CN105604754B - 形成凸轮从动件或摇杆臂的机械系统 - Google Patents

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Abstract

机械系统(1)形成凸轮从动或摇杆臂，并包括：支撑单元(10)，其包括第一体部件(11)和第二体部件(12)；销(30)，沿第一轴(X1)在相对的两端(35，36)之间延伸，并由所述支撑单元(10)的第一体部件(11)支撑；以及安装在销(30)上的滚轴(40)，其可相对于销(30)围绕第一轴线(X1)转动，且适于在凸轮(2)上滚动。该机械系统(1)还包括：间隔单元(60，70)，该间隔单元(60，70)包括第一体部分(61，71)，其连接到该支撑单元(10)的第二体部件(12)，以及第二体部分(62，72)，其适于通过可移动支撑件(3)支撑。

Description

形成凸轮从动件或摇杆臂的机械系统
技术领域
本发明涉及一种形成凸轮从动件或摇杆臂的机械系统，且包括销和滚轴。本发明还涉及包括该机械系统的注射泵或阀门致动器。
背景技术
通常的，凸轮从动件至少包括挺杆、销和滚轴。挺杆沿纵轴延伸，而销和滚轴居中在横轴。挺杆形成有两个侧面凸缘，限定出位于它们之间的中间空隙且每个侧面凸缘包括一个圆柱孔。滚轴设置在中间空隙中，在两个凸缘和孔之间。销装配在这两个孔中，以使得滚轴可以相对于销围绕其轴转动。销可以被凿密，换言之在相对的两端部塑性变形，以通过压配合制造在挺杆孔中的机械连接。
当凸轮从动件工作时，滚轴与凸轮协作，例如同步于内燃机凸轮轴。其也可以同步于曲轴、平衡轴或任何其它专用轴。凸轮轴的转动导致靠在挺杆上的泵的活塞的周期性位移，以允许燃料被输送。挺杆可在属于注射泵的孔中沿纵轴前后移动，其中挺杆的圆柱外表面在孔中滑动。滚轴可以围绕其中心轴转动。挺杆由可移动单元轴向驱动，例如柱塞或轴。
如通过EP-A-2 607 636中的示例所示，已知提供具有两个凸缘的挺杆，其凸缘具有孔以支撑销的端部，滚轴安装在销的端部上。凸缘中的每个孔具有径向凹槽适于容纳销的凿密的端部的塑性变形径向部分。为装配凸轮从动件，滚轴被安装在挺杆的凸缘之间。然后，销被插入滚轴中，通过凸缘的孔，销的端部通过凸缘支撑。然后，销端部被凿密。
凸轮从动件通常用于汽车的阀门驱动器和注射泵中，且作为预装配单元运送至汽车制造商。不同的应用和不同的制造商意味着不同的几何形状，特别是不同的凸轮从动件尺寸。已知为每种应用来设计具有合适的给定尺寸的锻造挺杆。然而，这不是一种有效的制造方法且锻造部件是昂贵的。
发明内容
本发明的目的是提供一种具有自适应和成本节约的改进的机械系统，促成一种可用于不同应用以降低成本的具有最大限度的标准件的组件。
为此目的，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单元，该支撑单元包括第一体部件和第二体部件；销，其沿第一轴线在相对的两端之间延伸，由所述支撑单元的第一体部件支撑，以及安装在所述销上的滚轴，其相对于销围绕第一轴线转动，且适于在凸轮上滚动。
根据本发明，该机械系统还包括间隔单元，该间隔单元包括第一体部分，其连接到该支撑单元的第二体部件，以及第二体部分，其适于由可移动支撑件支撑。
由于本发明，机械系统单元可以具有标准化设计，且被调整和特定用于每种应用的唯一部件是间隔单元。其允许具有最大数目的单元的标准化生产并因此降低了生产成本。
根据本发明的进一步的方面，其是有益的但不是强制性的，此机械系统可以并入下列特征中的一个或几个：
-支撑单元的第一体部件包括两个支撑凸缘，其提供有容纳销的端部的孔。
-支撑单元的第二体部件包括腔，间隔单元的第一体部分插入和连接在其中。
-间隔单元压配合至支撑单元的腔中。
-间隔单元通过胶合、焊接或者其它合适的方式连接至支撑单元，例如通过销或保持环。
