DE102006001527A1

DE102006001527A1 - Connecting rod, comprises conical surface at big end and complementary bores for bolt

Info

Publication number: DE102006001527A1
Application number: DE102006001527A
Authority: DE
Inventors: Holger Wagner
Original assignee: Audi AG
Current assignee: Audi AG
Priority date: 2006-01-12
Filing date: 2006-01-12
Publication date: 2007-08-02

Abstract

The connecting rod to be used in a reciprocating engine has a split big end (8) with two connecting rod bolts (10) inserted into complementary bores (11) keeping the parts together. Each of the bolts (10) comprises a conical head (27), wider towards the upper end (31). Two bores (11) are created in the big end of the connecting rod, matching the shape of the connecting rod bolts (10) with wider cross sections at the inlet (28). Independent claims are given for a connecting rod bolt and a method for the creation of the connecting rod.

Description

Die Erfindung betrifft einen Pleuel für eine Hubkolbenmaschine gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1, eine Pleuelschraube gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 13, sowie ein Verfahren zur Herstellung eines Pleuels für eine Hubkolbenmaschine gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 17.The The invention relates to a connecting rod for a reciprocating engine according to the preamble of claim 1, a connecting rod according to the preamble of the claim 13, and a method for producing a connecting rod for a reciprocating engine according to the generic term of claim 17.

Bei Hubkolbenmaschinen bilden die Pleuel die Verbindung zwischen den Kolben und der Kurbelwelle und dienen dazu, die Translationsbewegung der Kolben in eine Drehbewegung der Kurbelwelle umzuwandeln. Die Pleuel weisen an beiden Enden der Pleuelstange ein Pleuellager auf, von denen das größere zur Aufnahme der Kurbelwelle dient und im Pleuelfuß angeordnet ist. Der Pleuelfuß ist bei Hubkolbenmaschinen von Kraftfahrzeugen üblicherweise geteilt und wird von zwei Pleuelschrauben zusammengehalten. Während der eine Teil des geteilten Pleuelfußes früher zumeist von einem separat hergestellten Pfeueldeckel gebildet wurde, werden heute zumeist sogenannte Crackpleuel aus Stahl oder Sintermaterial verwendet. Bei diesen wird der Pleueldeckel einteilig mit der Pleuelstange hergestellt und der Pleuelfuß bei der Herstellung mit einer Laserkerbe (Stahlpleuel) oder mit Bruchkerben (Sinterpleuel) versehen, so dass er nach einem Einbringen der beiden Schraubenbohrungen für die Pleuelschrauben durch das sogenannte Cracken entlang der Kerbe oder Kerben gezielt in zwei Teile zerbrochen werden kann. Dies hat den Vorteil, dass die Herstellung der Pleuel vereinfacht wird und dass die beiden Bruchflächen beim anschließenden Verschrauben der beiden Teile exakt aufeinander passen, wodurch bei gleichem Gewicht eine größere Festigkeit erzielt werden kann.at Reciprocating piston engines form the connecting rod between the Piston and the crankshaft and serve to the translational movement of To convert the piston into a rotary motion of the crankshaft. The connecting rods have at both ends of the connecting rod on a connecting rod bearing, from which the larger to Recording the crankshaft is used and is arranged in the connecting rod foot. The big end is included Reciprocating engines of motor vehicles usually shared and will held together by two connecting rod bolts. While the one part of the split big end in former times mostly is made of a separately manufactured Pfeueldeckel be today mostly so-called Crackpleuel steel or sintered material used. In these, the connecting rod cap is made in one piece with the connecting rod manufactured and the connecting rod foot at the production with a laser notch (Stahlpleuel) or with break notches (Sinterpleuel) provided, so that he after an introduction of the two Screw holes for the connecting rod screws by so-called cracking along the notch or Notches can be deliberately broken into two parts. This has the Advantage that the production of the connecting rod is simplified and that the two fracture surfaces at the subsequent Screw the two parts to fit exactly together greater strength for the same weight can be achieved.

