機(jī)械推桿的制作方法
【專利摘要】機(jī)械推桿通常包括內(nèi)提升構(gòu)件、外提升構(gòu)件和滾子。內(nèi)提升構(gòu)件至少部分地由金屬材料制成。外提升構(gòu)件至少部分地由聚合材料制成，且圍繞內(nèi)提升構(gòu)件。滾子相對(duì)于內(nèi)提升構(gòu)件可旋轉(zhuǎn)地聯(lián)接，且部分地設(shè)置在內(nèi)提升構(gòu)件內(nèi)。內(nèi)提升構(gòu)件構(gòu)造為響應(yīng)于由第二部件施加到滾子的力而移動(dòng)第一部件。
【專利說明】機(jī)械推桿
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本公開涉及一種輕質(zhì)機(jī)械推桿，其構(gòu)造為移動(dòng)比如燃料泵或氣門機(jī)構(gòu)部件這樣的部件。
【背景技術(shù)】
[0002]機(jī)械推桿可用來驅(qū)動(dòng)或移動(dòng)部件，比如燃料泵或氣門機(jī)構(gòu)部件。例如，在傳統(tǒng)的燃料泵中，機(jī)械推桿可以響應(yīng)于發(fā)動(dòng)機(jī)部件(比如凸輪軸)施加的力而移動(dòng)活塞或柱塞。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本公開涉及一種機(jī)械推桿，其可以用來移動(dòng)部件，比如燃料泵或氣門機(jī)構(gòu)部件。在實(shí)施例中，機(jī)械推桿通常包括內(nèi)提升構(gòu)件、外提升構(gòu)件和滾子。內(nèi)提升構(gòu)件至少部分地由金屬材料制成。外提升構(gòu)件至少部分地由聚合材料制成，且圍繞內(nèi)提升構(gòu)件。滾子相對(duì)于內(nèi)提升構(gòu)件旋轉(zhuǎn)地聯(lián)接，且部分地設(shè)置在內(nèi)提升構(gòu)件內(nèi)。內(nèi)提升構(gòu)件構(gòu)造為響應(yīng)于由第二部件施加到滾子的力而移動(dòng)第一部件。
[0004]在本發(fā)明的一個(gè)方面中，該機(jī)械推桿具有在大約68克至大約72克之間的質(zhì)量。例如，機(jī)械推桿可具有大約70克的質(zhì)量。
[0005]在本發(fā)明的一個(gè)方面中，外提升構(gòu)件模制在內(nèi)提升構(gòu)件上。形成外提升構(gòu)件的聚合材料可包括聚酰胺。所述聚合材料還可包括玻璃填充的聚酰胺。例如，聚合材料可包括諸如30%玻璃填充的聚酰胺的玻璃填充的聚酰胺。
[0006]在本發(fā)明的一個(gè)方面中，內(nèi)提升構(gòu)件包括內(nèi)構(gòu)件本體，其具有外表面。外提升構(gòu)件可結(jié)合到內(nèi)構(gòu)件本體的外表面。
[0007]在本發(fā)明的一個(gè)方面中，外提升構(gòu)件包括外提升本體和從外提升本體向外延伸的突出部。所述突出部成形為和定尺寸為可滑動(dòng)地接收在殼體的溝槽內(nèi)，以便抑制機(jī)械推桿相對(duì)于殼體的旋轉(zhuǎn)。突出部可與外提升本體一體形成。
[0008]本公開還涉及車輛，比如汽車。在實(shí)施例中，車輛通常包括發(fā)動(dòng)機(jī)和燃料泵組件，所述發(fā)動(dòng)機(jī)構(gòu)造為供應(yīng)功率至車輛，所述燃料泵組件與發(fā)動(dòng)機(jī)流體連通，以便將燃料供應(yīng)到發(fā)動(dòng)機(jī)。發(fā)動(dòng)機(jī)包括發(fā)動(dòng)機(jī)部件，比如凸輪部分，其構(gòu)造為將力施加到燃料泵組件的一部分。車輛進(jìn)一步包括殼體。燃料泵組件包括泵本體，該泵本體附連到殼體。泵本體限定泵孔，所述泵孔限定沖程軸線。燃料泵組件進(jìn)一步包括柱塞，該柱塞至少部分地設(shè)置在泵孔中。柱塞操作地聯(lián)接到泵本體。這樣，柱塞構(gòu)造為相對(duì)于泵孔沿沖程軸線運(yùn)動(dòng)。燃料泵組件包括機(jī)械推桿，該機(jī)械推桿設(shè)置在殼體內(nèi)。機(jī)械推桿操作地聯(lián)接到柱塞。