DE2801617B2

DE2801617B2 - Lagerzentrierung von geteilten Pleuelstangen

Info

Publication number: DE2801617B2
Application number: DE19782801617
Authority: DE
Inventors: Werner Ing.(Grad.) 3163 Sehnde Heger; Manfred Ing.(Grad.) 3013 Barsinghausen Kramer
Original assignee: Wabco Fahrzeugbremsen GmbH
Current assignee: HEGER, WERNER, 31275 LEHRTE, DE KRAMER, MANFRED, 3
Priority date: 1978-01-14
Filing date: 1978-01-14
Publication date: 1979-11-29
Also published as: GB2016094A; DE2801617A1; PL124145B1; PL212185A1; CS259852B2; FR2414658B1; FR2414658A1; CS24479A2; DE2801617C3; GB2016094B

Description

Die Erfindung betrifft Druckguß-Pleuelstangen mit geteilten unteren Pleuelköpfen gemäß dem Oberbegriff des Anspruches I.

Die zwecks Montage einer Pleuelstange auf den Lagerzapfen einer Kurbelwelle notwendige Teilung der Pleuelstange am unteren Pleuelkopf macht eine Zentrierung der beiden Pleuelteile erforderlich, welche in der Regel mittels Verwendung von Paßschrauben oder mittels Bunde und Paßstücke bzw. Ausnehmungen an Ober- und Unterteil erreicht wird, deren Anbringung durch spanende Bearbeitung erfolgt.

Die Verwendung von Paßschrauben setzt jedoch sehr enge Toleranzen des Abstandsmaßes der Befestigungsschrauben voraus so daß eine gewisse Spielfreiheit nicht gegeben ist. Dagegen läßt eine Zentrierung mittels konzentrischen Ausnehmungen bzw. mittels Bunde und Paßstücken eine Verdrehung der beiden Pleuelteile im Bereich des Spiels der Verschraubungen zu, welche nur durch den Einbau von Lagerbuchsen begrenzt werden kann.

Diese beschriebenen Zentrierungsmittel können bei den in der Regel verwandten geschmiedeten Pleuelstangen oder auch an Druckguß-Pleuelstangen nur mit Hilfe von mechanischer Bearbeitung angebracht werden, was fertigungstechnisch einen verhältnismäßig hohen Kostenaufwand bedeutet.

Die DE-PS 4 75 197 zeigt eine Pleuelstange, deren Lager und Lagerdeckel mit einer Verzahnung ineinandergepaßt sind, womit erreicht werden soll, daß die Lagerhälften sich nicht in axialer Richtung gegeneinander verschieben und sich nicht gegeneinander verdrehen können.

Aufgrund von Fertigungstoleranzen in der Verzahnung ist jedoch ein geringfügiges Verschieben in Längsrichtung der Verzahnung möglich, und die Bohrungen für die Befestigungsschrauben der beiden Lagerhälften müssen gleichzeitig Zentrierungsaufgaben übernehmen.

Weiterhin kann beim Bearbeiten der Lagerbohrung des Pleuels ein Mittenversatz zu den Bohrungen der Befestigungsschrauben auftreten, so daß ein bei der

ίο Endmontage unbeabsichtigtes Verdrehen der Lagerhälften zueinander um 180° zu Lagerschäden führen kann.

Da eine Verzahnungsverbindung keine durch eine feste Anlage gegebene Begrenzung hat, muß sowohl beim Zusammenbau der Lagerhälften zwecks Bohrung des Lagers alls auch bei der Entmontage beim Anziehen der Befestigungsschrauben der beiden Lagerhälften ein und dasselbe Drehmoment aufgebracht werden, um eine Unrundheit in der Bohrung infolge plastischer Verformung der Zahnverbindung zu vermeiden.

Die US-PS 27 31 314 zeigt eine Pleuelstange mit einer verbesserten Lagerung des Kolbenbolzens in bezug auf Abnutzung, Geräusche und Schwingungen.
Dagegen zeigt die US-PS 26 52 297 Drehverbindungen zwischen Maschinenteilen, deren Lagerung zweiteilig ist. Dabei geht es vor allem um eine genaue Ausrichtung der verbundenen Teile und bezüglich der Kraftübertragung um die Baugröße der Verbindungselemente sowie deren Materialstärke.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine geteilte Pleuelstange zu schaffen, deren als Zentrierung ausgebildete Verbindungsflächen am Ober- und Unterteil ohne spanabhebenden Arbeitsaufwand gefertigt werden und welche nach Bearbeitung der Lagerbohrung und Lösen der Verbindung der beiden Bohrungshälften, bei der Montage um den Kurbelwellenlagerzapfen spielfrei, jedoch ohne Überbestimmtheit in der Zentrierung, wieder zusammengefügt werden können, wobei ein Verdrehen des Oberteils zum Unterteil nicht mehr möglich ist.

Gemäß der Erfindung wird die Aufgabe durch die im Patentanspruch 1 aufgeführten Merkmale gelöst Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen.

