DE102015200745A1

DE102015200745A1 - Baugruppe für ein Radiallager eines Abgasturboladers

Info

Publication number: DE102015200745A1
Application number: DE102015200745.6A
Authority: DE
Inventors: Klaus Daut
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2015-01-20
Filing date: 2015-01-20
Publication date: 2016-07-21

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Baugruppe (1) für ein Radiallager eines Abgasturboladers, aufweisend wenigstens einen Lageraußenring (2) mit wenigstens einer Spritzölbohrung (3), wobei an einer Außenmantelfläche (4) des Lageraußenrings (2) wenigstens eine umlaufende Nut (5) angeordnet ist, die kommunizierend mit der Spritzölbohrung (3) verbunden ist. Um ein dauerhafteres Radiallager für einen Abgasturbolader bereitzustellen, mit dem Montagekosten eines Herstellers von Abgasturboladern reduzierbar sind, wird mit der Erfindung vorgeschlagen, dass die Baugruppe (1) wenigstens eine zumindest teilweise innerhalb der Nut (5) anordenbare, ringförmig ausgebildete Filtereinheit (6) aufweist.

Description

Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft eine Baugruppe für ein Radiallager eines Abgasturboladers, aufweisend wenigstens einen Lageraußenring mit wenigstens einer Spritzölbohrung, wobei an einer Außenmantelfläche des Lageraußenrings wenigstens eine umlaufende Nut angeordnet ist, die kommunizierend mit der Spritzölbohrung verbunden ist.
Stand der Technik
Ein Abgasturbolader weist ein Turbinenrad, ein Verdichterrad und eine das Turbinenrad drehfest mit dem Verdichterrad verbindende Läuferwelle auf. Die Läuferwelle ist über wenigstens ein Radialwälzlager oder Radialgleitlager drehbar in einem Lagergehäuse des Abgasturboladers angeordnet.
DE 10 2012 211 891 A1 offenbart ein Radialwälzlager für einen Abgasturbolader, das zur Aufnahme von radialen und axialen Lasten als zweireihiges Schulterkugellager bzw. Schrägkugellager ausgebildet ist. Das Radialwälzlager umfasst einen Lageraußenring mit zwei Spritzölbohrungen, über die jeweils eine Wälzkörperreihe des Radialwälzlagers mit Schmieröl beaufschlagbar ist. An einer Außenmantelfläche des Lageraußenrings sind zwei umlaufende Nuten angeordnet, die jeweils kommunizierend mit einer der Spritzölbohrungen verbunden sind.
Offenbarung der Erfindung
Aufgabe der Erfindung ist es, ein dauerhafteres Radiallager für einen Abgasturbolader bereitzustellen, mit dem Montagekosten eines Herstellers von Abgasturboladern reduzierbar sind.
Diese Aufgabe wird durch den unabhängigen Anspruch gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind insbesondere in den abhängigen Ansprüchen angegeben, die jeweils für sich genommen oder in verschiedener Kombination miteinander einen Aspekt der Erfindung darstellen können.
Die erfindungsgemäße Baugruppe für ein Radiallager eines Abgasturboladers umfasst wenigstens einen Lageraußenring mit wenigstens einer Spritzölbohrung, wobei an einer Außenmantelfläche des Lageraußenrings wenigstens eine umlaufende Nut angeordnet ist, die kommunizierend mit der Spritzölbohrung verbunden ist, und wenigstens eine zumindest teilweise innerhalb der Nut anordenbare, ringförmig ausgebildete Filtereinheit.
Erfindungsgemäß ist der Lageraußenring eines Radiallagers mit wenigstens einer Filtereinheit versehen, wodurch ein über die Spritzölbohrung in das Radiallager einspritzbares Schmieröl vorab gefiltert wird. Hierdurch kann verhindert werden, dass in dem Schmieröl eventuell vorhandene Partikel, beispielsweise in einem Schmierölkreislauf einer aufgeladenen Brennkraftmaschine enthaltene Späne, abgelöste Grate oder Schmutzpartikel, in das Radiallager eindringen. Dadurch wird wiederum verhindert, dass Gleitflächen eines Radialgleitlagers bzw. Laufflächen und Wälzkörper eines Radialwälzlagers mit den Partikeln beaufschlagt werden, was zu einem erhöhten Verschleiß und folglich zu einem frühen Ausfall eines entsprechenden Radiallagers führen würde. Da bei Radialwälzlagern die Spritzölbohrungen in der Regel einen Durchmesser von etwa 0,7 mm bis 1,5 mm haben, kann mit der Filtereinheit zudem vermieden werden, dass solche Spritzölbohrungen durch Partikel verstopft werden, was mit einem Ausfall der Schmierung der Wälzlagerungen und folglich ebenfalls mit einem frühzeitigen Ausfall des Radiallagers einhergehen würde. Insgesamt wird somit die Dauerhaftigkeit eines mit einer erfindungsgemäßen Baugruppe ausgestatteten Radiallagers gegenüber herkömmlichen Radiallagern erhöht.
