DD234907A1

DD234907A1 - KUGELUMLAUFFUEHRUNG

Info

Publication number: DD234907A1
Application number: DD27358985A
Authority: DD
Inventors: Rudolf Fischer; Hans-Juergen Schmidt
Original assignee: Hermsdorf Keramik Veb
Priority date: 1985-02-27
Filing date: 1985-02-27
Publication date: 1986-04-16

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Kugelumlauffuehrung, die bei Bewegungsablaeufen von Bolzen und Kolben in beliebig langen Buchsen, speziell beim Kurbeltrieb, Anwendung findet. Dabei ist es Ziel der Erfindung, eine technisch einfache und in ihrer Herstellung kostenguenstige Kugelumlauffuehrung zu entwickeln. Die Aufgabe der Erfindung, eine Kugelumlauffuehrung zu schaffen, die die Reibung speziell in Verbrennungsmotoren zwischen Kolben und Zylinder erheblich verringert sowie eine leichte Beweglichkeit eines kurzen Bolzens in einer langen Huelse gewaehrleistet, wird geloest, indem die in den Kugelumlaufbahnen sich bewegenden Kugeln im Bolzen oder Kolben selbst eingesetzt sind, wobei der Bolzen oder Kolben in der Huelse mittels Kugelberuehrung unbegrenzt linear verschiebbar gestaltet ist. FigurThe invention relates to a Kugelumlauffuehrung, which is used in Bewegungsablaeufen of bolts and pistons in arbitrarily long bushings, especially in the crank mechanism, application. It is an object of the invention to develop a technically simple and cost-effective in their production Kugelumlauffuehrung. The object of the invention to provide a Kugelumlauffuehrung that significantly reduces the friction, especially in internal combustion engines between the piston and cylinder and ensures easy mobility of a short bolt in a long Huelse is solved by the moving balls in the ball orbits in the bolt or piston themselves are used, wherein the bolt or piston in the Huelse is designed by means of ball contact indefinitely linearly displaceable. figure

Description

Field of application of the invention

Die Erfindung betrifft eine Kugelumlaufführung, die bei Bewegungsabläufen von Bolzen und Kolben in beliebig langen Buchsen, speziell beim Kurbeltrieb, Anwendung findet.The invention relates to a recirculating ball bearing, which is used in movements of bolts and pistons in arbitrarily long bushings, especially in the crank mechanism, application.

Characteristic of the known technical solutions

Es sind bereits Kugellager für Längs- und Drehbewegungen einer Weile bekannt, die aus einer Außenhülse und einem in der Bohrung der Außenhülse drehbeweglich gehaltenen hülsenförmigen Käfig bestehen. Dabei weist das Kugellager am Lagerumfang verteilte, in sich geschlossene Reihen von Kugeln auf. Die Außenhülse besitzt in ihrer Bohrung am Umfang gleichmäßig verteilte, axial verlaufende Laufbahnen für die belasteten Kugeln. Diese Laufbahnen münden beidseitig in jeweils eine umlaufende radiale Umlenkvertiefung, die in der Bohrung der Außenhülse eingearbeitet sind. Die Umlenkbahnen des Käfigs sind radial nach außen offen und besitzen einen nach außen gewölbten Bodenabschnitt, der die Kugeln bei ihrem Umlauf in den Führungsbahnen und Umlenkbahnen radial nach außen führt (DE-OS 32 14 440). Des weiteren sind Längsführungslager bekannt, die sich entlang einer Welle mit kreisförmigen Querschnitt bewegen. Diese können innerhalb eines Gehäuses montiert werden und weisen eine äußere und innere Hülse auf. Dabei besitzt die innere Hülse eine mittlere Öffnung für den Durchgang einer Welle sowie Laufbahnen für den Umlauf von Kugeln zwischen der Hülse und der Welle bei der Bewegung zwischen Weile und Lager. Die Kugeln berühren während eines Teiles ihres Umfanges die Welle und die innere Oberfläche der äußeren Hülse an mehreren Laufbahnoberflächen (DE-OS 24 42 258; DE-OS 25 58 195; DE-OS 25 58 196; DE-OS 26 00 761).There are already known ball bearings for longitudinal and rotational movements for a while, which consist of an outer sleeve and a rotatably held in the bore of the outer sleeve sleeve-shaped cage. In this case, the ball bearing on the bearing circumference distributed, self-contained rows of balls. The outer sleeve has in its bore on the circumference evenly distributed, axially extending raceways for the loaded balls. These raceways open on both sides in each case a circumferential radial Umlenkvertiefung, which are incorporated in the bore of the outer sleeve. The deflection paths of the cage are open radially outward and have an outwardly curved bottom portion, which guides the balls in their circulation in the guideways and deflection paths radially outward (DE-OS 32 14 440). Furthermore, longitudinal guide bearings are known which move along a shaft with a circular cross section. These can be mounted within a housing and have an outer and inner sleeve. In this case, the inner sleeve has a central opening for the passage of a shaft and raceways for the circulation of balls between the sleeve and the shaft in the movement between time and camp. The balls touch the shaft and the inner surface of the outer sleeve on a plurality of raceway surfaces during part of its circumference (DE-OS 24 42 258, DE-OS 25 58 195, DE-OS 25 58 196, DE-OS 26 00 761).

