CN104121274A - 连接杆 - Google Patents

Abstract

用于装置的连接杆包括具有较大端部的杆和附连至较大端部的帽。杆的较大端部和帽配合以限定布置为彼此相对的第一侧表面和第二侧表面。杆的较大端部和帽进一步限定曲轴孔，所述曲轴孔沿曲柄轴线在第一侧表面和第二侧表面之间延伸。推力表面由第一侧表面或第二侧表面中的至少一个限定，且布置在推力平面上。推力表面包括至少一个凹部区域，所述凹部区域向内远离推力表面的推力平面延伸。每一个推力表面包括坡道，所述坡道在凹部区域和推力平面的推力表面处的平坦区域之间延伸。

Description

连接杆

技术领域

本发明涉及一种用于内燃发动机的连接杆。

背景技术

连接杆包括具有较大端部的杆和附连至杆的较大端部的帽。杆的较大端部和帽配合以限定沿曲柄轴线延伸的曲轴孔。曲轴的杆轴颈延伸通过连接杆的曲轴孔。连接杆的侧表面限定推力表面，该推力表面用于接合相邻连接杆的另一推力表面，或杆轴颈的相邻肩部。

发明内容

提供了一种连接杆，用于内燃发动机、压缩机、或某个其他类似的装置。连接杆包括具有较大端部的杆、和附连至杆的较大端部的帽。杆的较大端部和帽配合以限定布置为彼此相对的第一侧表面和第二侧表面。杆的较大端部和帽进一步限定曲轴孔，所述曲轴孔沿曲柄轴线在第一侧表面和第二侧表面之间延伸。推力表面由第一侧表面或第二侧表面中的至少一个限定，且布置在推力平面上。推力表面包括多个凹部区域和多个沿推力表面的推力平面对齐的平坦区域。每一个凹部区域包括中央部分，所述中央部分向内远离推力表面的推力平面延伸。每个相邻的凹部区域对被所述多个平坦区域中的一个分开。每一个凹部区域包括第一坡道和第二坡道，所述第一坡道在相邻平坦区域及其相应中央部分之间延伸，所述第二坡道在相邻平坦区域及其相应中央部分之间延伸。第二坡道布置为跨过每一个相应凹部区域的中央部分对着第一坡道。

还提供了一种装置。该装置包括曲轴，所述曲轴具有杆轴颈，所述杆轴颈沿曲柄轴线延伸且与该曲柄轴线共心。肩部布置在杆轴颈的轴向端部处，且相对于曲柄轴线径向向外且远离杆轴颈延伸。连接杆联接到曲轴。连接杆包括具有较大端部的杆和附连至杆的较大端部的帽。杆的较大端部和帽配合以限定布置为彼此相对的第一侧表面和第二侧表面。曲轴孔沿曲柄轴线在第一侧表面和第二侧表面之间延伸，并与该曲柄轴线共心。曲轴穿过曲轴孔。推力表面由第一侧表面或第二侧表面中的一个限定，且布置为抵靠曲轴的肩部。推力表面包括多个凹部区域和多个沿推力表面的推力平面对齐的平坦区域。每一个凹部区域包括中央部分，所述中央部分向内远离推力表面的推力平面延伸。每个相邻的凹部区域对被所述多个平坦区域中的一个分开。每一个凹部区域包括第一坡道和第二坡道，所述第一坡道在相邻平坦区域及其相应中央部分之间延伸，所述第二坡道在相邻平坦区域及其相应中央部分之间延伸。第二坡道布置为跨过每一个相应凹部区域的中央部分对着第一坡道。

