專利名稱：內燃機的結構組件的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種內燃機的結構組件，帶一根軸和至少另一套件， 在套件上有預制軸孔，軸通過軸頸安裝在相對應的軸孔內。本發(fā)明還涉及一種軸以及用于結構組件的套件。本發(fā)明涉及的結構組件可以是例如一個在發(fā)動機機殼中安裝的 帶連桿的曲軸，或者是一個發(fā)動機機殼中安裝的凸輪軸。
背景技術：
US 6 020 025 A公開了 一種在發(fā)動機機殼中安裝的曲軸。曲軸 軸頸涂上了一層堅硬的氮化物層。DD294317 A5公開了一種凸輪軸，其凸輪至少一部分表面是采用 陶瓷材料涂層的。在汽車工業(yè)中不斷追求在減輕重量同時又要降低成本，對此， 上述技術尚不能提供解決方案。發(fā)明內容本發(fā)明的目的是提供一種結構組件，它設計簡單，因而可節(jié)省 重量和生產成本。本發(fā)明的方案立足于一種根據權利要求1的技術特征陳述的結 構組件。發(fā)明中包含的軸其每個軸頸表面都涂了一層滑動層，每個軸 孔面和相對軸頸的滑動層直接接觸。發(fā)明還包括一由權利要求7陳述 特征的軸，以及一由權利要求11陳述特征的套件。根據本發(fā)明陳述所開發(fā)的結構組件及套件設計，不需涉及過去 不可或缺的軸套，過去是在軸套中設計安排與軸頸匹配的軸孔。這樣 可帶來很大程度的設計簡化，而且系統(tǒng)還可明顯減重。減重不僅是由 于省去了軸套，而且也源于根據本發(fā)明設計可允許曲軸孔縮小，至少減去了省略的滑動軸套壁厚度，并且套件的外殼尺寸也可相應縮小。 軸套的省略可帶來相關費用的節(jié)省(包括安裝，軸承固定，配件復雜 性等因素)。例如，可以依此設計一套由曲軸和配套連桿組成的結構 組件，使連桿比現有設計更小更輕。這會給內燃機加速時的動力狀態(tài) 帶來積極影響。相應地，在發(fā)動機殼體中預制的安裝曲軸或凸輪軸的 曲軸孔也可縮小，這一點也可使套件減輕重量。軸的各處軸頸上都要在一定壓強下能涂上一層滑動層，這樣才 使根據本發(fā)明開發(fā)的軸在技術上和經濟上是有意義可行的。在各個應用領域中，所有專業(yè)人員熟悉的滑動層都適合作為本 發(fā)明中滑動層?；瑒訉涌梢酝ㄟ^澆灑，噴涂，碾展等方法，或通過網 版印刷或電鍍方法加工在配件上。物理氣相沉積(PVD)或化學氣相 沉積(CVD)方法也適用于此。其它有優(yōu)點的實施例由從屬權利要求得出。軸的每個軸頸表面都可以部分或全部涂上滑動層?；瑒訉舆m宜 采用陶瓷、金屬或合成材料。曲軸孔表面粗糙度的精度較高，甚至是某種特制的表面結構的 時候，可改善系統(tǒng)中滑動層和曲軸孔之間的摩擦特性。軸孔也可制成 特制的曲線形狀，或者帶有局部的直徑變化。軸孔表面加工，可通過 例如研磨法來實現。
具體實施方式
以下結合附圖對本發(fā)明的一個實施例作進一步說明

圖1示出了一臺內燃機曲軸1的截面，其安裝在曲軸箱支撐孔2 的軸孔內。連桿3安裝在曲軸的偏心軸頸上。軸在曲軸箱內支撐孔內 的支承位即軸頸A、帶動連桿的支承位即軸頸B以及承擔軸向力的支 承位即擋圈C，都有一層本發(fā)明陳述的功能性涂層。這層涂層尤其是 在發(fā)動機啟動時缺少潤滑的狀況下，可以保證緊急運轉特征，防止軸 的嚴重磨損，而且在油流中可能存在磨損顆?；蛘吲K粒子的狀況下顯 示足夠的延展性，可以被顆粒嵌入，阻止對軸的嚴重磨損或軸承完全 損壞等情況的發(fā)生。在上述支承位A、 B和C上的軸防護涂層，最簡單的情況是可由 同一種材料制成，或者用多層結構來實現一金屬或者聚合物覆蓋層6，由中間層與滑動材料層分隔，如圖2所示。并且根據在各個軸頸上不同壓力，在各個軸頸上覆蓋韌性、延展性等特性各不相同的涂層， 原則上講也是可行的。為了避免產生偏一側的邊緣壓力，軸頸應該先 成型再涂層，或者也可將相關曲軸箱內孔按容易加工的球面特型孔來 制造。附圖標號說明1. 曲軸2. 軸頸支撐孔3. 連桿4. 滑動材料5. 中間層6. 覆蓋層A， B， C 支承位
