專利名稱：內(nèi)燃機的結(jié)構(gòu)組件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種內(nèi)燃機的結(jié)構(gòu)組件，帶一根軸和至少另一套件， 在套件上有預(yù)制軸孔，軸通過軸頸安裝在相對應(yīng)的軸孔內(nèi)。本發(fā)明還涉及一種軸以及用于結(jié)構(gòu)組件的套件。本發(fā)明涉及的結(jié)構(gòu)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(shù)：
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(shù)尚不能提供解決方案。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是提供一種結(jié)構(gòu)組件，它設(shè)計簡單，因而可節(jié)省 重量和生產(chǎn)成本。本發(fā)明的方案立足于一種根據(jù)權(quán)利要求1的技術(shù)特征陳述的結(jié) 構(gòu)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(quán)利要求7陳述 特征的軸，以及一由權(quán)利要求11陳述特征的套件。根據(jù)本發(fā)明陳述所開發(fā)的結(jié)構(gòu)組件及套件設(shè)計，不需涉及過去 不可或缺的軸套，過去是在軸套中設(shè)計安排與軸頸匹配的軸孔。這樣 可帶來很大程度的設(shè)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(jù)本發(fā)明設(shè)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(yīng)縮小。 軸套的省略可帶來相關(guān)費用的節(jié)省(包括安裝，軸承固定，配件復(fù)雜 性等因素)。例如，可以依此設(shè)計一套由曲軸和配套連桿組成的結(jié)構(gòu) 組件，使連桿比現(xiàn)有設(shè)計更小更輕。這會給內(nèi)燃機加速時的動力狀態(tài) 帶來積極影響。相應(yīng)地，在發(fā)動機殼體中預(yù)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(jù)本發(fā)明開發(fā)的軸在技術(shù)上和經(jīng)濟上是有意義可行的。在各個應(yīng)用領(lǐng)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(wǎng) 版印刷或電鍍方法加工在配件上。物理氣相沉積(PVD)或化學(xué)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(quán)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(jié)構(gòu)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(xiàn)。
具體實施方式
以下結(jié)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(nèi)燃機曲軸1的截面，其安裝在曲軸箱支撐孔2 的軸孔內(nèi)。連桿3安裝在曲軸的偏心軸頸上。軸在曲軸箱內(nèi)支撐孔內(nèi) 的支承位即軸頸A、帶動連桿的支承位即軸頸B以及承擔(dān)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(zhuǎn)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(jié)構(gòu)來實現(xiàn)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(jù)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(chǎn)生偏一側(cè)的邊緣壓力，軸頸應(yīng)該先 成型再涂層，或者也可將相關(guān)曲軸箱內(nèi)孔按容易加工的球面特型孔來 制造。附圖標(biāo)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(quán)利要求
1.一套機械運動裝置尤其是內(nèi)燃機的結(jié)構(gòu)組件，帶一根軸和至少另一套件，在套件上有預(yù)制軸孔，軸通過軸頸安裝在相對應(yīng)的軸孔內(nèi)，其特征在于，至少一個軸頸表面設(shè)有一滑動層，所屬的軸孔面和這一滑動層直接接觸。
2. 根據(jù)權(quán)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(shè)有一層滑動層。
3. 根據(jù)權(quán)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(shè)有一層滑動層。
4. 根據(jù)上述任一權(quán)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(gòu)成。
5. 根據(jù)上述任一權(quán)利要求所述的組件，其特征在于，相關(guān)軸孔 的表面粗糙度小。
6. 根據(jù)上述任一權(quán)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(jù)上述任一權(quán)利要求所述組件中的軸，通過軸頸 安裝在與套件相對應(yīng)的軸孔內(nèi)，其特征在于，至少一軸頸表面設(shè)有一 層滑動層。
8. 根據(jù)權(quán)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(shè)有一層滑動層。
9. 根據(jù)上述權(quán)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(shè)有一層滑動層。
10. 根據(jù)權(quán)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(jù)權(quán)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(jù)上述權(quán)利要求7至IO所述的相對應(yīng)的軸頸，其特征在于，相關(guān)軸孔表面粗糙度小。
12. 根據(jù)權(quán)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(jù)上述任一權(quán)利要求所述的套件，其特征在于，軸末端 有承擔(dān)軸向力的擋圈，且擋圈表面也有由單層或多層材料構(gòu)成的滑動 層。
14. 一種帶有根據(jù)上述任一權(quán)利要求所述的軸的組件，其特征 在于，至少一個軸孔設(shè)有一層涂層。
15. 帶有根據(jù)上述任一權(quán)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(jù)上述任一權(quán)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(jù)上述任一權(quán)利要求所述的軸的組件，其特征在于， 軸末端加工有承擔(dān)軸向力的擋圈，擋圈也有由單層或多層材料構(gòu)成其 滑動層。
18. 帶軸組件，其特征在于，軸末端加工有承擔(dān)軸向力的擋圈，擋圈表面設(shè)有由單層或多層材料構(gòu)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(nèi)燃機的結(jié)構(gòu)組件，帶一根軸和至少另一套件，在套件上有預(yù)制軸孔，軸通過軸頸安裝在相對應(yīng)的軸孔內(nèi)。根據(jù)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(jié)構(gòu)組件的軸以及一套件。根據(jù)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(quán)日2005年8月6日
發(fā)明者沃爾夫?qū)ひ了估?申請人:馬勒國際公司