專利名稱：升程傳遞部件的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及特別地用于內(nèi)燃機(jī)的換氣氣門系或燃料泵驅(qū)動(dòng)的升程傳遞部件(lift transfer component)的制造方法，所述升程傳遞部件包括殼體、固定在殼體的接收孔內(nèi)的軸承銷和通過(guò)滑動(dòng)軸承或滾子軸承而支承在軸承銷上的滾子，所述軸承銷在整個(gè)軸向長(zhǎng)度上被淬透硬化到具有至少650HV (維氏硬度)的芯硬度，且淬透硬化的軸承銷的銷端部相對(duì)于接收孔徑向擴(kuò)寬，以使得軸承銷能夠通過(guò)形狀配合而連接到殼體。
背景技術(shù)：
構(gòu)造為用于通過(guò)底部凸輪軸致動(dòng)內(nèi)燃機(jī)的換氣門的推桿的滾子挺桿的升程傳遞部件從US 5，099，807中已知。滾子挺桿包括被凸輪致動(dòng)的滾子，所述滾子通過(guò)滾子軸承而安裝在軸承銷上，所述軸承銷通過(guò)徑向擴(kuò)寬的銷端部以形狀接合和力鎖定的方式而固定在挺桿的殼體的接收孔內(nèi)。銷端部的徑向變形通過(guò)回轉(zhuǎn)填隙(gyratory calking)實(shí)現(xiàn)，且軸承銷的填隙材料以圓形環(huán)的形式移位到接收孔的開口處的倒角部?jī)?nèi)。將軸承銷固定在殼體內(nèi)的替代的方式例如在US 4，6 ，874中公開。除滾子挺桿外，此文獻(xiàn)另外公開了構(gòu)造為滾子指桿的升程傳遞部件。在兩個(gè)情況中，用于滾子的軸承銷都固定在殼體的接收孔內(nèi)，這涉及到如下事實(shí)，即軸承銷的前端的材料通過(guò)填隙方法而徑向向外移位到位于接收孔內(nèi)的周向底切內(nèi)。前述類型的底切也被建議用于US 5，385，124中公開的滾子挺桿。然而，此底切不用于接收軸承銷的填隙材料，而是用于接收彈性擋環(huán)，所述彈性擋環(huán)用作浮動(dòng)安裝在接收孔內(nèi)的軸承銷的非變形的銷端部的形狀配合接合軸向止動(dòng)件。在所引用的文獻(xiàn)中建議的所有升程傳遞部件的共同特征在于，為實(shí)現(xiàn)耐磨的目的，它們的軸承銷在其滾子的滾道的區(qū)域內(nèi)被硬化。但如果軸承銷被填隙，則考慮到填隙過(guò)程所伴隨的材料流動(dòng)，強(qiáng)制地要求軸承銷的前端應(yīng)足夠得軟。然而，沿其長(zhǎng)度帶有非均勻硬度值的這樣的軸承銷僅能夠通過(guò)復(fù)雜且因此成本高的熱處理方法實(shí)現(xiàn)。端部?jī)H具有低硬度的軸承銷的另外的缺點(diǎn)由如下事實(shí)導(dǎo)致，即其填隙的銷端部必須不僅通過(guò)形狀配合的接合而且通過(guò)力鎖定而固定在接收孔內(nèi)。此原因是軸承銷的未通過(guò)力鎖定而被固定在接收孔內(nèi)的且因旋轉(zhuǎn)中的滾子的摩擦力而旋轉(zhuǎn)的軟的銷端部可能在其外周上受到與殼體的接觸摩擦，使得它們可能受到損及其軸向固定功能的影響且因此被剪切折斷。軸承銷在接收孔內(nèi)的不僅通過(guò)形狀配合的接合而且大體上通過(guò)力鎖定的固定可能在如下情況中導(dǎo)致問(wèn)題，即其中升程傳遞部件的殼體必須滿足特殊的空間要求，例如對(duì)于初始提及的圓柱形滾子挺桿的情況。一般地，這些滾子挺桿安裝在其縱向引導(dǎo)件內(nèi)而帶有僅數(shù)個(gè)微米的引導(dǎo)間隙，使得在滾子的區(qū)域內(nèi)一般地構(gòu)造為帶有薄壁的殼體的變形因?yàn)檩S承銷的填隙所導(dǎo)致的徑向擴(kuò)寬的接收孔而導(dǎo)致殼體的不允許的大的失圓。