机械系统,注射泵和阀促动器以及制造方法
【专利摘要】本发明涉及机械系统(1)，包括具有主体(11)的随行件(10)，限定以第一轴(X1)为中心的两个孔(258)的支撑元件(20)，包括两个相反的端部的销(30)，每个端部被装配在两个孔(258)之一中，以及沿着第一轴(X1)位于两个孔(258)之间且相对于销(30)围绕第一轴(X1)是旋转可动的。根据本发明，支撑元件(20)不同于主体(11)并固定到其上，以及支撑元件(20)还包括与其形成为一体的至少一个防旋转装置(24)。本发明还涉及注射泵和包括这样的机械系统(1)的阀促动器。本发明还涉及一制造方法。
【专利说明】机械系统，注射泵和阀促动器以及制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种机械系统。本发明还涉及一种注射泵以及一种阀促动器，该阀促动器用于机动车辆中，例如用于汽油发动机汽车中，每个阀促动器包括这样的一种机械系统。本发明还涉及用于制造这样的机械系统的方法。
【背景技术】
[0002]传统地，属于注射泵的凸轮从动件包括至少一随行件(tappet)，辊和为青铜制或钢制的销。辊和销以横轴为中心，而随行件沿着纵轴延伸。随行件形成有两个横向凸缘，界定它们之间的中间间隙并且每个包括圆柱形的孔，或者为倾斜的孔。所述辊位于两个凸缘和孔之间的中间间隙中。销被装配在两个孔中，以使得辊相对于销围绕它的轴是旋转地可动的。所述销然后可在两个相反端被堵缝，换句话说塑性变形以通过压配合在随行件孔中来建立机械连接。
[0003]当凸轮从动件在使用中时，辊和与内燃机凸轮轴同步的凸轮协作。凸轮轴的旋转导致靠在所述随行件上的泵的活塞周期的位移，以允许供给燃料。随行件沿着纵轴是来回可动的。
[0004]实际上，凸轮从动件围绕它的纵轴的角取向引起横轴/销和辊相对于该纵轴的角取向。在不正确的取向的情况下，辊和凸轮之间的协作是不合适的并且辊旋转会被阻碍。换句话说，围绕纵轴的不正确的取向会引起凸轮从动件、注射泵和发动机的故障。
[0005]已知的是通过将附加部件固定到所述随行件来给凸轮从动件提供防旋转功能。文献 TO-A-2010/048968，US-B-7210437 和 US-A-2008/190237 描述了这样的设置有防旋转装置的凸轮从动件的例子。该装置在围绕随行件的孔的导引下滑动，由此确保凸轮从动件的正确的取向并防止围绕它的纵轴的它意外的旋转。然而，其增加了这些凸轮从动件的子部件的数量。它们的组装被弄得更复杂且时间更长。
【发明内容】
[0006]本发明的目的是要提供一种设置有防旋转功能的改进的机械系统，例如凸轮从动件。
[0007]为此，本发明涉及一机械系统，包括具有主体的随行件；限定以第一轴为中心的两个孔的支撑元件；包括两个相反的端部的销，每个端部适于装配在两个孔之一中；以及沿着第一轴定位在两个孔之间且相对于销围绕第一轴是旋转地可动的的辊元件。
[0008]根据本发明，支撑元件不同于主体并且固定在其上，以及支撑元件还包括与其形成为一体的至少一个防旋转装置。
[0009]由于本发明，机械系统在同一部件上提供有防旋转功能以及销支撑功能，没有使用附加的部件。机械系统的设计和它的组装得以简化。防旋转装置相对于销轴的位置更精确。防旋转装置防止支撑元件在围绕该支撑元件的孔中旋转，其例如是凸轮从动件的随行件。
[0010]根据本发明的是有利的但不是必需的进一步的方面，这样的机械系统可以结合以下特征的一个或若干:
[0011]-防旋转装置是突出的销。
[0012]-防旋转装置具有弯曲部分和径向部分。
[0013]-防旋转装置是支撑元件的仅有部分，其相对于主体的中心轴在径向上比随行件的主体突出得更远。
[0014]-随行件的主体具有柱形的内孔，其界定接收所述支撑元件的空腔。
[0015]-支撑元件被夹持在主体内.
