技术领域
[0001] 本
发明涉及用于
汽车或工业装置的凸轮从动件滚子装置的技术领域。
背景技术
[0002] 本发明的一个有利应用是在用于尤其是例如汽车或
卡车的机动车上的
内燃机燃料喷射
泵中的凸轮从动件滚子装置的使用。
[0003] 这样的装置包括挺杆或主体和安装成在主体上旋转并用来和内燃机的
凸轮轴同步的凸轮配合的滚子，这样使得凸轮轴的旋转导致抵靠着所述主体的喷射泵的
活塞的周期性位移，使得燃料进行输送。
[0004] 本发明的另一个有利应用是在用来控制内燃活塞
发动机阀门的摇杆系统中装置的使用。
[0005] 在该应用中，该装置的滚子通过在其上滚动与内燃机凸轮轴的凸轮配合，使得凸轮轴的旋转导致装置或摇杆体的主体的周期性枢转，以打开或关闭发动机的阀门。
[0006] 这些装置中，用来润滑滚子和
支撑该滚子的轴之间的
接触区域的连续油供给通常在内燃机的运行期间来供应。
[0007] 为了减少与这些装置使用有关的
费用，需要最小化
润滑油的流动。另外，在特定应用中，凸轮从动件滚子装置必须是可操作的，甚至在油的供应被阻断或油还没到达滚子和支撑轴之间的接触区域的瞬态期间，例如，在内燃机的启动期间。
发明内容
[0008] 本发明旨在提供一种满足这些需求的凸轮从动件滚子装置。
[0009] 更具体地，本发明旨在提供一种需要有限供应
润滑剂的装置。
[0010] 本发明还旨在提供一种简单制造和安装的装置，该装置整体尺寸减少且具有有限数量的部件。
[0011] 在一个
实施例中，所述凸轮从动件滚子装置包括主体，滚子，和安装在主体上并包括用于安装所述滚子以旋转的外座的轴。所述滚子包括径向包围着所述外座的内表面并且被安装能够相对于轴旋转。所述轴的外座和/或滚子的内表面包括多个空腔。所述空腔的表面积之和与形成具有所述空腔的所述外座或所述内表面的整个表面积的比率在2％到40％之间。所述空腔具有0.5微米(μm)到5微米(μm)之间的深度。
[0012] 更优选的是，所述比率在5％到15％之间。
[0013] 所述空腔具有球冠状的轮廓。空腔的直径可以在例如在20μm到80μm之间。
[0014] 在一个实施例中，滚子的内表面径向安装与轴的外座相接触。
[0015] 在另一个实施例中，该装置还包括径向介于在轴的外座和滚子内表面之间的
滑动轴承(plain bearing)。
滑动轴承的外表面可以径向安装与滚子的内表面相接触，并包括多个空腔。可替代或可组合地，滑动轴承的内表面可以径向安装且与轴的外座相接触，并可以包括多个空腔。所述滑动轴承外表面或内表面中空腔表面积之和与形成所述空腔的所述表面的整个表面积的比例有利地是在2％到40％之间，所述空腔具有0.5微米(μm)到5微米(μm)之间的深度。
[0016] 在一个实施例中，轴的端部被安装在主体的孔中。可选择地，该装置还另外包括支承体，其安装到主体上并具有支撑轴端的开放轴承轴颈。
[0017] 在一个实施例中，选自轴的外座和/或滚子的内表面的具有腔体的表面被使用
表面处理进行
覆盖，表面处理可包括
碳基涂层，例如类金刚石的无定型碳，其是在国际上以DLC的名称被熟知，或是二硫化钨(WS2)基涂层，或其他的黑
氧化类氧化物(黑氧化)。
附图说明
[0018] 本发明还将通过阅读非限制示例所给出并在附图中示出的实施例的详细描述来更好的理解，其中：
[0019] -图1是依据本发明第一个示例的凸轮从动件滚子装置的截面视图，[0020] -图2是阐述图1装置的轴的外表面的细节图，以及
[0021] -图3和4是依据本发明的第二和第三示例的凸轮从动件滚子装置的截面视图。
具体实施方式
[0022] 图1显示出凸轮从动件滚子装置，由附图标记10表示，其可用于例如用于内燃机的燃料喷射泵中。
[0023] 装置10包括挺杆或主体12和滚子14，所述滚子14安装以关于主体旋转并意在支承抵靠与内燃机的凸轮轴同步的凸轮或直接靠着所述轴的凸轮。该主体12限定了向外开放的凹处12a，其中滚子14安装在里面。该滚子14延伸从而径向突出到主体12的外侧。主体12可有利地通过从一
块薄金属
板坯通过
铸造或通过切割，
冲压和折弯以很低的成本获得。
[0024] 装置10还包括具有对称轴线16a的轴16，安装在主体12上并支撑滚子14。该支撑轴16包括滚子14安装在其上的轴向圆筒状外表面16b。轴16在滚子14的任何一侧上轴向延伸。轴16的端部安装在形成于主体12中，彼此轴向相对的通孔18，20里面。轴16以任何一种合适的方式安装到主体12上。被主体12保持自由的外表面16b的部分形成用于滚子14的外部安装支承表面或外座。外座轴向地位于主体中的孔18，20里面容置的轴16的端部之间。
