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Technisches Gebiet
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Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf eine Öldichtungsstruktur, die eine Leckage von Schmiermittel, das bei einer Lagereinheit angewandt wird, verhindert, und auf einen Turbolader.
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Stand der Technik
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Üblicherweise ist ein Turbolader bekannt, in dem eine Welle, die mit einem Turbinenrad an einem Ende und einem Verdichterrad an dem anderen Ende vorgesehen ist, drehbar in einem Lagergehäuse gestützt ist. Der Turbolader, wie vorstehend beschrieben ist, ist mit einer Brennkraftmaschine verbunden, sodass das Turbinenrad durch ein Abgas, das von der Brennkraftmaschine ausgestoßen wird, gedreht wird, um zu bewirken, dass sich das Verdichterrad mit der Drehung des Turbinenrads durch die Welle dreht. Auf diese Weise verdichtet der Turbolader eine Luft durch die Drehung des Verdichterrads und führt die Luft zu der Brennkraftmaschine zu. Das Patentdokument 1 beschreibt eine Gestaltung, bei der ein Wälzlager in einem Gehäuseloch, das in einem Lagergehäuse ausgebildet ist, angeordnet ist. Zwischen dem Gehäuseloch und einem Verdichterrad ist eine Öldichtungseinheit vorgesehen. Die Öldichtungseinheit ist mit einem Durchgangsloch ausgebildet, durch das eine Welle eingesetzt ist. Ein Dichtungsring ist in einer Innenfläche des Durchgangslochs vorgesehen. Des Weiteren hat die Öldichtungseinheit eine gegenüberliegende Fläche, die zu dem Gehäuseloch zugewandt ist. Die gegenüberliegende Fläche ist zu einer Verdichterradseite hin ausgespart, um einen Raum zum Aufnehmen eines Schmiermittels auszubilden, das durch das Gehäuseloch ausströmt, und das Schmiermittel wird zu einem Ölablassanschluss geführt, der senkrecht unterhalb der gegenüberliegenden Fläche ausgebildet ist. Der Ölablassanschluss gibt das Schmiermittel von der Innenseite zu der Außenseite des Lagergehäuses ab.
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Zitierungsliste
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Patentdokumente
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- Patentdokument 1: Japanische Patentanmeldungsoffenlegungsschrift Nr. 2012-36855
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Zusammenfassung der Erfindung
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Technisches Problem
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Wie vorstehend beschrieben ist, wird der größte Teil des Schmiermittels, das durch das Gehäuseloch ausströmt, von einem Raum zwischen dem Gehäuseloch und der Öldichtungseinheit durch den Ölablassanschluss abgegeben. Jedoch leckt ein gewisser Teil des Schmiermittels zu der Verdichterradseite durch das Durchgangsloch der Öldichtungseinheit. Während die Leckage des Schmiermittels durch Vorsehen eines Dichtungsrings verhindert werden kann, ist es außerordentlich wünschenswert, dass eine Technik zum weiteren Verbessern der Dichtungsfähigkeit entwickelt wird.
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Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Offenbarung, eine Öldichtungsstruktur, die in der Lage ist, eine Dichtungsfähigkeit zu verbessern, und einen Turbolader bereitzustellen.
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Lösung des Problems
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Ein erster Gesichtspunkt der vorliegenden Offenbarung ist eine Öldichtungsstruktur, die eine Lagereinheit für eine Welle, die in einem Gehäuseloch aufgenommen ist, das in einem Gehäuse ausgebildet ist; und ein gegenüberliegendes Bauteil aufweist, das zu der Lagereinheit in einer axialen Richtung der Welle zugewandt ist und einen Körperteil hat, der eine gegenüberliegende Fläche aufweist, die mit einem Einsetzloch vorgesehen ist, durch das die Welle eingesetzt ist, wobei das gegenüberliegende Bauteil eine Ölnut aufweist, die in der gegenüberliegenden Fläche ausgebildet ist, in einer Richtung ausgespart ist, die sich von der Lagereinheit entfernt, und zumindest teilweise zu der Lagereinheit zugewandt ist, und ein Abschnitt, an dem das Einsetzloch in der gegenüberliegenden Fläche offen ist, von einem tiefsten Abschnitt in der Ölnut zu der Lagereinheitsseite hin vorsteht.
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Die Ölnut kann von dem Einsatzloch zu einer Außenseite in einer radialen Richtung der Welle kontinuierlich ausgebildet sein.
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Ein Abschnitt, der sich zu dem Einsetzloch in einem Wandabschnitt fortsetzt, in dem die Ölnut ausgebildet ist, kann einen konischen Abschnitt aufweisen, der in einer Richtung geneigt ist, die sich von der Lagereinheit zu der Außenseite in der radialen Richtung hin entfernt.
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Der konische Abschnitt kann sich zu der Außenseite in der radialen Richtung von einem am weitesten innenliegenden Durchmesserabschnitt erstrecken, der sich zu dem Einsetzloch fortsetzt und am weitesten innen in der radialen Richtung der Welle positioniert ist.
