(57)【要約】  排気ガスターボチャージャ（１）であって、コンプレッサハウジング（４）に配置されたコンプレッサホイール（３）を有するコンプレッサ（２）を有し、タービンハウジング（７）に配置されたタービンホイール（６）を有するタービン（５）を有し、コンプレッサハウジング（４）とタービンハウジング（７）との間に配置される軸受ハウジング（８）であって、タービンホイール（６）とコンプレッサホイール（３）とを支承するロータシャフト（１０）用の軸受（９）を有する軸受ハウジング（８）を有し、軸受（９）が、軸受ハウジング側にありかつ圧縮プレストレス下にある少なくとも１つのセラミックインサート（１１、１２）と、モータシャフト側にありかつ引張プレストレス下にある少なくとも１つのセラミックインサート（１１、１２）とを有する、排気ガスターボチャージャ（１）。
2013545036.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
コンプレッサハウジング（４）に配置されたコンプレッサホイール（３）を有するコンプレッサ（２）を有し、
タービンハウジング（７）に配置されたタービンホイール（６）を有するタービン（５）を有し、
軸受ハウジング（８）であって、
前記コンプレッサハウジング（４）と前記タービンハウジング（７）との間に配置され、
前記タービンホイール（６）と前記コンプレッサホイール（３）とを支承するロータシャフト（１０）用の軸受（９）を有する、軸受ハウジング（８）を有する排気ガスターボチャージャ（１）であって、
前記軸受（９）が、前記軸受ハウジング側にありかつ圧縮プレストレス下にある少なくとも１つのセラミックインサート（１１、１２）と、前記モータシャフト側にありかつ引張プレストレス下にある少なくとも１つのセラミックインサート（１１、１２）とを有する、
排気ガスターボチャージャ（１）。
【請求項２】
前記軸受ハウジング側の前記セラミックインサート（１１）が、前記軸受ハウジング（８）の外側金属部分に配置される外側シェルである、請求項１に記載の排気ガスターボチャージャ。
【請求項３】
前記ロータシャフト側の前記セラミックインサート（１２）が、圧入嵌め（１３）によって前記ロータシャフト（１０）に固定されるシャフトスリーブである、請求項１に記載の排気ガスターボチャージャ。
【請求項４】
前記軸受ハウジング側の前記セラミックインサート（１１）がモノリシックセラミックから製造される、請求項１〜３のいずれか一項に記載の排気ガスターボチャージャ。
【請求項５】
前記ロータシャフト側の前記セラミックインサート（１２）が繊維強化セラミックから製造される、請求項１〜４のいずれか一項に記載の排気ガスターボチャージャ。
【請求項６】
前記軸受（９）が水（１４）で潤滑される、請求項１〜５のいずれか一項に記載の排気ガスターボチャージャ。
【請求項７】
前記軸受（９）が電解液で潤滑される、請求項１〜５のいずれか一項に記載の排気ガスターボチャージャ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、請求項１の前提部に記載の排気ガスターボチャージャに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来技術では、所定の条件、例えばある種類のポンプを使用するために特別な汚染抵抗性が課せられる特別な軸受システムがある。これらの用途のために、軸受は油を含んではならない。しかし、排気ガスターボチャージャと対照的に、前記ポンプは非常に動作が遅い。
【０００３】
油で潤滑される軸受は、従来、当該のタイプの排気ガスターボチャージャに設けられてきた。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
したがって、本発明の目的は、油を含まない軸受を可能にする請求項１の前提部に規定されたタイプの排気ガスターボチャージャを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
この目的は、請求項１の特徴によって達成される。
【０００６】
従属請求項は、本発明の有利な発展形態を含む。
【０００７】
