DE102004046064A1 - Piston rod for internal-combustion engine, has internal thread engaging with screw thread of connecting bolts that are located near piston rod shaft and arranged in discharge area of shaft, in which bolts extend inside - Google Patents

Piston rod for internal-combustion engine, has internal thread engaging with screw thread of connecting bolts that are located near piston rod shaft and arranged in discharge area of shaft, in which bolts extend inside Download PDF

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Abstract

The rod has a piston rod shaft (4) connecting a large lug with a small lug. The large lug is separated in a divisional plane running transverse to the shaft and screwed with two connecting bolts (8). An internal thread (13) engages with a screw thread (12) of the connecting bolts that are located near the shaft, and is arranged in a discharge area (11) of the shaft, in which the connecting bolts extend inside. An independent claim is also included for an internal combustion engine with a piston rod.

Description

Die Erfindung betrifft ein Pleuel für eine Brennkraftmaschine nach der im Oberbegriff von Anspruch 1 näher definierten Art. Des weiteren betrifft die Erfindung eine Brennkraftmaschine.The The invention relates to a connecting rod for an internal combustion engine according to the closer defined in the preamble of claim 1 Art. Furthermore, the invention relates to an internal combustion engine.

Ein gattungsgemäßes Pleuel ist aus der JP 2002147432 A bekannt. Mit solchen im Bereich ihres großen Auges schräg geteilten Pleueln wird versucht, die Breitenausdehnung des großen Auges und somit des gesamten Pleuels zu verringern, um auf diese Weise die Montierbarkeit desselben durch die Zylinderbohrung zu ermöglichen. Bei dem dort beschriebenen Pleuel sind die Verbindungsschrauben durch jeweilige Vorsprünge an beiden Seiten des großen Auges hindurchgeführt, was eine nicht unerhebliche Verbreiterung des gesamten Pleuels zur Folge hat.A generic connecting rod is from the JP 2002147432 A known. With such in the region of their large eye obliquely split connecting rods is trying to reduce the width of the large eye and thus the entire connecting rod, in order to allow in this way the mounting of the same through the cylinder bore. In the connecting rod described there, the connecting screws are passed through respective projections on both sides of the large eye, resulting in a considerable broadening of the entire connecting rod result.

Üblicherweise liegt bei schräg geteilten Pleueln das Muttergewinde, mit dem die der Pleuelstange näher liegende Verbindungsschraube in Eingriff ist, innerhalb des Pleuelschaftes, und zwar in einem Bereich zwischen dem großen und dem kleinen Auge. Gerade in diesem Bereich ergibt sich jedoch während des Betriebs einer mit einem solchen Pleuel ausgestatteten Brennkraftmaschine ein sehr hoher Kraftfluss, der zu starken Verformungen im Bereich des Gewindes und damit zu einem stärkeren Setzen der Verschraubung in dem Gewinde und zu einer sehr hohen Beanspruchung der Verbindungsschraube führt.Usually is at an angle split connecting rods the nut thread with which the connecting rod closer Connecting screw is engaged, within the connecting rod shank, in a region between the big and the small eye. Just However, in this area there is one during operation Such a connecting rod equipped internal combustion engine a very high power flow, which leads to strong deformations in the area of the thread and thus to a stronger one Put the screw in the thread and to a very high Stress of the connecting screw leads.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Pleuel für eine Brennkraftmaschine zu schaffen, bei dem die Gewindeverbindung der die beiden Teile des großen Auges miteinander verbindenden Verbindungsschraube weniger starken Beanspruchungen ausgesetzt ist.It is therefore an object of the present invention, a connecting rod for an internal combustion engine to create in which the threaded connection of the two parts of the big one Eye connecting connecting screw less strong Exposed to stress.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die in Anspruch 1 genannten Merkmale gelöst.According to the invention this Problem solved by the features mentioned in claim 1.

Durch das Verlegen des Muttergewindes in einen Entlastungsbereich des Pleuelschaftes kann die Beanspruchung sowohl des Mutter- als auch des Schraubengewindes erheblich reduziert werden, da sich die Verbindung des Schrauben- mit dem Muttergewinde auf diese Weise in einem bezüglich der während des Betriebs einer mit einem erfindungsgemäßen Pleuel ausgestatteten Brennkraftmaschine auftretenden Belastungen spannungsarmen Bereich befindet. Durch den Entlastungsbereich wird der Kraftfluss zwischen dem großen und dem kleinen Auge umgelenkt, und es wird das Auftreten von Spannungsspitzen verhindert.By laying the nut thread in a relief area of the Connecting rod shaft can be the stress of both the mother and The screw thread can be significantly reduced, since the connection the screw with the nut thread in this way in a respect to during the Operating an engine equipped with a connecting rod according to the invention occurring Strains low-voltage area is located. Through the relief area the power flow is redirected between the big and the small eye, and it prevents the occurrence of voltage spikes.