-间隔单元的第一体部分包括至少两个侧面凸缘，其从间隔单元的第二体部分垂直延伸。
-间隔单元包括偶数目的侧面凸缘，每对侧面凸缘直径地设置并面朝彼此。
-侧面凸缘的外表面至少部分的接触支撑单元的腔的内部侧面圆柱表面。
-间隔单元的第一体部分包括管，其提供有外围环形壁的和位于每个端部的开口，以限定出圆柱中空形状。
-管的外圆柱侧面表面接触支撑单元的腔的内侧面圆柱表面。
-间隔单元的第二体部分包括底部支撑件，其提供在支撑单元的相对侧的间隔单元的第一体部分的端部，所述底部支撑件限定出适于由可移动单元支撑的表面。
-底部支撑件是板。
-间隔单元的第二体部分包括底部支撑件，且还包括从所述底部支撑件轴向延伸的边缘。
-间隔单元的第一和第二体部分是两个装配和连接在一起的不同的单元。
-间隔单元的第一和第二体部分通过焊接、胶合、压配合或者其它合适的方式连接，例如通过销或扣环。
-管的外圆柱侧面表面稍高于底部支撑件的边缘的内圆柱侧面表面，所述边缘压配合在管上。
-间隔单元第一和第二体部分形成单一单元。
-间隔单元具有U型形状。
-间隔单元是圆柱形。
-支撑单元是金属的。
-间隔单元是金属的，通过锻造、冲压或烧结获得。
-间隔单元由合成材料制成。
-支撑单元包括具有第一直径的第一外圆柱表面，其适于在孔中滑动，且间隔单元包括具有第二直径的第二外圆柱表面，第一直径和第二直径相等。
-该机械系统包括设置在销和滚轴单元之间的交界面处的滚动轴承、滑动轴承或者轴套。
本发明的另一个目的是用于汽车的注射泵，包括由可移动单元驱动的该机械系统。
本发明的另一个目的是用于汽车的阀门致动器，包括由可移动单元驱动的该机械系统。
附图说明
现在将对应随附的附图解释本发明，其作为说明性示例，不限制本发明的目的。在所附的附图中：
图1是根据本发明的第一实施例的机械系统的横截面视图，其为凸轮从动件类型，包括挺杆、销和滚轴；
图2是图1的机械系统的透视图；
图3是根据本发明的第二实施例的截面视图；以及
图4是图3的机械系统的透视图。
具体实施方式
图1-4中表示的机械系统是凸轮从动件类型，适于装备用于汽车的注射泵或阀门致动器，未示出。
系统1包括挺杆10、销30以及滚轴40。销30和滚轴40居中于横向轴线X1，而挺杆10居中于纵向轴线Y1。轴线X1和Y1垂直。滚轴40适于在凸轮2上滚动，凸轮2以图1中的虚线示出。
挺杆10包括上端的第一体部件11和下端的第二体部件12，两者都居中于轴线Y1。
挺杆10具有直径为D10的圆柱外表面S10，具有圆形底部，居中于轴线Y1，并沿体部件12和部分体部件11延伸。挺杆10可沿轴线Y1前后移动，在属于注射泵的非代表性孔中，其中表面S10在孔中滑动。挺杆10由金属制成，例如钢。挺杆10的材料选择为耐受油流动和温度变化。
挺杆10形成销10和滚轴40的支撑单元。具体的，挺杆10的第一体部件11适于容纳销30，滚轴40安装在销30上。为此目的，第一体部件11包括平行于轴线Y1延伸的两个侧面凸缘21和22。凸缘21和22限定出它们之间的中间空隙29。侧面凸缘21和22中的每个都包括圆柱孔，分别为25、26。孔25和26具有相同的直径，并沿轴线X1延伸通过凸缘21和22
滚轴40具有外圆柱侧面41和内圆柱孔42，两者与横向轴线X1合并。
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被插入挺杆10的第二体部件的孔25和26中时，表面32随滚轴40的孔42调整，以使得滚轴40可以相对于销30围绕轴线X1转动。销30和滚轴40都与轴线X1合并。
多个滚动单元50，例如滚子或针，位于销40和滚轴40之间的交界面处。每个滚动单元50具有外圆柱表面51，其随滚轴40的孔42以及销30的外表面32调整，以使得滚轴40可以相对于销30围绕轴线X1转动。作为替代但未示出的，可以使用轴套或任何其它合适类型的滑动或滚动轴承。
