WO2016008838A1 - Constructed crankshaft having bearing journals which are pressed into crank webs - Google Patents

Constructed crankshaft having bearing journals which are pressed into crank webs Download PDF

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WO2016008838A1
WO2016008838A1 PCT/EP2015/065955 EP2015065955W WO2016008838A1 WO 2016008838 A1 WO2016008838 A1 WO 2016008838A1 EP 2015065955 W EP2015065955 W EP 2015065955W WO 2016008838 A1 WO2016008838 A1 WO 2016008838A1
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profile
receiving openings
crankshaft
receiving
toothing
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PCT/EP2015/065955
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Alex Meier
Gunther Martin
Robert Wegner
Jörg Bohlen
Stéphane PALANDRE
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Thyssenkrupp Presta Teccenter Ag
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    • F16C3/10—Crankshafts assembled of several parts, e.g. by welding by crimping
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    • F16C2226/10—Force connections, e.g. clamping
    • F16C2226/12—Force connections, e.g. clamping by press-fit, e.g. plug-in

Definitions

  • crankshaft with pressed in crank arms bearing journals
  • the present invention relates to a built crankshaft with bearing journals, which are designed for mounting the crankshaft in a bearing receptacle or for receiving a connecting rod to the crankshaft, and with crank webs, are introduced into the receiving openings, so that in the receiving openings end formed on the bearing journal connecting portions are, wherein the receiving openings have a toothing, which adjoin the inside and substantially parallel to the axis in the receiving openings on an input-side centering of the receiving openings, and wherein the connecting portions have a substantially circumferential rolling profile on which by joining the connecting portions in the receiving openings a through the teeth caused at least partially formed plastic deformation is generated.
  • crankshaft with bearing pin, and the bearing pins are pressed via end formed connecting portions in receiving openings in a crank arm.
  • the crank arm has on the inside a toothing, which passes through the receiving opening parallel to the joining axis and the front side has the receiving opening a centering shoulder, which is designed as a chamfer and is referred to as a support diameter.
  • a roller burnishing profile is applied on the circumference, by which it is meant that circumferential profile peaks and profile valleys are formed on the connecting sections in the circumferential direction, so that a wavy shape results in the longitudinal section.
  • the strength of the material for forming the connecting portion and thus of the bearing journal may differ from the strength of the material for forming the crank arm, so that the plastic deformation is generated at least at one of the joining partners.
  • the strength of the crank arm should not be too high, however, as this will negatively affect other material characteristics such as fatigue life or ductility, and the cost of providing high strength crank webs increases significantly. In particular, no high-strength, brittle-hard material should be used for crank webs, as this negatively influences the mentioned further material properties.
  • the material of the journals should be selected with a strength that is not too low, since in particular the bearing journals of a crankshaft are exposed to high mechanical, in particular dynamic alternating loads.
  • the object of the invention is a further improvement in the strength of a built crankshaft, taking into account the lowest possible material costs and a light, also high-strength connection possibility of the bearing pin on the crank arm.
  • the advantage should be achieved that the connection of the journals on the crank arm can be made easy to manufacture and high strength by a press fit.
  • crankshaft according to the preamble of claim 1, according to the preamble of claim 6 and according to the preamble of claim 1 1 with the respective characterizing features.
  • Advantageous developments of the invention are specified in the dependent claims.
  • the invention includes the technical teaching that the material of the crank arm has a strength at least in the region of Zentrierabsatzes, which is at least 80 N / mm 2 higher than the strength of the material in the rolling profile of the connecting portions of the journals.
  • the material of the crank webs can be case-hardened at least in the region of the centering shoulder, wherein case hardening can be produced, for example, and in particular by carburizing.
  • case hardening can be produced, for example, and in particular by carburizing.
  • Other hardening methods can also be used, in particular a micro-alloyed steel can be used as the material for the crank webs.
  • a micro-alloyed steel can be used as the material for the crank webs.
  • aluminum, niobium, vanadium and / or titanium may be added to this steel in order to achieve high strength via the formation of carbides, nitrides and / or grain refining.
  • the centering shoulder undergoes a hardening zone, so that a molding of the teeth in the rolling profile is made possible in a particularly advantageous manner, whereby the profile mountains are plastically deformed and the material of the profile mountains is displaced into the adjacent profile valleys.
  • a difference in strength of at least 80 N / mm 2 between the centering and the rolling profile is achieved in particular that the toothing undergoes substantially no plastic deformation, while the plastic deformation in the preparation of the press connection between the bearing pin and the crank arm substantially and in particular exclusively produced in Rollierprofil.
  • the region of the centering of the crank arm can be performed with a higher strength, the strength of the entire crank arm does not necessarily have to be increased and also does not have to be fundamentally above the strength of the journal.
  • the entire region of the toothing or even the entire crank arm can have a material whose strength is at least 80 N / mm 2 above the strength of the material of the bearing journal.
  • the material of the bearing journal with the connecting portions and / or the material of the crank webs may be in a tempered state.
  • the bearing pins and / or the crank webs can be made of a tempered steel.
  • a tempered steel is a steel that has been treated by a tempering process followed by a tempering process, and this has a high strength, in which a tempered steel is already characterized in principle by a high basic strength.
  • the strength of the material of the connecting portions of the journals may have a value of 900 N / mm 2 to 1300 N / mm 2 and preferably of 1 100 N / mm 2 , wherein the strength of the material of the crank webs at least in the region of the centering paragraph a value of 1 100 N / mm 2 to 1500 N / mm 2 and preferably 1300 N / mm 2 .
  • the bearing journal and in particular the end-side connecting portion can be provided with a strength of, for example 950 N / mm 2 , wherein only by rolling a work hardening is generated, so that the strength of the Material of the connecting portions in the region of the rolling profile on values of, for example, 900 N / mm 2 to 1 100 N / mm 2 and preferably from 1000 N / mm 2 may increase.
  • the strength of the material in the region of the roller burnishing profile at the connecting portion should not exceed values of, for example, 1300 N / mm 2 , as this causes the distortions occurring in the press fit between the bearing journal and the crank web to become too large, in particular notch effects occur in the toothing of the receiving opening of the crank web, to further increase the occurring stress peaks in the material of the crank web, in particular if the pressing of the bearing journal with the crank webs takes place under excessive force.
  • the input-side centering of the receiving opening having a Ein Industriesfase with a chamfer angle formed to a joining axis of 5 ° to 25 ° and preferably of 10 °.
  • the centering paragraph may have an outside diameter diameter, which is greater than the profile mountains of the roller burnishing profile and have an inside diameter diameter, which is smaller than the profile valleys of the roller burnishing profile. If the connecting portion is pressed into the receiving opening, the elevations in the toothing form into the profile peaks of the rolling, and by an axially parallel structure in the toothing and by a circumferentially encircling structure of the rolling profile results in a positive-non-positive joint connection with intersecting structures ,
  • crankshaft with crankpins which are designed for mounting the crankshaft in a bearing receptacle or for receiving a connecting rod to the crankshaft, and with crank webs, are introduced into the receiving openings, so that in the receiving openings end to the Bearing journals formed connecting portions are pressed, wherein the receiving openings have a toothing, the inside and substantially parallel to the axis in the receiving openings to an input side Connecting centering of the receiving openings, and wherein the connecting portions have a substantially circumferential rolling profile on which is generated by the joining of the connecting portions in the receiving openings caused by the toothing at least partially formed plastic deformation.
  • the roller burnishing profile can be formed over a rolling length on the connecting portion, which is shorter than a contact length of the joint connection between the connecting portion and the crank arm. Due to the fact that no profile valleys lying outside the contact length are present in the outer peripheral surface of the connecting section, there is the advantage that no disadvantageous notch effect is formed in the connecting section of the bearing journal by the profile valleys of the roller burnishing profile.
  • the roller burnishing profile is designed as a mountain-valley profile and may preferably have a circumferential structure or the roller burnishing profile is formed as a threaded structure.
  • the rolling profile is defined by the axial spacing, that is, by the slope of the Rollierprofils with the Rollierbergen and Rolliertälern, the number of spacings from mountain to mountain, the angle of the flanks of adjacent mountains to each other and the rounding with a radius of curvature define the burnishing profile , Since only the profile mountains undergo plastic deformation during the design of the roller-set joint connection, the notch effect-relevant profile valleys, ie the notches, are present in the area within the joint connection, that is, limited to the contact length of the joint connection.
  • the rolling profile can have a sequence of profile peaks and profile valleys, wherein the rolling profile is formed so that it terminates laterally with a profile mountain on the contact length at least in the direction of the transition from the connecting portion in the journal.
  • the contact length of the joint connection between the connecting portion and the crank arm can be made shorter than the length of the connecting portion.
  • the contact length can protrude as far as the free end of the connecting portion, wherein between the end of the contact length in the direction of the journal an open area can be maintained, and the free area can have an undercut in the transition to the bearing portion of the journal, which is contoured so that a notch effect is minimized.
  • the plastic deformation caused by the teeth of the roller burnishing profile can be done by a predominantly lateral impressions of the material of the profile mountains in adjacent profile valleys, resulting in an enlarged contact area of the roller burnishing profile forms with the teeth.
  • the contact length between the profile mountain of the roller and the toothing is extended in the receiving opening, whereby the load capacity and thus the load capacity of the connection between the bearing pin and the crank arm is improved.
  • the invention is directed to further aspects of the above-listed built crankshaft with bearing journals, which are designed for mounting the crankshaft in a bearing receptacle or for receiving a connecting rod on the crank arm, and with crank webs, are introduced into the receiving openings, so in the receiving openings at the end the bearing journal formed connecting portions are pressed, wherein the receiving openings have a toothing, which adjoin the inside and substantially parallel to the axis in the receiving openings on an input-side centering of the receiving openings, and wherein the connecting portions have a substantially circumferential rolling profile on which by joining the connecting portions in the receiving openings caused by the toothing at least partially formed plastic deformation is generated.
  • the toothing is limited on the inside in at least one of the receiving openings to at least a partial circumference of the receiving opening.
  • the durability of the built crankshaft is increased.
  • the toothing remains on a circumference within the receiving opening, which is exposed to particularly high material stresses.
  • occurring notch effects are avoided by the teeth in the receiving opening in the stress critical areas of the crank arm, whereby the durability of the built crankshaft is increased. Cracks due to stress exaggeration, which can occur in the region of the notches of the toothing on the stress-critical regions over the circumference of the receiving opening in the crank web, can be avoided.