Zur Vermeidung von Biegespannungen in den Pleuelschrauben und damit zur Erzielung gleichmäßiger Anzugsmomente der Pleuelschrauben wird der Kopf von jeder Pleuelschraube zweckmäßig in Bezug zur Längsachse der Schraubenbohrung in dem zum Kopf der Schraube benachbarten Teil des Pleuelfußes zentriert. Zu diesem Zweck weist der Schaft von bekannten Pleuelschrauben zwischen seinem Außengewinde und dem Kopf einen gewindelosen Schaftteil mit einem Zentrierbund auf, dessen Außendurchmesser exakt mit dem Innendurchmesser des gewindelosen Teils der Schraubenbohrung übereinstimmt. Durch die Notwendigkeit der Nachbearbeitung des Zentrierbundes der Pleuelschrauben und des Innendurchmessers der Schraubenbohrung im Pleuel werden jedoch zusätzliche Arbeitsschritte erforderlich, was zu einem größeren Zeit- und Arbeitsaufwand und damit auch zu einer Erhöhung der Herstellungskosten des Pleuels führt. Ein weiteres Problem bekannter Pleuel besteht darin, dass die zumeist am Pleueldeckel vorgesehenen Kopfauflageflächen der beiden Pleuelschrauben eine nicht unbeträchtliche Größe aufweisen, wodurch es angrenzend an die Kopfauflageflächen zu einer Schwächung des Pleuelfußes durch Kerbwirkung kommen kann. Außerdem müssen die Kopfauflageflächen verhältnismäßig aufwendig bearbeitet werden, um beim Verspannen der beiden Teile des Pleuelfußes eine genau in Richtung der Längsachse der Pleuelschraube bzw. der Schraubenbohrung ausgerichtete gleichmäßige Krafteinleitung ohne Querkräfte zu gewährleisten. Dadurch können prozesssicher gleichmäßige Anzugsmomente erzielt werden, da beim Anziehen der Pleuelschrauben keine zusätzlichen Kräfte zum Biegen der Schrauben aufgewendet werden müssen.to Avoid bending stresses in the connecting rod bolts and thus to achieve uniform tightening torques the connecting rod bolts, the head of each connecting rod is appropriate in relation to the longitudinal axis the screw hole in the adjacent to the head of the screw part of the big end centered. For this purpose, the shaft of known connecting rod bolts between its external thread and the head a non-threaded shaft portion with a centering collar on, whose outer diameter exactly matches the inner diameter of the unthreaded part of the screw hole. Due to the necessity of reworking the Zentrierbundes the Connecting rod and the inner diameter of the screw hole in However, connecting rods are additional Work steps required, resulting in greater time and effort and thus to an increase the manufacturing cost of the connecting rod leads. Another problem known Connecting rod is that the headrest surfaces usually provided on the connecting rod cover two con rods have a not inconsiderable size, making it adjacent to the head support surfaces to a weakening of the big end can come by notch effect. In addition, the headrest surfaces must be relatively expensive are machined to a bracing the two parts of the connecting rod exactly in the direction of the longitudinal axis the conical screw or the screw hole aligned even force without lateral forces to ensure. Thereby can process-reliable, uniform tightening torques be achieved because when tightening the connecting rod no additional personnel must be spent to bend the screws.

Ausgehend hiervon liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Pleuel, eine Pleuelschraube und ein Verfahren zur Herstellung eines Pleuels der eingangs genannten Art dahingehend zu verbessern, dass der Zeit- und Arbeitsaufwand und damit die Kosten für die Herstellung des Pleuels verringert werden kann.outgoing It is the object of the invention to provide a connecting rod, a connecting rod and a method for producing a connecting rod of the of the type mentioned at the outset so that the time and labor and thus the cost of producing the connecting rod can be reduced.

Diese Aufgabe wird im Hinblick auf den Pleuel erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass sich die Pleuelschrauben innerhalb der Schraubenbohrungen abstützen.These Task is in terms of the connecting rod according to the invention thereby solved, that the connecting rod screws are supported within the screw holes.

Durch die erfindungsgemäße Lösung werden an der Außenseite des Pleuelfußes mechanisch nachbearbeitete Kopfauflageflächen für die Pleuelschrauben entbehrlich, wodurch sich zum einen bei gleichem Pleuelgewicht eine Schwächung des Pleuels angrenzend an die Kopfauflageflächen leichter vermeiden und zum anderen die Dauerfestigkeit des Pleuels durch Beibehaltung der durch den Schmiedeprozess bewirkten Druckeigenspannung steigern lässt. Außerdem gestattet es die erfindungsgemäße Lösung, die zur Abstützung der Pleuelschrauben auf dem Pleuelfuß dienenden Stützflächen gleichzeitig zur Zentrierung der Pleuelschrauben zu verwenden.By become the solution according to the invention on the outside of the big end mechanically reworked head support surfaces for connecting rod bolts dispensable, whereby, on the one hand, with the same connecting rod weight, a weakening of the Avoid the connecting rod near the head support surfaces easier and on the other hand, the fatigue strength of the connecting rod by maintaining the can be increased by the forging process caused compressive residual stress. Also allowed it is the solution according to the invention, the for support the connecting rod bolts on the connecting rod foot supporting surfaces simultaneously Centering the connecting rod to use.

Im Unterschied zu den bekannten Pleuelschrauben, deren Kopf zum Ansetzen eines Schraubwerkzeugs in der Regel mit einem Außenmehrkant versehen ist, können mit der erfindungsgemäßen Lösung darüber hinaus gewichtsreduzierte Pleuelschrauben verwendet werden. Diese weisen statt eines Außenmehrkants einen Innenmehrkant auf, der zweckmäßig vom Kopf aus bis in einen mit der Stützfläche versehenen, im Vergleich zum Schaftteil verdickten Teil der Schraube reicht.in the Difference to the known connecting rod bolts, whose head for attachment a Schraubwerkzeugs is usually provided with an outer polygon, can with the inventive solution beyond weight reduced connecting rod bolts are used. These are taking place an outer polygon a polygonal socket on the appropriate from the head to a provided with the support surface, in comparison to the shaft part thickened part of the screw is enough.

Vorzugsweise werden die Pleuelschrauben zwischen ihrem Kopf und ihrem Schaft mit einer zum Schaft hin verjüngten Stützfläche versehen, die beim Festziehen der Schrauben mit einer komplementären verjüngten Sitzfläche in der zugehörigen Schraubenbohrung zur Anlage gebracht wird, wobei durch das Zusammenwirken der beiden Flächen zugleich für eine selbsttätige Zentrierung der Schraube in der Bohrung und für eine Abstützung gegenüber dem benachbarten Teil des Pleuelfußes gesorgt wird. Die Stützfläche wird zweckmäßig von einer konischen oder kugeligen Fläche gebildet, die mit einer entsprechend geformten Sitzfläche in der Bohrung zusammenwirkt.Preferably, the connecting rod between its head and its shaft are provided with a tapered to the shaft support surface which is brought when tightening the screws with a complementary tapered seat in the associated screw hole for abutment, whereby by the interaction of the two surfaces at the same time an automatic centering of the screw in the bore and for a support against the adjacent part of the big end is provided. The support surface is suitably formed by a conical or spherical surface which cooperates with a correspondingly shaped seat in the bore.

