BRPI1010032A2

BRPI1010032A2 - recesso de lubrificação de uma barra de ligação

Info

Publication number: BRPI1010032A2
Application number: BRPI1010032-6A
Authority: BR
Inventors: Michael T. Lapp; Dan H. Dinu; Roger Krause
Original assignee: Mahle International Gmbh
Priority date: 2009-06-02
Filing date: 2010-05-28
Publication date: 2020-08-18
Also published as: BRPI1010032B1; EP2438315A1; US20100300397A1; CN102459934A; EP2438315B1; WO2010139431A1

Abstract

RECESSO DE LUBRIFICAÇÃO DE UMA BARRA DE LIGAÇÃO A presente invenção refere-se a uma barra de ligação e métodos de fazer uma barra que são descritos. Um método de fazer uma barra de ligação pode incluir a etapa de prover um disco metálico de barra de ligação, em que o disco metálico de barra de ligação inclui uma extremidade de eixo de manivelas e uma extremidade de pino de pistão. O método pode ainda incluir a formação de um recesso de pino de eixo de ma nivelas na extremidade do eixo de manivelas do disco metálico da barra de ligação, e um recesso de pino de pistão na extremidade do pino de pistão, e formação de pelo menos um recesso de lubrificação na extremidade de pino de pistão do disco metálico da barra de ligação. O recesso de lubrificação e o recesso do pino de pistão podem ambos ser formados concorrente.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "RECESSO DE LUBRIFICAÇÃO DE UMA BARRA DE LIGAÇÃO".

ANTECEDENTES O motor de combustão interna tradicional conta com as barras 5 de ligação para a transmissão da energia de combustão de um corpo princi- pal de pistão para um eixo de manivelas do motor, desta maneira converten- do o movimento linear dos pistões do corpo principal para movimento de ro- tação no eixo de manivelas. Energia de combustão é gerada a partir da igni- ção intermitente de gasolina que é injetada na câmara de combustão, o que cria pressões extremas que são aplicadas ao pistão e à barra de ligação. Em particular, a interface entre o furo do pino do pistão da barra de ligação e o pino do pistão experimenta cargas radiais contínuas durante a operação, em que somente uma quantidade limitada de um lubrificante pode estar disponí- vel para lubrificar a interface. Em um esforço para intensificar a lubrificação na interface do pino de pistão e o furo da barra de ligação, pelo menos um recesso de lubrificação pode ser fornecido ao longo de uma superfície inter- na do furo do pino do pistão. Normalmente, o recesso de lubrificação é criado pela usinagem de um recuo em uma superfície interna do furo do pino do pistão da barra de ligação. O processo de usinagem pode ser uma operação de produção se- parada que ocorre após o furo do pino do pistão da barra de ligação ter sido criado através de uma operação de formação de material, tal como, por e- xemplo, forja. Operações de usinagem podem acrescentar valores à despe- sa e à complexidade de fabricação da barra de ligação. Assim, existe uma necessidade na técnica para uma barra de li- gação, incluindo um recesso de lubrificação que seja relativamente de baixo custo e de fabricação simples.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS Enquanto as reivindicações não se limitam às modalidades ilus- tradas, uma apreciação de vários aspectos é mais bem adquirida através de uma discussão de vários exemplos das mesmas. Referindo-se agora aos desenhos, as modalidades ilustrativas estão mostradas em detalhes. Embo-

ra os desenhos representem as modalidades, os desenhos não estão, ne- cessariamente, em escala e certos recursos podem estar exagerados para melhor ilustrar e explicar um aspecto inovador de uma modalidade.

Além disso, as modalidades aqui descritas não pretendem ser exaustivas ou de 5 outra forma limitar ou restringir a forma precisa e configuração mostradas nos desenhos e divulgadas na descrição detalhada a seguir.

Modalidades exemplares da presente invenção estão descritas em detalhes, referindo-se aos desenhos como a seguir.

Figura 1A é uma visão em perspectiva elevada de uma barra de ligação exemplar; figura 1B é uma visão lateral da barra de ligação mostrada na fi- gura 1A montada com um corpo principal de pistão e um pino de pistão; FIG 1C é uma visão em perspectiva alargada de elevação de uma extremidade do pino de pistão da barra de ligação; figura 1D é a visão ampliada de um recesso de lubrificação da extremidade do pino do pistão da barra de ligação; figura 2A é uma visão lateral de uma barra de ligação exemplar vazia; figura 2B é uma visão lateral de uma barra de ligação vazia da figura 2A após uma operação inicial de formação; figura 2C é uma visão lateral da barra de ligação vazia formada da figura 2B, após uma operação subsequente de formação; figura 2D é uma visão lateral da barra de ligação vazia formada da figura 2C, após uma operação subsequente de formação para produzir uma barra de ligação tendo uma rebarba do material ; figura 2E é uma visão em perspectiva alargada da extremidade do pino do pistão da barra de ligação na figura 2D; figura 2F é uma visão em perspectiva alargada de uma ilustra- ção alternativa da extremidade do pino do pistão da barra de ligação na figu- ra 2D; figura 2G é uma visão lateral de uma barra de ligação formada da figura 2D com um material instantâneo removido da barra de ligação, e figura 3 é um diagrama de fluxo do processo de um processo exemplar de formação de uma barra de ligação.

