专利名称：发动机配气机构用挺杆制造方法及其挺杆的制作方法
技术领域：
本发明涉及发动机配气机构用挺杆制造方法，特别是涉及如下所述的方法:使用激光加工装备在挺杆的与凸轮接触的表面形成润滑槽图案来制造挺杆，该挺杆与凸轮的旋转运动连动而使摇臂工作来开闭气门。另外，本发明涉及在凸轮接触面上具有润滑槽图案的发动机配气机构用挺杆。
背景技术：
一般而言，对发动机的气门进行开闭的配气机构的作用为，按照点火顺序与所设计的时期相符地开闭各气缸的进气门和排气门，根据气门配置和燃烧室形状，有侧置气门式、顶置气门式(0HV式)、顶置凸轮轴式(OHC)等。其中，在顶置气门式(OHV)中，如图1中概略示出，气门I设置在气缸盖2之上，下端部与凸轮3接触、上端部与摇臂5接触的推杆4与凸轮的旋转运动连动而进行上下运动，从而使气门I开闭。在与凸轮接触的上述推杆的下端部上配置有挺杆6。这种挺杆的作用为，将凸轮的旋转运动转换为上下运动而向摇臂和推杆传递动力。另一方面，上述的挺杆6与凸轮接触而向推杆4和摇臂5传递动力，从而使气门I开闭，此时，上述凸轮3与挺杆6接触而进行摩擦运动，重要的是使挺杆与凸轮之间的摩擦损失最小化。这是因为，在挺杆因与凸轮之间的摩擦而磨损或破损时，气门工作的准确性下降，进而配气机构自身难以被起动，难以进行多缸发动机的控制。因此，重要的是不使挺杆的凸轮接触面磨损或破损而使摩擦损失最小化。在用于制造上述挺杆的现有技术中，有如下方法:在通过铸造而制造挺杆时，为了强化凸轮接触面，使冷水机与凸轮接触面接触，从而形成紧密组织来提高强度。但是，该方法在挺杆的耐磨损性、耐摩擦性、耐负荷性上受到限制，存在随着由发动机的持续的性能改善等引起的高输出化、由高性能化引起的发动机的工作环境恶化，在使用方面受限的缺点。另外，为了解决这样的问题，存在通过用铸铁或钢等金属材质来制作挺杆母材，在凸轮接触面上进行热处理或涂布的方法而实现的挺杆和制造方法。但是，该方法还存在在挺杆的加工过程需要很多费用和时间的缺点，根据涂布方法可能会弓I起耐摩擦性下降的问题。另外，虽然存在通过用铸铁或钢等金属材质来制作挺杆母材，在凸轮接触面上接合刚性材质的金属的方法来制造的挺杆，但是该方法也存在在挺杆加工过程中需要很多费用和时间的缺点，存在制造过程复杂的缺点。
发明内容
本发明是为了解决上述现有的挺杆制造方法的问题而完成的，其目的在于，提供如下所述的挺杆制造方法:在与凸轮接触的挺杆表面上按照预先设定的图案形成微细润滑槽，改善了凸轮与挺杆之间的润滑特性、耐磨损性以及耐负荷性。
本发明的其他目的在于，提供通过上述制造方法而在凸轮接触面上具有预先设定的润滑槽图案的发动机配气机构用挺杆。为了实现上述目的，本发明提供挺杆制造方法，该发动机配气机构对发动机气门进行开闭，该挺杆制造方法包括:第I步骤(Si)，将挺杆加工品配置在工作台之上而进行固定，通过控制装置对输送装置进行控制，将激光振荡装置配置到能够在挺杆加工品的凸轮接触面上加工润滑槽图案的适当位置处;第2步骤(S2)，以预先输入到所述控制装置而设定的输送速度，在挺杆的凸轮接触面上的润滑槽加工位置处，按照预先设定的输出和脉冲，利用所配置的激光振荡装置照射激光并移动，从而在挺杆的凸轮接触面上加工预先输入的图案的润滑槽；以及第5步骤(S5)，去除在完成了所述第2步骤中的加工的挺杆的凸轮接触面上生成的毛刺。所述第2步骤中的润滑槽的加工，优选以要加工的润滑槽具有预先设定的深度和图案的方式反复照射激光来执行。另外，所述激光振荡装置的移动速度优选与不照射激光而移动的输送速度相同。另外，根据上述的挺杆制造方法，本发明的发动机配气机构在凸轮接触面具有通过激光振荡装置以预先设定的深度加工且预先设定的图案的润滑槽。根据本发明，通过在与凸轮接触的挺杆的凸轮接触面上形成润滑槽来制造挺杆，从而改善凸轮与挺杆之间的润滑特性，具有增加耐磨损性和耐负荷性的效果，与现有的对挺杆的凸轮接触面进行涂布或热处理来制造挺杆的现有技术比较，还具有缩短挺杆制造过程时间，减少制造费用的效果。