Alternativ können die Pleuelschrauben jedoch auch mit einem zylindrischen Kopf oder Schraubenabschnitt versehen werden, der durch einen zylindrischen Teil der Schraubenbohrung zentriert wird und sich beim Festziehen auf einer Ringschulter der Schraubenbohrung abstützt.alternative can However, the connecting rod screws with a cylindrical head or Be provided screw section, which by a cylindrical Part of the screw hole is centered and tightening supported on an annular shoulder of the screw hole.

Die Sitzfläche oder Ringschulter ist vorteilhaft zwischen einem zylindrischen Abschnitt der Schraubenbohrung und deren Mundöffnung angeordnet, um die herum eine äußere Begrenzungsfläche des Pleuelfußes zweckmäßig unter einem Winkel ungleich 90 Grad zur Längsachse der Schraubenbohrung geneigt ist, um eine Schwächung des Pleuels im Bereich der Schraubenbohrung zu vermeiden.The seat or annular shoulder is advantageous between a cylindrical portion the screw hole and its mouth opening arranged around those an outer boundary surface of the big end appropriate under an angle not equal to 90 degrees to the longitudinal axis of the screw hole is inclined to weaken to avoid the connecting rod in the area of the screw hole.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Herstellung eines Pleuels mit einer Pleuelstange und einem von zwei Pleuelschrauben zusammengehaltenen geteilten Pleuelfuß zum Einbau in eine Hubkolbenmaschine werden in den Pleuelfuß zwei Schraubenbohrungen für die Pleuelschrauben eingebracht und um ihre Mündungen herum mit einer zur Abstützung und Zentrierung der Pleuelschrauben dienenden Querschnittserweiterung versehen. Die Querschnittserweiterung wird in einem Arbeitsgang mit einem Kernloch für ein Innengewinde der Schraubenbohrungen hergestellt bzw. bearbeitet, um für eine hundertprozentige Koaxialität von Schraubenkopf und Gewinde und damit für eine absolut querkraftfreie Krafteinleitung zu sorgen.at the method according to the invention for making a connecting rod with a connecting rod and a two connecting rod bolts held together divided connecting rod for installation In a reciprocating engine are in the connecting rod two screw holes for the connecting rod introduced and around their mouths around with one for support and centering the connecting rod screws serving cross-sectional widening Mistake. The cross-sectional widening is done in one operation with a core hole for an internal thread of the screw holes made or machined, around for a hundred percent coaxiality from screw head and thread and thus for an absolutely lateral force-free Force introduction to ensure.

Im folgenden wird die Erfindung anhand einiger in der Zeichnung dargestellter Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen:in the Following is the invention with reference to some shown in the drawing embodiments explained in more detail. It demonstrate:

1: eine etwas vereinfachte Vorderseitenansicht eines Pleuels für eine Hubkolbenmaschine gemäß dem Stand der Technik; 1 : A somewhat simplified front view of a connecting rod for a reciprocating piston engine according to the prior art;

2: eine Schnittansicht durch einen Teil des Pleuels entlang der Linie II-II der 1; 2 FIG. 2 is a sectional view through a part of the connecting rod along the line II-II of FIG 1 ;

3: eine vergrößerte Oberseitenansicht von einem Teil eines abgeschraubten Pleueldeckels des Pleuels aus 1 in Richtung der Pfeife III-III der 1; 3 : an enlarged top view of a portion of a threaded connecting rod cap of the connecting rod 1 in the direction of the pipe III-III of 1 ;

4: eine Schnittansicht von einem Teil des Pleueldeckels entlang der Linie IV-IV der 3; 4 FIG. 5 is a sectional view of a part of the connecting rod cover taken along the line IV-IV of FIG 3 ;

5: eine etwas vereinfachte Vorderseitenansicht eines erfindungsgemäßen Pleuels für eine Hubkolbenmaschine; 5 a somewhat simplified front view of a connecting rod according to the invention for a reciprocating engine;

6: eine Schnittansicht durch einen Teil des Pleuels in Richtung der Pfeile VI-VI der 5; 6 FIG. 2 is a sectional view through part of the connecting rod in the direction of arrows VI-VI of FIG 5 ;

7: eine vergrößerte Oberseitenansicht von einem Teil eines abgeschraubten Pleueldeckels des Pleuels aus 5 in Richtung der Pfeile VII-VII der 5; 7 : an enlarged top view of a portion of a threaded connecting rod cap of the connecting rod 5 in the direction of the arrows VII-VII of 5 ;

8: eine Schnittansicht von einem Teil des Pleueldeckels entlang der Linie VIII-VIII der 7; 8th FIG. 4 is a sectional view of a part of the connecting rod cover taken along the line VIII-VIII of FIG 7 ;

9: eine vergrößerte Schnittansicht von Teilen eines anderen erfindungsgemäßen Pleuels; 9 : An enlarged sectional view of parts of another connecting rod according to the invention;

10: eine vergrößerte Schnittansicht von Teilen eines noch anderen erfindungsgemäßen Pleuels; 10 : An enlarged sectional view of parts of yet another inventive connecting rod;

11: eine vergrößerte Schnittansicht von Teilen eines noch weiteren erfindungsgemäßen Pleuels. 11 : An enlarged sectional view of parts of yet another inventive connecting rod.