Bisher wurden Filter zum Filtern eines einem Radiallager eines Abgasturboladers zuführbaren Schmieröls von einem Hersteller von Abgasturboladern nachträglich bei der Herstellung eines Abgasturboladers montiert. Mit der Erfindung kann eine solche nachträgliche und separate Anordnung eines Filters an dem Abgasturbolader entfallen. Hierdurch werden der Montageaufwand und damit die mit der Montage verbundenen Kosten eines Herstellers von Abgasturboladern reduziert.
Das Radiallager kann als Radialgleitlager oder Radialwälzlager, insbesondere als zweireihiges Schulterkugellager bzw. Schrägkugellager, ausgebildet sein. Entsprechend können an dem Lageraußenring auch zwei Spritzölbohrungen und zwei mit jeweils einer der Spritzölbohrung kommunizierend verbundene umlaufende Nuten angeordnet sein, in denen jeweils ein Filterelement angeordnet ist.
Das Filterelement und die Nut können derart ausgebildet sein, dass das Filterelement formschlüssig in der Nut anordenbar ist, also beispielsweise in die Nut eingeklipst wird.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung ist die Filtereinheit aus wenigstens zwei halbschalenartigen, formschlüssig miteinander verbindbaren Filterbauteilen gebildet. Dies vereinfacht die Anbringung der Filtereinheit an dem Lageraußenring. Zu dieser Anbringung werden die Filterbauteile von einander gegenüberliegenden Seiten aus in die Nut eingebracht und anschließend formschlüssig miteinander verbunden. Die formschlüssige Verbindung zwischen den Filterbauteilen kann beispielsweise über eine Puzzle-Verriegelung erreicht werden. Das Filterelement kann hierbei gewissermaßen auf den Lageraußenring aufgeklipst werden. Durch die Teilung des Filterelements in wenigstens zwei miteinander verbindbare Filterbauteile ist das Filterelement zudem auf einfache Art und Weise austauschbar.
Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung weist jedes Filterbauteil wenigstens einen Rahmen und wenigstens ein daran angeordnetes Filterelement auf. Die Rahmen verleihen den Filterbauteilen eine bestimmte Formstabilität, was die Handhabung der Filterbauteile verbessert und damit die Montage der Filtereinheit erleichtert. Das Filterelement kann aus einem flexibleren Gebilde hergestellt sein. Das Filterelement bzw. die durch das Filterelement effektiv bereitgestellte Filterfläche sollte derart groß sein, dass auch bei vorhandener Verschmutzung des Filterelementes noch eine ausreichende Filterfläche frei bleibt, um einen zur Schmierung des Radiallagers ausreichenden Schmierölzufluss in das Radiallager gewährleisten zu können. Die Rahmen der Filterbauteile können derart ausgebildet sein, dass sie zusätzlich die Aufgabe einer Dichtung zwischen dem Lageraußenring und dem die Lagerbohrung enthaltenen Lagergehäuse übernehmen können.
Vorteilhafterweise ist wenigstens ein Rahmen zumindest teilweise aus Kunststoff hergestellt. Insbesondere kann der Rahmen aus einem weichen Kunststoff, beispielsweise einem Elastomer, hergestellt sein. Die Verwendung von Kunststoff zur Ausbildung des Rahmens geht mit einem geringen Gewicht des Rahmens bzw. des jeweiligen Filterbauteils und damit der Filtereinheit einher. Es kann auch der Rahmen jedes Filterbauteils entsprechend ausgebildet sein.