图1是现有发动机配气机构的概略结构图。图2是在本发明的发动机配气机构的挺杆制造方法中使用的激光加工装备结构的概略框图。图3和图4是根据本发明在挺杆的凸轮接触面上形成的润滑槽的例示图案。图5是使用图2的激光加工装备来形成本发明的配气机构的挺杆的凸轮接触面润滑槽来制造挺杆的流程图。
标号说明10:振荡装置 11:输送装置12:工作台13:冷却/集尘装置14:控制装置
具体实施例方式以下，参考图示本发明实施例的附图来进一步详细说明本发明。图2概略地示出在本发明的挺杆制造方法中为了在与凸轮接触的挺杆的表面上形成微细润滑槽而使用的激光加工装备的结构。在本发明中使用的激光加工装备包含:激光振荡装置10，其以在挺杆的凸轮接触表面按照所要求的图案来执行激光加工的方式振荡出激光；输送装置11，其用于使上述激光振荡装置10输送到与挺杆的凸轮接触表面相对的润滑槽加工位置；工作台12，其放置挺杆而进行固定；冷却/集尘装置13，其用于执行激光加工并且冷却温度上升的激光振荡装置，收集所产生的有害气体和粉尘；以及控制装置14，其对执行在挺杆的凸轮接触面上按照所要求的图案来加工润滑槽作业的激光振荡装置10和输送装置11进行控制，输入按照期望的图案对挺杆的润滑槽进行激光加工的加工条件和图案，从而对激光产生装置和输送装置进行控制。上述加工条件包括所照射的激光的输出、脉冲间隔、激光的休止时间以及激光孔径值。上述输送装置11是如下所述的装置:为了将激光产生装置输送到期望的位置，优选在三条直线上移动，以能够使激光产生装置在加工前移动到对准焦点的正确位置，根据输入到上述控制装置14的输送速度来移动并辅助加工。根据需要，能够使上述工作台12或工作台的一部分旋转。上述激光产生装置10包括激光振荡器、透镜、反射镜等，以产生相符于与控制装置14的控制相应的输出及脉冲来产生激光，根据控制装置14的控制而移动。图3和图4是对于在挺杆的凸轮接触面20上按照本发明的方法来形成的润滑槽的图案的例示图，虽然润滑槽21优选被加工为将波纹(dimple)形状以格子状排列而成的图案，或者被加工为斜线形的凹槽22以一定间隔分开排列而成的图案，但是不限定于这样的图案形状。图5是对于使用上述激光加工装备而按照本发明在挺杆的凸轮接触面上形成润滑槽图案的方法的流程图。在本发明的挺杆制造方法中，关于用于形成润滑槽的挺杆加工品，虽然在用铸铁材质来铸造而制造之后通 过加工和研磨来制作，但是也可以根据需要对钢或其他合金材料进行加工来制作，本发明的制造方法不限定挺杆材质。在本发明的挺杆制造方法的第I步骤(SI)中，在将上述挺杆加工品配置在工作台12之上而进行固定之后，通过控制装置10对输送装置11进行控制，使激光振荡装置10配置在能够在挺杆加工品的凸轮接触面上加工润滑槽图案的适当位置处。在第2步骤(S2)中，以预先输入到控制装置14而设定的输送速度，在挺杆的凸轮接触面上的润滑槽加工位置处，以预先设定的输出和脉冲，利用所配置的激光振荡装置10照射激光并移动，从而在挺杆的凸轮接触面上加工一排预先输入的图案的润滑槽。在第3步骤(S3)中，在结束对上述一排润滑槽图案的加工之后，通过输送装置使激光振荡装置10移动到润滑槽的润滑图案的下一排加工开始位置来配置之后，重复进行上述的第2步骤(S2)。此处，关于通过上述输送装置输送激光振荡装置10的方式，可以取 = _字形或之字形或其他移动路径形状。激光振荡装置的移动时的速度与在上述第2步骤
