CN105090406A - 适于装备形成凸轮或摇臂的机械***的制造辊子的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种制造辊子(40)的方法，其适于装备形成凸轮从动件或者摇杆臂的机械***，该辊子(40)的中心在中心轴线(X1)上，并且该辊子包括：适于在凸轮上滚动的外圆柱表面(41)；适于容纳属于机械***(1)的销的内圆柱孔(42)；以及相对中心轴线(X1)径向延伸的两个侧面。该方法包括一加工步骤，其中，各圆形凹槽(46)彼此同心的形成在辊子(40)的至少一个侧面上。本发明还涉及一种包括该辊子(40)的机械***。

Description

适于装备形成凸轮或摇臂的机械***的制造辊子的方法
技术领域
本发明涉及一种制造辊子的方法，其适于装备形成凸轮从动件或摇杆臂的机械***。本发明还涉及一种包括该辊子的机械***。本发明还涉及一种包括该机械***的注射泵或阀动器。
背景技术
专利文件EP-A-2607636描述了用于注射泵的凸轮从动件的一示例。
经典地，凸轮从动件包括至少一个推杆，销以及辊子。销和辊子的中心在横向轴线上，而推杆沿纵向轴线延伸。推杆上形成有两个侧部凸缘，其限定凸缘之间的中间间隙，并且每个凸缘包括圆柱孔。辊子置于两个凸缘和两个孔之间的中间间隙中。销安装在两个孔中，使得辊子可相对于销围绕其轴线旋转移动。销可以在两个对置端部铆缝，换言之为塑性变形，以通过在推杆孔中压配合来创建机械连接。
辊子制造期间，已知用两个研磨盘研磨辊子的侧面。该辊子通过设置在两研磨盘之间的间隙移动。该间隙具有与辊子期望的宽度相等的预定宽度。由于研磨盘的粗糙度以及辊子与研磨盘之间的相对运动，该研磨操作在辊子的侧面上制得随机痕迹。
当凸轮从动件在使用时，辊子与凸轮合作，其中该凸轮与内燃机的凸轮轴同步。凸轮轴的旋转导致抵靠推杆的泵的活塞的周期性位移，以允许传送燃料。推杆沿着纵向轴线可向后和向前移动，而辊子围绕其中心轴线可旋转移动。辊子的侧面可以滑动抵靠推杆的侧部凸缘，侧面与侧部凸缘之间具有摩擦。
事实上，由研磨操作制得的随机痕迹可能易于通过离心作用造成在辊子的侧面与推杆的侧部凸缘之间的界面处的油泄漏。此外，这些随机痕迹可能增加该界面处的摩擦。因此，可能妨碍凸轮从动件的运行，这不能令人满意。
发明内容
本发明的目的是提供一种制造辊子的改善的方法，以及一种包括该辊子的改善的机械***。
为此，本发明涉及一种制造辊子的方法，其适于装备形成凸轮从动件或摇杆臂的机械***。辊子的中心在中心轴线上，并且包括：适于在凸轮上滚动的外圆柱表面；适于容纳属于机械***的销的内圆柱孔；以及相对中心轴线径向延伸的两个侧面。
根据本发明，该方法包括一加工步骤，其中，各圆形凹槽彼此同心的形成在辊子的至少一个侧面上。
由于本发明，当装备有辊子的机械***在使用时，通过离心作用沿辊子的各侧面的油泄漏比随机痕迹的油泄漏少。而随机痕迹可能易于造成沿各侧面的油泄漏，同心痕迹使油泄漏更加困难，因此改善润滑。此外，通过改善表面状况并改善润滑来减少摩擦。
根据本发明的另外的方面，其是有利的但不是强制性的，该方法可以并入下述特征中的一个或多个：
各圆形凹槽彼此同心并与中心轴线同心的形成在辊子的至少一个侧面上；
各圆形凹槽形成在辊子的一平面侧面上；
各圆形凹槽形成在辊子的侧面的突出部上，并优选地不在辊子的侧面的缩进部上；
各圆形凹槽形成在辊子的两个侧面上；
加工步骤中，由两个研磨盘同时研磨辊子的两个侧面形成各圆形凹槽；
加工步骤中，一研磨盘形成各圆形凹槽；
加工步骤中，铰刀形成各圆形凹槽。
本发明还涉及一种形成凸轮从动件或者摇杆臂的机械***，该机械***包括：至少一个支撑元件、由支撑元件支撑的销，以及中心在中心轴线上的辊子，并且该辊子包括置于在凸轮上滚动的外圆柱表面、适于容纳销的内圆柱孔，以及相对中心轴线径向延伸的两个侧面。
根据本发明，各圆形凹槽彼此同心的形成在辊子的至少一个侧面上。
根据本发明，当机械***在使用时，通过离心作用在辊子的侧面与之间元件之间的油泄漏比随机痕迹的油泄漏少，由此改善了润滑并减小摩擦。因此，改善了机械***的机能和寿命。
根据本发明的另外的有利但非强制性的方面，该机械***可并入下述特征中的一个或多个：
各圆形凹槽彼此同心并与中心轴线同心的形成在辊子的至少一个侧面上；
各圆形凹槽形成在辊子的两个侧面上；
