曲轴销颈润滑油输送装置的制作方法

相关申请案

本发明涉及一种曲轴销颈润滑剂(例如润滑油)输送装置。

发明背景

为了确保移动设备部件的无故障操作必须进行合适的润滑。该要求尤其适用于移动轴，例如内燃机或者压缩机的曲轴。曲轴销轴承的轴承必须通过合适的输送装置供应润滑剂，以便润滑剂到达曲轴销轴承和曲轴孔之间。针对该目的，曲轴例如为空心体或者在主轴承和曲轴销轴承之间配备有开孔。为了降低移动质量(进而降低动态力)，曲轴主轴承经常带有开孔(减重开孔)，该开孔的走向垂直于曲轴的移动方向。对于这一类的实施形式而言，由开孔形成的空心区域可以连接至输送装置。此外必须避免处于压力下的润滑剂泄漏至曲轴外壳中，而不是供应给曲轴销颈位置。对此已经公开了不同的方案。例如在减重开孔末端的栓塞以及其他确保润滑剂从主轴承输送至曲轴销颈位置的昂贵的开孔。上述实施形式的缺点在于，其生产过程特别昂贵，且在减重开孔中形成较大体积的润滑剂，该润滑剂只有在内燃机启动时才会进行加注，以便其形成足够的润滑剂压力。

发明概要

本发明的任务在于，提供一种装置，该装置在内燃机启动时允许加速润滑剂在曲轴销颈位置的压力形成。

本发明说明了一种通过其中设置的开孔输送润滑剂至机器零件轴承位置的装置。根据本发明的实施例，该装置包含一种具有纵向轴线的套筒体(该套筒体插入开孔中)以及一个用于将润滑剂倾斜于纵向轴线输送过套筒体的管道，对此，套筒体以轴向防扭转的方式设置在开孔中。

在一种实施例中，通过其中设置的开孔将润滑剂输送至机器零件轴承位置的装置具有一个带纵向轴线的套筒体(套筒体插入开孔中)和一个通道用于将润滑剂倾斜于纵向轴线输送过套筒体，其中，套筒体以防止其沿着纵向轴线滑动的方式固定在开孔中和/或防止其围绕纵向轴线扭转的方式进行固定。

此外，根据权利要求1或者权利要求11还说明了一种安装该装置的方法。该方法包括：提供一种根据权利要求1或者权利要求11所述的装置，提供一个挤压模具，使用挤压模具将上述装置压入开孔中，其中，该装置在压入开孔的过程中至少应使得套筒体被安置在开孔中，并使得通道和输油孔以及输送通道至少部分重叠。

附图简述

本发明在下文中将根据附图所示的示例进行更详细的说明。示意图并不强制要求比例正确，且本发明也不限于所示的观点。更确切地说更注重本发明所基于的原理。其中：

图1示出了带通道的插入减重开孔中的单部件套筒体；

图2a示出了开孔中的凹槽和咬合在其中的套筒体凸起；

图2b示出了带凹槽的开孔和咬合在其中的套筒体凸起的截面图；

图3示出了带通道以及附加加强筋的插入减重开孔中的双部件套筒体；

图4示出了带可变横截面通道的插入减重开孔中的单部件套筒体；

在附图中，相同的参考标号表示具有相同或者类似意义的相同或者类似部件。

具体实施方式

为便于理解，该装置以内燃机曲轴为例进行说明。但该装置也可以和曲轴组合用于其他设备，例如活塞压缩机。该装置也可以用于其他设备，以便将润滑剂有效地输送至期望的轴承位置。

在图1中示出了曲轴的一部分。在曲轴的第一主轴承51和第二主轴承52之间设置有一个曲轴销轴承42(曲轴销滑动轴承)，该轴承以纵截面的形式进行示出。在截面图中示出了开孔40和从属的内壁45。开孔40用于降低曲轴的重量(以及相关的惯性)，因此既可以是贯穿的，也可以是单侧开孔的开孔40(未示出)。开孔40通常被称作减重开孔。在随后的文本中，为了便于理解，示出的是贯穿开孔40(贯穿开孔)。开孔40既可以沿着曲轴销轴承42的旋转轴延伸，该旋转轴通常与曲轴的旋转轴平行并间隔一定距离。此外开孔40也可以根据实施形式具有凸台和台阶。开孔40的横截面例如可以是圆形。

