DE102015203414A1 - Bearing arrangement for an exhaust gas turbocharger - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Lageranordnung (1) für einen Abgasturbolader, aufweisend einerseits einen zwei axial in entgegengesetzte Richtungen federvorgespannte Außenringteile (3, 4) umfassenden Lageraußenring (5) und andererseits einen wenigstens einteilig ausgebildeten Lagerinnenring oder eine Läuferwelle (6), wobei an einer Außenmantelfläche (7) des Lagerinnenrings bzw. der Läuferwelle (6) wenigstens zwei umlaufende innere Laufbahnen (8, 9) zum Führen von Wälzkörpern (10) von jeweils einer Wälzkörperreihe (11) angeordnet sind, wobei an einer Innenmantelfläche (12, 13) jedes Außenringteils (3, 4) wenigstens eine umlaufende äußere Laufbahn (14, 15) zum Führen der Wälzkörper (10) von einer der Wälzkörperreihen (11) angeordnet ist, wobei die äußere Laufbahn (14, 15) teilweise an einer radial nach innen weisenden Schulter (16, 17) des jeweiligen Außenringteils (3, 4) angeordnet ist, wobei sich axial an ein der Schulter (16, 17) abgewandtes axiales Ende der äußeren Laufbahn (14, 15) ein Einführabschnitt (18, 19) des jeweiligen Außenringteils (3, 4) anschließt. Um eine betriebsoptimiertere Auslegung der Lageranordnung (1) zu ermöglichen, wird mit der Erfindung vorgeschlagen, dass eine Differenz zwischen einem Innendurchmesser des Einführabschnitts (18) von wenigstens einem Außenringteil (3, 4) und einem Außendurchmesser eines Abschnitts (20) des Lagerinnenrings bzw. der Läuferwelle (6), der sich axial an die radial innen zu diesem Außenringteil (3, 4) angeordnete innere Laufbahn (8, 9) des Lagerinnenrings bzw. der Läuferwelle (6) auf einer der jeweils anderen inneren Laufbahn (8, 9) abgewandten Seite der inneren Laufbahn (8, 9) anschließt, zumindest in einem an ein freies axiales Ende des Einführabschnitts (18) angrenzenden Einführbereich größer als ein oder gleich einem Durchmesser der Wälzkörper (10) ist.The invention relates to a bearing arrangement (1) for an exhaust-gas turbocharger, comprising on the one hand a bearing outer ring (5) comprising two axially spring-biased outer ring parts (3, 4) in opposite directions and on the other hand a bearing inner ring or a rotor shaft (6) formed at least in one piece, wherein on an outer circumferential surface (7) of the bearing inner ring or the rotor shaft (6) at least two circumferential inner raceways (8, 9) for guiding rolling elements (10) of a respective rolling element row (11) are arranged, wherein on an inner circumferential surface (12, 13) of each outer ring part (3, 4) at least one circumferential outer raceway (14, 15) for guiding the rolling elements (10) of one of the rows of rolling elements (11) is arranged, wherein the outer raceway (14, 15) partially on a radially inwardly facing shoulder (14). 16, 17) of the respective outer ring part (3, 4) is arranged, wherein axially to one of the shoulder (16, 17) facing away from the axial end of the äuße Ren career (14, 15) an insertion section (18, 19) of the respective outer ring part (3, 4) connects. In order to enable a more operationally optimized design of the bearing assembly (1), it is proposed with the invention that a difference between an inner diameter of the insertion (18) of at least one outer ring part (3, 4) and an outer diameter of a portion (20) of the bearing inner ring or the rotor shaft (6) which axially to the radially inner to this outer ring part (3, 4) arranged inner raceway (8, 9) of the bearing inner ring or the rotor shaft (6) on one of the other inner raceway (8, 9) facing away from the inner raceway (8, 9) adjoins, at least in an insertion region adjacent to a free axial end of the insertion (18) is greater than or equal to a diameter of the rolling elements (10).

Description

Gebiet der ErfindungField of the invention

Die Erfindung betrifft eine Lageranordnung für einen Abgasturbolader, aufweisend einerseits einen zwei axial in entgegengesetzte Richtungen federvorgespannte Außenringteile umfassenden Lageraußenring und andererseits einen wenigstens einteilig ausgebildeten Lagerinnenring oder eine Läuferwelle, wobei an einer Außenmantelfläche des Lagerinnenrings bzw. der Läuferwelle wenigstens zwei umlaufende innere Laufbahnen zum Führen von Wälzkörpern von jeweils einer Wälzkörperreihe angeordnet sind, wobei an einer Innenmantelfläche jedes Außenringteils wenigstens eine umlaufende äußere Laufbahn zum Führen der Wälzkörper von einer der Wälzkörperreihen angeordnet ist, wobei die äußere Laufbahn teilweise an einer radial nach innen weisenden Schulter des jeweiligen Außenringteils angeordnet ist, und wobei sich axial an ein der Schulter abgewandtes axiales Ende der äußeren Laufbahn ein Einführabschnitt des jeweiligen Außenringteils anschließt.The invention relates to a bearing assembly for an exhaust gas turbocharger, comprising on the one hand a two axially oppositely spring-biased outer ring parts comprehensive bearing outer ring and on the other hand at least one integrally formed bearing inner ring or a rotor shaft, wherein on an outer circumferential surface of the bearing inner ring or the rotor shaft at least two circumferential inner raceways for guiding Rolling bodies are arranged in each case of a row of rolling elements, wherein on an inner circumferential surface of each outer ring part at least one circumferential outer race for guiding the rolling elements of one of the rows of rolling elements is arranged, wherein the outer race is partially disposed on a radially inwardly facing shoulder of the respective outer ring part, and wherein axially adjoining an axial end of the outer raceway remote from the shoulder is an insertion section of the respective outer race part.

