专利名称：增压装置以及用于这种增压装置的轴承体的制作方法
技术领域：
增压装置以及用于这种增压装置的轴承体技术领域[0001]本发明涉及一种增压装置，特别涉及一种废气涡轮增压器，其具有装配了旋转器 (rotor)的轴承体。本发明还涉及一种用于这种增压装置的轴承体。
背景技术：
[0002]增压装置用于提高发动机的性能。具体表现为废气涡轮增压器的增压装置，利用 内燃机废气的动能来压缩空气以注入内燃机。为了这个目的，增压装置包括涡轮机和压缩 机，其中由废气引起的旋转器的旋转被传送给压缩机。在此，旋转器通常装配在增压装置的 轴承体中，其中轴承体通常由金属制成。在这里，不利之处是，轴承体一般来说通过一种铸 造方法而制得，且随后的加工，比如以切割作业的形式，是必需的。发明内容[0003]本发明涉及处理下述问题，即提供用于通用类型增压装置的一种改进的或至少可 替换的实施方式，具体地，其特征是节约了所述增压装置的轴承体的成本。[0004]根据本发明，这个问题通过独立权利要求的主题来解决。有利的实施方式是从属 权利要求的主题。[0005]本发明基于以下基本构思，即用塑料或轻金属和金属形成增压装置的轴承体，且 如此做以简化并因此提供更经济的轴承体的生产，尤其是塑料形成的部件。因而，所述轴承 体作为复合部件形成，其中所述轴承体配有所述增压装置的旋转器。特别地，所述旋转器在 这里的服务目的是将从所述增压装置的涡轮机获得的能量以旋转的形式传送给所述增压 装置的压缩机。相应地，所述轴承体可被分成毗邻于所述压缩机的压缩机部分和毗邻于所 述涡轮机的涡轮机部分。[0006]根据本发明的构思，所述增压装置现在具有如此的轴承体，其中所述轴承体被设 计为复合部件。因此，所述轴承体特别为塑料或轻金属和金属的混合元件。本文中，由于温 度主要集中在所述涡轮机侧，所以所述涡轮机部分在实践中是由金属组成的部分。相应地， 所述压缩机部分是由塑料或轻金属制成的部分。因此，所述轴承体包括由塑料或轻金属形 成的且毗邻于所述压缩机的所述压缩机部分和由金属形成的毗邻于所述涡轮机的所述涡 轮机部分。[0007]由轻金属形成的所述压缩机部分优选地由铝或镁制成。以下实施方式也是可想到 的，其中所述压缩机部分是由含铝和镁的合金制成。同样优选的实施方式是，其中由塑料形 成的所述压缩机部分是由热塑性塑料和/或热硬化性塑料和/或纤维增强塑料制成。[0008]根据优选的实施方式，所述涡轮机部分包括水套。在该实施方式中，所述水套优先 沿圆周方向运行，其中所述圆周方向由相对于所述旋转器的旋转轴来限定。所述水套因此 以环形方式包围所述旋转器，其中所述水套优先沿圆周方向形成闭环。由此所述水套特别 布置在所述涡轮机和由比如塑料形成的所述轴承体的所述压缩机部分之间，并使得与所述 旋转器流体分开的空腔可用，同时冷却液，特别是水，可流经此空腔。因此，所述水套特别地用于保护所述压缩机部分在所述增压装置运转期间免受出现于所述涡轮机侧的高温。[0009]根据优选的实施方式，由塑料制成的所述压缩机部分由塑料注射成型。因为可减 少所述压缩机部分的再加工，从而获得了所述轴承体的特别经济的的生产，并相应获得所 述增压装置的特别经济的生产。[0010]为了改进轴承体中的所述旋转器的安装，优选一个实施方式，其中在所述压缩机 部分中布置一个轴承座套，其中所述轴承座套将所述旋转器固定。所述轴承座套在这里实 际上与所述旋转器形成互补，即，特别地是作为空心圆筒。另外，所述轴承座套优先地布置 为与所述轴承体或所述压缩机部分同轴，并延伸贯穿所述的整个压缩机部分。另外，所述轴 承座套优先由金属制成，且因此包括不同于由塑料制成的所述压缩机部分的材料。在这里 优选这样的实施方式，其中所述轴承座套被胶水粘合，被压紧或被注入铸模到所述压缩机 部分。[0011]应该理解的是，所述涡轮机部分和所述压缩机部分是彼此连接的。在这里，优选 地，所述涡轮机部分和所述压缩机部分彼此间的连接是通过胶水粘合和/或螺丝钉拧紧和 /或夹子夹紧来实现的。[0012]为了提高对所述压缩机部分关于涡轮机侧高温的保护，所述涡轮机部分在另一实 施方式中可包括一扇墙，该墙沿圆周方向延伸并径向保持距离，其中所述径向由所述旋转 器的旋转轴限定。