DE102006055415A1

DE102006055415A1 - Lagereinrichtung eines Turboladers

Info

Publication number: DE102006055415A1
Application number: DE102006055415A
Authority: DE
Inventors: Thomas Northampton Hale; Florian Rentz
Original assignee: Mahle International GmbH
Current assignee: BMTS Technology GmbH and Co KG
Priority date: 2006-11-22
Filing date: 2006-11-22
Publication date: 2008-05-29

Abstract

Eine Lagereinrichtung eines Turboladers, insbesondere für Kraftfahrzeugmotoren, zur Lagerung einer gemeinsamen Turbine-/Verdichter-Welle (4) in einer von einem Gehäuse (1) des Turboladers gebildeten, zwischen Turbinen- und Verdichterrad (5; 6) liegenden Nabe (2) über eine innerhalb dieser Nabe (2) schwimmend gegenüber gleichermaßen der Nabe (2) und der Welle (4) gelagerte Lagerbuchse (3), bei der - zwischen ein Lagerbereich vorgesehen ist, in dem einerseits zwischen Nabe (2) und Lagerbuchse (3) ein Nabenringkanal (10) und andererseits zwischen Lagerbuchse (3) und der Welle (4) ein Wellenringkanal (11) vorliegen, wobei beide Ringkanäle (10, 11) miteinander kommunizieren, - durch einen, von der Nabe (2) radial in die Lagerbuchse (3) eingreifenden Stift (7) eine Lagesicherung der Lagerbuchse (3) gegeben ist, - der radiale Stift (7) den Nabenringkanal (10) durchgreift, soll konstruktiv und damit rationell herstellbar ausgebildet sein. Zu diesem Zweck zeichnet sich eine solche Einrichtung dadurch aus, dass der Stift (7) als mit dem Wellen- und/oder Nabenringkanal (10, 11) kommunizierender Ölzuführungskanal (9) ausgebildet ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Lagereinrichtung eines Turbolders nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Eine solche Lagereinrichtung ist bekannt aus EP 0 781 908 A2 .
Die Erfindung beschäftigt sich mit dem Problem, bei einer gattungsgemäßen Lagereinrichtung die Lagesicherung der Lagerbuchse konstruktiv zu vereinfachen, um dadurch insbesondere eine kostengünstigere Herstellbarkeit des Turboladers zu erreichen.
Gelöst wird dieses Problem durch die Ausbildung einer gattungsgemäßen Lagereinrichtung nach dem kennzeichnenden Merkmal des Patentanspruchs 1.
Vorteilhafte und zweckmäßige Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
Die Erfindung beruht auf dem allgemeinen Gedanken, in der Nabe des Turboladergehäuses bereits zu anderen als Lagesi cherungszwecken der Lagerbuchse vorhandene Öffnungen zur Halterung eines für eine Lagesicherung der Lagerbuchse erforderlichen Stiftes zu nutzen. Eine solche Doppelfunktion erhält erfindungsgemäß der, in der die Lagerbuchse lagernden Nabe erforderliche Schmieröl-Versorgungskanal. Dieser Kanal wird durch die Nabe erfindungsgemäß derartig radial geradlinig nach außen geführt, dass hierdurch ein hohler Stift zur Lagesicherung der Lagerbuchse eingeführt werden kann. Hohl muss dieser Lagesicherungs-Stift sein, damit durch diesen die erforderliche Ölversorgung trotz des Vorhandenseins dieses Stiftes erfolgen kann.
Bei einer gattungsgemäßen Lagereinrichtung sind durch einen Ölversorgungskanal in der Nabe des Turbolader-Gehäuses mit Bezug auf die Lagerbuchse zwei Ringkanäle mit Öl zu versorgen und zwar einerseits ein zwischen der Lagerbuchse und der Nabe liegender Nabenringkanal und andererseits ein zwischen der Lagerbuchse und der Turbolader-Welle liegender Wellenringkanal. Führt der Ölversorgungskanal in lediglich einen dieser beiden Ringkanäle, müssen diese Kanäle, um beide mit Öl versorgt zu werden, durch eine zwischen ihnen vorgesehene Öffnung miteinander kommunizieren. Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird eine solche kommunizierende Verbindung durch eine Ausnehmung geschaffen, die vorgesehen ist in dem Eingriffsbereich des Sicherungs-Stiftes in eine Öffnung der Lagerbuchse und zwar zwischen dem Stift und dem Umfang der den Stift aufnehmenden Öffnung der Lagerbuchse. Konkret kann diese kommunizierende Verbindung gebildet werden von einer in dem vorgenannten Eingriffsbereich des Stiftes in eine Öffnung der Lagerbuchse durch mindestens eine Axialnut in dem Außenumfang des Stiftes.
Da der Lagesicherungsstift für den Fall, dass die Turbolader-Welle im Falle einer Wartung demontiert werden muss, entfernt werden können muss, ist dieser mit von außen erfassbaren Verbindungsmitteln versehen. Diese Verbindungsmittel können ein Gewinde sein. Besonders vorteilhaft kann ein solches Gewinde als ein Innengewinde in dem hohlen Lagesicherungs-Stift an dessen nach außen weisenden, axialen Ende ausgebildet sein.
Der Lagersicherungs-Stift kann in eine Öffnung der Nabe eingepresst oder eingeschraubt sein.
