曲轴制造装置的制作方法

本发明涉及一种引擎部件制造装置，更详细地涉及制造包括在引擎中的曲轴的装置。

背景技术：

曲轴(crankshaft)是与曲柄相连接，将往复运动转换为旋转运动的机械元件。例如，曲轴安装在内燃机中，将活塞的往复运动转换为旋转运动，由此可将引擎的输出传递到外部。

一般来说，曲轴随着所使用的引擎具有的汽缸的数量增加，可具有三维复杂形状。因此，曲轴根据情况可通过简单的成型工序来制造，但可根据情况，通过将成型的曲轴原型扭曲(twist)的扭曲工序来制造。

在对曲轴原型执行上述扭曲工序的情况下，会因扭曲而在曲轴上产生误差，因此会附加地要求校正这种误差的校正工序。

以下现有技术文献基于一个滑动件执行上述扭曲工序和上述校正工序。但是，根据情况，即使需要将在扭曲工序中下降的模具的移动距离和在校正工序中下降的模具的移动距离调节为不同，存在通过上述一个滑动件两个移动距离实质上始终相同的问题。

因此，在矫正因这种移动距离差而产生的高度差时，以下现有技术文献存在需要诸如可调节高度的额外的支架的结构的问题。而且，以下现有技术文献具有在无扭曲工序的条件下不能仅执行校正工序的问题。

【现有技术文献】

【专利文献】

(专利文献1)日本专利公报专利号3358159(公告日为2002年10月11日)

技术实现要素：

技术问题

本发明的一目的在于提供在无额外的结构的条件下可以校正工序之间的高度差，且可以单独执行校正工序的曲轴制造装置。

然而，本发明的目的并不局限于上述目的，而是在不脱离本发明的思想和范围的情况下可进行各种扩展。

技术方案

为了实现本发明的一目的，根据本发明的实施例的一种曲轴制造装置包括：动力供给部，所述动力供给部包括通过第一滑动件供给固定力的第一致动器、通过第二滑动件供给旋转力的第二致动器以及通过第三滑动件供给校正力的第三致动器；扭曲部，所述扭曲部包括与第一旋转模具接合的第一夹具、与第二旋转模具接合的第二夹具以及与曲柄固定模具接合的第三夹具，并且基于所述第一旋转模具和所述第二旋转模具沿彼此相反方向的旋转使曲柄原型扭曲；形状校正部，所述形状校正部基于所述校正力对扭曲的所述曲柄原型上产生的形状误差进行校正；以及控制部，所述控制部分别控制所述第一滑动件、所述第二滑动件及所述第三滑动件的移动距离，其中，所述曲柄固定模具基于所述固定力将曲柄原型固定在预定的固定框架内部，所述第一旋转模具布置在所述曲柄固定模具的一端，且基于所述旋转力使固定的所述曲柄原型的一部分以旋转轴线为中心沿第一方向旋转，所述第二旋转模具布置在所述曲柄固定模具的另一端，且基于所述旋转力使固定的所述曲柄原型的另一部分以所述旋转轴线为中心沿与所述第一方向相反的第二方向旋转。

根据一实施例，所述第一致动器可以包括与所述第一滑动件相连接的第一汽缸，所述第二致动器可以包括与所述第二滑动件相连接的第二汽缸，所述第三致动器可以包括与所述第三滑动件相连接的第三汽缸。

根据一实施例，所述动力供给部还可以包括：第一滑动臂，所述第一滑动臂连接在所述第一夹具与所述第二滑动件之间；以及第二滑动臂，所述第二滑动臂连接在所述第二夹具与所述第二滑动件之间。

根据一实施例，所述第一夹具和所述第二夹具可以具有以所述旋转轴线为中心的环状，所述第一滑动臂可以与所述第二滑动件形成第一铰接结构，并与所述第一夹具形成第二铰接结构，所述第二滑动臂可以与所述第二滑动件形成第三铰接结构，并与所述第二夹具形成第四铰接结构。

根据一实施例，所述第二滑动件可以布置在所述第一滑动件的内部。

根据一实施例，可以在所述第一致动器供给所述固定力之后，所述第二致动器供给所述旋转力，可以在所述曲柄固定模具固定所述曲柄原型之后，所述第一旋转模具和所述第二旋转模具进行旋转。

