CN110439636A - 轴承单元 - Google Patents

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Abstract

本公开总体上涉及充电装置。更具体地，本发明涉及一种用于充电装置的转子的轴承单元10。此外，本发明涉及一种具有此类轴承单元10的充电装置。轴承单元10包括壳体100，即，轴承壳体100，其具有中心孔110。轴承单元10还包括布置在中心孔110中的轴承200。轴承将转子500容纳在壳体100中。轴承200是轴颈轴承200。轴承单元10包括套筒300，所述套筒300在中心孔110中径向地24布置在轴承200与壳体100之间以减少轴承200与壳体100之间的振动传输。

Description

轴承单元
技术领域
本公开总体上涉及充电装置。更具体地，本发明涉及一种用于充电装置的转子的轴承单元。此外，本发明涉及一种具有此类轴承单元的充电装置。
背景技术
个别移动领域正在经历颠覆性变革。尤其是，越来越多的电动汽车进入市场要求传统内燃机(ICE)车辆有更高效率。因此，越来越多的车辆配备了增效措施，诸如充电装置或轻量化设计。例如充电装置是众所周知的，其中可以由电动马达或排气动力涡轮机驱动的压缩机向ICE提供压缩空气。这导致ICE的性能增强。
普通充电装置包括压缩机壳体和布置在其中的叶轮。如已经提到的，压缩机可以例如由电动马达或涡轮驱动。扭矩经由(涡轮)转子传递到叶轮，转子经由轴承安装在轴承壳体中。尤其是当轴承是轴颈轴承时，充电装置中的振动和声学噪声被放大。减少这些振动和声学噪声的常用方法涉及结构修改，具体是轴承本身的几何修改。诸如在轴承中设置凹槽或改变轴承间隙等措施主要导致轴承稳定性降低，因为声学和稳定性表现为彼此相反的。
因此，本发明的目的是减少充电装置中的振动和声学噪声。
发明内容
本发明涉及根据权利要求1所述的轴承单元，以及根据权利要求15 所述的包括此类轴承单元的相应充电装置。在从属权利要求中描述了其他实施例。
用于转子的轴承单元包括壳体，所述壳体具有中心孔和布置在所述中心孔中的轴承。所述轴承在所述壳体中容纳转子，其中所述轴承是轴颈轴承。所述轴承单元还包括套筒，所述套筒在所述中心孔中径向布置在所述轴承与所述壳体之间以减少所述轴承与所述壳体之间的振动传输。通过在所述轴承与所述壳体之间径向地设置套筒，所述轴承至少在径向方向上不与所述壳体直接接触。因此，所述壳体在振动方面与所述轴承径向地基本上分离。由此，所述轴承和所述轴承中的油膜的振动可以在传播到所述壳体中之前被抑制，即，振动可以被套筒缓冲。因此，可以减少或防止振动从所述轴承的区域传播到所述轴承壳体。由此，较少振动从所述轴承壳体传播到相邻布置的流动壳体，其中的声学噪声主要辐射到环境中。结果，可以改善包括此类轴承单元的充电装置的声学特性。
在所述轴承单元的第一实施例中，所述壳体可以包括第一材料，所述轴承可以包括第二材料，并且所述套筒可以包括第三材料。所述第三材料可以具有比所述第一材料和/或所述第二材料更高的弹性。优选地，所述第三材料是聚合物材料以减少所述套筒与所述壳体之间的振动传输。通过为所述套筒提供比所述壳体的所述材料和所述轴承的所述材料具有更高弹性的材料，当振动从所述轴承通过所述套筒进一步传播到所述壳体时，它可以被有效地抑制振动并减少或约束。这可以通过所述套筒能够吸收振动能量来实现，因为与所述轴承和/或所述壳体相比，所述套筒的弹性更高。
根据第一实施例的一方面，所述中心孔可以包括环形端面，并且所述套筒可以包括外围环形突起。所述外围环形突起可以轴向地布置在所述套筒的第一端面上，位于所述套筒与所述壳体的所述环形端面之间。另外，所述外围环形突起可以径向向内延伸以轴向地限制所述轴承朝向所述环形端面轴向移动。通过实施该有利特征，所述轴承在轴向方向上朝向所述中心孔的所述环形端面的移动受到所述套筒的限制，更具体地在所述外围环形突起向内径向延伸时受到所述外围环形突起的限制。因此，所述轴承在所述轴向方向上不与所述壳体直接接触。由此，所述轴承和所述轴承中的油膜的振动可以在传播到所述壳体中之前被抑制，即，振动可以被套筒缓冲。因此，可以减少或防止振动从所述轴承的区域传播到所述轴承壳体。由此，较少振动从所述轴承壳体传播到相邻布置的流动壳体，其中的声学噪声主要辐射到环境中。结果，可以改善包括此类轴承单元的充电装置的声学特性。
在所述轴承单元的第二实施例中，所述壳体可以包括第一材料，所述轴承可以包括第二材料，并且所述套筒可以包括第四材料。所述第四材料可以具有与所述第一材料和/或所述第二材料类似的弹性。