DESCRIÇÃO DETALHADA Referência no relatório descritivo a especificação a "uma ilustra- 5 ção exemplar", um "exemplo" ou linguagem similar, significa que um deter- minado recurso, estrutura, ou característica descrita em conexão com a a- bordagem exemplar estão incluídas em pelo menos uma ilustração. As apa- rências da frase "em uma ilustração" ou linguagem de tipo semelhante em vários lugares na especificação não são necessariamente todas referentes à mesma ilustração ou exemplo. A figura 1A ilustra uma barra de ligação exemplar 100. A barra de ligação 100 inclui um pino de pistão ou extremidade pequena 102 e um eixo de manivela ou extremidade grande 104. A extremidade de pino de pis- tão 102 inclui um furo de pino do pistão 106 que define uma superfície de furo do pino do pistão 110. A superfície do furo do pino de pistão 110 inclui pelo menos um recesso de lubrificação 112 localizado na superfície do pino do pistão 110. A superfície do pino de pistão 110 inclui uma superfície longi- tudinal L que se estende entre a face frontal 114 e uma face traseira 116 da extremidade do pino do pistão 102. O recesso de lubrificação 112 se esten- de através de apenas uma parte da superfície longitudinal L da superfície do furo do pino do pistão 110. Um método de fazer a barra de ligação 100 tam- bém está descrito, pelo menos, na figura 3, onde o recesso de lubrificação 112 e o recesso da extremidade do pino do pistão 106 podem ser definidos simultaneamente nas etapas de formação 306 e 308 que criam o recesso de lubrificação 112. Voltando à figura 1A, a barra de ligação 100 inclui um eixo 120 que se estende entre o pino terminal do pistão 102 e terminal do eixo de manivelas 104. O eixo 120 pode incluir uma corte transversal Xp típica de barra de ligação, geralmente em forma de I. Note-se que a corte transversal XF do eixo 120 pode incluir qualquer seção quadrangular em geral, como, por exemplo, uma corte transversal geralmente quadrada ou retangular. O furo do pino do pistão 106 do terminal do pino do pistão 102 define um cen-

tro do furo do pino de pistão 118. O eixo de manivelas ou grande terminal 104 geralmente define um furo do pino do eixo de manivelas 122 que tem um centro do furo do pino do eixo de manivelas 124. As extremidades 102 e 104 da barra de ligação 100 cooperam para definir de modo geral um eixo 5 longitudinal A-A da barra de ligação 100. A superfície do furo do pino de pistão 110 inclui um ou mais re- cessos de lubrificação 112, que se estendem ao longo de apenas uma parte da superfície longitudinal L da superfície do furo do pino do pistão 110. Os recessos de lubrificação 112 podem ser depressões ou reentrâncias locali- zadas na superfície do furo do pino do pistão 110. Mais particularmente, os recessos de lubrificação 112 podem ser usados para acumular um lubrifican- te, como, por exemplo, óleo ou refrigerante durante a operação quando a barra de ligação 100 é montada em um conjunto de pistões.

Voltando agora para figura 1B, como a barra de ligação 100 montada com um pistão.

Mais especificamente, a barra de ligação 100 pode ser montada a um corpo de pistão principal 200 por meio de um pino de pistão 202. Em outras palavras, um pino de pistão 202 pode ser recebido nos terminais do pino do pistão 102 da barra de ligação 100, ou seja, dentro do furo do pino do pistão 106, as- sim, em geral, prendendo a barra de ligação 100 ao pistão 200. Em um e- xemplo, o pistão 200 pode ser montado dentro de um cilindro de um motor de combustão interno.

Uma interface I entre o furo do pino do pistão 110 da barra de ligação 100 e o pino do pistão 202 tipicamente experimenta cargas radiais contínuas do pino do pistão 202 durante a operação.

Os recessos de lubrificação 112 podem ser fornecidos em um esforço para melhorar a lubri- ficação entre o pino do pistão 202 e a superfície do furo do pino do pistão 110, uma vez que a lubrificação normalmente se acumula dentro dos reces- sos de lubrificação 112, aumentando assim a quantidade de lubrificação na interface I.

A figura 1C é uma visão ampliada do pino do pistão ou extremi- dade pequena 102. A superfície do furo do pino do pistão 110 inclui diversos recessos de lubrificação 112, que se estendem ao longo de apenas uma par- te da superfície longitudinal L tal que os recessos de lubrificação 112 inter-

ceptam apenas uma das faces frontais 114 e a face traseira 116 do terminal do pino do pistão 102. Ou seja, o recesso de lubrificação 112 pode não se estender, de modo geral, na parte central CP da superfície longitudinal L, onde a parte central CP está ilustrada como um plano de interseção do ter- 5 minal do pino do pistão 102. A superfície externa dos recessos de lubrifica- ção 112 dentro da superfície do furo do pino do pistão 110 pode ser definida pelo perfil exterior P do recesso de lubrificação 112. Ou seja, o perfil exterior P define a profundidade e a forma dos recortes que criam os recessos de lubrificação 112. Em um exemplo ilustrativo do perfil P dos recessos de lubri- ficação 112 podem incluir uma profundidade D (ilustrada na figura ID) de cerca de 0,019 polegadas (0,50 mm) dentro da superfície do furo do pino do pistão 110. O recesso de lubrificação 112 pode incluir de modo geral um contorno cônico C. O contorno C representa uma fronteira entre a superfície do pino do pistão 110 e o perfil exterior P do recesso de lubrificação 112, onde o contorno C geralmente indica a posição do recesso de lubrificação