根据一实施例，所述形状校正部可以包括：校正铸模；以及铸模注入部，所述铸模注入部基于所述校正力将扭曲的所述曲柄原型推入所述校正铸模中。

根据一实施例，所述曲轴制造装置还包括成型部，所述成型部形成所述曲柄原型。

根据一实施例，所述成型部包括：加热部，所述加热部将所述曲柄原型的构成材料加热至预定的温度；以及成型铸模，加热的所述构成材料被注入至所述成型铸模。

有益效果

根据本发明的实施例的曲轴制造装置，由于控制部分别控制第一滑动件至第三滑动件的移动距离，因此能够校正工序之间的高度差而无需额外的结构。

而且，由于扭曲部和形状校正部独立地从动力供给部接受动力，因此根据本发明的实施例的曲轴制造装置在无扭曲工序的条件下可单独执行校正工序。

然而，本发明的效果并不局限于上述效果，而是在不脱离本发明的思想和范围的情况下可进行各种扩展。

附图说明

图1为示出根据本发明的实施例的曲轴制造装置的框图。

图2为示出图1的曲轴制造装置的一例的图。

图3为放大图2的曲轴制造装置的a部分的图。

图4为沿着b方向观看图3的曲轴制造装置的图。

图5为沿着c方向观看图3的曲轴制造装置的图。

图6至图11为示出图2的曲轴制造装置中所包括的扭曲部的工作的图。

具体实施方式

以下，参照附图，更详细地说明本发明的优选实施例。对附图上的相同的组成部分使用相同的附图标记，省略对相同的组成部分的重复说明。

图1为示出根据本发明的实施例的曲轴制造装置的框图。

参照图1，曲轴制造装置100可包括动力供给部120、扭曲部140、形状校正部160及控制部180。根据实施例，曲轴制造装置100还可包括成型部190。

动力供给部120可包括第一致动器(actuator)、第二致动器及第三致动器。其中，第一致动器可通过第一滑动件供给固定力ff，第二致动器可通过第二滑动件供给旋转力sf1、sf2，第三致动器可通过第三滑动件供给校正力cf。

第一致动器可包括第一汽缸，第二致动器可包括第二汽缸，第三致动器可包括第三汽缸。其中，第一汽缸可与第一滑动件连接，第二汽缸可与第二滑动件连接，第三汽缸可与第三滑动件连接。因此，在第一汽缸至第三汽缸中生成的动力可分别传递至第一滑动件至第三滑动件。

成型部190可对曲柄原型ocr进行成型。例如，成型部190可包括加热部和成型铸模。其中，加热部能够以预定的温度来加热曲柄原型ocr的构成材料，加热的构成材料可注入成型铸模中。其结果是，曲柄原型ocr可被成型为具有与成型铸模的形状对应的形状。

扭曲部140可包括曲柄固定模具、与第一旋转模具接合的第一夹具(jig)144、与第二旋转模具接合的第二夹具146以及与曲柄固定模具接合的第三夹具142。其中，曲柄固定模具可基于固定力ff将曲柄原型ocr固定于预定的固定框架内部，第一旋转模具和第二旋转模具可基于旋转力sf1、sf2使固定的曲柄原型ocr扭曲(twist)。

曲柄固定模具可基于固定力ff将曲柄原型ocr固定于预定的固定框架内部。为此，第三夹具142可与第一滑动件连接，第一致动器可通过第一滑动件和第三夹具142向曲柄固定模具供给固定力ff。

第一旋转模具可连接至曲柄固定模具的一端。因此，第一旋转模具可基于第一旋转力sf1使固定的曲柄原型ocr的一部分以第一旋转轴线为中心沿第一方向s1旋转。

第二旋转模具可连接至曲柄固定模具的另一端。因此，第二旋转模具可基于第二旋转力sf2使固定的曲柄原型ocr的另一部分以第二旋转轴线为中心沿与第一方向s1相反的第二方向旋转。

第一旋转模具可借助第一夹具144进行旋转。第一夹具144可具有以第一旋转轴线为中心的环状，并可围绕第一旋转模具。同样地，第二旋转模具可借助第二夹具146进行旋转。第二夹具146可具有以第二旋转轴线为中心的环状，并可围绕第二旋转模具。

通过第二滑动件供给的第一旋转力sf1和第二旋转力sf2可以通过额外的构件分别供给到第一旋转模具和第二旋转模具。例如，动力供给部120还可包括第一滑动臂和第二滑动臂。

其中，第一滑动臂可连接在第一夹具144与第二滑动件之间，第二滑动臂可连接在第二夹具146与第二滑动件之间。因此，第一旋转力sf1可通过第二滑动件、第一滑动臂和第一夹具144传递至第一旋转模具，第二旋转力sf2可通过第二滑动件、第二滑动臂和第二夹具146传递至第二旋转模具。

