DE1082776B

DE1082776B - Screw connection for divided, in particular made of light metal or a light metal alloy and highly stressed connecting rod bearings

Info

Publication number: DE1082776B
Application number: DEF22402A
Authority: DE
Inventors: Ernst Schlechtendahl
Original assignee: HOHENZOLLERN HUETTENVERWALT
Current assignee: HOHENZOLLERN HUETTENVERWALT
Priority date: 1957-02-21
Filing date: 1957-02-21
Publication date: 1960-06-02

Description

Schraubenverbindung für geteilte, insbesondere aus Leichtmetall oder einer Leichtmetallegierung bestehende und hochbeanspruchte Pleuelstangenlager Die Schraubenverbindung für geteilte Pleuelstangenlager ist bisher durch zwei oder mehrere Schrauben bewirkt worden, die entweder als Durchgangsschrauben mit Mutter oder als Kopfschrauben ausgebildet sind. Bei den Durchgangsschrauben wird die Montagespannung dadurch erzielt, daß der Schraubenkopf und die Mutter Druck auf ihre senkrecht zur Schraubenachse stehenden Auflageflächen ausüben. Die Kopfschraube drückt mit dem Kopf ebenfalls auf eine solche Auflagefläche, vornehmlich an den Lagerdeckeln, während das Gewinde im anderen Teil des Lagers angreift. Auf diese Weise lassen sich an diesem einen Teil die gefürchteten Spannungsspitzen vermeiden, die an der Stelle des Übergangs der Auflagefläche für den Schraubenkopf bzw. für die Mutter zum eigentlichen Lagerkörper entstehen. Die Spannungsspitzen werden durch gute Ausrundungen möglichst vermindert, oder die Biegewechselfestigkeit des Materials des Lagerkörpers wird durch Polieren-- oder Drücken der Hohlkehle erhöht. Diese Maßnahmen bedeuten einen kostspieligen Aufwand, außerdem aber macht es die Notwendigkeit der Schraubenkopf- bzw. Mutternauflage unmöglich, die geteilten Pleuelstangen konstruktiv so günstig auszubilden, wie es z. B. eine ungeteilte Pleuelstange von Natur aus ist. Eine ungeteilte Pleuelstange kann jedoch vornehmlich nur in Verbindung mit zusammengesetzten Kurbelwellen verwendet werden, was meistens einen hohen zusätzlichen Aufwand bedeutet.Screw connection for split, especially made of light metal or a light metal alloy existing and highly stressed connecting rod bearings Die Bolted connection for split connecting rod bearings has so far been made by two or more Bolts have been effected either as through bolts with nuts or as Head screws are formed. The mounting tension for the through bolts achieved by the fact that the screw head and the nut pressure on their perpendicular to Exercise contact surfaces standing on the screw axis. The head screw presses with the Head also on such a support surface, primarily on the bearing caps, while the thread engages in the other part of the bearing. In this way you can get on this one part avoid the dreaded voltage spikes that occur at the point the transition of the contact surface for the screw head or for the nut to the actual Bearing bodies arise. The voltage peaks are made possible by good rounding reduced, or the flexural fatigue strength of the material of the bearing body is increased by polishing or pressing the fillet. These measures mean one costly effort, but it also eliminates the need for screw head or nut support impossible, the split connecting rods are structurally so favorable train how it z. B. is an undivided connecting rod by nature. An undivided one However, connecting rod can primarily only be used in conjunction with composite crankshafts can be used, which usually means a lot of additional effort.

Besonders wichtig ist diese günstige Formgebung für dynamisch hochbeanspruchte Pleuellager, wenn zugunsten einer Notlaufeigenschaft oder sogar guten Gleiteigenschaft ein Material geringerer Festigkeit verwendet werden soll, wie es z. B. bei Aluminiumpleuelstangen der Fall ist, deren großes Auge nur mit einer verhältnismäßig dünnen Laufschicht ausgerüstet wird oder sogar überhaupt keine besitzt.This favorable shape is particularly important for those who are subject to high dynamic loads Connecting rod bearings, if in favor of an emergency running property or even good sliding property a material of lower strength is to be used, as it is e.g. B. with aluminum connecting rods is the case whose large eye only has a relatively thin overlay equipped or even has none at all.

