配气机构，燃料喷射装置及挺杆的制作方法

本发明实施例涉及内燃发动机技术领域，尤其涉及一种配气机构，燃料喷射装置及挺杆。

背景技术：

挺杆用于气门机构或泵传动装置，以便与凸轮轴的或泵驱动轴的至少一个凸轮配合作用将该轴的旋转运动转换为气门的或泵活塞的平移运动。在内燃机的气门机构的情况中，挺杆设置在高压油泵的柱塞和凸轮轴的凸轮之间，凸轮轴转动，凸轮驱动挺杆在气缸盖的通孔内做往复运动，挺杆驱动柱塞做往复运动。在泵传动装置中，挺杆也同样通常直接地布置在泵驱动轴的凸轮和相应的泵活塞之间。

为了确保滚动面或滚动滚子相对于相应的凸轮始终正确地定向并且相应地阻止挺杆的不期望的扭转，挺杆通常设有防扭转元件，利用防扭转元件挺杆在周向方向上固定地沿着行程轴线在邻近构件、例如内燃机的气缸头或泵壳体的引导部中运转。在此，防扭转元件通常压入外体的侧面区域上的相应的通孔中。

然而，现有的挺杆的噪声、振动与声振粗糙度(noise、vibration、harshness,nvh)性能不佳。

因此，如何提高挺杆的nvh性能，成为亟需解决的技术问题。

技术实现要素：

本发明实施例解决的技术问题是提高挺杆的nvh性能。

为解决上述问题，本发明实施例提供一种挺杆，包括：

壳体，整体呈管状，包括周向侧壁；

滚轮，能转动地容纳于所述壳体的端部且支撑于所述周向侧壁上，所述滚轮包括沿其轴向方向排列设置的第一止挡部，第二止挡部和中间环形部，所述中间环形部设置于所述第一止挡部和所述第二止挡部之间，且第一止挡部的轴向第一端面、中间环形部的外表面以及第二止挡部的轴向第二端面之间形成环形凹槽。

可选地，所述中间环形部的周向外环面的形状为锥形环面。

可选地，所述第一止挡部的形状为柱形。

可选地，所述第二止挡部的形状为柱状。

可选地，所述挺杆，还包括：

销钉，固定支撑于所述壳体的周向侧壁上；

所述滚轮通过套设于所述销钉支撑于所述壳体的周向侧壁上。

可选地，所述挺杆，还包括：

滚针，设置于所述销钉的外环面和所述滚轮的内环面之间。

为解决上述问题，本发明实施例还提供一种配气机构，包括凸轮轴，柱塞以及上述的挺杆，所述凸轮轴的凸轮卡设于所述环形凹槽，所述凸轮的凸轮面与所述中间环形部的周向外环面相配合，所述挺杆作用于所述柱塞。

可选地，所述中间环形部的周向外环面的形状为锥形环面，所述凸轮的凸轮面为锥形环面。

为解决上述问题，本发明实施例还提供一种燃料喷射装置，包括泵驱动轴，油泵以及上述的挺杆，所述泵驱动轴的凸轮卡设于所述环形凹槽，所述凸轮的凸轮面与所述中间环形部的周向外环面相配合，所述挺杆作用于所述油泵的活塞。

可选地，所述泵驱动轴的凸轮面为锥形环面，所述凸轮的凸轮面为锥形环面。

与现有技术相比，本发明实施例的技术方案具有以下优点：

本发明实施例所提供的挺杆，在工作过程中，凸轮轴的凸轮卡设于所述环形凹槽，凸轮的凸轮面与滚轮的中间环形部的周向外环面相配合，因凸轮的中心横截面和滚轮的中心横截面不重合，凸轮轴在旋转过程中会对中间环形部产生侧向力，使得中间环形部产生轴向移动的趋势，由于中间环形部设置于所述第一止挡部和所述第二止挡部之间，当中间环形部产生朝第一止挡部轴向移动的趋势时，第一止挡部对中间环形部产生反作用力，当中间环形部产生朝第二止挡部轴向移动的趋势时，第二止挡部对中间环形部产生反作用力，从而凸轮轴的凸轮始终会限制在凹槽里旋转。可见，本发明实施例所提供的挺杆，无需额外增加防转部件，即可防止挺杆在工作过程中产生旋转，从而降低了噪声，提高了挺杆的nvh性能；进一步地，由于无需安装防转部件，从而无需在挺杆的壳体上冲压出通孔，进一步简化了挺杆的工艺流程，且无需在气缸盖上加工与防转销相配合的精度要求较高的凹槽，进一步降低了成本。