  • the at least one region in the receiving opening which is formed free of a toothing, may have a cylindrical inner peripheral surface.
  • the diameter of this cylindrical inner peripheral portion can be selected so that, for example, this diameter coincides with the effective diameter of the rolling profile, that is, with the diameter of the profile peaks on the connecting portion of the journal.
  • the at least one region in the receiving opening which is formed free from a toothing, can extend over an angular range of the receiving opening with a value of 0 ° to 45 °, and preferably of 30 ° to 45 °.
  • the crank arm may have two receiving openings, wherein the at least one region is introduced in the semicircle of the respective receiving opening, which points to the adjacent receiving opening in the crank arm.
  • two receiving openings in the crank arm can form a plane of symmetry in the crank web, in which the two center axes of the receiving openings run, wherein the areas can be introduced simultaneously in the receiving opening laterally to the plane of symmetry in the inner peripheral surface.
  • Figure 1 is a schematic view of the joint connection of a
  • FIG. 2 shows a partial view of a joint connection with a bearing journal and a crank web
  • Figure 3 is a cross-sectional view through a rolling profile with profile mountains
  • Figure 4 is a side view of a crank arm with a first
  • Figure 1 shows a schematic view of a journal 10 in a separate arrangement of a crank arm 1 1 to form a built crankshaft, bearing journal 10 and crank arm 1 1 are each only partially represented.
  • a receiving opening 12 is introduced, and the half-side bearing pin 10 with the connecting portion 13 also shown half side can be connected to form a Llvespress saides with the crank arm 1 1.
  • the receiving opening 12 has on the inside a toothing 14, which extends through the receiving opening 12 substantially parallel to the axis.
  • the axis forms the joining axis 17, which also forms the axis of rotation of the bearing journal 10 and of the connecting section 13 integrally formed on the bearing journal 10, and with a movement along the joining axis 17, the connecting element 13 can be pressed into the receiving opening 12.
  • roller burnishing profile 16 is introduced, and the roller burnishing profile 16 has a sequence of profile peaks 16a and profile valleys 16b.
  • the centering shoulder 15 On the insertion side of the receiving opening 12, a centering shoulder 15 is provided.
  • the centering shoulder 15 has an outside diameter paragraph D, which is greater than the diameter of the profile peaks 16a of the roller shutter 16.
  • the centering 15 tapers into the teeth 14 in transition and the transition between the centering 15 and the teeth 14 is limited to the inside an inside diameter d.
  • the inside diameter paragraph d is smaller than the diameter of the profile peaks 16a.
  • the toothing 14 forms into the roller burnishing profile 16.
  • this invention is formed with a hardness zone 19, and so that the material of the crank arm 1 1 in the region of the centering 15 has a strength that is at least 80 N / mm 2 higher than the strength of the material in the rolling profile 16 of the connecting portion 13 of the journal 10. This ensures that a plastic deformation in the region of the profile peaks 16a of the roller shutter 16 is generated, whereas in the toothing 14 substantially no plastic deformation is generated.
  • Figure 2 shows a partial view of the journal 10 and a partial view of the crank arm 1 1, wherein the connecting portion 13 of the journal 10 in the Receiving opening 12 of the crank arm 1 1 is pressed. It can be seen that the profile mountains 16a are flattened and the profile valleys 16b are shown reduced in size. The reduction of the profile valleys 16b has its cause in that during the plastic deformation of the profile peaks 16a material of the material of the roller burnishing profile 16 was displaced into the profile valleys 16b.
  • the length of the roller burnishing profile 16 has a burnishing length r, which is smaller than the contact length I of the joint between the connecting portion 13 and the crank arm 1 1.
  • the contact length I of the joint connection is again smaller than the total length L of the connecting portion 13 on the journal 10.
  • an undercut 20 is provided in the transition between the connecting portion 13 and the bearing pin 10, and the area of the undercut 20 merges into a profile peak 16a of the roller shutter 16, so that the contact length I of the joint connection begins with the profile peak 16a.
  • FIG. 3 shows, in a detail view in cross-section, the roller burnishing profile 16 with the profile peaks 16a and the profile valleys 16b.
  • the flanks of the profile peaks 16a have a flank angle ⁇ of 20 ° to 60 °, preferably 25 ° to 55 °, and more preferably of 30 ° to 50 °.
  • a further reduction of notch effects and thus an increase in the durability of the built crankshaft is generated by transition radii R, which are both provided on the tip side of the profile mountains 16a and the valley side in the profile valleys 16b.
  • FIG. 4 shows a side view of a crank web 11 with a first receiving opening 12, shown on the upper side, for receiving a bearing journal 10, on which a connecting rod can be arranged.
  • the underside shown receiving opening 12 serves to receive a Bearing 10, via which the crankshaft can be stored for example in a crankcase of an internal combustion engine.
  • a plane of symmetry S is defined, wherein the crank arm 1 1 extends in a horizontal lateral direction symmetrical to the plane of symmetry S.
  • the toothing 14 on the inside in the receiving openings 12 according to the invention is not fully formed and extends only to partial circumferences.
  • the areas which have no teeth 14 in the receiving openings 12 are marked with X.
  • the regions X in adjacent receiving openings 12 towards each other, so that in relation to the central axes 18, the regions X are introduced in the semicircles of the opening contour of the receiving openings 12, which assign each other.
  • the areas X shown form the areas in the body of the crank arm 1 1, in which the material is exposed to high voltages, so that the material areas of the crank arm 1 1 form stress-critical areas in or near the areas X. Due to the absence of the teeth 14 in the areas X a notch effect is avoided by the teeth 14, so that a material failure of the crank arm 1 1 is effectively avoided. In the operation of the built crankshaft voltages are added in the material of the crank arm 1 1, which are generated by the interference fit with the bearing pins 10 and with voltages by the operating forces of the crankshaft.

Abstract

The present invention relates to a constructed crankshaft having bearing journals (10) which are configured for mounting the crankshaft in a bearing seat or for receiving a connecting rod on the crankshaft, and having crank webs (11), in which receiving openings (12) are made, with the result that connecting sections (13) which are configured on the end sides of the bearing journals (10) are pressed into the receiving openings (12), wherein the receiving openings (12) have a toothing system (14), which toothing systems adjoin, on the inner side and substantially axially parallel in the receiving openings (12), an inlet-side centring shoulder (15) of the receiving openings (12), and wherein the connecting sections (13) have a substantially circumferential knurling profile (16), on which a plastic deformation which is caused by the toothing system (14) and is formed at least in regions is produced by way of the inserting of the connecting sections (13) into the receiving openings (12). It is provided according to the invention that the material of the crank web (11) has a strength, at least in the region of the centring shoulder (15), which is at least 80 N/mm2 higher than the strength of the material in the knurling profile (16) in the connecting sections (13) of the bearing journals (10).

Description

Gebaute Kurbelwelle mit in Kurbelwangen eingepressten Lagerzapfen  Built crankshaft with pressed in crank arms bearing journals
B e s c h r e i b u n g Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine gebaute Kurbelwelle mit Lagerzapfen, die zur Lagerung der Kurbelwelle in einer Lageraufnahme oder zur Aufnahme einer Pleuelstange an der Kurbelwelle ausgebildet sind, und mit Kurbelwangen, in die Aufnahmeöffnungen eingebracht sind, sodass in die Aufnahmeöffnungen endseitig an den Lagerzapfen ausgebildete Verbindungsabschnitte eingepresst sind, wobei die Aufnahmeöffnungen eine Verzahnung aufweisen, die sich innenseitig und im Wesentlichen achsparallel in den Aufnahmeöffnungen an einen eingangsseitigen Zentrierabsatz der Aufnahmeöffnungen anschließen, und wobei die Verbindungsabschnitte ein im Wesentlichen umlaufendes Rollierprofil aufweisen, an dem durch das Fügen der Verbindungsabschnitte in die Aufnahmeöffnungen eine durch die Verzahnung verursachte wenigstens bereichsweise gebildete plastische Umformung erzeugt ist. The present invention relates to a built crankshaft with bearing journals, which are designed for mounting the crankshaft in a bearing receptacle or for receiving a connecting rod to the crankshaft, and with crank webs, are introduced into the receiving openings, so that in the receiving openings end formed on the bearing journal connecting portions are, wherein the receiving openings have a toothing, which adjoin the inside and substantially parallel to the axis in the receiving openings on an input-side centering of the receiving openings, and wherein the connecting portions have a substantially circumferential rolling profile on which by joining the connecting portions in the receiving openings a through the teeth caused at least partially formed plastic deformation is generated.
STAND DER TECHNIK STATE OF THE ART
Die DE 10 2012 1 1 1 124 B3 beschreibt eine gebaute Kurbelwelle mit Lagerzapfen, und die Lagerzapfen sind über endseitig ausgebildete Verbindungsabschnitte in Aufnahmeöffnungen in einer Kurbelwange eingepresst. Die Kurbelwange weist innenseitig eine Verzahnung auf, die parallel zur Fügeachse die Aufnahmeöffnung durchwandert und vorderseitig besitzt die Aufnahmeöffnung einen Zentrierabsatz, der als Fase ausgestaltet ist und als Stützdurchmesser bezeichnet wird.  DE 10 2012 1 1 1 124 B3 describes a built crankshaft with bearing pin, and the bearing pins are pressed via end formed connecting portions in receiving openings in a crank arm. The crank arm has on the inside a toothing, which passes through the receiving opening parallel to the joining axis and the front side has the receiving opening a centering shoulder, which is designed as a chamfer and is referred to as a support diameter.
An den Verbindungsabschnitten ist umfangsseitig ein Rollierprofil aufgebracht, womit gemeint ist, dass an den Verbindungsabschnitten in Umfangsrichtung umlaufende Profilberge und Profiltäler gebildet sind, sodass sich im Längsschnitt eine Wellenform ergibt. Beim Einpressen des Verbindungsabschnittes in die zugeordnete Aufnahmeöffnung wird dabei das Rollierprofil teilweise plastisch verformt. Die plastische Verformung wird dadurch verursacht, dass die Verzahnung im Innendurchmesser der Aufnahmeöffnung einen kleineren Durchmesser aufweist als die Profilberge des Rollierprofils, die Profiltäler des Rollierprofils weisen jedoch wiederum einen kleineren Durchmesser auf als die Verzahnung in der Aufnahmeöffnung. Dadurch wird beim Einpressen des Verbindungsabschnittes in die Aufnahmeöffnung die plastische Verformung an den Profilbergen erzeugt, indem Material von den Profilbergen in die Profiltäler verdrängt wird. At the connecting sections, a roller burnishing profile is applied on the circumference, by which it is meant that circumferential profile peaks and profile valleys are formed on the connecting sections in the circumferential direction, so that a wavy shape results in the longitudinal section. When pressing the connecting portion in the associated receiving opening while the roller burnishing profile is partially plastically deformed. The plastic deformation is caused by the fact that the toothing in the inner diameter of the receiving opening has a smaller diameter than the profile mountains of the Rollierprofils, the profile valleys of Rolling profiles, however, again have a smaller diameter than the toothing in the receiving opening. As a result, during the pressing of the connecting portion into the receiving opening, the plastic deformation is generated at the profile mountains by material is displaced from the profile mountains in the profile valleys.