第一滑动臂可与第二滑动件形成第一铰接(hingejoint)结构，第一滑动臂可与第一夹具144形成第二铰接结构。另一方面，第二滑动臂可与第二滑动件形成第三铰接结构，第二滑动臂可与第二夹具146形成第四铰接结构。因此，第一旋转力sf1可基于第一铰接结构及第二铰接结构而传递至第一旋转模具，第二旋转力sf2可基于第三铰接结构及第四铰接结构而传递至第二旋转模具。

第一旋转轴线和第二旋转轴线可相互平行。进而，第一旋转轴线和第二旋转轴线实质上可以相同。换言之，第一旋转模具可以第一旋转轴线为中心沿第一方向s1进行旋转，第二旋转模具可以实质上与第一旋转轴线平行或者相同的第二旋转轴线为中心沿第二方向s2进行旋转。其结果是，第一旋转模具和第二旋转模具可沿相反方向旋转，且可扭曲曲柄原型ocr。

根据实施例，第一致动器和第二致动器的工作时间可以不同。例如，在第一致动器供给固定力ff之后，第二致动器可供给旋转力sf1、sf2。其结果是，在曲柄固定模具固定曲柄原型ocr之后，扭曲部140的第一旋转模具及第二旋转模具可进行旋转。

为此，第二滑动件可设置在第一滑动件内部。在这种情况下，第二滑动件可与第一滑动件一起移动，在完成借助第一滑动件的移动供给固定力ff时，第二滑动件进行移动，从而可供给旋转力sf1、sf2。

形状校正部160可基于校正力cf对扭曲的曲柄原型tcr上产生的形状误差进行校正。换言之，形状校正部160可被提供扭曲工序之后的扭曲的曲柄原型tcr，基于通过第三滑动件供给的校正力cf，对扭曲的曲柄原型tcr上产生的形状误差进行校正，由此可完成曲轴cr。

形状校正部160可包括校正铸模及铸模注入部。校正铸模可具有与扭曲的曲柄原型tcr应当持有的理想形状相对应的形状。铸模注入部可基于校正力cf将扭曲的曲柄原型tcr推入校正铸模中。其结果是，由扭曲部140产生的形状误差可在校正铸模内部得到校正。

控制部180可分别控制第一滑动件、第二滑动件和第三滑动件的移动距离。例如，控制部180可生成控制第一滑动件至第三滑动件的移动距离的控制信号ctrl，使得第一滑动件的移动距离和第三滑动件的移动距离不同。

第一滑动件至第三滑动件各个的移动距离可影响曲柄固定模具、第一旋转模具、第二旋转模具和形状校正部160中所包括的校正铸模的移动距离。即，各模具和模具下方的支架之间的高度可受到第一滑动件至第三滑动件各个的移动距离的影响。因此，控制部180控制第一滑动件至第三滑动件各个的移动距离，从而可控制模具和支架之间的高度，并可修改扭曲工序和校正工序之间的高度差。

在根据本发明的实施例的曲轴制造装置100中，由于控制部180分别控制第一滑动件至第三滑动件的移动距离，因此可校正工序之间的高度差而无需额外的结构。

图2为示出图1的曲轴制造装置的一例的图，图3为放大图2的曲轴制造装置的a部分的图，图4为沿着b方向观看图3的曲轴制造装置的图，图5为沿着c方向观看图3的曲轴制造装置的图。

参照图2至图5，曲轴制造装置200可包括动力供给部、扭曲部240、形状校正部260和控制部。根据实施例，曲轴制造装置200还可包括成型部。

动力供给部可包括第一致动器、第二致动器和第三致动器。其中，第一致动器可通过第一滑动件222-1、222-2供给固定力，第二致动器可通过第二滑动件224供给旋转力，第三致动器可通过第三滑动件227-1、227-2供给校正力。

第一致动器可包括第一汽缸221-1、221-2，第二致动器可包括第二汽缸223，第三致动器可包括第三汽缸226-1、226-2。其中，第一汽缸221-1、221-2可与第一滑动件222-1、222-2相连接，第二汽缸223可与第二滑动件224相连接，第三汽缸226-1、226-2可与第三滑动件227-1、227-2相连接。因此，在第一汽缸221-1、221-2，第二汽缸223和第三汽缸226-1、226-2中生成的动力可分别传递至第一滑动件222-1、222-2，第二滑动件224和第三滑动件227-1、227-2。

成型部可对曲柄原型进行成型。例如，成型部可包括加热部和成型铸模。其中，加热部能够以预定的温度加热曲柄原型的构成材料，且可将加热的构成材料注入成型铸模中。其结果是，曲柄原型ocr可被成型为具有与成型铸模的形状对应的形状。