Stand der TechnikState of the art

Ein Abgasturbolader umfasst ein Turbinenrad, ein Verdichterrad und eine das Turbinenrad drehfest mit dem Verdichterrad verbindende Läuferwelle. Die Läuferwelle ist über wenigstens ein Radialwälzlager oder Radialgleitlager drehbar in einem Lagergehäuse des Abgasturboladers gelagert.An exhaust-gas turbocharger comprises a turbine wheel, a compressor wheel and a rotor shaft connecting the turbine wheel in a rotationally fixed manner to the compressor wheel. The rotor shaft is rotatably supported in at least one radial rolling bearing or radial plain bearing in a bearing housing of the exhaust gas turbocharger.

DE 10 2010 054 904 A1 offenbart eine Lageranordnung für einen Abgasturbolader. Die Lageranordnung umfasst ein Radialwälzlager, das zur Aufnahme von radialen und axialen Lasten als zweireihiges Schulterkugellager bzw. Schrägkugellager ausgebildet ist. Die Lageranordnung umfasst einen zwei axial in entgegengesetzte Richtungen federvorgespannte Außenringteile umfassenden Lageraußenring und einen einteilig ausgebildeten Lagerinnenring. An einer Außenmantelfläche des Lagerinnenrings sind zwei umlaufende innere Laufbahnen zum Führen von Wälzkörpern von jeweils einer Wälzkörperreihe angeordnet. An einer Innenmantelfläche jedes Außenringteils ist eine umlaufende äußere Laufbahn zum Führen der Wälzkörper von einer der Wälzkörperreihen angeordnet. Die äußere Laufbahn jedes Außenringteils ist teilweise an einer radial nach innen weisenden Schulter des jeweiligen Außenringteils angeordnet, wobei sich axial an ein der Schulter abgewandtes axiales Ende der äußeren Laufbahn ein Einführabschnitt des jeweiligen Außenringteils anschließt. DE 10 2010 054 904 A1 discloses a bearing assembly for an exhaust gas turbocharger. The bearing arrangement comprises a radial roller bearing, which is designed to accommodate radial and axial loads as a double-row shoulder ball bearings or angular contact ball bearings. The bearing assembly comprises a bearing outer ring comprising two axially spring-biased outer ring parts in opposite directions and a one-piece bearing inner race. On an outer circumferential surface of the bearing inner ring, two circumferential inner raceways for guiding rolling elements are arranged in each case of a row of rolling elements. On an inner circumferential surface of each outer ring part, a circumferential outer raceway for guiding the rolling elements of one of the rows of rolling elements is arranged. The outer race of each outer ring part is partially disposed on a radially inwardly facing shoulder of the respective outer ring part, wherein axially adjoining an axial shoulder of the outer end of the outer raceway, an insertion of the respective outer ring part follows.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Aufgabe der Erfindung ist es, eine betriebsoptimiertere Auslegung einer Lageranordnung der eingangs genannten Art zu ermöglichen.The object of the invention is to enable a more operational design of a bearing assembly of the type mentioned.

Diese Aufgabe wird durch den unabhängigen Anspruch gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind insbesondere in den abhängigen Ansprüchen angegeben, die jeweils für sich genommen oder in verschiedener Kombination miteinander einen Aspekt der Erfindung darstellen können.This object is solved by the independent claim. Advantageous embodiments are specified in particular in the dependent claims, each of which taken alone or in various combinations with each other can represent an aspect of the invention.

Die erfindungsgemäße Lageranordnung für einen Abgasturbolader umfasst einerseits einen zwei axial in entgegengesetzte Richtungen federvorgespannte Außenringteile umfassenden Lageraußenring und andererseits einen wenigstens einteilig ausgebildeten Lagerinnenring oder eine Läuferwelle, wobei an einer Außenmantelfläche des Lagerinnenrings bzw. der Läuferwelle wenigstens zwei umlaufende innere Laufbahnen zum Führen von Wälzkörpern von jeweils einer Wälzkörperreihe angeordnet sind, wobei an einer Innenmantelfläche jedes Außenringteils wenigstens eine umlaufende äußere Laufbahn zum Führen der Wälzkörper von einer der Wälzkörperreihen angeordnet ist, wobei die äußere Laufbahn teilweise an einer radial nach innen weisenden Schulter des jeweiligen Außenringteils angeordnet ist, wobei sich axial an ein der Schulter abgewandtes axiales Ende der äußeren Laufbahn ein Einführabschnitt des jeweiligen Außenringteils anschließt, und wobei eine Differenz zwischen einem Innendurchmesser des Einführabschnitts von wenigstens einem Außenringteil und einem Außendurchmesser eines Abschnitts des Lagerinnenrings bzw. der Läuferwelle, der sich axial an die radial innen zu diesem Außenringteil angeordnete innere Laufbahn des Lagerinnenrings bzw. der Läuferwelle auf einer der jeweils anderen inneren Laufbahn abgewandten Seite der inneren Laufbahn anschließt, zumindest in einem an ein freies axiales Ende des Einführabschnitts angrenzenden Einführbereich größer als ein oder gleich einem Durchmesser der Wälzkörper ist.The bearing assembly according to the invention for an exhaust gas turbocharger comprises on the one hand a two axially in opposite directions spring-biased outer ring parts comprehensive bearing outer ring and on the other hand at least one integral bearing inner race or a rotor shaft, wherein on an outer circumferential surface of the bearing inner ring or the rotor shaft at least two circumferential inner raceways for guiding rolling elements of each a rolling element row are arranged, wherein on an inner circumferential surface of each outer ring part at least one circumferential outer race for guiding the rolling elements of one of the rows of rolling elements is arranged, wherein the outer race is partially disposed on a radially inwardly facing shoulder of the respective outer ring part, wherein axially to a the shoulder facing away from the axial end of the outer raceway connects an insertion of the respective outer ring part, and wherein a difference between an Inn Enddiameter of the insertion of at least one outer ring part and an outer diameter of a portion of the bearing inner ring or the rotor shaft, axially on the radially inner to this outer ring part arranged inner race of the bearing inner ring or the rotor shaft on one of the respective other inner raceway side facing away from the inner race adjoins, at least in an insertion region adjacent to a free axial end of the insertion is greater than or equal to a diameter of the rolling elements.

