剂可以是用于机动车辆的内燃机的油。
挺杆被制成一个部件，并由机械加工再加工以制造凹槽。机械加工显著地增加了制造凸轮从动件的成本。
发明内容
本发明的目的是提供一种降低成本的经过改进的机械系统。
为此，本发明涉及一种形成凸轮从动件或摇臂的机械系统，该机械系统包括：
支撑元件，
销，其在两个对置端部之间沿第一轴线延伸并且由支撑元件支撑，以及
辊子，其相对于销围绕第一轴线以旋转的方式移动并且适于在凸轮上滚动。
支撑元件包括至少一个第一部分和第二分离部分，当其安装在一起时，它们共同限定支撑元件的外表面上的润滑凹槽。
由于本发明，润滑凹槽通过组装机械系统的部件来形成。没有进一步的机械加工，这降低了生产成本。
根据有利的但非强制性的本发明的其它方面，该机械系统可并入下述特征中的一个或几个：
第一部分是适于接收销的承载体，辊子安装在销上。
第二部分限定支撑元件内部的腔，其适于接收轴或柱塞，用于沿垂直于第一轴线的第二轴线移动机械系统。
第二部分抵靠第一部分的内部台肩。
凹槽的底部由承载体的径向凹进外表面来形成。
凹槽的横向壁由第一部分和第二部分的相应台肩来形成。
支持元件设置有垂直于第一轴线并且开口到润滑凹槽的线性凹槽。
润滑凹槽具有围绕垂直于第一轴线的第二轴线延伸360°的环形形状。
润滑凹槽具有围绕垂直于第一轴线的第二轴线延伸180°的半环形形状。
第一部分和第二部分是金属的，例如由钢制成。
第一部分和第二部分以紧密调整的方式组装。
机械系统包括置于销与辊子元件之间的界面处的轴衬，滚动轴承或滑动轴承。
本发明还涉及用于机动车辆的包括该机械系统的压注泵，以及用于机动车辆的包括该机械系统的阀致动器。
本发明的另一目的是一种用于制造该机械系统的方法，其中：
机械系统的第一部分和第二部分由铸造、冲压，或烧结制成，
组装机械系统(1)，
随后在润滑凹槽上不执行研磨操作。
附图说明
现在将对应于作为说明性示例而不限制本发明目的的所附附图来对本发明进行说明。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主视图，该机械系统包括挺杆、销，以及辊子；
图2是沿图1的平面II的剖面图；
图3是图1的机械系统的后视图；
图4是图1的机械系统的侧视图；
图5是沿图4的平面V的剖视图；
图6是图1的机械系统的俯视图；以及
图7是图1的机械系统的分解剖视图。
具体实施方式
在图1至图7上所表示的机械系统1是凸轮从动件类型的，适于装备用于未示出的机动车辆的压注泵。
系统1包括挺杆10、销30，以及辊子40，它们一起形成滑动轴承。在诸如柴油卡车发动机的重型应用中，没有用于实施滚动轴承的的空间，因此应当使用滑动轴承。销30和辊子40的中心在横向轴线X1上，而挺杆10的中心在纵向轴线Y1上。轴线X1和Y1是垂直的。辊子40适合于在凸轮2上滚动，如图1所示。
挺杆10包括作为承载部分20的第一本体部分，其介于作为底环11的第二本体部分与作为顶环或套筒12的第三本体部分之间。第一环11的中心在轴线Y1上并且限定挺杆10内部的腔13。该腔13适于接收轴或柱塞60，用于沿轴线Y1移动挺杆10。挺杆10具有圆柱外表面S10，其具有中心在轴线Y1上并且沿环11和12以及部分承载本体20延伸的圆形基底。梃杆10可沿轴线Y1在属于压注泵的未示出的孔中来回移动，同时表面S10在该孔中移动。挺杆10，尤其是承载本体20以及环11和12是由金属制成的，例如钢。挺杆10的材料被选为抵抗油的流动和温度的变化。环11和12可以由硬化钢制成。优选地，承载体20没有经过热处理。
