專利名稱：在曲軸機構(gòu)中的支承結(jié)構(gòu)和構(gòu)成曲軸機構(gòu)的零件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及在一曲軸機構(gòu)中的一支承結(jié)構(gòu)和構(gòu)成曲軸機構(gòu)的零件，該曲軸機構(gòu)由一曲柄銷、一曲柄臂和一曲軸的結(jié)構(gòu)經(jīng)過一連桿將一發(fā)動機或類似機器的一活塞運動轉(zhuǎn)換成一旋轉(zhuǎn)運動。
背景技術(shù)：
通常在多種場合已使用由一曲柄銷、一曲柄臂和一曲軸的結(jié)構(gòu)經(jīng)過一連桿將一活塞的往復(fù)運動轉(zhuǎn)換成旋轉(zhuǎn)運動的一曲軸機構(gòu)。例如在雙輪車輛、特殊車輛、普通用途的雙循環(huán)發(fā)動機車輛和四循環(huán)發(fā)動機車輛中已發(fā)現(xiàn)它的典型應(yīng)用。對于這些汽車發(fā)動機的曲軸機構(gòu)中的一支承結(jié)構(gòu)包括一大端軸承(設(shè)置在一連桿和一曲軸之間和起到一應(yīng)力傳送機構(gòu)的作用)、一小端軸承(設(shè)置在該連桿和一活塞之間和起到一應(yīng)力傳送機構(gòu)的作用)、一曲軸主軸承等。在曲軸機構(gòu)中的支承結(jié)構(gòu)涉及包括這些大端和小端軸承、曲軸主軸承等的、和能夠?qū)⒁换钊耐鶑?fù)運動轉(zhuǎn)換成曲軸的旋轉(zhuǎn)運動的一結(jié)構(gòu)。
對于在曲軸機構(gòu)中的支承結(jié)構(gòu)，傳統(tǒng)地使用一滾針和保持架組件，用于降低該結(jié)構(gòu)的尺寸、重量和摩擦(例如見日本專利公開號11-101247和8-4774)。
對于在曲軸機構(gòu)中的支承結(jié)構(gòu)的這一軸承中的滾針，已經(jīng)使用由JIS(日本工業(yè)標準)規(guī)定的SUJ2的滲氮產(chǎn)品，以及已使用具有一大滾子直徑的滾針和保持架組件，用于保證對沖擊載荷的抵抗能力。
設(shè)置在曲軸的各端處的主軸承可轉(zhuǎn)動地支承通過大端軸承被驅(qū)動旋轉(zhuǎn)的曲軸。對于主軸承例如使用一深溝球軸承。如對于大端和小端軸承那樣，支承曲軸的這主軸承經(jīng)受很重的沖擊載荷。
傳統(tǒng)上已知保證防止一普通軸承零件的滾動疲勞的一長期使用壽命的一熱處理方法，其中軸承零件的一表層受到一滲碳氮處理，并在熱處理期間一氨氣附加地混入一環(huán)境KX氣體中。滲碳氮處理能夠使表層變硬、在微觀結(jié)構(gòu)中產(chǎn)生剩留的奧氏體和將一滾動疲勞壽命延長到某種程度。
要求曲軸機構(gòu)中的支承結(jié)構(gòu)具有下列機構(gòu)性能(1)保證防止?jié)L動疲勞的長期使用壽命，(2)改進抗裂強度，以及(3)抑制長期尺寸變化速率的增長。對于將遭受較重載荷和較高速度的曲軸機構(gòu)中的其它支承結(jié)構(gòu)，更加要求機構(gòu)性能保證它使用在較以前更重載荷和更高溫度的狀態(tài)下。

發(fā)明內(nèi)容
基于上述情況，本發(fā)明的一目的是提供在一曲軸機構(gòu)中的一支承結(jié)構(gòu)和構(gòu)成曲軸機構(gòu)的零件，它們具有高強度和能夠(1)保證一長期疲勞使用壽命(在支承結(jié)構(gòu)的情況中的一長期滾動使用壽命)，(2)具有較大的抗裂強度，以及(3)抑制長期尺寸變化速率的增長，用于改進尺寸穩(wěn)定性。
按照本發(fā)明的一方面的一曲軸機構(gòu)的一零件是結(jié)合在由一曲柄銷、一曲柄臂和一曲軸的結(jié)構(gòu)經(jīng)過一連桿將一活塞的往復(fù)運動轉(zhuǎn)變?yōu)樾D(zhuǎn)運動的一曲軸機構(gòu)中的一零件。該零件包含具有一晶粒尺寸號超過10的奧氏體晶粒。
按照本發(fā)明的該方面的一曲軸機構(gòu)中的一支承結(jié)構(gòu)是結(jié)合在由一曲柄銷、一曲柄臂和一曲軸的結(jié)構(gòu)經(jīng)過一連桿將一活塞的往復(fù)運動轉(zhuǎn)變?yōu)樾D(zhuǎn)運動的一曲軸機構(gòu)中的一支承結(jié)構(gòu)。該支承結(jié)構(gòu)具有設(shè)置在其中的許多軸承，每個軸承具有一內(nèi)零件、一外零件和多個滾動體。在至少一個軸承中，內(nèi)和外零件和滾動體的至少一個包含具有一晶粒尺寸號超過10的奧氏體晶粒。
按照本發(fā)明的該方面的曲軸機構(gòu)的零件和支承結(jié)構(gòu)，這些細的奧氏體晶粒顯著地改進了抗裂強度、尺寸穩(wěn)定性和疲勞壽命(在支承結(jié)構(gòu)的情況下的滾動疲勞使用壽命)。將奧氏體晶粒尺寸號設(shè)定為在超過10的一范圍內(nèi)，通常11或更大，這是由于不能用10或更大的晶粒尺寸號期待疲勞使用壽命有顯著改進。雖然更細的奧氏體晶粒是更希望有的，但是通常難于得到具有晶粒尺寸號超過13的奧氏體晶粒。在曲軸機構(gòu)的各零件和支承結(jié)構(gòu)中，奧氏體晶粒在受滲碳氮處理顯著影響的表層和在其內(nèi)部展現(xiàn)了類似特性。從而，上述晶粒尺寸號范圍對應(yīng)于表層和其內(nèi)部。
按照本發(fā)明的另一方面的一曲軸機構(gòu)的一零件是結(jié)合在由一曲柄銷、一曲柄臂和一曲軸的結(jié)構(gòu)經(jīng)過一連桿將一活塞的往復(fù)運動轉(zhuǎn)變?yōu)樾D(zhuǎn)運動的一曲軸機構(gòu)中的一零件。該零件具有不低于2650兆帕的一斷裂應(yīng)力值。
