CN106065932A - 凸轮从动件及其制造方法，注射泵和阀促动器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种凸轮从动件(1)，包括挺杆(10)，该挺杆具有定中心在纵轴(Y1)上并且适合于在围绕挺杆的壳体(2)中滑动的柱形外表面(14)；沿着垂直于纵轴的横轴(X1)在两个相反端部之间延伸的销；以及相对于所述销围绕横轴是旋转可动的并适合于在凸轮上滚动的滚动元件。挺杆(10)由复合材料制成，该复合材料与当凸轮从动件(1)操作时在柱形外表面(14)处释放的至少一种干式润滑剂结合。本发明还涉及一种用于机动车辆的注射泵和阀促动器，每个包括这样的凸轮从动件(1)。本发明还涉及一种用于制造这样的凸轮从动件(1)的方法。

Description

凸轮从动件及其制造方法，注射泵和阀促动器
技术领域
本发明涉及一种凸轮从动件。本发明还涉及用于机动车辆的注射泵和阀促动器，每个包括这样的凸轮从动件。本发明还涉及一种用于制造这样的凸轮从动件的方法。
背景技术
EP-A-2607636公开了一种凸轮从动件，包括挺杆，销和滚子。挺杆沿着纵轴延伸，而销和滚子定中心在横轴上。挺杆形成有两个侧向凸缘，界定在它们之间的中间间隙并且每个包括柱形钻孔。滚子被定位在两个凸缘和钻孔之间的中间间隙中。销被配合在两个钻孔中，以使得所述滚子相对于所述销围绕它的轴是旋转可动的。所述销被嵌塞(caulked)，或者塑性变形地，在两个相反端部之上，以通过压配合在所述挺杆钻孔中建立机械连接。
当凸轮从动件在使用中时，滚子与同内燃机凸轮轴同步的凸轮协作。凸轮轴的旋转导致倚靠在挺杆上的泵的活塞的周期性位移，以允许燃料被输送。挺杆沿着纵轴在壳体中是来回可动的，而滚子围绕它的中心轴抵靠所述凸轮是旋转可动的。
传统地，挺杆由聚合物材料制成。然而，在凸轮从动件应用的高的温度和湿度下，聚合物材料引起尺度稳定性和潮湿吸收性的问题。挺杆在壳体中的尺度和容差会变化，其产生了凸轮从动件的故障风险，因此发动机的故障风险。
发明内容
本发明的目的是要提供一种改进的凸轮从动件。
为了该目的，本发明涉及一种凸轮从动件，包括挺杆，该挺杆具有定中心在纵轴上并适合于在围绕挺杆的壳体中滑动的柱形外表面；沿着垂直于纵轴交替地横轴在两个相反端部之间延伸的销以及相对于销围绕横轴是旋转可动的且适合于在凸轮上滚动的滚子元件。根据本发明，挺杆由复合材料制成，该复合材料与当凸轮从动件操作时在柱形外表面处释放的至少一种干式润滑剂结合(integrating)。
由于本发明，挺杆在它的壳体中来回运动的磨损可减少。因此，凸轮从动件的寿命可改善。包含在挺杆中的干式润滑剂提供了除了机油之外的它的挺杆外径的满意的润滑。
根据本发明的其是有利的但不是强制的进一步方面，这样的凸轮从动件可结合以下特征中的一个或若干：
-挺杆包括合成基质，例如由以下制成：聚酰胺(PA)，己二酸聚丙烯酯(PPA)，聚醚酮(PEEK)或聚芳醚酮(PAEK)。
-挺杆包括加强纤维，例如玻璃纤维，碳纤维或对位聚芳族酰胺合成纤维。
-加强纤维和至少一种干式润滑剂占挺杆的重量在28％和32％之间。
-结合到挺杆的至少一种干式润滑剂选自于：石墨，聚四氟乙烯(PTFE)和二硫化钼(MoS2)。
-挺杆由复合材料制成，该复合材料结合两种干式润滑剂，例如石墨和聚四氟乙烯。
-凸轮从动件设置有至少一个防旋转装置，用于防止挺杆在壳体中围绕纵轴的旋转。
-凸轮从动件进一步包括安装在挺杆中并支撑所述销的支撑元件。
-所述支撑元件配合在形成于所述挺杆中的凹陷中。
-每个销端部被安装在形成于挺杆中的半柱形区段和形成于支撑元件中的半柱形区段之间。
-支撑元件是金属插入件，例如由钢制成。
-凸轮从动件包括插入在销和滚子元件之间的轴承。
本发明还涉及用于机动车辆的注射泵，包括如以上限定的凸轮从动件。
本发明还涉及一种用于机动车辆的阀促动器，包括如以上限定的凸轮从动件。
本发明还涉及一种用于制造如以上限定的凸轮从动件的方法，然而该方法包括形成复合材料的挺杆的步骤，所述复合材料与适于在当凸轮从动件操作时在柱形外表面处释放的至少一种干式润滑剂结合。
附图说明
现在将结合附图解释本发明，所述附图作为说明性的例子，没有限制本发明的目的。在附图中：
