形成凸輪從動件或搖臂的機械系統(tǒng)的制作方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種機械系統(tǒng)，形成凸輪從動件或搖臂，并且包括設置有形成潤滑劑貯存器的至少一個凹部的銷或輥。本發(fā)明還涉及一種包括這種機械系統(tǒng)的注射栗或閥致動器。本發(fā)明還涉及一種制造這種機械系統(tǒng)的方法。
【背景技術】
[0002]通常，凸輪從動件至少包括挺桿、銷和輥。挺桿沿著縱向軸線延伸，而銷和輥定心于橫向軸線上。挺桿形成有兩個側向凸緣，在它們之間限定中間間隙且每個包括圓柱形孔。輥定位在該中間空隙中，在凸緣和孔之間。銷裝配在這兩個孔中，使得輥可相對于銷圍繞其軸線旋轉移動。銷可以鉚接(換句話說塑性變形)于相對的端部上，以由挺桿孔中的壓入配合創(chuàng)建機械連接。
[0003]當凸輪從動件處于使用中時，輥與同內(nèi)燃機凸輪軸同步的凸輪相配合。凸輪軸的旋轉導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來回移動，而輥可圍繞其中心軸線旋轉移動。
[0004]如由EP-A-2607636中的例子所示，已知的是使挺桿設置有潤滑通道。根據(jù)凸輪從動件的配置和定向，油潤滑劑自由流動或通過這些通道投向輥和銷。當輥相對于挺桿向下定位時，潤滑可以簡單地通過重力來實現(xiàn)。例如，用于凸輪從動件的潤滑劑可以是用于機動車內(nèi)燃機的油。當輥相對于挺桿向上定位時，潤滑可以通過栗和加壓噴射器或任何其它合適的裝置來實現(xiàn)。在所有的情況下，潤滑回路形成通過凸輪從動件及其周圍，以確保所有必需區(qū)域(包括銷和輥之間的交界面)的正常潤滑。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是提供一種改進的機械系統(tǒng)。
[0006]為此，本發(fā)明涉及一種機械系統(tǒng)，形成凸輪從動件或搖臂，所述機械系統(tǒng)包括:支撐元件；銷，其沿著第一軸線在兩個相對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相對于所述銷旋轉移動并且適于在凸輪上滾動。根據(jù)本發(fā)明，所述銷和/或所述輥設置有在銷與輥之間的交界面形成潤滑劑貯存器的至少一個凹部。
[0007]由于本發(fā)明，在銷與輥之間的交界面的潤滑得以改善，銷和輥之間的摩擦得以減小，且可以防止機械系統(tǒng)內(nèi)部的過熱。一個或多個潤滑劑貯存器可以集成到所述銷和/或輥，靠近待潤滑的表面。該潤滑劑可以是油或優(yōu)選的是油脂，可直接用于所述交界面，而無需運行通過長的潤滑回路。潤滑劑可以是預定的量并且達合適的操作時間。使油循環(huán)通過該機械系統(tǒng)的需要得以減少，使得或潤滑栗可以省略，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)明有利的但并非強制性的其它方面，這種機械系統(tǒng)可以包括一個或多個以下特征:
[0009]-所述銷設置有至少一個凹部，該凹部形成潤滑劑貯存器并且成形為在平行于所述第一軸線的方向上延伸的細長槽。
[0010]-形成潤滑劑貯存器的至少一個凹部在平行于所述第一軸線的方向上部分地沿著所述銷延伸。
[0011]-所述輥設置有至少一個凹部，該凹部形成潤滑劑貯存器并且成形為定心于所述第一軸線上的環(huán)形槽。
[0012]-所述銷設置有形成潤滑劑貯存器的至少兩個凹部。
[0013]-形成潤滑劑貯存器的凹部圍繞所述第一軸線規(guī)則分布。
[0014]-所述輥設置有形成潤滑劑貯存器的至少兩個凹部。
[0015]-形成潤滑劑貯存器的凹部沿著所述第一軸線規(guī)則分布。
[0016]-所述銷和所述輥各自設置有形成潤滑劑貯存器的至少一個凹部。
[0017]-包含在所述至少一個凹部中的潤滑劑是油脂。
[0018]-所述支撐元件設置有至少一個潤滑通道，用于潤滑所述銷與所述輥之間的交界面，特別是一旦包含在至少一個凹部中的潤滑劑被耗盡。
[0019]-所述機械系統(tǒng)，包括定位在所述銷與所述輥元件之間的交界面的滾動軸承、滑動軸承或套管。
[0020]-所述機械系統(tǒng)形成凸輪從動件，其中，所述支撐元件是挺桿，其可沿著垂直于所述第一軸線的第二軸線平移移動。
[0021]-所述機械系統(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的樞轉軸線旋轉移動的臂。
[0022]本發(fā)明還涉及一種用于機動車的注射栗，包括上文所述的機械系統(tǒng)。
[0023]本發(fā)明還涉及一種用于機動車的閥致動器，包括上文所述的機械系統(tǒng)。
[0024]本發(fā)明還涉及一種用于制造上文所述的機械系統(tǒng)的方法。所述方法包括以下步驟:
[0025]a)在所述銷和/或所述輥中形成至少一個凹部；
[0026]b)采用預定量的潤滑劑填充所述凹部；以及
[0027]c)將所述銷和所述輥連同所述支撐元件安裝在一起。
【附圖說明】
[0028]下面參照附圖對本發(fā)明進行說明，附圖作為說明性示例，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)明的機械系統(tǒng)的透視圖，其是凸輪從動件型的，包括挺桿、銷和輥；
[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中細節(jié)IV的更大比例的局部剖視圖；