Die Festigkeit des Werkstoffes zur Bildung des Verbindungsabschnittes und damit des Lagerzapfens kann sich unterscheiden von der Festigkeit des Werkstoffes zur Bildung der Kurbelwange, sodass wenigstens an einem der Fügepartner die plastische Verformung erzeugt wird. Die Festigkeit der Kurbelwange sollte dabei jedoch nicht zu hoch gewählt werden, weil dadurch andere Materialcharaktenstika wie beispielsweise die Lastwechselfestigkeit oder die Dehnbarkeit negativ beeinflusst werden und die Kosten zur Bereitstellung von Kurbelwangen aus hochfestem Material steigen deutlich an. Insbesondere sollte für Kurbelwangen kein hochfestes, sprödhartes Material verwendet werden, da dadurch die genannten weiteren Materialeigenschaften negativ beeinflusst werden. Der Werkstoff der Lagerzapfen sollte mit einer Festigkeit ausgewählt werden, die nicht zu gering ist, da insbesondere die Lagerzapfen einer Kurbelwelle hohen mechanischen, insbesondere dynamischen Wechselbelastungen ausgesetzt sind. The strength of the material for forming the connecting portion and thus of the bearing journal may differ from the strength of the material for forming the crank arm, so that the plastic deformation is generated at least at one of the joining partners. The strength of the crank arm should not be too high, however, as this will negatively affect other material characteristics such as fatigue life or ductility, and the cost of providing high strength crank webs increases significantly. In particular, no high-strength, brittle-hard material should be used for crank webs, as this negatively influences the mentioned further material properties. The material of the journals should be selected with a strength that is not too low, since in particular the bearing journals of a crankshaft are exposed to high mechanical, in particular dynamic alternating loads.
OFFENBARUNG DER ERFINDUNG DISCLOSURE OF THE INVENTION
Aufgabe der Erfindung ist eine weitere Verbesserung der Festigkeit einer gebauten Kurbelwelle unter Berücksichtigung möglichst geringer Materialkosten und einer leichten, ebenfalls hochfesten Verbindungsmöglichkeit der Lagerzapfen an der Kurbelwange. Insbesondere sollte der Vorteil erreicht werden, dass die Verbindung der Lagerzapfen an der Kurbelwange durch einen Presssitz einfach herstellbar und hochfest ausgestaltet werden kann.  The object of the invention is a further improvement in the strength of a built crankshaft, taking into account the lowest possible material costs and a light, also high-strength connection possibility of the bearing pin on the crank arm. In particular, the advantage should be achieved that the connection of the journals on the crank arm can be made easy to manufacture and high strength by a press fit.
Diese Aufgabe wird ausgehend von einer gebauten Kurbelwelle gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 , gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 6 und gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 1 mit den jeweils kennzeichnenden Merkmalen gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben. Die Erfindung schließt die technische Lehre ein, dass der Werkstoff der Kurbelwange wenigstens im Bereich des Zentrierabsatzes eine Festigkeit aufweist, die mindestens 80 N/mm2 höher ist als die Festigkeit des Werkstoffes im Rollierprofil der Verbindungsabschnitte der Lagerzapfen. This object is achieved on the basis of a built crankshaft according to the preamble of claim 1, according to the preamble of claim 6 and according to the preamble of claim 1 1 with the respective characterizing features. Advantageous developments of the invention are specified in the dependent claims. The invention includes the technical teaching that the material of the crank arm has a strength at least in the region of Zentrierabsatzes, which is at least 80 N / mm 2 higher than the strength of the material in the rolling profile of the connecting portions of the journals.
Durch eingehende Untersuchungen konnte festgestellt werden, dass bei einer Festigkeit des Werkstoffes der Kurbelwange im Bereich des Zentrierabsatzes mit einem Festigkeitswert von mindestens 80 N/mm2 über der Festigkeit des Werkstoffes im Bereich des Rollierprofils eine besonders belastbare Pressverbindung zwischen dem Lagerzapfen und der Kurbelwange erzeugt werden konnte. Die höhere Festigkeit des Werkstoffes der Kurbelwange von mindestens 80 N/mm2 gegenüber der Festigkeit des Werkstoffes im Rollierprofil hat dabei überraschend gute Ergebnisse gezeigt, Versuche haben dabei gezeigt, dass die Festigkeit des Werkstoffes der Kurbelwange jedoch nicht mehr als 500 N/mm2 über der Festigkeit des Werkstoffes des Verbindungsabschnittes im Bereich des Rollierprofils liegen sollte. In-depth investigations have shown that with a strength of the material of the crank arm in the region of the centering shoulder with a strength value of at least 80 N / mm 2 above the strength of the material in the rolling profile a particularly strong press connection between the journal and the crank arm could. The higher strength of the material of the crank arm of at least 80 N / mm 2 compared to the strength of the material in the rolling profile has surprisingly good results, experiments have shown that the strength of the material of the crank arm but not more than 500 N / mm 2 on the strength of the material of the connecting portion should be in the range of the rolling profile.
Mit besonderem Vorteil kann der Werkstoff der Kurbelwangen wenigstens im Bereich des Zentrierabsatzes einsatzgehärtet sein, wobei das Einsatzhärten beispielsweise und insbesondere durch ein Aufkohlen erzeugt werden kann. Andere Härteverfahren können ebenfalls Verwendung finden, insbesondere kann als Werkstoff für die Kurbelwangen ein mikrolegierter Stahl verwendet werden. Diesem Stahl kann z.B. 0,01 bis 0,1 Massenprozent an Aluminium, Niob, Vanadium und/oder Titan zulegiert sein, um über die Bildung von Karbiden, Nitriden und/oder Kornfeinung eine hohe Festigkeit zu erzielen. Dadurch erfährt der Zentrierabsatz eine Härtezone, sodass auf besonders vorteilhafte Weise ein Einformen der Verzahnung in das Rollierprofil ermöglicht wird, wodurch die Profilberge plastisch verformt werden und das Material der Profilberge wird in die benachbarten Profiltäler verdrängt. Durch eine Festigkeitsdifferenz von wenigstens 80 N/mm2 zwischen dem Zentrierabsatz und dem Rollierprofil wird insbesondere erreicht, dass die Verzahnung im Wesentlichen keine plastische Verformung erfährt, während die plastische Verformung bei der Herstellung der Pressverbindung zwischen dem Lagerzapfen und der Kurbelwange im Wesentlichen und insbesondere ausschließlich im Rollierprofil erzeugt wird. Dabei kann eine Werkstoffhärtung nur im Bereich des Zentrierabsatzes bereits ausreichen, da festgestellt wurde, dass die plastische Verformung im Wesentlichen nur im Bereich des Zentrierabsatzes bzw. im Übergang in die Verzahnung erzeugt wird, beim weiteren Einführen des Verbindungsabschnittes gleitet dabei die Verzahnung über das Rollierprofil hinweg, wobei keine wesentliche weitere plastische Verformung erzeugt wird. Somit wurde festgestellt, dass auf besonders vorteilhafte Weise der Bereich des Zentrierabsatzes der Kurbelwange mit einer höheren Festigkeit ausgeführt werden kann, wobei die Festigkeit der gesamten Kurbelwange nicht zwingend erhöht werden muss und auch nicht grundsätzlich über der Festigkeit des Lagerzapfens liegen muss. Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann jedoch auch der gesamte Bereich der Verzahnung oder sogar die gesamte Kurbelwange einen Werkstoff aufweisen, dessen Festigkeit wenigstens 80 N/mm2 über der Festigkeit des Werkstoffes des Lagerzapfens liegt. With particular advantage, the material of the crank webs can be case-hardened at least in the region of the centering shoulder, wherein case hardening can be produced, for example, and in particular by carburizing. Other hardening methods can also be used, in particular a micro-alloyed steel can be used as the material for the crank webs. For example, from 0.01 to 0.1% by weight of aluminum, niobium, vanadium and / or titanium may be added to this steel in order to achieve high strength via the formation of carbides, nitrides and / or grain refining. As a result, the centering shoulder undergoes a hardening zone, so that a molding of the teeth in the rolling profile is made possible in a particularly advantageous manner, whereby the profile mountains are plastically deformed and the material of the profile mountains is displaced into the adjacent profile valleys. By a difference in strength of at least 80 N / mm 2 between the centering and the rolling profile is achieved in particular that the toothing undergoes substantially no plastic deformation, while the plastic deformation in the preparation of the press connection between the bearing pin and the crank arm substantially and in particular exclusively produced in Rollierprofil. there a material hardening can already be sufficient only in the region of the centering shoulder, since it has been found that the plastic deformation is generated essentially only in the area of the centering shoulder or in the transition to the toothing; during further insertion of the connecting section, the toothing slides over the roller burnishing profile, wherein no significant further plastic deformation is generated. Thus, it has been found that in a particularly advantageous manner, the region of the centering of the crank arm can be performed with a higher strength, the strength of the entire crank arm does not necessarily have to be increased and also does not have to be fundamentally above the strength of the journal. According to a further embodiment, however, the entire region of the toothing or even the entire crank arm can have a material whose strength is at least 80 N / mm 2 above the strength of the material of the bearing journal.
Mit weiterem Vorteil können der Werkstoff der Lagerzapfen mit den Verbindungsabschnitten und/oder der Werkstoff der Kurbelwangen in einem vergüteten Zustand vorliegen. Insbesondere können die Lagerzapfen und/oder die Kurbelwangen aus einem Vergütungsstahl hergestellt sein. Ein Vergütungsstahl ist ein Stahl, der durch ein Härteverfahren mit einem anschließenden Anlassverfahren behandelt wurde, und dieser weist dadurch eine hohe Festigkeit auf, wobei ein Vergütungsstahl grundsätzlich bereits durch eine hohe Grundfestigkeit gekennzeichnet ist. With further advantage, the material of the bearing journal with the connecting portions and / or the material of the crank webs may be in a tempered state. In particular, the bearing pins and / or the crank webs can be made of a tempered steel. A tempered steel is a steel that has been treated by a tempering process followed by a tempering process, and this has a high strength, in which a tempered steel is already characterized in principle by a high basic strength.