Ein vorteilhaftes, nachstehend näher erläutertes Ausführungsbeispiel ist in der Zeichnung dargestellt.
In dieser zeigt die einzige
1 einen Schnitt durch den Lagerbereich der Turboladerwelle mit an den axialen Enden der Welle in strichpunktiert gezeichneten Kreisen jeweils explosionsartig angedeuteter Turbine einerseits und Verdichterrad andererseits.
In einem Turbolader-Gehäuse 1 ist in einer Nabe 2 dieses Gehäuses 1 über eine Lagerbuchse 3 innerhalb dieser Nabe 2 eine Turbolader-Welle 4 gelagert. Fest mit der Welle 4 verbunden sind einenends ein Turbinenrad 5 und anderenends ein Verdichterrad 6. In der Zeichnung sind diese beiden Räder 5, 6 in einer Explosionsdarstellung in jeweils strichpunktierten Kreisen angedeutet.
Die Lagerbuchse 3 weist eine schwimmende Lagerung sowohl innerhalb der Nabe 2 als auch gegenüber der Welle 4 auf. Dabei ist die schwimmende Lagerung zwischen der Lagerbuchse 3 und der Nabe 2 eng begrenzt. Diese Begrenzung wird erzeugt durch einen Lagesicherungs-Stift 7. Dieser Stift 7 lagert in einer radial auf die Lagerbuchse 3 zu führenden Bohrung 8 innerhalb der Nabe 2. Aus der Bohrung 8 greift der Stift 7 in eine radiale Öffnung der Lagerbuchse 3 ein. Der Stift 7 ist als ein Hohlstift ausgeführt, damit durch dessen Hohlraum 9 Schmieröl unter Druck der Lagereinrichtung zugeführt werden kann.
Der Stift 7 kann in die Aufnahme-Bohrung 8 eingepresst oder eingeschraubt sein. Bei einem eingeschraubten Stift 7 kann das Befestigungsgewinde gleichzeitig als Anschlussgewinde für eine anzuschließende Schmieröl-Zuführleitung verwendet werden.
Zur Erzielung der schwimmenden Lagerung zwischen der Lagerbuchse 3 und der Nabe 2 einerseits und der Welle 4 und der Lagerbuchse 3 andererseits ist durch den Hohlraum 9 des Stiftes 7 Schmieröl in einerseits den Bereich zwischen der Lagerbuchse 3 und der Nabe und andererseits in den Bereich zwischen der Welle 4 und der Lagerbuchse 3 gleichermaßen einzuführen. Zur Aufnahme von Schmieröl in diesen beiden Kontaktbereichen sind entsprechende Spiele zwischen den sich relativ zueinander bewegenden Teilen 2, 3, 4 vorgesehen. Die kontaktgebenden Spielbereiche liegen dabei jeweils an den axialen Enden der Lagerbuchse 3. Zwischen diesen Enden sind Ringkanäle vorgesehen, in deren Bereichen keine gegenseitige, direkt Abstützung der sich relativ zueinander bewegenden Teile 2, 3, 4 erfolgt. Bei diesen Ringkanälen handelt es sich um einen Nabenringkanal 10 zwischen der Lagerbuchse 3 und der Nabe 2 sowie um einen Wellenringkanal 11 zwischen der Lagerbuchse 3 und der Welle 4. Der Stift 7 greift in denjenigen Bereich der Lagerbuchse 3 radial ein, in dem die Ringkanäle 10, 11 liegen. Dabei durchdringt der Stift 7 die Lagerbuchse 3 nicht beziehungsweise zumindest nicht wesentlich in den Wellenringkanal 11 hinein.
Auf dem Außenumfang des Stiftes 7 ist in dessen, die Lagerbuchse 3 durchdringenden Bereich, eine axiale Nut 12 vorgesehen, die mit beiden Ringkanälen 10, 11 kommuniziert.
Die Schmierölversorgung der Lagereinrichtung funktioniert wie folgt.
Durch den Hohlraum 9 des Stiftes 7 wird von außen durch die Bohrung 8 innerhalb der Nabe 2 des Tubolader-Gehäuses 1 Schmieröl unter Druck in Richtung der Lagereinrichtung ein geführt. Dieses Schmieröl gelangt aus dem Hohlraum 9 in den Wellenringkanal 11 und von dort über die axiale Nut 12 in den Nabenringkanal 10. Von den beiden Ringkanälen 10, 11 aus kann das Schmieröl über jeweils sich axial anschließende hydrodynamische Schmierspaltringkanäle zu den axialen Endbereichen der Lagerbuchse 3 strömen. Von dort aus kann das Schmieröl in Schmierölabflusskanäle 13, 14 abfließen.
Die kommunizierende Verbindung zwischen den beiden Ringkanälen 10, 11 kann anstelle über die Axialnut 12 selbstverständlich auch über eine außerhalb des direkten Verstiftungsbereiches liegende, radiale Verbindungsöffnung innerhalb der Lagerbuchse 3 erfolgen.
Um in einem Wartungsfalle, in dem die Turbolader-Welle 4 ausgebaut werden soll, hieran durch den Stift 7 nicht gehindert zu sein, ist dieser an seinem nach außen weisenden Ende mit einem Verbindungsmittel versehen, an das ein Auszug-Werkzeug ansetzbar ist. Dieses Verbindungsmittel kann insbesondere ein in den nach außen weisenden Endbereich des Hohlraues 9 vorgesehenes Innengewinde dienen. In ein solches Innengewinde kann dann ein übliches Auszugwerkzeug einfach eingeschraubt werden.
Alle in der Beschreibung und in den nachfolgenden Ansprüchen dargestellten Merkmale können sowohl einzeln als auch in beliebiger Form miteinander kombiniert erfindungswesentlich sein.