Es ist des Weiteren von Vorteil, wenn wenigstens ein Rahmen zumindest teilweise aus Gummi hergestellt ist. Hierdurch kann eine Schwingungsdämpfung des Lageraußenrings zum Lagergehäuse bewirkt werden, wenn der Rahmen derart ausgebildet ist, dass er teilweise radial nach außen von der Außenmantelfläche des Lageraußenrings vorsteht. Es kann auch der Rahmen jedes Filterbauteils entsprechend ausgebildet sein.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung sieht vor, dass das Filterelement zumindest teilweise gewebeartig ausgebildet und zumindest teilweise aus Metall oder Kunststoff hergestellt ist. Welche Ausgestaltung für das Filterelement gewählt wird, hängt von den jeweiligen Gegebenheiten und Anforderungen ab. Das Filterelement kann auch vollständig gewebeartig ausgebildet und vollständig aus Metall oder Kunststoff hergestellt sein.
Die Erfindung ist nicht auf die angegebene Kombination der Merkmale des unabhängigen Anspruchs und der abhängigen Ansprüche beschränkt. Es ergeben sich darüber hinaus weitere Möglichkeiten, einzelne Merkmale, insbesondere dann, wenn sie sich aus den Ansprüchen, der nachfolgenden Beschreibung des Ausführungsbeispiels oder unmittelbar aus den Figuren ergeben, miteinander zu kombinieren. Außerdem soll die Bezugnahme der Ansprüche auf die Figuren durch die Verwendung von Bezugszeichen den Schutzumfang der Ansprüche auf keinen Fall auf das dargestellte Ausführungsbeispiel beschränken.
Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung wird nachfolgend anhand der beiliegenden Figuren näher erläutert. Diese zeigen:
1 einen schematischen Längsschnitt eines Ausführungsbeispiels für eine erfindungsgemäße Baugruppe für ein Radiallager eines Abgasturboladers;
2 eine schematische Seitenansicht der in 1 gezeigten Filtereinheit;
3 eine detaillierte Darstellung eines Filterbauteils der in den 1 und 2 gezeigten Filtereinheit; und
4 eine detaillierte Darstellung eines weiteren Filterbauteils der in den 1 und 2 gezeigten Filtereinheit.
Ausführliche Beschreibung der Zeichnung
1 zeigt einen schematischen Längsschnitt eines Ausführungsbeispiels für eine erfindungsgemäße Baugruppe 1 für ein nicht weitergehender dargestelltes Radiallager eines nicht gezeigten Abgasturboladers. Das Radiallager soll dabei als zweireihiges Schulterkugellager bzw. Schrägkugellager ausgebildet sein.
Die Baugruppe 1 umfasst einen Lageraußenring 2 mit zwei Spritzölbohrungen 3. An einer Außenmantelfläche 4 des Lageraußenrings 2 sind zwei umlaufende Nuten 5 angeordnet, die jeweils kommunizierend mit einer der Spritzölbohrungen 3 verbunden sind. An einer Innenmantelfläche 14 des Lagerinnenrings 2 sind Laufbahnen 15 zum Führen von Wälzkörpern 16 des Radiallagers angeordnet sind.
Des Weiteren soll die Baugruppe 1 zwei vollständig innerhalb der jeweiligen Nut 5 angeordnete, ringförmig ausgebildete Filtereinheiten 6 aufweisen, von denen in 1 nur eine gezeigt ist. Jede Filtereinheit 6 ist aus zwei halbschalenartigen, formschlüssig miteinander verbindbaren Filterbauteilen 7 und 8 gebildet, wobei die formschlüssige Verbindung zwischen den Filterbauteilen 7 und 8 der 2 zu entnehmen ist. Die Nuten 5 sind im Vergleich zu herkömmlichen Nuten, wie sie beispielsweise bei dem Radiallager von DE 10 2012 211 891 A1 vorhanden sind, vertieft ausgebildet, um die Filtereinheiten 6 aufnehmen zu können.
Jedes Filterbauteil 7 bzw. 8 umfasst einen Rahmen 9 bzw. 10 und ein daran angeordnetes Filterelement 11 bzw. 12. Wenigstens ein Rahmen 9 bzw. 10 ist zumindest teilweise aus Kunststoff, insbesondere Gummi, hergestellt ist. Die Filterelemente 11 und 12 sind zumindest teilweise gewebeartig ausgebildet und zumindest teilweise aus Metall oder Kunststoff hergestellt.
2 zeigt eine schematische Seitenansicht der in 1 gezeigten Filtereinheit 6. Es ist insbesondere die formschlüssige Verbindung 13 zwischen den Filterbauteilen 7 und 8 zu sehen. Diese Verbindung 13 ist als Puzzle-Verriegelung, im vorliegenden Fall schwalbenschwanzartig, ausgebildet.
3 zeigt eine detaillierte Darstellung des Filterbauteils 7 der in den 1 und 2 gezeigten Filtereinheit 6. Das Filterelement 11 des Filterbauteils 7 ist gewebeartig ausgebildet.
4 zeigt eine detaillierte Darstellung des Filterbauteils 8 der in den 1 und 2 gezeigten Filtereinheit 6. Das Filterelement 12 des Filterbauteils 8 ist gewebeartig ausgebildet.
Bezugszeichenliste

