DE10325190A1 - Connecting link for use as connecting rod, has holding component that holds sockets and intermediate component together under high compression stress - Google Patents

Connecting link for use as connecting rod, has holding component that holds sockets and intermediate component together under high compression stress Download PDF

Info

Publication number
DE10325190A1
DE10325190A1 DE2003125190 DE10325190A DE10325190A1 DE 10325190 A1 DE10325190 A1 DE 10325190A1 DE 2003125190 DE2003125190 DE 2003125190 DE 10325190 A DE10325190 A DE 10325190A DE 10325190 A1 DE10325190 A1 DE 10325190A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
retaining element
intermediate element
mmc
connecting rod
connecting member
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE2003125190
Other languages
German (de)
Inventor
Stephane Jambu
Alois Dr.-Ing. Schmid
Achim Dipl.-Ing. Schoberth
Frank Dipl.-Ing. Strachauer
Karl-Heinz Süss
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mercedes Benz Group AG
Original Assignee
DaimlerChrysler AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by DaimlerChrysler AG filed Critical DaimlerChrysler AG
Priority to DE2003125190 priority Critical patent/DE10325190A1/en
Publication of DE10325190A1 publication Critical patent/DE10325190A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C7/00—Connecting-rods or like links pivoted at both ends; Construction of connecting-rod heads
    • F16C7/02—Constructions of connecting-rods with constant length
    • F16C7/026—Constructions of connecting-rods with constant length made of fibre reinforced resin
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C7/00—Connecting-rods or like links pivoted at both ends; Construction of connecting-rod heads
    • F16C7/02—Constructions of connecting-rods with constant length
    • F16C7/023—Constructions of connecting-rods with constant length for piston engines, pumps or the like

Abstract

An intermediate component (4) enables dynamic power transmission between a socket (2) for engaging a moving component and an opposing socket (3) for engaging another moving component. The intermediate component is made from a single piece of compressible material such that a holding component (6) holds the sockets and intermediate component together under high compression stress. An independent claim is also included for a method of producing a connecting link.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verbindungsglied nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Insbesondere betrifft die Erfindung ein Verfahren zu dessen Herstellung und die Verwendung eines solchen Verbindungsglieds als Pleuel.The The present invention relates to a connector according to the preamble of patent claim 1. In particular, the invention relates to a method for its manufacture and the use of such a link as a connecting rod.

Beispielsweise auf dem Gebiet der Motoren- und Antriebstechnik ist es hinlänglich bekannt, sogenannte geteilte, das heißt mehrteilige Pleuel bzw. Pleuelstangen zu verwenden. Diese sind jedoch durch den Nachteil gekennzeichnet, dass eine Fügefläche zwischen der Pleuelstange und einem Pleuelstangendeckel mechanisch gefertigt oder durch Bruchtrennen (d.h. einen sogenannten Crack-Prozess) hergestellt werden muss. Darüber hinaus geht mit der Verschraubung zwischen Pleuelstangendeckel und Pleuelstange eine Erhöhung des Bauteilgesamtgewichts einher, was prinzipiell im Fahrzeugbereich unerwünscht ist. Bedingt durch den konstruktiven Aufbau ist bei geteilten Pleuelstangen die Flexibilität hinsichtlich der Werkstoffauswahl und -verwendung eher gering.For example In the field of engine and drive technology, it is well known so-called split, that is to use multi-piece connecting rods or connecting rods. These are, however, through characterized the disadvantage that a joining surface between the connecting rod and a connecting rod cover mechanically manufactured or by fracture separation (i.e., a so-called cracking process). About that addition goes with the screw connection between connecting rod cover and Connecting rod an increase the total weight of the component, which is basically in the vehicle sector undesirable is. Due to the structural design is shared split rods the flexibility in terms of material selection and use rather low.

Im Stand der Technik wurde deshalb bereits der Einsatz von sogenannten ungeteilten, „gebauten" Pleueln vorgeschlagen. Ungeteilte Pleuel zeichnen sich durch den Vorteil eines niedrigeren Bauteilgesamtgewichtes und einer höheren Werkstoffflexibilität aus.in the The prior art was therefore already the use of so-called undivided, "built" connecting rods suggested. Undivided connecting rods are characterized by the advantage of a lower one Component weight and a higher material flexibility.

Aus der DE 3928855 ist beispielsweise eine Zug-Druck-Strebe bekannt, welche aus einem faserverstärkten Kunststoff in ei nem Spritzgussverfahren hergestellt wird, wobei zwei einander gegenüberliegende Aufnahmehülsen bzw. Pleuelaugen bei der Herstellung umspritzt werden. Zwischen den Pleuelaugen sind zwei im Wesentlichen parallel verlaufende Streben angeordnet, wobei zwischen den beiden Streben eine Querstrebe vorgesehen ist. Eine derartige Zug-Druck-Strebe weist zwar ein geringes Bauteilgewicht auf, jedoch ist der dort gezeigte Aufbau mangels ausreichender Verstärkung nicht in der Lage, eine ausreichende Zug- und Druckfestigkeit sowie Biegesteifigkeit, wie sie für den Einsatz als beispielsweise Pleuel gefordert werden, zu bieten.From the DE 3928855 For example, a train-pressure strut is known, which is made of a fiber-reinforced plastic in egg nem injection molding, wherein two opposing receiving sleeves or connecting rods are encapsulated in the production. Between the connecting rod eyes two substantially parallel struts are arranged, wherein a transverse strut is provided between the two struts. Although such a train-pressure strut has a low component weight, but the structure shown there is not able to provide sufficient tensile and compressive strength and bending stiffness, as required for use as connecting rod, for lack of sufficient reinforcement ,