Die in der Zeichnung dargestellten Pleuel 1 für einen Hubkolbenmotor bestehen im Wesentlichen aus einer Pleuelstange 2 mit einem Pleuelkopf 3 und einem Pleuelfuß 4, einem vom Pleuelkopf 3 umschlossenen kleineren Pleuelauge oder Pleuellager 5 zur Aufnahme eines Kolbenbolzens des Motors, sowie einem vom Pleuelfuß 4 umschlossenen größeren Pleuelauge oder Pleuellager 6 zur Aufnahme einer Kurbelwelle (nicht dargestellt) des Motors.The connecting rods shown in the drawing 1 for a reciprocating engine consist essentially of a connecting rod 2 with a connecting rod 3 and a big end 4 , one from the connecting rod 3 enclosed smaller conrod eye or connecting rod bearings 5 for receiving a piston pin of the engine, and one of the big end 4 enclosed larger connecting rod eye or connecting rod bearings 6 for receiving a crankshaft (not shown) of the engine.

Die Pleuel 1 sind sogenannte Crackpleuel, bei denen der Pleuelfuß 4 um das Pleuellager 6 herum in einem Stück hergestellt und dann durch Cracken entlang einer vorbestimmten Bruchfläche 7 in zwei Teile 8, 9 zerbrochen wird, von denen das nicht mit der Pleuelstange 2 verbundene Teil 9 nachfolgend als Pleueldeckel bezeichnet wird. Die beiden Teile 8, 9 werden während der Montage des geteilten Pleuelfußes 4 auf der Kurbelwelle mit Hilfe zweier gleicher Pleuelschrauben 10 wieder miteinander verbunden, indem man die beiden Pleuelschrauben 10 in parallele Schraubenbohrungen 11 schraubt, die vor dem Cracken von der Seite des Pleueldeckels 9 her in den Pleuelfuß 4 eingebracht worden sind. Die beiden Schraubenbohrungen 11 umfassen jeweils einen zu ihrer Längsachse 12 koaxialen zylindrischen Bohrungsteil 13, der sich ein Stück über die Bruchfläche 7 hinaus erstreckt, sowie einen an den Bohrungsteil 13 angrenzenden Innengewindeteil 14, der beim Festschrauben des Pleueldeckels 9 mit einem Außengewinde 15 der zugehörigen Pleuelschraube 10 in Gewindeeingriff tritt. Nach dem Festziehen der beiden Pleuelschrauben 10 halten diese den Pleuelfuß 4 zusammen, wobei die beiden Teile 8, 9 im Bereich der Bruchfläche 7 lückenlos gegeneinander anliegen.The connecting rods 1 are so-called Crackpleuel, in which the big end 4 around the connecting rod bearing 6 around in one piece and then by cracking along a predetermined fracture surface 7 in two parts 8th . 9 is broken, of which not with the connecting rod 2 connected part 9 hereinafter referred to as a connecting rod cover. The two parts 8th . 9 be during the assembly of the split big end 4 on the crankshaft with the help of two identical connecting rod bolts 10 reconnected by connecting the two connecting rod bolts 10 in parallel screw holes 11 unscrews that before cracking from the side of the connecting rod cover 9 here in the big end 4 have been introduced. The two screw holes 11 each include one to its longitudinal axis 12 coaxial cylindrical bore part 13 that is a piece over the fracture surface 7 extends as well as one to the bore part 13 adjoining internally threaded part 14 , while tightening the connecting rod cover 9 with an external thread 15 the associated connecting rod screw 10 in threaded engagement occurs. After tightening the two connecting rod bolts 10 Keep these the big end of the ball 4 together, with the two parts 8th . 9 in the Be rich in fracture surface 7 gapless against each other.

Um bei der Montage des Pleuels 1 Biegespannungen in den Pleuelschrauben 10 zu vermeiden und damit prozesssicher gleichmäßige Anzugsmomente der Schrauben 10 zu erzielen, werden die Köpfe der Pleuelschrauben 10 in Bezug zu den Längsachsen 12 der zugehörigen Schraubenbohrungen 11 zentriert.To help with the assembly of the connecting rod 1 Bending stresses in the connecting rod bolts 10 to avoid and thus uniformly uniform tightening torques of the screws 10 to achieve the heads of the connecting rod bolts 10 in relation to the longitudinal axes 12 the associated screw holes 11 centered.