Bei einem Außenringteil einer herkömmlichen Lageranordnung, wie sie beispielsweise aus DE 10 2010 054 904 A1 bekannt ist, nimmt der Innendurchmesser des Außenringteils ausgehend von der radial nach innen weisenden Schulter in Richtung des freien axialen Endes des Einführabschnitts des Außenringteils mit einer geringen Steigung zu. Die Differenz zwischen dem Innendurchmesser des Einführabschnitts und dem Außendurchmesser des Abschnitts des Lagerinnenrings, der sich axial an die radial innen zu diesem Außenringteil angeordnete innere Laufbahn des Lagerinnenrings auf einer der jeweils anderen inneren Laufbahn abgewandten Seite der inneren Laufbahn anschließt, ist in der Regel deutlich kleiner als der Durchmesser der Wälzkörper. Daher passt zwischen das Außenringteil und den Innenring kein Wälzkörper, wenn sich das Außenringteil in seiner funktionsgemäßen Lagerstellung befindet. Dies hat bei der Montage einer solchen Lageranordnung zur Folge, dass der zuletzt montierte Außenringteil sehr weit in Richtung Lagermitte verlagert werden muss, um den Wälzkörpern einen nötigen Freiraum zu geben, durch den sie in ihre Endposition im Bereich der inneren Laufbahn gelangen können. Dabei muss eine die Außenringteile axial in entgegengesetzte Richtungen vorspannende Druckfeder deutlich stärker komprimiert werden, als dies während eines Betriebs der Lageranordnung der Fall ist. Dies schränkt die Auslegung der Druckfeder, insbesondere auf Grund der ausschließlich für die Montage erforderlichen geringen Federlänge, beispielsweise Federblocklänge, stark ein oder macht diese im Extremfall sogar unmöglich. Eine Verkürzung des Außenringteils axial außerhalb der Laufbahn im Bereich des Einführabschnitts, was die genannte Problematik reduzieren könnte, ist meist nicht möglich, da die axiale Länge des Außenringteils eine Länge eines zwischen dem Lageraußenring einerseits und einer Lagerbohrung eines Lagergehäuses oder eines in der Lagerbohrung andererseits angeordneten Trägerrings angeordneten Quetschölfilms definiert. Eine Reduzierung der Länge des Quetschölfilms würde mit schlechteren Dämpfungseigenschaften des Quetschölfilms einhergehen, was unerwünscht ist.In an outer ring part of a conventional bearing assembly, as for example DE 10 2010 054 904 A1 is known, increases the inner diameter of the outer ring part, starting from the radially inwardly facing shoulder in the direction of the free axial end of the insertion portion of the outer ring part with a small pitch. The difference between the inner diameter of the insertion and the outer diameter of the portion of the bearing inner ring, which connects axially to the radially inner to this outer ring part arranged inner race of the bearing inner ring on a side facing away from the other inner raceway of the inner raceway is usually much smaller as the diameter of the Rolling elements. Therefore, no rolling element fits between the outer ring part and the inner ring when the outer ring part is in its functional storage position. This has in the assembly of such a bearing arrangement with the result that the last mounted outer ring part must be moved very far in the direction of the center of the bearing to give the rolling elements a necessary space through which they can reach their final position in the inner raceway. In this case, a compression spring urging the outer ring parts axially in opposite directions must be compressed significantly more than is the case during operation of the bearing arrangement. This restricts the design of the compression spring, in particular due to the required only for the assembly low spring length, such as spring block length, a strong or makes them even impossible in extreme cases. A shortening of the outer ring member axially outside of the raceway in the region of the insertion, which could reduce the aforementioned problem, is usually not possible because the axial length of the outer ring part a length of between the bearing outer ring on the one hand and a bearing bore of a bearing housing or on the other hand arranged in the bearing bore Carrier ring arranged Quetschölfilms defined. A reduction in the length of the squeeze oil film would be accompanied by poorer damping properties of the squeezing oil film, which is undesirable.

