专利名称：用于安装连杆的设备和方法
技术领域：
本发明涉及用于在发动才几内安装连杆的i殳备和方法，且更特定地涉 及用于在内燃机的曲轴上安装活塞和连杆组件的方法和设备。
背景技术：
在内燃机的气缸内安装活塞和连杆组件是严^f各的和费力的过程。首 先，连斥干和活塞3君部必须小心地与气缸对齐。组件然后轴向滑入气缸内。 在此步骤中，重要的是连杆不接触气缸壁以避免损坏气缸壁。同时，也 必需径向压缩活塞环以将活塞滑入气缸内。当连杆支承接近曲轴时，它 必须精确地与相应的曲轴部分对齐，使得它可以与曲轴匹配，优选地在 第一接近上匹配。又必需的是保证除去支承部分外，无其他连杆部分接 触曲轴以避免损坏曲轴。
在现有技术中披露了多种用于安装活塞和连杆的问题的解决方案。在美国专利No 4,480,363中提供了用于维修损坏的活塞/气缸的新 颖的解决方法，该方法涉及替换整个气缸套、活塞和连杆组件。其认为 利用此预先组装的包装加速且简化了维修过程。
美国专利No 6,609,299关注于在将连杆安装到发动才几曲轴之前将套 筒支承安装在连杆内。
具有大致上连杆端盖的形式的安装工具在美国专利No 6,954,972中 披露。工具在组装和将连杆接附到曲轴期间保护了支承表面。
当观察前述的论述和现有技术时，显见的是现有技术的连杆和活塞 安装的改进是希望的。
发明内容
包括框架、安装杆和限定了与杆互补的通道的安装导向件。也披露了设 备的使用方法。设备和方法适用于安装裂开的连杆，即具有从连杆主体 断裂开的端盖的连杆以及在连杆和端盖之间具有加工匹配表面的常步见 的连杆。在方法中，框架围绕发动机体底部处的开口布置且导向件在框 架上定位为与气缸对齐。安装杆联接到连杆且安装杆和活塞和连杆组件 滑入到气缸内。安装杆接收在导向件内的通道内且将连杆维持为垂直于
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曲轴且离开气缸壁。当连杆向曲轴移动时，导向件和安装杆将连杆移动 为与曲轴正确地对齐且接触曲轴。然后安装端盖和固定螺栓。
因此，本发明的目的是提供便于将活塞和连杆组件安装在内燃机的 气缸内的设备。
本发明的另 一 个目的是提供便于将裂开的连杆和活塞组件安装在 内燃机的气缸内的设备。
本发明的再另 一个目的是提供用于将活塞和连杆组件安装在内燃 才几的气缸内的方法。
本发明的再另 一个目的是提供用于将裂开的活塞和连杆组件安装
在内燃才几的气缸内的方法。
本发明的另外的目的和优点将通过参考如下的描述和附图而显见， 在附图中，类似的参考数字指示相同的部件、元件或特征。
图l是内燃机发动机体的部分和根据本发明的连杆安装设备的部分
截面的透视图1A是沿图1的线1A-1A截取的根据本发明的安装杆的端部部分 的放大的完全截面视图2是根据本发明的连杆安装设备在安装过程开始时的示意性视
图3是根据本发明的连杆安装设备在安装过程期间的示意性视和
图4是根据本发明的连杆安装设备在安装过程结束时的透视图。
具体实施例方式
现在参考图1,内燃机发动机体的部分在图中图示且指示为参考数 字10。发动机体IO是大的复杂的金属铸件，它具有通路、开口和加工 表面等，其接收、支承和固定了多种内燃机部件。将认识到的是如所图 示且在随后描述的安装过程期间，发动机体IO优选地布置为反向的定 向，这便于使用本发明的设备且实行方法。发动机体10包括多个气缸 12,气缸12典型地通过气缸套14限定。在其反向的定向上，发动机体 10限定了面向上的开口 16,平面的加工的表面或凸纟彖18围绕该开口 16 延伸。垫圈和机油盘(都未图示)将通过多个螺纹紧固件(未图示)固 定到平面表面或凸缘18上，螺紋紧固件接收在同样多个螺紋盲开口 22 内。优选地，加工的表面或凸缘18也包括至少两个分开的定位洞或定 位孔24。
根据本发明的连杆安装设备30包括如下部件刚性的典型地矩形 的框架32,延长的安装杆34和安装导向件36。
矩形框架32可以由空心的箱形梁或实心的棒制造且限定了略微大 于发动机体10的底部内的开口 16的长度和宽度的长度和宽度。虽然其 特征是通常形状为矩形形状，但框架32可以具有匹配或对应了与之一 起使用的发动机体10上的凸缘18的形状的任何形状。框架32包括至 少两个销或片38，它们布置为与发动才几体10的凸缘18内的定位洞或定 位孔24对齐且接收在它们之内。
如在图l和图1A中图示，延长的安装杆34是直的，优选地是金属 棒或杆，它限定了相对的平行平面42。因此，安装杆34可以例如如图 示是矩形的，或者是正方形的，六边形的或八边形的。在安装杆34的 一端上是接合销44。接合销44包括刚性的优选地为金属的中心柱46, 中心柱46安i文在且固定在安装杆34内且在其侧面和端部上涂J丈或包围 有硬弹性材料(例如尼龙或聚乙烯)的覆盖物或层48。
如在图1A和图2中图示，接合销44相对于安装杆34的纵向轴线 定向，使得当组装到连杆66时，安装杆34沿大体上平行于连杆66的 纵向轴线的轴线延伸。例如，如果端盖(未图示)和连杆66的匹配表 面布置为相对于连杆66的纵向轴线成45度角度，则4妻合销44将定向 为相应45度角度或大致相应45度角度，使得安装杆34的纵向轴线和 连杆66的纵向轴线平行或大体上平行。类似地，如果端盖和连杆66的 匹配表面垂直于连杆66的纵向轴线，则接合销44将平行于或大致平行 于安装杆34的纵向轴线定向。当然，通过接合销44相对于安装杆34 的纵向轴线的相应的角向定向将容^午端盖和连斥干66的匹配表面的中间 角度。
现在参考图1和图2，安装导向件36 —般地具有U形形状且限定 了由平行的分开的侧壁54限定的贯通的槽或通道52。通道52的宽度略 微大于安装杆34的平面42之间的距离，使得它将自由地滑动地接收安 装杆，同时防止安装杆相对于导向件36旋转。侧壁54—起限定了二分 叉的前表面或面56。通过侧壁54形成的前表面或面56的两个部分优选 地是平行的。前表面56 —般地是弓形的或弯曲的，且成形为将连杆推
动为与曲轴正确地对齐且接触曲轴，如将在下文中更详细地描述。最后，
安装导向件36包括平的支承表面62,该支承表面62适合于安放在矩形 jL 、 、' 。 ，-
现在参考图2、图3和图4，现在将描述利用连杆安装组件30将连 杆和活塞组件安装在发动机体10内的曲轴上。如在图2中图示，通过 将接合销44推入螺紋开口而将延长的安装杆34固定到连杆66,所述的 螺紋开口的一个在图4中图示。连杆66 (支承壳已安装)当然组装到活 塞64上，活塞64包括活塞环且容易安装在气缸12内。在此时，通过 将销或片38插入到定位洞或定位孔24内而将矩形框架32安装在加工 的表面或凸缘18上。安装导向件36且特别是支承表面62放置在矩形 框架62的上表面上且与气缸12的一个对齐。活塞64、连杆66和安装 杆34然后与气缸12对齐且轴向滑动到气缸12。当安装杆34接近安装 导向件36时，它与槽52对齐且滑动通过槽52。
如在图3中图示，当活塞64进入气缸12时，安装继续，连杆66 的支承表面接近曲轴68且固定到安装杆34的连杆66的轭部的部分接 合了安装导向件36的弯曲的表面56。
如在图4中图示，活塞64和连杆66在曲轴68上的安装基本上完 成。在安装导向件36的弯曲的表面56和固定到安装杆34的连杆64的 轭部的侧的外部之间的接触推动了连杆66，且更特定地推动了连杆66 的支承表面与曲轴68上的相应的支承表面精确地且正确地对齐和接触。 最后，安装杆34可以被移除，且同时维持了连杆66和曲轴68的组装 位置，端盖(未图示)可以通过例如螺栓的螺紋紧固件固定到连杆66。
将认识到的是根据本发明的活塞64和连杆66组件在气缸12内的 安装是迅速的和基本上不会错的。另外，该安装维持了连杆66离开气 缸套14的壁且使得连杆66与曲轴68正确地对齐和接触，因此避免了 由于碰撞或刻痕对这些部件的损坏。
本发明的描述仅在本质上是典型的，且不偏离本发明的主旨的变化 意图于处于本发明的范围内。这样的变化不视作偏离本发明的精神和范 围。
权利要求
1.一种用于将活塞和连杆组件安装在发动机体的气缸内的设备，设备组合地包括:用于布置在发动机体上的框架；包括用于接合连杆内的孔口的弹性销的安装杆，和具有用于接合所述的框架的装置且限定了用于接收所述的安装杆的通道的安装导向件，所述的安装导向件的所述的通道具有一对分开的侧壁以不可旋转地且滑动地接收所述的安装杆，和由所述的一对侧壁限定的一对表面，构造为当所述的连杆向所述的曲轴平移时移动连杆的支承表面以与曲轴的支承表面接合。
2. 根据权利要求1所述的设备，其中所述的框架包括多个适合于接 合发动机体内的同样多个孔口的销。
3. 根据权利要求1所述的设备，其中所述的安装杆在截面上是矩形的。
4. 根据权利要求1所述的设备，其中所述的弹性销包括刚性的中心 部分和弹性的覆盖件部分。
5. 根据权利要求1所述的设备，其中所述的安装导向件的用于接合 所述的框架的装置是平的表面。
6. 根据权利要求1所述的设备，其中所述的导向件的所述的表面是 弯曲的。
7. —种用于将活塞和连杆组件安装在发动机体的气缸内的设备， 设备组合地包括具有多个用于布置在发动机体上的孔4妾合销的框架， 包括用于接合连杆内的螺紋孔口的销的安装杆，和 具有用于接合所述的框架的装置且限定了用于接收所述的安装杆 的通道的安装导向件，所述的安装导向件的所述的通道具有一对分开的 侧壁以不可旋转地且滑动地接收所述的安装杆，和由所述的侧壁限定的曲轴的支承表面对齐。
8. 根据权利要求7所述的设备，其中所述的框架是矩形的。
9. 根据权利要求7所述的设备，其中所述的安装杆限定了两个平行 的侧壁。
10. 根据权利要求7所述的设备，其中所述的销是硬弹性的。
11. 根据权利要求10所述的设备，其中所述的硬弹性销包括刚性的中心和弹性的覆层。
12. 根据权利要求7所述的设备，其中所述的导向件的所述的前表 面是弯曲的。
13. 根据权利要求7所述的设备，其中所述的导向件的所述的前表 面是共面的。
14. 根据权利要求7所述的设备，其中所述的销定向为与所述的安 装杆的纵向轴线成角度，该角度对应于连杆的匹配表面的角度。
15. —种用于将活塞和连杆组件安装在发动机体的气缸内的方法， 方法包括如下步骤提供框架且将框架接附到发动机体的底部开口 ，将具有通道的导向件定位在所述的框架上，使得所述的通道与发动 一几体的气釭对齐，提供安装杆且将安装杆接附到连杆内的孔口内，将所述的安装杆滑入所述的导向件内且将连杆和活塞组件滑入到 气缸内，和将连杆导向为与曲轴的支承表面接合。
16. 根据权利要求15所述的方法，其中所述的导向步骤包括将连 杆沿所述的导向件的表面平移。
17. 根据权利要求15所述的方法，进一步包括在所述的导向件上 提供至少一个弯曲的表面的步骤。
18. 根据权利要求15所述的方法，进一步包括从所述的连杆去除 所述的安装杆的步骤。
19. 根据权利要求15所述的方法，进一步包括将连杆固定到曲轴的步骤。
全文摘要
本发明涉及用于安装连杆的设备和方法。一种用于将活塞和连杆组件安装在发动机体的气缸内的设备和方法，设备包括框架、安装杆和限定了与杆互补的通道的导向件。框架围绕发动机体底部处的开口布置且导向件在框架上定位为与气缸对齐。安装杆联接到连杆且安装杆和活塞和连杆组件滑入到气缸内。安装杆接收在导向件通道内且将连杆维持为垂直于曲轴且离开气缸壁。当连杆向曲轴移动时，导向件和安装杆将连杆移动为与曲轴正确地对齐且与曲轴接触。
文档编号F16C7/00GK101372094SQ200810214219
公开日2009年2月25日 申请日期2008年8月21日 优先权日2007年8月22日
发明者B·克默, C·W·奇沃伦斯基, M·L·赫夫曼, Q·A·威尔逊, S·M·科奇巴 申请人:通用汽车环球科技运作公司