按照本發(fā)明的該方面的一曲柄機構(gòu)中的一支承結(jié)構(gòu)是在由一曲柄銷、一曲柄臂和一曲軸的結(jié)構(gòu)經(jīng)過一連桿將一活塞的往復(fù)運動轉(zhuǎn)變?yōu)樾D(zhuǎn)運動的一曲軸機構(gòu)中的一支承結(jié)構(gòu)。該支承結(jié)構(gòu)具有設(shè)置在其中的多個軸承，每個軸承具有一內(nèi)零件、一外零件和許多滾動體。在至少一個軸承中，內(nèi)和外零件和滾動體的至少一個具有不低于2650兆帕的的一斷裂應(yīng)力值。
本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)通過在高于A1轉(zhuǎn)變溫度的一溫度對鋼滲碳氮處理，然后在低于A1轉(zhuǎn)變溫度的一溫度對該鋼冷卻，然后將該鋼再加熱到不低于A1轉(zhuǎn)變溫度的溫度范圍，以及對該鋼淬火，能夠得到具有一滲氮層的鋼，該滲氮層顯示出不低于2650兆帕的的一傳統(tǒng)上不能實現(xiàn)的斷裂應(yīng)力值。從而，能夠獲得在斷裂應(yīng)力方面超過傳統(tǒng)情況的和具有高強度的在一曲軸機構(gòu)中的一零件和一支承結(jié)構(gòu)。
按照本發(fā)明的又一方面的一曲軸機構(gòu)的一零件是結(jié)合在由一曲柄銷、一曲柄臂和一曲軸的結(jié)構(gòu)經(jīng)過一連桿將一活塞的一往復(fù)運動轉(zhuǎn)變?yōu)樾D(zhuǎn)運動的一曲軸機構(gòu)中的一零件。該零件具有不大于百萬分之0.5的一氫含量。
按照本發(fā)明的該方面的在一曲柄機構(gòu)中的一支承結(jié)構(gòu)是由一曲柄銷、一曲柄臂和一曲軸的結(jié)構(gòu)經(jīng)過一連桿將一活塞的往復(fù)運動轉(zhuǎn)變?yōu)樾D(zhuǎn)運動的一曲柄機構(gòu)中的一支承結(jié)構(gòu)。該支承結(jié)構(gòu)具有設(shè)置在其中的許多軸承，每個軸承具有一內(nèi)零件、一外零件和許多滾動體。在至少一個軸承中，內(nèi)和外零件和滾動體的至少一個具有不大于百萬分之0.5的一氫含量。
按照本發(fā)明的該方面的曲柄機構(gòu)中的零件和支承結(jié)構(gòu)，可以減小由于氫而引起的鋼的脆性。如果鋼的氫含量超過百萬分之0.5，會降低鋼的抗斷裂強度。不能將這鋼用于將遭受大范圍載荷的一部分。雖然希望含有較小數(shù)量的氫，但是將氫含量降低到百萬分之0.3之下要求一長時期的加熱。在這情況下，奧氏體晶粒會有一粗而大的直徑，以及韌性會受到削弱。因此，一氫含量落在百萬分之0.3至0.5的一范圍內(nèi)是所希望的，以及落在百萬分之0.35至0.45的范圍內(nèi)是更加希望的。
在測量上述氫含量中，不測量可擴散氫和僅測量在一預(yù)定溫度下從鋼釋放的不擴散氫。在小尺寸樣品中的可擴散氫甚至在室溫下從該樣品釋出、并擴散，因此不測量可擴散的氫。不可擴散的氫容納在鋼中的任何缺陷之中和僅在一預(yù)定的加熱溫度或更高溫度下從樣品中釋放。即使僅測量不可擴散的氫，氫含量顯著地根據(jù)測量方法而變化。上述氫含量的上述范圍由熱電導(dǎo)率測定法確定。如后面詳細所述，可用一LECO DH-103氫測定儀或一類似測定裝置進行該項測量。
在曲軸機構(gòu)的上述支承結(jié)構(gòu)中，設(shè)置在支承結(jié)構(gòu)中的至少一軸承是位于曲軸的一端的、用于可轉(zhuǎn)動地支承曲軸的一軸承。
用這結(jié)構(gòu)，例如，由一深溝球軸承形成的曲軸主軸承能夠延長滾動疲勞使用壽命、改進抗裂強度和保證尺寸穩(wěn)定性。
按照本發(fā)明的一曲軸機構(gòu)(包括該曲軸機構(gòu)中的一支承結(jié)構(gòu))的一零件的一生產(chǎn)方法是結(jié)合在由一曲柄銷、一曲柄臂和一曲軸的結(jié)構(gòu)通過一連桿使一活塞的往復(fù)運動轉(zhuǎn)變成旋轉(zhuǎn)運動的一曲軸機構(gòu)中的一零件的一生產(chǎn)方法。該方法的特征在于生產(chǎn)該零件的方法包括在超過A1轉(zhuǎn)變溫度的一滲碳氮溫度下對用于一軸承零件的鋼滲碳氮處理，然后使這鋼冷卻至低于A1轉(zhuǎn)變溫度的一溫度，以及然后使這鋼再加熱至不低于A1轉(zhuǎn)變溫度的一溫度范圍，和對此鋼淬火。
按照本發(fā)明的曲軸機構(gòu)(包括在該曲軸機構(gòu)中的支承結(jié)構(gòu))的零件的制造方法，在對鋼滲碳氮處理和然后冷卻至低于A1轉(zhuǎn)變溫度的一溫度之后進行最后淬火，從而能夠得到細的奧氏體晶粒。因此，能夠改進一擺錘式?jīng)_擊試驗值、一斷裂韌性值、抗裂強度、疲勞使用壽命(在支承結(jié)構(gòu)的情況下滾動疲勞使用壽命)和其它特性。
此外，通過將鋼冷卻到允許奧氏體轉(zhuǎn)變的一溫度，例如，可以使在滲碳氮時的奧氏體晶粒邊界和在最后淬火的奧氏體晶粒邊界相互不相干。更進一步，由于在最后淬火時的加熱溫度低于在滲碳氮時的加熱溫度，受滲碳氮影響的在表層處的不溶解的碳素體的數(shù)量在最后淬火過程較在滲碳氮處理中有所增加。因此，在關(guān)于最后淬火的加熱溫度下，與在滲碳氮時的情況比較，在不溶解的碳素體數(shù)量方面的比值增加了和奧氏體數(shù)量方向的比值下降了。并且，從鐵—碳雙相圖看，在碳素體和奧氏體共存的一區(qū)域中，溶解在奧氏體中的碳的濃度隨著淬火溫度的下降而下降。
當鋼被加熱至最后淬火溫度時，由于存在大量不溶解碳素體，奧氏體晶粒變細。經(jīng)歷通過淬火從奧氏體至馬丁體或貝氏體轉(zhuǎn)變的結(jié)構(gòu)的碳濃度較低，因此該結(jié)構(gòu)較從一滲碳氮溫度進行淬火的一結(jié)構(gòu)在韌性方面是優(yōu)越的。
在曲軸機構(gòu)的零件的上述生產(chǎn)方法中，淬火溫度較佳地是在從790℃至830℃的一范圍內(nèi)。
從而，將該鋼再加熱至一溫度，在該溫度下奧氏體晶粒在淬火之前不大可能增長。這能夠縮小奧氏體晶粒的尺寸。
