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TECHNISCHES GEBIET
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Die vorliegende Offenbarung betrifft eine Lagerstruktur, in der eine Welle drehbar durch ein teilweise schwimmendes Metalllager gelagert ist, das in einer Lagerbohrung bereitgestellt ist, und einen Turbolader.
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STAND DER TECHNIK
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Ein bekannter Turbolader weist ein Lagergehäuse auf, das drehbar eine Welle hält. Ein Turbinenrad ist an einem Ende der Welle bereitgestellt. Ein Verdichterrad ist an einem anderen Ende der Welle bereitgestellt. Der Turbolader ist mit einer Maschine verbunden, und ein von der Maschine abgegebenes Abgas strömt in den Turbolader. Wenn das Turbinenrad durch das Abgas gedreht wird, wird das Verdichterrad über die Welle durch diese Drehung des Turbinenrads gedreht. Wie voranstehend beschrieben wurde, verdichtet der Turbolader zusammen mit der Drehung des Verdichterrads Luft und sendet die Luft zu der Maschine.
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In dem Lagergehäuse ist eine Lagerbohrung ausgebildet. In der Lagerbohrung ist ein Lager bereitgestellt. Das Lager weist eine Einfügebohrung auf, durch die die Welle eingefügt wird. Eine Lageroberfläche, die eine radiale Last empfängt, ist an einer inneren Umfangsoberfläche des Lagers ausgebildet. Der in der Patentliteratur 1 beschriebene Turbolader ist mit einem teilweise schwimmenden Metalllager bereitgestellt, das eine Art eines solchen Lagers ist. Das teilweise schwimmende Metalllager weist einen Körperabschnitt auf, der ringförmig (rohrförmig) ausgebildet ist. Der Körperabschnitt ist mit einer Stiftbohrung bereitgestellt. Die Stiftbohrung durchdringt den Körperabschnitt in einer radialen Richtung. Darüber hinaus ist ein in der Lagerbohrung ausgebildetes Gehäuse mit einer Durchgangsbohrung bereitgestellt. Die Durchgangsbohrung durchdringt das Gehäuse zu der Lagerbohrung und ist an einer zu der Stiftbohrung gerichteten Position geöffnet. Zusätzlich ist ein regulierendes Element wie z.B. ein Stift von der Durchgangsbohrung in die Stiftbohrung eingefügt. Das regulierende Element reguliert eine Drehung des teilweise schwimmenden Metalllagers.
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ZITIERUNGSLISTE
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PATENTLITERATUR
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- Patentliteratur 1: japanische Patentanmeldung mit der Offenlegungsnr. 2013-155669
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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TECHNISCHES PROBLEM
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Das zuvor erwähnte regulierende Element ist an dem Gehäuse befestigt, indem es mittels Pressung in die z.B. in dem Gehäuse ausgebildete Durchgangsbohrung gepasst ist. Seit kurzem wird dazu tendiert, die Drehzahl der Welle zu erhöhen, um eine Größe des Turboladers zu reduzieren, und zusammen damit muss eine Befestigungskraft des regulierenden Elements an dem Gehäuse verbessert werden. Falls jedoch die Befestigungskraft des regulierenden Elements an dem Gehäuse zu erhöhen ist, wird eine Handhabung des Passens mittels Pressung schwierig, was die Bearbeitbarkeit verringern kann.
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Eine Aufgabe der vorliegenden Offenbarung ist es, eine Lagerstruktur bereitzustellen, die das regulierende Element, das die Drehung des teilweise schwimmenden Metalllagers reguliert, fest an dem Gehäuse befestigen kann, ohne die Bearbeitbarkeit zu verringern, und einen Turbolader bereitzustellen.
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LÖSUNG DES PROBLEMS
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Ein erster Gesichtspunkt der vorliegenden Offenbarung ist eine Lagerstruktur mit: einer Lagerbohrung, die in einem Gehäuse ausgebildet ist; einem teilweise schwimmenden Metalllager mit einem in der Lagerbohrung aufgenommenen Körperabschnitt, wobei das Lager konfiguriert ist, eine Welle drehbar zu halten, die in dem Lagerabschnitt eingefügt ist, und der Lagerabschnitt mit einer Stiftbohrung bereitgestellt ist, die in einer Richtung durchdringt, die sich mit einer axialen Richtung der Welle schneidet; einer Durchgangsbohrung, die in dem Gehäuse ausgebildet ist, die in dem Körperabschnitt des teilweise schwimmenden Metalllagers zu der Stiftbohrung gerichtet ist; ein regulierendes Element, das in die Durchgangsbohrung eingefügt ist, wobei ein fester Abschnitt des regulierenden Elements in einer Einfügerichtung näher an einer Basisendseite als ein distaler Endabschnitt des regulierenden Elements angeordnet ist, das auf seine innere Oberfläche der Durchgangsbohrung gepresst wird, damit das regulierende Element an dem Lagergehäuse an einer festen Position befestigt ist, wo der an einer distalen Endseite in der Einfügerichtung angeordnete distale Endabschnitt in die Stiftbohrung eingefügt ist; einer regulierenden Bohrung, die an einem Basisende in der Einfügerichtung des regulierenden Elements geöffnet ist und sich zumindest zu dem festen Abschnitt zu der distalen Endseite erstreckt; und einem pressenden Element, das in der regulierenden Bohrung bereitgestellt ist, um die regulierende Bohrung durch Pressen einer inneren Oberfläche der regulierenden Bohrung auszudehnen.
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In der Einfügerichtung kann ein abgeschrägter Abschnitt, dessen Querschnittsfläche sich rechtwinklig zu der Einfügerichtung ändert, an zumindest jeder von einer äußeren Oberfläche des pressenden Elements oder der inneren Oberfläche der regulierenden Bohrung ausgebildet sein.