權利要求
1.一套機械運動裝置尤其是內燃機的結構組件，帶一根軸和至少另一套件，在套件上有預制軸孔，軸通過軸頸安裝在相對應的軸孔內，其特征在于，至少一個軸頸表面設有一滑動層，所屬的軸孔面和這一滑動層直接接觸。
2. 根據權利要求l所述的組件，其特征在于，至少一處軸頸的表面的局部設有一層滑動層。
3. 根據權利要求1所述的組件，其特征在于，至少一處軸頸的 表面的全部設有一層滑動層。
4. 根據上述任一權利要求所述的組件，其特征在于，滑動層是 一層陶瓷、金屬或者合成材料層，或者由多層材料構成。
5. 根據上述任一權利要求所述的組件，其特征在于，相關軸孔 的表面粗糙度小。
6. 根據上述任一權利要求所述的組件，其特征在于，軸孔為特 制的和圓柱形有所偏離的非圓形幾何形狀。
7. —種用于根據上述任一權利要求所述組件中的軸，通過軸頸 安裝在與套件相對應的軸孔內，其特征在于，至少一軸頸表面設有一 層滑動層。
8. 根據權利要求7所述的軸，其特征在于，至少一處軸頸的表 面的局部設有一層滑動層。
9. 根據上述權利要求7所述組件中的軸，其特征在于，至少一處軸頸的表面的全部設有一層滑動層。
10. 根據權利要求7至9任一所述的軸，其特征在于，滑動層 是一層陶瓷、金屬或者合成材料層。
11. 一種用于根據權利要求1至6任一所述組件中的套件，至 少有一個軸孔，用于安裝根據上述權利要求7至IO所述的相對應的軸頸，其特征在于，相關軸孔表面粗糙度小。
12. 根據權利要求ll所述的套件，其特征在于，至少有一個軸 孔的形狀為特制的對圓柱形有所偏移的幾何形狀。
13. 根據上述任一權利要求所述的套件，其特征在于，軸末端 有承擔軸向力的擋圈，且擋圈表面也有由單層或多層材料構成的滑動 層。
14. 一種帶有根據上述任一權利要求所述的軸的組件，其特征 在于，至少一個軸孔設有一層涂層。
15. 帶有根據上述任一權利要求所述的軸的組件，其特征在于， 至少一個軸頸支撐點其至少一部分表面成球形輪廓形狀。
16. 帶有根據上述任一權利要求所述的軸的組件，其特征在于， 至少包含一個軸孔其至少一部分表面成球形輪廓形狀。
17. 帶有根據上述任一權利要求所述的軸的組件，其特征在于， 軸末端加工有承擔軸向力的擋圈，擋圈也有由單層或多層材料構成其 滑動層。
18. 帶軸組件，其特征在于，軸末端加工有承擔軸向力的擋圈，擋圈表面設有由單層或多層材料構成滑動層，而軸頸支撐孔沒有滑動層o
全文摘要
本發(fā)明涉及一種內燃機的結構組件，帶一根軸和至少另一套件，在套件上有預制軸孔，軸通過軸頸安裝在相對應的軸孔內。根據本發(fā)明陳述，至少在軸的一個軸頸表面有一滑動層，軸孔面和相對軸頸的滑動層直接接觸。本發(fā)明也包含組成結構組件的軸以及一套件。根據發(fā)明制造的軸可能為一個曲軸或者一個凸輪軸。
文檔編號F16C33/04GK101238298SQ200680029048
公開日2008年8月6日 申請日期2006年7月18日 優(yōu)先權日2005年8月6日
發(fā)明者沃爾夫岡·伊斯勒 申請人:馬勒國際公司