Ein ungeteiltes Pleuel, welches eine höhere Steifigkeit bietet, ist beispielsweise aus der EP 0283974 A2 bekannt. In dem dort gezeigten Verbindungsglied wird zwischen den beiden Aufnahmehülsen ein Kern vorgesehen, der aus Gründen der Gewichtseinsparung aus einer Faserstruktur hergestellt wird. Die Faserstruktur ist jedoch nicht in der Lage, ausreichende Druckkräfte zwischen den beiden Aufnahmehülsen aufzunehmen, sodass dort eine Umhüllung um den faserartigen Kern vorgesehen ist, der eine ausreichende Steifigkeit aufweist für eine Druckkraft- und Zugkraftaufnahme. Das so ausgestaltete Verbindungsglied ist bedingt durch seinen sehr komplizierten Aufbau in seiner Herstellung insgesamt sehr aufwändig und damit kostenintensiv.An undivided connecting rod, which offers a higher rigidity, for example, from EP 0283974 A2 known. In the connecting member shown there, a core is provided between the two receiving sleeves, which is made for reasons of weight saving of a fiber structure. However, the fiber structure is not able to absorb sufficient compressive forces between the two receiving sleeves, so that there is a wrapping around the fibrous core, which has sufficient rigidity for a compressive force and traction. The thus configured link is due to its very complicated structure in its manufacture, overall very complex and therefore costly.

Aus der DE 3844746 A1 ist eine Pleuelstange bekannt, die als Verbundkörper ausgebaut ist. Hierbei ist zwischen den beiden Pleuelaugen eine mehrteilige Pleuelstange bzw. ein Druckkörper vorgesehen, der einerseits aus einem hohlen Hülsen- bzw. Ringkörper besteht und andererseits zwischen diesem Ringkörper und den beiden Pleuelaugen mehrere Stützmittel bzw. Klemmkörper angeordnet hat. Diese Klemmkörper bestehen aus einem drucksteifen, harten Werkstoff, während sowohl die Pleuelaugen als auch der zwischen diesen mittig angeordnete Hülsenkörper aus einem plastisch aufgeweiteten Material bestehen. Die Gesamtanordnung wird durch einen außen liegenden Zuggurt zusammengehalten, der eine höhere Streckgrenze als das aufweitbare Material der Pleuelaugen und des ringförmigen Hülsenkörpers aufweist. Aufgrund des plastischen Aufweitungseffekts wird über die anschließende Verformung der Stützmittel bzw. Klemmkörper während des Zusammenbaus eine Stützwirkung erzielt, wobei der außen liegende Zuggurt eine gleichmäßige Zugvorspannung ausübt und die inneren Pleuelaugen und der innere Hülsenkörper unter einer bestimmten Druckvorspannung stehen. Auf diese Weise wird die gewünschte Formstabilität des Verbindungsglieds bzw. Pleuels erreicht. Jedoch ist aufgrund des mittig angeordneten Hülsenkörpers die Druckfestigkeit, wie sie für eine dynamische Druckkraftübertragung zwischen den beiden Pleuelaugen gefordert wird, herabgesetzt. Darüber hinaus sind für den Aufbau einer solchen Pleuelstange mehrere Stütz- bzw. Klemmkörper zu fertigen und bei der Endmontage, das heißt vor dem Anbringen des außen liegenden Zuggurtes, entsprechend anzuordnen, was den Herstellungsprozess eines solchen Verbindungsgliedes aufwändig gestaltet.From the DE 3844746 A1 is known a connecting rod, which is developed as a composite body. Here, a multi-part connecting rod or a pressure body is provided between the two connecting rods, on the one hand consists of a hollow sleeve or ring body and on the other hand has arranged between this annular body and the two connecting rods several support means or clamping body. These clamp bodies consist of a pressure-resistant, hard material, while both the connecting rod eyes and the sleeve body arranged centrally between them consist of a plastically expanded material. The overall assembly is held together by an external tension belt which has a higher yield strength than the expandable material of the connecting rods and the annular sleeve body. Due to the plastic expansion effect, a supporting effect is achieved by the subsequent deformation of the support means or clamping body during assembly, wherein the outer tension belt exerts a uniform tensile prestress and the inner Pleuelaugen and the inner sleeve body are under a certain compressive prestress. In this way, the desired dimensional stability of the connecting member or connecting rod is achieved. However, due to the centrally located sleeve body, the compressive strength, as required for a dynamic pressure force transmission between the two connecting rods, is reduced. In addition, for the construction of such a connecting rod several support or clamping body to manufacture and in the final assembly, that is, prior to attaching the outer tension belt to arrange accordingly, which makes the manufacturing process of such a link consuming.

Ausgehend von den vorhergehend aus dem Stand der Technik bekannten Nachteilen ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verbindungsglied weiterzubilden, welches eine leichte Bauweise bei gleichzeitig ausreichend hoher Druckfestigkeit und Steifigkeit aufweist einerseits und welches äußerst einfach und kostenoptimiert herzustellen ist. Darüber hinaus ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Verbindungsgliedes zu bewerkstelligen.outgoing from the previously known from the prior art disadvantages It is an object of the present invention to provide a link educate, which is a lightweight design at the same time sufficient high compressive strength and rigidity on the one hand and which extremely simple and cost-optimized manufacture. In addition, it is a task of the present invention, a process for producing a to accomplish such a link.

