DE102019117463A1

DE102019117463A1 - Connecting rod for an internal combustion engine with variable compression and method for producing a connecting rod

Info

Publication number: DE102019117463A1
Application number: DE102019117463.5A
Authority: DE
Inventors: Dietmar Schulze; Bastian Eckrich
Original assignee: Eco Holding 1 GmbH
Current assignee: Eco Holding 1 GmbH
Priority date: 2019-06-28
Filing date: 2019-06-28
Publication date: 2020-06-10
Also published as: CN112145541A

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Pleuel (1) für eine Brennkraftmaschine mit variabler Verdichtung, umfassend eine Exzenter-Verstelleinrichtung (2) zur Verstellung einer effektiven Pleuelstangenlänge, wobei die Exzenter-Verstelleinrichtung (2) einen mit einem Exzenterhebel (3) zusammenwirkenden und drehfest verbundenen Exzenter (4) aufweist, in welchem ein Kolbenbolzen eines Zylinderkolbens aufnehmbar ist. Die Exzenter-Verstelleinrichtung (2) weist zwei Hydraulikkammern (14, 15) mit jeweils einem Kolben (6, 7) auf, der in einer Zylinderbohrung (8, 9) verschiebbar geführt und mit einer Stützstange (10, 11) verbunden ist, welche am anderen Ende mit dem Exzenterhebel (3) verbunden ist.Die Stützstange (10, 11) ist dabei mittels wenigstens eines der Verfahren Massivumformen, Kleben von Gelenkteil (24) und/oder Kolbenverbindungsteil (26) an das Stangenteil (25), Löten von Gelenkteil (24) und/oder Kolbenverbindungsteil (26) an das Stangenteil (25), Schweißen von Gelenkteil (24) und/oder Kolbenverbindungsteil (26) an das Stangenteil (25) gefertigt.Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zur Herstellung eines Pleuels (1).The invention relates to a connecting rod (1) for an internal combustion engine with variable compression, comprising an eccentric adjusting device (2) for adjusting an effective connecting rod length, the eccentric adjusting device (2) interacting with an eccentric lever (3) and connected in a rotationally fixed manner ( 4), in which a piston pin of a cylinder piston can be received. The eccentric adjustment device (2) has two hydraulic chambers (14, 15), each with a piston (6, 7), which is displaceably guided in a cylinder bore (8, 9) and is connected to a support rod (10, 11), which is connected at the other end to the eccentric lever (3). The support rod (10, 11) is by means of at least one of the methods massive forming, gluing the joint part (24) and / or piston connecting part (26) to the rod part (25), soldering Joint part (24) and / or piston connecting part (26) to the rod part (25), welding of joint part (24) and / or piston connecting part (26) to the rod part (25). The invention further relates to a method for producing a connecting rod ( 1).

Description

Technisches GebietTechnical field

Die Erfindung betrifft einen Pleuel mit einer Exzenter-Verstelleinrichtung zur Verstellung einer effektiven Pleuellänge für eine Brennkraftmaschine mit einem einstellbaren Verdichtungsverhältnis, ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Pleuels und eine Brennkraftmaschine mit einem solchen Pleuel.The invention relates to a connecting rod with an eccentric adjusting device for adjusting an effective connecting rod length for an internal combustion engine with an adjustable compression ratio, a method for producing such a connecting rod and an internal combustion engine with such a connecting rod.

Stand der TechnikState of the art

Bei Brennkraftmaschinen wirkt sich ein hohes Verdichtungsverhältnis positiv auf den Wirkungsgrad des Verbrennungsmotors aus. Unter Verdichtungsverhältnis wird im Allgemeinen das Verhältnis des gesamten Zylinderraumes vor der Verdichtung zum verbliebenen Zylinderraum nach der Verdichtung verstanden. Bei Brennkraftmaschinen mit Fremdzündung, insbesondere Ottomotoren, die ein festes Verdichtungsverhältnis aufweisen, darf das Verdichtungsverhältnis jedoch nur so hoch gewählt werden, dass bei Volllastbetrieb ein sogenanntes „Klopfen“ der Brennkraftmaschine vermieden wird. Jedoch könnte für den weitaus häufiger auftretenden Teillastbereich der Brennkraftmaschine, also bei geringer Zylinderfüllung, das Verdichtungsverhältnis mit höheren Werten gewählt werden, ohne dass ein „Klopfen“ auftreten würde. Der wichtige Teillastbereich einer Brennkraftmaschine kann verbessert werden, wenn das Verdichtungsverhältnis variabel einstellbar ist. Zur Verstellung des Verdichtungsverhältnisses sind beispielsweise Systeme mit variabler Pleuellänge bekannt.In internal combustion engines, a high compression ratio has a positive effect on the efficiency of the internal combustion engine. The compression ratio is generally understood to mean the ratio of the entire cylinder space before compression to the remaining cylinder space after compression. In the case of internal combustion engines with spark ignition, in particular gasoline engines, which have a fixed compression ratio, the compression ratio may, however, only be chosen so high that so-called “knocking” of the internal combustion engine is avoided during full load operation. However, the compression ratio with higher values could be selected for the much more frequently occurring part-load range of the internal combustion engine, that is to say with a low cylinder charge, without “knocking” occurring. The important part-load range of an internal combustion engine can be improved if the compression ratio can be variably adjusted. Systems with variable connecting rod lengths are known, for example, for adjusting the compression ratio.

Ein gattungsgemäßer Pleuel ist aus der DE 10 2015 103 463 A1 bekannt.A generic connecting rod is from the DE 10 2015 103 463 A1 known.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Eine Aufgabe der Erfindung ist es, einen verbessertes, kostengünstiges und für den Serienprozess optimierten Pleuel für eine Brennkraftmaschine mit variabler Verdichtung zu schaffen, welches prozesssicher herzustellen ist.It is an object of the invention to provide an improved, inexpensive connecting rod for an internal combustion engine with variable compression, which is optimized for the series process and which can be produced reliably.

Eine weitere Aufgabe ist es, ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Pleuels anzugeben.Another object is to provide a method for producing such a connecting rod.

Eine weitere Aufgabe ist es, eine Brennkraftmaschine mit variabler Verdichtung mit einem solchen Pleuel zu schaffen.Another object is to provide a variable compression engine with such a connecting rod.

Die vorgenannten Aufgaben werden mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche gelöst.The above objects are achieved with the features of the independent claims.

Günstige Ausgestaltungen und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den weiteren Ansprüchen, der Beschreibung und der Zeichnung.Favorable configurations and advantages of the invention result from the further claims, the description and the drawing.

Nach einem Aspekt der Erfindung wird ein Pleuel für eine Brennkraftmaschine mit variabler Verdichtung vorgeschlagen, umfassend ein Hublagerauge zur Anbindung des Pleuels an eine Kurbelwelle der Brennkraftmaschine, ein Pleuellagerauge zur Anbindung des Pleuels an einen Zylinderkolben der Brennkraftmaschine, eine Exzenter-Verstelleinrichtung zur Verstellung einer effektiven Pleuelstangenlänge, wobei die Exzenter-Verstelleinrichtung einen mit einem Exzenterhebel zusammenwirkenden und drehfest verbundenen Exzenter aufweist, in welchem ein Kolbenbolzen des Zylinderkolbens aufnehmbar ist. Die Exzenter-Verstelleinrichtung weist zwei Hydraulikkammern mit jeweils einem Kolben auf, der in einer Zylinderbohrung verschiebbar geführt und mit einer Stützstange verbunden ist, welche am anderen Ende mit dem Exzenterhebel verbunden ist. Die Stützstange umfasst ein Stangenteil, an deren einem Ende ein Gelenkteil und an deren anderem Ende ein Kolbenverbindungsteil angeordnet ist, wobei das Kolbenverbindungsteil mit einem Sicherungselement gegen ein Herausgleiten aus dem Kolben gesichert ist. Die Stützstange ist mittels wenigstens eines der Verfahren Massivumformen, Kleben von Gelenkteil und/oder Kolbenverbindungsteil an das Stangenteil, Löten von Gelenkteil und/oder Kolbenverbindungsteil an das Stangenteil, Schweißen von Gelenkteil und/oder Kolbenverbindungsteil an das Stangenteil gefertigt. Wenigstens das Kolbenverbindungsteil ist dabei als Kugel ausgebildet. Das Sicherungselement ist das Stangenteil wenigstens teilweise am äußeren Umfang umfassend ausgebildet. In dem Fall, dass das Sicherungselement das Stangenteil ganz umfassend ausgebildet ist, ist das Sicherungselement vor Fertigstellen der Stützstange auf das Stangenteil aufgebracht.According to one aspect of the invention, a connecting rod for an internal combustion engine with variable compression is proposed, comprising a lifting bearing eye for connecting the connecting rod to a crankshaft of the internal combustion engine, a connecting rod bearing eye for connecting the connecting rod to a cylinder piston of the internal combustion engine, and an eccentric adjusting device for adjusting an effective connecting rod length , wherein the eccentric adjusting device has an eccentric cooperating with an eccentric lever and connected in a rotationally fixed manner, in which a piston pin of the cylinder piston can be received. The eccentric adjustment device has two hydraulic chambers, each with a piston, which is displaceably guided in a cylinder bore and is connected to a support rod which is connected to the eccentric lever at the other end. The support rod comprises a rod part, at one end of which a hinge part is arranged and at the other end a piston connecting part, the piston connecting part being secured with a securing element against sliding out of the piston. The support rod is manufactured by means of at least one of the methods of massive forming, gluing the joint part and / or piston connecting part to the rod part, soldering the joint part and / or piston connecting part to the rod part, welding the joint part and / or piston connecting part to the rod part. At least the piston connecting part is designed as a ball. The securing element is at least partially formed around the rod part on the outer circumference. In the event that the securing element is designed to comprise the rod part in a completely comprehensive manner, the securing element is applied to the rod part before the support rod is finished.

Der erfindungsgemäße Pleuel für eine Brennkraftmaschine mit variabler Verdichtung weist eine Exzenter-Verstelleinrichtung zur Verstellung einer effektiven Pleuelstangenlänge auf, welche als Abstand der Mittelachse eines Hublagerauges von der Mittelachse der Bohrung eines Exzenters definiert ist. Die Exzenter-Verstelleinrichtung weist einen mit einem ein oder mehrteiligen Exzenterhebel zusammenwirkenden Exzenter auf, in welchem ein Kolbenbolzen eines Zylinderkolbens aufnehmbar ist. Ein Verstellweg der Exzenter-Verstelleinrichtung ist mittels eines Umschaltventils verstellbar. Kolben eines Hydraulikzylinders des Pleuels sind jeweils in einer Zylinderbohrung verschiebbar geführt und mit Stützstangen verbunden, welche ihrerseits mit dem Exzenterhebel gelenkig verbunden sind.The connecting rod according to the invention for an internal combustion engine with variable compression has an eccentric adjusting device for adjusting an effective connecting rod length, which is defined as the distance between the central axis of a lifting bearing eye and the central axis of the bore of an eccentric. The eccentric adjustment device has an eccentric cooperating with a one-part or multi-part eccentric lever, in which a piston pin of a cylinder piston can be received. An adjustment path of the eccentric adjustment device can be adjusted by means of a changeover valve. Pistons of a hydraulic cylinder of the connecting rod are each slidably guided in a cylinder bore and connected to support rods, which in turn are articulated to the eccentric lever.

