用于保持高硬度銷的軸承銷鐓粗方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及用于保持高硬度銷的軸承銷鐓粗方法。該方法包括使錘頭工具的末端面與所述銷的第一終端接觸。所述錘頭工具的所述末端面具有形成在所述末端面上的凹凸部，所述凹凸部包括凹輪廓?；谒鼋佑|，使所述銷的一定區(qū)域移位。
【專利說明】用于保持高硬度銷的軸承銷鐓粗方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明總體上涉及一種工具以及用于鐓粗軸或銷的相關(guān)的鉚接方法。

【背景技術(shù)】
[0002]諸如燃料泵致動器的挺桿提供了一種將諸如凸輪的旋轉(zhuǎn)機構(gòu)的旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)換成線性運動的機構(gòu)。在各種不同的構(gòu)型中，挺桿包括在由挺桿桿體限定的開口內(nèi)旋轉(zhuǎn)固定的軸承，諸如滾針軸承。通常，這類軸承通過軸或銷旋轉(zhuǎn)固定，所述軸或銷在相對端延伸通過貫穿挺桿桿體的開口。這些軸必須由能夠在挺桿的壽命期內(nèi)經(jīng)受住環(huán)境條件的硬質(zhì)材料制成。在一些構(gòu)型中，軸的端部被鐓粗，以便在所述開口處相對于挺桿桿體鎖定軸。在一些示例中，當(dāng)前可用的高硬度鐓粗方法還不足夠堅固以避免為平衡圍繞銷的圓周的針式接觸所必需的旋轉(zhuǎn)自由度的周期性損耗。
[0003]本文提供的【背景技術(shù)】描述是為了總體上呈現(xiàn)本發(fā)明的內(nèi)容的目的。既不公開地也不隱含地承認(rèn)本發(fā)明的發(fā)明人對于在【背景技術(shù)】部分中所描述的內(nèi)容所作的工作以及在提交申請時還不能作為現(xiàn)有技術(shù)的說明書的各方面是針對本發(fā)明的現(xiàn)有技術(shù)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]根據(jù)本發(fā)明的一個示例的用錘頭工具鐓粗軸的方法包括使所述錘頭工具的末端面與所述軸的第一終端接觸。所述錘頭工具的所述末端面具有形成在所述末端面上的凹凸部/浮雕部(relief port1n),所述凹凸部包括凹輪廓?；舅鼋佑|,使所述軸的一定區(qū)域移位。
[0005]根據(jù)附加特征，使所述錘頭工具在所述軸的第一終端處圍繞所述軸的半徑振蕩?？蓪⑺鲚S固定在第一夾具內(nèi)，其中，所述軸的所述第一終端在一位置處從所述第一夾具延伸突出出來，以與所述錘頭工具接觸。所述移位還包括使所述軸在所述第一終端處的材料移位，使得形成具有第一球根狀端部的第一變形部。所述第一球根狀端部可具有第一直徑。所述軸可具有中間部，該中間部具有軸直徑。所述第一直徑可大于所述軸直徑。
[0006]根據(jù)附加特征，所述方法可包括使所述軸的第二終端前進(jìn)通過(i)限定在挺桿桿體內(nèi)的第一軸孔、(ii)軸承以及(iii)限定在所述挺桿桿體內(nèi)的第二軸孔。所述方法還可包括限制(capture)所述軸承，以便其在所述挺桿桿體內(nèi)繞所述軸旋轉(zhuǎn)運動。繼所述限制之后，所述方法可包括使所述錘頭工具的所述末端面與所述軸的所述第二終端接觸，由此使所述軸的所述第二終端移位。所述移位還可包括使所述軸在所述第二終端處的材料移位，使得形成具有第二球根狀端部的第二變形部。所述第二球根狀端部可具有大于所述軸直徑的第二直徑。
[0007]根據(jù)本發(fā)明的另一個示例的用錘頭工具鐓粗軸的方法可包括使所述錘頭工具的末端面圍繞所述軸的第一終端的第一半徑振蕩。所述振蕩可導(dǎo)致形成第一變形部和第一球根狀軸端?？墒顾鲚S的第二終端前進(jìn)通過(i)限定在挺桿桿體內(nèi)的第一軸孔、(ii)軸承以及(iii)限定在所述挺桿桿體內(nèi)的第二軸孔?？墒顾鲥N頭工具的末端面圍繞所述軸的所述第二終端的第二半徑振蕩，使得形成第二變形部和第二球根狀軸端。可限制所述軸承，以便其在所述挺桿桿體內(nèi)繞所述軸旋轉(zhuǎn)運動。
[0008]根據(jù)附加特征，所述方法還可包括使所述錘頭工具的末端面與所述軸的所述第一終端接觸。所述錘頭工具的所述末端面可具有形成在所述末端面上的凹凸部，所述凹凸部包括凹輪廓。根據(jù)其它特征，可將所述軸固定在第一夾具內(nèi)，其中，所述軸的所述第一終端在一位置處從所述第一夾具延伸突出出來，以與所述錘頭工具接觸。