112. O contorno C dos recessos de lubrificação 112 pode ser formado em um ângulo interior IA, orientado para a parte central CP. Deve-se notar que, enquanto as figuras. 1A e 1C ilustram o contorno C dos recessos de lubrifi- cação 112 tendo um perfil geralmente cônico, o contorno C pode incluir tam- bém outros perfis. Por exemplo, em uma ilustração alternativa o contorno C inclui um perfil semicircular. O contorno C pode ser, em geral, finalizado em uma operação de usinagem que remove o material e cria um acabamento final da superfície do furo do pino do pistão 110. Ou seja, o limite entre a superfície do furo do pino do pistão 110 e o recesso de lubrificação 112 pode ser substancialmen- te definido em uma operação de usinagem. Deve-se notar que, enquanto a operação de usinagem da superfície do furo do pino do pistão 110 geralmen- te define o contorno C, ou seja, o limite entre a superfície do furo do pino do pistão 110 e o recesso de lubrificação 112, o perfil exterior P do recesso de lubrificação 112 permanece geralmente não afetado, como o perfil externo P é geralmente definido pela borda entre a face frontal 114 e o recesso de lu-

brificação 112. Em outras palavras, uma operação de acabamento ou de usinagem trabalhando em cima da superfície do furo do pino do pistão 110 pode alterar o contorno interno C enquanto geralmente deixa o perfil exterior P não afetado. 5 A figura 1C ilustra dois recessos de lubrificação 112 localizados ao longo da face frontal 114 geralmente dispostos aproximadamente 180 graus (180°) com relação um ao outro e dois recessos 112 localizados ao longo da face posterior 116 também geralmente aproximadamente 180 graus (180°) com relação um ao outro, onde os recessos de lubrificação 112 localizados na face frontal 114 geralmente se opõem aos recessos de lubrifi- cação 112 na face traseira 116. No entanto, entende-se que outros arranjos e qualquer número de recessos de lubrificação 112 podem ser fornecidos também.

O recesso de lubrificação 112 também pode ser posicionado em um ângulo A medido a partir de um eixo horizontal HA do furo do pino do pistão 106, onde o eixo horizontal HA pode ser orientado geralmente per- pendicular ao eixo A-A da barra de ligação 100. O ângulo A pode ser qual- quer ângulo de até cerca de noventa graus (90°) em qualquer direção.

Note- se que os recessos de lubrificação 112 também podem ser posicionados de tal forma que o ângulo A é de cerca de zero graus (0°), ou seja, os recessos de lubrificação 112 podem ser geralmente alinhados com o eixo horizontal HA.

Em um exemplo, a superfície do furo do pino do pistão 110 pode ser geralmente curva, onde a superfície do furo do pino do pistão 110 inclui uma superfície substancialmente convexa que é curvada para dentro em direção ao centro do furo do pino do pistão 118 quando visto ao longo da superfície longitudinal L.

Incluir uma superfície longitudinal L, que é substan- cialmente convexa, pode ser vantajoso porque o pino do pistão 202 (ilustra- do na figura 1B) pode experimentar algum grau de flexão durante a opera- ção do conjunto do cilindro do pistão 20. Uma superfície longitudinal L ge- ralmente curvada pode acomodar pelo menos uma parte da curvatura do pino de pistão 202. A superfície do furo do pino de pistão 110 também pode incluir um revestimento antifricção aplicado ao longo de, pelo menos, uma parte da superfície do furo do pino do pistão 110. O revestimento antifricção pode ser qualquer revestimento que melhora o desgaste ou resistência à deformação da superfície do furo do pino do pistão 110, tal como, mas não limitado a, um revestimento de manganês-fosfato.

Além disso, embora o furo 5 do pino do pistão 106 esteja ilustrado como um furo de pino sem bucha, de- ve-se notar que uma bucha pode ser incluída dentro do furo do pino do pis- tão 106, bem como, onde os recessos de lubrificação 112 podem ser forma- dos ao longo de uma superfície da bucha que contata um pino de pistão, como o pino do pistão 202 ilustrado na figura IB.

Pelo menos o terminal do pino do pistão 102 da barra de ligação 100 pode ser construído a partir de um material com base em metal.

Apenas como exemplo, alguns metais que podem ser usados incluem aço, alumínio ou titânio.

Voltando agora para a figura ID, uma ilustração ampliada de um dos recessos de lubrificação 112 da superfície do furo do pino do pistão 110 ilustra um fluxo de grãos G.