Gelöst werden diese Aufgaben zum einen mit einem Verbindungsglied gemäß den Merkmalen des Patentanspruchs 1 und zum anderen mit einem Verfahren zu dessen Herstellung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 9.These objects are achieved on the one hand with a connecting member according to the features of patent claim 1 and on the other hand with a method for its production with the features of claim 9.

Ein wesentlicher Vorteil gegenüber dem Stand der Technik ist darin zu sehen, dass das Zwischenelement, welcher bei dynamischer Kraftübertragung in einem Pleuel hauptsächlich als Druckkörper wirkt, zwischen den Aufnahmehülsen einerseits einstückig ausgebildet ist und andererseits aus einem kompressiblen oder schrumpffähigen Material hergestellt- ist. Aufgrund der Tatsache, dass das Material zusammengedrückt bzw. gestaucht werden kann, kann während der Bauteilendmontage das Halteelement, vorzugsweise in der Form eines Zuggurts über die beiden Pleuelaugen bzw. Aufnahmehülsen und den gestauchten bzw. geschrumpften Druckkörper übergestreift werden, sodass das Halteelement dann im zusammengebauten Zustand auf diese Elemente eine ausreichend hohe Druckspannung ausübt.On significant advantage over It can be seen in the prior art that the intermediate element, which with dynamic power transmission mainly in a connecting rod as a pressure body acts, between the receiving sleeves on the one hand in one piece is formed and on the other hand made of a compressible or shrinkable material- is. Due to the fact that the material is compressed or can be compressed during the Bauteilendmontage the holding element, preferably in the form a pull over the two connecting rods or receiving sleeves and the compressed or shrunken pressure body overstretched be, so that the holding element then in the assembled state on these elements exerts a sufficiently high compressive stress.

Aus Gründen der Gewichtseinsparung ist der einstückige Druckkörper vorzugsweise aus einem partikel- oder faserverstärkten Leichtbaumaterial hergestellt, welches sich durch eine hohe Festigkeit und Steifigkeit bei gleichzeitig geringer Dichte auszeichnet.Out establish the weight saving is the one-piece pressure body preferably made of a particle or fiber reinforced lightweight construction material, which is characterized by high strength and rigidity at the same time low density.

Vorzugsweise kommt gemäß der Erfindung für den Druckkörper als partikelverstärktes Material Al/SiC-MMC oder Mg/SiC-MMC zum Einsatz. Diese Materialien weisen eine elastische Dehngrenze in der Größenordnung von 0,3 % auf, welches bei einer Pleuellänge von ca. 100 mm eine Stauchung von max. 0,3 mm bedeutet, was ausreicht, um den Zuggurt über den Druckkörper und die Aufnahmehülsen unter Aufbau der ausreichenden Druckspannung zu legen.Preferably comes according to the invention for the pressure hull as particle-reinforced Material Al / SiC-MMC or Mg / SiC-MMC is used. These materials have an elastic yield strength of the order of 0.3%, which at a connecting rod length of approx. 100 mm a compression of max. 0.3 mm means enough about the tension belt over the pressure body and the receiving sleeves under Build up the sufficient compressive stress.

Bei einem derartigen Aufbau dient der Zuggurt einer doppelten Funktion. Einerseits muss die Zugvorspannung des Zuggurtes so hoch sein, dass bei einer Druckbelastung des Pleuels (bei einem PKW in der Größenordnung von ca. 50kN) der Zuggurt nicht schlaff wird und andererseits bei einer Zugbelastung des Pleuels (bei einem PKW in der Größenordnung von ca. 15kN) die Pleuelaugen und der Druckkörper in Kontakt bleiben.at Such a structure, the tension belt serves a dual function. On the one hand, the tensile prestress of the tension belt must be so high that at a pressure load of the connecting rod (with a passenger car in the order of magnitude of about 50kN) the tension belt does not become limp and on the other hand at a tensile load of the connecting rod (in a car in the order of magnitude of approx. 15kN), the connecting rod eyes and the pressure body remain in contact.

Gemäß der Erfindung kann der Zuggurt aus einem ausgewalzten, das heißt kalt- oder warmverformten Stahlband, beispielsweise aus dem faserverstärkten Material Al/Al2O3-MMC, oder aus einem endlos gelegten, unidirektionalen Kohlenstofffaserbündel oder -band hergestellt werden. Beide Materialien bieten eine ausreichend hohe Zugfestigkeit (Stahl bis zu ca. 3.000 MPa; Kohlenstofffasern bis zu 6.500 MPa). Zur Ausbildung des Halteelementes werden die freien Enden eines linear gewalzten Stahlbandes dann in entsprechender Weise miteinander verschweißt.According to the invention, the tension belt can be made from a rolled, ie cold or hot worked steel strip, for example from the fiber reinforced material Al / Al 2 O 3 -MMC, or from an endless laid, unidirectional carbon fiber bundle or strip. Both materials offer a sufficiently high tensile strength (steel up to about 3,000 MPa, carbon fibers up to 6,500 MPa). To form the retaining element, the free ends of a linearly rolled steel strip are then welded together in a corresponding manner.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung gemäß der Erfindung kann der Zuggurt aus Kohlenstofffasern zusätzlich mit einem Harz (CFK) oder mit Magnesium (Mg/C-MMC) infiltriert werden.In an advantageous embodiment according to the invention, the tension belt made of carbon fibers in addition with a resin (CFK) or with magnesium (Mg / C-MMC) are infiltrated.

