DE102014017299A1 - Kurbeltrieb für eine Hubkolben-Verbrennungsmaschine eines Kraftwagens - Google Patents

Kurbeltrieb für eine Hubkolben-Verbrennungsmaschine eines Kraftwagens Download PDF

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Gernot Kurtzer
Uwe Rohrberg
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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Kurbeltrieb (10) für eine Hubkolben-Verbrennungskraftmaschine eines Kraftwagens, mit einer zumindest einen Hubzapfen aufweisenden Kurbelwelle, mit wenigstens einem drehbar an dem Hubzapfen gelagerten Hebelelement (12), über welches durch Drehen des Hebelelements (12) relativ zu dem Hubzapfen ein Verdichtungsverhältnis eines dem Hebelelement zugeordneten Zylinders der Hubkolben-Verbrennungskraftmaschine variabel einstellbar ist, und mit wenigstens einem Pleuel (19), welches mit dem Hebelelement (12) über einen Bolzen (18) gelenkig verbunden ist, welcher jeweils teilweise in jeweiligen Aufnahmeöffnungen (16, 20) des Pleuels (19) und des Hebelelements (12) aufgenommen und in seiner axialen Richtung mittels wenigstens eines Sicherungselements (40, 42) gesichert ist, wobei das Sicherungselement (40, 42) mit dem Bolzen (18) verschweißt ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft einen Kurbeltrieb für eine Hubkolben-Verbrennungsmaschine eines Kraftwagens gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.
  • Ein solcher Kurbeltrieb für eine Hubkolben-Verbrennungsmaschine eines Kraftwagens, insbesondere Personenkraftwagens, ist bereits der DE 10 2010 004 578 A1 als bekannt zu entnehmen. Der Kurbeltrieb umfasst dabei eine Kurbelwelle, welche wenigstens einen Hubzapfen aufweist. An dem Hubzapfen ist ein Hebelelement drehbar gelagert, über welches ein Verdichtungsverhältnis eines dem Hebelelement zugeordneten Zylinders der Hubkolben-Verbrennungsmaschine variabel einstellbar ist. Zum variablen Einstellen des Verdichtungsverhältnisses wird das Hebelelement relativ zum Hubzapfen gedreht.
  • Der Kurbeltrieb umfasst ferner wenigstens ein Pleuel, welches mit dem Hebelelement über einen Bolzen gelenkig verbunden ist. Hierzu ist der Bolzen jeweils teilweise in jeweiligen Aufnahmeöffnungen des Pleuels und des Hebelelements aufgenommen und in seiner axialen Richtung mittels wenigstens eines Sicherungselements gesichert. Die Aufnahmeöffnungen fluchten beispielsweise. Mit anderen Worten sind die Aufnahmeöffnungen beispielsweise koaxial zueinander angeordnet, wobei der Bolzen in seiner axialen Richtung gegen ein Austreten aus den Aufnahmeöffnungen mittels des Sicherungselements gesichert ist. Darunter ist zu verstehen, dass mittels des Sicherungselements verhindert wird, dass sich der Bolzen vollständig aus den Aufnahmeöffnungen herausbewegt, sodass sich die gelenkige Verbindung des Pleuels mit dem Hebelelement nicht löst.
  • Eine Hubkolben-Verbrennungsmaschine mit einem solchen Kurbeltrieb wird auch als Multi-Link-Triebwerk bezeichnet, wobei ein solches Multi-Link-Triebwerk auch aus der EP 1 510 675 B1 bekannt ist.
  • Bei der DE 10 2010 004 578 A1 umfasst das Sicherungselement zwei Sicherungsteile, welche miteinander verschraubt werden. Bei einer solchen Verschraubung besteht die Gefahr, dass sich die Verschraubung löst, wodurch sich die Sicherungsteile unkontrolliert in einem Kurbelraum eines Kurbelgehäuses der Hubkolben-Verbrennungsmaschine umherbewegen können. Um die Gefahr, dass sich eine solche Verschraubung löst, besonders gering zu halten, sind entsprechende Sicherungsmaßnahmen erforderlich.