Zu diesem Zweck sind die beiden Pleuelschrauben 10 des in den 1 bis 4 dargestellten Pleuels 1 aus dem Stand der Technik auf ihrem an einen Schraubenkopf 16 angrenzenden zylindrischen Schaft mit einem radial überstehenden Zentrierbund 17 versehen, dessen Außendurchmesser genau dem Innendurchmesser des zylindrischen Bohrungsteils 13 entspricht. Dadurch wird der im Pleueldeckel 9 gelegene Abschnitt des Bohrungsteils 13 durch den Zentrierbund in Bezug zur Längsachse 18 der Pleuelschraube 10 und damit deren Kopf 16 in Bezug zur Längsachse 12 der Schraubenbohrung 11 zentriert. Die Abstützung jeder Pleuelschraube 10 erfolgt getrennt von der Zentrierung auf einer die Mundöffnung 19 der Schraubenbohrung 11 umgebenden, zu deren Längsachse 12 senkrechten ringförmigen Kopfauflagefläche 20 des Pleueldeckels 9, auf der sich ein zwischen dem Kopf 16 und dem Schaftteil 17 angeordneter Kragen 21 der Pleuelschraube 10 mit einer ebenen Schulterfläche 22 abstützt.For this purpose, the two connecting rod bolts 10 in the 1 to 4 shown connecting rod 1 from the prior art on her to a screw head 16 adjacent cylindrical shaft with a radially projecting centering collar 17 provided, whose outer diameter exactly the inner diameter of the cylindrical bore part 13 equivalent. This will be in the connecting rod cover 9 located portion of the bore part 13 through the centering collar in relation to the longitudinal axis 18 the connecting rod screw 10 and with it their heads 16 in relation to the longitudinal axis 12 the screw hole 11 centered. The support of each connecting rod screw 10 takes place separately from the centering on a the mouth opening 19 the screw hole 11 surrounding, to the longitudinal axis 12 vertical annular headrest surface 20 of the connecting rod cover 9 on which is a between the head 16 and the shaft part 17 arranged collar 21 the connecting rod screw 10 with a flat shoulder surface 22 supported.

Da die Kopfauflageflächen 20 mindestens eine dem Querschnitt des Kragens 21 entsprechende Größe aufweisen und auf ihrer dem Pleuellager 6 zugewandten Seite durch eine gerundete Übergangsfläche 23 mit einer benachbarten Begrenzungsfläche 24 des Pleueldeckels 9 verbunden werden müssen, kann es im Bereich eines konkaven Teils der Übergangsfläche 23 bei 25 (4) durch Kerbwirkung zu einer Schwächung des Pleueldeckels 9 kommen, die ggf. die Ursache von Pleuelbrüchen sein kann.Because the headrest surfaces 20 at least one of the cross-section of the collar 21 have appropriate size and on their the connecting rod bearing 6 facing side by a rounded transition surface 23 with an adjacent boundary surface 24 of the connecting rod cover 9 may be connected, it may be in the region of a concave part of the transition surface 23 at 25 ( 4 ) by notch effect to a weakening of the connecting rod cover 9 come, which may possibly be the cause of Pleuelbrüchen.

Demgegenüber werden bei dem in den 5 bis 8 dargestellten erfindungsgemäßen Pleuel 1 die im Pleueldeckel 9 gelegenen Abschnitte der zylindrischen Bohrungsteile 13 beider Schraubenbohrungen 11 in Bezug zu den Pleuelschrauben 10 dadurch zentriert, dass man die beiden Pleuelschrauben 10 zwischen ihrem Kopf 16 und ihrem Schaft 26 mit einer zum Schaft 26 hin verjüngten, zur Schraubenlängsachse 18 koaxialen konischen Umfangsfläche 27 und die beiden Schraubenbohrungen 11 um ihre Mündungen herum mit einer zur Bohrungslängsachse 12 koaxialen Sitzfläche 28 umgibt, deren Konizität der Konizität der Umfangsfläche 27 entspricht. Dies bewirkt, dass zuerst die Sitzfläche 28 und damit der im Pleueldeckel 9 gelegene Abschnitt der zylindrischen Schraubenbohrung 13 in Bezug zur Längsachse 18 der Pleuelschraube 10 zentriert wird, wenn sie beim Festziehen der Schraube 10 mit deren konischer Umfangsfläche 27 in Anlagekontakt tritt, und dass sich die Pleuelschraube 10 nach ihrem Festziehen über die gegen die Sitzfläche 28 anliegende Umfangsfläche 28 auf dem Pleueldeckel 9 abstützt, so dass die Sitzfläche 28 zugleich auch die Kopfauflagefläche der Pleuelschraube 10 bildet.In contrast, in the in the 5 to 8th illustrated connecting rod according to the invention 1 in the connecting rod cover 9 located portions of the cylindrical bore portions 13 both screw holes 11 in relation to the connecting rod bolts 10 centered by the two connecting rod bolts 10 between her head 16 and her shaft 26 with one to the shaft 26 tapered towards the screw longitudinal axis 18 coaxial conical peripheral surface 27 and the two screw holes 11 around their mouths with a hole to the longitudinal axis 12 coaxial seat 28 surrounds, whose conicity of the taper of the peripheral surface 27 equivalent. This causes the seat first 28 and thus the in the connecting rod cover 9 located portion of the cylindrical screw hole 13 in relation to the longitudinal axis 18 the connecting rod screw 10 Centered when tightening the screw 10 with its conical peripheral surface 27 comes into abutting contact, and that the connecting rod screw 10 after tightening them against the seat 28 adjacent peripheral surface 28 on the connecting rod cover 9 supports, leaving the seat 28 at the same time the head support surface of the connecting rod screw 10 forms.