(S2)中不照射激光而移动的输送速度相同。在第4步骤(S4)中，对于经过上述的第2步骤(S2)和第3步骤(S3)的润滑槽的润滑图案的各排的加工完成的挺杆的凸轮接触面的润滑槽整体，重复进行上述第2和第3步骤并照射激光，将预先设定的深度的润滑槽加工成预先设定的图案。上述的第2和第3步骤的反复次数优选为I 5次，在不是如上所述反复进行加工时，所加工的润滑槽底面的形状不稳定，存在润滑槽的深度不均的问题，在超过5次来进行加工时激光会过度照射，因此在挺杆的凸轮接触面上生成很多毛刺(burr)，产生加工面不平滑的问题，此时除去后述的第5步骤的毛刺的加工中所需的时间变长，降低作业效率性。另外，也产生随着上述反复次数的增加，由加工误差引起的润滑槽形状不稳定的可能性提高的问题。在第5步骤(S5)是除去在第I 4步骤中的加工完成的挺杆的凸轮接触面上生成的毛刺的步骤。在上述第I 4步骤的加工中生成的毛刺会使挺杆的凸轮接触面变得粗糙，在加工时产生的磨损碎片堵住加工的润滑槽而减少润滑槽的效果。关于毛刺的去除，能够利用使用了如砂纸、研磨石、研磨液等一般研磨单元的所有方法，但应在除去毛刺的同时不损伤润滑槽。如上所述，使用激光加工装备在挺杆的凸轮接触面上形成预先设定图案的润滑槽来制造的挺杆，相比于如以往那样在挺杆的凸轮接触面上进行涂布或热处理，更具有改善的润滑特性和耐磨损性。本发明的挺杆制造方法，代替以往在凸轮接触面上进行涂布或热处理，能够应用于发动机配气机构的挺杆制造方法，以更高效地得到挺杆的凸轮接触面上的润滑特性或耐磨损性改善。
权利要求
1.一种发动机配气机构的挺杆制造方法，该发动机配气机构对发动机气门进行开闭， 该发动机配气机构的挺杆制造方法包括: 第I步骤(SI)，将挺杆加工品配置在工作台(12)之上而进行固定，通过控制装置(14)对输送装置(11)进行控制，将激光振荡装置(10)配置到能够在挺杆加工品的凸轮接触面上加工润滑槽图案的适当位置处； 第2步骤(S2)，以预先输入到所述控制装置(14)而设定的输送速度，在挺杆的凸轮接触面上的润滑槽加工位置处，以预先设定的输出和脉冲，利用所配置的激光振荡装置(10)照射激光并移动，从而在挺杆的凸轮接触面上加工预先输入的图案的润滑槽；以及 第5步骤(S5)，去除在完成了所述第2步骤中的加工的挺杆的凸轮接触面上生成的毛刺。
2.根据权利要求1所述的发动机配气机构的挺杆制造方法，其特征在于， 所述第2步骤中的润滑槽的加工是以要加工的润滑槽具有预先设定的深度和图案的方式反复照射激光来执行的。
3.根据权利要求1所述的发动机配气机构的挺杆制造方法，其特征在于， 所述激光振荡装置(10)的移动速度与不照射激光而移动的输送速度相同。
4.一种发动机配气机构的挺杆，其是通过权利要求1至3中的任意一项所述的制造方法来制造的。
全文摘要
本发明提供发动机配气机构用挺杆制造方法及其挺杆，该发动机配气机构用挺杆制造方法包括将挺杆加工品配置在工作台(12)上而进行固定，通过控制装置(14)对输送装置(11)进行控制，将激光振荡装置(10)配置到能够在挺杆加工品的凸轮接触面上加工润滑槽图案的适当位置处的第1步骤(S1)；以预先输入到上述控制装置(14)而设定的输送速度，在挺杆的凸轮接触面上的润滑槽加工位置处，以预先设定的输出和脉冲，利用所配置的激光振荡装置(10)照射激光并移动，从而在挺杆的凸轮接触面上加工预先输入的图案的润滑槽的第2步骤(S2)；以及去除在完成了上述第2步骤中的加工的挺杆的凸轮接触面上生成的毛刺的第5步骤(S5)。
文档编号B23K26/36GK103182631SQ201210574150
公开日2013年7月3日 申请日期2012年12月26日 优先权日2011年12月27日
发明者姜旼求, 金圣基 申请人:斗山英维高株式会社