相应地，连接杆上的推力表面的凹部区域增加连接杆的承载负载能力和曲轴的肩部和推力表面之间或相邻连接杆之间的油膜厚度。

本发明的上述特征和优势及其他特征和优势将从用于实施本发明的最佳模式的以下详细描述连同附图时显而易见。

附图说明

图1是连接杆的示意平面图；

图2是沿曲柄轴线的示意性横截面图，示出内燃发动机的曲轴和两个连接杆；

图3是示出连接杆的推力表面的局部横截面图；

图4是连接杆的替换实施例的示意平面图；

图5是示出连接杆的替换实施例的推力表面的局部横截面图。

具体实施方式

具有本领域常规技术的人将认识到，诸如“之上”、“之下”、“向上”、“向下”、“顶部”、“底部”等的术语用来描述附图，且不表示对本发明的范围的限制，所述范围如由所附的权利要求所限定。此外，在本说明书中可就本发明的功能和/或逻辑块组件和/或各处理步骤方面进行描述。应意识到，这样的块组件可通过任何数量的构造为执行特定功能的硬件、软件、和/或固件部件实现。

参考附图，其中相同的附图标记在几幅图中指向相同的部件，连接杆在图1中的20处大致示出。连接杆20用于内燃发动机、压缩机、或某个其他类似的装置。连接杆20将活塞(未示出)连接至曲轴22。

参考图2，曲轴22示出为具有第一连接杆20A和第二连接杆20B，它们相邻于彼此地附连至曲轴22。曲轴22包括杆轴颈24，杆轴颈24沿曲柄轴线26延伸且与曲柄轴线26同心。第一支承件28布置在第一连接杆20A和杆轴颈24之间，第二支承件30布置在第二连接杆20B和杆轴颈24之间。曲轴22包括肩部，该肩部布置在杆轴颈24的轴向端部处。如图2所示，曲轴22包括第一肩部32和第二肩部34，第一肩部32和第二肩部34沿曲柄轴线26在杆轴颈24的相对轴向端部处彼此轴向地间隔开。第一肩部32和第二肩部34中的每一个相对于曲柄轴线26径向向外地且远离杆轴颈24延伸。

第一连接杆20A和第二连接杆20B优选地是相同的。因此，尽管以下连接杆20的描述仅指单个连接杆，应意识到，书面描述应用于第一连接杆20A和第二连接杆20B两者。

参考图1，连接杆20包括具有较大端部38和较小端部(未示出)的杆36。较小端部构造为附连至活塞。较大端部38构造为附连至曲轴22。杆36沿中央杆轴线42延伸。曲柄轴线26垂直于中央杆轴线42并与之相交。

帽44附连至杆36的较大端部38。如现有技术中已知的，帽44栓接至杆36的较大端部38，以在杆36的较大端部38和帽44之间包封曲轴22的杆轴颈24。参考图2，杆36的较大端部38和帽44配合，以限定第一侧表面46和第二侧表面48。第一侧表面46和第二侧表面48布置为彼此相对，且设置为基本上垂直于曲柄轴线26。杆36的较大端部38和帽44进一步配合以限定曲轴孔50，所述曲轴孔50沿曲柄轴线26在第一侧表面46和第二侧表面48之间延伸。曲轴22的杆轴颈24布置在杆36的较大端部38和帽44之间，在曲轴孔50内。帽44和杆36沿第一分割线连接部52和第二分割线连接部54彼此接触，所述第一分割线连接部52和第二分割线连接部54布置在曲轴孔50的相对侧部上。

推力表面56由第一侧表面46或第二侧表面48中的至少一个限定。推力表面56布置在推力平面58上，所述推力平面58垂直于曲柄轴线26。优选地，且如图2所示，第一侧表面46限定第一推力表面56A，第二侧表面48限定第二推力表面56B。第一连接杆20A和第二连接杆20B中的每一个的第一侧表面46限定第一推力表面56A，该第一推力表面布置为分别抵靠第一肩部32和第二肩部34。第一连接杆20A和第二连接杆20B中的每一个的第二侧表面48限定第二推力表面56B，该第二推力表面布置为抵靠彼此。

第一推力表面56A和第二推力表面56B优选地是相同的。因此，尽管以下推力表面56的描述仅指单个推力表面，应意识到，书面描述应用于第一推力表面56A和第二推力表面56B两者。