如在所引用的文獻(xiàn)US 5，385，124中所建議，當(dāng)然可通過(guò)使用軸向均勻地淬透硬化的軸承銷來(lái)克服此一系列缺點(diǎn)，該軸承銷的前端不變形且所述軸承銷浮動(dòng)安裝在其接收孔內(nèi)，同時(shí)通過(guò)借助于彈性擋環(huán)的形狀配合的接合而被軸向固定。雖然軸承銷由于簡(jiǎn)化的熱處理而能夠經(jīng)濟(jì)地制造，但即使在此情況中仍存在用于彈性擋環(huán)及其組裝以及用于在殼體內(nèi)形成接收彈性擋環(huán)的底切的增加成本的額外花費(fèi)。軸承銷在其端部處在完全淬透硬化的狀態(tài)下被擴(kuò)寬以通過(guò)形狀配合的接合而將所述端部固定在殼體內(nèi)的前述類型的方法從文獻(xiàn)DE 102006 054 406 Al中已知，所述文獻(xiàn)被視作限定了此方法類型。在已知為徑向點(diǎn)鉚接的名稱的這一方法中，通過(guò)鉚接模具而實(shí)現(xiàn)銷端部的徑向擴(kuò)寬，所述鉚接模具的縱向軸線穿過(guò)在與軸承銷同心的圓錐形內(nèi)滾擺的環(huán)線。由于高的接觸力，軸承銷的前端的材料在滾擺移動(dòng)的過(guò)程中相繼地變形。然而，由于穿過(guò)環(huán)線所要求的相對(duì)長(zhǎng)的加工時(shí)間且因此抵消了制造升程傳遞部件的短的周期時(shí)間，所以導(dǎo)致了此方法的重要缺點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的任務(wù)是提供用于制造升程傳遞部件的前述類型的改進(jìn)的方法，以所述方法通過(guò)簡(jiǎn)單措施的實(shí)施消除了前述缺點(diǎn)。另外的任務(wù)是盡可能降低使得淬透硬化的銷端部變形所要求的加工時(shí)間。本發(fā)明的這些任務(wù)和其他任務(wù)根據(jù)如下詳細(xì)描述將變得顯見(jiàn)。本發(fā)明通過(guò)如下事實(shí)實(shí)現(xiàn)了以上任務(wù)，即軸承銷的硬度最高為780HV，銷端部的一個(gè)銷端部的徑向擴(kuò)寬借助于成形模具實(shí)現(xiàn)，所述成形模具軸向平行于軸承銷行進(jìn)且將力在軸承銷的外周和前端表面之間的過(guò)渡區(qū)域內(nèi)施加到銷端部。通過(guò)本申請(qǐng)人執(zhí)行的測(cè)試已令人驚奇地示出即使在此上部硬度范圍內(nèi)也可使銷端部充分地徑向變形，以實(shí)現(xiàn)所要求的形狀配合的接合，且即使成形模具在直線上且軸向平行于軸承銷行進(jìn)且使得銷端部上的所有接觸點(diǎn)同時(shí)變形也可實(shí)現(xiàn)所述徑向變形而沒(méi)有材料剝離或破裂，而在軟的銷端部填隙的情況中基本上會(huì)出現(xiàn)剝離或破裂。本發(fā)明因此將有利的軟的銷端部填隙的短的加工時(shí)間和周期時(shí)間與有利的均勻淬透硬化的軸承銷的低制造成本結(jié)合在一起。根據(jù)本發(fā)明的另外的發(fā)展，成形模具包括凹陷，所述凹陷接收銷端部且順著圓形或圓弧形的路徑而接觸軸承銷的外周和前端表面之間的過(guò)渡區(qū)域。相比之下，在軸承銷的填隙期間，軟的銷端部通過(guò)其前端表面被沖壓的事實(shí)而徑向變形，在此情況中通常的沖壓幾何形狀是銷端部的前端表面上的圓形或圓弧形溝槽。凹陷優(yōu)選地成形為使其直徑在其底部的方向上連續(xù)降低。特別地，凹陷應(yīng)具有圓錐部分或球部分的圓形截頭體的形狀。此外，軸承銷的未擴(kuò)展的直徑應(yīng)小于接收孔的直徑。因?yàn)檩S承銷因此具有徑向間隙且因?yàn)檩S承銷此情況中僅通過(guò)形狀配合的接合而固定在接收孔內(nèi)，所以不存在施加在接收孔上的徑向力，使得不僅保證了殼體形狀的高的穩(wěn)定性，而且不要求接收孔的特殊的配合或表面質(zhì)量，這具有低生產(chǎn)成本的優(yōu)點(diǎn)。