其中，內(nèi)零件或外零件可以是與軸、殼體或其它零件分開設(shè)置的一內(nèi)環(huán)或一外環(huán)?；蛘?，內(nèi)零件或外零件可以起到如與軸、殼體或任何其它零件相結(jié)合的內(nèi)環(huán)或外環(huán)的作用。
此外，其中奧氏體晶粒涉及在熱處理中相變的晶粒。淬火之后該微量保留在馬氏體或貝氏體的鐵素體相中?？梢詰?yīng)用術(shù)語“以前”來強調(diào)在淬火處理之前的奧氏體晶粒邊界。即，一奧氏體晶粒和一以前的奧氏體晶粒涉及相同物質(zhì)。在進行顯示晶粒邊界的一加工、例如對于所述零件的一金相樣品的蝕刻加工之后能夠觀察到以前的奧氏體晶粒邊界。關(guān)于晶粒尺寸的測量，可以將ASTM(美國試驗和材料協(xié)會)確定的晶粒尺寸轉(zhuǎn)換成得到一平均晶粒直徑，或可以使用截斷方法或類似方法，其中將一直線以一任意方向放置在一金相結(jié)構(gòu)上，用于得到該直線與晶粒邊界的諸交點之間的一平均長度。
通過一滲碳氮處理，如后面所述，可以形成一滲氮層。滲氮層可能或可能不帶有較多的碳。
如以上所述，當使用本發(fā)明的曲軸機構(gòu)中的零件和支承結(jié)構(gòu)和形成滲氮層時，顯著地改進了抗裂強度、尺寸穩(wěn)定性和疲勞使用壽命(在支承結(jié)構(gòu)的情況下的滾動疲勞使用壽命)。能夠降低曲軸機構(gòu)的尺寸。
從以下結(jié)合附圖的對本發(fā)明的詳細敘述中，本發(fā)明的上述和其它目的、特征、方面和優(yōu)點將變得顯而易見。
附圖簡述

圖1是其中結(jié)合有按照本發(fā)明的一實施例的一曲軸機構(gòu)的一支承結(jié)構(gòu)的一發(fā)動機部分的一示意剖視圖。
圖2A是結(jié)合在圖1的發(fā)動機部分中的曲軸機構(gòu)的一主要部分的一示意立體圖，以及圖2B和2C分別是一連桿組件和一曲軸的示意圖。
圖3A和3B示出了曲軸機構(gòu)中的支承結(jié)構(gòu)，尤其分別示出了一滾針軸承和一深溝球軸承的剖視圖。
圖4是其中結(jié)合具有相對于一活塞可轉(zhuǎn)動地設(shè)置的和固定于一連桿的一活塞小端軸的類型的一曲軸機構(gòu)的一發(fā)動機部分的一示意剖視圖。
圖5示出了應(yīng)用于按照本發(fā)明的一實施例的一曲軸機構(gòu)的一零件的一熱處理過程。
圖6示出了應(yīng)用于按照本發(fā)明的實施例的曲軸機構(gòu)的零件的熱處理過程的一修改的過程。
圖7A和7B分別示出了本發(fā)明的一軸承零件的和一傳統(tǒng)軸承零件的微觀結(jié)構(gòu)、具體地是奧氏體晶粒。
圖8A和8B分別示意地示出了對應(yīng)于圖7A和7B的奧氏體晶粒邊界。
圖9示出了關(guān)于試驗靜壓力斷裂強度(測試斷裂應(yīng)力)的一試件。
圖10A是一滾動疲勞使用壽命試驗儀的一示意正視圖，以及圖10B是它的一示意側(cè)視圖。
圖11示出了關(guān)于測試靜斷裂韌性的一試件。
具體實施例方式
以下將參照附圖敘述本發(fā)明的實施例。
主要參閱圖1，發(fā)動機部分包括具有一缸體11、一曲軸殼體2 1和一曲軸機構(gòu)30的一缸殼體。將曲軸機構(gòu)30主要零件安置在缸體11的內(nèi)部或在曲軸殼體21的一內(nèi)部空間內(nèi)。
曲軸機構(gòu)30其中包括一活塞12、一活塞小端軸22、一小端軸承32、一連桿31、一大端軸承33、一曲軸36和一曲軸主軸承41。
將活塞12設(shè)置在缸體11內(nèi)，允許它滑動(往復(fù)運動)?；钊《溯S22固定地連接于活塞12。
曲軸36包括一第一曲軸部分36A、一第二曲軸部分36B、曲軸軸頸36c、36c、一第一曲柄臂35A、一第二曲柄臂35B和一曲柄銷34。曲軸36具有通過曲軸主軸承41可轉(zhuǎn)動地連接于曲軸殼體21或類似件的它的軸頸36c。由第一和第二曲柄臂35A和35B使曲柄銷34的軸線(中心線)相對于第一和第二曲軸部分36A和36B的軸線(轉(zhuǎn)動中心)偏置。
通過連桿31將活塞12和曲軸36相互連接。
主要參照圖2B，連桿31具有在一端的一小端部分31a和在另一端的一大端部分31b。將小端軸承32安裝在小端部分31a設(shè)置的一孔內(nèi)，以及將大端軸承33安裝在大端部分31b設(shè)置的一孔內(nèi)。用這小端軸承32，使活塞小端軸22可轉(zhuǎn)動地支承小端部分31a，如圖1和2A所示。用大端軸承33，使曲柄銷34可轉(zhuǎn)動地支承大端部分31b，如圖1和2C所示。
主要參閱圖1，如上所述，連桿31在一端以一可轉(zhuǎn)動方式連接于活塞小端軸22和在另一端也以一可轉(zhuǎn)動方式連接于曲柄銷34。從而，連桿31的大端部分31b相對于曲柄銷34轉(zhuǎn)動，同時，相對于曲軸36的轉(zhuǎn)動中心偏心運動。小端部分31a相對于缸體11滑動(往復(fù)運動)，同時它相對活塞小端軸22轉(zhuǎn)動。因此，將活塞12的滑動(往復(fù)運動)轉(zhuǎn)化為曲柄銷34的偏心運動，以及曲軸36被驅(qū)動旋轉(zhuǎn)，以致得到旋轉(zhuǎn)驅(qū)動力。
按照本實施例的曲軸機構(gòu)中的支承結(jié)構(gòu)包括小端軸承32、大端軸承33和曲軸主軸承41。小端軸承32和大端軸承33可以各為一滾針軸承20，例如如圖3A所示，以及曲軸主軸承41可以是一深溝球軸承10，例如如圖3B所示。
參閱圖3A，滾針軸承20包括在一周向設(shè)置的作為滾動體的許多滾針18、保持各個滾針的一保持架19、作為一內(nèi)環(huán)的一內(nèi)零件(未示出)和作為外環(huán)的一外零件(未示出)。在圖1的結(jié)構(gòu)中，小端軸承32和大端軸承33都沒有在一傳統(tǒng)滾針軸承中設(shè)置的內(nèi)環(huán)和外環(huán)。在小端軸承32內(nèi)，活塞小端軸22是用作為內(nèi)環(huán)的、具有在它的外周面上的一滾動接觸表面的內(nèi)零件，以及連桿小端部31a是用作為外環(huán)的、具有在它的內(nèi)周表面上的一滾動接觸表面的外零件。在大端軸承33內(nèi)，曲柄銷34是用作為內(nèi)環(huán)的、具有在它的外周上的一滾動接觸表面的內(nèi)零件，以及連桿大端部分31b是用作為外環(huán)的、具有在它的內(nèi)周上的一滾動接觸表面的外零件。