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Die Öldichtungsstruktur kann des Weiteren Folgendes aufweisen: einen Spiraldurchgang (Scrolldurchgang, Schneckendurchgang) in einer Ringform, der innerhalb des Körperteils ausgebildet ist, sich zu der Außenseite in der radialen Richtung der Welle von dem Einsetzloch erstreckt und mit dem Einsetzloch in Verbindung steht; eine geneigte Fläche, die den Spiraldurchgang von der Außenseite in der radialen Richtung der Welle umgibt und in einer Richtung geneigt ist, die sich von der Lagereinheit zu einer Innenseite in der radialen Richtung der Welle hin entfernt; und einen ringförmigen Rückführabschnitt, der von der geneigten Fläche zu der Innenseite in der radialen Richtung der Welle kontinuierlich ausgebildet ist, zu der Lagereinheitsseite hin innerhalb des Körperteils vorsteht und das Einsetzloch hat, das an einer Innenumfangsseite ausgebildet ist.
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Das gegenüberliegende Bauteil kann eine Dichtungsplatte sein, die eine Leckage von Schmiermittel von dem Gehäuseloch zu einer Radseite hin verhindert, die an der Welle vorgesehen ist.
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Ein zweiter Gesichtspunkt der vorliegenden Offenbarung ist ein Turbolader, der die Öldichtungsstruktur gemäß dem ersten Gesichtspunkt aufweist.
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Vorteilhafte Wirkungen der Erfindung
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Gemäß der vorliegenden Offenbarung kann die Dichtungsfähigkeit verbessert werden.
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Kurzbeschreibung der Zeichnungen
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1 ist eine schematische Schnittansicht eines Turboladers.
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2 ist eine Darstellung eines Ausschnittabschnitts, der durch eine gestrichelte Linie in 1 angezeigt ist.
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3 ist eine Darstellung eines Ausschnittabschnitts, der durch eine doppelt strichpunktierte Linie in 2 gezeigt ist.
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4 ist eine Darstellung zum Darstellen einer Modifikation.
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Beschreibung der Ausführungsbeispiele
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In Bezug auf die nachstehenden beigefügten Zeichnungen ist ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung nachstehend ausführlich beschrieben. Abmessungen, Materialien, andere spezifische numerische Werte und dergleichen, die in dem Ausführungsbeispiel gezeigt sind, sind lediglich beispielhafte Angaben, um das Verständnis der vorliegenden Offenbarung zu erleichtern, und sie beschränken somit nicht die vorliegende Offenbarung. Es ist anzumerken, dass in der vorliegenden Beschreibung und in den Zeichnungen ein Element, das eine im Wesentlichen identische Funktion und Struktur hat, mit demselben Bezugszeichen bezeichnet wird, um eine doppelte Beschreibung zu vermeiden.
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1 ist eine schematische Schnittansicht eines Turboladers C. In der nachstehenden Beschreibung ist eine Richtung, die durch einen Pfeil L, der in 1 dargestellt ist, angezeigt ist, die linke Seite des Turboladers C und ist eine Richtung, die durch Pfeil R angezeigt ist, die rechte Seite des Turboladers C. Wie in 1 dargestellt ist, weist der Turbolader C einen Turboladerkörper 1 auf. Der Turboladerkörper 1 weist ein Lagergehäuse 2 (Gehäuse), ein Turbinengehäuse 4, das an der linken Seite des Lagergehäuses 2 mit einem Befestigungsmechanismus 3 gekoppelt ist, und ein Verdichtergehäuse 7 auf, das an der rechten Seite des Lagergehäuses 2 mit einer Befestigungsschraube 6 gekoppelt ist. Diese Gehäuse sind integriert. Es ist anzumerken, dass der Turbolader C einen Elektromotor 5 aufweist, der zwischen dem Lagergehäuse 2 und dem Verdichtergehäuse 7 vorgesehen ist. Der Elektromotor 5 weist Komponenten, wie zum Beispiel einen Motorrotor, eine Statorwicklung und ein Gehäuse auf. 1 stellt eine interne Struktur des Elektromotors 5 durch Vereinfachung der Struktur dar.
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Das Lagergehäuse 2 hat eine Außenumfangsfläche nahe dem Turbinengehäuse 4. Die Außenumfangsfläche ist mit einem Vorsprung 2a vorgesehen. Der Vorsprung 2a steht in einer radialen Richtung des Lagergehäuses 2 vor. Das Turbinengehäuse 4 hat eine Außenumfangsfläche nahe dem Lagergehäuse 2. Die Außenumfangsfläche ist mit einem Vorsprung 4a vorgesehen. Der Vorsprung 4a steht in der radialen Richtung des Turbinengehäuses 4 vor. Das Lagergehäuse 2 und das Turbinengehäuse 4 sind miteinander durch Befestigen der Vorsprünge 2a und 4a mit dem Befestigungsmechanismus 3 fixiert (verbunden). Zum Beispiel ist der Befestigungsmechanismus 3 durch eine G-Kopplung (Klemme, Leiste, Schwelle, etc.) gebildet, die die Vorsprünge 2a und 4a hält.
