DE102004013011A1

DE102004013011A1 - Unit of piston and connecting rod, comprising rotating power transmitting element assembled of two rolls

Info

Publication number: DE102004013011A1
Application number: DE200410013011
Authority: DE
Inventors: Karsten Dipl.-Ing. Tremper; Jörg Dipl.-Ing. Werner; Karl-Heinz Dipl.-Ing. Obermeier
Original assignee: Volkswagen AG; Federal Mogul Nuernberg GmbH
Current assignee: Volkswagen AG; Federal Mogul Nuernberg GmbH
Priority date: 2004-03-16
Filing date: 2004-03-16
Publication date: 2005-10-06

Abstract

The unit is assembled of the piston (1) with a depression at the top used as a combustion chamber (3) and a semicircular recess (21) at the bottom, and the connecting rod (2) joined to the piston (1) with a power transmitting element (6). The element (6) is of a cylindrical shape and consists of two parallel positioned rolls (11, 12) accommodated in the semicircular recess (21) at the bottom of the piston (1) and a complementary recess (20) at the top of the connecting rod (2). A bolt (16) guided transversally through openings in the element (6) and the lower area of the piston (1) serves as rotation axle (10).

Description

Die Erfindung betrifft eine Verbindung eines Kolbens mit einer Pleuelstange für eine Hubkolbenmaschine, insbesondere für einen Verbrennungsmotor für ein Kraftfahrzeug, wobei eine eine Kraftübertragungseinrichtung aufweisende Verbindungseinrichtung zwischen Kolben und Pleuelstange angeordnet ist.The The invention relates to a connection of a piston with a connecting rod for one Reciprocating piston engine, in particular for an internal combustion engine for a motor vehicle, wherein one is a power transmission device having connecting means between the piston and the connecting rod is arranged.

Aus DE 35 00 451 C2 ist eine Kolben-Pleuel-Verbindung für eine Kolbenmaschine mit einem Zylinder, in den ein mit einem Pleuel schwenkbar verbundener Kolben axial gleitfähig eingegliedert ist, bekannt. Am Pleuel ist eine Kräfte übertragende Abstützeinrichtung angeordnet, die mit einem mit dem Kolben zusammenwirkenden Druckglied über gekrümmte Abschnittsflächen in Verbindung steht. Die Abstützeinrichtung wird von einem starr am Pleuel befestigten Schwenkkörper mit einer konvex gekrümmten Außenfläche gebildet. Der Schwenkkörper liegt mit seiner konvex gekrümmten Außenfläche in einer daran formschlüssig angepassten Schalenfläche des sich am Kolbenboden abstützenden Druckglieds, das Kolbenkräfte auf den Schwenkkörper überträgt. Mit vorbeschriebener Verbindung sollen Winkel- oder Parallelitätstoleranzen in der Abstützung von Kolben und Pleuel ausgeglichen werden. Der Schwenkkörper, der im Betrieb der Kolbenmaschine mit seiner konvex gekrümmten Außenfläche Schwenkbewegungen in einem kleinen Winkelbereich ausführt, wobei er mit dem Druckglied ein Gleitlager bildet, ist in der Kolbenmaschine nicht rotierbar.Out DE 35 00 451 C2 is a piston-connecting rod connection for a piston engine with a cylinder, in which a pivotally connected to a connecting rod piston is axially slidably incorporated known. At the connecting rod a force-transmitting support means is arranged, which communicates with a cooperating with the piston pressure member via curved portion surfaces. The support device is formed by a rigidly attached to the connecting rod swivel body with a convex curved outer surface. The swivel body lies with its convexly curved outer surface in a shell surface adapted thereto in a form-fitting manner to the pressure member which is supported on the piston head and transmits piston forces to the swivel body. With the above-described connection angle or parallelism tolerances in the support of the piston and connecting rod should be compensated. The swivel body, which performs pivoting movements in a small angular range during operation of the piston machine with its convexly curved outer surface, forming a sliding bearing with the pressure member, is not rotatable in the piston engine.

