[发明专利]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

说明书

本发明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。本发明另外地涉及一种用于此类涡轮增压器的环形弹簧元件。

技术领域

本发明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。

背景技术

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DE 10 2008 064 299 A1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。

DE 10 2008 005 404 A1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DE 10 2008 064 299 A1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DE 10 2008 005 404 A1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。

发明内容