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Ein Gehäuseloch 2b ist in dem Lagergehäuse 2 ausgebildet. Das Gehäuseloch 2b durchdringt das Lagergehäuse 2 in einer Links-Rechts-Richtung (Längsrichtung) des Turboladers C. In dem Gehäuseloch 2b ist ein Wälzlager (eine Lagereinheit) 8 vorgesehen. Das Wälzlager 8 stützt drehbar eine Welle 9. Die Welle 9 hat das linke Ende, das an einem Turbinenrad 10 befestigt ist. Das Turbinenrad 10 ist drehbar in dem Turbinengehäuse 4 aufgenommen. Des Weiteren hat die Welle 9 das rechte Ende, das an einem Verdichterrad 11 befestigt ist. Das Verdichterrad 11 ist drehbar in dem Verdichtergehäuse 7 aufgenommen.
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Ein Einlassanschluss 12 ist in dem Verdichtergehäuse 7 ausgebildet. Der Einlassanschluss 12 ist an der rechten Seite des Turboladers C offen, um mit einem Luftfilter (nicht dargestellt) verbunden zu sein. Des Weiteren bilden in einem Zustand, in dem der Elektromotor 5 und das Verdichtergehäuse 7 miteinander durch die Befestigungsschraube 6 gekoppelt sind, gegenseitig gegenüberliegende Flächen des Elektromotors 5 und des Verdichtergehäuses 7 einen Diffusordurchgang 13 aus, der einen Luftdruck erhöht. Der Diffusordurchgang 13 ist von der Innenseite zu der Außenseite in der radialen Richtung der Welle 9 ringförmig ausgebildet. Des Weiteren steht der Diffusordurchgang 13 mit dem Einlassanschluss 12 durch das Verdichterrad 11 an der inneren Seite in der radialen Richtung in Verbindung.
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Das Verdichtergehäuse 7 ist mit einem Verdichterspiraldurchgang (Verdichterscrolldurchgang, Verdichterschneckendurchgang) 14 vorgesehen. Der Verdichterspiraldurchgang 14 ist ringförmig ausgebildet und ist an der Außenseite in der radialen Richtung der Welle 9 von dem Diffusordurchgang 13 positioniert. Der Verdichterspiraldurchgang 14 steht nicht nur mit einem Einlassanschluss (nicht dargestellt) einer Brennkraftmaschine sondern auch mit dem Diffusordurchgang 13 in Verbindung. Somit wird, wenn sich das Verdichterrad 11 dreht, Luft in das Verdichtergehäuse 7 durch den Einlassanschluss 12 angesaugt. Die angesaugte Luft wird durch die Wirkung der Zentrifugalkraft in einem Zirkulationsprozess der Schaufeln des Verdichterrads 11 beschleunigt und somit wird deren Druck durch den Diffusordurchgang 13 und den Verdichterspiraldurchgang 14 angehoben (erhöht), um in den Einlassanschluss der Brennkraftmaschine geführt zu werden.
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Ein Abgabeanschluss 15 ist in dem Turbinengehäuse 4 ausgebildet. Der Abgabeanschluss 15 ist an der linken Seite des Turboladers C offen und ist mit einer Abgasreinigungsvorrichtung (nicht dargestellt) verbunden. Des Weiteren weist das Turbinengehäuse 4 einen Durchgang 16 und einen ringförmigen Turbinenspiraldurchgang (Turbinenscrolldurchgang, Turbinenschneckendurchgang) 17 auf, der außerhalb in der radialen Richtung des Turbinenrads 10 von dem Durchgang 16 positioniert ist. Der Turbinenspiraldurchgang 17 steht nicht nur mit einem Gaseinströmanschluss (nicht dargestellt), durch den Abgas von einem Abgassammler (nicht dargestellt) der Brennkraftmaschine geführt wird, sondern auch mit dem Durchgang 16 in Verbindung. Somit wird das Abgas in den Turbinenspiraldurchgang 17 durch den Gaseinströmanschluss (nicht dargestellt) geführt und wird dann in den Abgabedurchgang 15 durch den Durchgang 16 und das Turbinenrad 10 geführt. Das Abgas dreht das Turbinenrad 10 in diesem Zirkulationsprozess.
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Eine Drehkraft des Turbinenrads 10 wird zu dem Verdichterrad 11 durch die Welle 9 übertragen. Die Drehkraft des Verdichterrads 11 erhöht den Luftdruck, wie vorstehend beschrieben ist, und führt die Luft in den Einlassanschluss der Brennkraftmaschine. Es ist anzumerken, dass der Elektromotor 5 zusätzlich die Welle 9 dreht, wenn die Drehkraft des Turbinenrads 10 nicht ausreichend ist, und zusammen mit der Drehung der Welle 9 Energie erzeugt, wenn die Drehkraft durch das Turbinenrad 10 ausreichend zugeführt wird.
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2 ist eine Darstellung eines Ausschnittabschnitts, der durch eine gestrichelte Linie in 1 gezeigt ist. Wie in 2 dargestellt ist, weist der Turbolader C eine Öldichtungsstruktur O auf. Das Lagergehäuse 2 ist mit einem Zufuhrkanal 2c vorgesehen. Der Zufuhrkanal 2c führt Schmiermittel in das Gehäuseloch 2b von der Außenseite des Lagergehäuses 2 zu. In dem Gehäuseloch 2b ist ein Schwingungsabsorptionsbauteil 20 aufgenommen. Das Schwingungsabsorptionsbauteil 20 weist einen zylindrischen Bauteilkörper 20a auf. Zumindest ein Dämpfer 21 ist an einer Außenumfangsfläche des Gehäusekörpers 20a ausgebildet. Der Dämpfer 21 ist außerhalb des Wälzlagers 8 in der radialen Richtung der Welle 9 positioniert und hält das Schmiermittel zwischen einer Innenwand 2d des Gehäuselochs 2b und dem Dämpfer 21, um die Schwingung der Welle 9 zu absorbieren.
