CN106884751B - 具有间隔件的凸轮从动辊装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种凸轮从动辊装置，包括：沿轴线方向的挺杆主体(12)；安装在挺杆主体中的插入件(18)；至少安装在所述插入件上的销(14)；以及，安装在所述销上的辊(16)。该装置还包括间隔件(20)，该间隔件(20)配有：被安装成轴向抵靠所述插入件的主体(44)和与所述插入件配合用于将所述间隔件固定到所述插入件的保持装置(46、48)。

Description

具有间隔件的凸轮从动辊装置
技术领域
本发明涉及用于汽车或工业应用中的凸轮从动辊装置(cam follower rollerdevice)的领域。
本发明的一个有利应用是在用于(特别是机动交通工具的)内燃机的燃料喷射泵中使用凸轮从动辊装置。本发明的另一个有利应用是在用于控制内燃活塞式发动机的阀的摇臂系统中使用该装置。
背景技术
此类凸轮从动辊装置通常包括外挺杆主体(tappet body)、安装在挺杆主体上的销和可相对于销围绕其轴线旋转移动的辊。当凸轮从动辊装置在燃料喷射泵中使用时，该辊与(与内燃机凸轮轴或曲轴同步的)凸轮协作。凸轮轴或曲轴的旋转导致抵靠挺杆主体的泵的活塞的周期性位移，以允许输送燃料。
还已知的是，提出了具有安装在挺杆主体中作为行程传递部件的插入件的凸轮从动辊装置。EP-A1-2853738中描述了一种装置，其包括这样的插入件，在所述挺杆主体支撑所述插入件的同时该插入件支撑销。
此类凸轮从动辊装置通常作为预装配单元被运送给机动交通工具制造商或系统供应商。装置的轴向长度可以根据应用和制造商或系统供应商的规格来调整。已知要根据为每个应用和为每个制造商或系统供应商调整的给定尺寸来设计被锻造的挺杆主体。
发明内容
本发明的一个目的是提供一种单一凸轮从动辊装置，其具有适当且节约成本的设计。
在一个实施方式中，凸轮从动辊装置包括：沿轴线方向的挺杆主体；安装在挺杆主体中的插入件；至少安装在所述插入件上的销；以及，安装在所述销上的辊。
该装置还包括间隔件，该间隔件配有：被安装成轴向抵靠插入件的主体和与插入件配合用于将所述间隔件固定到所述插入件的保持装置。可供选择地，保持装置可与挺杆主体配合，用于将所述间隔件固定到主体。
因此，对于每个应用和对于每个制造商或系统供应商，挺杆主体以及插入件可具有标准化的设计。间隔件的长度是要为不同的应用和制造商或系统供应商调整的装置的唯一特征。这导致制造成本的降低。因为间隔件配有保持装置，凸轮从动辊装置组成单一装配件，其能够被交易和运输。
因为此类装置包括挺杆主体和彼此分离的间隔件，所述间隔件的主体的材料的密度有利地小于所述挺杆主体的材料的密度。因此，装置的重量能够得到限制。
作为一种优选方式，间隔件的主体被安装在与销和辊相对的一侧上轴向抵靠插入件。间隔件可相对于挺杆主体轴向向外突起。
在一个实施方式中，间隔件的主体包括被安装成轴向抵靠插入件的桥台式表面(abutment surface)，保持装置相对于所述桥台式表面轴向突起。每个保持装置可包括配有钩部的凸耳，该钩部被轴向设置在相对于插入件与桥台式表面相对的一侧上。所述钩部可通过塑性变形得到。
在另一个实施方式中，间隔件的保持装置在主体的外表面上形成。保持装置可包括与在挺杆主体的内表面上形成的内螺纹相配合的外螺纹。
主体和保持装置可一体形成。
在一个实施方式中，该装置还包括垫圈，该垫圈固定在挺杆主体中并且被安装在与销和辊相对的一侧上轴向抵靠插入件。作为一种有利方案，垫圈可以是弹性的垫圈。
在一个实施方式中，插入件包括中心部分和至少两个侧面突出部，每个突出部都包括容纳壳体，销的端部可安装到该容纳壳体中。间隔件的主体可被安装成与插入件的中心部分轴向接触。
在一个实施方式中，挺杆主体包括轴向阻挡装置，用于将销维持在容纳壳体中。
附图说明
通过研究以非限制性示例方式给出的并且通过附图示出的具体实施方式的详细描述，将更好地理解本发明及其优点，在附图中：
-图1是根据本发明的第一实施例的凸轮从动辊装置的横截面图，
-图2是图1中II-II处的截面图，
-图3是图1中装置的分解透视图，
-图4是根据本发明第二实施例的凸轮从动辊装置的间隔件的透视图，
-图5是图4中间隔件的夹头的透视图，
-图6是根据本发明的第三实施例的凸轮从动辊装置的横截面图，
-图7是图6中装置的间隔件在变形步骤之前的透视图，
