曲軸及其制造方法
【專利摘要】首先，曲軸（10）構(gòu)造成使得第一曲軸半體（12）與第二曲軸半體（14）通過被連接桿（18）穿過的曲柄銷（16）聯(lián)接。接著，例如，在旋轉(zhuǎn)地操作所述曲軸（10）的同時，用磨石（64,66）磨削所述第一曲軸半體（12）的中空軸部（32）與所述第二曲軸半體（14）的實心軸部（48）。在此情況下，優(yōu)選的是，保持包含第一配重部（28）的圓盤形部（30）、包含第二配重部（44）的圓盤形部（46）以及所述連接桿（18）。
【專利說明】曲軸及其制造方法
【技術(shù)領域】
[0001]本發(fā)明涉及伴隨構(gòu)成車輛內(nèi)燃機的活塞的垂直往復運動執(zhí)行旋轉(zhuǎn)運動的曲軸，還涉及此曲軸的制造方法。
【背景技術(shù)】
[0002]當汽車的內(nèi)燃機運轉(zhuǎn)時，燃料與空氣的空氣-燃料混合物穿過進氣口被引入氣缸中，在氣缸中被壓縮。其后，壓縮的空氣-燃料混合物燃燒而膨脹。然后，燃燒過的空氣-燃料混合物經(jīng)排氣口排出。
[0003]在這個過程中，氣缸內(nèi)部的活塞經(jīng)歷垂直往復運動?；钊ㄟ^連接桿(也稱作“連桿”)連接至曲軸。因此，曲軸伴隨活塞的垂直往復運動經(jīng)歷旋轉(zhuǎn)運動。
[0004]就包括這些動作形式的曲軸而言，例如，可引證日本特開2003-136377號公報公開的壓配合裝配型曲軸。更具體地說，通過使第一曲軸半體與第二曲軸半體借助曲柄銷連接而構(gòu)建這種壓配合裝配型曲軸。曲柄銷穿過在連接桿的大直徑端部中形成的通孔。
[0005]在此情況下，第一曲軸半體具有第一軸部以及在第一軸部的一端上形成的第一凸緣與第一配重，而第二曲軸半體具有第二軸部以及在第二軸部的一端上形成的第二凸緣與第二配重，并且在這些部件當中，第二凸緣與第一配重分別以面對第一曲軸半體的第一凸緣與第一配重的關系布置。
[0006]在第一凸緣與第二凸緣上，第一銷孔與第二銷孔分別以貫穿的形式形成以使曲柄銷穿過。通常，曲柄銷相繼通過第一銷孔、連接桿的通孔以及第二銷孔而被壓配合，借此，構(gòu)建成壓配合裝配的曲軸。
[0007]對曲軸的第一軸部與第二軸部進行磨削加工。如日本特開2003-136377號公報、日本特開2003-136378號公報以及日本特開2003-136400號公報中所公開的這種磨削加工，在裝配成壓配合裝配的曲軸之前對第一曲軸半體與第二曲軸半體進行加工。換言之，在曲柄銷壓配合到第一銷孔、連接桿的通孔以及第二銷孔中之前執(zhí)行磨削加工。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]在第一曲軸半體與第二曲軸半體兩者上執(zhí)行磨削后裝配曲軸，在此情況下，第一軸部與第二軸部的中心位置不易相互精確匹配。換言之，在此情況下，不能輕易減少所謂的心偏或中心錯位。
[0009]本發(fā)明總的目的是提供一種曲軸，在裝配好曲軸以后對該曲軸進行磨削加工。
[0010]本發(fā)明的主要目的是提供一種曲軸，在該曲軸中，從各自的配重延伸的每個軸部的中心位置精確匹配。
[0011]本發(fā)明的另一目的是提供一種借以獲得上述曲軸的制造曲軸的方法。
[0012]根據(jù)本發(fā)明的實施方式，提供一種制造曲軸的方法，該曲軸至少具有第一軸部和第二軸部，連接桿附接至該曲軸。
[0013]該制造方法包括:通過穿過所述連接桿的曲柄銷聯(lián)接包括連接至所述第一軸部的第一配重的構(gòu)件和包括連接至所述第二軸部的第二配重的構(gòu)件而裝配所述曲軸的裝配步驟；以及對所述第一軸部以及所述第二軸部進行磨削加工的磨削步驟。
[0014]更具體地說，在本發(fā)明中，首先裝配好曲軸，之后再對曲軸的第一軸部及第二軸部進行磨削。因此，第一軸部與第二軸部的中心位置易于相互精確匹配。換言之，中心大致定位在同一直線上。因此，可避免軸部之間發(fā)生中心錯位。
