DE102006013904A1

DE102006013904A1 - Piston pin safety device for piston pin of combustion engine, has locking element with radial contact surface, which is provided at each end face of piston pin and lies at assigned locking rings

Info

Publication number: DE102006013904A1
Application number: DE200610013904
Authority: DE
Inventors: Eberhard Fezer; Günter Hörner
Original assignee: Mahle International GmbH
Current assignee: Mahle International GmbH
Priority date: 2006-03-25
Filing date: 2006-03-25
Publication date: 2007-09-27

Abstract

The device has a locking element with a radial contact surface, which is provided at each end face of the piston pin (20) and lies at an assigned locking ring (21,22). The piston pin is supported in the piston pin bore hole (19) and is locked at every end face with the locking ring opposite to axial rotation. The locking rings are included in locking device ring grooves (23,24) provided in the piston pin bore holes. The locking device is affiliated to the piston pin.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Kolbenbolzensicherung für einen Kolbenbolzen eines Verbrennungsmotors, wobei der Kolbenbolzen in Kolbenbolzenbohrungen gelagert und an jeder Stirnfläche mit einem Sicherungsring gegen axiale Bewegungen gesichert ist und die Sicherungsringe in in den Kolbenbolzenbohrungen vorgesehenen Sicherungsringnuten aufgenommen sindThe The present invention relates to a piston pin safety device for a Piston pin of an internal combustion engine, wherein the piston pin in piston pin holes stored and on each end face is secured with a locking ring against axial movement and the circlips provided in the piston pin bores Circlip grooves are added

In einem Verbrennungsmotor verbindet eine Pleuelstange den Kolben eines Verbrennungsmotors mit der Kurbelwelle. Hierzu ist das kleine Pleuelauge der Pleuelstange fluchtend zu den in den Kolbennaben des Kolbens vorgesehenen Kolbenbolzenbohrungen aufgenommen, und der Kolbenbolzen erstreckt sich durch die Kolbenbolzenbohrungen und das kleine Pleuelauge hindurch. Der Kolbenbolzen ist gegen axiale Bewegungen durch Sicherungsringe gesichert, welche in in den Kolbenbolzenbohrungen vorgesehene Sicherungsringnuten aufgenommen sind.In an internal combustion engine, a connecting rod connects the piston of a Internal combustion engine with the crankshaft. For this the small connecting rod eye is the Connecting rod aligned with those provided in the piston bosses of the piston Piston pin holes taken, and the piston pin extends through the piston pin holes and the small connecting rod eye. The piston pin is secured against axial movements by retaining rings, which are provided in the piston pin holes securing ring grooves are included.

Insbesondere bei hochdrehenden Sportmotoren werden die Sicherungsringe durch radiale Schwingungen sowie durch radiale Bewegungen des Kolbenbolzens stark beansprucht. Dies kann dazu führen, dass die Sicherungsringnuten ausschlagen und die Sicherungsringe aus ihrer Sicherungsringnut herausspringen. Dadurch kann der Kolbenbolzen zumindest teilweise aus dem Pleuelauge bzw. den Kolbenbolzenbohrungen herauswandern, und im Extremfall können die Kolbennaben abreißen.Especially in high-revving sports engines, the retaining rings are through radial vibrations as well as radial movements of the piston pin heavily used. This can cause the retaining ring grooves knock out and spring out the circlips from their circlip groove. This allows the piston pin at least partially from the connecting rod or migrate the piston pin holes, and in extreme cases can tear off the piston hubs.

In der Formel 1 sind ab dem Jahre 2006 statt Verbrennungsmotoren mit 10 Zylindern und höchstens 3,0 l Hubraum nur noch Verbrennungsmotoren mit 8 Zylindern und höchsten 2,4 l Hubraum zugelassen. Dies bedeutet, dass bei in etwa gleichen Drehzahlen größere Massen als bisher bewegt werden, so dass die Vibrationsbelastung weiter zunimmt und sich das oben beschriebene Problem verschärft stellt.In of Formula 1 are from 2006 instead of internal combustion engines with 10 cylinders and at most 3.0 l displacement only combustion engines with 8 cylinders and highest 2,4 l engine capacity allowed. This means that at roughly the same speeds bigger crowds to be moved so far, so that the vibration load continues increases and aggravates the problem described above.

Das deutsche Gebrauchsmuster DE 88 06 063 U1 beschreibt eine Kolbenbolzensicherung, bei der der Kolbenbolzen stufenförmig abgesetzte Stirnflächen aufweist. Dabei entsteht an den Kolbenbolzenenden jeweils eine Schulter, die verhindern soll, dass der Sicherungsring aus seiner Sicherungsringnut springt. Für hochdrehende Motoren ist diese zusätzliche Sicherung aber nicht ausreichend.The German utility model DE 88 06 063 U1 describes a piston pin safety device, in which the piston pin has stepped stepped end faces. In each case, a shoulder is created at the piston pin ends, which is intended to prevent the securing ring from jumping out of its securing ring groove. For high-speed motors, this additional backup is not sufficient.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht somit darin, eine Kolbenbolzensicherung bereitzustellen, die besonders großen radial wirkenden Belastungen wie radialen Schwingungen und radialen Bewegungen des Kolbenbolzens standhält.The Object of the present invention thus consists in a piston pin safety to provide the extra large radial loads such as radial vibrations and radial movements of the piston pin withstand.

