形成凸輪從動(dòng)件或搖臂的機(jī)械系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種機(jī)械系統(tǒng)，形成凸輪從動(dòng)件或搖臂，并且包括設(shè)置有形成潤(rùn)滑劑貯存器的至少一個(gè)凹部的銷(xiāo)或輥。本發(fā)明還涉及一種包括這種機(jī)械系統(tǒng)的注射栗或閥致動(dòng)器。本發(fā)明還涉及一種制造這種機(jī)械系統(tǒng)的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]通常，凸輪從動(dòng)件至少包括挺桿、銷(xiāo)和輥。挺桿沿著縱向軸線(xiàn)延伸，而銷(xiāo)和輥定心于橫向軸線(xiàn)上。挺桿形成有兩個(gè)側(cè)向凸緣，在它們之間限定中間間隙且每個(gè)包括圓柱形孔。輥定位在該中間空隙中，在凸緣和孔之間。銷(xiāo)裝配在這兩個(gè)孔中，使得輥可相對(duì)于銷(xiāo)圍繞其軸線(xiàn)旋轉(zhuǎn)移動(dòng)。銷(xiāo)可以鉚接(換句話(huà)說(shuō)塑性變形)于相對(duì)的端部上，以由挺桿孔中的壓入配合創(chuàng)建機(jī)械連接。
[0003]當(dāng)凸輪從動(dòng)件處于使用中時(shí)，輥與同內(nèi)燃機(jī)凸輪軸同步的凸輪相配合。凸輪軸的旋轉(zhuǎn)導(dǎo)致倚靠著挺桿的栗的活塞發(fā)生周期性位移，以允許燃油得到輸送。挺桿可沿著縱向軸線(xiàn)來(lái)回移動(dòng)，而輥可圍繞其中心軸線(xiàn)旋轉(zhuǎn)移動(dòng)。
[0004]如由EP-A-2607636中的例子所示，已知的是使挺桿設(shè)置有潤(rùn)滑通道。根據(jù)凸輪從動(dòng)件的配置和定向，油潤(rùn)滑劑自由流動(dòng)或通過(guò)這些通道投向輥和銷(xiāo)。當(dāng)輥相對(duì)于挺桿向下定位時(shí)，潤(rùn)滑可以簡(jiǎn)單地通過(guò)重力來(lái)實(shí)現(xiàn)。例如，用于凸輪從動(dòng)件的潤(rùn)滑劑可以是用于機(jī)動(dòng)車(chē)內(nèi)燃機(jī)的油。當(dāng)輥相對(duì)于挺桿向上定位時(shí)，潤(rùn)滑可以通過(guò)栗和加壓噴射器或任何其它合適的裝置來(lái)實(shí)現(xiàn)。在所有的情況下，潤(rùn)滑回路形成通過(guò)凸輪從動(dòng)件及其周?chē)?，以確保所有必需區(qū)域(包括銷(xiāo)和輥之間的交界面)的正常潤(rùn)滑。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是提供一種改進(jìn)的機(jī)械系統(tǒng)。
[0006]為此，本發(fā)明涉及一種機(jī)械系統(tǒng)，形成凸輪從動(dòng)件或搖臂，所述機(jī)械系統(tǒng)包括:支撐元件；銷(xiāo)，其沿著第一軸線(xiàn)在兩個(gè)相對(duì)的端部之間延伸并且由所述支撐元件支撐；以及輥，其可圍繞所述第一軸線(xiàn)相對(duì)于所述銷(xiāo)旋轉(zhuǎn)移動(dòng)并且適于在凸輪上滾動(dòng)。根據(jù)本發(fā)明，所述銷(xiāo)和/或所述輥設(shè)置有在銷(xiāo)與輥之間的交界面形成潤(rùn)滑劑貯存器的至少一個(gè)凹部。