Bei der Schraubenverbindung gemäß der Erfindung werden an sich bekannte Differentialschrauben angewendet, die in entsprechende Gewindebohrungen der beiden Lagerhälften eingeschraubt werden.In the screw connection according to the invention are known per se Differential bolts applied in corresponding threaded holes of the two Bearing halves are screwed in.

Durch diese Anwendung lassen sich geteilte Pleuelstangen im wesentlichen genauso gestalten wie ungeteilte Pleuelstangen, so daß sich eine sehr günstige Beanspruchung ergibt, insbesondere werden die erwähnten Spannungsspitzen vermieden.This application allows split connecting rods to essentially the same design as undivided connecting rods, so that a very favorable stress results, in particular the mentioned voltage peaks are avoided.

Für Pleuelstangen aus Leichtmetall oder einer Leichtmetallegierung ergibt sich ferner der Vorteil, daß die Pleuelstange in ihrem äußeren Umriß der entsprechenden Pleuelstange aus Stahl gleichen kann, während bei der Anwendung der bisher üblichen Kopfschrauben oder Durchgangsschrauben mit Mutter aus Festigkeitsgründen größere Dimensionen gewählt werden mußten. Durch diese Dimensionierung würde der Gewichtsvorteil des Leichtmetalls zum Teil wieder aufgehoben, und es werden darüber hinaus gewöhnlich schräggeteilte Pleuelstangen erforderlich, weil der vergrößerte Pleuelstangenkopf bei der Montage nicht mehr durch den Zylinder eingeführt werden kann. Eine vergrößerte Pleuelstange aus Leichtmetall kann auch dazu führen, daß der Kurbelwellengehäuseraum vergrößert werden muß. Durch die Anwendung der Differentialschrauben gemäß der Erfindung können also die Stahlpleuelstangen von Motoren ohne Änderungen der Motorabmessungen durch Leichtmetallpleuelstangen ersetzt werden.For connecting rods made of light metal or a light metal alloy there is also the advantage that the connecting rod in its outer outline of the corresponding connecting rod made of steel can be the same, while in the application of the Previously common cap screws or through bolts with nuts for reasons of strength larger dimensions had to be chosen. This dimensioning would make the The weight advantage of the light metal is partly canceled out again, and there are more than that In addition, obliquely split connecting rods are usually required because the enlarged The connecting rod end can no longer be inserted through the cylinder during assembly can. An enlarged light alloy connecting rod can also lead to the crankshaft housing space must be enlarged. By using the differential screws Thus, according to the invention, the steel connecting rods of engines can be used without changes the engine dimensions can be replaced by light alloy connecting rods.

Die Anwendung von Differentialschrauben ist aber auch bei Stahlpleuelstangen vorteilhaft, denn diese können gegenüber den bisher üblichen Stahlpleuelstangen kleiner ausgeführt werden, wenn die bisherige Höchstbeanspruchung beibehalten wird, so daß sich eine Gewichtsersparnis ergibt, die bei höheren Drehzahlen der Motore erwünscht ist. Werden Stahlpleuelstangen mit Differentialschrauben gemäß der Erfindung versehen und in ihren Abmessungen nicht verkleinert, so kann die bisherige Höchstbeanspruchung vergrößert werden.Differential screws are also used for steel connecting rods advantageous, because this can be compared to the previously common steel connecting rods be made smaller if the previous maximum stress is retained, so that there is a weight saving that occurs at higher engine speeds is desirable. Are steel connecting rods with differential screws according to the invention provided and not reduced in their dimensions, the previous maximum stress be enlarged.

Bei geteilten Kurbelwellen ist es bekannt, den aus zwei Teilen bestehenden Kurbelzapfen mittels einer Buchse unter Anwendung von Rechts- und Linksgewinde zu montieren. Bei dieser Anwendung des Differentialschraubenprinzips handelt es sich aber nur darum, die beiden Zapfenteile zusammenzuhalten. Das Rechts- und Linksgewinde wird durch die im Betrieb auftretenden Kräfte überhaupt nicht beansprucht, da diese Kräfte senkrecht auf den Kurbelzapfen wirken. Demgegenüber werden gemäß der Erfindung die Differentialschrauben gerade angewendet, um die durch die Betriebskräfte hervorgerufenen Beanspruchungen besser aufzunehmen.In the case of split crankshafts, it is known to consist of two parts Crank pin closed by means of a bushing using right and left-hand threads assemble. This application of the differential screw principle is but only about holding the two pin parts together. The right and left thread is not stressed at all by the forces occurring during operation, as these Forces act vertically on the crank pin. In contrast, according to the invention the differential bolts just applied to the by the operating staff to better absorb the stresses caused.