Die Lösung besteht in einer Kolbenbolzensicherung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass an jeder Stirnfläche des Kolbenbolzens ein Sicherungselement mit mindestens einer radialen Anlagefläche vorgesehen ist, welche an dem ihr zugeordneten Sicherungsring anliegt.The solution consists in a piston pin safety device with the features of the claim 1. According to the invention, it is provided that on every face of the piston pin a securing element with at least one radial contact surface is provided, which bears against the circlip assigned to it.

Der Einsatz von Sicherungselementen mit radialen Anlageflächen für die in den Sicherungsringnuten aufgenommenen Sicherungsringe schränkt die radiale Auslenkung der Sicherungsringe so wirksam ein, dass die Gefahr des Ausschlagens der Sicherungsringnuten weitgehend unterbunden ist. Die Sicherungselemente selbst erfahren keine Schubkräfte und sind somit wenig beansprucht, so dass sie nicht vorzeitig verschleißen. Zusätzlich ist die freie axiale Beweglichkeit des Kolbenbolzens entlang seiner Längsachse gewährleistet. Dies ist besonders vorteilhaft für Kolben mit schwimmendem Kolbenbolzen, die höher belastbar sind als Kolben mit stehenden oder verspannten Kolbenbolzen. Die Sicherungselemente erlauben ferner die Verwendung von leichteren und preisgünstigeren C-Ringen als Sicherungsringen, so dass die für Hakenringe notwendigen Verstärkungswarzen am Kolben und Sicherungsbohrungen für die Hakenpositionierung entfallen.Of the Use of securing elements with radial contact surfaces for the in The circlips received circlip restricts the radial Deflection of circlips so effective that the risk of Rip off the locking ring is largely prevented. The security elements themselves do not experience any shear forces and are thus stressed little, so that they do not wear out prematurely. In addition is the free axial mobility of the piston pin along its longitudinal axis guaranteed. This is especially beneficial for Pistons with floating piston pin, which are more resilient than pistons with stationary or strained piston pin. The security elements also allow the use of lighter and cheaper C-rings as circlips, so that necessary for hook rings reinforcing warts omitted on the piston and locking holes for hook positioning.

Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.advantageous Further developments emerge from the subclaims.

Die erfindungsgemäßen Sicherungselemente können auf vielfältige Weise verwirklicht werden. In einer ersten Ausführungsform ist in den Kolbenbolzen eine Dehnschraube aufgenommen, die an ihrem als Sicherungselement dienenden einen Ende eine umlaufende radiale Anlagefläche für den zugeordneten Sicherungsring sowie eine axiale umlaufende Anlageschulter zur Anlage an der zugeordneten Stirnfläche des Kolbenbolzens aufweist und die an ihrem anderen Ende mit einer eine umlaufende radiale Anlagefläche für den ihr zugeordneten Sicherungsring aufweisenden, als Sicherungselement dienenden Mutter versehen ist. Die Dehnschraube wird einfach in den hohlen Kolbenbolzen eingesteckt und mittels der Mutter verspannt. Sie ist einfach konstruiert und montierbar. Zur verbesserten Fixierung kann die Anlageschulter und/oder die Mutter in eine an der jeweils zugeordneten Stirnseite des Kolbenbolzens vorgesehene Ausnehmung aufgenommen sein. Die Gewinde von Dehnschraube und Mutter können zur zusätzlichen Sicherung verklebt sein.The inventive fuse elements can on diverse Way be realized. In a first embodiment is in the piston pin an expansion screw was added to the fuse element serving one end a circumferential radial bearing surface for the associated Circlip and an axial circumferential abutment shoulder for installation at the associated end face having the piston pin and at its other end with a a circumferential radial contact surface for the Her assigned circlip, as a fuse element serving mother is provided. The expansion screw will be easy in the hollow piston pin inserted and braced by the mother. It is simple to construct and assemble. For improved fixation The attachment shoulder and / or the nut can be in one at each associated end face of the piston pin provided recess be included. The threads of expansion screw and nut can be added to the Be glued fuse.

In einer besonders einfachen Ausgestaltung weist die Dehnschraube einen an der zugeordneten Stirnfläche des Kolbenbolzens anliegenden Teller auf, der sowohl mit der axialen umlaufenden Anlageschulter für den Kolbenbolzen als auch mit der umlaufenden radialen Anlagefläche für den Sicherungsring versehen ist.In a particularly simple embodiment, the expansion screw has a at the associated end face of the piston pin adjacent plate, both with the axial circumferential contact shoulder for the piston pin as well as with the circumferential radial bearing surface for the retaining ring is provided.

In einer weiteren Ausführungsform ist ein erfindungsgemäßes Sicherungselement am Kolbenbolzen selbst ausgebildet, indem eine Stirnfläche des Kolbenbolzens eine umlaufende radiale Anlagefläche für den zugeordneten Sicherungsring aufweist. Der Kolbenbolzen kann dann an seiner anderen Stirnfläche mit einem Gewindeeinsatz versehen sein, der mit einem eine umlaufende radiale Anlagefläche für den zugeordneten Sicherungsring aufweisenden, als Sicherungselement dienenden Teller mittels einer Spannschraube verspannt ist. Auch diese Ausführungsform ist konstruktiv einfach gestaltet und leicht zu verwirklichen. Der Gewindeeinsatz kann auf den Kolbenbolzen aufgeschrumpft, eingeklebt oder durch Eindrehen der Spannschraube gespreizt sein, so dass er fest auf dem Kolbenbolzen sitzt. Dabei ist die Verwendung eines Gewindeeinsatzes mit Sägezahnklippfunktion hilfreich. Der Teller kann hierbei auch als Teil der Spannschraube ausgebildet sein. Die Spannschraube kann zusätzlich mit dem Gewindeeinsatz verklebt sein.In a further embodiment is a fuse element according to the invention formed on the piston pin itself by an end face of the piston pin a circumferential radial contact surface for the having associated circlip. The piston pin can then on his other face be provided with a threaded insert, with a one circumferential radial contact surface for the associated Circlip having serving as a fuse element plate is clamped by a clamping screw. Also this embodiment is structurally simple and easy to implement. Of the Threaded insert can be shrunk on the piston pin, glued or spread by screwing the clamping screw so that he firmly seated on the piston pin. Here is the use of a Threaded insert with sawtooth clip function helpful. The plate can also be used as part of the clamping screw be educated. The clamping screw can additionally with the threaded insert be glued.