[0007]由于本發(fā)明，在銷(xiāo)與輥之間的交界面的潤(rùn)滑得以改善，銷(xiāo)和輥之間的摩擦得以減小，且可以防止機(jī)械系統(tǒng)內(nèi)部的過(guò)熱。一個(gè)或多個(gè)潤(rùn)滑劑貯存器可以集成到所述銷(xiāo)和/或輥，靠近待潤(rùn)滑的表面。該潤(rùn)滑劑可以是油或優(yōu)選的是油脂，可直接用于所述交界面，而無(wú)需運(yùn)行通過(guò)長(zhǎng)的潤(rùn)滑回路。潤(rùn)滑劑可以是預(yù)定的量并且達(dá)合適的操作時(shí)間。使油循環(huán)通過(guò)該機(jī)械系統(tǒng)的需要得以減少，使得或潤(rùn)滑栗可以省略，或栗的大小及其包含的油的數(shù)量可以減少。
[0008]根據(jù)本發(fā)明有利的但并非強(qiáng)制性的其它方面，這種機(jī)械系統(tǒng)可以包括一個(gè)或多個(gè)以下特征:
[0009]-所述銷(xiāo)設(shè)置有至少一個(gè)凹部，該凹部形成潤(rùn)滑劑貯存器并且成形為在平行于所述第一軸線(xiàn)的方向上延伸的細(xì)長(zhǎng)槽。
[0010]-形成潤(rùn)滑劑貯存器的至少一個(gè)凹部在平行于所述第一軸線(xiàn)的方向上部分地沿著所述銷(xiāo)延伸。
[0011]-所述輥設(shè)置有至少一個(gè)凹部，該凹部形成潤(rùn)滑劑貯存器并且成形為定心于所述第一軸線(xiàn)上的環(huán)形槽。
[0012]-所述銷(xiāo)設(shè)置有形成潤(rùn)滑劑貯存器的至少兩個(gè)凹部。
[0013]-形成潤(rùn)滑劑貯存器的凹部圍繞所述第一軸線(xiàn)規(guī)則分布。
[0014]-所述輥設(shè)置有形成潤(rùn)滑劑貯存器的至少兩個(gè)凹部。
[0015]-形成潤(rùn)滑劑貯存器的凹部沿著所述第一軸線(xiàn)規(guī)則分布。
[0016]-所述銷(xiāo)和所述輥各自設(shè)置有形成潤(rùn)滑劑貯存器的至少一個(gè)凹部。
[0017]-包含在所述至少一個(gè)凹部中的潤(rùn)滑劑是油脂。
[0018]-所述支撐元件設(shè)置有至少一個(gè)潤(rùn)滑通道，用于潤(rùn)滑所述銷(xiāo)與所述輥之間的交界面，特別是一旦包含在至少一個(gè)凹部中的潤(rùn)滑劑被耗盡。
[0019]-所述機(jī)械系統(tǒng)，包括定位在所述銷(xiāo)與所述輥元件之間的交界面的滾動(dòng)軸承、滑動(dòng)軸承或套管。
[0020]-所述機(jī)械系統(tǒng)形成凸輪從動(dòng)件，其中，所述支撐元件是挺桿，其可沿著垂直于所述第一軸線(xiàn)的第二軸線(xiàn)平移移動(dòng)。
[0021]-所述機(jī)械系統(tǒng)形成搖臂，其中，所述支撐元件是可沿著平行于所述第一軸線(xiàn)的樞轉(zhuǎn)軸線(xiàn)旋轉(zhuǎn)移動(dòng)的臂。
[0022]本發(fā)明還涉及一種用于機(jī)動(dòng)車(chē)的注射栗，包括上文所述的機(jī)械系統(tǒng)。
[0023]本發(fā)明還涉及一種用于機(jī)動(dòng)車(chē)的閥致動(dòng)器，包括上文所述的機(jī)械系統(tǒng)。
[0024]本發(fā)明還涉及一種用于制造上文所述的機(jī)械系統(tǒng)的方法。所述方法包括以下步驟:
[0025]a)在所述銷(xiāo)和/或所述輥中形成至少一個(gè)凹部；
[0026]b)采用預(yù)定量的潤(rùn)滑劑填充所述凹部；以及
[0027]c)將所述銷(xiāo)和所述輥連同所述支撐元件安裝在一起。
【附圖說(shuō)明】
[0028]下面參照附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行說(shuō)明，附圖作為說(shuō)明性示例，而不限制本發(fā)明的目的。在附圖中:
[0029]-圖1是根據(jù)本發(fā)明的機(jī)械系統(tǒng)的透視圖，其是凸輪從動(dòng)件型的，包括挺桿、銷(xiāo)和輥；
[0030]-圖2是沿著圖1的平面11的剖視圖。
