DE2908782A1

DE2908782A1 - Pleuellager

Info

Publication number: DE2908782A1
Application number: DE19792908782
Authority: DE
Inventors: Gisbert Dipl Ing Koehler
Original assignee: Andreas Stihl AG and Co KG
Current assignee: Andreas Stihl AG and Co KG
Priority date: 1979-03-07
Filing date: 1979-03-07
Publication date: 1980-09-18
Also published as: JPS55126115A; JPS6327572B2; CA1136683A

Description

Pleuellager
Die Erfindung bezeiht sich auf ein Pleullager für Zylinderzapfen und oder Kolbenbolzen von Pleullagern einer brennkraftmaschine mit einer im Pleuelkopf gehaltenen Lagerbuchse und auf ein VeraAhrevi zur Herstellung des Pleuellagers.
Es sind aus Lagerschalen gebildete Pleuellager bekannt (DE-PS 971 746), die aus Montagegründen radial oder axial geteilt sind und endseitig Flansche aufweisen. Derartige lagerausbildungen sind besonders bei wälzgelagerten Pleuelstangen nachteilig, da die Wälzkörper die Teilfuge zwischen den Laufflächen der Schale überrollen und Stöße auslösen, wodurch Schwingungen verursach-werden. Bei axial geteilten Lagerschalen mit endseitigen Flanschen ist dagegen keine formschlüssige Sicherung gegen ein axiales Verschieben möglich, So daß zusätzliche Einrichtungen notwendig sind, um eine Verschiebesicherung zu gewährleisten.
Ferner sflnd zylindrische Buchsen als Pleuellagerungen z.B. für Kolbenbolzen bekannt (DE-PS 960 514), die aber gegen eine axiale Verschiebung zusätzlich gesichert werden müssen. Außerdem fehlen bei dieser Ausführung Anlauf- und FUhrungsflächen an den beiden Stirnseiten, Auch sind Wälzlagerungen für Pleuelstangen bekannt geworden, bei denen die Enden eines dünnwandigen Ringes nach innen umgeformt sind und so zwar axiale Anlaufflächen bilden können, jedoch die Schmierstoff-Zufuhr zum Wälzkörper-Satz erheblich behindern.
Auch ist bei dieser Ausführung eine Sicherung gegen ein axiales Verschieben nicht gewährleistet Ferner sind gehärtete Pleuelstangen'z.30 aus Stahl, zum Erzielen von gehärteten Laufflächen für Nadellager bekannt, Derartig behandelte Pleuelstarg6n sind durch den Härtevorgang der gesamten Pleuflstange arbeitsaufwendig und in der Herstellung somit teuer. Außerdem ist eine solche Pleuelstange aus Stahl relativ schwer gegenüber Pleulstamgen aus einem Leichtmetall, und bei letzteren sind zur Sc-haffung von Anlauf / und Führungsflächen zusätzliche Bauteile erforderlich.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Pleuellagerung zu schaffen, die mit einem geringen Arbeitsaufwand herstellbar und in ein~ facher Weise am Pleulstangenkopf und / oder -Fuß verdreh- und verschiebesicher festsetzbar ist Darüberhinaus soll es Aufhabe der Erfindung sein, eine relativ leichte und billig >herzustellende Pleuelstange zu schaffen.
Zu diesem Zweck ist gemäß der Erfindung die Lagerbuchse einteilig ausgebildet und weist endseitig Flansche auf, die radial nach außen verlaufen und zwischen sich den Pleuelkopf aufnehmen..
Weitere Merkmale der Erfindung enthalten die Unteransprüche 2 und 3. Eine derartig ausgebildete im Pleuelkopf angeordnete Lagerbuchse ist durch ihre Einstückigkeit sowie der Abstutzung ueber die beiden Flansch an den Stirnseiten des Pleuelkopfes in einfacher konstruktiver Weise gegen ein axiales Verschieben gesichert, Gleichzeitig bilden die Flansche axiale Anlauf- und Führungsflächen, wie z.B. gegenüber einem Kolben oder bei einer Anordnung der Lagerbuchse im Kolbenfuß auch gegenüber einem entsprechenden Bauteil.
Ebenso ist durch die besondere Ausbildung des Fleuelkopfes mit einer Abflachung gemäß der Unteranspruche 2 und 3 eine zusätzliche Sicherung der Laufbuchse gegen Verdrehung geschaffen.
Ein vorteilhaftes Verfahren zur Herstellung einer erfindung gemäßen Pleuellagerung wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 5 gelöst. Statt der Umformung nur eines Flansches in eingebautem Zustand ist es nach einer weiteren Ausf'rung der Erfindung auch möglich, beide überstehenden Enden der Lager buchse nach dem Einpressen in den Pleuelkopf gemeinsam zu Flanschen umzuformen.
Durch die erfindungsgemäße Pleuellagerung lassen sich fünktionssichere und kostengünstige Lagerungen in einer Pleuelstange aus nicht gehärtetem Werkstoff, wie z.B. Leichtmetall, realisieren.
Besonders Leiehtnietallpleuel ersjg li ehen eine deutliche Reduzierung von Gewicht, Schwingungen und auch Kosten, was durch die erfindungsgemäße Laufbuchse bedeutend erleichtert wird.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Die Zeichnung zeigt einen Pleuelkopf einer Pleuelstange im Schnitt mit Pleuellagerung für einen Kolbenbolzen und / oder Zylinderzapfen Die Pleuelstange 1 umfasst einen Pleuelstangenschaft 2 mit Pleuelfuß (nicht gezeigt) und Pleuelkopf 3.
Im Pleulkopf 3 ist eine Lagerung für einen Kolbenbolzen und / oder einen Zylinderzapfen (nicht gezeigt) vorgesehen, der zum Beispiel auf einem Nadelkäfig 4 gelagert ist. Diese Lagerung im Pleuelkopf 3 umfaßt eine einteilige zylindrische Buchse 5 mit endseitigen Flanschen 6 und 7. Die Buchse 5 bildet einen Außenring mit einer Lauffläche 8 für die Nadeln 14 des Nadelkäfigs 4.
Die Ausbildung des Pleuellagers ist nicht nur auf die Verwendung von auf Nadelkäfigen gelagerten Kolbenbolzen beschränkt, sondern es wären auch andere Lagerarten mögliche Ebenso kann eine derartige Laufbuchse auch im Pleuelfuß der Pleuelstange zur Anwendung kommen, Der einteilige Außenring ist aus einer gezogenen zylindrischen härtbaren Blechbuchse 5 gebildet. Die Flansche 6 und 7 an den beiden Enden der Buchse 5 erstrecken sich radial nach aussen und nehmen den Pleuelkopf 3 formschlussig zwischen sich auf.
Diese Ausbildu. der Buchse 5 und deren Festlegung am Pleuelkopf 3 ermOglicht eine Sicherung gegen eine axiale Verschiebung.
Zum Sichern der Buchse 5 gegen eine Verdrehung im Pleuelkopf 3 weist dieser eine Abf lachung 10 auf. In diese Abflachung 10 ragt ein verformter Bereich 11 des Randes eines Flansches 6 oder 7 der Buchse D hinein, Für die Herstellung der beschriebenen Pleuellagerung wird gemaß Fig. 1, wie strichpunktiert dargestellt, die zylindrische Buchse 5 mit einem Flansch 6 versehen, der entweder bei der Herstellung der Buchse oder in einem nachfolgenden separaten Arbeitsgang angeformt wird.
Anschließend wird die Buchse 5 derart wärmebehandelt, daß der als Lauffläche 8 ausgebildete mittlere zylindrische Bereich 13,auf dem später die Nadeln 14 des Lagers laufen, gehärtet wird.
Mindestens ein Ende der Buchse 5, das noch flanschlose Ende 12, wird von einer Härtung ausgeschlossen und bleibt weich. Eine derartige partielle Härtung kann z.B. durch induktive Härtung oder durch Einsatzhärtung mit Abdeckung erreicht werden.
In einem nachfolgenden Arbeitsgang wird dann diese teilweise gehärtete Buchse 5 in die Bohrung des Pleuelkopfes 3 gepreßt, bis der Flansch 6 an einer Stirnflache 9 ceer 9a des Pleuelkopfes 3 zur Anlage kommt. Anschließend wird das freie überstehende Ende 12 der Buchse 5 zu einem Flansch 7 umgeformt, Es kann selbstverständlich auch zuerst der Flansch 7 geformt werden und dann anschließend im Kopf 3 der Flansch 6 umgeformt werden, Nach diesem Arbeitsgang nimmt die Buchse 5 eine unverschiebbare Lage in der Bohrung des Plelkopfes 3 ein. Die Flansche 6 und 7 bilden durch ihre vorstehende Anordnung zu den Stirnflächen 9 und 9a des Pleuelkopfes 3 axiale Anlauf- und FUhrungsflachen.
In weiterer Ausgestaltung kann die Buchse 5 verdrehgesichert in der Bohrung des Pleuelkopfes 7 gehalten sein, wozu ein Teilbereich des Flanschrandes in eine Abflachung 10 der Stirnfläche g gedruckt wird.
In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung besteht die Pleuelstange aus einer Leichtmetall-Legierung und die Buchse aus einem härtbaren Stahlblech. Denkbar ware aber auch eine Ausführung der Pleuelstange aus einem anderen nicht gehärteten Werkstoff.
L e e r s e i t e

