AT517718B1

AT517718B1 - LENGTH-ADJUSTABLE CONNECTING ROD

Info

Publication number: AT517718B1
Application number: ATA50724/2015A
Authority: AT
Inventors: Dipl Ing Melde-Tuczai Helmut; Andreas Huemer Hubert; Redouane Abdelkarim; Ing Bernhard Hödl Dipl
Original assignee: Avl List Gmbh
Priority date: 2015-08-14
Filing date: 2015-08-14
Publication date: 2017-04-15
Also published as: DE102016215280A1; AT517718A4

Abstract

Die Erfindung betrifft eine längenverstellbare Pleuelstange (1) für eine Hubkolbenmaschine, insbesondere für eine Brennkraftmaschine, mit zumindest einem ersten Stangenteil (2) und einem zweiten Stangenteil (4), welche beiden Stangenteile (2, 4) relativ zueinander über zumindest ein erstes Schraubgetriebe in Richtung der Längsachse (1a) der Pleuelstange (1) verschiebbar sind, wobei das erste Schraubgetriebe (6) zwei miteinander im Gewindeeingriff stehende Gewindeteile (7, 8) aufweist, von denen ein erster Gewindeteil (7) durch eine erste Mutter (9) bzw. erste Spindel (10) und ein zweiter Gewindeteil (8) durch eine erste Spindel (10) bzw. erste Mutter (9) gebildet ist. Um auf möglichst einfache Weise eine Veränderung des Verdichtungsverhältnisses zu ermöglichen, ist vorgesehen, dass das erste Schraubgetriebe (6) über ein zweites Schraubgetriebe (16) mechanisch betätigbar ist, wobei das zweite Schraubgetriebe (16) zwei miteinander im Eingriff stehende Getriebeteile (17, 18) aufweist, von denen ein erster Getriebeteil (17) durch eine zweite Mutter (19) bzw. zweite Spindel (10) und ein zweiter Getriebeteil (8) durch eine zweite Spindel (10) bzw. zweite Mutter (9) gebildet ist.The invention relates to a length-adjustable connecting rod (1) for a reciprocating engine, in particular for an internal combustion engine, with at least a first rod part (2) and a second rod part (4), which two rod parts (2, 4) relative to each other via at least a first helical gear in Direction of the longitudinal axis (1a) of the connecting rod (1) are displaceable, wherein the first helical gear (6) has two mutually threaded threaded parts (7, 8), of which a first threaded part (7) by a first nut (9) or ., First spindle (10) and a second threaded part (8) by a first spindle (10) and first nut (9) is formed. In order to enable a change in the compression ratio in the simplest possible way, it is provided that the first helical gear (6) is mechanically actuated via a second helical gear (16), wherein the second helical gear (16) has two gear parts (17, 18) meshing with one another ), of which a first gear part (17) by a second nut (19) or second spindle (10) and a second gear part (8) by a second spindle (10) and second nut (9) is formed.

Description

Beschreibung [0001] Die Erfindung betrifft eine längenverstellbare Pleuelstange für eine Hubkolbenmaschine, insbesondere für eine Brennkraftmaschine, mit zumindest einem ersten Stangenteil und einem zweiten Stangenteil, welche beiden Stangenteile relativ zueinander über zumindest ein erstes Schraubgetriebe in Richtung der Längsachse der Pleuelstange verschiebbar sind, wobei das erste Schraubgetriebe zwei miteinander im Gewindeeingriff stehende Gewindeteile aufweist, von denen ein erster Gewindeteil durch eine erste Mutter bzw. erste Spindel und ein zweiter Gewindeteil durch eine erste Spindel bzw. erste Mutter gebildet ist, wobei das erste Schraubgetriebe über ein zweites Schraubgetriebe mechanisch betätigbar ist, wobei das zweite Schraubgetriebe zwei miteinander im Eingriff stehende Getriebeteile aufweist, von denen ein erster Getriebeteil durch eine zweite Mutter bzw. zweite Spindel und ein zweiter Getriebeteil durch eine zweite Spindel bzw. zweite Mutter gebildet ist.Description: The invention relates to a length-adjustable connecting rod for a reciprocating engine, in particular for an internal combustion engine, with at least a first rod part and a second rod part, which two rod parts relative to each other via at least a first helical gear in the direction of the longitudinal axis of the connecting rod are displaceable, wherein the first helical gear has two mutually threaded threaded parts, of which a first threaded portion is formed by a first nut or first spindle and a second threaded portion by a first spindle or first nut, wherein the first helical gear via a second helical gear is mechanically actuated wherein the second helical gear has two mutually engaged gear parts, of which a first gear part is formed by a second nut or second spindle and a second gear part by a second spindle or second nut.

[0002] Aus den Druckschriften WO 06/115898 A1, US 5 406 911 A, GB 441 666 A ist es bekannt, die Länge von Pleuelstangen mechanisch durch eine Schraubgetriebe zu verstellen. Dabei wird jeweils der Kolben über sein verzahntes Kolbenhemd bzw. über ein Gewinde im Bereich des Kolbenhemdes verdreht.From the documents WO 06/115898 A1, US 5,406,911 A, GB 441 666 A, it is known to adjust the length of connecting rods mechanically by a helical gear. In each case, the piston is rotated via its toothed piston skirt or via a thread in the region of the piston skirt.