参考图1和3，推力表面56包括至少一个凹部区域60、和沿推力平面58对齐的至少一个平坦区域62。凹部区域60向内远离推力表面56的推力平面58延伸。优选地，所述至少一个凹部区域60包括多个凹部区域60，且所述至少一个平坦区域62包括多个平坦区域62。每对相邻的凹部区域60被一个平坦区域62分开。如图1所示，推力表面56包括十个凹部区域60和十个平坦区域62，绕曲柄轴线26以交替关系周向地设置。但是，应意识到，推力表面56可不同于图1中所示的示例性实施例构造，且可包括多于或少于这里所示和所描述的十个凹部区域60和十个平坦区域62。

还参考图3，每一个凹部区域60包括中央区域，所述中央区域向内远离推力表面的推力平面延伸。如图1和3所示，中央区域限定凹槽64，所述凹槽64从曲柄轴线26径向向外延伸，且沿相对于曲柄轴线26的径向方向完全跨过推力表面56延伸。当参考图1至3时，中央区域称为凹槽64。如图3所示，每一个凹部区域60的凹槽64限定距推力表面58的最大距离66，其在30微米至1400微米的范围内。如图3中最佳示出的，每一个凹部区域60包括第一坡道68和第二坡道70，所述第一坡道68在相邻的平坦区域62和凹槽64之间延伸，所述第二坡道70在另一相邻的平坦区域62和凹槽64之间延伸。第二坡道70布置为跨过凹槽64对着第一坡道68。第一坡道68限定相对于推力平面58的第一角度72，该第一角度在0.1°至5.0°的范围内。第二坡道70限定相对于推力平面58的第二角度74，该第二角度在0.1°至5.0°的范围内。如在图3中所示，第一角度72可等于第二角度74。但是，应意识到，第一角度72和第二角度74可以不同，即，第一角度72可以不等于第二角度74。

如图1所示且如上所述，推力表面56的示例实施例包括十个凹部区域60和十个平坦区域62，绕曲柄轴线26以交替关系周向地间隔开。参考图1，推力表面56包括多个第一平坦区域62，在76处大致示出，其布置在第一分割线连接部52处，使得帽44和杆36每一个限定第一平坦区域62的一部分。推力表面56包括多个第二平坦区域62，在78处大致示出，其布置在第二分割线连接部54处，使得帽44和杆36每一个限定第二平坦区域78的一部分。所有相邻的凹槽64对，除了布置在第一平坦区域76的相对侧部上的相邻凹槽64对和布置在第二平坦区域78的相对侧部上的相邻凹槽64对之外，限定绕曲柄轴线26的角度，由附图标记80指示，该角度等于三十四度(34°)。布置为相邻于第一平坦区域76的凹部区域60的凹槽64限定绕曲柄轴线26的角度，由附图标记82指示，该角度等于四十四度(44°)。类似地，布置为相邻于第二平坦区域78的凹部区域60的凹槽64限定绕曲柄轴线26的角度，由附图标记84指示，该角度也等于四十四度(44°)。但是，在图中未示出的替换实施例中，应意识到，所有相邻的凹槽64对可绕曲柄轴线26等距地彼此分隔开，其中每一个相邻的凹槽64对绕曲柄轴线26以相等角度分开。

连接杆的替换实施例在图4和5中的90处大致示出。在图4和5内，与图1至3中所示的连接杆20的结构共同的类似结构以图1至3中相同的附图标记标识。例如，曲柄轴线在图1至3中所示的连接杆20的实施例中以附图标记26标识，在图4和5中所示的连接杆90的替换实施例中也是。