Im Zusammenhang mit der Erfindung werden zusätzliche Maßnahmen angewendet, die in den Ansprüchen 2 bis 4 enthalten sind. Diese Ansprüche gelten hinsichtlich des Schutzes nur in Verbindung mit dem Anspruch 1: In der Zeichnung ist ein Ende einer Pleuelstange teilweise im Schnitt dargestellt, wobei die linke Hälfte als Fig; 1 eine Ausführungsform der Erfindung und die rechte Hälfte als Fig. 2 die gleiche Ausführung mit Zentrierung des Deckels zeigt.In connection with the invention, additional measures are applied, which are contained in claims 2 to 4. These claims apply with regard to of protection only in connection with claim 1: There is an end in the drawing a connecting rod shown partially in section, with the left half as Fig; 1 shows an embodiment of the invention and the right half as FIG. 2 is the same Shows version with centering of the lid.

Mit der Pleuelstange a ist gemäß Fig.1 der Deckel b durch die Differentialschraube c verbunden. Die fluchtenden Bohrungen in den beiden Lagerhälften sind zu diesem Zweck beide mit Gewinde versehen. Die Ausführung kann so gewählt werden, daß die Differentialschraube ein Rechtsgewinde d und ein Linksgewinde e hat, so daß ein gegenseitiges Festziehen zwischen Pleuelstange und Deckel stattfindet, wenn die Differentialschraube angezogen wird, was durch Einsetzen eines Schlüssels od. dgl. in die Deckelbohrung erfolgt. Die Differentialschraube ist auf dieser Seite mit einem entsprechenden Hohlprofil usw. versehen.According to FIG. 1, the cover b is connected to the connecting rod a by the differential screw c. The aligned holes in the two bearing halves are both threaded for this purpose. The design can be chosen so that the differential screw has a right-hand thread d and a left-hand thread e, so that mutual tightening takes place between the connecting rod and cover when the differential screw is tightened, which is done by inserting a wrench or the like into the cover bore. The differential screw is provided with a corresponding hollow profile, etc. on this side.

Ferner ist es möglich, die beiden Gewinde d und e als Rechtsgewinde auszuführen, wobei jedoch das Gewinde e mit geringerer Steigung vorgesehen wird als das Gewinde d. Auch in diesem Fall erfolgt das Festziehen in gleicher Weise durch Rechtsdrehen der Differentialschraube c und das Lösen durch Linksdrehen. Die Ausrichtung des Deckels zur Pleuelstange kann unmittelbar durch die Differentialschrauben c erfolgen. Reicht jedoch diese Zentrierung nicht aus, so können bekannte Mittel, beispielsweise Zentrierbüchsen, Zentrierstifte oder Paßflächen, an der Trennfuge vorgesehen werden. Die Zentrierung kann auch durch eine Kerbverzahnung f erfolgen, wie in Fig. 2 der Zeichnung veranschaulicht ist.It is also possible to design the two threads d and e as right-hand threads, but the thread e is provided with a smaller pitch than the thread d. In this case, too, tightening is done in the same way by turning the differential screw c clockwise and loosening by turning it counterclockwise. The alignment of the cover to the connecting rod can be done directly by the differential screws c. However, if this centering is not sufficient, known means, for example centering sleeves, centering pins or mating surfaces, can be provided at the parting line. The centering can also be done by a serration f, as illustrated in Fig. 2 of the drawing.

Claims

PATENT CLAIMS. ' 1. Screw connection for divided, in particular made of light metal or a light metal alloy and highly stressed connecting rod bearings, characterized by the use of known differential screws (c) which are screwed into corresponding threaded holes in the two bearing halves.

2. Screw connection according to claim 1, characterized in that the differential screws (c) have rectified threads of different pitches.

3. Screw connection according to claim 1, characterized in that the differential screws (c) left and have a right-hand thread.

4. Screw connection according to claims 1 to 3, characterized characterized in that the centering of the two bearing halves is achieved by serrations (f) takes place on the parting surfaces of the bearing halves. Considered publications: German patent specification No. 674 783.