應(yīng)注意小端和大端軸承32和33各可以具有這些內(nèi)和外環(huán)，如使用在一傳統(tǒng)的滾針軸承中的情況那樣。
參閱圖3B，深溝球軸承10包括設(shè)置在一周向的、作為滾動體的許多球8、保持各個球8的一保持架9、一內(nèi)環(huán)(內(nèi)零件)6和一外環(huán)(外零件)7。在圖1的結(jié)構(gòu)中，曲軸主軸承41具有在一傳統(tǒng)深溝球軸承中設(shè)置的內(nèi)和外環(huán)，不過它可以沒有這些內(nèi)和外環(huán)。在這一情況下，在圖1中，曲軸軸頸36c可以是用作為內(nèi)環(huán)的、具有在它的外周面上的一滾動接觸表面的內(nèi)零件，以及曲軸殼體或類似零件可以是用作為外環(huán)的、具有在它的內(nèi)周表面上的一滾動接觸表面的外零件。
在本實施例的曲軸機構(gòu)中的支承結(jié)構(gòu)(小端軸承32、大端軸承33、曲軸主軸承41)內(nèi)，其中所包括的內(nèi)零件(活塞小端軸22、曲柄銷34、內(nèi)環(huán)6)、外零件(連桿小端部分31a、連桿大端部分31b、外環(huán)7)和滾動體(滾針18、球8)的至少一個具有一滲氮層，以及具有小于百萬分之0.5的氫含量。
在本實施例的曲軸機構(gòu)中的支承結(jié)構(gòu)(小端軸承32、大端軸承33、曲軸主軸承41)內(nèi)，其中包括的內(nèi)零件(活塞小端軸22、曲柄銷34、內(nèi)環(huán)6)、外零件(連桿小端部分31a、連桿大端部分31b、外環(huán)7)和滾動體(滾針18、球8)的至少一個具有一滲氮層，以及具有一晶粒尺寸號超過10的奧氏體晶粒。
在本實施例的曲軸機構(gòu)中的支承結(jié)構(gòu)(小端軸承32、大端軸承33、曲軸主軸承41)內(nèi)，其中所包括的內(nèi)零件(活塞小端軸22、曲柄銷34、內(nèi)環(huán)6)、外零件(連桿小端部分31a、連桿大端部分31b、外環(huán)7)和滾動體(滾針18、球8)的至少一個具有一滲氮層，以及具有不小于2650兆帕的一斷裂應(yīng)力值。
此外，本發(fā)明的曲軸機構(gòu)零件(上述支承結(jié)構(gòu)的內(nèi)零件、外零件、滾動體、活塞12、活塞小端軸22、連桿31、曲軸36和其它零件的至少一個)具有一滲氮層，以及具有不大于百萬分之0.5的氫含量。
而且，本發(fā)明的曲軸機構(gòu)零件(上述支承結(jié)構(gòu)的內(nèi)零件、外零件、滾動體、活塞12、活塞小端軸22、連桿31、曲軸36和其它零件的至少一個)具有一滲氮層，以及包含具有一晶粒尺寸號超過10的奧氏體晶粒。
并且，本發(fā)明的曲軸機構(gòu)零件(上述支承結(jié)構(gòu)的內(nèi)零件、外零件、滾動體、活塞12、活塞小端軸22、連桿31、曲軸36和其它零件的至少一個)具有一滲氮層，以及具有不小于2650兆帕的一斷裂應(yīng)力值。
以上所述的是其中活塞小端軸22固定于活塞12和相對于連桿31可轉(zhuǎn)動的情況，如圖1所示。但是，活塞小端軸22可以固定于連桿和相對于活塞可轉(zhuǎn)動。以下，為此解釋該結(jié)構(gòu)。
參照圖4，這結(jié)構(gòu)的曲軸機構(gòu)30包括兩套活塞12A、12B，通過一曲軸36的結(jié)構(gòu)允許它們滑動(往復(fù)運動)。
曲軸36具有一第一曲軸部分36A、一第二曲軸部分36B、曲軸軸頸36c、36c、一第一曲柄臂35A、一第二曲柄臂35B、一第三曲柄臂35C和曲柄銷34A、34B。
一活塞12A通過連桿31A連接于曲軸36的曲柄銷34A。活塞小端軸22A固定于連桿31A的小端部分31a。用小端軸承32，使活塞小端軸22a以一可轉(zhuǎn)動方式支持活塞12A。用大端軸承33A，使曲柄銷34A以一可轉(zhuǎn)動方式支承連桿31A的大端部分31b。
另一活塞12B通過連桿31B連接于曲軸36的曲柄銷34B?；钊《溯S22B固定于連桿31B的小端部分31a，以及由活塞小端軸22B可轉(zhuǎn)動支持活塞12B。由曲柄銷34B通過大端軸承33B以可轉(zhuǎn)動方式支承連桿31B的大端部分31b。
曲軸36具有由曲軸主軸承41可轉(zhuǎn)動地支承的它的曲軸軸頸36c。
在圖4所示的曲軸機構(gòu)中的支承結(jié)構(gòu)包括小端軸承32、大端軸承33A、33B和曲軸主軸承41。小端軸承32和大端軸承33A、33B可以各為一滾針軸承20，例如如圖3A所示，以及曲柄主軸承41可以是一深溝球軸承，例如如圖3B所示。
在圖4所示的曲軸機構(gòu)中的支承結(jié)構(gòu)(小端軸承32、大端軸承33A、33B、曲軸主軸承41)中，其中包含的內(nèi)零件(活塞小端軸22A、曲柄銷34A、34B、內(nèi)環(huán)6)、外零件(活塞12A、連桿大端部分31b、外環(huán)7)和滾動體(滾針18、球8)的至少一個具有一滲氮層，以及具有不大于百萬分之0.5的氫含量。
在本實施例的的曲軸機構(gòu)內(nèi)的支承結(jié)構(gòu)(小端軸承32、大端軸承33A、33B和曲軸主軸承41)中，其中包含的內(nèi)零件(活塞小端軸22A、曲柄銷34A、34B、內(nèi)環(huán)6)、外零件(活塞12A、連桿大端部分31b、外環(huán)7)和滾動體(滾針18、球8)的至少一個具有一滲氮層，以及包含具有一晶粒尺寸號超過10的奧氏體晶粒。
