阅读说明：本技术 曲轴加工硬化的方法和装置 (Method and device for work hardening crankshafts ) 是由 A·里布 J·施米特 K·格林姆 于 2018-06-04 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种对曲轴(4)进行加工硬化的方法,所述曲轴包括连杆轴承轴颈(5)、主轴承轴颈(6)和曲柄臂(7),所述连杆轴承轴颈(5)和主轴承轴颈(6)设有油孔(31)。根据本发明,对油孔(31)之一的至少一个端部(30)和/或油孔(31)的至少一个圆柱形部分(38)进行加工硬化。(The invention relates to a method for work hardening a crankshaft (4) comprising connecting rod bearing journals (5), main bearing journals (6) and crank webs (7), the connecting rod bearing journals (5) and the main bearing journals (6) being provided with oil bores (31), according to the invention at least of the of the oil bores (31) and/or at least of the cylindrical portions (38) of the oil bores (31) are work hardened.)

曲轴加工硬化的方法和装置

技术领域

本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分所述的曲轴的加工硬化方法，所述曲轴具有连杆轴承轴颈、主轴承轴颈和曲柄臂。

本发明还涉及一种根据权利要求21的前序部分所述的用于曲轴的冲击硬化的装置。

本发明还涉及一种曲轴。

背景技术

由于内燃机的不断发展和性能的提高以及对这些内燃机的严格排放要求，因此现代发动机承受着越来越大的负荷。由于这个原因，汽车工业尤其对曲轴在强度方面提出了高要求，曲轴承受高负荷，且其对内燃机的功能是重要的。在此，就结构而言，经常要求曲轴重量轻且空间要求小。对于曲轴的设计，这意味着不应通过增大横截面(也就是说，通过曲轴的截面模量)，但尽可能通过局部内部压缩应力状态，来实现负载能力的提高。为此，现代曲轴是使用多种机械加工和热处理方法生产的，使得曲轴可以承受越来越高的发动机功率。

这些方法的例子是热处理，例如电磁感应和表面硬化的表面硬化方法、激光硬化或渗氮、以及应***化方法，例如深滚压、喷丸硬化或冲击硬化。这些是常见的，并且在大多数情况下是公认的方法，其适用于多种目的。

关于这些方法的示例，参考以下文件：EP 1 479 480 A1、EP 0 788 419 B1、EP 1612 290 A1、DE 10 2007 028 888 A1和EP 1 034 314 B1。

冲击硬化尤其是用于提高曲轴的疲劳强度，特别是弯曲疲劳强度和扭转疲劳强度的有利方法。疲劳强度的增加在此通过在冷加工中(优选通过特殊的冲击工具锤击)将冲击力引入到曲轴中，在横截面过渡和横截面变化的负载区域中实现。作为该过程的示例，参考DE 34 38 742C2和EP 1 716 260 B1。

为了防止在局部锤击期间不利地引入剪切应力，DE 34 38 742 C2提出，在施加压力脉冲作用时，不允许在脉冲施加体与工具表面之间相对于脉冲方向横向地发生相对运动。为此，在借助冲击工具引入内部压缩应力的过程中，进给运动应逐步进行。

作为该方法的进一步发展，EP 1 716 260 B1提出，曲轴在机械加工过程中连续旋转，其中，在借助冲击工具的冲击向待机械加工的曲轴段引入内部压缩应力期间，在冲击工具作用在曲轴上的时间内，曲轴的旋转运动停止。在此，选择冲击压力，使得通过冲击运动强制地停止曲轴的旋转运动。

然而，为此目的，在驱动设备内需要诸如变速器、离合器和/或弹簧系统之类的复杂部件，以防止驱动设备被“强制止动件”损坏。此外，曲轴的定时和内部压缩应力的引入必须在过程方面以可靠的方式同步。在此，确保坚固安装所需的机械部件既复杂又昂贵。

尽管通常对曲轴进行上述热处理和/或加工硬化处理，但是进一步的结构方面仍然可能导致困难，特别是在曲轴的扭转疲劳强度方面。为了在曲轴运行过程中供油，主轴承轴颈和连杆轴承轴颈均配有油孔。这些油孔会不利地影响曲轴的坚固性。因此，在安置油孔时，必须确保曲轴的承载能力不会降低到超过允许的程度。特别地，由于对曲轴的抗扭强度提出了很高的需求，因此设计者在油孔的尺寸标注、定位和/或对准方面受到限制。

发明内容

本发明解决的问题是提供一种用于曲轴的加工硬化的改进方法和一种用于曲轴的冲击硬化的装置，特别是出于增加曲轴的疲劳强度的目的。

对于所述方法，所述目的通过权利要求1中详细说明的特征来实现，对于所述装置，通过权利要求21中详细说明的特征来实现。

最后，本发明还基于提供一种尤其在疲劳强度方面得到改进的曲轴的目的。

关于曲轴，所述目的通过权利要求22详细说明的特征来实现。

下面描述的从属权利要求和特征涉及本发明的有利的实施形式和变体。

在根据本发明的用于曲轴的加工硬化的方法中，该曲轴具有连杆轴承轴颈、主轴承轴颈和曲柄臂，其中，连杆轴承轴颈和主轴承轴颈具有油孔，规定对油孔之一的至少一个油孔端部和/或油孔之一的至少一个圆柱形部分进行加工硬化。

为了简单起见，连杆轴承轴颈和主轴承轴颈在下文中有时也将仅称为“轴颈”。在此，表述“轴颈”既可以指连杆轴承轴颈和主轴承轴颈，也可以仅指连杆轴承轴颈或仅指主轴承轴颈。除非另有明确说明，否则所有三个变体在此处均由“轴颈”一词涵盖。

本发明特别优选地适合于增加例如长度为0.2至8m或更长的曲轴和/或直径为30至500mm或更大的主轴承轴颈和连杆轴承轴颈的疲劳强度。然而，本发明非常特别优选地适合于增加长度为1.5至8m或更长和/或直径为100至500mm或更大的主轴承轴颈和连杆轴承轴颈的大型曲轴的疲劳强度。

油孔端部可以是油孔的一部分，其从油孔的嘴部开始、或从到相关连杆轴承轴颈或主轴承轴颈的滚动表面的油孔过渡处开始，延伸到油孔中至一定深度。油孔的上部或油孔开向滚动表面的那部分由此可以称为油孔端部。油孔端部可以至少包括嘴部或轴颈的滚动表面的过渡。然而，油孔端部基本上也可以从油孔的嘴部延伸到油孔中至深度为50％，优选至深度为25％，特别优选至深度为10％，例如至深度为5％或2％。

在本发明的上下文中，油孔端部也可以在到滚动表面的过渡处仅构造过渡半径。油孔端部在到滚动表面的过渡处也可以构造过渡半径、和邻接的斜面或邻接的埋头孔。此外，油孔端部也可以仅构造油孔的斜面或埋头孔；因此，在本发明的定义的范围内，也可以将在到滚动表面的过渡处的可选存在的过渡半径分配给滚动表面。因此，油孔端部也可以从斜面或埋头孔开始延伸到油孔中至一定深度。

油孔的圆柱形部分可以是曲轴内的油孔的任何部分。油孔中的圆柱形部分的长度可以是任意的，并且也可以包围油孔的整个长度。特别地，它也可以是不形成油孔端部一部分的部分。在根据本发明的定义的范围内，油孔的圆柱形部分既不包括过渡半径也不包括斜面或埋头孔。

因此，在本发明的上下文中，可以分别或以任何组合方式对油孔的不同区域进行加工硬化：

-到轴颈的滚动表面的过渡处的过渡半径；和/或

-油孔的斜面或埋头孔；和/或

-任何深度的油孔的至少一个圆柱形部分或油孔的内侧面。

发明人已经认识到，至少一个油孔端部和/或可能一部分或整个油孔的加工硬化可以增加曲轴的坚固性。以这种方式，曲轴可能甚至可以更好地适应发动机的运行。特别地，在根据本发明的至少一个油孔端部的加工硬化的情况下，可以提高曲轴的扭转疲劳强度。