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Des Weiteren weist der Dämpfer 21 ringförmige Vorsprünge 21a bis 21d auf, die zu der Außenseite in der radialen Richtung des Bauteilkörpers 20a hin vorstehen. Insgesamt sind vier ringförmige Vorsprünge 21a bis 21d vorgesehen, insbesondere zwei an jeder der beiden Endseiten des Bauteilkörpers 20a in der axialen Richtung der Welle 9 (nachstehend vereinfacht als die axiale Richtung bezeichnet).
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Des Weiteren korrespondiert in 2 die obere Seite annähernd zu einer in senkrechter Richtung oberen Seite und korrespondiert die untere Seite annähernd zu einer in senkrechter Richtung unteren Seite. Ein Ölablassanschluss 2e ist an einem Abschnitt ausgebildet, der in senkrechter Richtung unterhalb des Gehäuselochs 2b in dem Lagergehäuse 2 positioniert ist. Der Ölablassanschluss 2e gibt das Schmiermittel von der Innenseite des Lagergehäuses 2 zu der Außenseite des Lagergehäuses 2 ab.
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Ein Ölablassloch 2f ist in dem Lagergehäuse 2 vorgesehen. Das Ölablassloch 2f durchdringt die Seite von dem Ölablassanschluss 2e zu dem Gehäuseloch 2b. Das Ölablassloch 2f gibt das Schmiermittel von dem Gehäuseloch 2b ab, um es in den Ölablassanschluss 2e zu führen. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist das Ölablassloch 2f an jeder der beiden Endseiten des Gehäuselochs 2b ausgebildet. Eine Öffnung 2g des Ölablasslochs 2f ist an der Seite des Gehäuselochs 2b positioniert und ist zu dem Dämpfer 21 zugewandt.
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Eines der zwei Ölablasslöcher 2f ist zwischen den ringförmigen Vorsprüngen 21a und 21b positioniert. Das andere der zwei Ölablasslöcher 2f ist zwischen den ringförmigen Vorsprüngen 21c und 21d positioniert. Jedes der zwei Ölablasslöcher 2f erstreckt sich von der Öffnung 2g zu dem Ölablassanschluss 2e hin.
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Der Zufuhrkanal 2c verzweigt sich in dem Lagergehäuse 2. Einer der Zweigzufuhrkanäle 2c ist zwischen dem ringförmigen Vorsprung 21a und dem ringförmigen Vorsprung 21b in der Innenwand 2d des Gehäuselochs 2b offen. Der andere der Zweigzufuhrkanäle 2c ist zwischen dem ringförmigen Vorsprung 21c und dem ringförmigen Vorsprung 21d in der Innenwand 2d offen. Der Körper 20a weist zwei Ölführungsdurchgänge 22 auf, die in dessen Innenseite ausgebildet sind. Einer der Ölführungsdurchgänge 22 ist zwischen dem ringförmigen Vorsprung 21a und dem ringförmigen Vorsprung 21b in der Außenumfangsfläche des Bauteilkörpers 20a offen. Der andere der Ölführungsdurchgänge 22 ist zwischen dem ringförmigen Vorsprung 21c und dem ringförmigen Vorsprung 21d in der Außenumfangsfläche des Bauteilkörpers 20a offen. Einer der Ölführungsdurchgänge 22 steht mit einem Raum in dem Körper 20a in Verbindung, um das Schmiermittel in das Wälzlager 8, das in dem Körper 20a aufgenommen ist, zu führen.
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Das Wälzlager 8 ist jeweils an beiden Endseiten in der axialen Richtung der Welle 9 innerhalb des Bauteilkörpers 20a aufgenommen. Die zwei Wälzlager 8 sind in axialer Richtung voneinander entfernt angeordnet. Jedes der Wälzlager 8 weist einen Außenring 8a und einen Innenring 8b auf, dessen Durchmesser kleiner ist als der des Außenrings 8a. Zusätzlich weist jedes der Wälzlager 8 eine Vielzahl von Wälzkörpern 8c auf, die zwischen dem Außenring 8a und dem Innenring 8b vorgesehen sind und in der Umfangsrichtung des Außenrings 8a (Innenrings 8b) ausgerichtet sind. Die Vielzahl der Wälzkörper 8c wird durch einen Käfig 8d gehalten.
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Der Außenring 8a wird durch das Schwingungsabsorptionsbauteil 20 gehalten, und der Innenring 8b dreht sich einstückig mit der Welle 9. Zu dieser Zeit wälzen die Wälzkörper 8c und dadurch reduziert sich ein Reibungswiderstand an dem Außenring 8a und Innenring 8b, wodurch eine relative Drehung des Außenrings 8a und des Innenrings 8b ermöglicht wird. Auf diese Weise erhält das Wälzlager 8 eine radiale Last der Welle 9.
