SE439051B - Kolvbult - Google Patents
KolvbultInfo
- Publication number
- SE439051B SE439051B SE8009034A SE8009034A SE439051B SE 439051 B SE439051 B SE 439051B SE 8009034 A SE8009034 A SE 8009034A SE 8009034 A SE8009034 A SE 8009034A SE 439051 B SE439051 B SE 439051B
- Authority
- SE
- Sweden
- Prior art keywords
- piston bolt
- fibers
- piston
- compound material
- bolt according
- Prior art date
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16J—PISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
- F16J1/00—Pistons; Trunk pistons; Plungers
- F16J1/10—Connection to driving members
- F16J1/14—Connection to driving members with connecting-rods, i.e. pivotal connections
- F16J1/16—Connection to driving members with connecting-rods, i.e. pivotal connections with gudgeon-pin; Gudgeon-pins
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B1/00—Engines characterised by fuel-air mixture compression
- F02B1/02—Engines characterised by fuel-air mixture compression with positive ignition
- F02B1/04—Engines characterised by fuel-air mixture compression with positive ignition with fuel-air mixture admission into cylinder
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
- F05C—INDEXING SCHEME RELATING TO MATERIALS, MATERIAL PROPERTIES OR MATERIAL CHARACTERISTICS FOR MACHINES, ENGINES OR PUMPS OTHER THAN NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES
- F05C2253/00—Other material characteristics; Treatment of material
- F05C2253/16—Fibres
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T29/00—Metal working
- Y10T29/49—Method of mechanical manufacture
- Y10T29/49229—Prime mover or fluid pump making
- Y10T29/49249—Piston making
- Y10T29/49266—Gudgeon pin, wrist pin, piston pin, or boss therefor
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T403/00—Joints and connections
- Y10T403/32—Articulated members
- Y10T403/32606—Pivoted
- Y10T403/32861—T-pivot, e.g., wrist pin, etc.
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T403/00—Joints and connections
- Y10T403/32—Articulated members
- Y10T403/32606—Pivoted
- Y10T403/32861—T-pivot, e.g., wrist pin, etc.
- Y10T403/32868—Floating pin
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T403/00—Joints and connections
- Y10T403/45—Flexibly connected rigid members
- Y10T403/455—Elastomer interposed between radially spaced members
- Y10T403/458—Composite bushing with elastomeric component
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T74/00—Machine element or mechanism
- Y10T74/21—Elements
- Y10T74/2142—Pitmans and connecting rods
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T74/00—Machine element or mechanism
- Y10T74/21—Elements
- Y10T74/2142—Pitmans and connecting rods
- Y10T74/2162—Engine type
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Pistons, Piston Rings, And Cylinders (AREA)
- Shafts, Cranks, Connecting Bars, And Related Bearings (AREA)
Description
15 20 25 30 35 8009054-3 av en hålcylinder av metall, vars väggtjocklek är konstant över hela längden. Således uppstår de ovan beskrivna hållfast- hetsproblemen även vid denna kända kolvbult.
Vidare är det känt att i en kolvbult av lättmetall inbädda axel- 'parallella stålfibrer (se FR PS 540 514). Visserligen för- bättras härigenom kolvbultens hållfasthetsegenskaper, men ändå uppträder problem med materialbrott i området för de starkaste påkänningarna, således i övergångsområdet mellan kolven och vevstaken, eftersom den axiella förstyvningen av materialet medelst stålfibrerna i detta område ej medför den önskade ök- ningen av kolvbultens hâllfasthet.
Syftet med uppfinningen är att åstadkomma en kolvbult av det inledningsvis angivna slaget, varvid kolvbulten trots ringa massa har lika goda eller bättre hållfasthetsegenskaper än hos kända kolvbultar.
Detta uppnås för en kolvbult av nämnt slag medelst de särdrag, som anges i patentkravets l kännetecknande del.
Därvid är det väsentligt att de i olika riktningar förlöpande armeringsfibrerna förhindrar såväl utböjning av kolvbulten som deformation av densamma till oval form. Den likaledes ge- nomförda uppdelningen av glidlagerskiktet i området för maxi- mal mekanisk deformation medför att en överbelastning av glid- lagerskiktet och därmed brott på detsamma kan undvikas. Upp- delningen av glidlagerskiktet möjliggöres därigenom, att glid- lagerskiktet självt endast i oväsentlig grad bidrager till bultens hållfasthet, vilken i huvudsak åstadkommes av de i olika riktningar förlöpande armeringsskikten.
