[发明专利]曲轴及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及曲轴及其制造方法，特别涉及到在曲轴的曲轴销部形成中空状的孔部 的技术。

背景技术

内燃机例如具备图10所示的曲轴10。曲轴10具备轴颈部11，在轴颈部11上通 过臂部12连结有跟该轴颈部11平行的曲轴销部13。在臂部12形成有配重部12A， 配重部12A的相对于轴颈部11的形成位置是与曲轴销部13的连接部位相反一侧。

在轴颈部11形成有向轴颈部11的表面供给机油的轴颈用贯通孔21。在曲轴销 部13形成有向曲轴销部13的表面供给机油的销用贯通孔22。轴颈用贯通孔21和销 用贯通孔22由油流路23连接。轴颈用贯通孔21内的机油通过油流路23而从销用贯 通孔22供给到曲轴销部13表面。另外，标号24是堵塞油流路23的开口的旋塞24。

对于这样的曲轴10，从提高燃料消耗率的观点出发，提出有用于实现轻量化的 各种技术。例如，提出有在臂部12的曲轴销部13和轴颈部11侧表面整体形成凹槽 的方案(例如专利文献1)。此外，还提出有在曲轴销部13形成中空状的孔部的方案。 在该情况下，由于中空状的孔部的形成是局部性地进行的，因此对曲轴10的刚性的 影响较小，因此在曲轴销部13形成孔部是优选的。

为了形成这样的中空状的孔部，提出有使用向与压力机压头的移动方向垂直的方 向移动的侧方成型用冲头的锻造装置的方案(例如专利文献2)。在该技术中，由于无 法同时形成多个孔部，因此需要在孔部的形成部位准备所对应的模具来一个一个地进 行孔部的形成，因此非常麻烦。

根据这样的理由，在修正成型后，不将图11所示的曲轴10配置到封闭空间中而 形成中空状的孔部。具体来说，例如在曲轴10中形成孔部的情况下，如图12所示， 使一方的臂部12(图11最右侧的臂部12)的一个面与下模1(图中斜线部)抵接，并将冲 头2从由曲轴销部13连结的另一方的臂部12的上表面侧向曲轴销部13插入。在该 情况下，存在在臂部12(图11最右侧的臂部12)的一个面的与下模1抵接的抵接部处 残留抵接痕迹的情况。

在机动车发动机等内燃机中，使用经由连杆而将活塞的往复运动转换为旋转运动 的曲轴。曲轴具备轴颈部，在轴颈部上通过臂部连结有跟该轴颈部平行的曲轴销部。 在臂部形成有配重部，配重部的相对于轴颈部的形成位置是与曲轴销部的连接部位相 反一侧。

曲轴主要通过采用了可分割的上下模的锻造来制造。在锻造中，将实施过加热处 理的坯料放入锻造压力机，并使用锻造压力机内的各种上下模对坯料进行各种成型， 从而得到曲轴。

在机动车中，为了提高燃料消耗率而要求发动机的轻量化，因此要实现发动机中 采用的曲轴的轻量化。在曲轴的轻量化中，主要采用以下技术：通过曲轴的坯料的材 质变更和硬化处理来实现坯料强化，进行坯料的细轴化。在该技术中，在上述锻造中， 作为曲轴的材质，主要采用碳素钢和一部分特种钢等，并根据需要进行局部性的高频 淬火、氮化等热处理。

取代这样的使中空状态的曲轴细轴化的技术，提出有使曲轴销部或轴颈部的内部 中空化的技术。在曲轴的中空化技术中，在机油通道以外的部位沿轴线方向形成中空 部，该中空曲轴比实心曲轴重量显著减轻。

作为中空化技术，存在通过采用钻头的钻孔在曲轴销部形成中空状的孔部的技 术。在该技术中，孔部的形状为圆形形状或者椭圆形状，然而在孔部的形状复杂的情 况下，由于钻孔使用各种钻头且加工时间增长，因此必然会使孔部的形状自由度减小。

因此，可考虑通过锻造进行曲轴的中空化。在现有的锻造装置中，是在上下模可 分割的形态下进行零部件设计的，因孔部形成而产生的材料难以除去，因此考虑进行 侧方成型。例如在专利文献2的锻造装置中，通过使用与压力机压头联动的凸轮机构， 使侧方成型用冲头向与压力机压头的移动方向垂直的方向移动，从而在曲轴销部形成 中空状的孔部。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2005-114131号公报

专利文献2：日本实开昭61-143727号公报

发明内容

发明所要解决的课题