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驱动轴组件

阅读:1030发布:2020-05-11

专利汇可以提供驱动轴组件专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且一种例如在 电子 单元喷射器、单元喷射器或电子单元 泵 测试机中的 驱动轴 组件,其中分度装置诸如互补的外部和内部 花键 ,使得 凸轮 能够被安装在多个离散 位置 安装在轴上,每个位置提供所述基本圆柱段的中 心轴 线与所述轴的中心轴线的不同偏移,每个位置提供直接地或经由 摇臂 与所述凸轮 接触 的 柱塞 的不同最大升程值。,下面是驱动轴组件专利的具体信息内容。

1.一种用于向柱塞施加升程的驱动轴组件,该装置包括凸轮和轴;
所述凸轮包括基本圆柱部分和一体的另一部分,其中所述凸轮的外轮廓部分地由所述基本圆柱部分的外表面限定并且部分地由所述另一部分的外表面限定;
其中,所述轴能插入穿过设置在所述凸轮的所述基本圆柱部分中的通孔,从而形成所述驱动轴组件;
其中,所述驱动轴组件还包括分度装置,该分度装置使所述凸轮能够在多个旋转位置处组装到所述轴上,其中在每个旋转位置处,所述基本圆柱部分的中心轴线从所述轴的中心轴线偏移不同的偏移值。
2.根据权利要求1所述的驱动轴组件,其中,所述偏移值在零和最大偏移值之间变化。
3.根据权利要求1或2所述的驱动轴组件,其中,所述分度装置包括花键
4.根据权利要求3所述的驱动轴组件,其中,所述花键包括设置在凸轮的所述通孔的内表面上的第一环形花键组,该第一环形花键组对应于设置在所述轴的一部分上的第二环形花键组,
其中,所述花键的圆周的中心偏离所述轴的中心轴线,
并且其中,所述凸轮推压配合到所述轴上,并且其中,所述多个旋转位置包括多个离散的旋转位置。
5.根据前述权利要求中任一项所述的驱动轴组件,该驱动轴组件还包括位置指示器,以指示所述凸轮已经组装到所述轴上的相对位置。
6.一种驱动轴和柱塞组件,所述驱动轴和柱塞组件包括如前述权利要求中任一项所述的驱动轴组件以及设置用于由所述凸轮在所述轴的旋转期间施加的升程引起的往复运动的柱塞。
7.根据权利要求6所述的驱动轴和柱塞组件,该驱动轴和柱塞组件还包括摇臂,其中通过所述凸轮经由所述摇臂将升程施加到所述柱塞。
8.一种用于测试燃料喷射器或的机器,该机器包括如权利要求1至5中任一项所述的驱动轴组件,其中所述驱动轴组件引起所述燃料喷射器或泵的柱塞的往复运动。