根据第二实施例的一方面，所述中心孔可以包括环形端面，并且所述套筒可以包括外围环形突起。所述外围环形突起可以轴向地布置在所述套筒的第一端面上，位于所述套筒与所述壳体的所述环形端面之间。所述外围环形突起可以包括第三材料或第三材料的涂层，其中所述第三材料具有比所述第一材料和/或所述第二材料和/或所述第四材料更高的弹性。优选地，所述第三材料是聚合物材料以减少所述套筒与所述壳体之间的振动传输。另外，所述外围环形突起可以径向向内延伸以轴向地限制所述轴承朝向所述环形端面轴向移动。通过实施该有利特征，所述轴承在轴向方向上朝向所述中心孔的所述环形端面的移动受到所述套筒的限制。更具体地，所述轴承在轴向方向上朝向所述中心孔的所述环形端面的移动在所述外围环形突起向内径向延伸时受到所述外围环形突起的限制。因此，所述轴承在所述轴向方向上不与所述壳体直接接触。由此，所述轴承和所述轴承中的油膜的振动可以在传播到所述壳体中之前被抑制，即，振动可以被套筒缓冲。这可以通过所述外围环形突起能够吸收振动能量来实现，因为与所述轴承和/或所述壳体相比，所述外围环形突起的弹性更高。因此，可以减少或防止振动从所述轴承的区域传播到所述轴承壳体。由此，较少振动从所述轴承壳体传播到相邻布置的流动壳体，其中的声学噪声主要辐射到环境中。结果，可以改善包括此类轴承单元的充电装置的声学特性。
以下方面可以适用于所有先前呈现的实施例和方面。
另一方面，所述套筒可以轴向与所述轴承的长度重叠。这使得所述轴承在振动方面也能够有机会轴向地基本上将所述轴承与所述轴承壳体分离。
在可与前述任一方面结合的另一方面中，所述套筒可以包括至少两个减振构件。所述至少两个减振构件径向地布置在所述套筒与所述壳体之间以减少所述套筒与所述壳体之间的振动传输。在所述套筒与所述壳体之间径向地设置所述减振构件的一个效果是可以减小所述套筒与所述壳体之间的接触表面，并且所述套筒至少在径向方向上仅经由所述减振构件来与所述壳体保持接触。结果，可以经由所述减振构件来抑制振动，并且可以减少所述套筒与所述壳体之间的振动传输。此外，所述减振构件提供了将所述套筒牢固地安装在所述中心孔中的可能性。因此，所述减振构件能够轴向和/或径向地固定所述套筒以防止有至少一定程度的移动。
在可与先前方面结合的另一方面中，所述减振构件可以包括第五材料。所述第五材料可以具有比所述套筒更高的弹性。优选地，所述第五材料是弹性体材料。通过为所述减振构件提供比所述套筒的所述材料和所述壳体的所述材料具有更高弹性的材料，当振动从所述套筒通过所述减振构件进一步传播到所述壳体时，它可以被有效地抑制振动并减少或约束。这可以通过所述减振构件能够吸收振动能量来实现，因为与所述套筒和/或所述壳体相比，所述减振构件的弹性更高。
在可与任何先前方面结合的另一方面中，当所述套筒包括弹性比所述壳体和/或所述轴承的所述材料高的材料时，所述减振构件可以与所述套筒整体形成。与没有减振构件的套筒相比，可以增加抑制能力。
在可与前三个方面中的任何一者结合的另一方面中，所述减振构件中的每一者可以包括环形，所述环形围绕所述套筒周向地延伸以在所述筒与所述壳体之间提供接触。
在可与前四个方面中的任何一者结合的另一方面中，所述减振构件中的每一者可以是O形环或方形环中的一者。
在可与前五个方面中的任何一者结合的另一方面中，所述套筒可以包括第一周向凹槽和第二周向凹槽。所述第一周向凹槽和所述第二周向凹槽形成在所述套筒的外侧表面中以在其中接收所述减振构件。另外，所述凹槽可以在所述套筒的所述外侧表面上轴向间隔开地布置。通过提供这些有利特征，可以确保所述减振构件相对于所述套筒的期望轴向位置。这改善了安装过程并确保装置的正确功能性。将所述凹槽轴向间隔开导致所述减振构件的期望位置也间隔开。所述减振构件间隔开得越远，所述套筒就越能稳定以防倾斜地安装在所述壳体中。
在可与前六个方面中的任何一者结合的另一方面中，所述壳体可以包括第一周向凹槽和第二周向凹槽。所述第一周向凹槽和所述第二周向凹槽形成在壳体的中心孔中的内侧表面中以在其中接收所述减振构件。另外，所述凹槽可以在所述壳体的所述内侧表面上轴向间隔开地布置。
在可与前两个方面中的任何一者结合的另一方面中，所述凹槽可以被配置为使得每个减振构件径向地从所述相应的凹槽中延伸出来以将所述套筒径向地预装载到所述壳体上。
在可与前三个方面中的任何一者结合的另一方面中，每个凹槽的横截面可以适于成形以接收每个减振构件并与其形状相匹配。
在可与前述任一方面结合的另一方面中，所述套筒还可以包括布置在所述外侧表面上的至少一个流体供应孔。
在可与前述任一方面结合的另一方面中，所述套筒还可以包括旋转锁定构件，以防止所述套筒相对于所述壳体的旋转移动。
在可与先前方面结合的另一方面中，所述旋转锁定构件可以靠近所述套筒的第二端面布置。此外，所述旋转锁定机构可以从所述筒的所述外侧表面径向向外延伸，以与所述壳体中的相应凹部配合地接合。
在可与前两个方面中的任何一者结合的另一方面中，所述旋转锁定构件可以与所述套筒整体形成。
在可与前三个方面中的任何一者结合的另一方面中，当所述轴承单元包括流体供应孔时，所述旋转锁定构件可以被配置为将所述轴承套筒保持在固定的旋转位置，使得所述至少一个流体供应孔基本上与所述壳体的流体供应孔和/或所述轴承的流体供应孔对齐。
本发明还涉及一种充电装置。所述充电装置包括具有叶轮的压缩机和前述任一方面的轴承单元。
在所述充电装置的第一实施例中，所述充电装置可以是排气涡轮增压器，并且还可以包括具有涡轮叶轮的涡轮。