除了凹部区域60的中央部分之外，连接杆90的替换实施例与连接杆20相同。参考图4和5，中央区域被形成为限定伪球面凹陷部92，所述伪球面凹陷部从曲柄轴线26径向向外延伸，但沿相对于曲柄轴线26的径向方向不完全跨过推力表面56延伸。当参考图4和5时，中央区域称为伪球面凹陷部92。伪球面凹陷部92包括内径向边缘94，该内径向边缘94布置为相邻于曲轴孔50，并与推力表面56向内间隔开。伪球面凹陷部92还包括外径向边缘96，该外径向边缘96朝向推力表面56呈锥形，以遇到第一坡道68和第二坡道70，以形成第一坡道68和第二坡道70的下边缘。因为伪球面凹陷部92不完全跨过推力表面56延伸，因此第一坡道68和第二坡道70相遇以形成桥部98，布置为径向地相邻于伪球面凹陷部92。

详细描述和附图或视图支持和描述本发明，但是本发明的范围仅由权利要求限定。尽管已详细描述了用于执行要求保护的发明的最佳模式和其他实施例，存在各种替换涉及和实施例，用于实践限定在所附权利要求中的本发明。

Claims (10)

1.一种连接杆，包括：

杆，具有较大端部；

帽，附连至杆的较大端部；

其中，杆的较大端部和帽配合以限定彼此相对布置的第一侧表面和第二侧表面，并限定曲轴孔，其沿曲柄轴线在第一侧表面和第二侧表面之间延伸并与该曲柄轴线共心；和

推力表面，由第一侧表面或第二侧表面中的至少一个限定，并包括多个凹部区域和多个沿推力表面的推力平面对齐的平坦区域，每一个凹部区域包括中央部分，所述中央部分向内远离推力表面的推力平面延伸，且每一相邻的凹部区域对由所述多个平坦区域中的一个分开；

其中，每一个凹部区域包括第一坡道，所述第一坡道在相邻平坦区域及其相应中央部分之间延伸。

2.如权利要求1所述的连接杆，其中，每一个凹部区域包括第二坡道，所述第二坡道在相邻平坦区域及其相应中央部分之间延伸，第二坡道布置为跨过每一个相应凹部区域的中央部分对着第一坡道。

3.如权利要求1所述的连接杆，其中，每一个凹部区域的中央部分包括凹槽，所述凹槽从曲柄轴线径向向外延伸。

4.如权利要求1所述的连接杆，其中，每一个相应凹部区域的中央部分包括伪球面凹陷部，所述伪球面凹陷部具有内径向边缘和外径向边缘，所述内径向边缘布置为相邻于曲轴孔并与推力表面向内间隔开，所述外径向边缘朝向推力表面向外呈锥形。

5.如权利要求2所述的连接杆，其中，第一坡道限定相对于推力平面的第一角度，该第一角度在0.1°至5.0°的范围内，第二坡道限定相对于推力平面的第二角度，该第二角度在0.1°至5.0°的范围内。

6.如权利要求5所述的连接杆，其中，第一角度等于第二角度。

7.如权利要求1所述的连接杆，其中，帽和杆沿第一分割线连接部和第二分割线连接部彼此接触，其中，第一分割线连接部和第二分割线连接部布置在曲轴孔的相对侧部上，且其中，推力表面包括多个第一平坦区域和多个第二平坦区域，所述多个第一平坦区域布置在第一分割线连接部处，使得帽和杆每一个限定第一平坦区域的一部分，所述多个第二平坦区域布置在第二分割线连接部处，使得帽和杆每一个限定第二平坦区域的一部分。

8.如权利要求7所述的连接杆，其中，推力表面包括十个凹部区域和十个平坦区域，其绕曲柄轴线以交替关系周向地间隔开。

9.如权利要求8所述的连接杆，其中，所有相邻的中央区域对，除了布置在第一平坦区域的相对侧部上的相邻中央区域对和布置在第二平坦区域的相对侧部上的相邻中央区域对之外，限定绕曲柄轴线的角度，该角度等于三十四度(34°)。

10.如权利要求9所述的连接杆，其中，相邻于第一平坦区域的相应凹部区域的中央区域限定绕曲柄轴线的角度，该角度等于四十四度(44°)，且其中，相邻于第二平坦区域的相应凹部区域的中央区域限定绕曲柄轴线的角度，该角度等于四十四度(44°)。