CN105465311A - 形成凸轮从动件或摇杆臂的机械系统 - Google Patents

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Abstract

一种形成凸轮从动件或摇杆臂的机械系统(1)，包括：支撑元件(10)，销(30)，沿着第一轴线(X1)延伸在两个相对端之间且由该支撑元件(10)支撑，以及滚子(40)，适合于接收销(30)，安装在该销(30)上，相对于该销(30)围绕该第一轴线(X1)可旋转运动，并且适合于在凸轮(2)上滚动，其中该支撑元件(10)包括：两个分开的部件(10A,10B)，大致是半圆柱状的，每一个具有彼此接触的接触面(A,B)，以及保持装置(20,71,72,123,124)，保持部件(10A,10B)组装在一起。

Description

形成凸轮从动件或摇杆臂的机械系统
技术领域
本发明涉及机械系统，该机械系统形成凸轮从动件或摇杆臂且包括销或滚子，其上提供有至少一个凹槽以形成润滑剂储槽。本发明还涉及包括这样机械系统的喷射泵或阀致动器。本发明还涉及制造这样机械系统的方法。
背景技术
传统上，凸轮从动件包括至少一个随动杆、销和滚子。随动杆沿着纵向轴线延伸，而销和滚子对中在横向轴线上。随动杆形成有两个横向凸缘，限定它们之间的中间间隙，且每一个包括圆柱钻孔。滚子设置在中间间隙中，在两个凸缘和钻孔之间。销配合在两个钻孔中，从而滚子相对于销关于其轴线可旋转运动。销可为在两个相对端部压紧，换言之可塑性变形以通过随动杆钻孔中的压力配合产生机械连接。
在凸轮从动件工作时，滚子与和内燃机凸轮轴线同步的凸轮协作。凸轮轴线的旋转导致设置为抵靠随动杆的泵的活塞周期位移，以允许输送燃料。随动杆在属于喷射泵的钻孔中沿着纵向轴线可前后运动，随动杆的圆柱外表面在该钻孔中滑动。滚子关于其中心轴线可旋转运动。该随动杆的主体是一个工件，通过锻造或再机械加工制造，用于在外表面上形成润滑剂凹槽，这是复杂和昂贵的。
如EP-A-2607636的示例所示，已知提供单件主体的随动杆，单件主体配备有带有孔的两个凸缘，用于支撑滚子安装在其上的销的端部。凸缘上的孔每个具有径向凹槽，适合于容纳销压紧的端部的塑性变形的径向部分。为了装配凸轮从动件，滚子安装在随动杆的凸缘之间。然后，销通过凸缘的孔插设在滚子中，销的端部由凸缘支撑。于是，销的端部被压紧。销的压紧是成本很高的操作且很耗时。此外，随动杆的主体必须机械加工，这是耗时和昂贵的。
发明内容
本发明的目标是提供降低成本的改进的机械系统。
为此，本发明涉及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，沿着第一轴线延伸在两个相对端之间且由支撑元件支撑，以及
滚子，适合于接收销，安装在销上，相对于销关于第一轴线可旋转运动且适合于在凸轮上滚动，
其中支撑元件包括：
两个分开的部件，大致为半圆柱状的，每一个具有彼此接触的接触面，以及
保持装置，保持部件装配在一起。
由于本发明，支撑元件的两个部件允许销容易聚结，而不要求压紧操作或另外的簧片。而且，组装机械系统是简单的。
根据本发明有利但非必须的进一步方面，这样的机械系统可结合下面的一个或几个特征：
-部件是相同的。
-接触面垂直于第一轴线。
-保持装置包括装配在腔体中的装配销，其设置在机械元件的每一个部件的接触面上。
-机械元件的外表面包括两个抗旋转凹槽，其每一个具有属于机械元件的第一件的第一部分和属于机械元件的第二件的第二部分。
-保持装置包括围绕机械元件的第一端装配的第一保持环。
-机械元件的每个件具有支撑销端部的孔。
-孔是盲孔且阻挡销沿着第一轴线平移。
-孔是通孔。
-保持装置包括围绕机械元件的第二端装配的第二保持环，阻挡销沿着第一轴线平移。
-保持环咬合在支撑元件上。
-机械系统包括设置在销和滚子元件之间的界面上的滚动轴承、滑动轴承或衬套。
本发明的另一个目标是用于机动车辆的喷神泵，包括这样的机械系统。
本发明的另一个目标是用于机动车辆的阀致动器，包括这样的机械系统。
本发明的另一个目标是生产这样机械系统的方法，其中：
-销和滚子装配在一起，
-支撑元件的两个件围绕销和滚子装配在一起，
-保持构件装配在支撑元件的部件上。
附图说明
现在，将对照附图说明本发明，附图作为示例性示例，不限制本发明的目的。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分解透视图，其包括随动杆、销和滚子；