因此所述涡轮机部分的所述墙特别地充当挡热板，保护所述压缩机部分 免受所述涡轮机侧高温的影响。在这里，所述墙优选地毗邻所述压缩机部分。因此，所述墙 优选地布置在所述水套和所述压缩机部分之间，且另外也优选地用于连接所述涡轮机部分 到所述压缩机部分。[0013]在另一优选实施方式中，所述压缩机部分包括一个润滑油箱。所述润滑油箱在这 里充当存储用于所述旋转器的润滑剂，其中所述润滑剂用于改进特别是在所述轴承体中的 所述旋转器的旋转。润滑油特别地被用作润滑剂。于是，所述润滑油箱使得所述润滑剂可 用于所述旋转器，特别是在所述增压装置的冷启动期间。所述润滑油箱在这里优选地形成 为所述压缩机部分的空腔，该压缩机部分与所述旋转器或所述轴承衬相毗邻。[0014]为了给所述旋转器供应所述润滑剂或将所述润滑剂输送到所述润滑油箱，所述轴 承体，特别是所述压缩机部分，可包括一个通道系统。因此，所述通道系统特别起到将所述 润滑剂输送到所述旋转器的作用，并同时任选地也起到从所述旋转器释放所述润滑油的作 用。如此的通道系统例如通过至少部分在所述轴承体中运行的开口和通道来实现。由塑料 制成的压缩机部分提供这些通道和开口的一种特别经济的实现方法，因为所述通道和开口 可通过在注射成型期间的钻孔或注塑成型而产生。[0015]根据另一优选实施方式，所述压缩机部分包括加强肋。所述加强肋在这里特别起 到稳固所述压缩机部分的作用。在这里，所述加强肋最好轴向延伸且对称地布置在圆周方 向。另外，优选的一个实施方式，其中沿所述涡轮机部分的方向，所述加强肋与一个所述压 缩机部分的凸缘保持距离。所述凸缘在这里被布置在所述压缩机部分面向所述压缩机的 一侧，且在圆周方向沿环状运行。所述凸缘可另外包括共轴布置到所述旋转器的一个开口， 此开口用于为所述压缩机装配压缩机轮。[0016]应该指出，根据本发明用于增压装置的作为复合部件形成的轴承体同样属于此发 明的范围。[0017]本发明更多重要的特征和优点获自从属权利要求、附图和借助附图的相关图解描 述。[0018]这是可以理解的，在不脱离本发明的范围下，上面提及的和下文中还将解释的特 征不但可在各自陈述的组合中使用，而且可在其他组合中或单独使用。
[0019]本发明的优选示例性实施方式在附图中示出，并在下列描述中更详细地解释。[0020]在这里，仅有的图1示出了整个增压装置的侧面横截面。
具体实施方式
[0021]根据图1，增压装置I包括装配于轴承体2中旋转器3，其中轴承体2包含未示出 的轴承组件。旋转器3在这里将增压装置I的涡轮机4的涡轮机轮8的旋转传送至增压装 置I的压缩机5的压缩机轮24。轴承体2包括涡轮机部分6和压缩机部分7，其中所述涡 轮机部分6和所述压缩机部分7通过非正和/或正连接，而且该涡轮机部分6毗邻涡轮机 4且压缩机部分7毗邻压缩机5。对称形成的涡轮机部分6在背离压缩机部分7 —侧毗邻 涡轮机4的涡轮机轮8。涡轮机部分6还包括对称的且与旋转器3形成共轴的开口 9，其中 该共轴布置涉及旋转器3的旋转轴10。涡轮机部分6的开口 9包括第一部分11和第二部 分12，其中第一部分11设计用于接纳密封圈，并包括与旋转器3互补且布置在开口 9面向 涡轮机轮8的一侧的形状。开口 9的第二部分12以球截形的外形形成，并因此而形成排油 空间。涡轮机部分6还包括包围旋转器3的在圆周方向运行的水套13。例如，水套13具 有长方形外部轮廓14，而开口 9的外部轮廓15形成水套13的内部轮廓16。水套13通过 下述方式定界，即通过在圆周方向运行且径向远离旋转器3的墙17在面向压缩机部分7的 一侧被定界。冷却液，特别是水可流经水套13，水套13和涡轮机部分6的墙17在这里用于 保护压缩机部分7免受出现在涡轮机侧18的高温。增压装置I的涡轮机4在这里可被装 配在涡轮机壳体中，其中在水套13上面的，径向远离的涡轮机部分6的肩部19用于涡轮机 部分6之间因此也是轴承体2和涡轮机壳体之间的连接。轴承体2的涡轮机部分6是由金 属形成。特别地，涡轮机部分6在这里通过成型钢板制得。[0022]轴承体2的压缩机部分7对称设计并布置与旋转器3和涡轮机部分6共轴。