Zur verbesserten Zentrierung kann der Gewindeeinsatz in eine umlaufende stirnseitige Ausnehmung des Kolbenbolzens zentriert aufgenommen sein. Die Spannschrau be kann ferner eine axiale Durchgangsbohrung für Kühlmittel aufweisen, um die Kühlung des Kolbenbolzens zu verbessern.to improved centering, the threaded insert in a circumferential be received centrally centered recess of the piston pin. The Spannschrau be further, an axial through hole for coolant exhibit to the cooling to improve the piston pin.

In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist der Kolbenbolzen mit einer als Sicherungselement dienenden Bundbüchse versehen, welche an ihrem einen Ende mit einer Bundfläche an der Stirnfläche des Kolbenbolzens anliegt und an ihrem anderen Ende ebenfalls mit einer Bundfläche an der Stirnfläche des Kolbenbolzens anliegt, aber zugleich eine umlaufende radiale Anlagefläche für den zugeordneten Sicherungsring aufweist. Hierbei kann dasjenige Ende des Kolbenbolzens, das der umlaufenden radialen Anlagefläche der Bundbüchse gegenüberliegt, selbst als Sicherungselement dienen, indem eine Stirnfläche des Kolbenbolzens eine umlaufende radiale Anlagefläche für den zugeordneten Sicherungsring aufweist. Die Bundbüchse kann aber auch als alleiniges Sicherungselement ausgebildet sein, indem sie an dem in Rede stehenden Ende ebenfalls zugleich eine umlaufende radiale Anlagefläche für den zugeordneten Sicherungsring aufweist.In a further embodiment The invention is the piston pin with a fuse element Serving collar provided, which at one end with a collar surface on the face the piston pin rests and at its other end also with a waistband at the frontal area abuts the piston pin, but at the same time a circumferential radial contact surface for the having associated circlip. This can be the end of the piston pin, the circumferential radial bearing surface of the flanged bushing opposite, even serve as a securing element by an end face of the piston pin a circumferential radial contact surface for the having associated circlip. The collar can also be used as sole Fuse element may be formed by being on the issue in question End also at the same time a circumferential radial contact surface for the associated Circlip has.

Für eine vereinfachte Montage kann das eine Ende der Bundbüchse konisch ausgebildet und der Kolbenbolzen in seinem entsprechenden Endbereich mit einer korrespondierenden umlaufenden konischen Fläche versehen sein.For a simplified Assembly, the one end of the collar can be conical and the piston pin in its corresponding end with a corresponding circumferential conical surface be provided.

Eine weitere konstruktiv einfache Ausführungsform der erfindungsgemäßen Sicherungselemente wird durch zwei im Kolbenbolzen angeordnete, ineinander axial verschraubte Spannelemente gebildet, die an ihren äußeren Enden umlaufende radiale Anlageflächen für die zugeordneten Sicherungsringe aufweisen. Die Spannelemente können zur besonders einfachen Zentrierung in stirnseitige Ausnehmungen des Kolbenbolzens aufgenommen sein.A Another structurally simple embodiment of the fuse elements according to the invention is by two in the piston pin arranged, screwed into each other axially Clamping elements formed, the circumferential at their outer ends radial contact surfaces for the having associated retaining rings. The clamping elements can for particularly simple centering in frontal recesses of the Be received piston pin.

Eine weitere Ausführungsform sieht Sicherungselemente in Form von an den Stirnseiten des Kolbenbolzens angeordneten Sicherungsscheiben vor, die umlaufende radiale Anlageflächen für die zugeordneten Sicherungsringe aufweisen. Diese Sicherungsscheiben können auf verschiedene Weise am Kolbenbolzen gehalten sein, bspw. mit einem den Kolbenbolzen durchdringenden Stift oder mittels umlaufender radial elastischer Nasen, die einen im Kolbenbolzen vorgesehenen korrespondieren den Vorsprung hintergreifen. Der Stift kann bspw. an seinem einen Ende einen verbreiterten Kopf und an seinem anderen Ende einen Niet aufweisen, so dass die Enden des Stifts sicher in der jeweiligen Sicherungsscheibe gehalten sind.A another embodiment sees securing elements in the form of at the end faces of the piston pin arranged before locking discs, the circumferential radial contact surfaces for the associated Have retaining rings. These lock washers can open be held on the piston pin in various ways, for example. With a the pin penetrating pin or by means of circulating radially elastic lugs provided in the piston pin correspond with the lead behind. The pin can, for example. at one end a widened head and at the other Have a rivet at the end so that the ends of the pin are secure in the respective lock washer are held.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im Folgenden anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen in einer schematischen, nicht maßstabsgetreuen Darstellung:embodiments The invention will be explained in more detail below with reference to the accompanying drawings. It show in a schematic, not to scale representation:

1 eine Übersichtsdarstellung eines Kolbens mit Kolbenbolzen im Schnitt; 1 an overview of a piston with a piston pin in section;

2 ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Kolbenbolzensicherung mit einer Dehnschraube in einer Teildarstellung im Schnitt; 2 a first embodiment of a piston pin safety device according to the invention with an expansion screw in a partial view in section;

3 ein weiteres Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Kolbenbolzensicherung mit einem Gewindeeinsatz in einer Teildarstellung im Schnitt; 3 a further embodiment of a piston pin safety device according to the invention with a threaded insert in a partial view in section;

4 ein weiteres Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Kolbenbolzensicherung mit einem Gewindeeinsatz in einer Teildarstellung im Schnitt; 4 a further embodiment of a piston pin safety device according to the invention with a threaded insert in a partial view in section;

5 ein weiteres Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Kolbenbolzensicherung mit einer Bundbüchse in einer Teildarstellung im Schnitt; 5 a further embodiment of a piston pin safety device according to the invention with a collar bushing in a partial view in section;

6 ein weiteres Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Kolbenbolzensicherung mit axial verschraubten Spannelementen in einer Teildarstellung im Schnitt; 6 a further embodiment of a piston pin safety device according to the invention with axially screwed clamping elements in a partial view in section;

7 ein weiteres Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Kolbenbolzensicherung mit mittels eines Stifts gehaltenen Sicherungsscheiben in einer Teildarstellung im Schnitt; 7 a further embodiment of a piston pin safety device according to the invention with held by a pin lock washers in a partial view in section;

8 eine Sicherungsscheibe aus 7 in einer Draufsicht; 8th a lock washer 7 in a plan view;

9 ein weiteres Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Kolbenbolzensicherung mit eingeklipsten Sicherungsscheiben in einer Teildarstellung im Schnitt; 9 a further embodiment of a piston pin safety device according to the invention with clipped locking washers in a partial view in section;

10 ein weiteres Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Kolbenbolzensicherung mit eingeklipsten Sicherungsscheiben in einer Teildarstellung im Schnitt. 10 a further embodiment of a piston pin safety device according to the invention with clipped locking washers in a partial view in section.

1 zeigt in einer Übersichtsdarstellung einen Kolben 10 mit einem Kolbenkopf 11, einem Kolbenboden 12 und einem entlang der Mantelfläche des Kolbens 10 vorgesehenen Feuersteg 13, an den sich eine Ringpartie 14 anschließt. Bolzennaben 15 begrenzen eine Ausnehmung 16, die das kleine Pleuelauge 18 einer Pleuelstange 17 aufnimmt. In den Bolzennaben 15 sind Kolbenbolzenbohrungen 19 vorgesehen. 1 shows an overview of a piston 10 with a piston head 11 , a piston bottom 12 and one along the lateral surface of the piston 10 provided lintel 13 , to which a ring part 14 followed. pin bosses 15 limit a recess 16 that the small connecting rod eye 18 a connecting rod 17 receives. In the bolt hubs 15 are piston pin bores 19 intended.

Ein Kolbenbolzen 20 ist im kleinen Pleuelauge 18 und den Kolbenbolzenbohrungen 19 gelagert. Der Kolbenbolzen 20 ist mit Sicherungsringen 21, 22 gesichert, die in Sicherungsringnuten 23, 24 gehalten sind, welche wiederum in die Kolbenbolzenbohrungen 19 eingeformt sind.A piston pin 20 is in the small connecting rod eye 18 and the piston pin holes 19 stored. The piston pin 20 is with circlips 21 . 22 secured, in circlip grooves 23 . 24 are held, which in turn into the piston pin holes 19 are formed.

2 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Kolbenbolzensicherung. Der im Ausführungsbeispiel hohle Kolben 20 nimmt eine Dehnschraube 31 auf. Die Dehnschraube 31 weist an ihrem einen Ende einen Teller 32 und an ihrem anderen Ende einen Gewindekopf 33 mit einem Außengewinde 34 auf, auf welchen eine mit einem Innengewinde 36 versehene Gewindemutter 35 aufgeschraubt ist. Der Teller 32 und der Gewindekopf 33 sind mit einem durchgehenden Stift 37 verbunden. 2 shows a first embodiment of a piston pin safety device according to the invention. The hollow in the embodiment of the piston 20 takes an expansion screw 31 on. The expansion screw 31 has a plate at one end 32 and at the other end a threaded head 33 with an external thread 34 on, on which one with an internal thread 36 provided threaded nut 35 is screwed on. The dish 32 and the thread head 33 are with a continuous pen 37 connected.