In einer bezüglich der Anzahl der verwendeten Teile sehr vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung kann vorgesehen sein, dass sich das Muttergewinde in einem sich in den Entlastungsbereich hinein erstreckenden Vorsprung des Pleuelschaftes angeordnet ist.In a respect the number of parts used very advantageous embodiment The invention may be provided that the nut thread in a protrusion extending into the relief area of the connecting rod shaft is arranged.

Alternativ dazu ist es auch möglich, dass die Verbindungsschraube mit einer das Muttergewinde aufweisenden, in dem Entlastungsbereich angeordneten Mutter verschraubt ist. Bei einer solchen Ausführung kann bei der Herstellung des Pleuels auf die Erzeugung des Vorsprungs verzichtet werden. Ein weiterer Vorteil einer derartigen Lösung besteht darin, dass sich in dem Pleuelschaft keine Zugspannungen aufgrund eines geschnittenen Gewindes ergeben können.alternative it is also possible in that the connecting screw has a female thread, is arranged screwed in the discharge region arranged nut. at such an execution can in the production of the connecting rod on the generation of the projection be waived. Another advantage of such a solution exists in that there are no tensile stresses in the connecting rod shaft due to can result in a cut thread.

Eine Brennkraftmaschine mit einer Kurbelwelle und mit wenigstens einem mittels eines erfindungsgemäßen Pleuels mit der Kurbelwelle verbundenen Kolben ist in Anspruch 6 angegeben.A Internal combustion engine with a crankshaft and at least one by means of a connecting rod according to the invention Piston connected to the crankshaft is specified in claim 6.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den restlichen Unteransprüchen. Nachfolgend sind Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung prinzipmäßig beschrieben.Further yield advantageous embodiments and refinements of the invention from the remaining subclaims. Below are exemplary embodiments the invention described in principle with reference to the drawing.

Es zeigt:It shows:

1 Eine erste Ausführungsform des erfindungsgemäßen Pleuels; und 1 A first embodiment of the connecting rod according to the invention; and

2 eine zweite Ausführungsform des erfindungsgemäßen Pleuels. 2 a second embodiment of the connecting rod according to the invention.

Ein in 1 in einer Seitenansicht dargestelltes Pleuel 1 weist ein großes Auge 2, ein kleines Auge 3 und einen das große Auge 2 mit dem kleinen Auge 3 verbindenden Pleuelschaft 4 auf. Das Pleuel 1 ist in an sich bekannter Weise zur Verbindung einer nicht dargestellten Kurbelwelle mit einem ebenfalls nicht dargestellten Kolben einer Brennkraftmaschine vorgesehen, wobei hierzu das große Auge 2 mit der Kurbelwelle und das kleine Auge 3 mit dem Kolben verbunden ist.An in 1 in a side view shown connecting rod 1 has a big eye 2 , a little eye 3 and the big eye 2 with the little eye 3 connecting connecting rod shank 4 on. The connecting rod 1 is provided in a conventional manner for connecting a crankshaft, not shown, with a piston, also not shown, of an internal combustion engine, in which case the big eye 2 with the crankshaft and the little eye 3 connected to the piston.

Das große Auge 2 ist an einer schräg zu dem Pleuelschaft 4 verlaufenden Teilungsebene 5 geteilt, um die Montage des Pleuels 1 an der Kurbelwelle zu ermöglichen. Der schräge Verlauf der Teilungsebene 5 zu dem Pleuelschaft 4 soll eine Verringerung der Breite des großen Auges 2 ermöglichen. Im vorliegenden Fall verläuft die Teilungsebene 5 unter einem Winkel von ca. 45° zu dem Pleuelschaft 4, was zu einem größtmöglichen Raumgewinn bzw. einer geringst möglichen Breite des großen Auges 2 führt. Selbstverständlich sind jedoch auch andere Winkel der Teilungsebene 5 gegenüber dem Pleuelschaft 4 möglich. Das nachfolgend als Pleueldeckel 6 bezeichnete, durch die Teilungsebene 5 von dem Rest des großen Auges 2 bzw. des Pleuelschaftes 4 abgeteilte Teil des großen Auges 2 wird mittels zweier Verbindungsschrauben 7 und 8 nach dem Anbringen des Pleuels 1 an der Kurbelwelle mit dem Pleuelschaft 4 verschraubt. Die beiden Verbindungsschrauben 7 und 8 verlaufen durch jeweilige Bohrungen 9 und 10, die sich durch den. Pleueldeckel 6 und den restlichen Bereich des großen Auges 2 erstrecken.The big eye 2 is at an angle to the connecting rod shaft 4 extending division level 5 divided to the assembly of the connecting rod 1 to allow on the crankshaft. The oblique course of the graduation plane 5 to the connecting rod shaft 4 should reduce the width of the big eye 2 enable. In the present case, the division level runs 5 at an angle of about 45 ° to the connecting rod shaft 4 what to egg nem largest possible gain in space or a minimum possible width of the big eye 2 leads. Of course, however, other angles of the division level 5 opposite the connecting rod shaft 4 possible. The following as a connecting rod cover 6 denoted by the dividing plane 5 from the rest of the big eye 2 or the connecting rod shaft 4 separated part of the big eye 2 is by means of two connecting screws 7 and 8th after attaching the connecting rod 1 on the crankshaft with the connecting rod shaft 4 screwed. The two connecting screws 7 and 8th run through respective holes 9 and 10 that is through the. connecting rod 6 and the remaining area of the big eye 2 extend.