Prinzipiell sind der Materialauswahl keine Grenzen gesetzt, vielmehr erfolgt diese sowohl für den Druckkörper als auch für den Zuggurt in Abhängigkeit der vorherrschenden Belastungszustände bedarfsgerecht. Vorteilhafte Materialkombinationen umfassen beispielsweise Ausführungsformen, in denen zum einen der Druckkörper und der Zuggurt aus dem Material Mg/C-MMC oder zum anderen der Druckkörper aus dem Material Al/SiC-MMC oder Mg/SiC-MMC und der Zuggurt aus CFK oder Stahl hergestellt sind. Grundsätzlich ist neben SiC auch der Einsatz von anderen Keramiken, wie beispielsweise Al2O3, B4C, TiC, TiB, TiB2 oder dergleichen möglich. Für die Fasern ist als Werkstoff Kohlenstoff, Al2O3 oder SiC denkbar.In principle, there are no limits to the choice of material; instead, this takes place as required both for the pressure body and for the tension belt as a function of the prevailing load conditions. Advantageous combinations of materials include, for example, embodiments in which, on the one hand, the pressure body and the tension belt are made of the material Mg / C-MMC or, on the other hand, the pressure body made of the material Al / SiC-MMC or Mg / SiC-MMC and the tension belt made of CFK or steel are. In principle, in addition to SiC, the use of other ceramics, such as Al 2 O 3 , B 4 C, TiC, TiB, TiB 2 or the like is possible. For the fibers as carbon, Al 2 O 3 or SiC is conceivable.

Es wird deutlich, dass durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung eines solchen Verbindungsglieds, insbesondere in der Verwendung als ein Pleuel, eine erhebliche Gewichtsreduzierung bewerkstelligt wird. So ist bei gleichbleibender Motor- bzw. Zylinderleistung eine Gewichtseinsparung gegenüber einem herkömmlichen Pleuel je nach Materialauswahl und -kombination von bis zu 35 % erzielbar. Damit einhergehend erhöht sich die Laufruhe, da die Gewichtsreduzierung hier oszillierende Massen im Motor (Pleuel) betrifft. Selbstredend geht mit einer solchen Gewichtsreduzierung eine entsprechende Verbrauchsreduktion einher. Aufgrund der Verwendung eines Zug gurts für den Zusammenhalt des Pleuels entfällt die Notwendigkeit einer Verschraubung, womit einerseits der Montageaufwand verringert wird und andererseits Spannungsspitzen, die in der Regel in dem Verschraubungsbereich bei herkömmlichen Pleueln vorherrschen, vermieden werden.It It is clear that by the inventive design of such Connecting link, in particular in use as a connecting rod, a significant weight reduction is accomplished. So is at constant engine or Cylinder power a weight saving over a conventional one Connecting rod depending on material selection and combination of up to 35% achievable. This also increases the smoothness, since the weight reduction here oscillating masses in the engine (connecting rod) concerns. Needless to say, goes with such a weight reduction, a corresponding reduction in consumption associated. Due to the use of a train girth for the cohesion of the connecting rod deleted the need for a screw, which on the one hand the assembly effort is reduced and on the other hand voltage spikes, which are usually prevail in the bolting range in conventional connecting rods, be avoided.

Das Verfahren zur Herstellung eines solchen Verbindungsglieds bzw. Pleuels gemäß der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass für den Schritt des Aufziehens bzw. Aufwickelns eines Zuggurts um die Aufnahmehülsen und den Druckkörper herum der Druckkörper zu diesem Zweck elastisch komprimiert wird.The Process for the preparation of such a connecting link or connecting rod according to the invention is characterized by the fact that for the step of winding up or winding a Zuggurts to the receiving sleeves and the pressure body around the pressure body is elastically compressed for this purpose.

Dies kann gemäß der Erfindung entweder unter Krafteinwirkung erfolgen oder aber durch thermisches Schrumpfen des Druckkörpers erreicht werden.This can according to the invention either by force or by thermal Shrinkage of the pressure hull be achieved.

Aufgrund der Tatsache, dass der Druckkörper nur während des Zusammenbaus des Verbindungsglieds eine gewisse, vorbestimmte Komprimierung erfährt, wird es dem Zuggurt im Nachfolgenden ermöglicht, die ausreichend hohe Druckkraft, die für den Einsatz eines Pleuels gefordert wird, auf den Druckkörper auszuüben.Due to the fact that the pressure body undergoes only a certain, predetermined compression during the assembly of the connecting member, the tension belt is subsequently made possible, the sufficiently high compressive force for the use of a connecting rod is required to exert pressure on the pressure body.

