DE102014119319A1 - Bearing device for an exhaust gas turbocharger and turbocharger - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft einen Lagerabschnitt für einen Abgasturbolader (1), mit einer Lagervorrichtung (11) umfassend eine Lagerbuchse (12), wobei eine Weile (5) in einem Innenraum (21) der Lagerbuchse (12) rotierbar aufnehmbar ist, und wobei ein Fixierelement (22) zur Fixierung der Lagerbuchse (12) im Lagerabschnitt (4) ausgebildet ist. Erfindungsgemäß ist das Fixierelement (22) zur Herstellung einer Schnappverbindung zwischen dem Fixierelement (22) und der Lagerbuchse (12) ausgebildet.The invention relates to a bearing section for an exhaust-gas turbocharger (1), having a bearing device (11) comprising a bearing bush (12), wherein a while (5) is rotatably receivable in an inner space (21) of the bearing bush (12), and wherein a fixing element (22) for fixing the bearing bush (12) in the bearing section (4) is formed. According to the invention, the fixing element (22) is designed to produce a snap connection between the fixing element (22) and the bearing bush (12).
Description
Die Erfindung betrifft eine Lagervorrichtung für einen Abgasturbolader der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art sowie einen Abgasturbolader gemäß Anspruch 5.The invention relates to a bearing device for an exhaust gas turbocharger of the type specified in the preamble of patent claim 1 and to an exhaust gas turbocharger according to
Im Betrieb schnelllaufender Maschinen, insbesondere bei Abgasturboladern, treten bei hohen Drehzahlen Vibrationen auf. Abgasturbolader, die mit sehr hohen Drehzahlen, Drehzahlen von etwa 270000 U/min, betrieben werden, sind davon insbesondere betroffen. Schwimmend gelagerte Gleitlager, welche als so genannte full-floating-Gleitiager bezeichnet werden, haben den Vorteil, dass im Betrieb auftretende Vibrationen gedämpft werden können, da zwischen dem Lagerabschnitt und der Lagerbuchse ein Fluid, im Allgemeinen ein Schmieröl, vorliegt. Mit Hilfe dieses Fluids werden die Vibrationen gedämpft, so dass ein relativ ruhiger und gleichmäßiger Lauf der Welle gesichert werden kann.During operation of high-speed machines, in particular in exhaust gas turbochargers, vibrations occur at high speeds. Exhaust gas turbochargers, which are operated at very high speeds, rotational speeds of about 270000 rev / min, are particularly affected. Floating plain bearings, which are referred to as so-called full-floating Gleitiager, have the advantage that occurring during operation vibrations can be damped because between the bearing portion and the bearing bush, a fluid, generally a lubricating oil, is present. With the help of this fluid, the vibrations are damped, so that a relatively smooth and smooth running of the shaft can be secured.
Neben diesen full-floating-Gleitlagern, die sich dadurch auszeichnen, dass die Relativbewegung zwischen Welle und Lagerbuchse möglich ist, gibt es so genannte semi-floating-Gleitlager, mit deren Hilfe ebenfalls die Vibrationsdämpfung herbeiführbar ist, allerdings ist hier keine bzw. eine minimale Relativbewegung zwischen Lagerbuchse und Lagerabschnitt möglich, da die Lagerbuchse mit Hilfe eines Fixierelements gegen Verdrehung und axiale Verschiebung in dem Lagerabschnitt gesichert ist. Eine minimale axiale Bewegung der Lagerbuchse ist vorzusehen, so dass ein Toleranzausgleich und ausreichende Schmierung des Lagers gesichert sind.In addition to these full-floating plain bearings, which are characterized by the fact that the relative movement between the shaft and bearing bush is possible, there are so-called semi-floating plain bearings, with their help also the vibration damping can be brought about, but here is no or a minimum Relative movement between the bearing bush and bearing section possible, since the bearing bush is secured by means of a fixing element against rotation and axial displacement in the bearing section. A minimal axial movement of the bearing bush is provided so that a tolerance compensation and adequate lubrication of the bearing are secured.