在所述充电装置的所述第一实施例的可与前两个方面中的任何一者结合的另一方面中，所述充电装置可以是电气辅助涡轮增压器，并且还可以包括电气辅助装置。
在所述充电装置的第二实施例中，所述充电装置可以是充电器，并且还可以包括驱动所述压缩机的电动马达。
附图说明
图1示出了轴承单元的第一实施例的剖视图；
图2示出了根据图5A的实施例的没有轴承和套筒的壳体的剖视图；
图3示出了根据图1的轴承单元的第三实施例的旋转剖视图，其中旋转锁定构件是可见的；
图4示出了根据图3的轴承单元的第三实施例的等距视图中的壳体摘录，其中壳体的凹部是可见的；
图5A示出了轴承单元的第二实施例的剖视图；
图5B示出了图5A的轴承单元的详细视图；
图5C示出了根据图5A的实施例的套筒的等距视图；
图6A示出了轴承单元的第二实施例的剖视图；
图6B示出了图6A的轴承单元的详细视图；；
具体实施方式
在本发明的上下文中，轴向地、轴向或轴向方向的表述是指平行于或沿转子轴线(即，安装在轴承壳体中的转子的旋转轴线)的方向。因此，参考附图，尤其参见图1，用附图标记22描述轴向尺寸，用附图标记24 描述“径向地”延伸离开轴向尺寸22的径向尺寸。此外，用附图标记26描述围绕轴向尺寸22的轴向尺寸。尽管为了清楚起见在每个单独的图中没有描绘坐标系，但是显而易见，各个图中的相应部件可以用刚刚解释的坐标系的尺寸类似地描述。
图1至3示出了用于转子500的轴承单元10的第一实施例。轴承单元10包括壳体100，即，轴承壳体100，其具有中心孔110。轴承单元10 还包括布置在中心孔110中的轴承200。轴承将转子500容纳在壳体100 中。在此后描述的本实施例中，轴承200是轴颈轴承200。在其他实施例中，可以存在替代的轴承，诸如滚珠轴承。轴承单元10还包括套筒300，所述套筒在中心孔110中径向地24布置在轴承200与壳体100之间以减少轴承200与壳体100之间的振动传输(例如，参见图1)。通过在轴承200 与壳体100之间径向地设置套筒300，轴承200至少在径向方向24上不与壳体100直接接触。由此，轴承200和轴承200中的油膜的振动可以在传播到壳体100中之前被抑制，即，振动可以被套筒300缓冲。因此，可以减少或防止振动从轴承200的区域传播到轴承壳体100。由此，较少振动从轴承壳体100传播到相邻布置的流动壳体(压缩机和/或涡轮的流动壳体，如果适用)或壳体100中的其他腔体，其中的声学噪声主要辐射到环境中。结果，可以改善包括此类轴承单元10的充电装置的声学特性。
轴承单元10的第一实施例的特征在于，壳体100包括第一材料，轴承200包括第二材料，并且套筒300包括第三材料。第三材料具有比第一材料和/或第二材料高的弹性。优选地，第三材料是聚合物材料以减少套筒 300与壳体100之间的振动传输。通过为套筒300提供比壳体100的材料和轴承200的材料具有更高弹性的材料，当振动从轴承通过套筒300进一步传播到壳体100时，它可以被有效地抑制振动并减少或约束。这可以通过套筒300能够吸收振动能量来实现，因为与轴承200和/或壳体100相比，所述套筒的弹性更高。第一和第二材料是类似的材料，例如金属材料。在其他实施例中，第一和第二材料可以是相同的材料或可以是具有不同性质的不同材料。
图2一般地描绘了根据本发明的壳体100，但没有轴承200、转子500 和套筒300(以及其他)。除了缺少第三实施例的壳体凹槽(下面解释)和第一实施例的缺失凹部(下面解释)之外，图2中所描绘的外壳100可以是第一、第二或第三实施例中的任一者的壳体100。因此，可以看出中心孔110包括环形端面112。换句话说，孔110至少部分地被环形端面112 轴向限制。在本实施例中，环形端面112与壳体100整体形成。在其他实施例中，其可以分开形成。再次参考图1，套筒300包括外围环形突起310。外围环形突起310轴向地布置在套筒300的第一端面312上，位于套筒300 与壳体100的环形端面112之间。外围环形突起310径向向内延伸以轴向地限制轴承200朝向环形端面112轴向移动。在本实施例中，外围环形突起310与套筒300整体形成。因此，在该第一实施例的情况下，套筒的第一端面312由外围环形突起的环形端面312表示，所述环形端面在轴向方向上指向环形端面112。在如稍后将描述的其他实施例中，外围环形突起 310可以是与套筒300分开的部件。在此类情况下，外围环形突起310在轴向方向22上从第一端面312朝向环形端面112延伸，并且可选地可以径向向内延伸。由此，外围环形突起310在轴承200上方进一步轴向延伸，因为套筒300本身已经与轴承200的长度轴向地重叠(参见例如图1或图 3)。换句话说，套筒300的轴向长度大于轴承200的轴向长度。该特征使得也能够有机会轴向地将轴承200与轴承壳体100分离(关于振动和/或直接接触)。由于外围环形突起310进一步在套筒上方轴向地延伸，可以进一步改善这种效果。尤其是，通过有利地实施径向向内延伸的外围环形突起310，轴承200在轴向方向上朝向中心孔110的环形端面112的移动受到限制。