DE102007027456A1 - Bearing arrangement for use in turbocharger of motor vehicle for supporting shaft in housing, has damping layer formed from absorption material provided between arrangement and housing, and casing device formed from metal or metal alloy - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Lageranordnung mit einer Dämpfungseinrichtung, welche insbesondere bei Turboladern von Kraftfahrzeugen eingesetzt werden kann, um beispielsweise eine Turbowelle zu lagern. Die Lageranordnung kann dabei wenigstens ein oder zwei Radiallager und/oder Axiallager aufweisen.The The invention relates to a bearing arrangement with a damping device, which are used in particular in turbochargers of motor vehicles can, for example, to store a turbo shaft. The bearing arrangement can at least one or two radial bearings and / or thrust bearings exhibit.
Normalerweise dienen Turbolader dazu den Wirkungsgrad eines Verbrennungsmotors zu verbessern und damit dessen Leistung zu steigern. Der Turbolader weist hierzu eine Welle auf, die in dem Gehäuse des Turboladers beispielsweise mittels zweier Radiallager drehbar gelagert ist. Auf der Welle können dabei ein Turbinenrad und ein Verdichterrad angeordnet sein. Aufgrund von Fluidströmungen die an dem Turbinenrad und dem Verdichterrad angreifen, können starke Axialkräfte auftreten. Solche Axialkräfte können von den Radiallagern nicht geeignet aufgenommen werden, so dass gewöhnlich entsprechend wenigstens ein Axiallager vorgesehen wird.Usually Serve turbocharger to the efficiency of an internal combustion engine to improve and thus to increase its performance. The turbocharger has for this purpose a shaft which, for example, in the housing of the turbocharger is rotatably supported by means of two radial bearings. On the wave can do it a turbine wheel and a compressor wheel may be arranged. by virtue of of fluid flows which attack on the turbine wheel and the compressor wheel can strong axial forces occur. Such axial forces can from the radial bearings are not suitable, so that usually according to at least one thrust bearing is provided.
Da der Turbolader hohen Temperaturen ausgesetzt ist, beispielsweise aufgrund von heißem Abgas zum Antreiben des Turbinenrads und des Weiteren die Welle des Turboladers sehr hohe Drehzahlen von beispielsweise bis zu 300.000 U/min erreichen kann, werden an die Lagerung des Turboladers entsprechende Anforderungen gestellt.There the turbocharger is exposed to high temperatures, for example due to hot Exhaust for driving the turbine wheel and further the shaft the turbocharger very high speeds of, for example, up to 300,000 Rpm can be matched to the bearing of the turbocharger Requirements made.
Bei hydrodynamischen Gleitlagern zum Lagern beispielsweise einer Welle wie einer Turbowelle gibt es grundsätzlich das Problem, dass eine stabile Wellenbahnauslegung einen maximal erreichbaren Dämpfungsgrad vorgibt. Aus fahrzeugakustischen Gesichtspunkten heraus ist es jedoch sinnvoll, die Dämpfung möglichst hoch einzustellen, um den durch die Restunwucht des Laufzeugs oder den durch einen Konstantton erzeugten Körperschall von den Fahrzeugstrukturen fern zu halten.at hydrodynamic plain bearings for storing, for example, a shaft like a turbo shaft there is basically the problem that one stable shaft design a maximum achievable degree of damping pretends. However, from a vehicle acoustic point of view, it is useful, the damping preferably high to be adjusted by the residual imbalance of the power tool or the structure-borne noise generated by a constant tone from the vehicle structures keep away.
Aus dem Stand der Technik war bisher bekannt, den Dämpfungsgrad bei einer noch stabilen Wellenbahn zu maximieren. Des Weiteren ist bekannt Sekundärmaßnahmen zu ergreifen, wie Entkopplungselemente zu verwenden oder Systemlagereigenfrequenzen zu verstimmen.Out the state of the art was previously known, the degree of damping at one to maximize stable wave trajectory. Furthermore, secondary measures are known to take as decoupling elements to use or Systemlagereigenfrequenzen to put you off.