套筒体10插入开孔40。套筒体10可以是具有纵向轴线44的近似旋转对称体部件。套筒体10例如可以具有薄壁管状的造型，该套筒体设置在开孔40中，其外罩面和开孔40的内壁45至少部分接触。套筒体10既可以在两个端面(垂直于纵向轴线44的表面)均为开孔状、在两个端面均为封闭状，也可以仅在一个端面为封闭状。根据所示的示例，套筒体10具有通道20，该通道横向于纵向轴线44穿过套筒体10。从通道20处看，套筒体既可以由实心材料支撑，也可以在适当的位置额外成空心结构。套筒体10可以额外具有加强件13(见图3)、凹槽或者凸起。通道20倾斜于纵向轴线44穿过套筒体10，该通道用于导引润滑剂经过套筒体10(对此也可以经过减重开孔40)。通道20连接曲轴中的润滑油输送孔43和附属的润滑油输送孔41，该输送孔连接至曲轴销颈位置。套筒体10“连接”所谓的减重开孔40的内部。通道20可以在两端(在套筒体10的外罩面)扩径，从而使得在其末端通道20的横截面稍大于相邻润滑油输送孔41和43的横截面。

通道20也可以为小孔结构，例如通过材料、力或者形状配合固定在套筒体10中。尤其是管道20可以粘贴或者焊接在套筒体10中。此外套筒体10可以由不同的材料制成。例如，该装置可以由塑料、金属或者陶瓷或者组合两种或更多上述材料制成。尤其是该装置可以由耐油塑料(塑料注塑)、由铝压铸、精密铸造或者由钢板制成。此外，该装置也可以由复合材料或者上述材料组合制成。

在工作过程中，润滑剂由润滑油输送孔43通过通道20(通过减重开孔40)继续输送至外部的润滑油输送孔41，该输送孔流入曲轴销颈位置。从润滑油输送孔43流入减重开孔40内壁45的第一个位置，润滑剂通过通道20被输送至内壁45的第二个位置，在该位置润滑剂流入润滑油输送孔41中。从开孔40的内壁45延伸至曲轴销轴承42的滑动面的润滑油输送孔41将润滑剂输送至曲轴销轴承42和曲轴孔之间。

为了让润滑剂顺利地从通道20流过，套筒体10(和通道20)必须定位于减重开孔40中(角度和位置)，并使得通道20的末端在减重开孔40的内壁处和润滑油输送孔41和42的各自末端相对。换言之，润滑油输送孔41和43的纵向轴线必须(各自)和通道20的纵向孔大致相交(也就是说润滑油输送孔41和43在减重开孔40中的流入口的横截面必须和通道20的末端在套筒体外罩面的对应横截面至少部分重叠)。润滑油输送孔41的位置在图1、3和4中在曲轴销的上部末端示出，以便对示意图进行简化。在实际的实施过程中，润滑油输送孔41流入监控开孔40外罩面的任意位置(也就是说在根据图1的示意图中也可以在套筒体10的“后部”或者“前部”)。经过套筒体的通道20不需要和套筒体的纵向轴线相交。但需要说明的是，润滑油输送孔41并非倾斜(于曲轴销轴承42的滑动面)，而是垂直于纵向轴线44。由此在去毛刺时比较有利。

可以以不同的方式方法实现套筒体10的正确定位。套筒体10例如可以通过力、材料或者形状配合固定在开孔40中的正确位置。尤其是，套筒体10通过挤压(挤压配合)，由此以力配合的形式插入开孔40中，并固定在其中的正确位置。此外，套筒体10也可以具有一个定位元件(例如咬合在减重开孔40的凹槽中的凸起)，该定位元件在设计时使得，可以防止套筒体10在减重开孔40中围绕纵向轴线44扭转(防扭转装置)。在该情况下，在安装套筒体10的过程中仅需要以正确的角度为止插入开孔40中即可。为了确保系统的密封性可以要求使用粘合剂或者密封剂。

该定位元件用于将套筒体10在开孔40中(仅)定位于相对于润滑油输送孔41、43的期望的角度位置。在图2a和图2b中示出了带定位元件的套筒体10的一种实施例。图2a示出了沿纵向轴线44方向观察的套筒体10。图2b示出了平行于纵向轴线44的对应纵截面。减重开孔40的内壁45在造型时应使得(例如可以在其中形成凹槽)，套筒体10通过定位元件以防扭转的方式固定在减重开孔40中。在该情况下，通过例如套筒体10和减重开孔40之间的形状配合实现上述防扭转功能。在所示的实施例中，在减重开孔40的内壁45中设有凹槽(从开孔40端出发)(例如通过拉削或者铣切进行制造)。凹槽走向大致平行于纵向轴线44，且沿纵向轴线44方向具有一个预先规定的深度。因为凹槽并非在整个开孔40上延伸，因此凹槽的末端构成一个凸起，该凸起用作套筒体10的定位元件的端头止挡46。在该实施例中，定位元件由套筒体10的外部外罩面上的径向凸起构成。该径向凸起在造型时应使得，在套筒体10插入(例如挤压入)开孔40中时，该凸起应位于减重开孔40的凹槽中。套筒体10可以插入减重开孔40中，直至套筒体10上的径向凸起(即定位元件)紧靠端头止挡46。这意味着，套筒体10的轴向最终位置通过端头止挡46和定位元件进行确定。同时，套筒体10被防止在开孔40中发生扭转，套筒体10仅在正确的角度位置下可以被插入开孔40中。