Eine Verdrehung der verstellbaren Exzenter-Verstelleinrichtung kann durch Einwirken von Massenkräften und Lastkräften des Verbrennungsmotors initiiert werden, die bei einem Arbeitstakt des Verbrennungsmotors auf die Exzenter-Verstelleinrichtung wirken. Während eines Arbeitstaktes verändern sich die Wirkungsrichtungen der auf die Exzenter-Verstelleinrichtung wirkenden Kräfte kontinuierlich. Die Drehbewegung oder Verstellbewegung wird durch einen oder mehrere mit Hydraulikflüssigkeit, insbesondere mit Motoröl, beaufschlagte, im Pleuel integrierte Kolben unterstützt, bzw. die Kolben verhindern ein Rückstellen der Exzenter-Verstelleinrichtung aufgrund variierender Kraftwirkungsrichtungen der auf die Exzenter-Verstelleinrichtung wirkenden Kräfte.A rotation of the adjustable eccentric adjustment device can be initiated by the action of inertial forces and load forces of the internal combustion engine, which act on the eccentric adjustment device during a work cycle of the internal combustion engine. During a work cycle the directions of action of the forces acting on the eccentric adjusting device change continuously. The rotary movement or adjustment movement is supported by one or more pistons loaded with hydraulic fluid, in particular motor oil, integrated in the connecting rod, or the pistons prevent the eccentric adjustment device from resetting due to varying directions of action of the forces acting on the eccentric adjustment device.

Die Stützstangen sind an einem Ende über das Gelenkteil gelenkig mit dem Exzenterhebel am anderen Ende über das Kolbenverbindungsteil mit dem Kolben verbunden. Ein, insbesondere ringförmiges, Sicherungselement verhindert, dass sich Kolben und Stützstange voneinander lösen können.The support rods are connected at one end via the joint part to the eccentric lever at the other end via the piston connecting part to the piston. A, in particular annular, securing element prevents the piston and the support rod from being able to come apart.

Die Ausbildung von Gelenkteil und Kolbenverbindungsteil an der Stützstange kann über eine einteilige Stützstange erfolgen, alternativ ist jedoch auch möglich, dass das Gelenkteil und das Kolbenverbindungsteil als separate Bauteile gefertigt und mit der Stützstange verbunden werden.The joint part and the piston connecting part can be formed on the support rod via a one-part support rod, but alternatively it is also possible for the joint part and the piston connection part to be manufactured as separate components and connected to the support rod.

Der erfindungsgemäße Pleuel weist eine Stützstange auf, welche als einfaches und relativ kostengünstiges Bauteil ausgebildet ist. Die Stützstange kann danach mittels wenigstens eines der Verfahren Massivumformen, Kleben von Gelenkteil und/oder Kolbenverbindungsteil an das Stangenteil, Löten von Gelenkteil und/oder Kolbenverbindungsteil an das Stangenteil, Schweißen von Gelenkteil und/oder Kolbenverbindungsteil an das Stangenteil gefertigt sein. Auf diese Weise kann die Stützstange über ein leichtes, günstiges, robustes und für einen Serienprozess geeignetes Verfahren hergestellt sein.The connecting rod according to the invention has a support rod which is designed as a simple and relatively inexpensive component. The support rod can then be manufactured by means of at least one of the methods of massive forming, gluing the joint part and / or piston connecting part to the rod part, soldering the joint part and / or piston connecting part to the rod part, welding the joint part and / or piston connecting part to the rod part. In this way, the support rod can be produced using a light, inexpensive, robust method which is suitable for a series process.

Wenigstens das Kolbenverbindungsteil kann weiter als Kugel ausgebildet sein, um den Kolben auf einfache Weise mit dem Stangenteil der Stützstange zu verbinden. Auch kann dadurch der Kolben gegen das Stangenteil günstig verschwenkt werden, was den Betrieb in einem Pleuel mit Hydraulikkolben für die Exzenterverstelleinrichtung begünstigt.At least the piston connecting part can also be designed as a ball in order to connect the piston to the rod part of the support rod in a simple manner. This also allows the piston to be pivoted cheaply against the rod part, which favors operation in a connecting rod with hydraulic pistons for the eccentric adjustment device.

Einzelteile der Stützstange wie Stangenteil, Kugel als Kolbenverbindungsteil, oder Hülse als Gelenkteil können als Normteile verwendet werden. Eine Kugel kann beispielsweise als Wälzkugel nach DIN 5401:2002-08 ausgebildet sein. Das Stangenteil kann als Rundstahl oder als rundes Hohlprofil ausgebildet sein. Vorteilhaft können so sowohl die Bauteile der Stützstange (Kolbenverbindungsteil, Gelenkteil, Stangenteil) als auch des Stützkolbens (Kugelpfanne und Kolben) als Drehteile oder Normteile ausgebildet sein, sodass die gesamte Baugruppe kostengünstig hergestellt werden kann. Durch die Verwendung von Stangenprofilen wie Rohre, die höhere Flächenmomente aufweisen, kann die Stützstange im Hinblick auf eine Biegebelastung robuster und insgesamt leichter ausgeführt werden. Dies wirkt sich positiv, da gewichtsreduzierend, auf die oszillierenden Massen in der Brennkraftmaschine aus.Individual parts of the support rod such as rod part, ball as a piston connecting part, or sleeve as a joint part can be used as standard parts. A ball can, for example, be designed as a roller ball according to DIN 5401: 2002-08. The rod part can be designed as a round steel or as a round hollow profile. Both the components of the support rod (piston connecting part, joint part, rod part) and of the support piston (ball socket and piston) can advantageously be designed as turned parts or standard parts, so that the entire assembly can be manufactured inexpensively. By using rod profiles such as pipes that have higher surface moments, the support rod can be made more robust and overall lighter in terms of bending stress. This has a positive effect, since it reduces weight, on the oscillating masses in the internal combustion engine.