Die Festigkeit des Werkstoffes der Verbindungsabschnitte der Lagerzapfen kann einen Wert von 900 N/mm2 bis 1300 N/mm2 und bevorzugt von 1 100 N/mm2 aufweisen, wobei die Festigkeit des Werkstoffes der Kurbelwangen wenigstens im Bereich des Zentrierabsatzes einen Wert von 1 100 N/mm2 bis 1500 N/mm2 und bevorzugt 1300 N/mm2 aufweisen. Würde die Festigkeit des Werkstoffes der Verbindungsabschnitte der Lagerzapfen geringer ausgeführt als beispielsweise 900 N/mm2, so kann die Dauerfestigkeit der Lagerzapfen einer gebauten Kurbelwelle gegebenenfalls nicht mehr ausreichen. Beispielsweise können der Lagerzapfen und insbesondere der endseitige Verbindungsabschnitt mit einer Festigkeit von beispielsweise 950 N/mm2 bereitgestellt werden, wobei erst durch das Rollieren eine Kaltverfestigung erzeugt wird, sodass die Festigkeit des Werkstoffes der Verbindungsabschnitte im Bereich des Rollierprofils auf werte von beispielsweise 900 N/mm2 bis 1 100 N/mm2 und bevorzugt von 1000 N/mm2 ansteigen kann. Je stärker die plastische Verformung des Verbindungsabschnittes durch das Rollieren mit einem Rollierwerkzeug ist, desto höher kann die sich ergebende Kaltverfestigung ausfallen. Die Festigkeit des Werkstoffes im Bereich des Rollierprofils am Verbindungsabschnitt sollte jedoch Werte von beispielsweise 1300 N/mm2 nicht überschreiten, da dadurch die auftretenden Verspannungen im Pressverband zwischen dem Lagerzapfen und Kurbelwange zu groß werden, insbesondere entstehen Kerbwirkungen in der Verzahnung der Aufnahmeöffnung der Kurbelwange, die auftretende Spannungsspitzen im Werkstoff der Kurbelwange weiter erhöhen, insbesondere wenn das Verpressen der Lagerzapfen mit den Kurbelwangen unter zu starker Kraftaufwendung erfolgt. The strength of the material of the connecting portions of the journals may have a value of 900 N / mm 2 to 1300 N / mm 2 and preferably of 1 100 N / mm 2 , wherein the strength of the material of the crank webs at least in the region of the centering paragraph a value of 1 100 N / mm 2 to 1500 N / mm 2 and preferably 1300 N / mm 2 . Would the strength of the material of the connecting portions of the journals designed to be lower than, for example, 900 N / mm 2 , so the fatigue strength of the journals of a built crankshaft may not be sufficient. For example, the bearing journal and in particular the end-side connecting portion can be provided with a strength of, for example 950 N / mm 2 , wherein only by rolling a work hardening is generated, so that the strength of the Material of the connecting portions in the region of the rolling profile on values of, for example, 900 N / mm 2 to 1 100 N / mm 2 and preferably from 1000 N / mm 2 may increase. The greater the plastic deformation of the connecting portion due to rolling with a roller burnishing tool, the higher the resulting work hardening can be. However, the strength of the material in the region of the roller burnishing profile at the connecting portion should not exceed values of, for example, 1300 N / mm 2 , as this causes the distortions occurring in the press fit between the bearing journal and the crank web to become too large, in particular notch effects occur in the toothing of the receiving opening of the crank web, to further increase the occurring stress peaks in the material of the crank web, in particular if the pressing of the bearing journal with the crank webs takes place under excessive force.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform kann der eingangsseitige Zentrierabsatz der Aufnahmeöffnung eine Einführfase mit einem zu einer Fügeachse gebildeten Fasenwinkel von 5° bis 25° und vorzugsweise von 10° aufweisen. Dabei kann der Zentrierabsatz einen außenseitigen Absatzdurchmesser aufweisen, der größer ist als die Profilberge des Rollierprofils und einen innenseitigen Absatzdurchmesser aufweisen, der kleiner ist als die Profiltäler des Rollierprofils. Wird der Verbindungsabschnitt in die Aufnahmeöffnung eingepresst, so formen sich die Erhebungen in der Verzahnung in die Profilberge der Rollierung ein, und durch eine achsparallel verlaufende Struktur in der Verzahnung und durch eine umfangsseitig umlaufende Struktur des Rollierprofils entsteht eine formschlüssig-kraftschlüssige Fügeverbindung mit sich kreuzenden Strukturen. According to a further preferred embodiment, the input-side centering of the receiving opening having a Einführfase with a chamfer angle formed to a joining axis of 5 ° to 25 ° and preferably of 10 °. In this case, the centering paragraph may have an outside diameter diameter, which is greater than the profile mountains of the roller burnishing profile and have an inside diameter diameter, which is smaller than the profile valleys of the roller burnishing profile. If the connecting portion is pressed into the receiving opening, the elevations in the toothing form into the profile peaks of the rolling, and by an axially parallel structure in the toothing and by a circumferentially encircling structure of the rolling profile results in a positive-non-positive joint connection with intersecting structures ,
Die Erfindung richtet sich auf weitere Aspekte der vorstehend aufgeführten Kurbelwelle mit Kurbelzapfen, die zur Lagerung der Kurbelwelle in einer Lageraufnahme oder zur Aufnahme einer Pleuelstange an der Kurbelwelle ausgebildet sind, und mit Kurbelwangen, in die Aufnahmeöffnungen eingebracht sind, sodass in die Aufnahmeöffnungen endseitig an den Lagerzapfen ausgebildete Verbindungsabschnitte eingepresst sind, wobei die Aufnahmeöffnungen eine Verzahnung aufweisen, die sich innenseitig und im Wesentlichen achsparallel in den Aufnahmeöffnungen an einen eingangsseitigen Zentrierabsatz der Aufnahmeöffnungen anschließen, und wobei die Verbindungsabschnitte ein im Wesentlichen umlaufendes Rollierprofil aufweisen, an dem durch das Fügen der Verbindungsabschnitte in die Aufnahmeöffnungen eine durch die Verzahnung verursachte wenigstens bereichsweise gebildete plastische Umformung erzeugt ist. Dabei kann gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung das Rollierprofil über eine Rollierlänge auf dem Verbindungsabschnitt ausgebildet sein, die kürzer ist als eine Kontaktlänge der Fügeverbindung zwischen dem Verbindungsabschnitt und der Kurbelwange. Dadurch, dass keine außerhalb der Kontaktlänge liegenden Profiltäler in der Außenumfangsfläche des Verbindungsabschnittes vorhanden sind, entsteht der Vorteil, dass durch die Profiltäler des Rollierprofils keine nachteilige Kerbwirkung im Verbindungsabschnitt des Lagerzapfens gebildet wird. Das Rollierprofil ist als Berg-Tal-Profil ausgeführt und kann vorzugsweise eine umlaufende Struktur aufweisen oder das Rollierprofil ist als Gewindestruktur ausgebildet. Dabei ist das Rollierprofil definiert durch die axiale Beabstandung, das heißt durch die Steigung des Rollierprofils mit den Rollierbergen und den Rolliertälern, wobei die Anzahl der Beabstandungen von Berg zu Berg, der Winkel der Flanken benachbarter Berge zueinander sowie die Verrundungen mit einem Verrundungsradius das Rollierprofil definieren. Da während der Gestaltung der Rollier-Setz-Fügeverbindung nur die Profilberge eine plastische Umformung erfahren, liegen die kerbwirkungsrelevanten Profiltäler, also die Kerben, im Bereich innerhalb der Fügeverbindung vor, also nur begrenzt auf den Bereich der Kontaktlänge der Fügeverbindung. Befinden sich sämtliche Profiltäler innerhalb der Kontaktlänge, und befindet sich kein weiteres Profiltal außerhalb der Kontaktlänge, insbesondere in Richtung zum eigentlichen Lagerzapfen, so ergibt sich in dieser Folge eine Spannungsreduktion kritischer Bereiche, sodass die Dauerfestigkeit der Lagerzapfen verbessert wird. Mit besonderem Vorteil kann das Rollierprofil eine Abfolge von Profilbergen und Profiltälern aufweisen, wobei das Rollierprofil so ausgebildet wird, dass dieses auf der Kontaktlänge wenigstens in Richtung des Übergangs vom Verbindungsabschnitt in den Lagerzapfen seitlich mit einem Profilberg abschließt. Insbesondere dadurch, dass das Ende der Kontaktlänge zu einem Festkörperkontakt zwischen dem Profilberg und der Verzahnung in der Aufnahmebohrung führt, entsteht keine nachteilhafte Kerbwirkung, wodurch die Lagerzapfen höher belastbar sind. Die Kontaktlänge der Fügeverbindung zwischen dem Verbindungsabschnitt und der Kurbelwange kann dabei kürzer ausgebildet sein als die Länge des Verbindungsabschnittes. Beispielsweise kann die Kontaktlänge bis an das freie Ende des Verbindungsabschnittes heranragen, wobei zwischen dem Ende der Kontaktlänge in Richtung zum Lagerzapfen ein Freibereich erhalten bleiben kann, und der Freibereich kann im Übergang in den Lagerabschnitt des Lagerzapfens einen Freistich aufweisen, der so konturiert ist, dass eine Kerbwirkung minimiert wird. The invention is directed to further aspects of the above-mentioned crankshaft with crankpins, which are designed for mounting the crankshaft in a bearing receptacle or for receiving a connecting rod to the crankshaft, and with crank webs, are introduced into the receiving openings, so that in the receiving openings end to the Bearing journals formed connecting portions are pressed, wherein the receiving openings have a toothing, the inside and substantially parallel to the axis in the receiving openings to an input side Connecting centering of the receiving openings, and wherein the connecting portions have a substantially circumferential rolling profile on which is generated by the joining of the connecting portions in the receiving openings caused by the toothing at least partially formed plastic deformation. In this case, according to a further aspect of the invention, the roller burnishing profile can be formed over a rolling length on the connecting portion, which is shorter than a contact length of the joint connection between the connecting portion and the crank arm. Due to the fact that no profile valleys lying outside the contact length are present in the outer peripheral surface of the connecting section, there is the advantage that no disadvantageous notch effect is formed in the connecting section of the bearing journal by the profile valleys of the roller burnishing profile. The roller burnishing profile is designed as a mountain-valley profile and may preferably have a circumferential structure or the roller burnishing profile is formed as a threaded structure. In this case, the rolling profile is defined by the axial spacing, that is, by the slope of the Rollierprofils with the Rollierbergen and Rolliertälern, the number of spacings from mountain to mountain, the angle of the flanks of adjacent mountains to each other and the rounding with a radius of curvature define the burnishing profile , Since only the profile mountains undergo plastic deformation during the design of the roller-set joint connection, the notch effect-relevant profile valleys, ie the notches, are present in the area within the joint connection, that is, limited to the contact length of the joint connection. If all the profile valleys are within the contact length, and if there is no further profile valley outside the contact length, in particular in the direction of the actual bearing journal, this results in a reduction in stress of critical areas, so that the fatigue strength of the bearing journal is improved. With particular advantage, the rolling profile can have a sequence of profile peaks and profile valleys, wherein the rolling profile is formed so that it terminates laterally with a profile mountain on the contact length at least in the direction of the transition from the connecting portion in the journal. In particular, the fact that the end of the contact length leads to a solid contact between the profile mountain and the toothing in the receiving bore, there is no disadvantageous notch effect, whereby the bearing pins are higher load capacity. The contact length of the joint connection between the connecting portion and the crank arm can be made shorter than the length of the connecting portion. For example, the contact length can protrude as far as the free end of the connecting portion, wherein between the end of the contact length in the direction of the journal an open area can be maintained, and the free area can have an undercut in the transition to the bearing portion of the journal, which is contoured so that a notch effect is minimized.
