專利名稱：用于可擺動(dòng)的機(jī)械部件的滾動(dòng)元件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于一可擺動(dòng)的機(jī)械部件的滾動(dòng)元件，其優(yōu)選構(gòu)成為一內(nèi)燃機(jī)的行程可變的氣門機(jī)構(gòu)的搖桿。滾動(dòng)元件滑動(dòng)或滾動(dòng)支承地設(shè)置在一與機(jī)械部件連接的滾動(dòng)銷上并且具有一沿其軸向方向階梯的外表面，該外表面包括鄰接的并在直徑上彼此不同的軸向部分，在它們之間分別延伸一個(gè)環(huán)形端面。其中經(jīng)由至少一個(gè)軸向部分在滾動(dòng)元件的徑向方向支承機(jī)械部件并且其經(jīng)由一個(gè)或多個(gè)環(huán)形端面沿滾動(dòng)元件的軸向方向?qū)颉?br> 背景技術(shù)：
由DE 102 35 403 A1已知一種這樣的滾動(dòng)元件，其用于構(gòu)成為一內(nèi)燃機(jī)的行程可變的氣門機(jī)構(gòu)的搖桿的機(jī)械部件。在那里建議的滾動(dòng)元件的階梯的外表面基于可彼此獨(dú)立旋轉(zhuǎn)的、具有不同直徑的外徑的環(huán)形元件的徑向或軸向的串聯(lián)。這樣在軸向并聯(lián)的情況下建議三個(gè)在滾動(dòng)銷上并排設(shè)置的、具有相應(yīng)自身的滾針軸承組的外環(huán)。在徑向并聯(lián)的情況下設(shè)置一滾動(dòng)支承的中間環(huán)，在其外圓周滑動(dòng)地支承一個(gè)或多個(gè)外環(huán)。
雖然這些環(huán)形元件的彼此獨(dú)立的旋轉(zhuǎn)性確保搖桿在軸向部分上不僅沿其縱向方向而且沿其擺動(dòng)方向的特別低摩擦的支承，但滾動(dòng)元件的這樣的結(jié)構(gòu)由于多種原因可以證明是不利的。對(duì)此首先認(rèn)為對(duì)于各環(huán)形元件及其單個(gè)的軸承來(lái)說(shuō)可觀的制造費(fèi)用和成本，因?yàn)楦鳝h(huán)形元件在兩并聯(lián)的情況下分別不僅對(duì)其內(nèi)徑而且對(duì)其外徑必須單獨(dú)精密地加工。還可能由于各個(gè)滾動(dòng)軸承組的制造和組裝提高這樣的費(fèi)用。其次在滑動(dòng)軸承中如同也在滾動(dòng)軸承中具有危險(xiǎn)，即由于不可避免的軸承間隙引起的環(huán)形元件的軸向傾斜不允許地使環(huán)形端面的精確的導(dǎo)向特性變壞。此外在建議的滑動(dòng)軸承中也看不到例如在搖桿組裝之前可以防止外環(huán)在中間環(huán)上的軸向滑落的措施。

發(fā)明內(nèi)容
因此本發(fā)明的目的在于，避免所述的這些缺點(diǎn)并且因此提供一種用于一可擺動(dòng)的機(jī)械部件的滾動(dòng)元件，其可簡(jiǎn)單而低成本地制造以及確保機(jī)械部件的簡(jiǎn)單而過(guò)程可靠的組裝。
按照本發(fā)明該目的這樣達(dá)到，即將滾動(dòng)元件本身構(gòu)成剛性的。一這樣的滾動(dòng)元件將有利的摩擦特性，其已由滾動(dòng)元件的一共同的滑動(dòng)軸承或滾動(dòng)軸承在滾動(dòng)銷上產(chǎn)生，與滾動(dòng)元件和機(jī)械部件兩者的簡(jiǎn)單而便宜的制造和組裝過(guò)程結(jié)合起來(lái)。
在本發(fā)明的進(jìn)一步構(gòu)成，中滾動(dòng)元件應(yīng)該包括至少兩個(gè)單獨(dú)制成的環(huán)形元件，它們借助于力鎖合、形鎖合和/或材料鎖合連接軸向或徑向相連接。為此設(shè)定，將各個(gè)環(huán)形元件在軸向或徑向分界縫上通過(guò)專業(yè)的連接技術(shù)，例如縱向或橫向壓入配合、熔焊、摩擦焊、膠合、釬焊、螺釘連接、銷連接或鉚接相互牢固連接。