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, einen Kurbeltrieb der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art zu schaffen, bei welchem eine besonders einfache und bauraumgünstige sowie stabile Sicherung des Bolzens in seiner axialen Richtung realisiert werden kann.
  • Diese Aufgabe wird durch einen Kurbeltrieb mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen Weiterbildungen der Erfindung sind in den übrigen Ansprüchen angegeben.
  • Um einen Kurbeltrieb der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art zu schaffen, bei welchem eine besonders einfache und bauraumgünstige sowie stabile Sicherung des Bolzens in seiner axialen Richtung realisiert werden kann, ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass das Sicherungselement mit dem Bolzen verschweißt ist. Durch das Verschweißen des Sicherungselements mit dem Bolzen kann die Gefahr, dass sich das Sicherungselement vom Bolzen löst und sich unkontrolliert in einem Kurbelraum eines Kurbelgehäuses umherbewegt, besonders gering gehalten werden. Darüber hinaus können zusätzliche Sicherungsmaßnahmen wie beispielsweise ein Klebstoff, der zum Sichern einer Verschraubung zum Einsatz kommen müsste, vermieden werden, sodass der Bolzen auf besonders einfache und somit kostengünstige Weise gesichert werden kann.
  • Ferner stellt eine Schweißverbindung eine besonders feste und stabile Verbindung zwischen dem Sicherungselement und dem Bolzen dar, sodass sich eine besonders hohe Sicherheit der Sicherung des Bolzens realisieren lässt. Darüber hinaus ist es im Gegensatz zu Verschraubungen nicht erforderlich, ein Gewinde zu schneiden und/oder eine Nut zu stechen, was in der Regel besonders aufwendig ist und die Gefahr von Rissbildung mit sich bringt. Diese Probleme können bei dem erfindungsgemäßen Kurbeltrieb vermieden werden. Darüber hinaus kann der Bolzen besonders bauraumgünstig gesichert werden, sodass eine besonders große Lagerbreite, über welche das Pleuel unter Vermittlung des Bolzens am Hebelelement gelagert ist, realisiert werden kann.
  • Im Vergleich zu formschlüssigen Rast- beziehungsweise Clipsverbindungen kann eine besonders stabile Sicherung des Bolzens realisiert werden, da verrastete Sicherungen in der Regel ein Spiel aufweisen und daher ausschlagen und sich lösen können. Darüber hinaus lässt sich die Sicherung des Bolzens bei dem erfindungsgemäßen Kurbeltrieb mit einer nur geringen Teileanzahl und einem nur geringen Materialaufwand realisieren, sodass das Gewicht des Kurbeltriebs und der Hubkolben-Verbrennungsmaschine insgesamt besonders gering gehalten werden kann. Ferner ist der Prozess des Schweißens und der Montage des Bolzens besonders gut automatisierbar und somit zeit- und kostengünstig durchführbar.
  • Ein weiterer Vorteil ist, dass sich ohne oder mit einem nur geringen Materialaufwand eine Zentrierung des beispielsweise als Sicherungsdeckel fungierenden Sicherungselements, beispielsweise am Bolzen, realisieren lässt. Dadurch kann das Gewicht in einem besonders geringen Rahmen gehalten werden.
  • Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.
  • 1, 2a und 2b dienen dabei zur Erläuterung des Hintergrunds der Erfindung.