图2是图1的机械系统的侧视图；
图3是沿着图2的平面II剖取的截面图；
图4是图1的机械系统的前视图；
图5是沿着图4的平面V剖取的截面图；
图6是图1的随动杆一部分的透视图；
图7是图6的部分沿着箭头F7的侧视图；
图8是根据本发明第二实施例的机械系统的分解透视图；
图9是图8的机械系统的侧视图；
图10是沿着图9的平面X剖取的截面图；
图11是图8的机械系统的前视图；以及
图12是沿着图10的平面XII剖取的截面图。
具体实施方式
图1至7所示的机械系统1是凸轮从动件类型的，适合于配备未示出的机动车辆的喷射泵。
系统1包括随动杆10、保持环20、销30和滚子40，共同形成普通轴承。在诸如柴油卡车的重型设备中，缺乏用于实施滚动轴承的间隙，因此，证明使用了普通轴承。销30和滚子40在横向轴线X1上对中，而随动杆10和环20在纵向轴线Y1上对中。轴线X1和Y1是垂直的。滚子40适合于在凸轮2上滚动，如图2所示。
随动杆10包括通常为半圆柱的第一本体件10A和第二本体件10B。由“分开”，可理解件10A和10B机械上是独立的。随动杆10通过装配不同的本体件10A和10B而形成。
本体件10A和10B界定了在随动杆10内的腔体13。该腔体13适合于接收轴或柱塞60，用于使随动杆10沿着轴线Y1运动。柱塞60优选通过冲压制作。随动杆10在属于喷射泵的未示出的钻孔中沿着轴线Y1可前后运动。
随动杆10，特别的，件10A和10B，柱塞60和保持环20由诸如钢的金属制作。随动杆10的材料选择为抵御油流动和温度变化。保持环20优选通过冲压制作且可热处理，这比其它工艺更加便宜。
随动杆10的件10A和10B是相同的。这对装配随动杆10变得更加容易。每一个具有平面接触面A或B，平行于纵向轴线Y1且垂直于横向轴线X1。当件10A和10B装配在一起时，面A和B接触。
沿着纵向轴线Y1，随动杆10具有第一部分或保持部分11以及在支承部分上的第二部分12，第一部分或保持部分11界定随动杆10在腔体13的侧面的第一端或下端10.1，在支承部分上的第二部分12界定销30和滚子40的侧面的第二端或顶端10.2。保持部分11与保持环20配合，用于装配随动杆10的件10A和10B。
此外，随动杆10形成销30和滚子40的支撑元件。具体而言，随动杆10的支承部分12适合于接收其上安装滚子40的销30。为此，每个件10A和10B的支承部分12包括内盲孔或圆形的凹槽121，适合于接收销30的端部35或36。凹槽121设置在每个件10A和10B的内平面表面S12上。表面S12界定它们之间的中间间隙29。
滚子40具有外圆柱表面41和内圆柱钻孔42，均以横向轴线X1为中心。
销30包括在销端部35和36之间延伸的圆柱外表面32。当销30插入随动杆10的凹槽121中时，表面32适合于滚子40的钻孔42，从而滚子40相对于销30关于轴线X1可旋转运动。沿着横向轴线X1，每个销端部36和36与凹槽121的底部之间具有轴向间隙C。销30和滚子40二者的轴线与横向轴线X1一致。
凹槽121的底部阻挡销30沿着横向轴线X1前后移动。这样，不需要附加件来阻挡销30。因此，简化了随动杆10的设计。
衬套50设置在销30和滚子40之间的界面处。衬套50具有外圆柱表面51和内圆柱钻孔52。在装配系统1期间，衬套50的表面51适应于滚子40的钻孔42，而销30的表面32适应于衬套50的钻孔52，从而滚子40相对于销30关于轴线X1可旋转运动。随动杆10支撑销30，销30支撑衬套50，衬套50支撑滚子40。销30、滚子40和衬套50的轴线与轴线X1一致。
在装配系统1期间，在销30的表面32和每个钻孔25和26的内表面之间在轴线X1的径向上可存在径向间隙。间隙的存在和数值取决于销30以及钻孔25和26的制造公差。优选地，间隙尽可能小。
在没有描述的变化中，衬套50被消除或者由另外类型的滑动元件取代，例如具有塑料保持架的针形滚动轴承，用于汽油发动机的喷射泵。
滚子40适合于在凸轮2上滚动。更准确地说，表面41可在凸轮2的外表面上滚动。当凸轮2和滚子40协作时，力F沿着轴线Y1施加在表面41上。
实际上，系统1内的几个区域必须润滑以保证系统1的适当运行，包括销30和滚子40之间的界面。要润滑的表面包括滚子40的内表面41和销30的外表面32以及滚子40的侧面43和44和凹槽121的侧壁。
如果表面32、42、43和44不适当润滑，凹槽121、销30和随动杆40之间的摩擦可能造成系统1的过热和加速老化。
