用于曲軸的沖壓鋼擺和擺支架制造技術(shù)

一種擺總成包含：附接至冷鍛鋼或冷成形鋼支架的冷鍛鋼或冷成形鋼擺。支架附接至曲軸。擺總成包括第一外鋼板、第二外鋼板、以及中間鋼板。沖壓板由平板鋼制成，以提供擺的形狀和特征。外鋼板通過任意各種方法附接至中間鋼板。本發(fā)明專利技術(shù)構(gòu)思的擺支架由一個(gè)或更多鋼板組成，該鋼板由鋼通過冷鍛或冷成形制成，以提供擺支架的形狀和特征。作為選擇地，擺支架可以包括附接在一起的兩個(gè)冷鍛或冷成形部分或附接在一起的三個(gè)冷鍛或冷成形部分。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術(shù)總體涉及用于內(nèi)燃發(fā)動機(jī)曲軸的擺和擺支架，更具體地，本專利技術(shù)涉及沖壓鋼擺和擺支架以及附接的方法。
技術(shù)介紹
針對提高燃油經(jīng)濟(jì)性的需求，具有相對少數(shù)量汽缸的內(nèi)燃發(fā)動機(jī)為汽車制造商提供了有吸引力的解決方案。為了彌補(bǔ)立方容積的減小，車輛制造商開發(fā)新技術(shù)以提高發(fā)動機(jī)功率，例如燃油直噴、渦輪增壓、以及進(jìn)氣和排氣凸輪軸的可變正時(shí)。以這種方式，六和八汽缸發(fā)動機(jī)可以按比例縮小而不失去可用馬力。具有少量汽缸的發(fā)動機(jī)的不良后果是高的曲軸扭轉(zhuǎn)振動，該曲軸扭轉(zhuǎn)振動被傳遞至發(fā)動機(jī)架和驅(qū)動系。這導(dǎo)致較高的座椅軌道和方向盤的噪聲、振動和粗糙性(NVH)以及較大的齒輪沖擊噪聲。工程師們通過各種方法在一定范圍或其它范圍內(nèi)管理這些振動，這些方法中的許多方法增加了施工的成本，但降低了燃油經(jīng)濟(jì)性。一種可以接受的克服過度振動的解決方案是在曲軸上提供一個(gè)或更多擺，以降低曲軸的扭轉(zhuǎn)振動以及隨之發(fā)生的車輛噪聲和粗糙性。這種安裝至曲軸的擺起到振動吸收裝置的作用，這是由于它們被調(diào)整以便處理并因此減小由震蕩扭矩產(chǎn)生的振動，從而使曲軸的扭矩輸出平穩(wěn)。這種方法同樣被一些飛機(jī)活塞發(fā)動機(jī)的設(shè)計(jì)者所采用，擺在飛機(jī)活塞發(fā)動機(jī)中使輸出扭矩平穩(wěn)并降低轉(zhuǎn)子的應(yīng)力。在專利號為4,739,679的美國專利中公開了與發(fā)動機(jī)曲軸相關(guān)的擺振動吸收裝置的示例，該專利已被轉(zhuǎn)讓給本申請的受讓人。依據(jù)在該專利中公開的結(jié)構(gòu)，擺包括內(nèi)部彎曲的凸輪從動件表面，該表面與固定在擺支架上
的針型凸輪交替性地接合與分離。如今所使用的曲軸擺和擺支架制造昂貴，這歸因于材料成本和機(jī)械加工成本二者。為了耐久性，它們必須由鋼制成，并且因此經(jīng)熱鍛制成。傳統(tǒng)的擺包括被螺栓固定在一起的兩個(gè)這樣的鋼制鍛件。單獨(dú)的鋼制鍛件必須在組裝之前機(jī)械加工。已知擺和它們相關(guān)的支架的高成本成為擺在曲軸上廣泛使用的經(jīng)濟(jì)障礙。因此需要一種擺式曲軸和它們的相關(guān)的支架的新方法，以處理與已知結(jié)構(gòu)相關(guān)的問題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專利技術(shù)通過提供擺和擺支架來克服用于內(nèi)燃發(fā)動機(jī)的已知擺式曲軸結(jié)構(gòu)所面臨的挑戰(zhàn)，該擺和擺支架由通過各種方法中的任意一種附接在一起的冷鍛或冷成形鋼部件來構(gòu)成。擺包括第一外板、第二外板以及中間板。這些板可以由冷鍛或冷成形鋼構(gòu)成。該板可以由平板鋼制成以提供擺的形狀和特征。第一和第二外板隨后被機(jī)械加工，以形成用于擺線滾針的擺線路徑。外板通過包括例如機(jī)械緊固或焊接在內(nèi)的任意各種方法附接至中間板。本專利技術(shù)構(gòu)思的擺支架包括一個(gè)或更多由冷鍛或冷成形鋼制成的板。該板可以通過沖壓平鋼板來制成，以提供擺支架的形狀和特征。隨后通過機(jī)械加工形成擺線路徑。如果是單一的板，則該板沿著兩條折疊線彎折，以便為擺提供支撐部。作為選擇地，擺支架可以包括附接在一起的兩部分或附接在一起的三部分，該部分由冷鍛或冷成形鋼制成。附接也可以通過機(jī)械緊固或通過焊接來實(shí)現(xiàn)。本專利技術(shù)構(gòu)思的擺和擺支架為已知的熱鍛擺總成和熱鍛擺支架提供實(shí)用且節(jié)約成本的替代品。相對于當(dāng)這種總成由熱鍛件制成時(shí)需要一些機(jī)械加工步驟這樣的需求而言，本專利技術(shù)的冷鍛或冷成形鋼部件僅需要機(jī)械加工擺線路徑。當(dāng)結(jié)合附圖時(shí)，上述優(yōu)點(diǎn)及其它優(yōu)點(diǎn)和特征從以下具體實(shí)施方式中是