  • Die Zeichnung zeigt in:
  • 1 eine schematische Vorderansicht eines Kurbeltriebs für eine Hubkolben-Verbrennungsmaschine mit wenigstens einem variabel einstellbaren Verdichtungsverhältnis;
  • 2a, b jeweils ausschnittsweise eine schematische Schnittansicht des Kurbeltriebs entlang einer in 1 gezeigten Schnittlinie A-A;
  • 3 ausschnittsweise eine schematische Schnittansicht eines Kurbeltriebs gemäß einer ersten Ausführungsform für eine Hubkolben-Verbrennungsmaschine mit wenigstens einem variabel einstellbaren Verdichtungsverhältnis, wobei ein Sicherungselement zum axialen Sichern eines Bolzens mit diesem verschweißt ist;
  • 4 ausschnittsweise eine schematische Seitenansicht eines in 3 mit X bezeichneten Bereichs des Kurbeltriebs gemäß der ersten Ausführungsform;
  • 5 ausschnittsweise eine schematische Schnittansicht des in 3 mit X bezeichneten Bereichs;
  • 6 ausschnittsweise eine schematische Schnittansicht des Kurbeltriebs gemäß einer zweiten Ausführungsform; und
  • 7 ausschnittsweise eine weitere schematische Schnittansicht des Kurbeltriebs gemäß einer dritten Ausführungsform.
  • In den Figuren sind gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen.
  • 1 zeigt in einer schematischen Vorderansicht einen im Ganzen mit 10 bezeichneten Kurbeltrieb für eine Hubkolben-Verbrennungsmaschine eines Kraftwagens, insbesondere eines Personenkraftwagens. Der Kurbeltrieb 10 umfasst eine in 1 nicht dargestellte Kurbelwelle, die wenigstens einen Hubzapfen aufweist. Im fertig hergestellten Zustand der Hubkolben-Verbrennungsmaschine, die beispielsweise zum Antreiben des Kraftwagens dient, ist die Kurbelwelle um eine Drehachse relativ zu einem Kurbelgehäuse drehbar an dem Kurbelgehäuse gelagert, wobei der Hubzapfen exzentrisch zur Drehachse angeordnet ist. Der Kurbeltrieb 10 umfasst wenigstens ein Hebelelement in Form eines Querhebels 12, welcher sich quer und vorliegend senkrecht zur Drehachse der Kurbelwelle erstreckt. Der Querhebel 12 weist eine als Durchgangsöffnung ausgebildete Lageröffnung 14 auf, über welche der Querhebel 12 drehbar an dem Hubzapfen gelagert ist. Dies bedeutet, dass der Querhebel 12 relativ zu dem Hubzapfen gedreht werden kann.
  • Der Querhebel 12 weist – wie in Zusammenschau mit 2a erkennbar ist – zueinander fluchtend angeordnete und als Durchgangsöffnungen ausgebildete, erste Aufnahmeöffnungen 16 auf, in denen ein Bolzen 18 jeweils teilweise aufgenommen ist.
  • Darüber hinaus umfasst der Kurbeltrieb 10 ein erstes Pleuel in Form eines Hauptpleuels 19, welches eine zumindest im Wesentlichen koaxial zu den Aufnahmeöffnungen 16 angeordnete, zweite Aufnahmeöffnung 20 aufweist. Die Aufnahmeöffnung 20 wird auch als Pleuelauge bezeichnet, wobei der Bolzen 18 auch teilweise in dem Pleuelauge (Aufnahmeöffnung 20) des Hauptpleuels 19 aufgenommen ist. Das Hauptpleuel 19 ist somit über den Bolzen 18 gelenkig mit dem Querhebel 12 verbunden, sodass das Hauptpleuel 19 um eine Schwenkachse 22 relativ zum Querhebel 12 verschwenkbar ist. Aus 2a ist besonders gut erkennbar, dass das Hauptpleuel 19 zumindest teilweise trapezförmig ausgebildet ist beziehungsweise einen trapezförmigen Querschnitt aufweist.