[0003] Weiters ist es aus der DE 42 26 361 A1 eine Brennkraftmaschine mit verstellbarer Verdichtung bekannt, bei der die Endstellung des Kolbens veränderbar ist. Die Veränderung des Kolbens wird durch ein verstellbares Kurbelwellenlager oder durch ein verstellbares Hubzapfenlager erreicht, wobei die Verstellung durch einen Exzenter bewirkt wird, welcher mindestens einen radial vorstehenden Kolben aufweist, der in einer radialen Erweiterung des Exzenterscheibenlagers hydraulisch verschiebbar ist.Furthermore, it is known from DE 42 26 361 A1 an internal combustion engine with adjustable compression, in which the end position of the piston is variable. The change of the piston is achieved by an adjustable crankshaft bearing or by an adjustable Hubzapfenlager, wherein the adjustment is effected by an eccentric having at least one radially projecting piston which is hydraulically displaceable in a radial extension of the eccentric disc bearing.

[0004] Die US 1,784,192 A offenbart eine Brennkraftmaschine mit einer längenverstellbaren Pleuelstange mit einem ersten und einem zweiten Stangenteil, welche über ein erstes Schraubgetriebe in Richtung der Längsachse der Pleuelstange verschiebbar sind. Das erste Schraubgetriebe ist über ein zweites Schraubgetriebe mechanisch betätigbar.The US 1,784,192 A discloses an internal combustion engine with a length-adjustable connecting rod having a first and a second rod part, which are displaceable via a first helical gear in the direction of the longitudinal axis of the connecting rod. The first helical gear is mechanically actuated via a second helical gear.

[0005] Aufgabe der Erfindung ist es, auf möglichst einfache Weise eine Veränderung des Verdichtungsverhältnisses bei einer Hubkolbenmaschine zu ermöglichen.The object of the invention is to allow the simplest possible way a change in the compression ratio in a reciprocating engine.

[0006] Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, dass der erste Getriebeteil einen Kolben aufweist oder als Kolben ausgebildet ist, welcher mit einer dem ersten Schraubgetriebe abgewandten Stirnseite an einen Druckraum grenzt, in welchen zumindest eine Druckölleitung einmündet, wobei vorzugsweise in der Druckölleitung ein temperatursensitives Durchflusssteuerelement angeordnet ist.According to the invention this is achieved in that the first gear part has a piston or is formed as a piston which faces away from the first helical gear end face to a pressure chamber, in which at least one pressure oil line opens, preferably in the pressure oil line, a temperature-sensitive flow control element is arranged.

[0007] Unter einem Schraubgetriebe wird hier ein zur Änderung von Bewegungsgrößen dienendes Getriebe verstanden, bei dem eine translatorische Bewegung eines verschiebbaren Bauteils entlang einer Hubachse in eine rotatorische Bewegung eines verdrehbaren Bauteils um eine Drehachse bzw. eine rotatorische Bewegung eines verdrehbaren Bauteils in eine translatorische Bewegung eines verdrehbaren Bauteils geändert wird, wobei miteinander korrespondierende Wirkflächen der beiden koaxialen Bauteile aneinander entlang gleiten. Die Wirkflächen sind dabei von der gemeinsamen Dreh- bzw. Hubachse entfernt, einerseits im Bereich des äußeren Umfanges des einen - beispielsweise verschiebbaren - Bauteiles, und andererseits im Bereich des inneren Umfanges des anderen - beispielsweise verdrehbaren - Bauteils angeordnet. Die korrespondierenden Wirkflächen können durch Gewinde oder durch Schrägverzahnungen der Bauteile gebildet werden.Under a helical gear is here understood to serve a change of motion sizes gear, in which a translational movement of a displaceable component along a lifting axis in a rotary movement of a rotatable member about an axis of rotation or a rotational movement of a rotatable component in a translational movement a rotatable component is changed, wherein mutually corresponding effective surfaces of the two coaxial components slide along each other. The active surfaces are removed from the common rotation or lifting axis, on the one hand in the region of the outer circumference of one - for example displaceable - component, and on the other hand in the region of the inner circumference of the other - for example rotatable - component arranged. The corresponding active surfaces can be formed by threads or by helical toothing of the components.

[0008] Somit ist im Rahmen der vorliegenden Erfindung vorgesehen, dass die erste und/oder zweite Spindel ein Außengewinde bzw. eine Außenschrägverzahnung und die korrespondierende erste bzw. zweite Getriebeteil Mutter ein Innengewinde bzw. eine Innenschrägverzahnung aufweist.Thus, it is provided in the context of the present invention that the first and / or second spindle has an external thread or an external helical toothing and the corresponding first and second gear part nut has an internal thread or an internal helical toothing.

[0009] Die hier verwendeten Begriffe Gewindeteile, Mutter, Spindel sind somit keinesfalls auf schraubenförmige Gewindeformen einschränkend zu verstehen, sondern umfassen selbstver ständlich Ausführungen, bei denen die Gewindeformen durch Schrägverzahnungen gebildet sind.The terms threaded parts, nut, spindle used here are thus by no means restrictive to helical thread forms to understand, but include course selbstver embodiments in which the thread forms are formed by helical gears.