Weiterhin offenbart US 62 09 510 B1 eine Verbindung eines Kolbens mit einer Pleuelstange, zum Beispiel für einen Flugzeughubkolbenmotor. Dabei ist der Pleuelschaft der Pleuelstange starr mit zwei zapfenartigen Schwenkvorsprüngen versehen, die in gekrümmten Anschlussbereichen einer im Kolben angeordneten Halterung ein Gleitlager bildend gelagert sind. Im Betrieb des Motors führen die Schwenkvorsprünge in der Halterung Schwenkbewegungen in einem kleinen Winkelbereich aus. An ihrem dem Kolben zugewandten Ende ist die Pleuelstange pilzförmig ausgebildet und in einer korrespondierend konkaven Mulde an der Kolbenunterseite ein Gleitlager bildend abgestützt.Further disclosed US 62 09 510 B1 a connection of a piston with a connecting rod, for example for a Flugzeughubkolbenmotor. Here, the connecting rod shank of the connecting rod is rigidly provided with two pin-like pivot projections, which are mounted in a curved connection areas of a piston arranged in the holder forming a plain bearing. During operation of the motor, the pivot projections in the holder execute pivotal movements in a small angular range. At its end facing the piston, the connecting rod is formed mushroom-shaped and forming a sliding bearing in a correspondingly concave depression on the piston underside.

Darüber hinaus ist allgemein eine Verbindung eines Kolbens mit einer Pleuelstange in einem Verbrennungsmotor bekannt, die einen einerseits den Kolben und die Pleuelstange verbindenden und andererseits Zug- und Druckkräfte zwischen Kolben und Pleuel stange übertragenden Kolbenbolzen aufweist. Der Kolbenbolzen ist in der Pleuelstange in einem Gleitlager angeordnet.Furthermore is generally a connection of a piston with a connecting rod known in an internal combustion engine, on the one hand the piston and the connecting rod connecting and on the other hand tensile and compressive forces between Piston and connecting rod transmitting Has piston pin. The piston pin is in the connecting rod arranged in a plain bearing.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Verbindung eines Kolbens mit einer Pleuelstange zu schaffen, welche Verbindung einen verringerten Verschleiß und eine erhöhte Belastbarkeit aufweist.Of the Invention is based on the object, a compound of a piston with a connecting rod to create what a compound decreased Wear and tear an increased Resilience has.