  • Das Hauptpleuel 19 weist ein weiteres Pleuelauge 24 zur teilweisen Aufnahme eines Kolbenbolzens auf. Über den Kolbenbolzen kann das Hauptpleuel 19 mit einem Kolben der Hubkolben-Verbrennungsmaschine gelenkig verbunden werden. Im fertig hergestellten Zustand der Hubkolben-Verbrennungsmaschine ist der Kolben in einem korrespondierenden Zylinder aufgenommen und in dem Zylinder translatorisch verschiebbar. Insgesamt ist erkennbar, dass der Kolben über das Hauptpleuel 19 und den Querhebel 12 gelenkig mit dem Hubzapfen gekoppelt ist, sodass die translatorischen Bewegungen des Kolbens im Zylinder in eine rotatorische Bewegung der Kurbelwelle um ihre Drehachse umgewandelt werden können. In 1 ist durch eine strichpunktierte Linie die Längsmittelachse 21 des Zylinders veranschaulicht.
  • Aus 1 ist ferner erkennbar, dass der Querhebel 12 wenigstens eine weitere und beispielsweise als Durchgangsöffnung ausgebildete Aufnahmeöffnung 26 aufweist, in welcher ein weiterer Bolzen 28 teilweise aufgenommen ist. Der Kurbeltrieb 10 umfasst ferner ein zweites Pleuel in Form eines sogenannten Nebenpleuels 30, welches ein fluchtend mit der Aufnahmeöffnung 26 angeordnetes Pleuelauge 32 aufweist. Der Bolzen 28 ist auch teilweise in dem Pleuelauge 32 angeordnet, sodass das Nebenpleuel 30 über den Bolzen 28 gelenkig mit dem Querhebel 12 verbunden ist.
  • Ferner weist das Nebenpleuel 30 ein als Durchgangsöffnung ausgebildetes Pleuelauge 34 auf, über welches das Nebenpleuel 30 an einem in 1 nicht dargestellten Exzenterelement einer Stellwelle drehbar gelagert ist. Die Stellwelle ist Bestandteil einer Stelleinrichtung der Hubkolben-Verbrennungsmaschine und um eine Drehachse drehbar, wobei das genannte Exzenterelement der Stellwelle, die als Exzenterwelle ausgebildet ist, exzentrisch zu der Drehachse der Stellwelle angeordnet ist. Der Stellwelle ist ein Motor, beispielsweise ein Elektromotor, zugeordnet, mittels welchem die Stellwelle um ihre Drehachse gedreht werden kann. Durch Drehen der Stellwelle um ihre Drehachse wird der Querhebel 12 über das Nebenpleuel 30 relativ zum Hubzapfen verdreht. Daraus resultieren wiederum eine Verschiebung des Kolbens im Zylinder und eine damit einhergehende Veränderung eines Verdichtungsverhältnisses des Zylinders. Mit anderen Worten ist das Verdichtungsverhältnis des Zylinders derart variabel einstellbar, dass der Querhebel 12 relativ zum Hubzapfen gedreht wird.
  • Aus 2a ist besonders gut die gelenkige Verbindung des Hauptpleuels 19 mit dem Querhebel 12 erkennbar. Die vorigen und folgenden Ausführungen zur Verbindung des Querhebels 12 mit dem Hauptpleuel 19 können ohne weiteres auch auf die gelenkige Verbindung des Querhebels 12 mit dem Nebenpleuel 30 übertragen werden und umgekehrt. Aus 2a ist erkennbar, dass der Bolzen 18 schwimmend gelagert ist, insbesondere bezogen auf seine axiale Richtung. Um den Bolzen gegen ein Austreten aus den Aufnahmeöffnungen 16 und 20, das heißt gegen ein axiales Herausbewegen aus den Aufnahmeöffnungen 16 und 20, zu sichern, sind auf jeweiligen, einander gegenüberliegenden, axialen Stirnseiten 36 und 38 des Bolzens 18 Sicherungselemente in Form von Sicherungsdeckeln 40 und 42 vorgesehen.
  • Aus 2a ist erkennbar, dass die Sicherungsdeckel 40 und 42 den Bolzen 18 in radialer Richtung nach außen überragen, sodass jeweilige, die jeweiligen Aufnahmeöffnungen 16 in radialer Richtung begrenzende Wandungsbereiche des Querhebels 12 in axialer Richtung durch die Sicherungsdeckel 40 und 42 überdeckt sind.
