具有用于抵靠涡轮机壳体夹紧引导装置的弹簧元件的涡轮增压器以及弹簧元件制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种涡轮增压器，其具有用于抵靠涡轮机壳体(6)轴向地夹紧可变涡轮机几何结构的引导装置的环形弹簧元件(1)。环形弹簧元件(1)在径向向外侧支撑在轴承壳体(2)上并且在径向向内侧支撑在引导装置的部件(3)上。弹簧元件具有与轴承壳体(2)接触的环形径向外凸缘(10)和多个突片，所述多个突片在引导装置的方向上从外凸缘径向向内延伸并且与引导装置的部件接触。本发明专利技术另外地涉及一种用于此类涡轮增压器的环形弹簧元件。

Turbocharger with spring element for clamping guide against turbine housing and spring element

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有用于抵靠涡轮机壳体夹紧引导装置的弹簧元件的涡轮增压器以及弹簧元件
本专利技术涉及一种涡轮增压器，特别是用于内燃发动机的排气涡轮增压器，该涡轮增压器具有轴承壳体、可旋转地布置在轴承壳体中的轴、布置在轴上的涡轮机轮、用于涡轮机轮的涡轮机壳体、布置在轴承壳体和涡轮机壳体之间的可变涡轮机几何结构的引导装置、以及布置在轴承壳体和引导装置之间的环形弹簧元件，该环形弹簧元件用于抵靠涡轮机壳体轴向地夹紧引导装置，其中，环形弹簧元件在径向向外侧置靠在轴承壳体上并且在径向向内侧置靠在引导装置的部件上。
技术介绍
在现代的机动车辆中，越来越多地使用所谓的具有可变涡轮机几何结构(VTG)的排气涡轮增压器，其中功率输出和响应行为可以适应于内燃发动机的不同运行条件。在此使用的可变涡轮机几何结构具有带有可旋转的引导叶片的引导装置，并且通常借助于弹簧元件、特别是借助于盘形弹簧抵靠涡轮增压器的涡轮机壳体夹紧该可变涡轮机几何结构。因此，例如DE102008064299A1公开了一种涡轮增压器，其中，单件式盘形弹簧抵靠涡轮机壳体挤压可变涡轮机几何结构的引导叶片环。该单件式盘形弹簧具有形成弹簧支腿的弯曲边缘区域，而该盘形弹簧的保护性支腿被形成为用于该弹簧支腿的热屏蔽件。在此，弹簧支脚在径向向内侧置靠在轴承壳体上并且在径向向外侧置靠在可变涡轮机几何结构的引导装置上，并且抵靠涡轮机壳体夹紧该引导装置。DE102008005404A1公开了一种涡轮增压器，其中，在引导装置和轴承壳体之间布置有两个盘形弹簧，所述盘形弹簧以一个端部置靠在引导装置上，其中，第一盘形弹簧在径向方向上布置在涡轮机轮的旋转轴线和引导叶片的枢转轴承之间，并且第二盘形弹簧在径向方向上布置在枢转轴承的背离涡轮机轮的旋转轴线的一侧上。两个盘形弹簧都将设置有引导装置的调节机构的调节空间相对于流动通道密封。在具有可变涡轮机几何结构(VTG)的排气涡轮增压器中，经常使用具有筒体设计的引导装置。附接筒体需要筒体相对于涡轮机轮的对中(筒体和涡轮增压器轴线的同轴对准)、旋转对准(防止扭转的安全性)以及轴向固定或定位。为了保证筒体的功能性，即以低滞后和低磨损的方式进行叶片调节，重要的是使在运行中施加在筒体上的约束力最小化。这些约束力可以首先是来自安装在发动机(排气系统加上管道系统)上的力，并且其次是由固定所产生的力，其防止或限制具有不同热膨胀率的部件之间的热均衡。已经发现，在实践中合适的是，借助于弹簧元件抵靠涡轮机壳体挤压引导装置或筒体，并因此将其相对于涡轮机轮轴向定位。此类现有技术在上面引用的两篇公开文献中都有描述。