因此，柱塞構(gòu)造為，當(dāng)機(jī)械推桿相對(duì)于殼體運(yùn)動(dòng)時(shí)，相對(duì)于泵孔沿沖程軸線運(yùn)動(dòng)。機(jī)械推桿總體地包括內(nèi)提升構(gòu)件、外提升構(gòu)件和滾子。內(nèi)提升構(gòu)件至少部分地設(shè)置在外提升構(gòu)件內(nèi)。外提升構(gòu)件由聚合材料制成，且模制在內(nèi)提升構(gòu)件上。機(jī)械推桿進(jìn)一步包括滾子，該滾子相對(duì)于內(nèi)提升構(gòu)件旋轉(zhuǎn)地聯(lián)接。滾子部分地設(shè)置在內(nèi)提升構(gòu)件內(nèi)。發(fā)動(dòng)機(jī)部件構(gòu)造為將力施加到滾子，以便相對(duì)于殼體沿沖程軸線移動(dòng)機(jī)械推桿。[0009]在本發(fā)明的一個(gè)方面中，內(nèi)提升構(gòu)件可由金屬材料制成
[0010]在本發(fā)明的一個(gè)方面中，該機(jī)械推桿具有在大約68克至大約72克之間的質(zhì)量。例如，機(jī)械推桿可具有大約70克的質(zhì)量。
[0011]在本發(fā)明的一個(gè)方面中，聚合材料包括聚酰胺。聚酰胺可以是聚己二酰己二胺(polyhexamethylneadipamide)、聚 _6_ 己內(nèi)酸胺(poly-6-caprolactam)或其組合。聚酸胺可以嵌有玻璃纖維。
[0012]在本發(fā)明的一個(gè)方面中，殼體具有內(nèi)殼體表面和延伸進(jìn)入內(nèi)殼體表面的溝槽。外提升構(gòu)件包括外提升本體和從外提升本體延伸的突出部。所述突出部成形為和定尺寸為可滑動(dòng)地接收在所述溝槽內(nèi)，以便抑制機(jī)械推桿繞沖程軸線的旋轉(zhuǎn)。
[0013]本公開還涉及制造機(jī)械推桿的方法。在一實(shí)施例中，所述方法包括將聚合物的外提升構(gòu)件模制在內(nèi)提升構(gòu)件上，以便將聚合物的外提升構(gòu)件結(jié)合或聯(lián)接到內(nèi)提升附件，其中內(nèi)提升構(gòu)件包括金屬的內(nèi)構(gòu)件本體和滾子，所述滾子聯(lián)接在內(nèi)構(gòu)件本體內(nèi)。該滾子構(gòu)造為相對(duì)于內(nèi)構(gòu)件本體旋轉(zhuǎn)。
[0014]本發(fā)明的上述特征和優(yōu)勢(shì)及其他特征和優(yōu)勢(shì)將從用于實(shí)施如所附的權(quán)利要求中定義的本發(fā)明的一些最佳模式和其它實(shí)施例的以下詳細(xì)描述連同附圖時(shí)顯而易見。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]圖1是車輛的示意圖，所述車輛包括內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)和根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的燃料泵組件；
[0016]圖2是包括機(jī)械推桿的典型燃料泵組件的透視圖；
[0017]圖3是圖2中所示的燃料泵組件沿圖2的剖面線3-3截取的透視截面圖；
[0018]圖4是圖2中所示的燃料泵組件的機(jī)械推桿的放大透視圖；
[0019]圖5是圖4中所示的機(jī)械推桿沿圖4的剖面線5-5截取的透視截面圖；和
[0020]圖6是圖4中所示的機(jī)械推桿沿圖4的剖面線6-6截取的透視截面圖。
【具體實(shí)施方式】
[0021]參考附圖，相同的附圖標(biāo)記在若干幅視圖中對(duì)應(yīng)于相同或相似的部件，從圖1開始，車輛10包括與變速器14驅(qū)動(dòng)連接的發(fā)動(dòng)機(jī)12。變速器14包括輸入構(gòu)件13和輸出構(gòu)件20，所述輸入構(gòu)件構(gòu)造為接收來自發(fā)動(dòng)機(jī)12的功率，所述輸出構(gòu)件構(gòu)造為連接到多個(gè)輪(未示出)。發(fā)動(dòng)機(jī)12可構(gòu)造為火花點(diǎn)火直噴式(SIDI)發(fā)動(dòng)機(jī)、柴油發(fā)動(dòng)機(jī)、或利用高壓力供應(yīng)的可燃燃料的其他發(fā)動(dòng)機(jī)，所述發(fā)動(dòng)機(jī)的操作被本領(lǐng)域技術(shù)人員已知。
