用于排气涡轮增压器的可变涡轮机和/或压缩机几何结构的制作方法

本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分的用于排气涡轮增压器的可变涡轮机和/或压缩机几何结构。本发明还涉及带有这样的可变涡轮机和/或压缩机几何结构的排气涡轮增压器并且涉及用于组装这样的涡轮机和/或压缩机几何结构的方法。

背景技术：

原则上，存在用于可变涡轮机和/或压缩机几何结构的叶片支承圈上安装调整圈的两种可替换的可能性。第一种可能性为滑动轴承，其可以是简单的以在制造工程方面制造，但需要相对大的致动力。为此目的的其他可能性为所谓的滚子轴承，其中调整圈经由多个辊子安装在叶片支承圈上。后者的方法可以允许相对低的待实现的定位力，但这样的安装有辊子的可变涡轮机和/或压缩机几何结构的技术实现转而相对复杂并且因此也是昂贵的。

从DE10262006B4已知正在讨论的带有通常的叶片支承圈的这种类型的用于排气涡轮增压器的可变涡轮机和/或压缩机几何结构，在所述叶片支承圈上以可旋转的方式安装有各个引导叶片。另外设置的为用于同时调整各个引导叶片的调整圈，其中定位圈与引导叶片的调整杆可操作地连接。调整圈的安装因此经由辊子发生在叶片支承圈上。所述辊子本身具有与其一体制造的轴向延伸部，所述轴向延伸部插入在喷嘴圈和/或外壳部中的合适的孔中，所述轴向延伸部以自由旋转的方式安装在所述合适的孔中。在此，轴向延伸部具有小于实际的辊子的直径的直径。由于对应的孔插入在喷嘴圈和/或外壳中，并且各个辊子也需要分别地安装，所以这样的可变涡轮机和/或压缩机几何结构的制造是相对复杂的。更大的缺点是如下事实：可变涡轮机和/或压缩机几何结构不能作为带有叶片支承圈、辊子、引导叶片以及调整圈的预先组装单元而制造，并且不能作为单元安装在涡轮机外壳中。

还从US7406826B2已知用于排气涡轮增压器的可变涡轮机和/或压缩机几何结构，其中然而调整圈相对于叶片支承圈经由滑动轴承安装。

技术实现要素：

因此本发明的目的为开发正在讨论的类型的可变涡轮机和/或压缩机几何结构的改进的或者至少是替换的实施方式，其特别允许简单、花费有效的，且以上全部的单独的预制造。

根据本发明，所述目的通过独立权利要求的主题实现。有益的实施例为从属权利要求的主题。

本发明基于如下的主要构思：不再将调整圈的滚子轴承的各个辊子经由叶片支承圈中的对应的轴向延伸部以可旋转的方式安装在可变涡轮机和/或压缩机几何结构的叶片支承圈上，而是取而代之的是为每个辊子装配两个引导辊环(轮凸缘)，并且提供设计至叶片支承圈的该端的互补轨道，凭此辊子确保可变涡轮机和/或压缩机几何结构仅经由辊子凸缘的结合性，而无需以可旋转的方式在叶片支承圈中安装至该端。如本身所知的，根据本发明的用于排气涡轮增压器的可变涡轮机和/或压缩机几何结构因此具有叶片支承圈，在所述叶片支承圈上/中以可旋转的方式安装有引导叶片。同样设置的是用于同时调整引导叶片的调整圈，其中调整圈与各个引导叶片的调整杆可操作地连接。根据本发明，当调整调整圈时，现在为每个辊子在调整圈上设置辊子接合件，相应的辊子插入到所述辊子接合件中并且在所述辊子接合件上滚动。而且，每个辊子具有两个引导辊环，每个引导辊环用作一种类型的凸缘，并且在两个引导辊环之间延伸有沟槽，其中每个辊子经由所述辊子的引导辊环在叶片支承圈上滚动。通过引导辊环之间的相对小的接触表面，叶片支承圈上的关联的轨道被允许实现特别顺畅的调整。为此目的，轨道布置在叶片支承圈上，所述轨道接合在两个引导辊环之间的沟槽中。在同时将调整圈固定在叶片支承圈上的同时，每个辊子因此仅经由所述辊子的引导辊环而保持在叶片支承圈和调整圈上。不再需要各个辊子在叶片支承圈中分别的固定，这允许根据本发明的可变涡轮机和/或压缩机几何结构相对简单且成本有效地制造，并且还提供了如下大的益处：可变涡轮机和/或压缩机几何结构能够使用叶片支承圈、引导叶片、调整圈以及辊子作为分体地预制，并且能够例如集成在排气涡轮增压器中。

在根据本发明的方案的一个进一步有益的开发中，轴向延伸部作为叶片支承圈上的轴向止挡件布置在至少一个辊子上。轴向延伸部例如能够具有特定的涂层，这明显地提高了滑动特性，因此允许每个辊子的轴向延伸部相对容易地在叶片支承圈的整个表面滑动。

在根据本发明的方案的一个进一步有益的开发中，叶片支承圈上的轨道具有至少一个凹槽，所述凹槽允许辊子的插入。可变涡轮机和/或压缩机几何结构因此以插入式封盖的方式组装，其中各个辊子起初插入调整圈上的分别关联的辊子接合件，并且调整圈随后关于叶片支承圈定位以便叶片支承圈上的辊子接合件和凹槽允许辊子被引入到叶片支承圈的轨道中。调整圈随后以插入式封盖的形式旋转，其中在所述辊子的引导辊环的基础上辊子现在固定至叶片支承圈上的调整圈。各个引导叶片与其叶片支承耳轴现在穿过叶片支承圈，而调整杆随后附接至叶片支承耳轴的背对相应的引导叶片的端部以便它们与调整圈可操作地连接。这能够例如以每个调整杆具有叉形凹槽的方式实现，其中调整圈的关联的耳轴需要接合，以允许当使调整圈旋转时同时调整引导叶片。

本发明还基于如下的主要发明构思：为涡轮增压器装配这样的可变涡轮机和/或压缩机几何结构，其中根据本发明的所述可变涡轮机和/或压缩机几何结构能够例如预制为分体的部件并且不安装在排气涡轮增压器的压缩机外壳和/或涡轮机外壳中直到之后的组装步骤。

本发明的进一步重要的特征和益处来自从属权利要求、附图以及基于附图的相关附图描述。

能够理解的是，在不脱离本发明的范围的情况下，前述特征以及那些留待在下文中说明的特征不仅可用于每一个所述的结合中，而且可用于其他结合中或单独使用。

附图说明

本发明优选的示例性实施例示出在附图中并且在接下来的描述中更加详细地说明，其中相同的附图标记指代相同的、相似的或者功能上等同的部件。

每种情况中的附图示意性地示出在：

图1为穿过根据本发明的在辊子区域中的可变涡轮机和/或压缩机几何结构的剖面图示，

图2为具有额外的调整杆和引导叶片的如在图1中的示意图，

图3为不具有引导叶片的可变涡轮机和/或压缩机几何结构的部分视图,

图4为不具有辊子的如在图2中的图示，

图5为也不具有辊子的如在图3中的图示。

具体实施方式

根据图1、图2以及图4，根据本发明的、用于排气涡轮增压器2的可变涡轮机和/或压缩机几何结构具有叶片支承圈3，在所述叶片支承圈上/中以可旋转的方式安装有引导叶片4。还设置有的是用于同时调整引导叶片4的调整圈5，其中所述调整圈5可操作地与引导叶片4的调整杆6连接。在此，经由辊子7进而发生调整圈5在叶片支承圈3上的安装。根据本发明，现在在调整圈5上针对每个辊子7设置有分别的辊子接合件8(特别参见图4和图5)，相应的辊子7未被引导至调整圈5中，而是在上面滚动，即，当调整圈5旋转时相对于叶片支承圈3一起带走。如果更加密切地观测辊子7，则显然后者中的每一个具有两个引导辊环9、9'，在其之间沟槽10延伸，并且在其上辊子7在叶片支承圈3上滚动。由于相应的辊子7经由相对小的引导辊环9、9'的外壳表面仅在叶片支承圈3上滚动，因此能够实现相对小的滚动阻力。另外，轨道13布置在叶片支承圈3上，所述轨道13在辊子7的两个引导辊环9、9'之间接合在沟槽10中。只要滑动摩擦减小涂层11布置在辊子7上的接触表面和/或辊子接合件8上的接触表面中的一个上，例如，调整圈5沿着沟槽10滑过其辊子接合件8并且因此在此是有益的。

如果特别地考虑图1和图2，能够看出每个辊子7经由所述辊子7的两个引导辊环9、9'而仅保持在叶片支承圈3和调整圈5上，这也提供了如下大的益处：可变涡轮机和/或压缩机几何结构1能够被制造为分体的，并且还特别能够被制造为预制部件。另外，轴向延伸部12(图1)作为叶片支承圈3上的轴向止挡件布置在至少一个辊子7上，其中用于顺畅安装的滑动摩擦减小涂层11也附接于此处。所述涂层11可以附接至轴向延伸部12和/或附接至叶片支承圈12上的关联的表面。

如果重新考虑图1，显然两个引导辊环9、9'具有锥形内部侧面18，其与叶片支承圈3上的轨道13的锥形外部侧面19相对地分别定位。然而引导辊环9、9'上的锥形内部侧面18比轨道13上的锥形外部侧面19更陡峭地构造。例如，这提供了如下益处：相应的辊子7仅在内部侧面18和轨道13的关联的外部侧面19之间的最小区域上接触。同时，辊子7的锥形内侧面18允许调整圈5的引导。

为了使根据本发明的可变涡轮机和/或压缩机几何结构1能够尽可能简单地组装，轨道13在叶片支承圈3上包括至少一个凹槽14，经由所述凹槽14允许引入辊子7。根据本发明的可变涡轮机和/或压缩机几何结构如下地安装：起初将辊子7插入调整圈5的关联的辊子接合件8，其中调整圈5随后关于叶片支承圈3定位使得叶片支承圈3上的辊子接合件8与凹槽14允许辊子7被引入到叶片支承圈3的轨道13中。如果调整圈5在轴向上被调整至其各个辊子7与引导辊环9、9'包围轨道13的程度，则调整圈5相对于叶片支承圈3旋转，这在调整圈5与叶片支承圈3之间产生插入式封盖的类型。引导叶片4与其叶片支承耳轴15随后穿过叶片支承圈3中的关联的开口，并且调整杆6随后堵塞在叶片支承耳轴15上，以便它们可操作地与调整圈5连接。例如，这能够进而发生调整圈5接合到相应的调整杆6的关联的凹槽17中，所述调整圈5包括适当地布置在其上的耳轴16。可变涡轮机和/或压缩机几何结构现在完成，并且作为预制的、分体的组件提供至进一步的用于制造排气涡轮增压器2的组装工序。

根据本发明的可变涡轮机和/或压缩机几何结构1允许后者分体地预制，并且也允许调整圈5在叶片支承圈3上的辊子安装以无需大的结构上的努力并因此具有低的制造成本而实现。