Die durch die Verzahnung verursachte plastische Umformung des Rollierprofils kann durch ein vorwiegend seitliches Eindrücken des Materials der Profilberge in benachbarte Profiltäler erfolgen, wodurch sich ein vergrößerter Kontaktbereich des Rollierprofils mit der Verzahnung bildet. Insbesondere wird die Kontaktlänge zwischen dem Profilberg der Rollierung und der Verzahnung in der Aufnahmeöffnung verlängert, wodurch die Tragfähigkeit und damit die Belastungsfähigkeit der Verbindung zwischen dem Lagerzapfen und der Kurbelwange verbessert wird. The plastic deformation caused by the teeth of the roller burnishing profile can be done by a predominantly lateral impressions of the material of the profile mountains in adjacent profile valleys, resulting in an enlarged contact area of the roller burnishing profile forms with the teeth. In particular, the contact length between the profile mountain of the roller and the toothing is extended in the receiving opening, whereby the load capacity and thus the load capacity of the connection between the bearing pin and the crank arm is improved.
Die Erfindung richtet sich auf weitere Aspekte der vorstehend aufgeführten gebauten Kurbelwelle mit Lagerzapfen, die zur Lagerung der Kurbelwelle in einer Lageraufnahme oder zur Aufnahme einer Pleuelstange an der Kurbelwange ausgebildet sind, und mit Kurbelwangen, in die Aufnahmeöffnungen eingebracht sind, sodass in die Aufnahmeöffnungen endseitig an den Lagerzapfen ausgebildete Verbindungsabschnitte eingepresst sind, wobei die Aufnahmeöffnungen eine Verzahnung aufweisen, die sich innenseitig und im Wesentlichen achsparallel in den Aufnahmeöffnungen an einen eingangsseitigen Zentrierabsatz der Aufnahmeöffnungen anschließen, und wobei die Verbindungsabschnitte ein im Wesentlichen umlaufendes Rollierprofil aufweisen, an dem durch das Fügen der Verbindungsabschnitte in die Aufnahmeöffnungen eine durch die Verzahnung verursachte wenigstens bereichsweise gebildete plastische Umformung erzeugt ist. Gemäß einem weiteren Anspekt ist dabei die Verzahnung innenseitig in wenigstens einer der Aufnahmeöffnungen auf zumindest einen Teilumfang der Aufnahmeöffnung beschränkt. Durch die Beschränkung der Verzahnung auf wenigstens einen Teilumfang innerhalb der vollumfänglichen Aufnahmeöffnung wird die Dauerhaltbarkeit der gebauten Kurbelwelle erhöht. Die Verzahnung bleibt dabei auf einem Umfang innerhalb der Aufnahmeöffnung aus, der besonders hohen Materialspannungen ausgesetzt ist. Dadurch werden auftretende Kerbwirkungen durch die Verzahnung in der Aufnahmeöffnung in den spannungskritischen Bereichen der Kurbelwange vermieden, wodurch die Dauerhaltbarkeit der gebauten Kurbelwelle erhöht wird. Durch Spannungsüberhöhung auftretende Risse, die im Bereich der Kerben der Verzahnung an den spannungskritischen Bereichen über den Umfang der Aufnahmeöffnung in der Kurbelwange auftreten können, können vermieden werden. The invention is directed to further aspects of the above-listed built crankshaft with bearing journals, which are designed for mounting the crankshaft in a bearing receptacle or for receiving a connecting rod on the crank arm, and with crank webs, are introduced into the receiving openings, so in the receiving openings at the end the bearing journal formed connecting portions are pressed, wherein the receiving openings have a toothing, which adjoin the inside and substantially parallel to the axis in the receiving openings on an input-side centering of the receiving openings, and wherein the connecting portions have a substantially circumferential rolling profile on which by joining the connecting portions in the receiving openings caused by the toothing at least partially formed plastic deformation is generated. According to a further aspect, the toothing is limited on the inside in at least one of the receiving openings to at least a partial circumference of the receiving opening. By limiting the gearing to at least a partial circumference within the fully circumferential receiving opening, the durability of the built crankshaft is increased. The toothing remains on a circumference within the receiving opening, which is exposed to particularly high material stresses. As a result, occurring notch effects are avoided by the teeth in the receiving opening in the stress critical areas of the crank arm, whereby the durability of the built crankshaft is increased. Cracks due to stress exaggeration, which can occur in the region of the notches of the toothing on the stress-critical regions over the circumference of the receiving opening in the crank web, can be avoided.
Der wenigstens eine Bereich in der Aufnahmeöffnung, der frei von einer Verzahnung ausgebildet ist, kann eine zylindrische Innenumfangsfläche aufweisen. Der Durchmesser dieses zylindrischen Innenumfangsabschnittes kann so gewählt werden, dass beispielsweise dieser Durchmesser mit dem effektiven Durchmesser des Rollierprofils, das heißt mit dem Durchmesser der Profilberge auf dem Verbindungsabschnitt des Lagerzapfens, übereinstimmt. The at least one region in the receiving opening, which is formed free of a toothing, may have a cylindrical inner peripheral surface. The diameter of this cylindrical inner peripheral portion can be selected so that, for example, this diameter coincides with the effective diameter of the rolling profile, that is, with the diameter of the profile peaks on the connecting portion of the journal.
Der wenigstens eine Bereich in der Aufnahmeöffnung, der frei von einer Verzahnung ausgebildet ist, kann sich über einen Winkelbereich der Aufnahmeöffnung mit einem Wert von 0° bis 45° und bevorzugt von 30° bis 45° erstrecken. Dabei kann die Kurbelwange zwei Aufnahmeöffnungen aufweisen, wobei der wenigstens eine Bereich in dem Halbkreis der jeweiligen Aufnahmeöffnung eingebracht ist, der zur benachbarten Aufnahmeöffnung in der Kurbelwange weist. Beispielsweise können zwei Aufnahmeöffnungen in der Kurbelwange eine Symmetrieebene in der Kurbelwange bilden, in der die beiden Mittelachsen der Aufnahmeöffnungen verlaufen, wobei die Bereiche seitlich zur Symmetrieebene in der Innenumfangsfläche gleichzeitig in der Aufnahmeöffnung eingebracht sein können. Stehen die beiden Aufnahmeöffnungen übereinander, beispielsweise wenn eine Aufnahmeöffnung zur Aufnahme eines Lagerzapfens zur Anbindung einer Pleuelstange über einer Aufnahmeöffnung für einen Lagerzapfen zur Bildung eines Hauptlagers der gebauten Kurbelwelle liegt, so kann die Symmetrieebene in der Vertikalen verlaufen, und links und rechts der Symmetrieebene können gleichseitig die Bereiche vorliegen, die frei von einer Verzahnung ausgebildet sind. Der Winkelbereich von 0° bis 45° kann beispielsweise in der Höhe über den Innenumfang der Aufnahmeöffnung abgenommen werden, die die Höhe der Mittenachse der Aufnahmeöffnung bildet. The at least one region in the receiving opening, which is formed free from a toothing, can extend over an angular range of the receiving opening with a value of 0 ° to 45 °, and preferably of 30 ° to 45 °. In this case, the crank arm may have two receiving openings, wherein the at least one region is introduced in the semicircle of the respective receiving opening, which points to the adjacent receiving opening in the crank arm. For example, two receiving openings in the crank arm can form a plane of symmetry in the crank web, in which the two center axes of the receiving openings run, wherein the areas can be introduced simultaneously in the receiving opening laterally to the plane of symmetry in the inner peripheral surface. Are the two receiving openings on top of each other, for example, when a receiving opening for receiving a journal for connecting a connecting rod on a receiving opening for a bearing pin to form a main bearing of the built crankshaft, so can Symmetrieebene extend in the vertical, and left and right of the plane of symmetry may be present on the same side, the areas which are formed free of a toothing. The angle range of 0 ° to 45 °, for example, can be taken in height over the inner circumference of the receiving opening, which forms the height of the center axis of the receiving opening.