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Die regulierende Bohrung kann rechtwinklig zu der Einfügerichtung eine kreisförmige Querschnittsform aufweisen, und das pressende Element kann ein kugelförmiger Körper sein, der einen Durchmesser aufweist, der größer als ein Innendurchmesser der regulierenden Bohrung ist.
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Ein zweiter Gesichtspunkt der vorliegenden Offenbarung ist eine Lagerstruktur mit: einer Lagerbohrung, die in einem Gehäuse ausgebildet ist; einem teilweise schwimmenden Metalllager mit einem Körperabschnitt, der in der Lagerbohrung aufgenommen ist, wobei das Lager konfiguriert ist, drehbar eine in dem Körperabschnitt eingefügte Welle zu lagern, der Körperabschnitt mit einer Stiftbohrung bereitgestellt ist, die in einer Richtung durchdringt, die sich mit einer axialen Richtung der Welle schneidet; einer Durchgangsbohrung, die in dem Gehäuse ausgebildet ist, die zu der Stiftbohrung in dem Körperabschnitt des teilweise schwimmenden Metalllagers gerichtet ist; und einem regulierenden Element, das in die Durchgangsbohrung eingefügt ist, wobei ein fester Abschnitt des regulierenden Elements, der in einer Einfügerichtung näher an einer Basisendseite als ein distaler Endabschnitt des regulierenden Elements angeordnet ist, der auf eine innere Oberfläche der Durchgangsbohrung für das regulierende Element gepresst ist, damit das regulierende Element an einer festen Position an dem Lagergehäuse befestigt ist, wo der an einer distalen Endseite in der Einfügerichtung angeordnete distale Endabschnitt in die Stiftbohrung eingefügt ist; wobei, in einem Zustand, in dem das regulierende Element die feste Position erreicht hat, der feste Abschnitt mehr in einer seitlichen Richtung rechtwinklig zu der Einfügerichtung ausgedehnt ist als während einer Bewegung in der Durchgangsbohrung, bis das regulierende Element die feste Position erreicht, und verursacht, dass eine Presskraft auf die innere Oberfläche der Durchgangsbohrung wirkt.
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Eine Mehrzahl von Vorsprüngen kann auf einer äußeren Oberfläche des festen Abschnitts des regulierenden Elements ausgebildet sein.
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Ein dritter Gesichtspunkt der vorliegenden Offenbarung ist ein Turbolader mit einer Lagerstruktur gemäß dem ersten oder dem zweiten Gesichtspunkt.
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VORTEILHALFTE WIRKUNGEN DER ERFINDUNG
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Gemäß der vorliegenden Offenbarung kann das regulierende Element, das die Drehung des teilweise schwimmenden Metalllagers reguliert, fest an dem Gehäuse befestigt sein, ohne die Bearbeitbarkeit zu verringern.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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1 ist eine schematische Querschnittsansicht eines Turboladers gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
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2 ist eine extrahierte Ansicht eines mit einer Strich-Punkt-Linie gekennzeichneten Abschnitts der 1.
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3(a) bis 3(d) sind Ansichten zum Erläutern eines regulierenden Elements gemäß dieser Ausführungsform.
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4(a) und 4(b) sind Ansichten zum Erläutern einer ersten Modifikation dieser Ausführungsform.
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5(a) bis 5(c) sind Ansichten zum Erläutern von entsprechenden zweiten bis vierten Modifikationen dieser Ausführungsform.
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6(a) bis 6(d) sind Ansichten zum Erläutern einer fünften Modifikation dieser Ausführungsform.
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BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Eine Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung wird im Folgenden im Detail mit Bezug auf die anhängenden Zeichnungen beschrieben. Abmessungen, Materialien und andere bestimmte numerische Werte und Ähnliches, die in den Ausführungsformen dargestellt sind, dienen lediglich der Beispielgebung zum Erleichtern des Verständnisses der Erfindung und begrenzen nicht die vorliegende Offenbarung, solange dies nicht anders bestimmt ist. Es ist anzumerken, dass in dieser Beschreibung und den Zeichnungen Elemente, die im Wesentlichen die gleichen Funktionen und Konfigurationen aufweisen, die gleichen Bezugszeichen aufweisen, wodurch eine doppelte Erläuterung ausgelassen wird, und Elemente, die nicht direkt auf die vorliegende Offenbarung bezogen sind, nicht dargestellt sind.
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1 ist eine schematische Querschnittsansicht eines Turboladers C. In der folgenden Erläuterung ist angenommen, dass ein Pfeil L, der in 1 angezeigt ist, eine Richtung ist, die eine linke Seite des Turboladers C anzeigt, und es ist angenommen, dass ein Pfeil R eine Richtung ist, die eine rechte Seite des Turboladers C anzeigt. Wie in 1 dargestellt ist, hat der Turbolader C einen Turboladerkörper 1. Der Turboladerkörper 1 weist ein Lagergehäuse 2 (Gehäuse), ein Turbinengehäuse 4, das mit einer linken Seite des Lagergehäuses 2 durch eine Befestigungsschraube 3 verbunden ist, und ein Verdichtergehäuse 6, das mit einer rechten Seite des Lagergehäuses 2 durch eine Befestigungsschraube 5 verbunden ist, auf. Diese sind einstückig.
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Eine Lagerbohrung 2a ist in dem Lagergehäuse 2 ausgebildet. Die Lagerbohrung 2a durchdringt das Lagergehäuse 2 in einer Richtung des Turboladers C von rechts nach links. Ein teilweise schwimmendes Metalllager 7 ist in dieser Lagerbohrung 2a aufgenommen. Das teilweise schwimmende Metalllager 7 lagert eine Welle 8 drehbar. Ein Turbinenrad 9 ist einstückig an einem linken Endabschnitt der Welle 8 befestigt. Dieses Turbinenrad 9 ist drehbar in dem Turbinengehäuse 4 aufgenommen. Darüber hinaus ist ein Verdichterrad 10 einstückig an einem rechten Endabschnitt der Welle 8 befestigt. Dieses Verdichterrad 10 ist in dem Verdichtergehäuse 6 drehbar aufgenommen.