[0010] Die beiden Schraubgetriebe sind - bezogen auf die mechanische Wirkrichtung - seriell hintereinander und achsgleich mit der Längsachse der Pleuelstange in der Pleuelstange angeordnet. Die Drehbewegung des zweiten Schraubgetriebes kann auf die Drehbewegung des ersten Schraubgetriebes direkt übertragen werden, wenn ein erster Gewindeteil des ersten Schraubgetriebes mit einem zweiten Getriebeteil des zweiten Schraubgetriebes drehfest verbunden oder mit diesem einteilig ausgeführt ist. Vorzugsweise ist der drehfest mit dem zweiten Getriebeteil des zweiten Schraubgetriebes verbundene oder mit diesem einteilig ausgeführte erste Gewindeteil des ersten Schraubgetriebes drehbar und in Richtung der Längsachse der Pleuelstange unverschiebbar im ersten Stangenteil gelagert. Genauso ist der drehfest mit dem ersten Gewindeteil des ersten Schraubgetriebes verbundene zweite Getriebeteil des zweiten Schraubgetriebes drehbar und in Richtung der Längsachse der Pleuelstange unverschiebbar im ersten Stangenteil gelagert.The two helical gears are - with respect to the mechanical direction of action - serially arranged one behind the other and coaxially with the longitudinal axis of the connecting rod in the connecting rod. The rotational movement of the second helical gear can be transmitted directly to the rotational movement of the first helical gear when a first threaded portion of the first helical gear is rotatably connected to a second gear part of the second helical gear or designed in one piece with this. Preferably, the non-rotatably connected to the second gear part of the second helical gear or integral with this first threaded portion of the first helical gear is rotatably mounted and non-displaceable in the direction of the longitudinal axis of the connecting rod in the first rod part. Similarly, the rotatably connected to the first threaded portion of the first helical gear second gear part of the second helical gear is rotatably mounted and immovably in the direction of the longitudinal axis of the connecting rod in the first rod part.

[0011] Bauteile und Bauraum können gemäß einer vorteilhaften Ausführung der Erfindung eingespart werden, wenn der dem zweiten Schraubgetriebe abgewandter zweiter Gewindeteil des ersten Schraubgetriebes mit dem zweiten Stangenteil fest verbunden oder integral mit diesem ausgeführt ist, wobei vorzugsweise die relative Drehlage der Stangenteile zueinander durch zumindest eine Verdrehsicherungseinrichtung fixiert ist.Components and space can be saved according to an advantageous embodiment of the invention, when the second helical gear opposite second threaded part of the first helical gear fixedly connected to the second rod part or is integral with this, preferably wherein the relative rotational position of the rod parts to each other by at least an anti-rotation device is fixed.

[0012] Eine bevorzugte Ausführung der Erfindung sieht vor, dass der dem ersten Schraubgetriebe abgewandte erste Getriebeteil des zweiten Schraubgetriebes in Richtung der Pleuelachse verschiebbar und verdrehfest im ersten Stangenteil gelagert. Somit kann im ersten Getriebeteil eine Hubbewegung initiiert werden, welche bei Zusammenwirken des ersten Getriebeteils und des zweiten Getriebeteils in eine Drehbewegung umgewandelt wird. Eine definierte Ruhelage des ersten Getriebeteils wird definiert, indem der erste Getriebeteil durch zumindest eine erste Feder in eine definierte Hubstellung bringbar ist. Eine Mittelstellung oder Zwischenstellung als Ruhelage lässt sich definieren, wenn eine der ersten Feder entgegen gerichtete zweite Feder auf den ersten Getriebeteil einwirkt.A preferred embodiment of the invention provides that the first helical gear remote from the first gear part of the second helical gear in the direction of the connecting rod and slidably mounted in the first rod part. Thus, a stroke movement can be initiated in the first transmission part, which is converted in cooperation of the first gear part and the second gear part in a rotary motion. A defined rest position of the first gear part is defined by the first gear part can be brought by at least one first spring in a defined stroke position. A middle position or intermediate position as rest position can be defined when one of the first spring counteracting second spring acts on the first gear part.

[0013] Um die auf den ersten Getriebeteil wirkenden Massenträgheitskräfte so klein wie möglich zu halten, ist es vorteilhaft, wenn dieser aus Leichtmetall bestehen.In order to keep the acting on the first gear part inertia forces as small as possible, it is advantageous if they are made of light metal.

[0014] Der erste Getriebeteil nimmt die Ruhelage ein, sobald der Druckraum drucklos gemacht wird. Der Ruhelage des ersten Getriebeteils ist eine Endstellung der Stangenteile relativ zueinander - zum Beispiel eine maximale Pleuelstangenlänge - zugeordnet. Wird der Druckraum mit Öldruck beaufschlagt, so wird der Kolben des ersten Getriebeteils gehoben. Die Hubbewegung des ersten Getriebeteils wird am axial unverschiebbar gelagerten zweiten Getriebeteil in eine Drehbewegung umgewandelt. Die Drehbewegung wird auf den ersten Gewindeteil des ersten Schraubgetriebes übertragen. Der Wirkflächen des Innengewindes des ersten Gewindeteils gleiten entlang den Wirkflächen des Außengewindes des zweiten Gewindeteils und wandelt die Drehbewegung somit in eine Hubbewegung um, welche direkt auf den zweiten Stangenteil -beispielsweise in Richtung einer Verkürzung der Pleuelstange - wirkt. Die Erfindung wird im Folgenden anhand der nicht einschränkenden Figuren näher erläutert.The first gear part assumes the rest position as soon as the pressure chamber is depressurized. The rest position of the first gear part is an end position of the rod parts relative to each other - for example, a maximum connecting rod length - assigned. If the pressure chamber is acted upon by oil pressure, the piston of the first transmission part is lifted. The lifting movement of the first gear part is converted into a rotational movement on the axially non-displaceably mounted second gear part. The rotational movement is transmitted to the first threaded portion of the first helical gear. The active surfaces of the internal thread of the first threaded part slide along the active surfaces of the external thread of the second threaded part and thus converts the rotational movement into a lifting movement which acts directly on the second rod part, for example in the direction of shortening the connecting rod. The invention is explained in more detail below with reference to the non-limiting figures.

