高对比度的发动机连杆的制作方法

本公开涉及用于发动机的连杆。更具体地，本公开涉及用于在组装期间提高其上的信息的可视性并提高生产量的连杆和相关联的制造方法。

背景技术：

在往复式活塞发动机中，连杆将活塞连接到曲柄或曲轴。曲轴的旋转运动使连杆绕着曲轴的中心轴线旋转，这使活塞作线性运动。

连杆可由钢、铝等制成。虽然现代典型的连杆为锻造的或烧结的，但是还已知其它的制造方法。连杆最初可(通过锻造、烧结等)被形成为一个整体件(solid piece)。在连杆已经形成并使其冷却之后，可以在连杆的主开口附近将其切断以产生分割线。由此将连杆分成两块。这允许将连杆组装到曲轴上，届时将连杆围绕曲轴螺栓连接或以其它方式重新紧固到一起。

技术实现要素：

在一个实施例中，一种方法包括：形成整体式连杆杆身，将涂料带涂覆到连杆杆身的一部分上，并将第一标识码和第二标识码激光蚀刻到涂料带上。在涂覆之后，将连杆杆身断裂成主体部分和盖部分，断裂线延伸跨过涂料带并在第一标识码和第二标识码之间延伸。

在另一个实施例中，提供一种用于发动机的连杆。所述连杆具有主体部分和在断裂线处连接到主体部分的盖部分。涂料带具有位于主体部分上的第一区域和位于盖部分上的第二区域。所述涂料带在断裂线上延伸。第一序列号设置在第一区域上，第二序列号设置在第二区域上。

在又一个实施例中，一种方法包括提供连杆主体和分离的连杆盖，所述分离的连杆盖被构造为附连到所述连杆主体以形成连杆。将涂料带设置为跨越所述连杆主体和所述连杆盖两者。将第一序列号激光蚀刻到所述连杆主体上的涂料带中，并将第二序列号激光蚀刻到所述连杆盖上的涂料带中。

根据本发明，提供一种方法，包括：提供连杆主体和分离的连杆盖，所述分离的连杆盖被构造为附连到所述连杆主体以形成连杆；涂覆涂料带，所述涂料带跨越所述连杆主体和所述连杆盖两者；将第一序列号激光蚀刻到所述连杆主体上的涂料带中，并将第二序列号激光蚀刻到所述连杆盖上的涂料带中。

根据本发明的一个实施例，所述方法还包括：在涂覆之后，将连杆断裂成连杆主体和连杆盖。

根据本发明的一个实施例，所述断裂产生延伸跨过涂料带的断裂线。

根据本发明的一个实施例，所述方法还包括：在断裂线处将连杆主体和连杆盖对齐，使得连杆主体上的涂料带与连杆盖上的涂料带对齐，随后将所述连杆主体和所述连杆盖螺栓连接在一起。

根据本发明的一个实施例，断裂线在第一序列号和第二序列号之间延伸。

根据本发明的一个实施例，第二序列号与第一序列号有关联，以使用户能够验证所述连杆主体和所述连杆盖是从同一个连杆断裂的并且将被螺栓连接在一起。

根据本发明的一个实施例，所述连杆是第一连杆，所述方法还包括：对第二连杆重复执行提供步骤、涂覆步骤和激光蚀刻步骤，其中，第二连杆上的涂料带的颜色与第一连杆上的涂料带的颜色不同。

附图说明

图1是位于发动机的燃烧室内并通过连杆连接到曲轴的活塞的侧视图；

图2是图1的连杆的透视图；

图3是多个连杆的侧视图，其中，每个连杆在断裂线的任一侧上具有涂料线和序列号；

图4是制造和组装连杆的方法的流程图。

具体实施方式

在此描述了本公开的实施例。然而，应理解公开的实施例仅为示例，其它实施例可以采用各种和替代的形式。附图不一定按比例绘制；可放大或最小化一些特征以示出特定部件的细节。因此，在此公开的具体结构和功能细节不应被解释为限制，而仅作为用于教导本领域技术人员以多种形式利用实施例的代表性基础。如本领域的普通技术人员将理解的，参照任一附图示出和描述的各个特征可与在一个或更多个其它附图中示出的特征组合，以产生未明确示出或描述的实施例。示出的特征的组合为典型应用提供代表性实施例。然而，与本公开的教导一致的特征的各种组合和变型可期望用于特定的应用或实施方式。

图1示出了位于发动机内的活塞和燃烧区域10的一个实施例。此图示仅为示例，为的是示出连杆12周围的环境的目的；由于连杆12可以工作在许多发动机中，因此连杆12周围的结构并不意在限制本公开。

连杆12的一个端部14安装到活塞18的裙部16内的销。连杆12的另一个端部20安装到曲柄销22。曲柄销22相对于曲轴24的中心轴线偏移并绕着曲轴24的中心轴线旋转。因此，连杆12将曲轴24连接到活塞18。随着曲轴24旋转，连杆12的端部20绕着曲轴24的中心轴线旋转。活塞18的(例如，由燃烧导致的)线性运动使曲轴24作旋转运动，这进而使其它下游的动力传动系统部件运动以驱动车辆。相反地，由动力传动系统部件(例如，由起动马达)导致的连杆12的旋转使活塞18作线性运动。