Die Verfahren Massivumformen mittels beispielsweise Kaltfließpressen, Löten, Widerstandsschweißen stellen für einen Serienprozess kostengünstige und schnelle Fügeverfahren dar.The processes of massive forming using, for example, cold extrusion, soldering, resistance welding represent inexpensive and fast joining processes for a series process.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung des Pleuels kann die Stützstange als gebaute Stützstange ausgebildet sein. Dabei können Gelenkteil und/oder Kolbenverbindungsteil als separate Bauteile gefertigt sein und mittels eines der beschriebenen Fügeverfahren mit dem Stangenteil der Stützstange verbunden sein. Auf diese Weise lässt sich ein in einem Serienprozess kostengünstige und robuste Stützstange und damit ein Pleuel darstellen.According to an advantageous embodiment of the connecting rod, the support rod can be designed as a built support rod. The joint part and / or piston connecting part can be manufactured as separate components and connected to the rod part of the support rod by means of one of the joining methods described. In this way, a support rod, which is inexpensive and robust in a series process, and thus a connecting rod can be represented.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung des Pleuels kann das Gelenkteil als Kugel ausgebildet sein. Die Kugel kann in einem entsprechenden Kugelgelenk mit dem Exzenterhebel verbunden sein. Dadurch ist eine sichere und robuste Verbindung zwischen Stützstange und Exzenterhebel gegeben, die auch eine ausreichende Verschwenkung von Stützstange und Exzenterhebel gegeneinander im Betrieb der Exzenterverstelleinrichtung erlaubt.According to an advantageous embodiment of the connecting rod, the joint part can be designed as a ball. The ball can be connected to the eccentric lever in a corresponding ball joint. This provides a secure and robust connection between the support rod and the eccentric lever, which also permits sufficient pivoting of the support rod and eccentric lever against one another when the eccentric adjustment device is in operation.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung des Pleuels kann das Gelenkteil als Hülse ausgebildet sein, deren Längsachse senkrecht zur Längsachse des Stangenteils ausgebildet ist, insbesondere wobei das Gelenkteil eine eingepresste Lagerbuchse umfasst. Durch eine solche Ausführung des Gelenkteils kann die Verbindung zwischen Stützstange und Exzenterhebel in geeigneter Weise reibungsarm ausgebildet sein und so ein dauerhafter Betrieb des Pleuels gewährleistet werden. Insbesondere kann die Hülse aus Bronze bestehen und/oder eine Gleitbeschichtung aufweisen.According to an advantageous embodiment of the connecting rod, the joint part can be designed as a sleeve, the longitudinal axis of which is formed perpendicular to the longitudinal axis of the rod part, in particular wherein the joint part comprises a pressed-in bearing bush. With such a design of the joint part, the connection between the support rod and the eccentric lever can be designed in a suitable manner with low friction and thus permanent operation of the connecting rod can be ensured. In particular, the sleeve can consist of bronze and / or have a sliding coating.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung des Pleuels kann das Stangenteil als Rohr ausgebildet sein. Ein Rohr stellt ein sehr kostengünstiges Bauteil dar, da es als Normware verfügbar ist. Außerdem weist ein Rohr als Stangenteil ein günstiges Gewicht im Vergleich zu einem Bauteil aus Vollmaterial auf bei gleichzeitig hoher Biegesteifigkeit.According to an advantageous embodiment of the connecting rod, the rod part can be designed as a tube. A pipe is a very inexpensive component because it is available as standard goods. In addition, a tube as a rod part has a favorable weight in comparison to a component made of solid material with high bending rigidity at the same time.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung des Pleuels kann ein Querschnitt des Stangenteils polygon ausgebildet sein. Auf diese Weise lassen sich Stangenteile in günstiger Weise mit einem auf Biegesteifigkeit günstig ausgebildetem Flächenmoment darstellen. Die polygone Form kann geeignet an die kräftemäßigen Anforderungen ausgewählt werden. Auch sind verschiedene Geometrien als Normteile verfügbar. According to an advantageous embodiment of the connecting rod, a cross section of the rod part can be polygonal. In this way, rod parts can be represented in a favorable manner with a surface moment that is designed to have a low bending stiffness. The polygonal shape can be selected to suit the strength requirements. Various geometries are also available as standard parts.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung des Pleuels kann das Sicherungselement auf seinem Umfang in einer axialen Richtung geschlitzt ausgebildet sein. Dadurch kann das Sicherungselement bei der Montage leichter über das Stangenteil geschoben werden. Auch kann mit einem geschlitzten Sicherungselement eine Vorspannung des Sicherungselements in radialer Richtung nach außen eingestellt werden, wodurch das Sicherungselement mit dem Kolben geeignet verbunden werden kann. Auf diese Weise kann der Kolben gegen ein Lösen von der Stützstange gesichert werden.According to an advantageous embodiment of the connecting rod, the securing element can be slotted on its circumference in an axial direction. As a result, the securing element can be pushed more easily over the rod part during assembly. A slotted securing element can also be used to set a pretension of the securing element in the radial direction to the outside, as a result of which the securing element can be suitably connected to the piston. In this way, the piston can be secured against loosening from the support rod.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung des Pleuels kann das Kolbenverbindungsteil in einer im Boden einer Kolbenaufnahme des Kolbens angeordneten Kugelkopfaufnahme gelagert sein, wobei in der Kugelkopfaufnahme ein Kontaktsegment in Form eines Kugelabschnitts ausgebildet ist, und wobei der Kugelkopf mit seiner Außenfläche im Kontaktsegment anliegt. Auf diese Weise kann eine sichere und reibungsarme Lagerung einer Kugel als Kolbenverbindungsteil im Kolben. Eine ausreichende Verschwenkung von Stützstange und Kolben gegeneinander im Betrieb der Exzenterverstelleinrichtung lässt sich so ausreichend gewährleisten. Die insbesondere geprägte Fläche der Kugelkopfaufnahme, das Kontaktsegment, kann beispielsweise mit einer tribologischen Beschichtung versehen sein, wie beispielsweise einer Nitrierung. Damit ergibt sich ein günstiges Verhalten der beiden Reibungspartner Kugelkopf und Kugelkopfaufnahme, was die Lebensdauer des Pleuels in vorteilhafter Weise verlängern kann. Die Beschränkung der Beschichtung auf den Bereich des Kontaktbereichs verringert die Dauer und die Kosten des Herstellungsprozesses des Pleuels.According to an advantageous embodiment of the connecting rod, the piston connecting part can be mounted in a ball head receptacle arranged in the bottom of a piston receptacle of the piston, a contact segment in the form of a ball section being formed in the ball head receptacle, and the outer surface of the ball head resting in the contact segment. In this way, a safe and low-friction bearing of a ball can be used as a piston connecting part in the piston. Adequate pivoting of the support rod and piston against one another during operation of the eccentric adjustment device can thus be ensured. The particularly embossed surface of the ball head receptacle, the contact segment, can be provided, for example, with a tribological coating, such as, for example, nitriding. This results in a favorable behavior of the two friction partners ball head and ball head receptacle, which can advantageously extend the life of the connecting rod. Restricting the coating to the area of the contact area reduces the duration and cost of the connecting rod manufacturing process.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung des Pleuels kann die Kugelkopfaufnahme wenigstens bereichsweise eine Kegelform mit einer von der Stützstange weg weisenden Kegelspitze aufweisen. Damit kann ein erheblicher Vorteil gegenüber einem auf übliche Weise hergestellten Kugelkopf erzielt werden, bei dem für den Fall Kugel auf Kalotte hohe Kräfte nur mit einer geringen Hertzschen Pressung des Linienkontakts übertragen werden können. Demgegenüber stellt die Lösung einer kegelförmigen Kugelkopfaufnahme mit nachträglicher Prägung eines Kugelkalottenabschnitts eine einfacher zu fertigende und kostengünstigere Lösung für die Lagerung des Kugelkopfes dar. Die Prägung des Kugelsitzes kann vorteilhaft durch ein Prägewerkzeug, das günstigerweise Kugelform oder eine harte Kugel vorgenommen werden. Der Öffnungswinkel des Kegels wird zweckmäßigerweise so gewählt, dass die Kegelflanken den Tangenten des bei einer kugelkalottenförmigen Kugelkopfaufnahme bestehenden Linienkontakts als bereits erprobte Geometrie entsprechen.According to an advantageous embodiment of the connecting rod, the ball head receptacle can have, at least in some areas, a conical shape with a conical tip pointing away from the support rod. This can achieve a considerable advantage over a ball head produced in the usual way, in which, in the case of ball on calotte, high forces can only be transmitted with a low Hertzian pressure on the line contact. In contrast, the solution of a conical ball head receptacle with subsequent embossing of a spherical cap section is an easier to manufacture and less expensive solution for the mounting of the ball head. The ball seat can be advantageously embossed using an embossing tool which is advantageously spherical or a hard ball. The opening angle of the cone is expediently chosen such that the cone flanks correspond to the tangents of the line contact existing in the case of a spherical cap-shaped spherical head receptacle as the geometry which has already been tried and tested.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung des Pleuels kann die Kegelform als Tangentialfläche der Außenfläche des Kolbenverbindungsteils im Anlagebereich des Kugelkopfs im Kontaktsegment ausgebildet sein. Der Öffnungswinkel des Kegels wird zweckmäßigerweise so gewählt, dass die Kegelflanken den Tangenten des bei einer üblichen kugelkalottenförmigen Kugelkopfaufnahme bestehenden Linienkontakts zwischen Kugel der Stützstange und der Kugelkopfaufnahme entsprechen, da diese Geometrie sich bereits als günstig für diesen Anwendungsfall erwiesen hat.According to an advantageous embodiment of the connecting rod, the conical shape can be designed as a tangential surface of the outer surface of the piston connecting part in the contact area of the ball head in the contact segment. The opening angle of the cone is expediently chosen such that the cone flanks correspond to the tangents of the line contact existing between the ball of the support rod and the ball head receptacle in a conventional spherical cap-shaped ball head receptacle, since this geometry has already proven to be favorable for this application.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung des Pleuels kann das Kontaktsegment in die Kegelform geprägt ausgebildet sein. Das Prägen des Kontaktsegments in die bereits vorhandene Kegelform der Kugelkopfaufnahme vereint eine einfach zu fertigende Innengeometrie des Kolbens, nämlich eines Kegels mit großem Toleranzfeld, mit einer erhöhten Festigkeit des Reibkontakts durch vorheriges Prägen des Kegelsitzes, beispielsweise mittels Kaltverfestigung und einer geringen Hertzschen Pressung, die sich durch eine geprägte flächige Kontaktauflage einstellt.According to an advantageous embodiment of the connecting rod, the contact segment can be formed into the cone shape. The embossing of the contact segment into the already existing cone shape of the ball head receptacle combines an easy-to-manufacture internal geometry of the piston, namely a cone with a large tolerance field, with an increased strength of the frictional contact by prior embossing of the cone seat, for example by means of strain hardening and a low Hertzian pressure through an embossed flat contact pad.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung des Pleuels kann das Kontaktsegment mittels eines Prägewerkzeugs und/oder durch Prägen mit einer Kugel hergestellt sein. Günstigerweise kann ein geeignetes Prägewerkzeug mit einer an den Kugelkopf angepassten Kugelgeometrie verwendet werden. Alternativ ist auch das Prägen mit einer Kugel, welche im Radius dem Kugelkopf der Stützstange entspricht, vorteilhaft möglich.According to an advantageous embodiment of the connecting rod, the contact segment can be produced by means of an embossing tool and / or by embossing with a ball. A suitable stamping tool with a spherical geometry adapted to the spherical head can advantageously be used. Alternatively, stamping with a ball which corresponds in radius to the ball head of the support rod is also advantageously possible.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung des Pleuels kann die Kugelkopfaufnahme als Kugelpfanne ausgebildet sein. Auf diese Weise kann eine sichere und tribologisch dauerhafte Lagerung und Verbindung zwischen der im Kolben angeordneten Kugelkopfaufnahme und einer Kugel als Kolbenverbindungsteil realisiert werden.According to an advantageous embodiment of the connecting rod, the ball head receptacle can be designed as a ball socket. In this way, secure and tribologically permanent storage and connection between the ball head receptacle arranged in the piston and a ball as a piston connecting part can be realized.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung des Pleuels kann das Stangenteil mit dem Gelenkteil und/oder dem Kolbenverbindungsteil einteilig ausgebildet sein. Auf diese Weise lässt sich der Montageprozess der Stützstange geeignet vereinfachen und dennoch der Vorteil einer wenigstens teilweise gebauten Stützstange ausnutzen. In einem Optimierungsprozess kann das separate Bauteil mit den gewünschten Eigenschaften geeignet ausgewählt werden.According to an advantageous embodiment of the connecting rod, the rod part can be formed in one piece with the joint part and / or the piston connecting part. In this way, the assembly process of the support rod can be suitably simplified and still take advantage of an at least partially built support rod. The separate component with the desired properties can be selected in an optimization process.

Nach einem weiteren Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren zur Herstellung eines Pleuels vorgeschlagen, umfassend wenigstens die Schritte, - Herstellen einer Stützstange mit Gelenkteil, Stangenteil sowie Kolbenverbindungsteil, - Anbringen oder Anformen von Gelenkteil und/oder Kolbenverbindungsteil am Stangenteil, und - Herstellen einer festen Verbindung damit, wobei, in dem Fall, dass ein Sicherungselement das Stangenteil ganz umfassend ausgebildet ist, das Sicherungselement vor Fertigstellen der Stützstange auf das Stangenteil aufgebracht wird und das Stangenteil mit dem Kolbenverbindungsteil und/oder dem Gelenkteil verbunden oder Kolbenverbindungsteil und/oder Gelenkteil angeformt wird.According to a further aspect of the invention, a method for producing a connecting rod is proposed, comprising at least the steps, - producing a support rod with joint part, rod part and piston connecting part, - attaching or molding the joint part and / or piston connecting part to the rod part, and - producing a fixed connection therewith, wherein, in the event that a securing element is designed to completely encompass the rod part, the securing element is applied to the rod part before completion of the support rod and the rod part is connected to the piston connecting part and / or the joint part or piston connecting part and / or joint part is molded.

Das erfindungsgemäße Verfahren erlaubt die Herstellung einer Stützstange für einen Pleuel, welche als einfaches und relativ kostengünstiges Bauteil ausgebildet ist. Die Stützstange kann danach mittels wenigstens eines der Verfahren Massivumformen, Kleben von Gelenkteil und/oder Kolbenverbindungsteil an das Stangenteil, Löten von Gelenkteil und/oder Kolbenverbindungsteil an das Stangenteil, Schweißen von Gelenkteil und/oder Kolbenverbindungsteil an das Stangenteil gefertigt werden. Auf diese Weise kann die Stützstange über ein leichtes, günstiges, robustes und für einen Serienprozess geeignetes Verfahren hergestellt werden.The method according to the invention allows the production of a support rod for a connecting rod, which is designed as a simple and relatively inexpensive component. The support rod can then be manufactured by means of at least one of the methods of massive forming, gluing the joint part and / or piston connecting part to the rod part, soldering the joint part and / or piston connecting part to the rod part, welding the joint part and / or piston connecting part to the rod part. In this way, the support rod can be manufactured using a light, inexpensive, robust and suitable for a series process.