Claims

A ns p r ü c h e 1. Pleullager für Zylinderzapfen und oder Kolbenbolzen von Pleuellagern einer Brennkraftmaschinen mit einer im Pleulkopf gehaltenen Lagerbuchse, dadurch gekennzeichnet, daß die lagerbuchse (5) einteilig ausgebildet ist und endseitig Flansche (6 u. 7) aufweist, die radial nach außen verlaufen und zwischen sich den Pleuelkopf (3) aufnehmen.
2, Pleue llager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagerbuchse (5) über eine zusätzliche formschlüssige Verbindung (10) verdrehsicher im Pleuelkopf gehalten ist.
3. Pleuellager nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch geIcennzeichnet, daß die formschlüssige Verbindung eine vom Verlauf der Stirnfläche (9) des Pleuelkopfes (3) abweichende Abflachung (10) umfaßt, in die ein verformter Bereich (1t) des Randes des Flansches (7) hineinragt.
4. Pleuellager nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die zylindrische Zone (5) des Lagers gehärtet ist undmindestenseiner der Flansche (6 oder 7) ungehärtet ausgeführt ist.
5. Verfahren zur Herstellung eines Pleuellagers nach eiflemcder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß an einem Ende der Lagerbuchse ein Flansch angeformt wird, in einem nachfolgenden Wärmebehandlungsvorgang der mittlere zylindrische laufflächenbereich gehärtet wird und anschließend die Lagerbuchse bis zur Anlage des Flansches in den pleuel kopf eingepreßt wird und hiernach das überstehende freie Buchsenende zu einem flächig an der Stirnseite des Pleuelkopfes anliegenden weiteren Flansch umgeformt wird.
6. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß beide überstehenden Enden der Lagerbuchse nach dem Einpressen in den Pleuelkopf gemeinsam zu Flanschen umgeformt werden.