Durch die gleichzeitige Formgebung der Zentrierelemente beim Fertigen der beiden Pleuelstangenteile im Druckgußverfahren wird die Aufgabe bezüglich Kosteneinsparungen gelöst. Eine optimale Fixierung der beiden Pleuelteile auf sämtlichen Ebenen wird durch die

so konische und elastische Gestaltung der Zentrierelemente sowie durch die unterschiedliche Zentrierungsart der beiden Zentrierstellen erreicht, so daß ein Verdrehen des Oberteils zum Unterteil, d. h. ein Versatz der Lagerhälften nicht möglich ist, was gleichzeitig einen Verzicht auf die Verwendung von Lagerbüchsen gestattet.

Anhand der Darstellungen wird nachfolgend der Gegenstand der Erfindung näher erläutert. Es zeigt
F i g. 1 eine geteilte Pleuelstange, verschraubt,

F i g. 2 den Längsschnitt »A-A« durch die erfindungsgemäße Zentrierung der einen Seite,

F i g. 3 den Längsschnitt »C-C« durch die erfindungsgemäße Zentrierung der anderen Seite,

F i g. 4 den Querschnitt »B-B« durch beide Zentrierungen,

Fig. 5 einen Ausschnitt der Zentrierung im Schnitt »A-A«und

Fig. 6 einen Ausschnitt der Zentrierung im Schnitt

»C-C&

Die in F i g. 1 dargestellte geteilte Pleuelstange 1 besteht aus einem Pleueloberteil 2 und aus einem Pleuelunterteii 3, welche mittels Schrauben 4 verschraubt sind. Die Bohrungshälften 5 und ü bilden das Kurbelwellenlager und die obere ungeteilte Bohrung 7 das Kolbenbolzenlager.

Die in Fig.2, 4 und 5 zum Teil im Ausschnitt wiedergegebene Darstellung zeigt die Zentrierung der einen Pleuelstangenverschraubung, welche aus um den Schnittpunk? der X- und K-Achse verlaufenden, um den Außendurchmesser der Verschraubungsbohrung 8a des Pleuelunterteiles 3 angegossenen dünnwandigen, konisch ausgebildeten Stegen 9 besteht, die beim Zusammenschrauben des Ober- und Unterteiles 2,3 mit entsprechend konisch ausgebildeten Flächen 10 im Oberteil 2 unter leichtem Preßsitz zusammengefügt sind. Die Stege 9 werden somit im elastischen Verformungsbereich auf Biegung beansprucht, wobei für die Auslegung der Festigkeit die wirksame Länge 1 der Stege 9 als einseitig eingespannter Träger zugrunde gelegt werden kann.

Diese Zentrierung 9, 10 erlaubt eine Verdrehung

beider Teile 2 und 3 um die Achse Z. Um diese Verdrehfreiheit einzuengen, erfolgt die Fixierung der anderen Pleuelstangenverschraubung, wie in F i g. 3, 4 und 6 dargestellt, durch parallel zur Achse Y an das Unterteil 3 angegossene dünnwandige, ebenfalls konisch verlaufende Stege 11, die beim Zusammenschrauben des Ober- und Unterteils 2, 3 mit einer entsprechenden konisch verlaufenden Fläche 12 im Oberteil 2 unter leichtem Preßsitz zusammengefügt sind. Auch bei dieser Zentrierungsform werden somit die Stege 11 im elastischen Verformungsbereich auf Biegung beansprucht, wobei auch hier für die Auslegung der Festigkeit die wirksame Länge 1\ der Stege 11 als einseitig eingespannter Träger zugrunde gelegt werden kann.

Diese Zentrierungsform erlaubt eine große Toleranz des Abstandsmaßes L der beiden Befestigungsschrauben 4 bzw. deren Bohrungen 8a und Sb.

Außerdem ist diese Zentrierungsform auch überall dort verwendbar, wo Druckguß-Teile spielfrei zusammengefügt werden sollen, z. B. beim Zentrieren von Kurbelgehäusen, deren Trennflächen auf der Ebene der Kurbelwellenachse liegen.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Druckguß-Pleuelstange mit in zwei Lagerhälften geteilten unteren Pleuelköpfen, deren Teilungsflächen mit Zentrierungen versehen sind, welche auf dem einen Pleuelteil als konische Stege ausgebildet sind und auf dem anderen Pleuelteil aus die Siege aufnehmenden konisch verlaufenden Seitenflächen bestehen, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl die konischen Stege (9 und 11) in einer elastisch verformbaren Stärke als auch die konisch verlaufenden Seitenflächen (10 und 12) angegossen bzw. eingegossen sind und daß die Stege (9) und die entsprechenden Seitenflächen (10) der einen Verschraubungsseite der beiden Pleuelteile (2, 3) zentrisch zum Schnittpunkt der senkrechten und waagerechten Mittelachse (X, Y) der Verschraubungsbohrang (Sa) verlaufend, um den Außendurchmesser dieser Verschraubungsbohrung des Oberoder Unterteiles (2 oder 3) angeordnet sind und die Anordnung der Stege (U) und der entsprechenden Seitenflächen (12) der anderen Verschraubungsseite der beiden Pleuelteile (2,3) parallel zur waagerechten Mittelachse (Y)der Verschraubungsbohrung {&b) des Ober- oder Unterteiles (2 oder 3) verlaufen.

2. Druckguß-Pleuelstangen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die konischen Seitenflächen (10, 12) derart ausgebildet sind, daß in montiertem Zustand der Pleuelstange (1) nur ein oberer Teilbereich der konischen Stege (9, 11) mit den konischen Seitenflächen (10, 12) in leichter Preßverbindung stehen.