Einzelteile der Stützstange wie Stangenteil, Kugel als Kolbenverbindungsteil, oder Hülse als Gelenkteil können als Normteile verwendet werden. Eine Kugel kann beispielsweise als Wälzkugel nach DIN 5401:2002-08 ausgebildet sein. Das Stangenteil kann als Rundstahl oder als rundes Hohlprofil ausgebildet sein.Individual parts of the support rod such as rod part, ball as a piston connecting part, or sleeve as a joint part can be used as standard parts. A ball can, for example, be designed as a roller ball according to DIN 5401: 2002-08. The rod part can be designed as a round steel or as a round hollow profile.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens kann die Stützstange wenigstens mit dem Gelenkteil und/oder wenigstens mit dem Kolbenverbindungsteil mit wenigstens einem der Verfahren Massivumformen, Kleben von Gelenkteil und/oder Kolbenverbindungsteil an das Stangenteil, Löten von Gelenkteil und/oder Kolbenverbindungsteil an das Stangenteil, Schweißen von Gelenkteil und/oder Kolbenverbindungsteil an das Stangenteil, gefertigt werden. Auf diese Weise kann die Stützstange über ein leichtes, günstiges, robustes und für einen Serienprozess geeignetes Verfahren hergestellt sein.According to an advantageous embodiment of the method, the support rod can at least with the joint part and / or at least with the piston connecting part with at least one of the methods massive forming, gluing the joint part and / or piston connecting part to the rod part, soldering the joint part and / or piston connecting part to the rod part, welding from the joint part and / or piston connecting part to the rod part. In this way, the support rod can be produced using a light, inexpensive, robust method which is suitable for a series process.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens kann das Stangenteil mit dem Gelenkteil oder dem Kolbenverbindungsteil einteilig gefertigt wird und/oder das Kolbenverbindungsteil oder das Gelenkteil als separates Bauteil mit dem Stangenteil verbunden werden. Auf diese Weise lässt sich der Montageprozess der Stützstange geeignet vereinfachen und dennoch der Vorteil einer wenigstens teilweise gebauten Stützstange ausnutzen. In einem Optimierungsprozess kann das separate Bauteil mit den gewünschten Eigenschaften geeignet ausgewählt werden.According to an advantageous embodiment of the method, the rod part can be manufactured in one piece with the joint part or the piston connection part and / or the piston connection part or the joint part can be connected to the rod part as a separate component. In this way, the assembly process of the support rod can be suitably simplified and still take advantage of an at least partially built support rod. The separate component with the desired properties can be selected in an optimization process.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens kann in dem Fall, dass ein Sicherungselement das Stangenteil teilweise umfassend ausgebildet ist, das Sicherungselement nach Fertigstellen der Stützstange auf das Stangenteil aufgebracht werden und mit einem auf das Kolbenverbindungsteil aufgeschobenen Kolben verbunden werden. Da das Sicherungselement auf seinem Umfang dabei eine Unterbrechung aufweisen kann, ist es möglich, das Sicherungselement so nachträglich über das Stangenteil zu schieben und so auf geeignete Weise mit dem Kolbenverbindungsteil, bzw. dem Kolben zu verbinden.According to an advantageous embodiment of the method, in the event that a securing element partially forms the rod part, the securing element can be applied to the rod part after completion of the support rod and connected to a piston pushed onto the piston connecting part. Since the securing element can have an interruption on its circumference, it is possible to subsequently push the securing element over the rod part and thus connect it in a suitable manner to the piston connecting part or the piston.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens kann ein Kontaktsegment einer Kugelkopfaufnahme des Kolbens in Form eines Kugelabschnitts geprägt werden, insbesondere mittels eines Prägewerkzeugs und/oder durch Prägen mit einer Kugel gefertigt werden. Günstigerweise kann ein geeignetes Prägewerkzeug mit einer an den Kugelkopf angepassten Kugelgeometrie verwendet werden. Alternativ ist auch das Prägen mit einer Kugel, welche im Radius dem Kugelkopf der Stützstange entspricht, vorteilhaft möglich.According to an advantageous embodiment of the method, a contact segment of a spherical head receptacle of the piston can be embossed in the form of a spherical section, in particular by means of an embossing tool and / or by embossing with a ball. A suitable stamping tool with a spherical geometry adapted to the spherical head can advantageously be used. Alternatively, stamping with a ball which corresponds in radius to the ball head of the support rod is also advantageously possible.

Nach einem weiteren Aspekt der Erfindung wird eine Brennkraftmaschine mit einem einstellbaren Verdichtungsverhältnis mit wenigstens einem Pleuel vorgeschlagen. Dabei kann vorteilhaft ein Pleuel wie vorstehend beschrieben verwendet werden, um auf günstige Weise eine Exzenter-Verstelleinrichtung zu realisieren, und dadurch einen vorteilhaften Verbrennungsprozess und damit Kraftstoffverbrauch in der Brennkraftmaschine umzusetzen.According to a further aspect of the invention, an internal combustion engine with an adjustable compression ratio with at least one connecting rod is proposed. In this case, a connecting rod as described above can advantageously be used in order to implement an eccentric adjusting device in a cost-effective manner and thereby implement an advantageous combustion process and thus fuel consumption in the internal combustion engine.

Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings

Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Zeichnungsbeschreibung. In den Zeichnungen ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Die Zeichnungen, die Beschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen.Further advantages result from the following description of the drawing. In the drawings, an embodiment of the invention is shown. The drawings, description, and claims contain numerous features in combination. The person skilled in the art will expediently also consider the features individually and combine them into useful further combinations.

Es zeigen beispielhaft:

1 ein erfindungsgemäßer Pleuel mit einer Exzenter-Verstelleinrichtung in Vorderansicht;
2 der erfindungsgemäße Pleuel gemäß 1 in Seitenansicht mit der eingezeichneten Schnittebene A-A;
3 den Pleuel gemäß 1 im Längsschnitt der Schnittebene A-A;
4 einen vergrößerten Ausschnitt „Z“ eines erfindungsgemäßen Pleuels nach 1 mit einer Stützstange mit einer Kugel als Kolbenverbindungsteil und einer Hülse als Gelenkteil nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung;
5 eine Stützstange mit einem Kolben und einer Kugel als Gelenkteil gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung in isometrischer Ansicht;
6 die Stützstange nach 5 in einer Draufsicht auf den Kolben;
7 die Stützstange mit Kolben nach 5 in einer Seitenansicht mit eingezeichneter Schnitteben VIII-VIII;
8 die Stützstange mit Kolben nach 5 im Längsschnitt der Schnittebene VIII-VIII nach 7;
9 die Stützstange nach 5 mit einer Kugel als Gelenkteil und einer Kugel als Kolbenverbindungsteil in Draufsicht auf das Kolbenverbindungsteil mit eingezeichneter Schnittebene X-X;
10 die Stützstange nach 9 im Längsschnitt der Schnittebene X-X;
11 eine vergrößerte Ansicht des Kolbenverbindungsteils nach 10;
12 eine Stützstange mit einem Kolben und einer Kugel als Gelenkteil gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung in isometrischer Ansicht;
13 die Stützstange mit Kolben nach 12 in einer Draufsicht auf den Kolben;
14 die Stützstange mit Kolben nach 12 in einer Seitenansicht mit eingezeichneter Schnitteben XV-XV;
15 die Stützstange mit Kolben nach 12 im Längsschnitt der Schnittebene XV-XV nach 14;
16 die Stützstange nach 12 mit einer Kugel als Gelenkteil und einer Kugel als Kolbenverbindungsteil in Draufsicht auf das Kolbenverbindungsteil;
17 die Stützstange nach 16 in einer Seitenansicht;
18 eine vergrößerte Ansicht des Kolbenverbindungsteils nach 17;
19 eine Stützstange mit einem Kolben und einer Kugel als Gelenkteil gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung in isometrischer Ansicht;
20 die Stützstange mit Kolben nach 19 in einer Draufsicht auf den Kolben;
21 die Stützstange mit Kolben nach 19 in einer Seitenansicht mit eingezeichneter Schnitteben XXII-XXII;
22 die Stützstange mit Kolben nach 19 im Längsschnitt der Schnittebene XXII-XXII nach 21;
23 eine Stützstange mit Kolben und einer Hülse als Gelenkteil gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung in isometrischer Ansicht;
24 die Stützstange mit Kolben nach 23 in einer Draufsicht auf den Kolben;
25 die Stützstange mit Kolben nach 19 in einer Seitenansicht mit eingezeichneter Schnitteben XXVI-XXVI;
26 die Stützstange mit Kolben nach 23 im Längsschnitt der Schnittebene XXVI-XXVI nach 25;
27 die Stützstange nach 23 in einer Draufsicht auf das Kolbenverbindungsteil mit eingezeichneter Schnittebene XXVIII-XXVIII;
28 die Stützstange nach 23 im Längsschnitt der Schnittebene XXVIII-XXVIII nach 27;
29 die Stützstange nach 23 in einer Seitenansicht;
30 eine Stützstange mit einer Kugel als Gelenkteil und einer Kugel als Kolbenverbindungsteil nach einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung in einer Draufsicht mit eingezeichneter Schnittebene XXXI-XXXI;
31 die Stützstange nach 30 im Längsschnitt der Schnittebene XXXI-XXXI;
32 eine vergrößerte Ansicht des Kolbenverbindungsteils nach 31; und
33 eine vergrößerte Ansicht des Gelenkteils nach 31.