换句话说，套筒300至少部分地限制轴承200的径向和轴向移动，并且由此可以防止轴承200与壳体100之间在相应区域处的直接接触。因此，轴承200在轴向方向22上不与壳体100直接接触。由此，轴承200 和轴承200中的油膜的振动可以在传播到壳体100中之前被抑制，即，振动可以被套筒300缓冲。因此，可以减少或防止振动从轴承200的区域传播到轴承壳体100。由此，较少振动从轴承壳体100传播到相邻布置的流动壳体，其中的声学噪声主要辐射到环境中。结果，可以改善包括此类轴承单元10的充电装置的声学特性。另外，轴承200按压配合到套筒300 中。这可以进一步限制或防止轴承200的轴向移动。在替代实施例中，轴承200可以不按压配合到套筒300中。在另外的替代实施例中，轴承200 可以形状配合地保持在套筒300中。
图5A至5C描述了轴承单元10的第二实施例，而图6A至6B描述了轴承单元10的第三实施例。第二和第三实施例与第一实施例的主要区别在于套筒300由不同的材料制成。除此之外，在所有实施例中，类似的特征用相同的附图标记进行标记。
图5B和6B分别是图5A和6A的详细视图(参见图5A和6A中的“虚线矩形”)并且示出套筒300与轴承200的长度轴向地重叠。换句话说，套筒300的轴向长度大于轴承200的轴向长度。该特征使得也能够有机会轴向地将轴承200与轴承壳体100分离(关于振动和/或直接接触)。
现在参考图5A至6B，壳体100包括第一材料，轴承200包括第二材料，并且套筒300包括第四材料。第四材料具有与第一材料和/或第二材料类似的弹性。类似于第一实施例，中心孔110包括环形端面112。换句话说，孔110至少部分地被环形端面112轴向限制。在本实施例中，环形端面112与壳体100整体形成。在替代实施例中，后两个部件可以分开形成。套筒300包括外围环形突起310。外围环形突起310轴向地布置在套筒300 的第一端面312上，位于套筒300与壳体100的环形端面112之间(参见例如图5B和6B)。与第二和第三实施例的套筒300相比，外围环形突起 310包括第三材料(参见上面关于第一实施例的套筒300解释的第三材料)。第三材料具有比第一材料和/或第二材料和/或第四材料高的弹性。优选地，第三材料是聚合物材料以减少套筒300与壳体100之间的振动传输。可以看出，尤其是在图5B和6B中，外围环形突起310在第一端面312与环形端面112之间轴向延伸。此外，外围环形突起310从壳体100的内侧表面 150径向向内延伸。由此，外围环形突起310朝向转子500的旋转轴线径向地延伸至少直到轴承200的横向外表面250，使得外围环形突起310在沿径向方向24上与轴承200的至少一部分(即，外侧表面250)重叠。以此方式，外围环形突起310轴向地限制轴承200朝向环形端面112轴向移动。另外，轴承200按压配合到套筒300中。这可以进一步限制或防止轴承200的轴向移动。在替代实施例中，轴承200可以不按压配合到套筒300 中。在另外的替代实施例中，轴承200可以形状配合地保持在套筒300中。
虽然在图5A至6B的实施例中，外围环形突起310形成为与套筒300 分开的部件，因此，类似于轴向邻近套筒300的环形环，但是在替代实施例中，外围环形突起310可以整体形成，因此，可以由与套筒300相同的材料制成。在两种情况下(整体形成或分开形成)，外围环形突起310可以包括第三材料的涂层(参见上面解释的第三材料)。第三材料具有比第一材料和/或第二材料和/或第四材料高的弹性。优选地，第三材料是聚合物材料以减少套筒300与壳体100之间的振动传输。
通常，通过实施外围环形突起310的这种有利特征，轴承200在轴向方向22上朝向中心孔110的环形端面112的移动受到套筒300的限制。更具体地，在外围环形突起310径向向内延伸时，轴承200在轴向方向22 上朝向中心孔110的环形端面112的移动受到所述外围环形突起的限制。因此，轴承200在轴向方向22上不与壳体100直接接触。此外，套筒300 仅经由外围环形突起310轴向地接触壳体100，所述外围环形突起由第三材料制成或者包括第三材料的涂层。由此，轴承200和轴承中的油膜的振动可以在传播到壳体100中之前被抑制，即，振动可以被套筒300和/或外围环形突起310缓冲。这可以通过外围环形突起310能够能够吸收振动能量来实现，因为与轴承200和/或壳体100和/或套筒300本身相比，所述外围环形突起的弹性更高。因此，可以减少或防止振动从轴承200的区域传播到轴承壳体100。由此，较少振动从轴承壳体100传播到相邻布置的流动壳体(未描绘)或壳体中的腔体，其中的声学噪声主要辐射到环境中。结果，可以改善包括此类轴承单元10的充电装置的声学特性。
然而，主要参考仅示出一个特定实施例的某些附图进行描述，以下方面可以适用于所有先前呈现的实施例和方面。