[0009]根據(jù)其它特征，所述第一球根狀端部可具有第一直徑。所述軸可具有中間部，所述中間部具有軸直徑。所述第一直徑可大于所述軸直徑。所述第二球根狀端部可具有第二直徑。所述第二直徑可大于所述軸直徑。繼形成所述第一球根狀端部和所述第二球根狀端部之后，所述軸直徑可在所述第一軸孔和所述第二軸孔之間保持恒定。
[0010]根據(jù)本發(fā)明的一個示例構(gòu)造的錘頭工具可包括具有主體的錘頭工具體，所述主體包括末端。所述末端可包括從外周的末端表面(outer tip surface)突出出來的突出的末端表面(protruding tip surface)。所述突出的末端表面可具有第一直徑。所述外周的末端表面可具有第二直徑。所述第一直徑可小于所述第二直徑。所述錘頭工具體可在所述末端處具有球根狀部分。所述錘頭工具在錘擊作業(yè)期間可相對于軸的縱向軸線設(shè)置在大致6°的方向處。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]可從詳細(xì)說明書及附圖更全面地理解本發(fā)明，其中:
[0012]圖1為泵致動器挺桿的透視圖，該泵致動器挺桿具有根據(jù)本發(fā)明的一個示例構(gòu)造且根據(jù)本發(fā)明的一種方法鐓粗的軸。
[0013]圖2為沿圖1中的線2-2截取的泵致動器挺桿的第一橫截面視圖。
[0014]圖3為沿圖1中的線3-3截取的泵致動器挺桿的第二橫截面視圖。
[0015]圖4為根據(jù)本發(fā)明的一個示例構(gòu)造的錘頭工具的前透視圖。
[0016]圖5為沿圖4中的線5-5截取的錘頭工具的截面視圖。
[0017]圖6為用于使軸的第一終端充分變形以產(chǎn)生第一球根狀軸端的示例性錘擊站(peening stat1n)的前視圖。
[0018]圖7為根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的工具和相關(guān)的鉚接方法的截面視圖。
[0019]圖8為根據(jù)本發(fā)明的一個示例的工具及鉚接方法的截面視圖。
[0020]圖9為用于使軸的第二終端充分變形以產(chǎn)生第二球根狀軸端并且鎖定軸承以便其相對于挺桿桿體旋轉(zhuǎn)運動的示例性錘擊站的前視圖。
[0021]圖10為根據(jù)本發(fā)明的附加特征構(gòu)造的錘頭工具的透視圖。
[0022]圖11為圖10中的錘頭工具的側(cè)視圖；以及
[0023]圖12為圖10中的錘頭工具的局部放大側(cè)視圖。

【具體實施方式】
[0024]首先參照圖1-3，示出并且以附圖標(biāo)記10總體標(biāo)示出根據(jù)本發(fā)明的一個示例構(gòu)造的泵致動器挺桿。泵致動器挺桿10通?？砂ㄍU桿體12、軸14以及軸承16。通常，泵致動器挺桿10可提供將諸如凸輪的旋轉(zhuǎn)機構(gòu)的旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)換成線性運動的機構(gòu)。如從以下討論中可理解的，本發(fā)明提供了一種用錘頭工具20(圖4)鐓粗軸14以使得軸承16保持限制在挺桿桿體12內(nèi)的方法。
[0025]現(xiàn)在將更加詳細(xì)地描述泵致動器挺桿10。挺桿桿體12通?？砂▓A柱形外表面26，該圓柱形外表面26總體上從第一端30延伸至第二端32。挺桿桿體12的開口 34可限定在第一端30處。圓柱形外表面26還可包括一對凹進(jìn)部40和42。凹進(jìn)部40和42還可包括第一耳狀部44和第二耳狀部46。挺桿桿體12還可包括第一軸接納壁50以及第二軸接納壁52。第一軸接納壁50可限定第一軸孔54。第二軸接納壁52可限定第二軸孔56。對準(zhǔn)構(gòu)件或抗旋轉(zhuǎn)銷60可壓配合到限定在挺桿桿體12內(nèi)的凹部62內(nèi)。在一個示例中，對準(zhǔn)構(gòu)件60可為從圓柱形外表面26向外延伸的圓柱銷。軸承16可總體上包括滾子66和多個滾子支承座68，在所述多個滾子支承座68上的所述滾子66可安裝到軸14。
