专利名称：螺栓紧固装置以及用于修理磨损了的螺栓紧固装置的方法
技术领域：
本发明涉及一种螺栓紧固装置，螺栓通过该装置在轴向上紧固在开口中。 本发明尤其涉及一种汽车内燃机的活塞螺栓紧固装置，活塞螺栓通过该装置在
轴向上紧固在活塞的开口中，使得一连杆(conrod)可以通过活塞螺栓连接到 活塞。本发明还涉及一种用于修理磨损了的螺栓紧固装置以便容纳根据本发明 的螺栓紧固装置的方法。
背景技术：
由DE102006013904A1公知一种汽车内燃机的活塞螺栓紧固装置，其包括 具有开口的活塞，活塞螺栓通过该装置紧固。活塞的开口包括两个槽，其中每 一个槽各容纳一紧固环。紧固环在轴向上邻接活塞螺栓，以在轴向上紧固活塞 螺栓。连杆通过活塞螺栓连接到活塞。
这种螺栓紧固装置的缺点在于槽和紧固环在工作过程中受到高度磨损。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种工作过程中磨损较少的螺栓紧固 装置，以及提供一种用于修理磨损了的螺栓紧固装置以容纳根据本发明的螺栓 紧固装置的方法。
根据本发明的用于将活塞螺栓紧固在活塞中的螺栓紧固装置包括由开口 容纳的螺栓。该开口可以由汽牟内燃机的活塞提供。该螺栓通过至少一个紧固 构件在轴向上紧固。根据本发明，该紧固构件具有沿轴向的弹簧力。
轴向上的间隙由于沿轴向的弹簧力而能够得到补偿。同时轴向上的螺栓的 轴向运动仍然是有可能的，从而螺栓的热膨胀不会导致卡住和/或可以阻尼轴向 上突然发生的力。由于防止了不必要的运动但允许必要的运动，因而减少了螺 栓紧固装置的磨损。此外，螺栓由于工作过程中发生的磨损而产生的附加轴向 间隙能够由紧固构件的弹簧力自动地补偿。特别地从开始就提供弹簧力，从而不必为必要的弹性而加热紧固构件。紧固构件尤其具有明显的弹簧变形量，以补偿螺栓在开口内部沿轴向的间隙配合。由于补偿了螺栓的轴向运动，所以有可能显著减少包括这种螺栓紧固装置的内燃机的爆震噪声。测量结果显示爆震噪声的最大值能够减少近50%。
在优选实施例中，紧固构件包括开口紧固环。该紧固环包括第一端和第二端，其中第一端和第二端布置成在轴向上彼此相对错开。由于这种错开，能够产生弹簧力。由于紧固环的倾斜对齐，因而所述端能够克服弹簧力沿轴向相对移动。这种紧固构件可以由单根弹簧丝制成和/或通过弯曲普通紧固环而制成。这产生了低成本的紧固构件。
紧固构件优选由布置在开口内部的槽容纳和/或紧固构件由螺栓的螺栓槽容纳。紧固构件由于槽或螺栓槽而能够定位在关于开口或螺栓的规定位置。尤其当紧固构件为开口紧固环时，可以通过在径向上压缩或扩张紧固环而将紧固构件容易地定位到槽或螺栓槽中。
紧固构件的材料尤其在轴向上具有宽度S且槽和/或螺栓槽在轴向上具有宽度S,其中S大于S。例如，当紧固构件为紧固环时，紧固构件具有大体圓形的橫截面，其中横截面具有直径S。由于轴向上的弹簧力，紧固构件可以压配合到槽和/或螺栓槽中，但仍然有可能有由弹簧加载的轴向间隙。弹簧加载的轴
向间隙由差S-s确定。轴向间隙S-s尤其为0.5 mm ^ S-s S 2.5 mm,优选是0.8 mm^S-s^2.0mm且最优地为1.0 mm S S-s 5 1.5 mm。 S比s的比值r尤其是1.0 <r<2.0，伊G选是1.2SrS1.8且最伊G的是1.4SrS1.6。
此外，紧固构件可能至少部分地邻接螺栓的前表面。于是，该紧固构件为螺栓提供了轴向上的止挡。提供具有螺栓槽的螺栓不是必要的，因此可以有助于螺栓的设计和制造。
本发明还涉及用于汽车内燃机的活塞螺栓紧固装置，其包括活塞和活塞螺栓。该活塞和活塞螺栓布置成如前所述的螺栓紧固装置。这意味着活塞包括容纳活塞螺栓的开口。该活塞螺栓由至少一个紧固构件在轴向上固定。根据本发明，紧固构件具有沿轴向的弹簧力。活塞螺栓装置还可以如前所述地设计。
本发明还涉及一种内燃机，其包括如前所述的活塞螺栓紧固装置。内燃机尤其包括通过活塞螺栓连接到活塞的连杆。
本发明还涉及一种用于修理磨损了的螺栓紧固装置的方法。根据该方法，提供磨损了的螺栓紧固装置，其包括由开口容纳的螺栓，其中该开口包括磨损了的槽，通过该槽容纳紧固环。从相应的磨损了的槽中取出所述至少一个紧固环。将紧固构件插入磨损了的槽，所述紧固构件具有沿轴向的弹簧力。由于该方法而提供了 一种如前所述的螺栓紧固装置。
尤其不必要改变磨损了的活塞等，而仅需要以具有沿轴向的弹簧力的紧固构件调换紧固环。在此所基于的认识是，磨损由于螺栓的热膨胀或者由于沿轴向突然发作用于螺栓的力而主要导致紧固环的槽加宽。槽的加宽宽度可以通过紧固构件的弹簧变形量自动补偿，从而可以与磨损量无关地提供最优化的工作条件。