在本實施例的的曲軸機構(gòu)內(nèi)的支承結(jié)構(gòu)(小端軸承32、大端軸承33A、33B和曲軸主軸承41)中，其中包含的內(nèi)零件(活塞小端軸22A、曲柄銷34A、34B、內(nèi)環(huán)6)、外零件(活塞12A、連桿大端部分31b、外環(huán)7)和滾動體(滾針18、球8)的至少一個具有一滲氮層，以及具有不小于2650兆帕的一斷裂應(yīng)力值。
此外，本實施例的曲軸機構(gòu)的零件(上述支承結(jié)構(gòu)的內(nèi)零件、外零件和滾動體、活塞12A、12B、活塞小端軸22A、22B、連桿31A、31B、曲軸36和其它零件的至少一個)具有一滲氮層，以及具有不大于百萬分之0.5的氫含量。
此外，本實施例的曲軸機構(gòu)的零件(上述支承結(jié)構(gòu)的內(nèi)零件、外零件和滾動體、活塞12A、12B、活塞小端軸22A、22B、連桿31A、31B、曲軸36和其它零件的至少一個)具有一滲氮層，以及包含具有一晶粒尺寸號超過10的奧氏體晶粒。
此外，本實施例的曲軸機構(gòu)的零件(上述支承結(jié)構(gòu)的內(nèi)零件、外零件和滾動體、活塞12A、12B、活塞小端軸22A、22B、連桿31A、31B、曲軸36和其它零件的至少一個)具有一滲氮層，以及具有不小于2650兆帕的一斷裂應(yīng)力值。
除了上述之外，圖4所述的結(jié)構(gòu)類似于圖1-3B所示的結(jié)構(gòu)，從而用相同的標號表示相同的部分，以及不重復(fù)對它們的敘述。
以下將敘述按照本發(fā)明的執(zhí)行在一曲軸機構(gòu)(在曲軸機構(gòu)中的一支承結(jié)構(gòu))的一零件上的包括一滲碳氮過程的熱處理。
圖5和6示出了按照本發(fā)明的熱處理方法。圖5示出了其中進行主淬火和第二次淬火的一熱處理圖。圖6示出了其中在淬火的過程中將一材料冷卻至低于A1轉(zhuǎn)變溫度的一溫度和隨后為了最后淬火再加熱該材料。
參閱圖5，例如首先將用于一軸承零件的鋼加熱到超過A1轉(zhuǎn)變溫度的一滲碳氮溫度(例如845℃)。在這溫度下，用于軸承零件的鋼經(jīng)受滲碳氮處理。在該溫度T1下的處理期間，碳和氮通過鋼的基體擴散，以及碳充分地溶解在鋼中。此后，用于軸承零件的鋼經(jīng)受從處理溫度T1的油淬火和冷卻到低于A1轉(zhuǎn)變溫度的一溫度。然后在1 80℃回火，不過可以省略該回火處理。
然后，對用于軸承零件的鋼再加熱到不低于A1轉(zhuǎn)變溫度、但低于上述滲碳氮溫度的一溫度(例如800℃)。在這溫度T2下進行處理，以及然后進行從處理溫度T2的油淬火，隨后冷卻到低于A1轉(zhuǎn)變溫度的一溫度。然后在180℃進行回火。
參照圖6，首先將用于軸承零件的鋼加熱至超過A1轉(zhuǎn)變溫度的一滲碳氮溫度(845℃)。然后，保持這溫度使鋼經(jīng)受滲碳氮處理。在這溫度T1的處理中，碳和氮擴散通過鋼基體，以及碳充分地溶解在鋼內(nèi)。然后，將用于軸承零件的鋼冷卻至A1轉(zhuǎn)變溫度或更低溫度，不行淬火。然后將鋼再加熱至不低于A1轉(zhuǎn)變溫度、但低于上述滲碳氮溫度的一溫度(例如800℃)。將鋼保持在這溫度下和經(jīng)受處理。從處理溫度T2進行油淬火和使鋼冷卻至低于A1轉(zhuǎn)變溫度的一溫度。然后在180℃進行回火。
與普通淬火(通過它進行滲碳氮處理和然后立即進行淬火)比較，上述熱處理能夠提供提高的抗裂強度和降低長期尺寸變化速率，同時對表層滲碳氮。如以上所討論，這熱處理能夠產(chǎn)生具有一晶粒尺寸小于傳統(tǒng)的一半或以上的奧氏體晶粒的一微觀結(jié)構(gòu)。經(jīng)歷了上述熱處理的曲軸機構(gòu)的零件和曲軸機構(gòu)中的支承結(jié)構(gòu)能夠保證一較長的疲勞使用壽命(在支承結(jié)構(gòu)的情況下一較長的滾動疲勞使用壽命)、改進的抗裂強度和降低的長期尺寸變化速率。
在上述熱處理的任何一個情況中，滲碳氮處理能夠產(chǎn)生一滲氮層，或者，一“滲碳氮層”。由于用于滲碳氮處理的材料，即鋼，具有碳的一高濃度，在通常滲碳氮處理的環(huán)境氣體中的碳可能不易于進入鋼的表面。例如，如果鋼具有一高碳濃度(約1％重量)，可能或不可能形成具有比這數(shù)值更高的碳濃度的一滲碳層。但是，在普通鋼中的氮的一濃度通常大約最大不超過0.025％重量那樣低，不過這取決于鉻或類似元素的濃度。因此，能夠顯著地形成一滲氮層，而與原鋼中的碳的濃度無關(guān)。將可以理解滲氮層也可含有較多的碳。
圖7A示出了經(jīng)歷了圖5所示的熱處理圖的軸承鋼的奧氏體晶粒尺寸。為了比較，圖7B示出了經(jīng)歷一傳統(tǒng)熱處理方法的軸承鋼的奧氏體晶粒尺寸。圖8A和8B分別示意地示出了圖7A和7B的奧氏體晶粒尺寸。如從示出奧氏體晶粒尺寸的這些圖可以看到的那樣，雖然傳統(tǒng)的奧氏體晶粒尺寸對應(yīng)于JIS規(guī)定的晶粒尺寸號10，但是通過本發(fā)明的熱處理獲得了晶粒尺寸號12的更細的晶粒。并且，用截斷方法測得的圖7A中的平均晶粒直徑是5.6微米。
以下將敘述本發(fā)明的實驗。
例1對于本發(fā)明的例1使用JIS-SUJ2(1.0％重量的碳-0.25％重量的硅-0.4％重量的錳-1.5％重量的鉻)。通過以下步驟生產(chǎn)表1中所示的試樣。
表1

1)由于不充分淬火而不評價試樣A-D本發(fā)明的試樣在KX氣體和氨氣體的一混合物的環(huán)境氣體中、850℃、保持150分鐘進行滲碳氮處理。跟隨圖5所示的熱處理圖，從850℃的一滲碳氮溫度進行主淬火，隨后通過加熱至低于滲碳氮溫度的780℃至830℃的一溫度范圍內(nèi)的一溫度進行第二次淬火。由于樣品A的淬火不充分，所以沒有測試帶有780℃的第二次淬火溫度的試樣A。
試樣E和F本發(fā)明的試樣這些試樣經(jīng)過了與本發(fā)明的試樣A-D的相同步驟進行滲碳氮。在等于或高于滲碳氮溫度(850℃)、850℃至870℃的一溫度進行第二次淬火。