Diese Aufgabe wird gelöst mit einer eingangs beschriebenen Verbindung eines Kolbens mit einer Pleuelstange, wobei die Kraftübertragungseinrichtung einen eine Druckkraft zwischen Kolben und Pleuelstange übertragenden Rotationskörper aufweist, der gegenüber dem Kolben und der Pleuelstange um seine Rotationsachse verdrehbar ist und die Druckkraft radial über Bereiche seiner Umfangsfläche überträgt. Durch die erfindungsgemäße Übertragung der Druckkraft radial über die Umfangsfläche des Rotationskörpers unterliegt der Rotationskörper keiner von der Druckkraft hervorgerufenen Biegebeanspruchung. Er ist daher besonders verschleißarm und dauerhaltbar. Außerdem ist es mit der Erfindung möglich, eine vergleichsweise geringe Flächenpressung zwischen Kolben und Rotationskörper sowie zwischen Rotationskörper und Pleuelstange zu erreichen. Die hohen in einem Verbrennungsmotor auftretenden Druckkräfte, als so genannte Gaskräfte aus der explosionsartigen Treibstoffverbrennung resultierend, können mit der erfindungsgemäßen Verbindung ohne Bauteilschädigung dauerhaft und sicher übertragen werden. Die Erfindung eignet sich daher besonders auch für Dieselmotoren. Aufgrund der Verdrehbarkeit des Rotationskörpers um seine Rotationsachse wird eine gleichmäßige und somit Verschleiß mindernde mechanische Beanspruchung des Rotationskörpers erzielt. Außerdem kann zusätzlich eine Verminderung des Verschleißes der Gegenflächen des Rotationskörpers an Kolben und Pleuelstange dadurch erreicht werden, dass der die Druckkraft übertragende Rotationskörper nicht ausschließlich an der Kolbenunterseite gleitet, sondern auch eine Gleitbewegung gegenüber der Pleuelstange ermöglicht ist. Von großem Vorteil ist es, dass in der üblicherweise zu Schmierzwecken Öl aufweisenden Hubkolbenmaschine jede Drehbewegung des Rotationskörpers zu einer verbesserten Ölverteilung und einer Ölzuführung insbesondere zu den Kontaktbereichen von Kolben und Rotationskörper sowie Rotationskörper und Pleuelstange führt, wodurch eine erhebliche Verschleiß Verminderung eintritt. Eine Drehung des Rotationskörpers erfolgt im Betrieb der Hubkolbenmaschine insbesondere im entlasteten, das heißt von Druckkräften freien Zustand des Rotationskörpers. Besonders günstig ist es, den zur Verfügung stehenden, hauptsächlich durch die Größe des Kolbendurchmessers vorgegebenen Einbauraum für den Rotationskörper auszunutzen und große, belastungsvermindernde Kraftübertragungsflächen zwischen Kolben und Rotationskörper und Rotationskörper und Pleuelstange zu erreichen. In einer großflächigen Abstützung des Rotationskörpers an Kolben und Pleuelstange kann die Flächenpressung gering gehalten werden. Außerdem wird mit der Erfindung die Verwindung des Kolbens im Betrieb der Hubkolbenmaschine reduziert, was zu einer besseren Haltbarkeit beiträgt. Darüber hinaus wird mit der erfindungsgemäßen Verbindung der Lauf des Kolbens in einem Zylinder der Hubkolbenmaschine optimiert.This object is achieved with a connection of a piston described above with a connecting rod, wherein the force transmission device has a compressive force between piston and connecting rod transmitting rotational body which is rotatable relative to the piston and the connecting rod about its axis of rotation and transmits the pressure force radially over areas of its peripheral surface , Due to the inventive transmission of the compressive force radially over the peripheral surface of the rotary body of the rotary body is not subject to the compressive force caused bending stress. It is therefore particularly low-wear and durable. Moreover, it is possible with the invention to achieve a comparatively low surface pressure between the piston and the rotary body and between the rotary body and the connecting rod. The high pressure forces occurring in an internal combustion engine, resulting as so-called gas forces from the explosive fuel combustion, can be transmitted permanently and safely with the connection according to the invention without damage to the component. The invention is therefore particularly suitable for diesel engines. Due to the rotatability of the rotating body about its axis of rotation a uniform and thus wear-reducing mechanical stress of the rotating body is achieved. In addition, a reduction in the wear of the mating surfaces of the rotating body on the piston and connecting rod can additionally be achieved in that the rotary body transmitting the pressure force does not slide exclusively on the underside of the piston, but also allows a sliding movement relative to the connecting rod. It is of great advantage that, in the reciprocating piston engine usually having lubricating oil, each rotational movement of the rotary body leads to improved oil distribution and an oil feed, in particular to the contact areas of piston and rotary body as well as rotary body and connecting rod, whereby a significant wear reduction occurs. A rotation of the rotary body takes place during operation of the reciprocating piston engine, in particular in the unloaded, that is free of pressure forces state of the rotating body. It is particularly advantageous to utilize the available installation space for the rotary body, which is mainly predetermined by the size of the piston diameter, and to achieve large, load-reducing force transmission surfaces between piston and rotary body and rotary body and connecting rod. In a large-scale support of the rotating body on the piston and connecting rod surface pressure can be kept low. In addition, with the invention, the distortion of the piston in the operation of Reciprocating reduced, which contributes to a better durability. In addition, with the connection according to the invention, the barrel of the piston in a cylinder of the reciprocating engine is optimized.

