EP1121520A1 - Kolben für einen verbrennungsmotor - Google Patents

Kolben für einen verbrennungsmotor

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EP1121520A1
EP1121520A1 EP99953664A EP99953664A EP1121520A1 EP 1121520 A1 EP1121520 A1 EP 1121520A1 EP 99953664 A EP99953664 A EP 99953664A EP 99953664 A EP99953664 A EP 99953664A EP 1121520 A1 EP1121520 A1 EP 1121520A1
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piston
sheet
screw
piston crown
pressure
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Mahle GmbH
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02F—CYLINDERS, PISTONS OR CASINGS, FOR COMBUSTION ENGINES; ARRANGEMENTS OF SEALINGS IN COMBUSTION ENGINES
    • F02F3/00—Pistons 
    • F02F3/16—Pistons  having cooling means
    • F02F3/20—Pistons  having cooling means the means being a fluid flowing through or along piston
    • F02F3/22—Pistons  having cooling means the means being a fluid flowing through or along piston the fluid being liquid
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01M—LUBRICATING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; LUBRICATING INTERNAL COMBUSTION ENGINES; CRANKCASE VENTILATING
    • F01M1/00—Pressure lubrication
    • F01M1/08—Lubricating systems characterised by the provision therein of lubricant jetting means
    • F01M2001/086—Lubricating systems characterised by the provision therein of lubricant jetting means for lubricating gudgeon pins

Definitions

  • the invention relates to a piston for an internal combustion engine according to the preamble of claim 1.
  • a piston is, for. B. from JP-GM 60-125338 known.
  • the sheet metal forming the lower boundary of a cooling space is supported resiliently against the inner hub attachments by means of molded-on tabs. Such a fastening of the sheet requires complex shaping of the sheet.
  • the invention is therefore concerned with the problem of securing the sheet metal to the piston in a generic piston for an internal combustion engine in a simple manner and without complex shaping of the sheet metal.
  • a very simple fastening possibility for the elastically deformable sheet is created.
  • the grub screw can be turned using an Allen key or serration or a slot.
  • a pressure piece can also be used, which is pre-tensioned with the help of a device. tem plate is pushed through an opening in the sheet metal and largely maintains the bias of the sheet when removing the device.
  • Fig. 1 shows a piston according to the invention in cross section, left side cut in the pin direction, right side cut in the pressure-counter pressure direction
  • Fig. 2 shows a piston according to the invention from below
  • Fig. 3 shows another embodiment of the piston according to the invention
  • Fig. 4 shows the piston of FIG. 3 in a view from below
  • Fig. 5 the assembly of the sheet in the inner cooling space of the piston.
  • a piston upper part 1 of a pendulum-shaft piston has a piston head 2 and underneath this an outer cooling channel 3 and an inner cooling chamber 4.
  • the cooling channel 3 and the cooling space 4 are each bounded at the bottom by a sheet 5 or 6.
  • the plate 6 is fixed on the upper piston part 1 in that the plate is pressed down by a pressure screw 7 supported against the piston crown 2 and is thus braced against supports existing on the upper piston part 1.
  • a pressure screw 7 supported against the piston crown 2 and is thus braced against supports existing on the upper piston part 1.
  • a nut 8 Connected to the sheet - e.g. B. by pressure welding - is a nut 8 into which the pressure screw 7 is screwed.
  • the sheet 6 is secured against twisting by molded-on lugs 9 which run against the hub support of the piston.
  • the plate 6 is first positioned exactly in the piston and then the plate is elastically deformed and tightened by turning the screw 7 as soon as the screw 7 is supported on the piston head 2.
  • the sheet is not clamped against the piston crown by tightening a screw or a set screw, but the sheet is prestressed with the aid of a tensioning device and then the pressure piece 7 'is opened through an opening in the sheet pushed through and rotated by 90.
  • a screw or a set screw the sheet is prestressed with the aid of a tensioning device and then the pressure piece 7 'is opened through an opening in the sheet pushed through and rotated by 90.
  • the pressure piece 7 ' has a round cross-section in its upper area, it is narrow and elongated in its lower area, so that overall it resembles a "screwdriver bit".
  • An opening for receiving the pressure piece 7 ' is made centrally in the sheet, the contour of which allows both the round cross section and the narrow, elongated cross section to be pushed through.
  • the sheet can be positioned in the inner cooling space by a tilting movement.