此外，发明人已经认识到，油孔内的至少一个圆柱形部分的加工硬化也可以增加曲轴的坚固性。在此特别有利的是，仅圆柱形部分，例如油孔的起始区域和/或中间区域被加工硬化，而不硬化油孔端部之一，特别是不硬化油孔的过渡半径或斜面/埋头孔。

此外，根据本发明，通过对油孔端部和/或油孔的圆柱形部分进行加工硬化，曲轴在油孔轮廓、油孔数量和/或油孔直径方面的规划和设计的可能性增加了，因为与现有技术中的常规油孔相比，曲轴的扭转强度受到较小不利影响。

在本发明的上下文中提到连杆轴承轴颈的油孔的情况下，除非明确排除，否则其基本上也可以是主轴承轴颈的油孔，反之亦然。其端部和/或圆柱形部分待加工硬化的油孔，可以基本存在于在曲轴的任何轴承点或滚动表面，例如也在曲轴的输入轴或输出轴。因此，表述“连杆轴承轴颈”和“主轴承轴颈”可由本领域技术人员重新解释。

取决于所使用的曲轴类型，可以规定多个、大多数或所有连接杆轴承轴颈具有油孔。相应地，取决于各曲轴类型，可以规定多个、大多数或所有主轴承轴颈具有油孔。

此外可以规定，轴颈(连杆轴承轴颈或主轴承轴颈)具有一个、两个或多个油孔。例如，在用于V型发动机的曲轴的情况下，通常在连杆轴承轴颈中设置两个沿曲轴的旋转轴线轴向偏移的油孔，以优选地附接两个连杆。相反，在用于直列式发动机的曲轴中，通常在多个连杆轴承轴颈中分别仅设置一个油孔。

油孔可以一直贯穿轴颈，也可以延伸穿过轴颈。也就是说，可以在轴颈的两侧上设置开口或嘴部，由此设置油孔端部(这尤其适用于主轴承轴颈)。但是，油孔也可以在轴颈内终止，从而例如形成为盲孔(这尤其适用于连杆轴承轴颈)。

在已经使用其他方法预先机械加工以提高其疲劳强度特性的曲轴的情况下，也可以应用或使用根据本发明的方法和根据本发明的装置。例如，因此也可以通过油孔端部和/或油孔的圆柱形部分的加工硬化来追溯地改善已经通过感应硬化的曲轴。同样可以通过油孔端部和/或油孔的圆柱形部分的加工硬化来改善未硬化的(软的)以及氮化的、氮碳共渗的或激光硬化的曲轴。

优选可以规定，首先借助已知的方法硬化曲轴的连杆轴承轴颈和/或主轴承轴颈的轴承点，然后加工硬化(优选冲击硬化)在连杆轴承轴颈和曲柄臂之间的过渡半径和/或在主轴承轴颈和曲轴的曲柄臂之间的过渡半径，然后，加工硬化油孔的一个、多个或所有油孔端部和/或曲轴的油孔的一个、多个或所有圆柱形部分。在加工硬化期间，特别是在冲击硬化期间的机械加工顺序可以是任意的，并且尤其也可以同时进行机械加工步骤。

在本发明的一种改进方案中，可以规定，对油孔端部或多个油孔端部和/或一个或多个圆柱形部分进行冲击硬化。

下面将基本上基于至少一个油孔端部的冲击硬化来描述本发明。然而，这不应被理解为限制性的。特别地，除了或独立于油孔端部的冲击硬化之外，还可能的是，油孔的至少一个圆柱形部分被冲击硬化。

基本上还可以提供其他加工硬化方法来硬化油孔端部和/或圆柱形部分，特别是冷轧、喷丸硬化和/或锤击。

但是，已经证明，特别是冲击硬化是一种有利的加工硬化方法，该方法可以在油孔端部和/或油孔的圆柱形部分的加工硬化方面以技术上有效的方式实施。

在一种改进方案中，可以规定，借助冲击工具的冲击头将冲击力引入油孔端部和/或圆柱形部分中。

冲击力的引入可以理解为，冲击工具的冲击头或冲击设备的所谓的“头部”冲击待硬化的曲轴区域(在当前情况下为油孔端或圆柱形部分的内壁)。在此，在期望的冲击位置上以定向方式进行冲击。通常，使用冲击活塞，该冲击活塞将强烈的冲动或脉冲(例如气动、液压和/或电动)传递到冲击头。

根据冲击力，可以在各冲击位置上形成冲击头的可见冲击压痕。在这种情况下，冲击压痕的深度以及所引入的内部压应力的质量或深度效应取决于所选择的冲击力。工具和过程参数优选与各自的曲轴精确地协调，并且在这里可能与油孔和/或轴承点或油孔端部开口进入的滚动表面精确地协调。

尤其可以规定，所有待硬化的油孔端部或油孔的圆柱形部分借助一个冲击工具或一个冲击设备相继进行冲击硬化。但是也可以规定，至少两个或多个油孔端部和/或油孔的圆柱形部分被同时冲击硬化，为此可以设置多个冲击设备、多个冲击工具和/或多个冲击头。通过同时机械加工多个油孔端部和/或圆柱形部分，可以提高加工速度。

在本发明的一个改进方案中，可以规定，连杆轴承轴颈和/或主轴承轴颈的多个(优选大部分，特别优选所有)油孔端部被加工硬化，特别是冲击硬化。

此外，可以规定，连杆轴承轴颈和/或主轴承轴颈的油孔的多个(优选大部分，特别是所有)圆柱形部分被加工硬化，特别是冲击硬化。

发明人已经认识到，尤其是偏心运行的轴颈或高负荷轴颈(也就是说特别是曲轴的连杆轴承轴颈)的油孔端部和/或油孔的圆柱形部分的加工硬化显著增加曲轴的坚固性。因此，可以非常特别优选地规定，连杆轴承轴颈的所有油孔端部和/或油孔的所有圆柱形部分均被加工硬化。如果合适的话，也可以省略主轴承轴颈的油孔端部和/或油孔的圆柱形部分的加工硬化，以提高根据本发明的方法的加工速度。加工硬化优选地借助冲击硬化来实现。

在本发明的一种改进方案中可以规定，油孔端部在到各轴颈的滚动表面的过渡处具有过渡半径，其中，对过渡半径进行加工硬化，优选进行冲击硬化。

特别是，如果曲轴的坚固性待提高，则油孔嘴部(也就是说过渡到各轴颈滚动表面的油孔端部的前部部分)的加工硬化，已被证明特别有效。通常，过渡处具有半径，即所谓的过渡半径。然而，也可以在油孔端部的嘴部的区域中设置任何期望的埋头孔，例如平坦的埋头孔或异型埋头孔，例如圆锥形埋头孔。有利的是，油孔端部在到滚动表面的过渡处的加工硬化(优选冲击硬化)与各轴颈的过渡处的具体设计无关。

也可以设置对油孔端部进行加工硬化，该油孔端部在没有埋头孔或过渡半径的情况下过渡到各轴颈的滚动表面中。

在一种改进方案中，也可以规定，油孔端部具有斜面，其中，对斜面进行冲击硬化。

取决于特定的应用，尤其可以规定，在到滚动表面的过渡处的过渡半径不被硬化，以避免在滚动表面的区域中由于冲击硬化而引入的冲击压痕，由此可以确保轴承的滚动。例如规定可以仅从斜面或埋头孔开始，或者从圆柱形部分开始进行硬化。