  • Die Sicherungsdeckel 40 und 42 sind durch Schraubelemente in Form einer Schraube 44 und in Form einer damit korrespondierenden Mutter 46 am Bolzen 18 gehalten. Hierzu weist der Bolzen 18 eine Aufnahmeöffnung in Form einer Durchgangsöffnung 48 auf, in welche die Schraube 44 eingesteckt ist. Die Schraube 44 weist ein Außengewinde 50 auf, wobei die Mutter 46 ein mit dem Außengewinde 50 korrespondierendes Innengewinde 52 aufweist. Um die Sicherungsdeckel 40 und 42 am Bolzen 18 zu sichern, wird die Schraube 44 in die Durchgangsöffnungen 48 eingesteckt, woraufhin die Mutter 46 über ihr Innengewinde 52 auf das Außengewinde 50 aufgeschraubt wird. Hierdurch werden die Schraube 44 und die Mutter 46 in axialer Richtung gegen den Bolzen 18 verspannt, wobei die jeweiligen Sicherungsdeckel 40 und 42 in axialer Richtung zwischen dem Bolzen 18 und der Mutter 46 beziehungsweise zwischen dem Bolzen 18 und einem Schraubenkopf 54 der Schraube 44 angeordnet sind, sodass die Sicherungsdeckel 40 und 42 mittels der Schraube 44 und der Mutter 46 gegen den Bolzen 18 gespannt und dadurch am Bolzen 18 gehalten werden.
  • Bewegt sich nun beispielsweise der Bolzen 18 aufgrund seiner schwimmenden Lagerung in axialer Richtung relativ zum Querhebel 12, so bewegen sich die Sicherungsdeckel 40 und 42 mit dem Bolzen 18 mit, da sie über die Schraube 44 und die Mutter 46 am Bolzen 18 gehalten sind. Da die genannten Wandungsbereiche in axialer Richtung durch die Sicherungsdeckel 40 und 42 überdeckt sind, kommt beispielsweise der Sicherungsdeckel 40 oder der Sicherungsdeckel 42 in Stützanlage mit dem Querhebel 12, wodurch eine weitere axiale Bewegung des Bolzens 18 verhindert wird. Somit verhindern die Sicherungsdeckel 40 und 42, dass sich der Bolzen 18 vollständig aus den Aufnahmeöffnungen 16 und 20 herausbewegt.
  • Im Unterschied zu 2a ist bei 2b die Mutter 46 als Bundmutter ausgebildet, wobei durch die Bundmutter der Sicherungsdeckel 40 gebildet ist. Mit anderen Worten ist es hierbei vorgesehen, dass der Sicherungsdeckel 40 einstückig mit der Bundmutter ausgebildet ist. Um die Bundmutter mit der Schraube 44 verschrauben zu können, weißt die Bundmutter im Bereich ihres Bunds, durch welchen der Sicherungsdeckel 40 gebildet ist, Werkzeugangriffe in Form Aufnahmeöffnungen 55 auf, welche vorliegend als Durchgangsöffnungen ausgebildet sind. In die Aufnahmeöffnungen 55 kann beispielsweise ein Werkzeug eingreifen und somit formschlüssig mit der Bundmutter zusammenwirken, sodass auf die Bundmutter Drehmomente übertragen oder abgestützt werden können, mittels welchen die Bundmutter mit der Schraube 44 verschraubt wird.
  • Alternativ oder zusätzlich kann die Bundmutter einen Werkzeugangriff 57 aufweisen, über welchen die Bundmutter insbesondere formschlüssig mit einem Werkzeug zum Verschrauben der Bundmutter mit der Schraube 44 zusammenwirken kann. Beispielsweise ist der Werkzeugangriff 57 als Innenvielkant ausgebildet.