The following are examples:

1 an inventive connecting rod with an eccentric adjusting device in front view;
2nd the connecting rod according to the invention 1 in side view with the cut plane AA ;
3rd according to the connecting rod 1 in the longitudinal section of the cutting plane AA ;
4th an enlarged section " Z “Of a connecting rod according to the invention 1 with a support rod with a ball as a piston connecting part and a sleeve as a joint part according to an embodiment of the invention;
5 a support rod with a piston and a ball as a joint part according to an embodiment of the invention in an isometric view;
6 the support rod after 5 in a top view of the piston;
7 the support rod with piston 5 in a side view with the sectional plane drawn VIII-VIII ;
8th the support rod with piston 5 in the longitudinal section of the cutting plane VIII-VIII to 7 ;
9 the support rod after 5 with a ball as a joint part and a ball as a piston connecting part in plan view of the piston connecting part with the sectional plane shown XX ;
10th the support rod after 9 in the longitudinal section of the cutting plane XX ;
11 an enlarged view of the piston connecting part after 10th ;
12 a support rod with a piston and a ball as a joint part according to a further embodiment of the invention in an isometric view;
13 the support rod with piston 12 in a top view of the piston;
14 the support rod with piston 12 in a side view with the sectional plane drawn XV-XV ;
15 the support rod with piston 12 in the longitudinal section of the cutting plane XV-XV to 14 ;
16 the support rod after 12 with a ball as a joint part and a ball as a piston connecting part in a top view of the piston connecting part;
17th the support rod after 16 in a side view;
18th an enlarged view of the piston connecting part after 17th ;
19th a support rod with a piston and a ball as a joint part according to a further embodiment of the invention in an isometric view;
20th the support rod with piston 19th in a top view of the piston;
21st the support rod with piston 19th in a side view with the sectional plane drawn XXII-XXII ;
22 the support rod with piston 19th in the longitudinal section of the cutting plane XXII-XXII to 21st ;
23 a support rod with piston and a sleeve as a joint part according to a further embodiment of the invention in an isometric view;
24th the support rod with piston 23 in a top view of the piston;
25th the support rod with piston 19th in a side view with the sectional plane drawn XXVI-XXVI ;
26 the support rod with piston 23 in the longitudinal section of the cutting plane XXVI-XXVI to 25th ;
27th the support rod after 23 in a plan view of the piston connecting part with the sectional plane shown XXVIII-XXVIII ;
28 the support rod after 23 in the longitudinal section of the cutting plane XXVIII-XXVIII to 27th ;
29 the support rod after 23 in a side view;
30th a support rod with a ball as a joint part and a ball as a piston connecting part according to a further embodiment of the invention in a plan view with the sectional plane shown XXXI-XXXI ;
31 the support rod after 30th in the longitudinal section of the cutting plane XXXI-XXXI ;
32 an enlarged view of the piston connecting part after 31 ; and
33 an enlarged view of the joint part after 31 .

Ausführungsformen der ErfindungEmbodiments of the invention

In den Figuren sind gleiche oder gleichartige Komponenten mit gleichen Bezugszeichen beziffert. Die Figuren zeigen lediglich Beispiele und sind nicht beschränkend zu verstehen.In the figures, identical or similar components are numbered with the same reference numerals. The figures only show examples and are not to be understood as limiting.

Die 1 bis 4 zeigen in schematischer Darstellung einen erfindungsgemäßen Pleuel 1 für eine Brennkraftmaschine mit variabler Verdichtung mit einer Exzenter-Verstelleinrichtung 2 zur Verstellung einer effektiven Pleuelstangenlänge, welche als Abstand der Mittelachse eines Hublagerauges 12 von der Mittelachse der Bohrung eines Exzenters 4 definiert ist. Der Pleuel 1 kann zwei Stellungen, nämlich für hohe Verdichtung ε_high und für niedrige Verdichtung ε_low einnehmen.The 1 to 4th show a connecting rod according to the invention in a schematic representation 1 For an internal combustion engine with variable compression with an eccentric adjusting device 2nd for adjusting an effective connecting rod length, which is the distance between the center axis of a lifting eye 12 from the central axis of the bore of an eccentric 4th is defined. The connecting rod 1 can take two positions, namely for high compression ε _high and for low compression ε _low .

Der Pleuel 1 umfasst ein Hublagerauge 12 zur Anbindung des Pleuels 1 an eine Kurbelwelle einer Brennkraftmaschine, ein Pleuellagerauge 13 zur Anbindung des Pleuels 1 an einen Zylinderkolben der Brennkraftmaschine, eine Exzenter-Verstelleinrichtung 2 zur Verstellung einer effektiven Pleuelstangenlänge.The connecting rod 1 includes a lifting eye 12 for connecting the connecting rod 1 to a crankshaft of an internal combustion engine, a connecting rod bearing eye 13 for connecting the connecting rod 1 to a cylinder piston of the internal combustion engine, an eccentric adjustment device 2nd for adjusting an effective connecting rod length.

Die Exzenter-Verstelleinrichtung 2 weist den mit einem ein oder mehrteiligen Exzenterhebel 3 zusammenwirkenden Exzenter 4 auf, in welchem im Betrieb ein nicht gezeigter Kolbenbolzen eines Zylinderkolbens aufgenommen ist. Ein Verstellweg der Exzenter-Verstelleinrichtung 2 ist mittels eines Umschaltventils 5 verstellbar.The eccentric adjustment device 2nd has the one or more eccentric lever 3rd interacting eccentric 4th on, in which a piston pin (not shown) of a cylinder piston is received during operation. An adjustment path of the eccentric adjustment device 2nd is by means of a changeover valve 5 adjustable.

Eine Verdrehung der verstellbaren Exzenter-Verstelleinrichtung 2 kann durch Einwirken von Massenkräften (bei niedriger Verdichtung ε_low) und Gaslastkräften (bei hoher Verdichtung ε_high) der Brennkraftmaschine initiiert werden, die bei einem Arbeitstakt der Brennkraftmaschine auf die Exzenter-Verstelleinrichtung 2 wirken. Während eines Arbeitstaktes verändern sich die Wirkungsrichtungen der auf die Exzenter-Verstelleinrichtung 2 wirkenden Kräfte kontinuierlich. Die Drehbewegung oder Verstellbewegung wird durch einen oder mehrere mit Hydraulikflüssigkeit, insbesondere mit Motoröl, beaufschlagte, im Pleuel 1 integrierte Kolben 6, 7 unterstützt, bzw. die Kolben 6, 7 verhindern ein Rückstellen der Exzenter-Verstelleinrichtung 2 aufgrund variierender Kraftwirkungsrichtungen der auf die Exzenter-Verstelleinrichtung 2 wirkenden Kräfte.A twist of the adjustable eccentric adjustment device 2nd can be initiated by the action of inertial forces (with low compression ε _low ) and gas load forces (with high compression ε _high ) of the internal combustion engine, which are exerted on the eccentric adjusting device during one work cycle of the internal combustion engine 2nd Act. The directions of action of the eccentric adjusting device change during a work cycle 2nd acting forces continuously. The rotary movement or adjustment movement is acted upon by one or more hydraulic fluid, in particular motor oil, in the connecting rod 1 integrated pistons 6 , 7 supports, or the pistons 6 , 7 prevent the eccentric adjustment device from being reset 2nd due to varying directions of force acting on the eccentric adjustment device 2nd acting forces.

Die Kolben 6, 7 sind jeweils in einer Zylinderbohrung 8, 9 eines Hydraulikzylinders des Pleuels 1 verschiebbar geführt und mit Stützstangen 10, 11 verbunden, welche ihrerseits mit dem Exzenterhebel 3 gelenkig verbunden sind.The pistons 6 , 7 are each in a cylinder bore 8th , 9 a connecting rod hydraulic cylinder 1 slidably guided and with support rods 10th , 11 connected, which in turn with the eccentric lever 3rd are articulated.

Der Pleuel 1 weist das Hublagerauge 12 zur Anbindung des Pleuels 1 an eine Kurbelwelle einer Brennkraftmaschine sowie ein Pleuellagerauge 13 zur Anbindung des Pleuels 1 an den Zylinderkolben der Brennkraftmaschine auf.The connecting rod 1 has the lifting eye 12 for connecting the connecting rod 1 to a crankshaft of an internal combustion engine and a connecting rod bearing eye 13 for connecting the connecting rod 1 on the cylinder pistons of the internal combustion engine.

Die Kolben 6, 7 sind in durch die Zylinderbohrungen 8, 9 gebildete Hydraulikkammern 14, 15 verschiebbar angeordnet und über Zuläufe 16, 17 von dem Hublagerauge 12 aus mit Hydraulikflüssigkeit, beispielsweise Motoröl über Rückschlagventile 18, 19 beaufschlagt. Diese verhindern dabei ein Rückfließen der Hydraulikflüssigkeit aus den Hydraulikkammern 14, 15 zurück in die Zuläufe 16, 17, ermöglichen jedoch ein Nachsaugen von Hydraulikflüssigkeit in die Hydraulikkammern 14, 15.The pistons 6 , 7 are in through the cylinder bores 8th , 9 formed hydraulic chambers 14 , 15 slidably arranged and via inlets 16 , 17th from the lifting eye 12 with hydraulic fluid, for example engine oil via check valves 18th , 19th acted upon. These prevent the hydraulic fluid from flowing back out of the hydraulic chambers 14 , 15 back to the inlets 16 , 17th , however, allow hydraulic fluid to be sucked into the hydraulic chambers 14 , 15 .

Die Hydraulikkammern 14, 15 sind weiter über nicht dargestellte Abläufe mit dem Umschaltventil 5 verbunden, welches als Hydraulikventil oder als mechanisches Ventil ausgebildet sein kann und über eine Ablaufleitung 22 mit dem Hublagerauge 12 verbunden ist.The hydraulic chambers 14 , 15 are further on processes, not shown, with the switching valve 5 connected, which can be designed as a hydraulic valve or as a mechanical valve and via a drain line 22 with the lifting eye 12 connected is.

Wie beispielsweise aus 3 ersichtlich ist, weist der Pleuel 1 einen Pleuelkörper 20 und einen daran befestigten Pleueldeckel 21 auf.Like for example 3rd the connecting rod shows 1 a connecting rod 20th and a connecting rod cap attached to it 21st on.

Auf einem Umfang des Hublagerauges 12 ist im Bereich des Pleuelkörpers 20 eine Nut 23 vorgesehen, in welche die Zuläufe 16, 17 sowie die Ablaufleitung 22 münden. Dadurch, dass die Nut 23 nur auf einem Teil des Umfangs des Hublagerauges 12 angeordnet ist, wird auch die Tragfähigkeit des Lagers in dem Hublagerauge 12 möglichst wenig beeinträchtigt.On a circumference of the lifting eye 12 is in the area of the connecting rod body 20th a groove 23 provided in which the inlets 16 , 17th as well as the drain pipe 22 flow out. By making the groove 23 only on part of the circumference of the lifting eye 12 is arranged, the load capacity of the bearing in the pin bearing eye 12 impaired as little as possible.

Der Aufbau des beschriebenen Pleuels 1 ist nur beispielhaft dargestellt und die erfindungsgemäße Exzenterhebelverbindung kann auch in anderen Ausführungsvarianten eines Pleuels mit einer Exzenter-Verstelleinrichtung Anwendung finden. So ist es beispielsweise möglich, das Umschaltventil 5 im Bereich des Pleueldeckels 21 anzuordnen. Ferner können die beschriebenen Rückschlagventile 18, 19 im Umschaltventil 5 integriert vorgesehen sein. Auch die hydraulische Versorgung der Hydraulikkammern 14, 15 kann von der beschriebenen Ausführung abweichen.The structure of the connecting rod described 1 is only shown as an example and the eccentric lever connection according to the invention can also be used in other design variants of a connecting rod with an eccentric adjusting device. For example, it is possible to use the changeover valve 5 in the area of the connecting rod cover 21st to arrange. Furthermore, the check valves described 18th , 19th in the changeover valve 5 be integrated. Also the hydraulic supply to the hydraulic chambers 14 , 15 may differ from the version described.