Durch diese Maßnahme kann auf eine zur Längsachse 12 der Schraubenbohrung 11 senkrechte und aufwendig nachbearbeitete Kopfauflagefläche 20 wie bei dem Pleuel 1 aus den 1 bis 5 verzichtet werden. Außerdem kann eine Schwächung des Pleueldeckels 9 in einem auf der Seite des Pleuellagers 6 zu den Schraubenbohrungen 11 benachbarten Bereich vermieden werden, indem man die zur Längsachse 12 der Schraubenbohrungen 11 geneigten Begrenzungsflächen 24 des Pleueldeckels 9 über die Schraubenbohrungen 11 hinaus verlängert und um die Mundöffnung der Schraubenbohrungen 11 herum auf eine zu deren Längsachse 12 senkrechte Begrenzungsfläche des Pleueldeckels 9 verzichtet (8).By this measure can on one to the longitudinal axis 12 the screw hole 11 vertical and elaborately reworked headrest surface 20 as with the connecting rod 1 from the 1 to 5 be waived. In addition, a weakening of the connecting rod cover 9 in one on the side of the connecting rod bearing 6 to the screw holes 11 adjacent area can be avoided by looking to the longitudinal axis 12 the screw holes 11 inclined boundary surfaces 24 of the connecting rod cover 9 over the screw holes 11 extended and around the mouth of the screw holes 11 around on one to their longitudinal axis 12 vertical boundary surface of the connecting rod cover 9 renounced ( 8th ).

Um eine Schwächung des Pleueldeckels 9 infolge der erweiterten Mündung der Schraubenbohrung 11 zu vermeiden, kann auf der vom Pleuellager 6 abgewandten Seite der Schraubenbohrung 11 ein die Mündung der Schraubenbohrung 11 an der Außenseite des Pleueldeckels teilweise umgebender Verstärkungswulst 35 (8) vorgesehen weiden.To weaken the connecting rod cap 9 due to the extended mouth of the screw hole 11 To avoid, can on the from the conrod bearing 6 opposite side of the screw hole 11 a the mouth of the screw hole 11 on the outside of the connecting rod cover partially surrounding reinforcing bead 35 ( 8th ) grazing provided.

Weiter kann die Pleuelschraube 10 als gewichtsreduzierte Schraube ausgebildet werden, indem man ihren Kopf 16 nicht wie bei der Schraube aus 2 mit einem Außenmehrkant 29 für ein geeignetes Schraubwerkzeug versieht, sondern im Kopf 16 der Schraube 11 einen Innenmehrkant 30 ausspart, mit dem sich ebenfalls ein geeignetes Schraubwerkzeug in Eingriff bringen lässt.Next, the connecting rod screw 10 be designed as a weight-reduced screw by holding her head 16 not like the screw 2 with an external polygon 29 provides for a suitable screwing, but in the head 16 the screw 11 a polygon socket 30 spares, with which also a suitable screwing tool can be engaged.

Wie am besten in 2 dargestellt, erstreckt sich der Innenmehrkant 30 innerhalb des Kopfes 16 von dessen freier Stirnfläche 31 aus bis über einen benachbarten Begrenzungsrand 32 der konischen Umfangsfläche 27 hinaus, das heißt bis in den zwischen dem Kopf 16 und dem Schaft 26 gelegenen konischen Teil der Schraube 10 hinein. Der Innenmehrkant 30 besitzt dabei eine an die Form der Mündung der Schraubenbohrung 11 angepasste Form, wobei er angrenzend an seine Mundöffnung auf der Stirnfläche 31 einen Abschnitt 33 mit einem konstanten Öffnungsquerschnitt und daran angrenzend einen Abschnitt 34 mit einem zum Schaft 26 hin verjüngten Öffnungsquerschnitt besitzt.How best in 2 illustrated, the polygon socket extends 30 within the head 16 from its free end face 31 out to over a neighboring boundary edge 32 the conical peripheral surface 27 out, that is to say in the between the head 16 and the shaft 26 located conical part of the screw 10 into it. The polygon socket 30 it has one to the shape of the mouth of the screw hole 11 adapted form, being adjacent to its mouth opening on the face 31 a section 33 with a constant opening cross-section and adjoining a section 34 with one to the shaft 26 has tapered opening cross-section.

Zur Vermeidung von Kerbspannungen ist die Pleuelschraube 10 zwischen ihrer konischen Umfangsfläche 28 und ihrem Schaft 26 mit einer Umfangsnut 36 versehen, die zur Umfangsfläche 28 und zum Schaft 26 hin gerundete Übergänge aufweist.To avoid notch stress is the connecting rod screw 10 between its conical peripheral surface 28 and her shaft 26 with a Um circumferential groove 36 provided to the peripheral surface 28 and to the shaft 26 has rounded transitions.

Im Unterschied zu der zuvor unter Bezugnahme auf die 4 und 5 beschriebenen Pleuelschraube 10 weist der Kopf 16 der in 9 dargestellten Pleuelschraube 10 ähnlich wie bei bekannten Pleuelschrauben einen Außenmehrkant 29 für ein Schraubwerkzeug auf. Die Pleuelschraube 10 ist dort zwischen dem Außenmehrkant 29 und der konischen Umfangsfläche 28 mit einem umlaufenden Kragen 37 versehen, dessen Außendurchmesser dem Außendurchmesser des zum Kopf 16 benachbarten Begrenzungsrandes 32 der konischen Umfangsfläche 28 entspricht.In contrast to the previously referring to the 4 and 5 described connecting rod screw 10 points the head 16 the in 9 shown connecting rod screw 10 Similar to the known connecting rod an outer polygon 29 for a screwing tool. The connecting rod screw 10 is there between the outer polygon 29 and the conical peripheral surface 28 with a circumferential collar 37 provided, the outer diameter of the outer diameter of the head 16 adjacent boundary edge 32 the conical peripheral surface 28 equivalent.