Der Pleuelschaft 4 weist im vorliegenden Fall eine Entlastungskerbe bzw. einen Entlastungsbereich 11 auf, der in der dargestellten Ausführungsform als Durchbruch in dem Pleuelschaft 4 ausgebildet ist. Alternativ wäre es auch möglich, den Entlastungsbereich 11 mit einer gegenüber der restlichen Wandstärke des Pleuelschaftes 4 erheblich reduzierten Wandstärke auszuführen. Ein mit dem Schraubengewinde 12 der dem Pleuelschaft 4 näher liegenden Verbindungsschraube 8 in Eingriff stehendes Muttergewinde 13 befindet sich in dem Entlastungsbereich 11 des Pleuelschaftes 4, in den sich auch die Verbindungsschraube 8 hinein erstreckt. Das Muttergewinde 13 ist also weit in den Pleuelschaft 4 hinein verlegt, wobei die Bohrung 10 in diesem Fall bis zu dem Muttergewinde 13 freigebohrt ist. Bei der in 1 dargestellten Ausführungsform ist das Muttergewinde 13 in einem Vorsprung 14 des Pleuelschaftes 4 angeordnet, der sich in den Entlastungsbereich 11 hinein erstreckt.The connecting rod shaft 4 in the present case has a relief notch or a relief area 11 in the illustrated embodiment as a breakthrough in the connecting rod shank 4 is trained. Alternatively, it would also be possible the relief area 11 with respect to the remaining wall thickness of the connecting rod shank 4 considerably reduced wall thickness. One with the screw thread 12 the connecting rod shaft 4 closer connection screw 8th engaged nut thread 13 is located in the discharge area 11 of the connecting rod shaft 4 , in which also the connecting screw 8th extends into it. The nut thread 13 is so far in the conection 4 laid in, with the hole 10 in this case up to the nut thread 13 is drilled. At the in 1 illustrated embodiment is the nut thread 13 in a lead 14 of the connecting rod shaft 4 arranged, located in the discharge area 11 extends into it.

Durch den Entlastungsbereich 11 verläuft der Kraftfluss zwischen dem großen Auge 2 und dem kleinen Auge 3 beim Betrieb der Brennkraftmaschine und somit bei der Belastung des Pleuels 1 an dem Entlastungsbereich 11 vorbei, so dass die Verbindung des Schraubengewindes 12 mit dem Muttergewinde 13 aus dem Kraftfluss herausgenommen ist. Diese Belastung des Pleuels 1 tritt während der Zündung bei einer maximalen Zündkraft auf. Des weiteren erhöht sich durch die dargestellte Anordnung die freie Dehnlänge der Verbindungsschraube 8 erheblich, wodurch die auf die Verbindungsschraube 8 einwirkenden Quer kräfte eine erheblich geringere Verformung der Verbindungsschraube 8 bewirken. Die Bohrung 10, welche das Muttergewinde 13 aufweist, kann sowohl als Durchgangs- als auch als Sacklochbohrung ausgeführt sein. Der Entlastungsbereich 11 stört damit den Kraftfluss über die seitlichen Gurte des Pleuelschaftes 4 nicht und es treten keine Spannungsspitzen in dem Entlastungsbereich 11 auf.Through the relief area 11 the power flow runs between the big eye 2 and the little eye 3 during operation of the internal combustion engine and thus at the load of the connecting rod 1 at the discharge area 11 over, leaving the connection of the screw thread 12 with the nut thread 13 taken out of the power flow. This load of the connecting rod 1 occurs during ignition at a maximum firing force. Furthermore, increased by the illustrated arrangement, the free expansion length of the connecting screw 8th considerably, causing the on the connecting screw 8th acting transverse forces a significantly lower deformation of the connecting screw 8th cause. The hole 10 which the nut thread 13 has, can be designed both as a through hole and blind hole. The relief area 11 disturbs the flow of power through the side straps of the connecting rod shaft 4 not and there are no spikes in the discharge area 11 on.