O fluxo de grãos G pode ser linhas localizadas na superfície do recesso de lubrificação 112 que indicam a orientação dos constituintes do metal quando um processo de formação é usado para criar o recesso de lubrificação 112. Figura ID ilustra o fluxo de grãos G no recesso de lubrificação 112 orientado para, de forma geral, corresponder ao perfil externo P.

Isso porque o recesso de lubrificação 112 pode ser criado por um processo de conformação de metais, tal como, mas não limitado a, forja.

Processos de conformação de metais tipicamente orientam o fluxo de grãos G para seguir a direção da deformação do metal durante o processo de formação.

Incluir uma estrutura de grãos G, que geralmente segue a direção de deformação de metais pode resultar em propriedades do material melhoradas, como, por exemplo, maior resistência, ductibilidade, resistência ao impacto, ou fadiga.

Criar o recesso de lubrificação 112 por uma operação de trabalhar metais, tais como, forja, pode ser vantajoso, especialmente quando comparado a uma operação de remoção de material, tal como, usinagem.

Isto é porque a usinagem normalmente não orienta o fluxo de grãos G a ser substancialmen- te alinhado com o perfil exterior P, porque o material é retirado apenas du-

rante uma operação de usinagem.

Isto é, a figura ID ilustra o fluxo de grãos G como linhas que geralmente são paralelas entre si, e são substancialmen- te alinhadas para corresponder com o perfil externo P.

Portanto, a usinagem do perfil externo P na superfície do furo do pino do pistão 110 não resultaria, 5 tipicamente, em aumento das propriedades do material que podem ocorrer durante a formação.

Prosseguindo para as figuras 2A-2E, um processo exemplar pa- ra a formação da barra de ligação 100 será descrito.

Na figura 2A, uma barra de ligação 100a em branco pode ser fornecida.

A barra de ligação em bran- co 100a pode incluir uma parte em branco do terminal do pino do pistão 102a, uma parte em branco do terminal do eixo de manivela 104a, e uma parte em branco do eixo 120a.

A barra de ligação em branco 100a pode ser, geralmente, circular em corte transversal, que está ilustrado como corte transversal de Xc.

A barra de ligação em branco 100a também pode, em geral, incluir uma largura uniforme do corte transversal.

Voltando agora para figura 2B, a barra de ligação em branco 100a é reduzida ao longo da barra de ligação em branco 100a para formar uma parte em branco do eixo 120b de uma barra de ligação 100b.

Pelo me- nos uma porção da parte em branco do eixo 120b pode incluir um corte transversal mais estreito, onde a largura do corte transversal Wi, ilustrada na figura 2A, é geralmente reduzida a uma largura W*2 na figura 2B.

Em um exemplo, a parte em branco do eixo 120b pode ser reduzida por uma opera- ção de prensagem que geralmente funciona diretamente sobre pelo menos uma porção da parte em branco do eixo 120b.

Referindo-se agora a figura 2C, uma barra de ligação em branco 100c é mostrada tendo, em geral, um terminal de pino do pistão 102c sec- cionado de modo quadrangular e um terminal de eixo de manivela 104C.

Esta forma de transição pode resultar de uma operação de pré-forja que ge- ralmente forma a barra de ligação 100c de uma forma de seção quadrangu- lar, que geralmente está entre a forma redonda inicialmente mostrada nas figuras. 2 A e 2B, e na forma de seção quadrangular da barra de ligação (por exemplo, como mostrado na vista em perspectiva da figura 1 A). A forma de transição mostrada na figura 2C pode permitir uma posterior operação de forja ou outra operação de formação para mais facilmente produzir uma for- ma desejada final da barra de ligação 100. Voltando agora para a figura 2D, uma barra de ligação em bran- 5 co 100d está ilustrada após a formação de um terminal do pino do pistão 102d e o terminal do eixo de manivelas 104d é geralmente completo, com a exceção dos recessos iniciais 106d, 108d.

Os recessos 106d, 108d tem um material instantâneo tal que a abertura não se estende por todo o caminho até o terminal do pino do pistão 102d, ou o terminal do eixo de manivelas 104d em uma direção axial.

O material instantâneo é, assim, posteriormente, removido para formar os furos 106, 108. A 100d em branco também inclui um material instantâneo 400 geralmente se estendendo sobre o perímetro da barra de ligação 100d.

Como mostrado na figura 2D, o material instantâ- neo 400 é, geralmente disposto em um plano Pp que geralmente é paralelo com o eixo longitudinal A-A da barra de ligação 100b.

Os recessos de lubrifi- cação 112d também podem ser formados no furo do pino do pistão 106d e localizados ao longo de uma superfície do furo do pino do pistão 100d.

A formação da barra de ligação 100 é, portanto, geralmente completa na barra de ligação 100d em branco, com exceção do material instantâneo 400 e o material instantâneo dentro das aberturas 106d e 108d.

A figura 2E é uma visão em perspectiva ampliada do recesso do pino de pistão 106d, antes do material instantâneo dentro do recesso 106d ser removido.

