曲轴的圆角部的强化方法及强化装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种曲轴的圆角部的强化方法及强化装置。该强化装置不仅在半径方向上在轴线方向上也能够对圆角部进行强化。在曲轴的圆角部的强化装置中，从与销部或轴颈部的轴线垂直的方向将按压部件按压到使用曲轴时所述销部或轴颈部的在圆角部的圆周方向上弯曲载荷及/或扭转应力最大的部分，对弯曲载荷及/或扭转应力最大的部分施加压缩残留应力。该曲轴的圆角部的强化装置具备：支架(52)，其在末端部具有倾斜面(55)；以及按压块(60)，其具有沿着倾斜面(55)滑动自如的滑动面(61)和沿着圆角部的突条(62)，倾斜面(55)以面向圆角部侧的方式相对于按压块(60)的按压方向均一地倾斜。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及对曲轴的圆角部进行强化的强化方法及强化装置，特别是涉及不仅在半径方向上还在轴向上对圆角部进行强化的技术。
技术介绍
例如，曲轴具有轴颈销和曲柄销，连杆的大端部被旋转自如地支承于曲柄销，轴颈销被旋转自如地支承于发动机组的轴颈轴承。在曲柄销及轴颈销的角部为了避免与配合部件干涉而形成有截面为半圆状的槽(圆角部)。圆角部是强度低的部分，由于在内燃机爆发时受到大的弯曲力矩，因此，期望对圆角部的销顶部(在直列4缸的情况下，是相位为0°和180°的位置)进行强化。在日本特许第3899246号公报中，提出了在冲头的末端部两侧形成侧视观察时为圆弧状的坡面、在坡面上滑动自如地配置有凸形状模具的锻造装置。在该锻造装置中，当凸形状模具按压圆角部，则凸形状模具沿着坡面向外侧突出，还在轴线方向按压圆角部，得到较大的强化部位。但是，在日本特许第3899246号公报所记载的技术中，不能够得到上述那样的效果。其理由在于，使凸形状模具向外侧突出的作为凸轮面的坡面是圆锥面(0011段)，当凸形状模具哪怕是稍微向外侧突出，就会在凸形状模具与圆锥面之间产生间隙，凸形状模具回相对于冲头倾斜。
技术实现思路
因此，本专利技术的目的在于提供不仅在半径方向上还能够在轴线方向上对圆角部进行强化的曲轴的圆角部的强化方法及强化装置。本专利技术是一种曲轴的圆角部的强化方法，从与销部或轴颈部的轴线垂直的方向将按压部件按压到销部或轴颈部的圆角部的圆周方向上的使用曲轴时弯曲载荷及/或扭转应力最大的部分，对弯曲载荷及/或扭转应力最大的部分施加压缩残留应力，该曲
轴的圆角部的强化方法的特征在于，将按压部件支承为在相对于其按压方向朝向轴线方向倾斜的方向上滑动自如，当按压部件按压圆角部时使按压部件滑动而在朝向轴线方向倾斜的方向移动。在本专利技术中，当按压部件按压圆角部时使按压部件滑动而在轴线方向移动，由此，能够通过按压部件在轴线方向上按压圆角部。因此，不仅能够在半径方向上还能够在轴线方向上对圆角部进行强化。这里，在本专利技术中，优选的是，在按压部件的后端侧设置有引导部件，该引导部件具有与按压部件对置的凸状的倾斜面，按压部件由互相接触和分离自如的一对按压部构成，并且所述按压部件具有与凸状的倾斜面对置且与该倾斜面相同形状的凹状的倾斜面，当按压部件按压圆角部时，凸状的倾斜面按压凹状的倾斜面，按压部在按压所述圆角部的同时进行滑动。