DE2248133C3

DE2248133C3 - Connecting rod for an internal combustion engine

Info

Publication number: DE2248133C3
Application number: DE19722248133
Authority: DE
Inventors: Takashi Tokio Ito
Original assignee: Mitsui Engineering and Shipbuilding Co Ltd
Current assignee: Mitsui Engineering and Shipbuilding Co Ltd
Priority date: 1971-09-30
Filing date: 1972-09-30
Publication date: 1975-10-23
Also published as: IT968477B; JPS4843009U; NO132654B; GB1366745A; FR2155457A5; DE2248133B2; SE379836B; CH546362A; DE2248133A1; JPS515607Y2; NO132654C

Description

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Die Erfindung betrifft eine Pleuelstange für eine Brennkraftmaschine, bei der die mit einem Kolben verbindbare Pleuelstange quer zu ihrer Ausdehnungsrichtung in mehrere Abschnitte unterteilt ist und diese Abschnitte durch mehrere Schrauben miteinander verbunden sind.The invention relates to a connecting rod for an internal combustion engine, in which the can be connected to a piston Connecting rod is divided transversely to its direction of extension into several sections and these sections are connected to each other by several screws.

Im allgemeinen besteht eine in einer großen Brennkraftmaschine eingesetzte Pleuelstange aus zwei miteinander verschraubten Abschnitten, so daß der eine mit dem Kolben verbundene Abschnitt aus dem Zylinder herausgezogen werden kann. Zum Lösen und Anziehen der die Verbindung herstellenden Schrauben werden Schraubenschlüssel oder ölhydraulikzylinder benutzt, welche den einzelnen Schrauben zugeordnet sind. Für die Durchführung dieser Arbeit können bei großen Motoren Schraubenschlüssel nicht eingesetzt werden. Andererseits erhöht natürlich das Zuordnen eines Ölhydrauiikzylinders zu/ einzelnen Schraube die Herstellungskosten der Brennkraftmaschine. Darüber hinaus ist es außerordentlich schwierig, die ölhydraulikzylinder auf den entsprechenden Schrauben zu befestigen, da im Kurbelgehäuse der Brennkraftmaschine keine Abstützung vorhanden ist.Generally, one is a large internal combustion engine used connecting rod made of two sections screwed together, so that one connected to the piston portion can be pulled out of the cylinder. For loosening and tightening of the screws making the connection are wrenches or hydraulic cylinders used, which are assigned to the individual screws. To carry out this work you can use large engine wrenches are not used. On the other hand, of course, the assignment increases an oil hydraulic cylinder to / individual screw the manufacturing costs of the internal combustion engine. About that In addition, it is extremely difficult to fasten the hydraulic cylinders on the corresponding screws, since there is no support in the crankcase of the internal combustion engine.