Außerdem sind Einrichtungen zum Lagern von Kolbenstangen in Zyiinderdeckeln bekannt, bei denen auf eine Kugelführung verzichtet wurde, indem eine die Kolbenstange umgebende, in einer Durchgangsöffnung des Zylinderdeckeis festgelegte Lagerbuchse zur Anwendung gelangt. Zwischen der Lagerbuchse und der Wandung der Durchgangsöffnung ist eine die Lagerbuchse umschließende Muffe aus elastischem Material angeordnet (DE-OS 28 38 594).In addition, facilities for storing piston rods in Zyiinderdeckeln are known in which was dispensed with a ball guide by a surrounding the piston rod, fixed in a through hole of the Zylinderdeckeis bearing bush is used. Between the bearing bush and the wall of the passage opening a bushing enclosing sleeve of elastic material is arranged (DE-OS 28 38 594).

Weiterhin ist eine Kugelumlaufführung bekannt, die aus einem rechteckigen Führungsteil mit Führungsprisma besteht, wobei das Führungsteil von zwei gleichen Schalen umschlossen wird, zwischen denen sich eine Metalleinlage befindet. Die Metalleinlage bildet den Wälzkörperkäfig an der Führungsseite der Kugelumlaufführung. Die Wälzkörperumlenkung als auch der Wälzkörperumlaufkanal werden von den zwei Schalen gebildet. Bei Funktionen der Kugelumlaufführung werden die Wälzkörper am Ende des Führungsprismas durch die Schalen umgelenkt und durch den Wäizkörperumlaufkanal dem Führungsprisma wieder zugeführt (DD-PS 203 603). Diese bekannten Führungen sind jedoch beim Kurbeltrieb nicht einsetzbar, da sie die Gasdichtheit zwischen dem Verbrennungsraum und Kurbelgehäuse nicht gewährleisten.Furthermore, a recirculating ball guide is known, which consists of a rectangular guide part with guide prism, wherein the guide part is enclosed by two identical shells, between which there is a metal insert. The metal insert forms the Wälzkörperkäfig on the leading side of the recirculating ball bearing. The Wälzkörperumlenkung and the Wälzkörperumlaufkanal are formed by the two shells. In functions of the recirculating ball bearing, the rolling elements are deflected at the end of the guide prism through the shells and fed back through the Wäizkörperumlaufkanal the guide prism (DD-PS 203 603). However, these known guides are not applicable to the crank mechanism, as they do not ensure the gas tightness between the combustion chamber and the crankcase.

Der Hub des Kolben im Zylinder ist bei Anwendung der bekannten Kugelführungen zu lang. Die Kolbenringe wurden über die Laufflächen der Kugelumlaufführung gleiten und dadurch schnell zerstört werden.The stroke of the piston in the cylinder is too long when using the known ball guides. The piston rings would slide over the running surfaces of the recirculating ball bearing and thereby be quickly destroyed.