O perfil exterior P do recesso de lubrificação 112 foi substan- cialmente definido pela formação do terminal do pino de pistão 102d.

Ou se- ja, o perfil exterior P do recesso de lubrificação 112 inclui uma configuração final predeterminada.

A configuração final predeterminada pode ser definida como o perfil externo integral geral do recesso de lubrificação 112 incluído com a barra de ligação substancialmente completa (ilustrado nas figuras. 1A- 1D e 2E). Ou seja, a configuração final predeterminada de a lubrificação de recessos 112 podem ser incluídas com a barra de ligação 100 montada para o pistão 200, tal como o conjunto de barra de ligação e pistão ilustrado na figura IB.

Deve-se notar que, enquanto o perfil exterior P do recesso de lubri-

ficação 112 pode estar substancialmente completo antes do material instan- tâneo dentro do recesso 106d ser removido, o contorno C (figura 1C) pode ser alterado ou modificado em uma operação de acabamento ou de usina- gem.

Especificamente, uma operação de usinagem para remoção de materi- 5 al e criar o acabamento final da superfície do furo do pino do pistão 110 po- de ainda precisar ocorrer, definindo assim o contorno C do recesso de lubri- ficação 112, enquanto em geral não afeta os perfis exteriores P do recesso de lubrificação 112. Em um exemplo, o recesso de lubrificação 112d pode ser defini- do em uma operação separada de formação a partir da formação do recesso do pino do pistão 106d.

Ou seja, a formação do recesso de lubrificação 112d e a formação do furo do pino do pistão 106d podem ser operações separa- das.

Alternativamente, em outro exemplo a configuração predeterminada final do perfil exterior P pode ser definida simultaneamente com a formação do furo do pino do pistão 106d.

A figura 2F é uma ilustração alternativa de um recesso do pino do pistão 106d, onde geralmente depressões circulares 150 podem ser inclu- ídas dentro do material instantâneo do recesso do pino do pistão 106d'. Em uma ilustração exemplar, a depressão circular 150 podem ser formada si- multaneamente durante a mesma operação que cria os recessos de lubrifi- cação 112d, o recesso 106d, ou ambos.

A forma geral das depressões 150 podem definir pelo menos uma parte do perfil exterior P' dos recessos de lubrificação 112'. Assim, as depressões 150 podem facilitar a formação de pelo menos uma parte do per- fil exterior P' dos recessos de lubrificação 112'. Em um exemplo, as depres- sões 150 podem ser substancialmente indentações na forma de cone que se estendem nos recessos do pino de pistão 106'. Referindo-se agora à figura 2G, uma barra de ligação 100 ge- ralmente completa está ilustrada.

A barra de ligação 100 agora tem o mate- rial instantâneo 400 e o material instantâneos das aberturas 106d e 108d (ilustrado na figura 2D) removido por um processo de remoção de material.

O material instantâneo 400 e o material instantâneo das aberturas 106d e

108d, que é removido podem todos ser dispostos, em geral, no plano PF (i- lustrado na figura 2D). Em um exemplo, a remoção do material instantâneo das aberturas 106d e 108d pode ser realizada por uma operação de usina- gem, embora entenda-se que outras abordagens podem ser também usa- 5 das.

O furo do pino de pistão 110 pode, em seguida, sofrer uma ope- ração de usinagem para remover material e criar o acabamento final da su- perfície do furo do pino do pistão 110. A operação de usinagem pode subs- tancialmente definir o contorno C dos recessos de lubrificação 112, enquanto o perfil exterior P do recesso de lubrificação 112 permanece em geral inalte- rado.

Além disso, o furo de superfície do pino do pistão 110 também pode passar por uma operação de revestimento, onde pelo menos uma parte da superfície do furo do pino do pistão 110 pode ser revestida com um revesti- mento antifricção.

O processo de remoção de material pode definir pelo me- nos uma parte do contorno C, bem como a superfície do furo o pino do pino do pistão 110 (ilustrado na figura 1C), onde o contorno C representa a fron- teira entre a superfície do furo do pino do pistão 110 e o recesso de lubrifica- ção 112. Com referência específica à figura 3, um processo de 300 para formação de uma barra de ligação e / ou montagem de um pistão está des- crito.

O processo 300 geralmente começa nos passos de 302 a 312, onde a barra de ligação é inicialmente produzida ou formada.

Na etapa 302, uma barra de ligação em branco é fornecida.

Por exemplo, a barra de ligação em branco 100a pode incluir a parte em branco do terminal do pino do pistão 102, a parte em branco do terminal do eixo de manivelas 104a, a parte em branco do eixo 102a, e o corte transversal geralmente uniforme Xc.

O pro- cesso 300 pode então continuar para a etapa 304. Na etapa 304, as seções transversais da barra de ligação em branco pode ser, geralmente, reduzida na seção do eixo.

Por exemplo, como descrito acima, uma operação de formação de cilindro pode ser empregada para estreitar a largura Wi da corte transversal Xc da barra de ligação inicial 100a para uma largura reduzida W2 da barra de ligação estreitada 100b.

Além disso, a operação de formação de laminados pode ser realizada ge- ralmente em ou em torno de pelo menos uma parte da parte em branco do eixo 120b.