傳統(tǒng)的滲碳氮試樣比較例子在KX氣體和氨氣的一混合物的一環(huán)境氣體中、850℃、保持150分鐘進行滲碳氮。從滲碳氮溫度連續(xù)進行淬火和不進行第二次淬火。
普通的淬火試樣比較例子沒有進行滲碳氮，通過將溫度增加到850℃進行淬火和不進行第二次淬火。
對以上試樣，進行了以下試驗(1)測量氫含量，(2)測量晶粒尺寸，(3)擺錘式?jīng)_擊試驗，(4)測量斷裂應(yīng)力和(5)滾動疲勞試驗。其試驗結(jié)果示出在表1中。
現(xiàn)在敘述測量方法和試驗步驟。
(1)氫含量的測量用分析鋼中不擴散氫含量的、由LECO公司制造的一DH-03氫含量測定儀確定氫含量。不測量可擴散的氫含量。LECO DH-103氫測定儀的技術(shù)規(guī)格如下分析范圍百萬分之0.01-50.00分析精度±百萬分之0.1或±3％H(較高)分析靈敏度百萬分之0.01檢測方法熱電導(dǎo)率測定法試樣重量尺寸100毫克-35克(最大12毫米(直徑)×100毫米(長度))加熱爐溫度范圍50℃-1100℃試劑無水高氯酸鎂Mg(ClO4)2，二氧化碳吸收劑和NaOH承載氣體氮氣，計量氣體氫氣(兩氣體具有至少99.99％的純度和40磅/平方英寸(2.8公斤力/平方厘米2)的壓力)分析步驟如本文大致所述。由一專用取樣器取得一試樣，將試樣與取樣器一起放入氫測定儀。其中可擴散的氫由氮承載氣體引導(dǎo)至一熱電導(dǎo)率檢測器。在這例子中不測定擴散的氫。然后，將試樣從取樣器取出，并在一電阻加熱器中加熱和由氮承載氣體將不擴散的氫引導(dǎo)至熱電導(dǎo)率測定器。由熱電導(dǎo)率檢測儀測定熱導(dǎo)電率，從而確定不擴散氫的含量。
(2)測量晶粒尺寸按照由JIS G 0551規(guī)定的測試一鋼材中奧氏體的晶粒尺寸的方法測量晶粒尺寸。
(3)擺錘式?jīng)_擊試驗按照由JIS Z 2242規(guī)定的關(guān)于一金屬材料的擺錘式?jīng)_擊試驗方法進行一擺錘式撞擊試驗。其中所使用的一試件是由JIS Z 2202規(guī)定的一U槽口試件(JIS3號試件)。
注意一擺錘式?jīng)_擊試驗值是吸收能量E被橫剖面積(0.8平方厘米)除的一數(shù)值，如以下所述。
吸收能量E＝WgK(cosβ-cosα)擺錘重量W＝25.438公斤重力加速度g＝9.80665米/秒2從擺錘的轉(zhuǎn)動軸中心至重心的距離＝0.6569米擺錘升起的角度α＝146°擺錘上下運動的角度β圖9示出了用于測量斷裂應(yīng)力的一試件。使用Amslek通用測試儀按圖9中的方向P施加一載荷，以及測定試件斷裂時的載荷。然后，將得到的斷裂載荷轉(zhuǎn)換成按下列關(guān)于一彎曲梁的應(yīng)力計算公式算出的一應(yīng)力值。應(yīng)注意所使用的試件不局限于圖9所示出的試件，可以是具有一不同形狀的任何試件。
當將圖9所示的試件的凸起表面上的一纖維應(yīng)力表示為σ1和在凹入表面上的一纖維應(yīng)力為σ2時，由下列公式(JSME機械工程師手冊，A4-材料強度，A4-40)確定σ1和σ2。式中H為包括環(huán)形試件的軸線的一剖面的一軸向力，A表示一截面面積，e1表示一外半徑，e2表示一內(nèi)半徑，以及k是彎曲梁的一截面模量。
σ1＝(N/A)+{M/(Aρ0)}[1+e1/{k(ρ0+e1)}]σ2＝(N/A)+{M/(Aρ0)}[1-e2/{k(ρ0-e2)}]k=-(1/A)∫A{η/(ρ0+η)}dA]]>(5)滾動疲勞試驗在表2中示出了關(guān)于一滾動疲勞使用壽命試驗的試驗條件。圖10A和10B示意地示出了一滾動疲勞使用壽命試驗儀。參閱圖10A和10B，經(jīng)受滾動疲勞使用壽命試驗的一試件221由一驅(qū)動輥211傳動而轉(zhuǎn)動，同時與諸球213接觸。諸球是(3/4)英寸的球，并被引導(dǎo)輥212引導(dǎo)滾動。諸球213在試件221上施加一高的表面壓力，同時試件221也在諸球13上施加一高的表面壓力。
表2

以下敘述上述測量和試驗的結(jié)果(1)氫含量如表1所示，沒有附加處理的傳統(tǒng)的滲碳氮試件具有鋼中的百萬分之0.72相當大的氫含量。認為其原因是在滲碳氮處理中環(huán)境氣體內(nèi)所含有氨(NH3)分解和然后進入鋼。根據(jù)比較，相應(yīng)試件B-F的鋼中的氫含量下降低到百萬分之0.37-0.42，這幾乎是傳統(tǒng)的滲碳氮試件中的氫含量的一半。鋼中的這氫含量基本上等于普通淬火試件中的氫含量。
鋼中的氫含量的上述下降能夠減輕由于在固態(tài)溶體中的氫所產(chǎn)生的鋼的脆性程度。換句話說，通過氫含量的下降，顯著地改進了本發(fā)明的試樣B-F的擺錘式?jīng)_擊試驗值和斷裂應(yīng)力值。
(2)晶粒尺寸關(guān)于晶粒尺寸，在低于滲碳氮處理中的淬火溫度(主淬火)的一溫度進行第二次淬火的試件，即試件B-D，具有顯著變細的奧氏體晶粒，其晶粒尺寸號為11-12，如表1所示。試件E-F以及傳統(tǒng)的滲碳氮試件和普通淬火試件具有晶粒尺寸號為10的奧氏體晶粒，該晶粒比試樣B-D的晶粒粗。
(3)擺錘式?jīng)_擊試驗值表1示出了傳統(tǒng)的滲碳氮試樣的擺錘式?jīng)_擊試驗值為5.33焦/平方厘米，而本發(fā)明的試樣B-F的該值較高，在6.20焦/平方厘米至6.65焦/平方厘米的范圍內(nèi)。從這些數(shù)據(jù)還可知道一較低的第二次淬火溫度導(dǎo)致了一較高的擺錘式?jīng)_擊試驗值。普通的淬火試件具有6.70焦/平方厘米的一較高的擺錘式?jīng)_擊試驗值。