在本發(fā)明的一優(yōu)選的實(shí)施形式中應(yīng)該設(shè)置三個(gè)軸向部分，其中各外面的軸向部分具有相同的直徑而內(nèi)部的軸向部分具有與其相對(duì)較小的直徑。可選擇地，也可以設(shè)置三個(gè)軸向部分，其中各外面的軸向部分具有相同的直徑而內(nèi)部的軸向部分具有與其相對(duì)較大的直徑。在兩可選擇的方案中符合目的的是，在凸出的或退后的軸向部分上界定的各環(huán)形端面，其由于滾動(dòng)元件的剛性結(jié)構(gòu)形式間距是準(zhǔn)確的并且沒(méi)有軸向的固有傾斜，利用于機(jī)械部件在滾動(dòng)元件的兩側(cè)軸向方向的精確的導(dǎo)向。
對(duì)于上述情況，即機(jī)械部件構(gòu)成為行程可變的氣門機(jī)構(gòu)的搖桿，滾動(dòng)銷應(yīng)該設(shè)置在搖桿的在一在搖桿的第一端部上延伸的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線處。搖桿在一中心部分具有一凸輪上滾面和在第二端部的端面具有一行程傳遞表面，其在搖桿的擺動(dòng)方向由一空行程區(qū)域和一緊接空行程區(qū)域的行程區(qū)域組成并且根據(jù)搖桿的一角位置擺動(dòng)可變地推動(dòng)一杠桿式氣門操作元件的一作用面。其中搖桿經(jīng)由滾動(dòng)元件的至少一個(gè)軸向部分沿?fù)u桿的擺動(dòng)方向支承在一校準(zhǔn)角位置的凸輪上并且經(jīng)由至少一個(gè)軸向部分沿?fù)u桿的縱向方向支承在一滑軌上。同時(shí)搖桿經(jīng)由一個(gè)或多個(gè)環(huán)形端面在一個(gè)或多個(gè)凸輪的軸向表面上或在一個(gè)或多個(gè)滑導(dǎo)的軸向表面上導(dǎo)向。一這樣的搖桿專業(yè)人員由用于內(nèi)燃機(jī)的無(wú)節(jié)流的負(fù)載控制的完全可變的機(jī)械氣門機(jī)構(gòu)是已知的。
在一有利的搖桿與上述滾動(dòng)元件的組合中，滾動(dòng)元件具有兩外面的軸向部分和一退后的內(nèi)部的軸向部分，可以設(shè)定，搖桿經(jīng)由滾動(dòng)元件的外面的軸向部分支承在凸輪上而經(jīng)由內(nèi)部的軸向部分支承在滑軌上并且經(jīng)由兩環(huán)形端面在滑軌的各軸向表面上導(dǎo)向。
在搖桿與滾動(dòng)元件的另一組合中，滾動(dòng)元件同樣具有兩外面的軸向部分，但一個(gè)凸出的內(nèi)部的軸向部分，搖桿畢竟也可以經(jīng)由滾動(dòng)元件的外面的軸向部分支承在滑軌上而經(jīng)由內(nèi)部的軸向部分支承在凸輪上并且經(jīng)由兩環(huán)形端面在滑軌的軸向表面上導(dǎo)向。
雖然在一這樣的搖桿按選擇與本發(fā)明的滾動(dòng)元件的所述的各實(shí)施形式的結(jié)合中在其同時(shí)在凸輪和滑軌上的運(yùn)動(dòng)支承的情況下具有提高的摩擦損失的傾向，但在這種情況下可以考慮并無(wú)來(lái)自共同的滑動(dòng)軸承和滾動(dòng)軸承的接觸配件的不同的相對(duì)速度。但提高的摩擦損失至多發(fā)生在角位置的低頻的調(diào)整中，而搖桿繞其擺動(dòng)軸的高頻的凸輪控制的運(yùn)動(dòng)依然經(jīng)由滾動(dòng)銷與滾動(dòng)元件之間的低摩擦的滑動(dòng)軸承或滾動(dòng)軸承支承。


由以下描述和附圖得出本發(fā)明的其他的特征，附圖中簡(jiǎn)化示出本發(fā)明的各實(shí)施例。其中只要未明確另外提到的、相同的或功能相同的部件設(shè)有相同的標(biāo)記。其中圖1一在機(jī)械部件中固定的滾動(dòng)元件的第一實(shí)施例的半剖視圖；圖2一在機(jī)械部件中固定的滾動(dòng)元件的第二實(shí)施例的半剖面圖；圖3一構(gòu)成為內(nèi)燃機(jī)的行程可變的氣門機(jī)構(gòu)的搖桿的機(jī)械部件的側(cè)視圖，該機(jī)械部件包括一按圖1的滾動(dòng)元件；
