CN105649700A - 机械系统、包括其的喷射泵或阀动器及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及机械系统、包括其的喷射泵或阀动器及其制造方法。该机械系统形成凸轮从动件或摇臂,包括支撑元件、沿第一轴线在两个相对端部(36)之间延伸的销(30)和安装在销上的滚筒(40),滚筒可绕第一轴线相对于销旋转地移动,并适于在凸轮上滚动。支撑元件还包括具有支撑销端部的保持构件(20A,20B)的插件(20),保持构件具有切口(21),切口的形状与销端部的形状互补,以通过绕第一轴线的直角转动组装销与插件。销端部均具有平坦表面(38)和外部表面。每个销端部的在销端部的平坦表面和外部表面之间垂直于平坦表面测量的第一尺寸(A)高于销端部的外径(D30)的一半。

Description

机械系统、包括其的喷射泵或阀动器及其制造方法
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,并包括销或滚筒。本发明还涉及一种包括这种机械系统的喷射泵或阀动器。最后,本发明涉及一种用于制造这种机械系统的方法。
背景技术
传统上,凸轮从动件至少包括推杆、销和滚筒。推杆沿纵向轴线延伸,而销和滚筒则定心于横向轴线上。推杆形成有两个横向凸缘,在两个横向凸缘之间定界出中间间隙,每个横向凸缘包括柱形孔。滚筒定位在中间间隙中,位于两个凸缘和孔之间。销装配在两个孔中,使得滚筒可相对于销绕其轴线旋转地移动。销在相对两端可堵缝,换言之塑性变形,以通过压配合在推杆孔中而产生机械连接。
当凸轮从动件工作时,与内燃机发动机凸轮轴同步,滚筒与凸轮协作。凸轮轴的旋转导致泵的停靠推杆上的活塞的周期位移,以允许输送燃料。推杆在属于喷射泵的孔中沿纵向轴线前后移动,推杆的柱形外表面在该孔中滑动。滚筒绕其中心轴线旋转地移动。推杆的主体是一体的,通过锻造制成。
如EP-A-2607636中通过示例示出,已知提供具有一体主体的推杆,配备有两个凸缘,两个凸缘具有孔眼,以支撑销的端部,滚筒安装在销的端部上。凸缘中的孔眼均具有径向凹槽,其适于接收销的堵缝端部的塑性变形径向部分。为了组装凸轮从动件,将滚筒安装在推杆的凸缘之间。然后,经由凸缘的孔眼,将销插入滚筒中,使销的端部由凸缘支撑。然后,堵缝销的端部。执行热处理以预成型堵缝,这是昂贵的。由于堵缝,在销的外径上、推杆凸缘上和推杆的外径上存在一些变形,这是不足的。此外,开发堵缝方案的参数,尤其是负载是复杂和耗时的,并且需要振动(vibrophore)测试。
发明内容
本发明的目的是提供一种改进的机械系统,其易于组装,并具有降低的成本。
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,沿第一轴线在两个相对两端之间延伸;以及
-滚筒,安装在所述销上,可绕第一轴线相对于销旋转地移动,并适于在凸轮上滚动。
支撑元件还包括具有支撑销端部的保持构件的插件。根据本发明:
-保持构件具有切口,切口的形状与销端部的形状互补,以通过绕第一轴线的直角转动组装销与插件;
-销端部均具有平坦表面和外部表面;以及
-每个销端部的垂直于平坦表面测量的第一尺寸(在销端部的平坦表面和外部表面之间)高于销端部的外径的一半。
由于本发明,销和插件切口的形状允许简单地组装销与推杆。
根据本发明的有利的但非强制的其它方面,这种机械系统可结合下列特征中的一个或若干:
-插件的切口具有定心于横向轴线上的截短盘状,平坦表面和销端部的形状与插件切口的形状互补。
-每个销端部的第一尺寸小于切口的截短盘状的平坦嘴部的宽度,销端部的直径等于插件的切口的直径。
-每个销端部的第一尺寸小于平坦表面的长度(垂直于横向轴线获取)。
-机械构件包括在平行于纵向轴线的第一方向上阻挡销的平移的第一轴向抵靠装置,纵向轴线垂直于第一轴线。
-第一轴向抵靠装置突出由支撑元件定界并接收销的空腔之外。
-机械构件包括在与第一方向相反的第二方向上阻挡插件的平移的第二抵靠装置。