[0016]-支撑元件力配合(force-fitted)在主体内。
[0017]-支撑元件以一游隙安装在主体内，然后通过压接、熔焊或锡焊固定到所述主体。
[0018]-支撑元件通过所述主体的局部变形部被固定到所述主体。
[0019]-机械系统包括与所述支撑元件形成为一体的至少两个防旋转装置。
[0020]-支撑元件包括至少一个表面，其倚靠在主体的至少一个表面上以使得施加在辊元件上的载荷经由这些表面至少部分地从支撑元件传递到所述主体。
[0021]-主体由合成材料，例如由聚酰胺或聚二醚酮，制成。
[0022]-主体由金属，例如由钢，制成。
[0023]-支撑元件由金属，例如由钢，制成，并且被冲压以形成防旋转装置和包括所述孔的凸缘。
[0024]-机械系统包括插入所述销和辊元件之间的轴承。
[0025]-机械系统构成一凸轮随动件，随行件沿着垂直于第一轴的平移轴是可动的并且辊元件适合于在凸轮的外表面上滚动。
[0026]本发明还涉及一种用于机动车辆的注射泵，其装备有如上所述的机械系统。
[0027]本发明还涉及用于机动车辆的阀促动器，其装备有如上所述的机械系统。
[0028]本发明还涉及用于制造如上所述的机械系统的方法，其中防旋转装置通过冲压与所述支撑元件形成为一体，然后支撑元件通过夹持、压接、熔焊和/或锡焊被固定到所述主体。
【专利附图】
【附图说明】
[0029]现在将与作为示例性例子的没有限制本发明的目的的附图结合解释本发明。在附图中:
[0030]图1是凸轮从动件类型的根据本发明的机械系统的侧视图，所述机械系统包括随行件、插入件和辊；
[0031]图2是沿着图1的箭头II的顶视图；
[0032]图3和4是分别沿着图2的线II1-1II和沿着线IV-1V的截面图，其示出销和支撑所述辊的轴承；
[0033]图5是一透视图，其示出属于图1到4的机械系统的随行件和插入件，没有销、轴承和棍；
[0034]图6是沿着图5的箭头VI的插入件的侧视图；
[0035]图7是一透视图，其示出根据本发明的第二实施例的机械系统；以及
[0036]图8是类似于图4的截面图，其示出图7的机械系统。
【具体实施方式】
[0037]图1到6所示的机械系统I为凸轮从动件类型的，适于装备用于机动车辆优选地用于汽油发动机汽车的注射泵，未示出。
[0038]系统I包括随行件10，插入件20，销30，辊40和轴承50。销30，辊40和轴承50以横轴Xl为中心，而随行件10以纵轴Yl为中心。轴Xl和Yl是垂直的。在图1到6的实施例中，轴承50由滚针52组成。替代地，它可以由圆筒形辊或滑动衬套组成。
[0039]随行件10包括筒形主体11，其以轴Yl为中心且在上边缘12和下边缘13之间延伸。主体11具有柱形的外表面14和柱形的内孔15，该孔界定所述随行件10内的空腔16。该空腔16适合于接收沿着轴Yl在随行件10之后的活塞或推杆，未示出。该空腔16还适合于接收插入件20。随行件10在未示出的属于注射泵或发动机的孔中，通过表面14滑入该孔中，沿着轴Yl是来回可动的。随行件10可由合成材料制成，例如聚酰胺6，6(PA)或聚二醚酮(PEEK)，或者由金属制成，例如钢。随行件10的材料被选择为是耐油和它的添加剂以及温度变化的。
[0040]插入件20包括中心芯体21和四个横向的凸片22，23，25和26，该四个凸片从中心部21与轴Yl相反地，然后部分地沿着与轴Yl平行的方向，延伸。每个凸片22，23，25和26包括弯曲部分，分别为221，231，251和261，其从所述芯体21与轴Yl相反地延伸然后从径向弯曲到上方；以及轴向部分，分别为222，232，252和262，其沿着与轴Yl平行的方向延伸。部分222和223围绕轴Yl弯曲并且适合于倚靠在随行件10的孔15上。部分252是包括弯曲的上表面253、两个平面的下表面254和柱形的孔258的横向凸缘。部分262是包括弯曲的上表面263、两个平面的下表面264和柱形的孔268的横向凸缘。插入件20形成用于销30、辊40和轴承50的支撑元件。具体地说，插入件20的孔258和268适合于接收销30，在该销30上安装有辊40和轴承50。当插入件20被固定到随行件10时，两个横向凸缘252和262平行于Yl以分叉方式在轴Yl的两侧上延伸，表面254和264倚靠在边缘12上。凸缘252和262界定在它们之间的中间间隙27。两个孔258和268沿着相同的轴Xl延伸过凸缘252和262并且具有相同的直径。