[0026]現(xiàn)在將更加詳細(xì)地描述軸14。軸14通常包括從第一終端72延伸到第二終端74的軸體70。軸體70還包括總體上定位在第一終端72和第二終端74之間的中間部76 (圖3)。軸體70沿軸縱向軸線80延伸。
[0027]根據(jù)本發(fā)明的教導(dǎo)，軸14的第一終端72包括具有第一球根狀軸端86的第一變形部84。第二終端74包括具有第二球根狀軸端106的第二變形部104。第一球根狀軸端86可具有第一直徑110。第二球根狀軸端106可具有第二直徑112。中間軸部可具有軸直徑120。在一個示例中，第一直徑110和第二直徑112大于軸直徑120。應(yīng)注意的是，軸直徑120在軸14的軸體70在第一球根狀軸端86和第二球根狀軸端106之間的整個長度上保持恒定。在這點上，軸14的構(gòu)型提供了與軸承16相配合的一致不變的外徑，以避免軸承16相對于軸縱向軸線80傾斜。如進(jìn)一步解釋的，軸14的直徑在第一軸接納壁50和第二軸接納壁52的內(nèi)側(cè)是恒定的。
[0028]參照圖4和5，現(xiàn)在將更加詳細(xì)地描述錘頭工具20。根據(jù)本發(fā)明，使用錘頭工具20相對于挺桿桿體12鉚接軸14。錘頭工具20通常包括錘頭工具主體120，該錘頭工具主體120包括末端122。末端122包括末端面124，該末端面124具有限定在錘頭工具主體120的中心線130處的凹凸部126。凹凸部126通常可包括凹輪廓。如從以下討論中可理解的，在使用期間，錘頭工具120的末端面124可與軸14的第一終端72和第二終端74接合，以產(chǎn)生各自的第一變形部84和第二變形部104。
[0029]有利地，凹凸部126允許錘頭工具120更近地接觸軸14的周邊。第一變形部84和第二變形部104導(dǎo)致形成在第一終端72和第二終端74處的大致圍繞軸14的半徑的各自的移位區(qū)域。該移位區(qū)域?qū)е滦纬傻谝磺蚋鶢钶S端86和第二球根狀軸端106的大致球根狀橫截面。在這點上，根據(jù)本發(fā)明的錘頭工具20及方法減少了用以實現(xiàn)將軸14保持在桿體12內(nèi)的移位材料總量。這產(chǎn)生了更大的徑向移位，從而導(dǎo)致更大的保持力以及更小的軸向變形，這改善了軸承16在挺桿桿體12內(nèi)的對準(zhǔn)。此外，相對于現(xiàn)有技術(shù)方法，減少了用以產(chǎn)生各自的變形部84和104所需的循環(huán)時間和負(fù)載。
[0030]現(xiàn)在特別參照圖6，將描述根據(jù)本發(fā)明的一個示例的一種用錘頭工具20鐓粗軸14的方法。首先，可在第一錘擊站220處通過第一夾具210固定軸14。應(yīng)理解的是，第一錘擊站220的構(gòu)型僅僅是示例性的。在這點上，第一錘擊站220可構(gòu)造成許多種不同的構(gòu)型而不偏離本發(fā)明的范圍。
[0031]在所示出的示例中，軸14以大致突出的(proud)朝向固定，第一終端72以直立朝向定位成準(zhǔn)備與錘頭工具20接合。錘頭工具20以固定朝向安裝到錘頭卡盤230，錘頭卡盤230固定至振蕩體232。振蕩體232構(gòu)造成繞軸線238旋轉(zhuǎn)。電動機240使得振蕩體232旋轉(zhuǎn)。應(yīng)注意的是，錘頭工具20在相對于軸線238的角度242處安裝到振蕩體232。在一個示例中，角度242可為6±0.5°?？稍O(shè)想其它角度。在第一錘擊站220處，使振蕩體232繞軸線238旋轉(zhuǎn)，同時使軸14的第一終端72接合。錘頭工具20圍繞第一終端72的振蕩接合導(dǎo)致形成第一變形部84并且最終導(dǎo)致形成第一球根狀軸端86 (也參見圖2和3)。
[0032]現(xiàn)在將描述錘頭工具20及所形成的軸14與現(xiàn)有技術(shù)的一個示例之間的簡單對t匕。在如圖7中示出的一個現(xiàn)有技術(shù)方法中，示出錘頭工具250正在使軸260的終端變斜。在所示出的這一現(xiàn)有技術(shù)方法中，錘頭工具250具有末端262，該末端262提供了大致平的接合部264。該平的接合部264可導(dǎo)致軸260的終端270偏斜且呈現(xiàn)出大致錐形的外表面272。然而，在一些配置中，錐形表面272可能存在缺點。一個缺點是，錐形表面272可與軸承的內(nèi)表面相配合，使得軸承在組裝位置相對于軸的軸線280非期望地傾斜。此外，在圖7中的現(xiàn)有技術(shù)示例中所示出的構(gòu)型要求增大的負(fù)載需求。
