CN105972058A - 球轴承、尤其是连杆球轴承以及带有球轴承的连杆 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种带有布置在支撑杆(18)上的球头(20)的球轴承(10)，所述球头支承在球头容纳部(30)中，其中，所述球头(20)在其外表面上通过挡圈(50)固定在所述球头容纳部(30)中以防从所述球头容纳部(30)中滑出。本发明还涉及一种带有这种球轴承(10)的连杆(100)。

Description

球轴承、尤其是连杆球轴承以及带有球轴承的连杆
技术领域
本发明涉及一种球轴承以及一种带有球轴承的连杆。
背景技术
对于内燃机来说，较高的压缩比对内燃机的效率产生积极效果。通常可以将压缩比理解为压缩之前整个汽缸容积相对于压缩之后剩余汽缸容积的比例。对于带有火花点火装置的内燃机、尤其是汽油机来说，其具有固定的压缩比，但该压缩比仅仅允许如此高地选择，从而在全负荷运行时避免内燃机的所谓的“敲缸”。但是对于内燃机的更经常出现的部分负荷区域来说，也即对于较小的汽缸充气来说，压缩比可以选择更高的值，而不会发生“敲缸”。当能够可变地调整该压缩比时，可以改善内燃机的重要的部分负荷区域。为了调整该压缩比，例如已知带有可变连杆长度的系统。
由文献DE 10 2005 055 199A1已知一种连杆，其中在较小的连杆孔(Pleuelauge)中安置有可枢转的摇杆，在其中心的开口中安置有偏心部件。该偏心部件用于容纳活塞销栓。所述摇杆与偏心部件形成“轴毂连接(Welle-Nabe-Verbindung)”。因为这种连接在连杆的运行中负荷较高，所以对连接副的制造公差的要求较高。支承在上方的连杆轴承孔处的支撑杆利用球轴承支承在球头容纳部中并且在那里利用横销栓旋紧。
发明内容
本发明的任务在于，创造一种带有支承在球头容纳部中的球头的可承受高负荷的球轴承，所述球轴承易于装配并且可承受高负荷并且允许制造公差。
本发明的另一任务在于，提供一种带有这种球轴承的连杆。
上述任务通过独立权利要求的特征来解决。
本发明的有利的设计方案和优点由其他权利要求、说明书和附图得出。
提供一种带有布置在支撑杆上的球头的球轴承，所述球头支承在球头容纳部中，其中，所述球头在其外表面上通过挡圈固定在所述球头容纳部中以防所述球头容纳部中滑出。
所述挡圈可以容易地装入到球头容纳部中。所述挡圈尤其可以沿着其纵轴线对称地构造，从而进行互换性可靠的装配。替代地，其设计方案也可以是非对称的。有利的是，所述球头可在球头容纳部中枢转并且同时在轴向上仅仅以较高的牵拉力才能从球头容纳部中滑出。
按照本发明的一种有利的设计方案，所述挡圈利用预应力贴靠在所述球头容纳部的壁上。通过径向的预应力已经能够实现对球头的轴向固定。
按照本发明的一种有利的设计方案，所述球头容纳部在其敞开的端部上具有底切部，所述底切部将所述挡圈轴向固定在所述球头容纳部中。这种底切部在制造技术上是容易制造的，并且提供了一种防止挡圈进而球头从球头容纳部中滑出的特别高的安全性。
按照本发明的一种有利的设计方案，所述球头容纳部具有拱起的底部部件，柱状的空间沿轴向方向连接到所述底部部件上。所述拱起的底部部件在其接触区域中有利地与所述球头的外轮廓相匹配，从而所述球头可容易地枢转。同时所述拱起的底部部件提供了所述球头沿轴向方向限定的端部位置。该拱起的区域有利地大约像球头的半径那样深。所述柱状的空间提供了用于容纳挡圈的位置并且其直径大于所述球头。