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Abstract

Bei einem Kolben für einen Verbrennungsmotor mit einem Kolbenboden (2) und mindestens einem unterhalb des Kolbenbodens (2) angeordneten mit Öl beschickbaren Kühlraum (4), dessen unterer Begrenzung durch ein am Kolben fixiertes elastisch verformbares Blech (6) gebildet ist, soll die Befestigung dieses Blechs (6) auf einfache Weise erfolgen. Hierzu werden auf Druck belastete Bauteile verwendet, die das elastisch verformbare Blech (6) in Richtung vom Kolbenboden (2) weg gegen etwa auf Höhe der Nabenabstützungen liegende Vorsprünge drücken.

Description

Kolben für einen Verbrennungsmotor
Die Erfindung betrifft einen Kolben für einen Verbrennungsmotor nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Ein derartiger Kolben ist z. B. aus dem JP-GM 60-125338 bekannt. Dort stützt sich das die untere Begrenzung eines Kühlraums bildende Blech mittels angeformter Laschen federnd gegen die inneren Nabenansätze ab. Eine derartige Befestigung des Blechs erfordert eine aufwendige Formgebung des Blechs .
Die Erfindung beschäftigt sich daher mit dem Problem, bei einem gattungsgemäßen Kolben für einen Verbrennungsmotor die Befestigung des Blechs am Kolben auf einfache Art und Weise und ohne aufwendige Formgebung des Blechs zu erzielen .
Dieses Problem wird bei gattungsgemäßen Kolben gelöst durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1. Dabei wird das Blech durch die auf Druck belasteten Mittel in axialer Richtung nach unten, weg vom Kolbenboden gedrückt. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
Durch die Verspannung des Blechs gegen den Kolben mit Hilfe einer auf Druck belasteten Schraube bzw. eines Gewindestiftes wird eine sehr einfache Befestigungsmöglichkeit für das elastisch verformbare Blech geschaffen. Dabei kann der Gewindestift über einen Inbus oder eine Kerbverzahnung oder einen Schlitz gedreht werden. Anstatt einer Schraube bzw. eines Gewindestiftes kann auch ein Druckstück verwendet werden, das bei - mit Hilfe einer Vorrichtung - vorgespann- tem Blech durch eine Öffnung des Blechs geschoben wird und das beim Entfernen der Vorrichtung die Vorspannung des Blechs weitgehend aufrecht erhält.
Die Erfindung wird im folgenden anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigt:
Fig. 1 einen erfindungsgemäßen Kolben im Querschnitt, linke Seite geschnitten in Bolzenrichtung, rechte Seite geschnitten in Druck-Gegendruck-Richtung
Fig. 2 einen erfindungsgemäßen Kolben von unten
Fig. 3 eine weitere Ausführung des erfindungsgemäßen Kolbens
Fig. 4 den Kolben gemäß Fig. 3 in einer Ansicht von unten
Fig. 5 die Montage des Blechs im inneren Kühlraum des Kolbens .
Ein Kolbenoberteil 1 eines Pendelschaftkolbens weist einen Kolbenboden 2 und unter diesem einen äußeren Kühlkanal 3 und einen inneren Kühlraum 4 auf . Der Kühlkanal 3 und der Kühlraum 4 sind nach unten jeweils durch ein Blech 5 bzw. 6 begrenzt. Erfindungsgemäß erfolgt die Fixierung des Blechs 6 am Kolbenoberteil 1 dadurch, daß das Blech von einer sich gegen den Kolbenboden 2 abstützenden Druckschraube 7 nach unten gedrückt und so gegen am Kolbenoberteil 1 vorhandene Abstützungen verspannt wird. Mit dem Blech verbunden - z. B. durch Preßschweißen - ist eine Mutter 8, in die die Druckschraube 7 eingeschraubt ist. Wie in Fig. 2 zu erkennen ist, wird das Blech 6 durch angeformte Nasen 9, die an der Nabenabstützung des Kolbens anlaufen, gegen Verdrehen gesichert.
Bei der Montage wird das Blech 6 zunächst im Kolben exakt positioniert und anschließend wird das Blech durch Drehen der Schraube 7 elastisch verformt und vorgespannt, sobald die Schraube 7 sich am Kolbenboden 2 abstützt.
Bei der Ausführung gemäß Fig. 3 und 4 erfolgt die Verspannung des Blechs gegen den Kolbenboden nicht durch Anziehen einer Schraube bzw. eines Gewindestiftes, sondern das Blech wird mit Hilfe einer Spannvorrichtung vorgespannt und danach wird das Druckstück 7 ' durch eine im Blech vorhandene o Öffnung durchgeschoben und um 90 verdreht. Dabei sind am
Blech Mittel - insbesondere weitere Öffnungen - vorhanden, die ein Angreifen der Spannvorrichtung am Blech ermöglichen.
Das Druckstück 7 ' hat in seinem oberen Bereich einen runden Querschnitt, in seinem unteren Bereich ist es schmal und länglich, sodaß es insgesamt einem "Schraubenzieher-Bit" ähnelt. Im Blech ist zentrisch eine Öffnung zur Aufnahme des Druckstücks 7' eingebracht, deren Kontur sowohl ein Hindurchschieben des runden Querschnitts als auch des schmalen, länglichen Querschnitts gestattet. Durch Verdre- o hen des Druckstücks um 90 - in Fig. 4 ist diese Lage gestrichelt angedeutet - und anschließendes Entfernen der Spannvorrichtung übernimmt das Druckstück die Vorspannung des federnden Blechs .
Wie in Fig. 5 erkennbar ist, kann das Blech durch eine Kippbewegung in dem inneren Kühlraum positioniert werden.