Inlagring av vävformigt material är i sig tidigare känd, exem- pelvis vid bromsklotsar och kopplingsbelag (se DE PS 98 568 och DE AS l 600 043). Inlagringen av vävformig armering genom- föres i dessa fall på delar, som är utsatta för förslítninq, i huvudsak i syfte att göra dessa delar mer nötningsbeständiga. l0 15 20 25 30 35 8009034-3 Vid kolvbulten enligt uppfinningen är syftet med lnbäddnnnqen av fibrer däremot en ökning av kolvbultens deformationswol- stånd, 1 synnerhet l fråga om utböjníng och deformation tiil oval form.
Vid en föredragen utföringsform är fibrerna inbäddade i plast- material, i synnerhet i högtemperaturbeständiga modifikatio- ner av härdplaster, såsom epoxid-, polyester- eller polyimld- plast, eller i högtemperaturbeständiqa termoplaster, såsom polykarbonater eller polysulfoner.
Framställningen av glidlagerskiktet âstadkommes företrädesvis genom metallisering av kolvbulten. Vid kolvbultar är det i sig tidigarekäntattpåglidställenaanordnaett överdrag av hård nitrid, borid och/eller silicid av en eller flera metal- ler i periodiska systemets grupper 3-6 (se den kungjorda tyska patentansökningen M 20 813).
Vid en särskild föredragen utföringsform består glidlagerskik- tet av en mellanliggande cylindrisk hylsa och av två därtill på ömse sidor anslutande cylindriska kåpor, vilka täcker åtmin- stone ändytorna på den fiberarmerade kolvbulten.
I kompoundmaterialet enligt uppfinningen är flera fiberskikt anordnade, vilka förlöper i olika riktningar. Särskilt fördel- aktig är en anordning, varvid fiberskikten är växelvis oriente- rade, varvid fibrerna är orienterade parallellt med kolvbultens axellinje resp. vinkelrätt mot denna axellinje i omkretsrikt- ningen. Under det att de parallellt med kolvbultens axellinje förlöpande fibrerna motverkar kolvbultens utböjning, begränsar de i omkretsriktningen förlöpande fiberskikten kolvbultens deformation till oval form.
Följande fibrer är särskilt lämpade för uppbyggnad av en kolv- bult: kolfibrer, glasfibrer, syntelfibrer (aramidfibror), bor- fíbrer, Al.O -fibrer och kiselkarbidfibrer. 2 3 15 ¿0 25 30 35 8009034-3 Lämpliga för detta ändamål är även borfibrer, vilka är över- dragna med kiselkarbid eller B48.
Enligt en första utföringsform av uppfinningen är fibrerna inbäddade i lättmetall, såsom aluminium eller titan.
I andra föredragna fall är fibrerna inbäddade i plastmaterial, i synnerhet i högtemperaturbeständiga modifikationer av härd- plaster, såsom epoxid-, polyester- eller polyimidplast, eller i nögtemperaturbeständiga termoplaster, såsom polykarbonater eller polysulfoner.
Företrädesvis är ett metalliskt glidlagerskikt med cirkulär- cylindrisk ytteryta anordnat på utsidan av det fiberarmerade kßmpoundmatßrialet- Detta gliaiagerskikt bildar tillsammans; med en motsvarande lagerskål i kolvborrningen ett glidlaqer för kolven. Valet av material kan därvid göras såsom är vanligt vid glidlager, dvs det ena skiktet består i regel av en miukare metall och det andra av en hårdare metall. Genom att hållfast- hets- och styvhetsegenskaperna hos kolvbulten enligt uppfin- ningen bestämmes av det fiberarmerade kompoundmaterialet, kan kolvbultens glidlagerskikt även bestå av en mjukare metall, dvs man kan fritt välja material för glidlagerskiktet, och detta material behöver således ej ha några egenskaper som ger kolvbulten förbättrad hållfasthet, såsom är fallet vid kända kolvbultar av stål eller dylikt. Man kan således välja den för lagringen mest gynnsamma materialkombinationen, varvid i synnerhet föreligger en möjlighet att genom variation av kom- poundmaterialets uppbyggnad anpassa fiberkompoundmaterialets värmeutvidgningskoefficient exempelvis till glidlagermaterialet.
Lagerskiktet kan bildas av en yttre, det fiberarmerade kompound- materialet omgivande cirkulärcylindrisk lagerhylsa av metall, men det är även möjligt att metallisera kompoundmaterialet, exempelvis galvaniskt eller genom förångning.
Enligt uppfinningen är vidare glidlagerskiktet uppdelat 1 över- l0 15 20 30 35 8009034-5 gångsområdet mellan kolven och vevstaken. I detta område unp- träder de största skillnaderna i mekanisk deformation av kompoundmaterial och lagerskikt. Genfim en uppdelning av glid- lagerskiktet i detta område kan överbelastning undvikas. Efter» som glidlagerskiktet självt bidrager endast oväsentligt till bultens hållfasthet, har uppdelningen praktiskt taget ei någon inverkan på kolvbultens mekaniska egenskaper.
