WO2020053260A1 - Piston for internal combustion engines - Google Patents

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WO2020053260A1
WO2020053260A1 PCT/EP2019/074201 EP2019074201W WO2020053260A1 WO 2020053260 A1 WO2020053260 A1 WO 2020053260A1 EP 2019074201 W EP2019074201 W EP 2019074201W WO 2020053260 A1 WO2020053260 A1 WO 2020053260A1
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WO
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Prior art keywords
piston
grooves
bolt
bores
groove
Prior art date
Application number
PCT/EP2019/074201
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German (de)
French (fr)
Inventor
Emmerich Ottliczky
Eberhard Weiss
Matthias Gebhardt
Wolfgang Köhler
Original Assignee
Ks Kolbenschmidt Gmbh
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Filing date
Publication date
Application filed by Ks Kolbenschmidt Gmbh filed Critical Ks Kolbenschmidt Gmbh
Publication of WO2020053260A1 publication Critical patent/WO2020053260A1/en

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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
    • F02F—CYLINDERS, PISTONS OR CASINGS, FOR COMBUSTION ENGINES; ARRANGEMENTS OF SEALINGS IN COMBUSTION ENGINES
    • F02F3/00—Pistons 
    • F02F3/16—Pistons  having cooling means
    • F02F3/20—Pistons  having cooling means the means being a fluid flowing through or along piston
    • F02F3/22—Pistons  having cooling means the means being a fluid flowing through or along piston the fluid being liquid

Definitions

  • the invention relates to a piston which has two opposing pin bores into which a pin can be inserted, which can be axially fixed by means of retaining rings in locking grooves of the pin bores in order to connect the piston to a connecting rod in a manner known per se, according to the features of the preamble of Claim 1.
  • oil pockets, circumferential grooves or grooves which absorb oil from the interior of the piston and thus cause the bolt to be lubricated in the bolt bores.
  • ovalities in the shaped bore for example horizontal, vertical, double and / or triple or the like.
  • a space is created between the surface of the bolt and the corresponding surface of the bolt hole, in which oil can collect for lubrication.
  • the supply of the sliding pair of bolts - bolt bore with oil for lubrication is not only necessary during the entire operation of the piston in the internal combustion engine in all operating states, but is particularly important for the engine operation "downspeeding".
  • Downspeeding means driving at very low engine speeds to save fuel. For example, driving in city traffic at 50 km / h in fifth gear is the norm for "downspeeding" cars. In the past, the high gear always led to the engine stalling or stuttering. In modern internal combustion engines, the ratio of the speed to the charge / operating pressure is so unfavorable at this operating point that the crank mechanism is not relieved. Without such relief of the crank mechanism, however, an oil supply is no longer guaranteed. At this engine operating point there is a lack of lubrication of the sliding pairing of the piston and the piston bore, so that the lubrication no longer functions adequately.
  • the object of the invention is therefore to improve a piston for an internal combustion engine in such a way that it also works reliably in the engine operating point “downspeeding”.
  • the object is achieved in that in the area of the surface of at least one pin bore, preferably both pin bores, a groove for lubricating the sliding pair, consisting of pin bore and pin, is introduced.
  • the groove can absorb oil or oil is added to it in a targeted manner, so that a better oil supply to the piston-piston pin pair is guaranteed in the engine operating point “downspeeding”.
  • the position of the groove can be worked in anywhere over the 360 ° of the circumference of the bolt hole.
  • the groove is preferably placed in the upper apex of the bolt bore facing the piston head.
  • the depth of the groove depends on the operating conditions of the piston.
  • the depth of the groove is 0.01 mm to 1 mm, but preferably between 0.05 mm and 0.5 mm.
  • the width of the groove must also be selected, which can vary depending on the depth. "Mm” means millimeters. It is further proposed that the cross section of the groove corresponds to the segment of a circle and the bolt bore, the radius of the circle being considerably smaller than the radius of the bolt bore.
  • the orientation of the groove is chosen parallel to the axis of the bolt bore, in particular in the upper one
  • the vertex of the bolt hole (viewed in the direction of the combustion chamber) is arranged.
  • the alignment of the groove can also be carried out at an angle with respect to the axis of the bolt bore.
  • the characteristic that is to say the position, the length and / or the width of the groove, can vary depending on the operating conditions of the piston in the combustion chamber of the internal combustion engine.
  • the length of the groove preferably extends over the entire bearing surface of the bolt in the bolt bore, it also being able to include the locking groove for the locking ring of the bolt. Deviating from this, the groove can also be fully enclosed (that is, without
  • the groove is provided with one or more connection openings, in particular bores.