Demnach ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Lageranordnung bereitzustellen, die mit einer Dämpfung versehen werden kann, wobei das Lager einfach und kostengünstig in der Herstellung ist.Therefore It is the object of the present invention, a bearing assembly to provide that with a cushioning can be provided, the bearing simple and inexpensive in the production is.
Diese Aufgabe wird durch eine Lageranordnung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.These The object is achieved by a bearing arrangement with the features of the claim 1 solved.
Demgemäß wird erfindungsgemäß eine Lageranordnung zur Lagerung einer Welle in einem Gehäuse bereitgestellt,
- – wobei zwischen der Lageranordnung und dem Gehäuse wenigstens eine Dämpfungslage aus einem Dämpfungsmaterial vorgesehen ist.
- - Wherein between the bearing assembly and the housing is provided at least one damping layer of a damping material.
Das
Lager hat dabei den Vorteil, dass beispielsweise ein oberer Lagerspalt
kleiner eingestellt werden kann als der obere Lagerspalt, wie er
im nachfolgenden mit Bezug auf die
Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen sowie der Beschreibung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen.advantageous Refinements and developments of the invention will become apparent the dependent claims and the description with reference to the drawings.
In einer erfindungsgemäßen Ausführungsform besteht die Lageranordnung beispielsweise aus zwei Radiallagern. Die beiden Radiallager können dabei zusätzlich mit einer Distanzbuchse versehen sein. Neben Radiallagern kann die Erfindung aber auch auf Axiallager angewendet werden.In an embodiment of the invention For example, the bearing assembly consists of two radial bearings. The two radial bearings can do this additionally be provided with a spacer. In addition to radial bearings, the Invention but also be applied to thrust bearings.
Gemäß einer weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsform ist zusätzlich wenigstens eine Hülseneinrichtung vorgesehen. Die Hülseneinrichtung kann dabei aus Metall oder einer Metalllegierung bestehen, wobei die Hülseneinrichtung dabei das gleiche Material wie die Lageranordnung aufweisen kann oder ein anderes Material. Die Hülseneinrichtung kann dabei als Montagehülse oder Lagerhülse fungieren.According to one another embodiment of the invention is additional at least one sleeve device intended. The sleeve device can consist of metal or a metal alloy, wherein the ferrule can have the same material as the bearing assembly or another material. The sleeve device can be used as a mounting sleeve or bearing sleeve act.
In einer anderen Ausführungsform der Erfindung ist die Hülseneinrichtung einstückig oder als separates Teil mit wenigstens einem Lager der Lageranordnung ausgebildet. Die Dämpfungslage ist dabei auf der Außenseite der Hülseneinrichtung vorgesehen. Dies hat den Vorteil, dass die Hülseneinrichtung dabei gleichzeitig als Distanzhülse wirkt und dadurch weniger Teile benötigt werden. Außerdem kann die komplette Lageranordnung mit der Dämpfungslage auf der Außenseite der Hülse sehr leicht vorgefertigt werdenIn another embodiment The invention is the sleeve device one piece or as a separate part with at least one bearing of the bearing assembly educated. The damping position is on the outside the sleeve device intended. This has the advantage that the sleeve device at the same time as a spacer sleeve acts and thus fewer parts are needed. In addition, can the complete bearing arrangement with the damping layer on the outside the sleeve be easily prefabricated
In einer weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsform ist eine Hülseneinrichtung vorgesehen, die außen auf der Dämpfungslage angeordnet ist. Die Hülseneinrichtung kann dabei als Montagehülse wirken. Wahlweise kann die Hülse dabei mit einem zusätzlichen Absatz versehen sein, um ein seitliches Herausrutschen des Dämpfungsmaterials zu verhindern. Dies kann auf alle Hülseneinrichtungen angewendet werden.In a further embodiment of the invention is a sleeve device provided outside on the damping position is arranged. The sleeve device can act as a mounting sleeve. Optionally, the sleeve with an additional one Be provided paragraph to a lateral slipping out of the damping material to prevent. This can be applied to all sleeve devices become.