O estreitamento da parte em branco do eixo 120b também traba- lhar para endurecer o material, assim, endurecendo e fortalecendo as partes 5 estreitadas da parte em branco do eixo 120b.

O processo 300 pode então continuar para a etapa 306. Na etapa 306, o recesso do pino do pistão 106d e o recesso do pino do eixo de manivelas 108d pode ser formado na barra de ligação em branco.

Por exemplo, como descrito acima, o recesso do pino do pistão 106d e o recesso do pino do eixo de manivelas 108d pode ser formado na segun- da barra de ligação em branco 100a em uma série de operações de forja, como mostrado nas figuras 2B - 2D.

A figura 2D ilustra os recessos 106d, 108d tendo um material instantâneo tal que a abertura não se estende por todo o caminho através do terminal do pino do pistão 102d ou do terminal do eixo de manivelas 104d em uma direção axial.

O material instantâneo é, por- tanto, posteriormente, removido para formar os furos 106, 108. O processo 300 pode depois continuar para a etapa 308. Na etapa 308, o pelo menos um recesso de lubrificação 112d pode ser formado na extremidade do pino do pistão 102d do 100d do disco metálico da barra de ligação.

Como discutido acima, o recesso de lubrifica- ção 112d inclui um perfil externo P tendo uma configuração final predetermi- nada, em que a configuração final pré- determinada do perfil externo P pode ser substancialmente definida formando o recesso de lubrificação 112. A extremidade do pino de pistão 102d e a extremidade do eixo de manivelas 104d podem estar geralmente completas, com a exceção da rebarba do ma- terial de tal maneira que a abertura não se estende por toda a extremidade do pino de pistão 102d e a extremidade do eixo de manivelas 104d em uma direção axial.

A etapa 308 de formação do recesso de lubrificação 112d pode ser uma operação de formação separada da etapa 306 de formação do re- cesso de pino do pistão 106d.

Alternativamente, em outro exemplo a etapa 308 de formação do recesso de lubrificação 112d pode ser incluída na etapa

306 de formação do orifício do pino do pistão 106d. Isto é, o recesso de lu- brificação 112d e o orifício do pino do pistão 106d podem ambos ser forma- dos concorrente na mesma operação de formação. O processo 300 pode depois continuar para a 310. 5 Na etapa 310, a rebarba do material dentro das aberturas do re- cesso do pino do pistão e o recesso do eixo de manivelas podem ser remo- vidos. Por exemplo, o disco metálico da barra de ligação 100d pode ser ge- ralmente completo, com a exceção dos recessos iniciais 106d, 108d. Os re- cessos 106d, 108d têm uma rebarba do material de tal modo que a abertura não se estende por toda a extremidade do pino do pistão 102d ou extremi- dade do eixo de manivelas 104d em uma direção axial. A rebarba do materi- al é desta maneira subsequentemente removida para formar os orifícios 106,

108. Por exemplo, o orifício do pino do pistão e o orifício do eixo de manive- las podem ser maquinados para remover a rebarba do material das abertu- ras 106d e 108d, entretanto compreende-se que outras abordagens podem ser usadas também. O orifício do pino do pistão 106 pode ser formado na barra de li- gação 100 por qualquer combinação de operações de formação, como ope- rações de forja. Em outras palavras, como descrito acima com relação às FIGURAS. 2B, 2C e 2D e 2E, o orifício do pino do pistão 106 pode ser ge- ralmente formado em uma série de operações de forja como força quente. Qualquer outro método para formar orifícios do pino do pistão pode ser em- pregado. As etapas 304, 306, 308 podem também geralmente formar um corte transversal inicialmente redondo ou circular dos discos metálicos de barras de ligação 100a em um corte transverso geralmente quadrangular. Em outras palavras, qualquer uma das forjas, laminação, ou outras opera- ções descritas aqui no presente podem funcionar como um perímetro de dis- co metálicos de barras de ligação em torno do eixo 120, desta maneira for- mando um corte transversal inicialmente redondo dos disco metálicos (por exemplo, como visto melhor na figura 2A) para um corte transversal geral- mente quadrangular definindo pelo menos quatro lados geralmente planos.

Por exemplo, o corte transversal Redondo inicialmente presente na figura 2A pode ser formado em um corte transverso geralmente I-formado XF típico de barras de ligação, como visto na figura 1A.

Outros exemplos de cortes trans- versais geralmente quadrangulares podem incluir aqueles que são geral- 5 mente quadrados, geralmente retangulares ou similares.

Prosseguindo para a etapa 312, uma rebarba do material 400 pode ser removida de um perímetro do disco metálico da barra de ligação 100 depois da operação de estreitamento.

A rebarba do material 400, como visto melhor na figura 2D, é geralmente disposta em um plano de rebarba PF que includes o eixo longitudinal A.

Em outras palavras, o plano da rebarba Pp tipicamente se estende ao longo do comprimento inteiro do disco metáli- co da barra de ligação pré-formada, por exemplo, o disco metálico da barra de ligação 100d.