1: Baugruppe
2: Lageraußenring
3: Spritzölbohrung
4: Außenmantelfläche
5: Nut
6: Filterelement
7: Filterbauteil
8: Filterbauteil
9: Rahmen
10: Rahmen
11: Filterelement
12: Filterelement
13: Verbindung
14: Innenmantelfläche
15: Laufbahn
16: Wälzkörper

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 102012211891 A1 [0003, 0024]

Claims

Baugruppe (1) für ein Radiallager eines Abgasturboladers, aufweisend wenigstens einen Lageraußenring (2) mit wenigstens einer Spritzölbohrung (3), wobei an einer Außenmantelfläche (4) des Lageraußenrings (2) wenigstens eine umlaufende Nut (5) angeordnet ist, die kommunizierend mit der Spritzölbohrung (3) verbunden ist, gekennzeichnet durch wenigstens eine zumindest teilweise innerhalb der Nut (5) anordenbare, ringförmig ausgebildete Filtereinheit (6).
Baugruppe (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Filtereinheit (6) aus wenigstens zwei halbschalenartigen, formschlüssig miteinander verbindbaren Filterbauteilen (7, 8) gebildet ist.
Baugruppe (1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass jedes Filterbauteil (7, 8) wenigstens einen Rahmen (9, 10) und wenigstens ein daran angeordnetes Filterelement (11, 12) aufweist.
Baugruppe (1) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Rahmen (9, 10) zumindest teilweise aus Kunststoff hergestellt ist.
Baugruppe (1) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Rahmen (9, 10) zumindest teilweise aus Gummi hergestellt ist.
Baugruppe (1) nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Filterelement (11, 12) zumindest teilweise gewebeartig ausgebildet und zumindest teilweise aus Metall oder Kunststoff hergestellt ist.