按照本发明的一种有利的设计方案，所述挡圈在其圆周上中断。所述挡圈为了装配可以利用适当的工具在圆周上进行缩小并且导入到球头容纳部中，并且接下来在圆周上扩大并在径向上预紧地贴靠在球头容纳部的壁上。为此，所述球头容纳部的内直径可以在预设的接触区域中与挡圈并且与挡圈的外直径合适地彼此相一致。
按照本发明的一种有利的设计方案，所述挡圈在其在装入的状态中朝向所述球头的端侧上具有在径向上向内指向的凸缘。该凸缘可以是卷边的边缘，或者也可以是挡圈的一个或多个向内翻转的壁部件。所述挡圈例如可以是薄板弯曲部件(Blechbiegeteil)。
按照本发明的一种有利的设计方案，所述挡圈在径向上向内具有拱起部。特别有利的是，该拱起部相对于所述挡圈的纵轴线的中心对称。这实现了一种在挡圈和球头之间特别不易磨损的接触，从而也能够满足提高的纯度要求。
按照本发明的一种有利的设计方案，所述挡圈由塑料制成。所述球头有利地可以由金属制成。为了避免磨损，金属/塑料的配合是特别有利的。
按照本发明的另一方面提供了一种带有至少一个球轴承的连杆，所述球轴承具有布置在支撑杆上的球头，其中所述球头支承在球头容纳部中，并且其中所述球头在其外表面上通过挡圈固定在所述球头容纳部中以防从所述球头容纳部中滑出。所述球轴承能够有利地制造，能够容易地装配，并且提供了一种防止球头从球头容纳部中滑出的较高的牵拉力。
附图说明
其他优点由接下来对附图的说明得出。在附图中示出了本发明的实施例。附图、说明书和权利要求书包含了众多特征的组合。本领域技术人员可以适当地单独考虑这些特征或者将其概括为其他的组合。
附图示例性地示出：
图1是按照现有技术的、带有两个球轴承的连杆的纵剖面示图；
图2是按照本发明的实施例的球轴承的第一设计方案；并且
图3是按照本发明的实施例的球轴承的另一设计方案。
在附图中，相同的或者相同类型的部件用相同的附图标记标识。附图仅仅表示示例而不能理解成限制。
具体实施方式
在图1中，已知的连杆100s具有上方的连杆轴承孔12s，所述连杆轴承孔设置用于容纳未示出的活塞销栓。该活塞销栓通常牢固地嵌入到内燃机的燃烧室活塞中。上方的连杆轴承孔12s通过连杆本体与在图中下方的、较大的连杆轴承孔分开。
上方的连杆轴承孔12s借助构造为偏心部件的轴承构件可围绕枢转轴线枢转，所述枢转轴线相对于所述上方的连杆轴承孔12s的纵轴线平行地错开。为此，所述偏心部件装入到摇杆16s的开口中。由此所述上方的连杆轴承孔12s能够改变其相对于在图中下方的连杆轴承孔的连杆轴承轴线的间距，并且通过支承在所述上方的连杆轴承孔12s上的调节活塞18s实现了内燃机的燃烧室中的可变压缩。为此所述调节活塞18s利用球轴承10s支承在容纳部中并且在那里利用横销栓旋紧。所述调节活塞18s被施加以在与调节活塞18s共同作用的液压腔室中产生的液压力。
图2示出了按照本发明的实施例的球轴承10的第一设计方案。所述球轴承10包括布置在支撑杆18上的球头20，所述球头支承在外部部件40的球头容纳部30中。所述球头20在其外表面上通过挡圈50固定在球头容纳部30中以防从所述球头容纳部30中滑出。
所述球头容纳部30包括拱起的底部部件32，所述底部部件与球头20的外轮廓相匹配，并且球头20可以在所述底部部件上滑动以便使支撑杆18倾斜。沿轴向方向朝向所述球头容纳部30的敞开的端部连接有柱状的空间34，挡圈50布置在该柱状的空间中。
所述球头容纳部30在其敞开的端部上具有底切部36，所述底切部将挡圈50轴向固定在球头容纳部30中。由此得出了防止挡圈50进而球头20从球头容纳部30中滑出或者拉出的较高的安全性。
所述挡圈50利用预应力贴靠在球头容纳部30的壁38上。为此给挡圈50开槽并且压紧在一起以进行装配，并且挡圈被装入到球头容纳部30中。此外，经过开槽的挡圈50能够容易地推移经过支撑杆18。