再次，参考图5A至6B，套筒300包括两个减振构件400。减振构件 400径向地布置在套筒300与壳体100之间以减少套筒300与壳体100之间的振动传输。在套筒300与壳体100之间径向地设置减振构件400的一个效果是可以减小套筒300与壳体100之间的接触表面，并且套筒300至少在径向方向24上仅经由减振构件400来与壳体100保持接触。结果，可以经由减振构件400来抑制振动，并且可以减少300套筒与壳体100之间的振动传输。此外，减振构件400提供了将套筒300牢固地安装在中心孔110中的可能性。因此，减振构件400能够轴向和/或径向地固定套筒 300以防止有至少一定程度的移动。替代实施例可以包括多于或少于两个的减振构件400。优选地，套筒300包括至少两个减振构件400。然而，减振构件400的数量尤其取决于减振构件400的设计和/或套筒300的设计和/或壳体100的设计和/或取决于技术要求。提供至少两个减振构件400 的一个目的是防止倾斜并确保将套筒300稳定地安装在孔110中。
减振构件400包括第五材料。第五材料具有比套筒300和壳体100的材料更高的弹性。优选地，第五材料是弹性体材料。通过提供用于减振构件400的具有比套筒300的材料和/或壳体100的材料更高的弹性的材料，当振动从套筒300通过减振构件400进一步传播到壳体100时，它可以被有效地抑制并减少或约束。这可以通过减振构件400能够吸收振动能量来实现，因为与套筒300和/或壳体100相比，所述减振构件的弹性更高。换句话说，第五材料具有比第一材料和/或第二材料和/或第三材料和/或第四材料更高的弹性。
在替代实施例中，尤其是其中套筒300包括的材料的弹性高于壳体的材料和/或轴承的材料的那些实施例中，减振构件400可以与套筒300(未示出)整体形成。例如，前述第一实施例，其中套筒300包括第三材料，减振构件400也可以由第三材料形成，并且也可以与套筒300整体形成。通过这种方式，与没有减振构件400的套筒300相比，可以增加抑制能力。
在图5A至5B和图6A至6B中，减振构件400包括环形。环形围绕套筒300周向地26延伸以在套筒300与壳体100之间提供接触。更具体地，减振构件400中的每一者基本上具有O形环形状。在替代实施例中，减振构件400可以包括除O形环形状之外的另一种形状。例如，减振构件 400的横截面可以具有如方形环或三角形、或椭圆形或任何其他合适形状的截面形状。本领域技术人员将理解，除了基本上环形的减振构件400之外的其他形状也是合适的。例如，减振构件400可以包括多个周向分布的元件或可以包括螺旋形状。
现在关于图5A至5C，在第二实施例中，套筒300包括第一周向凹槽352和第二周向凹槽354(具体参见图5C)。第一周向凹槽352和第二周向凹槽354形成在套筒300的外侧表面350中以在其中接收减振构件400。凹槽352、354在套筒300的外侧表面350上轴向间隔开地布置。通过提供这些有利特征，可以确保减振构件400相对于套筒300的期望轴向位置。这改善了安装过程并确保装置的正确功能性。将凹槽352、354轴向间隔开导致减振构件400的期望位置也间隔开。减振构件400间隔开得越远，套筒300就越能稳定以防倾斜地安装在壳体100中。
关于图6A至6B，在第三实施例中，壳体100包括第一周向凹槽152 和第二周向凹槽154。第一周向凹槽152和第二周向凹槽154形成在壳体 100的中心孔110中的内侧表面150中(参见图6B)。因此，第一周向凹槽152和第二周向凹槽154被配置为在其中接收减振构件400。另外，凹槽152、154可以在100壳体的内侧表面150上轴向间隔开地布置。将凹槽152、154轴向间隔开导致减振构件400的期望位置也间隔开。减振构件400间隔开得越远，套筒300就越能稳定以防倾斜地安装在壳体100中。
在替代实施例中，轴承单元10可以包括在套筒300的外侧表面350 中的至少一个凹槽以及在壳体100的内侧表面150中的至少一个凹槽(未描绘)。由此，凹槽可以被配置为使得减振构件400部分地位于套筒300 的凹槽中并且部分地位于壳体100的凹槽中。替代地，每个相应的凹槽可以被配置为接收减振构件400，即，一个减振构件400由套筒300的凹槽接收，并且另一个减振构件400由壳体100的凹槽接收。这意味着，套筒 300的凹槽和壳体100的凹槽都可以位于相同的轴向位置或不同的轴向位置处。而且，相应的凹槽(套筒300或壳体100的凹槽)的径向方向上的深度24可以相应地被配置为单独接收减振构件400或者与相应的另一个凹槽(套筒300或壳体100的凹槽)接收减振构件400。在替代实施例中，可以另外或替代地具有布置在其他合适表面上的凹槽以抑制轴承200与壳体100之间的振动。相应的减振构件400可以类似于上文和下文的解释布置在后面几个凹槽中。
从图5A至6B中可以看出，凹槽152、154、352、354被配置为使得每个减振构件400从相应的凹槽152、154、352、354中径向地延伸出来以将套筒300径向地预装载到壳体100上。换句话说，凹槽被配置为使得套筒经由在套筒300与壳体100之间被压缩的每个减振构件400按压配合到孔110中。取决于减振构件400的材料和/或每个减振构件400在套筒 300与壳体100之间被压缩的量，可以调整抑制振动的量。因此，一方面，轴承单元10的抑制能力和另一方面，量稳定能力尤其可以通过以下一项或多项来调整：减振构件400的压缩能力/设计/材料、减振构件400从相应凹槽中径向地延伸出来的量、凹槽的设计和/或套筒300的外侧表面350 与壳体100的内侧表面150之间的径向间隙的量。