如图2b所示，套筒体10插入减重开孔40中直至端头止挡46处。在该情况下，套筒体10的定位元件(径向凸起，例如凸缘、栓销)紧靠端头止挡46，由此可以避免套筒体10在减重开孔40中的错误定位。因而可以简化套筒体10的安装。套筒体10例如可以通过挤压芯棒压入，直至其紧靠凹槽凸起处。由此不需要在挤压期间进行精确定位。

在如图3所示的另一种实施例中，套筒体10(包含润滑油通道20)也可以有第一套筒元件11和第二套筒元件12组成。两个套筒元件11、12可以从减重开孔40的相对侧沿着纵向轴线44插入开孔40中，从而使得两个套筒元件至少部分相互产生机械接触。

套筒元件11、12在减重开孔40中相互连接时应使得，在两个套筒元件11、12(通过组合两个部件)形成通道20，该通道和减重开孔40相连接，并将润滑油由润滑油输送孔43输送至润滑油输送孔41。在上述实施例中，通道20通过以下方式构成，即套筒元件11、12在相互相对的一侧分别具有通道20的一半。通过相互连接第一套筒元件11和第二套筒元件12形成完整的通道20。对于通道20的正确构成以及套筒元件11、12在减重开孔40中的正确定位可以使用不同的方法。如图1所述，套筒元件11、12也可以通过力、材料或者形状配合相互相对(第一套筒元件11对第二套筒元件12)定位于减重开孔40中。在图3中示出了一种实施例，在该实施例中套筒元件11、12通过组合力与形状配合的方式固定在开孔40中。通过将套筒元件11、12压入减重开孔(40)(套筒元件11、12和开孔40分别构成一个挤压配合)，并固定在减重开孔40中形成力配合。

为了避免压入错误的位置，至少一个套筒元件11、12具有至少一个径向凸起，例如栓销、凸缘或者类似装置)。该凸起至少和一个凹槽相咬合，该凹槽如图1和2所述设置在开孔40的内壁45中。对此，凹槽(例如平行于纵向轴线44)具有一个预先规定的深度(沿径向方向)和一个规定的轴向长度。由此可以防止套筒元件11、12在开孔40中扭转。

与图1和2类似，套筒元件11、12(或者两者同时)被挤压至凹槽末端的端头止挡46，由此沿着纵向轴线44形成规定的定位。在上述实施例中，为两个套筒元件11和12设有一个端头止挡。备选方案是，仅为套筒元件11、12中的一个设置端头止挡。首先压入的套筒元件11、12被压入至端头止挡46处，第二个套筒元件11、12被压入至和第一套筒元件11、12相接触。

不管是套筒元件11、12，还是套筒体10(如果套筒体仅为一个部件)均可以具有附加的加强件13。加强件13除了可以提高套筒元件11、12或者套筒体10的稳定性，也可以用于简化套筒体10和套筒元件11、12压入开孔40的压入过程。例如，加强件13可以具有凸台，在该凸台处咬合有合适的压入工具。套筒元件11、12和套筒体10由此可以在压入过程中预先进行定位，并使用较小的力即可压入。同时，可以简化套筒元件11、12或者套筒体10的一般操作。图3示出了这一类的加强件13。如本实施例所示，加强件13例如可以是加强筋。

在图4中示出了本发明的另一种实施例。在该实施例中，套筒体10同样具有通道20，其横截面沿着通道20的纵向进行变化。例如，通道20的横截面由润滑油输送孔41、43(沿着通道20的纵向)至通道20的中间逐步缩窄。通道20也可以向中间逐步增大或者通道20成锥形。在所有情况下，通道20的横截面在润滑油输送孔41和43的过渡处要大于润滑油输送孔41和43的横截面。

此外，套筒体10在其内侧也可以具有一个向内的过梁，该过梁朝向套筒体1的内壁形成一个台阶。该台阶可以设置在套筒体10的内壁处，并沿轴向(沿着纵向轴线44)由套筒体10的一端沿通道20的方向延伸。过梁在设计时应使得，压入工具以形状配合的方式咬合在该过梁中，由此套筒体10可以以防扭转的方式固定在压入工具上。因而在通过压入工具压入套筒体10时不再需要额外的确保套筒体10在开孔40中正确定位的定位装置。压入工具可以相对于开孔40进行调节，然后套筒体10可以插入开孔40的正确位置处。正确的位置是指通道20的末端位于润滑油输送孔41和43的出口处。

此外，可以沿着纵向轴线44设置一个套筒体10的定位装置。对此，套筒体10例如被插入至开孔40的端头止挡处(参见图2)。通过力配合或者形状配合，套筒体10在安装后被固定在开孔40中。