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Ein Begrenzungsteil 23 ist zwischen den zwei Innenringen 8b innerhalb des Schwingungsabsorptionsbauteils 20 vorgesehen. Der Begrenzungsteil 23 ist ein zylindrisches (ringförmiges) Bauteil. Die Welle 9 ist in dem Begrenzungsteil 23 eingesetzt. Zusätzlich sind beide Enden des Begrenzungsteils 23 in der axialen Richtung der Welle 9 mit den jeweiligen Innenringen 8b in Kontakt. Der Begrenzungsteil 23 begrenzt eine Annäherung der zwei Innenringe 8b zueinander, während er sich einstückig mit den Innenringen 8b dreht.
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Zwei Führungsabschnitte 20c sind an einer Innenumfangsfläche 20b des Schwingungsabsorptionsbauteils 20 ausgebildet. Jeder der Führungsabschnitte 20c ist ringförmig ausgebildet und steht in der radialen Richtung des Schwingungsabsorptionsbauteils 20 nach innen vor. Die zwei Wälzlager 8 werden in den Bauteilkörper 20a von den jeweiligen Endseiten des Bauteilkörpers 20a eingepasst, bis sie mit den jeweiligen Führungsabschnitten 20c in Kontakt kommen. Des Weiteren erstreckt sich jeder der Ölführungsdurchgänge 22 durch den korrespondierenden Führungsabschnitt 20d, um zu dem Wälzlager 8 offen zu sein.
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Ein Abgabeloch 20d ist zwischen den zwei Führungsabschnitten 20c in dem Bauteilkörper 20a vorgesehen. Ein Teil des Schmiermittels wird zu dem Wälzlager 8 durch den Ölführungsdurchgang 22 gefördert, trifft auf die Wälzkörper 8c und dergleichen und prallt an diesen ab, um von der Innenseite des Bauteilkörpers 20a in das Gehäuseloch 2b durch das Abgabeloch 20d abgegeben zu werden. Ein gegenüberliegendes Loch 2h ist in dem Lagergehäuse 2 ausgebildet. Das gegenüberliegende Loch 2h ist an einer Position ausgebildet, die zu dem Abgabeloch 20d zugewandt ist. Das gegenüberliegende Loch 2h durchdringt das Gehäuseloch 2b zu der Seite des Ölablassanschlusses 2e und führt das Schmiermittel in dem Gehäuseloch 2b in den Ölablassanschluss 2e.
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Auf der rechten Seite (an einer Seite des Elektromotors 5 und des Verdichterrads 11) in 2 ist eine Dichtungsplatte (ein gegenüberliegendes Bauteil) 24 in Bezug auf das Gehäuseloch 2b vorgesehen. Ein ausgesparter Abschnitt 2i ist in dem Lagergehäuse 2 an der Seite des Verdichterrads 11 des Gehäuselochs 2b ausgebildet. Der ausgesparte Abschnitt 2i ist nach links in 2 ausgespart. Die Dichtungsplatte 24 ist an dem ausgesparten Abschnitt 2i mit einem Befestigungsbauteil 25 angebracht.
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Die Dichtungsplatte 24 weist einen Körperteil 24a auf, der mit einem Einsetzloch 24b vorgesehen ist, durch das in der axialen Richtung die Welle 9 durchdritt. Ein ringförmiger Dichtungsspiraldurchgang (Dichtungsscrolldurchgang, Dichtungsschneckendurchgang) 24c (Spiraldurchgang, Scrolldurchgang, Schneckendurchgang) ist innerhalb des Körperteils 24a ausgebildet. Ein Raum an der Seite des Wälzlagers 8 in dem Dichtungsspiraldurchgang 24c erstreckt sich nach innen in der radialen Richtung der Welle 9, um mit dem Einsetzloch 24b in Verbindung zu stehen. Eine rechte Wandfläche in 2 in dem Dichtungsspiraldurchgang 24c bildet eine geneigte Fläche 24d aus. Die geneigte Fläche 24d umgibt den Dichtungsspiraldurchgang 24c von einer radial äußeren Seite. Zusätzlich ist die geneigte Fläche 24d in Richtung der Innenseite in der radialen Richtung (zu der Seite des Verdichterrads 11 hin) nach rechts geneigt.
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Ein Rückführabschnitt 24e ist von der geneigten Fläche 24d zu einer Innenseite in der radialen Richtung der Welle 9 kontinuierlich ausgebildet. Der Rückführabschnitt 24e ist in der Form eines Rings ausgebildet, der innerhalb des Körperabschnitts 24a von der geneigten Fläche 24d zu der Seite des Wälzlagers 8 hin vorsteht. Der Rückführabschnitt 24e und die geneigte Fläche 24d sind zueinander in der radialen Richtung der Welle 9 zugewandt. Eine Innenumfangsfläche des Rückführabschnitts 24e bildet das Einsetzloch 24b, das vorstehend beschrieben ist, aus. Der Dichtungsspiralabschnitt 24c und das Einsetzloch 24b stehen miteinander an einer Position in Verbindung, die näher an der Seite des Wälzlagers 8 liegt als der Rückführabschnitt 24e.
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Wie in 2 dargestellt ist, ist eine untere Seite des Dichtungsspiraldurchgangs 24c zu dem Ölablassanschluss 2e hin offen. Auf diese Weise reduziert die geneigte Fläche 24d ein Volumen des Dichtungsspiraldurchgangs 24c zu der rechten Seite in 2 hin. In anderen Worten ermöglicht es die geneigte Fläche 24d, dass der Dichtungsspiraldurchgang 24c zu dem Verdichterrad 11 hin vorsteht. Dies stellt ein großes Volumen des Dichtungsspiraldurchgangs 24c sicher.
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Ein gewisser Teil des Schmiermittels, das von dem Einsetzloch 24b in den Dichtungsspiraldurchgang 24c ausströmt und auf die geneigte Fläche 24d trifft, die in senkrechter Richtung oberhalb des Rückführabschnitts 24e angeordnet ist, strömt entlang der geneigten Fläche 24d radial nach innen. Das Schmiermittel strömt dann entlang einer Außenumfangsfläche des Rückführabschnitts 24e. Somit kann das Schmiermittel in den Ölablassanschluss 2e geführt werden, während das Einsetzloch 24b umgangen wird, sodass die Dichtungsfähigkeit (Dichtungseigenschaft) verbessert werden kann.
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Des Weiteren ist die Welle 9 in das Einsetzloch 24b der Dichtungsplatte 24 eingesetzt. Zwischen der Welle 9 und dem Einsetzloch 24b ist ein Zwischenteil 26 angeordnet. Der Zwischenteil 26 ist in einer zylindrischen (ringförmigen) Form ausgebildet, ist an der Welle 9 befestigt (fixiert) und dreht sich einstückig mit der Welle 9. Der Zwischenteil 26 ist mit zwei ringförmigen Nuten 26a und 26b ausgebildet. Die ringförmigen Nuten 26a und 26b sind in radialer Richtung innenliegend bezüglich des Rückführabschnitts 24e positioniert.
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Zwei Dichtungsringe 27a und 27b sind/werden in Positionen gepresst, die zu den ringförmigen Nuten 26a und 26b in einer Innenumfangsfläche des Einsetzlochs 24b zugewandt sind. Eine Außenumfangsfläche jedes Dichtungsrings 27a und 27b ist mit der Innenumfangsfläche des Einsetzlochs 24b in Kontakt, und ein Teil eines radial innenliegenden Abschnitts jedes Dichtungsrings 27a und 27b ist in die korrespondierende Nut der ringförmigen Nuten 26a und 26b eingesetzt.
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Der Körperteil 24a weist eine gegenüberliegende Fläche 24f auf, die zu dem Wälzlager 8 (Gehäuseloch 2b) in der axialen Richtung der Welle 9 zugewandt ist. An der gegenüberliegenden Fläche 24f ist das Einsetzloch 24b der Welle 9 offen. Des Weiteren ist die gegenüberliegende Fläche 24f mit einer Ölnut 28 vorgesehen. Die Ölnut 28 ist in einer Richtung ausgespart, die sich von dem Wälzlager 8 in der axialen Richtung der Welle 9 entfernt. Zusätzlich ist die Ölnut 28 zu dem Wälzlager 8 zugewandt und erstreckt sich ein Teil der Ölnut 28 in der radialen Richtung der Welle 9 kontinuierlich nach außen.
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Ein Abschnitt, der näher an der Seite des Wälzlagers 8 positioniert ist als der Dichtungsspiraldurchgang 24c in dem Körperteil 24a, dient als eine Trennwand 24g, die einen Ölablassraum zum Ablassen des Schmiermittels, das zu der Seite der Dichtungsplatte 24 ausströmt, in zwei Räume unterteilt. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist einer der Räume, die durch die Trennwand 24g unterteilt sind, an der Seite des Wälzlagers 8 als ein erster Ölablassraum Sa bezeichnet und ist der andere der Räume an der Seite des Verdichterrads 11 (das heißt, der Dichtungsspiraldurchgang 24c) als ein zweiter Ölablassraum Sb bezeichnet.
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Ein gewisser Teil des Schmiermittels zirkuliert durch den Dämpfer 21 und das Wälzlager 8 und strömt dann von beiden axialen Enden des Gehäuselochs 2b aus. Das Schmiermittel, das zunächst in die Seite des Verdichterrads 11 strömt, strömt in die Ölnut 28 (in den ersten Ölablassraum Sa) aus. Wie in 2 dargestellt ist, ist eine obere Seite des ersten Ölablassraums Sa durch eine Innenwand, die den ersten Ölablassraum Sa ausbildet, geschlossen. Hingegen ist eine untere Seite des ersten Ölablassraums Sa offen. Somit wird das Schmiermittel, das in den ersten Ölablassraum Sa geführt wird, von der unteren Seite des ersten Ölablassraums Sa abgegeben.
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Zusätzlich strömt ein gewisser Teil des Schmiermittels in dem ersten Ölablassraum Sa in den zweiten Ölablassraum Sb durch einen Spalt (Zwischenraum) zwischen dem Einsatzloch 24b und dem Zwischenteil 26 in der radialen Richtung aus. In dem zweiten Ölablassraum Sb dreht sich das Schmiermittel gemeinsam mit dem Zwischenteil 26, um durch eine Zentrifugalkraft verteilt zu werden, und strömt dann in 2 entlang einer Innenwand des Dichtungsspiraldurchgangs 24c in dessen Umfangsrichtung nach unten.
