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Patent Searching and Data


Title:
METHOD FOR PRODUCING A CONNECTING ROD
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2014/114658
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a method for producing a connecting rod, which has a receptacle for a crankshaft and a bore for connecting to a piston, comprising the following steps: providing a connecting rod blank made of a metal material, wherein the connecting rod blank has a wrist pin bore for feeding a wrist pin through, which wrist pin can be connected to a piston; and processing a surface of the wrist pin bore in order to improve the tribological properties, wherein the processing step comprises mechanically rubbing a tool against a surface of the wrist pin bore, wherein meanwhile a process liquid is fed in a contact region between the wrist pin bore and the tool, wherein the process liquid comprises a chalcogen element, wherein the mechanical rubbing is performed with a contact pressure in the range between 1% and 100% of the final strength of the connecting rod, wherein the process liquid also contains a refractory metal element, wherein the mechanical rubbing step causes a polishing of the surface of the wrist pin bore and the deposition of a rubbing film, which contains the chalcogen element, the refractory metal element, and material from the connecting rod, namely on the surface of the wrist pin bore.

Inventors:
SCHMIEDEL, André (Roedlitzer Strasse 76, Hohndorf, 09394, DE)
Application Number:
EP2014/051197
Publication Date:
July 31, 2014
Filing Date:
January 22, 2014
Export Citation:
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Assignee:
LINAMAR POWERTRAIN GMBH (Sachsenweg 4, Crimmitschau, 08451, DE)
International Classes:
C10M135/18; C10M125/22; F16C9/04; F16C33/14
Domestic Patent References:
WO2012008890A12012-01-19
WO1996004485A11996-02-15
WO2012008890A12012-01-19
Attorney, Agent or Firm:
WITTE, WELLER & PARTNER (Postfach 10 54 62, Stuttgart, 70047, DE)
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Claims:
Patentansprüche

1 . Verfahren zum Herstellen einer Pleuelstange, die eine Aufnahme für eine Kurbelwelle sowie eine Bohrung zur Verbindung mit einem Kolben aufweist, mit den Schritten:

- Bereitstellen eines Pleuelstangenrohlings aus einem Metallmaterial, wobei der Pleuelstangenrohling eine Kolbenbolzenbohrung zur Durchführung eines Kolbenbolzens aufweist, der mit einem Kolben verbindbar ist;

- Bearbeiten einer Oberfläche der Kolbenbolzenbohrung zur Verbesserung der tribologischen Eigenschaften, wobei der Bearbeitungsschritt beinhaltet, ein Werkzeug gegen eine Oberfläche der Kolbenbolzenbohrung mechanisch zu reiben, wobei währenddessen eine Prozessflüssigkeit in einem Kontaktbereich zwischen der Kolbenbolzenbohrung und dem Werkzeug zugeführt wird, wobei die Prozessflüssigkeit ein Chalkogenelement aufweist, wobei das mechanische Reiben mit einem Kontaktdruck im Bereich zwischen 1 % und 100 % der finalen Festigkeit der Pleuelstange durchgeführt wird, wobei die Prozessflüssigkeit ferner ein Refraktärmetallelement beinhaltet, wobei der mechanische Reibschritt ein Polieren der Oberfläche der Kolbenbolzenbohrung sowie die Abscheidung eines Reibfilms bewirkt, der das Chalkogenelement, das Refraktärmetallelement und Material aus der Pleuelstange beinhaltet, und zwar auf der Oberfläche der Kolbenbolzenbohrung.

2. Verfahren nach Anspruch 1 , wobei das Werkzeug eine längliche Form hat, die parallel versetzt zu einer Achse der Kolbenbolzenbohrung in dieser angeordnet wird, um den Reibschritt durchzuführen, wobei das Werkzeug einen Umfangs- abschnitt mit einem Außendurchmesser aufweist, der kleiner ist als der Durchmesser der Kolbenbolzenbohrung.

3. Pleuelstange, hergestellt nach dem Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 oder 2.

4. Verbrennungsmotor mit wenigstens einer Pleuelstange gemäß Anspruch 3.

Description:
Verfahren zum Herstellen einer Pleuelstange

[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen einer Pleuelstange gattungsgemäßer Art, sowie eine Pleuelstange und einen hiermit hergestellten Verbrennungsmotor.

[0002] Auf dem Gebiet der Pleuelstangen ist es bekannt, in eine Kolbenbolzenbohrung eine Metallbuchse einzusetzen, wie beispielsweise eine Messingbuchse.