[0015] Darin zeigen [0016] Fig. 1 eine erfindungsgemäße Pleuelstange in einem Längsschnitt in einer ersten[0015] FIG. 1 shows a connecting rod according to the invention in a longitudinal section in a first

Ausführung, [0017] Fig. 2 eine erfindungsgemäße Pleuelstange in einem Längsschnitt in einer zweitenEmbodiment [0017] FIG. 2 shows a connecting rod according to the invention in a longitudinal section in a second

Ausführung, [0018] Fig. 3 eine erfindungsgemäße Pleuelstange in einem Schnitt gemäß der Linie III - III inEmbodiment, Fig. 3 shows a connecting rod according to the invention in a section along the line III - III in

Fig. 4 in einer Variante der zweiten Ausführung, [0019] Fig. 4 diese Pleuelstange in einer Vorderansicht, [0020] Fig. 5 diese Pleuelstange in einer Seitenansicht, [0021] Fig. 6 diese neue Pleuelstange in einem Schnitt gemäß der Linie VI - VI in Fig. 5.Fig. 4 shows a variant of the second embodiment, Fig. 4 shows this connecting rod in a front view, Fig. 5 shows this connecting rod in a side view, Fig. 6 this new connecting rod in a section along the line VI VI in FIG. 5.

[0022] In den Ausführungen sind funktionsgleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet.In the embodiments functionally identical parts are designated by the same reference numerals.

[0023] Die Figuren zeigen jeweils eine längenverstellbare Pleuelstange 1 für eine Hubkolbenmaschine, beispielsweise eine Brennkraftmaschine.The figures each show a length-adjustable connecting rod 1 for a reciprocating engine, such as an internal combustion engine.

[0024] Die Pleuelstange 1 weist einen ersten Stangenteil 2 im Bereich eines großen Pleuelauges 3 und einen zweiten Stangenteil 4 im Bereich eines kleinen Pleuelauges 5 auf, wobei das große Pleuelauge 3 einen Kurbelzapfenlager zur Verbindung mit einer nicht weiter dargestellten Kurbelwelle und das kleine Pleuelauge 5 einen Kolbenbolzenlager zur Verbindung mit einem nicht weiter dargestellten Kolben ausbildet.The connecting rod 1 has a first rod portion 2 in the region of a large connecting rod 3 and a second rod portion 4 in the region of a small connecting rod 5, wherein the large connecting rod 3 a crank pin bearing for connection to a crankshaft, not shown, and the small connecting rod. 5 forming a piston pin bearing for connection to a piston, not shown.

[0025] Die beiden Stangenteile 2, 4 können über ein erstes Schraubgetriebe 6 relativ zueinander in Richtung der Längsachse 1a der Pleuelstange 1 verschoben werden. Das erste Schraubgetriebe 6 weist einen ersten Gewindeteil 7 und einen mit dem ersten Gewindeteil 7 im Eingriff stehenden zweiten Gewindeteil 8 auf, wobei einer der beiden Gewindeteile 7, 8 als erste Mutter 9 und der andere Gewindeteil 8, 7 als erste Spindel 10 ausgebildet ist. Bei den dargestellten Ausführungsvarianten ist der erste Getriebeteil 7 als hülsenartige Mutter 9 und der zweite Getriebeteil 8 als Spindel 10 ausgebildet.The two rod parts 2, 4 can be moved via a first helical gear 6 relative to each other in the direction of the longitudinal axis 1a of the connecting rod 1. The first helical gear 6 has a first threaded part 7 and a second threaded part 8 engaged with the first threaded part 7, wherein one of the two threaded parts 7, 8 is formed as the first nut 9 and the other threaded part 8, 7 as the first spindle 10. In the illustrated embodiments, the first gear part 7 is formed as a sleeve-like nut 9 and the second gear part 8 as a spindle 10.

[0026] Zur Betätigung des ersten Schraubgetriebes 6 ist in der Pleuelstange 1 ein zweites Schraubgetriebe 16 angeordnet. Das zweite Schraubgetriebe 16 weist einen ersten Getriebeteil 17 und einen mit dem ersten Getriebeteil 17 im Eingriff stehenden zweiten Getriebeteil 18 auf, wobei einer der beiden Getriebeteile 17, 18 ebenfalls als Mutter 19 und der andere Getriebeteil 18, 17 als Spindel 20 ausgebildet ist. Bei den in den Figuren gezeigten Beispielen ist der erste Getriebeteil 17 durch eine zweite Mutter 19 und der zweite Getriebeteil 18 durch eine zweite Spindel 20 gebildet.To actuate the first helical gear 6, a second helical gear 16 is arranged in the connecting rod 1. The second helical gear 16 has a first gear part 17 and a second gear part 18 engaged with the first gear part 17, wherein one of the two gear parts 17, 18 is also designed as a nut 19 and the other gear part 18, 17 as a spindle 20. In the examples shown in the figures, the first gear part 17 is formed by a second nut 19 and the second gear part 18 by a second spindle 20.

