DE2611232A1

DE2611232A1 - Crankshaft assembly for small engines - has split connecting rod with threaded joint to reduce crankcase clearance

Info

Publication number: DE2611232A1
Application number: DE19762611232
Authority: DE
Inventors: Adolf Burghard
Original assignee: Burghard & Co KG
Current assignee: Burghard & Co KG
Priority date: 1976-03-17
Filing date: 1976-03-17
Publication date: 1977-09-29

Abstract

The crankshaft is assembled with two connecting rods (2, 3) and a common crankpin (6). The crankshaft fits in a one-piece cylindrical crankcase with a diameter only slightly larger than the balance weigths (4, 5). To facilitate the assembly the connecting rods (2, 3) are made in two parts. The crankpin ends (8a) are first assembled on the crankshaft which is then fitted into the crankcase. The piston ends (8b) are then screwed onto the crankpin ends (8a) by threaded shanks (9). This method of assembly permits the use of a small one-piece crankcase, a feature of which is particularly useful for racing car engines or model engines.

Description

Pleuelstangeconnecting rod

Die Erfindung betrifft eine aus Pleuelauge, Pleuelschaft und ungeteiltem Pleuelkopf bestehende Pleuelstange eInes Kurbeltriebes, insbesondere von Verbrennungsmotoren mit kleinem Bauvolumen und hohem Leistungsgewicht, wobei die Pleuelstange mit einem im Pleuelkopf angeordneten Lager auf dem in Kurbelwangen angefügtenKurbelzapfen einer Kurbelwelle gelagert ist.The invention relates to a connecting rod eye, connecting rod shaft and undivided Connecting rod end existing connecting rod of a crank drive, in particular of internal combustion engines with a small volume and high power-to-weight ratio, the connecting rod with a Bearing arranged in the connecting rod head on the crank pin attached in the crank webs a crankshaft is mounted.

Derartige Pleuelstangen bilden zusammen mit der zugehörigen Kurbelwelle eine Einbaueinheit. Da die Pleuel länger sind als die doppelte Abkröpfung der Kurbelwelle, wird üblicherweise das die Kurbelwelle aufnehmende Kurbelgehäuse bei der Kurbelwellenmitte geteilt. Das Kurbelgehäuseoberteil wird in diesem Falle mit den Zylindern zum Zylinderblock vereinigt, während das Kurbelgehäuseunterteil den unteren Abschluss des Motores bildet. Lediglich bei Kurbelgehäusen in Tunelbauweise wird die Kurbelwelle bei der Montage von der Stirnseite her in die im Kurbelgehäuse vorgesehenen Lager eingeschoben.Such connecting rods form together with the associated crankshaft an installation unit. Since the connecting rods are longer than the double bend of the crankshaft, is usually the crankcase accommodating the crankshaft at the center of the crankshaft divided. In this case, the upper part of the crankcase and the cylinders become the cylinder block united, while the crankcase lower part of the lower end of the engine forms. The crankshaft is only used in the case of crankcases in tunnel design Assembly pushed into the bearings provided in the crankcase from the front.

Beide Kurbelgehäuseausfuhrungen sind insbesondere bei Verbrennungsmotoren, die ein kleines Bauvolumen bei hohem Leistungsgewicht aufweisen sollen, nachteilig. Kurbelgehäuse in Tunellbauweise müssen eine sehr hohe stirnseitige Offnung aufweisen um das Einführen der Kurbelwelle mit den anhängenden Pleuelstangen zu ermöglichen. Derartige Kurbelgehäuse scheiden also dann aus, wenn kleines Bauvolumen gewünscht wird. Geteilte Kurbelgehäuse erfordern nicht nur einen verhältnismäßig hohen Aufwand zum dichten Zusammenfügen der beiden Gehäuseteile, sondern müssen auch mechanisch sehr kräftig ausgeführt werden, um die zwischen den beiden Gehäuseteilen auftretenden Zug- und Druckkräfte aufzunehmen.Both crankcase designs are particularly useful in internal combustion engines, which should have a small volume with a high power-to-weight ratio, disadvantageous. Crankcases in a tunnel design must have a very high opening at the front to allow insertion of the crankshaft with the attached connecting rods. Such Crankcases are therefore ruled out if the construction volume is small it is asked for. Split crankcases don't just require one proportionately high effort to tightly join the two housing parts, but have to also be made mechanically very powerful to the between the two housing parts take up any tensile and compressive forces.

Hierdurch wird nicht nur das Bauvolumen ungünstig beeinflusst, sondern, wie auch bei der Tunellbauweise, das Leistungsgewicht derartiger Motoren. Bei Motoren mit gegenüberliegenden Zylindern schliesslich konnte bisher auf die Teilung des Kurbelgehäuses sowieso nicht verzichtet werden.This not only has an unfavorable effect on the building volume, but also as with the tunnel construction, the power-to-weight ratio of such engines. With engines with opposing cylinders finally could up to now on the division of the The crankcase cannot be dispensed with anyway.

Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt eine aus Kurbelwelle und Pleuelstange bestehende Einbaueinheit anzugeben, die es ermöglicht, das Kurbelgehäuse einstückig auszuführen bei geringstmöglichem Bauvolumen. Dies wird in erfindung gemäßer Weise dadurch erreicht, daß der Pleuelschaft quergeteilt und an der Teilungsstelle mit Verbindungsmitteln ausgestattet wird, wobei die Länge des an der Kurbelwelle verbleibenden Schaftteiles gleich oder kleiner ist als die größtmögliche Strecke zwischen dem Kurbelzapfen und dem Außenkreis der Kurbelwange bei drehender Kurbelwelle.The invention has set itself the task of a crankshaft and Connecting rod to indicate existing installation unit that allows the crankcase To be carried out in one piece with the smallest possible construction volume. This is in Invention appropriately achieved in that the connecting rod shaft is divided transversely and at the division point equipped with connecting means, the length of which is attached to the crankshaft remaining shaft part is equal to or less than the greatest possible distance between the crank pin and the outer circle of the crank web when the crankshaft is rotating.

Nicht mehr also wie bei den bekannten Bauarten wird das Kurbelgehäuse der aus Kurbelwelle und Pleuelstange bestehenden Einbaueinheit angepasst, sondern diese Einbaueinheit wird so ausgeführt, daß sie bei kleinstmöglichem Kurbelgehäuse-Volumen von der Stirnseite aus einführbar ist. IIiersu müssen lediglich die bisher diesen Einbau verhindernden langen Pleuelstangen unterteilt und nach dem Einbau der Kurbelwelle wieder zusammengefügt werden. Die Erfindung macht sich hierbei die Tatsache zunutze, daß die Pleuelstangen bei einfach wirkenden Maschinen, wie also auch bei üblichen Verbrennungsmotoren, im Arbeitstakt lediglich auf Druck beansprucht werden. Zugbeanspruchung tritt nur durch die Massenkräfte der hin- und hergehenden Teile, bei Verbrennungsmotoren also im wesentlichen durch den in den Zylindern auf und niedergehenden Kolben, auf.The crankcase is no longer like the known types adapted to the installation unit consisting of the crankshaft and connecting rod, but this installation unit is designed in such a way that it has the smallest possible crankcase volume can be introduced from the front. IIiersu only have to do this so far Installation preventing long connecting rods divided and after installing the crankshaft be put back together. The invention makes use of the fact that that the Connecting rods on single-acting machines, such as even with conventional internal combustion engines, only subjected to pressure in the work cycle will. Tensile stress occurs only through the inertial forces of the reciprocating Parts, in the case of internal combustion engines, essentially through the in the cylinders and descending pistons.

Dadurch werden die Verbindungsmittel zwischen den beiden Schaftteilen, werden sie so ausgeführt, daß die beiden Schaftteile unmittelbar aufeinander zu liegen kommen, auch nur geringfügig auf Zug beansprucht, können also verhältnismäßig leicht ausgeführt sein. Sehr zweckmäßig wird hierbei in dem an der Kurbelwelle verbleibenden Schaftteil eine Längs-Gewindebohrung vorgesehen, in die ein an jenseitigen Schaftteil verankerter Gewindebolzen bis zum Preßsitz der gegenseitigen verbleibenden Teilungsflächen eindrehbar ist. Hierbei bleibt der Gewindebolzen praktisch frei von den verhältnismäßig hohen Druckkräften und übernimmt lediglich die geringen durch die Massenkräfte bedingten Zugkräfte. Der fest eingefügte Gewindebolzen versteift außerdem den Pleuelschaft so, daß auch keine Ausknickung der Pleuelstange zu befürchten ist.As a result, the connecting means between the two shaft parts, they are designed so that the two shaft parts directly towards each other come lying, even only slightly stressed on the train, so can be proportionate be easily executed. It is very useful here in the one remaining on the crankshaft Shaft part provided a longitudinal threaded hole into which a shaft part on the other side anchored threaded bolt up to the interference fit of the mutual remaining dividing surfaces is screwable. Here, the threaded bolt remains practically free of the relatively high pressure forces and only takes over the small ones caused by the inertia forces Tensile forces. The permanently inserted threaded bolt also stiffens the connecting rod shaft so that no buckling of the connecting rod is to be feared.

Mit der Pleuelstange nach der Erfindung können nunmehr Verbrennungsmotoren hinsichtlich des Kurbelgehäuses mit äußerst kleinem Bauvolumen und damit auch hohem Leistungsgewicht, wie dies beispielsweise bei Rennmotoren und Modellbaumotoren verlangt wird, gebaut werden. Außerdem entfallen die bei zweiteiligen Kurbelgehäuse notwendigen Dichtungsarbeiten und es wird weiterhin der Zusammenbau vereinfacht.With the connecting rod according to the invention, internal combustion engines can now with regard to the crankcase with an extremely small overall volume and thus also a high one Power-to-weight ratio, as required, for example, for racing engines and model construction engines will be built. In addition, there is no need for the two-part crankcase Sealing work and the assembly continues to be simplified.

Schliesslich ist es auch möglich bei Motoren mit gegenüber~ liegenden Zylindern ein einteiliges Kurbelgehäuse vorzusehen.Finally, it is also possible for motors with opposite one another Cylinders to provide a one-piece crankcase.

