[发明专利]连杆及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及内燃机，特别涉及内燃机所用的连杆。本申请要求2009年11月25日提交的美国临时申请序列号No.61/264,329的优先权，其全部内容通过引用结合于此。

背景技术

内燃机典型地包括连杆，用于将活塞的往复运动转换为曲轴的旋转运动。一些发动机在连杆和曲轴上的相应轴颈之间利用滚动轴承，以便于连杆和曲轴之间的相对转动。连杆在相关活塞的排气行程或压缩行程期间的惯性载荷，或者连杆在相关活塞的做功行程期间的压缩载荷，典型地引起连杆内设置滚动轴承的孔变形。这反过来减少了滚动轴承与曲轴轴颈和连杆二者接触以传递曲轴轴颈和连杆之间力的接触区域长度。作为这样缩短接触区域的结果，滚动轴承典型地经受应力分布的变化，有时经受瞬间的峰值应力，这可能导致滚动轴承的有效寿命的减少。

发明内容

一方面，本发明提供制造连杆的方法，其包括：在连杆的一端提供基本上圆形的粗糙孔，给连杆施加压载荷和拉载荷之一以至少部分变形该粗糙孔成非圆柱形形状，并且机械加工该变形的粗糙孔到基本上圆柱形形状，而给连杆施加压载荷和拉载荷之一。

另一方面，本发明提供这样的连杆，其包括限定纵向轴的主体、连接到主体的盖子以及非圆柱形的、至少部分由主体和盖子限定的精加工孔。该精加工孔限定了基本上垂直于纵向轴定向的中心轴。该精加工孔具有通过基本上垂直于中心轴定向的平面的截面形状。该截面形状具有相对于中心轴的最小值-第一半径和最大值-第二半径。截面形状的半径从第一半径连续增加到第二半径。

再一方面，本发明提供这样的连杆，其包括限定纵向轴的主体、连接到主体的盖子以及椭圆形、至少部分由主体和盖子限定的精加工孔。该精加工孔限定了基本上垂直于纵向轴定向的中心轴。该精加工孔包括通过基本上垂直于中心轴定向的平面的截面形状。该精加工孔的截面形状具有长轴和短轴。长轴和短轴之一与纵向轴基本上平行定向。由精加工孔的截面形状限定且与中心轴相交的弦在长度上随着该弦关于中心轴旋转而从该弦与长轴对准的第一方向连续减少到该弦与短轴对准的第二方向。

本发明的其它特征和方面参考下面的具体描述和附图将变得明显易懂。

附图说明

图1A是连杆的主视图，该连杆的一端具有基本上圆形的粗糙孔。

图1B是图1A的连杆的主视图，具有压载荷施加到连杆，以至少部分变形基本上圆形的粗糙孔。

图1C是图1B的连杆的主视图，图解了变形的粗糙孔被加工到基本上圆柱形形状，而给连杆施加压载荷。

图1D是图1C的连杆的主视图，图解了从连杆移除压载荷而使精加工孔弹性地回弹到椭圆形状。

图2A是连杆的主视图，该连杆的一端具有基本上圆形的粗糙孔。

图2B是图2A的连杆的主视图，具有拉载荷施加给连杆，以至少部分变形基本上圆形的粗糙孔。

图2C是图2B的连杆的主视图，图解了变形的粗糙孔被加工到基本上圆柱形形状，而给连杆施加拉载荷。

图2D是图2C的连杆的主视图，图解了从连杆移除拉载荷而使精加工孔弹性地弹回椭圆形状。

图3A是连杆的主视图，该连杆的一端具有基本上圆形的粗糙孔。

图3B是图3A的连杆的主视图，具有压载荷施加给连杆，以至少部分变形基本上圆形的粗糙孔。

图3C是图3B的连杆的主视图，图解了变形的粗糙孔加工到基本上圆形的形状，而给连杆施加压载荷。

图3D是图3C的连杆的主视图，图解了从连杆移除压载荷，以使加工的孔弹性地弹回到非圆柱形形状。

在详细说明本发明的任何实施例前，应当理解的是本发明在其应用中不限于下面描述中阐述或下面附图中图解的构造细节和部件设置。本发明也可为其它实施方式，并且以各种方式实施或执行。而且，应当理解的是这里所用的措辞和术语仅为描述的目的，而不应解释为限制。

具体实施方式

图1A-1D图解了制造根据本发明的连杆10的第一方法。图1A图解的连杆10包括限定纵向轴18的主体14和连接到主体14的盖子22。在图解的连杆10的构造中，盖子22通过紧固件26(例如，螺栓)连接到主体14。作为选择，任何数量的不同部件可以用于将盖子22连接到主体14。作为进一步选择，连杆10可以整体形成为单一件，以使盖子22与主体14为整体。这样的连杆10例如可以用于具有悬臂曲轴的发动机。