-第二抵靠装置包括通过冲压支撑元件的柱形壁而制成的突起。
-插件由分离的部分制成。
-销包括第一部分,其在销端部之间延伸,并具有高于销端部的直径的直径。
-平行于第一轴线,在保持构件之间测量的距离小于或等于销的第一部分的长度。
本发明的另一方面涉及一种用于机动车的喷射泵,包括根据本发明的机械系统。
本发明的另一方面涉及一种用于机动车的阀动器,包括根据本发明的机械系统。
本发明的另一方面涉及一种用于制造这种机械系统的方法,其中:
-滚筒装配在销周围,
-销端部插入切口内,销端部的平坦表面平行于纵向轴线,纵向轴线垂直于第一轴线,
-销绕第一轴线相对于插件旋转90°,
-插件、销和滚筒插入支撑元件内。
附图说明
在不限制本发明的目的的情况下,作为说明性示例,现在根据附图解释本发明。在附图中:
-图1是凸轮从动件类型的根据本发明的机械系统的透视图;
-图2是沿图1上的平面II的截面图;
-图3是图1和2的机械系统的销组件的透视图;
-图4是在组装期间的销组件的侧视图;以及
-图5是组装好的销组件的侧视图。
具体实施方式
图1至5所示机械系统1是凸轮从动件类型的,适于装配在用于机动车的喷射泵(未示出)中。
机械系统1包括支撑元件或推杆10、插件20、销30和滚筒40,它们一起形成普通轴承。在诸如柴油机发动机的重型应用中,缺乏实施滚动轴承的空间,由此在零件30和40之间使用普通轴承。销30和滚筒40定心于横向轴线X1,而推杆10定心于机械系统1的纵向轴线Y1。轴线X1和Y1是垂直的,它们具有交点P1。滚筒40适于沿中心线在凸轮2(在图1中仅部分地示出)上滚动。更确切地,滚筒40的外部表面41可在凸轮2的外表面上滚动。当凸轮2和滚筒40协作时,沿纵向轴线Y1对表面41施加力F。
空腔C10定界在推杆10内。该空腔C10适于接收轴或柱塞(未示出),以沿轴线Y1移动推杆10。推杆10可在属于喷射泵的未示出孔中沿轴线Y1前后移动。
推杆10具有沿纵向轴线Y1定心的柱形壁或裙部11,具有位于柱塞一侧的第一端或下端10.1以及位于销30和滚筒40一侧的第二端或上端10.2。柱形壁11的内部表面S11定界出空腔C10。
滚筒40具有定心于横向轴线X1上的内部柱形孔42。销30包括柱形外表面32,其在销端部35和36之间延伸,具有截短盘状。表面32随着滚筒40的孔42调节,使得滚筒40可绕轴线X1相对于销30旋转地移动。销30和滚筒40轴线两者定心于横向轴线X1上。销30包括在销端部35和36之间延伸的第一部分39,该部分的直径大于销端部35和36的直径D30。
衬套50位于销30和滚筒40之间的界面处。衬套50具有外部柱形表面51和内部柱形孔52。在组装系统1期间,衬套50的表面51随着滚筒40的孔42调节,而销30的表面32随着衬套50的孔52调节,使得滚筒40可绕横向轴线X1相对于销30旋转地移动。销30、滚筒40和衬套50轴线定心于轴线X1上。
插件20由三个分离的部分制成,并包括与纵向轴线Y1大致平行的第一保持部分20A和第二保持部分20B以及垂直于保持部分20A和20B的连接部分20C。
每个保持部分20A和20B具有截短盘状的切口21,用于接收销30的端部35或另一端部36。切口21定心于横向轴线X1上。
保持部分20A和20B具有像柱形的一部分那样弯曲的凸形外部表面S20,其定心于纵向轴线Y1上,具有大致等于推杆10的内部表面S11的直径的直径。
每个保持部分20A和20B包括朝向推杆10的下端10.1突出的若干腿部22,例如两个腿部。每个腿部22装配进连接部分20C的对应凹口23中。
连接部分20C是垂直于纵向轴线Y1的平坦的盘,具有大致等于推杆2010的内部表面S11的直径的直径。
销30的端部35和36具有工具协作构件37,例如六角插座。销端部35和36的上部38是平坦的,所以销端部35和36具有与插件20的切口21的形状互补的形状。销端部均具有外部表面,其是柱形的,具有弓形基底。该外部表面的弓形形状定心于轴线X1上,并形成所关注的销端部35或36的周界的一部分,平坦表面38形成剩余部分。换言之,销端部35和36具有截短盘状,或者换言之,截短柱形形状。
