具有锻造套管的凸轮随动件组件的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明总体上涉及凸轮随动件组件，更具体地涉及具有锻造套管的凸轮随动件组件。
【背景技术】
[0002]内燃发动机中的燃料喷射器通常由与发动机的曲轴可操作地连接的凸轮装置驱动。曲轴的转动引起驱动一个或多个凸轮随动件的凸轮的相应转动。凸轮随动件的移动引起对燃料喷射器的致动。凸轮的形状管控燃料喷射的正时和持续时间。各凸轮随动件可尤其包括与凸轮接触的滚子、和可转动地支承该滚子的套管。
[0003]示例性凸轮随动件在2010年4月27日授予Watanabe等人的美国专利N0.7，703，984( “’ 984专利”)中被公开。具体地，’ 984专利公开了一种在第一端与气门可操作地连接且在第二端与凸轮可操作地连接的摇臂。在第二端，摇臂包括具有分叉的滚子保持器的凸轮随动件、与凸轮接触的滚子、和沿滚子轴可转动地支承滚子的滚动元件。滚子轴的两端锻造锁紧于滚子保持器的斜切面，使得滚子轴被固定于滚子保持器上。
[0004]尽管’ 984专利的凸轮随动件可适于一些应用，但它仍可能不是最优的。例如，由于锻造锁紧滚子轴导致变形，所以会引起过度磨损并且可能需要更换滚子轴。在一些情形中这种更换会是昂贵的。此外，滚子轴的锻造锁紧端可能无法完全防止滚动元件和/或滚子的轴向移动。滚动元件和/或滚子的轴向移动会导致滚子抵靠滚子保持器锁紧，由此导致滚子的过早磨损和/或失效。
[0005]本发明的凸轮随动件针对于克服上述问题中的一个或多个问题和/或现有技术的其它问题。
【发明内容】
[0006]本发明的一方面涉及一种用于具有凸轮滚子和内座圈的凸轮随动件组件的套管。该套管可包括大致圆筒形的本体，其具有构造成与凸轮滚子压配合的外表面。该套管还可包括形成在大致圆筒形的本体内并且构造成接纳内座圈的中央孔。该套管还可包括构造成抑制套管的轴向移动的至少一个锻造端。
[0007]本发明的另一方面涉及一种凸轮随动件组件。该凸轮随动件组件可包括具有主孔的叉形本体、和配置在主孔内的凸轮滚子。该凸轮滚子可包括中空且大致圆筒形的本体，其具有构造成接合凸轮轴的外表面。该凸轮随动件组件还可包括套管，该套管包括具有构造成与凸轮滚子压配合的外表面的大致圆筒形的本体、形成在套管的大致圆筒形的本体内的中央孔、和构造成抑制套管的轴向移动的至少一个锻造端。该凸轮随动件组件还可包括配置在套管的中央孔内并且构造成可转动地支承套管的内座圈。
[0008]在又一方面，本发明涉及一种形成套管的方法，所述套管具有大致圆筒形的本体、形成在大致圆筒形的本体内的中央孔、和两个对向端。该方法可包括将套管压配合到凸轮滚子中。该方法还可包括锻造两个对向端中的至少一端以抑制套管的轴向移动并且将套管固定于凸轮滚子上。
【附图说明】
[0009]图1是示例性公开的发动机的概略性图示；
[0010]图2是可结合图1的发动机使用的示例性公开的凸轮随动件组件的截面图；
[0011]图3是沿图2的凸轮随动件组件的线3-3截取的截面图；以及
[0012]图4和5是可结合图3的凸轮随动件组件使用的示例性公开的套管和可用来锻造套管的示例性公开的工具的截面图。
【具体实施方式】
[0013]图1示出示例性发动机10。出于公开的目的，将发动机10描绘并描述为二冲程柴油发动机。然而，本领域技术人员将会认识到，发动机10可以是任意其它类型的内燃发动机，例如二冲程或四冲程的汽油发动机或气态燃料动力的发动机。
[0014]发动机10可包括至少部分地限定出多个气缸16的发动机缸体14。活塞18可以可滑动地配置在各气缸16内以在上死点位置与下死点位置之间往复运动，并且气缸盖20可与各气缸16相关。各气缸16、活塞18和气缸盖20可共同至少部分地限定出燃烧室28。燃料喷射器组件36可至少部分地配置在各气缸盖20内并且构造成将燃料喷射到各个相应的燃烧室28中以支持发动机10内的燃料燃烧。发动机10还可包括经由多个轴颈轴承25被可转动地支承在发动机缸体14内的曲轴24。连杆26可以将各个活塞18与曲轴24连接，使得活塞18在各个相应气缸16内的滑动运动引起曲轴24的转动。