Object of the invention

Es ist Ziel der Erfindung, eine technisch einfache und in ihrer Hersteilung kostengünstige Kugelumlaufführung zu entwickeln.It is an object of the invention to develop a technically simple and cost-effective in their Hersteil recirculating ball bearing guide.

Explanation of the essence of the invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Kugelumlaufführung zu schaffen, die die Reibung speziell in Verbrennungsmotoren zwischen Kolben und Zylinder erheblich verringert sowie eine leichte Beweglichkeit eines kurzen Bolzens in einer langen Hülse gewährleistet.The invention has for its object to provide a recirculating ball bearing, which significantly reduces the friction, especially in internal combustion engines between the piston and cylinder and ensures easy movement of a short bolt in a long sleeve.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, indem die in den Kugelumlaufbahnen sich bewegenden Kugeln im Bolzen oder Kolben selbst eingesetzt sind, wobei der Bolzen oder Kolben in der Hülse mittels Kugelberührung unbegrenzt linear verschiebbar gestaltet ist.According to the invention, the object is achieved by the moving in the ball orbits balls are inserted in the bolt or piston itself, the bolt or piston is designed in the sleeve by ball contact unlimited linearly displaceable.

Durch den Übergang von einer GJeitreibung in eine Rollreibung zwischen Kolben und Zylinder wird die wesentliche Abnahme derDue to the transition from a friction to a rolling friction between the piston and the cylinder, the substantial decrease of the

Reibungsverluste speziell bei Verbrennungsmotoren erreicht. Der Kolben kann dadurch auch kürzer gestaltet werden und der spezifische Kraftstoffverbrauch geht zurück. Es wird eine höhere Lebensdauer erzielt, wobei die Abdichtung zwischen Kolben und Zylinder durch die Kolbenringe in keiner Weise beeinträchtigt wird.Friction losses achieved especially in internal combustion engines. The piston can also be made shorter and the specific fuel consumption goes back. It is achieved a longer life, wherein the seal between the piston and cylinder is affected by the piston rings in any way.

embodiment

Die Erfindung soll an einem Ausführungsbeispiel sowie einer dazugehörigen Prinzipzeichnung näher erläutert werden. Die Fig. zeigt einen Zylinder 1, in dem sich ein Kolben 2 befindet, der einen oder mehrere Kolbenringe 3 zur Abdichtung des Verbrennungsraumes 8 vom Kurbelgehäuse 9 enthält. Der Kolben ist durch den Kolbenbolzen 6 und dem zumeist nadelgelagerten Pleuel 7 mit der Kurbelwelle verbunden. Die Führung des Kolbens im Zylinder erfolgt durch mehrere Längsführungslager, bestehend aus den Kugeln 5 und einem Kugelkäfig 4, mit Kugelrückführung, die mit dem Kolbenhemd 10 fest verbunden sind.The invention will be explained in more detail with reference to an exemplary embodiment and an associated principle drawing. The Fig. Shows a cylinder 1, in which a piston 2 is located, which contains one or more piston rings 3 for sealing the combustion chamber 8 from the crankcase 9. The piston is connected by the piston pin 6 and the usually needle-bearing connecting rod 7 with the crankshaft. The leadership of the piston in the cylinder takes place by a plurality of longitudinal guide bearing, consisting of the balls 5 and a ball cage 4, with ball return, which are firmly connected to the piston skirt 10.

Diese Längsführungslager bzw. Kugelumlaufführungen verringern die Reibung vor allem bei maximalen Winkelversatz des Pleuels zur Zylinderachse. Da außerdem in dieser Lage die Geschwindigkeit am größten ist, wirkt sich auch hier die Rollreibung vorteilhaft aus.This longitudinal guide bearing or recirculating ball bearings reduce friction especially at maximum angular misalignment of the connecting rod to the cylinder axis. In addition, since the speed is greatest in this situation, the rolling friction also has an advantageous effect here.

Claims

Invention claim:

Recirculating ball guide for the axial movement and storage of a plurality of self-contained rows of balls having an outer tubular sleeve, closed ball tracks and longitudinal guide bearing, characterized in that the balls moving in the ball orbits are inserted in the bolt or piston itself, wherein the bolt or piston in the sleeve is infinitely linearly displaceable by means of ball contact.

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