在上述DE102008064299A1中描述的弹簧元件被形成为具有集成的盘形弹簧功能的热屏蔽件，该热屏蔽件在径向向内侧置靠在轴承壳体上并且在径向向外侧置靠在引导装置的叶片环上。部件的弹簧性能可以补偿整个系统中的变形(由于外力或热膨胀)。然而，由于对更高的排气温度的需求，各部件经受增加的热负载。特别是在此类弹簧元件的情况下，在高的排气温度下可能出现的是，由于形成夹紧的弹簧支腿在径向向外侧支承在引导装置上并且在径向向内侧支承在轴承壳体上，这些弹簧元件不再能够施加固定所需的力。在DE102008005404A1中描述的布置中，径向外部的盘形弹簧实际上在径向向外侧置靠在轴承壳体上并且在径向向内侧置靠在引导装置的引导叶片环上，但是在此盘形弹簧具有在周向上封闭的并且扁平的廓形，该廓形实际上密封涡轮机壳体的相应的流动通道，但是由于封闭的设计而在最佳的功能方面留有改进的空间。
技术实现思路
本专利技术基于如下目的：提供一种开篇所描述的类型的涡轮增压器，该涡轮增压器在所提供的弹簧元件上的负载非常小的情况下实现优化的功能。根据本专利技术，该目的在开篇所描述的类型的涡轮增压器中通过如下方式实现，即，环形弹簧元件具有与轴承壳体接触的环形径向外凸缘以及多个突片，所述多个突片在引导装置的方向上从外凸缘径向向内延伸并且与引导装置的部件接触。为了在引导装置上实现特别平衡的力，根据本专利技术提出了一种弹簧元件，其类似于释放弹簧(例如在汽车离合器中)。弹簧元件具有环形径向外凸缘，其呈支承在轴承壳体上的封闭的或连续的外环的形式。挤压在引导装置的对应的部件上的弹簧突片径向向内突出。弹簧突片使弹簧元件相对于轴承壳体和/或相对于引导装置的对应部件居中。总体上，环形弹簧元件布置在涡轮增压器的径向外部区域中，使得弹簧元件上的温度负载较低，并且在涡轮机的整个运行范围内，均匀的高的力可以施加在引导装置上并且因此施加在涡轮机壳体上。另外，弹簧元件在径向外部区域中比在内部区域中更冷，这导致更小的力损失，使得弹簧元件在内侧上处于热状态中而由于更大的热膨胀(更大的弹簧高度和因此更大的力)而试图将其自身变直。由于更居中地布置了力施加，产生部件的更小的变形并且更均匀的叶片间隙，这继而可导致间隙减小且因此导致更高的效率。对于本专利技术重要的是，弹簧元件在径向向外侧支承在冷的部件(轴承壳体)上并且在径向向内侧支承在热的部件(引导装置、VTG筒体)上。优选地，突片具有在引导装置的方向上径向向内倾斜延伸的部分和与其相邻的径向内凸缘，径向内凸缘特别地平行于环形外凸缘延伸并且与引导装置的部件接触。因此，弹簧元件的连续的外凸缘和相应突片的各内凸缘特别地彼此平行地延伸，并且利用表面支承在轴承壳体和引导装置的对应面上。它们彼此相距一径向距离，该径向距离由突片的倾斜部分桥接。环形径向外凸缘可形成为完全封闭的连续的环。然而，也可以制造凹口或切口以形成突片。凹口或切口可以从外凸缘的内周界或外周界开始。突片的径向内凸缘优选地具有与其相邻的成角度的弹簧臂部分。该弹簧臂部分优选地朝向引导装置那侧弯曲或折叠。在本专利技术的具体的实施例中，环形弹簧元件布置在轴承壳体与引导装置的叶片环之间。在此，环形弹簧元件的突片挤压抵靠引导装置的各叶片之间的叶片环。在具体的实施例中，突片的径向内凸缘利用表面支承在叶片环的轴向突出部分上，并且利用成角度的弹簧臂部分接合在该突出部分周围。在此，叶片环的轴向突出部分在轴承壳体的方向上突出，并且突片的成角度的弹簧臂部分在涡轮机壳体的方向上在其径向内侧上接合在该突出部分周围。特别地，环形弹簧元件在周向方向上经由另外的突片和/或销固定在引导装置的相应的部件上，特别是固定在引导叶片环上。以这种方式，弹簧元件可以被定向。如开篇已经提到的，在现有技术中已知的是，将弹簧元件制造为具有集成的盘形弹簧功能的热屏蔽件。