在本实施例中，每个凹槽152、154、352、354的横截面形状基本上为矩形(参见图5B和6B)。每个凹槽152、154、352、354的径向深度被配置为使得每个减振构件400从相应凹槽152、154、352、354中径向地延伸出来。在替代实施例中，一个或多个凹槽152、154、352、354的横截面可以包括另一种形状，诸如椭圆形、三角形、圆形、花键形、锯齿形或任何其他合适的形状。一个或多个凹槽152、154、352、354的横截面可以适于成形以接收相应的减振构件400和/或与其形状相匹配。一些实施例还可以包括不同形状的凹槽152、154、352、354和/或不同形状的减振构件400。
可以看出，尤其是在图5C中，套筒300包括两个流体供应孔357。两个流体供应孔357布置在套筒300的外侧表面350上。流体供应孔357中的每一者径向地延伸穿过套筒300。换句话说，流体供应孔357中的每一者位于套筒300的外侧表面350和内侧表面360之间。两个流体供应孔357 在套筒300上圆周地间隔开180度布置。因此，两个流体供给孔357在相同的轴向位置处面对面布置并且径向地间隔开。流体供应孔357中的每一者被配置为使得在沿径向方向24观察时其与相应的壳体供应孔和相应的轴承供应孔重叠。由此，两个流体供应孔357在尺寸和/或其相对于壳体 100和/或轴承200的位置方面是适合的。因此，在替代实施例中，两个流体供应孔357可以布置在相对于壳体100和/或轴承200和/或套筒300的其他位置(相对于彼此的其他位置)。在其他实施例中，套筒300可以包括少于或多于两个的流体供应孔357。优选地，套筒300包括至少一个流体供应孔357。
返回参考图3，套筒300包括旋转锁定构件320。旋转锁定构件320 被配置为防止套筒300相对于壳体100的旋转移动。旋转锁定构件320靠近套筒300的第二端面314布置。换句话说，旋转锁定构件320基本上布置在套筒300的第二端面314处。因此，旋转锁定构件320的一侧与第二端面314轴向对齐。在其他实施例中，旋转锁定构件320可以布置在套筒 300上的另一位置处，特别是在套筒300上的另一个轴向位置处。旋转锁定机构320从套筒300的外侧表面350径向地向外延伸以与壳体100中的相应凹部120配合地接合(参见图4中的凹部120)。旋转锁定构件320与套筒300整体形成。在其他实施例中，旋转锁定构件320和套筒可以是分开的部件并且通过摩擦连接、形状配合或通过粘结彼此连接。在另外的替代实施例中，旋转锁定构件320可以附接到壳体100或者与壳体100整体形成。在此类情况下，套筒300可以包括相应的凹部以与旋转锁定构件320 配合地接合。虽然仅在关于第一实施例的图中示出，但是旋转锁定构件320 可以类似地包含在第二和第三实施例的轴承单元10中。
旋转锁定构件320被配置为将轴承套筒300保持在固定的旋转位置。因此，流体供应孔357与壳体100的相应流体供应孔轴承200的相应流体供应孔基本上轴向对齐。更具体地，凹部120、旋转锁定构件320和流体供应孔357的相对周向和/或轴向位置适于使得当旋转锁定构件320与凹部 120配合地接合时，流体供应孔357处于其指定位置。
本发明还涉及一种充电装置(未完全描绘)。充电装置包括具有叶轮 22的压缩机和前述任一方面的轴承单元10。在充电装置的第一实施例中，充电装置可以是排气涡轮增压器，并且还可以包括具有涡轮叶轮32的涡轮(参见图5A中的叶轮22和涡轮叶轮32)。充电装置可以是电气辅助涡轮增压器，并且还可以包括电气辅助装置(未描绘)。
在充电装置的第二实施例中，充电装置可以是充电器，并且还可以包括驱动压缩机的电动马达(未描绘)。
应当理解，本发明替代地也可以根据以下实施例来定义：
1.一种用于转子(500)的轴承单元(10)，其包括：
壳体(100)，其具有中心孔(110)；
轴承(200)，其布置在所述中心孔(110)用于在所述壳体(100)中容纳转子(500)，其中所述轴承(200)是轴颈轴承(200)；
其特征在于
所述轴承单元(10)还包括套筒(300)，所述套筒在所述中心孔(110) 中径向地布置在所述轴承(200)与所述壳体(100)之间以减少所述轴承 (200)与所述壳体(100)之间的振动传输。
2.根据实施例1所述的轴承单元(10)，其中所述套筒(300)与所述轴承(200)的长度轴向重叠。
3.根据实施例1或2中任一项所述的轴承单元(10)，其中所述壳体 (100)包括第一材料，所述轴承(200)包括第二材料，所述套筒(300) 包括第三材料，并且其中所述第三材料具有比所述第一材料和/或所述第二材料更高的弹性，优选地其中所述第三材料是聚合物材料以减少所述套筒 (300)与所述壳体(100)之间的振动传输。