Gemäß einer weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsform kann die Hülseneinrichtung oder bei mehreren Hülseneinrichtungen, diese jeweils durchgehend ausgebildet sein, um beispielsweise zwei Lager der Lageranordnung zu verbinden. Dies ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn die Lager der Lageranordnung verhältnismäßig nahe beieinander liegen und durch die Hülseneinrichtung der Abstand problemlos überbrückt werden kann.According to one another embodiment of the invention can the sleeve device or with several sleeve devices, each of these be designed to be continuous, for example, two Bearing the bearing assembly to connect. This is especially true advantageous if the bearings of the bearing assembly is relatively close lie together and be bridged by the sleeve device, the distance easily can.
In einer anderen erfindungsgemäßen Ausführungsform kann jedoch auch für jedes der Lager der Lageranordnung eine eigene Hülseneinrichtung mit Dämpfung vorgesehen sein. Dies ist vorteilhaft, wenn die Lager eher weiter auseinander liegen oder ein Einbau einer durchgehenden Hülse zu aufwendig und kompliziert ist.In another embodiment of the invention but it can also be used for each of the bearings of the bearing assembly provided its own sleeve device with damping be. This is beneficial if the bearings tend to be further apart lie or installation of a continuous sleeve too complex and complicated is.
Gemäß einer weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsform kann die Hülseneinrichtung beispielsweise bezüglich des Innendurchmessers und/oder Außendurchmessers und/oder der Wanddicke variiert werden, je nach Funktion und Einsatzzweck, beispielsweise wenn es der Einbau in das Gehäuse es erfordert oder wenn unterschiedliche Dämpfungsgrade erzielt werden sollen. Unterschiedliche Dämpfungsgrade lassen sich auch dadurch erzielen, dass verschiedene Dämpfungsmaterialien miteinander kombiniert werden.According to one another embodiment of the invention can the sleeve device for example the inner diameter and / or outer diameter and / or the Wall thickness can be varied, depending on the function and purpose, for example if it is the installation in the housing it requires or if different degrees of damping are achieved should. Different degrees of damping can also be achieved by using different damping materials together be combined.
In einer anderen erfindungsgemäßen Ausführungsform ist die Dämpfungslage jeweils durchgehend ausgebildet, um beispielsweise zwei Lager der Lageranordnung zu verbinden. Die Dämpfungslage kann jedoch beispielsweise auch aus getrennten Abschnitten für jedes Lager der Lageranordnung bestehen. Mit anderen Worten für jedes Lager oder für einen Teil der Lager der Lageranordnung kann eine eigene Dämpfungslage vorgesehen sein. Dadurch ist es auch denkbar, beispielsweise für jedes Lager die Dämpfungslage individuell an die gewünschte Dämpfung anzupassen.In another embodiment of the invention is the damping position each formed continuously, for example, two bearings of the bearing assembly connect to. The damping position can however, for example, also from separate sections for each Bearings of the bearing assembly exist. In other words for each Warehouse or for a part of the bearing of the bearing assembly can have its own damping position be provided. As a result, it is also conceivable, for example, for each Bear the damping position individually to the desired damping adapt.
Bei einer durchgehenden Dämpfungsschicht kann dieses, gemäß einer weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsform auch dadurch erreicht werden, indem die Dämpfungslage beispielsweise bezüglich des Innendurchmessers und/oder Außendurchmessers und/oder der Wanddicke variiert wird. Auch ist es denkbar, dass das Dämpfungsmaterial variiert wird, so muss die Dämpfungslage nicht durchgehend aus dem selben Material bestehen.at a continuous damping layer can this one, according to one another embodiment of the invention also be achieved by the damping position, for example concerning the Inside diameter and / or outside diameter and / or the wall thickness is varied. Also, it is conceivable that the damping material is varied, so must the damping position not consistently made of the same material.
