DE10313167B4 - Guide vane adjustment for turbocharger with variable turbine geometry - Google Patents

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DE10313167B4 DE2003113167 DE10313167A DE10313167B4 DE 10313167 B4 DE10313167 B4 DE 10313167B4 DE 2003113167 DE2003113167 DE 2003113167 DE 10313167 A DE10313167 A DE 10313167A DE 10313167 B4 DE10313167 B4 DE 10313167B4
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Leitschaufelverstelleinrichtung (1) für einen Turbolader mit variabler Turbinengeometrie, mit einem Leitschaufellagerring (2), einem auf dem Leitschaufellagerring (2) drehbar gelagerten Verstellring (5) und mehreren synchron verstellbaren Leitschaufeln (3), die jeweils über eine Leitschaufelwelle (3.2) im Leitschaufellagerring (2) um ihre Leitschaufelachse (3.1) drehbar gelagert und mit jeweils einem Hebelarm (4) drehfest verbunden sind, wobei jeder Hebelarm (4) mit seiner der Leitschaufelachse (3.1) gegenüberliegenden Seite formschlüssig mit dem Verstellring (5) in Wirkverbindung steht und der Verstellring (5) bezüglich einer Mittelachse (12) dem Leitschaufellagerring (2) koaxial zugeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Verstellring (5) durch mindestens ein Wälzlager (6) bezüglich der Mittelachse (12) in radialer und in axialer Richtung gelagert ist und durch Distanzbuchsen (8) koaxial und beabstandet vom Leitschaufellagerring (2) am Leitschaufellagerring (2) ein Sitzring (7) fixiert ist, in dem die Leitschaufel (3) über die Leitschaufelwelle (3.2) zweiseitig gelagert ist.Leitschaufelverstelleinrichtung (1) for one Turbocharger with variable turbine geometry, with a vane bearing ring (2), one on the Leitschaufellagerring (2) rotatably mounted Adjusting ring (5) and several synchronously adjustable guide vanes (3), each about a guide vane shaft (3.2) in the vane ring (2) around its Guide vane axle (3.1) rotatably mounted and each with a lever arm (4) are rotatably connected, wherein each lever arm (4) with his the Leitschaufelachse (3.1) opposite side positively with the adjusting ring (5) is in operative connection and the adjusting ring (5) in terms of a central axis (12) associated with the Leitschaufellagerring (2) coaxial is, characterized in that the adjusting ring (5) by at least a rolling bearing (6) in terms of the central axis (12) mounted in the radial and in the axial direction is and through spacer bushes (8) coaxial and spaced from the guide vane bearing ring (2) a seat ring (7) is fixed to the guide blade bearing ring (2), in the guide vane (3) over the guide vane shaft (3.2) is mounted on two sides.

Figure 00000001
Figure 00000001

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Leitschaufelverstelleinrichtung für einen Turbolader mit variabler Turbinengeometrie, mit einem Leitschaufellagerring, einem auf dem Leitschaufellagerring drehbar gelagerten Verstellring und mehreren synchron verstellbaren Leitschaufeln, die jeweils über eine Leitschaufelwelle im Leitschaufellagerring um ihre Leitschaufelachse drehbar gelagert und mit jeweils einem Hebelarm drehfest verbunden sind, wobei der Hebelarm mit seiner der Leitschaufelachse gegenüberliegenden Seite formschlüssig mit dem Verstellring in Wirkverbindung steht und der Verstellring bezüglich einer Mittelachse dem Leitschaufellagerring koaxial zugeordnet ist.The The invention relates to a Leitschaufelverstelleinrichtung for one Turbocharger with variable turbine geometry, with a vane ring, a rotatably mounted on the Leitschaufellagerring adjusting ring and a plurality of synchronously adjustable vanes, each via a vane shaft rotatably mounted in the vane ring around its vane axis and are rotatably connected to a respective lever arm, wherein the lever arm with its the vane axis opposite side positively with the adjusting ring is in operative connection and the adjusting ring with respect to a Central axis is associated with the Leitschaufellagerring coaxial.

Es ist bereits eine Leitschaufelverstelleinrichtung für einen Turbolader mit variabler Turbinengeometrie aus der EP 1 227 221 A2 bekannt. Diese Leitschaufelverstelleinrichtung umfasst eine Leitschaufelträgerplatte, mehrere Leitschaufeln, die über in der Leitschaufelträgerplatte gelagerte Leitschaufelachsen mit Leitschaufelhebeln verbunden sind. Ferner umfasst die Leitschaufelverstelleinrichtung einen Verstellring, der Aussparungen zur Aufnahme der Enden der Leitschaufelhebel aufweist und der mit Bezug zur Leitschaufelträgerplatte geführt ist. Zudem weist der Verstellring in axialer Richtung vorstehende Nasen auf, von denen zumindest eine die Radialführung des Verstellrings auf der Leitschaufelträgerplatte bewirkt.It is already a Leitschaufelverstelleinrichtung for a turbocharger with variable turbine geometry from the EP 1 227 221 A2 known. This vane adjuster comprises a vane carrier plate, a plurality of vanes connected to vane levers via vane axes stored in the vane carrier plate. Further, the vane adjusting device comprises an adjusting ring, which has recesses for receiving the ends of the guide vane levers and which is guided with respect to the guide vane support plate. In addition, the adjusting ring in the axial direction projecting lugs, of which at least one causes the radial guidance of the adjusting ring on the guide vane support plate.

Die CH-PS 437 615 beschreibt eine gattungsgemäße Leitschaufelverstelleinrichtung mit einem feststehenden und einem über Wälzlager verdrehbaren Ring. Bei dieser Leitschaufelverstelleinrichtung sind die Leitschaufeln einseitig im verstellbaren Außenring gelagert.The CH-PS 437 615 describes a generic Leitschaufelverstelleinrichtung with a fixed and a rotatable roller bearing ring. In this Leitschaufelverstelleinrichtung the vanes one-sided in the adjustable outer ring stored.

In US-PS 4,179,247 beschreibt ebenso wie die US-PS 4,490,622 einen Turbolader mit einem Gehäuse und einer Verstelleinrichtung für die Leitschaufeln. Die Leitschaufeln sind direkt im Turboladergehäuse gelagert.In U.S. Patent 4,179,247 describes as well as the U.S. Patent 4,490,622 a turbocharger with a housing and an adjustment device for the vanes. The vanes are mounted directly in the turbocharger housing.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Leitschaufelverstelleinrichtung derart auszubilden und anzuordnen, dass die Spaltverluste der als Modul gebildeten Leitschaufelverstelleinrichtung reduziert und gleichzeitig das Verstellen und Regeln der Leitschaufeln präzisiert werden.Of the Invention is based on the object, a Leitschaufelverstelleinrichtung such form and arrange that the gap losses of the module formed Leitschaufelverstelleinrichtung reduced and simultaneously the adjustment and regulation of the vanes are specified.

Gelöst wird die Aufgabe erfindungsgemäß dadurch, dass der Verstellring durch mindestens ein Wälzlager bezüglich der Mittelachse in radialer und in axialer Richtung gelagert ist und durch Distanzbuchsen koaxial und beabstandet vom Leitschaufellagerring am Leitschaufellagerring ein Sitzring fixiert ist, in dem die Leitschaufel über die Leitschaufelwelle zweiseitig gelagert ist. Hierdurch wird erreicht, dass der Reibungswiderstand zum Verdrehen des Verstellrings aufgrund von Rollreibung reduziert wird und das Lagerspiel zwischen dem Leitschaufellagerring und dem Verstellring spielfrei einstellbar ist. Durch den Sitzring sind die Leitschaufeln beidseitig gelagert. Dies führt dazu, dass die Leitschaufelachse der Leitschaufeln frei von einem einseitigen Biegemoment gelagert ist und somit zusätzlich ein Beitrag zur Minderung der Reibung zum Verstellen der Leitschaufeln erreicht ist. Gleichzeitig wird durch den Sitzring als separates Bauteil die Möglichkeit einer Modulbauweise geschaffen. Durch das Wälzlager zwischen dem Leitschau fellagerring und dem Verstellring und durch die beidseitige Lagerung der Leitschaufeln wird die Verstellung der Leitschaufeln hinsichtlich einer durch Störgrößen in Form von Reibung verminderten Verstelldynamik präzisiert. Die Regelung der Leitschaufelverstelleinrichtung wird dadurch erheblich vereinfacht.Is solved the task according to the invention by that the adjusting ring by at least one roller bearing with respect to the central axis in radial and is mounted in the axial direction and by spacers coaxial and spaced from the vane ring on the vane ring a seat ring is fixed, in which the vane on the Guide vane shaft is mounted on two sides. This will achieve that the frictional resistance for rotating the adjusting ring due is reduced by rolling friction and the bearing clearance between the guide vane bearing ring and the adjusting ring is adjustable without play. Through the seat ring the vanes are mounted on both sides. This leads to, that the vane axis of the vanes is free of a one-sided Bending moment is stored and thus additionally contribute to the reduction the friction is reached to adjust the vanes. simultaneously is possible through the seat ring as a separate component a modular design created. Through the rolling bearing between the Leitschau fellagerring and the adjusting ring and by the two-sided storage of the guide vanes the adjustment of the vanes in terms of a by disturbances in shape specified by friction diminished Verstelldynamik. The regulation of the Leitschaufelverstelleinrichtung This simplifies considerably.

Hierzu ist es vorteilhaft, dass der Leitschaufellagerring einteilig und einstückig oder zumindest zweiteilig aus einem Außenring und einem Innenring gebildet ist, wobei der Außenring und der Innenring luftspaltisoliert miteinander verpresst sind. Der Verstellring ist bezüglich der Mittelachse in Umfangsrichtung drehbar gelagert. Hierzu weist der Leitschaufellagerring eine entsprechende Lagerfläche auf. Durch die zweiteilige Ausbildung ist die Herstellung des Leitschaufellagerrings kostengünstiger, da die Lagerfläche für die Lagerung des Verstellrings bezüglich spanabhebender Bearbeitung einfacher herzustellen ist.For this it is advantageous that the guide vane bearing ring in one piece and one piece or at least two parts of an outer ring and an inner ring formed is, the outer ring and the inner ring are compressed air-insulated with each other. The adjusting ring is with respect rotatably mounted in the circumferential direction of the central axis. For this purpose points the guide vane bearing ring on a corresponding bearing surface. Due to the two-part design is the production of the Leitschaufellagerrings cost-effective, because the storage area for the Storage of the adjusting ring with regard to cutting Machining is easier to produce.

Eine zusätzliche Möglichkeit ist gemäß einer Weiterbildung, dass das Wälzlager durch mindestens drei Wälzkörper und einen Lagerkäfig gebildet ist. Drei Wälzkörper bilden eine statisch bestimmte Lagerung und haben den Vorteil, dass bei entsprechender Schmierung die Reibung zwischen dem Leitschaufellagerring und dem Verstellring gegenüber mehr als drei Wälzkörpern oder gegenüber einem Gleitlager sehr stark reduziert werden kann. Die Wälzkörper sind je nach Belastung als Kugeln, Kegel oder Zylinder ausgebildet. Durch den Lagerkäfig werden die Wälzkörper auf Abstand gehalten. Zur einfachen Montage der Wälzkörper sind im Leitschaufellagerring Aussparungen vorgesehen, durch die die Wälzkörper in axialer Richtung eingeführt werden.A additional possibility is according to a further development, that the rolling bearing by at least three rolling elements and a camp cage is formed. Three rolling elements form a statically determined storage and have the advantage that at appropriate lubrication, the friction between the Leitschaufellagerring and the adjusting ring over more as three rolling elements or across from a plain bearing can be greatly reduced. The rolling elements are Depending on the load designed as balls, cones or cylinders. By the bearing cage become the rolling elements on Distance kept. For easy mounting of the rolling elements are in the guide vane bearing ring Recesses provided through which the rolling elements are introduced in the axial direction.

Ferner ist es vorteilhaft, dass der Leitschaufellagerring und der Verstellring jeweils eine Lagerschale für die Wälzkörper bilden. Damit entfällt eine zusätzliche Lagerschale für das Wälzlager, was geringere Kosten, Gewichtsersparnis und eine einfachere Montage bewirkt.Further it is advantageous that the Leitschaufellagerring and the adjusting ring each a bearing shell for form the rolling elements. This is eliminated an additional Bearing shell for the rolling bearing, which means lower costs, weight savings and easier assembly causes.

Vorteilhaft ist es hierzu auch, dass der Leitschaufellagerring und oder der Verstellring bezüglich der Mittelachse in Umfangsrichtung jeweils mindestens eine Nut, Führungsbahn oder Laufbahn für die Wälzkörper des Wälzlagers aufweisen. Gerade beim Einsatz von kugelförmigen Wälzkörpern lässt sich das Spiel zwischen dem Leitschaufellagerring und dem Verstellring durch entsprechend an die Wälzkörper angepasste Laufbahnen reduzieren.Advantageous it is also that the guide vane ring and or or Adjusting ring with respect to Central axis in the circumferential direction in each case at least one groove, guideway or career for the rolling elements of the roller bearing exhibit. Especially when using spherical rolling elements, the game can be between the Leitschaufellagerring and the adjusting ring by accordingly adapted to the rolling elements Reduce raceways.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Lösung ist schließlich vorgesehen, dass dem Wälzlager, dem Leitschaufellagerring und/oder dem Verstellring eine Justiervorrichtung zugeordnet ist, über die der Verstellring relativ zum Leitschaufellagerring und bezüglich der Mittelachse in axialer und in radialer Richtung spielfrei einstellbar ist. Das kann beispielsweise durch einen nicht geschlossenen und in seinem Umfang durch die Justiervorrichtung einstellbaren Verstellring erreicht werden. Damit ist eine Möglichkeit geschaffen, das Spiel zwischen dem Leitschaufellagerring und dem Verstellring nahezu ganz zu beseitigen. Eine weitere Möglichkeit zur spielfreien Einstellung wird dadurch erreicht, dass der Verstellring relativ zum Leitschaufellagerring in seiner Position in axialer Richtung eingestellt wird.According to one preferred embodiment of inventive solution after all provided that the rolling bearing, the guide vane bearing ring and / or the adjusting ring an adjusting device is assigned over the adjusting ring relative to the guide vane bearing ring and with respect to Center axis in the axial and in the radial direction free of play adjustable is. This can be done, for example, by a non-closed and in its scope adjustable by the adjusting adjusting ring be achieved. This creates a possibility, the game between the Leitschaufellagerring and the adjusting almost completely to eliminate. One more way for play-free adjustment is achieved in that the adjusting ring relative to the guide vane bearing ring in its axial position Direction is set.

Ferner ist es vorteilhaft, dass der Verstellring je nach Ausformung der Hebelarme eine als Aussparung und oder als Hervorhebung gebildete Aufnahme zur Verstellung der Hebelarme aufweist. Die Aufnahme greift zumindest in Umfangsrichtung am Verstellring an. Zur Montage wird der Hebelarm lediglich auf die als Hervorhebung gebildete Aufnahme aufgesteckt, oder in die als Aussparung gebildete Aufnahme eingelegt.Further it is advantageous that the adjusting ring depending on the shape of the Lever arms one formed as a recess and or as a highlight Recording for adjusting the lever arms has. The recording is effective at least in the circumferential direction on the adjusting ring. For mounting will the lever arm only on the image formed as a highlight attached, or inserted in the recess formed as a recess.

Von besonderer Bedeutung ist für die vorliegende Erfindung, dass dem Verstellring eine Verstelleinrichtung mit einem Zapfen zugeordnet ist, der um eine parallel zur Mittelachse angeordnete Verstellachse im Leitschaufellagerring drehbar gelagert ist. Damit ist für die Lagerung der Verstelleinrichtung kein weiteres Bauteil erforderlich.From special meaning is for the present invention that the adjusting an adjusting device associated with a pin which is parallel to the central axis arranged adjustment axis rotatably mounted in the guide vane bearing ring is. This is for the storage of the adjustment no further component required.

Im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Ausbildung und Anordnung ist es von Vorteil, dass am Zapfen ein Verstellglied drehfest angeordnet ist und das Verstellglied und der Hebelarm bezüglich der Mittelachse in Umfangsrichtung formschlüssig am Verstellring angreifen. Hierzu ist am Verstellring eine Aufnahme ausgebildet. Die Drehung des Verstellrings erfolgt somit ausgehend vom Zapfen mittelbar über nur ein weiteres Bauteil, nämlich das Verstellglied, das an der Aufnahme anliegt. Das Verstellglied greift dabei auf die gleiche Weise am Verstellring an, wie der Hebelarm, der ebenfalls über eine Aufnahme am Verstellring anliegt. Dadurch ist für den Angriffspunkt des Verstellglieds am Verstellring keine weitere Bearbeitung notwendig.in the Connection with the construction and arrangement according to the invention It is advantageous that an adjusting rotatably arranged on the pin is and the adjusting member and the lever arm with respect to the central axis in the circumferential direction form-fitting attack the adjusting ring. For this purpose, a recording on the adjusting ring educated. The rotation of the adjusting ring thus takes place indirectly from the pin just another component, namely the adjusting member, which bears against the receptacle. The adjusting member acts in the same way on the adjusting ring, as the lever arm, which also has one Recording abuts the adjusting ring. This is for the point of application of the adjusting no further machining necessary on the adjusting ring.

Hinsichtlich der Modulbauweise ist es vorteilhaft, dass die Leitschaufelverstelleinrichtung mit dem Leitschaufellagerring, den Leitschaufeln, den Hebelarmen, dem Verstellring, dem Wälzlager, dem Sitzring, den Distanzbuchsen, der Verstelleinrichtung und einem oder mehreren weiteren Bauteilen ein form- und/oder kraftschlüssig verbundenes Bauteil bildet. Dieses Bauteil ist als Modul oder Patrone vormontiert, bei der alle Komponenten unverlierbar miteinander verbunden sind. Diese Patrone kann unabhängig vom Gehäuse gefertigt und justiert werden. Als Modul kann die Patrone einfach und schneller in das Gehäuse ein- und ausgebaut werden.Regarding The modular design, it is advantageous that the Leitschaufelverstelleinrichtung with the vane ring, the vanes, the lever arms, the adjusting ring, the rolling bearing, the seat ring, the spacers, the adjustment and a or a plurality of other components form a positive and / or non-positively connected component. This component is pre-assembled as a module or cartridge, in which all Components are permanently connected to each other. This cartridge can be independent from the case be manufactured and adjusted. As a module, the cartridge can be easy and faster in the case be built and expanded.

Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung sind in den Patentansprüchen und in der Beschreibung erläutert und in den Figuren dargestellt.Further Advantages and details of the invention are in the claims and explained in the description and shown in the figures.

Dabei zeigen:there demonstrate:

1 eine Schnittansicht einer Leitschaufelverstelleinrichtung in Modulbauweise; 1 a sectional view of a Leitschaufelverstelleinrichtung in modular design;

2 eine Draufsicht gemäß 1 in Strömungsrichtung; 2 a plan view according to 1 in the flow direction;

3 eine Draufsicht gemäß 1 entgegen der Strömungsrichtung; 3 a plan view according to 1 against the flow direction;

4 eine perspektivisches Modell einer Leitschaufelverstelleinrichtung. 4 a perspective model of a Leitschaufelverstelleinrichtung.

Die 1 bis 4 zeigen eine Leitschaufelverstelleinrichtung 1 in Modulbauweise. Gemäß 1 und 2 ist koaxial zu einer Mittelachse 12 ein Leitschaufellagerring 2, ein Verstellring 5 und ein Sitzring 7 angeordnet. Zwischen dem Sitzring 7 und dem Leitschaufellagerring 2 sind mehrere Leitschaufeln 3, 3', 3'' angeordnet. Entsprechend der Leitschaufel 3 sind alle anderen Leitschaufeln im Sitzring 7 und im Leitschaufellagerring 2 beidseitig über die jeweilige Leitschaufelwelle 3.2, 3.2', 3.2'' um eine Leitschaufelachse 3.1, 3.1', 3.1'' drehbar gelagert.The 1 to 4 show a Leitschaufelverstelleinrichtung 1 in modular design. According to 1 and 2 is coaxial with a central axis 12 a vane bearing ring 2 , an adjusting ring 5 and a seat ring 7 arranged. Between the seat ring 7 and the vane ring 2 are several vanes 3 . 3 ' . 3 '' arranged. According to the vane 3 are all other vanes in the seat ring 7 and in the vane ring 2 on both sides via the respective guide vane shaft 3.2 . 3.2 ' 3.2 '' around a vane axis 3.1 . 3.1 ' 3.1 '' rotatably mounted.

Ein Abgasstrom 10 wird vom Sitzring 7 kommend durch eine Blende 11 gedrosselt und dadurch zumindest teilweise bezüglich der Mittelachse 12 in radialer Richtung abgelenkt und durch die variablen Leitschaufeln 3, 3', 3'' geregelt.An exhaust gas flow 10 is from the seat ring 7 coming through a panel 11 throttled and thereby at least partially with respect to the central axis 12 deflected in the radial direction and through the variable vanes 3 . 3 ' . 3 '' regulated.

Zur Verstellung der Leitschaufelverstelleinrichtung 1 während des Betriebs sind die Leitschaufeln 3 über die Leitschaufelwellen 3.2, 3.2', 3.2'', wie in 1 unten und in den Figu ren 3 und 4 dargestellt, drehfest mit einem Hebelarm 4, 4', 4'' verbunden. Durch Drehen der Hebelarme 4, 4', 4'' um die Leitschaufelwellen 3.2, 3.2', 3.2'' wird die radiale Komponente des Abgasstroms 10 entsprechend variabel gedrosselt.For adjusting the Leitschaufelverstelleinrichtung 1 during operation are the vanes 3 over the guide vane shafts 3.2 . 3.2 ' 3.2 '' , as in 1 shown below and in the Figu ren 3 and 4, rotatably with a lever arm 4 . 4 ' . 4 '' connected. By turning the lever arms 4 . 4 ' . 4 '' around the vane shafts 3.2 . 3.2 ' 3.2 '' becomes the radial component of the exhaust gas flow 10 accordingly variable throttled.

Zum Drehen der Hebelarme 4 sind diese mit ihrem den Leitschaufeln 3 gegenüberliegenden Kopf 4.1 bezüglich der Mittelachse 12 in Umfangsrichtung am Verstellring 5 festgelegt. Der Verstellring 5 ist hierzu auf dem Leitschaufellagerring 2 derart durch ein Wälzlager 6 gelagert, dass er zumindest in einem Winkelbereich von 30° um die Mittelachse 12 gedreht werden kann. Zudem ist der Leitschaufellagerring 2 bezüglich der Mittelachse 12 in radialer und in axialer Richtung durch das Wälzlager 6 festgelegt. Das Wälzlager 6 ist aus drei Wälzkörpern 6.1, 6.1', 6.1'' und einem Lagerkäfig 6.2 gebildet, der um den Leitschaufellagerring 2 verläuft. Der Verstellring 5 weist eine Laufbahn 5.1 und der Leitschaufellagerring 2 eine Laufbahn 2.3 für die Wälzkörper 6.1, 6.1', 6.1'' auf.For turning the lever arms 4 these are with their vanes 3 opposite head 4.1 with respect to the central axis 12 in the circumferential direction on the adjusting ring 5 established. The adjusting ring 5 is this on the Leitschaufellagerring 2 such by a rolling bearing 6 stored at least in an angular range of 30 ° about the central axis 12 can be turned. In addition, the Leitschaufellagerring 2 with respect to the central axis 12 in the radial and in the axial direction through the rolling bearing 6 established. The rolling bearing 6 is made of three rolling elements 6.1 . 6.1 ' 6.1 '' and a bearing cage 6.2 formed around the vane bearing ring 2 runs. The adjusting ring 5 has a career 5.1 and the vane ring 2 a career 2.3 for the rolling elements 6.1 . 6.1 ' 6.1 '' on.

Der Kopf 4.1 des Hebelarms 4 ist gemäß 3 geschlossen als Kegel ausgebildet und wird durch eine Aufnahme 5.2 des Verstellrings 5 in Umfangsrichtung festgelegt. Hierzu bildet die Aufnahme 5.2 in diesem Ausführungsbeispiel eine Aussparung innerhalb des Verstellrings 5, in die der Kopf 4.1 eingelegt ist.The head 4.1 the lever arm 4 is according to 3 closed as a cone and is formed by a recording 5.2 the adjusting ring 5 set in the circumferential direction. This is the recording 5.2 in this embodiment, a recess within the adjusting ring 5 into which the head 4.1 is inserted.

Gemäß 4 ist der Kopf 4.1 des Hebelarms 4 als Gabel ausgebildet und greift in Umfangsrichtung um eine Aufnahme 5.2, die in diesem Ausführungsbeispiel als Hervorhebung beziehungsweise als Nase ausgebildet ist. Der Kopf 4.1 und die Aufnahme 5.2 lassen sich entsprechend des Drehbereichs des Verstellrings 5 zueinander verdrehen.According to 4 is the head 4.1 the lever arm 4 designed as a fork and engages in the circumferential direction by a recording 5.2 , which is formed in this embodiment as a highlight or as a nose. The head 4.1 and the recording 5.2 can be adjusted according to the range of rotation of the adjusting ring 5 twist each other.

Unabhängig der Ausführungsform des Kopfes 4.1 des Hebelarms 4, weist die Verbindung vom Kopf 4.1 zur Aufnahme 5.2 in radialer Richtung des Hebelarms 4 Spiel auf, um die Verdrehung des Hebelarms 4 zu gewährleisten.Regardless of the embodiment of the head 4.1 the lever arm 4 , rejects the connection 4.1 to record 5.2 in the radial direction of the lever arm 4 Play on to the twisting of the lever arm 4 to ensure.

Wie in den 3 und 4 dargestellt, ist die Leitschaufelwelle 3.2 über eine Vierkantverbindung mit dem Hebelarm 4 verbunden. Der Hebelarm 4 wird zur Montage auf die Leitschaufel 3 in vorteilhafter Weise nur aufgesteckt. Dabei wird der Hebelarm 4 durch ein in axialer Richtung an den Hebelarm 4 angrenzendes und nicht dargestelltes Bauteil auf der Leitschaufel 3 gesichert.As in the 3 and 4 is the guide vane shaft 3.2 via a square connection with the lever arm 4 connected. The lever arm 4 is for mounting on the vane 3 advantageously only plugged. This is the lever arm 4 by an axial direction of the lever arm 4 adjacent and unillustrated component on the vane 3 secured.

Zum Verdrehen des Verstellrings 5 ist eine Verstelleinrichtung 9 drehbar um eine Verstellachse 9.2 am Leitschaufellagerring 2 gelagert. Die Verstelleinrichtung 9 weist hierzu einen koaxial zur Verstellachse 9.2 drehbar gelagerten Zapfen 9.1 auf, dem ein Verstellglied 9.3 drehfest zugeordnet ist. Das Verstellglied 9.3 greift nach dem für die Hebelarme 4 beschriebenen Prinzip in den Verstellring 5 ein. An der dem Verstellglied 9.3 gegenüberliegenden Seite des Zapfens 9.1 ist ein Verstellhebel 9.4 angeordnet, der über ein nicht dargestelltes Steuerelement um die Verstellachse 9.2 gedreht wird. Durch das Drehen des Verstellhebels 9.4 werden der Zapfen 9.1 und das Verstellglied 9.3 um die Verstellachse 9.2 gedreht. Das Verstellglied 9.3 wirkt dabei in Umfangsrichtung zur Mittelachse 12 auf den Verstellring 5. Der Verstellring 5 wiederum wirkt auf den Kopf 4.1 des Hebelarms 4 und dreht diesen um die Leitschaufelachse 3.1. Über den Zapfen 9.1 werden die Leitschaufeln 3 gedreht.For turning the adjusting ring 5 is an adjusting device 9 rotatable about an adjustment axis 9.2 on the guide vane bearing ring 2 stored. The adjusting device 9 has a coaxial with the adjustment axis 9.2 rotatably mounted pin 9.1 on, which is an adjuster 9.3 is assigned rotatably. The adjusting member 9.3 grab for the lever arms 4 described principle in the adjusting ring 5 one. At the the adjustment 9.3 opposite side of the pin 9.1 is an adjustment lever 9.4 arranged, via an unillustrated control to the adjustment axis 9.2 is turned. By turning the adjusting lever 9.4 become the pin 9.1 and the adjusting member 9.3 around the adjustment axis 9.2 turned. The adjusting member 9.3 acts in the circumferential direction to the central axis 12 on the adjusting ring 5 , The adjusting ring 5 in turn, it is upside down 4.1 the lever arm 4 and turn it around the vane axis 3.1 , About the cone 9.1 become the vanes 3 turned.

Gemäß 1 ist der Leitschaufellagerring 2 zweiteilig aus einem Außenring 2.1 und einem Innenring 2.2 gebildet. Der Außenring 2.1 und der Innenring 2.2 lassen sich einzeln einfacher herstellen und sind luftspaltisoliert miteinander verbunden.According to 1 is the vane ring 2 two-piece from an outer ring 2.1 and an inner ring 2.2 educated. The outer ring 2.1 and the inner ring 2.2 can be individually easier to produce and are air-gap insulated interconnected.

Die Leitschaufeln 3 sind im Leitschaufellagerring 2 und im Sitzring 7 beidseitig gelagert. Hierzu ist der Sitzring 7 gemäß 4 am Außenring 2.1 über drei entsprechende Distanzbuchsen 8, 8', 8'' fixiert.The vanes 3 are in the vane ring 2 and in the seat ring 7 stored on both sides. For this purpose, the seat ring 7 according to 4 on the outer ring 2.1 over three corresponding spacers 8th . 8th' . 8th'' fixed.

Die gesamte Leitschaufelverstelleinrichtung 1 bildet somit ein form- und kraftschlüssig verbundenes Bauteil, das als Ganzes in einen Verbrennungsmotor ein- und ausgebaut wird.The entire Leitschaufelverstelleinrichtung 1 thus forms a positive and non-positively connected component that is integrated and removed as a whole in an internal combustion engine.

11
LeitschaufelverstelleinrichtungLeitschaufelverstelleinrichtung
22
Leitschaufellagerringguide vane
2.12.1
Außenringouter ring
2.22.2
Innenringinner ring
2.32.3
Laufbahncareer
33
Leitschaufelvane
3'3 '
Leitschaufelvane
3''3 ''
Leitschaufelvane
3.13.1
Leitschaufelachsevane shaft
3.1'3.1 '
Leitschaufelachsevane shaft
3.1''3.1 ''
Leitschaufelachsevane shaft
3.23.2
Leitschaufelwelleguide vane
3.2'3.2 '
Leitschaufelwelleguide vane
3.2''3.2 ''
Leitschaufelwelleguide vane
44
Hebelarmlever arm
4'4 '
Hebelarmlever arm
4''4 ''
Hebelarmlever arm
4.14.1
Kopfhead
55
Verstellringadjusting
5.15.1
Laufbahncareer
5.25.2
Aufnahmeadmission
66
Wälzlagerroller bearing
6.16.1
Wälzkörperrolling elements
6.1'6.1 '
Wälzkörperrolling elements
6.1''6.1 ''
Wälzkörperrolling elements
6.26.2
Lagerkäfigbearing cage
77
Sitzringseat ring
88th
DistanzbuchseDistanzbuchse
8'8th'
DistanzbuchseDistanzbuchse
8''8th''
DistanzbuchseDistanzbuchse
99
Verstelleinrichtungadjustment
9.19.1
Zapfenspigot
9.29.2
Verstellachseadjustment axis
9.39.3
Verstellgliedadjusting
9.49.4
Verstellhebeladjusting
1010
Abgasstromexhaust gas flow
1111
Blendecover
1212
Mittelachsecentral axis

Claims (10)

Leitschaufelverstelleinrichtung (1) für einen Turbolader mit variabler Turbinengeometrie, mit einem Leitschaufellagerring (2), einem auf dem Leitschaufellagerring (2) drehbar gelagerten Verstellring (5) und mehreren synchron verstellbaren Leitschaufeln (3), die jeweils über eine Leitschaufelwelle (3.2) im Leitschaufellagerring (2) um ihre Leitschaufelachse (3.1) drehbar gelagert und mit jeweils einem Hebelarm (4) drehfest verbunden sind, wobei jeder Hebelarm (4) mit seiner der Leitschaufelachse (3.1) gegenüberliegenden Seite formschlüssig mit dem Verstellring (5) in Wirkverbindung steht und der Verstellring (5) bezüglich einer Mittelachse (12) dem Leitschaufellagerring (2) koaxial zugeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Verstellring (5) durch mindestens ein Wälzlager (6) bezüglich der Mittelachse (12) in radialer und in axialer Richtung gelagert ist und durch Distanzbuchsen (8) koaxial und beabstandet vom Leitschaufellagerring (2) am Leitschaufellagerring (2) ein Sitzring (7) fixiert ist, in dem die Leitschaufel (3) über die Leitschaufelwelle (3.2) zweiseitig gelagert ist.Guide vane adjustment device ( 1 ) for a turbocharger with variable turbine geometry, with a guide vane bearing ring ( 2 ), one on the vane ring ( 2 ) rotatably mounted adjusting ring ( 5 ) and a plurality of synchronously adjustable guide vanes ( 3 ), each via a guide vane shaft ( 3.2 ) in the guide vane bearing ring ( 2 ) about its vane axis ( 3.1 ) and each with a lever arm ( 4 ) are rotatably connected, each lever arm ( 4 ) with its the vane axis ( 3.1 ) opposite side form-fitting with the adjusting ring ( 5 ) is in operative connection and the adjusting ring ( 5 ) with respect to a central axis ( 12 ) the guide vane bearing ring ( 2 ) is associated coaxially, characterized in that the adjusting ring ( 5 ) by at least one rolling bearing ( 6 ) with respect to the central axis ( 12 ) is mounted in the radial and in the axial direction and by spacers ( 8th ) coaxial and spaced from the vane ring ( 2 ) on the guide vane bearing ring ( 2 ) a seat ring ( 7 ), in which the vane ( 3 ) over the guide vane shaft ( 3.2 ) is mounted on two sides. Vorrichtung nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass der Leitschaufellagerring (2) einteilig und einstückig oder zumindest zweiteilig aus einem Außenring (2.1) und einem Innenring (2.2) gebildet ist, wobei der Außen ring (2.1) und der Innenring (2.2) luftspaltisoliert miteinander verpresst sind.Apparatus according to claim 1, characterized in that the guide vane bearing ring ( 2 ) in one piece and in one piece or at least in two parts from an outer ring ( 2.1 ) and an inner ring ( 2.2 ) is formed, wherein the outer ring ( 2.1 ) and the inner ring ( 2.2 ) are compressed air gap insulated with each other. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Wälzlager (6) durch mindestens drei Wälzkörper (6.1) und einen Lagerkäfig (6.2) gebildet ist.Apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that the rolling bearing ( 6 ) by at least three rolling elements ( 6.1 ) and a bearing cage ( 6.2 ) is formed. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Leitschaufellagerring (2) und der Verstellring (5) jeweils eine Lagerschale für die Wälzkörper (6.1) bilden.Device according to one of the preceding claims, characterized in that the guide vane bearing ring ( 2 ) and the adjusting ring ( 5 ) each have a bearing shell for the rolling elements ( 6.1 ) form. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Leitschaufellagerring (2) und oder der Verstellring (5) bezüglich der Mittelachse (12) in Umfangsrichtung jeweils mindestens eine Nut, Führungsbahn oder Laufbahn (2.3, 5.1) für die Wälzkörper (6.1) des Wälzlagers (6) aufweisen.Device according to one of the preceding claims, characterized in that the guide vane bearing ring ( 2 ) and or the adjusting ring ( 5 ) with respect to the central axis ( 12 ) in the circumferential direction in each case at least one groove, track or track ( 2.3 . 5.1 ) for the rolling elements ( 6.1 ) of the rolling bearing ( 6 ) exhibit. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass dem Wälzlager (6), dem Leitschaufellagerring (2) und/oder dem Verstellring (5) eine Justiervorrichtung zugeordnet ist, über die der Verstellring (5) relativ zum Leitschaufellagerring (2) und bezüglich der Mittelachse (12) in axialer und in radialer Richtung spielfrei einstellbar ist.Device according to one of the preceding claims, characterized in that the rolling bearing ( 6 ), the vane ring ( 2 ) and / or the adjusting ring ( 5 ) is associated with an adjusting device, via which the adjusting ring ( 5 ) relative to the vane ring ( 2 ) and with respect to the central axis ( 12 ) is adjustable without play in the axial and in the radial direction. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Verstellring (5) je nach Ausformung der Hebelarme (4) eine als Aussparung und oder als Hervorhebungen gebildete Aufnahme (5.2) zur Verstellung der Hebelarme (4) aufweist.Device according to one of the preceding claims, characterized in that the adjusting ring ( 5 ) depending on the shape of the lever arms ( 4 ) a recess formed as a recess and / or highlighting ( 5.2 ) for adjusting the lever arms ( 4 ) having. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass dem Verstellring (5) eine Verstelleinrichtung (9) mit einem Zapfen (9.1) zugeordnet ist, der um eine parallel zur Mittelachse (12) angeordnete Verstellachse (9.2) im Leitschaufellagerring (2) drehbar gelagert ist.Device according to one of the preceding claims, characterized in that the adjusting ring ( 5 ) an adjusting device ( 9 ) with a pin ( 9.1 ) which is parallel to the central axis ( 12 ) arranged adjusting axis ( 9.2 ) in the guide vane bearing ring ( 2 ) is rotatably mounted. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass am Zapfen (9.1) ein Verstellglied (9.3) drehfest angeordnet ist und das Verstellglied (9.3) und der Hebelarm (4) bezüglich der Mittelachse (12) in Umfangsrichtung formschlüssig am Verstellring (5) angreifen.Device according to one of the preceding claims, characterized in that on the pin ( 9.1 ) an adjusting member ( 9.3 ) is arranged rotationally fixed and the adjusting member ( 9.3 ) and the lever arm ( 4 ) with respect to the central axis ( 12 ) in the circumferential direction positively on the adjusting ring ( 5 attack). Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Leitschaufelverstelleinrichtung (1) mit dem Leitschaufellagerring (2), den Leitschaufeln (3), den Hebelarmen (4), dem Verstellring (5), dem Wälzlager (6), dem Sitzring (7), den Distanzbuchsen (8), der Verstelleinrichtung (9) und einem oder mehreren weiteren Bauteilen ein form- und/oder kraftschlüssig verbundenes Bauteil bildet.Device according to one of the preceding claims, characterized in that the Leitschaufelverstelleinrichtung ( 1 ) with the guide vane bearing ring ( 2 ), the vanes ( 3 ), the lever arms ( 4 ), the adjusting ring ( 5 ), the rolling bearing ( 6 ), the seat ring ( 7 ), the spacers ( 8th ), the adjusting device ( 9 ) and one or more further components form a positive and / or non-positively connected component.
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