In 4 ist ein erstes Ausführungsbeispiel des Pleuel 1 mit einer optimierten GKS-Stützstange 10 vergrößert dargestellt. Die Erfindung wird beispielhaft anhand der Stützstange 10 auf der Gaskraftseite (GKS) des Pleuels 1 beschrieben. Dabei ist der Pleuel 1 in der Stellung für hohe Verdichtung ε_high. Die Ausführungen sind nicht auf die GKS-Stützstange 10 begrenzt, sondern es können grundsätzlich beide Stützstangen 10,11 in gleicher Weise ausgestaltet sein.In 4th is a first embodiment of the connecting rod 1 with an optimized GKS support rod 10th shown enlarged. The invention is exemplified by the support rod 10th on the gas force side (GKS) of the connecting rod 1 described. Here is the connecting rod 1 in the high compression position ε _high . The designs are not on the GKS support rod 10th limited, but basically both support rods 10, 11 can be configured in the same way.

Die Stützstange 10 ist mehrteilig ausgeführt und als gebaute Stützstange ausgebildet. Die Stützstange 10 weist die Bauteile Gelenkteil 24, Stangenteil 25 sowie Kolbenverbindungsteil 26 auf. Das Stangenteil 25 ist an einem Ende mit dem Gelenkteil 24 und am anderen Ende mit dem Kolbenverbindungsteil 26 verbunden. Wenigstens zwei der Bauteile sind mittels eines Schweißverfahrens, insbesondere eines Reibschweißverfahrens, miteinander verbunden. Das Kolbenverbindungsteil 26 ist als Kugel ausgebildet.The support rod 10th is made in several parts and designed as a built support rod. The support rod 10th has the components hinge part 24th , Rod part 25th and piston connecting part 26 on. The rod part 25th is at one end with the hinge part 24th and at the other end with the piston connecting part 26 connected. At least two of the components are connected to one another by means of a welding process, in particular a friction welding process. The piston connecting part 26 is designed as a ball.

Das Gelenkteil 24 ist als Hülse 46 ausgebildet, deren Längsachse senkrecht zur Längsachse des Stangenteils 25 ausgebildet ist. Insbesondere kann dabei das Gelenkteil 24 eine eingepresste Lagerbuchse umfassen.The joint part 24th is as a sleeve 46 formed, the longitudinal axis perpendicular to the longitudinal axis of the rod part 25th is trained. In particular, the joint part 24th comprise a pressed-in bearing bush.

Wie in 4 zu erkennen, welche den Ausschnitt „Z“ aus 3 vergrößert darstellt, ist das Stangenteil 25 als Rohr ausgebildet. Alternativ kann auch ein Stangenteil mit einem polygonen Querschnitt oder einem anderen Profil für ein auf Biegesteifigkeit optimiertes Flächenmoment eingesetzt werden. Alternativ kann das Stangenteil 25 aus Vollmaterial gebildet sein.As in 4th to recognize which the section " Z " out 3rd shows enlarged, is the rod part 25th designed as a tube. Alternatively, a rod part with a polygonal cross-section or another profile can be used for a surface torque that is optimized for bending stiffness. Alternatively, the rod part 25th be made of solid material.

Das als Kugel ausgebildete Kolbenverbindungsteil 26 ist in den Kolben eingeführt. Die Stützstange 10 wird dabei durch ein Sicherungselement 27, welcher durch einen an einem Ausschnitt 33 im Kolben 6 angeordneten Hinterschnitt 34 gehalten ist, gegen ein Herausgleiten aus der Kolbenaufnahme 50 gesichert. Das Sicherungselement 27 kann auch teilweise auf seinem Umfang offen oder geschlitzt ausgebildet sein. Das Sicherungselement 27 kann zweckmäßig als federnder Ring sich nach radial außen an dem Ausschnitt 33 des Kolbens 6 abstützen.The piston connecting part designed as a ball 26 is inserted into the piston. The support rod 10th is thereby by a securing element 27th , which by a on a cutout 33 in the piston 6 arranged undercut 34 is held against sliding out of the piston receptacle 50 secured. The securing element 27th can also be partially open or slotted on its circumference. The securing element 27th can be useful as a resilient ring radially outward on the cutout 33 of the piston 6 support.

So umfasst ein Verfahren zur Herstellung eines Pleuels 1 wenigstens die Schritte, - Herstellen einer Stützstange 10, 11 mit Gelenkteil 24, Stangenteil 25 sowie Kolbenverbindungsteil 26, - Anbringen oder Anformen von Gelenkteil 24 und/oder Kolbenverbindungsteil 26 am Stangenteil 25, und - Herstellen einer festen Verbindung damit. In dem Fall, dass ein Sicherungselement 27 das Stangenteil 25 ganz umfassend ausgebildet ist, wird das Sicherungselement 27 vor Fertigstellen der Stützstange 10, 11 auf das Stangenteil 25 aufgebracht wird. Das Stangenteil 25 kann mit dem Kolbenverbindungsteil 26 und/oder dem Gelenkteil 24 verbunden werden. Alternativ kann das Kolbenverbindungsteil 26 und/oder das Gelenkteil 24 angeformt werden.So includes a method of manufacturing a connecting rod 1 at least the steps, - making a support rod 10th , 11 with joint part 24th , Rod part 25th and piston connecting part 26 , - Attaching or molding the joint part 24th and / or piston connecting part 26 on the rod part 25th , and - Establish a firm connection with it. In the event that a securing element 27th the rod part 25th is designed to be quite comprehensive, the securing element 27th before completing the support rod 10th , 11 on the pole part 25th is applied. The rod part 25th can with the piston connecting part 26 and / or the joint part 24th get connected. Alternatively, the piston connecting part 26 and / or the joint part 24th be molded on.

Die Stützstange 10, 11 kann wenigstens mit dem Gelenkteil 24 und/oder wenigstens mit dem Kolbenverbindungsteil 26 mit wenigstens einem der Verfahren Massivumformen, Kleben von Gelenkteil 24 und/oder Kolbenverbindungsteil 26 an das Stangenteil 25, Löten von Gelenkteil 24 und/oder Kolbenverbindungsteil 26 an das Stangenteil 25, Schweißen von Gelenkteil 24 und/oder Kolbenverbindungsteil 26 an das Stangenteil 25, gefertigt werden.The support rod 10th , 11 can at least with the joint part 24th and / or at least with the piston connecting part 26 with at least one of the processes of massive forming, gluing of the joint part 24th and / or piston connecting part 26 to the rod part 25th , Soldering joint part 24th and / or piston connecting part 26 to the rod part 25th , Welding of joint part 24th and / or piston connecting part 26 to the rod part 25th , are manufactured.

Das Stangenteil 25 kann mit dem Gelenkteil 24 oder dem Kolbenverbindungsteil 26 einteilig gefertigt werden. Das Kolbenverbindungsteil 26 oder das Gelenkteil 24 können auch als separates Bauteil mit dem Stangenteil 25 verbunden werden.The rod part 25th can with the joint part 24th or the piston connecting part 26 be made in one piece. The piston connecting part 26 or the joint part 24th can also be used as a separate component with the rod part 25th get connected.

In dem Fall, dass ein Sicherungselement 27 das Stangenteil 25 teilweise umfassend ausgebildet ist, kann das Sicherungselement 27 nach Fertigstellen der Stützstange 10, 11 auf das Stangenteil 25 aufgebracht werden und mit einem auf das Kolbenverbindungsteil 26 aufgeschobenen Kolben 6, 7 verbunden werden.In the event that a securing element 27th the rod part 25th is partially comprehensive, the securing element 27th after completion of the support rod 10th , 11 on the pole part 25th be applied and with one on the piston connecting part 26 pushed piston 6 , 7 get connected.

Ein Kontaktsegment 56 einer Kugelkopfaufnahme 54 des Kolbens 6, 7 kann vorteilhaft in Form eines Kugelabschnitts geprägt werden, insbesondere mittels eines Prägewerkzeugs und/oder durch Prägen mit einer Kugel gefertigt werden.A contact segment 56 a ball head receptacle 54 of the piston 6 , 7 can advantageously be embossed in the form of a spherical section, in particular by means of an embossing tool and / or by embossing with a sphere.

In den 5 bis 11 ist eine Stützstange 10 dargestellt, welche beispielsweise mit einem Massivumformen-Verfahren wie beispielsweise Kaltfließpressen hergestellt ist.In the 5 to 11 is a support rod 10th shown, which is produced for example with a massive forming process such as cold extrusion.

5 zeigt eine Stützstange 10 mit einem Kolben 6 und einer Kugel als Gelenkteil 24 gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung in isometrischer Ansicht, während in 6 die Stützstange 10 in einer Draufsicht auf eine Stirnfläche 40 des Kolbens 6, in 7 in einer Seitenansicht mit eingezeichneter Schnitteben VIII-VIII, sowie in 8 im Längsschnitt der Schnittebene VIII-VIII nach 7 dargestellt ist. 5 shows a support rod 10th with a piston 6 and a ball as a joint part 24th according to an embodiment of the invention in an isometric view, while in 6 the support rod 10th in a top view of an end face 40 of the piston 6 , in 7 in a side view with the sectional plane drawn VIII-VIII , as in 8th in the longitudinal section of the cutting plane VIII-VIII to 7 is shown.

Die Stützstange 10 umfasst ein Stangenteil 25, an deren einem Ende ein Gelenkteil 24 und an deren anderem Ende ein Kolbenverbindungsteil 26 angeordnet ist. Das Kolbenverbindungsteil 26 ist mit einem Sicherungselement 27 gegen ein Herausgleiten aus dem Kolben 6 gesichert.The support rod 10th includes a rod part 25th , at one end a joint part 24th and at the other end a piston connecting part 26 is arranged. The piston connecting part 26 is with a securing element 27th against slipping out of the piston 6 secured.

Das Gelenkteil 24 ist als Kugel ausgebildet. Das Kolbenverbindungsteil 26 ist ebenfalls als Kugel ausgebildet. Das Sicherungselement 27 ist das Stangenteil 25 wenigstens teilweise am äußeren Umfang umfassend ausgebildet. Das Sicherungselement 27 kann dazu auf seinem Umfang in einer axialen Richtung geschlitzt ausgebildet sein, sodass es vor Montage des Kolbens über das Stangenteil 25 geschoben werden kann.The joint part 24th is designed as a ball. The piston connecting part 26 is also designed as a ball. The securing element 27th is the pole part 25th at least partially formed on the outer circumference. The securing element 27th can be slotted on its circumference in an axial direction so that it is mounted on the rod part before the piston 25th can be pushed.

Das Sicherungselement 27 kann jedoch auch das Stangenteil 25 ganz umfassend als geschlossener Ring ausgebildet sein, wobei, in dem Fall, dass das Sicherungselement 27 das Stangenteil 25 ganz umfassend ausgebildet ist, das Sicherungselement 27 vor Fertigstellen der Stützstange 10, 11 auf das Stangenteil 25 aufgebracht ist.The securing element 27th but can also the rod part 25th be formed entirely as a closed ring, in which case the securing element 27th the rod part 25th is designed to be quite comprehensive, the securing element 27th before completing the support rod 10th , 11 on the pole part 25th is applied.

