DE1034416B

DE1034416B - Piston pin bearings

Info

Publication number: DE1034416B
Application number: DEM25849A
Authority: DE
Inventors: Alfred Renner
Original assignee: Mak Maschinenbau Kiel GmbH
Current assignee: Caterpillar Motoren GmbH and Co KG
Priority date: 1955-01-21
Filing date: 1955-01-21
Publication date: 1958-07-17

Description

Bei den bekannten Kolben für Verbrennungskraftmaschinen, insbesondere für Zweitaktmotoren, wird der Kolbenbolzenstuhl für die Lagerung des Kolbenbolzens mit Lagermetall ausgegossen. Eine gute Bindung des Lagermetalls mit dem Bolzenstulhl wird hierbei kaum erreicht, weil die Form des Bolzenr Stuhles eine gleichmäßige Abkühlung nach dem Gießvorgang sehr erschwert und nur die Anwendung bestimmter Lagermetalle zuläßt. Bei erhöhten Zylinderleistungen sind solche Lager nicht geeignet, da sie keine hohen Belastungen zulassen.In the known pistons for internal combustion engines, Especially for two-stroke engines, the piston pin seat is used to support the piston pin filled with bearing metal. There will be a good bond between the bearing metal and the bolt socket hardly achieved here because the shape of the bolt chair allows for even cooling after the casting process very difficult and only allows the use of certain bearing metals. With increased cylinder performance such bearings are not suitable because they do not allow high loads.

Um von dem Lagermetall unabhängig zu sein, werden Lagerbuchsen verwendet. Da die Lagerbuchse spielfrei im Kol'benbolzenstuhl sitzen muß, ist sie bisher eingepreßt worden. Durch das Einpressen ergeben sich jedoch Verformungen der Lagerbuchse, welche das Nacharbeiten der Lagerbohrung notwendig machen. Die eingepreßte Lagerbuchse kann sich im Betrieb auch nicht frei ausdehnen, wodurch ein Verziehen und schlechtes Tragen des Lagers eintritt. Bei dünnwandigen Buchsen liegen die Befestigungsschrauben außerhalb der Buchse, und es müssen zusätzliche Stützteile verwendet werden. Bei solchen Buchsen treten dann beim Spannen Formveränderungen auf.In order to be independent of the bearing metal, bearing bushes are used. As the bearing bush must sit free of play in the piston pin seat, it has been pressed in so far. Resulted by pressing in However, deformations of the bearing bush, which make reworking of the bearing bore necessary do. The pressed-in bearing bushing cannot expand freely during operation, which means that it warps and poor bearing wear occurs. In the case of thin-walled sockets, the fastening screws are located outside of the socket, and additional support pieces must be used. With such sockets changes in shape then occur during clamping.

Es sind ferner Kolbenbolzenlager bekannt, bei denen horizontal geteilte Lagerbuchsen (Halbschalen) verwendet werden. Diese Ausführung hat den Nachteil, daß die Halbsohalen nicht völlig rund bleiben und von den Kräften aus den Befestigungsschrauben sich weiterhin verformen. Die Teilung der Lagerbuchse ist auch nicht erwünscht, weil der untere zu beiden Seiten der Pleuelstange verbleibende Buchsenquersohnitt das Lösen des Kolbens vom Kolbenbolzen verhindert, falls die im normalen Betrieb auf den Kolben wirkenden Kräfte (Kompressions- und Zündkraft) aus irgendeinem Grunde ausbleiben.There are also piston pin bearings are known in which horizontally divided bearing bushes (half shells) be used. This version has the disadvantage that the half-halves do not remain completely round and from the forces from the fastening screws continue to deform. The division of the bearing bush is also not desirable because the lower bushing crossover remaining on both sides of the connecting rod prevents the piston from loosening from the piston pin if the For some reason, the forces acting on the piston (compression and ignition force) are absent.

Es ist auch bekannt, einen Kolben aus zwei Teilen durch Bolzen in den Seitenwänden zusammenzuschrauben. Audi hierbei sind die Lagerschalen für den Kolbenbolzen in der horizontalen Ebene geteilt. Hierbei sind im oberen Kolbenteil eine durchgehende Halbschale und im unteren Kolbenteil zwei kurze Halbschalen vorgesehen. Die Befestigungsschrauben schneiden die geteilten Lagerschalen an, werden jedoch nicht durch die Buchsenwand hindurchgeführt, so daß die Schraubenkräfte nicht in direktem Linienzug auf die Buchse abgesetzt werden.It is also known to screw a piston in two parts together by bolts in the side walls. Audi here the bearing shells for the piston pin are divided in the horizontal plane. Here are a continuous half-shell in the upper part of the piston and two short half-shells in the lower part of the piston intended. The mounting screws cut the split bearing shells, but will not passed through the socket wall, so that the screw forces are not in direct line be placed on the socket.