Im Unterschied zu der Pleuelschraube 10 aus 9 weist die in 10 dargestellte Pleuelschraube 10 anstelle einer zum Schaft 26 hin konisch verjüngten Umfangsfläche 28 eine kugelig verjüngte Umfangsfläche 28 auf, die mit einer komplementären kugeligen Sitzfläche 27 um die Mündung der Schraubenbohrung 11 herum zusammenwirkt. Bei dieser Schraube 10 divergiert der an den Außenmehrkant 29 angrenzende Kragen 37 zum benachbarten Begrenzungsrand 32 der Umfangsfläche 28 hin.In contrast to the connecting rod screw 10 out 9 has the in 10 illustrated connecting rod screw 10 instead of one to the shaft 26 towards conically tapered peripheral surface 28 a spherically tapered peripheral surface 28 on top, with a complementary spherical seat 27 around the mouth of the screw hole 11 interacts around. With this screw 10 diverges to the outer polygon 29 adjacent collar 37 to the adjacent boundary edge 32 the peripheral surface 28 out.

Die in 11 dargestellte Pleuelschraube 10 weist wie die Pleuelschraube 10 in 2 einen mit einem Innenmehrkant 30 versehenen Kopf 16 auf, der sich innerhalb der Schraubenbohrung 11 abstützt. Jedoch ist der Kopf 16 dort zylindrisch geformt und weist eine Umfangsfläche 38 auf, deren Außendurchmesser zur Zentrierung der Schraube 10 auf den Innendurchmesser eines stufenförmig erweiterten Teils 39 der Schraubenbohrung 11 abgestimmt ist. Zur Abstützung der Schraube 10 auf dem Pleueldeckel 9 ist der Kopf 16 dort mit einer zum Schaft 26 benachbarten ringförmigen Stirnfläche 40 versehen, die beim Festziehen mit einer Ringschulter 41 des stufenförmig erweiterten Teils 39 der Schraubenbohrung 11 in Eingriff tritt.In the 11 illustrated connecting rod screw 10 points like the connecting rod screw 10 in 2 one with a polygon socket 30 provided head 16 which is inside the screw hole 11 supported. However, the head is 16 there cylindrically shaped and has a peripheral surface 38 on whose outer diameter for centering the screw 10 on the inner diameter of a step-extended part 39 the screw hole 11 is tuned. To support the screw 10 on the connecting rod cover 9 is the head 16 there with one to the shaft 26 adjacent annular end face 40 provided when tightening with an annular shoulder 41 of the stepped extended part 39 the screw hole 11 engages.

Da bei den zuvor beschriebenen Pleueln 1 die zur Abstützung und zur Zentrierung dienenden Flächen 28, 39 und 41 innerhalb der Schraubenbohrung 11 in der Nähe von deren Mündung angeordnet sind, können sie in einem Arbeitsgang mit dem Bohrungsteil 13 und dem an den Bohrungsteil angrenzenden Kernloch für das Innengewinde 14 hergestellt und bearbeitet werden, so dass der Schraubenkopf 16 und das Gewinde 14 hundertprozentig koaxial sind und somit eine absolut axiale und querkraftfreie Krafteinleitung gewährleistet ist. Dies führt zu gleichbleibenden Schraubenanzugsmomenten und erfahrungsgemäß auch zu einer prozesssicheren Steigerung der Dauerfestigkeit.As with the previously described connecting rods 1 the surfaces used for supporting and centering 28 . 39 and 41 inside the screw hole 11 are arranged near their mouth, they can in one operation with the hole part 13 and the adjacent to the bore part core hole for the internal thread 14 be prepared and machined so that the screw head 16 and the thread 14 hundred percent coaxial and thus an absolutely axial and lateral force-free force is guaranteed. This leads to constant Schraubanzugsmomenten and experience also to a process-safe increase in fatigue strength.

Außerdem ergibt sich eine weitere Erhöhung der Dauerfestigkeit durch den Verzicht auf eine mechanische Nachbearbeitung einer die Mundöffnung 19 der Schraubenbohrung 11 umgebenden Kopfauflagefläche, was zu einer Beibehaltung der durch den Schmiedeprozess bewirkten Druckeigenspannung führt.In addition, there is a further increase in the fatigue strength by dispensing with a mechanical post-processing of the mouth opening 19 the screw hole 11 surrounding head support surface, which leads to a maintenance of the pressure induced by the forging process compressive residual stress.

Darüber hinaus ist mit den beschriebenen Maßnahmen eine sehr einfache kostengünstige Bearbeitung des Pleuelfußes 4 und die Bereitstellung sehr einfacher kostengünstiger Pleuelschrauben 10 möglich.In addition, with the measures described a very simple cost-effective processing of the big end 4 and the provision of very simple cost-effective connecting rod bolts 10 possible.