(4)斷裂應(yīng)力值的測量斷裂應(yīng)力對應(yīng)于防裂強度。從表1可知傳統(tǒng)的滲碳氮試樣的斷裂應(yīng)力值是2330兆帕。通過比較，改進了試件B-F的斷裂應(yīng)力值，達到2650-2840兆帕，即等于2650兆帕或更高。普通的淬火試件具有2770兆帕的一斷裂應(yīng)力值，這在試件B-F的斷裂應(yīng)力值的范圍內(nèi)。認為氫含量的下降顯著地產(chǎn)生了試樣B-F的改進的抗裂強度以及縮小的奧氏體晶粒尺寸。
(5)滾動疲勞使用壽命按照表1，普通的淬火試件由于在表層內(nèi)不存在滲碳氮層所以具有最短的滾動疲勞使用壽命(L10)。通過比較，傳統(tǒng)的滲碳氮試件的滾動疲勞使用壽命為它的3.1倍長，試件B-D與傳統(tǒng)的滲碳氮試件比較有了顯著地改進了滾動疲勞使用壽命。試件E和F具有幾乎與傳統(tǒng)的滲碳氮試件相同的滾動疲勞使用壽命。
總之，本發(fā)明的試樣B-F具有鋼中的較低的氫含量、改進的斷裂應(yīng)力值和改進的擺錘式?jīng)_擊試驗值。但是，僅在具有晶粒尺寸號至少為11的較細的奧氏體晶粒的試件B-D中看到更加改進的滾動疲勞使用壽命。因此，雖然試件B-F落在本發(fā)明的范圍內(nèi)，在低于滲碳氮溫度的一溫度進行第二次滲火的試件B-D得到了在本發(fā)明的更希望有的范圍內(nèi)的更細的晶粒。
例子2現(xiàn)在敘述本發(fā)明的例子2。
在下列試樣X、Y和Z上進行了一系列試驗。試樣X-Z采用的、將進行熱處理的材料是JIS-SUJ2(1％重量的碳-0.25％重量的硅-0.4％重量的錳-1.5％重量的鉻)。試件X-Z各經(jīng)過下列步驟進行處理。
試件X-比較例子僅進行普通淬火(不進行滲碳氮)。
試樣Y-比較例子在滲碳氮之后直接淬火(傳統(tǒng)的滲碳氮和淬火)。在845℃下保持150分鐘進行滲碳氮處理。在滲碳氮處理中的環(huán)境大氣是KX氣體和氨氣的一混合物。
試樣Z-本發(fā)明的例子對一軸承鋼材料進行圖2所示的熱處理過程。在854℃下保持150分鐘進行滲碳處理。在滲碳氮處理中的環(huán)境氣體是KX氣體和氨氣的一混合物。最后淬火溫度是800℃。
(1)滾動疲勞使用壽命關(guān)于滾動疲勞使用壽命的試驗條件列在表2中。使用圖10A和10B所示的試驗儀。表3列出了滾動疲勞使用壽命的結(jié)果。
表3

按照表3，經(jīng)歷滲碳氮處理的試件Y(比較例子)具有為僅經(jīng)歷普通淬火的試件X(比較例子)的3.1倍長的滾動疲勞使用壽命(L10使用壽命10個試件中有一個損壞)，從而可知通過滲碳氮處理得到延長使用壽命的效果。通過比較，本發(fā)明的試件Z具有較長的使用壽命，是試件Y的1.74倍長和是試件X的5.4倍長。認為這改進主要是從較細的微觀結(jié)構(gòu)得到的。
(2)擺錘式?jīng)_擊試驗通過使用由上述JIS Z 2242規(guī)定的一U槽口試件進行一擺錘式?jīng)_擊試驗。試驗結(jié)果列在表4中。
表4

本發(fā)明的擺錘式?jīng)_擊試驗值等于僅經(jīng)歷普通淬火的例子X(比較例子)的該值，以及高于經(jīng)歷滲碳氮處理的例子Y(比較例子)的該值。
(3)靜態(tài)斷裂韌性試驗圖11所示了用于一靜態(tài)斷裂韌性試驗的一試件。在該試件中做出了約1毫米的預(yù)裂縫，以及通過三點式彎曲方式對其施加一靜載荷P，然后測定一斷裂載荷。使用下列公式計算一斷裂韌性值(KIC值)。
KIC＝(PL√a/BW2){5.8-9.2(a/w)+43.6(a/w)2-75.3(a/w)3+77.5(a/w)4}表5

由于預(yù)裂縫具有大于滲碳氮層的深度的一深度，所以對于比較例子的試件X和Y得到了相同的結(jié)果。通過比較，本發(fā)明的試件Z的斷裂韌性值(KIC值)大約是比較例子的試件X和Y的該值的1.2倍。
(4)靜壓力斷裂強度試驗(斷裂應(yīng)力的測量)使用以上所述的、如圖9中所示的一靜壓力斷裂強度試件。在圖9的方向P施加一載荷，以與上述相同方式進行一靜壓力斷裂強度試驗。試驗結(jié)果列在表6中。
表6試驗結(jié)果

經(jīng)過滲碳氮處理的試件Y(比較例子)具有一有些小于僅經(jīng)過普通淬火的試樣X(比較例子)的靜態(tài)壓力斷裂強度。通過比較，本發(fā)明的試件Z具有大于試件Y和略大于試件X的靜態(tài)壓力斷裂強度。
(5)長期尺寸變化速率測量了在130℃、保持500小時的情況下長期尺寸變化速率。表7示出了測量結(jié)果以及表面硬度和所含的奧氏體的數(shù)量(在離表面0.1毫米深處)。
表7

*較小是優(yōu)越的從此表可知與具有較多數(shù)量(體積％)的所含奧氏體的試件Y的尺寸變化速率比較，本發(fā)明的試樣Z具有較小的尺寸變化速率。
(6)在受污染的潤滑狀態(tài)下的使用壽命試驗使用球軸承6206評價在具有一預(yù)定數(shù)量的通?；煸谄渲械奈廴疚锏囊皇芪廴镜臐櫥瑺顟B(tài)下的滾動疲勞使用壽命。試驗條件列在表8中和試驗結(jié)果列在表9中。
表8

表9

經(jīng)歷了傳統(tǒng)的滲碳氮處理的試件Y(比較例子)具有是試件X的約2.5倍長的使用壽命，以及本發(fā)明的試件Z具有是試件X約3.7倍長的使用壽命。雖然本發(fā)明的試樣Z相對比較例子的試件Y具有較少數(shù)量的所含奧氏體，但是因為進入的氮和較細的微觀結(jié)構(gòu)的影響，所以試件Z具有較長的使用壽命。
因此從以上討論結(jié)果可知本發(fā)明的試件Z，即按照本發(fā)明的熱處理方法生產(chǎn)的、構(gòu)成曲軸機構(gòu)中的支承結(jié)構(gòu)的一軸承零件或曲軸機構(gòu)的一零件，能夠同時實現(xiàn)三個目的延長了滾動疲勞使用壽命(在支承結(jié)構(gòu)的情況下的滾動疲勞使用壽命)，改進抗裂強度和通過傳統(tǒng)滲碳氮處理難以實現(xiàn)的減小的長期尺寸變化速率。
應(yīng)注意其中奧氏體晶粒涉及在熱處理期間發(fā)生相變的奧氏體晶粒和甚至通過冷卻轉(zhuǎn)變?yōu)轳R丁體之后剩留的微量。