所述挡圈50例如构造为薄板构件，并且在其在装入的状态中朝向球头20的端侧上具有在径向上向内指向的凸缘52，所述凸缘限制球头20的轴向运动。同时所述球头以其外表面在倾斜时在凸缘52上滑动。
图3示出了按照本发明的实施例的球轴承10的另一种设计方案。所述球轴承10包括布置在支撑杆18上的球头20，所述球头支承在外部部件40的球头容纳部30中。所述球头20在其外表面上通过挡圈50固定在所述球头容纳部30中以防从所述球头容纳部30中滑出。
所述球头容纳部30包括拱起的底部部件32，所述底部部件与球头20的外轮廓相匹配，并且所述球头20能够在所述底部部件上滑动以实现支撑杆18的倾斜。沿轴向方向朝向球头容纳部30的敞开的端部连接有柱状的空间34，所述挡圈50布置在所述柱状的空间中。
所述球头容纳部30在其敞开的端部上具有底切部36，所述底切部将挡圈50轴向固定在球头容纳部30中。由此得出了防止挡圈50进而球头20从球头容纳部30中滑出或者拉出的较高的安全性。
所述挡圈50利用预应力贴靠在球头容纳部30的壁38上。为此给挡圈50开槽并且压紧在一起以进行装配，并且挡圈被装入到球头容纳部30中。此外，经过开槽的挡圈50能够容易地推移经过支撑杆18。
所述挡圈50例如由塑料制成，并且在其在装入的状态中朝向球头20的端侧上具有在径向上向内指向的拱起部54，所述拱起部限制球头20的轴向运动。同时所述球头以其外表面在倾斜时在拱起部54上滑动。
所述球轴承10有利地使用于支承连杆100的支撑杆18，所述连杆例如应用在具有可调整的压缩比的内燃机中，其中所述连杆100如上所述可以具有用于调整有效连杆长度的机构。在较高的负荷时，所述球轴承10的球头20可靠地保持在球头容纳部30中。

Claims (11)

1.带有布置在支撑杆(18)上的球头(20)的球轴承(10)，所述球头支承在球头容纳部(30)中，其特征在于，所述球头(20)在其外表面上通过挡圈(50)固定在所述球头容纳部(30)中以防从所述球头容纳部(30)中滑出。
2.按权利要求1所述的球轴承，其特征在于，所述球头容纳部(30)在其敞开的端部上具有底切部(36)，所述底切部将所述挡圈(50)轴向固定在所述球头容纳部(30)中。
3.按权利要求1或2所述的球轴承，其特征在于，所述球头容纳部(30)具有拱起的底部部件(32)，柱状的空间(34)沿轴向方向连接到所述拱起的底部部件上。
4.按上述权利要求中任一项所述的球轴承，其特征在于，所述挡圈(50)利用预应力贴靠在所述球头容纳部(30)的壁(38)上。
5.按上述权利要求中任一项所述的球轴承，其特征在于，所述挡圈(50)在其圆周上中断。
6.按上述权利要求中任一项所述的球轴承，其特征在于，所述挡圈(50)在其在装入的状态中朝向所述球头(20)的端侧上具有在径向上向内指向的凸缘(52)。
7.按权利要求1至5中任一项所述的球轴承，其特征在于，所述挡圈(50)在径向上向内具有拱起部(54)。
8.按上述权利要求中任一项所述的球轴承，其特征在于，所述挡圈(50)由塑料制成。
9.带有至少一个按上述权利要求中任一项所述的球轴承(10)的连杆(100)。
10.按权利要求9所述的连杆(100)，其特征在于，所述连杆(100)具有用于调整有效连杆长度的机构。
11.带有可调整的压缩比的内燃机，所述内燃机具有至少一个按权利要求10所述的连杆(100)。
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