Es ist eine Kolbenstange für einen Kompressor bekannt (GB-PS 947 090), bei der die mit einem Kolben verbindbare Kolbenstange aus der eigentlichen Kolbenstange und einer Abstandshülse besteht und die eigentliche Kolbenstange mit dem Kolben verschraubt ist, wobei der Kolbenanschlag unter Aufbau einer Klemmkraft gegen die Abstandshülse gezogen ist. Zu diesem Zweck ragt die eigentliche Kolbenstange mit ihrem Befestigungsende aus der Abstandshülse um eine im wesentlichen der axialen Länge des Kolbens entsprechende Länge hervor. Im Bereich des freien Endes der Abstandshülse ist auf die eigentliche Kolbenstange ein Stufenkolben aufgeschraubt und die Abstandshülse entsprechend geformt Das freie Ende der eigentlichen Kolbenstange ist ebenfalls mit einem Gewinde versehen, so daß der auf das freie Ende aufgesetzte Kolben mit Hilfe einer Mutter gegen die Stirnfläche der Abstandshülse gedruckt werden kann. Durch Beaufschlagung des Hydraulikkolbens in der Abstandshülse wird der in der Abstandshülse befindliche Teil der eigentlichen Kolbenstange gestreckt und der aus der Abstandshülse hervorragende Teil weiter gegenüber der Stirnfläche der Abstandshülse vorgeschoben. In diesem Zustand wird die Pefeitigungsmutter angezogen, so daß nach Abbau des Druckes in dem Arbeitszylinder die gewünschte Klemmkraft aufgebaut wird. Der Hydraulikkolben ist hier also mit dem zu streckenden Bauteil fest verbunden.There is a piston rod for a compressor known (GB-PS 947 090), in which the piston rod connectable to a piston consists of the actual piston rod and a spacer sleeve and the actual piston rod is screwed to the piston, the piston stop building up a clamping force against the spacer sleeve is pulled. For this purpose, the actual piston rod protrudes with its fastening end from the spacer sleeve by a length essentially corresponding to the axial length of the piston. In the area of the free end of the spacer sleeve, a stepped piston is screwed onto the actual piston rod and the spacer sleeve is shaped accordingly Spacer sleeve can be printed. By acting on the hydraulic piston in the spacer sleeve, the part of the actual piston rod located in the spacer sleeve is stretched and the part protruding from the spacer sleeve is advanced further relative to the end face of the spacer sleeve. In this state, the pipe nut is tightened so that the desired clamping force is built up after the pressure in the working cylinder has been reduced. The hydraulic piston is here firmly connected to the component to be stretched.

Weiterhin ist eine Anordnung zum Aufschieben und Abziehen von Zahnrädern von einer Welle bekannt (US-PS 3 033 597), bei der das mit einer konischen Innenfläche versehene Zahnrad auf eine entsprechende konische Mantelfläche einer Welle durch zwei Muttern gehalten ist. In den den Zahnradflanken zugewandten Stirnflächen der Muttern sind in ringförmigen Ausnehmungen ringförmige Kolben gelagert, durch deren Beaufschlagung einerseits das Aufschieben des Zahnrades auf die konische Fläche und andererseits das Abziehen des Zahnrades von der konischen Fläche bewerkstelligt werden soll. Bei Fehlen eines konischen Abschnittes auf der Welle dient die eine Mutter zur genauen Festlegung der Endlage des Zahnrades, während das Zahnrad durch den Kolben der anderen Mutter gegen die die Endlage festlegende Mutter gedrückt wird.Furthermore, an arrangement for pushing on and pulling off gears from a shaft is known (US-PS 3,033,597), in which the gear provided with a conical inner surface on a corresponding conical surface of a shaft is held by two nuts. In the gear flanks facing The end faces of the nuts are mounted in annular recesses, ring-shaped pistons, when they are acted upon on the one hand pushing the gear onto the conical surface and on the other hand pulling it off of the gear is to be accomplished by the conical surface. In the absence of a conical section the shaft is used by a nut to precisely determine the end position of the gear, while the gear is pressed by the piston of the other nut against the nut defining the end position.

Schließlich ist eine Überlastkupplung bekannt (OE-PS 203 294), bei der zum Aufziehen einer Hülse mit einer äußeren konischen Fläche auf den Kupplungskopf mit einer inneren konischen Fläche oder zum Abziehen des Kupplungskopfes die Eingriffsbereiche zwischen Hülse und Kupplungskopf hydraulisch beaufschlagt werden können.Finally, an overload clutch is known (OE-PS 203 294), in which to pull on a sleeve with an outer conical surface on the coupling head with an inner conical surface or for Pulling off the coupling head hydraulically acts on the areas of engagement between the sleeve and the coupling head can be.

Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Pleuelstange zu schaffen, bei der die einzelnen Abschnitte leicht und schnell in dem engen Kurbelgehäuse der Brennkraftmaschine miteinander verbunden oder voneinander getrennt werden können, ohne daß für den Aufbau und für das Lösen der Verbindung eine Vielzahl komplizierter Hilfsmittel erforderlich ist.It is therefore the object of the present invention To create a connecting rod in which the individual sections can be easily and quickly inserted into the narrow crankcase the internal combustion engine can be connected to each other or separated from each other without for A multitude of complicated tools are required to set up and loosen the connection.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß in einem Abschnitt eine einzige, an eine Druckquelle anschließbare Zylinder-Kolbeneinheit angeordnet ist, mittels der die durch die Schrauben miteinander verbundenen Pleuelstangenteile auseinanderdrückbar sind und damit die Schrauben gedehnt werden können, so daß beim Zusammenbau zur Erhaltung einer gewünschten Vorspannung zwischen die Pleuelstangenteile eine Einlage bestimmter Dicke einsetzbar oder zum Ausbauen wieder herausnehmbar ist.This object is achieved in that in a section a single, to one Pressure source connectable cylinder-piston unit is arranged, by means of which the screws together connected connecting rod parts can be pushed apart and thus stretched the screws can be, so that when assembling to maintain a desired preload between the Connecting rod parts an insert of a certain thickness can be used or removed again for removal.

Die Verwendung einer einzigen Zylinder-Kolbeneinheit verringert die Ein- und Ausbauzeit des Pleuelstangenteils erheblich. Da sich der einzige Arbeitszylinder auf dem Pleuelstangenabschnitt selbst abstützt und den anderen Abschnitt bei Bewegung des in dem Zylinder zentriert geführten Kolbens nach vorn gleichmäßig an-Hebt, erfolgt die Streckung der der Verbindung dienenden Schrauben gleichmäßig. Der Pleuelstangenab-The use of a single cylinder-piston unit reduces the time for installing and removing the connecting rod part considerable. Since the only working cylinder is supported on the connecting rod section itself and the Lifts the other section evenly forwards when the piston, which is centered in the cylinder, moves forward, the screws used for the connection are stretched evenly. The connecting rod end

schnitt selbst braucht nicht gestreckt zu werden. Die gewünschte Vorspannung, die in der zusammengebauten Pleuelstange zwischen den Pleuelstang-enabschnitten erhalten bleiben soll, hängt von der gewählten Dikke der Einlage ab. Es ist klar, daß die Pieuelstangenteile mindestens entsprechend dieser Dicke auseinandergedrückt werden müssen.cut itself does not need to be stretched. The desired preload that is present in the assembled Connecting rod should be retained between the connecting rod end sections depends on the chosen thickness the deposit. It is clear that the connecting rod parts must be pushed apart at least according to this thickness.

Vorzugsweise sind der Zylinder und der Kolben des Arbeitszylinders und der eine Abschnitt mit einer Öffnung versehen, die Kühlmittel zum Kolben der Brennkraftmaschine strömen läßt. Bei dieser Anordnung muß auch bei Verwendung einer einzigen Zylinder-Kolbeneinheit, die in einem Abschnitt angeordnet ist, die Förderung des Kühlmittels zum Kolben der Brennkraftmaschine hin nicht unterbrochen werden.The cylinder and the piston of the working cylinder and the one section are preferably with an opening provided that allows coolant to flow to the piston of the internal combustion engine. With this arrangement must even when using a single cylinder-piston unit, which is arranged in a section, the promotion of the coolant to the piston of the internal combustion engine are not interrupted.

Manchmal erscheint es zweckmäßig, daß die Pleuelstange in der Nähe eines ihrer Enden in zwei Abschnitte geteilt ist. Im einen Falle wird im wesentlichen nur der Kolben aus dem Kurbelgehäuse abgezogen, während im anderen Falle der Kolben mit dem längeren Teil der Pleuelstange aus dem Kurbelgehäuse entfernt wird.Sometimes it seems appropriate that the connecting rod is divided into two sections near one of its ends. In one case it is essentially only the piston is withdrawn from the crankcase, while in the other case the piston with the longer one Part of the connecting rod is removed from the crankcase.