滚轴40适于在凸轮2上滚动。更确切的，表面41可以在凸轮2的外表面上滚动。当凸轮2和滚轴40协作时，沿轴线Y1施加力至表面41上。
挺杆10还包括第二体部件12，其限定出挺杆10中的腔13。该腔13限定出圆柱中空形状，包括上顶部14，环形壁15和底部开口16，居中于纵向轴线Y1。所述环形壁15是圆柱形且包括直径为D10的圆柱外表面S10。
根据图1和图2示出的本发明的第一实施例，机械系统1还包括间隔单元60。
间隔单元60形成为单一部件且包括第一体部分61和第二体部分62，两部分都居中于纵向轴线Y1。
间隔单元60的第二体部分62是板63，限定出垂直于纵向轴线Y1的表面66，且适于接触可移动单元3并由可移动单元3支撑，例如轴或柱塞，由图1中的虚线表示。更确切的，所述可移动单元3提供有垂直于纵向轴线Y1的表面31，其上承载第二间隔单元60的板63。作为替代但未示出的，间隔单元60的板63和可移动单元3可以连接在一起。
间隔单元60的板63具有矩形形状。作为替代，板63是圆形。
间隔单元60的第一体部分61位于可移动单元3的相对侧。所述第一体部分包括两个侧面凸缘64、65，其在可移动单元3的相对方向上从板63的两侧垂直延伸。侧面凸缘65、66平行于纵向轴线Y1，且直径地设置并面朝彼此。作为替代但未示出的，第一体部分61可以包括多于两个延伸自所述板63的凸缘。
凸缘65、66被插入到支撑单元10的腔13中并连接在一起。间隔单元60和支撑单元10随后连接在一起。凸缘65、66靠着由所述腔13的壁15限定的内部侧面圆柱表面17压配合。可替代的，凸缘65、66通过焊接、胶合、或者任何其它合适的方式连接在腔13中，例如通过销或扣环。
间隔单元60由金属制成，例如钢，并通过锻造、冲压或烧结获得。有益的，间隔单元60具有U形形状并由弯曲为两部分的坯料金属片制成，以形成从底板63延伸的凸缘65、66。
由于本发明，机械系统1的所有组成单元可以是标准化的，除了间隔单元60，以使得其可以使用和安装于任何类型或任何尺寸的应用中。特别的，凸缘65、66的纵向长度可以根据应用的几何形状调整，以适应机械系统1和可移动单元3之间的纵向距离。
另外，额外的单元被添加进机械系统1中而不会增加系统重量，因为所述单元被插入挺杆中形成的腔中。
图3和图4示出的本发明的第二实施例，其中相同的单元具有相同的标记，与图1和图2的第一实施例的区别在于机械系统1包括制成为两个不同部件的间隔单元70。
间隔单元70包括第一体部分71和第二体部分72，其都居中于纵向轴线Y1。
间隔单元70的第一体部分71是管，其设置有外围环形壁73和位于每个端部的开口74、75，以限定出圆柱中空形状。可替代的，管71是大的圆柱。
管71限定出外圆柱侧面表面79，其与由支撑单元10的腔13的侧壁15限定的内部侧面圆柱表面17压配合。可替代的，管71通过焊接、胶合、或者任何其它合适的方式连接在腔13中，例如通过销或扣环。
间隔单元70的第二体部分是底部支撑件，包括板76和外边缘77，外边缘77平行于纵向轴线Y1从所述板76轴向延伸。
板76适于与可移动单元3接触并由可移动单元3支撑。更确切的，所述可移动单元3提供有垂直于纵向轴线Y1的表面31，其上承载第二间隔单元70的板76。作为替代但未示出的，间隔单元70的板76和可移动单元3可以连接在一起。
板76的外周包括边缘77。所述边缘77限定出内部侧面圆柱表面78，其直径稍小于管71的外部圆柱侧面表面79的直径。管71和第二体部分72通过压配合管71在边缘77中而连接在一起。可替代的，管71和第二体部分通过焊接、胶合、或者任何其它合适的方式连接，例如通过销或扣环。
由于本发明，机械系统1的所有组成单元可以是标准化的，除了间隔单元70，以使得其可以使用和安装于任何类型或任何尺寸的应用中。特别的，管71的纵向长度可以根据应用的几何形状调整，以适应机械系统1和可移动单元3之间的纵向距离。间隔单元70的第二体部分也可以是标准件，仅管71是可调整的。