圖4按圖3的搖桿的俯視圖；圖5一類似于圖3的具有按圖2的滾動(dòng)元件的搖桿的側(cè)視圖；以及圖6按圖5的搖桿的俯視圖。
具體實(shí)施例方式
圖1中公開一用于可擺動(dòng)的機(jī)械部件2的滾動(dòng)元件1a的第一實(shí)施例。滾動(dòng)元件1a設(shè)置在一與機(jī)械部件2固定連接的滾動(dòng)銷3上，其中在滾動(dòng)元件1a的內(nèi)表面4與滾動(dòng)銷3之間設(shè)置一滾動(dòng)軸承5，作為滑動(dòng)軸承的替代件。滾動(dòng)元件1a具有一沿軸向方向階梯形的外表面6，該外表面包括三個(gè)軸向部分7a、8a和9a，其中外面的軸向部分7a和9a具有相同的直徑而內(nèi)部的軸向部分8a具有與其相對(duì)較小的直徑。在鄰接的軸向部分7a與8a和8a與9a之間延伸相互面對(duì)的環(huán)形端面10a和11a，從而機(jī)械部件2經(jīng)由一個(gè)或兩個(gè)環(huán)形端面10a和11a在與一圖中未示出的接觸配件相嵌接的滾動(dòng)元件1a的軸向方向?qū)?，并且?jīng)由至少一個(gè)軸向部分7a、8a和9a沿滾動(dòng)元件1a的徑向方向支承。
本身剛性構(gòu)成的滾動(dòng)元件1a可以制成一件的或多件的并且如在該實(shí)施例中所示包括三個(gè)單獨(dú)制成并軸向連接的環(huán)形元件。按虛線所示的分界線也可以按選擇設(shè)置一相當(dāng)于滾動(dòng)元件1a的寬度的中間環(huán)與在其上徑向連接的各外環(huán)。在由多個(gè)環(huán)形元件組成的滾動(dòng)元件的情況下可以采用任何的專業(yè)的連接技術(shù)，其在各環(huán)形元件之間產(chǎn)生力鎖合、形鎖合和/或材料鎖合的連接。
圖2中示出一本發(fā)明的滾動(dòng)元件1b的第二實(shí)施例。其同樣具有三軸向部分7b、8b和9b，包括直徑相同的外面的軸向部分7b和9b，并且與按圖1的滾動(dòng)元件1a的區(qū)別基本上在于，內(nèi)部的軸向部分8b具有相對(duì)于外面的軸向部分7b和9b更大的直徑。與其相應(yīng)地，在鄰接的軸向部分7b與8b和8b與9b之間延伸的環(huán)形端面10b和11b彼此背對(duì)。滾動(dòng)元件1b在這里由兩個(gè)單獨(dú)制成的和徑向連接的環(huán)形元件制造。但可選擇地同樣具有這樣的可能性，即將滾動(dòng)元件1b制成一件式的或由三個(gè)單獨(dú)的并按虛線所示的分界線軸向連接的環(huán)形元件制造。
如由以下描述的圖3至6可看出的，機(jī)械部件2可以構(gòu)成為一用于內(nèi)燃機(jī)的無(wú)節(jié)流的負(fù)載控制的行程可變的氣門機(jī)構(gòu)的搖桿12a和12b。其中在圖3和4中所示的搖桿12a配備圖1的滾動(dòng)元件1a而圖5和6中所示的搖桿12b配備圖2的滾動(dòng)元件1b。基本上兩搖桿12a和12b的結(jié)構(gòu)和操作方式是相同的并因此只描述按圖3和4的搖桿12a。支承滾動(dòng)元件1a的滾動(dòng)銷3設(shè)置在搖桿12a的在搖桿12a的第一端部13上延伸的擺動(dòng)軸線14上，搖桿在一中心部分15具有一由凸輪16推動(dòng)的凸輪上滾面17和在第二端部18的端面具有一行程傳遞表面19，該行程傳遞表面在擺動(dòng)方向20上由一空行程區(qū)域21和一緊接空行程區(qū)域21的行程區(qū)域22組成，并且根據(jù)搖桿12a的角位置擺動(dòng)可變地推動(dòng)一杠桿式氣門操作元件24的一構(gòu)成為滾子的作用面23，此時(shí)凸輪16的只由行程區(qū)域22傳遞的上升轉(zhuǎn)變?yōu)闅忾T操作元件24的可連續(xù)調(diào)節(jié)的擺動(dòng)運(yùn)動(dòng)。