Das Kolbenverbindungsteil 26 ist in einer im Boden 58 einer Kolbenaufnahme 50 des Kolbens 6, 7 angeordneten Kugelkopfaufnahme 54 gelagert, wobei in der Kugelkopfaufnahme 54 ein Kontaktsegment 56 in Form eines Kugelabschnitts ausgebildet ist. Dabei liegt der Kugelkopf 26 mit seiner Außenfläche im Kontaktsegment 56 an.The piston connecting part 26 is in one in the bottom 58 a piston holder 50 of the piston 6 , 7 arranged ball head receptacle 54 stored, being in the ball head receptacle 54 a Contact segment 56 is designed in the form of a spherical section. The ball head lies there 26 with its outer surface in the contact segment 56 at.

Die Kugelkopfaufnahme 54 kann wenigstens bereichsweise eine Kegelform mit einer von der Stützstange 10 weg weisenden Kegelspitze aufweisen. Zweckmäßig kann dazu die Kegelform als Tangentialfläche der Außenfläche des Kolbenverbindungsteils 26 im Anlagebereich des Kugelkopfs im Kontaktsegment 56 ausgebildet sein. Das Kontaktsegment 56 kann vorteilhaft in die Kegelform geprägt ausgebildet sein, wobei das Kontaktsegment 56 mittels eines Prägewerkzeugs und/oder durch Prägen mit einer Kugel hergestellt werden kann.The ball head mount 54 can have a conical shape at least in regions with one of the support rod 10th have pointing cone tip. For this purpose, the conical shape can expediently serve as the tangential surface of the outer surface of the piston connecting part 26 in the contact area of the ball head in the contact segment 56 be trained. The contact segment 56 can advantageously be shaped into the cone shape, the contact segment 56 can be produced by means of an embossing tool and / or by embossing with a ball.

Alternativ ist auch möglich, dass die Kugelkopfaufnahme 54 als Kugelpfanne ausgebildet ist.Alternatively, it is also possible for the ball head receptacle 54 is designed as a ball socket.

Der Kolben 6 weist zur Abdichtung in der Zylinderbohrung 8 eine in einer Dichtungsnut 38 angeordnete Dichtung 36 auf, welche als Radialdichtung, beispielsweise als O-Ring, ausgebildet sein kann.The piston 6 points to the seal in the cylinder bore 8th one in a seal groove 38 arranged seal 36 on, which can be designed as a radial seal, for example as an O-ring.

9 zeigt die Stützstange 10 mit einer Kugel als Gelenkteil 24 und einer Kugel als Kolbenverbindungsteil 26 in Draufsicht auf das Kolbenverbindungsteil 26 mit eingezeichneter Schnittebene X-X, während in 10 die Stützstange 10 nach 9 im Längsschnitt der Schnittebene X-X, und in 11 eine vergrößerte Ansicht des Kolbenverbindungsteils 26 nach 10 dargestellt ist. 9 shows the support rod 10th with a ball as a joint part 24th and a ball as a piston connecting part 26 in top view of the piston connecting part 26 with drawn section plane XX while in 10th the support rod 10th to 9 in the longitudinal section of the cutting plane XX , and in 11 an enlarged view of the piston connecting part 26 to 10th is shown.

Das Stangenteil 25 der in den 5 bis 11 dargestellten Stützstange 10 ist mit dem Gelenkteil 24 und dem Kolbenverbindungsteil 26 einteilig ausgebildet und beispielsweise durch Kaltfließpressen hergestellt. Dazu weist die Stützstange 10 an beiden abgeflachten Enden 42 zentrische Einkerbungen als Umformaufnahmen 44 auf. Dadurch kann die Stützstange 10 beim Umformprozess mittels einer Werkzeugaufnahme gehalten werden.The rod part 25th the one in the 5 to 11 support rod shown 10th is with the joint part 24th and the piston connecting part 26 formed in one piece and produced, for example, by cold extrusion. The support rod points to this 10th at both flattened ends 42 centric notches as forming fixtures 44 on. This allows the support rod 10th are held in the forming process by means of a tool holder.

Das Sicherungselement 27 ist bei diesem Ausführungsbeispiel das Stangenteil 25 nur teilweise umfassend ausgebildet, um so nach dem Herstellungsprozess der Stützstange 10 auf das Stangenteil 25 aufgeschoben zu werden. Die radiale Unterbrechung des Sicherungselements 27 ist jedoch in den 5 bis 11 nicht zu erkennen.The securing element 27th is the rod part in this embodiment 25th only partially fully formed, so after the manufacturing process of the support rod 10th on the pole part 25th to be put off. The radial interruption of the securing element 27th is however in the 5 to 11 not recognizable.

In den 12 bis 18 ist eine Stützstange 10 dargestellt, welche beispielsweise mit einem Klebe-Verfahren hergestellt ist.In the 12 to 18th is a support rod 10th shown, which is produced for example with an adhesive process.

12 zeigt eine Stützstange 10 mit einem Kolben 6 und einer Kugel als Gelenkteil 24 gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung in isometrischer Ansicht, während in 13 die Stützstange 10 mit Kolben 6 in einer Draufsicht auf den Kolben 6, in 14 in einer Seitenansicht mit eingezeichneter Schnitteben XV-XV, sowie in 15 im Längsschnitt der Schnittebene XV-XV nach 14 dargestellt ist. 12 shows a support rod 10th with a piston 6 and a ball as a joint part 24th according to a further embodiment of the invention in an isometric view, while in 13 the support rod 10th with piston 6 in a top view of the piston 6 , in 14 in a side view with the sectional plane drawn XV-XV , as in 15 in the longitudinal section of the cutting plane XV-XV to 14 is shown.

Auch bei diesem Ausführungsbeispiel sind sowohl Kolbenverbindungsteil 26 als auch Gelenkteil 24 als Kugeln ausgebildet. Die Stützstange 10 ist als gebaute Stützstange 10 ausgebildet, und beispielweise mittels eines Klebeprozesses, bei dem das Kolbenverbindungsteil 26 und das Gelenkteil 24 mit dem Stangenteil verklebt werden, hergestellt. Das Stangenteil 25 kann dabei an dem dem Gelenkteil 24 zugewandten Ende eine zentrale Aussparung aufweisen, um dem Kleber bei dem Klebeprozess Raum zum Fließen und zur Ausdehnung zu geben.In this embodiment, too, both the piston connecting part 26 as well as joint part 24th formed as balls. The support rod 10th is as a built support rod 10th formed, and for example by means of an adhesive process in which the piston connecting part 26 and the joint part 24th are glued to the rod part. The rod part 25th can at the the joint part 24th facing end have a central recess to give the glue space to flow and expand during the gluing process.

Das Stangenteil 25 kann dabei als Rohr ausgebildet sein, um Gewicht zu sparen und das Stangenteil 25 zu versteifen. Ein Querschnitt des Stangenteils 25 kann dabei auch polygon ausgebildet sein.The rod part 25th can be designed as a tube to save weight and the rod part 25th to stiffen. A cross section of the rod part 25th can also be polygonal.

Die Verbindung der Stützstange 10 mit dem Kolben 6 über die Kolbenaufnahme 50 kann bei diesem Ausführungsbeispiel in ähnlicher Weise wie bei dem in den 5 bis 11 dargestellten Ausführungsbeispiel erfolgen. Um unnötige Wiederholungen zu vermeiden, wird hier nicht weiter darauf eingegangen.The connection of the support rod 10th with the piston 6 via the piston holder 50 can in this embodiment in a similar manner as that in the 5 to 11 illustrated embodiment take place. In order to avoid unnecessary repetitions, this will not be discussed further here.

16 zeigt die Stützstange 10 mit einer Kugel als Gelenkteil 24 und einer Kugel als Kolbenverbindungsteil 26 in Draufsicht auf das Kolbenverbindungsteil 26, 17 in einer Seitenansicht, und 18 in einer vergrößerten Ansicht des Kolbenverbindungsteils 26. 16 shows the support rod 10th with a ball as a joint part 24th and a ball as a piston connecting part 26 in top view of the piston connecting part 26 , 17th in a side view, and 18th in an enlarged view of the piston connecting part 26 .

Bei einer gebauten Stützstange 10 kann das Sicherungselement 27 auch das Stangenteil 25 ganz umfassend ausgebildet sein, da es auch als geschlossener Ring vor dem Fügeprozess der Stützstange 25 mit dem Gelenkteil 24 und dem Kolbenverbindungsteil 26 über das Stangenteil 25 geschoben werden kann.With a built support rod 10th can the fuse element 27th also the rod part 25th be designed to be quite comprehensive since it is also used as a closed ring before the joining process of the support rod 25th with the joint part 24th and the piston connecting part 26 over the rod part 25th can be pushed.

In den 19 bis 33 sind Stützstangen 10 dargestellt, welche beispielsweise mit einem Lötverfahren oder Schweißverfahren, wie beispielsweise Reibschweißen, hergestellt sein können.In the 19th to 33 are support rods 10th shown, which can be produced for example with a soldering process or welding process, such as friction welding.

19 zeigt eine Stützstange 10 mit einem Kolben 6 und einer Kugel als Gelenkteil 24 gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung in isometrischer Ansicht, während in 20 die Stützstange 10 mit Kolben 6 in einer Draufsicht auf den Kolben 6, in 21 in einer Seitenansicht mit eingezeichneter Schnitteben XXII-XXII, sowie in 22 im Längsschnitt der Schnittebene XXII-XXII nach 21 dargestellt ist. 19th shows a support rod 10th with a piston 6 and a ball as a joint part 24th according to a further embodiment of the invention in an isometric view, while in 20th the support rod 10th with piston 6 in a top view of the piston 6 , in 21st in a side view with the sectional plane drawn XXII-XXII , as in 22 in the longitudinal section of the cutting plane XXII-XXII to 21st is shown.

Auch diese Stützstange 10 stellt eine gebaute Stützstange dar, da das Stangenteil 25 mit dem Gelenkteil 24 und dem Kolbenverbindungsteil 26 durch ein Lötverfahren oder ein Schweißverfahren verbunden werden. This support rod too 10th represents a built support rod, since the rod part 25th with the joint part 24th and the piston connecting part 26 can be connected by a soldering process or a welding process.