本专利技术偏离了这一原理，将“热屏蔽件”和“弹簧元件”两种功能分开。因此，提供了两件式部件。因此，在该实施例中，根据本专利技术的涡轮增压器除了该环形弹簧元件之外并且在其径向内侧还具有如下部件，该部件用作轴承壳体与涡轮机轮之间的热屏蔽件。用作热屏蔽件的部件优选地以环形方式围绕轴延伸直至引导装置的叶片环，叶片环在上面所描述的实施例中还支撑径向向外布置的环形弹簧元件的突片的内凸缘。因此，用作热屏蔽件的部件屏蔽了轴承壳体与涡轮机轮之间的直接相邻的区域，而布置在径向外侧的环形部件发本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种涡轮增压器，特别是用于内燃发动机的排气涡轮增压器，所述涡轮增压器具有轴承壳体(2)、可旋转地布置在所述轴承壳体(2)上的轴(9)、布置在所述轴(9)上的涡轮机轮(8)、用于所述涡轮机轮(8)的涡轮机壳体(6)、布置在所述轴承壳体(2)与所述涡轮机壳体(6)之间的可变涡轮机几何结构的引导装置、以及布置在所述轴承壳体(2)与所述引导装置之间的用于抵靠所述涡轮机壳体(6)轴向地夹紧所述引导装置的环形弹簧元件(1)，其中，所述环形弹簧元件(1)在径向向外侧置靠在所述轴承壳体(2)上并且在径向向内侧置靠在所述引导装置的部件上，其特征在于，所述环形弹簧元件(1)具有与所述轴承壳体(2)接触的环形径向外凸缘(10)以及多个突片，所述多个突片在所述引导装置的方向上从所述外凸缘径向向内延伸并且与所述引导装置的部件接触。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20171010 DE 102017218050.11.一种涡轮增压器，特别是用于内燃发动机的排气涡轮增压器，所述涡轮增压器具有轴承壳体(2)、可旋转地布置在所述轴承壳体(2)上的轴(9)、布置在所述轴(9)上的涡轮机轮(8)、用于所述涡轮机轮(8)的涡轮机壳体(6)、布置在所述轴承壳体(2)与所述涡轮机壳体(6)之间的可变涡轮机几何结构的引导装置、以及布置在所述轴承壳体(2)与所述引导装置之间的用于抵靠所述涡轮机壳体(6)轴向地夹紧所述引导装置的环形弹簧元件(1)，其中，所述环形弹簧元件(1)在径向向外侧置靠在所述轴承壳体(2)上并且在径向向内侧置靠在所述引导装置的部件上，其特征在于，所述环形弹簧元件(1)具有与所述轴承壳体(2)接触的环形径向外凸缘(10)以及多个突片，所述多个突片在所述引导装置的方向上从所述外凸缘径向向内延伸并且与所述引导装置的部件接触。


2.根据权利要求1所述的涡轮增压器，其特征在于，所述突片具有在所述引导装置的方向上径向向内倾斜延伸的部分(12)，以及与所述突片相邻且特别是平行于所述环形外凸缘(10)延伸并且与所述引导装置的部件相接触的径向内凸缘(11)。


3.根据权利要求1或2所述的涡轮增压器，其特征在于，所述环形径向外凸缘(10)具有多个凹口或切口以形成所述突片。


4.根据前述权利要求中任一项所述的涡轮增压器，其特征在于，所述突片的径向内凸缘(11)具有与其相邻的成角度的弹簧臂部分(13)。


5.根据前述权利要求中任一项所述的涡轮增压器，其特征在于，所述环形弹簧元件(1)布置在所述轴承壳体(2)与所述引导装置的叶片环(3)之间。


6.根据权利要求5所述的涡轮增压器，其特征在于，所述环形弹簧元件(1)的突...

【专利技术属性】
技术研发人员：J埃尔哈德，H费思，D克劳斯，L普尔扎达，B阿德勒，H朗格，S普弗劳姆，
申请(专利权)人：维特思科科技有限责任公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE