DE102016222625A1 - Bearing bushing for a shaft of a turbocharger - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Lagerbuchse für eine Welle eines Turboladers, mit zumindest einer ringförmigen Axiallagerfläche, umfassend zumindest eine Anzahl von Keilflächen, welche einander in Umfangsrichtung folgen.Die erfindungsgemäße Lagerbuchse ist dadurch gekennzeichnet, dass die Keilflächen in einer Ebene senkrecht zur zentralen Achse der Lagerbuchse starten und von dieser Ebene in axialer Richtung entlang der Umfangsrichtung absteigen, wobei jede der Keilflächen an einer Kante der benachbarten Keilfläche mit einer Stufe in axialer Richtung unterhalb der Ebene endet.The invention relates to a bearing bushing for a shaft of a turbocharger, having at least one annular thrust bearing surface comprising at least a number of wedge surfaces which follow one another in the circumferential direction. The bearing bush according to the invention is characterized in that the wedge surfaces start in a plane perpendicular to the central axis of the bearing bush and descend from said plane in the axial direction along the circumferential direction, each of the wedge surfaces terminating at an edge of the adjacent wedge surface with a step in the axial direction below the plane.

Description

Die Erfindung betrifft eine Lagerbuchse für eine Welle eines Turboladers nach der im Oberbegriff von Anspruch 1 näher definierten Art. Außerdem betrifft die Erfindung einen Turbolader mit einer derartigen Lagerbuchse.The invention relates to a bearing bush for a shaft of a turbocharger according to the closer defined in the preamble of claim 1. The invention also relates to a turbocharger with such a bushing.

Turbolader sind aus dem allgemeinen Stand der Technik bekannt. Typischerweise weisen sie eine durchgehende Welle auf, auf deren einen Ende eine Turbine und auf deren anderen Ende wenigstens ein Verdichterrad montiert ist. Zur Lagerung der Welle in einem Gehäuse des Turboladers haben sich seit langem Lagerbuchsen etabliert, welche insbesondere Axiallagerflächen und Radiallagerflächen aufweisen. Beispielhaft kann auf eine Lagerbuchse dieser Art in der Offenbarung der US 4,240,678 A hingewiesen werden.Turbochargers are known from the general state of the art. Typically, they have a continuous shaft, on one end of which a turbine is mounted and on the other end of which at least one compressor wheel is mounted. For the storage of the shaft in a housing of the turbocharger bearing bushes have long been established, which in particular have thrust bearing surfaces and radial bearing surfaces. By way of example, a bearing bush of this kind in the disclosure of US 4,240,678 A be pointed out.

Ein entscheidender Punkt bei derartigen Lagerbuchsen ist ihre Lageraufgabe einerseits als Axiallager und insbesondere als Radiallager für die typischerweise mit mehreren 10000 U/min sehr schnell laufende Welle des Turboladers. Derartige Buchsen können dabei einteilig ausgebildet sein. Hierfür kann beispielhaft auf den Aufbau in der US 6,017,184 A hingewiesen werden. Dabei zeigt beispielsweise die EP 1 998 009 B1 einen Aufbau, bei welchem eine geteilte Buchse ausgebildet ist. Diese in zwei Teile aufgeteilte Buchse weist im Wesentlichen einen ähnlichen Aufbau sowohl der Radiallagerflächen im Inneren der beiden Buchsen als auch der Axiallagerflächen an jeweils einer Stirnseite der Buchse auf.A crucial point in such bearing bushes is their bearing task on the one hand as a thrust bearing and in particular as a radial bearing for the typically with several 10000 rev / min very fast running shaft of the turbocharger. Such sockets can be integrally formed. This can be exemplified by the structure in the US 6,017,184 A be pointed out. It shows, for example, the EP 1 998 009 B1 a structure in which a split socket is formed. This split into two parts socket essentially has a similar structure of both the radial bearing surfaces in the interior of the two bushes and the thrust bearing surfaces on each end face of the socket.

Die US 9,140,185 B2 zeigt neben dem Hauptzweck des Patents, welcher eine asymmetrische Öffnung zur Aufnahme eines Positionierungsstifts zur Fixierung der Lagerbuchse in dem Gehäuse des Turboladers beschreibt, auch eine Axiallagerfläche. Die Axiallagerfläche ist beispielsweise in 2 gezeigt. Sie besteht aus tragenden Flächen und Keilflächen, welche einander in Umfangsrichtung abwechseln. Neben diesen sind zusätzliche Nuten in radialer Richtung ansteigend vom inneren Durchmesser zum äußeren Durchmesser mit zwei unterschiedlichen Formen gezeigt. Die Formgebung der gesamten Axiallagerfläche ist sehr komplex und schwierig herzustellen. Außerdem wird durch etliche Kanten eine relativ hohe Reibung verursacht.The US 9,140,185 B2 shows in addition to the main purpose of the patent, which describes an asymmetrical opening for receiving a positioning pin for fixing the bearing bush in the housing of the turbocharger, also a thrust bearing surface. The thrust bearing surface is for example in 2 shown. It consists of bearing surfaces and wedge surfaces which alternate in the circumferential direction. In addition to these additional grooves are shown in the radial direction increasing from the inner diameter to the outer diameter with two different shapes. The shape of the entire thrust bearing surface is very complex and difficult to manufacture. In addition, a relatively high degree of friction is caused by a number of edges.

Die internationale Patentanmeldung WO 2014/055255 A1 zeigt ein Gleitlager mit einer Axiallagerfläche. Die Axiallagerfläche besteht aus einer ebenen Oberfläche mit druckerzeugenden Mitteln am inneren Durchmesser der ringförmigen Oberfläche. Diese druckerzeugenden Mittel erstrecken sich nicht bis zum äußeren Durchmesser der Oberfläche. Sie werden genutzt, um Öl als Schmiermittel zu der ebenen Fläche zu bringen. Das Problem bei dieser Idee ist die relativ große ebene Fläche, welche die Reibung erhöht. Außerdem sind keine Mittel vorgesehen, um das Öl über die ebene Fläche zu verteilen. Hierdurch wird zwar nur eine minimale Menge an Öl benötigt jedoch andererseits die Reibung hierdurch weiter erhöht.The international patent application WO 2014/055255 A1 shows a plain bearing with a thrust bearing surface. The thrust bearing surface consists of a flat surface with pressure generating means on the inner diameter of the annular surface. These pressure-generating means do not extend to the outer diameter of the surface. They are used to bring oil as a lubricant to the flat surface. The problem with this idea is the relatively large flat surface which increases the friction. In addition, no means are provided to distribute the oil over the flat surface. Although this requires only a minimal amount of oil, on the other hand, it further increases friction.

Es ist die Aufgabe der Erfindung, eine verbesserte Lagerbuchse für die Welle eines Turboladers anzugeben, welche eine gute Tragfähigkeit zusammen mit minimaler Reibung und akzeptablem Ölkonsum erlaubt. Es ist außerdem die Aufgabe der Erfindung, einen Turbolader mit solch einer Lagerbuchse anzugeben.It is the object of the invention to provide an improved bushing for the shaft of a turbocharger, which allows good bearing capacity along with minimal friction and acceptable oil consumption. It is also the object of the invention to provide a turbocharger with such a bushing.

Diese Aufgabe wird durch eine Lagerbuchse mit den Merkmalen im Anspruch 1 gelöst. Die Aufgabe wird außerdem durch einen Turbolader mit einer solchen Lagerbuchse gelöst.This object is achieved by a bearing bush with the features in claim 1. The object is also achieved by a turbocharger with such a bushing.

Die erfindungsgemäße Lagerbuchse umfasst als Axiallagerfläche eine Anordnung einer Anzahl von Keilflächen, welche einander in Umfangsrichtung folgen. Jede der Keilflächen startet in einer Ebene senkrecht zur zentralen Achse der Lagerbuchse. Sie nimmt ausgehend von dieser Ebene in axialer Richtung entlang der Umfangsrichtung ab, wobei jede der Keilflächen an einer Kante zur benachbarten Keilfläche mit einer Stufe in axialer Richtung unterhalb der Ebene endet. Diese komplexe dreidimensionale Oberfläche erlaubt eine Gestaltung mit einer minimalen Anzahl von Kanten. Deshalb kann so viel Tragfähigkeit beziehungsweise Druckaufbau wie möglich erzielt werden, bei einer minimalen Störung der Strömung des Schmiermittels auf und im Bereich der Axiallagerfläche. Eine gute Tragfähigkeit zusammen mit einer geringen Reibung wird hierdurch erzielt.The bearing bush according to the invention comprises, as an axial bearing surface, an arrangement of a number of wedge surfaces which follow one another in the circumferential direction. Each of the wedge surfaces starts in a plane perpendicular to the central axis of the bearing bush. It decreases from this plane in the axial direction along the circumferential direction, wherein each of the wedge surfaces terminates at one edge to the adjacent wedge surface with a step in the axial direction below the plane. This complex three-dimensional surface allows a design with a minimum number of edges. Therefore, as much bearing capacity or pressure build-up as possible can be achieved, with minimal disturbance of the flow of the lubricant on and in the area of the axial bearing surface. A good load capacity together with a low friction is achieved hereby.

In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung umfasst die Axiallagerfläche eine abwechselnde Anordnung von Keilflächen und Rastflächen im Bezug auf die Umfangsrichtung. Die Rastflächen sind eben und in einer Ebene angeordnet. Diese Ebene ist senkrecht zur zentralen Achse der Lagerbuchse ausgerichtet. Jede der Keilflächen startet benachbart zu einer Kante der Rastflächen in derselben Ebene. Sie fällt dann in Axialrichtung entlang der Umfangsrichtung von dieser Ebene aus ab, wobei die Keilflächen am anderen Ende der nächsten Rastfläche in Umfangsrichtung mit einer Stufe in axialer Richtung unterhalb der ebenen Rastfläche enden.In an advantageous development of the invention, the axial bearing surface comprises an alternating arrangement of wedge surfaces and latching surfaces with respect to the circumferential direction. The locking surfaces are flat and arranged in a plane. This plane is aligned perpendicular to the central axis of the bearing bush. Each of the wedge surfaces starts adjacent to an edge of the locking surfaces in the same plane. It then drops in the axial direction along the circumferential direction from this plane, the wedge surfaces at the other end of the next latching surface terminating in the circumferential direction with a step in the axial direction below the planar latching surface.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Lagerbuchse ist die Höhe der Stufe am inneren Durchmesser der Axiallagerfläche größer als am äußeren Durchmesser der Axiallagerfläche. In einer bevorzugten Ausgestaltung ist die Höhe am inneren Durchmesser zumindest dreimal, vorzugsweise mehr als fünfmal größer als die Höhe der Stufe am äußeren Durchmesser. Das erlaubt eine gute Versorgung mit Öl als Schmiermittel von der Innenseite der Lagerbuchse aus zu den Keilflächen. Andererseits reduziert es die Menge an Schmiermittel, welche zum äußeren Durchmesser gelangt und von den rotierenden Elementen weggeschleudert wird. Hierdurch wird eine gute Schmierung einerseits und eine Reduktion der benötigten Menge an Schmiermitteln andererseits erzielt.According to an advantageous embodiment of the bearing bush, the height of the step at the inner diameter of the thrust bearing surface is greater than at the outer diameter of the thrust bearing surface. In a preferred embodiment, the height at the inner diameter is at least three times, preferably more than five times greater than the height of the step at the outer diameter. That allows a good supply with oil as a lubricant from the inside of the bearing bush to the wedge surfaces. On the other hand, it reduces the amount of lubricant that gets to the outer diameter and is thrown away by the rotating elements. As a result, a good lubrication on the one hand and a reduction of the required amount of lubricant on the other hand is achieved.

Um diese besonderen Verbesserungen zu erzielen hat die Keilfläche eine stetig gekrümmte Form. Es sind keine Kanten in der Keilfläche. Der Übergang von der ebenen Rastfläche in die Keilfläche kann unstetig sein. Der Rest der Form der Keilfläche hat eine dreidimensionale stetige gekrümmte Form. Die Form ist dabei vorzugsweise in radialer Richtung und in Umfangsrichtung stetig. Hierdurch wird ein minimaler Widerstand für das Schmiermittel ermöglicht und eine gute Tragfähigkeit erzielt.In order to achieve these particular improvements, the wedge surface has a steadily curved shape. There are no edges in the wedge surface. The transition from the flat locking surface into the wedge surface can be unsteady. The rest of the shape of the wedge surface has a three-dimensional continuous curved shape. The shape is preferably continuous in the radial direction and in the circumferential direction. As a result, a minimal resistance to the lubricant is possible and achieved a good load capacity.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Lagerbuchse umfasst die Axiallagerfläche zumindest drei, vorzugsweise vier Rastflächen. Mit einer solchen relativ kleinen Anzahl von Rastflächen wird die Reibung zwischen der Axiallagerfläche und ihrem Gegenstück reduziert. Obwohl in einer bevorzugten Ausgestaltung der Idee die gesamte Fläche der Rastflächen kleiner ist als die der Keilflächen, kann dennoch die Tragfähigkeit der Axiallagerfläche verbessert werden.According to an advantageous embodiment of the bearing bush, the thrust bearing surface comprises at least three, preferably four locking surfaces. With such a relatively small number of locking surfaces, the friction between the thrust bearing surface and its counterpart is reduced. Although in a preferred embodiment of the idea, the entire surface of the locking surfaces is smaller than that of the wedge surfaces, the bearing capacity of the thrust bearing surface can still be improved.

Gemäß einer weiteren sehr günstigen Ausgestaltung der Idee ist das Verhältnis zwischen den Rastflächen auf der einen Seite und den Keilflächen auf der anderen Seite ungefähr 1:2, oder kleiner. Das hilft die Reibung zu reduzieren und erlaubt durch das spezielle Design der Keilflächen eine akzeptable Tragfähigkeit der Axiallagerfläche.According to a further very favorable embodiment of the idea, the ratio between the latching surfaces on the one side and the wedge surfaces on the other side is approximately 1: 2, or smaller. This helps to reduce friction and, due to the special design of the wedge surfaces, allows an acceptable bearing capacity of the thrust bearing surface.

Ferner ist es in einer verbesserten Ausgestaltung vorgesehen, dass die Kanten zwischen den Rastflächen und den Keilflächen in radialer Richtung verlaufen. Die vorzugsweise ringförmige Fläche der Axiallagerfläche wird so in radiale Segmente der Keilflächen und der Rastflächen aufgeteilt, welche einander in abwechselnder Anordnung folgen.Furthermore, it is provided in an improved embodiment that the edges between the locking surfaces and the wedge surfaces extend in the radial direction. The preferably annular surface of the thrust bearing surface is thus divided into radial segments of the wedge surfaces and the locking surfaces, which follow one another in an alternating arrangement.

Obwohl es denkbar ist, dass eine Lagerbuchse nur eine solche Axiallagerfläche hat, ist es gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Idee vorgesehen, dass die Lagerbuchse dadurch gekennzeichnet ist, dass zwei Axiallagerflächen an jeder ihrer beiden axialen Stirnseiten vorgesehen sind. Gemäß dem speziellen Design der Keilflächen ist es hilfreich, eine Verteilung von Schmiermittel von der Innenseite der Lagerbuchse zu den Keilflächen vorzusehen. Gemäß dieser Idee umfasst die Lagerbuchse Ölverteilungsmittel, welche im Inneren der Umfangsfläche der Lagerbuchse angeordnet sind.Although it is conceivable that a bearing bush only has such a thrust bearing surface, it is provided according to an advantageous development of the idea that the bearing bush is characterized in that two Axiallagerflächen are provided on each of its two axial end faces. According to the special design of the wedge surfaces, it is helpful to provide a distribution of lubricant from the inside of the bearing bush to the wedge surfaces. According to this idea, the bearing bush comprises oil distribution means, which are arranged inside the peripheral surface of the bearing bush.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung dieser Idee umfasst die Lagerbuchse zumindest eine Radiallagerfläche an ihrer inneren Oberfläche, welche eine Nut für die Ölverteilung aufweist. Solch eine Nut in zumindest einer Radiallagerfläche an der inneren Umfangsfläche der Lagerbuchse erlaubt die Verteilung von Öl in axialer Richtung von dem Zentrum der Lagerbuchse durch die Radiallagerflächen in den Bereich der Axiallagerfläche. Hierdurch ist sowohl die Schmierung der Radiallagerfläche als auch der Axiallagerfläche möglich.According to an advantageous development of this idea, the bearing bush comprises at least one radial bearing surface on its inner surface, which has a groove for oil distribution. Such a groove in at least one radial bearing surface on the inner peripheral surface of the bushing allows the distribution of oil in the axial direction from the center of the bushing through the radial bearing surfaces in the region of the thrust bearing surface. As a result, both the lubrication of the radial bearing surface and the thrust bearing surface is possible.

Gemäß einer weiteren sehr vorteilhaften Entwicklung ist es vorgesehen, dass die Nut für die Ölverteilung in der Radiallagerfläche als spiralförmige Nut ausgebildet ist. Diese spiralförmige Nut erlaubt es, wenn sie in der benötigten Rotationsrichtung ausgestaltet ist, dass durch sie Öl vom Zentrum der Lagerbuchse in axialer Richtung nach außen transportiert wird.According to a further very advantageous development, it is provided that the groove for the oil distribution in the radial bearing surface is formed as a spiral groove. This helical groove, when configured in the required rotational direction, allows oil to be transported outwardly from the center of the bushing in an axial direction.

Ein Turbolader gemäß der Erfindung umfasst wenigstens einen Kompressor und eine Turbine auf einer gemeinsamen Welle. Der Turbolader umfasst ferner ein Gehäuse mit einer zentralen Öffnung zur Aufnahme der Welle in zumindest einer Lagerbuchse. Die Lagerbuchse ist gemäß einer der oben beschriebenen Ausgestaltungen mit einer Axiallagerfläche konstruiert, welche Keilflächen entsprechend der oben beschriebenen Ausgestaltungen umfasst. Ein solcher Turbolader erlaubt eine minimale Reibung in seinen Axiallagern und ermöglicht eine gute Tragfähigkeit mit einem geringen Verbrauch von Schmiermittel beziehungsweise Öl.A turbocharger according to the invention comprises at least a compressor and a turbine on a common shaft. The turbocharger further includes a housing having a central opening for receiving the shaft in at least one bushing. The bushing is constructed according to one of the above-described embodiments with an axial bearing surface comprising wedge surfaces according to the embodiments described above. Such a turbocharger allows minimal friction in its thrust bearings and allows good carrying capacity with a low consumption of lubricant or oil.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Lagerbuchse und des Turboladers ergeben sich ferner aus dem Ausführungsbeispiel, welches nachfolgend unter Bezugnahme auf die Figuren näher beschrieben ist.Further advantageous embodiments and further developments of the bearing bush and the turbocharger also result from the exemplary embodiment, which is described in more detail below with reference to the figures.

Dabei zeigen:

  • 1 einen Schnitt durch einen Teil eines Turboladers gemäß der Erfindung;
  • 2 eine Schnittdarstellung durch die im Gehäuse des Turboladers eingesetzte Lagerbuchse;
  • 3 eine dreidimensionale Ansicht einer Lagerbuchse in einer erfindungsgemäßen Ausgestaltung;
  • 4 eine Draufsicht auf eine Ausgestaltung der Axiallagerfläche in einer erfindungsgemäßen Ausgestaltung;
  • 5 eine dreidimensionale Ansicht einer Axiallagerfläche in einer ersten Ausgestaltung gemäß der Erfindung; und
  • 6 eine dreidimensionale Ansicht einer Axiallagerfläche in einer weiteren Ausgestaltung gemäß der Erfindung.
Showing:
  • 1 a section through a part of a turbocharger according to the invention;
  • 2 a sectional view through the bearing bush used in the housing of the turbocharger;
  • 3 a three-dimensional view of a bearing bush in an embodiment of the invention;
  • 4 a plan view of an embodiment of the thrust bearing surface in an embodiment of the invention;
  • 5 a three-dimensional view of a thrust bearing surface in a first embodiment according to the invention; and
  • 6 a three-dimensional view of a thrust bearing surface in a further embodiment according to the invention.

In der Darstellung der 1 ist ein Ausschnitt aus einem Turbolader 1 zu erkennen, wie er insbesondere als Abgasturbolader zur Anwendung kommen kann. Den Kern des Turboladers 1 bilden dabei eine Turbine 2 und auf einer gemeinsamen Welle 4 mit dieser Turbine 2 ein Verdichter 3, am anderen Ende der Welle 4. Der Turbolader 1 selbst besteht dabei aus einem zentralen Gehäuse 5, in welchem eine Lagerbuchse 6 zur Lagerung der Welle 4 angeordnet ist. Das zentrale Gehäuse 5 wird dann seitlich im Bereich des Verdichters 3 durch ein angesetztes Verdichtergehäuse 7 und im Bereich der Turbine 2 durch ein Turbinengehäuse 8 komplettiert. Für die nachfolgende Erfindung ist nun insbesondere der zentrale Bereich des Gehäuses 5 sowie die Lagerbuchse 6 zur axialen und radialen Lagerung der Welle 4 interessant.In the presentation of the 1 is a section of a turbocharger 1 to recognize how it can be used in particular as an exhaust gas turbocharger. The core of the turbocharger 1 form a turbine 2 and on a common wave 4 with this turbine 2 a compressor 3 , at the other end of the wave 4 , The turbocharger 1 itself consists of a central housing 5 in which a bearing bush 6 for storage of the shaft 4 is arranged. The central housing 5 is then laterally in the area of the compressor 3 through an attached compressor housing 7 and in the area of the turbine 2 through a turbine housing 8th completed. For the following invention is now in particular the central region of the housing 5 as well as the bearing bush 6 for the axial and radial support of the shaft 4 Interesting.

Im vergrößerten Ausschnitt der 2 ist der zentrale Teil des Gehäuses 5 sowie die Lagerbuchse 6, dieses mal ohne die Welle 4, nochmals zu erkennen. Die Lagerbuchse 6 sitzt in einer zentralen Öffnung 9 des Gehäuses 5. Der Durchmesser dieser zentralen Öffnung 9 ist dabei über die gesamte axiale Länge konstant, wobei sich die axiale Richtung a, wie es in der Darstellung der 2 angedeutet ist, entlang einer zentralen Achse 10, welche die Drehachse der Welle 4 und der Turbine 2 sowie des Verdichters 3 ist, definiert. Die radial dazu stehende Richtung R steht jeweils senkrecht auf dieser zentralen Achse 10.In the enlarged section of the 2 is the central part of the case 5 as well as the bearing bush 6 , this time without the wave 4 to recognize again. The bearing bush 6 sits in a central opening 9 of the housing 5 , The diameter of this central opening 9 is constant over the entire axial length, wherein the axial direction a, as shown in the illustration of 2 is indicated along a central axis 10 , which is the axis of rotation of the shaft 4 and the turbine 2 as well as the compressor 3 is defined. The radial direction R is perpendicular to this central axis 10 ,

Die Lagerbuchse 6 wird bei der Montage mit geringfügigem Spiel in die zentrale Öffnung 9 eingeschoben, beispielsweise bevor die Welle 4 in die Lagerbuchse 6 eingeschoben wird oder gegebenenfalls auch bereits wenn diese auf die Welle 4 aufgesteckt ist. Nach dem Einschieben in die zentrale Öffnung 9 kommt eine Bohrung 11, welche auch als Ölablaufbohrung 11 bezeichnet wird, so über einer Stufenbohrung 12 in dem Gehäuse 5 zu liegen, dass ein Stift 13 beispielsweise durch Einschrauben in ein Gewinde der Stufenbohrung 12 mit seinem vorderen Ende innerhalb der Ölablaufbohrung 11 zu liegen kommt. Die Lagerbuchse 6 wird durch den Stift 13 sowohl mit Spiel in axialer Richtung A als auch in radialer Richtung R fixiert. Die Lagerbuchse 6 kann sich also in der zentralen Öffnung 9 noch bewegen, kann jedoch nicht mehr aus der zentralen Öffnung 9 heraus.The bearing bush 6 gets into the central opening during assembly with slight play 9 pushed in, for example, before the shaft 4 in the bearing bush 6 is pushed in or possibly even if this on the shaft 4 is plugged. After insertion into the central opening 9 comes a hole 11 , which also as an oil drain hole 11 is referred to, so over a stepped bore 12 in the case 5 to lie that one pen 13 for example, by screwing into a thread of the stepped bore 12 with its front end within the oil drain hole 11 to come to rest. The bearing bush 6 is through the pen 13 both with play in the axial direction A as well as in the radial direction R fixed. The bearing bush 6 So it can be in the central opening 9 still moving, but can not get out of the central opening 9 out.

Die Lagerbuchse 6 selbst weist eine Außenfläche 14 sowie eine Innenfläche 15 auf. Die Außenfläche 14 ist analog zur Ausgestaltung der zentralen Öffnung 9 außerhalb der Nuten 18, 19, 20, welche Sie aufweist, und mit Ausnahme jeweils eines Übergangs 28 zu den Stirnseiten hin mit demselben Durchmesser gestaltet. Dies ist in der Darstellung der 3, einer dreidimensionalen Darstellung der Lagerbuchse 6 nochmals besser zu erkennen. Das Gehäuse 5 weist, wie es wiederum in 2 zu erkennen ist, außerdem auf der der Stufenbohrung 12 gegenüberliegenden Seite einen Ölzufuhrkanal 16 auf, über welchen Schmieröl gemäß dem mit 17 bezeichneten Pfeil in der Darstellung der 1 zu der Lagerbuchse 6 zugeführt wird. Das Schmieröl gelangt dann, zentral in den Bereich der Lagerbuchse 6. Dort befindet sich einerseits eine Nut 18. Diese in axialer Richtung A verlaufende Nut 18, welche auch als Längsnut 18 bezeichnet wird, erstreckt sich dabei über die annähernd gesamte Länge der Lagerbuchse 6. Lediglich in den axialen Endbereichen befinden sich Teile der Außenfläche 14, welche von der Längsnut 18 nicht durchdrungen werden, sodass die Nut 18 nicht in den Bereich der Stirnseiten mündet. Neben der in axialer Richtung verlaufenden Längsnut 18 wäre dabei selbstverständlich auch eine Nut denkbar, welche lediglich mit einer Richtungskomponente in axialer Richtung verläuft. Eine solche Nut könnte beispielweise schräg, V-förmig, im Zickzack oder auch spiralförmig um die Lagerbuchse 6 verlaufen. Für sie gilt im Wesentlichen jedoch dasselbe, was hier am Beispiel der axialen Längsnut 18 entsprechend ausgeführt ist.The bearing bush 6 itself has an outer surface 14 as well as an inner surface 15 on. The outer surface 14 is analogous to the design of the central opening 9 outside the grooves 18 . 19 . 20 which it has, and with the exception of one transition each 28 designed to the front sides with the same diameter. This is in the presentation of 3 , a three-dimensional representation of the bearing bush 6 to recognize even better. The housing 5 shows how it turns in 2 can be seen, also on the stepped bore 12 opposite side of an oil supply passage 16 on, about which lubricating oil according to the arrow designated 17 in the illustration of 1 to the bushing 6 is supplied. The lubricating oil then passes, centrally in the area of the bearing bush 6 , There is a groove on the one hand 18 , These in the axial direction A running groove 18 , which also as a longitudinal groove 18 is referred to, extends over the approximately entire length of the bearing bush 6 , Only in the axial end regions are parts of the outer surface 14 , which of the longitudinal groove 18 not be penetrated so that the groove 18 does not flow into the area of the end faces. In addition to the longitudinal groove extending in the axial direction 18 Of course, a groove would also be conceivable which extends only with a directional component in the axial direction. Such a groove could, for example, oblique, V-shaped, zigzag or spiral around the bearing bush 6 run. Essentially, however, the same applies to them, which is illustrated here by the example of the axial longitudinal groove 18 is executed accordingly.

Im Bereich des Ölzufuhrkanals 16 befindet sich im montierten Zustand der Lagerbuchse 6 außerdem eine in den Darstellungen der 3 erkennbare umlaufende Zentralnut 19, welche als Ringnut um den Umfang der Lagerbuchse 6 ausgebildet ist. In dem Bereich, in dem die in axialer Richtung A verlaufende Längsnut 18 endet, befindet sich ebenfalls an jedem Ende eine weitere Ringnut, welche in den Darstellungen der Figuren jeweils mit 20 bezeichnet sind. Das Ende der Lagerbuchse 6 bilden zwei Axiallagerflächen 21 an den Stirnseiten der Lagerbuchse 6.In the area of the oil supply channel 16 is in the assembled state of the bearing bush 6 also one in the representations of the 3 recognizable circumferential central groove 19 , which as an annular groove around the circumference of the bearing bush 6 is trained. In the area where the in the axial direction A extending longitudinal groove 18 ends, there is also at each end a further annular groove, which are each denoted by 20 in the illustrations of the figures. The end of the bearing bush 6 form two thrust bearing surfaces 21 on the front sides of the bearing bush 6 ,

In der Darstellung der 2 sind nun insbesondere die Längsnut 18 sowie die beiden Ringnuten 20 zu erkennen. Von diesen beiden Ringnuten 20 führen jeweils zwei gegenüberliegend angeordnete Radialbohrungen 22 von der Außenfläche 14 beziehungsweise den Ringnuten 20 in den Bereich der Innenfläche 15, wie es insbesondere in der Darstellung der 2 sehr gut zu erkennen ist. In diesem Bereich ist der Innendurchmesser der Lagerbuchse 6 verkleinert, sodass sich hier Radiallagerflächen 23 ausbilden, welche zur radialen Lagerung der Welle 4 an hierfür geeigneten Wellenabschnitten, wie es aus der Darstellung der 1 ersichtlich ist, geeignet sind.In the presentation of the 2 are now in particular the longitudinal groove 18 as well as the two ring grooves 20 to recognize. From these two ring grooves 20 each lead two oppositely disposed radial bores 22 from the outside surface 14 or the annular grooves 20 in the area of the inner surface 15 as shown in particular in the presentation of 2 is very easy to recognize. In this area is the inner diameter of the bearing bush 6 reduced, so here radial bearing surfaces 23 form, which for the radial mounting of the shaft 4 at suitable shaft sections, as shown in the illustration of the 1 is apparent, are suitable.

Über den Ölzufuhrkanal 16 gelangt nun entsprechend des in 1 mit 17 bezeichneten Pfeils Öl als Schmierstoff in den Bereich der Längsnut 18 sowie der Zentralnut 19. Ein Teil des Öls strömt durch die Längsnut 18 zu den beiden Ringnuten 20 und verteilt sich um den Umfang der Lagerbuchse 6. Dieses Öl strömt dann durch die Radialbohrungen 22 in den Bereich der Radiallagerflächen 23 und dient dort zur Schmierung der Radiallagerflächen 23. Die Anzahl der Radialbohrungen 22 im Bereich jeder der Radiallagerflächen 23 ist dabei idealerweise gleichmäßig über den Umfang der Lagerbuchse 6 beziehungsweise der Ringnut 20 verteilt, um eine gleichmäßige Schmierung zu gewährleisten. Vorteilhafterweise ist es so, dass wie beim Aufbau gemäß den Figuren, lediglich zwei Radialbohrungen 22 vorhanden sind. Dies gewährleistet einerseits eine ausreichende Schmierung der Radiallagerflächen 23. Andererseits wird durch die vergleichsweise geringe Anzahl von lediglich zwei Radialbohrungen 22 je Radiallagerfläche 23 der Schmierölverbrauch beschränkt, was ebenfalls einen nicht zu unterschätzenden Vorteil darstellt.About the oil supply channel 16 now passes according to the in 1 Arrow indicated 17 oil as a lubricant in the region of the longitudinal groove 18 as well as the central groove 19 , Part of the oil is flowing through the longitudinal groove 18 to the two annular grooves 20 and distributed around the circumference of the bearing bush 6 , This oil then flows through the radial bores 22 in the area of radial bearing surfaces 23 where it serves to lubricate the radial bearing surfaces 23 , The number of radial bores 22 in the area of each of the radial bearing surfaces 23 is ideally even over the circumference of the bearing bush 6 or the annular groove 20 distributed to ensure even lubrication. Advantageously, it is such that, as in the structure according to the figures, only two radial bores 22 available. This ensures on the one hand sufficient lubrication of the radial bearing surfaces 23 , On the other hand, due to the comparatively small number of only two radial bores 22 per radial bearing surface 23 the lubricating oil consumption is limited, which also represents a not to be underestimated advantage.

Ferner ist es in der Darstellung der 2 zu erkennen, dass in jeder der beiden Radiallagerflächen 23 jeweils eine spiralförmige Nut 29 angeordnet ist. Diese spiralförmige Nut windet sich entlang der gesamten Radiallagerfläche 23 und ist dabei in der einen Radiallagerfläche 23 mit entgegengesetztem Drehsinn wie in der anderen der Radiallagerflächen 23 ausgebildet, wie dies aus der Darstellung der 2 ersichtlich ist. Das Schmieröl, welches über die Längsnut 18 und die Radialbohrungen 22 in den Bereich der Radiallagerflächen 23 gelangt ist, wird nun durch diese beiden spiralförmigen Nuten 29 über die gesamten Radiallagerflächen 23 verteilt. Dies stellt eine vergleichsweise gute Schmierung über die gesamte Oberfläche der Radiallagerflächen 23 sicher. Gleichzeitig wird ein direktes Abströmen, wie es beispielsweise bei Längsnuten in den Radiallagerflächen der Fall wäre, verhindert. Dennoch kommt es, gewollt, durch die Drehrichtung der spiralförmigen Nuten 29 zu einer gewissen Förderwirkung aufgrund der sich gegenüber den Radiallagerflächen 23 relativ drehenden Welle 4. Hierdurch wird eine Förderwirkung auf das Öl in axialer Richtung jeweils nach außen, also in Richtung der Axiallagerflächen 21, erzielt. Hierdurch wird eine sichere und zuverlässige Schmierung der Axiallagerflächen 21 im Betrieb gewährleistet.Furthermore, it is in the representation of 2 to recognize that in each of the two radial bearing surfaces 23 each a spiral groove 29 is arranged. This spiral groove winds along the entire radial bearing surface 23 and is in the one radial bearing surface 23 in the opposite sense of rotation as in the other of the radial bearing surfaces 23 trained, as can be seen from the presentation of 2 is apparent. The lubricating oil, which over the longitudinal groove 18 and the radial bores 22 in the area of radial bearing surfaces 23 now passes through these two spiral grooves 29 over the entire radial bearing surfaces 23 distributed. This provides a comparatively good lubrication over the entire surface of the radial bearing surfaces 23 for sure. At the same time a direct outflow, as would be the case for example in longitudinal grooves in the radial bearing surfaces, prevented. Nevertheless, it happens, by the direction of rotation of the spiral grooves 29 to a certain conveying effect due to the opposite to the radial bearing surfaces 23 relatively rotating shaft 4 , In this way, a conveying effect on the oil in the axial direction in each case to the outside, ie in the direction of the thrust bearing surfaces 21 , scored. This will provide a safe and reliable lubrication of the thrust bearing surfaces 21 guaranteed during operation.

Von den Radiallagerflächen 23 gelangt trotz der spiralförmigen Nuten 29 dennoch ein kleiner Teil des Öls nach innen in den Bereich der Lagerbuchse 6 zwischen die beiden Radiallagerflächen 23. Dieser Anteil des Öls kann dann durch die Ölablauföffnung 11 und den Stift 13, welcher eine längsverlaufende Durchgangsbohrung 24 aufweist, wie es in den 1 und 2 zu erkennen ist, abströmen. Ein weiterer Teil des Öls strömt durch die Radiallagerflächen 23 nach außen und gelangt in den Bereich der Axiallagerflächen 21 an die Stirnseiten der Lagerbuchse 6. Er schmiert dort die Axiallagerflächen 21 und strömt dann nach außen ab, wie es in der Darstellung der 3 zu erkennen ist. Er sammelt sich in einem Ringraum 25 um die Welle 4 und strömt wie es durch die mit 26 bezeichneten Pfeile angedeutet ist, zusammen mit dem Öl, welches die Durchgangsbohrung 24 passiert, über eine Drainageöffnung 27 aus dem Gehäuse 5 ab. Ein Öldurchtritt in Richtung der Turbine 2 beziehungsweise des Verdichters 3 wird in an sich bekannter Art und Weise durch Dichtungen, hier Labyrinthdichtungen, verhindert.From the radial bearing surfaces 23 arrives despite the spiral grooves 29 Nevertheless, a small part of the oil inside in the area of the bearing bush 6 between the two radial bearing surfaces 23 , This portion of the oil can then pass through the oil drain port 11 and the pen 13 , which has a longitudinal through hole 24 as it is in the 1 and 2 to recognize, flow away. Another part of the oil flows through the radial bearing surfaces 23 to the outside and enters the area of the thrust bearing surfaces 21 to the front sides of the bearing bush 6 , He smears there the thrust bearing surfaces 21 and then flows outwards, as shown in the illustration of 3 can be seen. He gathers in an annulus 25 around the shaft 4 and flows as indicated by the arrows indicated at 26, together with the oil which the through-bore 24 happens through a drainage hole 27 out of the case 5 from. An oil passage in the direction of the turbine 2 or the compressor 3 is prevented in a conventional manner by seals, here labyrinth seals.

Neben diesem Öl, welches der Schmierung der Radiallagerflächen 23 und der Axiallagerflächen 21 dient, strömt ein Teil des Öls auch aus der ringförmigen Zentralnut 19 entlang eines Spalts zwischen der Außenfläche 14 der Lagerbuchse 6 und der Oberfläche der zentralen Öffnung 9 ab. Durch diesen Spalt wird das Öl ebenfalls in Axialrichtung A nach außen, also jeweils in Richtung zu den Axiallagerflächen 21 hin, durchtreten. Dieser Durchtritt des Öls durch den vergleichsweise engen Spalt zwischen der Außenfläche 14 und der Fläche der zentralen Öffnung 9 wirkt dabei einerseits zur Schmierung und insbesondere als Quetschöldämpfer, welcher die potenziell auftretende Taumelbewegung der Lagerbuchse 6, soweit diese in der zentralen Öffnung 9 Spiel hat, entsprechend dämpft und so für einen ruhigen und zuverlässigen Lauf der Welle 4 des Turboladers 1 sorgt. Auch auf diesem Weg gelangt das Öl des Quetschöldämpfers, welches auch aus den Ringnuten 22 in axialer Richtung nach außen weiterströmt und dort ebenfalls eine Dämpfung bewirkt, in den Bereich der Axiallagerflächen 21 und schmiert diese. Überschüssiges Öl gelangt dann durch die umlaufenden Ringräume 25 und die angedeuteten Pfeile 26, wie in der 1 erkennbar, über die Drainageöffnung 27 aus dem Gehäuse 5.In addition to this oil, which is the lubrication of the radial bearing surfaces 23 and the thrust bearing surfaces 21 serves, a part of the oil also flows from the annular central groove 19 along a gap between the outer surface 14 the bearing bush 6 and the surface of the central opening 9 from. Through this gap, the oil is also in the axial direction A to the outside, ie in each case in the direction of the thrust bearing surfaces 21 go through. This passage of the oil through the comparatively narrow gap between the outer surface 14 and the area of the central opening 9 acts on the one hand for lubrication and especially as Quetschöldämpfer, which the potentially occurring wobble of the bearing bush 6 as far as these are in the central opening 9 Game has dampened, and so for a calm and reliable wave 4 of the turbocharger 1 provides. Also on this way reaches the oil of Quetschöldämpfers, which also from the annular grooves 22 flows in the axial direction to the outside and there also causes a damping, in the region of the thrust bearing surfaces 21 and smear these. Excess oil then passes through the surrounding annular spaces 25 and the indicated arrows 26 , like in the 1 recognizable, over the drainage opening 27 out of the case 5 ,

Ferner ist in 3 an einer der axialen Stirnseiten 21 der Lagerbuchse 6 eine Axiallagerfläche 30 gezeigt. Die Axiallagerfläche 30 hat eine ringförmige Kontur und besteht aus vier Rastflächen 31 und vier Keilflächen 32. Die Rastflächen 31 und die Keilflächen 32 folgen einander in abwechselnder Art um den Umfang der ringförmigen Axiallagerfläche 30. Die Rastflächen 31 sind in einer Ebene, welche senkrecht zur Orientierung der zentralen Achse 10 der Lagerbuchse steht, eben angeordnet. Das Schmiermittel beziehungsweise Öl, welches durch die spiralförmigen Nuten 29 in den Radiallagerflächen 23 in Richtung der Stirnseiten 21 der Lagerbuchse 6 gefördert wird, verteilt sich am inneren Durchmesser d der Axiallagerfläche 30, welcher in 4 gezeigt ist. Die Fläche der ebenen Rastflächen 31 ist kleiner als die Fläche der Keilflächen 32, was auch sehr gut in der Draufsicht der 4 erkannt werden kann. Die Fläche der Rastflächen 31 ist kleiner als 50%, vorzugsweise kleiner als 33% der Gesamtfläche der Axiallagerfläche 30. In dieser speziellen Ausgestaltung, welche in 4 dargestellt ist, beträgt die Fläche der Rastflächen 31 in etwa 25%, wobei die Fläche der Keilflächen etwa 75% jeweils der Gesamtfläche der Axiallagerfläche 30 beträgt.Furthermore, in 3 on one of the axial end faces 21 the bearing bush 6 an axial bearing surface 30 shown. The thrust bearing surface 30 has an annular contour and consists of four locking surfaces 31 and four wedge surfaces 32 , The locking surfaces 31 and the wedge surfaces 32 follow each other in an alternating manner around the circumference of the annular thrust bearing surface 30 , The locking surfaces 31 are in a plane which is perpendicular to the orientation of the central axis 10 the bearing bush is, just arranged. The lubricant or oil passing through the spiral grooves 29 in the radial bearing surfaces 23 in the direction of the front ends 21 the bearing bush 6 is promoted, distributed at the inner diameter d the thrust bearing surface 30 which is in 4 is shown. The surface of the plane locking surfaces 31 is smaller than the area of the wedge surfaces 32 which is also very good in the top view of the 4 can be recognized. The area of the locking surfaces 31 is less than 50%, preferably less than 33% of the total area of the thrust bearing surface 30 , In this particular embodiment, which in 4 is shown, the area is the latching surfaces 31 in about 25%, wherein the area of the wedge surfaces about 75% each of the total area of the thrust bearing surface 30 is.

In der vergrößerten Ansicht der 5 ist das Konstruktionsprinzip der Keilflächen 32 zu erkennen. Jede der Keilflächen 32 beginnt in derselben Ebene wie die ebenen Rastflächen 31. In der Darstellung der 5 ist dies jeweils an einer radialen Kante 33 der Rastflächen in Richtung des Uhrzeigersinns. Beginnend von dieser Kante 33 ist die Keilfläche absteigend in Axialrichtung von dieser Ebene senkrecht zur zentralen Achse 10 ausgestaltet. Sie steigt am äußeren Durchmesser D der ringförmigen Axiallagerfläche 30 lediglich um einen kleinen Betrag ab. Der Betrag, um den sie am inneren Durchmesser d der ringförmigen Axiallagerfläche absteigt, ist höher. Dies führt zu einer Stufe 34 am Umfangsende der Keilfläche in Richtung des Uhrzeigersinns. Diese Stufe 34, welche sich bevorzugt in radialer Richtung erstreckt, hat eine weitere Kante 35 zu jeder der Rastflächen 31.In the enlarged view of 5 is the design principle of the wedge surfaces 32 to recognize. Each of the wedge surfaces 32 begins in the same plane as the flat locking surfaces 31 , In the presentation of the 5 this is always at a radial edge 33 the locking surfaces in the clockwise direction. Starting from this edge 33 the wedge surface is descending in the axial direction from this plane perpendicular to the central axis 10 designed. It rises at the outer diameter D the annular thrust bearing surface 30 only for a small amount. The amount by which they are at the inner diameter d the annular thrust bearing surface descends is higher. This leads to a stage 34 at the circumferential end of the wedge surface in the clockwise direction. This level 34 , which preferably extends in the radial direction, has a further edge 35 to each of the locking surfaces 31 ,

Bei der Verwendung der Lagerbuchse 6 im Turbolader 1 rotiert die Axiallagerfläche 30 im Gegenuhrzeigersinn gegenüber einer Gegenfläche (nicht dargestellt), welche beispielsweise eben sein kann. Diese Drehung der Lagerbuchse 6 im Gegenuhrzeigersinn erfordert eine Axiallagerfläche 30 an der anderen Stirnseite 21 der Lagerbuchse 6, welche gegenüber der Axiallagerfläche 30 in den Figuren gespiegelt ist.When using the bearing bush 6 in the turbocharger 1 rotates the thrust bearing surface 30 in a counterclockwise direction with respect to a mating surface (not shown), which may be flat, for example. This rotation of the bearing bush 6 in the counterclockwise direction requires a thrust bearing surface 30 on the other side 21 the bearing bush 6 , which opposite the thrust bearing surface 30 is mirrored in the figures.

Wie es sich aus der Ansicht in 5 erkennen lässt, ist eine Höhe H am inneren Durchmesser d der Stufe 34 sehr viel höher als eine Höhe h am äußeren Durchmesser D. Dies führt zu einer dreidimensional gekrümmten Form der Keilfläche 32, welche stetig ist. Dies bedeutet, dass sie keine weiteren Kanten in der Fläche der Keilfläche 32 aufweist.As can be seen from the view in 5 is a height H at the inner diameter d the stage 34 much higher than a height H at the outer diameter D , This leads to a three-dimensionally curved shape of the wedge surface 32 which is steady. This means that they have no other edges in the surface of the wedge surface 32 having.

Die Art, in welcher die Keilflächen 32 mit Bezug auf die ebenen Rastflächen dimensioniert sind, ist die, dass am inneren Durchmesser d die Stufe höher als am äußeren Durchmesser D ist. Die Höhe H am inneren Durchmesser d ist dabei ungefähr drei- bis achtmal höher als die Höhe h am äußeren Durchmesser D. In der Ausgestaltung, welche in 5 gezeigt ist, kann die Höhe h in etwa 20-60 µm betragen, während die Höhe H 150-300 µm beträgt. Diese komplexe dreidimensionale Form der Keilfläche erlaubt eine gute Schmierung bei minimaler Reibung und hoher Tragfähigkeit einerseits und ermöglicht die Reduktion des Verbrauchs an Öl beziehungsweise Schmiermittel andererseits.The way in which the wedge surfaces 32 With respect to the flat locking surfaces are dimensioned, that is that on the inner diameter d the level higher than the outer diameter D is. The height H at the inner diameter d is about three to eight times higher than the height H at the outer diameter D , In the embodiment, which in 5 shown is the height H in about 20-60 microns while the height H 150-300 μm. This complex three-dimensional shape of the wedge surface allows a good lubrication with minimal friction and high load capacity on the one hand and allows the reduction of the consumption of oil or lubricant on the other.

In Drehrichtung im Uhrzeigersinn weitergehend hat die Rastfläche 31 die andere radiale Kante 33, welche die Kante ist, an welcher die als nächstes benachbarte Keilfläche 32 beginnt. Die Kombination von Rastflächen 31, Keilflächen 32 und der Stufe 34 ist um den Umfang der ringförmigen Axiallagerfläche 30 in der bevorzugten Ausführungsform viermal angeordnet und alle vier Rastflächen 31 ebenso wie die Keilflächen 32 sind in derselben Größe und Art ausgestaltet, um eine gleichmäßige Aufteilung der gesamten Fläche der Axiallagerfläche zu erhalten. Eine solche Axiallagerfläche 30 ist an beiden Stirnseiten 21 angeordnet, wie es in 2 dargestellt ist.In the direction of rotation in the clockwise direction has continued the locking surface 31 the other radial edge 33 which is the edge at which the next adjacent wedge surface 32 starts. The combination of locking surfaces 31 , Wedge surfaces 32 and the stage 34 is around the circumference of the annular thrust bearing surface 30 arranged four times in the preferred embodiment and all four locking surfaces 31 as well as the wedge surfaces 32 are of the same size and type to obtain a uniform distribution of the entire area of the thrust bearing surface. Such a thrust bearing surface 30 is on both ends 21 arranged as it is in 2 is shown.

Die Ausführungsform, welche in 6 gezeigt ist, ist ohne die Rastflächen 31 ausgeführt. Vier Keilflächen 32 folgen einander in Umfangsrichtung. Die Stufe 34 ist deshalb zwischen den einzelnen Keilflächen 32 selbst angeordnet. Jede der Keilflächen 32 startet in der Ebene senkrecht zur zentralen Achse 10 der Lagerbuchse 6. Das Design ihrer Form folgt denselben Konstruktionsprinzipien wie bei den zuvor beschriebenen Keilflächen 32. Die Oberfläche fällt deshalb entlang der Umfangsrichtung startend in der Ebene ab und endet mit einer Stufe 34, welche die Oberfläche zurück zu der Ebene führt. Dies ermöglicht die weitgehend gleiche Funktion wie in der oben beschriebenen Ausführungsform. Die Reibung kann nochmals weiter reduziert werden.The embodiment which is in 6 is shown is without the locking surfaces 31 executed. Four wedge surfaces 32 follow each other in the circumferential direction. The stage 34 is therefore between the individual wedge surfaces 32 arranged yourself. Each of the wedge surfaces 32 starts in the plane perpendicular to the central axis 10 the bearing bush 6 , The design of their shape follows the same design principles as the previously described wedge surfaces 32 , The surface therefore drops along the circumferential direction starting in the plane and ends with a step 34 which leads the surface back to the plane. This allows the substantially same function as in the embodiment described above. The friction can be reduced even further.

Außerdem ist die Verteilung des Öls über die axial verlaufende Nut 18 und die spiralförmige Nut 29 in den Radiallagerflächen 23 lediglich ein Beispiel für das Design der Lagerbuchse mit den Axiallagerflächen 30 gemäß der Erfindung. Es ist für einen Fachmann leicht ersichtlich, dass die Erfindung auch mit anderen Typen der Ölversorgung und/oder Radiallagerflächen genutzt werden kann.In addition, the distribution of the oil over the axially extending groove 18 and the spiral groove 29 in the radial bearing surfaces 23 just an example of the design of the bearing bush with the thrust bearing surfaces 30 according to the invention. It will be readily apparent to one skilled in the art that the invention may be used with other types of oil supply and / or radial bearing surfaces.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
Turboladerturbocharger
22
Turbineturbine
33
Verdichtercompressor
44
Wellewave
55
Gehäusecasing
66
Lagerbuchsebearing bush
77
Verdichtergehäusecompressor housing
88th
Turbinengehäuseturbine housing
99
zentrale Öffnungcentral opening
1010
zentrale Achsecentral axis
1111
ÖlablaufbohrungOil drain hole
1212
Stufenbohrung im Gehäuse 5Stepped bore in the housing 5
1313
Stiftpen
1414
Außenfläche der Lagerbuchse 6Outer surface of the bearing bush 6
1515
Innenfläche der Lagerbuchse 6 Inner surface of the bearing bush 6
1616
ÖlzufuhrkanalOil supply channel
17 17
Ölzufuhr (Pfeil)Oil supply (arrow)
1818
in Axialrichtung verlaufende Längsnutin the axial direction extending longitudinal groove
1919
Zentralnutcentral groove
2020
Ringnutenring grooves
2121
Axiallagerflächenaxial bearing
2222
Radialbohrungenradial bores
2323
RadiallagerflächenRadial bearing surfaces
2424
Durchgangsbohrung in Stift 13Through hole in pin 13
2525
Ringraumannulus
2626
Ölabfuhr (Pfeile)Oil removal (arrows)
2727
Drainageöffnungdrainage opening
2828
Übergangcrossing
2929
spiralförmige Nutspiral groove
3030
Axiallagerflächethrust bearing
3131
RastflächeRest area
3232
Keilflächewedge surface
3333
radiale Kanteradial edge
3434
Stufestep
3535
radiale Kanteradial edge
AA
axiale Richtungaxial direction
RR
radiale Richtungradial direction
hH
Höhe der Stufe 34 am äußeren DurchmesserHeight of the level 34 at the outer diameter
HH
Höhe der Stufe 34 am inneren DurchmesserHeight of the level 34 at the inner diameter
DD
äußerer Durchmesserouter diameter
dd
innerer Durchmesserinner diameter

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • US 4240678 A [0002]US 4240678 A [0002]
  • US 6017184 A [0003]US 6017184 A [0003]
  • EP 1998009 B1 [0003]EP 1998009 B1 [0003]
  • US 9140185 B2 [0004]US 9140185 B2 [0004]
  • WO 2014/055255 A1 [0005]WO 2014/055255 A1 [0005]

Claims (15)

Lagerbuchse (6) für eine Welle (4) eines Turboladers (1), mit zumindest einer ringförmigen Axiallagerfläche (30), umfassend zumindest eine Anzahl von Keilflächen (32), welche einander in Umfangsrichtung folgen, dadurch gekennzeichnet, dass die Keilflächen (32) in einer Ebene senkrecht zur zentralen Achse (10) der Lagerbuchse (6) starten und von dieser Ebene in axialer Richtung (A) entlang der Umfangsrichtung absteigen, wobei jede der Keilflächen (32) an einer Kante der benachbarten Keilfläche mit einer Stufe in axialer Richtung unterhalb der Ebene endet.Bearing bush (6) for a shaft (4) of a turbocharger (1), having at least one annular thrust bearing surface (30) comprising at least a number of wedge surfaces (32) which follow one another in the circumferential direction, characterized in that the wedge surfaces (32) start in a plane perpendicular to the central axis (10) of the bearing bush (6) and descend from this plane in the axial direction (A) along the circumferential direction, wherein each of the wedge surfaces (32) at an edge of the adjacent wedge surface with a step in the axial direction ends below the level. Lagerbuchse (6) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Axiallagerfläche (30) ferner Rastflächen (31) umfasst, welche eben in der Ebene senkrecht zur zentralen Achse (10) der Lagerbuchse (6) sind, und dass die Rastflächen (31) und die Keilflächen (32) in Umfangsrichtung abwechselnd angeordnet sind, wobei die Keilflächen (32) an der einen Kante (35) der Rastfläche (31) starten und wobei die Stufe zwischen der Keilfläche und der anderen Kante (33) der benachbarten Rastfläche (31) angeordnet ist.Bearing bush (6) to Claim 1 , characterized in that the axial bearing surface (30) further comprises latching surfaces (31) which are plane in the plane perpendicular to the central axis (10) of the bearing bush (6), and that the latching surfaces (31) and the wedge surfaces (32) in Circumferentially arranged circumferentially, wherein the wedge surfaces (32) on one edge (35) of the latching surface (31) start and wherein the step between the wedge surface and the other edge (33) of the adjacent latching surface (31) is arranged. Lagerbuchse (6) gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Höhe (H) der Stufe (34) am inneren Durchmesser (d) der Axiallagerfläche (30) größer als am äußeren Durchmesser (D) der Axiallagerfläche (30) ist.Bushing (6) according to Claim 1 or 2 , characterized in that the height (H) of the step (34) at the inner diameter (d) of the thrust bearing surface (30) is greater than at the outer diameter (D) of the thrust bearing surface (30). Lagerbuchse (6) gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Höhe (H) am inneren Durchmesser (d) zumindest dreimal höher als die Höhe (h) der Stufe (34) am äußeren Durchmesser (D) ist.Bushing (6) according to Claim 3 , characterized in that the height (H) at the inner diameter (d) is at least three times higher than the height (h) of the step (34) at the outer diameter (D). Lagerbuchse (6) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Keilflächen (32) eine stetige gekrümmte Form aufweisen.Bearing bush (6) according to one of Claims 1 to 4 , characterized in that the wedge surfaces (32) have a continuous curved shape. Lagerbuchse (6) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der äußere Durchmesser (D) und der innere Durchmesser (d) der Axiallagerfläche (30) kreisförmig sind.Bearing bush (6) according to one of Claims 1 to 5 , characterized in that the outer diameter (D) and the inner diameter (d) of the thrust bearing surface (30) are circular. Lagerbuchse (6) gemäß einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Axiallagerfläche (30) zumindest drei, vorzugsweise vier, der Rastflächen (31) umfasst.Bearing bush (6) according to one of Claims 2 to 6 , characterized in that the axial bearing surface (30) at least three, preferably four, the locking surfaces (31). Lagerbuchse (6) gemäß einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die gesamte Fläche der Rastflächen (31) kleiner ist als die der Keilflächen (32).Bearing bush (6) according to one of Claims 2 to 7 , characterized in that the entire surface of the latching surfaces (31) is smaller than that of the wedge surfaces (32). Lagerbuchse (6) gemäß Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die gesamte Fläche der Rastflächen (31) weniger als ein Drittel der gesamten Fläche der Axiallagerfläche (30) ausmacht.Bushing (6) according to Claim 8 , characterized in that the entire surface of the latching surfaces (31) constitutes less than one third of the total area of the thrust bearing surface (30). Lagerbuchse (6) gemäß einem der Ansprüche 2 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Kanten (33, 35) zwischen den Rastflächen (31) und den Keilflächen (32) in radialer Richtung (R) verlaufen.Bearing bush (6) according to one of Claims 2 to 9 , characterized in that the edges (33, 35) extend between the latching surfaces (31) and the wedge surfaces (32) in the radial direction (R). Lagerbuchse (6) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 10 gekennzeichnet durch zwei Axiallagerflächen (30) an ihren zwei axialen Stirnseiten (21).Bearing bush (6) according to one of Claims 1 to 10 characterized by two thrust bearing surfaces (30) at its two axial end faces (21). Lagerbuchse (6) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass Ölverteilungsmittel zumindest an der inneren Oberfläche (15) der Lagerbuchse angeordnet sind.Bearing bush (6) according to one of Claims 1 to 11 , characterized in that oil distribution means are arranged at least on the inner surface (15) of the bearing bush. Lagerbuchse (6) gemäß Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine Radiallagerfläche (23) an der inneren Oberfläche (15) eine Nut (29) zur Ölverteilung aufweist.Bushing (6) according to Claim 12 , characterized in that at least one radial bearing surface (23) on the inner surface (15) has a groove (29) for oil distribution. Lagerbuchse (6) gemäß Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Nut eine spiralförmige Nut (29) ist.Bushing (6) according to Claim 13 , characterized in that the groove is a helical groove (29). Turbolader (1) mit zumindest einem Verdichter (3) und einer Turbine auf einer gemeinsamen Welle () mit einem Gehäuse (), welches eine zentrale Öffnung zur Aufnahme der Welle in zumindest einer Lagerbuchse aufweist, gekennzeichnet durch die Lagerbuchse (6) gemäß einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 14.Turbocharger (1) having at least one compressor (3) and a turbine on a common shaft (16) with a housing (12) having a central opening for receiving the shaft in at least one bearing bush, characterized by the bearing bush (6) according to one or more several of the Claims 1 to 14 ,
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