O processo 300 pode depois continuar para a etapa 314. Na etapa 314, o orifício do pino do pistão 110 é submetido a uma operação de acabamento, em que o material é removido, por exemplo, por usinagem, a partir da superfície do orifício do pino do pistão 110. Por exemplo, como descrito acima com relação à figura 1C, o contorno C, que representa a fronteira entre a superfície do orifício do pino do pistão 110 e o recesso de lubrificação 112, pode ser substancialmente definido em uma operação de acabamento, que remove o material da superfície do orifício do pino do pistão 110. Contrastando, o perfil externo P do recesso de lubrifica- ção 112 geralmente não é afetado por quaisquer operações de usinagem subsequentes, de modo que a configuração final predeterminada do perfil externo P, que foi substancialmente definida pela formação do recesso de lubrificação 112, por exemplo, na etapa 308, permanece geralmente a mes- ma.

Em outras palavras, onde a operação de acabamento é aplicada princi- palmente à superfície do orifício do pino do pistão 110, a orientação de grãos G e a borda entre o recesso de lubrificação 112 e a face dianteira face 114 da barra de ligação (por exemplo, como mostrado nas FIGURAS. 1C e ID) permanecerão geralmente não afetadas pela operação de acabamento.

O processo 300 pode depois continuar para a etapa 350. Na etapa 350, uma barra de ligação é montada com um pistão.

Por exemplo, como descrito acima a respeito da figura IB, a barra de ligação 100 pode ser montada para um corpo de pistão 200 com o pino de pistão

202. Desse modo, a barra de ligação 100 é formada usando um pro- 5 cesso 300 que requer poucas, se alguma, operações adicionais para o re- cesso de lubrificação 112 depois de formar. Isto é, os recessos de lubrifica- ção 112 podem ser formados de tal maneira que uma operação de usinagem separada pode não ser necessária para ainda definir ou estabelecer o perfil externo P do recesso de lubrificação 112. Omitir uma operação de usinagem para os recessos de lubrificação 112 pode reduzir a complexidade na fabri- cação da barra de ligação. Com relação aos processos, sistemas, métodos, heurísticas, etc. descritos aqui no presente, deverá ser compreendido que, embora as etapas de tais processos, etc. foram descritos como ocorrendo de acordo com uma certa sequência ordenada, tais processos poderão ser praticados com as etapas descritas realizadas em uma ordem em vez da ordem descrita aqui no presente. Ainda deverá ser entendido que certas etapas poderão ser rea- lizadas simultaneamente, que outras etapas poderão ser adicionadas, ou que certas etapas descritas aqui no presente poderão ser omitidas. Em ou- tras palavras, as descrições de processos aqui no presente são providas para o propósito de ilustrar certas modalidades, e não deverão de maneira alguma ser consideradas para limitar a invenção reivindicada. Desse modo, deve ficar entendido que a descrição acima é des- tinada a ser ilustrativa e não restritiva. Muitas modalidades e aplicações em vez dos exemplos providos serão mediante leitura da descrição acima. O escopo da invenção deverá ser determinado, não com referência à descrição acima, mas deverá em vez disso ser determinado com referência às reivindi- cações anexadas, junto com o escopo total de equivalentes para os quais tais reivindicações são autorizadas. É antecipado e destinado que os futuros desenvolvimentos ocorram nas técnicas discutidas aqui no presente, e que os sistemas e métodos descritos serão incorporados em tais modalidades futuras. Resumindo, deverá ficar entendido que a invenção é capaz de modi-

ficação e variação e está limitada somente pelas reivindicações a seguir.

Todos os termos usados nas reivindicações são destinados a dar suas interpretações razoáveis mais amplas e seus significados comuns, como entendido por aqueles versados na técnica, a menos que uma indica- ção explícita ao contrário seja feita aqui no presente.

Em particular, o uso de artigos no singular como "um," "o," "dito," etc. deverão ser lidos para men- cionar um ou mais dos elementos indicados, a menos que uma reivindicação mencione uma limitação explicita ao contrário.

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Método de fabricação de uma barra de ligação, compreen- dendo: prover um disco metálico de barra de ligação, em que o disco 5 metálico da barra de ligação inclui uma extremidade de eixo de manivelas e uma extremidade de pino de pistão; e formar um recesso de pino de eixo de manivelas na extremidade do eixo de manivelas do disco metálico da barra de ligação, um recesso de pino de pistão na extremidade do pino de pistão, e pelo menos um recesso de lubrificação na extremidade do pino de pistão do disco metálico da barra de ligação; e em que o recesso de lubrificação e o recesso do pino do pistão são ambos formados concorrente.

2. Método de acordo com a reivindicação 1, o pelo menos um recesso de lubrificação incluindo um perfil externo tendo uma configuração final predeterminada, e definindo substancialmente a configuração final pre- determinada do perfil externo do pelo menos um recesso de lubrificação formando a etapa de recesso de pino de pistão.

3. Método de acordo com a reivindicação 1, ainda compreen- dendo uma depressão geralmente circular dentro do recesso do pino de pis- tão, a depressão definindo um do pelo menos um recesso de lubrificação e formando pelo menos uma porção do perfil externo do recesso de lubrifica- ção.