BEVORZUGTE AUSFÜHRUNGSBEISPIELE DER ERFINDUNG PREFERRED EMBODIMENTS OF THE INVENTION
Weitere, die Erfindung verbessernde Maßnahmen werden nachstehend gemeinsam mit der Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Figuren näher dargestellt. Es zeigt: Further, measures improving the invention will be described in more detail below together with the description of preferred embodiments of the invention with reference to FIGS. It shows:
Figur 1 eine schematisierte Ansicht der Fügeverbindung eines Figure 1 is a schematic view of the joint connection of a
Lagerzapfens mit einer Kurbelwange zur Bildung einer gebauten Kurbelwelle,  Bearing with a crank arm to form a built crankshaft,
Figur 2 eine Teilansicht einer Fügeverbindung mit einem Lagerzapfen und einer Kurbelwange,  FIG. 2 shows a partial view of a joint connection with a bearing journal and a crank web,
Figur 3 eine Querschnittsansicht durch ein Rollierprofil mit Profilbergen und Figure 3 is a cross-sectional view through a rolling profile with profile mountains and
Profiltälern auf der Außenumfangsfläche eines Verbindungsabschnittes eines Lagerzapfens und  Profile valleys on the outer peripheral surface of a connecting portion of a journal and
Figur 4 eine Seitenansicht einer Kurbelwange mit einer ersten Figure 4 is a side view of a crank arm with a first
Aufnahmeöffnung zur Aufnahme eines Lagerzapfens zur Anbindung einer Pleuelstange und einer weiteren Aufnahmeöffnung zur Aufnahme eines Lagerzapfens zur Bildung eines Hauptlagers der gebauten Kurbelwelle.  A receiving opening for receiving a journal for connecting a connecting rod and a further receiving opening for receiving a journal to form a main bearing of the built crankshaft.
Figur 1 zeigt eine schematisierte Ansicht eines Lagerzapfens 10 in getrennter Anordnung von einer Kurbelwange 1 1 zur Bildung einer gebauten Kurbelwelle, wobei Lagerzapfen 10 und Kurbelwange 1 1 jeweils nur teildargestellt sind. In der Kurbelwange 1 1 ist eine Aufnahmeöffnung 12 eingebracht, und der halbseitig dargestellte Lagerzapfen 10 mit dem ebenfalls halbseitig dargestellten Verbindungsabschnitt 13 kann zur Bildung eines Längspressverbandes mit der Kurbelwange 1 1 verbunden werden. Die Aufnahmeöffnung 12 weist innenseitig eine Verzahnung 14 auf, die sich im Wesentlichen achsparallel durch die Aufnahmeöffnung 12 hindurch erstreckt. Die Achse bildet dabei die Fügeachse 17, die auch die Rotationsachse des Lagerzapfens 10 und des endseitig am Lagerzapfen 10 angeformten Verbindungsabschnittes 13 bildet, und mit einer Bewegung entlang der Fügeachse 17 kann das Verbindungselement 13 in die Aufnahmeöffnung 12 eingepresst werden. Figure 1 shows a schematic view of a journal 10 in a separate arrangement of a crank arm 1 1 to form a built crankshaft, bearing journal 10 and crank arm 1 1 are each only partially represented. In the crank arm 1 1, a receiving opening 12 is introduced, and the half-side bearing pin 10 with the connecting portion 13 also shown half side can be connected to form a Längspressverbandes with the crank arm 1 1. The receiving opening 12 has on the inside a toothing 14, which extends through the receiving opening 12 substantially parallel to the axis. In this case, the axis forms the joining axis 17, which also forms the axis of rotation of the bearing journal 10 and of the connecting section 13 integrally formed on the bearing journal 10, and with a movement along the joining axis 17, the connecting element 13 can be pressed into the receiving opening 12.
Auf der Außenumfangsfläche des Verbindungsabschnittes 13 ist ein Rollierprofil 16 eingebracht, und das Rollierprofil 16 weist eine Abfolge von Profilbergen 16a und Profiltälern 16b auf. On the outer peripheral surface of the connecting portion 13, a roller burnishing profile 16 is introduced, and the roller burnishing profile 16 has a sequence of profile peaks 16a and profile valleys 16b.
Auf der Einführseite der Aufnahmeöffnung 12 ist ein Zentrierabsatz 15 vorgesehen. Der Zentrierabsatz 15 weist einen außenseitigen Absatzdurchmesser D auf, der größer ist als der Durchmesser der Profilberge 16a des Rollierprofils 16. Der Zentrierabsatz 15 verjüngt sich übergehend in die Verzahnung 14 hinein und der Übergang zwischen dem Zentrierabsatz 15 und der Verzahnung 14 wird nach innen begrenzt durch einen innenseitigen Absatzdurchmesser d. Der innenseitige Absatzdurchmesser d ist dabei kleiner als der Durchmesser der Profilberge 16a. On the insertion side of the receiving opening 12, a centering shoulder 15 is provided. The centering shoulder 15 has an outside diameter paragraph D, which is greater than the diameter of the profile peaks 16a of the roller shutter 16. The centering 15 tapers into the teeth 14 in transition and the transition between the centering 15 and the teeth 14 is limited to the inside an inside diameter d. The inside diameter paragraph d is smaller than the diameter of the profile peaks 16a.
Wird der Verbindungsabschnitt 13 unter Bildung eines Längspressverbandes in die Aufnahmeöffnung 12 eingepresst, so formt sich die Verzahnung 14 in das Rollierprofil 16 ein. Dabei entstehen hohe Druckspannungen am Zentrierabsatz 15, sodass dieser erfindungsgemäß mit einer Härtezone 19 ausgebildet ist, und sodass der Werkstoff der Kurbelwange 1 1 im Bereich des Zentrierabsatzes 15 eine Festigkeit aufweist, die mindestens 80 N/mm2 höher als die Festigkeit des Werkstoffes im Rollierprofil 16 des Verbindungsabschnittes 13 des Lagerzapfens 10. Dadurch wird erreicht, dass eine plastische Verformung im Bereich der Profilberge 16a des Rollierprofils 16 erzeugt wird, wohingegen in der Verzahnung 14 im Wesentlichen keine plastische Verformung erzeugt wird. If the connecting portion 13 is pressed into the receiving opening 12 to form a longitudinal press fit, then the toothing 14 forms into the roller burnishing profile 16. This results in high compressive stresses on the centering 15, so this invention is formed with a hardness zone 19, and so that the material of the crank arm 1 1 in the region of the centering 15 has a strength that is at least 80 N / mm 2 higher than the strength of the material in the rolling profile 16 of the connecting portion 13 of the journal 10. This ensures that a plastic deformation in the region of the profile peaks 16a of the roller shutter 16 is generated, whereas in the toothing 14 substantially no plastic deformation is generated.
Figur 2 zeigt eine Teilansicht des Lagerzapfens 10 und eine Teilansicht der Kurbelwange 1 1 , wobei der Verbindungsabschnitt 13 des Lagerzapfens 10 in die Aufnahmeöffnung 12 der Kurbelwange 1 1 eingepresst ist. Dabei ist erkennbar, dass die Profilberge 16a abgeflacht sind und die Profiltäler 16b sind verkleinert dargestellt. Die Verkleinerung der Profiltäler 16b hat seine Ursache darin, dass bei der plastischen Verformung der Profilberge 16a Material des Werkstoffes des Rollierprofils 16 in die Profiltäler 16b verdrängt wurde. Figure 2 shows a partial view of the journal 10 and a partial view of the crank arm 1 1, wherein the connecting portion 13 of the journal 10 in the Receiving opening 12 of the crank arm 1 1 is pressed. It can be seen that the profile mountains 16a are flattened and the profile valleys 16b are shown reduced in size. The reduction of the profile valleys 16b has its cause in that during the plastic deformation of the profile peaks 16a material of the material of the roller burnishing profile 16 was displaced into the profile valleys 16b.
Die Länge des Rollierprofils 16 weist eine Rollierlänge r auf, die kleiner ist als die Kontaktlänge I der Fügeverbindung zwischen dem Verbindungsabschnitt 13 und der Kurbelwange 1 1. Die Kontaktlänge I der Fügeverbindung ist wiederum kleiner als die Gesamtlänge L des Verbindungsabschnittes 13 am Lagerzapfen 10. Durch die kleiner ausgeführte Rollierlänge r im Verhältnis zur Kontaktlänge I wird erreicht, dass sämtliche Profiltäler 16b innerhalb der Kontaktlänge I liegen. Folglich bildet kein Profiltal 16b außerhalb der Kontaktlänge I eine Kerbwirkung aus, wodurch auch die Lagerzapfen 10 höher belastbar sind. The length of the roller burnishing profile 16 has a burnishing length r, which is smaller than the contact length I of the joint between the connecting portion 13 and the crank arm 1 1. The contact length I of the joint connection is again smaller than the total length L of the connecting portion 13 on the journal 10. Durch the smaller running burnishing length r in relation to the contact length I ensures that all the profile valleys 16b lie within the contact length I. Consequently, no profile valley 16b forms a notch effect outside the contact length I, as a result of which the bearing journals 10 can also be loaded to a higher degree.
Zur weiteren Reduzierung der Kerbwirkung ist im Übergang zwischen dem Verbindungsabschnitt 13 und dem Lagerzapfen 10 ein Freistich 20 vorgesehen, und der Bereich des Freistiches 20 geht über in einen Profilberg 16a des Rollierprofils 16, sodass mit dem Profilberg 16a die Kontaktlänge I der Fügeverbindung beginnt. To further reduce the notch effect, an undercut 20 is provided in the transition between the connecting portion 13 and the bearing pin 10, and the area of the undercut 20 merges into a profile peak 16a of the roller shutter 16, so that the contact length I of the joint connection begins with the profile peak 16a.
Figur 3 stellt in einer Detailansicht im Querschnitt das Rollierprofil 16 mit den Profilbergen 16a und den Profiltälern 16b dar. Dabei weisen die Flanken der Profilberge 16a zueinander einen Flankenwinkel γ von 20° bis 60°, bevorzugt von 25° bis 55° und besonders bevorzugt von 30° bis 50° auf. Eine weitere Reduzierung von Kerbwirkungen und damit eine Erhöhung der Dauerhaltbarkeit der gebauten Kurbelwelle wird durch Übergangsradien R erzeugt, die sowohl spitzenseitig an den Profilbergen 16a als auch talseitig in den Profiltälern 16b vorgesehen sind. FIG. 3 shows, in a detail view in cross-section, the roller burnishing profile 16 with the profile peaks 16a and the profile valleys 16b. The flanks of the profile peaks 16a have a flank angle γ of 20 ° to 60 °, preferably 25 ° to 55 °, and more preferably of 30 ° to 50 °. A further reduction of notch effects and thus an increase in the durability of the built crankshaft is generated by transition radii R, which are both provided on the tip side of the profile mountains 16a and the valley side in the profile valleys 16b.