[0033]現(xiàn)在回到圖6中的錘擊站220，一旦軸14的第一終端72已經(jīng)充分變形以產(chǎn)生第一球根狀軸端86，軸14就可相對于挺桿桿體12和軸承16組裝。具體地，軸14的第二終端74 (未變形端)可前進(jìn)通過挺桿桿體12的第一軸孔54、軸承16并且從第二軸孔56出來。這個順序可通過例如另一個自動站來實現(xiàn)。在其它示例中，首先錘擊軸14的第二終端74 (對應(yīng)于第二耳狀部46那側(cè))，然后錘擊軸14的第一終端72。
[0034]泵致動器挺桿10可然后在如圖9中所示的第二錘擊站320處通過夾具310固定。應(yīng)理解的是，第二錘擊站320的構(gòu)型僅僅是示例性的。在這點上，第二錘擊站320可構(gòu)造成許多種不同的構(gòu)型而不偏離本發(fā)明的范圍。一旦泵致動器挺桿10在第二錘擊站320處相對于夾具310固定在固定位置處，就使軸14的第二終端74產(chǎn)生變形。具體地，使錘頭工具20圍繞軸14的第二終端74旋轉(zhuǎn)，以產(chǎn)生第二變形部104并且最終形成第二球根狀軸端106。一旦第二球根狀軸端106充分地形成,軸14就相對于挺桿桿體12鉚接或縱向固定在第一球根狀軸端86和第二球根狀軸端106之間。具體地，可允許軸14沿軸縱向軸線80軸向地移動，直至第一球根狀軸端86與第一軸接納壁50接觸或第二球根狀軸端106與第二軸接納壁52接觸。
[0035]參照圖10-12，現(xiàn)在將更加詳細(xì)地描述根據(jù)附加特征構(gòu)造的錘頭工具420。根據(jù)本發(fā)明，錘頭工具420用于使軸14相對于挺桿桿體12鉚接。錘頭工具420通常包括錘頭工具主體430，該錘頭工具主體430包括末端432。末端432包括突出的末端表面434和外周的末端表面438。在使用期間，如上所述，錘頭工具420的末端432可與軸14的第一終端72和第二終端74接合，以產(chǎn)生各自的第一變形部84和第二變形部104。現(xiàn)在將確定錘頭工具420的示例性的非限制性的以英寸單位列出的尺寸。突出的末端表面434的直徑可為0.220到0.240。從外周的末端表面438到突出的末端表面434的過渡部452的直徑可為0.242到0.270。錘頭工具420的長度可為0.996。突出的末端表面434可從外周的末端表面438突出0.011到0.004。錘頭工具420的直徑462可為0.298。錘頭工具420的球根狀端部可具有在0.040到0.020之間的軸向長度466和在0.011到0.003之間的徑向外移距。可設(shè)想其它尺寸。
[0036]前述實施例的說明書是為了說明和描述的目的而提供。這并非是要窮舉或限制本發(fā)明。特定實施例中的單獨的元件或特征通常并不限于該特定實施例，而是可互換的并且可用于選定的實施例中(如果可適用的話)，即使未具體示出或描述。所述元件或特征也可以以許多種不同的方式改變。這些改變并不視為偏離本發(fā)明，并且所有的這些改動都涵蓋在本發(fā)明的范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種用錘頭工具鐓粗軸的方法，所述方法包括: 使所述錘頭工具的末端面與所述軸的第一終端接觸，所述錘頭工具的所述末端面具有形成在所述末端面上的凹凸部，所述凹凸部包括凹輪廓；以及 基于所述接觸，使所述軸的一定區(qū)域移位。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，還包括: 使所述錘頭工具在所述軸的第一終端處圍繞所述軸的半徑振蕩。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，還包括: 將所述軸固定在第一夾具內(nèi)，其中，所述軸的所述第一終端在一位置處從所述第一夾具延伸突出出來，以與所述錘頭工具接觸。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述移位包括使所述軸在第一終端處的材料移位，使得形成具有第一球根狀端部的第一變形部。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其中，所述第一球根狀端部具有第一直徑，并且所述軸具有中間部，所述中間部具有軸直徑，所述第一直徑大于所述軸直徑。