沿纵向轴线Y1，挺杆10具有在腔13一侧的第一端部或底部端部10.1，以及在销30和辊子40一侧的第二端部或顶部端部10.2。
另外，挺杆10形成用于销30和辊子40的支撑元件。明确地，挺杆10的承载部分20适于接收销30，辊子40安装在销上。为此，承载部分20包括在轴Y1的两侧以分叉的方式、平行于轴线Y1延伸的两个横向凸缘21和22。凸缘21和22限定它们之间的中间间隙29。每个横向凸缘21和22包括圆柱孔，分别为25和26(图7)。两个孔25和26具有相同的直径，并沿轴线X1延伸穿过凸缘21和22。凸缘21和22具有面向间隙29的内部平面表面，分别为23a和24a。凸缘21和22具有在平面表面23a和24a的对置侧上的外部弯曲表面，分别为23b的和24b。
辊子40具有外圆柱表面41和内圆柱孔42，两者与横向轴线X1合并。
销30包括在两个销端部35与36之间延伸的圆柱外表面32。当销30插入挺杆10的孔25和26中时，表面32用辊子40的孔42来调整，使得辊子40可相对于销30绕轴线X1以旋转的方式移动。销30和辊子40均与轴线X1合并。
轴衬50位于销30与辊子40之间的界面处。轴衬50具有外圆柱表面51和内圆柱孔52。在组装系统1期间，轴衬50的表面51用辊子40的孔42调整，而销30的表面32用轴衬50的孔52来调整，使得辊子40可相对于销30围绕轴线X1以旋转的方式移动。挺杆10支撑销30，销支撑轴衬50，轴衬支撑辊子40。销30、辊子40以及轴衬50的轴线与轴线X1合并。
在组装系统1期间，径向于轴线X1的径向间隙可能出现在销30的表面32与每个孔25和26的内表面之间。由于孔25和26，间隙的存在和大小取决于销30的制造公差。优选地，间隙尽可能的小。
在未描述的变型中，轴衬50被除去或由另一类型的滑动元件或诸如滚针的滚动轴承或具有保持架的滚子轴承来替代。
辊子40适合于在凸轮2上滚动。更精确地，表面41可在凸轮2的外表面上滚动。当凸轮2和辊子40协作时，力F沿轴线Y1施加于表面41上。
在实践中，系统1中的多个区域必须被润滑，以确保系统1的正常操作，所述区域包括销30与辊子40之间的界面。要被润滑的表面包括辊子40的内表面41和销30的外表面32，连同辊子40的侧面43和44以及凸缘21和22的侧面23a和24a一起。
如果表面23a、24a、32、42、43以及44没有被适当地润滑，凸缘21与22、销30与挺杆40之间的摩擦可能会使系统1过热并且加速老化。
环形润滑凹槽3形成在挺杆10的外表面S10上。凹槽3具有垂直于纵向轴线Y1的环形形状。挺杆10还包括若干开孔和孔15和16，以及凹槽71、72和73，设置成用于润滑或者用于不是本发明主题的其它功能。
当本体20和底环11安装在一起时，它们共同限定挺杆10的外表面S10上的环形润滑凹槽3。
底环11包括具有圆柱中空形状、中心在纵向轴线Y1上的第一部分或下部部分11A。下部部分11A限定挺杆10的下部端部10.1。下部部分11A具有直径为D1的外表面S11A。
下部部分11A经由中心在纵向轴线Y1上的环形台肩11B连接至环11的上部部分或第二部分11C。上部部分11C的外表面S11C的直径D2是严格地小于直径D1。
底环11具有突起部11D，其连接至上部部分11C，其具有环形形状并且垂直于纵向轴线Y1朝向轴线Y1延伸。
下部环11的几何构造和尺寸被设计成安装在承载体20中并且限定凹槽3。
承载体20具有在承载体20的下部端部20.1上开口的圆柱内表面27。表面27的直径等于或大致等于底环11的上部部分11C的直径D2。承载体20具有环形形状的内部环形台肩210，其连接至表面27并且在垂直于纵向轴线Y1的平面中延伸。