Bei der erfindungsgemäßen Lageranordnung ist es im Gegensatz zu der herkömmlichen Lageranordnung gemäß DE 10 2010 054 904 A1 möglich, die Wälzkörper, beispielsweise Kugeln, Rollen, Tonnen, Nadeln, Kegel oder dergleichen, in ihre funktionsgemäße Stellung zu bringen, ohne dass der jeweilige Außenringteil derart weit in Richtung Lagermitte verlagert werden muss, wie es herkömmlich erforderlich ist. Dies ist dadurch möglich, da die Differenz zwischen dem Innendurchmesser des Einführabschnitts von wenigstens einem Außenringteil und dem Außendurchmesser des Abschnitts des Lagerinnenrings bzw. der Läuferwelle, der sich axial an die radial innen zu diesem Außenringteil angeordnete innere Laufbahn des Lagerinnenrings bzw. der Läuferwelle auf einer der jeweils anderen inneren Laufbahn abgewandten Seite der inneren Laufbahn anschließt, zumindest in dem an das freie axiale Ende des Einführabschnitts angrenzenden Einführbereich größer oder gleich einem Durchmesser der Wälzkörper ist. Hierdurch liegen die Wälzkörper bei der Montage der Lageranordnung in einem weiter zur Lagermitte verlagerten Bereich an dem jeweiligen Außenringteil an, so dass das Außenringteil zur Montage der Wälzkörper nicht so weit in Richtung des jeweils anderen Außenringteils verlagert werden muss. Dies geht wiederum mit einer geringeren Stauchung der zwischen den Außenringteilen angeordneten Druckfeder einher. Die Druckfeder kann hierdurch weitestgehend unabhängig von Montagekräften optimal auf im Betrieb auf sie einwirkenden Kräfte abgestimmt werden. Gemäß der Erfindung ist zudem keine Verkürzung der axialen Länge eines Außenringteils erforderlich, was mit den oben beschriebenen Nachteilen verbunden wäre. Mit der Erfindung wird also eine Erhöhung der minimalen bei der Montage erforderlichen Federlänge, beispielsweise Federblocklänge, erreicht, wobei sich die Wälzkörper bei der Montage nicht am axialen freien Ende des Einführabschnitts des Außenringteils, sondern axial näher an der äußeren Laufbahn des Außenringteils abstützen. Hierdurch ist insbesondere ein Unterschied der Federlänge im Betriebspunkt relativ zur minimalen Federlänge, beispielsweise Federblocklänge, während der Montage geringer als bei herkömmlichen Lageranordnungen. Insbesondere bietet die Erfindung eine größere Freiheit bei der Auslegung der Druckfeder.In the bearing assembly according to the invention, it is in contrast to the conventional bearing assembly according to DE 10 2010 054 904 A1 possible to bring the rolling elements, such as balls, rollers, tons, needles, cones or the like, in their proper position without the respective outer ring part must be displaced so far towards the center of the bearing, as is conventionally required. This is possible because the difference between the inner diameter of the insertion of at least one outer ring part and the outer diameter of the portion of the bearing inner ring or the rotor shaft, which is arranged axially on the radially inner to this outer ring part inner raceway of the bearing inner ring or the rotor shaft on a the other inner raceway side facing away from the inner raceway, at least in the adjacent to the free axial end of the insertion portion insertion is greater than or equal to a diameter of the rolling elements. As a result, the rolling elements are in the assembly of the bearing assembly in a further displaced to the bearing center area on the respective outer ring part, so that the outer ring part for mounting the rolling elements does not have to be shifted so far in the direction of each other outer ring part. This is in turn accompanied by a lower compression of the arranged between the outer ring parts compression spring. As a result, the compression spring can be optimally matched to forces acting on it during operation largely independent of assembly forces. In addition, according to the invention, no shortening of the axial length of an outer ring part is required, which would be associated with the disadvantages described above. With the invention, therefore, an increase in the minimum required during assembly spring length, such as spring block length is achieved, wherein the rolling elements are not supported at the axial free end of the insertion of the outer ring part, but axially closer to the outer race of the outer ring part during assembly. As a result, in particular a difference in the spring length at the operating point relative to the minimum spring length, such as spring block length, during assembly is less than in conventional bearing assemblies. In particular, the invention provides greater freedom in the design of the compression spring.

Es können auch beide Außenringteile der Lageranordnung erfindungsgemäß ausgebildet sein. Insbesondere können die beiden Außenringteile identisch ausgebildet sein, was den Herstellungs- und Lageraufwand reduziert.It can also be formed according to the invention both outer ring parts of the bearing assembly. In particular, the two outer ring parts may be identical, which reduces the manufacturing and storage costs.

Die erfindungsgemäße Lageranordnung kann bevorzugt zur Ausbildung eines Abgasturboladers verwendet werden. Sie kann aber auch zur Ausbildung von Turboverdichtern, Turbo-Compound-Anwendungen, Superchargern, SuperGen®-Systemen und dergleichen verwendet werden.The bearing assembly according to the invention can preferably be used to form an exhaust gas turbocharger. But it can also for the training of turbo compressors, turbo compound applications, super chargers, SuperGen ® systems and the like.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung ist an einer Innenmantelfläche des Einführabschnitts eine an das freie Ende des Einführabschnitts angrenzende Einführschräge mit konstantem oder variierendem Neigungswinkel angeordnet. Die Einführschräge kann sich über den größten Teil der axialen Länge des Einführabschnitts erstrecken.According to an advantageous embodiment, an insertion bevel having a constant or varying inclination angle adjoining the free end of the insertion section is arranged on an inner lateral surface of the insertion section. The insertion bevel may extend over most of the axial length of the insertion section.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist ein Verlauf der Einführschräge im Längsschnitt durch einen Abschnitt einer Einhüllenden definiert, die sich aus einer Abrollbewegung eines Wälzkörpers über eine umlaufende Kante ergibt, die zwischen der inneren Laufbahn und dem sich axial an die innere Laufbahn auf der der anderen inneren Laufbahn abgewandten Seite der inneren Laufbahn anschließenden Abschnitt des Lagerinnenrings bzw. der Läuferwelle angeordnet ist. Hierdurch kann eine maximal mögliche axiale Annäherung der Wälzkörper an die äußere Laufbahn des Außenringteils bei der Montage realisiert werden, was mit einer weitestgehenden Maximierung der erforderlichen minimalen Federlänge, beispielsweise Federblocklänge, bei einer gegebenen erforderlichen Laufbahnunterstützung/Schulterdicke einhergeht. Entscheidend ist, dass der Innendurchmesser des Außenringteils in Richtung des freien Endes des Einführabschnitts nicht wieder kleiner wird, sondern besser immer weiter zunimmt und idealerweise so groß wird, dass der Abstand zwischen dem Innendurchmesser des Außenringteils und dem Außendurchmesser des Lagerinnenrings bzw. der Läuferwelle größer als der Durchmesser der Wälzkörper wird.According to a further advantageous embodiment, a profile of the insertion bevel is defined in longitudinal section by a portion of an envelope, which results from a rolling movement of a rolling body over a circumferential edge between the inner raceway and axially to the inner raceway on the other inner Runway side facing away from the inner race connecting portion of the bearing inner ring or the rotor shaft is arranged. In this way, a maximum possible axial approach of the rolling elements to the outer race of the outer ring part can be realized during assembly, which is accompanied by a maximum maximizing the required minimum spring length, such as spring block length, given a required career support / shoulder thickness. It is crucial that the inner diameter of the outer ring part in the direction of the free end of the insertion does not become smaller again, but better always increases and ideally becomes so large that the distance between the inner diameter of the outer ring part and the outer diameter of the bearing inner ring or the rotor shaft is greater than the diameter of the rolling elements.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung sieht vor, dass an einer Innenmantelfläche des Einführabschnitts eine an das freie Ende des Einführabschnitts angrenzende, konstante Innendurchmesseraufweitung angeordnet ist. Durch diese Gestaltungsvariante kann durch mehr Materialabtrag an dem Außenringteil die gleiche maximale erforderliche minimale Federlänge, beispielsweise Federblocklänge, wie bei der zuletzt genannten Ausgestaltung erreicht werden. Die Wälzkörper können sich während der Montage jedoch bereits früher an die äußere Laufbahn des Außenringteils annähern. Alternativ kann sich auf der Seite der äußeren Laufbahn des Außenringteils an die konstante Innendurchmesseraufweitung ein Abschnitt mit einer kontinuierlichen Innendurchmesserreduzierung anschließen, der im Querschnitt entsprechend der äußeren Gestalt der Wälzkörper abgerundet, insbesondere kreisbogenförmig ausgebildet, sein kann. Hierdurch kann der Materialabtrag an dem Außenringteil gegenüber einer alleinigen Anordnung der konstanten Innendurchmesseraufweitung verringert werden.A further advantageous embodiment provides that a constant inner diameter widening adjoining the free end of the insertion section is arranged on an inner lateral surface of the insertion section. By this design variant, the same maximum required minimum spring length, such as spring block length, as in the last-mentioned embodiment can be achieved by more material removal on the outer ring part. However, the rolling elements may approach the outer race of the outer ring part earlier during assembly. Alternatively, on the side of the outer race of the outer ring part to the constant inner diameter widening join a section with a continuous inner diameter reduction, which may be rounded in cross-section corresponding to the outer shape of the rolling elements, in particular circular arc-shaped. As a result, the removal of material on the outer ring part can be reduced compared to a sole arrangement of the constant inner diameter widening.