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Ein Einlassanschluss 11 ist in dem Verdichtergehäuse 6 ausgebildet. Der Einlassanschluss 11 ist an der rechten Seite des Turboladers C offen und ist mit einem Luftfilter (nicht gezeigt) verbunden. Außerdem bilden in einem Zustand, in dem das Lagergehäuse 2 und das Verdichtergehäuse 6 durch die Befestigungsschraube 5 verbunden sind, gerichtete Oberflächen der beiden Gehäuse 2 und 6 und einen Diffuserströmungspfad 12 aus, der einen Druck der Luft erhöht. Dieser Diffuserströmungspfad 12 ist in einer radialen Richtung der Welle 8 ringförmig von einer Innenseite zu einer Außenseite ausgebildet und ist in der radialen Richtung mit dem Einlassanschluss 11 über das Verdichterrad 10 an der Innenseite in Verbindung.
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Zusätzlich ist das Verdichtergehäuse 6 mit einem Verdichterschneckenströmungspfad 13 bereitgestellt. Der Verdichterschneckenströmungspfad 13 ist an der Außenseite des Diffuserströmungspfads 12 in der radialen Richtung der Welle 8 angeordnet und ist ringförmig ausgebildet. Der Verdichterschneckenströmungspfad 13 ist mit einem Einlassanschluss (nicht gezeigt) der Maschine in Verbindung und ist ebenfalls mit dem Diffuserströmungspfad 12 in Verbindung. Wenn das Verdichterrad 10 gedreht wird, wird deswegen die Luft aus dem Einlassanschluss 11 in das Verdichtergehäuse 6 gesaugt, wird beschleunigt und in einem Vorrang des Strömens durch einen Raum zwischen den Flügeln des Verdichterrads 10 mit Druck erhöht, wird durch den Diffuserströmungspfad 12 und den Verdichterschneckenströmungspfad 13 mit Druck beaufschlagt, und zu dem Einlassanschluss der Maschine geführt.
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Ein Abgabeanschluss 14 ist in dem Turbinengehäuse 4 ausgebildet. Der Abgabeanschluss 14 ist an der linken Seite des Turboladers C geöffnet und ist mit einem Abgasreinigungsgerät (nicht gezeigt) verbunden. Darüber hinaus ist das Turbinengehäuse 4 mit einem Strömungspfad 15 und einem Turbinenschneckenströmungspfad 16 bereitgestellt. Der Turbinenschneckenströmungspfad 16 ist an der Außenseite des Strömungspfads 15 in der radialen Richtung der Welle 8 (Turbinenrad 9) angeordnet und ist ringförmig ausgebildet. Der Turbinenschneckenströmungspfad 16 ist mit einem Gaseinlass (nicht gezeigt) in Verbindung, in den das von einem Abgaskrümmer der Maschine abgegebene Abgas eingebracht wird. Darüber hinaus ist der Turbinenschneckenströmungspfad 16 ebenfalls mit dem zuvor erwähnten Strömungspfad 15 in Verbindung. Deswegen wird das von dem Gaseinlass in den Turbinenschneckenströmungspfad 16 eingebrachte Abgas über den Strömungspfad 15 und das Turbinenrad 9 in den Abgabeanschluss 14 eingebracht, und in diesem Strömungsprozess dreht das Abgas das Turbinenrad 9. Zusätzlich wird eine Drehkraft des Turbinenrads 9 über die Welle 8 zu dem Verdichterrad 10 übertragen, und die Luft wird durch die drehende Kraft des Verdichterrads 10 in ihrem Druck erhöht, wie voranstehend beschrieben wurde, und wird in den Einlassanschluss der Maschine eingebracht.
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2 ist eine vergrößerte Ansicht eines mittels Strich-Punkt-Linie bezeichneten Abschnitts in 1. Wie in 2 dargestellt ist, hat der Turbolader C eine Lagerstruktur 17. Die Lagerstruktur 17 hat eine Lagerbohrung 2a (mit anderen Worten, eine innere Umfangsfläche, die die Lagerbohrung 2a ausbildet), die in dem Lagergehäuse 2 ausgebildet ist, und das teilweise schwimmende Metalllager 7.
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Das teilweise schwimmende Metalllager 7 weist einen hohlen und zylinderförmigen Körperabschnitt 7a auf, der in der Lagerbohrung 2a aufgenommen ist. Zwei Lageroberflächen 7b sind getrennt in einer axialen Richtung der Welle 8 an einem Innenumfang des Körperabschnitts 7a ausgebildet. Die Welle 8 ist durch den Körperabschnitt 7a des teilweise schwimmenden Metalllagers 7 eingefügt und ist durch die Lageroberfläche 7b drehbar gelagert.
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Eine Stiftbohrung 7c ist an einer Position zwischen den zwei Lageroberflächen 7b in dem Körperabschnitt 7a ausgebildet. Die Stiftbohrung 7c durchdringt den Körperabschnitt 7a in einer Richtung, in der er sich mit einer axialen Richtung der Welle 8 schneidet, oder hier einer radialen Richtung der Welle 8. Zusätzlich ist in dem Lagergehäuse 2 eine Durchgangsbohrung 2b so bereitgestellt, dass sie zu der Stiftbohrung 7c gerichtet ist.
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Das regulierende Element 18 ist in die Durchgangsbohrung 2b eingefügt. Darüber hinaus ist ein distaler Endabschnitt 18a, der an einer distalen Endseite in seiner Einfügerichtung angeordnet ist (einer Innenseite in einer radialen Richtung der Welle 8), in die Stiftbohrung 7c eingefügt. Wie in 2 dargestellt ist, ist das regulierende Element 18 an dem Lagergehäuse 2 (Durchgangsbohrung 2b) an einer im Voraus eingestellten festen Position befestigt. Das regulierende Element 18 wird später im Detail beschrieben.