Zur mechanischen Verbindung von Kolben, Pleuelstange und Rotationskörper, die eine Trennung dieser Bauteile im Betrieb der Hubkolbenmaschine verhindert, könnte man sich beispielsweise eine Verbindungseinrichtung mit einer umgreifenden Verspannvorrichtung vorstellen. Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung wird hingegen eine im Aufbau besonders einfache und verschleißsichere Verbindung erreicht, wenn die Verbindungseinrichtung einen Bolzen aufweist, der den Kolben, die Pleuelstange und den Rotationskörper eine Baueinheit bildend verbindet. Mit der Erfindung erfolgt in besonders einfacher Weise eine vorteilhafte Entkoppelung der Übertragung von Druckkräften, den oben genannten Gaskräften, und von Zugkräften, die bei der Kolben-Pleuelstangen-Verbindung als Massenkräfte auftreten und vom Bolzen übertragen werden. Der Bolzen überträgt dabei keine Druckkräfte, so dass Verspannungen vermieden werden. Und die Massenkräfte sind üblicherweise erheblich geringer als die Gaskräfte, so dass mit der Erfindung der Bolzen gegenüber dem aus dem Stand der Technik bekannten Kolbenbolzen deutlich kleiner dimensioniert werden kann (insbesondere kann der erfindungsgemäße Bolzen einen kleineren Durchmesser aufweisen), ohne dass die Gefahr einer Überbeanspruchung besteht. Das trägt zu einer Gewichtsreduzierung der erfindungsgemäßen Verbindung bei. Von besonderem Vorteil ist die Erfindung bei Kolben, die einen muldenförmigen Brennraum an ihrer der Pleuelstange abgewandten Seite aufweisen; bei diesen Kolben verhindert die Druckkraftübertragung mittels des Rotationskörpers durch eine infolgedessen deutliche Verminderung der Biegung über die Bolzenachse eine Schädigung des Muldenrandes des Brennraumes. Damit eröffnet sich die Möglichkeit, Kolben und Pleuelstange höheren Belastungen auszusetzen und/oder für diese Bauteile Werkstoffe mit geringerer Dichte, zum Beispiel Leichtmetalle, zu verwenden.to mechanical connection of piston, connecting rod and rotary body, the a separation of these components during operation of the reciprocating engine prevents could For example, a connection device with an encompassing Introduce bracing device. According to an advantageous development the invention, however, is a particularly simple in construction and wear-resistant connection achieved when the connecting device has a bolt, the piston, the connecting rod and the rotating body a Building constructing unites. With the invention takes place in particular easy way, an advantageous decoupling of the transmission of compressive forces, the above-mentioned gas forces, and of tensile forces, the at the piston connecting rod connection occur as mass forces and transferred from the bolt become. The bolt transfers no pressure forces, so that tension is avoided. And the mass forces are common considerably lower than the gas forces, so that with the invention of the bolt over that of the prior art known piston pin can be dimensioned much smaller (In particular, the bolt according to the invention may have a smaller diameter have) without the risk of overuse. The contributes a weight reduction of the compound according to the invention. Of particular advantage The invention is in the piston, which has a trough-shaped combustion chamber at their Having the connecting rod opposite side; prevented in these pistons the pressure force transmission by means of the rotation body as a result, a significant reduction in the bending over the Pin axis damage the trough edge of the combustion chamber. This opens up the possibility Piston and connecting rod higher Suspend loads and / or materials for these components with lower density, for example light metals.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist der Bolzen senkrecht zur Bewegungsrichtung des Kolbens angeordnet und bildet eine Schwenkachse für den Rotationskörper und die Pleuelstange. Damit kann die erfindungsgemäße Verbindung bei voller Funktionsfähigkeit aus sehr wenigen Bauteilen aufgebaut sein.According to one advantageous development of the invention, the bolt is vertical arranged to the direction of movement of the piston and forms a pivot axis for the body of revolution and the connecting rod. Thus, the compound of the invention at full functionality be constructed of very few components.

Besonders günstig für eine über die Betriebszeit der Hubkolbenmaschine jeweils gleichmäßige Beanspruchung von Kolben, Rotationskörper und Pleuelstange ist es, wenn gemäß einer Weiterbildung der Erfindung der Rotationskörper im unbelasteten Zustand um den Bolzen frei drehbar ist. Eine durch eine Schwenkung der Pleuelstange angeregte Beschleunigung des Rotationskörpers kann so bei einer Rückbewegung des Kolbens zu seinem oberen Totpunkt die gewünschte Drehung des Rotationskörpers nach sich ziehen. Außerdem wird durch die freie Anordnung des Rotationskörpers eine Doppelpassung vermieden.Especially Cheap for one over the Operating time of the reciprocating engine each uniform stress from piston, rotary body and connecting rod is when, according to a development of the invention the rotation body in the unloaded state around the bolt is freely rotatable. One by one Pivoting the connecting rod stimulated acceleration of the rotational body can so in a return movement of the piston to its top dead center the desired rotation of the rotating body after to pull oneself. Furthermore is avoided by the free arrangement of the rotating body a double fit.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist der Bolzen jeweils mit einer Spielpassung im Kolben und in der Pleuelstange angeordnet. Um die Abnutzung des Bolzens zu vergleichmäßigen und damit seine Lebensdauer zu erhöhen, kann es günstig sein, wenn die Spielpassungen derart ausgelegt sind, dass sie eine Eigenrotation des Bolzens zulassen.According to one advantageous development of the invention is the bolt respectively arranged with a clearance in the piston and in the connecting rod. Around To equalize the wear of the bolt and thus its life to increase, it can be cheap be when the game fits are designed so that they have a Allow self-rotation of the bolt.