Det fiberarmerade kompoundmaterialet kan utfylla hela det inre rummet innanför glidlagerskiktet, men lämpligen bildar kompoundmaterialet ett koaxiellt med kolvbultaxellinjen anord- nat, cylindriskt skikt, som omger ett genomgående inre nålrum.
För att skydda det fiberarmerade kompoundmaterialct mot de aggressiva medier, som omger detsamma, är det vidare fördel- aktigt att förse kompoundmaterialet med ett väsentligen ogenom~ trängligt skikt på dess mot hålrummet vända insida och/eller på ändytorna. Ett dylikt ogenomträngligt skikt kan företrädes- vis bestå av plast eller metall.
Exempelvis kan det ogenomträngliga skiktet bildas av en rör- formig hylsa i det inre av kolvbulten.
Vid en föredragen utföringsform av uppfinningen uppbär den rör- formiga hylsan vid ena änden en fläns, som täcker kompound- materialskiktets ändyta, och vidare uppbär även det cylindris- ka lagerskiktet på kolvbultens motstående ände en motsvarande fläns, som täcker kolvbultens motstående ändyta.
Det är lämpligt om lagerskiktet består av en mellanliggande cylindrisk hylsa och två därtill på ömse sidor anslutandv cylindriska kåpor, vilka täcker åtminstone ändytorna på den Eiberarmerade kolvbulten.
Företrädesvis består kåporna av två koaxiellt anordnade cirku- lära cylindrar, vilka är förbundna med varandra medelst en rinqfnrmiq ändväqg. Därvid är det lihvrarmwrddv kwmpwundmalwfl LO 15 20 30 35 isoo9os4-3 rialet anordnat i ringspalten mellan de cirkulära cylindrarna.
Det är särskilt lämpligt om fiberinneHållet i kompoundmaturía- let uppgår till minst 60 volymë. på grund av den ringa tätheten nos de till kflmnoundmaterialet använda materialen kan kolvbultens massa trots hög styvhet och/eller hållfasthet reduceras med cirka 50% jämfört med tidi- gare kända stålbultar. Kolvbultens lägre massa medför en reduk- tion av de dynamiska påkänningarna på vevstake och vevaxel. Även dessa komponenter kan således ges klenare dimensioner, varför motorns totala massa kan reduceras avsevärt. Dessutom har fiberkompoundmaterial goda dynamiska hållfasthetsegenska- per, en lägre sprickutbredningshastighet och bättre slagtålig- het. Därigenom och genom den i allmänhet väsentligt högre dämp- ningen hos fiberkompoundmaterial minskas motorns bulieralst- ring.
Uppfinningen förklaras närmare nedan under hänvisning till bi- fogade ritningar som åskådliggör nâgra föredragna utförings- former.
Fig. l visar ett längssnitt genom en kolvbult, som förbinder en vevstake med en kolv; Fig. 2 visar i större skala fiberorienteringen i kolvbulten enligt fig. 1; Fig. 3 visar i längssnitt ett annat utföringsexempel på en kolv- bult; Fig. 4 visar i längssnitt två andra utföringsexempel av en kolvbult; Fig. 5 visar i längssnitt ännu ett utföringsexempel på en kolv- bult; och w l5 2" 30 35 8009034-5 Elg. 5 visar i längssnitt ytterligare ett utförzngsexewpeí då en kolvbult.
I en i tig. l endast delvis åskådliggjord kolv l är en knlv~ bult ring av kolvbulten mot axiell törskiurning uppbär denna vid 3 vridbart lagrad i en genomgående borrning 3. För säk~ båda ändarna en axelsäkringsring 4, vilken ingriper i ett mot- svarande spår i borrningen 2.
Kolvbulten 3 sträcker sig genom en borrning 5 i huvudet på en i fig. l delvis visad vevstake 8, vars huvud på detta sätt lr lagrad i kolvens 1 inre hålrum 6.
Kolvbulten 3 består av ett cirkulärcyrindriskt sklkt 9 av ett ROmp0uflQmätGïifil, i vilket fibrer 10 är inbäddade såsom arme- som visas i större skala i fiq. if, !3, ring, nämligen på det sätt, 2. Således är fibrerna anordnade i omväxlande skirt ll, i vilka fibrerna l0 är anordnade inbördes vinkelrätt mvt varand~ ra. Säswm framgår av fig. förlöper fibrerna lü l erf iaqvr parallellt med kolvbultens axellinje ich i de båda intilliggan- de lagren vinkelrätt däremot.
På sin utsida uppbär kompoundmaterialskiktet 9 ett metalliskz qlidlagerskikt 14, som antingen kan vara påfört på galvanisk väg eller genom påångning eller utgörs av en på kflmp~undnitv~ rialskiktet 9 påskjuten glidlagerhylsa.