如連同圖4可明顯看出的，相對(duì)第一端部13延伸一圓弧形的滑軌25a，在其上經(jīng)由滾動(dòng)元件1a的內(nèi)部的軸向部分8a徑向支承搖桿13，而與滑軌25a的外面的各軸向表面26a相配合的環(huán)形端面10a和11a用于搖桿12a在滾動(dòng)元件1a的軸向方向的精確的導(dǎo)向。為了連續(xù)地調(diào)節(jié)搖桿12a的角位置設(shè)置一在這里構(gòu)成為偏心輪的凸輪27a，其沿?cái)[動(dòng)方向20推動(dòng)滾動(dòng)元件1a的外面的軸向部分7a和9a。
圖5和6中所示的搖桿12b的滾動(dòng)元件1b決定一滑軌25b的與其不同的構(gòu)造和一同樣構(gòu)成為偏心輪的凸輪27b，其同樣與軸向部分7b、8b和9b處于替換的有效連接。這樣在這種情況下由凸輪27b推動(dòng)凸出的內(nèi)部的軸向部分8b，而外面的軸向部分7b和9b支承在成叉形構(gòu)成的滑軌25b上。同時(shí)搖桿12b經(jīng)由環(huán)形端面10b和11b沿滾動(dòng)元件1b的軸向方向在其中滑軌25b的內(nèi)部的各軸向表面26b上導(dǎo)向。
附圖標(biāo)記清單1a，b 滾動(dòng)元件2 機(jī)械部件3 滾動(dòng)銷4 內(nèi)表面5 滾動(dòng)軸承6 外表面7a，b 外面的軸向部分8a，b 內(nèi)部的軸向部分9a，b 外面的軸向部分11a，b 環(huán)形端面12a，b 搖桿13 第一端部14 轉(zhuǎn)動(dòng)軸線15 中心部分16 凸輪17 凸輪上滾面18 第二端部19 行程傳遞表面20 擺動(dòng)方向21 空行程區(qū)域22 行程區(qū)域23 作用面24 氣門操作元件25a，b 滑軌26a，b 滑軌的軸向表面27a，b 凸輪
權(quán)利要求
1.用于一可擺動(dòng)的機(jī)械部件(2)的滾動(dòng)元件，該機(jī)械部件優(yōu)選構(gòu)成為一內(nèi)燃機(jī)的行程可變的氣門機(jī)構(gòu)的搖桿(12a、12b)，該滾動(dòng)元件(1a、1b)滑動(dòng)或滾動(dòng)支承地設(shè)置在一與機(jī)械部件(2)連接的滾動(dòng)銷(3)上并且具有一沿其軸向方向成階梯形的外表面(6)，該外表面包括鄰接的并在直徑上彼此不同的軸向部分(7a、8a、9a、7b、8b、9b)，在它們之間分別延伸一環(huán)形端面(10a、11a、10b、11b)，其中機(jī)械部件(2)經(jīng)由至少一個(gè)軸向部分(7a、8a、9a、7b、8b、9b)在滾動(dòng)元件(1a、1b)的徑向方向上支承，并且經(jīng)由一個(gè)或多個(gè)環(huán)形端面(10a、11a、10b、11b)在滾動(dòng)元件(1a、1b)的軸向方向上導(dǎo)向；其特征在于，滾動(dòng)元件(1a、1b)本身構(gòu)成剛性的。
2.按照權(quán)利要求1所述的滾動(dòng)元件，其特征在于，滾動(dòng)元件(1a、1b)包括至少兩個(gè)單獨(dú)制成的環(huán)形元件，所述環(huán)形元件借助于力鎖合、形鎖合和/或材料鎖合的連接軸向或徑向相接合。
3.按照權(quán)利要求1所述的滾動(dòng)元件，其特征在于，設(shè)置三個(gè)軸向部分(7a、8a、9a)，其中外面的軸向部分(7a、9a)具有相同的直徑而內(nèi)部的軸向部分(8a)具有與其相比較小的直徑。