Eine vorteilhaft gleichmäßige, Unwuchten veemeidende Krafteinleitung in die und Kraftweiterleitung in der erfindungsgemäßen Verbindung kann gemäß einer anderen Weiterbildung der Erfindung erreicht werden, wenn der Rotationskörper zentrisch bezüglich der Kolbenmittelachse angeordnet ist. Auf diese Weise sind zudem besonders hohe Kräfte ohne Schädigung der Verbindung übertragbar.A advantageous uniform, imbalance avoiding Force introduction into and force transmission in the compound of the invention can according to a be achieved another embodiment of the invention, when the rotating body centric with respect to Piston center axis is arranged. In this way are also special high forces without damage the connection transferable.

Gemäß einer anderen vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung weist der Rotationskörper eine walzenförmige, zwischen zwei die Rotationsachse festlegenden Pleuelaugen angeordnete Rolle auf. Die Kraftübertragungsflächen können damit besonders groß gestaltet werden.According to one another advantageous embodiment of the invention, the rotary body has a roller-shaped, between two axis of rotation defining constriction arranged roll on. The transmission surfaces can thus designed especially large become.

Hingegen wird die Montage der Verbindung eines Kolbens mit einer Pleuelstange vorteilhaft vereinfacht, wenn gemäß einer anderen Weiterbildung der Erfindung der Rotationskörper zwei einzelne, um eine gemeinsame Rotationsachse verdrehbare und symmetrisch zu einem die Rotationsachse festlegenden Pleuelauge angeordnete Rollen aufweist.On the other hand is the assembly of the connection of a piston with a connecting rod advantageously simplified if, according to another embodiment of Invention of the rotary body two individual, about a common axis of rotation rotatable and symmetrical arranged to a the axis of rotation defining connecting rod eye Has roles.

Gemäß einer anderen vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung weist die Pleuelstange an ihrem dem Kolben zugewandten Ende eine zylindermantelabschnittförmige Mulde auf, deren Krümmungsradius dem Außenradius des Rotationskörpers entspricht. Damit wird eine weitere Reduzierung der Flächenpressung erreicht.According to one Another advantageous embodiment of the invention, the connecting rod at its end facing the piston, a cylinder-shell-section-shaped trough on, whose radius of curvature the outer radius of the rotational body equivalent. This will further reduce the surface pressure reached.

Die Flächenpressung kann auch oder zusätzlich dadurch verringert werden, dass gemäß einer anderen vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung der Kolben an seiner der Pleuelstange zugewandten Kolbenunterseite eine zylindermantelabschnittförmige Mulde aufweist, deren Krümmungsradius dem Außenradius des Rotationskörpers entspricht.The surface pressure can also or in addition be reduced by that according to another advantageous Development of the invention of the piston on its connecting rod facing piston underside a cylinder shell section-shaped trough has, whose radius of curvature the outer radius of the rotational body equivalent.

Die Erfindung lässt zahlreiche Ausführungsformen zu. Zur weiteren Verdeutlichung ihres Grundprinzips sind zwei Ausführungsbeispiele davon in der Zeichnung dargestellt und werden nachfolgend beschrieben. In der Zeichnung zeigt in jeweils schematisierter DarstellungThe invention allows numerous embodiments. To further clarify its reason principle, two embodiments thereof are shown in the drawing and will be described below. In the drawing shows in a schematic representation

1 eine teilgeschnittene Seitenansicht einer Verbindung eines Kolbens mit einer Pleuelstange, 1 a partially sectioned side view of a compound of a piston with a connecting rod,

2 eine teilgeschnittene perspektivische Ansicht der Verbindung nach 1 und 2 a partially cutaway perspective view of the connection according to 1 and

3 eine Schnittansicht einer weiteren Verbindung eines Kolbens mit einer Pleuelstange. 3 a sectional view of another compound of a piston with a connecting rod.