  • the connection openings can be connected to a cooling channel of the piston and / or to the inner region of the piston. This means that the oil in the cooling channel and / or the oil present in the interior of the piston is used to guide it to the groove.
  • the preferably narrow groove arranged in the circumference of the bolt bore is supplied with oil.
  • the oil supply can be increased further through the at least one connection opening, so that an adequate oil supply is made possible for the engine operation “downspeeding”. Due to the better, i.e. increased, oil supply, the piston-piston pin pair can be operated with higher surface pressures without, for example, the use of a costly pin, which is coated with DLC, being necessary.
  • the groove in the surface of the bolt bore can be machined (e.g., turning, milling, pounding, broaching, or the like) and / or an electrochemical process (e.g., ECM) into the surface of the bolt bore.
  • ECM electrochemical process
  • the groove according to the invention comes for pistons, in particular for steel pistons or pistons consisting of a lightweight material (for example one
  • the present invention is of course also concerned with an overall system (overall arrangement) for use in an internal combustion engine, the overall system consisting of a piston and a pin (piston pin), the piston having two opposite pin bores into which the pin connects the piston can be used with a connecting rod, the bolt being axially fixable in retaining grooves of the bolt bores by means of retaining rings in order to connect the piston to the connecting rod in a manner known per se, with a groove for lubricating the surface of at least one bolt bore, preferably both bolt bores Slide pair consisting of bolt hole (s) and bolt is introduced
  • FIG. 1 a perspective view of the underside of a piston with integrated grooves
  • Figure 2 a partial section through a bolt hole with groove
  • Figure 3 a partial section through an upper piston part with a partial section through the
  • Bolt hole, Figure 4 a look into a bolt hole with an incorporated groove
  • FIG. 5 a view like FIG. 4 with a modified groove, characters
  • Figure 8 a perspective view of the underside of a piston with
  • Figure 9 a partial section through a pin bore, similar to Figure 2,
  • Figure 10 a section through an upper piston part with a partial section through the
  • Figure 11 a sketched view of a bolt bore with a segment cross-section of the groove
  • Figure 12 a perspective view of a lower piston part with a sketched
  • the reference numeral 1 denotes a piston which has two opposing pin bores 2 and 3, in which a pin, not shown, can be inserted (inserted).
  • locking grooves 4 are incorporated into the locking rings, not shown, can be used.
  • Grooves 5 and 6 are machined into the walls of the bolt bores 2 and 3, which are chambered on both sides according to Figure 1. “Chambered” means that the grooves 5 and 6 begin and end in the region of the bolt bores 2 and 3.
  • the grooves 5 and 6 can also be chambered in the bolt holes 2 or 3 on one side and on the be carried out continuously on the other side, as shown in Figures 4 and 5.
  • the grooves 5 or 6 can extend as far as the securing ring 4 or can be incorporated into the bolt bore 2 or 3 beyond this, see FIGS. 6 and 7.
  • connecting openings 8 adjoin the bottom of the grooves and are connected to oil-carrying spaces 9 or 10.
  • the arrows in FIGS. 9 and 10 indicate that the connection openings 8 can be arranged at different locations along the bottom of the grooves 5 and 6 in order to ensure an optimal oil flow.
  • FIGS. 11 and 12 show, on the one hand, a bolt hole 2 or 3, in each of which a groove is incorporated, which is segment-like in cross-section, the segment being formed by circles 7 and the bolt holes 2 and 3, the Circles 7 are smaller than the pin bores 2, 3. Arrows in FIG. 12 indicate that the grooves 5 or 6 can be worked in at any circumferential locations of the bolt bores 2 or 3.
  • the present invention thus relates to an overall system (arrangement) consisting of a piston 1, having two opposing pin bores 2, 3, into which a pin for connecting the piston 1 to a connecting rod can be inserted, the pin being used by means of retaining rings in securing grooves 4
  • Bolt holes 2 and 3 can be axially fixed in order to connect the piston 1 in a manner known per se to a connecting rod, with at least one in the surface Bolt bore 2 or 3, preferably both bolt bores 2 and 3, a groove 5, 6 for lubricating the sliding pair consisting of bolt bores 2, 3 and bolts is introduced.

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Abstract

The invention relates to a piston (1), comprising two opposing gudgeon pin bores (2, 3), into which a gudgeon pin can be inserted, which can be axially secured in retaining grooves (4) in the gudgeon pin bores (2 and 3) by means of circlips in order to connect the piston (1) in a per se known manner to a conrod, wherein a groove (5, 6) for lubricating the sliding couple, consisting of gudgeon pin bores (2, 3) and gudgeon pins, is made in the surface of at least one gudgeon pin bore (2 or 3), preferably both gudgeon pin bores (2 and 3).