Claims

Lagereinrichtung eines Turboladers, insbesondere für Kraftfahrzeugmotoren, zur Lagerung einer gemeinsamen Turbine-/Verdichter-Welle (4) in einer von einem Gehäuse (1) des Turboladers gebildeten oder mit diesem fest verbundenen, zwischen Turbinen- und Verdichterrad (5; 6) liegenden Nabe (2) über eine innerhalb dieser Nabe (2) axial und gegen Rotation eng begrenzt schwimmend gegenüber gleichermaßen der Nabe (2) und der Welle (4) gelagerte Lagerbuchse (3), bei der – zwischen den axialen Endbereichen der Lagerbuchse (3) ein Lagerbereich vorgesehen ist, in dem einerseits zwischen Nabe (2) und Lagerbuchse (3) ein Nabenringkanal (10) und andererseits zwischen Lagerbuchse (3) und Welle (4) ein Wellenringkanal (11) vorliegen, die sich axial zumindest überdecken, – die beiden Ringkanäle (10, 11) radial durch die Lagerbuchse (3) hindurch miteinander kommunizieren, – durch einen, von der Nabe (2) radial in die Lagerbuchse (3) eingreifenden Stift (7) eine Lagesicherung der Lagerbuchse (3) zumindest gegen Rotation gegeben ist, – der radiale Stift (7) den Nabenringkanal (10) durchgreift, dadurch gekennzeichnet, dass der Stift (7) als mit dem Wellen- und/oder Nabenringkanal (10, 11) kommunizierender Ölzuführungskanal (9) ausgebildet ist.
Lagereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Stift (7) und der den Stift (7) in der Lagerbuchse (3) aufnehmenden Öffnung ein Verbindungskanal (12) zwischen dem Naben- und dem Wellenringkanal (10; 11) vorgesehen ist.
Lagereinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Verbindungskanal (12) durch ausschließlich eine Ausnehmung an dem Stift (7) ausgebildet ist.
Lagereinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Stift (7) in die Nabe (2) eingepresst oder geschraubt ist.
Lagereinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Stift (7) Verbindungsmittel zum Ansetzen eines Lösewerkzeuges aufweist.
Lagereinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungsmittel als ein Gewindeabschnitt zum Anschrauben eines Lösewerkzeuges ausgebildet sind.