Hierbei ist es gemäß der Erfindung vorgesehen, dass der Zuggurt, wenn er als Stahlband oder CFK-Band ausgebildet ist, als Ganzes aufgezogen wird. Es ist jedoch auch möglich, dass der Zuggurt aus einzelnen C-Faserbündeln oder -bändern aufgewickelt und zur Vervollständigung mit einem Harz oder Magnesium infiltriert wird, oder hochfester Stahldraht oder ein dünnes Stahlband aufgewickelt und das Ende geeignet fixiert wird.in this connection it is according to the invention provided that the tension belt when used as a steel band or CFRP band is formed, is raised as a whole. It is, however possible, that the tension belt is wound from individual C-fiber bundles or bands and to completion is infiltrated with a resin or magnesium or high strength steel wire or a thin one Steel band wound up and the end is fixed properly.

In einer weiteren alternativen Ausführungsform des Verfahrens gemäß der Erfindung ist es auch möglich, dass das Haltelement mittels geeigneter Mittel über Krafteinwirkung im elastischen Bereich gedehnt wird. Im aufgezogenen Zustand federt das elastisch gedehnte Halteelement teilweise zurück und baut da durch seine Zugspannung teilweise ab, indem Druckspannungen in das Zwischenelement und die Aufnahmehülsen eingeleitet werden. Alternativ kann das Halteelement jedoch auch erwärmt werden. Hierbei wird die Wärmeausdehnung des Werkstoffs des Haltelements genutzt, um ohne Zugspannung auf das Zwischenelement und die Aufnahmehülsen aufgezogen zu werden. Bei anschließender Abkühlung auf die Betriebstemperatur zieht sich das Halteelement zusammen und übt auf das Zwischenelement und die Aufnahmehülsen eine entsprechende Schrumpfspannung aus.In a further alternative embodiment of the method according to the invention it is also possible that the holding element by means of suitable means of force in the elastic Area is stretched. In the mounted state, the elastic springs stretched retaining element partially back and builds there by its tension partially from, by compressive stresses in the intermediate element and the receiving sleeves be initiated. Alternatively, however, the retaining element also heated become. Here, the thermal expansion the material of the retaining element used to without tension on the intermediate element and the receiving sleeves to be raised. Upon subsequent cooling to the operating temperature, the holding element contracts and exerts on the Intermediate element and the receiving sleeves a corresponding shrinkage stress out.

Konstruktionsbedingt kann es in einer weiteren Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens auch möglich sein, dass bei der Endmontage das Zwischenelement unter Kraft- oder Wärmeeinwirkung komprimiert und gleichzeitig das Haltelement und Kraft- und Wärmeeinwirkung gedehnt wird.By design It may be in another embodiment the method according to the invention also possible be that in the final assembly, the intermediate element under force or the effect of heat compresses and at the same time the retaining element and force and heat is stretched.

Der erfindungsgemäße Aufbau des Verbindungsglieds und das erfindungsgemäße Verfahren zu dessen Herstellung sind nicht auf die Verwendung als Pleuel beschränkt, vielmehr ist ein derart gestaltetes Verbindungsglied auf Anwendungen übertragbar, bei welchen zwischen zwei beweglichen Bauteilen Kräfte bzw. Momente dynamisch übertragen werden müssen.Of the inventive structure of the connecting member and the method according to the invention for its production are not limited to the use as connecting rods, but rather is such designed link to applications transferable, in which between two moving components forces or transmit moments dynamically Need to become.

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der einzigen Zeichnung beschrieben. Sie zeigt in der Figur ein erfindungsgemäßes Verbindungsglied in der Form einer Pleuelstange in perspektivischer Ansicht.On preferred embodiment The invention is described in the single drawing. she shows in the figure, an inventive connecting member in the form of a connecting rod in perspective view.

In der Figur ist ein Pleuel 1 in perspektivischer Darstellung gezeigt, welches im Wesentlichen aus lediglich vier Komponenten besteht.In the figure is a connecting rod 1 shown in perspective, which consists essentially of only four components.

Ein erstes Pleuelauge bzw. eine erste Aufnahmehülse 2 mit einem kleineren Durchmesser zur Ankopplung an einen nicht gezeigten Kolben über einen Kolbenbolzen eines Motors liegt einem zweiten Pleuelauge bzw. einer zweiten Aufnahmehülse 3 mit einem größeren Durchmesser zur Ankopplung an eine nicht gezeigte Kurbelwelle eines Motors gegenüber.A first connecting rod eye or a first receiving sleeve 2 with a smaller diameter for coupling to a piston, not shown, via a piston pin of a motor is a second connecting rod or a second receiving sleeve 3 with a larger diameter for coupling to a crankshaft, not shown, of an engine.

Zwischen der ersten Aufnahmehülse 2 und der zweiten Aufnahmehülse 3 ist ein als Druckkörper 4' ausgestaltetes Zwischenelement 4 angeordnet. Der Druckkörper 4' weitet sich zwischen dem Durchmesser der ersten Aufnahmehülse 2 und dem Durchmesser der zweiten Aufnahmehülse 3 entsprechend auf und weist an den Verbindungsstellen zu den Aufnahmehülsen jeweils den Durchmessern entsprechende kreissegmentförmige Verbindungsflächen 5 auf. An den Enden der kreissegmentförmigen Verbindungsflächen 5 ist der Druckkörper 4' jeweils abgeschrägt oder in einer nicht dargestellten alternativen Ausführungsform abgerundet.Between the first receiving sleeve 2 and the second receiving sleeve 3 is a as a pressure body 4 ' designed intermediate element 4 arranged. The pressure hull 4 ' widens between the diameter of the first receiving sleeve 2 and the diameter of the second receiving sleeve 3 according to and has at the connection points to the receiving sleeves respectively the diameters corresponding circular segment-shaped connecting surfaces 5 on. At the ends of the circular segment-shaped connecting surfaces 5 is the pressure body 4 ' each bevelled or rounded in an alternative embodiment not shown.