扭曲部240可包括曲柄固定模具、与第一旋转模具接合的第一夹具以及与第二旋转模具接合的第二夹具。其中，曲柄固定模具可基于固定力将曲柄原型固定于预定的固定框架内部，第一旋转模具和第二旋转模具可基于旋转力使固定的曲柄原型扭曲。

曲柄固定模具可基于固定力将曲柄原型固定于预定的固定框架内部。为此，与曲柄固定模具接合的第三夹具可与第一滑动件222-1、222-2相连接，第一致动器可通过第一滑动件222-1、222-2向曲柄固定模具供给固定力。

第一旋转模具可连接至曲柄固定模具的一端。因此，第一旋转模具可基于第一旋转力使固定的曲柄原型的一部分以第一旋转轴线为中心沿第一方向旋转。

第二旋转模具可连接至曲柄固定模具的另一端。因此，第二旋转模具可基于第二旋转力使固定的曲柄原型的另一部分以第二旋转轴线为中心沿与第一方向相反的第二方向旋转。

第一旋转模具可借助第一夹具进行旋转。第一夹具可具有以第一旋转轴线为中心的环状，并可围绕第一旋转模具。同样地，第二旋转模具可借助第二夹具进行旋转。第二夹具可具有以第二旋转轴线为中心的环状，并可围绕第二旋转模具。

通过第二滑动件224供给的第一旋转力和第二旋转力可以通过额外的构件分别供给到第一旋转模具及第二旋转模具。例如，动力供给部还可包括第一滑动臂225-1及第二滑动臂225-2。

其中，第一滑动臂225-1可连接在第一夹具与第二滑动件224之间，第二滑动臂225-2可连接在第二夹具与第二滑动件224之间。因此，第一旋转力可通过第二滑动件224和第一滑动臂225-1传递至第一旋转模具，第二旋转力可通过第二滑动件224和第二滑动臂225-2传递至第二旋转模具。

第一滑动臂225-1可与第二滑动件224形成第一铰接结构，第一滑动臂225-1可与第一夹具形成第二铰接结构。另一方面，第二滑动臂225-2可与第二滑动件224形成第三铰接结构，第二滑动臂225-2可与第二夹具形成第四铰接结构。因此，第一旋转力可基于第一铰接结构和第二铰接结构而传递至第一旋转模具，第二旋转力可基于第三铰接结构和第四铰接结构而传递至第二旋转模具。

第一旋转轴线和第二旋转轴线可相互平行。进而，第一旋转轴线和第二旋转轴线实质上可以相同。换言之，第一旋转模具可以第一旋转轴线为中心沿第一方向进行旋转，第二旋转模具可以实质上与第一旋转轴线平行或者相同的第二旋转轴线为中心沿第二方向进行旋转。其结果是，第一旋转模具及第二旋转模具可沿相反方向旋转，且可扭曲曲柄原型。

下面通过图6至图11详细说明上述扭曲部240的扭曲工序。

根据实施例，第一致动器和第二致动器的工作时间可以不同。例如，在第一致动器供给固定力之后，第二致动器可供给旋转力。其结果是，曲柄固定模具固定曲柄原型之后，扭曲部240的第一旋转模具及第二旋转模具可进行旋转。

为此，第二滑动件224可配置在第一滑动件222-1、222-2的内部。在这种情况下，第二滑动件224可与第一滑动件222-1、222-2一起移动，在完成借助第一滑动件222-1、222-2的移动供给固定力时，第二滑动件224进行移动，从而可供给旋转力。

形状校正部260可基于校正力对扭曲的曲柄原型上产生的形状误差进行校正。换言之，形状校正部260被供给扭曲工序之后的扭曲的曲柄原型，基于通过第三滑动件227-1、227-2供给的校正力，对扭曲的曲柄原型上产生的形状误差进行校正。

形状校正部260可包括校正铸模及铸模注入部。校正铸模可具有与扭曲的曲柄原型应当具有的理想形状相对应的形状。铸模注入部可基于校正力将扭曲的曲柄原型推入到校正铸模中。其结果是，由扭曲部240产生的形状误差可在校正铸模内部得到校正。

控制部可分别控制第一滑动件222-1、222-2、第二滑动件224及第三滑动件227-1、227-2的移动距离。例如，控制部可生成控制第一滑动件222-1、222-2、第二滑动件224及第三滑动件227-1、227-2的移动距离的控制信号，使得第一滑动件222-1、222-2的移动距离和第三滑动件227-1、227-2的移动距离不同。