Durch die Erfindung sollen die bekannten Nachteile vermieden und eine Lagerung geschaffen werden, welche den Einbau eines Ersatzlagers ohne Nacharbeit gestattet. Es wird eine ungeteilte starkwandige Buchse für die Lagerung des Kolbenbolzens vorgesehen, bei der dann die fertigbearbeitete Lagerbohrung völlig rund ist, während diese Forderung bei KolbenbolzenlagerThe invention is intended to avoid the known disadvantages and to create a storage which allows the installation of a replacement bearing without rework. It becomes an undivided thick-walled Bushing is provided for the mounting of the piston pin, in which the finished bearing bore is completely round, while this requirement for piston pin bearings

Anmelder:Applicant:

MaK, Maschinenbau Kiel
Aktiengesellschaft, Kiel-FriedrichsortMaK, mechanical engineering in Kiel
Aktiengesellschaft, Kiel-Friedrichsort

Alfred Renner, Kiel,
ist als Erfinder genannt wordenAlfred Renner, Kiel,
has been named as the inventor

einer Buchse mit Längsteilung (Halbschale) nicht unbedingt erreicht werden kann. Die Lagerbuchse, ohne Längsteilung und starkwandig ausgeführt, wird die runde Form behalten, auch wenn Kräfte, aus den Befestigungsschrauben herrührend, die Buchse auf ihre Unterlage (Bolzenstuhl) drücken. Durch die Wandung der Lagerbuchse werden vier Befestigungsschrauben geführt, und die Wandstärke der Buchse ist so groß gewählt, daß die Muttern oder Köpfe der Befestigungsschrauben ausreichende Auflageflächen zum Absetzen der Sdhraubenkräfte erhalten.a socket with longitudinal division (half-shell) cannot necessarily be achieved. The bearing bush, without Longitudinal and thick-walled, the round shape is retained, even when forces come from the fastening screws resulting from, press the bushing on its base (bolt chair). Through the wall the bearing bushing, four fastening screws are guided, and the wall thickness of the bushing is so great chosen so that the nuts or heads of the fastening screws have sufficient bearing surfaces for settling of the southern robber forces received.

Zu diesem Zweck wird als Kolbenbolzenlager die ungeteilte starkwandige Lagerbuchse benutzt, die ohne Einpressen mit leichtem Sitz in den Bolzenstuhl eingeführt ist, und durch deren, Wandung vier Befestigungsschrauben zur gleichzeitigen Befestigung der Lagerbuchse und des Bolzenstuhles am Kolbenhemd geführt sind, wobei die Lagerbuchse im Bolzenstuhl in Richtung der auf den Kolben wirkenden Verbren nungskräfte spielfrei angeordnet ist und die Wandstärke der Buchse so groß gewählt ist, daß die Muttern oder Köpfe der Befestigungsschrauben eine ausreichende Auflagefläche auf dieser zum direkten Absetzen der Schraubenkräfte besitzen.For this purpose, the undivided, thick-walled bearing bushing is used as the piston pin bearing Pressing in with a light fit is inserted into the bolt chair, and four fastening screws through the wall for the simultaneous attachment of the bearing bushing and the bolt frame to the piston skirt are performed, the bearing bushing in the bolt frame in the direction of the combustion forces acting on the piston is arranged without play and the wall thickness of the socket is chosen so large that the nuts or heads of the fastening screws have a sufficient contact surface on this for direct placement of the screw forces.

Die Lagerbuchse gestattet die Verwendung beliebiger Lagermetalle und ist so steif, daß auf das Einpressen in den Lagerstuhl verzichtet und ein leichter Sitz im Bolzenstuhl gewählt werden kann. Eine Nachbearbeitung der Lagerborhrung nach dem Einbringen der Buchse in den Kolbenbolzenstuhl wird vermieden. Ein Spiel der Lagerbuchse im Bolzenstuhl in Richtung des auftretenden Verbrennungsdruckes wird durch die vier kräftigen Dehnschrauben verhindert, welche Lagerbuchse, Bolzenstuhl und Kolbenhemd fest miteinander verbinden.The bearing bush allows the use of any bearing metals and is so stiff that it can be pressed in dispensed with in the bearing chair and a lighter seat in the bolt chair can be chosen. A post-processing the bearing bore after the bushing has been inserted into the piston pin seat is avoided. There is a play of the bearing bush in the bolt chair in the direction of the combustion pressure that occurs prevented by the four strong expansion screws, which bearing bushing, bolt chair and piston skirt connect firmly to each other.

Die Lagerbuchse ist vorteilhaft durch einen Paßstift oder das für den öldurchgang vorgesehene Rührstück im Bolzenstuhl gegen Drehen und Verschieben gesichert.The bearing bush is advantageously provided by a dowel pin or the stirring piece provided for the oil passage Secured in the bolt chair against turning and shifting.