4.按照權(quán)利要求1所述的滾動(dòng)元件，其特征在于，設(shè)置三個(gè)軸向部分(7b、8b、9b)，其中外面的軸向部分(7b、9b)具有相同的直徑而內(nèi)部的軸向部分(8b)具有與其相比較大的直徑。
5.按照權(quán)利要求1所述的滾動(dòng)元件，其特征在于，滾動(dòng)銷(3)設(shè)置在搖桿(12a、12b)的在一在搖桿(12a、12b)的第一端部(13)上延伸的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線(14)上，搖桿在一中心部分(15)具有一凸輪上滾面(17)和在第二端部(18)的端面具有一行程傳遞表面(19)，該行程傳遞表面在搖桿(12a、12b)的擺動(dòng)方向(20)由一空行程區(qū)域(21)和一緊接該空行程區(qū)域(21)的行程區(qū)域(22)組成，并且根據(jù)搖桿(12a、12b)的一角位置擺動(dòng)可變地推動(dòng)一杠桿式氣門操作元件(24)的作用面(23)，其中搖桿(12a、12b)經(jīng)由滾動(dòng)元件(1a、1b)的至少一個(gè)軸向部分(7a、8a、9a、7b、8b、9b)沿?fù)u桿(12a、12b)的擺動(dòng)方向(20)支承在一校準(zhǔn)角位置的凸輪(27a、27b)上并且經(jīng)由至少一個(gè)軸向部分(7a、8a、9a、7b、8b、9b)沿?fù)u桿(12a、12b)的縱向方向支承在一滑軌(25a、25b)上，并其中搖桿(12a、12b)經(jīng)由一個(gè)或多個(gè)環(huán)形端面(10a、11a、10b、11b)在凸輪的一個(gè)或多個(gè)軸向表面上和/或在滑軌(25a、25b)的一個(gè)或多個(gè)軸向表面(26a、26b)上導(dǎo)向。
6.按照權(quán)利要求3和5所述的滾動(dòng)元件，其特征在于，搖桿(12a)經(jīng)由滾動(dòng)元件(1a)的外面的軸向部分(7a、9a)支承在凸輪(27a)上，而經(jīng)由內(nèi)部的軸向部分(8a)支承在滑軌(25a)上，并且經(jīng)由兩環(huán)形端面(10a、11a)在滑軌(25a)的各軸向表面(26a)上導(dǎo)向。
7.按照權(quán)利要求4和5所述的滾動(dòng)元件，其特征在于，搖桿(12b)經(jīng)由滾動(dòng)元件(1b)的外面的軸向部分(7b、8b)支承在滑軌(25b)上，而經(jīng)由內(nèi)部的軸向部分(8b)支承在凸輪(27b)上，并且經(jīng)由兩環(huán)形端面(10b、11b)在滑軌(25b)的各軸向表面(26b)上導(dǎo)向。
全文摘要
建議一種用于一擺動(dòng)的機(jī)械部件(2)的滾動(dòng)元件(1a、1b)，該機(jī)械部件優(yōu)選構(gòu)成為一內(nèi)燃機(jī)的行程可變的氣門機(jī)構(gòu)的搖桿(12a、12b)。滾動(dòng)元件滑動(dòng)或滾動(dòng)支承地設(shè)置在一與機(jī)械部件連接的滾動(dòng)銷(3)上，并且具有一沿其軸向方向成階梯形的外表面(6)，該外表面包括鄰接的并在直徑上彼此不同的軸向部分(7a、8a、9a、7b、8b、9b)，在它們之間分別延伸一環(huán)形端面(10a、11a、10b、11b)，其中經(jīng)由至少一個(gè)軸向部分在滾動(dòng)元件的徑向方向支承機(jī)械部件并且經(jīng)由一個(gè)或多個(gè)環(huán)形端面在滾動(dòng)元件的軸向方向上導(dǎo)向。其中滾動(dòng)元件本身構(gòu)成剛性的。
文檔編號(hào)F01L13/00GK101059087SQ20071010126
公開日2007年10月24日 申請(qǐng)日期2007年4月20日 優(yōu)先權(quán)日2006年4月21日
發(fā)明者W·克里斯特根, J·克雷奇默, T·克恩 申請(qǐng)人:謝夫勒兩合公司