[发明专利]内燃机连杆

说明书

技术领域

本发明涉及一种内燃机，尤其涉及一种使用在内燃机中连接内燃机活塞和曲轴的连杆。

背景技术

内燃机中一般采用连杆将内燃机相应气缸中的一个或多个活塞和内燃机的曲轴相连接。通常，连杆是两端带有带轴承的轴，其中一个轴承用于将连杆连接在活塞的活塞销上，而另一个轴承用于将连杆和曲轴的曲柄销相连。

在内燃机运转时，连杆受很大力的作用，尤其是在内燃机气缸中开始燃烧，并且使活塞和连杆向着曲轴移动时，很大压力作用在连杆上。

在多数常规连杆中，在设置活塞销轴承和曲柄销轴承的各个活塞销端和曲柄销端之间的连杆通常都采用单一的实心材料，由于在活塞销轴承和靠近活塞销轴承的曲柄销轴承之间产生了由轴承之间负载产生的较大应力，所以这样的连杆特别容易金属疲劳。

在1989年6月6日公告的申请人为“Arnold”的美国专利号为4,836,045的发明专利中公开了另一种连杆结构，此专利中的连杆结构包括相互匹配的可分离的两半，每一半包括各自的完整的活塞销轴承部分(限定活塞销轴承的360度角)，各自的部分曲柄销轴承部分，其限定曲柄销轴承180度角，和连接其各自的完整活塞销轴承部分与各自的部分曲柄销轴承部分的各自连杆部件。

当将此两半组装成连杆时，成对的活塞销轴承部分设置成一个在另一个的前方，因此形成了一个单独整体的活塞销轴承，连杆部件设置在由活塞销轴承和曲柄销轴承的轴心限定的纵平面的相对侧，并通过中心空腔彼此间隔。此外，两个部分曲柄销轴承部分相互匹配形成完整的曲柄销轴承。

在“”专利中所发明的连杆具有一定的优点，也就是说，这种设计将连杆的两半设置在活塞的活塞销上，同时不需要将连杆固定到曲柄销上。由于每一半自身带有完整的活塞销轴承部分，且由于每个曲柄销轴承部分仅仅限定曲柄销轴承的一半的圆周，所以每一半连杆可以在活塞销上彼此远离旋转，使得随后部分曲柄销轴承部分可以安装在曲柄销周围。

尽管“”专利中所发明的连杆具有如上优点，但是该连杆仍存在一定的缺点，尤其是由于该连杆包括两个分离的活塞销轴承部分和连杆部件，受到活塞销轴承附近产生的应力影响，连杆仍然容易产生疲劳。由于此连杆具有分离的连杆部件和轴向堆叠的(axiallystacked)活塞销轴承部分的独特设计，因此与活塞销轴承和曲柄销轴承之间仅为单一实心材料的普通连杆相比，其所经受的金属疲劳是不同的，但是这种金属疲劳仍然很严重。

在“”专利中所发明的连杆存在的另一缺点是，即使连杆的两半是相同且相互匹配的，但每一半的生产是相对复杂的且成本较高。尤其是除了在每一半上形成其各自的曲柄销轴承部分，连杆部件和活塞销轴承部分的其它附加部分外，还必须在那些附加部分上钻孔或加工实际的活塞销轴承(例如孔)以形成活塞销轴承部分。

因此有必要发明一种连杆，其能够比普通连杆更好地承受内燃机燃烧时施加在连杆上的较大的挤压应力。尤其是如果能够更好的承受或者抵御在活塞销轴承和曲柄销轴承之间紧邻活塞销轴承下方出现的应力，那将是有利的。而且，如果新的连杆能够设计成比现有的连杆制造起来更简便且成本更低，那将是更为有利的。

发明内容

本发明的发明人设计出第一连杆，该连杆包括杆柄，其带有将限定活塞销轴承的活塞销端和限定曲柄销轴承第一部分的曲柄销端第一部分连接在一起的两个杆部件，这两个杆部件设置在内部空腔的相对两侧，由于这两个杆部件均与相同的活塞销端和部分曲柄销端连接，且由于内部空腔位于活塞销端和曲柄销端之间，因此该连杆能够承受较大的应力，尤其在活塞销轴承附近。为了使曲柄销端完整并完全限定曲柄销轴承，该连杆还包括设置在曲柄销端第二部分上的端盖，该端盖可以连接到曲柄销端第一部分上，也可以从曲柄销端第一部分上拆离。

在第一连杆设计的实施例中，端盖通过一对圆柱套管与杆柄对准连接。圆柱套管设置在端盖的装配孔中，且穿入匹配的凹槽中，此凹槽部分延伸进曲柄销端第一部分中。插入端盖中的螺栓贯穿于圆柱套管和装配孔后穿出，进入曲柄销端第一部分中的附加孔中，因此螺栓连接在曲柄销端第一部分上，从而将端盖固定到杆柄上。

本发明的发明人还设计了制造简单且成本低廉的第二连杆，在此实施例中，该连杆由完全相同或者基本完全相同的两半组成，每一半包括连接在各个活塞销端部分和曲柄销端部分之间的各个杆部件，不同半的各自活塞销端部分和曲柄销端部分相互匹配。在一个实施例中，端部的每部分限定各自轴承的一半，当将两半组装成连杆时，连杆的杆部件设置在内部空腔的相对两侧。