Der Kolbenbolzen 20 ist an seinen Stirnseiten jeweils mit stufenförmigen Eindrehungen 25, 26 versehen. Der Teller 32 und die Gewindemutter 35 weisen entsprechende stufenförmige Absätze 38, 39 auf, die an den Eindrehungen 25, 26 anliegen. An den stufenförmigen Absatz 38 des Tellers 32 schließt sich eine umlaufende radiale Anlagefläche 41 an, die am Sicherungsring 21 anliegt. In vergleichbarer Weise ist die Gewindemutter 35 im Anschluss an ihren stufenförmigen Absatz 39 mit einer umlau fenden radialen Anlagefläche 42 versehen, die am Sicherungsring 22 anliegt. Die Gewindemutter 35 ist ferner an ihrer äußeren Umfangsfläche mit einer Werkzeugaufnahme, bspw. einem Schlitz 43 versehen, während der Gewindekopf 33 einen Innensechskant 44 aufweist. Die Dehnschraube 31 wird mit ihrem Teller 32 in den Kolbenbolzen 20 eingesetzt. Dann wird die Gewindemutter 35 aufgeschraubt auf den Gewindekopf der Dehnschraube 31 aufgeschraubt, bis beide Teile am Kolbenbolzen 20 verspannt sind. Zusätzlich können die Gewinde 34, 36 miteinander verklebt sein, um die Sicherung der Dehnschraube 31 im Kolbenbolzen 20 noch weiter zu erhöhen.The piston pin 20 is at its ends in each case with stepped grooves 25 . 26 Mistake. The dish 32 and the nut 35 have corresponding stepped heels 38 . 39 on, at the turnovers 25 . 26 issue. At the step-shaped heel 38 of the plate 32 closes a circumferential radial contact surface 41 on, on the circlip 21 is applied. In a similar way is the threaded nut 35 following her step-shaped heel 39 with a umlau fenden radial contact surface 42 provided on the circlip 22 is applied. The threaded nut 35 is also on its outer peripheral surface with a tool holder, for example. A slot 43 provided while the threaded head 33 a hexagon socket 44 having. The expansion screw 31 is with her plate 32 in the piston pin 20 used. Then the threaded nut 35 screwed onto the threaded head of the expansion screw 31 screwed on until both parts on the piston pin 20 are tense. In addition, the threads can 34 . 36 be glued together to secure the expansion screw 31 in the piston pin 20 even further increase.

3 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Kolbenbolzensicherung, wobei gleiche Bauteile mit gleichen Bezugszeichen versehen sind. Der im Ausführungsbeispiel ebenfalls hohle Kolbenbolzen 20 ist an einer seiner Stirnflächen mit einem Sicherungselement in Form einer stufenförmigen Ausdrehung 51 versehen, die eine umlaufende radiale Anlagefläche 52 für den Sicherungsring 21 bildet. An seiner anderen Stirnfläche ist der Kolbenbolzen 20 mit einer stufenförmigen Eindrehung 53 versehen, in die ein im Querschnitt etwa U-förmiger Gewindeeinsatz 54 mit einem an seinem freien Ende umlaufenden Bund 55 zentriert aufgenommen ist. Der Gewindeeinsatz 54 kann bspw. aus Metall, insbesondere Aluminium, bestehen und in den Kolbenbolzen 20 eingeschrumpft oder eingeklebt oder auch klemmend gehalten sein, wobei eine Sägezahnklippfunktion an seiner äußeren Mantelfläche nützlich ist (nicht dargestellt). Der Gewindeeinsatz 54 weist an seiner Unterseite eine Gewindebohrung 56 auf. Auf dem umlaufenden Bund 55 liegt als zweites Sicherungselement ein Teller 57 auf, dessen Mantelfläche eine umlaufende radiale Anlagefläche 58 für den Sicherungsring 22 bildet. Der Teller 57 weist eine mittige Bohrung 59 auf, durch welche eine Spannschraube 61 geführt ist, welche in die Gewindebohrung 56 des Gewindeeinsatzes 54 geschraubt ist. Mittels der Spannschraube 61 ist der Teller 57 mit dem Gewindeeinsatz 54 verspannt. Dabei kann der Gewindeeinsatz 54 auch gespreizt werden, so dass er im Kolbenbolzen 20 klemmend gehalten ist. Die Spannschraube 61 und der Gewindeeinsatz 54 können mit ihren ineinander greifenden Gewinden zusätzlich verklebt sein. 3 shows a further embodiment of a piston pin safety device according to the invention, wherein the same components are provided with the same reference numerals. The embodiment also hollow piston pin 20 is at one of its end faces with a securing element in the form of a step-shaped recess 51 provided, which has a circumferential radial bearing surface 52 for the circlip 21 forms. At its other end face is the piston pin 20 with a stepped recess 53 provided, in which a cross-sectionally approximately U-shaped threaded insert 54 with a waistband running around at its free end 55 is centered. The threaded insert 54 can, for example, from metal, in particular aluminum, and in the piston pin 20 be shrunk or glued or held clamped, with a Sägezahnklippfunktion on its outer surface is useful (not shown). The threaded insert 54 has a threaded hole on its underside 56 on. On the circulating collar 55 lies as a second securing element a plate 57 on, the lateral surface of a circumferential radial bearing surface 58 for the circlip 22 forms. The dish 57 has a central bore 59 on, through which a clamping screw 61 is guided, which into the threaded hole 56 of the thread insert 54 screwed. By means of the clamping screw 61 is the plate 57 with the threaded insert 54 braced. In this case, the threaded insert 54 also be spread so that he is in the piston pin 20 is held clamped. The clamping screw 61 and the threaded insert 54 can be additionally glued with their interlocking threads.

