渦輪增壓器的軸承單元的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明說明了一種渦輪增壓器的軸承單元(1)，該軸承單元包括具有通孔的且在軸向方向上延伸的軸承殼體（5)、具有軸承內(nèi)圈（7)的同軸地布置在通孔之內(nèi)的滾動軸承（3)、軸向上分為第一和第二部分圈(9、11)的軸承外圈(13)以及一定數(shù)量的滾動體（15)。軸承外圈（13)支承在減振油膜（23)中，并且兩個部分圈（9、11)通過預(yù)緊彈簧（19)軸向彼此間隔開。第一部分圈（9)具有第一凹槽（43)，第一凹槽（43)具有設(shè)置在其內(nèi)的第一擋圈（39)，并且第一擋圈（39)軸向從外部支撐抵靠著軸承殼體（5)。
【專利說明】渦輪增壓器的軸承單元

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種渦輪增壓器的軸承單元，該軸承單元包括在軸向方向上延伸的且具有通孔的軸承殼體、以及具有軸承內(nèi)圈的同軸地布置在通孔內(nèi)的滾動軸承、軸向上分為第一和第二部分圈的軸承外圈和一定數(shù)量的滾動體。在此，軸承外圈支承在減振油膜中，并且兩個部分圈經(jīng)由預(yù)緊彈簧軸向彼此間隔開。

【背景技術(shù)】
[0002]渦輪增壓器通過對廢氣能量的利用通常用于對內(nèi)燃發(fā)動機(jī)的功率提升。為此，渦輪增壓器尤其由壓縮機(jī)和渦輪機(jī)組成，壓縮機(jī)和渦輪機(jī)經(jīng)由支承在軸承殼體內(nèi)的軸彼此連接。在運行時，渦輪機(jī)通過廢氣流被置于旋轉(zhuǎn)中并且經(jīng)由軸來驅(qū)動對空氣進(jìn)行抽吸和壓縮的壓縮機(jī)。將壓縮的空氣導(dǎo)進(jìn)發(fā)動機(jī)中，其中，在抽吸沖程期間，通過提高了的壓力使大量的空氣到達(dá)至汽缸中。由此，在每次進(jìn)氣沖程中使較多氧氣到達(dá)至發(fā)動機(jī)的燃燒室中。
[0003]這通常導(dǎo)致最大扭矩的提升，由此使功率輸出，也就是在工作容積恒定情況下的最大功率提高。這種提升尤其使得使用具有近似相等尺寸的功率更強(qiáng)的發(fā)動機(jī)變得可能，或者替選地降低發(fā)動機(jī)尺寸成為可能，也就是在較小或較輕的機(jī)器中獲得類似的功率。
[0004]為了有效運行渦輪增壓器，軸并且因此也是渦輪機(jī)和壓縮機(jī)一般以有時候高達(dá)每分鐘300，000轉(zhuǎn)的高轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)。尤其由于高轉(zhuǎn)速，由軸的旋轉(zhuǎn)引起的振動例如會傳遞到軸承單元以及軸承單元的各個組成部分上。為了在此使與軸承殼體或各個組件相互之間不期望的接觸保持得盡可能少并且確保渦輪增壓器無干擾和低噪音運行，通常使用了軸承單元，其中，通過所謂的擠壓油膜阻尼器(Quetscholdampfer)可以減弱出現(xiàn)的振動。一般這樣的擠壓油膜阻尼器基本上由在軸承與軸承殼體之間構(gòu)造的環(huán)形間隙組成，該環(huán)形間隙與供油裝置連接并且填充有減振油膜。
[0005]在此，尤其是通常使用的滾動軸承的外圈通過減振油膜與軸承殼體分開，從而在軸承殼體與外圈之間不存在直接接觸。DE 10 2010 035 665 Al例如說明了一種用于渦輪增壓器的支承裝置，其中，在軸承殼體的內(nèi)圓周與軸承套筒(Lagerkartusche)的外圈的外圓周之間存在擠壓油膜。通過對外圈的這種浮動的支承，使得外圈原則上可沿軸向移動。但是，為了使軸承外圈停留在期望的位置中并且不軸向“竄動”，必須將軸承外圈軸向攔擋。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明任務(wù)在于，說明一種用于渦輪增壓器的軸承單元，在廉價和簡單制造或裝配情況下，該軸承單元能夠?qū)崿F(xiàn)軸承外圈的軸向行程限定。
[0007]該任務(wù)根據(jù)本發(fā)明通過如下渦輪增壓器的軸承單元解決，該軸承單元包括在軸向方向上延伸的具有通孔的軸承殼體、以及具有軸承內(nèi)圈的同軸地設(shè)置在通孔內(nèi)的滾動軸承、軸向上分為第一和第二部分圈的軸承外圈和一定數(shù)量的滾動體。軸承外圈支承在減振油膜中。兩個部分圈經(jīng)由預(yù)緊彈簧軸向彼此間隔開。第一部分圈具有第一凹槽，該第一凹槽具有布置在其內(nèi)的第一擋圈，并且第一擋圈軸向從外部支撐抵靠著軸承殼體。
[0008]本發(fā)明考慮問題的出發(fā)點在于，部件和組件在批量生產(chǎn)中也按照如下方式設(shè)計和布置，即，能夠相對廉價地制造并且在裝配方面能夠簡單并且精確地拼裝。這樣就更加適用于自動化生產(chǎn)，在自動化生產(chǎn)中，往往更簡單和更廉價地加工和裝配具有簡單幾何形狀的部件。此外，本發(fā)明考慮問題的出發(fā)點還在于，當(dāng)要裝配的部件從外部可接近時，明顯簡化了裝配過程。因此，本發(fā)明規(guī)定，在軸承外圈的第一部分圈內(nèi)設(shè)置有制造簡單的凹槽以及嵌接在凹槽內(nèi)并且制造簡單的擋圈，借助擋圈可以軸向攔擋住軸承外圈并且可以限定軸承外圈的軸向運動。在此，擋圈軸向從外部支撐抵靠著軸承殼體。由此能夠?qū)崿F(xiàn)尤其從外部可接近的、簡單和快速的裝配。
[0009]滾動軸承具有旋轉(zhuǎn)軸線并且尤其用于可靠地支承渦輪增壓器的軸，其中，滾動軸承吸收徑向和軸向的力并且同時能夠?qū)崿F(xiàn)軸的旋轉(zhuǎn)。滾動軸承由兩個軸承圈組成，即，軸承內(nèi)圈和軸向分成兩個部分圈的軸承外圈。在軸承內(nèi)圈與軸承外圈之間布置有滾動體，這些滾動體在集成在軸承圈內(nèi)的滾道上滾動。例如滾珠、圓柱滾子或錐形滾子都可以用作為滾動體。
[0010]在有利的實施方式中，軸承單元的軸承內(nèi)圈部分地或完全地由軸構(gòu)造而成。軸可以理解為棒狀的、可轉(zhuǎn)動的部件，該部件設(shè)置用于將渦輪增壓器的增壓機(jī)和渦輪機(jī)直接或間接地彼此連接用以轉(zhuǎn)矩傳遞，其中，軸在與旋轉(zhuǎn)軸線共線地取向。在此，間接連接還可以包括如例如用于將增壓機(jī)固定在軸上而經(jīng)常需要的其它的部件。這些其它的部件可以由螺母、其它的緊固件或附加的軸區(qū)段組成。
[0011]理想地，渦輪增壓器軸承的軸完全或部分地構(gòu)造成軸承內(nèi)圈，并且因此也構(gòu)造出一個或兩個滾動體滾道。能想到的是，僅一個滾動體滾道由軸本身構(gòu)造而成，也就是說，集成到該軸中，而用于第二滾道的獨立的內(nèi)圈壓入到軸上或者固定在該軸上。還有利的是，整個軸承內(nèi)圈與所有的滾動體滾道，尤其兩個外滾道材料鎖合(materialschliissig)地集成。這種集成可以通過由工件制成的與軸材料鎖合地連接的軸承內(nèi)圈產(chǎn)生，替選地，焊接法或類似法都可以導(dǎo)致軸承內(nèi)圈與軸之間的材料鎖合。對此有利的是，因為通過預(yù)緊的內(nèi)圈出現(xiàn)的軸向力可以在軸中得到平衡，所以軸承向外無應(yīng)力。
[0012]兩個部分圈經(jīng)由預(yù)緊彈簧軸向彼此間隔開。預(yù)緊彈簧定位在兩個部分圈之間并且將部分圈擠壓分開，并且就這樣彈性地保持住它們并且使部分圈抵靠著滾動體地預(yù)緊在設(shè)置的位置中。預(yù)緊彈簧例如可以構(gòu)造為螺旋彈簧。
[0013]油膜尤其用于支承軸承外圈，其中，軸承外圈的振動通過油膜減弱。在此，視軸承系統(tǒng)的設(shè)計方案而定地，油膜具有相應(yīng)厚度，或者說具有油膜的環(huán)形間隙具有相應(yīng)寬度。在此，例如要注意的是各個部件的尺寸、軸的轉(zhuǎn)速、以及油的密度和粘性。
[0014]軸承外圈優(yōu)選例如通過一個或多個攔擋元件防扭轉(zhuǎn)地定位在減振油膜中。在此，可以如此設(shè)計防扭轉(zhuǎn)裝置，即，盡可能完全地阻止軸承外圈的轉(zhuǎn)動，或者關(guān)于扭轉(zhuǎn)存在一定的游隙，也就是說，可以存在一定的扭轉(zhuǎn)角。
[0015]在此，支承在油膜中的軸承外圈具有有限的徑向游隙和一定的軸向的游隙。在要求的引導(dǎo)精度內(nèi)，這種游隙尤其如此確定，即，也平衡了在軸承內(nèi)圈、軸承外圈與軸承殼體之間的不同的長度變化并且使這些長度變化不會導(dǎo)致夾緊滾動軸承。在此，在游隙的范圍內(nèi)必須始終確保可靠地支承住軸承外圈。
[0016]為了對軸承外圈的軸向行程限定，第一部分圈具有第一凹槽，該第一凹槽具有布置在其內(nèi)的第一擋圈，其中，第一擋圈軸向從外部支撐抵靠著軸承殼體。凹槽優(yōu)選施加在第一部分圈的徑向外置周側(cè)面上。在此，凹槽尤其是基本上垂直于旋轉(zhuǎn)軸線并且完全環(huán)繞周側(cè)面地布置。凹槽尤其可以通過切削加工，例如車削生成。
[0017]引入到凹槽中的擋圈可以直接或間接地支撐抵靠著軸承殼體。換而言之，擋圈可以直接貼靠在軸承殼體上。但是，擋圈尤其也可以貼靠在又與軸承殼體接觸的另一部件上，由此，擋圈間接地支撐抵靠著軸承殼體。在此，擋圈尤其用作軸向端部止擋。擋圈阻止了軸承外圈不期望的竄動并且吸收軸向出現(xiàn)的力并且將這些力傳遞到軸承殼體中。為了在軸向上分為兩個部分圈的軸承外圈中實現(xiàn)關(guān)于兩個軸向方向的軸向行程限定，優(yōu)選在軸承單元內(nèi)還施加有相應(yīng)的第二凹槽，該第二凹槽具有布置在其內(nèi)的第二擋圈。
[0018]所說明的軸承單元的優(yōu)點是，在廉價和簡單制造或裝配情況下能夠?qū)崿F(xiàn)軸承外圈的軸向行程限定。在旋轉(zhuǎn)對稱的并且可輕松接近地加工的軸承外圈上的凹槽以及相應(yīng)擋圈可以通過簡單的制造工藝并且利用簡單的機(jī)床和刀具來廉價地制造。此外，擋圈可以快速并且簡單地裝配在軸承外圈上。通過將引入到凹槽中的擋圈支撐在軸承殼體上來實現(xiàn)已分開的軸承外圈的能簡單建立的然而卻有效的軸向行程限定。此外，沒有必要例如在軸承殼體內(nèi)的難于接近地進(jìn)行加工和裝配的位置處制造或施加用作用于擋圈的止擋面的附加部件或需獨立生產(chǎn)的成形件。因為軸向出現(xiàn)的力可以經(jīng)由軸承外圈和擋圈導(dǎo)入軸承殼體中，所以此外，還可以相對小地選擇預(yù)緊彈簧力，這是因為相應(yīng)的軸向力不必經(jīng)由彈簧支撐。
[0019]在有利實施方式中,在軸承殼體與軸承外圈之間布置有承載環(huán)，其中，第一擋圈間接地經(jīng)由承載環(huán)支撐抵靠著軸承殼體。由此，滾動軸承尤其同軸地布置在承載環(huán)內(nèi)。在此，在軸承外圈與承載環(huán)之間存在有減振油膜，由此，軸承外圈又支承在油膜中并且具有有限的徑向游隙和一定的軸向的游隙。
[0020]在此，第一擋圈軸向從外部尤其支撐在承載環(huán)的端面上，承載環(huán)與軸承殼體直接或間接地接觸。因此，第一擋圈間接地經(jīng)由承載環(huán)軸向從外部地支撐抵靠著軸承殼體，并且軸向出現(xiàn)的力經(jīng)由擋圈和承載環(huán)導(dǎo)入軸承殼體中。為了在軸向分開的軸承外圈中關(guān)于兩個軸向方向均實現(xiàn)軸向行程限定，優(yōu)選在第二部分圈上或在承載環(huán)上還施加有相應(yīng)的第二凹槽，該第二凹槽具有設(shè)置在其內(nèi)的第二擋圈。承載環(huán)尤其能夠?qū)崿F(xiàn)，滾動軸承能夠包括對軸承外圈的軸向行程限定在內(nèi)地預(yù)裝配。在此，首先裝配滾動軸承，并且隨后套上承載環(huán)并施加擋圈。此外，在以這種方式預(yù)裝配滾動軸承的情況下，也僅需要能從一個軸向方向接近軸承殼體的通孔。
[0021]有利的是，在第一擋圈與軸承殼體之間構(gòu)造出具有減振油膜的軸向間隙，或者在第一擋圈與承載環(huán)之間構(gòu)造出具有減振油膜的軸向間隙。也就是說，在第一擋圈的、面向軸向軸承殼體中點的、軸向殼體側(cè)的端面與軸承殼體的或承載環(huán)的用于第一擋圈的止擋面之間構(gòu)造出具有油膜的軸向間隙。在此，止擋面可以成形在軸承殼體或承載環(huán)上，或者尤其是軸承殼體的或承載環(huán)的端面的區(qū)域。因此，第一擋圈可以不直接，而是間接地經(jīng)由油膜貼靠到軸承殼體上或承載環(huán)上。通過該油膜減弱了出現(xiàn)的振動并且盡可能地避免部件彼此直接接觸。此外，這還對低噪音運行產(chǎn)生積極影響。此外，由此還降低了軸承負(fù)荷，并且因此延長了軸承單元的使用壽命。此外，油膜在這里也有助于，存在有盡可能平坦的面式的支撐，并且因此尤其不會將傾斜力矩傳遞到軸承外圈上。
[0022]適宜的是,承載環(huán)抗相對轉(zhuǎn)動(drehfest)地與軸承殼體連接。在此，在軸承殼體與承載環(huán)之間尤其存在有過盈配合或者說壓配合。但是，承載環(huán)例如也可以配設(shè)有法蘭并且經(jīng)由該法蘭與軸承殼體例如螺接，并且因此抗相對轉(zhuǎn)動地連接。