[0003] Ferner ist es möglich, im Bereich der Kolbenbolzenbohrung zumindest partiell eine Phosphatierung durchzuführen.

[0004] Beide Technologien sind jedoch vergleichsweise kostenintensiv. [0005] Vor diesem Hintergrund ist es eine Aufgabe der Erfindung, ein verbessertes Verfahren zum Herstellen einer Pleuelstange anzugeben.

[0006] Diese Aufgabe wird durch das Verfahren gemäß Anspruch 1 gelöst.

[0007] Ferner wird die obige Aufgabe gelöst durch eine Pleuelstange, die nach dem Verfahren hergestellt ist und folglich im Bereich der Kolbenbolzenbohrung zumindest abschnittsweise eine Beschichtung der oben beschriebenen Art aufweist, die ein Chalko- genelement, ein Refraktärmetallelement und Material aus der Pleuelstange selbst beinhaltet.

[0008] Schließlich wird die obige Aufgabe gelöst durch einen Verbrennungsmotor mit einer derartigen Pleuelstange.

[0009] Fig. 1 zeigt in schematischer Form eine Pleuelstange, bei der in eine Kolbenbolzenbohrung ein Werkzeug zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens eingeführt ist.

[0010] Fig. 1 a zeigt in schematischer Form eine alternative Form eines Herstellungsverfahrens.

[0011] In Fig. 1 ist eine Pleuelstange generell mit 10 bezeichnet. Die Pleuelstange 10 weist einen Pleuelschaft auf, wobei an einem Ende des Pleuelschafts eine Aufnahme zur Verbindung mit einer Kurbelwelle vorgesehen ist. Am anderen Ende des Schaftes ist eine Kolbenbolzenbohrung ausgebildet.

[0012] Die Pleuelstange wird hergestellt, indem zunächst ein Pleuelstangenrohling bereitgestellt wird, der aus einem Metall hergestellt ist. In eine Bohrung dieses Pleuelstangenrohlings wird ein Werkzeug W eingebracht, mittels dessen das erfindungsgemäße Verfahren ausgeführt wird, wobei gleichzeitig ein Prozessfluid zugeführt wird, wie es bei L schematisch angedeutet ist. Das Werkzeug W bewegt sich während des Verfahrens exzentrisch in Bezug auf eine Achse der Kolbenbolzenbohrung, wobei mittels des Werkzeuges W eine Kraft F auf die Oberfläche der Kolbenbolzenbohrung ausgeübt wird. Das Werkzeug W kann dabei exzentrisch geführt werden, ohne sich um seine eigene Achse zu drehen. In einer alternativen Variante ist jedoch auch zumindest teilweise eine Verdrehung des Werkzeuges W um die eigene Achse herum möglich.

[0013] Fig. 1 a zeigt in schematischer Form eine alternative Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Bearbeitungsverfahrens, wobei ein Werkzeug W konzentrisch zu einer Achse der Kolbenbolzenbohrung angesetzt wird. Das Werkzeug W weist wenigstens zwei Teilwerkzeuge auf, die durch geeignete Andruckmittel radial nach außen angedrückt werden, wie es in Fig. 1 a bei F-ι, F 2 gezeigt ist. Die Andruckmittel können beispielsweise durch eine Keilanordnung gebildet sein, wie es beispielsweise auf dem Gebiet der Honwerkzeuge bekannt ist. Das Werkzeug W kann während des Bearbeitungsvorganges dabei ähnlich wie beim Honen entlang einer z-Achse (parallel zur Kolbenbolzenbohrungsachse) bewegt werden und/oder um diese Achse herum, wie es ebenfalls in Fig. 1 a schematisch angedeutet ist. Auch bei diesem Verfahren wird während des Bearbeitungsvorganges ein Prozessfluid L zugeführt.

[0014] Das Prozessfluid L beinhaltet in den Fällen der Fig. 1 und 1 a jeweils ein Chalkogenelement sowie ein Refraktärmetallelement, und die Kraft F liegt vorzugsweise im Bereich zwischen 1 % und 100 % der finalen Festigkeit der Pleuelstange.

[0015] Für Details des erfindungsgemäßen Verfahrens, insbesondere hinsichtlich der aufzubringenden Kräfte F und hinsichtlich der Materialien der Prozessflüssigkeit L wird auf das Dokument WO 2012/008890 A1 verwiesen, dessen Offenbarungsgehalt vorliegend vollständig enthalten sein soll.