炭化水素をベースとする潤滑油は、排気ガスターボチャージャの軸受システムに慣習的に使用されている。排気ガスターボチャージャの軸受として設けられるセラミック摺動軸受によって前記潤滑油の使用を回避することが可能である。軸受は、２つの構成要素、すなわちモノリシックセラミックリング及び繊維強化セラミックから製造されるシャフトスリーブを有する。
【０００８】
著しく堅固であるこの摩擦システムにより、したがって、ロータシャフトを排気ガスターボチャージャに油なしに取り付けることが可能である。
【０００９】
圧縮プレストレス下にあり、軸受ハウジング側にあるセラミックインサートは、例えば、圧縮プレストレスを形成するために外側金属リングの孔にあるいは直接軸受ハウジング孔に挿入することができる。このため、例えば、軸受ハウジング孔を取り囲む外側金属リング又は材料領域を加熱することができる。セラミックインサートを挿入した後におよび構成要素を冷却した後に、必要な圧縮プレストレスが加えられる。
【００１０】
モータシャフト側のセラミックインサート用の引張プレストレスは、シャフトに対する圧入嵌めによって生成することができ、このため、例えば、シャフトが第一に冷却され、次にセラミックインサートがシャフトに配置される。シャフトが加熱された後、圧入嵌め、したがって引張プレストレスが生成される。
【００１１】
潤滑油としては水が好ましい溶液であるが、任意の流体、空気でさえも、原理的に使用することが可能である。特に、燃料電池の電解液も潤滑油として適切である。
【００１２】
本発明のさらなる詳細、特徴及び利点は、添付図面を参照して例示的な実施形態の以下の説明から理解される。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明による排気ガスターボチャージャの基本的な構成要素を説明するための当該排気ガスターボチャージャの著しく単純化した概略図である。
【図２】本発明による排気ガスターボチャージャの油を含まない軸受の著しく単純化した概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
コンプレッサハウジング４のコンプレッサホイール３を有するコンプレッサ２を有する本発明による排気ガスターボチャージャ１の著しく単純化した概略図は、図１に見ることができる。
【００１５】
さらに、排気ガスターボチャージャ１は、タービンハウジング７にタービンホイール６を有するタービン５を有する。
【００１６】
ロータシャフト１０用の軸受９を収容する軸受ハウジング８は、コンプレッサハウジング４とタービンハウジング７との間に配置される。
【００１７】
当然、本発明による排気ガスターボチャージャ１はまた、このタイプの軸受の他の構成要素のすべてを有するが、前記構成要素の説明は本発明の原理を説明するために必要ではない。
【００１８】
図２は、タービンホイール６とコンプレッサホイール３とを支承するロータシャフト１０用の軸受９の著しく単純化した概略図を示している。軸受９は、軸受ハウジング側にセラミックインサート１１を有し、ロータシャフト側にセラミックインサート１２を有する。セラミックインサート１１は、軸受ハウジング８の外側金属部分に圧力下で嵌合されるモノリシックセラミックリングであり、恒常的な応力状態は前記環状のセラミックインサート１１に生成される。
【００１９】
ロータシャフト側のセラミックインサート１２は、繊維強化セラミックから製造されるシャフトスリーブであり、図２の矢印１３で示したように、圧入嵌めによってロータシャフト１０に配置される。
【００２０】
図２に矢印１４で概略的に示されている水が潤滑剤として使用されるので、軸受９のセラミックインサート１１、１２には、油を含まない潤滑部が設けられる。
【００２１】
本発明の上述の開示を補足するために、図１及び図２の図面が明示的に参照される。
【符号の説明】
【００２２】
１  排気ガスターボチャージャ
２  コンプレッサ
３  コンプレッサホイール
４  コンプレッサハウジング
５  タービン
６  タービンホイール
７  タービンハウジング
８  軸受ハウジング
９  軸受
１０  ロータシャフト
１１、１２  セラミックインサート
１３  圧入嵌め
１４  水
【図１】
2013545036.tif 000003
【図２】
2013545036.tif 000004
【国際調査報告】
2013545036.tif 000005
2013545036.tif 000006