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In- der Zeichnung ist der Erfündungsgegenstand in einem Ausführungsbeispiel dargestellt, und zwar zeigtIn the drawing, the subject of the invention is in an embodiment shown, namely shows

Abb. 1 einen Längsschnitt durch einen Kolben quer durch den Kolbenbolzen,Fig. 1 is a longitudinal section through a piston across the piston pin,

Abb. 2 einen Längsschnitt durch den Kolben in Längsrichtung durch den Kolbenbolzen,Fig. 2 is a longitudinal section through the piston in the longitudinal direction through the piston pin,

Abb. 3 eine Ansicht von unten auf das Kolbenbolzenlager undFig. 3 is a view from below of the piston pin bearing and

Abb. 4 einen Längsschnitt durch einen Kolben quer durch den Kolbenbolzen unter Fortlassung des unteren Teiles des Bolzenstuhles.Fig. 4 is a longitudinal section through a piston across the piston pin, omitting the lower one Part of the bolt chair.

Im Kolbenhemd 1 ist der Kolbenbolzen 2 in einer starkwandigen Buchse 4 geführt, die ihrerseits im Bolzenstuhl 3 angeordnet ist. Der Kolbenbolzen 2 ist mittels der Schrauben 6 mit der Pleuelstange 5 verbunden. Durch den Kanal 10 erfolgt die Ölzufuhr in den Kolben, und die Leitung 11 dient zum ölabfluß.In the piston skirt 1, the piston pin 2 is guided in a thick-walled bushing 4, which in turn is in the Bolt chair 3 is arranged. The piston pin 2 is connected to the connecting rod 5 by means of the screws 6. The oil is fed into the piston through the channel 10, and the line 11 is used to drain the oil.

Der Einbau des Kolbenbolzenlagers in den Kolben erfolgt in der Weise, daß außerhalb des Kolbens die ungeteilte und starkwandige Lagerbuchse 4 in den Bolzenstuhl 3 von der Seite eingeführt wird. Die Lagerbuchse 4 ist durch die Fixierung 9 gegen Verschieben und Verdrehen gesichert. Der Bolzenstuhl 3 wird dann mit der Lagerbuchse 4 und dem Kolbenbolzen 2 in das Kolbenhemd 1 eingesetzt und durch vier Dehnschrauben 7 mit Distanzhülsen 8 verschraubt. Die Pleuelstange 5 wird mittels der Schrauben 6 mit dem Kolbenbolzen 2 verbunden.The installation of the piston pin bearing in the piston takes place in such a way that the outside of the piston undivided and thick-walled bearing bush 4 is inserted into the bolt frame 3 from the side. the Bearing bush 4 is secured against displacement and rotation by the fixation 9. The bolt chair 3 is then inserted with the bearing bushing 4 and the piston pin 2 into the piston skirt 1 and through four expansion screws 7 screwed with spacer sleeves 8. The connecting rod 5 is by means of the screws 6 with connected to the piston pin 2.

Die Dehnschrauben 7 werden durch die dicke Buchsenwandung geführt, und die Schraubenkräfte wirken ohne Verwendung von Lagerdeckeln oder Hebellaschen auf die Lagerbuchse. Damit wird eine gleichmäßig satte Anlage der Buchse 4 im Bolzenstuhl 3 erreicht, so daß weder die auf die Kolben wirkenden Verbrennungskräfte noch die vier Befestigungsschrauben 7 unzulässige Verformungen der Lagerbuchse hervorrufen, so daß die Lagerbuchse mit fertigbearbeiteter Lagerbohrung unter Ausschaltung jeglicher Nacharbeit hergestellt und eingebaut werden kann,The expansion screws 7 are passed through the thick socket wall and the screw forces act without using bearing caps or lever straps on the bearing bush. This makes one even full contact of the socket 4 in the bolt chair 3 is achieved, so that neither the acting on the piston Combustion forces nor the four fastening screws 7 inadmissible deformations of the bearing bush cause so that the bearing bush with finished bearing bore eliminating any Rework can be made and installed,

Claims

Patent claims:

1. Piston pin bearing, characterized in that it consists of an undivided, thick-walled bearing " bushing (4), which is inserted into the bolt seat (3) without being pressed in with a light fit and four fastening screws (7) through the wall for fastening the bearing bushing at the same time (4) and the bolt frame (3) are guided on the piston skirt (1), the bearing bushing in bolt no chair is arranged without play in the direction of the combustion forces acting on the piston and the wall thickness of the socket is chosen so large that the nuts or heads of the fastening screws a sufficient contact surface on this for direct transfer of the screw forces own.

2. Piston pin bearing according to claim 1, characterized in that the fastening screws (7) are designed as expansion screws with spacer sleeves (8).

3. Piston pin bearing according to claim 1 or 2, characterized in that the bearing bush (4) by means of a dowel pin or the piece of pipe (9) provided for the oil passage in the bolt seat (3) is secured against turning and shifting.

References considered: British Patent No. 108,947; U.S. Patent No. 2,069,594.

1 sheet of drawings