  • 3 zeigt nun eine erste Ausführungsform des Kurbeltriebs 10, bei welcher der Bolzen 18 besonders einfach, stabil und bauraumgünstig axial gesichert ist. Bei der ersten Ausführungsform ist es vorgesehen, dass die Sicherungsdeckel 40 und 42 nicht etwa über eine Schraubverbindung am Bolzen 18 gehalten sind, sondern die separat vom Bolzen 18 ausgebildeten Sicherungsdeckel 40 und 42 sind jeweils mit dem Bolzen 18 verschweißt. Hierbei sind die Sicherungsdeckel 40 und 42 beispielsweise mittels eines Energiestrahls, das heißt beispielsweise durch Laserstrahlschweißen oder Elektronenstrahlschweißen, mit dem Bolzen 18 verschweißt. Dabei sind die Sicherungsdeckel 40 und 42 axial auf den Bolzen 18 aufgeschweißt.
  • Vorliegend sind die Sicherungsdeckel 40 und 42 durch Reibschweißen mit dem Bolzen 18 verschweißt. Zur Realisierung des Reibschweißens weist der Bolzen 18 einen Werkzeugangriff in Form eines besonders gut aus 4 erkennbaren Vielkants 56 auf, welcher vorliegend als Innenvielkant, insbesondere Innensechskant, ausgebildet ist. Ferner weisen die Sicherungsdeckel 40 und 42 zum Durchführen des Reibschweißens aus 4 erkennbare Werkzeugangriffe in Form von Öffnungen 58 auf, welche beispielsweise als Durchgangsöffnungen ausgebildet sind. Die Öffnungen 58 sind Löcher, welche – wie aus 4 erkennbar ist – auf einem Lochkreis angeordnet sind. Über die Werkzeugangriffe (Vielkant 56 und Öffnungen 58) kann beim Reibschweißen ein Werkzeug zum Durchführen des Reibschweißens formschlüssig mit dem Bolzen 18 und den Sicherungsdeckeln 40 und 42 zusammenwirken, sodass zum Reibschweißen erforderliche Drehmomente von dem Werkzeug auf den Bolzen 18 und die Sicherungsdeckel 40 und 42 übertragen werden können. Hierzu umfasst das Werkzeug beispielsweise mit den Öffnungen 58 korrespondierende Haltestifte, welche in die korrespondierenden Öffnungen 58 eingreifen. Ferner umfasst das Werkzeug beispielsweise einen mit dem Vielkant 56 korrespondierenden Außenvielkant, welcher in den Vielkant 56 eingreift. Durch diese Möglichkeit, Drehmomente von dem Werkzeug auf den Bolzen 18 und die Sicherungsdeckel 40 und 42 zu übertragen, können die jeweiligen Sicherungsdeckel 40 und 42 mittels des Werkzeugs relativ zum Bolzen 18 bewegt, insbesondere gedreht, werden, während die Sicherungsdeckel 40 und 42 den Bolzen 18 berühren und gegen diesen mit einer Kraft gedrückt werden. Hierdurch können die Sicherungsdeckel 40 und 42 mit dem Bolzen 18 durch Reibschweißen verschweißt werden.
  • Aus 3 ist erkennbar, dass die Sicherungsdeckel 40 und 42 jeweils einen inneren Kragen 60 aufweisen, der in eine jeweilige, korrespondierende und vorliegend durch die Durchgangsöffnung 48 gebildete Ausnehmung eingreift. Über den jeweiligen Kragen 60 und die korrespondierende Ausnehmung kann der jeweilige Sicherungsdeckel 40 beziehungsweise 42 in radialer Richtung am Bolzen 18 zentriert werden, sodass der jeweilige Sicherungsdeckel 40 beziehungsweise 42 eine vorteilhafte Position einnimmt und den Bolzen 18 in axialer Richtung sichern kann. Bei der ersten Ausführungsform weist der jeweilige Sicherungsdeckel 40 und 42 eine in Überdeckung mit der Durchgangsöffnung 48 angeordnete Durchgangsöffnung 62 auf.