结合对下述优选实施例的阐释，本发明的这些和其它方面将显而易见。
图1是根据本发明的螺栓紧固装置的示意性横截面，且
图2是图1的示意性详细视图。
具体实施例方式
如图1所示的螺栓紧固装置10包括活塞12,该活塞包括开口 14，活塞螺栓16由该开口容纳。在所示实施例中，活塞螺栓16主要设计为中空圆筒，该螺栓可以在中间由一未示出的与曲柄相连的连杆容纳。活塞12包括容纳空间18,用于容納连杆而不与活塞12干涉。
活塞12的开口 14包括第一槽20和第二槽22。紧固构件24由第一槽20容纳，而普通的紧固环26由第二槽22容纳。紧固构件24部分地邻接螺栓6的第一前表面28。由于紧固构件具有沿轴向的弹簧力，因而螺栓16的轴向间隙能够被自动补偿。紧固环26邻接螺栓的第二前表面30并为螺栓16在轴向上提供止挡。
如图2所示，紧固构件24设计成开口紧固环，其具有圓形横截面32。由横截面32限定的紧固构件的材料在轴向上具有宽度s，而槽20在轴向上具有宽度S，槽20的宽度S显著大于紧固构件24的宽度s。由于紧固构件24设计为开口紧固环，因而紧固构件包括第一端34和第二端36，所述第一端和第二端在轴向上相对错开以提供弹簧力。附图标记
10 螺栓紧固装置
12 活塞
14 开口
16 螺栓
18 容纳空间
20 第一槽
22 第二槽
24 紧固构件
26 紧固环
28 第一前表面
30 第二前表面
34 第一端
36 第二端
s 紧固构件的宽度
S 第一槽的宽度
权利要求
1.一种螺栓紧固装置，该螺栓紧固装置用于将活基螺栓(16)紧固到活塞(12)中，包括由一开口(14)容纳的螺栓(16)，和至少一个紧固构件(24，26)，所述紧固构件用于在轴向上紧固所述螺栓(16)，其特征在于，所述紧固构件(24)具有沿轴向的弹簧力。
2. 根据权利要求l所述的螺栓紧固装置，其中，所述紧固构件(24)包括 一开口紧固环，而该开口紧固环包括第一端(34)和第二端(36),所述第一 端和第二端布置成在轴向上彼此相对错开，以提供弹簧力。
3. 根据权利要求或2所述的螺栓紧固装置，其中，所述紧固构件(24)由 布置在所述开口 (14)内部的槽(20)容纳和/或所述紧固构件(24)由所述螺 栓(16)的螺栓槽容纳。
4. 根据权利要求3所述的螺栓紧固装置，其中，所述紧固构件(24)的材 料在轴向上具有宽度s且槽(20)和/或螺栓槽在轴向上具有宽度S，其中，S大 于s且轴向间隙S-s尤其是0.5 mm S S-s S 2,5 mm,优选是0.8 mm S S-s 5 2.0 mm且 最优是1.0mm^S-s5 1.5mm。
5. 根据权利要求1至4中任一项所述的螺栓紧固装置，其中，所述紧固构件 (24)至少部分地邻接所述螺栓(16)的前表面(28)。
6. —种用于汽车内燃机的活塞螺栓紧固装置，该活塞螺栓紧固装置包括活 塞(12)和活塞螺栓(16),所述活塞和活塞螺栓布置成根据权利要求1至5中 任一项所述的螺栓紧固装置(10)。
7. —种内燃机，该内燃机包括根据权利要求6所述的活塞螺栓紧固装置 (10)。
8. 根据权利要求7所述的内燃机，其中，设有通过所述活塞螺栓(16)连 接到所述活塞(12)的连杆。
9. 一种用于修理磨损的螺栓紧固装置(IO)的方法，该方法包括以下步骤 -提供磨损了的螺栓紧固装置(10)，该螺栓紧固装置包括由开口 (14)容纳的螺栓(16)，其中，所述开口 (14)包括容纳有紧固环(26)的磨损了 的槽(20)，-取出所述紧固环(26),以及-将具有沿轴向的弹簧力的紧固构件(24 )插入所述磨损了的槽(20 )中， 以提供根据权利要求1至5中任一项所述的螺栓紧固装置(10)。
全文摘要
本发明涉及一种用于将活塞螺栓(16)紧固在活塞(12)中的螺栓紧固装置(10)，其包括由开口(14)容纳的螺栓(16)。开口(14)可以由汽车内燃机的活塞(12)提供。螺栓(16)由至少一个紧固构件(24，26)在轴向上紧固。根据本发明，紧固构件(24)具有沿轴向的弹簧力。由于防止了不必要的运动但允许必要的运动，因而减少了螺栓紧固装置(10)的磨损。
文档编号B23P19/06GK101513710SQ20091000497
公开日2009年8月26日 申请日期2009年2月20日 优先权日2008年2月20日
发明者莱因哈德·鲁斯 申请人:Gm全球科技运作股份有限公司