此外，徑向間隙允許軸承銷相對(duì)于接收孔的自動(dòng)旋轉(zhuǎn)以在滾子的區(qū)域內(nèi)具有均勻的表面載荷，使得進(jìn)一步改進(jìn)了在軸承銷和滾子-包括可使用的任何滾動(dòng)元件-之間的接觸區(qū)域內(nèi)的防表面磨損的安全性。作為徑向間隙的替代或補(bǔ)充，為獲得殼體的高的形狀穩(wěn)定性，將軸承銷帶有軸向間隙地固定在接收孔內(nèi)也能夠是有利的。在此情況中，能夠防止由于在軸承銷的前端之間的軸向作用卡緊力而導(dǎo)致的殼體變形。如果殼體構(gòu)造為大體上圓柱形的形狀，例如構(gòu)造為用于燃料直噴式的內(nèi)燃機(jī)的高壓燃料泵的薄壁泵挺桿，則僅通過(guò)形狀配合的接合來(lái)固定軸承銷對(duì)于保證殼體的形狀穩(wěn)定性是特別有利的。作為以上所述的實(shí)施例的替代，本發(fā)明進(jìn)一步包括將軸承銷不帶有軸向間隙和/ 或徑向間隙地固定在接收孔內(nèi)。在徑向無(wú)間隙固定的情況中，除在接收孔內(nèi)的緊密滑動(dòng)配合的有限的情況之外，軸承銷不僅以形狀配合的接合連接到殼體而且另外通過(guò)干涉配合而被力鎖定到殼體。


本發(fā)明的另外的特征根據(jù)如下的描述和圖示了本發(fā)明的一個(gè)典型實(shí)施例的附圖將變得顯見(jiàn)。如果不另外陳述，則相同或類似的功能特征或部件以相同的附圖標(biāo)號(hào)指示。附圖以高度簡(jiǎn)化的形式部分地示出圖1示出了未變形的軸承銷和應(yīng)用于軸承銷的成形模具；圖2示出了作為圖1的細(xì)節(jié)X的、變形的銷端部的輪廓；和圖3示出了本質(zhì)上已知類型的指桿氣門系。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明的實(shí)現(xiàn)升程傳遞部件的方法將在從圖3開始解釋，所述圖3示出了內(nèi)燃機(jī)1 的本質(zhì)上已知的指桿氣門系的部分的截面圖。在此優(yōu)選的使用情況中，升程傳遞部件2構(gòu)造為大的串聯(lián)式指桿，所述指桿以一端樞轉(zhuǎn)地安裝在支承元件3上且通過(guò)另一端將凸輪4 的升程傳遞到排氣門5。指桿2包括殼體，所述殼體在本情況中構(gòu)造為具有相對(duì)于指桿的中心軸線對(duì)稱的桿體的形式，且包括兩個(gè)平行的側(cè)壁6，所述側(cè)壁6相互分開且包括對(duì)準(zhǔn)的接收孔，且所述指桿2進(jìn)一步包括固定在接收孔內(nèi)的軸承銷7、和通過(guò)滾針軸承而安裝在軸承銷7上且因此以低摩擦承受凸輪4的升程的滾子8。軸承銷7在其整個(gè)軸向長(zhǎng)度上被淬透硬化，且具有在650HV至780HV (維氏硬度)的范圍內(nèi)的芯硬度。用于將軸承銷7固定在接收孔9內(nèi)的成形方法在圖1和圖2中繪出，其中分別圖示通過(guò)成形模具11徑向擴(kuò)寬之前的和之后的、超過(guò)兩個(gè)接收孔9突出的銷端部10。沖壓模具11在平行于軸承銷7的縱向軸線的方向上行進(jìn)，如箭頭所圖示，且包括具有圓錐的圓形截頭體的形式的凹陷12，所述凹陷12向著軸承銷7開口，以接收銷端部10且在最大載荷下圓形地接觸軸承銷7的外周與前端表面之間的過(guò)渡區(qū)域。圖2中所示的銷端部10的變形由于銷端部10的徑向擴(kuò)寬而導(dǎo)致軸承銷7形狀配合地接合到兩個(gè)側(cè)壁6，而所述變形已在軸承銷7通過(guò)成形模具11的一個(gè)單個(gè)的加載操作之后實(shí)現(xiàn)。由此獲得的連接有效地僅是形狀配合的接合，因?yàn)橐环矫孑S承銷7固定在接收孔 9內(nèi)而帶有可覺(jué)察的軸向間隙，且另一方面軸承銷7的未擴(kuò)寬的直徑小于接收孔9的直徑， 使得作為由此形成的徑向間隙的結(jié)果，在接收孔9內(nèi)不存在力鎖定的連接。附圖標(biāo)號(hào)列表1內(nèi)燃機(jī)2升程傳遞部件/指桿(finger lever)3 支承元件4 凸輪5排氣門