说明书全文

驱动轴组件

技术领域

[0001] 本发明涉及一种驱动轴组件,更具体地涉及一种用于驱动轴组件的凸轮和轴。

背景技术

[0002] 电子单元喷射器(EUI)、单元喷射器(UI)和电子单元(EUP)的燃料泵和增压柱塞以往复方式运行。在已知的驱动轴装置或组件1中,如图1a和1b所示,柱塞90的往复运动(如箭头P所示)由位于轴12上的旋转凸轮2引起。凸轮2由基本圆柱部分8和从基本圆柱部分8的圆周的一部分突出的一体的另外部分10组成。因此,凸轮2具有部分地由基本圆柱部分8的外表面4a限定并且部分地由另一部分10的外表面4b限定的外表面4。
[0003] 凸轮2直接(如图1a和1b所示)或者通过枢转摇臂(未示出)间接地在柱塞90上操作。提升通过凸轮2的外表面4上的升程点6沿箭头L的方向传递到柱塞90或摇臂,其中凸轮的外表面4与柱塞90(或摇臂)接触。在图1a和1b的取向中,点6是凸轮2的外表面4的最高点。
[0004] 凸轮2围绕由轴12的纵向中心轴线14限定的旋转中心旋转,该旋转中心与基本圆柱部分8的中心轴线70重合。当凸轮2与轴12一起旋转时,在凸轮2和柱塞90之间的接触点,围绕凸轮的外表面4移动,即,升程点6相对地围绕凸轮2的外表面4移动。
[0005] 如图1a和1b所示,凸轮2的瞬时升程L计算如下:
[0006] L=A-B;
[0007] 其中A是从轴12的中心轴线14到升程点6的距离,B是从轴12的中心轴线14到基本圆柱部分8的外表面4a的距离,即,基本圆柱部分8的半径。
[0008] 在旋转周期的一部分期间,当升程点6发生在另一部分10的外表面4b上时,距离A将根据另一部分10的外轮廓4b而变化。在旋转周期的一部分期间,升程点6发生在基本圆柱部分8的外表面4a上,距离A将是恒定的并且将等于距离B。
[0009] 图1a示出了凸轮2的旋转位置,其提供最大升程Lmax,即升程点6处于离轴12的中心14的最大距离处,并且距离A因此被最大化。
[0010] 图1b示出了提供最小升程的凸轮2的旋转位置,即升程点6处于距离轴12的中心14的最小距离处,并且距离A因此最小化。在该位置,A和B相等,因此最下升程Lmin为零。
[0011] 典型地,图1a和1b的现有技术实施例还提供恒定的柱塞速率周期。诸如图1a和1b中所示的现有技术实施例的已知缺点是驱动轴组件1的最大升程Lmax以及因此柱塞90的行程是预定的和固定的,因为每个驱动轴组件具有B的设定值和A的设定最大值。为了获得柱塞90的行程的不同值,需要通过从轴12移除凸轮2并且用具有不同的外部轮廓,即B和/或最大值A的不同值的替代的凸轮替换它,和/或通过更换摇臂或改变摇臂的枢转点来拆卸驱动轴组件1。
[0012] 因此,在现有技术的实施例中,难以适应不同的柱塞行程要求。例如,难以适应不同EUI,UI和EUP家族的特定升程范围要求,其通常可以在9mm至19mm的范围内。

发明内容

[0013] 本发明的目的是提供一种至少减轻上述问题的改进的驱动轴组件。
[0014] 因此,在第一方面,本发明包括根据第一方面所述的驱动轴组件。
[0015] 本发明能够使用单个凸轮和轴组合实现不同的最大升程值,即,对于单个凸轮和轴组合实现可变的柱塞升程。因此,可以通过使用相同的凸轮和轴来选择最大升程的所需值,从而避免使用多个凸轮和/或摇臂组合来实现不同的最大升程值。
[0016] 偏移值可以在零和最大偏移值之间变化。
[0017] 分度装置可以包括花键。在一个实施例中,花键包括设置在凸轮的通孔的内表面上的第一环形花键组,其对应于设置在轴的一部分上的第二环形花键组,其中所述花键的圆周中心偏离所述轴的中心轴线,并且其中所述凸轮推压配合到所述轴上,并且其中所述多个旋转位置包括多个离散的旋转位置。
[0018] 驱动轴组件还可以包括位置指示器,以指示凸轮已经组装到轴上的相对位置。
[0019] 在另一方面,本发明涉及一种驱动轴和柱塞组件,该驱动轴和柱塞组件包括根据本发明的第一方面的驱动轴组件以及设置用于由所述凸轮在所述轴的旋转期间施加的升程引起的往复运动的柱塞。
[0020] 驱动轴和柱塞组件还可以包括摇臂,其中通过凸轮经由摇臂将升程施加到柱塞。
[0021] 在另一方面,本发明包括一种用于测试诸如UI、EUI或EUP的燃料喷射器或泵的机器,其包括根据本发明的第一方面的驱动轴组件,其中,驱动轴组件引起燃料喷射器或泵的柱塞往复运动。
[0022] 本发明提供了一种比现有技术的驱动轴组件更简单和更便宜的解决方案。附图说明
[0023] 现在参考附图通过示例描述本发明,其中:
[0024] 图2是根据本发明的驱动轴组件的分解图;
[0025] 图3a和3b是图2的驱动轴组件的端视图,其中凸轮在轴上位于第一最小Lmax升程位置;
[0026] 图4是在图3a和3b的最小升程位置处驱动轴组件的升程廓线的图形表示;
[0027] 图5a和5b是图2的驱动轴组件的端视图,其中凸轮位于轴上的在第二、最大Lmax升程位置;
[0028] 图6是在图5a和5b的最大升程位置处的驱动轴组件的升程廓线的图形表示;
[0029] 图7a和7b是图2的驱动轴组件的端视图,其中凸轮定位在轴上的第三、中间Lmax位置;
[0030] 图8是在图7a和7b的中间Lmax位置处的驱动轴组件的升程廓线的图形表示;和[0031] 图9是根据本发明的测试机器的等距视图。