Description

Kolben für Brennkraftmaschinen  Pistons for internal combustion engines
Beschreibung description
Die Erfindung betrifft einen Kolben, der zwei gegenüberliegende Bolzenbohrungen aufweist, in die ein Bolzen einsetzbar ist, der mittels Sicherungsringen in Sicherungsnuten der Bolzenbohrungen axial festlegbar ist, um den Kolben in an sich bekannter Weise mit einem Pleuel zu verbinden, gemäß den Merkmalen des Oberbegriffes des Patentanspruches 1. The invention relates to a piston which has two opposing pin bores into which a pin can be inserted, which can be axially fixed by means of retaining rings in locking grooves of the pin bores in order to connect the piston to a connecting rod in a manner known per se, according to the features of the preamble of Claim 1.
Ein derartiger Kolben ist in der DE 101 45 589 A1 beschrieben. Um die Schmierung des Bolzens in den beiden Bolzenbohrungen zu gewährleisten, sind schon einfache oder doppelte Formbohrungen, die die Bolzenbohrung realisieren, bekannt geworden. Such a piston is described in DE 101 45 589 A1. In order to ensure the lubrication of the bolt in the two bolt bores, single or double form bores which realize the bolt bore have become known.
Außerdem sind Öltaschen, umlaufende Nuten beziehungsweise Rillen bekannt, die Öl aus dem Innenbereich des Kolbens aufnehmen und somit die Schmierung des Bolzens in den Bolzenbohrungen bewirken. Gleiches gilt für Ovalitäten in der Formbohrung, zum Beispiel horizontal, vertikal, doppelt und/oder dreifach oder dergleichen. In allen Fällen wird ein Freiraum zwischen der Oberfläche des Bolzens und der korrespondierenden Oberfläche der Bolzenbohrung geschaffen, in dem sich Öl zwecks Schmierung sammeln kann. Alternativ dazu ist es auch bekannt, die Oberfläche der Bolzenbohrung und/oder die Oberfläche des Bolzens zu beschichten (zum Beispiel mittels einer DLC- Beschichtung) sowie Buchsen in die Bolzenbohrung einzusetzen, um das Gleitverhalten des Kurbeltriebes zu verbessern. In addition, oil pockets, circumferential grooves or grooves are known which absorb oil from the interior of the piston and thus cause the bolt to be lubricated in the bolt bores. The same applies to ovalities in the shaped bore, for example horizontal, vertical, double and / or triple or the like. In all cases, a space is created between the surface of the bolt and the corresponding surface of the bolt hole, in which oil can collect for lubrication. Alternatively, it is also known to coat the surface of the bolt bore and / or the surface of the bolt (for example by means of a DLC Coating) and bushes in the bolt hole to improve the sliding behavior of the crank mechanism.
Die Versorgung der Gleitpaarung Bolzen - Bolzenbohrung mit Öl zwecks Schmierung ist nicht nur während des gesamten Betriebes des Kolbens in der Brennkraftmaschine in allen Betriebszuständen erforderlich, sondern besonders wichtig für den Motorbetrieb „Downspeeding“. „Downspeeding“ bedeutet das Fahren bei ganz niedrigen Drehzahlen, um Kraftstoff zu sparen. Fahren zum Beispiel im Stadtverkehr mit 50 km/h im fünften Gang ist bei„Downspeeding“-PKWs die Regel. Früher führte die hohe Gangstufe stets zum Abwürgen beziehungsweise starken Stottern des Motors. Bei modernen Brennkraftmaschinen ist in diesem Betriebspunkt das Verhältnis der Drehzahl zu dem Lade-/Betriebsdruck so ungünstig, dass eine Entlastung des Kurbeltriebes nicht stattfindet. Ohne eine solche Entlastung des Kurbeltriebes ist jedoch eine Ölversorgung nicht mehr gewährleistet. In diesem Motorbetriebspunkt kommt es zu einem Mangel der Schmierung der Gleitpaarung von Kolben und Kolbenbohrung, so dass die Schmierung nicht mehr ausreichend funktioniert. The supply of the sliding pair of bolts - bolt bore with oil for lubrication is not only necessary during the entire operation of the piston in the internal combustion engine in all operating states, but is particularly important for the engine operation "downspeeding". "Downspeeding" means driving at very low engine speeds to save fuel. For example, driving in city traffic at 50 km / h in fifth gear is the norm for "downspeeding" cars. In the past, the high gear always led to the engine stalling or stuttering. In modern internal combustion engines, the ratio of the speed to the charge / operating pressure is so unfavorable at this operating point that the crank mechanism is not relieved. Without such relief of the crank mechanism, however, an oil supply is no longer guaranteed. At this engine operating point there is a lack of lubrication of the sliding pairing of the piston and the piston bore, so that the lubrication no longer functions adequately.