为了 共轴布置，压缩机部分7包括轴向远离径向布置的心轴20，此心轴与内部轮廓21相互配合， 该内部轮廓以涡轮机部分6的开口 9的第二部分12的球截形的形式形成。在面向压缩机5 的一侧，压缩机部分包括在圆周方向运行且径向远离的凸缘22。在这里凸缘22包括布置与 旋转器3共轴的环形开口，环形开口中间布置了压缩机5的压缩机轮24。为了将压缩机部 分7连接到涡轮机部分6，压缩机部分7包括被径向布置并轴向定位的带螺纹圆顶25。在 这里，涡轮机部分6的墙17通过螺丝钉26连接到压缩机部分7的带螺纹圆顶25上。为了 稳定压缩机部分7，还提供了压缩机部分7的加强肋27，加强肋27布置在压缩机部分7的 圆周方向上。[0023]为了装配旋转器3和轴承组件，压缩机部分7包括与凸缘22的开口 23共轴运行 且对称设计的空腔28，此空腔被压缩机部分7的夹套29在圆周方向包围。根据本发明的压 缩机部分7由塑料或轻金属形成，例如由铝和/或镁形成。[0024]优选由金属制成的轴承座套30被共轴布置在压缩机部分7的空腔28中，并从凸 缘22的开口 23延伸直到压缩机部分7面向涡轮机部分6的一侧。在这里，旋转器3以可 旋转地形式配装轴承组件。此外，轴承座套30与压缩机部分7的夹套29在图1中示出的 上侧形成润滑油箱31。轴承座套30也可由塑料形成并整体连接到由塑料形成的压缩机部 分7上。在这里，润滑油箱31特别用于在增压装置I的冷启动期间为旋转器3提供润滑 齐U。为了向润滑油箱31或旋转器3提供润滑剂，压缩机部分7具有径向定位的开口 32，此 开口 32形成了润滑油用通道系统33。以球形部分的样式形成的涡轮机部分6的开口 9的 第二部分12在这里特别用作润滑剂的泄油区34。[0025]毗邻凸缘22的开口 23和压缩机部分7的夹套29，还布置了用于压缩机部分7的 轴承组件的螺丝钉连接组件34。压缩机汽缸被标记为35。
权利要求1.一种增压装置(1)，特别是废气涡轮增压器，其具有装配了旋转器(3)的轴承体(2)，其特征在于所述轴承体(2)被设计为复合部件，并包括由塑料或轻金属形成的压缩机部分(7)和由金属形成的涡轮机部分(6)。
2.根据权利要求1所述的增压装置，其特征在于所述压缩机部分(7)由铝和/或镁制成。
3.根据权利要求1或2所述的增压装置，其特征在于所述涡轮机部分(6)包括在圆周方向运行且环形包围所述旋转器(3)的水套(13)。
4.根据权利要求3所述的增压装置，其特征在于所述压缩机部分(7)由塑料注射成型而形成。
5.根据权利要求4所述的增压装置，其特征在于在由塑料形成的所述轴承体(2)的所述压缩机部分(7)中布置了被压紧，用胶水粘合或被注塑成型的轴承座套(30)。
6.根据权利要求5所述的增压装置，其特征在于所述涡轮机部分(6)和所述压缩机部分(7)通过非正和/或正连接。
7.根据权利要求6所述的增压装置，其特征在于在所述轴承体(2)的所述压缩机部分(7)中，布置了特别用于冷启动的润滑油箱(31)。
8.根据权利要求7所述的增压装置，其特征在于用于为所述旋转器(3)提供润滑剂的通道系统(33)贯穿所述压缩机部分(7)。
9.根据权利要求8所述的增压装置，其特征在于所述压缩机部分(7)包括加强肋(27 )。
10.一种轴承体(2)，其特征在于所述轴承体形成为复合部件且包括由塑料或轻金属形成的压缩机部分(7)和由金属形成的涡轮机部分(6)，用于根据权利要求1-8中任一项所述的增压装置(I)。
专利摘要本实用新型涉及一种增压装置(1)，特别涉及一种废气涡轮增压器。所述增压装置具有通过轴承组件装配于轴承体(2)中的旋转器(3)。在此，本实用新型的实质是所述轴承体(2)表现为复合部件，其中毗邻所述增压装置(1)的压缩机的所述轴承体(2)的压缩机部分(7)由塑料或轻金属制成，而毗邻所述增压装置(1)的涡轮机(4)的涡轮机部分(6)由金属或合金制成。本实用新型还涉及所述的用于增压装置(1)的轴承体(2)，所述轴承体形成为复合部件。特别地，因为轴承体为复合部件，从而可减少再加工工作。
文档编号F01D25/16GK202851095SQ20122035950
公开日2013年4月3日 申请日期2012年7月23日 优先权日2011年7月22日
发明者马克斯·菲德勒 申请人:博世马勒涡轮系统有限两合公司