也可以规定，对油孔的斜面和圆柱形部分的至少一部分进行加工硬化(尤其是冲击硬化)，而非过渡半径。

在一种改进方案中，可以进一步规定，在油孔端部之一的冲击硬化期间，冲击头产生油孔端部的过渡半径或油孔端部的埋头孔。

可以规定，在油孔端部的冲击硬化的同时，首先通过冲击工具产生油孔的埋头孔或过渡半径，冲击头和/或冲击力的选择使得冲击头的相应压痕形成在在油孔嘴部。

在本发明的一个改进方案中，可以进一步规定，借助带有两个冲击头的冲击工具，同时对在同一轴颈中轴向偏移(沿曲轴的旋转轴线)地布置的两个油孔端部进行冲击硬化。

为此，特别可以规定，借助偏转单元将冲击活塞的脉冲优选地均匀地分配在两个冲击头之间。

如果在曲轴的一个轴颈中设置超过两个油孔端部，则可以相应地增加冲击工具的冲击头的数量。因此，优选的是，轴颈的所有油孔端部和/或油孔的圆柱形部分同时被冲击硬化。

替代地，也可以规定，在一个轴颈中形成的两个或多个油孔分别在每种情况下特别是借助仅具有一个冲击头的冲击工具被冲击硬化。

在本发明的一种改进方案中，可以规定，为了与油孔端部之一对准和/或在冲击硬化过程中，冲击工具借助至少一个支撑元件支撑在至少一个曲柄臂上。

为了获得最佳的可能结果，冲击工具优选可以与油孔端部或油孔嘴部精确对准。冲击力可以特别优选地沿着油孔的中心轴线引入。

相应的支撑元件可以帮助冲击工具的精确对准，该支撑元件优选地由弹性材料形成或具有弹性材料。弹性材料可以例如是塑料，尤其是软塑料或橡胶材料。支撑元件也可以由非弹性材料形成，例如黄铜或某些其他金属。

支撑元件优选地被设计成在两个曲柄臂之间引导冲击工具，该两个曲柄臂围绕分别待冲击硬化的轴颈。在此，支撑元件可以优选地布置在冲击工具的外侧上并且尺寸定为使得冲击工具可以***在两个曲柄臂之间并且由它们支撑。冲击工具与支撑元件的范围因此优选地在曲轴的轴向方向上对应于两个曲柄臂之间的间隔(在轴向方向上)，该两个曲柄臂围绕轴颈，该轴颈具有待冲击硬化的油孔。支撑元件可以是单部件或多部件的形式。

在本发明的一种优选的改进方案中，可以规定，用于冲击硬化的冲击头具有球形表面。

冲击头优选地可以是基本球形的形式，特别是在冲击头的前部区域或前端，其为了硬化的目的而冲击曲轴。然而，冲击头可以基本上具有任何期望的几何形状，并且也可以例如是椭圆形、半球形或平坦的形式。

然而，已经证明，冲击头的球形表面特别适合于油孔端部和/或油孔的圆柱形部分的冲击硬化，因为以此可以简化冲击工具的定心或对准。

在一种改进方案中，可以规定，用于冲击硬化的冲击头具有成形部分，该成形部分的形状适合于待硬化的过渡半径、和/或斜面、和/或油孔端部的轮廓/设计，尤其是在嘴部区域。

成形部分可以特别地对应于油孔端部的过渡半径的负形状。用于冲击硬化的冲击头可以基本上具有成形部分，该成形部分的形状适合于油孔端部的过渡到各轴颈的滚动表面的部分。

在一种改进方案中，可以进一步规定，为了对油孔端部进行冲击硬化，使用具有不同直径的冲击头，使得冲击头在冲击硬化期间穿透到油孔端部中的不同深度。

因此，例如在使用具有球形表面的冲击头的情况下，冲击头可以具有不同的球形直径。

可以规定，球形、半球形或部分球形的冲击头的直径大于油孔的直径，特别是比油孔的直径大1％，至少1％，优选至少2％，特别优选至少5％，例如至少10％、15％、20％或甚至至少50％。

在一种改进方案中，可以规定，使用转换设备来转换冲击头。

特别地，可以规定，具有弹匣的转换设备，以更换冲击头和/或冲击工具和/或冲击设备，以在针对相同油孔端部的两次冲击之间改变所使用的冲击头的直径。

用于更换冲击工具的冲击头的转换设备可以被设计为例如可旋转的滚筒。

在本发明的一种改进方案中，可以规定，为了使油孔端部加工硬化，将球形体推入穿过油孔的至少一部分。

这样，油孔的内壁，特别是在油孔端部的区域中，也可以被加工硬化。为了实现有效的加工硬化，如果球形体略大于油孔的直径，以实现导致加工硬化的所需变形，这是有利的。

球形体可以是冲击工具的冲击头。如果冲击工具被设计成使得其可以与冲击头一起穿透到油孔中，则基本上用于冲击硬化的冲击工具因此也可以用于油孔内壁的加工硬化。特别地，如果球形体在被推入油孔的同时被固定到冲击工具，则冲击工具沿着油孔的中心轴线的尽可能精确的对准是有利的。

被推入油孔部分后，将球形体优选再次从油孔除去，例如，再次从油孔拉出。

在一种改进方案中可以规定，将球形体以脉冲方式或均匀地推入油孔的至少一部分中。

球形体可以例如借助连续的脉冲(例如借助冲击设备的冲击活塞产生)被推入油孔中至更大的深度(并且可能再次被拉出)。然而，球形体也可以借助单次推动或猛推运动而被引入到油孔中至其最终深度(并可能再次被拉出)。

可以基于各曲轴类型的模拟和/或计算和/或一系列测试来确定油孔优选地被加工硬化的深度(或油孔端部的深度)。待硬化的油孔的至少一个圆柱形部分也可以基于各曲轴类型的模拟和/或计算和/或一系列测试来确定。

也可以规定，球形体在超出端部前的油孔范围被进一步推入油孔中，例如也被完全推入油孔中。

曲轴的油路与发动机缸体的油路的连接通常通过中心旋转的主轴承轴颈实现。从主轴承轴颈开始，将油分配到连杆轴承轴颈。为此，通常设置有将主轴承轴颈的油孔连接到连杆轴承轴颈的油孔的连接孔，以也向偏心运行的连杆轴承轴颈提供油。

在本发明的一种改进方案中，可以规定，球形体被推入到连杆轴承轴颈之一的油孔中并且从那里直接地或者通过连接孔传到邻接主轴承轴颈之一的油孔，其中，连接孔和/或主轴承轴颈的油孔的内径至少与球形体的外径一样大。

由于用于加工硬化的球形体必须优选地略大于油孔本身的直径，这带来了在加工硬化之后再次从油孔移除球形体的挑战。如果油孔一直贯穿轴颈，则球形体可能会在轴颈的后侧再次从油孔中被推出。如果油孔未延伸穿过轴颈，则可以规定，在加工硬化完成后，将球形体再次从相反方向拉出油孔，尽管这可能会导致问题。

发明人现在已经开发了方法，用该方法，球形体首先被推动穿过连杆轴承轴颈的油孔，直到它冲向对应的连接孔或邻接的主轴承轴颈的油孔。如果主轴承轴颈的连接孔或油孔的直径大于球形体，则可以通过邻接的主轴承轴颈由此再次移除球形体，因为球形体可以滚动通过连接孔或主轴承轴颈的油孔，并从主轴承轴颈的油孔嘴部掉出。

还可以规定，球形体在被推入油孔之后，以某种其他方式再次移除，例如通过在供油通道中建立的压力，例如通过气动或液压装置，由此球形体可以再次从油孔部分中被推出。

可以规定，球形体通过没有固定地连接或松散地连接到球形体的柱塞被推入油孔的部分中。

也可以规定，球形体首先固定地与柱塞连接并且仅在球形体被正在推入或已经完全推入油孔中时或之后才再次被释放。如上所述，球形体也可以是冲击工具的冲击头。在此，可以将冲击工具设计成使得可以释放或弹出冲击头。

在本发明的一种改进方案中，可以规定，将冲击工具与至少一个冲击头一起引入到油孔中，然后，为了使油孔端部和/或油孔的至少一个圆柱形部分被加工硬化，将至少一个冲击头径向地从冲击工具中推出并推向油孔的至少一个圆柱形部分的内壁和/或推向油孔端部的内壁。

