CN103782043A

CN103782043A - 曲轴及其制造方法

Info

Publication number: CN103782043A
Application number: CN201280043090.1A
Authority: CN
Inventors: 平井司; 坂本荣一郎
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2012-04-26
Filing date: 2012-04-26
Publication date: 2014-05-07
Also published as: BR112014000847A2; WO2013161035A1

Abstract

首先，曲轴（10）构造成使得第一曲轴半体（12）与第二曲轴半体（14）通过被连接杆（18）穿过的曲柄销（16）联接。接着，例如，在旋转地操作所述曲轴（10）的同时，用磨石（64,66）磨削所述第一曲轴半体（12）的中空轴部（32）与所述第二曲轴半体（14）的实心轴部（48）。在此情况下，优选的是，保持包含第一配重部（28）的圆盘形部（30）、包含第二配重部（44）的圆盘形部（46）以及所述连接杆（18）。

Description

曲轴及其制造方法

技术领域

本发明涉及伴随构成车辆内燃机的活塞的垂直往复运动执行旋转运动的曲轴，还涉及此曲轴的制造方法。

背景技术

当汽车的内燃机运转时，燃料与空气的空气-燃料混合物穿过进气口被引入气缸中，在气缸中被压缩。其后，压缩的空气-燃料混合物燃烧而膨胀。然后，燃烧过的空气-燃料混合物经排气口排出。

在这个过程中，气缸内部的活塞经历垂直往复运动。活塞通过连接杆（也称作“连杆”）连接至曲轴。因此，曲轴伴随活塞的垂直往复运动经历旋转运动。

就包括这些动作形式的曲轴而言，例如，可引证日本特开2003-136377号公报公开的压配合装配型曲轴。更具体地说，通过使第一曲轴半体与第二曲轴半体借助曲柄销连接而构建这种压配合装配型曲轴。曲柄销穿过在连接杆的大直径端部中形成的通孔。

在此情况下，第一曲轴半体具有第一轴部以及在第一轴部的一端上形成的第一凸缘与第一配重，而第二曲轴半体具有第二轴部以及在第二轴部的一端上形成的第二凸缘与第二配重，并且在这些部件当中，第二凸缘与第一配重分别以面对第一曲轴半体的第一凸缘与第一配重的关系布置。

在第一凸缘与第二凸缘上，第一销孔与第二销孔分别以贯穿的形式形成以使曲柄销穿过。通常，曲柄销相继通过第一销孔、连接杆的通孔以及第二销孔而被压配合，借此，构建成压配合装配的曲轴。

对曲轴的第一轴部与第二轴部进行磨削加工。如日本特开2003-136377号公报、日本特开2003-136378号公报以及日本特开2003-136400号公报中所公开的这种磨削加工，在装配成压配合装配的曲轴之前对第一曲轴半体与第二曲轴半体进行加工。换言之，在曲柄销压配合到第一销孔、连接杆的通孔以及第二销孔中之前执行磨削加工。

发明内容

在第一曲轴半体与第二曲轴半体两者上执行磨削后装配曲轴，在此情况下，第一轴部与第二轴部的中心位置不易相互精确匹配。换言之，在此情况下，不能轻易减少所谓的心偏或中心错位。

本发明总的目的是提供一种曲轴，在装配好曲轴以后对该曲轴进行磨削加工。

本发明的主要目的是提供一种曲轴，在该曲轴中，从各自的配重延伸的每个轴部的中心位置精确匹配。

本发明的另一目的是提供一种借以获得上述曲轴的制造曲轴的方法。

根据本发明的实施方式，提供一种制造曲轴的方法，该曲轴至少具有第一轴部和第二轴部，连接杆附接至该曲轴。

该制造方法包括：通过穿过所述连接杆的曲柄销联接包括连接至所述第一轴部的第一配重的构件和包括连接至所述第二轴部的第二配重的构件而装配所述曲轴的装配步骤；以及对所述第一轴部以及所述第二轴部进行磨削加工的磨削步骤。

更具体地说，在本发明中，首先装配好曲轴，之后再对曲轴的第一轴部及第二轴部进行磨削。因此，第一轴部与第二轴部的中心位置易于相互精确匹配。换言之，中心大致定位在同一直线上。因此，可避免轴部之间发生中心错位。

因此，无需在磨削加工后执行精整加工（对中操作）。更具体地说，即便不单独执行对中操作，轴部的中心也能容易地相互匹配。因此，能够高效获得具有极佳尺寸精度的曲轴。

优选的是，在第一轴部与第二轴部借助曲轴的旋转而旋转的状态下进行磨削加工。尽管在磨石旋转并沿第一轴部或第二轴部的外周周期性操作的情况下，需要提供执行周期性操作的结构使得支撑磨石的支撑体不干涉其它构件或机构，但是如果曲轴自身旋转的话，就无需采用这种结构，因此可简化装置的结构。

而且，优选的是，在保持包括第一配重的构件与包括第二配重的构件的同时进行磨削加工。而且，可在夹持连接杆的同时进行磨削加工。因此，由于在磨削加工期间抑制了曲轴的振动，所以可获得尺寸精度进一步提高的第一轴部与第二轴部。