Aus der Offenlegungsschrift
Die Welle ist in einem Lagerabschnitt drehbar gelagert, wobei der Lagerabschnitt zwischen dem Luftführungsabschnitt und dem Abgasführungsabschnitt angeordnet ist. Der Lagerabschnitt weist eine Lagervorrichtung mit mindestens einer Lagerbuchse auf. Die Welle ist innerhalb der Lagerbuchse rotierbar gelagert. Die Lagerbuchse ist mit Hilfe eines Fixierelements im Lagerabschnitt fixiert, so dass eine Relativbewegung, d. h. eine rotatorische Bewegung sowie eine übermäßige Längsbewegung, zwischen der Lagerbuchse und dem Lagerabschnitt vermieden wird.The shaft is rotatably mounted in a bearing portion, wherein the bearing portion between the air guide portion and the exhaust gas guide portion is arranged. The bearing section has a bearing device with at least one bearing bush. The shaft is rotatably mounted within the bearing bush. The bushing is fixed by means of a fixing element in the bearing section, so that a relative movement, d. H. a rotational movement and an excessive longitudinal movement, between the bearing bush and the bearing portion is avoided.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es einen Lagerabschnitt für einen Abgasturbolader, sowie einen Abgasturbolader bereitzustellen, welcher gegenüber dem Stand der Technik günstiger herzustellen ist.The object of the present invention is to provide a bearing section for an exhaust gas turbocharger, as well as an exhaust gas turbocharger, which is cheaper to manufacture compared to the prior art.
Diese Aufgabe wird durch einen Lagerabschnitt mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie einem Abgasturbolader mit den Merkmalen des Anspruchs 5 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen und nicht-trivialen Weiterbildungen der Erfindung sind in den jeweiligen Unteransprüchen angegeben, wobei vorteilhafte Ausgestaltungen des Lagerabschnitts als vorteilhafte Ausgestaltungen des Abgasturboladers – soweit anwendbar – und umgekehrt anzusehen sind.This object is achieved by a bearing section with the features of claim 1 and an exhaust gas turbocharger with the features of
Erfindungsgemäß weist der Lagerabschnitt eine Lagervorrichtung mit einer Lagerbuchse auf, wobei eine Welle in einem Innenraum der Lagerbuchse rotierbar aufnehmbar ist. Zur Fixierung der Lagerbuchse im Lagerabschnitt ist ein Fixierelement ausgebildet, wobei das Fixierelement zur Herstellung einer Schnappverbindung zwischen dem Fixierelement und der Lagerbuchse ausgebildet ist. Es ist somit als Schnappverbindungselement ausgestaltet. Dies dient einer schnellen und einfachen und somit kostengünstigen Montage. Während bei den bisher üblichen Fixierelementen eine Schraubverbindung ausgebildet ist, wobei das übliche Fixierelement mit einem Werkzeug zu montieren ist, ist das Fixierelement der erfindungsgemäßen Lagervorrichtung schnell und ohne Werkzeug kostengünstig montierbar. In einer Ausgestaltung der Erfindung ist zwischen dem Fixierelement und dem Lagerabschnitt eine formschlüssige Verbindung ausgebildet. Dies hat den Vorteil, dass sich das Fixierelement am Lagerabschnitt abstützen kann und somit eine gesicherte Fixierung der Lagerbuchse gegenüber dem Lagerabschnitt ausgebildet ist.According to the invention, the bearing section has a bearing device with a bearing bush, wherein a shaft is rotatably receivable in an inner space of the bearing bush. For fixing the bearing bush in the bearing portion, a fixing element is formed, wherein the fixing element is designed for producing a snap connection between the fixing element and the bearing bush. It is thus designed as a snap connection element. This serves a quick and simple and thus cost-effective installation. While in the hitherto conventional fixing a screw connection is formed, wherein the usual fixing element is to be mounted with a tool, the fixing of the storage device according to the invention is quick and inexpensive to install without tools. In one embodiment of the invention, a positive connection is formed between the fixing element and the bearing portion. This has the advantage that the fixing element can be supported on the bearing portion and thus a secure fixation of the bearing bush is formed relative to the bearing portion.