保持部分11具有圆柱中空形状，对中在纵向轴线Y1上。保持部分11通过对中在纵向轴线Y1上的环形台肩111连接到随动杆10的保持部分12。支承部分12的外圆柱表面的直径大于保持部分11的外圆柱表面的直径。
每个件10A和10B的支承部分12具有内环形凸起，形成朝着轴线Y1垂直于纵向轴线Y1延伸的肋125。在肋125中，腔体，例如孔123和124，设置在随动杆10的面A和B上。
装配销71和72配合在孔123和125内，用于保持面A和B接触。可选地，销71和72在装配期间塑性变形。
保持部分11的几何形状和尺寸设计为配合在保持环20中。
保持环20具有与保持部分11接触的圆柱部分或套筒21以及朝着纵向轴线Y1突出的环形台肩22。随动杆10的下端10.1邻接抵靠台肩22。套筒21具有外圆柱滑动表面S21，旨在滑动抵靠喷射泵的钻孔壁。为此，保持环20是用于机械系统1滑动的引导构件。
保持环20咬合在随动杆10上，或者通过粘合装置装配。
支承部分12的每一个设置有第一外部及线性润滑凹槽16，平行于纵向轴线Y1。支承部分12具有成型为“T”状的第二外部润滑沟槽18，在底部具有润滑孔19。第一凹槽16以及相应的第二凹槽18在直径上相对。
润滑凹槽3设置在随动杆10的外表面上，位于保持环20的顶端和随动杆10的台肩111之间。凹槽3具有环形形状，垂直于纵向轴线Y1。
随动杆10的每个件10A和10B设置有两个抗旋转凹槽14和15，设置在保持部分的外表面上且在随动杆10的顶端10.2上具有顶端开口。每个凹槽14和15的底端由随动杆10的材料封闭。凹槽14和15平行于纵向轴线Y1。每个凹槽具有属于件10A和10B之一的第一部分14或15以及分别属于另一个件10B或10A的第二部分15或14。因此，每个凹槽由两个半件14和15形成，其每一个属于件10A或10B。凹槽14和15在直径上相对。
随动杆的件10A和10B通过锻造工艺或烧结工艺形成。件10A和10B的全部形状，除了孔19、123和124外，可通过锻造工艺获得。不需要附加的机械加工。
下面描述生产系统1的方法。
衬套50配合在滚子40的钻孔42中。滚子元件40设置在中间间隙126中，在凹槽121之间，与横向轴线X1对齐。滚子40的侧面43和44与凸缘21和22的内面23a和23b接触。销30配合在滚子40内，更准确地说，在衬套50的内孔52内。
装配销71和72插入在件10A和10B的孔123和124中。销71和72二者可配合在第一件10A或10B的孔123和124上，或者每个件10A和10B可设置有销71或72。
当销30、衬套50和滚子40装配在一起时，随动杆10的两个件10A和10B在滚子40、衬套50和销30周围装配在一起，其中装配销71和72夹设在件10A和10B之间。
销30在横向轴线X1周围相对于轴承体20可旋转和平移运动。
于是，保持环20插入在随动杆10的保持部分11周围。
不需要压紧操作或附加部件来保持销30在随动杆10内。
图8至12示出了根据本发明第二实施例的机械系统101。机械系统101的与机械系统1对应的相同元件采用相同的附图标记。下面，机械系统101与机械系统1类似的元件不再详细描述，系统1的描述可用于系统101。
机械系统101包括随动杆10、第一保持环20、销30、滚子40、衬套50、柱塞60、装配销71和72以及第二保持环220。
随动杆10由两个分开件10A和10B制造，每一个提供有保持部分11和支承部分12。支承部分12具有通过件10A或10B的两个通孔211，取代盲孔121。
支承部分12具有通过台肩111连接到保持部分11的圆柱下部分223和限定随动杆10的上端部10.1的圆柱上部分224。下部分223的直径大于上部分224的直径。环形台肩225连接部分223和224。
保持部分11的几何形状和尺寸设计为配合在保持环20中。
第二保持环220具有与随动杆10的下部分223接触的圆柱部分或套筒222以及朝着纵向轴线Y1突出的环形台肩225。随动杆10的上端部10.2邻接抵靠台肩226。套筒222具有外部圆柱滑动表面S222，旨在滑动抵靠喷射泵的钻孔壁。为此，保持环220是用于机械系统1滑动的引导构件。
保持环220设置有直径上相对的两个窄槽227和228，在随动杆10的抗旋转凹槽14和15上打开。保持环220咬合在随动杆10上，或者通过粘合装置装配。