-图8是根据本发明的第四实施例的凸轮从动辊装置的横截面图，以及
-图9是图8中装置的分解透视图。
具体实施方式
如图1至3中所示，凸轮从动辊装置10包括：沿轴线12a延伸的外挺杆壳体或主体12；沿垂直于轴线12a的轴线14a延伸的轴或销14；安装在销上并可相对于所述销旋转的辊16；以及，安装在所述挺杆主体中的行程传递部件或插入件18。插入件18支撑销14，同时挺杆主体12支撑所述插入件。如下面将要描述的，装置10还包括间隔件20，该间隔件20被安装在与辊16相对的一侧上轴向抵靠插入件18。在所公开的实施方式中，辊16直接安装在销14上。可供选择地，滚动轴承或滑动轴承可在径向上介于辊16和销14二者之间。
挺杆主体12为一体制成。在所公开的实施例中，主体12具有管形形状。挺杆主体12包括圆柱形轴向外表面和圆柱形轴向内孔或内表面。所述内表面限定空腔22，其中插入件18和销14位于该空腔22内。辊16相对于挺杆主体12的上边缘12b轴向向外突出。在所公开的实施例中，挺杆主体12被去掉了任何在外表面和内表面之间用于安装销14的通孔。
插入件18为一体制成。插入件18可优选由金属(例如钢)制成，或者由塑性材料制成。插入件18与挺杆主体12是分体的。在所公开的实施例中，插入件18完全容纳在由挺杆主体12限定的空腔22内。
插入件18包括基础部分或中心部分24和从所述中心部分延伸出来并彼此相面对的两个侧面部分或侧面突出部26、28。插入件的突出部26、28从中心部分24朝向挺杆主体的上边缘12b延伸。插入件18的横截面为U形。辊16设置在突出部26、28之间。辊16设置在突出部26、28之间。凹状的凹部30、32设置在每个突出部的自由端以容纳销14。两个凹部30、32沿轴线14a延伸穿过突出部26、28，并且具有相同直径。凹部30、32形成适于容纳销14的端部的容纳壳体。所述销14的每个端部由两个突出部26、28中的一个支撑。销14由插入件18支撑。
挺杆主体12还包括用于相对于所述主体轴向地阻挡销14和辊16的装置34、36。轴向阻挡装置34、36阻挡销14在从挺杆的下边缘12c朝着上边缘12b的方向上的平移。轴向阻挡装置34、36与挺杆主体12一体制成。在所示实施例中，这些装置34、36在上边缘12b处设置到挺杆主体的内表面上。轴向阻挡装置34、36限定容纳壳体，每个容纳壳体面向插入件的容纳壳体30、32中的一个，从而一起限定出用于销14的端部的圆柱形孔。可供选择地，可以设置间隔件，该间隔件包括制成为侧面突出部的厚度并彼此相面对的圆柱形通孔，销14的端部被固定在所述通孔中。在所示的实施例中，挺杆主体12由例如聚酰胺之类的合成材料制成。挺杆主体12优选通过模塑(moulding)形成。可供选择地，挺杆主体12可以由金属以经济的方式(例如通过切割、冲压和折弯)制成。
挺杆主体12还包括设置在所述主体的内表面上并且径向向内突出的两对两个轴向肋状部(未显示)。每对肋状部在轴向上延伸到轴向阻挡装置34、36。每对肋状部相对于彼此间隔开以限定一空间，插入件的突出部26、28中的一个就位于该空间中。因此，每个突出部26、28在周向上位于一对两个肋状部之间。肋状部与突出部26、28配合以防止插入件18相对于挺杆主体12在圆周方向上移动。
装置10还包括环形的安全垫圈40，该安全垫圈40被容纳在由挺杆主体12所限定的空腔22内并且被安装成与插入件18轴向接触。垫圈40使得由插入件18、销14和辊16所形成的单元能够保持在挺杆主体12中。垫圈40在与辊14和销16相对的一侧上轴向抵靠插入件18。垫圈40轴向抵靠插入件的中心部分24。在所公开的实施例中，垫圈40是弹性的垫圈，例如波浪形垫圈，以便在插入件18上施加持久的轴向预紧。可供选择地，可提供扁平的垫圈。垫圈40可以在圆周方向上有开口。
多个突起部42在挺杆主体12的内表面上形成并且径向向内延伸，以便在轴向上将垫圈40挡在所述主体内。突起部42与挺杆主体12一体形成。突起部42在圆周方向上有规律地间隔开。垫圈40在一侧轴向接触抵靠插入件18，而在另一侧轴向接触挺杆主体的突起部42。可供选择地，在挺杆主体12的内表面上可设置环形的突起部。
在该实施例中，借助于垫圈40通过挺杆主体12支撑插入件18。可供选择地，插入件18可通过挺杆主体12直接支撑，而无需在插入件18与挺杆主体12之间有垫圈的介入，例如通过在挺杆主体的内表面上形成与插入件相配合的径向突起部。