Figur 4 zeigt schließlich eine Seitenansicht einer Kurbelwange 1 1 mit einer ersten, oberseitig dargestellten Aufnahmeöffnung 12 zur Aufnahme eines Lagerzapfens 10, an dem eine Pleuelstange angeordnet werden kann. Die unterseitig dargestellte Aufnahmeöffnung 12 dient zur Aufnahme eines Lagerzapfens 10, über den die Kurbelwelle beispielsweise in einem Kurbelgehäuse einer Brennkraftmaschine gelagert werden kann. Durch die beiden Mittenachsen 18 der Aufnahmeöffnungen 12, die mit den Fügeachsen 17 (siehe Figur 1 ) zusammenfallen, ist eine Symmetrieebene S definiert, wobei sich die Kurbelwange 1 1 in horizontal seitlicher Richtung symmetrisch zur Symmetrieebene S erstreckt. Finally, FIG. 4 shows a side view of a crank web 11 with a first receiving opening 12, shown on the upper side, for receiving a bearing journal 10, on which a connecting rod can be arranged. The underside shown receiving opening 12 serves to receive a Bearing 10, via which the crankshaft can be stored for example in a crankcase of an internal combustion engine. By the two center axes 18 of the receiving openings 12, which coincide with the joining axes 17 (see Figure 1), a plane of symmetry S is defined, wherein the crank arm 1 1 extends in a horizontal lateral direction symmetrical to the plane of symmetry S.
Die Verzahnung 14 innenseitig in den Aufnahmeöffnungen 12 ist erfindungsgemäß nicht vollumfänglich ausgebildet und erstreckt sich lediglich auf Teilumfängen. Die Bereiche, die in den Aufnahmeöffnungen 12 keine Verzahnung 14 aufweisen, sind mit X gekennzeichnet. Dabei weisen die Bereiche X in benachbarten Aufnahmeöffnungen 12 aufeinander zu, sodass in Bezug auf die Mittenachsen 18 die Bereiche X in den Halbkreisen der Öffnungskontur der Aufnahmeöffnungen 12 eingebracht sind, die aufeinander zuweisen. The toothing 14 on the inside in the receiving openings 12 according to the invention is not fully formed and extends only to partial circumferences. The areas which have no teeth 14 in the receiving openings 12 are marked with X. In this case, the regions X in adjacent receiving openings 12 towards each other, so that in relation to the central axes 18, the regions X are introduced in the semicircles of the opening contour of the receiving openings 12, which assign each other.
Die Winkelbereiche a, über die sich die Bereiche X über den Umfang der Aufnahmeöffnungen 12 erstrecken, betragen gemäß dem gezeigten Ausführungsbeispiel etwa 45°. The angular ranges a, over which the regions X extend over the circumference of the receiving openings 12, amount to approximately 45 ° in the exemplary embodiment shown.
Die gezeigten Bereiche X bilden die Bereiche im Körper der Kurbelwange 1 1 , in denen der Werkstoff großen Spannungen ausgesetzt ist, sodass die Materialbereiche der Kurbelwange 1 1 in oder nahe den Bereichen X spannungskritische Bereiche bilden. Durch das Ausbleiben der Verzahnungen 14 in den Bereichen X wird eine Kerbwirkung durch die Verzahnung 14 vermieden, sodass ein Materialversagen der Kurbelwange 1 1 effektiv vermieden wird. Im Betrieb der gebauten Kurbelwelle addieren sich Spannungen im Material der Kurbelwange 1 1 , die erzeugt werden durch den Pressverband mit den Lagerzapfen 10 und mit Spannungen durch die Betriebskräfte der Kurbelwelle. Diese Spannungen sind in oder nahe den Bereichen X besonders groß, und unterbleibt die Einbringung der Verzahnung 14, beispielsweise durch ein Räumverfahren, in den Bereichen X, so wird eine Spannungserhöhung durch eine Kerbwirkung in den gezeigten Bereichen vermieden, wodurch die Belastungsfähigkeit und die Dauerhaltbarkeit der gebauten Kurbelwelle weiter erhöht wird. Die Erfindung beschränkt sich in ihrer Ausführung nicht auf die vorstehend angegebenen bevorzugten Ausführungsbeispiele. Vielmehr ist eine Anzahl von Varianten denkbar, welche von der dargestellten Lösung auch bei grundsätzlich anders gearteten Ausführungen Gebrauch macht. Sämtliche aus den Ansprüchen, der Beschreibung oder den Zeichnungen hervorgehenden Merkmale und/oder Vorteile, einschließlich konstruktiver Einzelheiten oder räumlicher Anordnungen, können sowohl für sich als auch in den verschiedensten Kombinationen erfindungswesentlich sein. The areas X shown form the areas in the body of the crank arm 1 1, in which the material is exposed to high voltages, so that the material areas of the crank arm 1 1 form stress-critical areas in or near the areas X. Due to the absence of the teeth 14 in the areas X a notch effect is avoided by the teeth 14, so that a material failure of the crank arm 1 1 is effectively avoided. In the operation of the built crankshaft voltages are added in the material of the crank arm 1 1, which are generated by the interference fit with the bearing pins 10 and with voltages by the operating forces of the crankshaft. These stresses are particularly large in or near the regions X, and omitting the introduction of the teeth 14, for example by a clearing process, in the areas X, a voltage increase is avoided by a notch effect in the areas shown, whereby the load capacity and the durability of the built crankshaft is further increased. The invention is not limited in its execution to the above-mentioned preferred embodiments. Rather, a number of variants is conceivable, which makes use of the illustrated solution even with fundamentally different types of use. All of the claims, the description or the drawings resulting features and / or advantages, including structural details or spatial arrangements may be essential to the invention both in itself and in various combinations.
Bez u g s ze i c h e n l i s te T o o u rs a n d i o n s
10 Lagerzapfen 10 journals
11 Kurbelwange  11 crank arm
12 Aufnahmeöffnung  12 receiving opening
13 Verbindungsabschnitt  13 connecting section
14 Verzahnung  14 toothing
15 Zentrierabsatz  15 centering shoulder
16 Rollierprofil  16 roller burnishing profile
16a Profilberg 16a profile mountain
16b Profiltal 16b profile valley
17 Fügeachse  17 joining axis
18 Mittenachse  18 center axis
19 Härtezone  19 hardness zone
20 Freistich  20 underdog
S Symmetrieebene S symmetry plane
L Länge des Verbindungsabschnittes  L Length of the connecting section
I Kontaktlänge  I contact length
D außenseitiger Absatzdurchmesser  D outside diameter
d innenseitiger Absatzdurchmesser d inside heel diameter
R Übergangsradius  R transition radius
r Rollierlänge r burnishing length
α Winkelbereich α angle range
γ Flankenwinkel γ flank angle

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e Patent claims
1 . Gebaute Kurbelwelle mit Lagerzapfen (10), die zur Lagerung der Kurbelwelle in einer Lageraufnahme oder zur Aufnahme einer Pleuelstange an der Kurbelwelle ausgebildet sind, und mit Kurbelwangen (1 1 ), in die Aufnahmeöffnungen (12) eingebracht sind, sodass in die Aufnahmeöffnungen (12) endseitig an den Lagerzapfen (10) ausgebildete Verbindungsabschnitte (13) eingepresst sind, wobei die Aufnahmeöffnungen (12) eine Verzahnung (14) aufweisen, die sich innenseitig und im Wesentlichen achsparallel in den Aufnahmeöffnungen (12) an einen eingangsseitigen Zentrierabsatz (15) der Aufnahmeöffnungen (12) anschließen, und wobei die Verbindungsabschnitte (13) ein im Wesentlichen umlaufendes Rollierprofil (16) aufweisen, an dem durch das Fügen der Verbindungsabschnitte (13) in die Aufnahmeöffnungen (12) eine durch die Verzahnung (14) verursachte wenigstens bereichsweise gebildete plastische Umformung erzeugt ist, 1 . Built crankshaft with bearing pin (10), which are designed for mounting the crankshaft in a bearing receptacle or for receiving a connecting rod to the crankshaft, and with crank webs (1 1), in the receiving openings (12) are introduced, so that in the receiving openings (12 ), wherein the receiving openings (12) have a toothing (14) on the inside and substantially parallel to the axis in the receiving openings (12) to an input - side centering shoulder (15) of the Connecting receiving openings (12) connect, and wherein the connecting portions (13) have a substantially circumferential rolling profile (16) on which by joining the connecting portions (13) in the receiving openings (12) caused by the toothing (14) at least partially formed plastic deformation is generated
dadurch gekennzeichnet, dass der Werkstoff der Kurbelwange (1 1 ) wenigstens im Bereich des Zentrierabsatzes (15) eine Festigkeit aufweist, die mindestens 80 N/mm2 höher ist als die Festigkeit des Werkstoffes im Rollierprofil (16) der Verbindungsabschnitte (13) der Lagerzapfen (10). characterized in that the material of the crank arm (1 1) at least in the region of Zentrierabsatzes (15) has a strength which is at least 80 N / mm 2 higher than the strength of the material in the rolling profile (16) of the connecting portions (13) of the journals (10).
2. Gebaute Kurbelwelle nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Werkstoff der Kurbelwangen (1 1 ) wenigstens im Beriech des Zentrierabsatzes (15) einsatzgehärtet, insbesondere durch ein Aufkohlen einsatzgehärtet ist. 2. Built crankshaft according to claim 1, characterized in that the material of the crank webs (1 1) at least in the Beriech of Zentrierabsatzes (15) case hardened, in particular case hardened by carburizing.
3. Gebaute Kurbelwelle nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Werkstoff der Lagerzapfen (10) mit den Verbindungsabschnitten (13) und/oder der Werkstoff der Kurbelwangen (1 1 ) in einem vergüteten Zustand vorliegen. 3. Built crankshaft according to claim 1 or 2, characterized in that the material of the bearing pin (10) with the connecting portions (13) and / or the material of the crank webs (1 1) are present in a tempered state.