可选方案中，本发明实施例所提供的挺杆，所述中间环形部的周向外环面的形状为锥形环面。凸轮轴的凸轮面与中间环形部配合，凸轮轴的凸轮面与中间环形部的周向外环面相配合，作为冗余设计，进一步提高了挺杆的防转动效果，进一步提高了挺杆的nvh性能。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1是一种挺杆的结构示意图；

图2是本发明实施例所提供的一种挺杆的结构示意图；

图3是本发明实施例所提供的挺杆与凸轮轴作用的示意图；

图4是图3沿a-a方向的剖面图；

图5是图3沿b-b方向的剖面图。

其中：1-壳体；2-销钉；3-防转部件；4-通孔；6-滚轮；10-壳体；20-销钉；30-滚针；50-凸轮；60-滚轮；600-中间环形部；601-第一止挡部；602-第二止挡部；70-凸轮轴。

具体实施方式

由背景技术可知，现有的挺杆的噪声、振动与声振粗糙度nvh性能不佳。

下面结合图1分析挺杆的nvh性能不佳的原因。

请参考图1，图1是一种挺杆的结构示意图。

如图1所示，一种挺杆，包括：壳体1，具有中空腔(图中未以标号示出)，滚轮6通过销钉2固定于壳体1上，所述壳体1的外周壁上开设有通孔4；防转部件3横穿所述中空腔且凸出于所述通孔4。安装时，挺杆安装于气缸盖内且防转部件的凸出于通孔的端部与气缸盖的限位槽配合，在挺杆工作过程中，凸轮作用于挺杆的滚轮，滚轮通过销钉将作用力传递给壳体，使得壳体产生周向旋转的趋势，由于凸出于所述通孔的防转部件的端部与气缸盖的限位槽相配合，且桥接件与壳体固定连接，从而壳体与桥接件之间不会产生相对运动，保持轴向运动。然而，随着防转部件与缸盖孔槽相互作用产生磨损问题，出现噪声，导致挺杆的nvh性能不佳。

为了提高挺杆的nvh性能，本发明实施例提供了一种挺杆，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明的是，本说明书所涉及到的指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置必须具有特定的方位，以特定的方位构造，因此不能理解为对本发明的限制。

请参考图2-图5，图2是本发明实施例所提供的一种挺杆的结构示意图；图3是本发明实施例所提供的挺杆与凸轮轴作用的效果图；图4是图3沿a-a方向的剖面图；图5是图3沿b-b方向的剖面图。

如图所示，本发明实施例提供的挺杆，包括：

壳体10，整体呈管状，包括周向侧壁；

滚轮60，能转动地容纳于所述壳体的端部且支撑于所述周向侧壁上，所述滚轮包括沿其轴向方向排列设置的第一止挡部601，第二止挡部602和中间环形部600，所述中间环形部600设置于所述第一止挡部601和所述第二止挡部602之间，且第一止挡部601的轴向第一端面、中间环形部600的外表面以及第二止挡部602的轴向第二端面之间形成环形凹槽。

需要说明的是，所述壳体10的端部指的是靠近壳体10轴向一端的适于容纳滚轮60转动的区域。

所述第一止挡部601的轴向第一端面指的是与中间环形部600相接触的轴向端面；同理，所述第二止挡部602的轴向第二端面，指的是与中间环形部600相接触的轴向端面。第一止挡部601和第二止挡部602将中间环形部600夹在中间，形成两端高，中间低的结构，使得第一止挡部601，第二止挡部602以及中间环形部600之间形成环形凹槽。

为了便于安装滚轮60，在一种具体实施例中，第一止挡部601、第二止挡部602以及中间环形部600可以是一个整体，即第一止挡部601与中间环形部600固定连接，第二止挡部602与中间环形部600固定连接，滚轮60整体形状为工字形。当然，在其他实施例中，第一止挡部601、第二止挡部602以及中间环形部600也可以作为三个独立的零件，第一止挡部601与中间环形部600相接触，第二止挡部602与中间环形部600相接触，只要保证将滚轮安装到壳体后，第一止挡部601、第二止挡部602以及中间环形部600在轴向上(即销钉的轴线方向)不会产生移动即可。

为了便于加工，在一种具体实施例中，第一止挡部601的形状为柱状，柱状结构的第一止挡部601在受到离心力作用时，各个位置所受到的转动惯量相同，使得第一止挡部601的转动更平稳。在其他实施例中，第一止挡部的形状不做限定，第一止挡部的横截面可以为多边形，不规则圆形等。