Der Druckkörper 4' ist einstückig aus einem leichten, jedoch hochfesten Partikel- oder Faserverbundwerkstoff hergestellt.The pressure hull 4 ' is manufactured in one piece from a lightweight but high-strength particle or fiber composite material.

Um die Aufnahmehülsen 2 und 3 und den Druckkörper 4' ist ein Zuggurt 6 schlaufenartig herumgelegt und hält diese Komponenten zusammen.To the receiving sleeves 2 and 3 and the pressure body 4 ' is a tension belt 6 loops around and holds these components together.

Während des Zusammenbaus, das heißt während des Aufziehens oder Aufwickelns des Zuggurts 6, ist der Druckkörper 4' komprimiert, d.h. in seiner Längenausdehnung verkürzt, sodass der Zuggurt 6 in der Lage ist, im betriebsbereiten, fertig montierten Zustand auf die Aufnahmehülsen 2 und 3 und den Druckkörper 4' eine gleichbleibend hohe Druckspannung auszuüben.During assembly, that is, during winding or winding of the drawstring 6 , is the pressure body 4 ' compressed, ie shortened in its length, so that the tension belt 6 is able, in the ready to use, ready assembled state on the receiving sleeves 2 and 3 and the pressure body 4 ' to exercise a consistently high compressive stress.

Claims (14)

Verbindungsglied, umfassend: eine erste Aufnahmehülse (2) zur Anbindung an ein erstes bewegliches Bauteil, eine dieser ersten Aufnahmehülse (2) gegenüberliegende zweite Aufnahmehülse (3) zur Anbindung an ein zweites bewegliches Bauteil, ein Zwischenelement (4) zur dynamischen Kraftübertragung zwischen der ersten und der zweiten Aufnahmehülse (2, 3) und einen die Aufnahmehülsen (2, 3) und das Zwischenelement (4) umgreifendes und diese verbindendes Halteelement (6), dadurch gekennzeichnet, dass das Zwischenelement (4) einstückig ausgebildet ist und aus einem kompressiblen oder schrumpffähigen Material hergestellt ist, und dass das Halteelement (6) die Aufnahmehülsen (2, 3) und das Zwischenelement (4) unter einer ausreichend hohen Druckspannung hält.A connecting link comprising: a first receiving sleeve ( 2 ) for connection to a first movable component, one of these first receiving sleeve ( 2 ) opposite the second receiving sleeve ( 3 ) for connection to a second movable component, an intermediate element ( 4 ) for dynamic force transmission between the first and the second receiving sleeve ( 2 . 3 ) and a receiving sleeves ( 2 . 3 ) and the intermediate element ( 4 ) encompassing and this connecting retaining element ( 6 ), characterized in that the intermediate element ( 4 ) is formed in one piece and is made of a compressible or shrinkable material, and that the retaining element ( 6 ) the receiving sleeves ( 2 . 3 ) and the intermediate element ( 4 ) under a sufficiently high compressive stress holds. Verbindungsglied nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Zwischenelement (4) aus einem partikel- oder faserverstärkten Leichtbaumaterial mit einer hohen Festigkeit und Steifigkeit und mit einer geringen Dichte hergestellt ist.Connecting member according to claim 1, characterized characterized in that the intermediate element ( 4 ) is made of a particulate or fiber reinforced lightweight material having a high strength and rigidity and having a low density. Verbindungsglied nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das partikelverstärkte Material des Zwischenelements (4) Al/SiC-MMC oder Mg/SiC-MMC ist.Connecting member according to claim 2, characterized in that the particle-reinforced material of the intermediate element ( 4 ) Al / SiC-MMC or Mg / SiC-MMC. Verbindungsglied nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das faserverstärkte Material des Zwischenelements (4) Mg/C-MMC oder Al/Al2O3-MMC ist.Link according to Claim 2, characterized in that the fiber-reinforced material of the intermediate element ( 4 ) Mg / C-MMC or Al / Al 2 O 3 -MMC. Verbindungsglied nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Halteelement (6) aus einem kalt- oder warmverformten Stahlband oder aus einem oder mehreren kalt- oder warmverformten gewickelten Stahldrähten hergestellt ist.Connecting member according to one of claims 1 to 4, characterized in that the retaining element ( 6 ) is made of a cold or hot formed steel strip or of one or more cold or hot formed wound steel wires. Verbindungsglied nach einem der Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Halteelement (6) aus Mg/C-MMC oder Al/Al2O3-MMC hergestellt ist.Connecting member according to one of the claim 5, characterized in that the retaining element ( 6 ) is made of Mg / C-MMC or Al / Al 2 O 3 -MMC. Verbindungsglied nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Halteelement (6) aus einem kohlenstofffaserverstärkten Kunststoff (CFK) hergestellt ist.Connecting member according to one of claims 1 to 4, characterized in that the retaining element ( 6 ) is made of a carbon fiber reinforced plastic (CFRP). Verwendung eines Verbindungsglieds nach einem der Ansprüche 1 bis 7 als Pleuel.Use of a link according to one of claims 1 to 7 as a connecting rod. Verfahren zur Herstellung eines Verbindungsglieds nach den Ansprüchen 1 bis 7, bei welchem die Aufnahmehülsen (2, 3) und da Zwischenelement (4) zusammengebaut werden, indem das Halteelement (6) um die Aufnahmehülsen (2, 3) und das Zwischenelement (4) gelegt wird, dadurch gekennzeichnet, dass hierfür das Zwischenelement (4) unter Kraft- oder Wärmeeinwirkung komprimiert wird und/oder das Haltelement (6) unter Kraft- oder Wärmeeinwirkung gedehnt wird.A method of manufacturing a link according to claims 1 to 7, wherein the receiving sleeves ( 2 . 3 ) and there intermediate element ( 4 ) are assembled by the holding element ( 6 ) around the receiving sleeves ( 2 . 3 ) and the intermediate element ( 4 ), characterized in that for this purpose the intermediate element ( 4 ) is compressed under force or heat and / or the holding element ( 6 ) is stretched under force or heat. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Halteelement (6) einstückig ausgebildet ist und als Ganzes aufgezogen wird.Method according to claim 9, characterized in that the retaining element ( 6 ) is integrally formed and mounted as a whole. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Halteelement (6) elastisch gedehnt und im gedehnten Zustand aufgezogen wird.Method according to claim 10, characterized in that the retaining element ( 6 ) is elastically stretched and raised in the stretched state. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Halteelement (6) erwärmt und im erwärmten Zustand aufgezogen wird.Method according to claim 10, characterized in that the retaining element ( 6 ) is heated and raised in the heated state. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Halteelement (6) aufgewickelt wird.Method according to claim 9, characterized in that the retaining element ( 6 ) is wound up. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Halteelement (6) nach dem Aufwickeln mit einem Material infiltriert wird.Method according to claim 13, characterized in that the retaining element ( 6 ) is infiltrated with a material after being wound up.
DE2003125190 2003-06-04 2003-06-04 Connecting link for use as connecting rod, has holding component that holds sockets and intermediate component together under high compression stress Withdrawn DE10325190A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE2003125190 DE10325190A1 (en) 2003-06-04 2003-06-04 Connecting link for use as connecting rod, has holding component that holds sockets and intermediate component together under high compression stress