每个销端部35和36的垂直于平坦表面38测量的第一尺寸A(在平坦表面38与销端部35和36的外部表面上离平坦表面38最远的位置之间)小于平坦表面38的垂直于横向轴线X1测量的长度B。
第一尺寸A高于销端部35和36的外径D30的一半。外径D30对应于弓形外部表面的直径。
在空腔C10内垂直于纵向轴线Y1在保持部分20A和20B之间测量的距离D等于销30的第一部分39的长度C(沿横向轴线X1获取)。距离D优选地平行于轴线X1测量。
第一尺寸A大致等于但是优选地稍微小于切口21的截头盘状的平坦嘴部的宽度W21。销端部35和36的直径D30稍微大于切口21的直径D21,以在各部分20A、20B和30之间获得压配合。为了增加压配合的强度,距离D可以严格小于长度C。
尺寸A、B、C、D、D21、W21和D30之间的关系允许销30安装在插件20中。
当为金属时,销30可通过烧结或锻造而制成。作为变型例,销30可由合成材料制成,并在其外径上用钢插件二次成型。
推杆20具有在推杆10的上端10.2上方突出空腔C10之外的突片12。突片12形成第一轴向抵靠装置。突片12相对于空腔C10位于外部。每个销端部35和36由在横向轴线X1的一侧和另一侧延伸的两个突片12阻挡。例如,突片12可通过弯曲推杆10的一部分而制成。
在每对突片12之间,推杆10的上端10.2具有抗旋转构件15,用于当推杆装配在柱形体中时阻挡推杆10的旋转。抗旋转构件15由相对于壁或裙部11径向向外延伸的突片形成。
为了制造机械构件1,滚筒40和衬套50装配在销30周围。
然后,通过将保持构件20A和20B的腿部22装配在连接部分10C的凹口23内,将连接部分20C组装到保持构件20A和20B。
销端部35和36插入切口21内,销30的平坦表面38平行于纵向轴线Y1,如图4所示。
然后,借助与插座37协作的工具,销30相对于插件20绕横向轴线X1旋转90°,直到销30的平坦表面38垂直于纵向轴线Y1,并背离连接部分20C为止。然后,达到图5的构造。因为切口21的平坦嘴部小于销端部35和36的直径D30,所以销30相对于插件20沿纵向轴线Y1的平移在两个相反方向上受到阻挡。因此,销30通过直角转动与插件20组装起来。
可选地,可在切口21的顶部执行冲压操作,以避免销30相对于插件20旋转。作为变型例,冲压操作由实施粘合装置来代替。
然后,将由插件20、销30、滚筒40和衬套50形成的销组件插入推杆10内,直到其与推杆10的突片12抵靠为止。
然后,当插件20已装配在推杆10内时,通过冲压壁或裙部11制造突起14。
在第一方向上,从推杆10的下端10.1朝向上端10.2,销30沿纵向轴线Y1的平移由推杆10的突片12阻挡。因此,第一方向平行于纵向轴线Y1。
在与第一方向相反的第二方向上,从推杆10的上端10.2朝向下端10.1,销30沿纵向轴线Y1的平移由第二轴向抵靠装置停止,第二轴向抵靠装置由突伸进空腔C10内的突起14形成。
推杆10的柱形壁或裙部11形成保留装置,用于阻挡销组件20、30、40、50沿横向轴线X1的平移。
机械构件1易于组装。推杆10的重量较轻,组装机械系统1的过程简单,因此,开发的时间较短,投入比较便宜。
插件20的切口21是刚性的,经受低应力。销30和推杆10不会经受变形。因此,易于控制轴承间隙。
当组装完成时,可以热处理机械构件1。
在未示出变型例中,消除了衬套50,或者用另一类型的轴承或滑动元件(比如具有塑料保持架的滚针轴承,用于汽油发动机的喷射泵)替代衬套。
其它未示出实施例在本发明的范围内实施。例如,支撑元件或推杆10可具有不同的构造,这取决于机械系统1的预期应用。
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可形成摇臂,其中,支撑元件10是可沿平行于轴线X1的枢转轴旋转地移动的臂。