In 4 ist ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Kolbenbolzensicherung dargestellt, das dem in 3 dargestellten sehr ähnlich ist. Der wesentliche Unterschied besteht darin, dass der Teller und die Spannschraube durch ein einziges Bauteil in Form einer Tellerschraube 62 ersetzt sind. Die Mantelfläche der Tellerschraube 62 bildet dabei eine umlaufende radiale Anlagefläche 63 für den Sicherungsring 22. Die Tellerschraube 62 ist ebenfalls in den im Kolbenbolzen 20 fest aufgenommenen Gewindeeinsatz 54 eingeschraubt, so dass die Anlagefläche 63 die gewünschte radiale Sicherung für den Sicherungsring 22 bildet. Die Tellerschraube 62 weist ferner eine axiale Durchgangsbohrung 64 als Kühlmitteldurchtritt auf. Ein weiterer Unterschied besteht darin, dass der Gewindeeinsatz 54 nicht mittels einer Eindrehung in der Stirnfläche des Kolbenbolzens 20 zentriert ist, sondern mit seinem umlaufenden Bund 55 lediglich auf der Stirnfläche des Kolbenbolzens 20 aufliegt. Die Zentrierung erfolgt in diesem Ausführungsbeispiel ausschließlich über die Tellerschraube 62.In 4 an embodiment of the piston pin safety according to the invention is shown, which corresponds to the in 3 is very similar. The main difference is that the plate and the clamping screw by a single component in the form of a plate screw 62 are replaced. The lateral surface of the plate screw 62 forms a circumferential radial contact surface 63 for the circlip 22 , The plate screw 62 is also in the piston pin 20 firmly received threaded insert 54 screwed in, leaving the contact surface 63 the desired radial securing for the circlip 22 forms. The plate screw 62 also has an axial through hole 64 as coolant passage on. Another difference is that the threaded insert 54 not by means of a recess in the end face of the piston pin 20 is centered, but with its encircling covenant 55 only on the face of the piston pin 20 rests. The centering takes place in this embodiment exclusively on the plate screw 62 ,

5 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Kolbenbolzensicherung. Der hohle Kolbenbolzen 20 ist an einer seiner Stirnflächen mit einem Sicherungselement in Form einer stufenförmigen Ausdrehung 51 versehen, die eine umlaufende radiale Anlagefläche 52 für den Sicherungsring 21 bildet. Der Kolbenbolzen 20 weist im Bereich seiner Stirnfläche eine umlaufende konische Fase 65 auf. In den Kolbenbolzen 20 ist eine Bundbüchse 66 eingeführt, die an ihrem einen Ende in Anpassung an die konische Fase 65 konisch aufgeweitet ist. Die Bundbüchse 66 kann in diesem Bereich einen oder mehrere Schlitze 67 aufweisen. Die Bundbüchse 66 ist an ihrem konisch aufgeweiteten Ende mit einem umlaufenden Bund 68 versehen, der an der Stirnfläche des Kolbenbolzens 20 anliegt und ggf. durch die Schlitze 67 unterbrochen ist. Der umlaufende Bund 68 kann auch so weit vergrößert sein, dass seine Mantelfläche als Sicherungselement teilweise oder vollständig die umlaufende radiale Anlagefläche für den Sicherungsring 21 bildet (nicht dargestellt). Die Bundbüchse 66 wird in den Kolbenbolzen 20 eingesteckt, so dass der umlaufende Bund 68 an der entsprechenden Stirnfläche des Kolbenbolzens 20 anliegt. Wie in 5 gestrichelt darstellt, überragt das andere Ende der Bundbüchse das Ende des Kolbenbolzens 20. Dieses freie überstehende Ende der Bundbüchse 66 wird in an sich bekannter Weise derart gestaucht, dass ein Flansch 69 gebildet, der an der entsprechenden Stirnseite des Kolbenbolzens 20 fest anliegt und dessen Mantelfläche als zweites Sicherungselement eine umlaufende radiale Anlagefläche 71 bildet. 5 shows a further embodiment of a piston pin safety device according to the invention. The hollow piston pin 20 is at one of its end faces with a securing element in the form of a step-shaped recess 51 provided, which has a circumferential radial bearing surface 52 for the circlip 21 forms. The piston pin 20 has in the region of its end face a circumferential conical chamfer 65 on. In the piston pin 20 is a fret 66 introduced at its one end in adaptation to the conical chamfer 65 conically widened. The collar rifle 66 can in this area one or more slots 67 exhibit. The collar rifle 66 is at its conically widened end with a circumferential collar 68 provided on the end face of the piston pin 20 is present and possibly through the slots 67 is interrupted. The circulating collar 68 can also be increased so far that its lateral surface as a securing element partially or completely the circumferential radial bearing surface for the retaining ring 21 forms (not shown). The collar rifle 66 gets into the piston pin 20 plugged in, leaving the wraparound collar 68 on the corresponding end face of the piston pin 20 is applied. As in 5 represented by dashed lines, the other end of the collar bushing projects beyond the end of the piston pin 20 , This free protruding end of the collar rifle 66 is compressed in a conventional manner such that a flange 69 formed on the corresponding end face of the piston pin 20 firmly rests and its lateral surface as a second securing element a circumferential radial bearing surface 71 forms.