Die Erfindung ist nicht auf die angegebene Kombination der Merkmale des unabhängigen Anspruchs und der abhängigen Ansprüche beschränkt. Es ergeben sich darüber hinaus weitere Möglichkeiten, einzelne Merkmale, insbesondere dann, wenn sie sich aus den Ansprüchen, der nachfolgenden Beschreibung der Ausführungsbeispiele oder unmittelbar aus den Figuren ergeben, miteinander zu kombinieren. Außerdem soll die Bezugnahme der Ansprüche auf die Figuren durch die Verwendung von Bezugszeichen den Schutzumfang der Ansprüche auf keinen Fall auf die dargestellten Ausführungsbeispiele beschränken.The invention is not limited to the specified combination of the features of the independent claim and the dependent claims. In addition, there are further possibilities of combining individual features, in particular if they arise from the claims, the following description of the exemplary embodiments or directly from the figures. In addition, the reference of the claims to the figures by the use of reference numerals is not intended to limit the scope of the claims to the illustrated embodiments.

Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung werden nachfolgend anhand der beiliegenden Figuren näher erläutert. Diese zeigen:Preferred embodiments of the invention will be explained in more detail with reference to the accompanying figures. These show:

1 eine schematische Darstellung eines Längsschnitts eines Ausführungsbeispiels für eine erfindungsgemäße Lageranordnung; 1 a schematic representation of a longitudinal section of an embodiment of a bearing assembly according to the invention;

2 eine schematische Darstellung eines Längsschnitts eines weiteren Ausführungsbeispiels für eine erfindungsgemäße Lageranordnung; 2 a schematic representation of a longitudinal section of another embodiment of a bearing assembly according to the invention;

3 eine schematische Darstellung eines Längsschnitts eines weiteren Ausführungsbeispiels für eine erfindungsgemäße Lageranordnung; 3 a schematic representation of a longitudinal section of another embodiment of a bearing assembly according to the invention;

4 eine schematische Darstellung eines Längsschnitts eines weiteren Ausführungsbeispiels für eine erfindungsgemäße Lageranordnung in einem ersten Montagezustand; 4 a schematic representation of a longitudinal section of another embodiment of a bearing assembly according to the invention in a first mounting state;

5 eine schematische Darstellung eines Längsschnitts der in 4 gezeigten Lageranordnung in einem zweiten Montagezustand; 5 a schematic representation of a longitudinal section of in 4 shown bearing assembly in a second mounting state;

6 eine schematische Darstellung eines Längsschnitts der in 4 gezeigten Lageranordnung in einem dritten Montagezustand; und 6 a schematic representation of a longitudinal section of in 4 shown bearing assembly in a third mounting state; and

7 eine schematische Darstellung eines Längsschnitts der in 4 gezeigten Lageranordnung in einem vierten Montagezustand. 7 a schematic representation of a longitudinal section of in 4 shown bearing assembly in a fourth mounting state.

Ausführliche Beschreibung der ZeichnungDetailed description of the drawing

In den Figuren sind funktional gleiche Bauteile mit denselben Bezugszeichen versehen.In the figures, functionally identical components are provided with the same reference numerals.

1 zeigt eine schematische Darstellung eines Längsschnitts eines Ausführungsbeispiels für eine erfindungsgemäße Lageranordnung 1 für einen nicht gezeigten Abgasturbolader. 1 shows a schematic representation of a longitudinal section of an embodiment of a bearing assembly according to the invention 1 for an exhaust gas turbocharger, not shown.