根据本发明的另一实施方式，提供一种曲轴，该曲轴至少具有第一轴部与第二轴部，连接杆附接至所述曲轴，其中，在包括连接至所述第一轴部的第一配重的构件以及包括连接至所述第二轴部的第二配重的构件借助穿过所述连接杆的曲柄销联接的状态下，对所述第一轴部以及所述第二轴部进行磨削加工。

就以前述方式构建的曲轴而言，尺寸精度极佳。因此，因为不需要精整加工（对中操作），所以在短时间内完成制造过程。换言之，可高效获得曲轴。而且，提高了产量。

附图说明

图1是根据本发明的一个实施方式的曲轴的主要部件的概要侧剖视图；

图2是示出主要部件的概要侧剖视图，示出了压配合到第一曲轴半体的销孔中的曲柄销插入连接杆的通孔中并压配合到第二曲轴半体的销孔中的状态；

图3是示出对图1的曲轴进行磨削加工的状态的主要部件的概要侧剖视图；以及

图4是根据本发明的另一实施方式的曲轴的主要部件的概要侧剖视图。

具体实施方式

以下将参照附图描述关于根据本发明的曲轴及用于获得曲轴的制造方法的优选实施方式。关于这些实施方式，将描述对压配合装配型曲轴进行磨削加工的示例性情况。

图1是根据本发明的一个实施方式的曲轴10的主要部件的概要侧剖视图。通过使第一曲轴半体12与第二曲轴半体14借助曲柄销16连接而构成曲轴10。曲柄销16穿过在连接杆18的大直径端部形成的通孔20，而后压配合至第一曲轴半体12的第一销孔22以及第二曲轴半体14的第二销孔24中。

在此情况下，第一曲轴半体12由包括第一凸缘26与第一配重28的圆盘形部30以及从圆盘形部30的端表面以环形形状突出并延伸的中空轴部32（第一轴部）组成。在中空轴部32上沿中空轴部32的轴向方向形成有作为内孔的大油孔34，并且形成有第一中心孔36，该第一中心孔连接至大油孔34。

如上所述，圆盘形部30一体地包括第一凸缘26及第一配重28。第一销孔22形成为穿透第一凸缘26。连通油孔38与第一销孔22及大油孔34连通，并且曲柄销16的小油孔40与连通油孔38的第一销孔22侧上的开口连通。当曲柄销16压配合至第一销孔22中时，小油孔40被放置成与在第一销孔22处开放的连通油孔38连通。

剩余的第二曲轴半体14由包括第二凸缘42及第二配重44的圆盘形部46以及从圆盘形部46的端表面以环形形状突出并延伸的实心轴部48（第二轴部）构成。第二凸缘42中未形成有连通油孔。

在曲轴10上，第一曲轴半体12的圆盘形部30面对第二曲轴半体14的圆盘形部46。当此发生时，第一凸缘26及第一配重28与第二凸缘42及第二配重44各自相对。因此，此时，第二凸缘42中形成的第二销孔24面对第一销孔22。而且，如上所述，曲柄销16压配合至第二销孔24中。

除了其中不存在大油孔34并且其外直径稍大以外，实心轴部48被构建成大致与中空轴部32相同。换言之，在实心轴部48上仅形成有中心孔50。

接着，将描述制造曲轴10的方法。

构成曲轴10的第一曲轴半体12与第二曲轴半体14例如通过精密锻造而单独形成。其后，对第一曲轴半体12与第二曲轴半体14进行精整。

然后，如图2中所示，将曲柄销16压配合至如以上所述获得的第一曲轴半体12的第一销孔22中。而且，与大油孔34连通的连通油孔38及与连通油孔38连通的小油孔40分别形成在第一曲轴半体12与曲柄销16中，使得连通油孔38与小油孔40相互连接。

接着，相对于第二曲轴半体14的第二销孔24，压配合已经压配合到第一曲轴半体12的第一销孔22中的曲柄销16。更具体地说，如图2中所示，第一曲轴半体12与第二曲轴半体14布置成使得第一凸缘26与第二凸缘42彼此相对。自然地，伴同对应于第一销孔22的位置定位第二销孔24，连接杆18的通孔20被置于曲柄销16与第二销孔24之间。

此外，曲柄销16被相继压配合到连接杆18的通孔20及第二销孔24中。因此，获得了具有图1中所示的结构的曲轴10。

对于已经以前述方式装配好的曲轴10上的中空轴部32与实心轴部48进行磨削加工。

作业员调整装配好的曲轴10的连接杆18的位置，使得连接杆18被夹在圆盘形部30、46之间。接着，通过夹紧中空轴部32与实心轴部48将曲轴10保持并固定在适当位置。为此，如图3中所示，夹持杆60、62可分别插入第一中心孔36与第二中心孔50中。

尽管在此状态下进行磨削加工是可以接受的，但是优选的是首先保持连接杆18及圆盘形部30、46，其后实施磨削加工。在此情况下，因为抑制了曲轴10的振动，所以能更精确地进行磨削加工。