[0025] 滚子14以自由旋转的方式安装在所述轴16的所述外座上。在所示的示例性实施例中，滚子14也以自由平移的方式安装在轴16的外座上。滚子14包括轴向圆筒状孔14a以及轴向圆筒状外表面14b，轴向圆筒状孔14a以直接径向接触轴16的外座方式安装并形成内表面，轴向圆筒状外表面14b径向相对于所述孔。滚子的外表面40b形成接触表面，其意在支承抵靠相关的内燃机凸轮。
[0026] 为了能减少用于滚子14和轴16之间接触区域润滑剂的流动，同时在瞬态期没有润滑剂供给的情况下允许运行，多个空腔22(图2)形成于轴16的外座中。空腔22起始于外表面16b形成并径向向内延伸。空腔22径向向外取向并在滚子的孔14a方向上打开。空腔22形成轴的外表面16b中制成的的凹入的凹处，并大致彼此整体相同。空腔22可通过使用滚珠的
喷砂加工的机械撞击处理过程形成，例如，滚珠可以是
钢、陶瓷或其他玻璃制成。
[0027] 空腔22分散在轴16的外座使得限定空腔22的壁的表面积之和与所述座的总表面积的比率在2％到40％之间。更优选地，所述比率在5％到15％之间。另外，空腔22具有0.5μm到5μm之间的深度。在所示的的示例实施例中，空腔22具有球冠状的轮廓外形。空腔22可以在轴16的外座上具有20μm到80μm之间的直径。
[0028] 在正常的润滑情况下，轴的空腔22填满了润滑剂并形成储液器，其允许在瞬态期所包含润滑剂的扩散，在瞬态期内在滚子14和轴16之间的接触区域不再供应润滑剂。
[0029]
申请人已经确定，具有如上所限定的覆盖程度和深度的空腔22，其可减少在正常润滑情况下供给的润滑剂流，同时可以在没有润滑剂供给情况下的瞬态期保持令人满意的运行。烧蚀的过早磨损和摩擦能减少的
风险会因此明显地降低。另外，在滚子14和轴16之间的摩擦
扭矩也会减小。
[0030] 在描述的示例实施例中，空腔22仅仅在滚子14安装其上的轴的外表面16a的座中制造。具体地，通过该座和通过所述滚子的径向相对孔14a形成了在轴16和滚子14之间的滑移交界面。为了制造的原因，也有可能在轴的整个外表面16b中提供这样的空腔。
[0031] 有利地，还能在滚子的孔14a中提供空腔，其形成起始于所述孔并径向向
外延伸。该空腔径向向内取向并在轴的外表面16b方向上打开。由空腔的表面积和滚子的孔14a的表面积的比率限定的覆盖范围以及空腔的深度与上面对于所述轴16限定的那些相同。因此，供给的润滑剂流再次减少。在一个变体实施例中，可只在滚子的孔14a中提供空腔。
[0032] 在图3中所示的示例实施例中，其中相同的元件使用相同的附图标记，不同仅在于装置10还包括径向介入到滚子14和轴16之间的滑动轴承24。所述滑动轴承24具有环形套筒的形状，并和滚子14及轴16同轴。轴承24包括径向安装与滚子的孔14a相接触的轴向圆筒状外表面24a，以及相对的轴向圆筒状孔24b，其径向安装与轴的外表面16b相接触。滚子14通过轴承24安装在轴16上。轴承24可以安装到滚子14或轴16或以自由旋转的方式安装在它们之间。
[0033] 滑动轴承的外表面24a和/或圆筒状孔24b可以包括意在形成润滑剂储液器的多个空腔，其以滑动轴承24安装在其上的轴16的外座和/或滚子的孔14a中所提供的那些相同的方式来形成。在一个变体实施例中，可由
滚针轴承代替滑动轴承。
[0034] 图4所示的示例实施例中，其中相同的元件具有相同的附图标记，与描述的第一个实施例主要不同在于装置10包括支撑体26，其被轴向安装从而支承抵靠主体的底部壁12b并包括轴承或轴颈26a，26b，其打开并径向向外取向。支撑体26以任何合适的方式安装在主体12。轴颈26a，26b具有径向向外打开的半圆形的轮廓并具有与轴16的直径相对应的直径。轴16径向安装与支撑体的轴颈26a，26b相接触。簧环28安装到轴16，并轴向支承抵靠滚子14。在所示的实施例中，滚子14的前表面之一上形成凹处以为了安装簧环
28。
[0035] 在本示例性实施例中，装置10还包括安装在主体12端部的环形保持环30，以为了在装置10的运输和组装过程中相对于所述主体保持滚子14。在所示的示例中，保持环30是安装在主体12上的附加部件。可替换地，它可在主体12的端部形成材料的一个或多个局部
变形来阻止滚子14在组装之后移出主体12。在本示例性实施例中，以与第一和第二和实施例相同的方式，至少安装滚子14在其上的轴16的外座和/或所述滚子的孔14a包括上面所限定的空腔。
[0036] 本发明已经基于凸轮从动件滚子装置进行说明，其可例如在意在用于内燃机的燃料喷射泵中使用。它还可在不离开本发明的范围内，在用于控制内燃机的阀门的摇杆系统中提供凸轮从动件滚子装置，摇杆系统包括如上所限定的轴，滚子，或甚至滑动轴承。