机械***形成凸轮从动件，其中，支撑元件是沿垂直于第一轴线的第二轴线可平移移动的推杆；
机械***形成摇杆臂，其中，支撑元件是沿平行于第一轴线的枢轴线可旋转移动的臂。
本发明还涉及一种用于机动车辆的注射泵，其包括如上文所述的机械***。
本发明还涉及一种用于机动车辆的阀动器，其包括如上文所述的机械***。
附图说明
现在，本发明将对应所附附图来进行说明，其作为说明性示例，并不限制本发明的目的，在所附附图中：
图1是根据本发明的凸轮从动件类型的机械***的透视图，其包括推杆，销以及辊子；
图2是沿图1中平面II的剖视图；
图3是沿图1中平面III的剖视图；
图4是沿图1中的箭头IV的轴向视图，其示出通过根据本发明的制造方法获得的辊子；
图5是类似于图4的轴向视图，其示出通过制造方法的变形获得的辊子；
图6是沿图1中箭头VI的侧视图，其仅示出加工步骤中的辊子和工具；
图7是类似于图6的侧视图，其示出加工步骤的变形；以及
图8和图9是类似于图2和图3的剖视图，其示出根据本发明的机械***的第二实施方式。
具体实施方式
图1至图3中表示的机械***1是凸轮从动件类型的，其适于装备用于机动车辆的注射泵，优选地用于未示出的柴油卡车发动机。
***1包括一起形成滑体轴承的推杆10、销30以及辊子40。在诸如柴油卡车发动机的重型应用中，缺乏用于实施滚动轴承的空间，因此有理由使用滑体轴承。销30和辊子40的中心在横向轴线X1上，而推杆10的中心在纵向轴线Y1上。轴线X1和轴线Y1是垂直的。辊子40适于在图2中示出的凸轮2上滚动。
推杆10包括介于圆柱部12与轴承部20之间的中心部11。圆柱部12的中心在轴线Y1上并限定推杆10内部的空腔13。该空腔13适于容纳未示出的轴，用于沿轴线Y1移动推杆10。该推杆10形成用于销30和辊子40的支撑元件。
具体地，轴承部20适于容纳销30和辊子40。为此，轴承部20在轴线Y1的两侧包括从中心部11平行于轴线Y1以分叉的方式延伸的两个侧部凸缘21和22。凸缘21和22限定它们之间的中间间隙29，其具有在中心部11上形成的凹底部。每个侧部凸缘21和22分别包括圆柱孔25和26。孔25和26具有相同的直径，并且穿过凸缘21和22沿轴线X1延伸。凸缘21和22分别具有面对间隙29的内平面23和24。优选地，孔25和26具有围绕轴线X1形成的外倒角和内倒角，以便于销30在孔25和26中的***。
推杆10还包括提供用于润滑或不是本发明主题的其他功能的几个洞和孔14、15，16和17。由于洞13、14、15、16，17和29的位置，中心部11是推杆10的最厚和最稳定的部位。
辊子40具有在两侧面43和44之间延伸的外圆柱表面41和内圆柱孔42。面43具有突出部43a和缩进部43b。面44具有突出部44a和缩进部44b。辊子元件40在销30之前定位在机械***1中。更准确地，辊子40沿轴线X1定位在两凸缘21与22和两孔25与26之间的中间间隙29中。
销30包括在两个销端部35和36之间延伸的圆柱表面32。当销30***推杆10的孔25和26中时，用辊子40的孔42来调节表面32，使得辊子40相对于销30围绕轴线X1可旋转移动。销和辊子的轴线均与轴线X1结合。因此，辊子40适于在凸轮2的外表面上滚动，更准确地，表面41可以滚动。
***1的组装过程中，在相对X1的径向方向，销30的表面32与每个孔25和26的内表面之间可存在径向间隙rc1。间隙rc1的存在和取值取决于销30，以及孔25和26的制造公差。优选地，在铆缝步骤之前，间隙rc1尽可能的小，并且通过该铆缝步骤其进一步减小。
如专利文献EP-A-2607636所述，销端部35和36可以通过压配合分别铆缝在孔25和26中。为此，每个孔25和26分别设置有径向凹处27和28，该凹处相对于轴线X1从孔25或26沿径向方向D1延伸。每个凹处27和28分别具有相对于轴线X1径向测量的最大径向深度rd27或rd28。铆缝过程中，销30的塑性变形材料的流动进入这些凹处27、28。换言之，每个径向凹处27和28分别适于容纳销30的铆缝端部35和36的塑性变形径向部37或38。由此，在推杆10与销30之间设置了一种高效稳定的机械连接。