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Kolben für eine Brennkraftmaschine dahingehend zu verbessern, dass er auch im Motorbetriebspunkt „Downspeeding“ zuverlässig arbeitet. The object of the invention is therefore to improve a piston for an internal combustion engine in such a way that it also works reliably in the engine operating point “downspeeding”.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass im Bereich der Oberfläche zumindest einer Bolzenbohrung, vorzugsweise beider Bolzenbohrungen, eine Nut zur Schmierung der Gleitpaarung, bestehend aus Bolzenbohrung und Bolzen, eingebracht ist. Die Nut kann Öl aufnehmen beziehungsweise ihr wird gezielt Öl hinzu geführt, so dass eine bessere Ölversorgung der Kolben-Kolbenbolzen-Paarung in dem Motorbetriebspunkt„Downspeeding“ gewährleistet ist. Die Lage der Nut kann an beliebiger Stelle über die 360° des Umfangs der Bolzenbohrung eingearbeitet sein. Vorzugsweise ist eine Platzierung der Nut im oberen, dem Kolbenkopf zugewandten Scheitel der Bolzenbohrung vorgesehen. Die Tiefe der Nut ist abhängig von den Einsatzbedingungen des Kolbens. Die Tiefe der Nut beträgt 0,01 mm bis 1 mm, vorzugsweise jedoch zwischen 0,05 mm und 0,5 mm. Abhängig von der gewählten Tiefe ist auch die Breite der Nut zu wählen, die in Abhängigkeit der Tiefe variieren kann „mm“ bedeutet Millimeter. Weiterhin wird vorgeschlagen, dass der Querschnitt der Nut dem Segment eines Kreises und der Bolzenbohrung entspricht, wobei der Radius des Kreises erheblich kleiner als der Radius der Bolzenbohrung ist. According to the invention, the object is achieved in that in the area of the surface of at least one pin bore, preferably both pin bores, a groove for lubricating the sliding pair, consisting of pin bore and pin, is introduced. The groove can absorb oil or oil is added to it in a targeted manner, so that a better oil supply to the piston-piston pin pair is guaranteed in the engine operating point “downspeeding”. The position of the groove can be worked in anywhere over the 360 ° of the circumference of the bolt hole. The groove is preferably placed in the upper apex of the bolt bore facing the piston head. The depth of the groove depends on the operating conditions of the piston. The depth of the groove is 0.01 mm to 1 mm, but preferably between 0.05 mm and 0.5 mm. Depending on the selected depth, the width of the groove must also be selected, which can vary depending on the depth. "Mm" means millimeters. It is further proposed that the cross section of the groove corresponds to the segment of a circle and the bolt bore, the radius of the circle being considerably smaller than the radius of the bolt bore.
In Weiterbildung der Erfindung wird darauf hingewiesen, dass die Ausrichtung der Nut parallel zu der Achse der Bolzenbohrung gewählt, insbesondere im oberenIn a further development of the invention, it is pointed out that the orientation of the groove is chosen parallel to the axis of the bolt bore, in particular in the upper one
Scheitelpunkt der Bolzenbohrung (in Richtung zum Brennraum gesehen) angeordnet ist. Alternativ dazu kann die Ausrichtung der Nut aber auch unter einem Winkel in Bezug auf die Achse der Bolzenbohrung ausgeführt sein. Die Ausprägung, dass heisst die Position, die Länge und/oder die Breite der Nut kann abhängig von den Einsatzbedingungen des Kolbens im Brennraum der Brennkraftmaschine variieren. Vorzugsweise erstreckt sich die Länge der Nut über die gesamte Auflagefläche des Bolzens in der Bolzenbohrung, wobei sie auch die Sicherungsnut für den Sicherungsring des Bolzens einschließen kann. Davon abweichend kann die Nut auch voll gekammert sein (dass heisst ohneThe vertex of the bolt hole (viewed in the direction of the combustion chamber) is arranged. Alternatively, the alignment of the groove can also be carried out at an angle with respect to the axis of the bolt bore. The characteristic, that is to say the position, the length and / or the width of the groove, can vary depending on the operating conditions of the piston in the combustion chamber of the internal combustion engine. The length of the groove preferably extends over the entire bearing surface of the bolt in the bolt bore, it also being able to include the locking groove for the locking ring of the bolt. Deviating from this, the groove can also be fully enclosed (that is, without
Öffnungszugang aus beiden Endbereichen der Bolzenbohrung) oder jeweils zu einer Seite (inneres Ende, äußeres Ende der Bolzenbohrung) geöffnet ausgeführt sein. Opening access from both end areas of the pin bore) or open to one side (inner end, outer end of the pin bore).