In einer weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsform kann die Dämpfungslage hierbei auch aus wenigstens einer Dämpfungs schicht bestehen oder aus mehreren Schichten, beispielsweise zwei, drei, vier, fünf, sechs und mehr. Die Dämpfungslagen können dabei jeweils aus demselben Material sein oder auch zumindest teilweise aus einem unterschiedlichen Material. Dadurch können die Dämpfungseigenschaften ebenfalls durch Wahl der Lagen, deren Dicke und Material beeinflusst und optimiert werden, je nach Funktion und Einsatzzweck.In a further embodiment of the invention can the damping position Here also consist of at least one damping layer or of several layers, for example two, three, four, five, six and more. The damping layers can do this each be of the same material or at least partially from a different material. This allows the damping properties as well by choosing the layers whose thickness and material are influenced and optimized, depending on function and purpose.
In einer weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsform weist die Dämpfungslage als Dämpfungsmaterial beispielsweise Gummi oder Hartgummi auf. Bei einer Lagerung für eine Turbowelle eine Turboladers ist das Dämpfungsmaterial vorzugsweise entsprechend hitzebeständig. Bei anderen Anwendungen, bei denen die Temperatur keine so große Rolle spielt, muss das Dämpfungsmaterial jedoch nicht unbedingt hitzebeständig sein.In a further embodiment of the invention indicates the damping position as damping material For example, rubber or hard rubber. When storing a turbo shaft a turbocharger is the damping material preferably correspondingly heat-resistant. For other applications, where the temperature does not matter so much, the damping material must be but not necessarily heat resistant be.
Die Lageranordnung der Erfindung eignet sich, wie zuvor genannt, beispielsweise zur Lagerung einer Welle eines Turboladers, der in Kraftfahrzeugen oder anderen Fahrzeugen eingesetzt wird. Grundsätzlich ist der Einsatz des Lagers der Erfindung aber nicht auf die vorgenannten Anwendungsfälle beschränkt, sondern kann in einer Vielzahl von unterschiedlichen Bereichen eingesetzt werden, in denen Lager benötigt werden.The Bearing arrangement of the invention is, as mentioned above, for example for supporting a shaft of a turbocharger used in motor vehicles or other vehicles. Basically, the use of the Bearing of the invention but not limited to the aforementioned applications, but can be used in a variety of different areas where stock is needed become.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand der in den schematischen Figuren der Zeichnungen angegebenen Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen:The Invention will be described below with reference to the schematic figures the drawings specified embodiments explained in more detail. Show it:
In allen Figuren sind gleiche bzw. funktionsgleiche Elemente und Vorrichtungen – sofern nichts anderes angegeben ist – mit denselben Bezugszeichen versehen worden.In all figures are the same or functionally identical elements and devices - if nothing else is stated - with the same reference numerals have been provided.
In
Die
Welle
Die
weiche Dämpfung
des größeren äußeren Spalts
In
Die
Welle
Um
eine geeignete Dämpfung
für das
Radiallager
In
einer weiteren zweiten erfindungsgemäßen Ausführungsform der Lageranordnung
Der äußere Lagerspalt
Bei
der zweiten Ausführungsform
sind zwei schwimmende Radiallager
In
Weiter
ist in
In
Obwohl die vorliegende Erfindung vorstehend anhand der bevorzugten Ausführungsbeispiele beschrieben wurde, ist sie darauf nicht beschränkt, sondern auf vielfältige Art und Weise modifizierbar. Die zuvor beschriebenen Ausführungsformen sind dabei miteinander kombinierbar, insbesondere einzelne Merkmale davon.Even though the present invention described above with reference to the preferred embodiments it is not limited to that, but in many ways and modifiable. The embodiments described above are combined with each other, in particular individual features from that.
Als
Material für
die Dämpfungslage
Die vorliegenden Erfindung wurde anhand von zwei Radiallagern als Lageranordnung beschrieben. Grundsätzlich können aber auch Axiallager mit einer Dämpfungslage versehen werden.The The present invention was based on two radial bearings as a bearing assembly described. in principle can but also thrust bearing with a damping layer be provided.
Claims (14)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
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DE102007027456A DE102007027456A1 (en) | 2007-06-14 | 2007-06-14 | Bearing arrangement for use in turbocharger of motor vehicle for supporting shaft in housing, has damping layer formed from absorption material provided between arrangement and housing, and casing device formed from metal or metal alloy |
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