Die Lageranordnung 1 umfasst einerseits einen zwei über eine Druckfeder 2 axial in entgegengesetzte Richtungen federvorgespannte Außenringteile 3 und 4 umfassenden Lageraußenring 5 und andererseits eine integrierte Läuferwelle 6. Die Außenringteile 3 und 4 sind unterschiedlich ausgebildet, wobei der Außenringteil 4 herkömmlich und der Außenringteil 3 erfindungsgemäß ausgebildet ist.The bearing arrangement 1 on the one hand comprises a two via a compression spring 2 axially spring loaded in opposite directions outer ring parts 3 and 4 comprehensive bearing outer ring 5 and on the other hand an integrated rotor shaft 6 , The outer ring parts 3 and 4 are formed differently, wherein the outer ring part 4 conventional and the outer ring part 3 is formed according to the invention.

An einer Außenmantelfläche 7 der Läuferwelle 6 sind zwei umlaufende innere Laufbahnen 8 und 9 zum Führen von kugelförmigen Wälzkörpern 10 von jeweils einer Wälzkörperreihe 11 angeordnet. An einer Innenmantelfläche 12 bzw. 13 jedes Außenringteils 3 bzw. 4 ist eine umlaufende äußere Laufbahn 14 bzw. 15 zum Führen der Wälzkörper 10 von einer der Wälzkörperreihen 11 angeordnet, wobei die äußere Laufbahn 14 bzw. 15 teilweise an einer radial nach innen weisenden Schulter 16 bzw. 17 des jeweiligen Außenringteils 3 bzw. 4 angeordnet ist, und wobei sich axial an ein der Schulter 16 bzw. 17 abgewandtes axiales Ende der äußeren Laufbahn 14 bzw. 15 ein Einführabschnitt 18 bzw. 19 des jeweiligen Außenringteils 3 bzw. 5 anschließt.On an outer surface 7 the rotor shaft 6 are two circumferential inner raceways 8th and 9 for guiding spherical rolling elements 10 each of a row of rolling elements 11 arranged. On an inner surface 12 respectively. 13 each outer ring part 3 respectively. 4 is a circumferential outer raceway 14 respectively. 15 for guiding the rolling elements 10 from one of the rolling element rows 11 arranged, with the outer raceway 14 respectively. 15 partially on a radially inward-pointing shoulder 16 respectively. 17 of the respective outer ring part 3 respectively. 4 is arranged, and being axially on one of the shoulder 16 respectively. 17 opposite axial end of the outer raceway 14 respectively. 15 an introductory section 18 respectively. 19 of the respective outer ring part 3 respectively. 5 followed.

Eine Differenz zwischen einem Innendurchmesser des Einführabschnitts 18 des Außenringteils 3 und einem Außendurchmesser eines Abschnitts 20 der Läuferwelle 6, der sich axial an die radial innen zu diesem Außenringteil 3 angeordnete innere Laufbahn 8 der Läuferwelle auf einer der jeweils anderen inneren Laufbahn 9 abgewandten Seite der inneren Laufbahn 8 anschließt, ist zumindest in einem an ein freies axiales Ende des Einführabschnitts 18 angrenzenden Einführbereich größer als ein Durchmesser der Wälzkörper 10. Insbesondere ist an einer Innenmantelfläche des Einführabschnitts 18 eine an das freie Ende des Einführabschnitts 18 angrenzende Einführschräge 21 mit konstantem Neigungswinkel angeordnet.A difference between an inner diameter of the insertion section 18 of the outer ring part 3 and an outer diameter of a section 20 the rotor shaft 6 which is axially adjacent to the radially inner to this outer ring part 3 arranged inner raceway 8th the rotor shaft on one of the other inner raceway 9 opposite side of the inner raceway 8th is at least in one of a free axial end of the insertion 18 adjacent insertion area larger than a diameter of rolling elements 10 , In particular, on an inner circumferential surface of the insertion section 18 one at the free end of the insertion section 18 adjacent insertion bevel 21 arranged at a constant angle of inclination.

Der übrige Aufbau der Lageranordnung 1 ist dem Fachmann bekannt, weshalb hier nicht näher darauf eingegangen wird.The rest of the structure of the bearing assembly 1 is known in the art, which is why will not be discussed further here.

2 zeigt eine schematische Darstellung eines Längsschnitts eines weiteren Ausführungsbeispiels für eine erfindungsgemäße Lageranordnung 1. Diese Lageranordnung 1 unterscheidet sich von der in 1 gezeigten Lageranordnung dadurch, dass an der Innenmantelfläche des Einführabschnitts 18 eine an das freie Ende des Einführabschnitts 18 angrenzende Einführschräge 22 mit variierendem Neigungswinkel angeordnet ist. Insbesondere ist ein Verlauf der Einführschräge 22 im Längsschnitt durch einen Abschnitt einer Einhüllenden 23 definiert, die sich aus einer Abrollbewegung eines Wälzkörpers 10 über eine umlaufende Kante 24 ergibt, die zwischen der inneren Laufbahn 8 und dem sich axial an die innere Laufbahn 8 auf der der anderen inneren Laufbahn 9 abgewandten Seite der inneren Laufbahn 8 anschließenden Abschnitt 20 der Läuferwelle 6 angeordnet ist. 2 shows a schematic representation of a longitudinal section of another embodiment of a bearing assembly according to the invention 1 , This bearing arrangement 1 is different from the one in 1 shown bearing arrangement in that on the inner lateral surface of the insertion 18 one at the free end of the insertion section 18 adjacent insertion bevel 22 is arranged with varying inclination angle. In particular, a course of the insertion bevel 22 in longitudinal section through a portion of an envelope 23 defined, resulting from a rolling motion of a rolling element 10 over a circumferential edge 24 that results between the inner raceway 8th and axially to the inner raceway 8th on the other inner career 9 opposite side of the inner raceway 8th subsequent section 20 the rotor shaft 6 is arranged.