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Wie voranstehend beschrieben wurde, ist die Bewegung des teilweise schwimmenden Metalllagers 7 in einer Drehrichtung der Welle 8 durch das Einfügen des distalen Endabschnitts 18a des regulierenden Elements 18 in die Stiftbohrung 7c reguliert.
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Eine Ölbohrung 7d dringt in der radialen Richtung der Welle 8 von einer äußeren Umfangsoberfläche 7e zu einer inneren Umfangsoberfläche 7f des Körperabschnitts 7a durch. Eine Öffnung an der Seite der äußeren Umfangsoberfläche 7e der Ölbohrung 7d ist zu einer Öffnung an der Seite der Lagerbohrung 2a eines in dem Lagergehäuse 2 ausgebildeten Ölströmungspfads 2c gerichtet. Durch den Ölströmungspfad 2c geströmtes Schmieröl wird zu der Lagerbohrung 2a zugeführt. Danach wird ein Teil des Schmieröls durch die Ölbohrung 7d zu einem Innenumfang des Körperabschnitts 7a geführt, während das andere Teil (verbleibendes Teil) zu einem Spalt 19 zugeführt wird, der zwischen der Umfangsoberfläche 7e des Körperabschnitts 7a und der inneren Umfangsoberfläche der Lagerbohrung 2a ausgebildet ist.
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In der äußeren Umfangsoberfläche 7e des Körperabschnitts 7a bildet ein Abschnitt, an dem der Spalt 19 von der inneren Umfangsoberfläche der Lagerbohrung 2a am engsten ist, eine Dämpferoberfläche 7g. Das zwischen der Dämpferoberfläche 7g und der inneren Umfangsoberfläche der Lagerbohrung 2a zu dem Spalt 19a zugeführte Schmieröl funktioniert als ein Dämpfer, und eine Schwingung der Welle 8 wird unterdrückt.
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Es ist anzumerken, dass die Mittelachsen der Durchgangsbohrung 2b und des Ölströmungspfads 2c in dem Lagergehäuse 2 miteinander zusammenfallen. Deswegen können die Durchgangsbohrung 2b und der Ölströmungspfad 2c in einem Herstellungsschritt während des Herstellens des Lagergehäuses 2 ausgebildet werden. Entsprechend können die Herstellungskosten reduziert werden.
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Wie in 2 dargestellt ist, weist die Welle 8 einen Flanschabschnitt 8a als ein Teil auf, das an einer Seite in der axialen Richtung der Welle 8 bereitgestellt ist. Der Flanschabschnitt 8a weist einen Außendurchmesser auf, der größer als ein Abschnitt ist, der in dem Körperabschnitt 7a des teilweise schwimmenden Metalllagers 7 in der Welle 8 eingefügt ist. Zusätzlich ist der Flanschabschnitt 8a zu einer Endoberfläche 7h an einer Seite (hier die linke Seite in 2) in der axialen Richtung der Welle 8 in dem Körperabschnitt 7a des teilweise schwimmenden Metalllagers 7 gerichtet.
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Wie in 2 dargestellt ist, ist ein Ölwerferelement 20 an der anderen Seite in der axialen Richtung der Welle 8 bereitgestellt. Das Ölwerferelement 20 ist an der Welle 8 befestigt und zu einer Endoberfläche 7i an der anderen Seite (hier die rechte Seite in 2) in der axialen Richtung der Welle 8 in dem Körperabschnitt 7a des teilweise schwimmenden Metalllagers 7 befestigt. Das Ölwerferelement 20 verspritzt das Schmieröl zu der Seite des Verdichterrads 10 von dem teilweise schwimmenden Metalllager 7 zu einer Außenseite in der radialen Richtung der Welle 8. Entsprechend ist ein Ausfließen des Schmieröls zu der Seite des Verdichterrads 10 unterdrückt.
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Dann ist die Endoberfläche 7h des teilweise schwimmenden Metalllagers 7 zu dem Flanschabschnitt 8a der Welle 8 in der axialen Richtung gerichtet, und der Flanschabschnitt 8a verursacht, dass eine Axiallast auf die Endoberfläche 7h wirkt. Darüber hinaus ist die Endoberfläche 7i des teilweise schwimmenden Metalllagers 7 zu dem Ölwerferelement 20 in der axialen Richtung gerichtet, und das Ölwerferelement 20 verursacht, dass die Axiallast auf die Endoberfläche 7i wirkt.
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Wie voranstehend beschrieben wurde, setzt diese Ausführungsform eine Konfiguration ein, die ebenfalls die Axiallast für das teilweise schwimmende Metalllager 7 empfängt, das eine Radiallast empfängt, ohne getrennt ein Axiallager zum Empfangen der Axiallast bereitzustellen.
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3(a) bis 3(d) sind Ansichten zum Erläutern des regulierenden Elements 18. 3(a) vergrößert und stellt das regulierende Element 18 in 2 dar. 3(b) bis 3(d) stellen Stufe um Stufe Zustände in einem mittels Strich-Zwei-Punktlinie gezeigten Abschnitts in 2 dar, bis das regulierende Element 18 befestigt ist.
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Das regulierende Element 18 ist ein Element, das eine zylindrische Form aufweist. Das regulierende Element 18 weist den distalen Endabschnitt 18a auf, der in der Einfügerichtung in die Durchgangsbohrung 2b an einer distalen Endseite (eine obere Seite in 3(a)) ausgebildet ist. Wie in 3(d) dargestellt ist, ist der distale Endabschnitt 18a ein Abschnitt, der in die Stiftbohrung 7c einzufügen ist, wenn das regulierende Element 18 an dem Lagergehäuse 2 befestigt wird.
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Das regulierende Element 18 weist einen festen Abschnitt 18b auf, der in der Einfügerichtung näher als der distale Endabschnitt 18a an einer Basisendseite ausgebildet ist. Wie in 3(d) dargestellt ist, ist der feste Abschnitt 18b ein Abschnitt, der in der Durchgangsbohrung 2b angeordnet ist, wenn das regulierende Element 18 an dem Lagergehäuse 2 befestigt ist.
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Das regulierende Element 18 weist einen Abschnitt 18c großen Durchmessers auf, der in der Einfügerichtung näher als der feste Abschnitt 18b an der Basisendseite liegt. Der Abschnitt 18c großen Durchmessers ist nachfolgend auf den festen Abschnitt 18b ausgebildet. Der Abschnitt 18c großen Durchmessers weist einen Außendurchmesser auf, der größer als der des festen Abschnitts 18b ist. Zusätzlich ist in dem Abschnitt 18c großen Durchmessers eine Endoberfläche an einer Seite gegenüber des festen Abschnitts 18b eine Basisendoberfläche 18d, die an dem Basisende an der Einfügerichtung des regulierenden Elements 18 angeordnet ist.
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Darüber hinaus ist eine regulierende Bohrung 18e in dem regulierenden Element 18 ausgebildet. Die regulierende Bohrung 18e ist an der Basisendoberfläche 18d geöffnet und erstreckt sich zumindest zu der Seite des distalen Endabschnitts 18a zu dem festen Abschnitt 18b. Die regulierende Bohrung 18e weist zum Beispiel rechtwinklig zu der Einfügerichtung eine kreisförmige Querschnittsform auf.
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Wenn das regulierende Element 18 an dem Lagergehäuse 2 zu befestigen ist, wird zuerstdas regulierende Element 18 in die Durchgangsbohrung 2b eingefügt und weiter in die Stiftbohrung 7c eingefügt, wie in 3(b) und 3(c) dargestellt ist. Jeder der maximalen Außendurchmesser des distalen Endabschnitts 18a und des festen Abschnitts 18b ist kleiner als jeder der Innendurchmesser der Stiftbohrung 7c und der Durchgangsbohrung 2b. Deswegen kann das regulierende Element 18 einfach in die Durchgangsbohrung 2b und die Stiftbohrung 7c eingefügt werden.
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Das Lagergehäuse 2 weist eine Sitzoberfläche 2d auf, die einen Durchmesser aufweist, der größer als der des Abschnitts 18c großen Durchmessers des regulierenden Elements 18 an einer Einlassseite der Durchgangsbohrung 2b ist, in die das regulierende Element 18 eingefügt wird. Das regulierende Element 18 ist in die Durchgangsbohrung 2b eingefügt, bis der Abschnitt 18c großen Durchmessers eine feste Position in Berührung mit der Sitzoberfläche 2d erreicht.
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Dann wird ein pressendes Element 21 in die regulierende Bohrung 18e eingefügt, wie durch einen Pfeil in 3(c) bezeichnet ist. Das pressende Element 21 ist ein kugelförmiger Körper, der einen Durchmesser aufweist, der größer als der Innendurchmesser der regulierenden Bohrung 18e ist. Wie in 3(d) dargestellt ist, presst das pressende Element 21 die innere Oberfläche der regulierenden Bohrung 18e und dehnt die regulierende Bohrung 18e aus, wenn das pressende Element 21 in die regulierende Bohrung 18e eingefügt wird. Auf diese Weise wird der feste Abschnitt 18b auf die innere Oberfläche der Durchgangsbohrung 2b gepresst. Mit anderen Worten, der feste Abschnitt 18b wird mit der inneren Oberfläche der Durchgangsbohrung 2b in Pressberührung gebracht. Als Ergebnis ist das regulierende Element 18 an dem Lagergehäuse 2 befestigt.
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Wie voranstehend beschrieben wurde, ist das pressende Element 21 in einem Zustand, in dem das regulierende Element 18 die in 3(c) und 3(d) dargestellte feste Position erreicht hat, in die regulierende Bohrung 18e eingefügt. Als Ergebnis wird der feste Abschnitt 18b stärker in der seitlichen Richtung rechtwinklig zu der Einfügerichtung ausgedehnt, nachdem das regulierende Element 18 den festen Abschnitt erreicht hat, als während der Bewegung in der Durchgangsbohrung 2b, bis das regulierende Element 18 den festen Abschnitt erreicht hat, und verursacht, dass eine Presskraft (Pressberührungskraft) auf die innere Oberfläche der Durchgangsbohrung 2b wirkt.
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Das Einfügen des regulierenden Elements 18 in die Durchgangsbohrung 2b und die Stiftbohrung 7c kann nämlich einfach ausgeführt werden, und somit kann sogar, falls die Befestigungskraft des regulierenden Elements 18 an dem Lagergehäuse 2 vergrößert ist, eine Verringerung der Bearbeitbarkeit unterdrückt werden.
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Wie in 3(a) dargestellt ist, ist darüber hinaus in dem regulierenden Element 18 eine Mehrzahl Vorsprünge 18g an einer äußeren Oberfläche 18f des festen Abschnitts 18b ausgebildet. Wie in 3(d) dargestellt ist, beißen die an der äußeren Oberfläche 18f des festen Abschnitts 18b ausgebildeten Vorsprünge 18g (sh. 3(a)), entsprechend in die innere Oberfläche der Durchgangsbohrung 2b, wenn die regulierende Bohrung 18e durch das pressende Element 21 geschoben und ausgedehnt wird. Als Ergebnis ist eine Entfernung des regulierenden Elements 18 unterdrückt.