图1是在包括凸轮从动件的纵轴的第一平面中的根据本发明的凸轮从动件的第一截面图，其示出形成所述凸轮从动件的挺杆，插入件，销和滚子；
图2是在垂直于第一平面并包括凸轮从动件的纵轴的第二平面中的凸轮从动件的第二截面图，其仅示出了挺杆和插入件；
图3是沿着图2的箭头III的凸轮从动件的轴向视图，其仅示出了挺杆和插入件；以及
图4是挺杆的透视图。
具体实施方式
图1到4示出的凸轮从动件1适合于装备一机械系统，例如用于机动车辆的注射泵或者阀促动器。
凸轮从动件1包括挺杆10，插入件20，销30，滚子40和轴套50，一起形成普通轴承。销30，滚子40和轴套50定中心在横轴X1上，而挺杆10定中心在纵轴Y1上。轴X1和Y1是垂直的。挺杆10被安装在壳体2中，为了简化目的仅示出在图2中，属于机械系统。壳体2设置有平行于轴Y1延伸的凹槽3。壳体2优选地由金属制成。挺杆10沿着轴Y1在壳体2中是来回可动的。滚子40适合于在凸轮上滚动，为了简化目的仅部分地示出在图1中。
挺杆10具有定中心在轴Y1上的整个管状形状。挺杆10沿着轴Y1在两个端部11和12之间延伸。挺杆10具有柱形外表面14和柱形内钻孔15。挺杆10也具有两个内突出部分16，形成在轴X1的任一侧上。钻孔15和部分16界定在两个端部11和12处开口的空腔17。空腔17接收穿过端部12的未示出的轴，用于使挺杆10沿着轴Y1运动。表面14适合于在围绕挺杆10的壳体2中滑动。
每个内突出部分具有垂直于轴X1延伸的平面表面61。凹陷62形成在部分16中并且在表面61处开口。凹陷62包括彼此连同的平行六面体区段63和半柱形区段64。区段63和64朝向挺杆10的端部12开口。区段64定中心在轴X1上。
挺杆10进一步设置有从表面14突出并定位在壳体2的凹槽3中的外销18。该销销18形成防旋转装置，防止挺杆10在壳体2中围绕轴Y1旋转。
插入件20包括平面中央部分21和两个平面侧向部分22。插入件20包括连接部分21和22的弯曲部分23。部分22形成两个侧向凸缘，该侧向凸缘在轴Y1的两侧上以分为两部分方式平行于轴Y1从部分21朝向端部11延伸。插入件20包括形成在每个部分22中的半柱形区段24。部分22被配合在相应的凹陷62中，区段24定中心在轴X1上并且朝向区段64开口。插入件20优选地由压印金属板制成，例如，由钢制成。插入件20通过从端部12插入并力配合在凹陷62中与挺杆10组装在一起。
由于插入件20，挺杆10的形状与支撑销30的挺杆相比被简化，没有支撑元件。此外，挺杆10和插入件20每个都可由选择用于特定操作条件的特定材料制成。由此，凸轮从动件1的寿命可被改善。
销30具有在两个销端部34之间延伸的柱形外表面32。滚子40具有在两个侧向面44之间延伸的内柱形钻孔41和外柱形表面42。轴套50具有在两个侧向面54之间延伸的内柱形钻孔51和外柱形表面52。销30的表面32通过轴套50的钻孔51被调节，而轴套50的表面52通过滚子40的钻孔41被调节。
在凸轮从动件1的组装期间，销30的每个端部34被接收在定中心于轴X1上并由区段24和64形成的钻孔中。销，滚子和轴套轴与轴X1合并(merge)。滚子40然后适于在凸轮4上滚动，更确切地说，表面42可在凸轮4的外表面上滚动，同时从动件1可沿着轴Y1来回运动。当滚子40在凸轮4上滚动时，每个区段26承载销30的相应的端部36，滚子40被安装在其上。换句话说，插入件20形成用于销30和滚子40的支撑元件。
根据本发明，挺杆10由复合材料制成，该复合材料与当凸轮从动件1在操作时在柱形外表面14处释放的至少一种干式润滑剂结合。由此，挺杆10在壳体2中来回运动的磨损可减少。因此，凸轮从动件1的寿命可被改进。挺杆10的复合材料被选择为在重量、成本、(对油流和温度变化的)阻力和润滑特性之间的折衷。
优选地，挺杆10包括合成基质，例如以下制成：聚酰胺(PA)，己二酸聚丙烯酯(PPA)，聚醚酮(PEEK)或聚芳醚酮(PAEK)。由此，凸轮从动件1的重量和惯性减小。根据替代实施例，挺杆10可包括若干合成材料。
仍优选地，挺杆10进一步包括加强纤维，例如玻璃纤维，碳纤维或对位聚芳族酰胺合成纤维(已知商标为"Kevlar")。加强纤维允许保持在高的温度和湿度下的挺杆10的尺度稳定性(由于油润滑，以及运送状况)。