3 zeigt eine schematische Darstellung eines Längsschnitts eines weiteren Ausführungsbeispiels für eine erfindungsgemäße Lageranordnung 1. Diese Lageranordnung 1 unterscheidet sich von der in 1 gezeigten Lageranordnung dadurch, dass an der Innenmantelfläche des Einführabschnitts 18 eine an das freie Ende des Einführabschnitts 18 angrenzende, konstante Innendurchmesseraufweitung 25 angeordnet ist. 3 shows a schematic representation of a longitudinal section of another embodiment of a bearing assembly according to the invention 1 , This bearing arrangement 1 is different from the one in 1 shown bearing arrangement in that on the inner lateral surface of the insertion 18 one at the free end of the insertion section 18 adjacent, constant inner diameter widening 25 is arranged.

4 zeigt eine schematische Darstellung eines Längsschnitts eines weiteren Ausführungsbeispiels für eine erfindungsgemäße Lageranordnung 1 in einem ersten Montagezustand. Diese Lageranordnung 1 unterscheidet sich von der in 3 gezeigten Lageranordnung dadurch, dass sich an die konstante Innendurchmesseraufweitung 25 eine kreisbogenförmige Durchmesserreduzierung 26 anschließt. Zudem sind die Außenringteile 3 und 4 identisch ausgebildet. In dem ersten Montagezustand sind die Wälzkörper 10 teilweise außerhalb des Außenringteils 3 angeordnet und sind nicht mit dem Außenringteil 3 in Kontakt. Der Außenringteil 4 ist hingegen bereits bestimmungsgemäß angeordnet. 4 shows a schematic representation of a longitudinal section of another embodiment of a bearing assembly according to the invention 1 in a first mounting state. This bearing arrangement 1 is different from the one in 3 shown bearing assembly characterized in that to the constant inner diameter widening 25 a circular arc diameter reduction 26 followed. In addition, the outer ring parts 3 and 4 identically formed. In the first mounting state are the rolling elements 10 partially outside the outer ring part 3 arranged and are not with the outer ring part 3 in contact. The outer ring part 4 On the other hand, it is already arranged as intended.

5 zeigt eine schematische Darstellung eines Längsschnitts der in 4 gezeigten Lageranordnung 1 in einem zweiten Montagezustand. In diesem Montagezustand sind die Wälzkörper 10 in die konstante Innendurchmesseraufweitung 25 und die kreisbogenförmige Durchmesserreduzierung 26 eingerückt. 5 shows a schematic representation of a longitudinal section of the in 4 shown bearing assembly 1 in a second mounting state. In this mounting state are the rolling elements 10 in the constant inner diameter widening 25 and the circular arc diameter reduction 26 indented.

6 zeigt eine schematische Darstellung eines Längsschnitts der in 4 gezeigten Lageranordnung 1 in einem dritten Montagezustand. In diesem Montagezustand ist die Druckfeder 2 geringfügig komprimiert, damit die Wälzkörper 10 in Richtung der inneren Laufbahn 8 verlagert werden können, um in diese eigreifen zu können, wie es in 7 gezeigt ist. 6 shows a schematic representation of a longitudinal section of the in 4 shown bearing assembly 1 in a third state of assembly. In this mounting state is the compression spring 2 slightly compressed so that the rolling elements 10 towards the inner raceway 8th can be relocated in order to be able to grasp it, as it is in 7 is shown.

7 zeigt eine schematische Darstellung eines Längsschnitts der in 4 gezeigten Lageranordnung 1 in einem vierten Montagezustand. In diesem Montagezustand greifen die Wälzkörper 10 in die innere Laufbahn 8 ein. Die Lageranordnung 1 ist bestimmungsgemäß montiert. 7 shows a schematic representation of a longitudinal section of the in 4 shown bearing assembly 1 in a fourth mounting state. In this mounting state, the rolling elements engage 10 into the inner raceway 8th one. The bearing arrangement 1 is mounted as intended.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
Lageranordnung bearing arrangement
22
Druckfeder compression spring
33
Außenringteil Outer ring portion
44
Außenringteil Outer ring portion
55
Lageraußenring Bearing outer ring
66
Läuferwelle rotor shaft
77
Außenmantelfläche Outer casing surface
88th
innere Laufbahn inner career
99
innere Laufbahn inner career
1010
Wälzkörper rolling elements
1111
Wälzkörperreihe rolling body row
1212
Innenmantelfläche Inner surface area
1313
Innenmantelfläche Inner surface area
1414
äußere Laufbahn outer career
1515
äußere Laufbahn outer career
1616
Schulter shoulder
1717
Schulter shoulder
1818
Einführabschnitt insertion
1919
Einführabschnitt insertion
2020
Abschnitt section
2121
Einführschräge chamfer
2222
Einführschräge chamfer
2323
Einhüllende envelope
2424
Kante edge
2525
konstante Innendurchmesseraufweitung constant inner diameter widening
2626
kreisbogenförmige Innendurchmesserreduzierung arcuate inner diameter reduction

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 102010054904 A1 [0003, 0007, 0008] DE 102010054904 A1 [0003, 0007, 0008]

Claims (4)