Um die gewünschte Ölversorgung der Nut zu gewährleisten, kann in weiterer Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen sein, dass die Nut mit einer oder mehreren Verbindungsöffnungen, insbesondere Bohrungen, versehen ist. Die Verbindungsöffnungen können mit einem Kühlkanal des Kolbens und/oder mit dem Innenbereich des Kolbens in Verbindung stehen. Das bedeutet, dass das in dem Kühlkanal sich befindende Öl und/oder das in dem Innenbereich des Kolbens vorhandene Öl genutzt wird, um es zur Nut zu führen. Mit den vorstehend beschriebenen Maßnahmen wird die vorzugsweise schmale im Umfang der Bolzenbohrung angeordnete Nut mit Öl versorgt. Die Ölversorgung kann durch die zumindest eine Verbindungsöffnung weiter gesteigert werden, so dass für den Motorbetrieb„Downspeeding“ eine ausreichende Ölversorgung ermöglicht wird. Durch die bessere, dass heißt gesteigerte Ölversorgung kann die Kolben- Kolbenbolzen-Paarung mit höheren Flächenpressungen betrieben werden, ohne dass zum Beispiel der Einsatz eines kostenintensiven Bolzen, der mittels DLC beschichtet ist, erforderlich ist. In order to ensure the desired oil supply to the groove, it can be provided in a further embodiment of the invention that the groove is provided with one or more connection openings, in particular bores. The connection openings can be connected to a cooling channel of the piston and / or to the inner region of the piston. This means that the oil in the cooling channel and / or the oil present in the interior of the piston is used to guide it to the groove. With the measures described above, the preferably narrow groove arranged in the circumference of the bolt bore is supplied with oil. The oil supply can be increased further through the at least one connection opening, so that an adequate oil supply is made possible for the engine operation “downspeeding”. Due to the better, i.e. increased, oil supply, the piston-piston pin pair can be operated with higher surface pressures without, for example, the use of a costly pin, which is coated with DLC, being necessary.
Die Nut in der Oberfläche der Bolzenbohrung kann mit einem spanabhebenden (zum Beispiel Drehen, Fräsen, Stoßen, Räumen oder dergleichen) und/oder einem elektrochemischen Prozess (zum Beispiel ECM) in die Oberfläche der Bolzenbohrung eingebracht werden. The groove in the surface of the bolt bore can be machined (e.g., turning, milling, pounding, broaching, or the like) and / or an electrochemical process (e.g., ECM) into the surface of the bolt bore.
Die erfindungsgemäße Nut kommt für Kolben, insbesondere für Stahlkolben oder Kolben bestehend aus einem Leichtbauwerkstoff (zum Beispiel einerThe groove according to the invention comes for pistons, in particular for steel pistons or pistons consisting of a lightweight material (for example one
Aluminiumlegierung) zur Anwendung. Die vorliegende Erfindung beschäftigt sich selbstverständlich auch mit einem Gesamtsystem (Gesamtanordnung) für den Einsatz in einer Brennkraftmaschine, wobei das Gesamtsystem aus einem Kolben und einem Bolzen (Kolbenbolzen) bestehet, wobei der Kolben zwei gegenüberliegende Bolzenbohrungen aufweist, in die der Bolzen zur Verbindung des Kolbens mit einem Pleuel einsetzbar ist, wobei der Bolzen mittels Sicherungsringen in Sicherungsnuten der Bolzenbohrungen axial festlegbar ist, um den Kolben in an sich bekannter Weise mit dem Pleuel zu verbinden, wobei in die Oberfläche zumindest einer Bolzenbohrung, vorzugsweise beider Bolzenbohrungen, eine Nut zur Schmierung der Gleitpaarung, bestehend aus Bolzenbohrung(en) und Bolzen eingebracht ist Aluminum alloy) for use. The present invention is of course also concerned with an overall system (overall arrangement) for use in an internal combustion engine, the overall system consisting of a piston and a pin (piston pin), the piston having two opposite pin bores into which the pin connects the piston can be used with a connecting rod, the bolt being axially fixable in retaining grooves of the bolt bores by means of retaining rings in order to connect the piston to the connecting rod in a manner known per se, with a groove for lubricating the surface of at least one bolt bore, preferably both bolt bores Slide pair consisting of bolt hole (s) and bolt is introduced
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen vereinfacht dargestellt. Embodiments of the invention are shown in simplified form in the drawings.