[0015]因此，無需在磨削加工后執(zhí)行精整加工(對中操作)。更具體地說，即便不單獨執(zhí)行對中操作，軸部的中心也能容易地相互匹配。因此，能夠高效獲得具有極佳尺寸精度的曲軸。
[0016]優(yōu)選的是，在第一軸部與第二軸部借助曲軸的旋轉(zhuǎn)而旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)下進行磨削加工。盡管在磨石旋轉(zhuǎn)并沿第一軸部或第二軸部的外周周期性操作的情況下，需要提供執(zhí)行周期性操作的結(jié)構(gòu)使得支撐磨石的支撐體不干涉其它構(gòu)件或機構(gòu)，但是如果曲軸自身旋轉(zhuǎn)的話，就無需采用這種結(jié)構(gòu)，因此可簡化裝置的結(jié)構(gòu)。
[0017]而且，優(yōu)選的是，在保持包括第一配重的構(gòu)件與包括第二配重的構(gòu)件的同時進行磨削加工。而且，可在夾持連接桿的同時進行磨削加工。因此，由于在磨削加工期間抑制了曲軸的振動，所以可獲得尺寸精度進一步提高的第一軸部與第二軸部。
[0018]根據(jù)本發(fā)明的另一實施方式，提供一種曲軸，該曲軸至少具有第一軸部與第二軸部，連接桿附接至所述曲軸，其中，在包括連接至所述第一軸部的第一配重的構(gòu)件以及包括連接至所述第二軸部的第二配重的構(gòu)件借助穿過所述連接桿的曲柄銷聯(lián)接的狀態(tài)下，對所述第一軸部以及所述第二軸部進行磨削加工。
[0019]就以前述方式構(gòu)建的曲軸而言，尺寸精度極佳。因此，因為不需要精整加工(對中操作)，所以在短時間內(nèi)完成制造過程。換言之，可高效獲得曲軸。而且，提高了產(chǎn)量。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0020]圖1是根據(jù)本發(fā)明的一個實施方式的曲軸的主要部件的概要側(cè)剖視圖；
[0021]圖2是示出主要部件的概要側(cè)剖視圖，示出了壓配合到第一曲軸半體的銷孔中的曲柄銷插入連接桿的通孔中并壓配合到第二曲軸半體的銷孔中的狀態(tài)；
[0022]圖3是示出對圖1的曲軸進行磨削加工的狀態(tài)的主要部件的概要側(cè)剖視圖；以及
[0023]圖4是根據(jù)本發(fā)明的另一實施方式的曲軸的主要部件的概要側(cè)剖視圖。
【具體實施方式】
[0024]以下將參照附圖描述關于根據(jù)本發(fā)明的曲軸及用于獲得曲軸的制造方法的優(yōu)選實施方式。關于這些實施方式，將描述對壓配合裝配型曲軸進行磨削加工的示例性情況。
[0025]圖1是根據(jù)本發(fā)明的一個實施方式的曲軸10的主要部件的概要側(cè)剖視圖。通過使第一曲軸半體12與第二曲軸半體14借助曲柄銷16連接而構(gòu)成曲軸10。曲柄銷16穿過在連接桿18的大直徑端部形成的通孔20，而后壓配合至第一曲軸半體12的第一銷孔22以及第二曲軸半體14的第二銷孔24中。
[0026]在此情況下，第一曲軸半體12由包括第一凸緣26與第一配重28的圓盤形部30以及從圓盤形部30的端表面以環(huán)形形狀突出并延伸的中空軸部32 (第一軸部)組成。在中空軸部32上沿中空軸部32的軸向方向形成有作為內(nèi)孔的大油孔34，并且形成有第一中心孔36，該第一中心孔連接至大油孔34。
[0027]如上所述，圓盤形部30 —體地包括第一凸緣26及第一配重28。第一銷孔22形成為穿透第一凸緣26。連通油孔38與第一銷孔22及大油孔34連通，并且曲柄銷16的小油孔40與連通油孔38的第一銷孔22側(cè)上的開口連通。當曲柄銷16壓配合至第一銷孔22中時，小油孔40被放置成與在第一銷孔22處開放的連通油孔38連通。