Lageranordnung (1) für einen Abgasturbolader, aufweisend einerseits einen zwei axial in entgegengesetzte Richtungen federvorgespannte Außenringteile (3, 4) umfassenden Lageraußenring (5) und andererseits einen wenigstens einteilig ausgebildeten Lagerinnenring oder eine Läuferwelle (6), wobei an einer Außenmantelfläche (7) des Lagerinnenrings bzw. der Läuferwelle (6) wenigstens zwei umlaufende innere Laufbahnen (8, 9) zum Führen von Wälzkörpern (10) von jeweils einer Wälzkörperreihe (11) angeordnet sind, wobei an einer Innenmantelfläche (12, 13) jedes Außenringteils (3, 4) wenigstens eine umlaufende äußere Laufbahn (14, 15) zum Führen der Wälzkörper (10) von einer der Wälzkörperreihen (11) angeordnet ist, wobei die äußere Laufbahn (14, 15) teilweise an einer radial nach innen weisenden Schulter (16, 17) des jeweiligen Außenringteils (3, 4) angeordnet ist, wobei sich axial an ein der Schulter (16, 17) abgewandtes axiales Ende der äußeren Laufbahn (14, 15) ein Einführabschnitt (18, 19) des jeweiligen Außenringteils (3, 4) anschließt, dadurch gekennzeichnet, dass eine Differenz zwischen einem Innendurchmesser des Einführabschnitts (18) von wenigstens einem Außenringteil (3, 4) und einem Außendurchmesser eines Abschnitts (20) des Lagerinnenrings bzw. der Läuferwelle (6), der sich axial an die radial innen zu diesem Außenringteil (3, 4) angeordnete innere Laufbahn (8, 9) des Lagerinnenrings bzw. der Läuferwelle (6) auf einer der jeweils anderen inneren Laufbahn (8, 9) abgewandten Seite der inneren Laufbahn (8, 9) anschließt, zumindest in einem an ein freies axiales Ende des Einführabschnitts (18) angrenzenden Einführbereich größer als ein oder gleich einem Durchmesser der Wälzkörper (10) ist.Bearing arrangement ( 1 ) for an exhaust gas turbocharger, comprising on the one hand a two axially in opposite directions spring-biased outer ring parts ( 3 . 4 ) comprehensive bearing outer ring ( 5 ) and on the other hand, at least one integral bearing inner race or a rotor shaft ( 6 ), wherein on an outer circumferential surface ( 7 ) of the bearing inner ring or the rotor shaft ( 6 ) at least two circumferential inner raceways ( 8th . 9 ) for guiding rolling bodies ( 10 ) of one row of rolling elements ( 11 ) are arranged, wherein on an inner circumferential surface ( 12 . 13 ) of each outer ring part ( 3 . 4 ) at least one circumferential outer raceway ( 14 . 15 ) for guiding the rolling bodies ( 10 ) of one of the rows of rolling elements ( 11 ), wherein the outer raceway ( 14 . 15 ) partially on a radially inwardly facing shoulder ( 16 . 17 ) of the respective outer ring part ( 3 . 4 ), wherein axially to one of the shoulder ( 16 . 17 ) facing away from the axial end of the outer raceway ( 14 . 15 ) an introduction section ( 18 . 19 ) of the respective outer ring part ( 3 . 4 ), characterized in that a difference between an inner diameter of the insertion section ( 18 ) of at least one outer ring part ( 3 . 4 ) and an outer diameter of a section ( 20 ) of the bearing inner ring or the rotor shaft ( 6 ), which axially to the radially inwardly to this outer ring part ( 3 . 4 ) inner career ( 8th . 9 ) of the bearing inner ring or the rotor shaft ( 6 ) on one of the other inner careers ( 8th . 9 ) facing away from the inner raceway ( 8th . 9 ), at least in one to a free axial end of the insertion section ( 18 ) adjacent insertion region greater than or equal to a diameter of the rolling elements ( 10 ). Lageranordnung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass an einer Innenmantelfläche des Einführabschnitts (18) eine an das freie Ende des Einführabschnitts (18) angrenzende Einführschräge (21, 22) mit konstantem oder variierendem Neigungswinkel angeordnet ist.Bearing arrangement ( 1 ) according to claim 1, characterized in that on an inner circumferential surface of the insertion section ( 18 ) one at the free end of the insertion section ( 18 ) adjacent insertion bevel ( 21 . 22 ) is arranged at a constant or varying inclination angle. Lageranordnung (1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein Verlauf der Einführschräge (22) im Längsschnitt durch einen Abschnitt einer Einhüllenden (23) definiert ist, die sich aus einer Abrollbewegung eines Wälzkörpers (10) über eine umlaufende Kante (24) ergibt, die zwischen der inneren Laufbahn (8, 9) und dem sich axial an die innere Laufbahn (8, 9) auf der der anderen inneren Laufbahn (8, 9) abgewandten Seite der inneren Laufbahn (8, 9) anschließenden Abschnitt (20) des Lagerinnenrings bzw. der Läuferwelle (6) angeordnet ist.Bearing arrangement ( 1 ) according to claim 2, characterized in that a course of the insertion bevel ( 22 ) in longitudinal section through a section of an envelope ( 23 ) defined by a rolling movement of a rolling element ( 10 ) over a circumferential edge ( 24 ) between the inner raceway ( 8th . 9 ) and axially to the inner raceway ( 8th . 9 ) on the other inner career ( 8th . 9 ) facing away from the inner raceway ( 8th . 9 ) subsequent section ( 20 ) of the bearing inner ring or the rotor shaft ( 6 ) is arranged. Lageranordnung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass an einer Innenmantelfläche des Einführabschnitts (18) eine an das freie Ende des Einführabschnitts (18) angrenzende, konstante Innendurchmesseraufweitung (25) angeordnet ist.Bearing arrangement ( 1 ) according to claim 1, characterized in that on an inner circumferential surface of the insertion section ( 18 ) one at the free end of the insertion section ( 18 ) adjacent, constant inside diameter expansion ( 25 ) is arranged.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108006182A (en) * 2017-12-28 2018-05-08 洛阳众悦精密轴承有限公司 A kind of bearing support assembly for ball-screw

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102010054904A1 (en) 2010-12-17 2012-06-21 Schaeffler Technologies Gmbh & Co. Kg Bearing cartridge for a turbocharger

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