顯而易見的。附圖說明為了更完整地了解本專利技術(shù)，現(xiàn)在應(yīng)當(dāng)參照附圖中詳細(xì)說明的以及以示例的方式詳細(xì)說明的實(shí)施例，其中：圖1是依據(jù)本專利技術(shù)構(gòu)思的擺總成的部件的分解圖；圖2是依據(jù)本專利技術(shù)構(gòu)思的沖壓擺支架的第二實(shí)施例的沖壓的擺支架以及附接至曲軸的方法的透視圖；圖3是圖2的支架的分解圖；圖4是圖2的支架的端視圖；圖5是依據(jù)本專利技術(shù)構(gòu)思的沖壓擺支架的第三實(shí)施例的沖壓擺支架的透視圖；圖6是圖5的擺支架的分解圖；圖7是依據(jù)本專利技術(shù)的沖壓擺支架的第四實(shí)施例的沖壓擺支架的平面圖；以及圖8是圖7是沖壓擺支架的透視圖，在圖中其側(cè)面被折疊至其功能性位置。具體實(shí)施方式在以下的附圖中，相同的附圖標(biāo)記將被用于指示相同的部件。在以下的說明中各種操作參數(shù)和部件被描述用于不同的構(gòu)造實(shí)施例。這些特定的參數(shù)和部件作為示例被包括在內(nèi)，并非旨在限制。參照圖1，說明了依據(jù)本專利技術(shù)的擺總成的視圖。參照圖2至4，說明了依據(jù)本專利技術(shù)構(gòu)思的擺和擺支架的第二實(shí)施例以及將擺支架附接至曲軸的方法。參照圖5和6，說明了依據(jù)本專利技術(shù)的擺支架的第三實(shí)施例。參照圖7和8，說明了依據(jù)本專利技術(shù)的擺支架的第四實(shí)施例。圖1至8公開了依據(jù)本專利技術(shù)構(gòu)思的擺和擺支架。所說明和描述的擺和
擺支架提供了在生產(chǎn)成本和性能方面優(yōu)于現(xiàn)有技術(shù)的改善。圖1是依據(jù)本專利技術(shù)構(gòu)思的擺總成——總體描述為10——的部件的分解圖。擺總成10包括擺平?jīng)_壓半邊部件12、擺平?jīng)_壓半邊部件14和中間平?jīng)_壓隔片16。在擺平?jīng)_壓半邊部件12內(nèi)形成一對用于螺栓或鉚釘?shù)木o固件孔18和18’。可以舍棄緊固件孔18和18’，并代替使用焊接來附接平?jīng)_壓半邊部件。通過機(jī)械加工在該擺平?jīng)_壓半邊部件12內(nèi)形成一對腎形的擺線路徑20和20’。在擺第二沖壓半邊部件14內(nèi)形成一對用于螺栓或鉚釘?shù)木o固件孔22和22’。可以舍棄緊固件孔22和22’，并代替使用焊接來附接平?jīng)_壓半邊部件。通過在該擺平?jīng)_壓半邊部件14內(nèi)機(jī)械加工形成一對腎形的擺線路徑24和24’。在中間平?jīng)_壓隔片16內(nèi)形成一對緊固件孔25和25’。擺平?jīng)_壓半邊部件12、擺平?jīng)_壓半邊部件14以及中間平?jīng)_壓隔片16的沖壓提供形狀和特征。盡管腎形的擺線路徑20、20’、24和24’必須在沖壓之后通過機(jī)械加工形成，然而沖壓部件的使用避免機(jī)械加工其它表面的需求，提供了優(yōu)于現(xiàn)有技術(shù)的重要優(yōu)點(diǎn)。例如鉚釘這樣的機(jī)械緊固件被用于將擺平?jīng)_壓半邊部件12、擺平?jīng)_壓半邊部件14以及中間平?jīng)_壓隔片16緊固在一起。作為選擇地，也可以使用其它機(jī)械緊固件或焊接。除了由沖壓部件制成的擺總成10之外，本專利技術(shù)構(gòu)思提供同樣優(yōu)選由沖壓部件制成的擺支架，該擺支架用于將擺總成10附接至曲軸。圖2至4說明了由冷鍛或冷成形鋼制成的支架變體。參照圖2至4，說明了依據(jù)本專利技術(shù)構(gòu)思的擺和擺支架的第二實(shí)施例。圖2說明了擺總成——總體描述為30——的透視圖，擺總成30包括擺32和擺支架總成34。擺32可以是現(xiàn)有技術(shù)的類型或者可以是本文所述的冷鍛或冷成形鋼的類型。支架總成34包括緊固件孔36，該緊固件孔36用于接收例如肩部螺栓(未示出)這樣的連接到曲軸37的緊固件。支架總成34進(jìn)一步包括第一U形沖壓支架肩板38、第二U形沖壓支架肩板38’、以及固定于所述第一和第二沖壓支架肩板38和38’之間的中間沖壓支架板40。U形沖壓支架肩板