11: Pleuelpleuel
22: Pleuelstangeconnecting rod
33: Pleuelkopfsmall end
44: PleuelfußConnecting rod
55: Pleuellagerconnecting rod bearing
66: Pleuellagerconnecting rod bearing
77: Bruchflächefracture surface
88th: PleuelfußteilPleuelfußteil
99: Pleueldeckelconnecting rod
1010: PleuelschraubeConnecting Rod
1111: Schraubenbohrungscrew hole
1212: Längsachse Bohrunglongitudinal axis drilling
1313: zylindrischer Bohrungsteilcylindrical bore portion
1414: Innengewinde Bohrunginner thread drilling
1515: Außengewinde Schraubeexternal thread screw
1616: Schraubenkopfscrew head
1717: Zentrierbundspigot
1818: Längsachse Schraubelongitudinal axis screw
1919: Mundöffnung BohrungMouth opening hole
2020: KopfauflageflächeHead support surface
2121: Kragencollar
2222: Schulterflächeshoulder surface
2323: ÜbergangsflächeTransition surface
2424: Begrenzungsflächeboundary surface
2525: Schwächungweakening
2626: Schaftshaft
2727: Stützflächesupport surface
2828: Sitzflächeseat
2929: AußenmehrkantExternal polygon
3030: InnenmehrkantInternal polygon
3131: Stirnendefront end
3232: Begrenzungsrandboundary edge
3333: Abschnitt Innenmehrkantsection Internal polygon
3434: Abschnitt Innenmehrkantsection Internal polygon
3535: Verstärkungswulstreinforcing
3636: Umfangsnutcircumferential groove
3737: Kragencollar
3838: Umfangsflächeperipheral surface
3939: erweiterter Bohrungsteilextended bore portion
4040: ringförmige Stützflächeannular support surface
4141: Ringschulterannular shoulder

Claims

Connecting rod for a reciprocating engine, with a connecting rod and a split big end, produced by two connecting rod bolts inserted into bolt holes in the connecting rod is held together, characterized in that the connecting rod ( 10 ) within the screw holes ( 11 ).

Connecting rod according to claim 1, characterized in that the connecting rod screws ( 10 ) a screw head ( 16 ) and a shaft ( 26 ) and between the screw head ( 16 ) and the shaft ( 26 ) with one to the shaft ( 26 ) tapered support surface ( 27 ), which bear against a complementary seat ( 28 ) of the associated screw hole ( 11 ) is supported.

Connecting rod according to claim 2, characterized in that the support surface ( 27 ) and the seat ( 28 ) taper conically and have a corresponding taper.

Connecting rod according to claim 1, characterized in that the support surface ( 27 ) and the seat ( 28 ) are spherical.

Connecting rod according to claim 2, characterized in that the connecting rod screws ( 10 ) a cylindrical part ( 16 ) whose peripheral surface ( 38 ) of an extended part ( 39 ) of the screw hole ( 11 ) is centered and with one to the shaft ( 26 ) adjacent annular shoulder ( 40 ) against a complementary seat ( 41 ) of the screw hole ( 11 ) is supported.

Connecting rod according to one of the preceding claims, characterized in that the connecting rod screws one with a polygonal socket ( 30 ) provided for a screwing screw head ( 16 ) exhibit.

Connecting rod according to claim 6, characterized in that the polygonal socket ( 30 ) from a free front end ( 31 ) Of the head ( 16 ) to beyond a neighboring boundary edge ( 32 ) of the support surface ( 27 ) extends.

Connecting rod according to claim 6 or 7, characterized in that the polygonal socket ( 30 ) one at the free front end ( 31 ) of the screw head ( 16 ) adjacent section ( 33 ) with a constant opening cross-section and one to the shaft ( 26 ) adjacent section ( 34 ) having a tapered opening cross-section.

Connecting rod according to one of claims 2 to 8, characterized by a between the seat ( 27 ) and the shaft ( 26 ) arranged circumferential groove ( 36 ).

Connecting rod according to one of the preceding claims, characterized in that the connecting rod screws ( 10 ) Expansion bolts are.

Connecting rod according to one of claims 2 to 10, characterized in that the seat surface ( 28 ) between a mouth opening ( 19 ) and a cylindrical section ( 13 ) of the screw hole ( 11 ) is arranged.

Connecting rod according to one of the preceding claims, characterized in that an outer boundary surface ( 24 ) of the big end ( 4 ) around a mouth ( 19 ) of the screw hole ( 11 ) at an angle other than 90 degrees to a longitudinal axis ( 12 ) of the screw hole ( 11 ) is inclined.

Connecting rod screw for holding together a split big end of a connecting rod for a reciprocating piston engine, with a screw head ( 16 ) and one with a thread ( 15 ) provided shaft ( 26 ), characterized by a between the screw head ( 16 ) and the shaft ( 26 ), in the direction of the shaft ( 26 ) tapered support surface ( 27 ).

Connecting rod screw according to claim 13, characterized in that the support surface ( 27 ) conically tapered.

Connecting rod screw according to claim 13, characterized in that the support surface ( 27 ) is spherical.

Connecting rod screw according to one of claims 13 to 15, characterized in that the screw head is a polygonal socket ( 30 ) for a screwing tool.

Method for producing a connecting rod with a connecting rod and a split big end held together by two connecting rod bolts for installation in a reciprocating piston engine, in which two screw holes for the connecting rod bolts are inserted in the big end of the connecting rod, characterized in that the bolt holes ( 11 ) around their mouths with a for supporting and centering the connecting rod ( 10 ) serving cross-sectional widening.

A method according to claim 17, characterized in that the cross-sectional widening in one operation with a core hole for an internal thread ( 14 ) of the screw hole ( 11 ) are manufactured or processed.

A method according to claim 17 or 18, characterized in that the cross-sectional widening of a tapered support surface ( 28 ) is limited.

A method according to claim 17 or 18, characterized in that the cross-sectional widening of a cylindrical peripheral surface ( 39 ) and an annular shoulder ( 41 ) is limited.

Method according to one of claims 17 to 20, characterized in that the big end ( 4 ) then into two parts ( 8th . 9 ) is broken.