Claims

Patentansprüche
Kolben für einen Verbrennungsmotor mit einem Kolbenboden (2) und mindestens einem unterhalb des Kolbenbodens (2) angeordneten mit Öl beschickbaren Kühlraum (4), dessen obere Begrenzung im Wesentlichen durch den Kolbenboden (2) und dessen untere Begrenzung durch ein am Kolben fixiertes Blech (6) gebildet ist, dadurch gekennzeichne , daß auf Druck belastete Mittel das elastisch verformbare Blech (6) in Richtung vom Kolbenboden (2) weg gegen etwa auf Höhe der Nabenabstützung liegende Bereiche des Kolbens drücken.
Kolben nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die Merkmale
- zumindest eine Gewindemutter (8) ist an dem Blech (6) fixiert
- in die Mutter (8) ist als auf Druck belastetes Mittel eine Schraube (7) oder ein Gewindestift eingeschraubt, deren bzw. dessen Ende gegen den Kolbenboden ( 2 ) drückt
- die sich gegen den Kolbenboden (2) abstützende Schraube (7) bzw. der Gewindestift drückt das Blech (6) nach unten gegen am Kolben angeformte Vorsprünge und verspannt so das Blech (6) gegen den Kolben.
Kolben nach Anspruch 1 gekennzeichnet durch die Merkmale
- in das Blech (6) ist zur Aufnahme einer als auf Druck belastetes Mittel wirkenden Schraube (7) bzw. eines Gewindestifts eingeschnitten
- die Schraube (7) bzw. der Gewindestift stützt sich mit ihrem/seinem Ende gegen den Kolbenboden (2) ab - die sich gegen den Kolbenboden (2) abstützende Schraube (7) bzw. der Gewindestift drückt das Blech (6) nach unten gegen am Kolben angeformte Vorsprünge und verspannt so das Blech (6) gegen den Kolben.
Kolben nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die Merkmale
- das Blech (6) weist Mittel zum Vorspannen des Blechs (6) mit Hilfe einer Spannvorrichtung auf,
- das Blech (6) weist eine Öffnung zum Durchschieben eines Druckstückes (7') in Richtung Kolbenboden (2) auf,
- das Druckstück (7') ist nach dem Durchschieben in eine Position verdrehbar, in der es bei Entfernung der Spannvorrichtung das Blech (6) gegen den Kolbenboden ( 2 ) verspannt .
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