[0022]車輛10包括低壓力燃料供應(yīng)源、儲(chǔ)存器、或油箱15，其容納一定量的低壓力可燃燃料19L，其中在各視圖中字母“L”表示相對(duì)低的壓力。在圖1中也標(biāo)記有“L”以表示低壓力的供應(yīng)泵22定位在油箱15內(nèi)，且可操作用于將燃料19L加壓到大約4至6bar，或達(dá)到足以令燃料19L從油箱15運(yùn)動(dòng)到高壓力(HP)燃料泵組件24的任何其他的壓力水平，其中用在各視圖中的字母“H”表示高壓力。低壓力燃料管線11L，比如管道、管子或其他這樣的流體導(dǎo)管連接在供應(yīng)泵22和HP燃料泵組件24之間，以允許燃料19L在其之間經(jīng)過或流過。
[0023]在一個(gè)實(shí)施例中HP燃料泵組件24可操作用于快速地將燃料19L加壓到至少大約150至200bar (盡管在本發(fā)明的范圍內(nèi)可使用更低的壓力)，且用于將被加壓的燃料19H通過高壓力燃料管線IlH輸送到燃料軌道16，并最終到燃料輸送裝置，比如多個(gè)燃料噴射器16A。被加壓的燃料19H被經(jīng)由燃料噴射器16A直接噴射進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)12的各個(gè)燃燒室(未示出)，其中燃料軌道16具有至少一個(gè)壓力傳感器18，所述壓力傳感器操作地連接到燃料軌道且構(gòu)造用于在燃料軌道16處或燃料軌道附近感測(cè)燃料壓力。電子控制單元或控制器(未示出)與發(fā)動(dòng)機(jī)12、燃料軌道16、供應(yīng)泵22、和HP燃料泵組件24電連接。操作中，這樣的控制器實(shí)現(xiàn)各種燃料輸送部件的控制和/或同步。
[0024]現(xiàn)在參考圖2，燃料泵組件24能夠加壓燃料19L，并將被加壓的燃料19H輸送到燃料軌道16。為此，燃料泵組件24包括套管或殼體28，以及附連到殼體28的泵本體26。殼體28可限定沖程軸線，且可由金屬材料構(gòu)成，比如鋁、不銹鋼或其他適當(dāng)?shù)牟牧?。泵本體26限定泵孔37，所述泵孔沿沖程軸線S是細(xì)長(zhǎng)的。由此，泵本體26也可以限定沖程軸線S。泵孔37也可以限定沖程軸線S。如下所述，燃料泵組件24可接收由發(fā)動(dòng)機(jī)部件31 (比如凸輪部分30)施加的力，以加壓容納在泵本體26內(nèi)的流體，如下文更詳細(xì)敘述的。發(fā)動(dòng)機(jī)部件31還可稱為第二部件。具體地，發(fā)動(dòng)機(jī)12包括凸輪軸32，所述凸輪軸具有軸部分34和設(shè)置在凸輪軸32上的至少一個(gè)凸輪部分30。凸輪部分30包括一個(gè)或多個(gè)凸角36，且圍繞軸部分34的圓周或橫向尺寸設(shè)置。在所示實(shí)施例中，凸輪部分30包括四個(gè)凸角36，然而，凸輪部分30可具有更多或更少的凸角36。軸部分34構(gòu)造為沿旋轉(zhuǎn)方向L繞旋轉(zhuǎn)軸線R旋轉(zhuǎn)。然而，凸輪軸32可替代地構(gòu)造為繞旋轉(zhuǎn)軸線R沿與旋轉(zhuǎn)方向L相反的方向旋轉(zhuǎn)。
[0025]參考圖3，燃料泵組件24進(jìn)一步包括運(yùn)動(dòng)地聯(lián)接到泵本體26的活塞或柱塞38。柱塞38至少部分地設(shè)置在泵孔37內(nèi)，且構(gòu)造為當(dāng)凸輪軸32繞旋轉(zhuǎn)軸線R (圖2)旋轉(zhuǎn)時(shí)相對(duì)于泵本體26沿沖程軸線S運(yùn)動(dòng)。具體地，柱塞38構(gòu)造為當(dāng)凸輪軸32繞旋轉(zhuǎn)軸線R (圖2)旋轉(zhuǎn)時(shí)相對(duì)于泵孔37沿沖程軸線S運(yùn)動(dòng)。在所示實(shí)施例中，柱塞38同中心地聯(lián)接到泵本體26。柱塞38的至少一部分設(shè)置在泵本體26內(nèi)，且柱塞38的另一部分設(shè)置在由殼體28限定的腔室40內(nèi)。柱塞38可稱為第一部件。