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Hier ragen die Vorsprünge 18g zu einer geringfügig niedrigeren Richtung als die Richtung von rechts nach links in 3(a) vor. Nämlich, die Vorsprünge 18g ragen in einer geneigten Weise zu der Seite der Basisendoberfläche 18d mit Bezug auf die radiale Richtung des festen Abschnitts 18b vor. Entsprechend, wenn das regulierende Element 18 sich zu einer Richtung bewegt, die von der Durchgangsbohrung 2b entfernt liegt, beißen die Vorsprünge 18g weiter in die innere Oberfläche der Durchgangsbohrung 2b, wodurch ein Entfernen des regulierenden Elements 18 weiter unterdrückt ist.
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Da der Abschnitt 18c großen Durchmessers des regulierenden Elements 18 mit der Sitzoberfläche 2d in Berührung gebracht wird, ist darüber hinaus eine Bewegung in der Einfügerichtung des regulierenden Elements 18 in die Durchgangsbohrung 2b reguliert, und somit ist eine Positionsverschiebung des regulierenden Elements 18 in der Einfügerichtung vermieden.
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In dieser Ausführungsform wird der Abschnitt 18c großen Durchmessers des regulierenden Elements 18 mit der Sitzoberfläche 2d des Lagergehäuses 2 in Berührung gebracht. Jedoch kann ein Abschnitt kleinen Durchmessers, der einen Außendurchmesser aufweist, der kleiner als der des festen Abschnitts 18b ist, an dem distalen Endabschnitt des regulierenden Elements 18 bereitgestellt sein, und ein Abschnitt großen Durchmessers, der einen Innendurchmesser aufweist, der größer als der des festen Abschnitts 18b ist, und einen Abschnitt kleinen Durchmessers, der einen Innendurchmesser aufweist, der kleiner als der des festen Abschnitts 18b ist, näher an der distalen Endseite in der Einfügerichtung als der Abschnitt großen Durchmessers kann als Durchgangsbohrung 2b bereitgestellt sein. Dann kann die Bewegung des regulierenden Elements 18 in der Einfügerichtung in die Durchgangsbohrung 2b durch in Berührung Geraten einer gestuften Oberfläche reguliert werden, die durch einen Unterschied des Außendurchmessers zwischen dem festen Abschnitt 18b und dem Abschnitt kleinen Durchmessers des regulierenden Elements 18 verursacht ist, mit einer gestuften Oberfläche, die durch einen Unterschied eines Innendurchmessers zwischen dem Abschnitt großen Durchmessers und dem Abschnitt kleinen Durchmessers in der Durchgangsbohrung 2b verursacht ist.
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4(a) und 4(b) sind Ansichten zum Erläutern einer ersten Modifikation dieser Ausführungsform und stellen einen Abschnitt entsprechend dem Zwei-Punkt-Linienabschnitt in 2 dar. Wie in 4(a) dargestellt ist, ist in der ersten Modifikation eine regulierende Bohrung 38e in einem regulierenden Element 38 ausgebildet. Die regulierende Bohrung 38e durchdringt das regulierende Element 38 in der Einfügerichtung in die Durchgangsbohrung 2b.
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Darüber hinaus ist ein abgeschrägter Abschnitt 38h an einer Innenoberfläche der regulierenden Bohrung 38e ausgebildet, die innerhalb eines festen Abschnitts 38b angeordnet ist. Der abgeschrägte Abschnitt 38h weist eine Form derart auf, dass eine Querschnittsfläche der regulierenden Bohrung 38e rechtwinklig zu der Einfügerichtung sich allmählich zu der Einfügerichtung (obere Seite in 4(a)) zu der Durchgangsbohrung 2b erhöht (ändert).
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Das pressende Element 31 ist ein Element, das eine Form einer Säule aufweist, und ein vorspringender Abschnitt 31a, der zu einer Mittelachsenrichtung des pressenden Elements 31 vorragt, ist an einem Ende des pressenden Elements 31 bereitgestellt. Dann wird das pressende Element 31 in die regulierende Bohrung 38e von einer Seite eines distalen Endabschnitts 38a des regulierenden Elements 38 eingefügt. Zu dieser Zeit ist in dem pressenden Element 31 der vorspringende Abschnitt 31a zuerst in die regulierende Bohrung 38e eingefügt. Der vorspringende Abschnitt 31a ragt von der regulierenden Bohrung 38e (regulierendes Element 38) vor, wie in 4(a) dargestellt ist.
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Wenn das regulierende Element 38 an dem Lagergehäuse 2 befestigt wird, wird zuerst in einem Zustand, in dem das pressende Element 31 in die regulierende Bohrung 38e eingefügt wird, das regulierende Element 38 in die Durchgangsbohrung 2b eingefügt, und darüber hinaus in die Stiftbohrung 7c eingefügt. Dann wird das gesamte pressende Element 31 in den abgeschrägten Abschnitt 38h der regulierenden Bohrung 38e geschoben, wie in 4(b) dargestellt ist, indem der vorspringende Abschnitt 31a, der von der regulierenden Bohrung 38e vorragt, gezogen wird, wie durch einen Pfeil in 4(a) angezeigt ist. Der vorspringende Abschnitt 31a wird zerstört, wenn eine Zuglast den Schwellwert überschreitet.
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Wie voranstehend beschrieben wurde, wird der feste Abschnitt 38b geschoben und ausgedehnt und durch Tätigkeiten des pressenden Elements 31 und es abgeschrägten Abschnitts 38h auf die innere Oberfläche der Durchgangsform 2b gepresst, und das regulierende Element 38 ist an dem Lagergehäuse 2 befestigt.