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung weist das Fixierelement einen sich in Richtung einer Elementlängsachse des Fixierelements erstreckenden mehrteiligen Elementdorn auf, welcher einen veränderbaren zweiten Umfang aufweist. Dies hat den Vorteil, dass der Elementdorn zur Montage in einem Querschnitt entlang einer Längsachse des Fixierelements veränderlich ist. Mit anderen Worten kann der Elementdorn zur Montage zusammengedrückt, so dass er einen gegenüber einem entspannten Zustand geringeren Umfangsquerschnitt aufweist, und seicht in eine Öffnung eingeführt werden. Wird der Elementdorn entspannt, bspw. durch Loslassen sobald er seine Montageposition erreicht hat, drückt der Elementdorn gegen die Öffnungsfläche und erzielt somit eine radiale Verspannung des Fixierelementes in der Öffnung. Die radiale Verspannung ist gerade so groß, dass die minimale axiale Bewegung der Lagerbuchse erhalten ist, so dass der Toleranzausgleich und die ausreichende Schmierung des Lagers gesichert sind.In a further embodiment of the invention, the fixing element has a multipart element mandrel extending in the direction of an element longitudinal axis of the fixing element, which has a variable second circumference. This has the advantage that the element mandrel for mounting in a cross section along a longitudinal axis of the fixing element is variable. In other words, the element mandrel may be compressed to be assembled so as to have a smaller circumferential cross section than a relaxed state, and to be inserted shallowly into an opening. By releasing the element mandrel, eg by releasing it as soon as it has reached its mounting position, the element mandrel presses against the opening surface and thus achieves a radial tensioning of the fixing element in the opening. The radial strain is just so great that the minimum axial movement of the bearing bush is obtained, so that the Tolerance compensation and adequate lubrication of the bearing are secured.
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist das Fixierelement aus einem Kunststoff ausgebildet. Aufgrund der Herstellung des Fixierelementes aus einem Kunststoff kann dies kastengünstig in bspw. einem Spritzgussverfahren hergestellt werden, so dass eine weitere Kostenreduktion möglich ist.In a further embodiment of the invention, the fixing element is formed from a plastic. Due to the production of the fixing element made of a plastic, this can be produced at low cost in, for example, an injection molding process, so that a further cost reduction is possible.
Der zweite Aspekt der Erfindung betrifft einen Abgasturbolader, umfassend einen Lagerabschnitt zum Lagern einer rotierbaren Welle, wobei der Lagerabschnitt gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4 ausgebildet ist. Somit ist ein funktionssicherer und kostengünstiger Abgasturbolader bereitzustellen.The second aspect of the invention relates to an exhaust gas turbocharger, comprising a bearing portion for supporting a rotatable shaft, wherein the bearing portion is formed according to one of claims 1 to 4. Thus, a functionally reliable and cost-effective exhaust gas turbocharger is to be provided.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie anhand der Zeichnung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in der einzigen Figur alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen. Es zeigen:Further advantages, features and details of the invention will become apparent from the following description of a preferred embodiment and from the drawing. The features and feature combinations mentioned above in the description as well as features and feature combinations mentioned below in the description of the figures and / or in the single figure alone can be used not only in the respectively indicated combination but also in other combinations or in isolation, without the scope of To leave invention. Show it:
Ein erfindungsgemäßer Abgasturbolader
Das Abgas wird über den Eintrittsbereich das zweite Laufrad
Der in
Des Weiteren umfasst die Lagervorrichtung
Eine Schmiermittelzufuhr zur Lagervorrichtung
Die Welle
Über die Zuflussöffnung
Zur Fixierung der Lagerbuchse
Das Fixierelement
Im Lagerabschnitt
Damit eine gesicherte Fixierung realisiert ist, weist das Fixierelement
Das Fixierelement
Zur Realisierung einer Schnappverbindung weist der Elementdorn
Des Weiteren sind die Dornarme
Der Durchsteckkanal
Im Bereich des Elementdorns
Das Fixierelement
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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