生产系统101的方法与上面参考系统1描述的方法类似。另外，第二保持环220配合在随动杆10的件10A和10B周围，用于沿着横向轴线X1前后保持销30。因此，第二保持环220阻挡销30相对于随动杆10沿着轴线10前后平移。
其它未示出的实施例可在本发明的范围内实现。例如，支撑元件10可根据系统1的意在的应用而具有不同的配置。
随动杆10的件10A和10B不是必须相同。
而且，根据本发明的机械系统1不限于凸轮从动件。例如，系统1可形成摇杆臂，其中支撑元件10是沿着平行于轴线X1的枢转轴线可旋转运动的臂。
根据另一个未示出的实施例，系统1可包括滚动或滑动轴承，其轴承元件设置在销30和滚子40之间的界面处。
而且，凹槽3不是必须围绕纵向轴线Y1延伸360°。例如，凹槽3可为半个圆环，围绕纵向轴线Y1延伸180°。
环20和220、销71和72以及孔123和124是保持装置，用于保持装配在一起的件10A和10B。它们可以用其它保持装置置换，例如，激光焊接或粘合装置。
另外，不同实施例的技术特征可彼此全部或部分地结合。因此，机械系统1和101可适合于应用上的具体要求。

Claims (16)

1.一种形成凸轮从动件或摇杆臂的机械系统(1；101)，该机械系统包括：
支撑元件(10)，
销(30)，沿着第一轴线(X1)延伸在两个相对端(35,36)之间且由该支撑元件(10)支撑，以及
滚子(40)，适合于接收销(30)，安装在该销(30)上，相对于该销(30)围绕该第一轴线(X1)可旋转运动，并且适合于在凸轮(2)上滚动，
其中该支撑元件(10)包括：
两个分开的部件(10A,10B)，大致是半圆柱状的，每一个具有彼此接触的接触面(A,B)，以及
保持装置(20,71,72,123,124；220,71,72,123,124)，保持部件(10A,10B)组装在一起。
2.根据权利要求1所述的机械系统(1；101)，其中部件(10A,10B)是相同的。
3.根据权利要求1所述的机械系统(1；101)，其中接触面(A,B)垂直于第一轴线(X1)。
4.根据权利要求1所述的机械系统(1；101)，其中保持装置包括装配在腔体(123,124)中的装配销(71,72)，其形成在机械元件(10)的每个件(10A,10B)的接触面(A,B)中。
5.根据权利要求1所述的机械系统(1；101)，其中机械元件(10)的外表面包括两个抗旋转凹槽(14,15)，该抗旋转凹槽(14,15)的每一个具有属于机械元件(10)的第一件(10A)的第一部分和属于机械元件(10)的第二件(10B)的第二部分。
6.根据权利要求1所述的机械系统(1；101)，其中保持装置包括围绕机械元件(1)的第一端(10.1)装配的第一保持环(20)。
7.根据权利要求1所述的机械系统(1；101)，其中机械元件(10)的每个件(10A,10B)具有支撑销(30)的端部(35,36)的孔(121；221)。
8.根据权利要求4所述的机械系统(1)，其中孔(121)是盲孔，并且阻挡销(30)沿着第一轴线(X1)平移。
9.根据权利要求7所述的机械系统(101)，其中孔(21)是通孔。
10.根据权利要求6和9所述的机械系统(101)，其中保持装置包括第二保持环(220)，该第二保持环(220)围绕机械元件(1)的第二端(10.2)装配，阻挡销(30)沿着第一轴线(X1)平移。
11.根据权利要求6所述的机械系统(1；101)，其中该第一保持环(20)咬合在支撑元件(10)上。
12.根据权利要求10所述的机械系统(1；101)，其中两个保持环(20,220)咬合在支撑元件(10)上。
13.根据权利要求1所述的机械系统(1；101)，包括设置在该销(30)和该滚子元件(40)之间的界面(60)处的滚动轴承、滑动轴承或衬套(50)。
14.一种用于机动车辆的喷射泵，包括根据权利要求1至13中任一项所述的机械系统(1；101)。
15.一种用于机动车辆的阀致动器，包括根据权利要求1至13中任一项所述的机械系统(1；101)。
16.一种生产根据权利要求1至13中任一项所述的机械系统(1；101)的方法，其中：
-将销(30)和滚子(40)装配在一起，
-围绕销(30)和滚子(40)将支撑元件(10)的两个件(10A,10B)装配在一起，
-保持构件(20；220)装配在支撑元件(10)的件(10A,10B)上。
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