Es zeigen: Show it:
Figur 1 : eine perspektivische Ansicht auf die Unterseite eines Kolbens mit eingearbeiteten Nuten, FIG. 1: a perspective view of the underside of a piston with integrated grooves,
Figur 2: einen Teilschnitt durch eine Bolzenbohrung mit Nut und Figure 2: a partial section through a bolt hole with groove and
Verbindungsöffnung,  Connection opening,
Figur 3: einen Teilschnitt durch ein Kolbenoberteil mit Teilschnitt durch die Figure 3: a partial section through an upper piston part with a partial section through the
Bolzenbohrung, Figur 4: einen Blick in eine Bolzenbohrung mit einer eingearbeiteten Nut,  Bolt hole, Figure 4: a look into a bolt hole with an incorporated groove,
Figur 5: eine Ansicht wie Figur 4 mit modifizierter Nut, Figuren FIG. 5: a view like FIG. 4 with a modified groove, characters
6 und 7: Ansichten entsprechend den Figuren 4 und 5 mit weiter modifizierten  6 and 7: views corresponding to FIGS. 4 and 5 with further modified
Nuten, Figur 8: eine perspektivische Ansicht auf die Unterseite eines Kolbens mit  Grooves, Figure 8: a perspective view of the underside of a piston with
Bolzenbohrung und eingearbeiteten Nuten, ähnlich Figur 1 ,  Bolt hole and integrated grooves, similar to Figure 1,
Figur 9: einen Teilschnitt durch eine Bolzenbohrung, ähnlich Figur 2, Figur 10: einen Schnitt durch ein Kolbenoberteil mit Teilschnitt durch die Figure 9: a partial section through a pin bore, similar to Figure 2, Figure 10: a section through an upper piston part with a partial section through the
Bolzenbohrung, ähnlich Figur 3,  Bolt hole, similar to FIG. 3,
Figur 11 : eine skizzierte Ansicht einer Bolzenbohrung mit Segment-Querschnitt der Nut und Figur 12: eine perspektivische Ansicht eines Kolbenunterteils mit skizzierter  Figure 11: a sketched view of a bolt bore with a segment cross-section of the groove and Figure 12: a perspective view of a lower piston part with a sketched
Ansicht ähnlich Figur 11.  View similar to Figure 11.
In den Figuren 1 bis 12 ist, soweit im Einzelnen dargestellt, mit der Bezugsziffer 1 ein Kolben bezeichnet, der zwei gegenüberliegende Bolzenbohrungen 2 und 3 aufweist, in die ein nicht dargestellter Bolzen eingesetzt (eingefügt) werden kann. In den Bolzenbohrungen 2 und 3 sind Sicherungsnuten 4 eingearbeitet, in die nicht dargestellte Sicherungsringe eingesetzt werden können. In die Wände der Bolzenbohrungen 2 und 3 sind Nuten 5 und 6 eingearbeitet, die gemäß Figur 1 beidseitig gekammert ausgeführt sind.„Gekammert“ bedeutet, dass die Nuten 5 und 6 im Bereich der Bolzenbohrungen 2 und 3 beginnen und enden. Die Nuten 5 und 6 können aber auch in den Bolzenbohrungen 2 oder 3 einseitig gekammert und auf der anderen Seite durchgehend ausgeführt sein, wie dies in den Figuren 4 und 5 dargestellt ist. Die Nuten 5 oder 6 können bis zum Sicherungsring 4 reichen oder über diesen hinausgehend in die Bolzenbohrung 2 oder 3 eingearbeitet sein, siehe Figuren 6 und 7. In Figures 1 to 12, as far as shown in detail, the reference numeral 1 denotes a piston which has two opposing pin bores 2 and 3, in which a pin, not shown, can be inserted (inserted). In the bolt bores 2 and 3 locking grooves 4 are incorporated into the locking rings, not shown, can be used. Grooves 5 and 6 are machined into the walls of the bolt bores 2 and 3, which are chambered on both sides according to Figure 1. “Chambered” means that the grooves 5 and 6 begin and end in the region of the bolt bores 2 and 3. The grooves 5 and 6 can also be chambered in the bolt holes 2 or 3 on one side and on the be carried out continuously on the other side, as shown in Figures 4 and 5. The grooves 5 or 6 can extend as far as the securing ring 4 or can be incorporated into the bolt bore 2 or 3 beyond this, see FIGS. 6 and 7.