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，還包括: 使所述軸的第二終端前進(jìn)通過(i)限定在挺桿桿體內(nèi)的第一軸孔、(ii)軸承以及(iii)限定在所述挺桿桿體內(nèi)的第二軸孔。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，還包括: 限制所述軸承，以便其在所述挺桿桿體內(nèi)繞所述軸旋轉(zhuǎn)運動。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，還包括: 在所述限制之后，使所述錘頭工具的所述末端面與所述軸的所述第二終端接觸，由此使所述軸的所述第二終端移位。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中，所述移位還包括使所述軸在所述第二終端處的材料移位，使得形成具有第二球根狀端部的第二變形部。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其中，所述第二球根狀端部具有第二直徑，所述第二直徑大于所述軸直徑。
11.一種用錘頭工具鐓粗軸的方法，所述方法包括: 使所述錘頭工具的末端面圍繞所述軸的第一終端的第一半徑振蕩，使得形成第一變形部和第一球根狀端部； 使所述軸的第二終端前進(jìn)通過(i)限定在挺桿桿體內(nèi)的第一軸孔、(ii)軸承以及(iii)限定在所述挺桿桿體內(nèi)的第二軸孔；以及 使所述錘頭工具的末端面圍繞所述軸的所述第二終端的第二半徑振蕩，使得形成第二變形部和第二球根狀端部；以及 限制所述軸承，以便其在所述挺桿桿體內(nèi)繞所述軸旋轉(zhuǎn)運動。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其中，使所述錘頭工具的末端面圍繞所述第一半徑振蕩包括: 使所述錘頭工具的末端面與所述軸的所述第一終端接觸，所述錘頭工具的所述末端面具有形成在所述末端面上的凹凸部，所述凹凸部包括凹輪廓。
13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，還包括: 將所述軸固定在第一夾具內(nèi)，其中，所述軸的所述第一終端在一位置處從所述第一夾具延伸突出出來，以與所述錘頭工具接觸。
14.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其中，所述第一球根狀端部具有第一直徑，并且所述軸具有中間部，所述中間部具有軸直徑，所述第一直徑大于所述軸直徑。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其中，所述第二球根狀端部具有第二直徑，所述第二直徑大于所述軸直徑。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其中，在形成所述第一球根狀端部和所述第二球根狀端部之后，所述軸直徑在所述第一軸孔和所述第二軸孔之間保持恒定。
17.一種錘頭工具，包括: 具有主體的錘頭工具體，所述主體包括末端，其中，所述末端包括從外周的末端表面突出出來的突出的末端表面。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的錘頭工具，其中，所述突出的末端表面具有第一直徑，并且所述外周的末端表面具有第二直徑，所述第一直徑小于所述第二直徑。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的錘頭工具，其中，所述錘頭工具體在所述末端處具有球根狀部分。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的錘頭工具，其中，所述錘頭工具在錘擊作業(yè)期間相對于軸設(shè)置在大致6°的方向處。
【文檔編號】B23P11/00GK104416323SQ201410437980
【公開日】2015年3月18日 申請日期:2014年8月29日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月29日
【發(fā)明者】M·E·雅各布斯, J·古爾嘉尼爾斯 申請人:伊頓公司