  • 5 zeigt die erste Ausführungsform in einer vergrößerten Schnittansicht. Aus 5 ist erkennbar, dass der Bolzen 18 auf seiner jeweiligen Stirnseite 36 beziehungsweise 38 einen Absatz 64 aufweist, wodurch ein Schweißbund 66 gebildet ist. Ferner ist aus 5 eine Schweißzone 68 erkennbar, in welcher der jeweilige Sicherungsdeckel 40 beziehungsweise 42 mit dem Bolzen 18 verschweißt ist. Ferner ist in 5 sehr gut die Zentrierung des Sicherungsdeckels 42 über dessen Kragen 60 erkennbar.
  • 6 zeigt eine zweite Ausführungsform des Kurbeltriebs 10, bei welcher die Sicherungsdeckel 40 und 42 geschlossen ausgeführt sind, sodass sie beispielsweise als Ölstopfen für eine Druckölversorgung dienen können. Durch die geschlossene Ausführung der Sicherungsdeckel 40 und 42 ist die Durchgangsöffnung 48 des Bolzens 18 in axialer Richtung beidseitig, das heißt sowohl auf der Stirnseite 36 als auch auf der Stirnseite 38, mittels der Sicherungsdeckel 40 und 42 vollständig verschlossen, sodass beispielsweise kein Öl aus der Durchgangsöffnung 48 an die Umgebung austreten kann.
  • Schließlich zeigt 7 eine dritte Ausführungsform des Kurbeltriebs 10, bei welcher der Sicherungsdeckel 42 mit dem Bolzen 18 verschweißt ist. Der Sicherungsdeckel 40 jedoch ist mittels eines Schraubelements in Form einer Schraube 70 am Bolzen 18 gehalten. Die Schraube 70 weist hierzu ein Außengewinde 72 auf, über welches die Schraube 70 in ein korrespondierendes Innengewinde 74 des Bolzens 18 eingeschraubt ist. Das Innengewinde 74 ist beispielsweise in der Durchgangsöffnung 48 ausgebildet. Ferner weist die Schraube 70 einen Schraubenkopf 76 auf, wobei der Sicherungsdeckel 40 in axialer Richtung zwischen dem Bolzen 18 und dem Schraubenkopf 76 angeordnet ist, sodass der Sicherungsdeckel 40 mittels der Schraube 70 über den Schraubenkopf 76 in axialer Richtung gegen den Bolzen 18 gespannt und dadurch am Bolzen 18 gehalten ist.
  • Bei der Herstellung der dritten Ausführungsform wird beispielsweise zunächst der Bolzen 18 mit dem korrespondierenden Sicherungsdeckel 42 verschweißt. Dazu steht weiterhin der Vielkant 56 im inneren Bereich des Bolzens 18 zur Verfügung. Dann wird das Hauptpleuel 19 über den Bolzen 18, an den der Sicherungsdeckel 42 bereits angeschraubt ist, mit dem Querhebel 12 verbunden. Daraufhin wird der Sicherungsdeckel 40 mittels der Schraube 70 mit dem Bolzen 18 verschraubt. Bei der ersten Ausführungsform oder zweiten Ausführungsform wird anstelle der Verschraubung des Sicherungsdeckels 40 mit dem Bolzen 18 der Sicherungsdeckel 40 mit dem Bolzen 18 verschweißt. Die Verschraubung des Sicherungsdeckels 40 mit dem Bolzen 18 ist insofern vorteilhaft, als der Bolzen 18 dadurch auf besonders einfache Weise demontiert werden kann, indem die Schraube 70 vom Bolzen 18 gelöst wird, sodass schließlich auch der Sicherungsdeckel 40 vom Bolzen 18 gelöst werden kann. Daraufhin können der Bolzen 18 und mit diesem der Sicherungsdeckel 40 aus den Aufnahmeöffnungen 16 und 20 herausgezogen werden, sodass schließlich das Hauptpleuel 19 vom Querhebel 12 demontiert werden kann. Bei der dritten Ausführungsform ist das Innengewinde 74 an einer unkritischen Stelle des Bolzens 18 angeordnet, sodass sich die Verschraubung während des Betriebs der Verbrennungskraftmaschine nicht löst.