[0026]柱塞38構(gòu)造為當(dāng)凸輪軸32繞旋轉(zhuǎn)軸線R旋轉(zhuǎn)時(shí)相對(duì)于泵孔26沿沖程軸線S運(yùn)動(dòng)。特別地，當(dāng)軸部分34繞旋轉(zhuǎn)軸線R旋轉(zhuǎn)時(shí)，凸輪部分30將力施加到燃料泵組件24的一部分，以沿沖程軸線S以往復(fù)的方式驅(qū)動(dòng)燃料泵組件的一部分，如下所述。具體地，柱塞38可相對(duì)于泵本體26沿箭頭A所表示的第一方向運(yùn)動(dòng)，以限定進(jìn)氣沖程，從而允許低壓力燃料19L (圖1)進(jìn)入泵本體26。隨著凸輪軸32繼續(xù)繞旋轉(zhuǎn)軸線R旋轉(zhuǎn)，凸輪部分30的一個(gè)凸角36最終將力施加到燃料泵組件24的一部分，由此沿箭頭B表示的第二方向移動(dòng)柱塞38。沿第二方向的這種運(yùn)動(dòng)(由箭頭B表示)限定了壓縮沖程或“上沖程”，其加壓預(yù)先進(jìn)入泵本體26的低壓力燃料19L。
[0027]殼體28具有限定腔室40的內(nèi)殼體表面42。腔室40可以為大致圓柱狀，且構(gòu)造為和定尺寸為接收柱塞38的至少一部分以及機(jī)械推桿44，如下文詳細(xì)敘述的。除腔室40之夕卜，殼體28進(jìn)一步限定溝槽62或延伸進(jìn)入內(nèi)殼體表面42的任何其他合適的通道。因此，溝槽62通到腔室40。在所示實(shí)施例中，溝槽62沿大致平行于沖程軸線S的方向是細(xì)長(zhǎng)的。然而，溝槽62可以沿相對(duì)于沖程軸線S的其他方向取向。如下文所討論的，溝槽62成形為和定尺寸為接收機(jī)械推桿44的一部分，以引導(dǎo)機(jī)械推桿44穿過腔室40的運(yùn)動(dòng)。
[0028]機(jī)械推桿44可以是燃料泵組件24的一部分，且構(gòu)造為響應(yīng)于凸輪部分30所施加的力而沿箭頭B表示的方向驅(qū)動(dòng)柱塞38。特別地，機(jī)械推桿44成形為、定尺寸為和構(gòu)造為至少部分地接收在腔室40內(nèi)。操作中，當(dāng)凸輪軸32繞旋轉(zhuǎn)軸線R (圖2)旋轉(zhuǎn)時(shí)，機(jī)械推桿44可沿沖程軸線S運(yùn)動(dòng)或滑動(dòng)穿過腔室40。彈簧46或任何其他合適的偏壓構(gòu)件連接在泵本體26和機(jī)械推桿44之間，以便沿箭頭A表示的第一方向偏壓機(jī)械推桿44。燃料泵組件24可包括聯(lián)接在機(jī)械推桿44和彈簧46之間的墊圈48。彈簧46的第一端部50位于墊圈48上，而彈簧46的第二端部52鄰接泵本體26的下端部表面54。彈簧46在泵本體26和機(jī)械推桿44之間的連接允許彈簧46沿箭頭A表示的第一方向偏壓機(jī)械推桿44。另一方面，機(jī)械推桿44構(gòu)造為將力施加到柱塞38，以抵抗彈簧46的偏壓而沿箭頭B表示的第二方向相對(duì)于泵本體26運(yùn)動(dòng)柱塞38。
[0029]傳統(tǒng)的機(jī)械推桿可整體由金屬材料構(gòu)成，比如不銹鋼。因此,這些傳統(tǒng)的機(jī)械推桿未必是輕質(zhì)的，且其制造可能要求使用金屬加工技術(shù)，比如機(jī)加工、研磨、切削等。另外，傳統(tǒng)的機(jī)械推桿有時(shí)包括需要組裝的多個(gè)金屬部件。這些金屬部件的組裝通常需要采用若干種制造技術(shù)，比如切割和鉚固(staking)。因此希望簡(jiǎn)化機(jī)械推桿的制造過程，并最小化其重量。為了最小化其重量并簡(jiǎn)化制造，機(jī)械推桿44可以部分地由聚合材料制成。