第一滑动件222-1、222-2、第二滑动件224及第三滑动件227-1、227-2各个的移动距离可影响曲柄固定模具、第一旋转模具、第二旋转模具及形状校正260中所包括的校正铸模的移动距离。即，各模具和模具下方的支架之间的高度可受到第一滑动件222-1、222-2、第二滑动件224及第三滑动件227-1、227-2各个的移动距离的影响。因此，控制部控制第一滑动件222-1、222-2、第二滑动件224及第三滑动件227-1、227-2各个的移动距离，从而可控制模具和支架之间的高度，并可校正扭曲工序和校正工序之间的高度差。

图6至图11为示出图2的曲轴制造装置中所包括的扭曲部的工作的图。

参照图6至图11，扭曲部可包括第一夹具244-1、244-2、第二夹具246-1、246-2以及与曲柄固定模具接合的第三夹具。第一夹具244-1、244-2可与第一旋转模具相接合，第二夹具246-1、246-2可与第二旋转模具相接合。

第一旋转模具、第二旋转模具及曲柄固定模具根据目标曲轴的形状，可具有不同的形状，并可从第一夹具244-1、244-2、第二夹具246-1、246-2及第三夹具拆卸。即，第一旋转模具、第二旋转模具及曲柄固定模具的内面可具有与曲轴的形状相对应的形状，第一旋转模具、第二旋转模具及曲柄固定模具的外面可具有可从第一夹具244-1、244-2、第二夹具246-1、246-2及第三夹具拆卸的形状。

第一夹具244-1、244-2可包括第一上部夹具244-1及第一下部夹具244-2，第一旋转模具可包括第一上部旋转模具及第一下部旋转模具。第一上部夹具244-1可与第一上部旋转模具相连接，第一下部夹具244-2可与第一下部旋转模具相连接。

第二夹具246-1、246-2可包括第二上部夹具246-1及第二下部夹具246-2，第二旋转模具可包括第二上部旋转模具及第二下部旋转模具。第二上部夹具246-1可与第二上部旋转模具相连接，第二下部夹具246-2可与第二下部旋转模具相连接。

第一滑动臂225-1可与第一上部夹具244-1相连接，第二滑动臂225-2可与第二上部夹具246-1相连接。

参照图6及图9，将曲柄原型置于第一下部旋转模具上，然后图4的第一滑动件222-1、222-2可下降。其结果是，第一上部夹具244-1及第一上部旋转模具可下降，第二上部夹具246-1及第二上部旋转模具可下降。

参照图7及图10，第一上部夹具244-1和第一下部夹具244-2可连接，第二上部夹具246-1和第二下部夹具246-2可连接。即，第一上部旋转模具和第一下部旋转模具可接合，第二上部旋转模具和第二下部旋转模具可接合。因此，第一旋转模具可围绕曲柄原型的一部分，第二旋转模具可围绕曲柄原型的另一部分。

第一旋转模具及第二旋转模具围绕曲柄原型之后，图4的第二滑动件224可下降。因此，与第二滑动件224相连接的第一滑动臂225-1及第二滑动臂225-2也能下降。

参照图8及图11，在第一滑动臂225-1下降的同时第一夹具244-1、244-2可沿顺时针方向旋转。同样地，在第二滑动臂225-2下降的同时第二夹具246-1、246-2可沿逆时针方向旋转。

由于第一旋转模具与第一夹具244-1、244-2一起旋转，因此曲柄原型的由第一旋转模具围绕的一部分可沿顺时针方向旋转。相反，由于第二旋转模具与第二夹具246-1、246-2一起旋转，因此曲柄原型的由第二旋转模具围绕的另一部分可沿逆时针方向旋转。

如此，图2的扭曲部240基于第一旋转模具及第二旋转模具沿彼此相反方向的旋转，可使曲柄原型扭曲。

以上，参照附图说明了根据本发明的实施例的曲轴制造装置，但上述说明是例示性的，在不脱离本发明的技术思想的范围内，本领域的普通技术人员可进行修改及变更。例如，上文说明了扭曲部包括第一夹具及第二夹具的情况，但扭曲部的种类并不局限于此。

【工业适用性】

本发明可多样地适用于需要曲轴的产品的制造。例如，本发明可适用于诸如汽车的包括内燃机的交通设施等。

上文，参照本发明的实施例进行了说明，但本领域的普通技术人员可理解在不脱离所附权利要求中所记载的本发明的精神和范围的情况下，能够对本发明进行各种修改和变更。

【附图标记的说明】

100、200：曲轴制造装置

120：动力供给部

140、240：扭曲部

142：曲柄固定模具

144、244-1、244-2：第一夹具

146、246-1、246-2：第二夹具

160、260：形状校正部

180：控制部

190：成型部