CN102840217B - 连杆断裂分割方法以及连杆断裂分割装置 - Google Patents

Abstract

连杆断裂分割方法以及连杆断裂分割装置。作为车辆发动机组件的连杆通过连杆断裂分割方法制造。连杆设有大端部、小端部以及连接大端部和小端部的杆部，大端部设有连杆主体和盖部，连杆主体和盖部沿形成于大端部的断裂分割面而被彼此分割。连杆通过以下步骤而断裂分割：将大端侧轴插入形成于大端部的通孔中；将大端侧轴固定于大端侧支持件；将小端侧轴插入形成于小端部的通孔中，将小端侧轴固定于小端侧支持件；以及朝远离支持件中的一方的方向牵引大端侧支持件和小端侧支持件中的另一方。

Description

连杆断裂分割方法以及连杆断裂分割装置

技术领域

本发明涉及连杆断裂分割方法以及连杆断裂分割装置，特别地涉及用于诸如汽车等车辆的发动机的组件或部件的连杆的连杆断裂分割方法以及连杆断裂分割装置。

背景技术

通常，如图3所示，连杆1一般用于连接诸如汽车发动机等车辆发动机中的曲柄销及活塞销。

连杆1的一端为大端部2，另一端为小端部3。大端部2为待安装到曲柄销的部分，小端部3为待安装到活塞销的部分。连杆1由连杆主体4和盖部5构成，从而安装到曲柄销。大端部2在其宽度方向上的相反端侧形成有螺栓孔，并且螺栓分别插入螺栓孔中以将连杆主体4和盖部5紧固在一起。

在制造具有上述结构的连杆1的通常方法中，例如，如专利文献1（日本特开2000–71130号公报）或专利文献2（日本特开2002–66998号公报）所公开的，已经提出过一种通过断裂将一体形成的连杆分割成连杆主体4和盖部5的所谓的断裂分割方法。

在传统的连杆断裂分割方法中，如图3所示，首先在大端部2的大端孔6的内周部的宽度方向相反侧分别形成槽口7。通过将轴插入小端部3的小端孔8中来确定连杆1的位置。将具有一对半部的芯轴9装配到大端孔6（图3A）中，所述一对半部的一侧呈锥形或两侧均呈锥形。

此时，半部之间的部分位于与各槽口7对应的位置。随后在芯轴9的半部之间驱动楔形件10，由此沿图3A中的空心箭头的方向对大端部2施加撑胀力。连杆1由此在槽口7处被分割成连杆主体4和盖部5。

然而，在上述传统的连杆断裂分割方法中，如果在小端孔8和被插入小端孔8的轴之间存在大的间隙，那么沿大端部2的断裂分割面分割连杆1的时刻在大端部2的右侧和左侧之间有所不同，在这种情况下，大端部2的右侧和左侧由此可能在不同时刻断裂（图3B）。在这种情况下，通过实验可知，后断裂侧的断裂面容易发生延性断裂。由于延性断裂的断裂面不能很好地装配在一起，因此在将曲轴安装到大端部2时，连杆1的大端部2的圆度（重装配时的圆度）劣化。在更糟糕的情况下，可能发生咬粘（seizure）而损坏发动机。

发明内容

考虑到上述情况而构思了本发明，本发明的目的是提供一种连杆断裂分割方法以及一种连杆断裂分割装置，该方法以及装置能够通过减小在连杆沿断裂分割面被分割时发生的连杆的大端部的右侧和左侧的断裂时刻之间的差异，而提供在连杆的大端部的断裂分割面中不存在延性断裂的良好的断裂面，由此改善重装配时的圆度。

根据本发明能够实现上述目的和其他目的，一方面，本发明提供一种断裂分割方法，该方法用于将一体形成的连杆分割成连杆主体和盖部，该方法包括如下步骤：准备连杆，所述连杆具有大端部、小端部及连接所述大端部和所述小端部的杆部，所述大端部具有断裂分割面，沿所述断裂分割面来分割所述连杆主体和所述盖部，所述大端部和所述小端部均具有通孔；将大端侧轴插入形成于所述大端部的所述通孔中；将所述大端侧轴固定于大端侧支持件；将小端侧轴插入形成于所述小端部的所述通孔中；将所述小端侧轴固定于小端侧支持件；以及朝远离所述大端侧支持件和所述小端侧支持件中的一方的方向牵引所述大端侧支持件和所述小端侧支持件中的另一方。

另一方面，提供一种连杆断裂分割装置，该连杆断裂分割装置用于将一体形成的连杆分割成连杆主体和盖部，所述连杆具有大端部、小端部及连接所述大端部和所述小端部的杆部，所述大端部具有断裂分割面，沿所述断裂分割面来分割所述连杆主体和所述盖部，所述大端部和所述小端部均具有通孔，所述连杆断裂分割装置包括：大端侧轴，其能被插入形成于所述大端部的所述通孔中；大端侧支持件，其支持所述大端侧轴；小端侧轴，其能被插入形成于所述小端部的所述通孔中；小端侧支持件，其支持所述小端侧轴；牵引单元，其朝远离所述大端侧支持件和所述小端侧支持件中的一方的方向牵引所述大端侧支持件和所述小端侧支持件中的另一方。

所述断裂分割面可以形成为槽口，所述槽口形成于所述大端部的彼此相对的部位。

根据具有上述特征的本发明，通过减小当连杆沿断裂分割面、例如沿形成于大端部的左侧和右侧的槽口被分割时发生的大端部的右侧和左侧的断裂时刻之间的差异，能够获得在连杆的大端部的分割断裂面中不存在延性断裂的良好的断裂面，并且能够改善连杆在分割以后的再装配时的圆度。

本发明的本质及另外的特征从参照附图做出的下述说明中将更加清楚。

附图说明

在附图中：

图1是说明根据本发明的实施方式的连杆断裂分割方法以及连杆断裂分割装置的示例性平面图；

图2是说明根据本发明的实施方式的连杆断裂分割方法以及连杆断裂分割装置的侧视图；以及

图3包括图3A和图3B，图3是说明传统的连杆断裂分割方法的示例性平面图。

具体实施方式

下文中，将参照附图1和附图2说明根据本发明的实施方式的连杆断裂分割（fracture splitting）方法以及连杆断裂分割装置。

下文中，作为本发明的一个实施方式，将说明本发明被应用于在汽车发动机中使用的连杆的断裂分割技术的情况。

首先，将说明由根据本发明的实施方式的断裂分割方法和装置分割的连杆的整体构造。应注意的是，下文中，图1中的上下方向设定为连杆的长度方向，图1中的水平方向设定为连杆的宽度方向，与图1的纸面垂直的方向设定为连杆的厚度方向。

连杆20由一端的大端部22、另一端的小端部24以及连接大端部22和小端部24的杆部25构成。

在大端部22中沿连杆的厚度方向钻有大端孔21，从而未示出的曲柄销插通大端孔21。在小端部24中沿连杆的厚度方向钻有小端孔23，从而未示出的活塞销插通小端孔23。

槽口（或刻槽）26设置于大端部22的大端孔21的内周部的宽度方向相反侧。断裂分割面形成于槽口26的宽度方向外侧。连杆20被沿大端部22的断裂分割面分割成连杆主体28和盖部29。连杆主体28沿长度方向延伸，并且由大端部22的下半部、小端部24及连接大端部22的下半部和小端部24的杆部25构成。

平面30沿长度方向形成于大端部22的外周面的宽度方向相反端。在平面30的宽度方向内侧平行于平面30钻有未示出的螺栓孔。未示出的螺栓被分别插入螺栓孔中，以将连杆主体28和盖部29紧固在一起。

接着，将说明根据本发明的实施方式的用于连杆20的断裂分割装置40。

断裂分割装置40用于将连杆20沿着大端部22的断裂分割面分割成连杆主体28和盖部29。断裂分割装置40包括：大端侧轴41、均具有如图2所示的侧视的L形的大端侧固定构件42、大端侧支持件44、小端侧轴45、均具有如图2所示的侧视的L形的小端侧固定构件46、小端侧支持件48以及牵引单元50。大端侧轴41插入大端部22的大端孔21中。大端侧轴41的两个端部分别插入穿过大端侧固定构件42。大端侧固定构件42通过螺栓43分别固定于大端侧支持件44。小端侧轴45插入小端部24的小端孔23中。小端侧轴45的两个端部分别插入穿过小端侧固定构件46。小端侧固定构件46利用螺栓47分别固定于小端侧支持件48。牵引单元50朝远离大端侧支持件44的方向牵引小端侧支持件48。

在下文中，将说明使用具有上述结构的断裂分割装置40的连杆断裂分割方法。

首先，通过锻造钢材（例如，SC基直接热处理钢（SC-baseddirect-heat treated steel））而一体地形成连杆主体28和盖部29。在大端部22的大端孔21的内周部的宽度方向相反侧分别形成（具有断裂分割面的）槽口26。

随后，将大端侧轴41插入穿过大端部22的大端孔21。将大端侧轴41的两个端部分别插入穿过大端侧固定构件42，并且由大端侧固定构件42支持大端侧轴41的两个端部。利用螺栓43将各个大端侧固定构件42固定到大端侧支持件44。同样将小端侧轴45插入穿过小端部24的小端孔23。将小端侧轴45的两个端部分别插入穿过小端侧固定构件46，并且由小端侧固定构件46支持小端侧轴45的两个端部。利用螺栓47将各个小端侧固定构件46固定到小端侧支持件48，从而确定连杆20的位置。

随后，在使大端侧支持件44不移动的情况下，牵引单元50朝远离大端侧支持件44的方向（即，沿图1和图2中空心大箭头的方向）牵引小端侧支持件48。连杆20由此在槽口26处沿宽度方向断裂，随后被沿大端部22的断裂分割面分割成连杆主体28和盖部29。

与通过传统的断裂分割方法分割试样（在这种情况下，在小端孔和被插入小端孔的轴之间存在大约260μm的间隙）所获得的结果比较，下面的表1示出通过根据本发明的实施方式的断裂分割方法将连杆20的三个试样分割成连杆主体28和盖部29所获得的实验结果。

如表1所示，在根据本发明的实施方式的断裂分割方法中，“延性断裂百分比”为0%，该“延性断裂百分比”表示延性断裂与断裂分割面的面积的比率。因此，明显的是，根据本发明的实施方式的断裂分割方法获得了不存在延性断裂的良好的断裂面。

此外，还发现，与传统的连杆断裂分割方法所获得的数值相比，断裂分割前后的圆度变化、精加工后的圆度及重装配时的圆度均有所改善。

表1

在根据本发明的实施方式的连杆断裂分割方法以及连杆断裂分割装置中，能够减小当连杆20被沿大端部22的断裂分割面分割时发生的右侧和左侧的断裂时刻之间的差异。因此，在断裂分割面中获得了不存在延性断裂的良好的断裂面，由此改善重装配时的圆度。

还应该注意的是，本发明不限于上述实施方式，在不偏离所附的权利要求的范围的情况下，可以做出许多其他变化和变型或替换。

例如，尽管在上述本发明的实施方式中，当将连杆20分割成连杆主体28和盖部29时，在使大端侧支持件44不移动的情况下，牵引单元50朝远离大端侧支持件44的方向牵引小端侧支持件48，但是可以朝远离支持件中的至少一方的方向牵引大端侧支持件44和小端侧支持件48中的另一方。例如，与上述实施方式相反，在使小端侧支持件48不移动的情况下，朝远离小端侧支持件48的方向牵引大端侧支持件44，或者可以朝远离彼此的方向同时牵引大端侧支持件44和小端侧支持件48。

此外，尽管本发明被应用于在汽车发动中使用的连杆断裂分割技术，然而在另外的实施方式或者变型中，连杆断裂分割技术可以应用于机动二轮车等的发动机。

此外，尽管在上述实施方式中，连杆20通过锻造而形成，但是连杆20也可通过烧结、铸造等而形成。

Claims (2)

1.一种连杆断裂分割方法，其用于将一体形成的连杆分割成连杆主体和盖部，所述连杆断裂分割方法包括：

准备连杆，所述连杆具有大端部、小端部及连接所述大端部和所述小端部的杆部，所述大端部具有断裂分割面，沿所述断裂分割面来分割所述连杆主体和所述盖部，所述大端部和所述小端部均具有通孔；

将大端侧轴插入形成于所述大端部的所述通孔中；

将所述大端侧轴固定于大端侧支持件；

将小端侧轴插入形成于所述小端部的所述通孔中；

将所述小端侧轴固定于小端侧支持件；以及

朝远离所述大端侧支持件和所述小端侧支持件中的一方的方向牵引所述大端侧支持件和所述小端侧支持件中的另一方，使得通过所述大端侧轴与所述小端侧轴的相对运动实现沿所述断裂分割面来分割所述连杆主体和所述盖部，

其中，所述断裂分割面形成为槽口，所述槽口形成于所述大端部的彼此相对的部位。

2.一种连杆断裂分割装置，其用于将一体形成的连杆分割成连杆主体和盖部，所述连杆具有大端部、小端部及连接所述大端部和所述小端部的杆部，所述大端部具有断裂分割面，沿所述断裂分割面来分割所述连杆主体和所述盖部，所述大端部和所述小端部均具有通孔，所述连杆断裂分割装置包括：

大端侧轴，其能被插入形成于所述大端部的所述通孔中；

大端侧支持件，其支持所述大端侧轴；

小端侧轴，其能被插入形成于所述小端部的所述通孔中；

小端侧支持件，其支持所述小端侧轴；

牵引单元，其朝远离所述大端侧支持件和所述小端侧支持件中的一方的方向牵引所述大端侧支持件和所述小端侧支持件中的另一方，使得通过所述大端侧轴与所述小端侧轴的相对运动实现沿所述断裂分割面来分割所述连杆主体和所述盖部，

其中，所述断裂分割面形成为槽口，所述槽口形成于所述大端部的彼此相对的部位。