[0033]-圖5是圖3中細節(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)明第二實施例的凸輪從動件的分別類似于圖4和5的局部剖視圖；
[0035]-圖8是根據(jù)本發(fā)明第三實施例的凸輪從動件的類似于圖4的局部剖視圖；
[0036]-圖9是根據(jù)本發(fā)明第四實施例的凸輪從動件的類似于圖5的局部剖視圖；
[0037]-圖10是根據(jù)本發(fā)明第五實施例的凸輪從動件的類似于圖4的局部剖視圖；以及
[0038]-圖11是根據(jù)本發(fā)明第六實施例的凸輪從動件的類似于圖5的局部剖視圖。
【具體實施方式】
[0039]圖1至5所示的機械系統(tǒng)I是凸輪從動件型的，適于裝備未示出的用于機動車的噴射栗。
[0040]系統(tǒng)I包括挺桿10、銷30和輥40，一起形成滑動軸承。在重型應用比如在柴油卡車發(fā)動機中，缺乏實施滾動軸承的空間，因此有理由使用滑動軸承。銷30和輥40定心于橫向軸線Xl上，而挺桿10定心于縱向軸線Π上。軸線Xl和Π是垂直的。棍40適于在凸輪2上滾動，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Yl移動挺桿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Yl來回移動，其中表面14在該孔中滑動。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及溫度變化。
[0042]此外，挺桿10形成用于銷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30。為此，軸承部分20在軸線Yl的兩側上包括以分叉方式從平行于軸線Yl的中央部分11延伸的兩個側向凸緣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。每個側向凸緣21和22包括圓柱形孔，分別為25和26。這兩個孔25和26具有相同的直徑，并且沿著軸線Xl延伸穿過凸緣21和22。凸緣21和22具有面對間隙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Xl形成的內(nèi)外倒角，以便于將銷30插入孔25和26。
[0043]挺桿10還包括若干個孔洞和孔15、16、17，用于潤滑或并非是本發(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，它們在兩個側面43和44之間延伸。輥元件40定位在機械系統(tǒng)I中于銷30之前。更精確地，輥40定位在中間空隙29中，沿著軸線Xl在兩個凸緣21、22和兩個孔25、26之間。
[0045]銷30包括在兩個銷端部35和36之間延伸的圓柱形表面32。當銷30被插入挺桿10的孔25和26中時，表面32隨輥40的孔42被調(diào)整，使得輥40可圍繞軸線Xl相對于銷30旋轉移動。銷及輥軸線都與軸線Xl合并。
[0046]輥40適于在凸輪2的外表面上滾動，更精確地說表面41可以在其上滾動。當凸輪2和輥40配合時，力F沿著軸線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的施加點附近，包括在定心于軸線Yl上的60度的角度β I內(nèi)。換句話說，角度β I在包括軸線Yl并垂直于軸線Xl的橫向平面內(nèi)相對于軸線Yl打開±30度。
[0047]在系統(tǒng)I的組裝過程中，徑向間隙rcl可相對于軸線Xl沿徑向存在于銷30的表面32與每個孔25、26的內(nèi)表面之間。間隙rcl的存在和值取決于銷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，并且通過該鉚接步驟得以進一步減小。
[0048]如在EP-A-2607636中所述，銷端部35和36可以通過壓配合而被分別鉚接在孔25和26中。為此，每個孔25和26設置有徑向凹部，分別為27和28，其沿著相對于軸線Xl的徑向方向Dl從孔25或26延伸。在鉚接步驟中，銷30的塑性變形材料的流動進入這些凹部27-28。換句話說，每個徑向凹部27和28適于容納銷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械連接設置在挺桿10與銷30之間。
[0049]如圖3所示，在平行于軸線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。當表面41在凸輪2上滾動時，輥40有可能沿軸線Xl發(fā)生移動。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。換句話說，當輥40圍繞軸線Xl旋轉移動時，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離心作用而泄漏遠離該交界面的潤滑劑的流動。
[0050]實際上，系統(tǒng)I內(nèi)的多個區(qū)域須被潤滑，以確保系統(tǒng)I的正常操作，包括銷30和40之間的交界面60。要被潤滑的表面包括輥40的內(nèi)表面42和銷30的外表面32，連同輥40的側向表面43,44和凸緣21,22的側向表面23、24。
[0051]在大多數(shù)已知的凸輪從動件中，