沿纵向轴线Y1，承载体20的下部端部与台肩20之间的长度L1等于或大致等于台肩11B与环11的上部端部11.1之间的长度。因此，当下部环11安装承载体20内时，突出部11D与台肩210接触。
环11与承载体20以紧密调整的方式组装在一起。可替代地，环11和承载体20通过粘结方式、粘接或焊接结合或安装在一起。
承载体20具有下部部分20A，其具有的外部直径D3严格小于直径D1。部分20A经由台肩20B连接至承载体20的上部部分20C。部分20A和20C具有中心在纵向轴线Y1上的圆柱形形状。台肩20B具有环形形状并且垂直于纵向轴线Y1。上部部分20C的直径稍小于直径D1。
凹槽3的底部由承载体20的下部部分20A的凹进外表面S20A形成。凹槽3的第一横向壁或底壁由底部环11的台肩11B形成。凹槽3的第二横向壁或顶壁由承载体20的台肩20B形成。
挺杆10制成多个分离部分，特别是至少两个部分，从而使得凹槽3不用加工。无需任何机械加工或研磨操作来形成凹槽，这是更为经济的。
承载体20和环11和12可以通过铸造，冲压或烧结来制造。
挺杆10包括平行于纵向轴线Y1的线性凹槽71，72和73。每个凹槽71至73的下部端部开口到环形凹槽3。每个凹槽71至73的上部部分由上部环12堵塞。凹槽71和72与穿过轴线X1和Y1的纵向平面相交。
凹槽73成角度地与凹槽71和72间隔90°。每个凹槽71和72的底部设置有润滑孔洞15。另一个润滑孔洞16直径地对置于凹槽73。润滑孔洞15和16开口到腔13。
在所描绘的实施例中，挺杆10包括三个分离部分，即本体20和环11和12。在一个变型中，挺杆10包括两个分离部件，或者多于3个的多个分离部分。
上部环12具有由直径为D1的外表面S12限定的环形形状。承载部分20的弯曲面23b和24b具有中心在纵向轴线Y1上的圆筒部分的形状并且具有的直径D4等于或略小于上部环12的内圆柱表面121的直径。上部环12被设计成组装至承载部分20。
上部环12阻碍销30沿横向轴线X1来回平移。以这种方式，承载体20允许是一个单件。凸缘21和22属于同一部分。上部环12是用于销30的轴向保持器。因此，挺杆10的设计是简单的。
例如，上部环12也可是用于使系统1在泵的本体内滑动的引导构件。外表面S12具有与下部环11的表面S11A相同的直径D1。承载构件20的上部部分20C的外表面相对于下部部分20A稍微的径向凹进，所以上部部分20C不是用于系统1的滑动的引导部分。
下文将描述组装系统1的方法。
下部环11安装在承载体20上。
轴衬50安装在辊子40的孔42中。辊子元件40以与横向轴线X1对齐的方式置于凸缘21与22之间的中间空隙29中。辊子40的侧面43和44与凸缘21和22的内部表面23a和23b接触。
在辊子40置于承载体20中之后，销30安装在凸缘21和22的两个孔25和26内，并且在辊子40内，更精确地是在轴衬50的内孔52内。
当销30和辊子40安装在挺杆10中时，上部环12围绕辊子40和销30安装在横向凸缘21和22上。上部环12阻碍销30沿横向轴线X1前后平移。
其它非示出的实施例可以在本发明的范围内执行。例如，支撑元件10根据系统1的预期应用可以具有不同的配置。
此外，根据本发明的机械系统1不限于凸轮从动件。例如，系统1可以形成摇臂，其中，支撑元件10是沿平行于轴线X1的枢转轴线以旋转的方式可移动的臂。
根据另一个未示出的实施例，系统1可以包括滚动或滑动轴承，具有的承载元件置于销30与辊子40之间的界面处。
