用于涡轮增压器的滚动轴承的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种滚动轴承，特别是用于涡轮增压器，该滚动轴承具有外环、能够相对于外环绕着转动轴线转动的内环、以及若干在外环和内环之间的保持架内受引导的滚动体。本发明还涉及一种用于涡轮增压器的轴承单元，该轴承单元装备有这类滚动轴承。
【背景技术】
[0002]开头所述类型的滚动轴承例如由WO 2010/133542 Al中公知。适合于涡轮增压器的滚动轴承被实施为向心推力球轴承。滚珠在保持架中受引导。保持架本身利用外环的内周上的引导面受引导。在背离引导面的那侧上，保持架具有径向的拓展部，用于避免在运行时润滑剂涌流过滚动轴承。
【发明内容】
[0003]本发明的任务是，提供一种开头所述类型的滚动轴承，该滚动轴承特别是适合用于支承涡轮增压器的轴，并且就此而言在高转速下具有尽可能低的磨损。此外，本发明的任务是，提供一种用于涡轮增压器的轴承单元，该轴承单元具有尽可能低的磨损倾向。
[0004]根据本发明，刚才所述的任务通过一种具有按照权利要求1所述特征的滚动轴承得以解决。据此设计了一种保持架，该保持架在其内周上具有引导面，该引导面在内环的外周上的引导轨处受引导。此外，在内环的外周上，槽利用自由区域进行延伸，这个槽包括朝着引导面在径向方向上逐渐升高的槽底部，其中，在外环中设置了喷油孔，该喷油孔朝着槽的自由区域取向。
[0005]在此，本发明在第一步骤中从以下考虑出发，S卩，在用于涡轮增压器的滚动轴承中，内环通过轴以高转速被驱动。如果保持架按照公知的现有技术在外环上受引导，那么相应的制动力矩由于给定的杆比例关系加强地作用到滚动体组上。所造成的滚动体和保持架之间的接触力引起额外的摩擦力矩作用于滚动体的滚动运动。因此造成的提升的摩擦阻力特别是在未预张紧的支承中导致了滚动体组速度的下降，例如在双列向心推力球轴承的情况中在背离轴向负载的那侧上。由于离心力与轴承间隙，滚动体并非一直与内环处于接触，并且因此不能被连续地驱动。在内环和滚动体之间发生暂时的接触的情况下，由于高的相对速度而使得在运行轨道上和滚动体上产生滑差损坏。
[0006]在第二步骤中，本发明进一步从以下认识出发，S卩，特别是可以通过以下方式解决归咎于高转速的滑差损坏问题，即，保持架在内环上受引导。为此，保持架在其内周上具有引导面，经由该引导面形成利用内环的外周上的相应的引导轨的引导。由于相比在外环上受引导而言减少了的摩擦半径，摩擦力矩直接地被减少了。导入保持架内的摩擦力矩当前以驱动的形式作用于滚动体组。
[0007]通过在内环上引导保持架，保持架和内环之间的间隙高度被进一步减少，由此能够避免因为引入了过多的润滑剂而造成泵运损耗。
[0008]在运行时经由喷油孔对周向槽供给润滑剂，特别是供给油。由于离心力，润滑剂通过不断升高的槽底部被驱送到引导面和引导轨道之间的区域。
[0009]如果保持架在滚动轴承的轴承环上受引导，那么在本发明的意义下通过以下方式设计有引导区域，即，在那里，保持架和相应的轴承环之间的径向间距要比保持架相对于轴承环的其他的径向的间隙尺寸更小。因此，保持架与轴承环在任何部位上的径向间距都大于保持架的引导面和内环的外周上的引导轨道之间的间距。特别是保持架在引导面或引导轨道之外与内环的间距比引导面相对于引导轨道的间距更宽。
[0010]在优选的设计方案中，保持架具有轴向上与引导面间隔开的凸鼻，该凸鼻在径向上向着内环的外周延伸。在运行期间，由于离心力从内环的外周并且特别是从槽脱离的润滑剂通过这种凸鼻被截获，从而用于润滑引导区域，也就是引导面和引导轨道之间的区域。特别是保持架在引导面的区域内的内直径大于保持架在凸鼻的区域内的内直径，从而在相应高的转速下，润滑剂由于离心力被驱送到引导面和引导轨道之间的区域。
[0011]此外优选地在保持架的引导面和内环的引导轨道之间总体上形成径向的润滑间隙。润滑间隙中径向的间隙尺寸根据实施变化方案以有利的方式在0.05_和0.2_之间。在运行时，保持架通过进入润滑间隙中的润滑剂在内环上定中心。
[0012]此外优选地，保持架在轴向方向上包括与引导面间隔开的、向较大直径跃变的直径跃变部。这种设计方案使滚动体沿周向方向同中心地接触保持架兜孔的边沿成为可能。在保持架的背离引导面的轴向端部上，该保持架特别是与内环的外周间隔开。
[0013]在另一种设计方案中，保持架在其内周处包括另一个引导面，该引导面在内环的外周上的另一个引导轨道处受引导，其中，滚动体沿轴向方向布置在两个引导面之间。换句话说，保持架在内环上的两个轴向上相互间隔的部位上受引导。由此提高保持架的倾翻稳定性。通过减小保持架的可能的倾翻角度，减少了润滑膜在运行期间中断的危险。避免了因为固体接触造成的棱边磨损。