[0030]參考圖4-6，機(jī)械推桿44可構(gòu)造為凸輪從動(dòng)件，并一般包括外提升構(gòu)件56和部分地設(shè)置在外提升構(gòu)件56內(nèi)的內(nèi)提升構(gòu)件58。外提升構(gòu)件56大致由適當(dāng)?shù)木酆喜牧蠘?gòu)成，且具有大致圓柱形或環(huán)形的形狀。因?yàn)槠浯笾颅h(huán)形的形狀，外提升構(gòu)件56可圍繞內(nèi)提升構(gòu)件58的至少一部分。聚合物的外提升構(gòu)件56可模制在內(nèi)提升構(gòu)件58上。換句話說，聚合物的外提升構(gòu)件56可包覆模制到內(nèi)提升構(gòu)件58。由此，外提升構(gòu)件56可結(jié)合或粘附到內(nèi)提升構(gòu)件58。因此，聚合物的外提升構(gòu)件56相對(duì)于內(nèi)提升構(gòu)件58被固定?？梢圆捎眠m當(dāng)?shù)淖⑸淠Ｖ乒に噷⑼馓嵘龢?gòu)件56模制到內(nèi)提升構(gòu)件58上。重要的是用聚合材料制造外提升構(gòu)件56，以便最小化機(jī)械推桿44的重量和成本。例如，傳統(tǒng)的機(jī)械推桿通常具有大約79克的質(zhì)量，而本機(jī)械推桿44具有范圍在約68克至約72克之間的質(zhì)量。在一個(gè)實(shí)施例中，機(jī)械推桿44具有大約70克的質(zhì)量。重要的是，機(jī)械推桿44具有如上所述的質(zhì)量，以便最小化制造成本，同時(shí)提供足夠的結(jié)構(gòu)完整性以最大化燃料泵組件24的使用壽命。聚合物的外提升構(gòu)件56的使用還簡(jiǎn)化了機(jī)械推桿44的制造過程，因?yàn)槠鋵⒉捎媒饘偌庸ぜ夹g(shù)(比如機(jī)加工、研磨和切削)的需求最小化。具有聚合物的外提升構(gòu)件56的機(jī)械推桿44相比于完全金屬的機(jī)械推桿還更具耐磨性。因此，使用聚合物的外提升構(gòu)件56可延長(zhǎng)機(jī)械推桿44的使用壽命。
[0031]如上所述，外提升構(gòu)件56可由適用于燃料泵組件的聚合物材料制成。適當(dāng)?shù)木酆喜牧习ǖ幌抻诰埘０?。例如，外提升?gòu)件56可部分地或完全由只是至少一種聚酰胺制成，比如聚-6-己內(nèi)酰胺(也稱為聚酰胺6或尼龍6)和聚己二酰己二胺(polyhexamethylneadipamide)(也稱為聚酰胺6-6或尼龍6-6)。而且，外提升構(gòu)件56的聚合材料可填充有或嵌有玻璃纖維，以提高其結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、抗沖擊強(qiáng)度和剛性。例如，外提升構(gòu)件56可部分地或完全由玻璃填充的聚合材料制成，比如玻璃填充的聚酰胺6或玻璃填充的聚酰胺6-6。在一個(gè)實(shí)施例中，外提升構(gòu)件56由30%填充的聚酰胺6 ;20%玻璃填充的聚酰胺6 ；30%玻璃填充的聚酰胺6-6，20%聚酰胺或其組合構(gòu)成。
[0032]特別地，30%玻璃填充的聚酰胺6-6非常強(qiáng)韌且因此耐磨。進(jìn)一步地，希望使用30%玻璃填充的聚酰胺6-6，因?yàn)槠渚哂心陀托?。然而，其他適當(dāng)?shù)木酆夏湍ゲ牧弦部梢员挥脕順?gòu)成外提升構(gòu)件56。例如，外提升構(gòu)件56可部分地或完全由在23°C下具有約65M至約85M之間的洛氏硬度(Μ標(biāo)尺)的聚合材料制成。在一個(gè)實(shí)施例中，外提升構(gòu)件56部分地或完全由在23°C下具有約76M的洛氏硬度(M標(biāo)尺)的聚合材料制成。重要的是使得聚合物的外提升構(gòu)件56具有上述硬度值，以在機(jī)械推桿44運(yùn)動(dòng)穿過殼體28的腔室40時(shí)最小化外提升構(gòu)件56的磨損。而且，外提升構(gòu)件56可部分地或全部由聚合材料構(gòu)成，所述聚合材料能夠在內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的典型操作溫度下維持其結(jié)構(gòu)完整性。例如，聚合材料應(yīng)能夠在約82.22攝氏度(華氏180° )至98.89攝氏度(華氏210° )之間的溫度范圍內(nèi)維持其結(jié)構(gòu)完整性。由此，外提升構(gòu)件56的聚合材料可具有約200攝氏度(華氏392° )至約300攝氏度(華氏572° )之間的熔解溫度。在一個(gè)實(shí)施例中，外提升構(gòu)件56的聚合材料具有大約255攝氏度(華氏491° )的熔解溫度。上述的熔解溫度是重要的，因?yàn)?，如果聚合物的外提升?gòu)件56具有上述熔解溫度，則當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)12正在操作時(shí)，外提升構(gòu)件56更不可能融化或失去其結(jié)構(gòu)完整性。