[0028]剩余的第二曲軸半體14由包括第二凸緣42及第二配重44的圓盤形部46以及從圓盤形部46的端表面以環(huán)形形狀突出并延伸的實心軸部48 (第二軸部)構(gòu)成。第二凸緣42中未形成有連通油孔。
[0029]在曲軸10上，第一曲軸半體12的圓盤形部30面對第二曲軸半體14的圓盤形部46。當此發(fā)生時，第一凸緣26及第一配重28與第二凸緣42及第二配重44各自相對。因此，此時，第二凸緣42中形成的第二銷孔24面對第一銷孔22。而且，如上所述，曲柄銷16壓配合至第二銷孔24中。
[0030]除了其中不存在大油孔34并且其外直徑稍大以外，實心軸部48被構(gòu)建成大致與中空軸部32相同。換言之，在實心軸部48上僅形成有中心孔50。
[0031]接著，將描述制造曲軸10的方法。
[0032]構(gòu)成曲軸10的第一曲軸半體12與第二曲軸半體14例如通過精密鍛造而單獨形成。其后，對第一曲軸半體12與第二曲軸半體14進行精整。
[0033]然后，如圖2中所示，將曲柄銷16壓配合至如以上所述獲得的第一曲軸半體12的第一銷孔22中。而且，與大油孔34連通的連通油孔38及與連通油孔38連通的小油孔40分別形成在第一曲軸半體12與曲柄銷16中，使得連通油孔38與小油孔40相互連接。
[0034]接著，相對于第二曲軸半體14的第二銷孔24，壓配合已經(jīng)壓配合到第一曲軸半體12的第一銷孔22中的曲柄銷16。更具體地說，如圖2中所示，第一曲軸半體12與第二曲軸半體14布置成使得第一凸緣26與第二凸緣42彼此相對。自然地，伴同對應于第一銷孔22的位置定位第二銷孔24，連接桿18的通孔20被置于曲柄銷16與第二銷孔24之間。
[0035]此外，曲柄銷16被相繼壓配合到連接桿18的通孔20及第二銷孔24中。因此，獲得了具有圖1中所示的結(jié)構(gòu)的曲軸10。
[0036]對于已經(jīng)以前述方式裝配好的曲軸10上的中空軸部32與實心軸部48進行磨削加工。
[0037]作業(yè)員調(diào)整裝配好的曲軸10的連接桿18的位置，使得連接桿18被夾在圓盤形部30、46之間。接著，通過夾緊中空軸部32與實心軸部48將曲軸10保持并固定在適當位置。為此，如圖3中所示，夾持桿60、62可分別插入第一中心孔36與第二中心孔50中。
[0038]盡管在此狀態(tài)下進行磨削加工是可以接受的，但是優(yōu)選的是首先保持連接桿18及圓盤形部30、46，其后實施磨削加工。在此情況下，因為抑制了曲軸10的振動，所以能更精確地進行磨削加工。
[0039]接著，使已經(jīng)以前述方式保持的曲軸10旋轉(zhuǎn)。例如，曲軸10隨插入第一中心孔36與第二中心孔50中的桿60、62的旋轉(zhuǎn)動作而經(jīng)受旋轉(zhuǎn)。另選的是，曲軸10也可借助保持圓盤形部30、46的保持機構(gòu)的旋轉(zhuǎn)動作而旋轉(zhuǎn)。
[0040]在任一情況中，圓盤形部30、46和連接至圓盤形部30、46的中空軸部32與實心軸部48因曲軸10的旋轉(zhuǎn)而經(jīng)受旋轉(zhuǎn)。[0041]然后，借助磨石64、66對如以上所述轉(zhuǎn)動的曲軸10的中空軸部32及實心軸部48的近端部或主體等進行磨削加工。
[0042]以此方式，根據(jù)本實施方式，對由第一曲軸半體12及第二曲軸半體14裝配好的曲軸10的中空軸部32與實心軸部48進行磨削。因此，與在裝配好曲軸10之前對中空軸部
32與實心軸部48單獨進行磨削加工的情況相比，在中空軸部32與實心軸部48之間軸部的中心位置易于互相匹配。更具體地說，可易于避免中空軸部32與實心軸部48之間發(fā)生中心錯位。