此外，凹槽3不必围绕纵向轴线Y1延伸360°。例如，凹槽3可以是半环形并且围绕纵向轴线Y1延伸180°。
在另一个实施例中，凹槽3形成在承载体20与上部环12之间。
销30和辊子40与挺杆10的组装可以通过不同于套筒20的其它方式来进行。例如，销30可以填塞在孔25和26中。在该变型中，上部环12是不需要的。
此外，不同实施例的技术特征可以全部或部分地彼此组合。因此，机械系统1可以适于应用的特定需求。

Claims (15)

1.一种形成凸轮从动件或摇臂的机械系统(1)，所述机械系统(1)包括：
支撑元件(10)，
销(30)，其在两个对置端部(35,36)之间沿第一轴线(X1)延伸并且由所述支撑元件(10)支撑，以及
辊子(40)，其相对于所述销(30)围绕所述第一轴线(X1)以旋转的方式移动并且适于在凸轮(2)上滚动，
其中，所述支撑元件(10)包括至少第一部分(20)和第二分离部分(11)，当安装在一起时，它们共同限定所述支撑元件(10)的外表面(S10)上的润滑凹槽(3)。
2.根据权利要求1所述的机械系统(1)，其中，所述第一部分(20)是适于接收所述销(30)的承载体，所述辊子(40)安装在所述销上。
3.根据权利要求1所述的机械系统(1)，其中，所述第二部分(11)限定所述支撑元件(10)内部的腔(13)，其适于接收轴或柱塞(60)，用于沿垂直于所述第一轴线(X1)的第二轴线(Y2)移动机械系统(10)。
4.根据权利要求1所述的机械系统(1)，其中，所述第二部分(11)抵靠所述第一部分(20)的内部台肩。
5.根据权利要求1所述的机械系统(1)，其中，所述润滑凹槽(3)的底部由所述承载体(20)的径向凹进外表面(S20A)形成。
6.根据权利要求1至5中的一项所述的机械系统(1)，其中，所述润滑凹槽(3)的横向壁由所述第一部分(20)和所述第二部分(11)的相应台肩(11B,20B)形成。
7.根据权利要求1至5中的一项所述的机械系统(1)，其中，所述支持元件(10)设置有垂直于所述第一轴线(X1)并且开口到所述润滑凹槽(3)的线性凹槽(71,72,73)。
8.根据权利要求1至5中的一项所述的机械系统(1)，其中，所述润滑凹槽(3)具有围绕垂直于所述第一轴线(X1)的第二轴线(Y1)延伸360°的环形形状。
9.根据权利要求1至5中的一项所述的机械系统(1)，其中，所述润滑凹槽(3)具有围绕垂直于所述第一轴线(X1)的第二轴线(Y1)延伸180°的半环形形状。
10.根据权利要求1至5中的一项所述的机械系统(1)，其中，所述第一部分(20)和第二部分(11)是金属的。
11.根据权利要求1至5中的一项所述的机械系统(1)，其中，所述第一部分(20)和第二部分(11)以紧密调整的方式组装。
12.根据权利要求1至5中的一项所述的机械系统(1)，包括置于所述销(30)与所述辊子元件(40)之间的界面(60)处的轴衬(50)，滚动轴承或滑动轴承。
13.一种用于机动车辆的压注泵，包括根据权利要求1至5中的一项所述的机械系统(1)。
14.一种用于机动车辆的阀致动器，包括根据权利要求1至5中的一项所述的机械系统(1)。
15.一种用于制造根据权利要求1至5中的一项所述的机械系统(1)的方法，其中：
所述机械系统(1)的第一部分(20)和第二部分(11)由铸造、冲压，或烧结制成，
组装所述机械系统(1)，
随后不用执行研磨操作。
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