Glidlagerskiktet är uppdelat i tre intill varandra liggande segment- Skiljelinjerna förlöper i området mellan å ena sidan kolvens inre vägg och å andra sidan vevstakshuvudet.
För framställning av glidlagerskiktet 14 kan man använda olika metaller med gynnsamma glidlageregenskaper, varvid valet göres med hänsyn till materialbeskaffenheten hos borrningens 2 inner~ vägg. Om denna lnnervägg är hård, användes ett mjukt matwrial för glidlagerskiktet, medan om innerväggen består av erf mjukt material, framställes glidlagerskiktet av en hård metall. 10 lå 20 25 30 35 8009034-3 Vid den i fig. l visade kolvbulten är kompoundmaterialskiktet 9 fritt åtkomligt från ändytorna och från insidan, dvs det står i direkt kontakt med smörjoljan.
Den i fig. 3 visade kolvbulten är uppbyggd på liknande sätt som.den i fig. l. Ett cirkulärcylindriskt kompoundmaterialskikt 9 med korsande fiberlager uppbär på sin utsida ett glidlager- skikt 14, vilket liksom vid utföringsexemplet enligt fig. l är uppdelat i området mellan å ena sidan kolvinnerväggen och å andra sidan vevstakshuvudet, så att tre cirkulärcylindriska segment 15, 16 och 17 är anordnade bredvid varandra på den cir- kulärcylindriska, fiberarmerade kompoundmaterialkärnan. Efter- som kompoundmaterialet och glidlagerskiktet under drift under- går olika deformationer i området 26, finns en risk att glid- lagerskiktet skadas, om detta utformas i ett stycke. Uppdel- ningen av glidlagerskiktet i området 26 mellan kolven och vev- stakshuvudet förhindrar emellertid dylika skador.
I exemplet enligt fig. 3 är den cirkulärcylindriska kompound- materialkärnan vidare på sin insida försedd med ett ogenom- släppligt skikt 18, som kan bestå av metall eller ett lämpligt temperatur- och oljebeständigt plastmaterial. Detta skikt kan exempelvis utgöra en i det inre av kompoundmaterialkärnan inskjuten hylsa eller ett skikt av polytetrafluoretylen.
I fig. 4 visas två möjliga modifikationer av kolvbulten enligt 1 fig. 3. På den vänstra sidan är glidlagerskiktets 14 kantseg- ment l5a utformat såsom en kåpa, vilken består av koncentriskt I anordnade cylindrar 19 och 20, vilka är förbundna med varandra V via en ringformig ändvägg 21. En dylik kåpa l5a påskjutes från ömse sidor på kompoundmaterialkärnan, varvid den yttre cylin- dern l9 bildar glidlagerskiktet, medan den inre cylindern 20 och ändväggen 21 tjänar till att skydda det fiberarmerade kompoundmaterialet mot olja. I området mellan de båda kâporna å l5a uppbär kompoundmaterialkärnan på sin utsida liksom kolv- bulten enligt fig. 3 ett cylindriskt glidlagersegment 16 och I på sin insida ett cylindriskt, ogenomträngligt skikt l8a. Det IÜ 15 20 25 30 35 i __l_.... _._ __.. 8009034-3 till höger i fig. 4 visade utföringsexemplet skiljer sig från den vänstra delen endast därigenom, att kåpan J7a består av ett cylindriskt segment 17 och en ändvägg 22, som täcker kom- poundmaterialkärnans ändyta, medan kompoundmaterialkärnans innervägg täcks av ett utmed hela längden sig sträckande, ogenomsläpplígt skikt 18.
I utföringsexemplet enligt fig. 5, vars kompoundmaterialkärna företrädesvis är uppbyggd på samma sätt som de ovan beskrivna utföringsexemplen, har glidlagerskiktet l4 en ändvägg 23, som täcker kompoundmaterialkärnans ena ändyta, medan det ogenomträngliga skiktet 18 på den motsatta sidan har en ring- fläns 24, vilken täcker kompoundmaterialkärnans motstående ändyta. Glidlagerskiktet 14 är i detta utföringsexempel upp- delat på samma sätt som i fig. 3 och 4.
Under det att samtliga beskrivna kolvbultar har en genomgående inre borrning, är den i fig. 6 visade kolvbulten massivt ut- formad. Däri alternerar 1 radiell riktning lager med parallellt med kolvbultaxellinjen förlöpande fibrer och med vinkelrätt mot kolvbultaxellinjen i omkretsled förlöpande fibrer. På sam- ma sätt som i de ovan beskrivna kolvbultarna uppbär denna massiva kolvbult på sin utsida ett uppdelat glidlagerskikt.