[0023]替選地，在軸承殼體與承載環(huán)外圓周之間構(gòu)造出具有減振油膜的中間空間。在軸承外圈與承載環(huán)之間尤其存在有緊密的游隙配合。在此，除了存在有在軸承外圈與承載環(huán)內(nèi)圓周之間構(gòu)造的油膜，在軸承殼體與承載環(huán)外圓周之間的中間空間中也存在有減振的油膜。因此，不僅軸承外圈而且承載環(huán)都支承在油膜中。因為在該設(shè)計方案中，承載環(huán)原則上能軸向移動，所以承載環(huán)可以通過間接或直接地貼靠到相應(yīng)成形的軸承殼體上或施加到軸承殼體上的部件進(jìn)行軸向攔擋。為此，例如可以將攔擋板相對殼體固定地施加到軸承殼體的端面上。
[0024]承載環(huán)優(yōu)選例如通過一個或多個攔擋元件防扭轉(zhuǎn)地定位在油膜中。在此，可以如此設(shè)計防扭轉(zhuǎn)裝置，即，盡可能完全地阻止承載環(huán)的轉(zhuǎn)動，或者關(guān)于扭轉(zhuǎn)存在一定的游隙，也就是說，可以存在一定的扭轉(zhuǎn)角。
[0025]在適宜的實施方式中，承載環(huán)具有第二凹槽，該第二凹槽具有設(shè)置在其內(nèi)的第二擋圈，其中，第二部分圈軸向支撐抵靠著第二擋圈。具有設(shè)置在其內(nèi)的第一擋圈的第一凹槽布置在第一部分圈中，其中，在此，第一擋圈軸向從外部經(jīng)由承載環(huán)間接地支撐抵靠著軸承殼體。具有設(shè)置在其內(nèi)的第二擋圈的第二凹槽引入到承載環(huán)的徑向內(nèi)置周側(cè)面中。在此，凹槽尤其是基本上垂直于旋轉(zhuǎn)軸線并且完全環(huán)繞周側(cè)面地布置。從軸向上看，第二凹槽在兩個部分圈之間布置在第二部分圈的內(nèi)置端面的區(qū)域中。第二擋圈的面向第二部分圈的端面用作軸向止擋并且用于對第二部分圈的行程限定。以該方式，分開的軸承外圈關(guān)于兩個軸向方向被攔擋，并且軸向出現(xiàn)的力可以經(jīng)由擋圈和承載環(huán)導(dǎo)入軸承殼體中。
[0026]替選地，第二部分圈具有第二凹槽，該第二凹槽具有設(shè)置在其內(nèi)的第二擋圈，其中，第二擋圈軸向從外部支撐抵靠著軸承殼體。因此，在此不僅第一而且第二擋圈都軸向從外部支撐抵靠著軸承殼體。第二凹槽優(yōu)選施加在第二部分圈的徑向外置周側(cè)面上。在此，第二凹槽尤其是垂直于旋轉(zhuǎn)軸線并且完全環(huán)繞周側(cè)面地布置。第一和第二擋圈都可以直接或間接地軸向從外部支撐抵靠著軸承殼體。在此，擋圈關(guān)于一個軸向方向地用作軸向端部止擋，其中，通過兩個相應(yīng)布置的擋圈關(guān)于兩個軸向方向地實現(xiàn)軸向行程限定。如果在軸承殼體與軸承外圈之間布置有承載環(huán)，則兩個擋圈間接地經(jīng)由承載環(huán)支撐在軸承殼體上。
[0027]有利的是，第二擋圈布置在第二部分圈上，而在第二擋圈與軸承殼體或第二擋圈與承載環(huán)之間構(gòu)造出具有減振油膜的軸向間隙，或者第二擋圈布置在承載環(huán)上，而在第二擋圈與第二部分圈之間構(gòu)造出具有減振油膜的軸向間隙。換而言之，在施加在第二部分圈上的第二凹槽(其具有引入到其內(nèi)的第二擋圈)中，在第二擋圈的、面向軸向軸承殼體中點的、軸向殼體側(cè)的端面與軸承殼體的或承載環(huán)的用于第二擋圈的止擋面之間構(gòu)造出具有油膜的軸向間隙。在此，止擋面可以成形在軸承殼體或承載環(huán)上，或者尤其是軸承殼體的或承載環(huán)的端面的區(qū)域。因此，第二擋圈可以不直接，而是間接地經(jīng)由油膜貼靠到軸承殼體上或承載環(huán)上。相反，如果承載環(huán)具有第二凹槽，該第二凹槽具施加在其中的第二擋圈，則在第二部分圈的軸向內(nèi)置的端面與第二擋圈的面向第二部分圈的端面之間構(gòu)造出具有油膜的軸向間隙。因此，第二部分圈不是直接，而是間接地經(jīng)由油膜貼靠到第二擋圈上。通過油膜減弱振動并且盡可能地避免部件彼此直接接觸，這進(jìn)一步對低噪音運行產(chǎn)生積極影響。此夕卜，還明顯降低了軸承負(fù)荷，這導(dǎo)致了軸承單元的更長的使用壽命。此外，油膜也有助于，存在有盡可能平坦的面式的支撐，并且因此尤其不會將傾斜力矩傳遞到軸承外圈上。
[0028]優(yōu)選的是，在凹槽側(cè)壁與擋圈的端面之間構(gòu)造出具有減振油膜的間隙。為了構(gòu)造出相應(yīng)間隙，凹槽寬度大于擋圈厚度。優(yōu)選地，在擋圈的兩個端面與相應(yīng)凹槽的兩個凹槽側(cè)壁之間構(gòu)造出具有油膜的相應(yīng)間隙。通過該油膜可以進(jìn)一步減弱出現(xiàn)的振動并且進(jìn)一步降低噪聲以及軸承負(fù)荷。
[0029]在有利實施方式中，滾動軸承設(shè)計為雙列角接觸球軸承。相應(yīng)地，滾動體在此設(shè)計為滾珠。雙列式角接觸球軸承可軸向和徑向地承受負(fù)荷。
[0030]優(yōu)選地,擋圈設(shè)計成卡環(huán)(Sprengring)。視具體設(shè)計方案而定地,在此可以使用標(biāo)準(zhǔn)卡環(huán)以及專門為此制造的卡環(huán)。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0031]以下結(jié)合附圖進(jìn)一步闡述本發(fā)明的實施例。其中:
[0032]圖1以縱向剖面示出用于渦輪增壓器的軸承單元，
[0033]圖2以橫截面I1-1I示出根據(jù)圖1的軸承單元，
[0034]圖3以縱向剖面示出用于渦輪增壓器的軸承單元的替選的實施方式，
[0035]圖4以縱向剖面示出用于渦輪增壓器的軸承單元的另一實施方式，
[0036]圖5以縱向剖面示出用于渦輪增壓器的軸承單元的另一實施方式。
[0037]彼此對應(yīng)的零件在所有附圖中都配設(shè)有相同附圖標(biāo)記。

【具體實施方式】
[0038]圖1以縱向剖面示出了用于渦輪增壓器的軸承單元I。該軸承單元I包括滾動軸承3，該滾動軸承同軸地布置在沿軸向方向延伸的軸承殼體5的通孔內(nèi)。該滾動軸承3構(gòu)造為雙列角接觸球軸承并且由一件式的軸承內(nèi)圈7以及軸承外圈13組成,該軸承外圈13軸向上分為第一部分圈9和第二部分圈11。此外，滾動軸承3在軸承內(nèi)圈7與軸承外圈13的滾道之間具有滾珠作為滾動體15。滾動體15通過保持架17保持均勻間距并且避免相互間的接觸。軸承內(nèi)圈7在已安裝狀態(tài)下布置在軸上，該軸在本發(fā)明中未示出。
[0039]軸承外圈13的兩個部分圈9、11彼此軸向間隔開。軸向間隔在此借助構(gòu)造為金屬的螺旋彈簧的預(yù)緊彈簧19實現(xiàn)。預(yù)緊彈簧19定位在兩個部分圈9、11之間，并且將這兩個部分圈9、11彼此擠壓分開，并且就這樣彈性地保持住它們，并且使部分圈抵靠滾動體15地預(yù)緊在設(shè)置的間距中。
[0040]在軸承外圈13的外圓周與軸承殼體5之間構(gòu)造有具油膜23的中間空間21。中間空間21或油膜23在已安裝狀態(tài)下通過兩個供給孔25、27提供油。為此，兩個供給孔25、27分別與軸承外圈7在環(huán)繞該軸承外圈的外圓周的凹槽29、31上連通地連接。從凹槽29、31起，油不僅可以在軸向方向上地而且也可以通過滾動軸承3的圓周以如下方式分布，S卩，在滾動軸承3與軸承殼體5的內(nèi)壁之間的中間空間21中可以形成均勻的油膜23。中間空間21在此如此寬地構(gòu)造，即，使得油膜23能夠?qū)崿F(xiàn)足夠厚度用于軸承外圈7與軸承殼體5之間的減振。額外地，油從軸承外圈13內(nèi)的凹槽29、31通過兩個噴油孔33、35擠壓到軸承內(nèi)部空間中，用以潤滑和冷卻軸承組件。
[0041]此外，構(gòu)造為卡環(huán)的兩個擋圈39、41施加在軸承外圈13上用以軸向行程限定。在此，第一擋圈39嵌接到第一部分圈9的徑向外置周側(cè)面上的第一凹槽43中。第二擋圈41嵌接到第二部分圈11的徑向外置周側(cè)面上的第二凹槽45中。第一擋圈39在第一凹槽43中的布置在細(xì)節(jié)視圖X中示出，第二擋圈41在第二凹槽45中的布置在細(xì)節(jié)視圖Y中放大地示出。在第一部分圈9中，在第一擋圈39的兩個端面47a、47b與第一凹槽43的兩個凹槽側(cè)壁49a、49b之間分別構(gòu)造出具有油膜的間隙。相應(yīng)地適合于第二部分圈11。在此，在第二擋圈41的兩個端面51a、51b與第二凹槽45的兩個凹槽側(cè)壁53a、53b之間分別構(gòu)造出具有油膜的間隙。相應(yīng)的油膜由來自中間空間21的也在軸向方向上流動的油形成。此外，具有油膜55、57的軸向間隙分別構(gòu)造在兩個擋圈39、41的面向軸向的軸承殼體中點的、軸向的殼體側(cè)的端面47a、51a與軸承殼體5之間。這些油膜55、57尤其由來自中間空間21的在軸向方向上流動的油形成。通過相應(yīng)的油膜55、57以及在凹槽側(cè)壁49a、49b、53a、53b與擋圈39、41的端面47a、47b、51a、51b之間的相應(yīng)的油膜也在這些區(qū)域中進(jìn)行減振，并且盡可能地避免部件彼此直接接觸，這對低噪音運行產(chǎn)生積極影響。此外，這種設(shè)計方案也有助于，存在有盡可能平坦的面式的支撐，并且因此尤其不會將傾斜力矩傳遞到兩個部分圈9、11上。此外，還明顯降低了軸承負(fù)荷，這將導(dǎo)致軸承單元I的使用壽命更長。
[0042]兩個擋圈39、41借助相應(yīng)的端面47a、51a支撐抵靠著軸承殼體5。在此，擋圈39、41用作軸向端部止擋和行程限定。擋圈39、41阻止了相應(yīng)的部分圈9、11不期望地竄動并且吸收軸向出現(xiàn)的力并且將這些力通過油膜55、57傳遞至軸承殼體5中。由此，尤其可以相對較小地選擇預(yù)緊彈簧力，這是因為軸向力不必通過預(yù)緊彈簧19支撐。如果例如在已安裝狀態(tài)下在軸上出現(xiàn)軸向力，則視軸向力方向而定地，使兩個擋圈39、41的其中一個在軸向方向上從外部支撐在軸承殼體5上。在此，軸承外圈13或者說兩個部分圈9、11的支承裝置原則上具有一定的游隙。在此，該游隙尤其與溫度有關(guān)。該游隙按照所要求的引導(dǎo)精度尤其如此確定，即，也對軸承內(nèi)圈7、軸承外圈13與軸承殼體5之間的不同長度變化進(jìn)行平衡并且使這些不同長度變化不會導(dǎo)致滾動軸承3夾緊。
[0043]圖2以沿圖1中所示的切線I1-1I的橫截面示出了根據(jù)圖1的軸承單元I。在此，尤其清楚看到了在第一部分圈9的第一凹槽43中引入的第一擋圈39。為了進(jìn)一步說明軸承單元I的各個軸承組件，在此參引圖1的詳細(xì)說明。
[0044]圖3以縱向剖面示出了用于渦輪增壓器的軸承單元I的替選的實施方式。與圖1和圖2不同之處是，在軸承殼體5與軸承外圈13之間布置有承載環(huán)59。承載環(huán)59抗相對轉(zhuǎn)動地與軸承殼體5連接。滾動軸承3同軸地布置在承載環(huán)59內(nèi)部。在軸承外圈13與承載環(huán)59之間存在有減振油膜23，軸承外圈13支承在該減振油膜中。在此，軸承外圈13具有有限的徑向的和一定的軸向的游隙。軸承殼體5中的用于供油的供給孔25、27與在承載環(huán)59中引入的凹槽61、63連接。凹槽61、63分別通到孔65、67，這些孔在承載環(huán)59內(nèi)圓周上引入在承載環(huán)內(nèi)。孔65、67又通到環(huán)繞軸承外圈13的外圓周的凹槽29、31。
[0045]兩個構(gòu)造為卡環(huán)的擋圈39、41相應(yīng)于圖1和圖2分別引入到兩個部分圈9、11的凹槽43、45中并且尤其用于軸承外圈13的軸向行程限定。與圖1和圖2不同之處在于，兩個擋圈39、41借助相應(yīng)的端面47a、51a間接地通過承載環(huán)59軸向從外部支撐抵靠著軸承殼體5。因此，在軸向力作用于被支承的軸上的情況下兩個擋圈39、41在軸向方向上間接地通過承載環(huán)59支撐抵靠著軸承殼體5,軸向出現(xiàn)的力通過擋圈39、41、油膜55、57和承載環(huán)59導(dǎo)入軸承殼體5中。
[0046]圖4以縱向剖面示出了用于渦輪增壓器的軸承單元I的另一實施方式。該軸承單元I基本上相當(dāng)于圖3中所述的軸承單元I。不同于圖3的是，在此，承載環(huán)59軸向在軸承殼體5內(nèi)部在該承載環(huán)的徑向內(nèi)置的周側(cè)面中具有第二凹槽45，該第二凹槽具有布置在其內(nèi)的第二擋圈41，其中，第二部分圈11軸向支撐抵靠著第二擋圈41。第二擋圈41的面向第二部分圈11的端面51b用作用于第二部分圈11的軸向的端部止擋。以該方式，對于軸承單元I來說需要較少的結(jié)構(gòu)空間。第一部分圈9的第一擋圈39相應(yīng)于圖3軸向從外部支撐在承載環(huán)59的端面上，該承載環(huán)與軸承殼體5直接接觸。擋圈39、41在此相應(yīng)于圖1和圖2地與在凹槽側(cè)壁49a、49b、53a、53b與擋圈39、41的端面47a、47b、51a、51b之間的油膜一起引入到兩個凹槽43、45中。此外，具有油膜55的軸向間隙構(gòu)造在第一擋圈39的面向軸向的軸承殼體中點的、軸向的殼體側(cè)的端面47a與承載環(huán)59之間。此外，具有油膜57的軸向間隙構(gòu)造在第二部分圈11的軸向內(nèi)置的端面與第二擋圈41的面向第二部分圈11的端面51b之間。
[0047]圖5以縱向剖面示出了用于渦輪增壓器的軸承單元I的另外的實施方式。該軸承單元I基本上相應(yīng)于圖3中所示的軸承單元I。與圖3不同的是，在此，在軸承殼體5與承載環(huán)59的外圓周之間構(gòu)造有具有減振油膜71的中間空間69。在軸承外圈13與承載環(huán)59的內(nèi)圓周之間存在有緊密的游隙配合。在此，除了在軸承外圈13與承載環(huán)59內(nèi)圓周之間構(gòu)造的油膜23外，在軸承殼體5與承載環(huán)59外圓周之間的中間空間69中也存在有振動阻尼的油膜71。因此，不僅軸承外圈13而且承載環(huán)59都支承在油膜23、71中。因為在該設(shè)計方案中，承載環(huán)59原則上能軸向移動，所以軸承殼體5在一個端面上具有凸肩73，而在另一端面上具有相對殼體固定的攔擋板75,承載環(huán)59可以視軸向力方向而定地在軸向方向上支撐在該攔擋板上。
[0048]兩個擋圈39、41相應(yīng)于圖3地分別引入到兩個部分圈9、11的凹槽43、45中，并且相應(yīng)于圖1和圖2地在凹槽側(cè)壁49a、49b、53a、53b與擋圈39,41的端面47a、47b、51a、51b之間配備有油膜。此外，具有油膜55、57的軸向間隙構(gòu)造在兩個擋圈39、41的面向軸向的軸承殼體中點的、軸向殼體側(cè)的端面47a、51與承載環(huán)59之間。此外，軸向在承載環(huán)59與攔擋板75之間以及在承載環(huán)59與軸承殼體5的凸肩73之間存在有減振油膜。第一擋圈39借助其端面47a間接地通過油膜55和承載環(huán)59軸向從外部支撐抵靠著軸承殼體5，承載環(huán)在此可以支撐在軸承殼體5的凸肩73上。第二擋圈41利用其端面51a軸向間接通過油膜57和承載環(huán)59支撐在攔擋板75上，并且因此支撐在軸承殼體5上。因此，擋圈39、41阻止了軸承外圈13不期望地竄動并且吸收軸向出現(xiàn)的力并且將這些力間接通過承載環(huán)59傳遞至軸承殼體5內(nèi)。圖5中所示的實施方式的特殊優(yōu)點是，在此，在承載環(huán)59與軸承殼體5之間以及在承載環(huán)59與攔擋板75之間分別存在有減振油膜，由此可以進(jìn)一步明顯降低軸承負(fù)荷和噪音生成。
[0049]所有提到的實施例和實施方式均可裝備有部分地或完全地集成到軸承單元的軸內(nèi)的軸承內(nèi)圈7。軸自身在這些附圖中未示出，然而軸承內(nèi)圈7可以集成軸的功能，或者說可以完全或部分地集成在軸內(nèi)。在此，軸可以軸向在端部側(cè)與未畫出的增壓機(jī)或者渦輪機(jī)材料鎖合、形狀鎖合(formschliissig)或力鎖合(kraftschliissig)地連接。
[0050]附圖標(biāo)記列表
[0051]I軸承單元
[0052]3滾動軸承
[0053]5軸承殼體
[0054]7軸承內(nèi)圈
[0055]9第一部分圈
[0056]11第二部分圈
[0057]13軸承外圈
[0058]15滾動體
[0059]17保持架
[0060]19預(yù)緊彈簧
[0061]21中間空間
[0062]23油膜
[0063]25、27供給孔
[0064]29、31凹槽
[0065]33、35噴油孔
[0066]39第一擋圈
[0067]41第二擋圈
[0068]43第一凹槽
[0069]45第二凹槽
[0070]47a、47b端面
[0071]49a、49b凹槽側(cè)壁
[0072]51a、51b端面
[0073]53a、53b凹槽側(cè)壁
[0074]55油膜
[0075]57油膜
[0076]59承載環(huán)
[0077]61、63凹槽
[0078]65、67孔