具体实施方式

[0032] 首先参见图2,本发明包括驱动轴组件100,该驱动轴组件100包括凸轮102和轴112。凸轮102包括具有纵向中心轴线170的基本圆柱部分108和从基本圆柱部分108的圆周的一部分突出的一体的另外部分110,凸轮102的外表面104由基本圆柱部分108的外表面
104a和另外部分110的外表面104b限定。
[0033] 在所示实施例中,驱动轴组件100布置成作用在包括柱塞190(在图3a,3b,5a,5b,7a和7b中示出)的往复运动部件上。
[0034] 纵向延伸的孔116设置成穿过基本圆柱部分108。
[0035] 孔116设置有第一组花键,所述第一组花键包括由多个谷和峰限定的多个内花键118。
[0036] 轴112的环形部分150设置有第二组花键,所述第二组花键包括由多个峰和谷限定的多个外花键152。环形部分150与轴112偏心,即花键152的中心轴线偏离轴112的中心轴线114。
[0037] 在驱动轴组件100组装时,凸轮102被推到轴112上,直到凸轮102的花键118位于轴112的外花键152上方。
[0038] 轴112的外花键152与设置在凸轮孔116上的内花键118协作,使得凸轮102推动配合到轴112上。
[0039] 轴112的环形部分180(在图2中示出)提供止挡,该环形部分180的直径大于凸轮102的孔116的直径,确保凸轮102和轴112在凸轮102已经被推到轴112上时彼此正确地定位。
[0040] 在驱动轴操作时,轴112的旋转引起凸轮102的旋转,凸轮102在升程点106处作用于柱塞190(图3a,3b,5a,5b,7a和7b),从而升程施加至柱塞190致使柱塞190沿箭头P的方向(图3a所示)以往复运动方式移动。
[0041] 凸轮102的花键118与轴112的花键152一起形成花键部分162,其形成分度装置。在图中所示的该实施例中,分度装置是环形和圆柱形的。由于环形部分150与轴112的偏心,组装的驱动轴组件100的花键部分162的中心轴线154从轴112的中心轴线114偏移距离C,如图所示。换句话说,分度装置的圆周与轴112偏心。
[0042] 分度装置允许凸轮102以多个离散位置处位于轴112上,每个离散位置提供不同的最大升程值Lmax。(Lmax的计算和变化在下面更详细地描述)。
[0043] 上面定义了三个中心轴线(如图3a,3b,5a,5b,7a和7b所示):
[0044] -基本圆柱部分108的中心轴线170;
[0045] -轴112的中心轴线114;
[0046] -花键部分162的中心轴线154。
[0047] 如上所述,在凸轮102和轴112的所有布置中,即在所有分度位置中,花键部分162的中心轴线154从轴112的中心轴线114偏移距离C。然而,基本圆柱部分108的中心轴线170与轴112的中心轴线114的距离可以在X轴和Y轴(如图所示)中的一个或两个上在零和D(在图5a和7a中示出了D)之间变化。
[0048] 轴112上能供定位凸轮102的每个离散位置提供不同的偏移值D,其确定升程的最大值Lmax。
[0049] 提供位置指示器156(在图3a,3b,5a,5b,7a和7b中示出)以指示凸轮102在轴112上的相对位置。在所示的实施例中,凸轮102相对于轴112的十一个位置由数字1至11表示;这些位置中的每一个提供已知的Lmax值,并因此提供柱塞190的行程的已知值。
[0050] 如图3a,3b,5a,5b,7a和7b所示,凸轮102的瞬时升程L计算如下:
[0051] L=A-B;
[0052] 其中A是从轴112的中心轴线114到升程点106的距离,B是从轴112的中心轴线114到基本圆柱部分108的外表面104a的距离。