6殼體/側(cè)壁
7軸承銷
8滾子
9接收孔
10銷端部
11成形模具
12成形模具的凹陷
權(quán)利要求
1.一種升程傳遞部件O)的制造方法，特別地是用于內(nèi)燃機(jī)(1)的換氣氣門系或燃料泵驅(qū)動(dòng)的所述升程傳遞部件O)的制造方法，所述升程傳遞部件( 包括殼體(6)、固定在所述殼體(6)的接收孔(9)內(nèi)的軸承銷(7)和通過(guò)滑動(dòng)軸承或滾子軸承而安裝在所述軸承銷(7)上的滾子(8)，所述軸承銷(7)在整個(gè)軸向長(zhǎng)度上被淬透硬化到具有至少650HV的芯硬度，且淬透硬化的所述軸承銷(7)的銷端部(10)相對(duì)于接收孔(9)徑向擴(kuò)寬，以使得所述軸承銷(7)能夠通過(guò)形狀配合的接合而連接到所述殼體(6)，其特征在于，所述軸承銷 (7)的硬度最高為780HV，所述銷端部(10)的一個(gè)銷端部的徑向擴(kuò)寬借助于成形模具(11) 實(shí)現(xiàn)，所述成形模具(11)軸向平行于所述軸承銷(7)行進(jìn)且在所述軸承銷(7)的外周與前端表面之間的過(guò)渡區(qū)域內(nèi)向所述銷端部(10)施加力。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述成形模具(11)包括凹陷(12)，用以接收銷端部(10)，且所述凹陷(1 順著圓形或圓弧形路徑而接觸所述軸承銷(7)的外周與前端表面之間的過(guò)渡區(qū)域。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述凹陷(1 的直徑在所述凹陷(12)的底部的方向上連續(xù)減小。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述軸承銷(7)的非擴(kuò)寬直徑小于所述接收孔(9)的直徑。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述軸承銷(7)帶有軸向間隙地固定在所述接收孔(9)內(nèi)。
全文摘要
本發(fā)明涉及特別地用于內(nèi)燃機(jī)(1)的換氣氣門系或燃料泵驅(qū)動(dòng)的升程傳遞部件(2)的生產(chǎn)方法，所述升程傳遞部件(2)具有殼體(6)、安裝在殼體的插座孔(9)內(nèi)的軸承銷(7)和通過(guò)滑動(dòng)軸承或滾子軸承而支承在其上的滾子(8)，其中軸承銷在其整個(gè)軸向延伸范圍上被淬透硬化，從而具有至少650HV的芯硬度，且淬透硬化的所述軸承銷的銷端部(10)相對(duì)于插座孔徑向地膨脹，以將軸承銷形狀配合地連接到殼體。所述軸承銷的硬度不應(yīng)超過(guò)780HV，其中所述銷端部的一個(gè)銷端部的徑向膨脹通過(guò)變形模具(11)形成，該模具與軸承銷的軸線平行地行進(jìn)，同時(shí)在銷端部上在軸承銷的周圍和端面之間的過(guò)渡處施加力。
文檔編號(hào)F01L1/14GK102421994SQ201080020503
公開日2012年4月18日 申請(qǐng)日期2010年7月5日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月8日
發(fā)明者彼得·卡雷斯, 馬可·梅斯伯恩 申請(qǐng)人:謝夫勒科技有限兩合公司