[0041]此外，根据本发明，防旋转装置24与插入件20形成为一体。装置24是一销，该销沿着与垂直于轴Xl和Yl的轴Zl平行的方向从凸片23突起。销24具有弯曲部分241和径向部分242。部分241沿着轴Yl从凸片23延伸然后沿着轴Zl与轴Yl相反地弯曲。部分242沿着轴Zl与轴Yl相反地延伸。部分242包括两个横向面243以及上下面244。当系统I被操作时，销24以及更确切地面243与在所述孔中形成为围绕随行件10的未示出的导引槽协作。由此，销24防止随行件10在该孔中围绕轴Yl旋转。根据注射泵的构造，销24的下面和上面244可形成端部止停部，该端部止停部适于抵靠导引槽或另一部件的末端。
[0042]插入件20优选地由金属制成，例如诸如XC75的钢。插入件20的材料被选择为是耐油流、温度变化和机械应变的。插入件20优选地通过冲压形成。换句话说，元件21到26被界定在平面金属板中，然后通过冲压形成。孔洞28被界定在部分221，231，251和261之间，以便节省材料并且避免当插入件20通过冲压变形时的裂缝。插入件20被夹持在主体11内，优选地力配合的。替代地，插入件20通过径向上到轴Yl—游隙地安装在主体11内，然后例如通过压接、熔焊或锡焊固定到主体11。销30包括在两个销端部35和36之间延伸的柱表面32。实际上，销端部35和36适合于分别在孔258和268中被堵缝。销30由金属制成，例如钢或青铜。如果是钢制的，那么销30优选地在堵缝步骤之前经过热处理。更确切地说，销端部35和36可刚好在堵缝步骤之前经过感应淬火步骤。
[0043]辊40具有外面的柱表面41和以轴Xl为中心的内部的柱形的孔42。表面41是用来倚靠在与内燃机凸轮轴同步的未示出的凸轮的外表面上。表面41优选地经过热处理以增加它的对载荷和/或磨损的抵抗力。
[0044]滚针轴承50包括平行于轴Xl延伸并且匀称地分布在轴Xl周围的一系列滚针52。滚针52被插入销30的表面32和辊40的表面42之间。
[0045]在系统I的组装期间，辊40和滚动轴承50在销30之前位于两个凸缘252和262之间的中间间隙27中。然后销30被插入到插入件20的孔258和268内以及插入滚动轴承50内。最后，销端部35和36在孔258和268中被堵缝。在该阶段，辊40相对于销30围绕轴Xl是旋转地可动的。销轴、辊轴和滚动轴承轴与轴Xl合并在一起。辊40然后适于滚动，更确切地说它的表面41可在未示出的凸轮的外表面上滚动。
[0046]实际上，施加在辊40的表面41上的载荷被传递到滚动轴承50，然后到销30，然后到插入件20，然后到随行件10以及到位于随行件10的空腔16内的未示出的活塞或推杆。插入件20的芯体21以接触方式倚靠在该部件上。表面254和264以接触方式倚靠在边缘12的表面上，以使得施加在辊40上的载荷至少部分地经由这些表面从支撑元件20传递到主体11上。然而，由于本发明，施加在辊40上的大部分载荷由插入件20接收而不是随行件10，然后被传递到活塞或推杆。随行件10沿着轴Yl来回滑动但承受很少的机械应变。
[0047]根据本发明，插入件20具有三不同的功能。插入件20形成用于销30的支撑元件。插入件20包括与其形成为一体的防旋转装置24。插入件20与位于空腔16内部的活塞或推杆接触，用于载荷传递。
[0048]图7和8示出根据本发明的第二实施例的机械系统I。仅与相对于第一实施例的不同之处在以下被描述。
[0049]主体11包括局部变形部120和140，用于固定插入件20到随行件10。变形部120被制成在变形部140之后。关于图7和8的例子，主体11包括分布在边缘12的五个变形部120和匀称地分布轴Yl周围的四个变形部140。变形部140可通过冲击主体11的外表面14制成，由此包括形成在外表面14上的凹陷141和形成在内表面15上的朝向轴Yl的突起142。插入件20的部分221，231，251和261与空腔16内部的突起142支承接触(bearingcontact)，由此防止插入件20在空腔16内朝向边缘13移动。变形部140在将插入件20安装在主体11内之前或之后被制成。变形部120是通过使边缘12的材料沿着轴Yl冲击插入件20制成的，由此防止插入件20在边缘12处移动到空腔16外面。由于变形部120和140,20通过压接被固定到主体11。
[0050]其他的未示出的实施例可实施为没有离开本发明的范围。例如，随行件10，插入件和/或辊元件40可具有不同的构造，例如取决于系统I的预期应用。根据另一个例子，装置24的数量、形状和位置可变化而没有离开本发明的范围。
[0051]根据未示出的实施例，系统I可以构成一摇臂，其中支撑元件10不是随行件以及其中辊元件40被固定到一臂和一随行件，例如作用于阀杆上。