Wie den Figuren 1 bis 5, 7, 9 und 10 zu entnehmen ist, schließen sich am Grund der Nuten 5 oder 6 Verbindungsöffnungen 8 an, die mit ölführenden Räumen 9 oder 10 verbunden sind. Die Pfeile in den Figuren 9 und 10 weisen darauf hin, dass die Verbindungsöffnungen 8 entlang des Grundes der Nuten 5 und 6 an unterschiedlichen Stellen angeordnet sein können, um einen optimalen Ölzufluss sicherzustellen. As can be seen from FIGS. 1 to 5, 7, 9 and 10, 5 or 6 connecting openings 8 adjoin the bottom of the grooves and are connected to oil-carrying spaces 9 or 10. The arrows in FIGS. 9 and 10 indicate that the connection openings 8 can be arranged at different locations along the bottom of the grooves 5 and 6 in order to ensure an optimal oil flow.
Die Darstellungen gemäß den Figuren 11 und 12 zeigen zum Einen eine Bolzenbohrung 2 oder 3, in der je eine Nut eingearbeitet ist, die im Querschnitt gesehen segmentartig ausgeführt ist, wobei das Segment durch Kreise 7 und die Bolzenbohrungen 2 und 3 gebildet ist, wobei die Kreise 7 kleiner als die Bolzenbohrungen 2, 3 sind. Pfeile in Figur 12 weisen darauf hin, dass die Nuten 5 oder 6 an beliebigen Umfangsstellen der Bolzenbohrungen 2 oder 3 eingearbeitet sein können. The representations according to FIGS. 11 and 12 show, on the one hand, a bolt hole 2 or 3, in each of which a groove is incorporated, which is segment-like in cross-section, the segment being formed by circles 7 and the bolt holes 2 and 3, the Circles 7 are smaller than the pin bores 2, 3. Arrows in FIG. 12 indicate that the grooves 5 or 6 can be worked in at any circumferential locations of the bolt bores 2 or 3.
Zusammenfassend betrifft die vorliegenden Erfindung somit ein Gesamtsystem (Anordnung), bestehend aus einem Kolben 1 , aufweisend zwei gegenüberliegende Bolzenbohrungen 2, 3, in die ein Bolzen zur Verbindung des Kolbens 1 mit einem Pleuel einsetzbar ist, wobei der Bolzen mittels Sicherungsringen in Sicherungsnuten 4 der Bolzenbohrungen 2 und 3 axial festlegbar ist, um den Kolben 1 in an sich bekannter Weise mit einem Pleuel zu verbinden, wobei in die Oberfläche zumindest einer Bolzenbohrung 2 oder 3, vorzugsweise beider Bolzenbohrungen 2 und 3 eine Nut 5, 6 zur Schmierung der Gleitpaarung, bestehend aus Bolzenbohrungen 2, 3 und Bolzen eingebracht ist. In summary, the present invention thus relates to an overall system (arrangement) consisting of a piston 1, having two opposing pin bores 2, 3, into which a pin for connecting the piston 1 to a connecting rod can be inserted, the pin being used by means of retaining rings in securing grooves 4 Bolt holes 2 and 3 can be axially fixed in order to connect the piston 1 in a manner known per se to a connecting rod, with at least one in the surface Bolt bore 2 or 3, preferably both bolt bores 2 and 3, a groove 5, 6 for lubricating the sliding pair consisting of bolt bores 2, 3 and bolts is introduced.
Bezugszeichenliste Reference list
1 Kolben 1 piston
2, 3 Bolzenbohrungen 2, 3 bolt holes
4 Sicherungsnut4 securing groove
5, 6 Nuten 5, 6 grooves
7 Kreis  7 circle
8 Verbindungsöffnung 8 connection opening
9, 10 ölführende Räume 9, 10 oil-carrying rooms

Claims

Kolben für Brennkraftmaschinen Patentansprüche Pistons for internal combustion engines claims
1. Kolben (1 ), aufweisend zwei gegenüberliegende Bolzenbohrungen (2, 3), in die ein Bolzen einfügbar ist, der mittels Sicherungsringen in Sicherungsnuten (4) der Bolzenbohrungen (2 und 3) axial festlegbar ist, um den Kolben (1 ) in an sich bekannter Weise mit einem Pleuel zu verbinden, dadurch gekennzeichnet, dass in die Oberfläche zumindest einer Bolzenbohrung (2 oder 3), vorzugsweise beider Bolzenbohrungen (2 und 3) eine Nut (5, 6) zur Schmierung der Gleitpaarung, bestehend aus Bolzenbohrungen (2, 3) und Bolzen eingebracht ist. 1. Piston (1), having two opposing pin bores (2, 3) into which a pin can be inserted, which can be axially fixed by means of retaining rings in locking grooves (4) of the pin bores (2 and 3) around the piston (1) in to connect in a manner known per se with a connecting rod, characterized in that in the surface of at least one bolt bore (2 or 3), preferably both bolt bores (2 and 3), a groove (5, 6) for lubricating the sliding pairing, consisting of bolt bores ( 2, 3) and bolt is inserted.