[0043]結(jié)果，根據(jù)本發(fā)明的實施方式，提高了曲軸10的加工精度。換言之，獲得了尺寸精度方面極佳的曲軸10。因此，在磨削加工期間僅需要少量磨削，并且其后無需為了進行中空軸部32與實心軸部48的對中而單獨進行精整加工。因此，由于減小了加工步驟的數(shù)量，提高了曲軸10的生產(chǎn)效率及產(chǎn)量。
[0044]完成磨削加工后，通過執(zhí)行與上述那些相反的步驟而進入曲軸10被解除所有約束的狀態(tài)。
[0045]在不脫離本發(fā)明的實質(zhì)與宗旨的情況下，可對本發(fā)明做出多種變型。
[0046]例如，盡管在上述實施方式中，曲軸10經(jīng)受旋轉(zhuǎn)，但是磨石64、66也可沿曲軸10的外周周期性(旋轉(zhuǎn)地)運轉(zhuǎn)。
[0047]此外，盡管在本實施方式中，曲軸10由作為其中圓盤形部30與中空軸部32形成一體的單個構(gòu)件的第一曲軸半體12以及作為其中圓盤形部46與實心軸部48形成一體的單個構(gòu)件的第二曲軸半體14構(gòu)建成，并對曲軸10進行磨削，另選的是，如圖4中所示，曲軸
82可由通過使中空軸部72與第一凸緣70聯(lián)接獲得的第一曲軸半體74以及通過使實心軸部78與第二凸緣76聯(lián)接獲得的第二曲軸半體80構(gòu)建成，并對曲軸82的中空軸部72及實心軸部78進行磨削。
【權(quán)利要求】
1.一種制造曲軸(10)的方法，該曲軸至少具有第一軸部(32)和第二軸部(48)，連接桿(18)附接至該曲軸(10)，該方法包括: 通過穿過所述連接桿(18)的曲柄銷(16)聯(lián)接包括連接至所述第一軸部(32)的第一配重(28)的構(gòu)件(12)和包括連接至所述第二軸部(48)的第二配重(44)的構(gòu)件(14)而裝配所述曲軸(10)的裝配步驟；以及 對所述第一軸部(32)以及所述第二軸部(48)進行磨削加工的磨削步驟。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制造曲軸(10)的方法，所述方法包括在所述第一軸部(32)與所述第二軸部(48)借助所述曲軸(10)的旋轉(zhuǎn)而旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)下進行磨削加工。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的制造曲軸(10)的方法，所述方法包括:在保持包括所述第一配重(28)的所述構(gòu)件(12)以及包括所述第二配重(44)的所述構(gòu)件(14)的同時進行磨削加工。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項所述的制造曲軸(10)的方法，所述方法還包括在夾持所述連接桿(18)的同時進行磨削加工。
5.一種曲軸(10)，該曲軸至少具有第一軸部(32)與第二軸部(48)，連接桿(18)附接至所述曲軸(10)， 其中，在包括連接至所述第一軸部(32)的第一配重(28)的構(gòu)件(12)以及包括連接至所述第二軸部(48)的第二配重(44)的構(gòu)件(14)借助穿過所述連接桿(18)的曲柄銷(16)聯(lián)接的狀態(tài)下，對所述第一軸部(32)以及所述第二軸部(48)進行磨削加工。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的曲軸，其中，在所述第一軸部(32)以及所述第二軸部(48)經(jīng)歷旋轉(zhuǎn)的同時，對所述第一軸部(32)以及所述第二軸部(48)進行磨削加工。
【文檔編號】F16C3/10GK103782043SQ201280043090
【公開日】2014年5月7日 申請日期:2012年4月26日 優(yōu)先權(quán)日:2012年4月26日
【發(fā)明者】平井司, 坂本榮一郎 申請人:本田技研工業(yè)株式會社