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE2003125190 DE10325190A1 (en) 2003-06-04 2003-06-04 Connecting link for use as connecting rod, has holding component that holds sockets and intermediate component together under high compression stress

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE10325190A1 true DE10325190A1 (en) 2004-12-23

Family

ID=33482475

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE2003125190 Withdrawn DE10325190A1 (en) 2003-06-04 2003-06-04 Connecting link for use as connecting rod, has holding component that holds sockets and intermediate component together under high compression stress

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE10325190A1 (en)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1798428A1 (en) * 2005-12-13 2007-06-20 EADS Deutschland GmbH Braided composite part
WO2009138660A2 (en) 2008-04-23 2009-11-19 CONSEIL ET TECHNIQUE (Société à responsabilité limitée) Connecting rod formed by a composite material, and methods for producing a composite material connecting rod
DE102009018827A1 (en) * 2009-04-24 2010-10-28 Neumayer Tekfor Holding Gmbh Connecting rod and production of a connecting rod
WO2012007674A1 (en) 2010-07-13 2012-01-19 Bts Industrie Bureau Des Technologies Spatiales Pour L'industrie Method for manufacturing a composite material core for a connecting rod, and resulting connecting rod core
CN102777482A (en) * 2012-06-19 2012-11-14 无锡市百顺机械厂 Swing arm
DE102015118890A1 (en) * 2015-11-04 2017-05-04 Volkswagen Aktiengesellschaft Connecting rod, internal combustion engine and method for producing a connecting rod

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2951112A1 (en) * 1979-12-19 1981-07-02 Messerschmitt-Bölkow-Blohm GmbH, 8000 München CONNECTING ROD FOR ENGINES
DE3004575A1 (en) * 1980-02-08 1981-08-13 Sigri Elektrographit Gmbh, 8901 Meitingen CONNECTING ROD MADE OF COMPOSITE MATERIAL
EP0068424A1 (en) * 1981-06-26 1983-01-05 Georg Fischer Aktiengesellschaft Composite connecting member, particularly a connecting rod or link, and method of making the same
DE3204093A1 (en) * 1982-02-06 1983-08-25 Deutsche Forschungs- und Versuchsanstalt für Luft- und Raumfahrt e.V., 5300 Bonn Connecting rod for a piston-type internal combustion engine
EP0283974A2 (en) * 1987-03-25 1988-09-28 Trw Inc. Connecting rod
DE3844746A1 (en) * 1988-11-03 1991-02-14 Emitec Emissionstechnologie Connecting rod
DE3928855A1 (en) * 1989-08-31 1991-03-07 Fichtel & Sachs Ag Fibre reinforced plastic connecting rod - has optimised section framework with two eyes sepd. by two long members and brace between them