[0027] Die ersten und zweiten Muttern 9, 19 weisen jeweils an ihren Innenseiten Wirkflächen mit einer Steigung auf, welche von der Längsachse 1a der Pleuelstange 1 beabstandet sind und welche als Innenschraubengewinde mit einem Gewindegang oder mehreren Gewindegängen, oder als Innenschrägverzahnung ausgebildet sind. Korrespondierend dazu weisen die ersten und zweiten Spindeln 10, 20 jeweils an ihren Außenseiten entsprechende Wirkflächen mit einer Steigung auf, welche von der Längsachse 1a der Pleuelstange 3 beabstandet sind und welche als Außenschraubengewinde mit einen Gewindegang oder mehreren Gewindegängen, oder als Außenschrägverzahnung ausgebildet sind. Der Begriff „Gewinde" (beispielsweise in Gewindeteil 7, 8) wird hier generell sowohl für Schraubengewinde, als auch für Schrägverzahnungen verwendet und deckt somit beide Ausbildungen ab.The first and second nuts 9, 19 each have on their inner sides active surfaces with a pitch which are spaced from the longitudinal axis 1a of the connecting rod 1 and which are formed as female screw with one thread or more threads, or as internal helical teeth. Corresponding thereto, the first and second spindles 10, 20 each have on their outer sides corresponding active surfaces with a pitch, which are spaced from the longitudinal axis 1a of the connecting rod 3 and which are formed as external screw thread with one thread or multiple threads, or as external helical teeth. The term "thread" (for example, in threaded part 7, 8) is generally used here for both screw thread, as well as for helical gears and thus covers both training from.

[0028] Der erste Gewindeteil 7 des ersten Schraubgetriebes 6 und der zweite Getriebeteil 18 des zweiten Schraubgetriebes 16 sind drehbar, aber axial unverschiebbar im ersten Stangenteil 2 gelagert. Der zweite Gewindeteil 8 des ersten Schraubgetriebes 6 und der erste Getriebeteil 17 des zweiten Schraubgetriebes 16 dagegen sind in Richtung der Längsachse 1a verschiebbar, aber drehfest im ersten Stangenteil 4 gelagert. Der zweite Gewindeteil 8 ist mit dem zweiten Stangenteil 4 fest verbunden oder integral mit diesem ausgeführt. Die Sicherung gegen Verdrehen des ersten Getriebeteils 17 erfolgt über die erste Verdrehsicherung 11, die Sicherung des zweiten Gewindeteils 8 erfolgt über die zweite Verdrehsicherung 12. Die Verdrehsicherungen 11, 12 können durch einfache Schrauben gebildet sein, welche quer zur Längsachse 1a im ersten Stangenteil 2 eingeschraubt sind.The first threaded portion 7 of the first helical gear 6 and the second gear portion 18 of the second helical gear 16 are rotatably mounted, but axially immovable in the first rod part 2. The second threaded part 8 of the first helical gear 6 and the first gear part 17 of the second helical gear 16, however, are displaceable in the direction of the longitudinal axis 1a, but rotatably mounted in the first rod part 4. The second threaded part 8 is fixedly connected to the second rod part 4 or integral with this. Securing against rotation of the first gear part 17 via the first rotation 11, the securing of the second threaded part 8 via the second anti-rotation 12. The anti-rotation 11, 12 may be formed by simple screws which are screwed transversely to the longitudinal axis 1a in the first rod part 2 are.

[0029] Fig. 1 zeigt eine Ausführung, bei der der erste Gewindeteil 7 des ersten Schraubgetriebes 6 mit dem zweiten Getriebeteil 18 des zweiten Schraubgetriebes 16 einteilig ausgebildet ist. Erster Gewindeteil 7 und zweiter Gewindeteil 18 bilden somit eine Doppelmutter 13, welche außen in der Aufnahmebohrung 14 des ersten Stangenteils 2 axial verschiebbar geführt ist. Mit Bezugszeichen 15 ist eine Gewindespannhülse bezeichnet.Fig. 1 shows an embodiment in which the first threaded part 7 of the first helical gear 6 is formed integrally with the second gear part 18 of the second helical gear 16. First threaded part 7 and second threaded part 18 thus form a double nut 13, which is guided axially displaceably outside in the receiving bore 14 of the first rod part 2. Reference numeral 15 denotes a threaded sleeve.

[0030] In diesem Ausführungsbeispiel sind die Wirkflächen des ersten Gewindeteils 7 und des zweiten Gewindeteils 8, sowie des ersten Getriebeteils 17 und des zweiten Getriebeteils 18 jeweils durch Gewinde gebildet. Der erste Getriebeteil 17 und der zweite Getriebeteil 18 weisen dabei Gewinde mit einer relativ großen Steigung auf, deren Steigungswinkel beispielsweise zwischen 30° und 45° beträgt.In this embodiment, the active surfaces of the first threaded part 7 and the second threaded part 8, and the first gear part 17 and the second gear part 18 are each formed by threads. The first gear part 17 and the second gear part 18 in this case have threads with a relatively large pitch, the pitch angle is for example between 30 ° and 45 °.