[0033]外提升構(gòu)件56可構(gòu)造為外殼或包封件，且可具有大致環(huán)形的形狀。在所示實(shí)施例中，外提升構(gòu)件56包括沿提升軸線X細(xì)長(zhǎng)的外提升本體60。外提升本體60具有第一本體端部66和相對(duì)的第二本體端部68，所述第二本體端部沿提升軸線X從第一本體端部66間隔開。外提升本體60具有在第一本體端部66和第二本體端部68之間延伸的內(nèi)本體表面70。內(nèi)本體表面70限定外提升腔體72，所述外提升腔體構(gòu)造為并定尺寸為接收內(nèi)提升構(gòu)件58。外提升本體60進(jìn)一步包括與內(nèi)本體表面70相對(duì)的外本體表面74。
[0034]另外，外提升構(gòu)件56包括突出部64，該突出部64從外提升本體60沿向外的方向(即遠(yuǎn)離外提升腔體72)延伸。突出部64構(gòu)造為、定尺寸為且成形為在操作中可滑動(dòng)地接收在溝槽62 (圖3)中，以實(shí)現(xiàn)至少兩個(gè)功能。首先，溝槽62和突出部64之間的相互作用用來引導(dǎo)機(jī)械推桿44相對(duì)于殼體28 (圖3)沿沖程軸線S (圖2)的運(yùn)動(dòng)。其次，突出部64與溝槽62之間的相互作用可抑制泵推桿44相對(duì)于殼體28繞沖程軸線S的旋轉(zhuǎn)。重要的是抑制機(jī)械推桿44相對(duì)于殼體28的旋轉(zhuǎn)以降低機(jī)械推桿44相對(duì)于凸輪部分30偏移的風(fēng)險(xiǎn)。突出部64可與外提升本體60—體形成。希望的是一體地形成具有外提升本體60的突出部64，以提高整體機(jī)械推桿44的強(qiáng)度，并簡(jiǎn)化制造工序。替代地，突出部64可連接到外提升本體60。在所示實(shí)施例中，突出部64從外提升本體60的第一本體端部66沿基本平行于提升軸線X的方向延伸到第二本體端部68。然而，突出部64可僅沿外提升本體60的長(zhǎng)度的一部分延伸。而且，突出部64可沿相對(duì)于提升軸線X傾斜地成角度的方向延長(zhǎng)。
[0035]如上所述，機(jī)械推桿44進(jìn)一步包括內(nèi)提升構(gòu)件58，其部分地設(shè)置在外提升腔體72內(nèi)。內(nèi)提升構(gòu)件58的大部分設(shè)置在外提升構(gòu)件56內(nèi)。內(nèi)提升構(gòu)件58的僅接合凸輪軸32的那一部分設(shè)置在外提升構(gòu)件56外。因此，內(nèi)提升構(gòu)件58構(gòu)造為接收凸輪軸32施加的力，所述力繼而使得機(jī)械推桿44相對(duì)于殼體28 (圖2)沿沖程軸線S (圖3)運(yùn)動(dòng)。
[0036]內(nèi)提升構(gòu)件58通常包括內(nèi)構(gòu)件本體76，其可由金屬材料構(gòu)成，比如不銹鋼。內(nèi)構(gòu)件本體76可構(gòu)造為杯形構(gòu)件78，并具有限定內(nèi)提升腔體85的內(nèi)表面84。另外，內(nèi)構(gòu)件本體76具有外表面86，該外表面聯(lián)接到外提升構(gòu)件56。外提升構(gòu)件56可結(jié)合或粘附到內(nèi)構(gòu)件本體76的外表面86。內(nèi)構(gòu)件本體76限定穿過內(nèi)表面84和外表面86延伸的第一本體孔100。第一本體孔100構(gòu)造為且定尺寸為接收機(jī)械推桿44的另一部分，如下文所討論的。內(nèi)本體構(gòu)件76進(jìn)一步具有穿過內(nèi)表面84和外表面86延伸的第二本體孔102。第二本體孔102也構(gòu)造為且定尺寸為接收機(jī)械推桿44的另一部分，如下文所討論的。第一本體孔100基本與第二本體孔102沿滾子軸線Y對(duì)齊。另外，內(nèi)構(gòu)件本體76具有第一或頂端部表面80，以及相對(duì)的第二或底端部表面82。