销30与插件20通过直角转动的组装可通过与截短盘状不同的形状的协作来完成。
此外,不同实施例的技术特征可以彼此组合(完整地或部分地)。因此,机械系统可适于应用于特定需求。

Claims (14)

1.一种形成凸轮从动件或摇臂的机械系统(1),所述机械系统包括:
-支撑元件(10);
-销(30),沿第一轴线(X1)在两个相对端部(35,36)之间延伸;以及
-滚筒(40),安装在所述销(30)上,能够绕所述第一轴线(X1)相对于所述销(30)旋转地移动,并适于在凸轮(2)上滚动,
所述支撑元件(10)还包括具有支撑销端部(35,36)的保持构件(20A,20B)的插件(20),其中:
-所述保持构件(20A,20B)具有切口(21),所述切口的形状与所述销端部(35,36)的形状互补,以通过绕所述第一轴线(X1)的直角转动组装所述销(30)与所述插件(20);
-所述销端部(35,36)均具有平坦表面(38)和外部表面;以及
-每个销端部(35,36)的在销端部(35,36)的平坦表面(38)和外部表面之间垂直于平坦表面(38)测量的第一尺寸(A)高于所述销端部(35,36)的外径(D30)的一半。
2.如权利要求1所述的机械系统(1),其特征在于,所述插件(20)的切口(21)具有定心于所述第一轴线(X1)的截短盘状,所述销端部(35,36)的平坦表面(38)和形状与所述插件(20)的切口(21)的形状互补。
3.如权利要求2所述的机械系统(1),其特征在于,所述第一尺寸(A)小于所述切口(21)的截短盘状的平坦嘴部的宽度(W21),销端部(35,36)的直径(D30)等于所述插件(20)的切口(21)的直径(D21)。
4.如权利要求2或3所述的机械系统(1),其特征在于,所述第一尺寸(A)小于所述平坦表面(38)的垂直于所述第一轴线(X1)获取的长度(B)。
5.如权利要求1至3任一项所述的机械系统,其特征在于,所述机械系统包括在平行于纵向轴线(Y1)的第一方向上阻挡所述销(30)的平移的第一轴向抵靠装置(12),所述纵向轴线垂直于所述第一轴线(X1)。
6.如权利要求5所述的机械系统,其特征在于,所述机械系统包括第一轴向抵靠装置(12),其突出到由支撑元件(10)定界并接收所述销(30)的空腔(C10)之外。
7.如权利要求5所述的机械系统(1),其特征在于,所述机械系统包括在与所述第一方向相反的第二方向上阻挡所述插件(20)的平移的第二抵靠装置(14)。
8.如权利要求7所述的机械系统(1),其特征在于,所述第二抵靠装置包括通过冲压所述支撑元件(10)的柱形壁(11)而制成的突起(140)。
9.如权利要求1至3任一项所述的机械系统(1),其特征在于,所述插件(20)由分离的部分制成。
10.如权利要求1至3任一项所述的机械系统(1),其特征在于,所述销(30)包括第一部分(39),其在所述销端部(35,36)之间延伸,并且直径大于所述销端部(35,36)的直径(D30)。
11.如权利要求10所述的机械系统(1),其特征在于,平行于所述第一轴线(X1)在所述保持构件(20A,20B)之间测量的距离(D)小于或等于所述销(30)的第一部分(39)的长度(C)。
12.一种用于机动车的喷射泵,包括根据权利要求1至11任一项所述的机械系统(1)。
13.一种用于机动车的阀动器,包括根据权利要求1至11任一项所述的机械系统(1)。
14.一种用于制造根据权利要求1至11任一项所述的机械系统(1)的方法,其中:
-将滚筒(40)装配在销(30)周围;
-将销端部(35,36)插入切口(21)内,所述销端部(35,36)的平坦表面(38)平行于纵向轴线(Y1),所述纵向轴线垂直于第一轴线(X1);
-将所述销(30)相对于插件(20)绕所述第一轴线(X1)旋转90°;
-将所述插件(20)、所述销(30)和所述滚筒(40)插入支撑元件(10)内。
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