如图3所示，在平行于轴线X1的方向上，面23与面43之间可存在间隙rc3，同时面24与面44之间可存在间隙rc4。当表面41在凸轮2上滚动时，辊子40可能沿轴线X1移动。在这种情况下，间隙rc3增加同时间隙rc4减小，或者间隙rc3减小同时间隙rc4增加。换言之，当辊子40围绕轴线X1旋转移动时，面23和43可能彼此具有摩擦的滑动抵靠，或者面24和44可能彼此具有摩擦的滑动抵靠。
因此，面43和44的粗糙度一方面可能影响推杆10与辊子40之间的界面处的摩擦，另一方面可能影响由离心作用远离该界面泄漏的润滑剂流动。
图4示出了用根据本发明的方法的一优选实施例制造的辊子40。在加工步骤中，各圆形凹槽46彼此之间同心并与轴线X1同心的形成在辊子40的侧面43上。更准确地，各凹槽46形成在突出部43a上，而非在面43的缩进部43b上。优选地，凹槽46形成在辊子40的两个面43和44上。凹槽46的数量和分布取决于表面状况和加工步骤中所使用的工具的粗糙度。
由于凹槽46，当机械***1在使用时，在辊子的侧面43和44与推杆10的侧面23和24之间的界面处的通过离心作用的油泄漏比随机痕迹的油泄漏少。因此，在该界面处，改善润滑并且减少摩擦。因此改善了***1的机能和寿命。
图5示出了用根据本发明的方法的变形制造的辊子40。在加工步骤中，各圆形凹槽47彼此同心的形成在辊子40的侧面43上，但不与轴线X1同心。加工步骤中，在辊子40与加工辊子40的工具之间定位缺陷的情况下可以获得该凹槽47。然而，该凹槽47仍促成了本发明的优点。
图6示出了一加工步骤，其中，辊子40通过支撑组件90保持在固定位置，并且通过两个研磨盘91和92来研磨。为了简化，支撑组件90示意性地表示。研磨盘91的中心在轴线X91上，并且具有研磨面93，同时研磨盘92的中心在轴线X92上，并且具有研磨面94。优选地，通过研磨盘91和92的研磨面93和94同时来研磨两个侧面43和44，以形成圆形凹槽46或47。如果轴线X1和X91对齐，在面43上制成凹槽46，但如果轴线X1和X91稍微偏移，在面43上制成凹槽47。相似地，如果轴线X1和X92对齐，在面44上制成凹槽46，但如果轴线X1和X92稍微偏移，在面44上制成凹槽47。可替代地，仅一个研磨盘91或92可用于研磨辊子40的两个面43和44。
图7示出了一加工步骤，其中，辊子40通过铰刀96来加工。为了简化，辊子40通过未示出的支撑组件保持在固定位置。铰刀96具有切削面97。面43随后面44通过铰刀96来加工以形成各圆形凹槽46或47。可替代地，两个铰刀可同时用于加工辊子40的两个面43和44。
根据未示出的实施例，加工步骤可以用研磨盘或铰刀以外的其它工具来执行。
图8和图9示出了根据本发明的机械***1的另一实施例。在该实施例中，与图1至图3的第一实施例中相似的元件具有相同的附图标记并且以相同的方式工作。仅与第一实施例区别将在下文中说明。
在图8和图9的实施例中，***1包括推杆10、销30、辊子40、轴承50，***件60以及防旋转装置80。
销30，尤其是其端部35和36，由推杆10和***件60支撑，但不铆缝在推杆10的孔25和26中。辊子40的面43和44是平面。滚动轴承50包括平行于轴线X1延伸并且围绕轴线X1规则分布的一系列滚针52。滚针52介于销30的表面32与辊子40的表面42之间。可替代地，轴承50可以包括圆柱滚子或者滑动衬套。
优选地，***件60由冲压金属片制成，并且通过注塑成型与推杆10组合。***件60包括平面中心部61以及两个平面侧部63和64。***件60包括半圆柱部65，其形成在平面侧部63上并且支撑与孔25一起的销30的端部35。***件60包括半圆柱部66，其形成在平面侧部64上并且支撑与孔26一起的销30的端部36。换言之，销30由两个支撑元件10和60支撑。
在推杆的外表面18上，装置80与推杆10形成整体。装置80是从推杆10的外表面沿平行于轴线Z1的方向突起的销，其中轴线Z1垂直于轴线X1和Y1。销80具有与未示出的引导凹槽配合的外表面，未示出的引导凹槽形成在环绕推杆10的孔中。因此，销80防止推杆10在该孔中围绕轴线Y1旋转。
在图8和图9的实施例中，当辊子40围绕轴线X1旋转移动时，面43可能与凸缘21和平面侧部63滑动抵靠，同时面44可能与凸缘22和平面侧部64滑动抵靠。为了简化，根据本发明，平面侧面43和44设置有与凹槽46或47相似但未示出的圆形凹槽。