[0052]根据另一个未示出的实施例，系统I不包括滚动轴承50，而销30和辊40 —起形成简单的轴承。的确地，在重载应用中，例如在柴油运货车引擎中，没有用于实施滚动轴承50所涉及的空间和/或过大的载荷，由此证明简单轴承的使用是正确的。替代地，轴承50可由衬套替代。
[0053]根据另一个未示出的实施例，系统I包括两个防旋转装置24。例如，两个防旋转装置24可形成在凸片23上并且调整成平行于轴Yl，以便它们可位于同一槽中，该槽形成为在孔中围绕随行件10。替代地，两个防旋转装置24可关于轴Yl在直径上相对，使第一装置形成在凸片23上，第二装置形成在凸片24上。
[0054]无论实施例如何，系统I是以使得支撑元件20不同于主体11并且固定在其上。此夕卜，支撑元件20包括与其形成为一体的至少一个防旋转装置24。该防旋转装置24适合于装配在围绕主体11的槽中并且在该槽中滑动。
[0055]另外，不同实施例的技术特征可整个地或部分地彼此结合。由此，机械系统I和它的制造方法可适合于应用的具体要求。
【权利要求】
1.一种机械系统(1)，包括: 包括主体(11)的随行件(10)， 限定以第一轴(Xl)为中心的两个孔(258,268)的支撑元件(20)， 包括两个相反的端部(35，36)的销(30)，每个端部适于装配在所述两个孔(258，268)之一中，以及 辊元件(40)，该辊元件沿着所述第一轴(Xl)位于所述两个孔(258，268)之间并且相对于所述销(30)围绕所述第一轴(Xl)是旋转可动的， 其特征在于，所述支撑元件(20)不同于所述主体(11)并且固定在该主体上，以及所述支撑元件(20)还包括与其形成为一体的至少一个防旋转装置(24)。
2.根据权利要求1所述的机械系统(I)，其特征在于，所述支撑元件(20)被夹持在所述主体(11)内。
3.根据权利要求2所述的机械系统(I)，其特征在于，所述支撑元件(20)是力配合在所述主体(11)内的。
4.根据权利要求1所述的机械系统(I)，其特征在于，所述支撑元件(20)以一游隙被安装在所述主体(11)内，然后通过压接、熔焊或锡焊被固定到所述主体(11)。
5.根据权利要求4所述的机械系统(I)，其特征在于，所述支撑元件(20)通过所述主体(11)的局部变形部(120 ；140)被固定到所述主体(11)。
6.根据权利要求1所述的机械系统(I)，其特征在于，它包括与所述支撑元件(20)形成为一体的至少两个防旋转装置(24)。
7.根据权利要求1所述的机械系统(I)，其特征在于，所述支撑元件(20)包括至少一个表面(254，264;221，231，251，261)，该至少一个表面倚靠在所述主体(11)的至少一个表面(12 ；142)上，以使得施加在所述辊元件(40)上的载荷经由这些表面(12，254，264 ;142，221,231,251,261)至少部分地从所述支撑元件(20)传递到所述主体(11)。
8.根据权利要求1所述的机械系统(I)，其特征在于，所述主体(11)由合成材料制成。
9.根据权利要求1所述的机械系统(I)，其特征在于，所述主体(11)由金属制成。
10.根据权利要求1所述的机械系统(I)，其特征在于，所述支撑元件(20)由金属制成并且被冲压以形成所述防旋转装置(24)和包括所述孔(258，268)的凸缘(252，262)。
11.根据权利要求1所述的机械系统(I)，其特征在于，它包括插入所述销(30)和所述辊元件(40)之间的轴承(50)。
12.根据权利要求1所述的机械系统(I)，其特征在于，它构成凸轮随动件，其中所述随行件(10)沿着垂直于所述第一轴(Xl)的平移轴(Yl)是可动的，以及其中所述辊元件(40)适合于在凸轮的外表面上滚动。
13.一种用于机动车辆的注射泵，其特征在于，它包括根据权利要求1到12中的任一项所述的机械系统(I)。
14.一种用于机动车辆的阀促动器，其特征在于，它包括根据权利要求1到12中的任一项所述的机械系统(I)。
15.一种用于制造根据权利要求1到12中的任一项所述的机械系统(I)的方法，其特征在于，通过冲压，所述防旋转装置(24)与所述支撑元件(20)形成为一体，然后所述支撑元件(20)通过夹持、压接、熔焊和/或锡焊被固定到所述主体(11)。
【文档编号】F16H53/06GK104514655SQ201410510117
【公开日】2015年4月15日 申请日期:2014年9月28日 优先权日:2013年9月27日
【发明者】N.贝鲁特, C.钱邦尼奥, B.豪维斯普雷, S.维奥尔特, F.钱帕洛 申请人:Skf公司