23 zeigt eine Stützstange 10 mit Kolben 6 und einer Hülse 46 als Gelenkteil 24 gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung in isometrischer Ansicht, während in 24 die Stützstange 10 mit Kolben 6 in einer Draufsicht auf den Kolben, in 25 in einer Seitenansicht mit eingezeichneter Schnitteben XXVI-XXVI, sowie in 26 im Längsschnitt der Schnittebene XXVI-XXVI nach 25 dargestellt ist. 23 shows a support rod 10th with piston 6 and a sleeve 46 as a joint part 24th according to a further embodiment of the invention in an isometric view, while in 24th the support rod 10th with piston 6 in a top view of the piston, in 25th in a side view with the sectional plane drawn XXVI-XXVI , as in 26 in the longitudinal section of the cutting plane XXVI-XXVI to 25th is shown.

Das Gelenkteil 24 ist als Hülse ausgebildet, deren Längsachse senkrecht zur Längsachse des Stangenteils 25 ausgebildet ist. Das Gelenkteil 24 kann insbesondere eine eingepresste Lagerbuchse als Hülse 46 umfassen.The joint part 24th is designed as a sleeve, the longitudinal axis of which is perpendicular to the longitudinal axis of the rod part 25th is trained. The joint part 24th can in particular a pressed bush as a sleeve 46 include.

Die Stützstange 10 kann bei diesem Ausführungsbeispiel teilweise durch einen Massivumformprozess und teilweise durch ein Fügeverfahren wie Löten, Schweißen oder auch Kleben hergestellt sein. Das Stangenteil 25 kann dabei als Umformteil mit einer Aufnahme 60 für die Hülse 46 des Gelenkteils 24 hergestellt sein. Die Hülse 46 kann dabei in die Aufnahme 60 beispielsweise eingepresst oder geklebt oder auch mit der Aufnahme verlötet oder verschweißt sein. Das Kolbenverbindungsteil 26, beispielsweise als Kugel ausgebildet, kann als separates Teil hergestellt und mit dem Stangenteil 25 verlötet, verschweißt oder verklebt sein. Das Sicherungselement 27 kann dabei wieder das Stangenteil 25 ganz oder teilweise umfassend ausgebildet sein, da es vor dem Fügen des Kolbenverbindungsteils 26 auf das Stangenteil 25 aufgeschoben werden kann.The support rod 10th can be produced in this embodiment partly by a massive forming process and partly by a joining process such as soldering, welding or gluing. The rod part 25th can be used as a molded part with a holder 60 for the sleeve 46 of the joint part 24th be made. The sleeve 46 can be included in the recording 60 For example, pressed or glued or soldered or welded to the receptacle. The piston connecting part 26 , for example formed as a ball, can be produced as a separate part and with the rod part 25th be soldered, welded or glued. The securing element 27th can again the rod part 25th be fully or partially formed since it is before joining the piston connecting part 26 on the pole part 25th can be postponed.

Die Verbindung der Stützstange 10 mit dem Kolben 6 über die Kolbenaufnahme 50 kann bei diesem Ausführungsbeispiel in ähnlicher Weise wie bei dem in den 5 bis 11 dargestellten Ausführungsbeispiel erfolgen. Um unnötige Wiederholungen zu vermeiden, wird hier nicht weiter darauf eingegangen.

27 zeigt die Stützstange 10 nach 23 in einer Draufsicht auf das Kolbenverbindungsteil 26 mit eingezeichneter Schnittebene XXVIII-XXVIII, 28 im Längsschnitt der Schnittebene XXVIII-XXVIII nach 27, und 29 in einer Seitenansicht.

The connection of the support rod 10th with the piston 6 via the piston holder 50 can in this embodiment in a similar manner as that in the 5 to 11 illustrated embodiment take place. In order to avoid unnecessary repetitions, this will not be discussed further here.

27th shows the support rod 10th to 23 in a plan view of the piston connecting part 26 with drawn section plane XXVIII-XXVIII , 28 in the longitudinal section of the cutting plane XXVIII-XXVIII to 27th , and 29 in a side view.

30 zeigt eine Stützstange 10 mit einer Kugel als Gelenkteil 24 und einer Kugel als Kolbenverbindungsteil 26 nach einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung in einer Draufsicht mit eingezeichneter Schnittebene XXXI-XXXI, während in 31 die Stützstange 10 nach 30 im Längsschnitt der Schnittebene XXXI-XXXI, in 32 eine vergrößerte Ansicht des Kolbenverbindungsteils 26 nach 31, und in 33 eine vergrößerte Ansicht des Gelenkteils 24 nach 31 dargestellt ist. 30th shows a support rod 10th with a ball as a joint part 24th and a ball as a piston connecting part 26 according to a further embodiment of the invention in a plan view with the sectional plane shown XXXI-XXXI while in 31 the support rod 10th to 30th in the longitudinal section of the cutting plane XXXI-XXXI , in 32 an enlarged view of the piston connecting part 26 to 31 , and in 33 an enlarged view of the joint part 24th to 31 is shown.

Auch diese Stützstange 10 kann durch einen Lötprozess oder Schweißprozess hergestellt werden, indem Gelenkteil 24 und Kolbenverbindungsteil 26 als separate Teile hergestellt werden und mit dem Stangenteil 25 zu einer gebauten Stützstange gefügt werden. Das Stangenteil 25 kann dabei an dem dem Gelenkteil 24 zugewandten Ende eine zentrale Aussparung aufweisen, um dem Lot bei dem Lötprozess Raum zum Fließen und zur Ausdehnung zu geben.This support rod too 10th can be made by a soldering process or welding process by hinge part 24th and piston connecting part 26 be produced as separate parts and with the rod part 25th be added to a built support rod. The rod part 25th can at the the joint part 24th facing end have a central recess to give the solder space to flow and expand during the soldering process.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

DE 102015103463 A1 [0003]

Claims

Connecting rod (1) for an internal combustion engine with variable compression, comprising a lifting bearing eye (12) for connecting the connecting rod (1) to a crankshaft of the internal combustion engine, a connecting rod bearing eye (13) for connecting the connecting rod (1) to a cylinder piston of the internal combustion engine, an eccentric adjusting device (2) for adjusting an effective connecting rod length, the eccentric adjusting device (2) interacting with an eccentric lever (3) and non-rotatably connected Eccentric (4), in which a piston pin of the cylinder piston can be received, wherein the eccentric adjusting device (2) has two hydraulic chambers (14, 15), each with a piston (6, 7) which is displaceably guided in a cylinder bore (8, 9) and is connected to a support rod (10, 11) which connected to the eccentric lever (3) at the other end, wherein the support rod (10, 11) comprises a rod part (25), at one end of which a joint part (24) and at the other end a piston connecting part (26) is arranged, wherein the piston connecting part (26) is secured with a securing element (27) against sliding out of the piston (6, 7), wherein the support rod (10, 11) by means of at least one of the methods of massive forming, gluing the joint part (24) and / or piston connecting part (26) to the rod part (25), soldering the joint part (24) and / or piston connecting part (26) to the Rod part (25), welding of the joint part (24) and / or piston connecting part (26) to the rod part (25) is made, wherein at least the piston connecting part (26) is designed as a ball, the securing element (27) comprising the rod part (25) at least partially on the outer circumference, and wherein, in the event that the securing element (27) is designed to comprise the rod part (25) in a completely comprehensive manner, the securing element (27) is applied to the rod part (25) before the support rod (10, 11) is finished.

Connecting rod after Claim 1 , characterized in that the support rod (10, 11) is designed as a built support rod.

Connecting rod after Claim 1 or 2nd , characterized in that the joint part (24) is designed as a ball.

Connecting rod after Claim 1 or 2nd , characterized in that the joint part (24) is designed as a sleeve, the longitudinal axis of which is formed perpendicular to the longitudinal axis of the rod part (25), in particular wherein the joint part (24) comprises a pressed-in bearing bush.

Connecting rod according to one of the preceding claims, characterized in that the rod part (25) is designed as a tube.

Connecting rod according to one of the preceding claims, characterized in that a cross section of the rod part (25) is polygonal.

Connecting rod according to one of the preceding claims, characterized in that the securing element (27) is slotted on its circumference in an axial direction.

Connecting rod according to one of the preceding claims, characterized in that the piston connecting part (26) is mounted in a ball head receptacle (54) arranged in the bottom (58) of a piston receptacle (50) of the piston (6, 7), the ball head receptacle (54) a contact segment (56) is designed in the form of a spherical section, the spherical head (26) resting with its outer surface in the contact segment (56).

Connecting rod according to one of the preceding claims, characterized in that the spherical head receptacle (54) has, at least in some areas, a conical shape with a conical tip pointing away from the support rod (10, 11).

Connecting rod according to one of the preceding claims, characterized in that the conical shape is designed as a tangential surface of the outer surface of the piston connecting part (26) in the contact region of the ball head in the contact segment (56).

Connecting rod after Claim 9 or 10th , characterized in that the contact segment (56) is formed embossed into the cone shape.

Connecting rod after Claim 11 , characterized in that the contact segment (56) is produced by means of an embossing tool and / or by embossing with a ball.

Connecting rod after Claim 8 , characterized in that the ball head receptacle (54) is designed as a ball socket.

Connecting rod according to one of the preceding claims, characterized in that the rod part (25) is formed in one piece with the joint part (24) and / or the piston connecting part (26).

Method for producing a connecting rod (1) according to one of the preceding claims, comprising at least the steps, - producing a support rod (10, 11) with a joint part (24), rod part (25) and piston connecting part (26), Attaching or molding the joint part (24) and / or the piston connecting part (26) to the rod part (25), and - establishing a firm connection therewith, in which case a securing element (27) the rod part (25) is designed to be completely comprehensive , The securing element (27) before the support rod (10, 11) is applied to the rod part (25) and the rod part (25) is connected to the piston connecting part (26) and / or the joint part (24) or piston connecting part (26) and / or joint part (24) is formed.

Procedure according to Claim 15 , characterized in that the support rod (10, 11) at least with the joint part (24) and / or at least with the piston connecting part (26) using at least one of the methods of massive forming, gluing the joint part (24) and / or piston connecting part (26) the rod part (25), soldering the joint part (24) and / or piston connecting part (26) to the rod part (25), welding the joint part (24) and / or piston connecting part (26) to the rod part (25) is manufactured.

Procedure according to Claim 15 or 16 , characterized in that the rod part (25) with the joint part (24) or the piston connecting part (26) is made in one piece and / or the piston connecting part (26) or the joint part (24) is connected as a separate component to the rod part (25) .

Procedure according to one of the Claims 15 to 17th , characterized in that in the event that a securing element (27) partially forms the rod part (25), the securing element (27) is applied to the rod part (25) after completion of the support rod (10, 11) and with a piston (6, 7) pushed onto the piston connecting part (26) is connected.

Procedure according to one of the Claims 15 to 18th , characterized in that a contact segment (56) of a spherical head receptacle (54) of the piston (6, 7) is embossed in the form of a spherical section, in particular by means of an embossing tool and / or by embossing with a ball.

Internal combustion engine with an adjustable compression ratio with at least one connecting rod (1) according to one of the Claims 1 to 14 .