[0053] 当凸轮102旋转并且升程点106围绕凸轮102的外表面104移动时,由于凸轮102的外表面104的外部轮廓,距离A将根据凸轮102相对于轴112的中心114的旋转取向而变化。
[0054] 驱动轴组件100的升程L在最大值Lmax和最小值0之间变化。如图3a,5a和7a所示,当距离A最大化并且距离B最小时,发生Lmax。当距离A等于距离B时,升程的最小值为零,如图3b,5b和7b所示。
[0055] A的最大值等于轴112的中心轴线114与凸轮102的另外部分110的外表面4b之间的最大距离。
[0056] 下面将更详细地描述在十一个位置中的三个位置处组装到轴112上的凸轮102。
[0057] 在图3a和3b中,凸轮102已经在位置11处组装到轴112上,提供Lmax的最小值,并且因此提供柱塞190的行程的最小值。
[0058] 在该位置中,基本圆柱部分108的中心轴线170离轴112的中心轴线114的偏移D为零,即中心轴线170和114重合。
[0059] 图3a示出了处于最大升程位置的驱动轴组件100,即,其中距离A的值最大化。图3b示出了进一步围绕旋转循环的驱动轴组件100,其中距离A处于最小值并且等于距离B,从而提供瞬时升程值L为零。
[0060] 图4提供了当凸轮102在位置11位于轴上时驱动轴组件100在旋转期间的升程廓线的示例,并且其中偏移C(花键部分162的中心轴线154和轴112的轴线114的偏移)为1.5mm。(该布置的偏移D的最大值也为1.5mm)。升程L在零和12mm的Lmax值之间变化。
[0061] 在图5a和5b中,凸轮102在位置1组装到轴112上,其中凸轮102已经相对于图3a和3b的位置旋转了180°。在该位置,驱动轴组件100提供最大值Lmax,并且因此提供柱塞的最大行程。
[0062] 在图5a和5b的布置中,基本圆柱部分108的中心轴线170在X轴线上从轴112的中心轴线114偏移距离D。
[0063] 相对于图3a和3b的布置,距离A的最大值(其发生在图5a中所示的旋转位置处)已经通过偏移值C和D两者增加,并且距离B的最大值已经通过偏移值C和D两者减小。因此,在图5a的旋转位置处出现的Lmax被最大化。
[0064] 图5b示出了当距离A等于距离B时,进一步围绕循环的在位置1的驱动轴组件100,并且瞬时升程L因此为零。
[0065] 图6对应于图4,并且示出了当凸轮102已经在位置1上组装到轴112上时驱动轴组件100的相同实施例的升程廓线。如图所示,升程的最大值Lmax现在为18mm,相对于图3a和3b的布置增加了6mm。
[0066] 在图7a和7b中,凸轮102已经在位置6处组装到轴112上,其中凸轮102已经相对于图3a和3b的位置旋转了90°。在该位置,驱动轴组件100提供Lmax的中间值,并因此提供柱塞190的行程的中间值。
[0067] 在图7a和7b的位置中,基本圆柱部分108的中心轴线170在X轴和Y轴两个方向上偏离轴112的旋转中心114距离D。
[0068] 图8对应于图4和图6,并且示出了当凸轮102已经在位置6组装到轴112上时驱动轴组件100的同一实施例的升程廓线。如图所示,升程Lmax的最大值现在为15.5mm,即在图4和图6的Lmax值之间。
[0069] 在下面的表中提供了在上述三个位置中的根据本发明的驱动轴100的A,B和L的值的示例,其中偏移C和D均为1.5mm。L的值是在每个图中所示的旋转位置处的瞬时值。
[0070]  A(mm) B(mm) L(mm)
图3a 42 30 12(Lmax)