[0031] Das erste Getriebeelement 17 weist im Wesentlichen einen Gewindebolzen 21 auf, welcher sich in Richtung des großen Pleuelauges 3 zu einem Kolben 22 aufweitet. Dieser erste Getriebeteil 17 ist durch die erste Verdrehsicherung 11 gegen Verdrehen gesichert. Eine erste Feder 30 und eine zweite Feder 31 definieren die Ruhelage des ersten Getriebeteils 17. Die dem großen Pleuelauge 3 zugewandte Stirnseite 23 des Kolben 22 des ersten Getriebeteils 17 spannen zusammen mit dem ersten Stangenteil 2 einen Druckraum 24 auf, in welchen eine Druckölleitung 25 einmündet. Bei niedrigem Druck verbleibt der Kolben 22 und somit der erste Getriebeteil 17 in seiner in Fig. 1 ersichtlichen unteren Position. Diese Stellung ist beispielsweise der maximalen Länge der Pleuelstange 1 mit hohem Verdichtungsverhältnis zugeordnet. Wird der Druck im Druckraum 24 erhöht, so wird der Kolben 22 und damit der erste Getriebeteil 17 in Fig. 1 nach oben bis zu seinem durch den Federteller 26 gebildeten Anschlag gedrückt und die den zweiten Getriebeteil 18 und den ersten Gewindeteil 7 bildende Doppelmutter 13 wird verdreht. Die Wirkungsweise entspricht der eines bekannten Drillbohrers.The first gear element 17 essentially has a threaded bolt 21, which widens in the direction of the large connecting rod 3 to a piston 22. This first gear part 17 is secured by the first rotation 11 against rotation. A first spring 30 and a second spring 31 define the rest position of the first gear part 17. The large connecting rod 3 facing end face 23 of the piston 22 of the first gear part 17 span together with the first rod part 2 a pressure chamber 24, in which a pressure oil line 25 opens , At low pressure, the piston 22 and thus the first gear member 17 remains in its apparent in Fig. 1 lower position. This position is associated, for example, the maximum length of the connecting rod 1 with a high compression ratio. If the pressure in the pressure chamber 24 is increased, the piston 22 and thus the first gear part 17 in FIG. 1 is pushed up to its stop formed by the spring plate 26 and the double gear part 18 and the first threaded part 7 forming double nut 13 is twisted. The mode of action corresponds to that of a known drill.

[0032] Das Innengewinde des ersten Gewindeteiles 7 der Doppelmutter 13 schiebt den zweiten Gewindeteil 8 und damit den zweiten Stangenteil 4 in Richtung der Längsachse 1a der Pleuelstange 1, wobei im vorliegenden Fall die Länge der Pleuelstange 1 verkürzt und das Verdichtungsverhältnis vermindert wird.The internal thread of the first threaded part 7 of the double nut 13 pushes the second threaded part 8 and thus the second rod part 4 in the direction of the longitudinal axis 1a of the connecting rod 1, wherein in the present case, the length of the connecting rod 1 is shortened and the compression ratio is reduced.

[0033] Wird der Druck erneut gesenkt, überwindet die erste Feder 30 die Kräfte, welche aus dem Öldruck im Druckraum 24 und der zweiten Feder 31 resultieren und der Kolben 22 wird samt dem ersten Getriebeteil 7 in Richtung des großen Pleuelauges 3 bewegt. Dabei wird der zweite Getriebeteil 18 samt dem ersten Gewindeteil 7 wieder zurück gedreht, wodurch der zweite Gewindeteil 8 samt dem zweiten Stangenteil 4 in Fig. 1 nach oben bewegt wird, wobei sich die Länge der Pleuelstange 1 vergrößert.If the pressure is lowered again, overcomes the first spring 30, the forces resulting from the oil pressure in the pressure chamber 24 and the second spring 31 and the piston 22 is moved together with the first gear part 7 in the direction of the large connecting rod 3. In this case, the second gear part 18 together with the first threaded part 7 is rotated back, whereby the second threaded part 8 together with the second rod part 4 in Fig. 1 is moved upward, whereby the length of the connecting rod 1 increases.

[0034] Fig. 2 zeigt eine Ausführungsvariante, bei der die Wirkflächen des ersten Getriebeteils 17 und des zweiten Getriebeteiles 18 des zweiten Schraubgetriebes 16 durch Schrägverzahnungen gebildet sind. Insbesondere sind der erste Getriebeteil 17 mit einer Außenschrägverzahnung und der zweite Getriebeteil 18 mit einer Innenschrägverzahnung ausgebildet. Erster Gewindeteil 7 und zweiter Gewindeteil 8 des ersten Schraubgetriebes 6 können wie in Fig. 1 mit Innengewinde bzw. Außengewinde oder aber ebenfalls mit Innen- bzw. Außenschrägverzahnungen ausgeführt sein.Fig. 2 shows a variant in which the active surfaces of the first gear part 17 and the second gear part 18 of the second helical gear 16 are formed by helical gears. In particular, the first gear part 17 are formed with an external helical toothing and the second gear part 18 with an internal helical toothing. First threaded part 7 and second threaded part 8 of the first helical gear 6 can be designed as in FIG. 1 with internal thread or external thread or else with internal or external helical gears.