4. Gebaute Kurbelwelle nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Festigkeit des Werkstoffes der Verbindungsabschnitte (13) der Lagerzapfen (10) einen Wert von 900 N/mm2 bis 1300 N/mm2 und bevorzugt von 1 100 N/mm2 aufweist und/oder dass die Festigkeit des Werkstoffes der Kurbelwangen (1 1 ) wenigstens im Bereich des Zentrierabsatzes (15) einen Wert von 1 100 N/mm2 bis 1500 N/mm2 und bevorzugt von 1300 N/mm2 aufweist. Gebaute Kurbelwelle nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der eingangsseitige Zentrierabsatz (15) der Aufnahmeöffnung (12) eine Einführfase mit einem zu einer Fügeachse (17) gebildeten Fasenwinkel von 5° bis 25° und vorzugsweise von 10° aufweist und/oder dass der Zentrierabsatz (15) einen außenseitigen Absatzdurchmesser (D) aufweist, der größer ist als die Rollierberge (16a) des Rollierprofils (16) und einen innenseitigen Absatzdurchmesser (d) aufweist, der kleiner ist als die Rollierberge (16a) des Rollierprofils (16). 4. Built crankshaft according to one of claims 1 to 3, characterized in that the strength of the material of the connecting portions (13) of the bearing pin (10) has a value of 900 N / mm 2 to 1300 N / mm 2, and preferably from 1 100 N. / mm 2 and / or that the strength of the material of the crank webs (1 1) at least in the region of Zentrierabsatzes (15) has a value of 1 100 N / mm 2 to 1500 N / mm 2, and preferably of 1300 N / mm 2 , The crankshaft according to one of claims 1 to 4, characterized in that the input-side centering shoulder (15) of the receiving opening (12) has an insertion chamfer with a chamfer angle of 5 ° to 25 ° and preferably of 10 ° to a joining axis (17), and / or that the centering shoulder (15) has an outside diameter (D) that is larger than the rolling hills (16a) of the roller profile (16) and an inside diameter shoulder (d), which is smaller than the Rollierberge (16a) of the Rollierprofils (16).
Gebaute Kurbelwelle mit Lagerzapfen (10), die zur Lagerung der Kurbelwelle in einer Lageraufnahme oder zur Aufnahme einer Pleuelstange an der Kurbelwelle ausgebildet sind, und mit Kurbelwangen (1 1 ), in die Aufnahmeöffnungen (12) eingebracht sind, sodass in die Aufnahmeöffnungen (12) endseitig an den Lagerzapfen (10) ausgebildete Verbindungsabschnitte (13) eingepresst sind, wobei die Aufnahmeöffnungen (12) eine Verzahnung (14) aufweisen, die sich innenseitig und im Wesentlichen achsparallel in den Aufnahmeöffnungen (12) an einen eingangsseitigen Zentrierabsatz (15) der Aufnahmeöffnungen (12) anschließen, und wobei die Verbindungsabschnitte (13) ein im Wesentlichen umlaufendes Rollierprofil (16) aufweisen, an dem durch das Fügen der Verbindungsabschnitte (13) in die Aufnahmeöffnungen (12) eine durch die Verzahnung (14) verursachte wenigstens bereichsweise gebildete plastische Umformung erzeugt ist, Built crankshaft with bearing pin (10), which are designed for mounting the crankshaft in a bearing receptacle or for receiving a connecting rod to the crankshaft, and with crank webs (1 1), in the receiving openings (12) are introduced, so that in the receiving openings (12 ), wherein the receiving openings (12) have a toothing (14) on the inside and substantially parallel to the axis in the receiving openings (12) to an input - side centering shoulder (15) of the Connecting receiving openings (12) connect, and wherein the connecting portions (13) have a substantially circumferential rolling profile (16) on which by joining the connecting portions (13) in the receiving openings (12) caused by the toothing (14) at least partially formed plastic deformation is generated
dadurch gekennzeichnet, dass das Rollierprofil (16) über einer Rollierlange (r) auf dem Verbindungsabschnitt (13) ausgebildet ist, die kürzer ist als eine Kontaktlänge (I) der Fügeverbindung zwischen dem Verbindungsabschnitt (13) und der Kurbelwange (1 1 ). characterized in that the roller burnishing profile (16) is formed over a roller (r) on the connecting portion (13) which is shorter than a contact length (I) of the joint between the connecting portion (13) and the crank arm (1 1).
Gebaute Kurbelwelle nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Rollierprofil (16) eine Abfolge von Profilbergen (16a) und Profiltälern (16b) aufweist, wobei das Rollierprofil (16) so ausgebildet ist, dass dieses auf der Kontaktlänge (I) wenigstens in Richtung des Überganges vom Verbindungsabschnitt (13) in den Lagerzapfen (10) seitlich mit einem Profilberg (16a) abschließt. A crankshaft constructed according to claim 6, characterized in that the roller burnishing profile (16) has a sequence of profile peaks (16a) and profile valleys (16b), wherein the burnishing profile (16) is designed so that this on the contact length (I) at least in the direction the transition from the connecting portion (13) in the bearing pin (10) laterally with a profile mountain (16a) closes.
Gebaute Kurbelwelle nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass das die Kontaktlänge (I) der Fügeverbindung zwischen dem Verbindungsabschnitt (13) und der Kurbelwange (1 1 ) kürzer ausgebildet ist als die Länge (L) des Verbindungsabschnittes (13). A built crankshaft according to claim 6 or 7, characterized in that the contact length (I) of the joint between the connecting portion (13) and the crank arm (1 1) is shorter than the length (L) of the connecting portion (13).
9. Gebaute Kurbelwelle nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass sich alle Profiltäler (16b) innerhalb der Kontaktlänge (I) der Fügeverbindung zwischen dem Verbindungsabschnitt (13) und der Kurbelwange (1 1 ) befinden. 9. A built crankshaft according to one of claims 6 to 8, characterized in that all profile valleys (16b) within the contact length (I) of the joint connection between the connecting portion (13) and the crank arm (1 1) are located.
10. Gebaute Kurbelwelle nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die durch die Verzahnung (14) verursachte plastische Umformung des Rollierprofils (16) durch ein vorwiegend seitliches Eindrücken der Profilberge (16a) in benachbarte Profiltäler (16b) erfolgt, wodurch sich ein vergrößerter Kontaktbereich des Rollierprofils (16) mit der Verzahnung (14) bildet. 10. A built crankshaft according to one of claims 6 to 9, characterized in that the teeth (14) caused plastic deformation of the Rollierprofils (16) by a predominantly lateral impressions of the profile mountains (16 a) in adjacent profile valleys (16 b), whereby an enlarged contact area of the roller burnishing profile (16) forms with the toothing (14).
1 1 . Gebaute Kurbelwelle mit Lagerzapfen (10), die zur Lagerung der Kurbelwelle in einer Lageraufnahme oder zur Aufnahme einer Pleuelstange an der Kurbelwelle ausgebildet sind, und mit Kurbelwangen (1 1 ), in die Aufnahmeöffnungen (12) eingebracht sind, sodass in die Aufnahmeöffnungen (12) endseitig an den Lagerzapfen (10) ausgebildete Verbindungsabschnitte (13) eingepresst sind, wobei die Aufnahmeöffnungen (12) eine Verzahnung (14) aufweisen, die sich innenseitig und im Wesentlichen achsparallel in den Aufnahmeöffnungen (12) an einen eingangsseitigen Zentrierabsatz (15) der Aufnahmeöffnungen (12) anschließen, und wobei die Verbindungsabschnitte (13) ein im Wesentlichen umlaufendes Rollierprofil (16) aufweisen, an dem durch das Fügen der Verbindungsabschnitte (13) in die Aufnahmeöffnungen (12) eine durch die Verzahnung (14) verursachte wenigstens bereichsweise gebildete plastische Umformung erzeugt ist, 1 1. Built crankshaft with bearing pin (10), which are designed for mounting the crankshaft in a bearing receptacle or for receiving a connecting rod to the crankshaft, and with crank webs (1 1), in the receiving openings (12) are introduced, so that in the receiving openings (12 ), wherein the receiving openings (12) have a toothing (14) on the inside and substantially parallel to the axis in the receiving openings (12) to an input - side centering shoulder (15) of the Connecting receiving openings (12) connect, and wherein the connecting portions (13) have a substantially circumferential rolling profile (16) on which by joining the connecting portions (13) in the receiving openings (12) caused by the toothing (14) at least partially formed plastic deformation is generated
dadurch gekennzeichnet, dass die Verzahnung (14) innenseitig in wenigstens einer der Aufnahmeöffnungen (12) auf zumindest einen Teilumfang der Aufnahmeöffnung (12) beschränkt ist.  characterized in that the toothing (14) on the inside in at least one of the receiving openings (12) is limited to at least a partial circumference of the receiving opening (12).
12. Gebaute Kurbelwelle nach Anspruch 1 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Bereich (X) in der Aufnahmeöffnung (12), der frei von einer Verzahnung (14) ausgebildet ist, eine zylindrische Innenumfangsfläche aufweist. 12. A built crankshaft according to claim 1 1, characterized in that the at least one region (X) in the receiving opening (12), which is formed free of a toothing (14), has a cylindrical inner peripheral surface.
13. Gebaute Kurbelwelle nach Anspruch 1 1 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass sich der wenigstens eine Bereich (X) über einen Winkelbereich (a) der Aufnahmeöffnung (12) mit einem Wert von 0° bis 45° und bevorzugt von 30° bis 45° erstreckt. 13. A built crankshaft according to claim 1 1 or 12, characterized in that the at least one region (X) over an angular range (a) of the Receiving opening (12) having a value of 0 ° to 45 °, and preferably extends from 30 ° to 45 °.
14. Gebaute Kurbelwelle nach einem der Ansprüche 1 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass eine Kurbelwange (1 1 ) zwei Aufnahmeöffnungen (12) aufweist, wobei der wenigstens eine Bereich (X) in dem Halbkreis der Aufnahmeöffnung (12) eingebracht ist, der zur benachbarten Aufnahmeöffnung (12) in der Kurbelwange (1 1 ) weist. 14, built crankshaft according to one of claims 1 1 to 13, characterized in that a crank arm (1 1) has two receiving openings (12), wherein the at least one region (X) in the semicircle of the receiving opening (12) is introduced, the to the adjacent receiving opening (12) in the crank arm (1 1) points.
15. Gebaute Kurbelwelle nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass durch zwei Aufnahmeöffnungen (12) in der Kurbelwange (1 1 ) eine Symmetrieebene (S) in der Kurbelwange (1 1 ) gebildet ist, in der die beiden Mittenachsen (18) der Aufnahmeöffnungen (12) liegen, wobei die Bereiche (X) seitlich zur Symmetrieebene (S) in der Innenumfangsfläche gleichseitig in der Aufnahmeöffnung (12) eingebacht sind. 15. Built crankshaft according to claim 14, characterized in that by two receiving openings (12) in the crank arm (1 1) a plane of symmetry (S) in the crank arm (1 1) is formed, in which the two center axes (18) of the receiving openings (12) lie, wherein the areas (X) laterally to the plane of symmetry (S) in the inner peripheral surface equilateral in the receiving opening (12) are einacht.
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