图3b 30 30 0
图5a 45 27 18(Lmax)
图5b 27 27 0
图7a 43.5 28.5 15(Lmax)
图7b 28.5 28.5 0
[0071] 在上述实施例中,凸轮102直接作用在柱塞190上。或者,凸轮102可通过摇臂间接作用在柱塞190上。
[0072] 本发明可以替代任何驱动轴实施例。一个特定用途可以是用于燃料喷射器或泵例如UI、EUI或EUP的测试机器。用于测试喷射器300的机器200的示例在图9中示出,并且其包括根据本发明的驱动轴组件101。凸轮102容纳在包括凸轮箱盖208的凸轮箱210中。凸轮箱210经由适配器板209安装在底板适配器211上。
[0073] 机器200还包括压板213和喷射器支撑板212,喷射器300通过螺母203被夹紧在喷射器支撑板212中并保持在适当位置。旋转驱动器连接到凸轮轴112并且例如以速度为30至4000rpm旋转轴112和凸轮102,这使得凸轮随动件205并且因此使得喷射器300的加压柱塞(未示出)以往复运动的方式移动。当电子操作的溢流(未示出)关闭时,柱塞在喷射器300内产生增加的燃料压。当喷射器300内的燃料压力达到预定阈值时,使喷射器300的喷嘴(未示出)打开。
[0074] 在操作期间,机器200测量喷射器300的参数,例如喷射燃料量。
[0075] 机器200可以用于测试具有需要不同的最大升程值Lmax的柱塞的不同类型的喷射器或泵。本发明的驱动轴组件101使机器能够测试具有不同Lmax要求的不同喷射器/泵类型,而不需要将不同的凸轮/凸轮从动件组合装配到机器。
[0076] 在上述实施例中,分度装置包括设置在轴上和凸轮的孔上的协作花键。在本发明的替代实施例中,可以使用替代的分度装置。
[0077] 此外,替代实施例可以实现不同数量的离散分度位置,并因此允许不同数量的Lmax的可能值。例如,不同数量的花键将允许凸轮在轴上的不同数量的不同位置布置。
[0078] 附图标记:
[0079] 驱动轴组件 100
[0080] 凸轮 102
[0081] 凸轮外表面 104
[0082] 基本圆柱部分外表面 104a
[0083] 另一部分外表面 104b
[0084] 升程点 106
[0085] 基本圆柱部分 108
[0086] 凸轮另外部分 110
[0087] 轴 112
[0088] 轴中心轴线 114
[0089] 孔 116
[0090] 内花键 118
[0091] 轴环形部分 150
[0092] 外花键 152
[0093] 花键部分中心轴线 154
[0094] 位置指示器 156
[0095] 花键部分 162
[0096] 基本圆柱纵向中心轴线 170
[0097] 直径增大的轴环形部分 180
[0098] 柱塞 190
[0099] 偏移 C
[0100] 升程最大值 Lmax
[0101] 柱塞运动 P
[0102] 基本圆柱中心轴线的变化 D
[0103] 轴 X,Y
[0104] 偏移 Y
[0105] 凸轮轴相对位置 1-11
[0106] 轴中心轴线到升程点距离 A
[0107] 轴中心轴线到外表面基本圆柱部分距离 B
[0108] 机器 200
[0109] 锁紧螺母 203
[0110] 凸轮从动件 205
[0111] 凸轮箱盖 208
[0112] 适配器板 209
[0113] 凸轮箱 210
[0114] 床板适配器 211
[0115] 压板 213
[0116] 喷射器支持板 212
[0117] 喷射器 300
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