6 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Kolbenbolzensicherung. Der Kolben 20 weist an seinen beiden Stirnflächen jeweils eine stufenförmige Eindrehung 25, 26 auf. Als Sicherungselemente sind zwei Spannelemente in Form einer Spannhülse 72 und einer Hohlschraube 74 vorgesehen. Die Spannhülse 72 weist einen radialen Bund 73 auf, mit dem sie in der Eindrehung 25 aufgenommen ist und dessen Mantelfläche eine umlaufende radiale Anlagefläche 76 für den Sicherungsring 21 bildet. Die Hohlschraube 74 weist entsprechend einen radialen Bund 75 auf, mit dem sie in der Eindrehung 26 aufgenommen ist und dessen Mantelfläche eine umlaufende radiale Anlagefläche 77 für den Sicherungsring 22 bildet. Die Spannhülse 72 weist an ihrem freien Ende ein Innengewinde 78 und die Hohlschraube 74 an ihrem freien Ende ein hierzu korrespondierendes Außengewinde 79 auf. Die Spannhülse 72 und die Hohlschraube 74 sind innerhalb des Kolbens 20 über ihre Gewinde 78, 79 axial miteinander verschraubt. Es ist zweckmäßig, wenn die Spannhülse 72 und die Hohlschraube 74 so ausgelegt sind, dass die resultierende Massenverteilung annähernd symmetrisch ist, um ungleichmäßige Belastungen des Kolbenbolzens 20 zu vermeiden. 6 shows a further embodiment of a piston pin safety device according to the invention. The piston 20 has at its two end faces in each case a stepped recess 25 . 26 on. As securing elements are two clamping elements in the form of a clamping sleeve 72 and a banjo bolt 74 intended. The clamping sleeve 72 has a radial collar 73 on, with which they are in the turn 25 is received and the lateral surface of a circumferential radial bearing surface 76 for the circlip 21 forms. The banjo bolt 74 correspondingly has a radial collar 75 on, with which they are in the turn 26 is received and the lateral surface of a circumferential radial bearing surface 77 for the circlip 22 forms. The clamping sleeve 72 has an internal thread at its free end 78 and the banjo bolt 74 at its free end a corresponding external thread 79 on. The clamping sleeve 72 and the banjo bolt 74 are inside the piston 20 about their threads 78 . 79 axially bolted together. It is useful if the clamping sleeve 72 and the banjo bolt 74 are designed so that the resulting mass distribution is approximately symmetrical to uneven loads of the piston pin 20 to avoid.

7 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Kolbenbolzensicherung. Als Sicherungselemente sind zwei Sicherungsscheiben 81, 82 vorgesehen, die an den Stirnflächen des Kolbenbolzens 20 anliegen und deren Mantelflächen umlaufende radiale Anlageflächen 83, 84 für die ihnen zugeordneten Sicherungsringe 21, 22 bilden. Wie aus 8 ersichtlich ist, weisen die Sicherungsscheiben zentrale Bohrungen 91, 92 auf. Die Sicherungsscheiben 81, 82 können ferner zur Gewichtsersparnis mit Ausnehmungen 85 versehen sein. Im Ausführungsbeispiel sind an den Stirnflächen des Kolbenbolzens 20 keine Eindrehungen zur Aufnahme der Sicherungsscheiben 81, 82 vorgesehen, obwohl diese Ausgestaltung selbstverständlich möglich ist. Wie in 7 strichpunktiert angedeutet, können stattdessen die Sicherungsscheiben 81, 82 einen in den Kolbenbolzen 20 ragenden Führungsbund 86 aufweisen. 7 shows a further embodiment of a piston pin safety device according to the invention. As security elements are two lock washers 81 . 82 provided on the end faces of the piston pin 20 abutment and the lateral surfaces of circumferential radial contact surfaces 83 . 84 for the circlips assigned to them 21 . 22 form. How out 8th it can be seen, the lock washers central holes 91 . 92 on. The lock washers 81 . 82 can also save weight with recesses 85 be provided. In the embodiment, at the end faces of the piston pin 20 no grooves for receiving the lock washers 81 . 82 provided, although this configuration is of course possible. As in 7 indicated by dash-dotted lines, instead the lock washers 81 . 82 one in the piston pin 20 outstanding leadership 86 exhibit.

Die Sicherungsscheiben 81, 82 sind gemäß dem in 7 gezeigten Ausführungsbeispiel mittels eines den Kolbenbolzen 20 durchragenden Stifts 87 miteinander verbunden und auf diese Weise fest am Kolbenbolzen 20 gehalten. Der Stift 87 weist im Ausführungsbeispiel einerseits einen verbreiterten Kopf 88 und andererseits einen Hohlniet 89 auf, welche die beiden Sicherungsscheiben 81, 82 gegeneinander verspannen. Zur Montage wird der Stift 87 in die zentrale Bohrung 91 der Sicherungsscheibe 81 eingeführt, bis der Kopf 88 an der Sicherungsscheibe 81 anliegt. Das andere Ende des Stifts wird durch die zentrale Bohrung 92 der Sicherungsscheibe 82 geführt und dort in an sich bekannter Weise mit einem Hohlniet 89 vernietet.The lock washers 81 . 82 are according to the in 7 shown embodiment by means of a piston pin 20 piercing pen 87 connected together and in this way firmly on the piston pin 20 held. The pencil 87 has in the embodiment on the one hand a broadened head 88 and on the other hand a hollow rivet 89 on which the two lock washers 81 . 82 tense against each other. The pin is used for mounting 87 in the central hole 91 the lock washer 81 introduced until the head 88 on the lock washer 81 is applied. The other end of the pin is through the central hole 92 the lock washer 82 guided and there in a conventional manner with a rivet 89 riveted.

