DE10313167A1 - Guide adjusting device for turbocharger, includes adjustment ring which is coaxially connected with guide ring, and arranged radially and axially relative to roller bearing - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Leitschaufelverstelleinrichtung für einen Turbolader mit variabler Turbinengeometrie, mit einem Leitschaufellagerring, einem Verstellring und mehreren synchron verstellbaren Leitschaufeln, die über im Leitschaufellagerring gelagerte Leitschaufelachsen 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 Invention relates to a guide vane adjustment device for one Turbocharger with variable turbine geometry, with a guide vane bearing ring, one adjusting ring and several synchronously adjustable guide vanes, the above Guide vane axles each in the guide vane bearing ring a lever arm are rotatably connected, the lever arm with his opposite the guide vane axis Positive side is in operative connection with the adjusting ring and the adjusting ring in terms of a central axis is coaxially assigned to the guide vane bearing ring.
Es
ist bereits eine Leitschaufelverstelleinrichtung für einen
Turbolader mit variabler Turbinengeometrie aus der
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Leitschaufelverstelleinrichtung derart auszubilden und anzuordnen, dass die Reibung zum Verstellen der Leitschaufeln vermindert wird und der Verstellring eine präzise und spielfreie Verstellung der Leitschaufeln erlaubt.The The invention has for its object a guide vane adjusting device to train and arrange such that the friction for adjustment the guide vanes are reduced and the adjusting ring is precise and backlash-free adjustment of the guide vanes allowed.
Gelöst wird die Aufgabe erfindungsgemäß dadurch, dass der Verstellring durch mindestens ein Wälzlager bezüglich der Mittelachse in radialer und in axialer Richtung festgelegt 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.Is solved the task according to the invention in that that the adjusting ring by at least one roller bearing with respect to the central axis in the radial and is fixed in the axial direction. This ensures that the frictional resistance due to twisting the adjustment ring of rolling friction is reduced and the bearing play between the guide vane bearing ring and the adjustment ring can be adjusted without play.
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 is in one piece and one piece or formed at least in two parts from an outer ring and an inner ring is, the outer ring and the inner ring are compressed with air gap insulation. The adjustment ring is regarding the central axis rotatably mounted in the circumferential direction. This points the guide vane bearing ring has a corresponding bearing surface. Due to the two-part training is the manufacture of the guide vane bearing ring cost-effective, because the storage area for the Bearing of the adjusting ring with regard to machining Machining is easier to manufacture.
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 training course, that the rolling bearing by at least three rolling elements and a storage cage is formed. Form three rolling elements a statically determined storage and have the advantage that at appropriate lubrication the friction between the guide vane bearing ring and the adjustment ring compared to more as three rolling elements or across from a plain bearing can be reduced very much. The rolling elements are designed as balls, cones or cylinders depending on the load. By the bearing cage the rolling elements on Kept clear. For easy assembly of the rolling elements are in the guide vane bearing ring Recesses are provided through which the rolling elements are inserted 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 guide vane bearing ring and the adjusting ring one bearing shell each form the rolling elements. This eliminates 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 the case that the guide vane bearing ring and or Adjustment ring regarding the Center 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 guide vane bearing ring and the adjusting ring accordingly adapted to the rolling elements Reduce careers.
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 the solution according to the invention finally provided that the rolling bearing, the guide vane bearing ring and / or the adjusting ring an adjusting device is assigned via which the adjusting ring relative to the guide vane bearing ring and with respect to the The center axis can be adjusted without play in the axial and radial directions is. This can be caused, for example, by an unclosed and adjustable in its scope by the adjusting device can be achieved. This creates a way of playing almost entirely between the guide vane bearing ring and the adjusting ring to eliminate. One more way for adjustment without play is achieved by the adjustment 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.It is also advantageous that the adjusting ring, depending on the shape of the lever arms, has a receptacle formed as a recess and or as a highlight for adjusting the lever arms. The recording me attacks at least in the circumferential direction on the adjusting ring. For assembly, the lever arm is simply plugged onto the receptacle formed as a highlight, or inserted into the receptacle 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.Of is of particular importance for the present invention that the adjusting ring an adjusting device is associated with a pin that is parallel to the central axis arranged adjustment axis rotatably mounted in the guide vane bearing ring is. That is for the storage of the adjustment device requires no additional component.
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 training and arrangement according to the invention it is advantageous that an adjusting member is arranged in a rotationally fixed manner on the pin is and the adjusting member and the lever arm with respect to the central axis in the circumferential direction form-fitting grasp the adjusting ring. For this there is a holder on the adjustment ring educated. The rotation of the adjusting ring is thus carried out starting from indirectly from the spigot just another component, namely the adjusting element, which rests on the receptacle. The actuator attacks the adjusting ring in the same way as the lever arm, who also has a Recording rests on the adjusting ring. This is for the point of attack of the actuator no further processing is necessary on the adjustment ring.
Vorteilhaft ist es ferner, dass durch Distanzbuchsen koaxial und beabstandet vom Leitschaufellagerring ein Sitzring angeordnet ist, in dem die Leitschaufeln drehbar gelagert sind. Dadurch 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.Advantageous it is furthermore coaxial and spaced by spacers a seat ring is arranged from the guide vane bearing ring, in which the Guide blades are rotatably mounted. This makes the guide vanes stored on both sides. this leads to to ensure that the guide vane axis of the guide vanes is free of one one-sided bending moment is stored and thus an additional Contribution to reducing the friction for adjusting the guide vanes is reached.
Außerdem 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 Patrone vormontiert, bei der alle Komponenten unverlierbar miteinander verbunden sind. Diese Patrone kann einfach und schnell ein- und ausgebaut werden.Besides, is it is advantageous that the guide vane adjustment device with the Guide vane bearing ring, the guide vanes, the lever arms, the adjusting ring, the rolling bearing, the seat ring, the spacers, the adjustment device and one or several other components a positively and / or non-positively connected Component forms. This component is pre-assembled as a cartridge, at that all components are captively connected. This Cartridge can be installed and removed quickly and easily.
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:
Die
Ein
Abgasstrom
Zur
Verstellung der Leitschaufelverstelleinrichtung
Zum
Drehen der Hebelarme
Der
Kopf
Gemäß
Unabhängig der
Ausführungsform
des Kopfes
Wie
in den
Zum
Verdrehen des Verstellrings
Gemäß
Die
Leitschaufeln
Die
gesamte Leitschaufelverstelleinrichtung
- 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
- 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
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