仍优选地，集成到挺杆10的至少一种干式润滑剂被选自于石墨(碳(C)和可能其它的成分)，聚四氟乙烯(PTFE)和二硫化钼(MoS2)。
仍优选地，加强纤维和干式润滑剂占挺杆10的重量在28％和32％之间，特别重量的30％。
根据特定实施例，挺杆10结合两种干式润滑剂，例如石墨和PTFE。
其它未示出的实施例可在没有离开本发明的范围的情况下得以实施。
根据未示出的实施例，挺杆10可包括具有各种形状和/或位置的一个或若干防旋转装置18。装置18可与挺杆10形成为一体，例如通过模制，冲压或机械加工。替代地，装置18可被安装在挺杆主体10上，例如通过夹持。此外，挺杆10可设置有两个或更多个防旋转装置18。
根据另一个未示出的实施例，轴套50可由滚动轴承替代，所述滚动轴承包括围绕轴X1分布在销30和滚子40之间的一系列滚针或滚子。
根据另一个未示出的实施例，凸轮从动件1可没有轴承或轴套50，以使得销30和滚子40一起形成普通轴承。在该情况下，销30的表面32通过滚子40的钻孔41调节。
无论什么实施例，挺杆10由复合材料制成，该复合材料与当凸轮从动件1操作时在柱形外表面14处释放的至少一种干式润滑剂结合。
另外，不同实施例的技术特征可整个或部分地彼此组合。由此，凸轮从动件1和它的制造方法可适合于该申请的特定要求。

Claims (15)

1.一种凸轮从动件(1)，包括：
-挺杆(10)，该挺杆具有定中心在纵轴(Y1)上并适合于在围绕挺杆(10)的壳体(2)中滑动的柱形外表面(14)，
-沿着垂直于纵轴(Y1)的横轴(X1)在两个相反端部(34)之间延伸的销(30)，以及
-相对于所述销(30)围绕所述横轴(X1)是旋转可动的且适合于在凸轮(4)上滚动的滚子元件(40)，
其中挺杆(10)由复合材料制成，该复合材料与当凸轮从动件(1)操作时在柱形外表面(14)处释放的至少一种干式润滑剂结合。
2.根据权利要求1所述的凸轮从动件(1)，其中挺杆(10)包括合成基质，例如，由聚酰胺、己二酸聚丙烯酯、聚醚酮或聚芳醚酮制成。
3.根据权利要求1所述的凸轮从动件(1)，其中挺杆(10)包括加强纤维，例如玻璃纤维，碳纤维或对位聚芳族酰胺合成纤维。
4.根据权利要求3所述的凸轮从动件(1)，其中所述加强纤维和至少一种干式润滑剂占挺杆(10)的重量在28％和32％之间。
5.根据前述权利要求1-4中的任一项所述的凸轮从动件(1)，其中结合到挺杆(10)的至少一种干式润滑剂选自于石墨，聚四氟乙烯和二硫化钼。
6.根据前述权利要求1-4中的任一项所述的凸轮从动件(1)，其中挺杆(10)由复合材料制成，该复合材料与两种干式润滑剂，例如石墨和聚四氟乙烯，结合。
7.根据前述权利要求1-4中的任一项所述的凸轮从动件(1)，其中它设置有至少一个防旋转装置(80)，用于防止挺杆(10)在壳体(2)中围绕纵轴(Y1)的旋转。
8.根据前述权利要求1-4中的任一项所述的凸轮从动件(1)，其中凸轮从动件(1)进一步包括安装在挺杆(10)中并支撑所述销(30)的支撑元件(20)。
9.根据权利要求8所述的凸轮从动件(1)，其中所述支撑元件(20)被配合在形成于挺杆(10)中的凹陷(63，64)中。
10.根据前述权利要求8所述的凸轮从动件(1)，其中每个销端部(34)被安装在形成于挺杆(10)中的半柱形区段(64)和形成于所述支撑元件(20)中的半柱形区段(24)之间。
11.根据前述权利要求9到10中的任一项所述的凸轮从动件(1)，其中所述支撑元件(20)是金属插入件，例如由钢制成。
12.根据前述权利要求1-4，9，10中的任一项所述的凸轮从动件(1)，包括插入在销(30)和滚子元件(40)之间的轴承(50)。
13.一种用于机动车辆的注射泵，其中它包括根据权利要求1到12中的任一项所述的凸轮从动件(1)。
14.一种用于机动车辆的阀促动器，其中它包括根据权利要求1到12中的任一项所述的凸轮从动件(1)。
15.一种用于制造根据权利要求1到12中的任一项所述的凸轮从动件(1)的方法，其中所述方法包括形成复合材料的挺杆(10)的步骤，所述复合材料与适合于当所述凸轮从动件(1)操作时在柱形外表面(14)处释放的至少一种干式润滑剂结合。
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