Sich jeweils entsprechende Bauteile sind in den 1 bis 3 mit gleichen Bezugszeichen versehen.Each corresponding components are in the 1 to 3 provided with the same reference numerals.

In 1, 2 ist eine Verbindung eines Kolbens 1 mit einer Pleuelstange 2 eines als Hubkolbenmaschine ausgebildeten, hier nicht weiter dargestellten Verbrennungsmotors für ein Kraftfahrzeug gezeigt. An seiner der Pleuelstange abgewandten Seite weist der Kolben 1 einen muldenförmigen Brennraum 3 mit einem Muldenrand 4 auf. Zwischen Kolben 1 und Pleuelstange 2 ist im Kraftübertragungsweg eine Verbindungseinrichtung 5 mit einer Kraftübertragungseinrichtung 6 angeordnet. Die Kraftübertragungseinrichtung 6 weist einen eine Druckkraft zwischen Kolben 1 und Pleuelstange 2 übertragenden Rotationskörper 7 auf. Dabei resultiert die Druckkraft im Betrieb des Verbrennungsmotors aus einer durch einen Pfeil 8 symbolisierten Gaskraft. Der Rotationskörper 7 ist gegenüber dem Kolben 1 und der Pleuelstange 2 um seine Rotationsachse 10 verdrehbar und überträgt die Druckkraft radial über Bereiche 13, 14 seiner Umfangsfläche 15, die mit dem Kolben 1 beziehungsweise der Pleuelstange 2 in kontaktierbar sind.In 1 . 2 is a connection of a piston 1 with a connecting rod 2 a trained as a reciprocating engine, not shown here internal combustion engine for a motor vehicle. At its side facing away from the connecting rod, the piston 1 a trough-shaped combustion chamber 3 with a trough edge 4 on. Between pistons 1 and connecting rod 2 is in the power transmission a connection device 5 with a power transmission device 6 arranged. The power transmission device 6 has a pressure force between pistons 1 and connecting rod 2 transmitting rotational body 7 on. The pressure force during operation of the internal combustion engine results from an arrow 8th symbolized gas power. The rotation body 7 is opposite the piston 1 and the connecting rod 2 around its axis of rotation 10 rotatable and transmits the pressure force radially over areas 13 . 14 its peripheral surface 15 that with the piston 1 or the connecting rod 2 are contactable.

Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist der Rotationskörper 7 zentrisch bezüglich der Kolbenmittelachse 9 angeordnet. Er weist zudem zwei einzelne, jeweils um die Rotationsachse 10 des Rotationskörpers 7 verdrehbare zylindrische Rollen 11, 12 auf. Der Rotationskörper 7 mit den Rollen 11, 12, der Kolben 1 und die Pleuelstange 2 bilden eine Baueinheit und sind durch einen Bolzen 16 verbunden. Die Bolzenmittelachse, die Mittelachse eines zentrisch auf dem dem Kolben 1 zugewandten Ende der Pleuelstange 2 angeordneten Pleuelauges 17, in dem der Bolzen 16 gehalten ist, und die Rotationsachse 10 des Rotationskörpers 7 fallen zusammen, so dass der Bolzen 16 für den Rotationskörper 7 und die Pleuelstange 2 eine Schwenkachse an dem Kolben 1 bildet. Der Bolzen 16 ist senkrecht zur durch einen Doppelpfeil 27 symbolisierten Bewegungsrichtung des Kolbens 1 angeordnet. In dem Kolben 1 ist der Bolzen 16 an seinen beiden Enden in Buchsen 18, 19 (siehe 2) gelagert. Sowohl im Kolben 1 als auch in der Pleuelstange 2 ist der Bolzen 16 mit einer Spielpassung angeordnet.In the present embodiment, the rotational body 7 Centric with respect to the piston center axis 9 arranged. He also has two individual, each about the axis of rotation 10 of the rotational body 7 rotatable cylindrical rollers 11 . 12 on. The rotation body 7 with the roles 11 . 12 , The piston 1 and the connecting rod 2 form a structural unit and are by a bolt 16 connected. The central axis of the bolt, the central axis of a centric on the piston 1 facing the end of the connecting rod 2 arranged Pleuelauges 17 in which the bolt 16 is held, and the axis of rotation 10 of the rotational body 7 fall together, leaving the bolt 16 for the rotation body 7 and the connecting rod 2 a pivot axis on the piston 1 forms. The bolt 16 is perpendicular to by a double arrow 27 symbolized direction of movement of the piston 1 arranged. In the flask 1 is the bolt 16 at its two ends in jacks 18 . 19 (please refer 2 ) stored. Both in the piston 1 as well as in the connecting rod 2 is the bolt 16 arranged with a clearance fit.