[0031]-圖3是沿著圖1的平面III的剖視圖。
[0032]-圖4是圖2中細(xì)節(jié)IV的更大比例的局部剖視圖；
[0033]-圖5是圖3中細(xì)節(jié)V的更大比例的局部剖視圖；
[0034]-圖6和7是根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的凸輪從動(dòng)件的分別類(lèi)似于圖4和5的局部剖視圖；
[0035]-圖8是根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施例的凸輪從動(dòng)件的類(lèi)似于圖4的局部剖視圖；
[0036]-圖9是根據(jù)本發(fā)明第四實(shí)施例的凸輪從動(dòng)件的類(lèi)似于圖5的局部剖視圖；
[0037]-圖10是根據(jù)本發(fā)明第五實(shí)施例的凸輪從動(dòng)件的類(lèi)似于圖4的局部剖視圖；以及
[0038]-圖11是根據(jù)本發(fā)明第六實(shí)施例的凸輪從動(dòng)件的類(lèi)似于圖5的局部剖視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0039]圖1至5所示的機(jī)械系統(tǒng)I是凸輪從動(dòng)件型的，適于裝備未示出的用于機(jī)動(dòng)車(chē)的噴射栗。
[0040]系統(tǒng)I包括挺桿10、銷(xiāo)30和輥40，一起形成滑動(dòng)軸承。在重型應(yīng)用比如在柴油卡車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)中，缺乏實(shí)施滾動(dòng)軸承的空間，因此有理由使用滑動(dòng)軸承。銷(xiāo)30和輥40定心于橫向軸線(xiàn)Xl上，而挺桿10定心于縱向軸線(xiàn)Π上。軸線(xiàn)Xl和Π是垂直的。棍40適于在凸輪2上滾動(dòng)，如圖2所示。
[0041]挺桿10包括介于圓柱形部分12和軸承部分20之間的中央部分11。部分12定心于軸線(xiàn)Yl上，并限定空腔13于挺桿10內(nèi)部。此空腔13適于接收軸或柱塞(未示出)，用于沿軸線(xiàn)Yl移動(dòng)挺桿10。挺桿10具有圓柱形外表面14 (具有圓形基底)，定心于軸線(xiàn)Yl上并且沿著部分11、12和局部的部分20延伸。挺桿10可在屬于注射栗的未示出的孔中沿著軸線(xiàn)Yl來(lái)回移動(dòng)，其中表面14在該孔中滑動(dòng)。挺桿10可以由合成材料例如聚酰胺6，6 (PA)或聚醚醚酮(PEEK)制成，或者由金屬例如鋼制成。挺桿10的材料被選擇成抵抗油流動(dòng)及溫度變化。
[0042]此外，挺桿10形成用于銷(xiāo)30和輥40的支撐元件。特別地，挺桿10的軸承部分20適于容納其上安裝有輥40的銷(xiāo)30。為此，軸承部分20在軸線(xiàn)Yl的兩側(cè)上包括以分叉方式從平行于軸線(xiàn)Yl的中央部分11延伸的兩個(gè)側(cè)向凸緣21和22。凸緣21和22在它們之間限定中間間隙29，其中凹底形成在中央部分11上。每個(gè)側(cè)向凸緣21和22包括圓柱形孔，分別為25和26。這兩個(gè)孔25和26具有相同的直徑，并且沿著軸線(xiàn)Xl延伸穿過(guò)凸緣21和22。凸緣21和22具有面對(duì)間隙29的內(nèi)平面，分別為23和24。優(yōu)選地，孔25和26具有圍繞軸線(xiàn)Xl形成的內(nèi)外倒角，以便于將銷(xiāo)30插入孔25和26。
[0043]挺桿10還包括若干個(gè)孔洞和孔15、16、17，用于潤(rùn)滑或并非是本發(fā)明主題的其他功能。由于孔13、15、16、17、29的位置，中央部分11是挺桿1的最厚且最具抵抗力的部分。