无论什么实施例，制造辊子40的方法均包括一加工步骤，其中，各圆形凹槽46或47彼此同心的形成在辊子40的至少一个侧面43和/或44上。
可以执行在本发明范围内的其它未示出的实施例。例如，根据***1的预期应用，支撑元件10和/或辊子元件40可以具有不同的配置。
此外，根据本发明的机械***1不限制于凸轮从动件。通过示例，***1可以形成摇杆臂，其中，支撑元件10是沿平行于轴线X1的枢轴线可旋转移动的臂。
根据另一未示出的实施例，径向凹处27和28可以具有不同的形状、位置和/或尺寸，如专利文献EP-A-2607636所述。
根据另一未示出的实施例，***1可以包括滑动或滚动轴承，其具有置于销30与辊子40之间的轴承元件。
此外，不同实施例的各技术特征可以整体或部分的彼此结合。因此，机械***1、辊子40以及其制造方法可适于应用的特定要求。

Claims (15)

1.一种制造辊子(40)的方法，其适于装备形成凸轮从动件或者摇杆臂的机械***(1)，该辊子(40)的中心在中心轴线(X1)上并且包括：
外圆柱表面(41)，其适于在凸轮(2)上滚动；
内圆柱孔(42)，其适于容纳属于所述机械***(1)的销(30)；以及
两个侧面(43、44)，其相对所述中心轴线(X1)径向延伸，
其中，所述方法包括一加工步骤，在该步骤中，各圆形凹槽(46；47)彼此同心的形成在所述辊子(40)的至少一个侧面(43、44)上。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述各圆形凹槽(46)彼此同心并与所述中心轴线(X1)同心的形成在所述辊子(40)的至少一个侧面(43、44)上。
3.根据前述权利要求1和2中任一项所述的方法，其中，所述各圆形凹槽(46；47)形成在所述辊子(40)的一平面侧面(43；44)上。
4.根据前述权利要求1和2中任一项所述的方法，其中，所述各圆形凹槽(46；47)形成在所述辊子(40)的侧面(43；44)的突出部(43a；44a)上，并且优选地，不在所述辊子(40)的侧面(43；44)的缩进部(43b；44b)上。
5.根据前述权利要求1和2中任一项所述的方法，其中，所述各圆形凹槽(46；47)形成在所述辊子(40)的两个侧面(43、44)上。
6.根据权利要求5所述的方法，其中，加工步骤中，两个研磨盘(91、92)通过同时研磨所述辊子(40)的两个侧面(43、44)形成所述各圆形凹槽(46；47)。
7.根据前述权利要求1和2中任一项所述的方法，其中，加工步骤中，一个研磨盘(91；92)形成所述各圆形凹槽(46；47)。
8.根据前述权利要求1和2中任一项所述的方法，其中，加工步骤中，铰刀(96)形成所述各圆形凹槽(46；47)。
9.一种形成凸轮从动件或摇杆臂的机械***(1)，该机械***(1)包括：
至少一个支撑元件(10；10、60)；
销(30)，其由所述支撑元件(10)支撑；以及
辊子(40)，其中心在中心轴线(X1)上，并且该辊子包括：
外圆柱表面(41)，其适于在凸轮(2)上滚动，
内圆柱孔(42)，其适于容纳所述销(30)，以及
两个侧面(43、44)，其相对所述中心轴线(X1)径向延伸；
其中，各圆形凹槽(46；47)彼此同心的形成在所述辊子(40)的至少一个侧面(43、44)上。
10.根据权利要求9所述的机械***(1)，其中，所述各圆形凹槽(46)彼此同心并与所述中心轴线(X1)同心的形成在所述辊子(40)的至少一个侧面(43、44)上。
11.根据前述权利要求9和10中任一项所述的机械***(1)，其中，所述各圆形凹槽(46；47)形成在所述辊子(40)的两个侧面(43、44)上。
12.根据前述权利要求9和10中任一项所述的形成凸轮从动件的机械***(1)，其中，所述支撑元件(10)是沿垂直于所述第一轴线(X1)的第二轴线(X2)可平移移动的推杆。
13.根据前述权利要求9和10中任一项所述的形成摇杆臂的机械***(1)，其中，所述支撑元件(10)是沿平行于所述第一轴线(X1)的枢轴线可旋转移动的臂。
14.一种用于机动车辆的注射泵，其包括根据前述权利要求9-13中任一项所述的机械***(1)。
15.一种用于机动车辆的阀动器，其包括根据前述权利要求9-13中任一项所述的机械***(1)。
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