38和38’以及中間沖壓支架板40可以通過各種方法彼此附接，包括但不限于機(jī)械緊固、焊接、擠壓或者銷接。穿過中間支架板40形成腎形擺線路徑42和42’。不同于現(xiàn)有技術(shù)的支架，在支架的該實(shí)施例中無需周邊的鍛造或機(jī)械加工。參照圖5和6，說明了依據(jù)本專利技術(shù)構(gòu)思的擺和擺支架的第三實(shí)施例。在這個(gè)實(shí)施例中擺支架總成——總體描述為50——包括沖壓曲軸附接托架52和沖壓擺支架附接托架54。曲軸附接托架52包括擺支架附接托架通道56以及一對緊固件孔58和58’，緊固件孔58和58’接收用于將曲軸附接托架52附接至曲軸(未示出)的例如肩部螺栓(未示出)這樣的緊固件。沖壓擺支架附接托架54和曲軸附接托架52可以通過各種方法彼此附接，包括但不限于機(jī)械緊固、焊接、擠壓和銷接。穿過沖壓擺支本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種用于曲軸的擺總成包含：擺，所述擺由至少三部分組成；以及擺支架，所述擺附接至所述擺支架，所述擺支架被附接至所述曲軸，所述擺或所述擺支架中的至少一個(gè)由冷鍛和冷成形材料組成的組制成。

【技術(shù)特征摘要】
2015.03.19 US 14/663,3221.一種用于曲軸的擺總成包含：擺，所述擺由至少三部分組成；以及擺支架，所述擺附接至所述擺支架，所述擺支架被附接至所述曲軸，所述擺或所述擺支架中的至少一個(gè)由冷鍛和冷成形材料組成的組制成。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于曲軸的擺總成，其中所述擺的所述三部分包括兩個(gè)支架肩部和固定在所述支架肩部之間的中間支架中心部。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于曲軸的擺總成，其中所述支架肩部由冷鍛鋼和冷成形鋼組成的組制成。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于曲軸的擺總成，其中所述支架肩部具有形成于其中的腎形擺線路徑。5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于曲軸的擺總成，其中所述中間支架中心部由冷鍛鋼和冷成形鋼組成的組制成。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于曲軸的擺總成，其中所述擺支架由單件式?jīng)_壓和折疊鋼制成。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于曲軸的擺總成，其中所述擺支架包括支架中心部，所述擺附接至所述支架中心部。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的用于曲軸的擺總成，其中所述擺支架進(jìn)一步包括U形的支架支撐部。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的用于曲軸的擺總成，其中所述支架中心部部分地插入所述支架支撐部中。10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的用于曲軸的擺總成，其中所述支架中心部具有形成于其中的腎形擺線路徑。11.一種用于內(nèi)燃發(fā)動機(jī)的擺式曲軸總成包含：曲...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：杰弗里·艾略特·喬蒂納，約翰·愛德華·布里維克，里基·L·威廉姆斯，邁克·A·科普曼尼斯，
申請(專利權(quán))人：福特全球技術(shù)公司，
類型：發(fā)明
國別省市：美國;US