并且，在以上實施例中，滾針軸承可以是一完整型滾動軸承或一殼型滾針軸承。
雖然已經(jīng)詳細地敘述和示出了本發(fā)明，應(yīng)該清楚地理解僅是用說明和例子的方式而不是用限制性的方式敘述和示出了本發(fā)明，本發(fā)明的原理和范圍僅由所附權(quán)利要求書的條款限定。
權(quán)利要求
1.一曲軸機構(gòu)的零件，它結(jié)合在由一曲柄銷(34，34A，34B)、一曲柄臂(35A，35B，35C)和一曲軸(36)的結(jié)構(gòu)通過一連桿(31，31A，31B)將一活塞(12，12A，12B)的往復(fù)運動轉(zhuǎn)變?yōu)樾D(zhuǎn)運動的一曲軸機構(gòu)(30)中，其中，所述零件具有小于百萬分之0.5的氫含量。
2.一曲軸機構(gòu)的零件，它結(jié)合在由一曲柄銷(34，34A，34B)、一曲柄臂(35A，35B，35C)和一曲軸(36)的結(jié)構(gòu)通過一連桿(31，31A，31B)將一活塞(12，12A，12B)的往復(fù)運動轉(zhuǎn)變?yōu)樾D(zhuǎn)運動的一曲軸機構(gòu)(30)中，其中，所述零件包含具有晶粒尺寸號超過10的奧氏體晶粒。
3.一曲軸機構(gòu)的零件，它結(jié)合在由一曲柄銷(34，34A，34B)、一曲柄臂(35A，35B，35C)和一曲軸(36)的結(jié)構(gòu)通過一連桿(31，31A，31B)將一活塞(12，12A，12B)的往復(fù)運動轉(zhuǎn)變?yōu)樾D(zhuǎn)運動的一曲軸機構(gòu)(30)中，其中，所述零件具有不小于2650兆帕的一斷裂應(yīng)力值。
4.在一曲軸機構(gòu)(30)中的支承結(jié)構(gòu)(32，33，33A，33B，41)，該曲軸機構(gòu)(30)由一曲柄銷(34，34A，34B)、一曲柄臂(35A，35B，35C)和一曲軸(36)的結(jié)構(gòu)通過一連桿(31，31A，31B)將一活塞(12，12A，12B)的往復(fù)運動轉(zhuǎn)變?yōu)樾D(zhuǎn)運動，該支承結(jié)構(gòu)(32，33，33A，33B，41)具有其中設(shè)置的多個軸承，各所述軸承包括一內(nèi)零件、一外零件和多個滾動體，其中在所述軸承的至少一個中，所述內(nèi)和外零件和所述滾動體的至少一個具有不大于百萬分之0.5的氫含量。
5.按照權(quán)利要求4所述的在一曲軸機構(gòu)中的支承結(jié)構(gòu)，其特征在于設(shè)置在所述支承結(jié)構(gòu)(32，33，33A，33B，41)中的所述軸承的至少一個是位于所述曲軸(36)的一端部處、用于可轉(zhuǎn)動地支承所述曲軸的一軸承(41)。
6.在一曲軸機構(gòu)(30)中的支承結(jié)構(gòu)(32，33，33A，33B，41)，該曲軸機構(gòu)(30)由一曲柄銷(34，34A，34B)、一曲柄臂(35A，35B，35C)和一曲軸(36)的結(jié)構(gòu)通過一連桿(31，31A，31B)將一活塞(12，12A，12B)的往復(fù)運動轉(zhuǎn)變?yōu)樾D(zhuǎn)運動，該支承結(jié)構(gòu)(32，33，33A，33B，41)具有其中設(shè)置的多個軸承，各所述軸承包括一內(nèi)零件、一外零件和多個滾動體，其中在所述軸承的至少一個中，所述內(nèi)和外零件和所述滾動體的至少一個包含具有晶粒尺寸號超過10的奧氏體晶粒。
7.按照權(quán)利要求6所述的在一曲軸機構(gòu)中的支承結(jié)構(gòu)，其特征在于設(shè)置在所述支承結(jié)構(gòu)(32，33，33A，33B，41)中的所述軸承的至少一個是位于所述曲軸(36)的一端部處、用于可轉(zhuǎn)動地支承所述曲軸的一軸承(41)。
8.在一曲軸機構(gòu)(30)中的支承結(jié)構(gòu)(32，33，33A，33B，41)，該曲軸機構(gòu)(30)由一曲柄銷(34，34A，34B)、一曲柄臂(35A，35B，35C)和一曲軸(36)的結(jié)構(gòu)通過一連桿(31，31A，31B)將一活塞(12，12A，12B)的往復(fù)運動轉(zhuǎn)變?yōu)樾D(zhuǎn)運動，該支承結(jié)構(gòu)(32，33，33A，33B，41)具有其中設(shè)置的多個軸承，各所述軸承包括一內(nèi)零件、一外零件和多個滾動體，其中在所述軸承的至少一個中，所述內(nèi)和外零件和所述滾動體的至少一個具有不小于2650兆帕的一斷裂應(yīng)力值。
9.按照權(quán)利要求8所述的在一曲軸機構(gòu)中的支承結(jié)構(gòu)，其特征在于設(shè)置在所述支承結(jié)構(gòu)(32，33，33A，33B，41)中的所述軸承的至少一個是位于所述曲軸(36)的一端部處的、用于可轉(zhuǎn)動地支承所述曲軸的一軸承(41)。
全文摘要
一曲柄機構(gòu)(30)的零件，它結(jié)合在由一曲柄銷(34)、一曲柄臂(35A，35B)和一曲軸(36)的結(jié)構(gòu)通過一連桿(31)將一活塞(12)的往復(fù)運動轉(zhuǎn)變?yōu)樾D(zhuǎn)運動的一曲軸機構(gòu)中，該零件具有不大于百萬分之0.5的氫含量、晶粒尺寸號超過10的奧氏體晶粒，或不小于2650兆帕的一斷裂應(yīng)力值。從而，能夠得到保證較長的疲勞使用壽命、高的抗裂強度和減小的長期尺寸變化率的一曲軸機構(gòu)中的支承結(jié)構(gòu)和一曲軸機構(gòu)的零件。
文檔編號F16C19/26GK1530567SQ20041002869
公開日2004年9月22日 申請日期2004年3月12日 優(yōu)先權(quán)日2003年3月13日
發(fā)明者鈴木忠壽, 寺田貴則, 則 申請人:Ntn株式會社