  • Bezugszeichenliste
  • 10
    Kurbeltrieb
    12
    Querhebel
    14
    Lageröffnung
    16
    Aufnahmeöffnung
    18
    Bolzen
    19
    Hauptpleuel
    20
    Aufnahmeöffnung
    21
    Längsmittelachse
    22
    Schwenkachse
    24
    Pleuelauge
    26
    Aufnahmeöffnung
    28
    Bolzen
    30
    Nebenpleuel
    32
    Pleuelauge
    34
    Pleuelauge
    36
    Stirnseite
    38
    Stirnseite
    40
    Sicherungsdeckel
    42
    Sicherungsdeckel
    44
    Schraube
    46
    Mutter
    48
    Durchgangsöffnung
    50
    Außengewinde
    52
    Innengewinde
    54
    Schraubenkopf
    55
    Aufnahmeöffnung
    56
    Vielkant
    57
    Werkzeugangriff
    58
    Öffnung
    60
    Kragen
    62
    Durchgangsöffnung
    64
    Absatz
    66
    Schweißbund
    68
    Schweißzone
    70
    Schraube
    72
    Außengewinde
    74
    Innengewinde
    76
    Schraubenkopf
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 102010004578 A1 [0002, 0005]
    • EP 1510675 B1 [0004]

Claims (5)

  1. Kurbeltrieb (10) für eine Hubkolben-Verbrennungskraftmaschine eines Kraftwagens, mit einer zumindest einen Hubzapfen aufweisenden Kurbelwelle, mit wenigstens einem drehbar an dem Hubzapfen gelagerten Hebelelement (12), über welches durch Drehen des Hebelelements (12) relativ zu dem Hubzapfen ein Verdichtungsverhältnis eines dem Hebelelement zugeordneten Zylinders der Hubkolben-Verbrennungskraftmaschine variabel einstellbar ist, und mit wenigstens einem Pleuel (19), welches mit dem Hebelelement (12) über einen Bolzen (18) gelenkig verbunden ist, welcher jeweils teilweise in jeweiligen Aufnahmeöffnungen (16, 20) des Pleuels (19) und des Hebelelements (12) aufgenommen und in seiner axialen Richtung mittels wenigstens eines Sicherungselements (40, 42) gesichert ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Sicherungselement (40, 42) mit dem Bolzen (18) verschweißt ist.
  2. Kurbeltrieb (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Sicherungselement (40, 42) mittels eines Energiestrahls, insbesondere durch Laserstrahlschweißen oder Elektronenstrahlschweißen, mit dem Bolzen (18) verschweißt ist.
  3. Kurbeltrieb (10) nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Sicherungselement (40, 42) durch Reibschweißen mit dem Bolzen (18) verschweißt ist.
  4. Kurbeltrieb (10) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Sicherungselement (40, 42) und der Bolzen (18) jeweils wenigstens einen Werkzeugangriff (56, 58) aufweisen, über welchen beim Reibschweißen Drehmomente zum Bewirken einer Relativbewegung zwischen dem Sicherungselement (40, 42) und dem Bolzen (18) von einem Werkzeug auf das Sicherungselement (40, 42) und den Bolzen (18) übertragbar sind.
  5. Kurbeltrieb (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Aufnahmeöffnung (48) des Bolzen (18) auf wenigstens einer Seite (36, 38) mittels des Sicherungselements (40, 42) vollständig verschlossen ist.
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1510675B1 (de) 2003-08-28 2007-10-03 Nissan Motor Company, Limited Kurbelmechanismus einer Brennkraftmaschine mit Multi-gelenkgetriebe
DE102010004578A1 (de) 2010-01-14 2011-07-21 Audi Ag, 85057 Brennkraftmaschine mit Mehrgelenkskurbeltrieb sowie in Schwenkgelenken des Kurbeltriebs schwimmend gelagerten Bolzen

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