此外，本专利技术是一种曲轴的圆角部的强化装置，其从与销部或轴颈部的轴线垂直的方向将按压部件按压到销部或轴颈部的圆角部的圆周方向上的使用曲轴时弯曲载荷及/或扭转应力最大的部分，对弯曲载荷及/或扭转应力最大的部分施加压缩残留应力，该曲轴的圆角部的强化装置的特征在于，该曲轴的圆角部的强化装置具备：引导部件，其在末端部具有倾斜面；以及按压部件，其具有沿着倾斜面滑动自如的滑动面和沿着圆角部的按压面，倾斜面以面向圆角部侧的方式相对于按压部件的按压方向均一地倾斜。在本专利技术中，当通过按压部件的按压面按压圆角部时，按压部件沿着引导部件的倾斜面滑动而在轴线方向移动。由此，按压面在轴线方向上按压圆角部，因此，不仅能够在半径方向上还能够在轴线方向上对圆角部进行强化。这里，在本专利技术中，优选是这样的方式：引导部件的倾斜面与按压部件对置且呈凸状，按压部件由互相接触和分离自如的一对按压部构成，并且所述按压部件具有与凸状的倾斜面对置且与该倾斜面相同形状的凹状的倾斜面，当按压部件按压圆角部时，凸状的倾斜面按压凹状的倾斜面，按压部在按压圆角部的同时进行滑动。此外，在本专利技术中，优选的是：按压部件具备对圆角部加工规定的按压量的按压面，按压面具备成型区间和渐变区间，在该成型区间所述按压面由大致圆筒曲面构成，该大致圆筒曲面从法线方向起在圆周方向两侧45°以内的范围内具有从圆角部的截面的曲率半径减去按压量而得到的曲率半径，在该渐变区间中，按压面在从法线方向起
超出成型区间的圆周方向两侧90°以内的范围内逐渐扩径至在圆角部的曲率半径上加上退避量而得的退避半径。在上述的方式中，由于成型区间的曲率半径比轴部件的曲率半径小，因此，能够对更大的范围(最大是单侧45°的范围)进行强化。此外，由于具备逐渐扩径至在轴部件的曲率半径上加上退避量而得的退避半径的渐变区间，因此，施加于轴部件的压缩残留应力在渐变区间内逐渐减少，并到达没有压缩残留应力的部分，因此，能够减小在与施加了压缩残留应力的部分相邻的部分产生的拉伸残留应力。另外，成型区间优选为从法线方向起朝向圆周方向两侧30～45°的范围。此外，渐变区间优选为从法线方向起超出成型区间而朝向圆周方向两侧60～75°的范围。此外，优选的是：在包含轴线的截面中，与倾斜面垂直的直线通过按压面按压圆角部的作用部。这是因为：如果按压面按压圆角部的作用部的位置从倾斜面脱离，则当按压面从垂直于轴线的方向按压圆角部时，按压部件不容易沿着引导部件的倾斜面进行滑动。此外，优选倾斜面为例如圆筒曲面。在这种情况下，将引导部件倾斜地固定于铣床等，通过铣削刀具进行穿孔，由此，能够加工倾斜面。另一方面，按压部件例如呈大致半环状，能够使滑动面作为圆柱曲面而相对于倾斜面在圆柱曲面的轴线方向滑动。此外，在按压部件的内周面的一侧缘部设置按压面。按压面能够采用向圆角部侧及圆角部的轴线方向突出的突条。根据本专利技术，不仅能够在半径方向上还能够在轴线方向上对曲轴的圆角部进行强化。此外，能够对圆角部的更大的范围进行强化，并且能够得到可减小在与施加了压缩残留应力的部分相邻的部分产生的拉伸残留应力等效果。附图说明图1是示出在本专利技术的实施方式中强化的曲轴的侧视图。图2是示出在本专利技术的实施方式中对曲柄销进行强化的状态的侧视图。图3是示出在本专利技术的实施方式中对轴颈销进行强化的状态的侧视图。图4中，(A)是示出本专利技术的实施方式的上冲头的主视图，(B)是其侧剖视图。图5中，(A)是示出本专利技术的实施方式中的支架的主视图，(B)是其侧剖视图。图6是示出在本专利技术的实施方式中对曲柄销进行强化的状态的放大侧视图。