在形成连杆12之后，将其折断或切断以使它能够绕着曲轴24的一部分被重新连接。当连杆被切断成两块时，至关重要的是，从一个成形的连杆分开的这两块与围绕曲轴被重新紧固到一起的两块是相同的。如果将连杆的一个断裂部分紧固到来自不同的连杆的断裂部分，则匹配的接合表面会不存在。这会导致发动机爆震或导致可影响驾驶性的其它问题。

图2示出了处于孤立状态的连杆12。优选地，连杆12被锻造或被烧结成具有包括一个端部(小端)14和另一个端部(大端)20的整体式形状。大端20设置有孔或开口30以容纳发动机的曲轴的曲柄销。开口30周围的侧壁被锻造为整体式形状，但也可以是在整体式连杆被制成之后被钻孔通过去除材料而形成。小端14也设置有孔或开口32。开口32被设置为容纳将连杆12连接到发动机的活塞的销(未示出)。衬套34可在形成连杆之后设置在开口32中以容纳所述销。

一旦连杆12形成为整体式连杆，便使连杆12在期望的位置经受长时间的或突然的静力机械加载以使连杆12断裂成两部分。通过断裂产生的这两部分是主体部分36和盖部分38。主体部分36和盖部分38沿着断裂线40分离，并且每部分具有断裂的配合表面。然后这些配合表面可被重新接合，如下面所解释的。

在断裂之后，接着可将连杆12的两个分离的部分36、38绕着曲轴的一部分放置并沿着断裂的配合表面将其重新配合。紧固件44将断裂的主体部分36和盖部分38绕着曲轴固定到彼此。紧固件44可包括螺栓、螺钉等。为了容纳紧固件44，在连杆的任一侧上形成有肩部46。每个肩部包括用于容纳紧固件44的孔。

当将整体式连杆12断裂成两部分(主体部分36和盖部分38)时，断裂线40延伸通过肩部46。这确保了当这两部分重新连接时，紧固件延伸通过主体部分36和盖部分38两者。

在断裂之后和在随后的重新组装主体部分36和盖部分38的过程中，至关重要的是，将一个连杆12的主体部分36重新连接到之前形成的同一个连杆12的盖部分38。这确保了断裂的配合表面在断裂线40处彼此对齐并彼此匹配。例如，如果一个连杆12的主体部分36连接到不同的连杆的盖部分，则配合表面可能无法正确地对齐或匹配。这种情况将有可能产生发动机爆震或产生与驾驶性和发动机可靠性有关的其它问题。

根据本公开的各个实施例，将特定的视觉标识系统置于连杆上以有助于确保断裂的连杆的正确部分被重新连接到彼此。

图3示出了三个连杆50、52、54。这些连杆的结构与上面参照图1至图2描述的连杆12的结构类似。连杆的肩部46中的一个是可见的。还示出了延伸通过连杆并将连杆分成它们各自的主体部分36和盖部分38的断裂线40。

涂料层60被涂覆到肩部46的外表面。优选地，在锻造整体式连杆之后但在将连杆断裂成两个部分之前涂覆涂料60。在另一个实施例中，可以设想，可在断裂之后但在完成所述两个部分的彼此分离及移动到不同的位置之前涂覆涂料。在又一个实施例中，在锻造工艺期间金属冷却之前涂覆涂料以提高涂料与金属的粘合性。优选地，涂料60是在阴暗处发亮的(light in shading)诸如白色、灰白色、黄色等。这提高了对添加到连杆的序列号的对比度。并且，不同的连杆可使用不同的颜色，以进一步减少将连杆的错误部分进行组装的可能性。

在涂覆涂料层60之后，将序列号62激光蚀刻到涂料60中和连杆12的外表面上。每个连杆上的序列号62可包括主体部分36上的第一组数字64和盖部分38上的第二组数字66。每个序列号62对于各个连杆是唯一的。序列号可以是灰白色或较暗的颜色以提供与较亮颜色的涂料的视觉对比度。序列号62允许目视检查和识别每个连杆。

优选地，第二组数字66与第一组数字64有关或来自第一组数字64。例如，在图3中示出的实施例中，用于每个连杆的第一组数字64是9位数字(例如，“303152870”、“303152871”和“303152872”)。第二组数字66与第一组数字64间隔开。第二组数字66是连杆的第一组数字64的最后四位(例如，“2870”、“2871”和“2872”)。当连杆50、52、54被断裂时，断裂线40在第一组数字64和第二组数字66之间穿行。因此，在断裂之后，第一组数字64驻留在主体部分36上，而第二组数字66驻留在盖部分38上。

使用彼此相关联的两个序列号提高了在发动机组装操作期间组装的准确性和生产量。装配工可能需要检查主体部分36和盖部分38二者上的序列号。如果序列号有关联(例如，在上面的示例中，如果第二组数字66是第一组数字64的最后四位)，则装配工可以确保盖部分38与正确的主体部分36配合。激光蚀刻的数字与亮背景的对比提高了数字的可见性，还提高了生产量。