2. Kolben (1 ) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Nuten (5, 6) an beliebiger Stelle über die 360° des Umfangs der Bolzenbohrungen (2, 3) eingearbeitet sind. 2. Piston (1) according to claim 1, characterized in that the grooves (5, 6) are incorporated at any point over the 360 ° of the circumference of the pin bores (2, 3).
3. Kolben (1 ) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Nuten (5, 6) im oberen, dem Kolbenkopf zugewandten Scheitel der Bolzenbohrungen (2, 3) eingearbeitet sind. 3. Piston (1) according to claim 1, characterized in that the grooves (5, 6) in the upper, the piston head facing vertex of the pin bores (2, 3) are incorporated.
4. Kolben (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Tiefe der Nuten (5, 6) 0,01 mm bis 1 mm beträgt. 4. Piston (1) according to one of claims 1 to 3, characterized in that the depth of the grooves (5, 6) is 0.01 mm to 1 mm.
5. Kolben (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Tiefe der Nuten (5, 6) zwischen 0,05 mm und 0,5 mm liegt. 5. Piston (1) according to one of claims 1 to 3, characterized in that the depth of the grooves (5, 6) is between 0.05 mm and 0.5 mm.
6. Kolben (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Breite der Nuten (5, 6) in Abhängigkeit der Tiefe variiert. 6. Piston (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the width of the grooves (5, 6) varies depending on the depth.
7. Kolben (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Querschnitt der Nuten (5, 6) dem Segment eines Kreises (7) und einer Bolzenbohrung (2 oder 3) entspricht, wobei der Radius des Kreises (7) kleiner ist, als der Radius einer Bolzenbohrung (2 oder 3). 7. Piston (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the cross section of the grooves (5, 6) corresponds to the segment of a circle (7) and a bolt bore (2 or 3), the radius of the circle (7) is smaller than the radius of a bolt hole (2 or 3).
8. Kolben (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Nuten (5, 6) parallel zu der Achse der Bolzenbohrungen (2, 3) ausgerichtet sind. 8. Piston (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the grooves (5, 6) are aligned parallel to the axis of the pin bores (2, 3).
9. Kolben (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Nuten (5, 6) unter einem Winkel im Bezug zur Achse der9. piston (1) according to any one of the preceding claims, characterized in that the grooves (5, 6) at an angle with respect to the axis of the
Bolzenbohrungen (2, 3) ausgeführt sind. Bolt holes (2, 3) are executed.
10. Kolben (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Länge der Nut (5, 6) der gesamten Auflagelänge der Bolzen in den Bolzenbohrungen (2, 3) entspricht. 10. Piston (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the length of the groove (5, 6) corresponds to the total contact length of the bolts in the bolt bores (2, 3).
11. Kolben (1 ) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Länge der Nuten (5, 6) bis zur oder über die Sicherungsnut (4) hinaus verlängert ist. 11. Piston (1) according to claim 10, characterized in that the length of the grooves (5, 6) is extended to or beyond the securing groove (4).
12. Kolben (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Nuten (5, 6) an einem oder beiden Enden kammerartig verschlossen sind. 12. Piston (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the grooves (5, 6) are closed at one or both ends like a chamber.
13. Kolben (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Grund der Nuten (5, 6) eine oder mehrere Verbindungsöffnungen (8), insbesondere Bohrungen, eingearbeitet sind, die mit zumindest einem ölführenden Raum (9 oder 10) des Kolbens (1 ) in Verbindung stehen. 13. Piston (1) according to one of the preceding claims, characterized in that in the bottom of the grooves (5, 6) one or more connecting openings (8), in particular bores, are incorporated, which have at least one oil-carrying space (9 or 10) of the piston (1).
14. Kolben (1 ) nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass im Grund der Nuten (5, 6) die eine oder die mehreren Verbindungsöffnungen (8) als Bohrungen eingearbeitet ist oder sind. 14. Piston (1) according to claim 13, characterized in that in the bottom of the grooves (5, 6) the one or more connection openings (8) is or are incorporated as bores.
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