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Ein Teil des Schmiermittels strömt durch die Zentrifugalkraft radial nach außen, wenn es verteilt wird, und strömt entlang der geneigten Fläche 24d nach unten, wenn es auf einen Abschnitt der geneigten Fläche 24d trifft (prallt), der unterhalb der Welle 9 in der senkrechten Richtung positioniert ist. Zusätzlich strömt, wenn ein gewisser Teil des Schmiermittels auf einen Abschnitt der geneigten Fläche 24d trifft, der oberhalb der Welle 9 in der senkrechten Richtung positioniert ist, der gewisse Teil des Schmiermittels entlang eines Außenumfangs des Rückführabschnitts 24e nach unten. Auf diese Weise wird durch das Vorsehen der geneigten Fläche 24d und des Rückführabschnitts 24e ein Eintreten des Schmiermittels zu der Seite der Dichtungsringe 27a und 27b verhindert.
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Gleich wie bei dem ersten Ölablassraum Sa ist eine obere Seite des zweiten Ölablassraums Sb durch eine Innenwand, die den zweiten Ölablassraum Sb ausbildet, geschlossen. Unterdessen ist eine untere Seite des zweiten Ölablassraums Sb offen. Somit wird das Schmiermittel, das in den zweiten Ölablassraum Sb geführt wird, von der unteren Seite des zweiten Ölablassraums Sb abgegeben. Dann führt der Ölablassanschluss 2e das Schmiermittel, das von dem ersten Ölablassraum Sa und dem zweiten Ölablassraum Sb nach unten geführt wird, zu der Außenseite des Lagergehäuses 2.
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Auf diese Weise verhindert die Dichtungsplatte 24 eine Leckage des Schmiermittels von dem Gehäuseloch 2b zu dem Verdichterrad 11. Jedoch kann, wenn eine große Menge an Schmiermittel von dem ersten Ölablassraum Sa zu dem zweiten Ölablassraum Sb ausströmt, das Schmiermittel in die Seite der Dichtungsringe 27a und 27b über eine Grenze des Ölablassvermögens des zweiten Ölablassraums Sb eintreten. Somit ist die Öldichtungsstruktur O mit einer Struktur zum Verhindern eines Ausströmens des Schmiermittels in den zweiten Ölablassraum Sb von dem ersten Ölablassraum Sa vorgesehen.
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3 ist eine Darstellung eines Ausschnittabschnitts, der durch eine doppelt strichpunktierte Linie in 2 gezeigt ist. Wie in 3 dargestellt ist, ist ein Vorsprungsabschnitt 28a in radialer Richtung innenliegend bezüglich der Ölnut 28 vorgesehen. Der Vorsprungsabschnitt 28a ist in einem Abschnitt in der gegenüberliegenden Fläche 24f ausgebildet, in dem das Einsetzloch 24b offen ist. Folglich steht der Vorsprungsabschnitt 28a in Richtung der Seite des Wälzlagers 8 von einem tiefsten Abschnitt 28b vor, in dem die Ölnut 28 zu der rechten Seite in 3 hin (an einer Seite, die von dem Wälzlager 8 axial entfernt ist) tief ist. Der Vorsprungsabschnitt 28a stimmt hier im Wesentlichen mit einer Bodenfläche des ausgesparten Abschnitts 2i des Lagergehäuses 2 an einer axialen Position überein.
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Zusätzlich ist ein konischer Abschnitt 28d an einem Abschnitt ausgebildet, der sich zu dem Einsetzloch 24b (das heißt, zu dem Vorsprungsabschnitt 28a) in einem Wandabschnitt 28c fortsetzt, in dem die Ölnut 28 ausgebildet ist. Der konische Abschnitt 28d ist in einer Richtung geneigt, die sich von dem Wälzlager 8 zu einer in radialer Richtung außenliegenden Seite hin entfernt. Der konische Abschnitt 28d erstreckt sich von einem am weitesten innenliegenden Durchmesserabschnitt 28e, der sich zu dem Einsetzloch 24b fortsetzt und an einem in radialer Richtung am weitesten innenliegenden Abschnitt positioniert ist, zu einer radialen Seite nach außen hin.
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Wenn der Vorsprungsabschnitt 28a in der Ölnut 28 vorgesehen ist, wird das Schmiermittel, das in die Ölnut 28 ausströmt, von dem Vorsprungsabschnitt 28a in den tiefsten Abschnitt 28b in der Ölnut 28 geführt. Dies ermöglicht eine Reduktion der Menge an Schmiermittel, die zu einem Spalt (Zwischenraum CL) zwischen dem Einsetzloch 24b und dem Zwischenteil 26 strömt. Zusätzlich ist es, wenn der Vorsprungsabschnitt 28a vorgesehen ist, möglich, eine lange axiale Länge L eines Abschnitts sicherzustellen, an dem das Einsetzloch 24b und der Zwischenteil 26 in radialer Richtung zueinander zugewandt sind. Als Ergebnis ist ein Reibungswiderstand, bis das Schmiermittel durch den Zwischenraum CL hindurchtritt, erhöht (das heißt, ein Druckverlust ist erhöht), sodass die Druckdifferenz zwischen dem ersten Ölablassraum Sa und dem zweiten Ölablassraum Sb eine Reduktion der Menge an Schmiermittel, die durch den Spalt CL strömt, ermöglicht. Somit kann eine Leckage des Schmiermittels in den zweiten Ölablassraum Sb durch den Spalt CL reduziert werden.