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5(a) bis 5(c) sind Ansichten zum Erläutern von entsprechenden zweiten bis vierten Modifikationen dieser Ausführungsform. In der in 5(a) dargestellten zweiten Modifikation ist ein pressendes Element 41 ein Element, das eine Form einer Säule aufweist, und ein abgeschrägter Abschnitt 41b ist an einer äußeren Umfangsoberfläche ausgebildet. Der abgeschrägte Abschnitt 41b weist eine derartige Form auf, dass eine Querschnittsfläche (hier ein Außendurchmesser) des pressenden Elements 41 rechtwinklig zu der Einfügerichtung sich zu der Einfügerichtung (obere Seite in 5(a)) in der Durchgangsbohrung 2b allmählich verringert (ändert). Darüber hinaus ist in dem abgeschrägten Abschnitt 41b eine den größten Außendurchmesser aufweisende Position eine Größere als der Innendurchmesser der regulierenden Bohrung 48e.
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Entsprechend, wie in 5(a) dargestellt ist, wenn das pressende Element 41 in die regulierende Bohrung 48e eingefügt wird, presst das pressende Element 41 eine innere Oberfläche der regulierenden Bohrung 48e und dehnt die regulierende Bohrung 48e aus. Auf diese Weise wird der feste Abschnitt 48b auf die innere Oberfläche der Durchgangsbohrung 2b gepresst, und das regulierende Element 48 ist an dem Lagergehäuse 2 befestigt.
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In der dritten Modifikation, die in 5(b) dargestellt ist, ist eine Schraubennut 58i in einer inneren Oberfläche einer regulierenden Bohrung 58e ausgebildet. Darüber hinaus wird ein pressendes Element 51 durch eine Schraube bestimmt, und ein Schraubenabschnitt 51c, der in der inneren Oberfläche der regulierenden Bohrung 58e an die Schraubennut 58i geschraubt ist, ist an einer äußeren Oberfläche des pressenden Elements 51 ausgebildet.
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Jedoch ist ein Wirkdurchmesser des Schraubenabschnitts 51c des pressenden Elements 51 geringfügig größer als ein Wirkdurchmesser der Schraubennut 58i der regulierenden Bohrung 58e, und wenn das pressende Element 51 in die regulierende Bohrung 58e eingefügt wird, während der Schraubenabschnitt 51c an die Schraubennut 58i geschraubt wird, presst das pressende Element 51 die innere Oberfläche der regulierenden Bohrung 58e und dehnt die regulierende Bohrung 58e aus. Auf diese Weise wird der feste Abschnitt 58b auf die innere Oberfläche der Durchgangsbohrung 2b gepresst, und das regulierende Element 58 wird an dem Lagergehäuse 2 befestigt.
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In der vierten Modifikation, wie in 5(c) dargestellt ist, ist ein pressendes Element 61 durch z.B. eine Niete bestimmt. Ein innerer Durchmesser einer regulierenden Bohrung 68e ist kleiner als ein Außendurchmesser eines Abschnitts 61a kleinen Durchmessers, der in das regulierende Element 68 in das pressende Element 61 getrieben wird. Entsprechend wird ein fester Abschnitt 68b auf die innere Oberfläche der Durchgangsbohrung 2b gepresst, und das regulierende Element 68 wird an dem Lagergehäuse 2 befestigt, wenn der Abschnitt 61a kleinen Durchmessers in die regulierende Bohrung 68e getrieben wird.
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6(a) bis 6(d) sind Ansichten zum Erläutern der fünften Modifikation. Wie in 6(a) dargestellt ist, weist ein regulierendes Element 78 der fünften Modifikation eine äußere Oberfläche eines festen Abschnitts 78b auf, die als abgeschrägter Abschnitt 78h ausgebildet ist. Der abgeschrägte Abschnitt 78h weist eine Form derart auf, dass eine Querschnittsfläche (hier ein Außendurchmesser) des regulierenden Elements 78 rechtwinklig zu der Einfügerichtung sich allmählich zu der Einfügerichtung (obere Seite in 6(a)) zu der Durchgangsbohrung 2b verringert. Zusätzlich ist eine regulierende Bohrung 78e auf einer inneren Seite eines Abschnitts ausgebildet, an der der abgeschrägte Abschnitt 78h ausgebildet ist. Die regulierende Bohrung 78e erstreckt sich von einem Abschnitt 78c großen Durchmessers zu einer distalen Endseite des regulierenden Elements 78. Ein Innendurchmesser der regulierenden Bohrung 78e ist auf einen Wert eingestellt, an dem der abgeschrägte Abschnitt 78h elastisch zu einer inneren Seite in einer radialen Richtung des regulierenden Elements 78 verformt werden kann, indem er durch eine später beschriebene Matrize J von einer Außenseite des Abschnitts 78c großen Durchmessers aufgenommen wird.
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Wie in 6(b) dargestellt ist, ist Zusätzlich ein Außendurchmesser des Abschnitts 78c großen Durchmessers innerhalb eines Bereichs einer elastischen Verformung unter Verwendung der Matrize J reduziert (zusammengezogen). Als Ergebnis weist der abgeschrägte Abschnitt 78h einen im Wesentlichen gleichförmigen Außendurchmesser über die Einfügerichtung zu der Durchgangsbohrung 2b auf, und der Außendurchmesser wird kleiner als der der Durchgangsform 2b. Zu dieser Zeit weist die Seite des Abschnitts 78c großen Durchmessers der regulierenden Bohrung 78e eine abgeschrägte Form auf.
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Wie in 6(c) dargestellt ist, ist das regulierende Element 78 in diesem Zustand in die Durchgangsbohrung 2b und die Stiftbohrung 7c eingefügt. Wie in 6(d) dargestellt ist, wird danach der feste Abschnitt 78b durch die Größe der elastischen Verformung durch das Entfernen der Matrize J von dem Abschnitt 78c großen Durchmessers geschoben und ausgedehnt. Auf diese Weise wird der feste Abschnitt 78b auf die innere Oberfläche der Durchgangsbohrung 2b gepresst, und das regulierende Element 78 ist an dem Lagergehäuse 2 befestigt.