单个涂料带(paint strip)60跨过每个连杆的断裂线40还提高了装配工确保正确地重新连接连杆部分的能力。例如，涂料带60在一个连杆的断裂线40的任一侧上的稍微不规则的或随机的图案允许装配工检查连杆并确保涂料带在断裂线40处沿着配合表面相匹配。

将序列号和涂料带两者组合到单个位置还提高了生产量并减少用户出错的机会。装配工将不必旋转部件来检查多个位置以确保正在组装连杆的正确部分。

将序列号和涂料带二者组合到单个位置还允许将序列号激光蚀刻到涂料中并穿过涂料。特别是，当使用较亮颜色的涂料时，激光蚀刻提高了序列号的对比度。

图4是与上面提供的描述一致的形成和组装连杆的方法100的示例。在102处，形成整体式连杆。如上所述，这可通过多种方法来完成。在一个实施例中，连杆由锻造钢形成。

一旦整体式连杆初步形成，便可在104处将涂料带涂覆到连杆的外表面。这个步骤可以在金属已经被允许冷却之后或可选地在锻造工艺期间完成。在106处，将序列号激光蚀刻到涂料带中。此步骤暴露了涂料带下面和连杆的最外表面下面的底层金属。

在108处，如上所述，使连杆经历长时间的或突然的机械加载以使连杆断裂。这将连杆分离为主体部分和盖部分，所述主体部分和所述盖部分随后围绕发动机曲轴重新组装到彼此。连杆的断裂使得断裂线位于两个不同的序列号或两组分离的数字之间。

随后在110处，装配工能够将最初形成的同一个连杆的主体部分和盖部分进行匹配，并绕着曲轴将它们彼此配合。如上所述，装配工可以通过一次快速的目视检查而将涂料带和序列号匹配。通过将主体部分与正确对应的盖部分进行匹配和配合，在112处将这两个部分围绕曲轴紧固在一起(如上所述)。这可以通过将螺栓穿过形成在连杆的肩部中的孔来完成。

应理解，以上描述的序列号仅为示例；任何序列号组可用于第一组数字64或第二组数字66。然而，期望的是，这两组数字彼此相关联，以使目视检查可确保将来自同一个整体式连杆的正确的主体部分36和盖部分38重新连接。使用数字也为示例。可以在断裂线40的任一侧上使用任何特征，诸如形状、符号、代码或其它形式的标识等。

还应理解，连杆12只是一个实施例。可以设想其它连杆。例如，一些连杆不是平直的并包括针对连杆的大端的位置的角度偏移。肩部的位置也为示例且并不意味着限制。例如，肩部可以相对于连杆的纵向中心轴线周向偏移。因此，肩部中用于容纳紧固件的孔可面向相对于连杆的小端的位置偏移的方向。在这样的实施例中，断裂线可仅需要穿过肩部中的一个。序列号和涂料带优选地位于该特定的肩部上。如果肩部中的一个比另一个肩部长(例如，由于它们周向偏移的位置)，则序列号和涂料带优选地位于这两个肩部中较长的肩部上。

在此公开的过程、方法或算法可通过手工完成，也可交付到处理装置、控制器或计算机或由处理装置、控制器或计算机来实现，所述处理装置、控制器或计算机可包括任何现有的可编程电子控制单元或专用电子控制单元。类似地，所述过程、方法或算法可以以许多形式存储为可由控制器或计算机执行的数据和指令，这些形式包括但不限于，永久地存储在不可写的存储介质(诸如，ROM装置)上的信息或可改变地存储在可写的存储介质(诸如，软盘、磁带、CD、RAM装置和其它磁性和光学介质)上的信息。所述过程、方法或算法也可被实现为软件可执行对象。可选地，所述过程、方法或算法可以使用合适的硬件组件(诸如，专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)、状态机、控制器或其它硬件组件或装置)或者硬件、软件和固件组件的组合来整体地或部分地体现。

虽然上文描述了示例性实施例，但是并不意味着这些实施例描述了权利要求涵盖的所有可能的形式。说明书中使用的词语为描述性词语而非限制，应理解的是，在不脱离本公开的精神和范围的情况下可作出各种改变。如前所述，可组合各个实施例的特征以形成本发明的可能未明确描述或示出的进一步的实施例。尽管各个实施例已经被描述为提供优点或者在一个或更多个期望的特性方面优于其他实施例或现有技术实施方式，但本领域的普通技术人员应认识到，根据具体应用和实施方式，一个或更多个特征或特性可被折衷，以实现期望的整体系统属性。这些属性可包括但不限于：成本、强度、耐用性、生命周期成本、市场性、外观、包装、尺寸、可维护性、重量、可制造性、易组装性等。因此，在某种程度上任何实施例被描述为在一个或更多个特性方面不如其他实施例或现有技术实施方式合意，这些实施例并不在本公开的范围之外，并且可被期望用于特定的应用。