[0035] Der erste Getriebeteil 17 ist samt dem Kolben 22 bevorzugt aus Leichtmetall, beispielsweise aus Aluminium, ausgebildet, und weist in seinem dem ersten Schraubgetriebe 6 zugewandten Bereich 26 eine Außenschrägverzahnung auf.The first gear part 17, together with the piston 22 preferably made of light metal, for example, aluminum, formed, and has in its the first helical gear 6 facing region 26 has an external helical toothing.

[0036] Diese Außenschrägverzahnung befindet sich im Eingriff mit einer Innenschrägverzahnung des zweiten Getriebeteils 18. In der in Fig. 2 dargestellten Stellung weist die Pleuelstange 1 ihre maximale Länge auf. Eine erste Feder 30 drückt den Kolben 22 in Richtung des großen Pleuelauges 3. Diese Feder 30 ist so stark, dass die Massenkraft den Kolben 22 nicht anheben kann.In the position shown in Fig. 2, the connecting rod 1 has its maximum length. A first spring 30 pushes the piston 22 in the direction of the large connecting rod eye 3. This spring 30 is so strong that the mass force can not lift the piston 22.

[0037] Damit die Massenkraft klein bleibt, ist - wie erwähnt - einerseits der erste Getriebeteil 17 aus Leichtmetall gefertigt. Andererseits wird über eine definierte Ölleckage zwischen dem Kolben 22 und dem Führungszylinder 27 der Raum oberhalb des Kolbens 22 mit Öl gefüllt und die Auslenkung des Kolbens 22 zufolge von Massenträgheitskräften gedämpft. Die erste Verdrehsicherung 11 zur Verhinderung einer Verdrehung des ersten Getriebeteils ist in dieser Ausführung durch einen eine Kerb- oder Wellenverzahnung aufweisenden koaxial zur Längsachse 1a angeordneten und fest mit dem ersten Stangenteil 2 verbundenen Bolzen 29 gebildet, welcher mit einer entsprechenden inneren Kerb- oder Wellenverzahnung des ersten Getriebeteils 17 zusammenwirkt.So that the inertia remains small, is - as mentioned - on the one hand, the first transmission part 17 made of light metal. On the other hand, the space above the piston 22 is filled with oil via a defined oil leakage between the piston 22 and the guide cylinder 27 and the deflection of the piston 22 is attenuated by mass inertial forces. The first anti-rotation 11 to prevent rotation of the first gear member is arranged in this embodiment by a notch or serration having coaxial with the longitudinal axis 1a and fixedly connected to the first rod part 2 bolt 29, which with a corresponding internal notching or serration of the first gear part 17 cooperates.

[0038] Wird der Öldruck in der Druckölleitung 25 erhöht, so wird der erste Getriebeteil 17 in Richtung des ersten Schraubgetriebes 6 gehoben. Der Druck muss dabei hoch genug sein, um die Summe aus Federkraft der ersten Feder 30 und Massenkraft des ersten Getriebeteils 17 zu überwinden. Das heben des ersten Getriebeteils 17 bewirkt ein Verdrehen des zweiten Getriebeteils 18, ähnlich wie bei einem manuellen Drillbohrer. Der zweite Getriebeteil 18 ist über einen Mitnehmer 28 mit dem ersten Gewindeteil 7 des ersten Schraubgetriebes 6 formschlüssig verbunden. Die Verdrehung des zweiten Getriebeteils 18 wird somit direkt auf den ersten Gewindeteil 7 übertragen. Die Verdrehung des ersten Gewindeteils 7 wird wiederum in Zusammenwirken mit dem zweiten Gewindeteil 8 in eine translatorische Bewegung des letzteren umgewandelt, wobei der mit dem zweiten Gewindeteil 8 fest verbundene zweite Stangenteil 4 ebenfalls in Richtung der Längsachse 1a der Pleuelstange 1 ausgelenkt wird. Dabei wird - im vorliegenden Fall - die Pleuelstange 1 verkürzt.If the oil pressure in the pressure oil line 25 is increased, the first gear part 17 is lifted in the direction of the first helical gear 6. The pressure must be high enough to overcome the sum of the spring force of the first spring 30 and the inertia of the first gear part 17. Lifting the first gear member 17 causes the second gear member 18 to rotate, similar to a manual drill. The second gear part 18 is positively connected via a driver 28 with the first threaded part 7 of the first helical gear 6. The rotation of the second gear part 18 is thus transmitted directly to the first threaded part 7. The rotation of the first threaded part 7 is in turn converted into cooperation with the second threaded part 8 in a translational movement of the latter, wherein the firmly connected to the second threaded part 8 second rod member 4 is also deflected in the direction of the longitudinal axis 1a of the connecting rod 1. In this case - in the present case - the connecting rod 1 is shortened.