间隔件20在与辊16和销14相对的一侧上轴向支承插入件18。间隔件20在轴向上支承插入件的中心部分24。间隔件20延伸到通过挺杆主体12限定的空腔22，并且相对于所述主体的下边缘12c轴向向外突起。下边缘12c和上边缘12在轴向上限定了挺杆主体12。
间隔件20包括配有上端侧径向表面44a的主体44，该上端侧径向表面44a与插入件18轴向接触，并且更准确地说是与所述插入件的中心部分24轴向接触。上径向表面44a被安装成轴向抵靠中心部分24的下表面。主体44还包括下端侧径向表面44b，该下端侧径向表面44b用于与(未显示的)可移动构件(比如燃料喷射泵的活塞)相接触。在所公开的实施例中，主体44实质上具有圆柱形的形状。可供选择地，主体44可具有不同的形状，例如U形形状。在另一个变体中，间隔件20还可包括插入件，该插入件部分地二次模塑(overmoulded)在主体44中并且限定了用于与燃料喷射泵的活塞相接触的端面。
间隔件20还包括在轴向上从主体44朝着销14和辊16延伸的凸耳46、48。每个凸耳46、48在轴向上从主体的上端侧径向表面44a延伸出来。每个凸耳46、48相对于所述上端侧径向表面44a在轴向上突起。每个凸耳46、48延伸穿过在间隔件的中心部分24的平坦侧面与垫圈40之间径向限定的空间。在所公开的实施例中，间隔件包括两个凸耳。可供选择地，可以预见有三个或更多个凸耳。
每个凸耳46、48都配有钩部50、52，以便形成相对于插入件18的、间隔件的轴向保持装置。每个钩部50、52径向向内从相应的凸耳46、48延伸出来。每个钩部50、52从相应的凸耳46、48的上端径向突出。每个钩部50、52在轴向上面对着插入件的中心部分24的上表面。在每个钩部50、52和中心部分24之间可设置微小的轴向间隙。可供选择地，每个钩部50、52可轴向支承插入件18。每个钩部50、52在轴向上相对于插入件的中心部分24设置到与间隔件的主体44相对的一侧上。每个钩部50、52在轴向上相对于中心部分24设置到辊16和销14的一侧上。
作为一种优选方案，间隔件20可由塑性材料(例如PA 6.6)制成，或者由金属材料(例如铝)制成。在所公开的实施例中，间隔件20通过模塑一体形成。作为一种优选方式，间隔件的主体44的材料的密度小于挺杆主体12的材料的密度，以便限制装置10的重量。在所公开的实施例中，间隔件20为一体制成。可供选择地，间隔件20可包括两个或更多个部分。
装置10按如下方式装配。在第一步骤中，将插入件18、销14和辊16引入挺杆主体12内。插入件18从下边缘12c引入，直至销14轴向抵靠阻挡装置34、36。在第二步骤中，间隔件20通过简单的轴向推动被固定到插入件18。凸耳46、48在径向上弹性变形，以使得间隔件20夹在插入件18上。凸耳46、48使得能够相对于插入件18轴向保持间隔件。
在第一个被公开的实施例中，配有钩部50、52的凸耳46、48与主体44一体形成。在图4上显示的第二实施例中，其中相同的部件被给定相同的参考标记，间隔件20的区别仅在于，将两个分离的夹头56、58固定到主体44。相对于主体的上端侧径向表面44a，每个夹头56、58在轴向上突起。每个夹头56、58被插入到在主体44的径向表面44a上形成的通孔(未标记)中。每个夹头56、58可通过折弯和切割金属片来制成。因为在该实施例中，两个夹头56、58是相同的，所以在此处仅描述其中之一。
正如在图5上更清楚地显示的，夹头56为一体制成。夹头56包括凸耳56a，该凸耳56a相对于主体的上端侧径向表面44a突出(图4)，并且配有弯曲的钩部56b。该钩部56b朝着主体的径向表面44a从凸耳56a延伸出来。钩部56b在凸耳56a的上端延伸出来。夹头56还包括翼部56c，该翼部56c从凸耳56a的下端延伸出来并且被设计成固定所述夹头和间隔件20。
在图6上所述的第三实施例(其中相同的部件被给定相同的附图标记)与第一实施例的区别在于，间隔件的每个凸耳46、48包括钩部60、62，这些钩部60、62通过所述凸耳的局部塑性变形得到。每个钩部60、62在径向上从相应的凸耳46、48延伸出来。每个钩部60、62被设置在相应的凸耳46、48的自由端。每个钩部60、62在轴向上支承插入件的中间部分24的上表面。在该实施例中，为了插入工具，两个通孔64、66在每个侧面上都形成为挺杆主体12的厚度。
装置10按如下方式装配。在第一步骤中，将插入件18、销14和辊16引入挺杆主体12内部。在第二步骤中，间隔件20被安装成轴向接触插入件18。在该步骤中，如图7所示，去掉了间隔件的凸耳46、48的钩部。