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In der voranstehend erwähnten Ausführungsform und den Modifikationen wurde im Wesentlichen der Fall beschrieben, in dem die regulierenden Elemente 18, 38, 48, 58, 68 und 78 Säulenformen (zylindrische Formen) aufweisen, aber jedes der regulierenden Elemente 18, 38, 48, 58, 68 und 78 kann eine beliebige Form aufweisen. Zum Beispiel kann das regulierende Element eine polygonförmige Querschnittsform rechtwinklig zu der Einfügerichtung zu der Durchgangsbohrung 2b aufweisen, und kann beliebig sein, solange das Element eine Form eines Pressens und Ausdehnens der inneren Oberfläche der entsprechenden regulierenden Bohrung aufweist. Ähnlich ist die Querschnittsform der regulierenden Bohrung rechtwinklig zu der Einfügerichtung der Durchgangsbohrung 2b nicht auf einen Kreis oder Ähnliches begrenzt, sondern kann eine beliebige Form innerhalb eines Bereichs aufweisen, in dem die Wirkungen der voranstehend beschriebenen Ausführungsform und Modifikationen ausgeübt werden können.
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Darüber hinaus sind in der voranstehend erwähnten Ausführungsform und den Modifikationen die regulierenden Elemente 18, 38, 48, 58, 68 und 78 mit den regulierenden Bohrungen 18e, 38e, 48e, 58e, 68e und 78e bereitgestellt. Jedoch können die regulierenden Bohrungen 18e, 38e, 48e, 58e, 68e und 78e ausgelassen werden.
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Darüber hinaus sind in der voranstehend erwähnten Ausführungsform und den Modifikationen die pressenden Elemente 21, 31, 41, 51 und 61 in die regulierenden Bohrungen 18e, 38e, 48e, 58e und 68e eingefügt. Jedoch können die pressenden Elemente 21, 31, 41, 51 und 61 ausgelassen werden. Zum Beispiel, wie in der fünften Modifikation, kann das regulierende Element 78 durch eine elastische Kraft des regulierenden Elements 78 an dem Lagergehäuse 2 befestigt werden. Jedoch kann eine Befestigungskraft an dem Lagergehäuse 2 einfach durch Bereitstellung der pressenden Elemente 21, 31, 41, 51 und 61 verbessert werden.
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Zusätzlich ist in der voranstehend erwähnten ersten Modifikation der abgeschrägte Abschnitt 38h auf der inneren Oberfläche der regulierenden Bohrung 38e ausgebildet, und in der zweiten Modifikation ist der abgeschrägte Abschnitt 41b auf der äußeren Oberfläche des pressenden Elements 41 ausgebildet. Jedoch können die abgeschrägten Abschnitte 38h und 41b ausgelassen werden. Jedoch ist das Entfernen der pressenden Elemente 31 und 41 durch Bereitstellung der abgeschrägten Abschnitte 38h und 41b unterdrückt.
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Zusätzlich weist in der voranstehend erwähnten Ausführungsform die regulierende Bohrung 18e eine kreisförmige Querschnittsform rechtwinklig zu der Einfügerichtung des regulierenden Elements 18 auf, und das pressende Element 21 ist ein kugelförmiger Körper, der einen Durchmesser aufweist, der größer als der Innendurchmesser der regulierenden Bohrung 18e ist. Jedoch ist die Querschnittsform rechtwinklig zu der Einfügerichtung des regulierenden Elements 18 nicht auf einen Kreis begrenzt, und das pressende Element 21 ist nicht auf den kugelförmigen Körper begrenzt, der den Durchmesser aufweist, der größer als der Innendurchmesser der regulierenden Bohrung 18e ist. Jedoch wird es möglich, gleichmäßig die innere Oberfläche der regulierenden Bohrung 18e in der Umfangsrichtung zu pressen und auszudehnen, wenn das pressende Element 21 in die regulierende Bohrung 18e eingefügt wird, indem die Querschnittsform der regulierenden Bohrung 18e rechtwinklig zu der Einfügerichtung des regulierenden Elements 18 auf einen Kreis eingestellt ist, und das pressende Element 21 auf den kugelförmigen Körper eingestellt ist, der einen Durchmesser aufweist, der größer als der Innendurchmesser der regulierenden Bohrung 18e ist.
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Darüber hinaus ist in der voranstehend erwähnten Ausführungsform und den Modifikationen die Mehrzahl der Vorsprünge 18g auf den äußeren Oberflächen der festen Abschnitte 18b, 38b, 48b, 58b, 68b und 78b ausgebildet. Jedoch können die Vorsprünge 18g ausgelassen werden.
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Darüber hinaus ist in der voranstehend erwähnten Ausführungsform und den Modifikationen ein Axiallager zum Empfangen einer Axiallast nicht getrennt bereitgestellt, und das teilweise schwimmende Metalllager 7 empfängt die Axiallast zusätzlich zu der Radiallast. Jedoch kann ein Axiallager, das die Axiallast empfängt, getrennt bereitgestellt sein, und das teilweise schwimmende Metalllager 7 kann lediglich die Axiallast empfangen.
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Die Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung wurde durch Bezug auf die anhängenden Zeichnungen beschrieben, aber es ist nicht notwendig zu erwähnen, dass die vorliegende Offenbarung nicht auf diese Ausführungsform begrenzt ist. Es ist offensichtlich, dass Fachleute verschiedene Änderungsbeispiele oder Modifikationsbeispiele innerhalb des in den anhängenden Ansprüchen beschriebenen Bereichs erlangt haben können, und es wird verstanden, dass sie natürlich zu dem technischen Bereich der vorliegenden Offenbarung gehören.
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INDUSTRIELLE ANWENDBARKEIT
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Die vorliegende Offenbarung kann für eine Lagerstruktur, die durch ein in einer Lagerbohrung bereitgestelltes teilweise schwimmendes Metalllager eine Welle drehbar lagert, und für einen Turbolader verwendet werden.