Der Rotationskörper 7 mit den Rollen 11, 12 ist mit Spiel auf dem Bolzen 16 gelagert und ist im unbelasteten Zustand der Kraftübertragungseinrichtung 6 frei um den Bolzen 16 drehbar. Dabei ist jede der Rollen 11, 12 für sich allein frei drehbar auf dem Bolzen 16 angeordnet.The rotation body 7 with the roles 11 . 12 is with play on the bolt 16 stored and is in the unloaded state of the power transmission device 6 free around the bolt 16 rotatable. Here is each of the roles 11 . 12 by itself freely rotatable on the bolt 16 arranged.

Zur Kraftübertragung weist die Pleuelstange 2 an ihrem dem Kolben 1 zugewandten Ende eine zylindermantelabschnittförmige Mulde 20 auf, deren Krümmungsradius dem Außenradius des Rotationskörpers 7, hier mithin dem Außenradius der beiden Rollen 11, 12, entspricht. Außerdem ist der Kolben 1 an seiner der Pleuelstange 2 zugewandten Kolbenunterseite mit einer zylindermantelabschnittförmigen Mulde 21 versehen, deren Krümmungsradius dem Außenradius des Rotationskörpers 7 entspricht. Im belasteten Zustand der Kraftübertragungseinrichtung 6, also beim Auftreten der Gaskraft, liegt der Rotationskörper 7 sowohl in der Mulde 21 des Kolbens 1 an dem Kolben 1 als auch in der Mulde 20 der Pleuelstange 2 an der Pleuelstange 2 an.For power transmission, the connecting rod 2 at her the piston 1 facing the end of a cylinder-shaped section trough 20 whose radius of curvature is the outer radius of the rotating body 7 , here thus the outer radius of the two rollers 11 . 12 , corresponds. Besides, the piston is 1 at its the connecting rod 2 facing piston underside with a cylinder shell section-shaped trough 21 provided, the radius of curvature of the outer radius of the rotating body 7 equivalent. In the loaded state of the power transmission device 6 , So when the gas force occurs, is the body of revolution 7 both in the hollow 21 of the piston 1 on the piston 1 as well as in the hollow 20 the connecting rod 2 at the connecting rod 2 at.

Ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Verbindung eines Kolbens 1 mit einer Pleuelstange 2 zeigt 3. Im Unterschied zu der Ausführungsform nach 1, 2 ist hier ein Rotationskörper 7 vorgesehen, der eine walzenförmige Rolle 26 aufweist, die zentrisch bezüglich der Kolbenmittelachse 9 angeordnet ist. Die Rolle 26 ist zwischen zwei, die Rotationsachse 10 des Rotationskörpers 7 und der Rolle 26 festlegenden Pleuelaugen 22, 23 am dem Kolben 1 zugewandten Ende der Kolbenstange 2 angeordnet. In den Pleuelaugen 22, 23 und in mit diesen korrespondierenden Aufnahmen 24, 25 an der Kolbenunterseite ist ein Bolzen 16 angeordnet, der die Rolle 26 durchstößt. Die Rolle 26 ist auf dem Bolzen 16 frei drehbar.Another embodiment of a compound of a piston 1 with a connecting rod 2 shows 3 , Unlike the embodiment according to 1 . 2 here is a rotation body 7 provided, which is a roller-shaped roller 26 which is centered with respect to the piston center axis 9 is arranged. The role 26 is between two, the axis of rotation 10 of the rotational body 7 and the role 26 fixing connecting rods 22, 23 on the piston 1 facing the end of the piston rod 2 arranged. In the connecting rod eyes 22 . 23 and in with those corresponding recordings 24 . 25 at the bottom of the piston is a bolt 16 arranged, the role 26 pierces. The role 26 is on the bolt 16 freely rotatable.