随后，在第三步骤中，每个钩部60、62通过相应的凸耳46、48的自由端的塑性变形来形成。该变形通过镦锻(upsetting)每个凸耳46、48的部分材料来实现，从而使得所述材料发生蠕变在轴向上抵靠插入件18并且在径向上朝外。由此导致在形状上的相互作用，从而防止间隔件20相对于插入件18在轴向上移动。该变形是通过借助于被插入到挺杆主体的通孔64、66中的工具的径向推动得以实现的。每个钩部60、62可通过热铆接(hot-riveting)或超声焊接(ultrasonic bonding)形成。
在前面的实施例中，通过与插入件18的配合实现了间隔件20的轴向保持，从而得到了单个的单元。在图8和9中所示的第四实施例中(其中相同的部件被给定相同的附图标记)，间隔件的主体44包括外螺纹70，该外螺纹70在主体44的外表面上形成并且与在挺杆主体12的内表面上形成的内螺纹72啮合，啮合位置接近挺杆主体的下边缘12c。在该实施例中，间隔件20固定到挺杆主体12。类似于前面的实施例，间隔件20在轴向上支承插入件18。

Claims (15)

1.一种凸轮从动辊装置，包括：沿轴线方向的挺杆主体(12)；安装在所述挺杆主体中的插入件(18)；至少安装在所述插入件上的销(14)；以及，安装在所述销上的辊(16)，
其特征在于
所述装置还包括间隔件(20)，所述间隔件(20)配有：被安装成轴向抵靠所述插入件的主体(44)和保持装置(46、48；56、58；70)，所述保持装置(46、48；56、58；70)与所述插入件配合用于将所述间隔件固定到所述插入件，或者与所述挺杆主体(12)配合用于将所述间隔件固定到所述挺杆主体(12)。
2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述间隔件的主体(44)的材料的密度小于所述挺杆主体(12)的材料的密度。
3.如权利要求1或2所述的装置，其特征在于，所述间隔件的主体(44)被安装在与所述销(14)和所述辊(16)相对的一侧上轴向抵靠所述插入件(18)。
4.如权利要求1或2所述的装置，其特征在于，所述间隔件(20)相对于所述挺杆主体(12)轴向向外突起。
5.如权利要求1或2所述的装置，其特征在于，所述间隔件的主体(44)包括被安装成轴向抵靠所述插入件(18)的桥台式表面(44a)，所述保持装置(46、48；56、58)相对于所述桥台式表面轴向突起。
6.如权利要求5所述的装置，其特征在于，每个保持装置包括配有钩部(50、52；56b；60、62)的凸耳(46、48；56、58)，所述钩部(50、52；56b；60、62)被轴向设置在相对于所述插入件(18)与所述桥台式表面(44a)相对的一侧上。
7.如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述钩部通过塑性变形得到。
8.如权利要求1或2所述的装置，其特征在于，所述间隔件的保持装置(70)在所述主体(44)的外表面上形成。
9.如权利要求8所述的装置，其特征在于，所述保持装置包括与在所述挺杆主体(12)的内表面上形成的内螺纹(72)相配合的外螺纹(70)。
10.如权利要求1或2所述的装置，其特征在于，所述主体(44)和所述保持装置(46、48；70)为一体形成。
11.如权利要求1或2所述的装置，还包括垫圈(40)，所述垫圈(40)固定在所述挺杆主体(12)中并且被安装在与所述销(14)和所述辊(16)相对的一侧上轴向抵靠所述插入件(18)。
12.如权利要求11所述的装置，其特征在于，所述垫圈(40)是弹性的垫圈。
13.如权利要求1或2所述的装置，其特征在于，所述插入件(18)包括中心部分(24)和至少两个侧面突出部(26、28)，每个突出部都包括容纳壳体(30、32)，所述销(14)的端部能安装到所述容纳壳体(30、32)中。
14.如权利要求13所述的装置，其特征在于，所述间隔件的主体(44)被安装成与所述插入件的中心部分(24)轴向接触。
15.如权利要求13所述的装置，其特征在于，挺杆主体(12)包括轴向阻挡装置(34、36)，用于将所述销(14)维持在所述容纳壳体(30、32)中。
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