Schließlich ist es besonders zweckmäßig, daß der Kolben durch eine sich am Zylinder abstützende Feder in <:ine Lage beaufschlagbar ist, in der er in den Zylin- 2; der zurückgezogen ist. Die Druckfeder sorgt dafür, daß der Kolben stets in den Zylinder hineingezogen wird, wenn er nicht von der Druckquelle her beaufschlagt ist. Dies erleichtert das Zusammenführen der beiden Abschnitte der Pleuelstange, wenn diese miteinander verbunden werden sollen.Finally, it is particularly useful that the piston is supported by a spring supported on the cylinder in <: ine position can be acted upon in which it is in the cylinder 2; who is withdrawn. The compression spring ensures that the piston is always drawn into the cylinder, when it is not acted upon by the pressure source. This makes it easier to bring the two sections together the connecting rod if they are to be connected to each other.

Die Erfindung soll nun in zwei Ausführungsbeispielen an Hand der Zeichnung beschrieben werden. Es zeigtThe invention will now be described in two exemplary embodiments with reference to the drawing. It shows

F i g. 1 eine »eilweise geschnittene Seitenansicht eines Kolbens und einer ersten Ausführungsform der Pleuelstange,F i g. 1 shows a partially sectioned side view of a piston and a first embodiment of FIG Connecting rod,

Fig.2 einen Schnitt durch die in einem Abschnitt angeordnete Zylinder-Kolbeneinheit,2 shows a section through the in a section arranged cylinder-piston unit,

F i g. 3 eine Seitenansicht einer gegenüber F i g. 1 an einer anderen Stelle unterteilten Pleuelstange.F i g. 3 shows a side view of an opposite FIG. 1 connecting rod subdivided at a different point.

Die in der F i g. 1 gezeigte Pleuelstange 1 ist quer zu ihrer Aus<Jehnungsrich»ung in zwei Abschnitte 2 und 3 unterteilt. Die Abschnitte 2 und 3 sind durch mehrere Schrauben 4 miteinander verbunden.The in the F i g. The connecting rod 1 shown in FIG. 1 is transversely to its direction in two sections 2 and 3 divided. Sections 2 and 3 are connected to one another by several screws 4.

Wie in der F i g. 2 gezeigt, ist in der freien Endfläche 5 des mit der Kurbelwelle verbundenen Abschnittes 3 eine an eine nicht gezeigte Druckquelle anschließbare Zylinder-Kolbeneinheit 6 angeordnet. Die Zylinder-Kolbeneinheit β weist einen Zylinder 8 auf, der in einer Ausnehmung des Abschnittes 3 mit mehreren Schrauben 7 befestigt ist. Durch den Boden des Zylinders 8 erstreckt sich ein mit einem ölkanal 9 zur Lieferung von öl von der Druckquelle versehener Führungsbolzen 10, der in eine entsprechende Ausnehmung in dem Abschnitt 3 eingreift. Der Abschnitt 3 ist mit einem seitlich geführten ölkanal 11 versehen, der mit dem ölkanal 9 in Verbindung steht. Das äußere Ende 12 des ölkanals 11 ist mit einem Gewinde versehen, in das ein von der Druckwelle herangeführter Schlauch einschraubbar ist. In dem Zylinder 8 ist ein zylindrischer Kolben 13 verschiebbar gelagert, derart, daß er mit dem Zylinder 8 eine Druckkammer 14 begrenzt. Ein O-Ring 15 ist zwischen der Innenfläche des Zylinders 18 und der Außenfläche des Kolbens 13 angeordnet, um eine Leckage von öl aus der Druckkammer 14 zu verhindera Durch die Mitte des Zylinders 13 erstreckt sich eine zylindrische Stange 17, an derem oberen aus dem Zylinder herausragenden Endabschnitt eine den Boden einer Ausnehmung 18 im oberen Ende des Kolbens 13 berührende Mutter 18 befestigt ist. Das untere Ende einer Feder 20 stützt sich auf einem am unteren Ende der Stange 17 ausgebildeten Federsitz 21 ab, während das obere Ende der Feder 20 sich am Zylinder 8 absiützt, um den Kolben 13 in der F i g. 2 nach unten vorzuspannen. Die Stange 17 besitzt eine zentrale Bohrung 22 zum Durchtritt von Kühlöl zu dem vom Pleuelstangenabschnitt 2 getragenen Kolben 23 hin. Die Endfläche des Pleuelstangenabschnittes 2 ist mit 5' bezeichnet. As in FIG. 2, a cylinder-piston unit 6 which can be connected to a pressure source (not shown) is arranged in the free end face 5 of the section 3 connected to the crankshaft. The cylinder-piston unit β has a cylinder 8 which is fixed in a recess of the portion 3 with a plurality of screws. 7 A guide pin 10 which is provided with an oil channel 9 for the delivery of oil from the pressure source and which engages in a corresponding recess in the section 3 extends through the bottom of the cylinder 8. The section 3 is provided with a laterally guided oil channel 11 which is connected to the oil channel 9. The outer end 12 of the oil channel 11 is provided with a thread into which a hose brought from the pressure wave can be screwed. A cylindrical piston 13 is slidably mounted in the cylinder 8 in such a way that it delimits a pressure chamber 14 with the cylinder 8. An O-ring 15 is arranged between the inner surface of the cylinder 18 and the outer surface of the piston 13 to prevent leakage of oil from the pressure chamber 14. A cylindrical rod 17 extends through the center of the cylinder 13, the upper one from the cylinder protruding end portion a the bottom of a recess 18 in the upper end of the piston 13 touching nut 18 is attached. The lower end of a spring 20 is supported on a spring seat 21 formed at the lower end of the rod 17, while the upper end of the spring 20 is supported on the cylinder 8 in order to move the piston 13 in FIG. 2 to be pretensioned downwards. The rod 17 has a central bore 22 for the passage of cooling oil to the piston 23 carried by the connecting rod section 2. The end face of the connecting rod section 2 is denoted by 5 '.

Beim Zusammenbau des den Kolben 23 tragenden Abschnittes 2 und des mit der Kurbelwelle verbundenen Abschnittes 3 wird zunächst eine Einlage EE mit der Dicke t zwischen die Flächen 5 und 5' der Abschnitte 2 und 3 eingelegt. Danach werden die der Verbindung der beiden Abschnitte 2 und 3 dienenden Schrauben 4 ganz angezogen. Anschließend wird der Druckraum 14 über die Ölkanäle 12 und 9 mit einem unter Druck stehenden öl beaufschlagt, so daß der Kolben 13 in der durch den Pfeil A charakterisierten Richtung angehoben wird. Hierdurch wird der Spalt zwischen den Endflächen 5 und 5' auf einen Wert vergrößert, der etwas größer ist als der Wert f +<*. In diesem Zustand wird die Einlage EE mit der Dicke t ersetzt durch eine andere Einlage Emit der Dicke t +,%. Danach wird der Druck im Druckraum durch Ablassen von Druckö! abgebaut und der Kolben 13 wird durch das Zusammenziehen der zuvor gedehnten Schraubenbolzen zurückgeführt. Durch den Ersatz der Einlage EE durch die Einlage Ebleiben die Schrauben 4 um die vorgegebene Länge <x gestreckt. Diese Strecklänge α führt zu einer starken Klemmkraft zwischen den Abschnitten 2 und 3. die für eine starre Verbindung der beiden Abschnitte sorgt.When assembling the section 2 carrying the piston 23 and the section 3 connected to the crankshaft, an insert EE with the thickness t is first inserted between the surfaces 5 and 5 'of the sections 2 and 3. Then the screws 4 used to connect the two sections 2 and 3 are fully tightened. Then the pressure chamber 14 is acted upon by an oil under pressure via the oil channels 12 and 9, so that the piston 13 is raised in the direction characterized by the arrow A. As a result, the gap between the end faces 5 and 5 'is enlarged to a value which is somewhat larger than the value f + <*. In this state the insert EE with the thickness t is replaced by another insert EE with the thickness t +,%. Then the pressure in the pressure chamber is reduced by releasing pressure oil! dismantled and the piston 13 is returned by the tightening of the previously stretched bolts. By replacing the insert EE with the insert E, the screws 4 remain stretched by the specified length <x. This stretching length α leads to a strong clamping force between sections 2 and 3, which ensures a rigid connection between the two sections.

Zum Trennen der Abschnitte 2 und 3 wird in umgekehrter Reihenfolge vorgegangen. Zunächst wird der Druckraum 14 beaufschlagt, so daß die Einlage E mit der Dicke t +α gelöst und entfernt werden kann. Danach können die Schrauben losgeschraubt und die Abschnitte 2 und 3 voneinander getrennt werden. Sowohl beim Aufbau der Verbindung als auch beim Lösen der Verbindung muß also in dem engen Kurbelgehäuse als einzige Verbindung nur der Anschluß der Druckquelle an den ölkanal 11 erfolgen, wodurch natürlich der Ausbau der Kolben aus der Brennkraftmaschine stark vereinfacht und beschleunigt wird.To separate sections 2 and 3, proceed in reverse order. First, the pressure chamber 14 is acted upon so that the insert E with the thickness t + α can be loosened and removed. Then the screws can be unscrewed and sections 2 and 3 separated from each other. Both when establishing the connection and when releasing the connection, the only connection in the narrow crankcase is to connect the pressure source to the oil duct 11, which of course greatly simplifies and accelerates the removal of the pistons from the internal combustion engine.

Während bei dem in der F i g. 1 gezeigten Ausführungsbeispiel die Pleuelstange 1 in der Nähe des Kolbens 23 in zwei Abschnitte unterteilt ist, kann natürlich auch die in der F i g. 3 gezeigte Unterteilung gewählt werden, bei der die Pleuelstange in der Nähe der Kurbelwelle unterteilt ist, so daß beim Entfernen des Kolbens 23 der dann verhältnismäßig lange Abschnitt 2 aus dem Kurbelgehäuse herausgezogen wird.While in the FIG. 1 the connecting rod 1 in the vicinity of the piston 23 is divided into two sections, the one shown in FIG. 3 selected subdivision shown in which the connecting rod is divided near the crankshaft, so that when the piston is removed 23 the then relatively long section 2 is pulled out of the crankcase.

Hierzu 2 Blatt ZeichnungenFor this purpose 2 sheets of drawings

Claims

Patent claims:

1. Connecting rod for an internal combustion engine, in which the connecting rod which can be connected to a piston is subdivided transversely to its direction of extension into several sections and these sections are connected to one another by several screws, characterized in that in one section (3, 2) a single, at a cylinder-piston unit (6, 8, 13) which can be connected to a pressure source is arranged, by means of which the connecting rod parts (2, 3) connected to one another by the screws (4) can be pushed apart and the screw bolts can thus be stretched To maintain a desired preload between the connecting rod parts (2,3), an insert (E) of a certain thickness can be inserted or removed again for dismantling.

2. Connecting rod according to claim 1, characterized in that the cylinder (8) and the piston (13) of the working cylinder and the one section (2,

3) are provided with an opening (22), the coolant can flow to the piston (23) of the internal combustion engine.

3. Connecting rod according to claim 1 or 2, characterized in that the connecting rod is in the vicinity one of its ends is divided into two sections (2,3).

4. Connecting rod according to one of claims 1 to 3, characterized in that the piston (13) through a spring (20) supported on the cylinder (8) can be acted upon in a position in which it enters the cylinder (8) is withdrawn.