图7是示出本专利技术的实施方式的轴部件的强化方法的沿着图2中的箭头VII-VII线的剖视图。图8是示出加工部分的细节的放大图。具体实施方式以下，参照附图对本专利技术的一个实施方式进行说明。图1是示出在本实施方式中进行强化的曲轴1的侧视图。曲轴1是通过热锻而成型的，在作为旋转轴的轴颈销11上形成有向半径方向突出的曲柄臂12，在一对曲柄臂12的端部架设有曲柄销13，在一对曲柄臂12中的一方的另一端部形成有平衡配重14。在各轴颈销11及曲柄销13的两角部形成有由截面为大致半圆形状的槽构成的圆角部15。图2示出通过下模2及上模3对曲柄销13的圆角部15进行塑性加工的状态，曲轴1被以曲柄销13朝向上下方向的方式载置于下模2。在下模2的一侧设置有向上方延伸的长的第1下冲头21。此外，在下模2的另一侧设置有向上方延伸的短的第2下冲头22。同样地，在上模3的一侧设置有向下方延伸的长的第1上冲头31。此外，在上模3的另一侧设置有向下方延伸的短的第2上冲头32。图3示出通过下模4及上模5对轴颈销11的圆角部15进行塑性加工的状态。在下模4设置有向上方延伸的下冲头41。此外，在上模5设置有向下方延伸的上冲头51。图4中(A)是示出上冲头本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种曲轴的圆角部的强化方法，从与销部或轴颈部的轴线垂直的法线方向将按压部件按压到所述销部或轴颈部的圆角部的圆周方向上的使用曲轴时弯曲载荷及/或扭转应力最大的部分，对弯曲载荷及/或扭转应力最大的部分施加压缩残留应力，该曲轴的圆角部的强化方法的特征在于，将所述按压部件支承为在相对于其按压方向朝向轴线方向倾斜的方向上滑动自如，当所述按压部件按压所述圆角部时使所述按压部件滑动而在朝向所述轴线方向倾斜的方向上移动。

【技术特征摘要】
2015.03.12 JP 2015-0493751.一种曲轴的圆角部的强化方法，从与销部或轴颈部的轴线垂直的法线方向将按压部件按压到所述销部或轴颈部的圆角部的圆周方向上的使用曲轴时弯曲载荷及/或扭转应力最大的部分，对弯曲载荷及/或扭转应力最大的部分施加压缩残留应力，该曲轴的圆角部的强化方法的特征在于，将所述按压部件支承为在相对于其按压方向朝向轴线方向倾斜的方向上滑动自如，当所述按压部件按压所述圆角部时使所述按压部件滑动而在朝向所述轴线方向倾斜的方向上移动。2.根据权利要求1所述的曲轴的圆角部的强化方法，其特征在于，在所述按压部件的后端侧设置有引导部件，该引导部件具有与所述按压部件对置的凸状的倾斜面，所述按压部件由互相接触和分离自如的一对按压部构成，并且所述按压部件具有与所述凸状的倾斜面对置且与该倾斜面相同形状的凹状的倾斜面，当所述按压部件按压所述圆角部时，所述凸状的倾斜面按压所述凹状的倾斜面，所述按压部在按压所述圆角部的同时进行滑动。3.一种曲轴的圆角部的强化装置，其从与销部或轴颈部的轴线垂直的法线方向将按压部件按压到销部或轴颈部的圆角部的圆周方向上的使用曲轴时弯曲载荷及/或扭转应力最大的部分，对弯曲载荷及/或扭转应力最大的部分施加压缩残留应力，该曲轴的圆角部的强化装置的特征在于，该曲轴的圆角部的强化装置具备：引导部件，其在末端部具有相对于按压方向...

【专利技术属性】
技术研发人员：田中利享，三浦大介，吉村拓郎，竹内丰，越野大介，
申请(专利权)人：本田技研工业株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP