DE19754979A1 - Kolben-Pleuel-Verbindung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Kolben-Pleuel-Verbindung mit den Merkmalen nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Aus der Praxis ist eine derartige Kolben-Pleuel-Verbindung bekannt, bei der im Kolben ein Kolbenbolzen einerseits mit seinen beiden Enden jeweils in eine als Lagerstelle ausge­ führte Bohrung einer Kolbennabe eingreift und andererseits mit seinem Mittelteil in einer Bohrung des oberen Pleuelau­ ges einer Pleuelstange gelagert ist.

Außerdem ist in der DE-OS 197 02 542 offenbart eine druck- und zugübertragende, begrenzte Schwenkbewegungen zulassende Gelenkverbindung zwischen zwei gemeinsame Bewegungen aus­ führenden Bauteilen, insbesondere Kolben und Pleuel einer Brennkraftmaschine, wobei das eine Bauteil eine senkrecht zur Druck- und Zugachse angeordnete, mit einer Lagerfläche versehene zylindrische Aussparung aufweist, welche eine Öffnung an der dem anderen Bauteil zugewandten Seite auf­ weist, sodaß mittels eines in der Aussparung angeordneten, zylindrisch geformten Körpers ein Gelenk gebildet wird, welches Druckkräfte auf die der Öffnung gegenüberliegenden Seite der Lagerfläche und Zugkräfte über ösenartige Halte­ rungen des einen Bauteils überträgt, wobei dem Körper zuge­ wandte Lagerabschnitte dieser Halterungen Teil der zylin­ drischen Lagerfläche sind, wobei zumindest ein Abschnitt des zylindrischen Körpers einstückig und materialeinheit­ lich mit dem anderen Bauteil ausgebildet ist, und dieser Abschnitt in wenigstens einem der Lagerabschnitte schwenk­ bar gehalten ist, wobei der lösbare Abschnitt des zylindri­ schen Körpers als Paßschraube ausgebildet ist mit einem ab­ gesetzten zylindrischen Führungsbereich und mit einem ring­ förmigen Planbereich, welcher sich an einem entsprechenden Planbereich des anderen Bauteils abstützt.

Nachteilig hieran ist ein speziell anzufertigendes Pleuel sowie ein erhöhter Arbeits- und Montageaufwand.

Vorliegende Erfindung beschäftigt sich mit dem Problem, auf konstruktiv einfache Weise ein Mittel zu finden, das mit geringem Arbeits- und Montageaufwand eine einfache und si­ chere Kolben-Pleuel-Verbindung gewährleistet.

Gelöst wird dieses Problem mit einem Kolbenbolzen mit den Merkmalen nach dem Kennzeichen des Anspruchs 1. Vorteilhaf­ te Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprü­ chen enthalten.

Die Erfindung ist nachstehend anhand eines bevorzugten, in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher er­ läutert.

Ein Kolben 1 aus einer AlSi-Legierung ist beispielsweise im Druckguß-Verfahren hergestellt und ist über einen Kolben­ bolzen 2 mit einer Pleuelstange 3 verbunden. Der Kolben 1 kann als sogenannter Kleinkolben für den Verbrennungsmotor einer Säge verwendet werden. Zur Aufnahme des Kolbenbolzens 2 weist der Kolben 1 einerseits in einer Kolbennabe 4 eine als erste Lagerstelle 5 ausgebildete Bohrung 6 und anderer­ seits eine als zweite Lagerstelle 7 ausgebildete, mit einem Gewinde 8 versehene Bohrung 9 auf, die als Sackloch oder Durchgangsloch ausgeführt sein kann.

Die beiden Aufnahmebohrungen können beim Gießen des Teils erstellt werden, ohne daß eine weitere spanende Bearbeitung des Kolbenbolzens 2 erfolgen muß. Der zugehörige Kolbenbol­ zen 2 kann geeignet angepaßte z. B. konische Tragbereiche aufweisen.

Der Kolbenbolzen 2 ist eine Art durch Kaltumformen herge­ stellte, zum Teil lokal gehärtete Sonderschraube, der an seinem einen Ende 10 mit seinem kalibrierten Lagerbereich 11 in der Bohrung 6 der Kolbennabe 4 liegt. Mit seinem an­ deren Ende 12, das auf einem geringeren Durchmesser ein selbstschneidendes Gewinde 13 aufweist, liegt der Kolben­ bolzen 2 im - durch den Kolbenbolzen 2 selbst erzeugten - Gewinde 8 der Bohrung 9 an. Im Mittelteil 14 des Kolbenbol­ zens 2 ist ein kalibrierter Lagerbereich 15 mit einem Durchmesser vorgesehen, der zwischen dem des einen Endes 10 und dem des anderen Endes 12 liegt, und auf dem ein Rollen­ lager 16 gelagert ist, das mit seinem äußeren Umfang mit dem kleinen Pleuelauge 17 der Pleuelstange 3 in Wirkverbin­ dung steht.

Am einen Ende 10 des Kolbenbolzens 2 ist ein Schraubenkopf 18 angeformt, der hier beispielsweise als Innensechskant ausgebildet ist.

Bei der Kolben-Pleuel-Verbindung sind keine zusätzlichen Sicherungsringe für den Kolbenbolzen 2 notwendig, da durch die Gewindereibung des mit dem selbstschneidenden Gewinde 13 des Kolbenbolzens 2 geschnittenen Gewindes 8 eine durch Selbsthemmung ausreichende Sicherheit gegen Verdrehen ge­ währleistet ist, wobei trotzdem die Verbindung prinzipiell lösbar bleibt.

Eine weitere Möglichkeit zur Sicherung des Kolbenbolzens 2 kann auch noch dadurch erreicht werden, daß die Bohrung 6 der Kolbennabe 4 mit Untermaß gefertigt wird und beim Zu­ sammenbau der Kolbenbolzen 2 soweit abgekühlt wird, daß ei­ ne Montage möglich ist.

Mit einer derartigen Ausführung wird daher auf konstruktiv einfache Weise eine Kolben-Pleuel-Verbindung mittels eines erfindungsgemäßen Kolbenbolzens erreicht, der mit einfachen Mitteln ohne großen Bearbeitungsaufwand montiert werden kann.

Claims (4)

1. Kolben-Pleuel-Verbindung mit einem in zwei Lagerstellen des Kolbens aufgenommenen Kolbenbolzen, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolbenbolzen (2) einerseits mit seinem einen Ende (10) in der als erste Lagerstelle (5) dienenden Bohrung (6) einer Kolbennabe (4) gelagert ist und ande­ rerseits mit seinem anderen, mit einem Gewinde (13) versehenen Ende (12) in einer zweiten Lagerstelle (7) des Kolbens (1) eingreift.

2. Kolben-Pleuel-Verbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gewinde (13) des Kolbenbolzens (2) selbst­ schneidend ist.

3. Kolben-Pleuel-Verbindung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolbenbolzen (2) teilweise oder über die gesam­ te Länge durchgebohrt ist.

4. Kolben-Pleuel-Verbindung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem oberen Pleuelauge (17) und dem Kolben­ bolzen (2) ein Wälz- oder Rollenlager (16) vorgesehen ist.