[0044]輥40具有外圓柱形表面41和內(nèi)圓柱形孔42，它們?cè)趦蓚€(gè)側(cè)面43和44之間延伸。輥元件40定位在機(jī)械系統(tǒng)I中于銷(xiāo)30之前。更精確地，輥40定位在中間空隙29中，沿著軸線(xiàn)Xl在兩個(gè)凸緣21、22和兩個(gè)孔25、26之間。
[0045]銷(xiāo)30包括在兩個(gè)銷(xiāo)端部35和36之間延伸的圓柱形表面32。當(dāng)銷(xiāo)30被插入挺桿10的孔25和26中時(shí)，表面32隨輥40的孔42被調(diào)整，使得輥40可圍繞軸線(xiàn)Xl相對(duì)于銷(xiāo)30旋轉(zhuǎn)移動(dòng)。銷(xiāo)及輥軸線(xiàn)都與軸線(xiàn)Xl合并。
[0046]輥40適于在凸輪2的外表面上滾動(dòng)，更精確地說(shuō)表面41可以在其上滾動(dòng)。當(dāng)凸輪2和輥40配合時(shí)，力F沿著軸線(xiàn)Yl施加在表面42上。如圖4所示，加載區(qū)域Al限定在表面42上的力F的施加點(diǎn)附近，包括在定心于軸線(xiàn)Yl上的60度的角度β I內(nèi)。換句話(huà)說(shuō)，角度β I在包括軸線(xiàn)Yl并垂直于軸線(xiàn)Xl的橫向平面內(nèi)相對(duì)于軸線(xiàn)Yl打開(kāi)±30度。
[0047]在系統(tǒng)I的組裝過(guò)程中，徑向間隙rcl可相對(duì)于軸線(xiàn)Xl沿徑向存在于銷(xiāo)30的表面32與每個(gè)孔25、26的內(nèi)表面之間。間隙rcl的存在和值取決于銷(xiāo)30的制造公差，如孔25和26。優(yōu)選地，間隙rcl在鉚接步驟之前盡可能地小，并且通過(guò)該鉚接步驟得以進(jìn)一步減小。
[0048]如在EP-A-2607636中所述，銷(xiāo)端部35和36可以通過(guò)壓配合而被分別鉚接在孔25和26中。為此，每個(gè)孔25和26設(shè)置有徑向凹部，分別為27和28，其沿著相對(duì)于軸線(xiàn)Xl的徑向方向Dl從孔25或26延伸。在鉚接步驟中，銷(xiāo)30的塑性變形材料的流動(dòng)進(jìn)入這些凹部27-28。換句話(huà)說(shuō)，每個(gè)徑向凹部27和28適于容納銷(xiāo)30的鉚接端部35、36的塑性變形徑向部分(分別為37或38)。因此，有效且具有抵抗力的機(jī)械連接設(shè)置在挺桿10與銷(xiāo)30之間。
[0049]如圖3所示，在平行于軸線(xiàn)Xl的方向上，間隙rc3可以存在于面23和43之間，而間隙rc4可以存在于面24和44之間。當(dāng)表面41在凸輪2上滾動(dòng)時(shí)，輥40有可能沿軸線(xiàn)Xl發(fā)生移動(dòng)。在這種情況下，間隙rc3增加，而間隙rc4減小，或者間隙rc3減小，而間隙rc4增加。換句話(huà)說(shuō)，當(dāng)輥40圍繞軸線(xiàn)Xl旋轉(zhuǎn)移動(dòng)時(shí)，面23和43很可能滑靠著彼此，或者面24和44很可能滑靠著彼此，在它們之間存在摩擦。因此，面43和44的粗糙度很可能一方面影響挺桿10與輥40之間的交界面處的摩擦，且另一方面影響通過(guò)離心作用而泄漏遠(yuǎn)離該交界面的潤(rùn)滑劑的流動(dòng)。
[0050]實(shí)際上，系統(tǒng)I內(nèi)的多個(gè)區(qū)域須被潤(rùn)滑，以確保系統(tǒng)I的正常操作，包括銷(xiāo)30和40之間的交界面60。要被潤(rùn)滑的表面包括輥40的內(nèi)表面42和銷(xiāo)30的外表面32，連同輥40的側(cè)向表面43,44和凸緣21,22的側(cè)向表面23、24。
[0051]在大多數(shù)已知的凸輪從動(dòng)件中，