第一端部表面80沿提升軸線X與第一本體端部66間隔開，而第二端部表面82沿提升軸線X與第二本體端部68基本對(duì)齊。而且，第一端部表面80相比于第二端部表面82更接近于泵本體26 (圖3)。內(nèi)提升構(gòu)件58具有一個(gè)或多個(gè)孔88，所述孔88延伸穿過第一端部表面80以流體地聯(lián)接外提升腔體72與內(nèi)提升腔體85。因此，流體(比如機(jī)油)可從內(nèi)提升腔體85行進(jìn)到外提升腔體72，以便潤(rùn)滑柱塞38和彈簧46(圖3)。內(nèi)提升構(gòu)件58進(jìn)一步具有延伸穿過第一端部表面80的開口 90。開口 90通到內(nèi)構(gòu)件本體76的內(nèi)提升腔體85。
[0037]除了內(nèi)構(gòu)件本體76之外，內(nèi)提升構(gòu)件58包括滾子、鼓、輪92或任何適當(dāng)?shù)难赝馆嗇S32的凸輪部分30滾動(dòng)的可旋轉(zhuǎn)構(gòu)件(圖2)。滾子92可由金屬材料構(gòu)成，且構(gòu)造為相對(duì)于內(nèi)構(gòu)件本體76繞滾子軸線Y旋轉(zhuǎn)。滾子92的至少一部分延伸穿過開口 90且因此設(shè)置在內(nèi)構(gòu)件本體76之外，由此允許滾子92接觸凸輪部分30。由此，滾子92部分地設(shè)置在內(nèi)提升構(gòu)件58內(nèi)。
[0038]滾子軸94支撐滾子92，且沿滾子軸線Y是細(xì)長(zhǎng)的。滾子軸94的至少一部分設(shè)置在滾子92內(nèi)。滾子軸94包括第一軸端部部分96和第二軸端部部分98。第一軸端部部分96可部分地或完全設(shè)置在第一本體孔100中。由此，第一本體孔100構(gòu)造為且定尺寸為接收滾子軸94的至少第一軸端部部分96。第二軸端部部分98可部分地或完全設(shè)置在第二本體孔102中。因此，第二本體孔102構(gòu)造為且定尺寸為接收滾子軸94的至少第二軸端部部分98。第一本體孔100和第二本體孔102允許第一軸端部部分96和第二軸端部部分98被聯(lián)接到外提升構(gòu)件56。因此，滾子軸94操作地聯(lián)接到外提升構(gòu)件56。例如，滾子軸94可旋轉(zhuǎn)地連接到外提升構(gòu)件56以最小化滾子92的磨損與損耗。替代地，滾子軸94可固定到外提升構(gòu)件56，由此抑制滾子軸94相對(duì)于外提升構(gòu)件56旋轉(zhuǎn)。
[0039]內(nèi)提升構(gòu)件58進(jìn)一步包括一個(gè)或多個(gè)軸承104，該一個(gè)或多個(gè)軸承設(shè)置在滾子軸94和滾子92之間。軸承104可構(gòu)造為滾針軸承，且可降低滾子軸94與滾子92之間的摩擦。在所示實(shí)施例中，內(nèi)提升構(gòu)件58包括圍繞滾子軸94的多個(gè)軸承104。而且，軸承104設(shè)置在滾子92內(nèi)。
[0040]參考圖2和4，在燃料泵組件24運(yùn)行期間，機(jī)械推桿44響應(yīng)于凸輪軸32的凸輪部分30施加的力，沿沖程軸線S沿箭頭B指示的第二方向驅(qū)動(dòng)柱塞38。具體地，當(dāng)被驅(qū)動(dòng)源(未示出)驅(qū)動(dòng)時(shí)，凸輪軸32繞旋轉(zhuǎn)軸線R旋轉(zhuǎn)。當(dāng)凸輪軸32旋轉(zhuǎn)時(shí)，凸輪部分30繞旋轉(zhuǎn)軸線R轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)凸輪部分30轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，其中一個(gè)凸角36最終將力沿箭頭B指示的方向施加到滾子92上。響應(yīng)于該力的施加，機(jī)械推桿44沿箭頭B指示的方向運(yùn)動(dòng)穿過腔室40。如果柱塞38操作地聯(lián)接到內(nèi)構(gòu)件本體76，則機(jī)械推桿44沿箭頭B指示方向的運(yùn)動(dòng)引起柱塞38沿相同方向的運(yùn)動(dòng)。當(dāng)柱塞38沿箭頭B指示的第二方向運(yùn)動(dòng)時(shí)，容納在泵本體26內(nèi)的燃料被加壓。當(dāng)凸輪軸32繼續(xù)旋轉(zhuǎn)時(shí)，凸角36遠(yuǎn)離滾子92運(yùn)動(dòng)，因此，凸輪部分30不再沿箭頭B指示的方向施加力到機(jī)械推桿44。結(jié)果，柱塞38在彈簧46的幫助下沿箭頭A指示的方向運(yùn)動(dòng)。當(dāng)柱塞38沿箭頭A指示的第一方向運(yùn)動(dòng)時(shí),低壓力燃料19L (圖1)被送入泵本體26。因此，柱塞38沿由箭頭A指示的第一方向的運(yùn)動(dòng)限定進(jìn)氣沖程。