[0015]如图2所示，燃料喷射器组件36可构造成按照期望正时经由气缸盖20内的燃料口 37将燃料例如柴油直接喷射或以其它方式喷到各燃烧室28内。燃料喷射器组件36可体现为与共用燃料轨道(未示出)流体连通的机械致动的电控单元喷射器。或者，燃料喷射器组件36可为任意共用轨道类型的喷射器，并且可被液压地、机械地、电气地、压电地或其任何组合致动和/或操作。共用燃料轨道可向与各燃烧室28相关的燃料喷射器组件36提供燃料。
[0016]燃料喷射器组件36可由可枢转地联接到摇臂轴40上的摇臂38驱动。各燃料喷射器组件36可包括喷射器本体42、柱塞44和喷射器末端46。摇臂38的第一端48可操作性地联接到柱塞44上。柱塞44可由弹簧49沿箭头50的大致方向偏压向摇臂38的第一端48。
[0017]摇臂38的第二端52可操作性地联接到凸轮轴54上。更具体地，凸轮随动件组件62可操作性连接地配置在凸轮轴54与喷射器摇臂38之间。凸轮轴54可包括凸轮56，该凸轮具有至少部分决定燃料喷射器组件36在发动机10的运转期间的燃料喷射正时的外部轮廓。在一个实施例中，凸轮56可具有至少一个凸部(凸角)58。凸轮轴54可直接例如经由齿轮系和/或使用可变正时装置与曲轴24 (仅在图1中示出)可操作地连接。这样，曲轴24可驱动凸轮轴54以对应的速度转动。凸部58可在凸轮轴54的转动期间移动成与凸轮随动件组件62接触和分离以在预定曲柄角下提供燃料喷射。
[0018]当凸部58转动成与凸轮随动件组件62接触时，凸部58可在凸轮随动件组件62上施加力Fp作为响应，摇臂38的第二端52可沿箭头50的大致方向被促动。随着第二端52沿箭头50的大致方向被促动，摇臂38可绕摇臂轴40枢转，由此导致第一端48沿箭头60的大致方向被促动。凸部58施加在凸轮随动件组件62上的力F1的大小可大于弹簧49产生的偏压力F2,由此导致柱塞44同样沿箭头60的大致方向被促动。当凸轮轴54转动超过凸部58的顶点时，弹簧49的偏压可沿箭头50的大致方向促动柱塞44。随着柱塞44沿箭头50的大致方向被促动，摇臂38的第一端48可同样沿箭头50的大致方向被促动以使摇臂38绕摇臂轴40枢转。当这发生时，第二端52可沿箭头60的大致方向被促动。
[0019]在发动机10运转期间，凸轮随动件组件62的一个或多个构件之间可能产生轴向力。例如，在一个实施例中，可产生第一力F3和/或第二力F4并且这些力沿相反的方向(例如，进入和离开图2所示的页面)促动凸轮随动件组件62的构件。如果不加以解决，这些力F3、匕可导致凸轮随动件组件62的一个或多个构件在轴向上不对准，从而导致构件的过早磨损、变形和/或失效。
[0020]如图3所示，凸轮随动件组件62可包括叉形本体64、凸轮滚子66、套管68、内座圈70和轴72。在所公开的实施例中，叉形本体64具有限定出主孔的第一叉端(tine)78和第二叉端80。轴72可经由销74固定地安装在叉形本体64的叉端78、80上。销74可被迫压穿过叉形本体64和轴72中的对准的孔以将轴72锁紧于叉形本体64上。凸轮滚子66、套管68和内座圈70可全部可转动地安装在位于叉端78、80之间的主孔内。内座圈70可以可转动地安装在轴72上。套管68可与凸轮滚子66压配合，并且凸轮滚子66和套管68可一起滑动配合在内座圈70上。此外，一个或多个润滑孔76可形成在本体64内并且延伸到位于内座圈70与轴72之间的环形凹部，使得润滑剂可分配到凸轮随动件组件62的构件中的每一者。
[0021]凸轮随动件66可体现为中空的且大体圆筒形的本体，该本体具有外表面，该外表面构造成接合凸轮轴54的凸轮凸部58使得凸轮滚子66利用凸轮轴54的对应转动而转动。套管68也可体现为中空的且大致圆筒形的本体，其具有构造成与凸轮滚子66的内表面压配合的外表面。套管68可以可转动地支承凸轮滚子66。套管68可包括构造成接纳内座圈70的中央孔。内座圈70可体现为中空的且大致圆筒形的本体，其具有构造成与套管68的内表面滑动配合的外表面。内座圈70可以可转动地支承套管68。轴72可以是构造成可转动地支承内座圈70的中空轴。
[0022]在一些实