因此，可以设置具有径向伸缩设计的冲击工具，或者设置具有可以以伸缩方式径向前进的冲击头的偏转工具。

以这种方式，有利的是可以对油孔内的任何部分(或任何多个部分)进行加工硬化，优选地进行冲击硬化。为此，为硬化油孔的目的，可以将冲击工具推入油孔中至期望的深度，随后将至少一个冲击头压靠在油孔的内壁上。

基本上要指出的是，在此部分中描述的冲击工具也可以用于过渡半径和/或斜面的加工硬化，优选冲击硬化，尽管为了更好地理解的目的，上文和下文描述的冲击工具仅针对圆柱形部分的机械加工。

尤其可以规定，至少一个冲击头相对于冲击工具的中心轴线或油孔的中心轴线正交地径向向外推。然而，至少一个冲击头可以相对于冲击工具或油孔的中心轴线以任何角度径向向外推。

为了在圆柱形部分的区域中尽可能完全和均匀地硬化油孔的内表面或内壁，可以规定，在硬化过程中使冲击工具在油孔中围绕油孔的中心轴线以连续、周期性或钟控方式旋转。可以进一步规定，在硬化过程中，冲击工具沿油孔的中心轴线以连续或周期性或钟控方式轴向地移动。

可以规定，使用两个、三个、四个、五个、六个或甚至更多个冲击头来硬化圆柱形部分。冲击头可以优选地围绕冲击工具的中心轴线均匀地布置，以从油孔的中心轴线开始均匀地硬化油孔的内壁。在使用超过一个冲击头的情况下，可以省略冲击工具在油孔中的旋转，或者可以减小旋转所需的角度范围。

可以设置至少一个支撑设备，以将冲击工具支撑在其内壁上的油孔内，特别是在仅使用一个冲击头的情况下。支撑设备可以由在上述支撑元件的上下文中描述的材料形成。

此外，可以设置多个轴向平面，在每种情况下在冲击工具中设置至少一个冲击头，例如两个、三个、四个、五个、六个或甚至更多个平面，以在相应长圆柱形部分的硬化期间增加处理速度，或部分或完全避免在硬化期间冲击工具的轴向运动。

可以规定，至少一个冲击头以连续的压力被压靠在内壁上，或者为了进行冲击硬化而以冲击作用被压靠在内壁上。

在一种改进方案中，可以设置，至少一个冲击头被液压、气动或机电地从冲击工具中推出。

机电实施例可以尤其使用将一个或多个电信号转换成机械运动或相应合适的物理变量的机电致动器来实现。

也可以设置液压、气动、电气和/或机械配置的任何组合。

在替代的改进方案中，可以规定，至少一个冲击头使用至少一个楔形件或至少一个滚珠螺杆传动件被机械地从冲击工具中径向推出。

例如可以设置滚珠滚柱轴，在其两侧上以冲击头的方式设置螺母，该螺母可以在滚珠滚柱轴上沿油孔的内壁的方向运动。特别地，可以设置锥形滚珠滚柱轴，其可以借助被轴向引入油孔的轴来驱动。

在本发明的一个实施例中，可以规定，为了油孔端部之一和/或油孔的圆柱形部分之一的冲击硬化，首先借助驱动设备使曲轴沿着旋转方向旋转到冲击位置，随后使用止动设备将曲轴止动在冲击位置，随后借助冲击工具将冲击力引入油孔端部和/或引入油孔的圆柱形部分。

以这种方式，即使不是完全防止，也可以基本上防止(寄生)剪切应力。此外，在未正确定向冲击工具的情况下，可以防止由于冲击而导致曲轴以不希望的方式旋转。

借助止动设备，可以以特别定向方式将冲击力引入到期望的区域中。这是可能的，因为在冲击工具冲击时，曲轴不能以不希望的方式沿旋转方向或逆着旋转方向旋转。

借助止动设备，尤其可以确保高精度的加工或冲击硬化。冲击位置以及冲击间距可以以非常特别定向方式实现并且具有小的公差。

止动设备可以是这样的设备：该设备以形锁合和/或非形锁合方式来止动曲轴，或者为此目的而接合到传动机构或装置中。优选设置非形锁合的止动装置，其中，选择止动力，使得在冲击力引入期间曲轴的旋转被阻止或至少被抑制。

止动设备可以是液压、气动和/或电气动操作的止动设备。

止动设备优选具有一个或多个刹车片，例如两个刹车片、三个刹车片、四个刹车片或更多个刹车片。

止动设备优选地附接到工件驱动单元。例如，止动设备可以布置在工件驱动设备的爪式卡盘或夹紧法兰、紧固法兰或面板上，或者直接布置在电动机或驱动器上。

特别是在冲击硬化倾斜延伸的油孔的情况下，为了防止在倾斜冲击油孔时曲轴旋转，使用止动设备可能是有利的。

从轴颈的各滚动表面开始，油孔通常垂直穿过轴颈或朝相应轴颈的中心轴线延伸。但是，油孔也可以倾斜地穿过相应的轴颈，例如，如果将连杆轴承轴颈的油孔连接到主轴承轴颈的油孔而没有附加的连接孔。

优选地，根据本发明的方法用于垂直延伸的油孔的加工硬化(特别是用于冲压硬化)。但是，本发明也可以用于倾斜延伸的油孔的硬化，其中，冲击工具则可以优选同样垂直作用于油孔端部。然而，在这种情况下或基本上也可以使冲击工具倾斜地偏向。冲击工具的中心轴线优选相对于待硬化的油孔的中心轴线同轴对准，以便引入的冲击力也沿油孔的中心轴线延伸。

为此，可能需要使用辅助工具，以防止冲击工具滑动或弯曲。

在本发明的一个实施例中，可以规定，为了驱动设备的运行，使用闭环位置控制器，以将曲轴旋转进入冲击位置，其中，曲轴优选以步进或钟控方式旋转。

通过闭环位置控制器，可以由此实现曲轴的点对点运动。例如，可以使用开环位置控制器，以使曲轴以步进或钟控的方式从一个冲击位置旋转到下一冲击位置。在最简单的情况下，可以为此目的设置开环PTP控制器或点控制器。

驱动设备可以包括马达，尤其是电动机。电动机基本上可以是任何电动机，例如三相电动机(尤其是三相异步机器)、AC电动机、DC电动机或通用电动机。

可以优选使用步进电动机。

也可以设置两件式驱动设备，在这种情况下，例如在曲轴的每个端部上设置电动机，也就是说，曲轴的同步驱动或双向驱动。

在本发明的一个实施例中，可以规定，驱动设备的控制器和制动设备的控制器彼此同步，使得制动设备仅在曲轴在冲击位置静止时才止动曲轴。

在相应的设计中，例如在基于非形锁合的设计中，止动设备基本上也可以用于止动曲轴的旋转运动。但是特别优选的是，将止动设备仅用于将曲轴止动在冲击位置中，由此，曲轴的动力或旋转仅受驱动设备的影响。也就是说，导致曲轴加速(或导致制动)的扭矩优选地应由驱动设备唯一地引入。例如，驱动设备的控制器(例如闭环位置控制器)和/或制动设备的控制器可以特别简单地构造。因此，通过相应的时间管理，仅使驱动设备和止动设备作用在曲轴上的时间点同步就足够了。因此，驱动设备和止动设备优选不同时作用在曲轴上。

在本发明的一个实施例中，此外，可以规定，使止动设备的控制器和至少一个冲击工具的控制器彼此同步，使得仅当曲轴已被止动在冲击位置时，至少一个冲击工具将冲击力引入曲轴的至少一个油孔端部和/或油孔的圆柱形部分。

以此方式可以完全防止不希望的剪切应力。

也可以执行驱动设备、止动设备和/或至少一个冲击工具的控制器的同步，使得各个部件作用在曲轴上的时间点或时间范围至少部分重叠。以这种方式可以实现整个方法的更快的定时。

在本发明的一种实施例中，可以规定，驱动设备设计为直接驱动器。

优选地设置一种没有离合器的驱动设备。

在当前情况下，直接驱动器理解为意指这样的驱动器：马达(优选电动机)和驱动轴连接或直接耦接或不具有传动比。特别地，可以省略变速器。

当使用根据本发明的方法时，也优选能够省略离合器，特别是滑动离合器。例如在根据EP 1 716 260B1的方法中提供了一种滑动离合器，该滑动离合器尤其用于保护部件，以在冲击头冲击导致曲轴强制停止时驱动设备或装置不被损坏。在这里描述的方法的情况下，排除了这种损坏，从而可以使滑动离合器变得不必要。

以这种方式，驱动设备的构造非常特别简单并且因此是经济的。

在本发明的一个实施例中，可以特别规定，止动设备和驱动设备彼此单独布置。

止动设备优选不被设计为驱动设备内的制动件，而例如对于闭环位置控制可能需要这样。通常，在包括电动机并借助闭环位置控制器执行点对点操作的驱动设备中，由于转矩是通过闭环电压和/或电动机的电流控制产生的，因此在任何情况下都不会设置止动件。然而，如果驱动设备包括常规的制动设备，则可以规定，除此以外，还设置根据本发明的止动设备，并且该止动设备被设计为独立于此的组件。

止动设备基本上也可以单独布置在驱动设备内。在这种情况下，这些也优选地是相互独立的部件，它们在空间上是单独的和/或在功能上是独立的。

在非优选的替代变体中，可以使用驱动设备的制动设备。为此目的，必须适当地设计所述制动设备，以在冲击力的引入期间曲轴不旋转。

在本发明的一个实施例中，可以进一步规定，止动设备通过止动设备止动可旋转的紧固设备(优选紧固设备的紧固法兰或夹紧法兰，曲轴固定至该法兰或紧固设备)而间接地止动曲轴。

代替紧固法兰或者除了固定法兰之外，紧固设备还可以包括面板或一些其他夹紧装置。

特别地，可以设置具有多个夹紧爪的面板，例如两个、三个、四个、五个、六个或更多个夹紧爪。以此，可以固定具有不同直径的曲轴类型。

为了加曲轴工，曲轴通常通过紧固设备可旋转地固定在驱动轴上。

为了将曲轴止动在其冲击位置，止动设备可以基本上接合在机械地耦接至驱动设备或曲轴的任何期望位置。例如，止动设备可以接合在曲轴自身上，可以接合在驱动设备内(例如在驱动轴上)，可以接合在驱动设备外(例如在驱动轴上)，或者可以特别优选地接合在紧固设备上，特别是在紧固法兰上或面板上或在一些其他夹紧装置上。

在一个实施例中，尤其可以规定，止动设备在外周区域内接合在紧固设备上或紧固法兰上或面板上或在夹紧法兰上。

由于止动设备接合在板或轴的外周区域中，必须施加或需要的止动力可以更低。取决于制动设备相对于驱动轴的旋转轴线的径向位置，相应地，阻止扭矩所需的力越小，到旋转轴的径向间距越大。在此特别有利的是，止动设备仅在曲轴已经在冲击位置静止时才接合。

止动设备基本上也可以接合在装置内的多个位置上。例如可以设置，止动设备分别在曲轴的两端部区域中的一个合适位置上接合，例如接合在位于该处的紧固法兰上。

还可以设置尾座形式的支撑件，以在远离驱动设置的端部可旋转地支撑或固定曲轴。

然后，止动设备可以例如接合在驱动设备或驱动轴的区域中和/或在支撑件的区域中。在这种情况下，同样优选的是，如所描述的那样，止动设备接合在紧固设备上，优选接合在紧固法兰上。

在本发明的一个实施例中，可以规定，制动设备被设计成防止曲轴逆着和/或沿曲轴的旋转方向旋转。

由冲击活塞实施的以产生冲击力的冲击压力可以取决于操作模式，总计为10和300bar之间，优选为30和180bar之间，特别优选为50和130bar之间。

待机械加工的曲轴段或过渡半径区域中的温度应优选不高于65℃；优选在12℃至25℃之间的值。

在根据本发明的用于曲轴的加工硬化的方法中，除了对油孔的至少一个油孔端部和/或至少一个圆柱形部分进行加工硬化之外，还可以规定，在硬化油孔的至少一个油孔端部和/或至少一个圆柱形部分之前、之后或同时，冲击硬化曲轴的过渡半径，特别是连杆轴承轴颈和曲柄臂之间的过渡半径和/或主轴承轴颈和曲轴的曲柄臂之间的过渡半径。

除非已经在技术上排除，否则还可以提供上面关于油孔端部或圆柱形部分的冲击硬化所描述的特征和方法步骤，以用于冲击硬化连杆轴承轴颈和曲柄臂之间和/或主轴承轴颈和曲柄臂之间的过渡半径。

在本发明的一种实施例中，关于连接杆轴承轴颈和曲柄臂之间和/或主轴承轴颈和曲柄臂之间的过渡半径的冲击硬化，至少一个冲击工具可以周期性地(优选以定时和/或0.5Hz至30Hz的冲击频率，特别优选以0.5Hz至5Hz的定时，以及非常特别优选以或0.5Hz至3Hz的定时)进行冲击运动或引入冲击力。

不言而喻，也可以设置其他定时，例如也可以为在0.1Hz和50Hz之间的冲击频率，但是上述值非常特别合适。

曲轴通常在横截面的所有过渡处或变化处都具有过渡半径。这尤其适用于轴承轴颈和曲柄臂之间的横截面变化。然而，过渡半径也可以设置用于横截面的任何其他变化，特别是用于曲轴端部部分的横截面变化，尤其是在到法兰、盘或轴等处的过渡处。因此，待提高疲劳强度的曲轴的半径不需要必然存在于连杆轴承轴颈与曲柄臂或主轴承轴颈与曲柄臂之间，而是可以布置在曲轴的任何位置。术语“连杆轴承轴颈”、“主轴承轴颈”、“法兰”、“轴颈”和/或“曲柄臂”可以由本领域技术人员相应地重新解释。

曲轴可以具有各种类型的过渡半径，例如圆角，例如呈篮拱形，或者也可以是底切半径或具有多个过渡的半径。过渡半径可以例如切线地过渡到主轴承和连杆轴承轴颈的轴承轴颈点或滚动表面。

这都适用于到法兰、轴颈的过渡和横截面的其他几何变化–切向半径和底切半径。

在一个实施例中，可以规定，执行连杆轴承轴颈和曲柄臂之间和/或主轴承轴颈和曲柄臂之间的过渡半径的冲击硬化，使得冲击工具的冲击头的冲击压痕沿着各过渡半径以限定的方式重叠，该过渡半径以环形环绕的方式围绕连杆轴承轴颈或主轴承轴颈延伸。

特别地，如果冲击头沿着曲轴的以环形环绕的方式围绕轴颈的各过渡半径的冲击压痕旨在重叠，也就是说，如果冲击位置紧密地间隔开，则有必要将冲击力以高度精确和定向的方式引入。如果没有上述的止动设备，这是困难的，因为在冲击力的引入期间，如果冲击头穿透到前次冲击的冲击压痕中，曲轴将至少部分地从一个冲击位置旋转回到前一冲击位置。因为已经发现，借助重叠的冲击压痕或紧密布置并精确限定的冲击位置可以特别有效地提高疲劳强度或弯曲疲劳强度和扭转疲劳强度，所以使用止动设置并结合引入紧密定位和/或精确的冲击间距(尤其是使冲击压痕重叠或相交)特别有利。