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In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist die Ölnut 28 von dem Einsetzloch 24b kontinuierlich zu einer Außenseite in der radialen Richtung der Welle 9 ausgebildet. Jedoch kann die Ölnut 28 nicht kontinuierlich zu der Außenseite in der radialen Richtung der Welle 9 von dem Einsetzloch 24b ausgebildet sein. Das heißt, eine Ölnut 38 ist derart ausgebildet, dass sie in radialer Richtung von dem Einsetzloch 24b nach außen entfernt ist, wie es in einer Modifikation dargestellt ist, die in 4 dargestellt ist, und ein Abschnitt X, der radial innenliegend bezüglich eines Vorsprungsabschnitts 38a angeordnet ist, kann zu der Seite des Wälzlagers 8 hin von dem Vorsprungsabschnitt 38a vorstehen. Jedoch kann, wenn die Ölnut 28 kontinuierlich von dem Einsetzloch 24b zu der Außenseite in der radialen Richtung der Welle 9 ausgebildet ist, ein Schmiermittel, das zu dem Einsetzloch 24b hinströmt, einfach entlang der Ölnut 28 geführt werden, wodurch eine Verbesserung der Dichtfähigkeit (Dichteigenschaft) ermöglicht wird.
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In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist der konische Abschnitt 28d vorgesehen. Jedoch kann der konische Abschnitt 28d weggelassen werden. Jedoch kann, wenn der konische Abschnitt 28d vorgesehen ist, eine axiale Strömung des Schmiermittels, das von dem Wälzlager 8 ausströmt, zu einer radialen Außenseite entlang des konischen Abschnitts 28d hin ausgerichtet sein, wodurch eine weitere Verbesserung der Dichtfähigkeit ermöglicht wird.
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In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel erstreckt sich der konische Abschnitt 28d von dem am weitesten innenliegenden Durchmesserabschnitt 28e zu der radialen Außenseite hin. Jedoch kann sich der konische Abschnitt 28d von einem Startpunkt erstrecken, der eine Position ist, die radial außerhalb liegt und von dem am weitesten innenliegenden Durchmesserabschnitt 28e entfernt ist. Jedoch kann, wenn der konische Abschnitt 28d sich in Richtung einer radialen Außenseite von dem am weitesten innenliegenden Durchmesserabschnitt 28e erstreckt, ein Schmiermittel, das selbst geringfügig in Richtung einer radialen Außenseite von dem Einsetzloch 24b strömt, in Richtung der radialen Außenseite entlang des konischen Abschnitts 28d ausgerichtet werden, wodurch eine weitere Verbesserung der Dichtfähigkeit ermöglicht wird.
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In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist die Dichtungsplatte 24 das gegenüberliegende Bauteil. Jedoch ist das gegenüberliegende Bauteil nicht auf die Dichtungsplatte 24, die vorstehend beschrieben ist, beschränkt. Das heißt, ein anderes Bauteil kann den Körperteil 24a aufweisen, der zu dem Wälzlager 8 in der axialen Richtung der Welle 9 zugewandt ist und der eine gegenüberliegende Fläche hat, an der das Einsetzloch 24b, durch das die Welle 9 eingesetzt ist, offen ist.
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In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist das Wälzlager 8 als eine Lagereinheit vorgesehen. Jedoch kann die Lagereinheit ein anderes Lager sein, das die Welle 9 drehbar stützt.
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In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel weist der Turbolader C den Elektromotor 5 auf, jedoch kann der Elektromotor 5 abhängig von den Spezifikationen eines Turboladers weggelassen werden. Jedoch neigt, wenn der Elektromotor 5 vorgesehen ist, der Turbolader C dazu, dass sich dessen Baugröße in der axialen Richtung der Welle 9 durch eine Baugröße des Elektromotors 5 erhöht (vergrößert). Selbst wenn ein Raum zum Sicherstellen des ersten Ölablassraums Sa und des zweiten Ölablassraums Sb begrenzt ist, um eine weitere Erhöhung der Baugröße zu verhindern, kann die Dichtfähigkeit verbessert werden, wie vorstehend beschrieben ist.
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In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist die Öldichtungsstruktur O an der Seite des Verdichterrads 11 des Gehäuselochs 2b in dem Turbolader C angeordnet. Jedoch kann die Öldichtungsstruktur O an der Seite des Turbinenrads 10 des Gehäuselochs 2b angeordnet sein. Zusätzlich ist eine Vorrichtung, die mit der Öldichtungsstruktur O vorgesehen ist, nicht auf den Turbolader C beschränkt und kann eine andere Drehmaschine sein, die eine Lagereinheit aufweist.
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Die vorliegende Offenbarung ist nicht auf das Ausführungsbeispiel, das vorstehend beschrieben ist, beschränkt. Ein Fachmann kann verschiedene Variationen oder Modifikationen gemäß der Kategorie, die in dem Schutzumfang der Ansprüche beschrieben ist, erhalten. Diese fallen selbstverständlich unter den technischen Schutzumfang der vorliegenden Offenbarung.