[0041]機(jī)械推桿44可使用各種技術(shù)被制造，比如注射模制。首先，內(nèi)提升構(gòu)件58被接收或被獲得。如上所述，內(nèi)提升構(gòu)件58包括金屬內(nèi)構(gòu)件本體76和滾子92，所述滾子相對(duì)于內(nèi)提升構(gòu)件58的內(nèi)構(gòu)件本體76旋轉(zhuǎn)地聯(lián)接。滾子92構(gòu)造為相對(duì)于內(nèi)構(gòu)件本體76旋轉(zhuǎn)。然后，將聚合物的外提升構(gòu)件56模制在內(nèi)提升構(gòu)件58上，以便將聚合物的外提升構(gòu)件56結(jié)合到內(nèi)提升構(gòu)件58?？梢圆捎米⑸淠Ｖ苹驂嚎s模制，以將聚合物的外提升構(gòu)件56結(jié)合到內(nèi)提升構(gòu)件58。
[0042]詳細(xì)描述和附圖或視圖支持和描述本發(fā)明，但是本發(fā)明的范圍僅由權(quán)利要求限定。盡管已詳細(xì)描述了用于執(zhí)行要求保護(hù)的發(fā)明的最佳模式和其他實(shí)施例，但存在各種替換設(shè)計(jì)和實(shí)施例用于實(shí)踐限定在所附權(quán)利要求中的本發(fā)明。
【權(quán)利要求】
1.一種機(jī)械推桿,其包括: 內(nèi)提升構(gòu)件，至少部分地由金屬材料制成； 外提升構(gòu)件，至少部分地由聚合材料制成，所述外提升構(gòu)件圍繞內(nèi)提升構(gòu)件；和 滾子，相對(duì)于內(nèi)提升構(gòu)件可旋轉(zhuǎn)地聯(lián)接，且該滾子部分地設(shè)置在內(nèi)提升構(gòu)件內(nèi)，其中，內(nèi)提升構(gòu)件構(gòu)造為響應(yīng)于由第二部件施加到滾子的力而移動(dòng)第一部件。
2.如權(quán)利要求1所述的機(jī)械推桿，其中該機(jī)械推桿具有范圍在大約68克至大約72克之間的質(zhì)量。
3.如權(quán)利要求2所述的機(jī)械推桿，其中該機(jī)械推桿具有大約70克的質(zhì)量。
4.如權(quán)利要求1所述的機(jī)械推桿，其中外提升構(gòu)件模制在內(nèi)提升構(gòu)件上。
5.如權(quán)利要求1所述的機(jī)械推桿，其中聚合材料包括聚酰胺。
6.如權(quán)利要求5所述的機(jī)械推桿，其中聚合材料包括玻璃填充的聚酰胺。
7.如權(quán)利要求5所述的機(jī)械推桿，其中聚合材料包括玻璃填充的聚己二酰己二胺(polyhexamethylneadipamide)。
8.如權(quán)利要求6所述的機(jī)械推桿，其中聚合材料包括30%玻璃填充的聚己二酰己二胺。
9.如權(quán)利要求1所述的機(jī)械推桿，其中內(nèi)提升構(gòu)件包括具有外表面的內(nèi)構(gòu)件本體，且外提升構(gòu)件結(jié)合到所述外表面。
10.如權(quán)利要求1所述的機(jī)械推桿，其中外提升構(gòu)件包括外提升本體和從外提升本體向外延伸的突出部，所述突出部成形為和定尺寸為可滑動(dòng)地接收在殼體的溝槽內(nèi)，以便抑制機(jī)械推桿相對(duì)于殼體的旋轉(zhuǎn)。
【文檔編號(hào)】F16H53/06GK104033563SQ201410078478
【公開日】2014年9月10日 申請(qǐng)日期:2014年3月5日 優(yōu)先權(quán)日:2013年3月5日
【發(fā)明者】W.D.鮑曼, G.R.斯塔貝爾, C.坎加斯 申請(qǐng)人:通用汽車環(huán)球科技運(yùn)作有限責(zé)任公司