Gemäß den in den 9 und 10 gezeigten Ausführungsbeispielen können auch stirnseitig in den Kolbenbolzen 20 eingeklipste Sicherungsscheiben 93, 94 als Sicherungselemente dienen, deren Mantelflächen umlaufende radiale Anlageflächen 95, 96 für die zugeordneten Sicherungsringe 22, 21 (nicht dargestellt) bilden. Hierzu weisen die Sicherungsscheiben 93, 94 radial elastischen Nasen 97, 98 auf, die im Inneren des Kolbenbolzens 20 entsprechend angeordnete korrespondierende Vorsprünge 99, 100 hintergreifen. Es kann auch ein einziger umlaufender Vorsprung vorgesehen sein (nicht darstellt).According to the in the 9 and 10 shown embodiments may also frontally into the piston pin 20 clipped lock washers 93 . 94 serve as securing elements, the lateral surfaces of which circumferential radial contact surfaces 95 . 96 for the assigned circlips 22 . 21 (not shown) form. For this purpose, the lock washers 93 . 94 radially elastic noses 97 . 98 on that inside the piston pin 20 correspondingly arranged corresponding projections 99 . 100 engage behind. It can also be provided a single circumferential projection (not shown).

Claims

Piston pin safety device for a piston pin ( 20 ) of an internal combustion engine, wherein the piston pin ( 20 ) in piston pin bores ( 19 ) and at each end face with a retaining ring ( 21 . 22 ) is secured against axial movement and the retaining rings ( 21 . 22 ) in the piston pin bores ( 19 ) provided retaining ring grooves ( 23 . 24 ), thereby marked characterized in that on each end face of the piston pin ( 20 ) a fuse element ( 31 . 35 ; 51 . 57 . 62 ; 51 . 69 ; 73 . 75 ; 81 . 82 ; 93 ; 94 ) with at least one radial contact surface ( 41 . 42 ; 52 . 58 . 63 ; 52 . 71 ; 76 . 77 ; 83 . 84 ; 95 ; 96 ) is provided, which at the circlip ( 21 . 22 ) is present.

Piston pin safety device according to claim 1, characterized in that in the piston pin ( 20 ) an expansion screw ( 31 ) is received, which at one end an axial circumferential abutment shoulder for abutment with the associated end face of the piston pin and a circumferential radial bearing surface ( 41 ) for the associated retaining ring ( 21 ) and at its other end with a circumferential radial bearing surface ( 42 ) for the circlip ( 22 ) mother ( 35 ) is provided.

Piston pin safety device according to claim 2, characterized in that the abutment shoulder ( 38 ) and / or the mother ( 35 ) in a provided on the respectively associated end face of the piston pin recess ( 38 . 39 ) are included.

Piston pin safety device according to claim 2 or 3, characterized in that the expansion screw ( 31 ) one on the associated end face of the piston pin ( 20 ) adjoining plates ( 32 ) having.

Piston pin safety device according to claim 1, characterized in that an end face of the piston pin ( 20 ) a circumferential radial bearing surface ( 52 ) for the associated retaining ring ( 21 ) and that the other end face with a threaded insert ( 54 ), which by means of a clamping screw ( 61 ) with a circumferential radial bearing surface ( 58 ) for the associated retaining ring ( 22 ) having plates ( 57 ) is braced.

Piston pin safety device according to claim 5, characterized in that the plate ( 57 ) as part of the clamping screw ( 62 ) is trained.

Piston pin safety device according to claim 5 or 6, characterized in that the threaded insert ( 54 ) in a circumferential end-face recess ( 53 ) of the piston pin ( 20 ) is centered.

Piston pin safety device according to one of claims 6 or 7, characterized in that the clamping screw ( 62 ) an axial through-bore ( 64 ) for coolant.

Piston pin safety device according to claim 1, characterized in that the piston pin with a collar bushing ( 66 ), which at one end with a circumferential collar ( 68 ) on the end face of the piston pin ( 20 ) and at its other end with a flange ( 69 ) on the end face of the piston pin ( 20 ), which at the same time has a circumferential radial contact surface ( 71 ) for the associated retaining ring ( 22 ) having.

Piston pin safety device according to claim 9, characterized in that the collar bushing ( 66 ) at its one end also at the same time a circumferential radial bearing surface for the associated locking ring ( 21 ) having.

Piston pin safety device according to claim 9 or 10, characterized in that the one end of the collar bushing ( 66 ) is conical and the piston pin ( 20 ) in its corresponding end region with a corresponding circumferential conical bevel ( 65 ) is provided.

Piston pin safety device according to claim 1, characterized in that in the piston pin ( 20 ) two axially bolted clamping elements ( 72 . 74 ) are arranged, which at their outer ends circumferential radial contact surfaces ( 76 . 77 ) for the associated retaining rings ( 21 . 22 ) exhibit.

Piston pin safety device according to claim 12, characterized in that the outer ends of the clamping elements ( 72 . 74 ) in frontal indentations ( 25 . 26 ) of the piston pin ( 20 ) are included.

Piston pin safety device according to claim 1, characterized in that on the end faces of the piston pin ( 20 ) Washers ( 81 . 82 ; 93 ; 94 ) are provided, the circumferential radial contact surfaces ( 83 . 84 ; 95 ; 96 ) for the associated retaining rings ( 21 . 22 ) exhibit.

Piston pin safety device according to claim 14, characterized in that the lock washers ( 81 . 82 ) with a piston pin ( 20 ) projecting pen ( 87 ) are held.

Piston pin safety device according to claim 15, characterized in that the pin ( 87 ) at its one end by means of a widened head ( 88 ) and at the other end by means of a rivet ( 89 ) in the respective lock washer ( 81 . 82 ) is held.

Piston pin safety device according to claim 14, characterized in that the lock washers ( 93 ; 94 ) radially elastic noses ( 97 ; 98 ), one in the piston pin ( 20 ) corresponding projection ( 99 ; 100 ) behind.