DE2305857A1

DE2305857A1 - Kolben fuer brennkraftmaschinen

Info

Publication number: DE2305857A1
Application number: DE2305857A
Authority: DE
Inventors: Tanas Michael Sihon
Original assignee: Motors Liquidation Co
Current assignee: Motors Liquidation Co
Priority date: 1972-02-28
Filing date: 1973-02-02
Publication date: 1973-09-06
Also published as: JPS4899512A; US3789743A; GB1368543A; CA972243A

Description

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" W/Vh-2926

2.2.73

General Motors Corporation, Detroit, Mich., V.St.A.

Kolben für Brennkraftmaschinen

Bei einem den Ausgangspunkt der Erfindung bildenden Kolben (US-PS 3 555 972) wird anstelle einer genau zylindrischen Bohrung im Kolbenmantel zur Aufnahme des Kolbenbolzens an der einen Seite der Bohrung eine Aussparung genügender Tiefe vorgesehen, um das Lagerstück aufzunehmen. Dies erfordert nach dem Bohren zusätzlich einen Räumvorgang, durch den die Aussparung zur Aufnahme des Lagerstücks gebildet wird. Hierdurch werden die Herstellung erschwert und die Herstellungskosten erhöht.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Kolben der eingangs erwähnten Art so weiter auszugestalten, dass seine Herstellung vereinfacht und verbilligt wird.

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Diese Aufgabe wird durch die im Hauptanspruch angegebenen Merkmale gelöst.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des Erfindungsgegenstandes ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Die erfindungsgemässe Lösung hat den Vorteil, dass in dem Kolbenmantel lediglich eine genau zylindrische Bohrung herzustellen ist, in der der Kolbenbolzen exzentrisch unter Zwischenlage eines sichelförmigen Lagerstücks abgestützt ist. Hierdurch ist bei einfacher Herstellung der Einzelteile das aufwendige Räumen der Aussparung für das Lagerstück entbehrlich.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel eines Kolbens nach der Erfindung dargestellt. Es zeigen

Fig. 1 einen senkrechten Schnitt durch einen Kolben in einer senkrecht zur Achse' des Kolbenbolzens liegenden Ebene und

Fig. 2 einen Längsschnitt durch den Kolben in einer durch die Achse des Kolbenbolzens verlaufenden Ebene.

In der Zeichnung ist eine aus dem Kolben und einer Kolbenstange bestehende Baueinheit 10 dargestellt. Der als K-reuzkopfkolben ausgebildete Kolben hat einen Kolbenkopf 12 " '■ und einen Kolbenmantel 14, die durch einen Kolbenbolzen 16 miteinander verbunden sind. Mit dem Kolbenbolzen 16 ist eine Kolbenstange 18 verbunden. i

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Der Kolbenkopf 12 weist einen mit Aussparungen versehenen Kolbenboden 20 und einen Kolbenkopfmantel 22 auf, in welch letzterem mehrere Kolbenringnuten 24 gebildet sind. Am unteren Ende ist der Kolbenkopfmantel 22 im Durchmesser verringert und trägt dort aussen eine Ringnut 26 zur Aufnahme eines Dichtungsringes 28.

Der Kolbenkopf 12 ist durch Säulen 30 mit einem Kolbenbolzenstuhl 32 verbunden, der aus einem zentralen Sattel 34 besteht, an dessen Enden sich je ein gegabelter Schenkel anschliesst. In Querrichtung erstreckt sich eine zylindrische Bohrung 38, wobei in den Schenkeln 36 den Kolbenbolzen aufnehmende Öffnungen 40 gebildet werden. Ferner wird eine zylindrische, nach unten gerichtete koaxiale Aussparung 42 im Sattel 43 zwischen den Schenkeln 36 gebildet.

Ein bogenförmiges Lagerstück 44 ist in den oberen Teil der Bohrung 38 eingesetzt und erstreckt sich über die Länge der Bohrung, wobei es gegen die eine Seite der Bohrung im Bereich der bogenförmigen Aussparung 42 und die oberen Teile der Öffnungen 40 in den Schenkeln 36 anliegt. Das Lagerstück 44 hat sichelförmigen Querschnitt mit einer konvexen teilzylindrischen Aussenfläche und einer konkaven teilzylindrischen Innenfläche, die um verschiedene Achsen gekrümmt sind. Das Lagerstück 44 füllt im wesentlichen das Spiel zwischen der

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einen Seite der Bohrung 38 und dem Kolbenbolzen 16 .aus. Die Enden des Kolbenbolzens 16 sind zur Gewichtsverringerung ausgespart. Im mittleren Teil sind zwei geneigte Gewindelöcher 46 vorgesehen, die Schrauben 48 aufnehmen, um unter Zwischenschaltung von Abstandsbüchsen 50 die Kolbenstange 18 mit dem Kolbenbolzen 16 zu verbinden. Die Kolbenstange 18 ist mit dem Kolbenbolzen 16 zwischen den Schenkeln 36 befestigt und hält die Teile des Kolbens zusammen. Die Kolbenstange 18 enthält einen Ölkanal 52, der zu einem Kanal 54 im Kolbenbolzen 16 führt. Die andere Seite des Kanals 54 ist über ein Loch·56 im Lagerstück mit einem Loch 58 im Sattel 34 verbunden, so dass eine Zuleitung von Kühlöl zum Inneren des Kolbens geschaffen ist.

Die Enden des Kolbenbolzens 16 erstrecken sich über den Sattel 34 und die gegabelten Schenkel 36 des Kolbenkopfes 12 hinaus und passen in zylindrische Löcher 60 in Augen 62 des Kolbenmantelsl4. Die äusseren Enden der Öffnungen 6.0 sind durch Platten 64 verschlossen, um Schmierölverluste aus dem Kolbeninneren zu verhindern.

. Der Kolbenmantel 14 nimmt im wesentlichen Seitenkräfte bei der Bewegung des Kolbens auf. Der untere Teil des Kolbenmantels ist mit Ringnuten 66 zur Aufnahme von Ölabstreifringen versehen, während am oberen Ende ein ringförmiger Ansatz 68 den Jjn Durchmesser verringerten Teil des Kolbenkopfmantels 22

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überdeckt und gegen den Dichtungsring 28 anliegt, so dass auch an dieser Stelle ein Austritt von Kühlöl aus dem Kolbeninneren unterbunden ist.

Neben den Kanten des Lagerstücks 44 und etwa in der Mitte zwischen seinen Enden sind zwei kurze winLige Aussparungen 70 in der übrigen bogenförmigen Oberfläche der Aussparung 42 im Sattel 34, der das Lagerstück 44 aufnimmt, vorgesehen. An diesen Stellen sind kurze Teile 72 der Kanten des Lagerstücks verformt, damit sie in die Aussparungen 70 eingreifen, wodurch das Lagerstück 44 im Sattel 34 festgelegt ist. Wenn auch die Teile 72 bei der Montage des Kolbens verformt werden können, ist es vorteilhaft, das Lagerstück in seiner endgültigen Form für den Zusammenbau bereitzustellen, so dass es bei der Montage mit den verformten Teilen 72 in die Aussparungen 70 einschnappt.

Bei der erfindungsgemässen Ausbildung stimmen die Achsen der Löcher 60 im Kolbenmantel und den Kolbenbolzens 16 im wesentlichen überein und bei zusammengebautem Kolben liegt zu dieser Achse koaxial die konvexe teilzylindrische Innenfläche des Lagerstücks 44. Die Querbohrung 38, die sich durch die Schenkel 36 und den Sattel 34 erstreckt, liegt mit ihrer ; Achse etwas oberhalb der Achse des Kolbensbolzens 16, da dieserj

I exzentrisch zur Bohrung 38 angeordnet ist, wobei die untere

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Fläche des Kolbenbolzens mit der unteren Fläche der Bohrung in den gegabelten Schenkeln 36 in Berührung steht. Der Raum zwischen der oberen Fläche des Kolbenbolzens 16 und der Aussparung 42 im Sattel wird, wie bereits erwähnt', durch das Lagerstück 44 ausgefüllt, deren konvexe Aussenflache koaxial zur Achse der Bohrung 38 verläuft. Durch die erfindungsgemasse Ausbildung ist die Herstellung vereinfacht, da die Bohrung 38, in der der Kolbenzapfen 16 und das Lagerstück kk aufgenommen sind, durch einen einfachen Bohrvorgang herstellbar ist, so dass ein Räumen oder andere schwierige Arbeitsgänge, wie sie bisher notwendig waren, in Fortfall kommen. Die kleinen Aussparungen 70 zum Festlegen des Lagerstücks 44 im Sattel 34 können mit geringem Aufwand durch Schleifen gebildet werden. . Die Erfindung ist auf das Ausführungsbeispiel

eines Kreuzkopfkolbens nicht beschränkt, da sie auch für anders aufgebaute Kolben sinngemäss anwendbar ist.

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Claims

-7-Patentansprüche

KL·? Kolben für Brennkraftmaschinen mit einer Bohrung zur Aufnahme eines im Durchmesser kleineren Kolbenbolzens und eines bogenförmigen Lagerstücks, das in axialer Richtung zwischen einer Seite der Bohrung und einer Seite des Kolbenbolzens gegen beide Seiten anliegend gehalten ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Kolbenbolzen (16) in der Bohrung (38) exzentrisch mit Spiel zur einen Seite der Bohrung angeordnet ist und das bogenförmige Lagerstück (44) gegen diese Seite der Bohrung mit einer zur Achse der Bohrung koaxialen teilzylindrischen konvexen Aussenflache anliegt, und mit einer zur Achse des Kolbenbolzens (16) koaxialen teilzylindrischen konkaven Innenfläche gegen den Kolbenbolzen anliegt, so dass in der einen Richtung zwischen K_olbenbolzen und Kolbenmantel wirkende Kräfte über das Lagerstück und in der anderen Richtung wirkende Kräfte unmittelbar vom Kolbenbolzen auf den Kolbenmantel" übertragen werden.
2. Kolben nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Kolbenkopf (12) einen zentralen Sattel (34) und an seinen Enden anschliessende gegabelte Schenkel (36) aufweist, und die Bohrung (38) sich durch die Schenkel (36) erstreckt und in dem Sattel (34) eine koaxiale teilzylindrische Aussparung (42) bildet«

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3. Kolben nach Anspruch 1 oder 2, dadurch

gekennzeichnet, dass jlie Kolbenstange (18) mit dem Kolbenbolzen (16) zwischen den Schenkeln (36) verbunden ist und den Kolbenbolzen (16) im Kolben hält.
4. Kolben nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Lagerstück (44) in der Bohrung (38) durch verformte Kanten (72) festgelegt ist, die in Aussparungen (70) in der zylindrischen Aussparung (42) im Sattel (34) eingreifen.

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