接着，使已经以前述方式保持的曲轴10旋转。例如，曲轴10随插入第一中心孔36与第二中心孔50中的杆60、62的旋转动作而经受旋转。另选的是，曲轴10也可借助保持圆盘形部30、46的保持机构的旋转动作而旋转。

在任一情况中，圆盘形部30、46和连接至圆盘形部30、46的中空轴部32与实心轴部48因曲轴10的旋转而经受旋转。

然后，借助磨石64、66对如以上所述转动的曲轴10的中空轴部32及实心轴部48的近端部或主体等进行磨削加工。

以此方式，根据本实施方式，对由第一曲轴半体12及第二曲轴半体14装配好的曲轴10的中空轴部32与实心轴部48进行磨削。因此，与在装配好曲轴10之前对中空轴部32与实心轴部48单独进行磨削加工的情况相比，在中空轴部32与实心轴部48之间轴部的中心位置易于互相匹配。更具体地说，可易于避免中空轴部32与实心轴部48之间发生中心错位。

结果，根据本发明的实施方式，提高了曲轴10的加工精度。换言之，获得了尺寸精度方面极佳的曲轴10。因此，在磨削加工期间仅需要少量磨削，并且其后无需为了进行中空轴部32与实心轴部48的对中而单独进行精整加工。因此，由于减小了加工步骤的数量，提高了曲轴10的生产效率及产量。

完成磨削加工后，通过执行与上述那些相反的步骤而进入曲轴10被解除所有约束的状态。

在不脱离本发明的实质与宗旨的情况下，可对本发明做出多种变型。

例如，尽管在上述实施方式中，曲轴10经受旋转，但是磨石64、66也可沿曲轴10的外周周期性（旋转地）运转。

此外，尽管在本实施方式中，曲轴10由作为其中圆盘形部30与中空轴部32形成一体的单个构件的第一曲轴半体12以及作为其中圆盘形部46与实心轴部48形成一体的单个构件的第二曲轴半体14构建成，并对曲轴10进行磨削，另选的是，如图4中所示，曲轴82可由通过使中空轴部72与第一凸缘70联接获得的第一曲轴半体74以及通过使实心轴部78与第二凸缘76联接获得的第二曲轴半体80构建成，并对曲轴82的中空轴部72及实心轴部78进行磨削。

权利要求书(按照条约第19条的修改)

1.一种制造曲轴（10）的方法，该曲轴至少具有第一曲轴部（32）和第二曲轴部（48），连接杆（18）附接至该曲轴（10），该方法包括：

通过穿过所述连接杆（18）的曲柄销（16）联接包括连接至所述第一轴部（32）的第一配重（28）的构件（12）和包括连接至所述第二轴部（48）的第二配重（44）的构件（14）而装配所述曲轴（10）的装配步骤；以及

在夹持由所述曲柄销（16）联接的附接至所述曲轴（10）的所述连接杆（18）的同时，对所述第一轴部（32）以及所述第二轴部（48）进行磨削加工的磨削步骤。

2.根据权利要求1所述的制造曲轴（10）的方法，所述方法包括在所述第一轴部（32）与所述第二轴部（48）借助所述曲轴（10）的旋转而旋转的状态下进行磨削加工。

3.根据权利要求1或2所述的制造曲轴（10）的方法，所述方法包括：在保持包括所述第一配重（28）的所述构件（12）以及包括所述第二配重（44）的所述构件（14）的同时进行磨削加工。

4.一种曲轴（10），该曲轴至少具有第一轴部（32）与第二轴部（48），连接杆（18）附接至所述曲轴（10），

其中，在包括连接至所述第一轴部（32）的第一配重（28）的构件（12）以及包括连接至所述第二轴部（48）的第二配重（44）的构件（14）借助穿过所述连接杆（18）的曲柄销（16）联接的状态下，在夹持所述连接杆（18）的同时对所述第一轴部（32）以及所述第二轴部（48）进行磨削加工。

5.根据权利要求4所述的曲轴，其中，在所述第一轴部（32）以及所述第二轴部（48）经历旋转的同时，对所述第一轴部（32）以及所述第二轴部（48）进行磨削加工。

Claims

1.一种制造曲轴（10）的方法，该曲轴至少具有第一轴部（32）和第二轴部（48），连接杆（18）附接至该曲轴（10），该方法包括：

对所述第一轴部（32）以及所述第二轴部（48）进行磨削加工的磨削步骤。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的制造曲轴（10）的方法，所述方法还包括在夹持所述连接杆（18）的同时进行磨削加工。

5.一种曲轴（10），该曲轴至少具有第一轴部（32）与第二轴部（48），连接杆（18）附接至所述曲轴（10），

其中，在包括连接至所述第一轴部（32）的第一配重（28）的构件（12）以及包括连接至所述第二轴部（48）的第二配重（44）的构件（14）借助穿过所述连接杆（18）的曲柄销（16）联接的状态下，对所述第一轴部（32）以及所述第二轴部（48）进行磨削加工。

6.根据权利要求5所述的曲轴，其中，在所述第一轴部（32）以及所述第二轴部（48）经历旋转的同时，对所述第一轴部（32）以及所述第二轴部（48）进行磨削加工。