Bei der in 2 dargestellten Ausführungsform des Pleuels 1 ist in dem Entlastungsbereich 11 eine Mutter 15 vorgesehen, mit welcher die Verbindungsschraube 8 verschraubt ist. Dadurch fallen die im Bereich eines geschnittenen Gewindes in dem Pleuelschaft 4 entstehenden Zugspannungen weg.At the in 2 illustrated embodiment of the connecting rod 1 is in the discharge area 11 A mother 15 provided with which the connecting screw 8th is screwed. As a result, fall in the region of a cut thread in the connecting rod shank 4 resulting tensile stresses away.

Das Pleuel 1 wird vorzugsweise geschmiedet, es kann jedoch auch durch Sintern oder Gießen hergestellt werden. Im Falle einer Herstellung durch Schmieden kann es bei der Ausführungsform des Entlastungsbereichs 11 als Durchbruch erforderlich sein, nach dem Schmieden eine zusätzliche Stanzoperation vorzusehen.The connecting rod 1 is preferably forged, but it can also be made by sintering or casting. In the case of manufacture by forging, in the embodiment of the relief region 11 as a breakthrough, after forging provide an additional punching operation.

Claims (6)

Pleuel für eine Brennkraftmaschine, mit einem großen Auge zur Verbindung mit einer Kurbelwelle, mit einem kleinen Auge zur Verbindung mit einem Kolben und mit einem das große Auge mit dem kleinen Auge verbindenden Pleuelschaft, wobei das große Auge an einer schräg zu dem Pleuelschaft verlaufenden Teilungsebene geteilt und mit wenigstens zwei Verbindungsschrauben verschraubt ist, dadurch gekennzeichnet, dass sich ein mit dem Schraubengewinde (12) der dem Pleuelschaft (4) näher liegenden Verbindungsschraube (8) in Eingriff stehendes Muttergewinde (13) in einem Entlastungsbereich (11) des Pleuelschaftes (4) befindet, in den sich die Verbindungsschraube (8) hinein erstreckt.Connecting rod for an internal combustion engine, having a large eye for connection to a crankshaft, with a small eye for connection to a piston and with a connecting rod connecting the large eye with the small eye, wherein the large eye divided at a parting plane extending obliquely to the connecting rod shaft and screwed together with at least two connecting screws, characterized in that one with the screw thread ( 12 ) of the connecting rod shaft ( 4 ) closer connecting screw ( 8th ) engaged nut thread ( 13 ) in a discharge area ( 11 ) of the connecting rod shank ( 4 ), in which the connecting screw ( 8th ) extends into it. Pleuel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich das Muttergewinde (13) in einem sich in den Entlastungsbereich (11) hinein erstreckenden Vorsprung (14) des Pleuelschaftes (4) angeordnet ist.Connecting rod according to claim 1, characterized in that the nut thread ( 13 ) in one of the discharge areas ( 11 ) extending into it ( 14 ) of the connecting rod shank ( 4 ) is arranged. Pleuel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungsschraube (8) mit einer das Muttergewinde (13) aufweisenden, in dem Entlastungsbereich (11) angeordneten Mutter (15) verschraubt ist.Connecting rod according to claim 1, characterized in that the connecting screw ( 8th ) with a nut thread ( 13 ), in the discharge area ( 11 ) arranged nut ( 15 ) is screwed. Pleuel nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Entlastungsbereich (11) als Durchbruch in dem Pleuelschaft (4) ausgebildet ist.Connecting rod according to claim 1, 2 or 3, characterized in that the discharge area ( 11 ) as a breakthrough in the connecting rod shank ( 4 ) is trained. Pleuel nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Entlastungsbereich (11) eine erheblich reduzierte Wandstärke aufweist.Connecting rod according to claim 1, 2 or 3, characterized in that the discharge area ( 11 ) has a significantly reduced wall thickness. Brennkraftmaschine mit einer Kurbelwelle und mit wenigstens einem mittels eines Pleuels nach einem der Ansprüche 1 bis 5 mit der Kurbelwelle verbundenen Kolben.Internal combustion engine with a crankshaft and with at least one by means of a connecting rod according to one of claims 1 to 5 connected to the crankshaft piston.
DE200410046064 2004-09-23 2004-09-23 Piston rod for internal-combustion engine, has internal thread engaging with screw thread of connecting bolts that are located near piston rod shaft and arranged in discharge area of shaft, in which bolts extend inside Withdrawn DE102004046064A1 (en)

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US8371263B2 (en) 2009-03-31 2013-02-12 Dresser, Inc. Connecting rod

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