本发明还涉及一种用于曲轴的冲击硬化的装置，其中，所述曲轴具有连杆轴承轴颈、主轴承轴颈和曲柄臂，并且其中，所述连杆轴承轴颈和主轴承轴颈具有油孔。

根据本发明，关于装置，规定借助冲击工具的冲击头将冲击力至少引入到油孔之一的油孔端部和/或到油孔之一的至少一个圆柱形部分。

不言而喻，已经结合根据本发明的方法描述的特征对于根据本发明的装置也可以有利地实现，反之亦然。此外，已经结合根据本发明的方法提及的优点也可以理解为与根据本发明的装置有关，反之亦然。

在该装置的一个实施例中，可以进一步设置驱动设备，以将曲轴旋转到冲击位置。此外，可以设置止动设备以便将曲轴止动在冲击位置，其中，此外，设置至少一个冲击工具，以在冲击位置将冲击力引入至少一个油孔端部和/或引入至少一个圆柱形部分。

该设备还可以被设计成将冲击力也引入到连杆轴承轴颈和曲柄臂之间的过渡半径和/或主轴承轴颈和曲轴的曲柄臂之间的过渡半径，和/或到法兰、轴颈的过渡处以及曲轴横截面中的其他几何变化–切向半径和底切半径，等等。

可以设置开环和/或闭环控制设备，其包括止动设备、驱动设备和/或至少一个冲击工具的控制器。

开环和/或闭环控制设备可以设计为微处理器。

代替微处理器，也可以设置用于实现开环和/或闭环控制设备的任何其他设备，例如，电路板上的离散电子部件的一个或多个布置，可编程逻辑控制器(PLC)，专用集成电路(ASIC)或某些其他可编程电路(例如也可以为现场可编程门阵列(FPGA)、可编程逻辑布置(PLA))和/或市售计算机。

本发明还涉及具有程序代码的计算机程序，当在开环和/或闭环控制设备上，特别是在微处理器上执行该程序时，该程序用于执行上述方法。

根据本发明的设备的一些部件在结构上可以基本上对应于根据EP 1 716 260 B1的装置，因此，EP 1 716 260 B1的公开内容整体上是通过引用结合到本公开中。

本发明还涉及一种根据上述方法生产的曲轴。

根据本发明的曲轴与常规曲轴的不同之处特别在于，其油孔端部和/或油孔的圆柱形部分已经被加工硬化，优选地被冲击硬化。

此外，如果连杆轴承轴颈和曲柄臂之间的过渡半径和/或主轴承轴颈和曲轴的曲柄臂之间的过渡半径已经被冲击硬化，这可能会引起曲轴的特性硬化，尤其是在如果使用止动设备且冲击间隔以及由此各冲击的冲击压痕重叠的情况。

附图说明

下面将基于附图更详细地描述本发明的示例性实施例。

附图分别示出了优选的示例性实施例，在附图中彼此结合地示出了本发明的各个特征。示例性实施例的特征也可以与同一示例性实施例的其他特征分开实现，并且本领域技术人员可以相应地容易地将其与其他示例性实施例的特征相结合，以形成进一步的有意义的组合和子组合。

在附图中，功能相同的元件由相同的附图标记表示。

在附图中，每种情况示意性地：

图1示出了根据本发明的用于执行第一实施例中的方法的装置的整体图；

图2示出了根据本发明的方法的示例性流程图；

图3示出了根据本发明的用于实施第二实施例中的方法的装置的一部分的透视图；

图4根据图1中的细节“A”，以放大图示出了具有冲击工具和具有球形表面的冲击头的冲击设备；

图5a示出了在直延伸油孔硬化期间的具有冲击工具的冲击设备，该冲击工具具有两个冲击头，每个冲击头都具有球形表面；

图5b示出了在倾斜延伸的油孔硬化期间的图5a的冲击设备；

图6示出了曲轴的细节，该曲轴具有示例性的油孔，并且在连杆轴承轴颈的垂直延伸的油孔与主轴承轴颈的垂直延伸的油孔之间具有连接孔；

图7示出了示例性的油孔的油孔端部以及使用不同尺寸的冲击头的冲击硬化的图示；

图8是使用具有成形部分的冲击头进行冲击硬化的例子；

图9示出了使用冲击头进行冲击硬化的示例，其中，通过冲击头将过渡半径或埋头孔同时引入到油孔端部中；

图10示出了在进一步的实施例中的用于倾斜延伸的油孔的硬化的倾斜偏向的冲击工具；

图11以截面图示出了具有过渡半径、斜面和圆柱形部分的油孔；

图12示出了用于对油孔的圆柱形部分进行加工硬化的气动/液压或机电冲击工具；

图13示出了用于对油孔的圆柱形部分进行加工硬化的气动/液压或机电冲击工具，其中，冲击头布置在多个高度平面中；和

图14示出了冲击工具，其用于借助楔形件和多个冲击头对油孔的圆柱形部分进行加工硬化。

具体实施方式

在图1的总体视图中示出的装置在结构上基本上与根据DE 34 38 742C2和EP 1716 260B1的具有冲击设备1的装置相对应，因此下面将仅详细讨论重要部件和与现有技术有关的区别。

在示例性实施例中，将基于冲击硬化过程来说明根据本发明的用于加工硬化的方法。然而，这不应被理解为限制性的。根据本发明的方法还可以使用其他一些加工硬化过程来实现。

该装置具有机床2和驱动设备3。驱动设备3用于使曲轴4沿着旋转方向移动或旋转到冲击位置。

曲轴4具有连杆轴承轴颈5和主轴承轴颈6，在每种情况下在连杆轴承轴颈和主轴承轴颈之间布置有曲柄臂7。过渡半径8(见图4至6)形成在连杆轴承轴颈5和曲柄臂7之间以及主轴承轴颈6和曲柄臂7之间、或大致在曲轴4的横截面的过渡处之间。

在曲轴4的朝向驱动设备3的那一侧上设有紧固设备9，该紧固设备具有一个夹紧盘或一个紧固法兰10。在曲轴4的远离驱动设备3的那一侧上，优选地以尾座的方式设有支撑件11，该支撑件具有另外的紧固设备9，用于可旋转地接收或可旋转地固定曲轴4。可选地或除了支撑件11之外，还可以设有靠背，该靠背被定位在旋转对称的位置。

根据本发明的一个实施例，设有止动设备12，该止动设备接合在紧固设备9的外圆周的区域中。基本上，止动设备12可以布置在装置内的任何期望位置，以向驱动设备3的输出轴或向输入轴13施加止动力，在当前情况下，该输入轴与固定设备9的所述输出轴相同，从而向曲轴4施加止动力。止动设备12也可以在装置的多个位置上接合。举例来说，用虚线示出了在支撑件11的区域中与紧固设备9接合的止动设备12的第二部分。

制动装置12是基于例如非形止动动作，其仅使用示意性示出的刹车片设置14。

图1所示的冲击设备1是用于对油孔31(见图4至图10)的至少一个油孔端部30(特别是见图7至图9)和/或油孔31的至少一个圆柱形部分38(见图11)进行冲击硬化的冲击设备1。然而，所示的冲击设备1也可以设计用于冲击硬化在连杆轴承轴颈5和曲柄臂7之间的至少一个过渡半径8和/或在主轴承轴颈6和曲轴4的曲柄臂7之间的至少一个过渡半径8。也可以设有多个冲击设备1，其中至少一个冲击设备1设计用于硬化油孔端部30和/或圆柱形部分38，并且至少一个另外的冲击设备设计用于硬化连杆轴承轴颈5和曲柄臂7之间和/或主轴承轴颈6和曲柄臂7之间的过渡半径8。

对于本发明的功能原理，止动设备12基本上不是必需的，而是可能是有利的，例如，对于倾斜延伸的油孔31的冲击硬化，为防止在引入冲击力期间曲轴4旋转。

图1还示出了移位和调节设备15，其被设置用于使冲击设备(举例说明)沿曲轴的纵向轴线移动，以将冲击设备1相应地定位在其油孔或油孔端部要进行冲击硬化的连杆轴承轴颈5或主轴承轴颈6。