Um auch die Herstellung der Pleuelstange nach der Erfindung zu vereinfachen, wird in erfindungsgemäBer Weise vorgeschlagen, daß beide Pleuelstangenteile getrennt vorgearbeitet werden, wobei der später den Pleuelkopf bildende Materialteil und/oder der später das Pleuelauge bildende Material teil etwa kugelig ausgeführt wird, und daß nach Zusammenfügen beider Pleuelstangenteile die Pleuelstange fertig bearbeitet wird. Dadurch ist Sorge dafür getragen, daß die beiden Pleuelstangenteile auch dann, wenn als Verbindungsmittel der vorgeschlagene Gewindebolzen verwendet wird, stets satt aufeinander liegen.In order to also simplify the manufacture of the connecting rod according to the invention, it is proposed in a manner according to the invention that the two connecting rod parts be separated are pre-machined, the later forming the connecting rod head and / or the later forming the connecting rod eye material is partially executed approximately spherical, and that after joining the two connecting rod parts, the connecting rod is finished will. This ensures that the two connecting rod parts also if the proposed threaded bolt is used as the connecting means, always fed up with each other.

Auf der Zeichnung ist eine Pleuelstange nach der Erfindung in einer aus Kurbelwelle und Pleuelstange gebildeten Einbaueinheit schematisch dargestellt.In the drawing, a connecting rod according to the invention is in one Installation unit formed from crankshaft and connecting rod is shown schematically.

Bei einer Kurbelwelle 1 sind zwei Pleuelstangen 2, 3 mit ihrem Pleuelkopf 7 zwischen Kurbelwangen 4,5 auf einet Kurbelzapfen 6 gelagert. Der Pleuelstangenschaft 8a, 8b ist quergeteilt, wobei der am Kurbelzapfen 6 beziehungsweise an der Kurbelwelle 1 verbleibende Schaftteil 8a mit dem Außenumfang der Kurbelwange 4,5 abschneidet. Dieser verbleibende Teil ist damit in der gezeichneten Lage nicht größer als der Kurbelwangendurchmesser. In diesen an der Kurbelwelle 1 verbleibenden Schaftteil 8a ist der weitere Schaftteil 8b eingeschraubt. Bei der Pleuelstange 3 ist dies in Porm eines Sprengbildes gezeigt.A crankshaft 1 has two connecting rods 2, 3 with their connecting rod heads 7 mounted on a crank pin 6 between crank webs 4, 5. The connecting rod shaft 8a, 8b is divided transversely, with the one on the crank pin 6 and on the crankshaft, respectively 1 remaining shaft part 8a cuts off with the outer circumference of the crank web 4.5. This remaining part is therefore no larger than that in the position shown Crank arm diameter. In this shaft part remaining on the crankshaft 1 8a, the further shaft part 8b is screwed in. This is the case with connecting rod 3 shown in the form of an exploded view.

Durch diese Ausführung der aus Kurbelwelle 1 mit Pleuelstangen 2, 3 gebildeten Einbaueinheit ist es möglich diese Einbaueinheit, nachdem die Pleuelstangen-Schaftteile 8b abgenommen wurden, von der Stirnseite her in ein ungeteiltes Kurbelgehäuse einzuführen und danach, von den am Kurbelgehäuse angeordneten Zylindern beziehungsweise Zylinderbohrungen her die Pleuelstangen 2, 3 durch Einschrauben der Schaftteile 8b wieder zu vervollständigen.This design of the crankshaft 1 with connecting rods 2, 3 built-in unit, it is possible to use this built-in unit after the connecting rod shaft parts 8b were removed from the front into an undivided one Crankcase introduce and thereafter, from the cylinders arranged on the crankcase, respectively Cylinder bores forth the connecting rods 2, 3 by screwing in the shaft parts 8b to complete again.

Claims

Claims from the connecting rod eye, connecting rod shaft and undivided connecting rod head existing connecting rod of a crank drive, in particular of internal combustion engines with a small volume and high meisbungsgewicht, the connecting rod with a Bearing arranged in the connecting rod head on the crank pin inserted in the crank webs a crankshaft is mounted, because au raw marked that the connecting rod shaft (8a, 8b) is divided transversely and equipped with fasteners at the point of division, the length of the shaft part (8a) remaining on the crankshaft (1) being the same or is smaller than the greatest possible distance between the crank pin (6) and the external circuit of the crank web (4, 5) when the crankshaft (1) rotates.

2. Connecting rod according to claim 1, characterized in that in the a longitudinal threaded hole is provided on the shaft part (8a) remaining on the crankshaft (1) is, in which a on the other side shaft part (8b) anchored threaded bolt (9) to can be screwed in for a press fit of the remaining dividing surfaces.

3. A method for manufacturing a connecting rod according to the claims 1 and 2, characterized in that the two connecting rod parts (8a, 8b) are separated are pre-machined, wherein the later the connecting rod head (7) forming material part and / or the later the connecting rod eye (10) forming part of the material is made approximately spherical, and that after joining the two connecting rod parts (8a, 8b) the connecting rod (2, 3) is finished.