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2951112A1 (en) * 1979-12-19 1981-07-02 Messerschmitt-Bölkow-Blohm GmbH, 8000 München CONNECTING ROD FOR ENGINES
DE3004575A1 (en) * 1980-02-08 1981-08-13 Sigri Elektrographit Gmbh, 8901 Meitingen CONNECTING ROD MADE OF COMPOSITE MATERIAL
EP0068424A1 (en) * 1981-06-26 1983-01-05 Georg Fischer Aktiengesellschaft Composite connecting member, particularly a connecting rod or link, and method of making the same
DE3204093A1 (en) * 1982-02-06 1983-08-25 Deutsche Forschungs- und Versuchsanstalt für Luft- und Raumfahrt e.V., 5300 Bonn Connecting rod for a piston-type internal combustion engine
EP0283974A2 (en) * 1987-03-25 1988-09-28 Trw Inc. Connecting rod
DE3844746A1 (en) * 1988-11-03 1991-02-14 Emitec Emissionstechnologie Connecting rod
DE3928855A1 (en) * 1989-08-31 1991-03-07 Fichtel & Sachs Ag Fibre reinforced plastic connecting rod - has optimised section framework with two eyes sepd. by two long members and brace between them

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1798428A1 (en) * 2005-12-13 2007-06-20 EADS Deutschland GmbH Braided composite part
US7597953B2 (en) 2005-12-13 2009-10-06 Eads Deutschland Gmbh Composite fiber component produced by braiding
US7691300B2 (en) 2005-12-13 2010-04-06 Eads Deutschland Gmbh Composite fiber component produced by braiding
WO2009138660A2 (en) 2008-04-23 2009-11-19 CONSEIL ET TECHNIQUE (Société à responsabilité limitée) Connecting rod formed by a composite material, and methods for producing a composite material connecting rod
WO2009138660A3 (en) * 2008-04-23 2010-01-07 CONSEIL ET TECHNIQUE (Société à responsabilité limitée) Connecting rod formed by a composite material, and methods for producing a composite material connecting rod
DE102009018827A1 (en) * 2009-04-24 2010-10-28 Neumayer Tekfor Holding Gmbh Connecting rod and production of a connecting rod
WO2012007674A1 (en) 2010-07-13 2012-01-19 Bts Industrie Bureau Des Technologies Spatiales Pour L'industrie Method for manufacturing a composite material core for a connecting rod, and resulting connecting rod core
CN102777482A (en) * 2012-06-19 2012-11-14 无锡市百顺机械厂 Swing arm
DE102015118890A1 (en) * 2015-11-04 2017-05-04 Volkswagen Aktiengesellschaft Connecting rod, internal combustion engine and method for producing a connecting rod
DE102015118890B4 (en) 2015-11-04 2022-12-22 Volkswagen Aktiengesellschaft Connecting rod, internal combustion engine and method for manufacturing a connecting rod

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2162634B1 (en) Arrangement for connecting an elongate element to a further component
DE10259593B4 (en) Apparatus and method for potting a core
EP0800007A2 (en) Transmission shaft comprising a reinforced plastic tube and a rigidly connected end coupling element
EP0068424B1 (en) Composite connecting member, particularly a connecting rod or link, and method of making the same
DE3011358C2 (en) Hollow crankshaft for piston engines, in particular for reciprocating internal combustion engines and process for their manufacture
DE102019006280A1 (en) Process for the production of a positive load introduction for rod-shaped fiber bundle structures and their design
DE10325190A1 (en) Connecting link for use as connecting rod, has holding component that holds sockets and intermediate component together under high compression stress
EP3142843B1 (en) Method for producing a damper tube from a composite fiber material for a vibration damper
DE3204093A1 (en) Connecting rod for a piston-type internal combustion engine
AT391355B (en) INTERMEDIATE FOR INSTALLATION IN A TORQUE-TRANSFERING DRIVE CONNECTION
DE3837293A1 (en) CONNECTED HOLLOW BODY
DE102008060571A1 (en) Mounting device for a rotor system of an axial flow machine
DE102013018970B3 (en) Fiber composite pipe
DE102004021144A1 (en) Arrangement for torque transmission into pipe made of fiber compound material, comprising complementary conical elements
DE102016221978A1 (en) Hybrid component comprising a fiber composite component
DE3340817C2 (en) Connecting rod-piston arrangement for cylinder-piston engines
DE102018218039A1 (en) Reinforcing element for a structural profile, structural arrangement, aircraft or spacecraft and method for producing a structural arrangement
DE3243838A1 (en) Method for producing connecting rods, and a connecting rod produced according to this method
EP0149979B1 (en) A tensile/compressive fibre-reinforced member
DE3641632A1 (en) Process for producing a fibre-reinforced compression or tensile rod
EP0174295B1 (en) Manufacturing method for tubes
EP0311837A1 (en) Hollow profile, especially a pipe made of long-fibre-reinforced plastic, and method of manufacturing such a profile
DE102018117472B4 (en) Fiber composite component for use in the motor vehicle sector and method for producing such a fiber composite component
DE3329001A1 (en) Connecting rod of fibre composite material
EP1820999A2 (en) Method for forming a coupling unit on a long composite fibre section

Legal Events

Date Code Title Description
OM8 Search report available as to paragraph 43 lit. 1 sentence 1 patent law
8127 New person/name/address of the applicant

Owner name: DAIMLERCHRYSLER AG, 70327 STUTTGART, DE

8127 New person/name/address of the applicant

Owner name: DAIMLER AG, 70327 STUTTGART, DE

8141 Disposal/no request for examination
8110 Request for examination paragraph 44
8170 Reinstatement of the former position
R119 Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee

Effective date: 20140101