图2示出了用于示例性方法的示例性流程图，该方法可以由四个步骤(旋转、制动、冲击、释放)组成。在当前情况下，制动和释放的方法步骤是可选的，但是是有利的。

为了优选地包括电动机的驱动设备3的运行，可以使用闭环位置控制，以将曲轴4旋转到相应的冲击位置，其中，曲轴4优选以步进或钟控方式旋转。

在曲轴4通过驱动设备3旋转到冲击位置之后，曲轴4首先通过可选的止动设备12止动在冲击位置中。

随后，借助至少一个冲击工具16(见图4、图5a/5b和图10)，将冲击力引入到曲轴4的油孔31的至少一个油孔端部30和/或到曲轴4的油孔31的至少一个圆柱形部分38。另外，也可以借助相同的或至少一个(进一步的)冲击工具将冲击力引入曲轴4的至少一个过渡半径8。

优选地，驱动设备3的控制器和止动设备12的控制器彼此同步，使得止动设备12仅在曲轴4在冲击位置静止时才止动曲轴4。

此外，还可以使止动设备12的控制器和至少一个冲击工具16(或至少一个冲击设备1)同步，使得仅当曲轴4已止动在冲击位置时，至少一个冲击工具16将冲击力引入到油孔端部30或到曲轴4的圆柱形部分38中。随后再次解除曲轴4的止动。

随后，对于相同的油孔端部30或相同的油孔31，可以根据需要多次重复该方法，例如也可以通过稍微改变冲击位置和/或冲击角度来重复该方法。

在以期望的方式对油孔端部30和/或圆柱形部分38进行冲击硬化之后，可以将冲击工具16或整个冲击设备1移动到(相同或另一个油孔31的)下一个待硬化的油孔端部30和/或下一个待硬化的圆柱形部分38，此后可以重复包括“旋转”、“止动”(可选)、“冲击”和“释放”(可选)步骤的方法。

类似地，可以设置用于在连杆轴承轴颈5与曲柄臂7之间和/或在主轴承轴颈6与曲柄臂7之间的过渡半径8的冲击硬化的控制器或顺序。也可以设置公共控制器。

至少一个冲击工具16或至少一个冲击设备1可以周期性地(例如以定时和/或0.1Hz至50Hz的冲击频率，优选地以定时和/或0.3Hz至10Hz的冲击频率，特别优选以定时和/或0.5Hz至5Hz的冲击频率，非常特别优选以定时和/或0.5Hz至3Hz的冲击频率)引入冲击运动或冲击力。此处可以规定，以所述冲击频率将多次(至少两次)冲击引入油孔31，或者，在硬化连杆轴承轴颈5和曲柄臂7之间的过渡半径8或主轴承轴颈6和曲柄臂7之间的过渡半径8的情况下，冲击位置按所述的定时改变，之后在每种情况下执行一次或多次冲击。

开环和/或闭环控制设备29，优选地包括微处理器，可以设置为执行该方法。开环和/或闭环控制设备29还可以例如包括或实现和/或同步驱动设备3、止动设备12和/或至少一个冲击工具16的控制器。

特别地，可以设置具有程序代码的计算机程序，以当在开环和/或闭环控制设备29上(特别是在微处理器上)执行程序时执行根据本发明的方法。

图3以透视图示出了用于执行根据本发明的方法的另一装置的细节，但是没有冲击设备。在此，图3的装置与图1的装置基本上相同，为此，以下仅提及重要区别。

再次设置驱动设备3。此外，在图3的实施例中，在驱动设备3内还布置有可选的止动设备(不可见)。尽管优选如图1所示布置止动设备，因此，止动设备也可以容纳在驱动设备3内。然而，在此规定，止动设备可以与驱动设备3分开启动。在图3中，制动设备不是驱动设备3的组成部分。驱动设备3可以附加地具有专用的制动设备。

此外，设置了紧固设备9，其具有紧固法兰10和固定于紧固法兰的有用于固定曲轴4的夹爪的面板。具有紧固设备9的夹爪的面板可调节地布置在对准器17上的紧固法兰10上，由此曲轴4的纵轴线C_KW可相对于驱动轴13的旋转轴线C移位。

图3的曲轴4具有与图1的曲轴4偏离的构造，而基本上同样包括连杆轴承轴颈5、主轴承轴颈6和曲柄臂7。

在图3中(也在图1中)，可以在曲轴4的远离驱动设备3的那一端设置进一步的紧固设备9，尽管也可以省略所述进一步的紧固设备。

在图4中通过示例更详细地示出了图1的冲击设备1。用于冲击硬化的方法基本上可以使用任何冲击设备1来实现。然而，下面描述的冲击设备1是特别合适的。它具有主体18，该主体可以设有与待机械加工的曲轴段的半径相对应的棱柱形支座，并且优选地具有引导件19，该引导件引导冲击工具16，并为冲击工具提供围绕偏转单元20的支撑角的相应自由度，这有利于适应曲轴4的尺寸条件。作为冲击头21的球布置在冲击工具16的前端部，也就是说，冲击头21具有用于冲击硬化的球形表面。中间部件22在冲击活塞23和偏转单元20之间产生连接，其将冲击能量传递给冲击工具16。中间部件22也可以省略。

为了提高冲击的有效性，可以借助弹簧，借助带有夹紧螺母的可调节的夹紧螺栓将夹紧棱镜24固定在轴颈5远离主体18的那侧(在此未详细示出)。其他结构解决方案在这里也是可能的。

借助将多个冲击设备1在待机械加工的曲轴4的长度上布置，根据需要，可以同时机械加工曲轴4的几个至所有区段或油孔31。

在图4所示的曲轴4中，在连杆轴承轴颈5中用虚线示出了油孔31，该油孔在连杆轴承轴颈5中居中且垂直地延伸，并大致终止在连杆轴承轴颈5的中间。设置连接孔32，其用于通过邻接的主轴承轴颈6连接至发动机缸体的油路。连接孔32通向主轴承轴颈6的油孔(图4中未示出)。在示例性实施例中，冲击设备1和冲击工具16对准，使得油孔31的油孔端部30可以被冲击硬化。为此目的，借助冲击工具16的冲击头21将冲击力引入到油孔端部30。

为了使冲击工具16与油孔端部30对准，冲击设备1的主体18由两个支撑元件33(或多部件的或环绕的支撑元件)支撑在曲柄臂7上，曲柄臂邻接连杆轴承轴颈5。支撑元件33还可用于确保冲击工具16在油孔端部30的冲击硬化期间不会弯曲或滑动。

基本上可以对连杆轴承轴颈5和/或主轴承轴颈6的多个(优选大部分，特别优选所有)油孔端部30进行加工硬化或冲击硬化。优选对所有连杆轴承轴颈5所有油孔端部30进行冲击硬化。

图5a/5b示出了进一步的冲击设备1，其具有冲击工具16，在冲击工具16上布置有两个冲击头21，以硬化在同一轴颈5、6沿曲轴4的旋转主轴线C_KW或旋转轴线C轴向偏移地布置的两个油孔端部30。

在此，图5a/5b的冲击设备1基本上具有与图4的冲击设备1类似的构造，并且同样仅示意性地示出。图5a/5b的冲击设备1同样具有偏转单元20，以经由中间部分22在冲击头21之间分配由冲击活塞23产生的冲击力。同时，偏转单元20可以用于使冲击工具16与油孔端部30最佳地对准。为了支撑，可以再次设置一个或多个支撑元件33或环绕的支撑元件，在当前情况下，其布置在在冲击工具16和相应的曲柄臂7之间。

冲击设备1基本上可以用于直延伸油孔31(见图5a)的冲击硬化或用于倾斜延伸油孔31(见图5b)的冲击硬化。如果仅要硬化一个轴颈5、6中的一个冲击工具16和/或一个冲击头21和/或一个油孔31，这显然也适用。