4.根据实施例3所述的轴承单元(10)，其中所述中心孔(110)包括环形端面(112)，并且其中所述套筒(300)包括外围环形突起(310)，所述外围环形突起轴向地布置在所述套筒(300)的第一端面(312)上，位于所述套筒(300)与所述壳体(100)的所述环形端面(112)之间。
5.根据实施例4所述的轴承单元(10)，其中所述外围环形突起(310) 径向向内延伸以轴向地限制所述轴承(200)朝向所述环形端面(112)轴向移动。
6.根据实施例1或2中任一项所述的轴承单元(10)，其中所述壳体 (100)包括第一材料，所述轴承(200)包括第二材料，所述套筒(300) 包括第四材料，并且其中所述第四材料具有与所述第一材料和/或所述第二材料类似的弹性。
7.根据实施例6所述的轴承单元(10)，其中所述中心孔(110)包括环形端面(112)，并且其中所述套筒(300)包括外围环形突起(310)，所述外围环形突起轴向地布置在所述套筒(300)的第一端面(312)上，位于所述套筒(300)与所述壳体(100)的所述环形端面(112)之间，并且其中外围环形突起(310)包括第三材料或第三材料的涂层，其中所述第三材料具有比所述第一材料和/或所述第二材料和/或所述第四材料更高的弹性，优选地其中所述第三材料是聚合物材料以减少所述套筒(300)与所述壳体(100)之间的振动传输。
8.根据实施例7所述的轴承单元(10)，其中所述外围环形突起(310) 径向向内延伸以轴向地限制所述轴承(200)朝向所述环形端面(112)轴向移动。
9.根据前述实施例中任一项所述的轴承单元(10)，其中所述套筒 (300)包括至少两个减振构件(400)，所述减振构件径向地布置在所述套筒(300)与所述壳体(100)之间以减少所述套筒(300)与所述壳体 (100)之间的振动传输。
10.根据实施例9所述的轴承单元(10)，其中所述减振构件(400) 包括具有比所述套筒(300)更高的弹性的第五材料，优选地其中所述第五材料是弹性体材料。
11.根据实施例3的实施例9的轴承单元(10)，其中所述减振构件(400) 与所述套筒(300)整体形成。
12.根据实施例9至11中任一项所述的轴承单元(10)，其中所述减振构件(400)中的每一者包括周向地围绕所述套筒(300)延伸的环形以在所述套筒(300)与所述壳体(100)之间提供接触。
13.根据实施例9至12中任一项所述的轴承单元(10)，其中所述减振构件(400)中的每一者是O形环或方形环中的一者。
14.根据实施例9至13中任一项所述的轴承单元(10)，其中所述套筒(300)包括第一周向凹槽(352)和第二周向凹槽(354)，其形成在所述套筒(300)的外侧表面(350)中以在其中接收至少一个减振构件(400)。
15.根据14所述的轴承单元(10)，其中所述凹槽(352、354)在所述套筒(300)的所述外侧表面(350)上轴向间隔开地布置。
16.根据实施例9至15中任一项所述的轴承单元(10)，其中所述壳体(100)包括第一周向凹槽(152)和第二周向凹槽(154)，其形成在所述壳体(100)的所述中心孔(110)中的内侧表面(150)中以在其中接收至少一个减振构件(400)。
17.根据16所述的轴承单元(10)，其中所述凹槽(152、154)在所述壳体(100)的所述内侧表面(150)上轴向间隔开地布置。
18.根据实施例14至17中任一项所述的轴承单元(10)，其中所述凹槽(152、154、352、354)被配置为使得每个减振构件(400)从所述相应凹槽(152、154、352、354)中径向地延伸出来以将所述套筒(300) 径向地预装载到所述壳体(100)上。
19.根据实施例13的前述实施例中任一项所述的轴承单元(10)，其中每个凹槽(152、154、352、354)的横截面的形状适于接收每个减振构件(400)并与其形状相匹配。
20.根据前述实施例中任一项所述的轴承单元(10)，其中所述套筒 (300)还包括布置在所述外侧表面(350)上的至少一个流体供应孔(357)。
21.根据前述实施例中任一项所述的轴承单元(10)，其中所述套筒 (300)还包括旋转锁定构件(320)以防止所述套筒(300)相对于所述壳体(100)的旋转移动。
22.根据实施例21所述的轴承单元(10)，其中所述旋转锁定构件(320) 靠近所述套筒(300)的第二端面(314)布置并且从所述套筒(300)的所述外侧表面(350)径向向外延伸以与所述壳体(100)中的相应凹部(120) 配合地接合。
23.根据实施例21或22中任一项所述的轴承单元(10)，其中所述旋转锁定构件(320)与所述套筒(300)整体形成。
24.根据实施例20的实施例21至23中任一项所述的轴承单元(10)，其中所述旋转锁定构件(320)被配置为将所述轴承套筒(300)保持在固定的旋转位置，使得所述至少一个流体供应孔(357)基本上与所述壳体(100)的流体供应孔和所述轴承(200)的流体供应孔对齐。