有益的，间隔单元70的第二体部分72限定出直径为D72的外圆柱表面S72，直径D72等于挺杆10的外圆柱表面S10的直径D10。
当挺杆10沿轴线Y1在属于注射泵的非代表性孔中前后移动时，表面S10在此孔中滑动。间隔单元70的表面S72形成在所述孔中的用于机械系统1的第二滑动表面并随后确保改进的导向功能。
根据本发明的另一实施例(未示出)，管71和第二体部分72形成单一部件的间隔单元70，管71在一端部74开口，在另一端部75闭合。
另外，不同实施例的技术特征可以，全部或部分，彼此结合。因此，机械系统1可以适于应用的特定需求。

Claims (13)

1.一种机械系统(1)，其形成凸轮从动件或摇杆臂，该机械系统(1)包括：
支撑单元(10)，包括第一体部件(11)和第二体部件(12)，
销(30)，沿第一轴线(X1)在相对的两端(35，36)之间延伸，并由所述支撑单元(10)的第一体部件(11)支撑，以及
安装在销(30)上的滚轴(40)，其相对于销(30)围绕第一轴线(X1)转动，且适于在凸轮(2)上滚动，
该机械系统(1)还包括间隔单元(60，70)，该间隔单元(60，70)包括第一体部分(61，71)，其连接到该支撑单元(10)的第二体部件(12)，以及第二体部分(62，72)，其适于通过可移动支撑件(3)支撑；
其特征在于：
该支撑单元(10)包括具有第一直径(D10)的第一外圆柱表面(S10)，其适于在孔中滑动，且该间隔单元(70)包括具有第二直径(D72)的第二外圆柱表面(S72)，该第一直径(D10)和该第二直径(D72)相等。
2.如权利要求1所述的机械系统，其特征在于：该支撑单元(10)的第二体部件(12)包括腔(13)，该间隔单元(60，70)的第一体部分(61，71)插入和连接在其中。
3.如权利要求2所述的机械系统，其特征在于：该间隔单元(60，70)压配合至该支撑单元(10)的腔(13)中。
4.如权利要求1所述的机械系统，其特征在于：该间隔单元(60)的第一体部分包括至少两个侧面凸缘(64、65)，其从所述间隔单元(60)的第二体部分(62)垂直延伸。
5.如权利要求4所述的机械系统，其特征在于：该间隔单元(60)具有U形形状。
6.如权利要求1所述的机械系统，其特征在于：该间隔单元(70)的第一体部分(71)包括管(71)，其提供有外围环形壁(73)和位于每个端部的开口(74，75)，以限定出圆柱中空形状。
7.如权利要求4所述的机械系统，其特征在于：该第二体部分(62，72)包括底部支撑件(63，76)，其位于该支撑单元(10)的相对侧的间隔单元(60，70)的第一体部分(61，71)的端部，所述底部支撑件(63，76)限定出适于由可移动支撑件(3)支撑的表面。
8.如权利要求7所述的机械系统，其特征在于：该第二体部分(72)还包括从所述底部支撑件(76)轴向延伸的边缘(77)。
9.如权利要求1所述的机械系统，其特征在于：该间隔单元(70)的第一体部分(71)和第二体部分(72)是两个装配和连接在一起的不同的单元。
10.如权利要求8所述的机械系统，其特征在于：该第一体部分(71)的外圆柱表面(79)稍高于该底部支撑件(76)的边缘(77)的内圆柱外表面(78)，所述边缘(77)压配合在该第一体部分(71)上。
11.如权利要求1-8任一项所述的机械系统，其特征在于：该间隔单元(60)形成单一单元。
12.一种用于汽车的阀门致动器，包括如前述权利要求1-11中任一项所述的机械系统(1)，并由可移动支撑件(3)驱动。
13.一种用于汽车的注射泵，包括如前述权利要求1-11中任一项所述的机械系统(1)，并由可移动支撑件(3)驱动。
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