Auch bei diesem Ausführungsbeispiel sind die Kolbenunterseite und das dem Kolben 1 zugewandte Ende der Pleuelstange 2 mit Mulden 21, 20 versehen, deren Krümmungsradius jeweils dem Außenradius des Rotationskörpers 7 entspricht. In den Mulden 20, 21 kommt die Rolle 26 beim Auftreten einer Gaskraft mit dem Kolben 1 und der Pleuelstange 2 zur Kraftübertragung in Kontakt. Die Kraftübertragung erfolgt über Bereiche 13, 14 der Umfangsfläche 15 der Rolle 26.Also in this embodiment, the piston bottom and the piston 1 facing end of the connecting rod 2 with hollows 21 . 20 provided, the radius of curvature of each of the outer radius of the rotating body 7 equivalent. In the hollows 20 . 21 comes the role 26 when a gas force occurs with the piston 1 and the connecting rod 2 for power transmission in contact. The power transmission takes place over areas 13 . 14 the peripheral surface 15 the role 26 ,

Claims

Connection of a piston with a connecting rod for a reciprocating engine, in particular for an internal combustion engine for a motor vehicle, wherein a power transmission device on facing connecting device between the piston and the connecting rod is arranged, characterized in that the power transmission device ( 6 ) a pressure force between pistons ( 1 ) and connecting rod ( 2 ) transmitting rotational body ( 7 ), which faces the piston ( 1 ) and the connecting rod ( 2 ) about its axis of rotation ( 10 ) is rotatable and the compressive force radially over areas ( 13 . 14 ) of its peripheral surface ( 15 ) transmits.

Connection of a piston to a connecting rod according to claim 1, characterized in that the connecting device ( 5 ) a bolt ( 16 ) having the piston ( 1 ), the connecting rod ( 2 ) and the rotational body ( 7 ) connects forming a structural unit.

Connection of a piston to a connecting rod according to claim 2, characterized in that the bolt ( 16 ) perpendicular to the direction of movement of the piston ( 1 ) is arranged and a pivot axis for the rotary body ( 7 ) and the connecting rod ( 2 ).

Connection of a piston to a connecting rod according to at least one of claims 2 and 3, characterized in that the rotational body ( 7 ) in the unloaded state around the bolt ( 16 ) is freely rotatable.

Connection of a piston to a connecting rod according to at least one of claims 2 to 4, characterized in that the bolt ( 16 ) each with a clearance in the piston ( 1 ) and in the connecting rod ( 2 ) is arranged.

Connection of a piston to a connecting rod according to at least one of the preceding claims, characterized in that the rotational body ( 7 ) Centric with respect to the piston center axis ( 9 ) is arranged.

Connection of a piston to a connecting rod according to at least one of the preceding claims, characterized in that the rotational body ( 7 ) a roller-shaped, between two the axis of rotation ( 10 ) connecting rod eyes ( 22 . 23 ) arranged roll ( 26 ) having.

Connection of a piston to a connecting rod according to at least one of claims 1 to 6, characterized in that the rotational body ( 7 ) two individual, about a common axis of rotation ( 10 ) rotatable and symmetrical to a rotation axis ( 10 ) connecting rod eye ( 17 ) arranged rollers ( 11 . 12 ) having.

Connection of a piston to a connecting rod according to at least one of the preceding claims, characterized in that the connecting rod ( 2 ) at her the piston ( 1 ) end facing a cylinder shell section-shaped trough ( 20 ) whose radius of curvature is the outer radius of the rotational body ( 7 ) corresponds.

Connection of a piston to a connecting rod according to at least one of the preceding claims, characterized in that the piston ( 1 ) at its the connecting rod ( 2 ) facing the piston underside a cylinder shell section-shaped trough ( 21 ) whose radius of curvature is the outer radius of the rotational body ( 7 ) corresponds.