[0014]为了特别是在内环上双重地、轴向间隔开地引导保持架的情况下实现滚动体沿周向方向同中心地与保持架兜孔的边沿接触，保持架优选地在滚动体的区域内具有增大了的直径。
[0015]在一种有利的设计方案中，滚动体被构造成向心推力球轴承。通过双列向心推力球轴承特别是可以构成轴向的固定轴承，该固定轴承不仅在轴向上而且在径向上承受力分量。
[0016]以符合目的的方式，滚动体以如下方式设计，即，引导面或引导轨道和/或凸鼻利用内环上配设的槽相对于滚动体轴向靠内地布置。润滑剂在此在润滑滚动体组的情况下轴向地从内向外流动。在滚动轴承的径向靠外的端侧上，润滑剂又被排出。
[0017]提到的第二个任务根据本发明通过用于涡轮增压器的、具有按照权利要求10所述特征的轴承单元得以解决。该轴承单元在此包括在轴向方向上延伸的、具有贯通孔的轴承壳体以及在贯通孔内共轴地布置的滚动轴承。滚动轴承在此包括在其内周上具有引导面的保持架，该引导面在内环的外周上的引导轨道处受引导。在一种优选的设计方案中尤其设置的是，将滚动轴承实施为双列的并且在轴向上划分内环。
[0018]轴承单元的其他设计变化方案是由使用的滚动轴承的规定的改进方案得到的。在此，针对滚动轴承提到的优点可以有意义地转移到轴承单元上。
[0019]特别是在滚动轴承的双列式设计方案中，内环在轴向上被划分成两个部分。以这种方式可以将相应的滚动体组装配到内环上。在轴向靠内的那侧上，保持架在引导面上具有减小了的半径。
【附图说明】
[0020]借助附图更详尽地阐述本发明的实施例。其中:
[0021]图1:用纵向剖面图和横向剖面图示出第一实施变化方案中的用于涡轮增压器的、带有滚动轴承的轴承单元，
[0022]图2:用两个不同的纵向剖面图分别示出按照图1的滚动轴承的细节视图，
[0023]图3:用两个不同的纵向剖面图分别示出第二实施变化方案中的滚动轴承的细节视图，
[0024]图4:用立体图和局部剖开的示意图示出按照图2或3的滚动轴承的保持架，
[0025]图5:用两个不同的纵向剖面图分别示出第三实施变化方案中的滚动轴承的细节视图，
[0026]图6:用立体图和局部剖开的示意图示出按照图5的滚动轴承的保持架，
[0027]图7:用纵向剖面图和横向剖面图在第四实施变化方案中的用于涡轮增压器的、带有滚动轴承的轴承单元，
[0028]图8:用两个不同的纵向剖面图分别示出按照图7的滚动轴承的细节视图，
[0029]图9:用立体图和局部剖开的示意图示出按照图8的滚动轴承的保持架，以及
[0030]图10:示出按照图2的保持架的放大的细节视图。
【具体实施方式】
[0031]在图1中用纵向剖面图并且用横向剖面图示出用于涡轮增压器的轴承单元I。该轴承单元I包括带有贯通孔4的轴承壳体4，其中布置了用于以能转动的方式支承涡轮增压器的轴的滚动轴承6。为了减振，在滚动轴承6和轴承壳体3之间在运行时形成挤压油膜8，其由油孔9来供应。
[0032]滚动轴承6包括外环10以及内环11，该内环在轴向上被划分成第一内环12和第二内环13。内环11绕着转动轴线14相对于外环10以能转动的方式受支承。在内环11的中央孔16中容纳有涡轮增压器的未绘出的轴。
[0033]这种滚动轴承6构造成双列向心推力球轴承18。为此，在滚动轴承6的两个轴向端部上分别布置有带有在保持架24内受引导的、用作滚动体的滚珠19的滚动体组。经由轴承壳体3内的两个供应孔20为外环10内的两个喷油孔22进行供应。油作为润滑剂经由喷油孔22进入滚动轴承6的内部。
[0034]保持架24分别构造成环形的。经由引导面25，保持架24分别轴向靠内地在内环11的引导轨道26上受引导。在这个部位上，保持架24的径向间距相对于其他的与轴承环11或10的间隙尺寸而言是最小的。
[0035]在图2中用两个不同的纵向剖面图分别示出了应用在根据图1的轴承单元I中的滚动轴承6的细节视图。图2中左边的细节视图相应于被标记的区域X的放大。右边的细节视图示出了相同的轴向位置，然而其中，相应于图1的纵向剖面图(右边，C-C)朝着两个滚动体19之间的位置进一步转动。
[0036]由相应于图2的细节示出中可以看出，保持架24在其轴向靠内的一侧上包括径向向内地延伸的凸鼻，该凸鼻伸入内环11或部分环13的外周上的槽32内。还可以进一步识别出保持架24的保持架兜孔28，其中，分别容纳有滚珠19作为滚动体。在左边的细节视图X中，特别是可以识别出槽32的槽底部33，槽底部在径向方