Armeringsfibrerna kan vid samtliga beskrivna utföringsexempel vara av olika slag. Särskilt lämplig är användningen av glas- fibrer, kolfibrer, syntetfibrer (aramidfibrer), aluminiumoxid- fibrer samt även kiselkarbidfibrer och borfibrer, varvid de senare, framförallt vid.inbäddningi metall, är överdragna med kiselkarbid eller B4C. De förstnämnda fibrerna har en diameter av storleksordningen l0 p, medan borfibrerna och kiselkarbid- fibrerna i regel har en diameter överstigande l00 p.
Fibrer av det beskrivna slaget kan inbäddas i olika material, exempelvis i lättmetaller såsom aluminium eller titan eller i speciella plaster, exempelvis högtemperaturbeständiga modifi- kationer av härdplast, såsom epoxid-, polyester- eller poly- 10 15 20 25 8009054-3 lO imidplaster, eller högtemperaturbeständiga termoplaster, såsom polykarbonater eller polysulfoner.
Särskilt fördelaktiga kombinationer uppnås vid inlagring av borfibrer eller kiselkarbidfibrer i aluminium, samt vid inlag- ring av kolfibrer i plast.
Det är lämpligt om fiberinnehâllet i kompoundmäterialet går till minst 60 volymß. upp- Ett ogenomträngligt skyddsskikt på insidan och/eller på änd- ytorna på kompoundmaterialet kan undvaras, om kompoundmate- rialet är beständigt mot aggressiva medier, såsom olja eller föroreningar, exempelvis vid användning av en fiberarmerad lättmetall.
Genom de ovan beskrivna materialkombinationerna är det vid an- vändning av fiberarmerade material med tätheter på mellan l,5 och 2,7 g/cm3 och ett fiberinnehåll på ca 60 volym% möj- ligt att sänka den dynamiska belastningen på vevstake och vevaxel, eftersom viktreduktionen uppgår till 50% eller mer jämfört med konventionella stålkonstruktioner.
Slutligen skall påpekas, att de för framställning av bultar av fiberförstärkta material nödvändiga tillverkningsmetoderna är i sig tidigare kända och därför ej beskrives i detta sam- manhang.
Claims (15)
1. l. Kolvbult för förbindning av en förbränningskolvmaskins kolv med en vevstake, vilken kolvbult åtminstone delvis bt- stâr av ett fiberarmerat kompoundmaterial, varvid på det fi- berarmerade kompoundmaterialets utsida är anordnat ett metal- liskt glidlagerskikt med cirkulärcylindrisk ytteryta, k ä n n e t e o k n a d a v att i kompoundmaterialet är anordnade flera fiberskikt (ll,l2,l3), vilka förlöper i olika riktningar, och att nämnda glidlagerskikt (14) är uppdelat i övergångsområdet (26) mellan kolven (1) och vevstaken (8).
2. Kolvbult enligt krav l, k ä n n e t e c k n a d a v att fibrerna åtminstone i ett delområde av kompoundmaterialet förlöper parallellt med kolvbultens axellinje.
3. Kolvbult enligt krav 2, k ä n n e t e c k n a d a v att fiberskikten (ll,l2,l3) är växelvis anordnade, varvid fibrerna (10) är orienterade parallellt med kolvbultens axel- linje resp. i omkretsled vinkelrätt mot kolvbultens axellínje.
4. Kolvbult enligt något av föregående krav, k ä n n e - t e c k n a d a v att fibrerna (10) utgörs av kolfibrer, glasfibrer, syntetfibrer, borfibrer, aluminiumoxidfibrer eller kiselkarbidfibrer.
5. Kolvbult enligt krav 4, k ä n n e t e c k n a d a v att borfibrerna är överdragna med kiselkarbid eller B4C.
6. Kolvbult enligt något av föregående krav, k ä n n e - t e c k n a d a v att fibrerna (10) är inbäddade i lätt- metall, såsom aluminium eller titan.
7. Kolvbult enligt något av kraven l-5, k ä n n e t e c k - n a d a v att fibrerna (10) är inbäddade i plastmaterial, i synnerhet i högtemperaturbeständiga modifikationer av härd- 8009034-3 l2 plaster, såsom epoxid-, polyester- eller polyimidplast, eller i högtemperaturbeständiga termoplaster, såsom polykarbonater eller polysulfoner.
8. Kolvbult enligt något av föregående krav, k ä n n e - t e c k n a d a v att fiberinnehållet i kompoundmateria- let uppgår till minst 60 volym%.
9. Kolvbult enligt något av föregående krav, k ä n n e ~ t e c k n a d a v att kolvbulten är metalliserad.
10. Kolvbult enligt något av föregående krav, k ä n n e - t e c k n a d a v att det fiberarmerade kompoundmaterialet utfyller hela det inre rummet innanför glidlagerskiktet (14).
11. ll. Kolvbult enligt något av kraven l-9, k ä n n e t e c k - n a d a v att kompoundmaterialet bildar ett koaxiellt med kolvbultens axellinje anordnat, cylindriskt skikt (9) och om- ger ett genomgående inre hâlrum.
12. l2. Kolvbult enligt krav ll, k ä n n e t e c k n a d a v att kompoundmaterialet på sin mot hålrummet vända insida och/ /eller på ändytorna är försett med ett väsentligen ogenomträng~ ligt skikt (l8,l8a,20,25).
13. Kolvbult enligt krav 12, k ä n n e t e c k n a d a v att nämnda ogenomträngliga skikt (l8,l8a) består av plast el~ ler metall.
14. Kolvbult enligt krav l2 eller l3, k ä n n e t e c k - n a d a v att nämnda ogenomträngliga skikt (18) bildas av en rörformig hylsa.
15. l5. Kolvbult enligt krav 14, k ä n n e t e c k n a d a v att nämnda rörformiga hylsa vid ena änden uppbär en fläns (24), 8009034-3 13 som täcker kompoundmaterialsklktets ändyta, och att det cy- lindriska glidlagerskiktet på kolvbultens motstående ändt uppbär en motsvarande fläns (23), som räcker Kolvbultcns mol- stående ändyta. lö. Kolvbult enligt något av kraven 1-15, k ä n n e - t e c k n a d a v att glidlagerskiktet (14) består av en mellanliggande cylindrisk hylsa (16) och två därtill på ömse sidor anslutande cylindriska kåpor (l5a;l7a;, vilka täcker åtminstone ändytorna på den fiberarmerade kolvbulten. l7. Kolvbult enligt krav 16, k ä n n e t e c k n a d a v att nämnda kåpor består av två koaxiellt anordnade cirkulära cylindrar (l9,20), vilka är inbördes förbundna medelst en ringformig ändvägg (21), och att det fiberarmerade kompound- matelialet är anordnat l ringspalten mellan de cirkulära cy- lindrarna (l9,20).
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE2952117A DE2952117C2 (de) | 1979-12-22 | 1979-12-22 | Kolbenbolzen |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SE8009034L SE8009034L (sv) | 1981-06-23 |
SE439051B true SE439051B (sv) | 1985-05-28 |
Family
ID=6089506
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SE8009034A SE439051B (sv) | 1979-12-22 | 1980-12-19 | Kolvbult |
Country Status (7)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4406558A (sv) |
JP (1) | JPS586098B2 (sv) |
DE (1) | DE2952117C2 (sv) |
FR (1) | FR2473147A1 (sv) |
GB (1) | GB2067712B (sv) |
IT (1) | IT1134677B (sv) |
SE (1) | SE439051B (sv) |
Families Citing this family (36)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0040174B1 (de) * | 1980-05-09 | 1984-07-25 | Ciba-Geigy Ag | Bolzen für die Verbindung von Maschinenelementen |
DE3316514C1 (de) * | 1983-05-06 | 1984-04-12 | Deutsche Forschungs- und Versuchsanstalt für Luft- und Raumfahrt e.V., 5300 Bonn | Kolbenzylinderanordnung,insbesondere fuer Verbrennungsmotoren |
JPS6037657U (ja) * | 1983-08-20 | 1985-03-15 | いすゞ自動車株式会社 | 断熱エンジンのピストンピン軸受部構造 |
IT208167Z2 (it) * | 1986-09-02 | 1988-04-11 | Fiat Auto Spa | Gruppo pistone biella di tipo perfezionato |
GB8715782D0 (en) * | 1987-07-04 | 1987-08-12 | T & N Technology Ltd | Bearings |
JPH02124363U (sv) * | 1989-03-23 | 1990-10-12 | ||
US5203435A (en) * | 1990-08-31 | 1993-04-20 | The United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration | Composite passive damping struts for large precision structures |
DE4119908A1 (de) * | 1991-06-17 | 1992-12-24 | Mahle Gmbh | Kolben, insbesondere fuer verbrennungsmotoren |
US5327813A (en) * | 1992-06-12 | 1994-07-12 | Ford Motor Company | Wrist pin having a ceramic composite core |
US5649891A (en) * | 1995-12-13 | 1997-07-22 | Eastman Kodak Company | Composite gudgeons and roller assemblies |
US6062733A (en) * | 1997-11-13 | 2000-05-16 | Cobble; Daniel L. | Reinforced wrist-pin |
US6364565B1 (en) * | 2000-02-01 | 2002-04-02 | Caterpillar Inc. | Piston pin assembly |
US6675699B1 (en) * | 2000-09-25 | 2004-01-13 | Utex Industries, Inc. | Composite components for use in pumps |
US20050207831A1 (en) * | 2004-03-17 | 2005-09-22 | Van Der Moere Donald R | Coated piston pin |
AT501474B8 (de) | 2005-04-20 | 2007-02-15 | Arc Leichtmetallkompetenzzentrum Ranshofen Gmbh | Bolzen für drehgelenke von kurbeltrieben |
WO2006124562A2 (en) * | 2005-05-13 | 2006-11-23 | Tracy Livingston | Structural tower |
EP2280138A3 (en) * | 2005-12-30 | 2011-11-16 | Tracy Livingston | Lifting system and apparatus for constructing wind turbine towers |
US20080078083A1 (en) * | 2006-10-02 | 2008-04-03 | Tracy Livingston | Drive pin system for a wind turbine structural tower |
US20080080946A1 (en) * | 2006-10-02 | 2008-04-03 | Tracy Livingston | Expansion pin system for a wind turbine structural tower |
US8069634B2 (en) * | 2006-10-02 | 2011-12-06 | General Electric Company | Lifting system and apparatus for constructing and enclosing wind turbine towers |
US7536945B2 (en) * | 2006-12-29 | 2009-05-26 | Mahle Technology, Inc. | Piston pin for a combustion engine and method for its manufacture |
WO2009045415A1 (en) * | 2007-10-04 | 2009-04-09 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Internal combustion engine covers |
US8268423B2 (en) * | 2007-10-04 | 2012-09-18 | Integran Technologies, Inc. | Vehicular oil pans |
EP2193294B1 (en) * | 2007-10-04 | 2013-01-02 | Integran Technologies | Vehicular transmission parts |
KR20100085084A (ko) * | 2007-10-04 | 2010-07-28 | 인테그란 테크놀로지즈 인코포레이티드 | 휴대용 전자 디바이스를 위한 금속 코팅된 구조부 |
WO2009045437A1 (en) * | 2007-10-04 | 2009-04-09 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Vehicular suspension components |
US20100290899A1 (en) * | 2007-10-04 | 2010-11-18 | Morph Technologies, Inc. | Vehicular turbocharger components |
WO2009045416A1 (en) * | 2007-10-04 | 2009-04-09 | E.I. Du Pont De Nemours And Company | Vehicular electrical and electronic housings |
US8016268B2 (en) * | 2008-05-30 | 2011-09-13 | Wind Tower Systems, Llc | Wind tower service lift |
US8286607B2 (en) * | 2008-06-24 | 2012-10-16 | Federal-Mogul Corporation | Wrist pin, connecting rod, piston and piston assembly therewith and methods of constructing and assembling the same |
IT1392559B1 (it) * | 2008-12-22 | 2012-03-09 | Porta S P A Ag | Spinotto per motore a combustione interna e procedimento per la sua fabbricazione. |
CA2746880A1 (en) * | 2008-12-15 | 2010-07-01 | Wind Tower Systems, Llc | Structural shape for wind tower members |
ITNA20120074A1 (it) * | 2012-12-13 | 2014-06-14 | Tepco Tecnologie Dei Polimeri E Dei Compositi | Bielle innovative in materiale composito |
US10794419B2 (en) * | 2017-07-25 | 2020-10-06 | GM Global Technology Operations LLC | Composite connecting rods |
US10393265B2 (en) * | 2017-10-18 | 2019-08-27 | GM Global Technology Operations LLC | Damper for piston and piston pin, for ice engines |
US20190316678A1 (en) * | 2018-04-12 | 2019-10-17 | Ford Global Technologies, Llc | Fully-Floating Pivot Joint With Press-Fit Bushings |
Family Cites Families (20)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3172797A (en) * | 1965-03-09 | Method of producing bearing akke structures is*9x s shafts, spindles and similar elements | ||
DE98568C (sv) * | ||||
FR540514A (fr) * | 1921-08-17 | 1922-07-12 | Perfectionnements dans l'établissement des axes pour pistons de moteurs à explosion | |
DE729259C (de) * | 1941-05-29 | 1942-12-14 | Arnold Stein | Elektrische Anzuendevorrichtung fuer Herdfeuerungen mit einem in den Rost eingebauten Widerstandsheizkoerper |
US2422327A (en) * | 1944-06-10 | 1947-06-17 | Trask Allen | Resilient piston pin bushing |
US2886034A (en) * | 1955-04-11 | 1959-05-12 | Charles V Robinson | Plungers for hypodermic syringes and the like |
GB813597A (en) * | 1956-04-09 | 1959-05-21 | Schmidt Gmbh Karl | Improvements in or relating to gudgeon pins for pistons |
GB905638A (sv) * | 1960-02-23 | 1962-09-12 | Francois De Chabot | |
US3171699A (en) * | 1962-12-06 | 1965-03-02 | Gen Tire & Rubber Co | Low-ttorque bushing and composition |
DE1504771B2 (de) * | 1963-08-03 | 1971-02-04 | Raupach, Friedrich, Dr Ing , 8600 Bamberg | Verfahren zur Herstellung eines Bol zens oder Stabes aus glasfaserverstärktem Kunststoff und Vorrichtung zur Durchfuhrung des Verfahrens |
US3429766A (en) * | 1965-10-21 | 1969-02-25 | Raybestos Manhattan Inc | Clutch facing |
US3519260A (en) * | 1967-08-22 | 1970-07-07 | Trw Inc | Flame and heat resistant resilient laminated bearing structure |
US3575089A (en) * | 1969-02-10 | 1971-04-13 | British Leyland Motor Corp | Gudgeon pin connection for internal combustion engine |
GB1316266A (en) * | 1969-07-10 | 1973-05-09 | Glacier Metal Co Ltd | Lined backing members and methods of lining them |
DE2455750C3 (de) * | 1974-11-26 | 1980-07-17 | Karl Schmidt Gmbh, 7107 Neckarsulm | Kolbenbolzen |
DE2615212A1 (de) * | 1976-04-08 | 1977-10-13 | Schmidt Gmbh Karl | Kolbenbolzen |
DE2737596A1 (de) * | 1977-08-20 | 1979-03-01 | Motoren Turbinen Union | Pleuelstangen-kolben-verbindung |
US4216682A (en) * | 1977-08-23 | 1980-08-12 | Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha | Fiber-reinforced light alloy cast article |
JPS583962Y2 (ja) * | 1978-04-14 | 1983-01-24 | 東レ株式会社 | ピストンピン |
US4311406A (en) | 1979-06-25 | 1982-01-19 | Exxon Research & Engineering Co. | Hybrid piston pin |
-
1979
- 1979-12-22 DE DE2952117A patent/DE2952117C2/de not_active Expired
-
1980
- 1980-12-11 IT IT26572/80A patent/IT1134677B/it active
- 1980-12-15 JP JP55175929A patent/JPS586098B2/ja not_active Expired
- 1980-12-16 US US06/216,979 patent/US4406558A/en not_active Expired - Fee Related
- 1980-12-16 GB GB8040232A patent/GB2067712B/en not_active Expired
- 1980-12-19 SE SE8009034A patent/SE439051B/sv not_active IP Right Cessation
- 1980-12-22 FR FR8027229A patent/FR2473147A1/fr active Granted
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE2952117B1 (de) | 1981-06-19 |
GB2067712A (en) | 1981-07-30 |
JPS56131859A (en) | 1981-10-15 |
FR2473147B1 (sv) | 1984-04-20 |
US4406558A (en) | 1983-09-27 |
IT1134677B (it) | 1986-08-13 |
JPS586098B2 (ja) | 1983-02-03 |
DE2952117C2 (de) | 1983-11-17 |
FR2473147A1 (fr) | 1981-07-10 |
IT8026572A0 (it) | 1980-12-11 |
SE8009034L (sv) | 1981-06-23 |
GB2067712B (en) | 1982-12-15 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
SE439051B (sv) | Kolvbult | |
US6463843B2 (en) | Pump liner | |
EP0028502A1 (en) | Composite piston for an internal combustion engine | |
BR112012007650B1 (pt) | anel de pistão e método para produzir o mesmo | |
JPS61135963A (ja) | 鋳込まれた補強体を有する内燃機関用の鋳造部品及びこの鋳造部品本体と補強体との間の結合部を形成する方法 | |
US4941669A (en) | Fiber-reinforced piston ring for internal combustion engine | |
US6883418B1 (en) | Carbon piston for an internal combustion engine | |
US6076971A (en) | Engine block bearing saddle reinforcing inserts | |
US6230610B1 (en) | Pump liner | |
JP4336747B2 (ja) | プロペラシャフトベアリング | |
US4955284A (en) | Piston having ceramic parts | |
GB2146095A (en) | Gudgeon pin construction | |
US20050241434A1 (en) | Use of a transmission component of a metal matrix composite (MMC) material | |
EP0465022B1 (en) | Pistons | |
US5816710A (en) | Engine block bearing saddle reinforcing inserts | |
US6675699B1 (en) | Composite components for use in pumps | |
US11220977B2 (en) | High-temperature, wear-resistant coating for a linerless engine block | |
KR20220009465A (ko) | 진동 또는 회전하는 가동 요소의 안내 부재 | |
US3023060A (en) | Pistons for internal combustion engines | |
CN113790030B (zh) | 一种混杂纤维复合材料钻杆 | |
US569116A (en) | Washlngtorf | |
SU1546688A1 (ru) | Поршневое кольцо двигателя внутреннего сгорания | |
RU19665U1 (ru) | Резервуар высокого давления | |
JPS62130111A (ja) | ドリル | |
PL206178B1 (pl) | Zbiornik kompozytowy |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
NUG | Patent has lapsed |
Ref document number: 8009034-3 Effective date: 19901106 Format of ref document f/p: F |