25.一种充电装置，其包括具有叶轮(22)的压缩机和前述实施例中任一项的轴承单元(10)。
26.根据实施例25所述的充电装置，其中所述充电装置是排气涡轮增压器并且还包括具有涡轮叶轮(32)的涡轮。
27.根据实施例25或26中任一项所述的充电装置，其中所述充电装置是电气辅助涡轮增压器并且还包括电气辅助装置。
28.根据实施例25所述的充电装置，其中所述充电装置是充电器并且还包括驱动所述压缩机的电动马达。

Claims (15)

1.一种用于转子(500)的轴承单元(10)，其包括：
壳体(100)，其具有中心孔(110)；
轴承(200)，其布置在所述中心孔(110)用于在所述壳体(100)中容纳转子(500)，其中所述轴承(200)是轴颈轴承(200)；
其特征在于
所述轴承单元(10)还包括套筒(300)，所述套筒(300)在所述中心孔(110)中径向地布置在所述轴承(200)与所述壳体(100)之间以减少所述轴承(200)与所述壳体(100)之间的振动传输。
2.根据权利要求1所述的轴承单元(10)，其中所述套筒(300)与所述轴承(200)的长度轴向重叠。
3.根据权利要求1或2中任一项所述的轴承单元(10)，其中所述壳体(100)包括第一材料，所述轴承(200)包括第二材料，所述套筒(300)包括第三材料，并且其中所述第三材料具有比所述第一材料和/或所述第二材料更高的弹性，优选地其中所述第三材料是聚合物材料以减少所述套筒(300)与所述壳体(100)之间的振动传输。
4.根据权利要求3所述的轴承单元(10)，其中所述中心孔(110)包括环形端面(112)，并且其中所述套筒(300)包括外围环形突起(310)，所述外围环形突起轴向地布置在所述套筒(300)的第一端面(312)上，位于所述套筒(300)与所述壳体(100)的所述环形端面(112)之间。
5.根据权利要求1或2中任一项所述的轴承单元(10)，其中所述壳体(100)包括第一材料，所述轴承(200)包括第二材料，所述套筒(300)包括第四材料，并且其中所述第四材料具有与所述第一材料和/或所述第二材料类似的弹性。
6.根据权利要求5所述的轴承单元(10)，其中所述中心孔(110)包括环形端面(112)，并且其中所述套筒(300)包括外围环形突起(310)，所述外围环形突起轴向地布置在所述套筒(300)的第一端面(312)上，位于所述套筒(300)与所述壳体(100)的所述环形端面(112)之间，并且其中外围环形突起(310)包括第三材料或第三材料的涂层，其中所述第三材料具有比所述第一材料和/或所述第二材料和/或所述第四材料更高的弹性，优选地其中所述第三材料是聚合物材料以减少所述套筒(300)与所述壳体(100)之间的振动传输。
7.根据权利要求4或权利要求6所述的轴承单元(10)，其中所述外围环形突起(310)径向向内延伸以轴向地限制所述轴承(200)朝向所述环形端面(112)轴向移动。
8.根据前述权利要求中任一项所述的轴承单元(10)，其中所述套筒(300)包括至少两个减振构件(400)，所述减振构件(400)径向地布置在所述套筒(300)与所述壳体(100)之间以减少所述套筒(300)与所述壳体(100)之间的振动传输。
9.根据权利要求8所述的轴承单元(10)，其中所述减振构件(400)包括具有比所述套筒(300)更高的弹性的第五材料，优选地其中所述第五材料是弹性体材料。
10.根据权利要求8至9中任一项所述的轴承单元(10)，其中所述减振构件(400)中的每一者包括周向地围绕所述套筒(300)延伸的环形以在所述套筒(300)与所述壳体(100)之间提供接触。
11.根据权利要求8至10中任一项所述的轴承单元(10)，其中所述套筒(300)包括第一周向凹槽(352)和第二周向凹槽(354)，其形成在所述套筒(300)的外侧表面(350)中以在其中接收至少一个减振构件(400)。
12.根据权利要求8至11中任一项所述的轴承单元(10)，其中所述壳体(100)包括第一周向凹槽(152)和第二周向凹槽(154)，其形成在所述壳体(100)的所述中心孔(110)中的内侧表面(150)中以在其中接收至少一个减振构件(400)。
13.根据权利要求11至12中任一项所述的轴承单元(10)，其中所述凹槽(152、154、352、354)被配置为使得每个减振构件(400)从所述相应凹槽(152、154、352、354)中径向地延伸出来以将所述套筒(300)径向地预装载到所述壳体(100)上。
14.根据前述权利要求中任一项所述的轴承单元(10)，其中所述套筒(300)还包括旋转锁定构件(320)以防止所述套筒(300)相对于所述壳体(100)的旋转移动。
15.一种充电装置，其包括具有叶轮(22)的压缩机和前述权利要求中任一项的轴承单元(10)。
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