同理，为了便于加工，在一种具体实施例中，第二止挡部602的形状为柱状。当然，在其他实施例中，第二止挡部的形状不做限定，第二止挡部的横截面可以为多边形，不规则圆形等。

当然，为了便于将滚轮60支撑于壳体10上，挺柱还包括销钉20，固定支撑于所述壳体10的周向侧壁上；

所述滚轮60通过套设于所述销钉20以支撑于所述壳体10的周向侧壁上。

为了便于将销钉20固定支撑于所述壳体10的周向侧壁上，在壳体的周向侧壁上开设有支撑孔，销钉20通过穿插于所述支撑孔以固定支撑于所述周向侧壁。

在工作过程中，凸轮轴70的凸轮50卡设于所述环形凹槽，凸轮50的凸轮面与滚轮60的中间环形部600的周向外环面相配合，因凸轮50的中心横截面和滚轮的中心横截面不重合，凸轮轴70在旋转过程中会对中间环形部600产生侧向力，使得中间环形部600产生轴向移动的趋势，由于中间环形部600设置于所述第一止挡部601和所述第二止挡部602之间，当中间环形部600产生朝第一止挡部601轴向移动的趋势时，第一止挡部601对中间环形部产生反作用力，当中间环形部产生朝第二止挡部602轴向移动的趋势时，第二止挡部602对中间环形部600产生反作用力，从而凸轮轴的凸轮50始终会限制在环形凹槽里旋转。

可见，本发明实施例所提供的挺杆，无需额外增加防转部件，即可防止挺杆在工作过程中产生旋转，从而降低了噪声，提高了挺杆的nvh性能；进一步地，由于无需安装防转部件，从而无需在挺杆的壳体上冲压出通孔，进一步简化了挺杆的工艺流程，且无需在气缸盖上加工与防转销相配合的精度要求较高的凹槽，进一步降低了成本。

在一种具体实施例中，所述中间环形部的周向外环面的形状为锥形环面。凸轮轴的凸轮面与中间环形部配合，凸轮轴的凸轮面与中间环形部的周向外环面相配合，作为冗余设计，进一步提高了挺杆的防转动效果，进一步提高了挺杆的nvh性能。

请结合图3参考图5，在一种具体实施例中，为了进一步降低摩擦，所述挺杆，还包括：

滚针30，设置于所述销钉20的外环面和所述滚轮60的内环面之间。滚轮60和滚针30之间形成滚动摩擦，从而进一步降低摩擦磨损。

为解决上述问题，本发明实施例还提供一种配气机构，包括：

凸轮轴，柱塞以及上述的挺杆，所述凸轮轴的凸轮卡设于所述环形凹槽，所述凸轮的凸轮面与所述中间环形部的周向外环面相配合，所述挺杆作用于所述柱塞。

为了进一步防止挺杆在工作过程中产生周向旋转，在一种具体实施例中，所述中间环形部的周向外环面的形状为锥形环面，所述凸轮的凸轮面为锥形环面。

本发明实施例所提供的配气机构，因挺杆上无需额外增加防转部件，即可防止挺杆在工作过程中产生旋转，从而降低了噪声，提高了挺杆的nvh性能；进一步地，由于无需安装防转部件，从而无需在挺杆的壳体上冲压出通孔，进一步简化了挺杆的工艺流程，且无需在气缸盖上加工与防转销相配合的精度要求较高的凹槽，进一步降低了成本。

为解决上述问题，本发明实施例还提供一种燃料喷射装置，包括：

泵驱动轴，油泵以及上述的挺杆，所述泵驱动轴的凸轮卡设于所述环形凹槽，所述凸轮的凸轮面与所述中间环形部的周向外环面相配合，所述挺杆作用于所述油泵的活塞。

为了进一步防止挺杆在工作过程中产生周向旋转，在一种具体实施例中，所述泵驱动轴的凸轮面为锥形环面，所述凸轮的凸轮面为锥形环面。

本发明实施例所提供的燃料喷射装置，因挺杆上无需额外增加防转部件，即可防止挺杆在工作过程中产生旋转，从而降低了噪声，提高了挺杆的nvh性能；进一步地，由于无需安装防转部件，从而无需在挺杆的壳体上冲压出通孔，进一步简化了挺杆的工艺流程，且无需在气缸盖上加工与防转销相配合的精度要求较高的凹槽，进一步降低了成本。

虽然本发明实施例披露如上，但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。