也可以规定，对于油孔31或油孔端部30的加工硬化，球形体34被推入穿过油孔31的至少一部分。这在图6中示意性地示出。

在此，也可以规定，球形体34被以脉冲方式或均匀地推入到油孔31的至少一部分中。球形体34也可以是如已经描述的冲击头21。球形体34优选在油孔31的内壁硬化之后再次从油孔31移除。

图6示出了曲轴4的示例性细节，曲轴4在连杆轴承轴颈5和主轴承轴颈6中分别具有一个油孔31。在所示的两个油孔31之间形成有连接孔32。在曲轴4的随后运行期间，可以规定，使用密封装置35将在曲柄臂7的连接孔32的嘴部封闭，以封闭油路。作为对此的替代，一个或两个油孔31也可以倾斜地彼此汇聚。

如以上已经陈述的，可以规定，连杆轴承轴颈5的油孔31的油孔端部30、或连杆轴承轴颈5的整个油孔31或油孔31的内部或内壁上的任何圆柱形部分38，借助将球形体34推入穿过油孔31中而进行硬化。为此，球形体34的直径略大于油孔31的直径。

如果由于该应用而需要或有利的是将球形体34推入到油孔31中的深度使得球形体34不再能够被冲击工具16拉回或拉出，或者认为拉出是不利的，可以规定，球形体34从连杆轴承轴颈5的油孔31直接地或者通过连接孔32传到邻接的主轴承轴颈的油孔31，其中主轴承轴颈6的连接孔32和/或油孔31的内径至少与球形体34的外径一样大。

因此，一旦将球形体34推入油孔31中的深度使得球形体34到达连接孔32，该连接孔32的直径大于球形体34和连杆轴承轴颈5的油孔31的直径，球形体34可以穿过连接孔32传到(例如滚动)主轴承轴颈6的油孔31，如果主轴承轴颈6的油孔31的直径也大于球形体34，则可以从此处再次从曲轴4上取下球形体。

图7示出了油孔端部30的放大示意图。在到相应的轴颈5、6的滚动表面36的过渡处，油孔端部30具有经冲击硬化的过渡半径R。代替过渡半径R，在到滚动表面36的过渡处的油孔端部30也可以具有任何期望的埋头孔。但是，油孔端部30也可以设置不具有过渡半径R或埋头孔。如图11所示，也可以设置，油孔端部30具有过渡半径R和斜面39。

油孔31的油孔端部30也在图7中示出。油孔端部30可以基本上仅包括油孔31的嘴部，也就是说，例如过渡半径R和/或斜面39(请参见图8和图11)。但是也可以规定，待加工硬化的油孔端部30伸入油孔31中至深度T。该深度T可以通过各曲轴类型的模拟、计算和/或一系列试验来确定。

可以规定，为了对油孔端部30进行冲击硬化，使用具有不同直径的冲击头21，使得冲击头21在冲击期间以不同的深度穿透到油孔端部30中。

例如，可以设置转换设备37(仅示意性地示出)，目的是选择和/或转换冲击头21。在图7的示例性实施例中，在这方面表明，转换装置37更换冲击工具16以转换冲击头21。然而，也可以规定，转换装置37直接转换冲击头21或转换整个冲击设备1。

在图7中还示出了冲击头21，该冲击头作为球形体34可以被推入穿过油孔31。为此，冲击工具16可以例如被设计为在推入过程之后或期间弹出冲击头21或球形体34。油孔31的内壁优选地被加工硬化，至深度至少为T或至油孔端部30的程度。为了对油孔31的内壁进行加工硬化，选择球形体34的直径为大于或等于油孔31的直径D。

最后，图8示出了进一步的油孔端部30，其仅包括油孔31的过渡半径R。为了进行冲击硬化，使用了具有成形部分的冲击头21，该成形部分的形状适应于油孔端部30的待硬化的过渡半径R。

作为冲击硬化的结果，也可以首先借助赋予形状的冲击工具16或相应的冲击头21产生埋头孔或斜面39和/或油孔端部30的过渡半径R。借助冲击头21的这种塑性变形在图9中示出，其中，示出了圆形或对称的冲击头21，然而，它也可以是非对称的冲击头21(任何球形帽)。通过选择相应的冲击头21，例如也可以选择具有成形部分的冲击头21，可以产生任何期望的埋头孔。

最后，图10示出了进一步的冲击设备1，其仅配备有一个冲击工具16。在所示的示例性实施例中，冲击设备1不是正交的而是相对于曲轴4的中心轴线或旋转主轴线C_KW倾斜地偏向，特别是使得冲击工具16的中心轴线或纵向轴线L_S相对于油孔31的中心轴线同轴对准，以沿油孔31的中心轴线引入冲击力。

为了说明术语，图11示出了在曲轴4的轴颈5、6内的进一步的油孔31。图11中所示的油孔31在到轴颈5、6的滚动表面36的过渡处具有过渡半径R，该过渡半径与斜面39邻接。在图11的示例性实施例中，油孔嘴部30定义为从过渡半径R延伸到深度T，并且因此还包括油孔31的上圆柱形部分43。根据本发明，可以规定，油孔嘴部30被加工硬化至深度为T，也就是说，油孔31的过渡半径R、斜面39和上圆柱形部分43都要被加工硬化。在本发明的上下文中，然而，还可能的是仅过渡半径R、仅斜面39、仅过渡半径R和斜面39、或仅油孔31的上圆柱形部分43，被硬化处理。

还可以规定，在油孔31内仅一个或多个任意的圆柱形部分38被加工硬化。在图11中示出了示例性的圆柱形部分38。圆柱形部分38可以包括油孔31的圆柱形部分的任何尺寸的一部分。圆柱形部分38可以邻接斜面39，但是也可以与斜面39间隔开。圆柱形部分38也可以在油孔31的圆柱形部分中的多个部分中形成。

可以使用各种冲击工具16来硬化油孔31的圆柱形部分38。图12至14示出了三个示例性实施例。这里，在每种情况下都规定，冲击工具16以至少一个冲击头21被引入到油孔31中至期望深度，然后，为了使油孔31的至少一个圆柱形部分38进行加工硬化(优选冲击硬化)，至少一个冲击头21被径向地从冲击工具16推出并靠在至少一个圆柱形部分38的内壁40。

在图12中，仅出于说明的目的，右手边冲击头21示为靠着内壁40的位置，而左手边冲击头21仍位于其初始位置。冲击头21优选被对称地向外推。

为了将冲击头21固定在其初始位置，可以在冲击工具16中设置相应的肩部等，如图12和13所示。

基本上可以设置任意数量的冲击头21。例如，一个、两个、三个、四个、五个、六个或甚至更多个冲击头21，它们尤其围绕冲击工具16的中心轴线M对称地设置。在图12的示例性实施例中，示出了两个冲击头21，其中，例如以虚线表示进一步的冲击头21(优选进一步的冲击头对中的冲击头)。

如图13所示，冲击头21也可以布置在不同的高度水平。以这种方式，可以在没有冲击工具16的轴向调节或有相当小的轴向调节的情况下机械加工较大的圆柱形部分。

可以另外规定，在机械加工过程期间，冲击工具16沿油孔31的中心轴线旋转，以对油孔31的内表面进行最均匀和完全可能的机械加工。这在图12至14中借助相应的箭头来表示。

可以规定，至少一个冲击头21被液压地、气动地或机电地径向地从冲击工具16中推出。为此，冲击工具16可以具有相应的压缩空气或液体供应41。可替代地，如图14所示，可以例如借助楔形件42或滚珠螺杆传动件(未显示)对至少一个冲击头21提供机械调节。图14示出了使用双楔形件42的实施例，该双楔形件同时轴向固定冲击头21。然而，如果冲击头21以其他方式固定以防止从冲击工具16中掉落，也可以仅设置单个楔形件(例如，仅双楔形件42的上半部)。