[0079]69中間空間
[0080]71油膜
[0081]73凸肩
[0082]75攔擋板
【權(quán)利要求】
1.一種渦輪增壓器的軸承單元(I)，所述軸承單元包括具有通孔的且在軸向方向上延伸的軸承殼體(5)、具有軸承內(nèi)圈(7)的同軸地布置在所述通孔內(nèi)部的滾動軸承(3)、軸向上分為第一和第二部分圈(9、11)的軸承外圈(13)以及一定數(shù)量的滾動體(15)，其中，所述軸承外圈(13)支承在減振油膜(23)中，其中，兩個部分圈(9、11)通過預(yù)緊彈簧(19)軸向彼此間隔開，其中，所述第一部分圈(9)具有第一凹槽(43)，所述第一凹槽具有設(shè)置在其內(nèi)的第一擋圈(39)，并且其中，所述第一擋圈(39)軸向從外部支撐抵靠著所述軸承殼體(5)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的軸承單元(I)，其中，所述軸承內(nèi)圈(7)部分地或完全地由軸構(gòu)造。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的軸承單元(I)，其中，在所述軸承殼體(5)與所述軸承外圈(13)之間布置有承載環(huán)(59)，并且其中，所述第一擋圈(39)間接通過所述承載環(huán)(59)支撐抵靠著所述軸承殼體(5)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的軸承單元(I)，其中，在所述第一擋圈(39)與所述軸承殼體(5)之間構(gòu)造有具有減振油膜(55)的軸向間隙，或者其中，在所述第一擋圈(39)與所述承載環(huán)(59)之間構(gòu)造有具有減振油膜(55)的軸向間隙。
5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的軸承單元(I)，其中，所述承載環(huán)(59)抗相對轉(zhuǎn)動地與所述軸承殼體(5)連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的軸承單元(I)，其中，在所述軸承殼體(5)與所述承載環(huán)(59)的外圓周之間構(gòu)造有具有減振油膜(71)的中間空間(69)。
7.根據(jù)前述權(quán)利要求3至6中任一項所述的軸承單元(I)，其中，所述承載環(huán)(59)具有第二凹槽(45)，所述第二凹槽(45)具有設(shè)置在其內(nèi)的第二擋圈(41)，并且其中，所述第二部分圈(11)軸向支撐抵靠著所述第二擋圈(41)。
8.根據(jù)權(quán)利要求2至6中任一項所述的軸承單元(I)，其中，所述第二部分圈(11)具有第二凹槽(45)，所述第二凹槽(45)具有設(shè)置在其內(nèi)的第二擋圈(41)，并且其中，所述第二擋圈(41)軸向從外部支撐抵靠著所述軸承殼體(5)。
9.根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的軸承單元(I)，其中，所述第二擋圈(41)布置在第二部分圈(11)上，在所述第二擋圈(41)與所述軸承殼體(5)或所述第二擋圈(41)與所述承載環(huán)(59)之間構(gòu)造有具有減振油膜(57)的軸向間隙，或者其中，所述第二擋圈(41)布置在承載環(huán)(59)上，并且在所述第二擋圈(41)與所述第二部分圈(11)之間構(gòu)造有具有減振油膜(57)的軸向間隙。
10.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的軸承單元(I)，其中，在凹槽側(cè)壁(49a、49b、53a、53b)與擋圈(39、41)的端面(47a、47b、51a、51b)之間構(gòu)造有具有減振油膜的間隙。
11.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的軸承單元(I)，其中，所述滾動軸承(3)構(gòu)造為雙列角接觸球軸承。
【文檔編號】F16C25/08GK104220706SQ201380019737
【公開日】2014年12月17日 申請日期:2013年3月6日 優(yōu)先權(quán)日:2012年4月20日
【發(fā)明者】?？啤な┟芴? 申請人:舍弗勒技術(shù)有限兩合公司