4. Método de acordo com a reivindicação 1, ainda compreen- dendo: remover uma rebarba do material de pino de pistão e uma re- barba do material de pino de biela do recesso de pino do pistão, dessa ma- neira criando um orifício do pino do pistão e um orifício do pino de biela.

5. Método de acordo com a reivindicação 4, em que remover a rebarba do pino de pistão e a rebarba do pino do eixo de manivelas inclui usinagem do recesso do pino de pistão e o recesso do pino do eixo de mani- velas.

6. Método de acordo com a reivindicação 4, ainda compreen- dendo: revestimento de pelo menos uma porção de uma superfície in- terna do orifício do pino do pistão com um revestimento antifricção. 5

7. Método de acordo com a reivindicação 1, ainda compreen- dendo: remover uma rebarba do material de um perímetro do disco me- tálico da barra de ligação.

8. Método de acordo com a reivindicação 1, ainda compreen- dendo: estreitar um corte transversal do disco metálico da barra de liga- ção em uma seção de eixo, a seção de eixo ligando a extremidade do eixo de manivelas à extremidade do pino do pistão.

9. Método de acordo com a reivindicação 1, em que o recesso do pino de pistão, o recesso do pino do eixo de manivelas e o pelo menos um recesso de lubrificação são formados por forja.

10. Método de fabricação de um pistão, compreendendo: fazer uma barra de ligação, incluindo: prover um disco metálico de barra de ligação, em que o disco metálico da barra de ligação inclui uma extremidade de eixo de manivelas e uma extremidade de pino de pistão, e formar um recesso de pino de eixo de manivelas na extremidade do eixo de manivelas do disco metálico da barra de ligação, um recesso de pino de pistão na extremidade do pino de pistão do disco metálico da barra de ligação, e pelo menos um recesso de lubrificação na superfície interna do recesso do pino de pistão, em que o pelo menos um recesso de lubrificação inclui um perfil externo tendo uma configuração predeterminada final; montar a barra de ligação para um pistão, a barra de ligação in- cluindo a configuração predeterminada final do perfil externo; e substancialmente definir a configuração final predeterminada do perfil externo do pelo menos um recesso de lubrificação durante a formação da etapa do recesso de lubrificação.

11. Método de acordo com a reivindicação 10, ainda compreen- dendo: Formar o pelo menos um recesso de lubrificação e um recesso de pino de pistão concorrente. 5

12. Método de acordo com a reivindicação 10, ainda compreen- dendo: a etapa de incluir uma depressão geralmente circular dentro do recesso do pino de pistão, a depressão definindo pelo menos uma porção do perfil externo do recesso de lubrificação.

13. Método de acordo com a reivindicação 10, ainda compreen- dendo: remover uma rebarba do material do pino de pistão e um mate- rial da rebarba do pino de biela do recesso do pino de pistão e o recesso do pino de biela para criar um orifício do pino do pistão e um orifício do pino de biela.

14. Método de acordo com a reivindicação 13, em que remover a rebarba do pino de pistão e a rebarba do pino de eixo de manivelas inclui usinagem do recesso de pino do pistão e recesso do pino do eixo de mani- velas.

15. Método de acordo com a reivindicação 13, ainda compreen- dendo: revestir pelo menos uma porção de uma superfície interna do orifício do pino do pistão com um revestimento antifricção.

16. Método de acordo com a reivindicação 10, ainda compreen- dendo: a etapa de remover uma rebarba do material de um perímetro do disco metálico da barra de ligação.

17. Barra de ligação, compreendendo: um eixo se estendo entre uma extremidade de pino de pistão e uma extremidade de pino de eixo de manivelas, a extremidade do pino de pistão definindo uma abertura do orifício do pino do pistão, em que a extre- midade do pino de pistão inclui uma face dianteira e uma face traseira;

uma superfície do orifício do pino do pistão definida pelo orifício da abertura do pino do pistão, o orifício da superfície do pino do pistão inclu- indo uma superfície longitudinal se estendendo entre a face dianteira do pino de pistão e a face traseira da extremidade do pino de pistão; e 5 pelo menos um recesso de lubrificação localizado na superfície orifício do pino do pistão, o recesso de lubrificação se estendendo através de uma porção da superfície longitudinal da superfície do orifício do pino do pis- tão, em que o pelo menos um recesso de lubrificação cruza um da face dianteira e a face traseira da extremidade do pino de pistão.

18. Barra de ligação de acordo com a reivindicação 17, em que pelo menos o orifício do pino do pistão é elaborado a partir de um material baseado em metal incluindo orientação de grãos, em que a orientação de grãos em pelo menos um recesso de lubrificação é orientado para geralmen- te definir um perfil externo do pelo menos um recesso de lubrificação.

19. Barra de ligação de acordo com a reivindicação 17, em que um contorno representa uma fronteira entre a superfície do orifício do pino do pistão e o perfil externo de um de pelo menos um recesso de lubrificação.

20. Barra de ligação de acordo com a reivindicação 19, em que o contorno inclui geralmente uma forma cônica.