[0039] In der in Fig. 2 dargestellten Ruhelage verschließt der Kolben 22 unter der Federkraft der ersten Feder 30 die Druckölleitung 25 und die Pleuelstange 1 verbleibt in ihrer langen Position. Damit beim Kaltstart keine Druckwelle zu einer Verkürzung der Pleuelstange 1 führt, kann in der Druckölleitung 25 ein temperatursensitive Durchflusssteuerelement, beispielsweise mit Wachs als Dehnstoff, angeordnet sein (nicht dargestellt). Mit dem temperatursensitiven Durchflusssteuerelement kann im kalten Zustand die Druckölleitung 25 geschlossen werden. Die Druckölleitung wird erst dann wieder freigegeben, wenn eine ausreichend hohe Temperatur den Dehnstoff ausdehnt und ein entsprechender Ventilkörper den Strömungsquerschnitt der Druckölleitung 25 öffnet. Somit kann beim Kaltstart der Brennkraftmaschine eine Verkürzung der Pleuelstange 1 vermieden werden.In the rest position shown in Fig. 2, the piston 22 closes under the spring force of the first spring 30, the pressure oil passage 25 and the connecting rod 1 remains in its long position. So that during the cold start no pressure wave leads to a shortening of the connecting rod 1, in the pressure oil line 25, a temperature-sensitive flow control element, for example, with wax as wax, be arranged (not shown). With the temperature-sensitive flow control element, the pressure oil line 25 can be closed in the cold state. The pressure oil line is only released again when a sufficiently high temperature expands the expansion material and a corresponding valve body opens the flow cross-section of the pressure oil line 25. Thus, a shortening of the connecting rod 1 can be avoided during cold start of the engine.

[0040] Die in den Fig. 3 und 6 entsprechen im Wesentlichen der in Fig. 2 dargestellten zweiten Ausführung, wobei der Bolzen 29 durch einen Innensechskantschraube gebildet ist. Der Kolben 22 ist dabei bei erhöhtem Druck im Druckraum 24 in seiner oberen Stellung dargestellt, welcher der minimalen Länge der Pleuelstange entspricht. Als Sicherung des Bolzens 29 gegen Verdrehen ist quer zur Längsachse ein Sicherungsbolzen 29a - beispielsweise eine Wurmschraube -angeordnet.3 and 6 substantially correspond to the second embodiment shown in Fig. 2, wherein the bolt 29 is formed by a hexagon socket screw. The piston 22 is shown at elevated pressure in the pressure chamber 24 in its upper position, which corresponds to the minimum length of the connecting rod. As a backup of the bolt 29 against rotation is transverse to the longitudinal axis of a safety bolt 29a - arranged, for example, a worm screw.

Claims

claims

1. Length-adjustable connecting rod (1) for a reciprocating engine, in particular for an internal combustion engine, with at least a first rod part (2) and a second rod part (4), which two rod parts (2, 4) relative to each other via at least a first helical gear in the direction of 1a) of the connecting rod (1) are displaceable, wherein the first helical gear (6) has two thread-engaging threaded parts (7, 8), of which a first threaded part (7) by a first nut (9) or first Spindle (10) and a second threaded part (8) by a first spindle (10) and first nut (9) is formed, wherein the first helical gear (6) via a second helical gear (16) is mechanically actuated, wherein the second helical gear (16) has two mutually engaged gear parts (17, 18), of which a first gear part (17) by a second nut (19) or second spindle (10) and a second gear part (8) durc h a second spindle (10) or second nut (9) is formed, characterized in that the first gear part (18) has a piston (22) or is designed as a piston (22), which with the first helical gear (6 ) facing away from a pressure chamber (24), in which at least one pressure oil line (25) opens, wherein preferably in the pressure oil line (25) a temperature-sensitive flow control element is arranged.

Second connecting rod (1) according to claim 1, characterized in that the first spindle (10) and / or the second spindle (20) has an external thread or an external helical toothing and the corresponding first nut (9) or second nut (19). has an internal thread or an internal helical toothing.

3. connecting rod (1) according to claim 1 or 2, characterized in that the first helical gear (6) and the second helical gear (16) - relative to a mechanical effective direction -serially one behind the other, preferably coaxially with the longitudinal axis (1a) of the connecting rod ( 1) are arranged.

4. connecting rod (1) according to one of claims 1 to 3, characterized in that a first threaded portion (7) of the first helical gear (6) rotatably connected to a second gear part (18) of the second helical gear (16) or integrally formed with this is.

5. Connecting rod (1) according to claim 4, characterized in that the non-rotatably connected to the second gear part (18) of the second helical gear (16) or integrally with this executed first threaded part (7) of the first helical gear (6) rotatable and in the direction the longitudinal axis (1a) of the connecting rod (1) is mounted immovably in the first rod part (2).

6. connecting rod (1) according to one of claims 1 to 5, characterized in that the second helical gear (16) facing away from the second threaded part (8) of the first helical gear (6) with the second rod part (4) fixedly or integrally with this is executed, wherein preferably the relative rotational position of the rod parts (2, 4) to each other by at least one anti-rotation device (12) is fixed.

7. connecting rod (1) according to one of claims 4 to 6, characterized in that the rotatably connected to a first threaded part (7) of the first helical gear (6) second transmission part (18) of the second helical gear (16) rotatable and in the direction of Longitudinal axis (1a) of the connecting rod (1) immovably in the first rod part (2) is mounted.

8. connecting rod (1) according to one of claims 1 to 7, characterized in that the first helical gear (6) facing away from the first gear part (17) of the second helical gear (16) in the direction of the longitudinal axis (1a) of the connecting rod (1) slidably and rotationally fixed in the first rod part (4) is mounted.

9. Connecting rod (1) according to claim 8, characterized in that the preferably consisting of light metal first gear part (17) by at least one first spring (30) can be brought into a defined stroke position.

10. connecting rod (1) according to claim 9, characterized in that one of the first spring (30) oppositely directed second spring (31) acts on the first gear part (18). For this 3 sheets of drawings