DE112017004896T5

DE112017004896T5 - Lagerstruktur und Turbolader

Info

Publication number: DE112017004896T5
Application number: DE112017004896.6T
Authority: DE
Inventors: Tomomi SUGIURA
Original assignee: IHI Corp
Current assignee: IHI Corp
Priority date: 2016-09-29
Filing date: 2017-09-06
Publication date: 2019-06-06
Also published as: JP6741071B2; US10704593B2; US20190186538A1; WO2018061671A1; JPWO2018061671A1; CN109690050A; CN109690050B

Abstract

Bereitgestellt ist eine Lagerstruktur mit: einer Axiallagerfläche 40, 41, die ein Durchgangsloch 31 hat, um einer Welle zu ermöglichen, durch dieses eingesetzt zu werden; einer Vielzahl von Stegabschnitten 43, die auf der Axiallagerfläche 40, 41 ausgebildet sind und in einer Drehrichtung der Welle voneinander entfernt beabstandet sind; einem abgeschrägten Abschnitt 44, der zwischen der Vielzahl der Stegabschnitte 43 auf der Axiallagerfläche 40, 41 ausgebildet ist und eine Vorstehhöhe in einer Einsetzrichtung der Welle hat, die in Richtung einer vorderen Seite in der Drehrichtung höher wird; und einer Axialnut 46, die in dem abgeschrägten Abschnitt 44 ausgebildet ist und sich von dem Durchgangsloch 31 zu einer radial inneren Seite eines Außenumfangsendes 44c des abgeschrägten Abschnitts 44 erstreckt.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf eine Lagerstruktur mit Stegabschnitten und abgeschrägten Abschnitten auf einer Axiallagerfläche, und auf einen Turbolader mit der Lagerstruktur.
Stand der Technik
Bisher ist ein Turbolader bekannt, bei dem eine Welle derart axial gestützt ist, dass sie drehbar in einem Lagergehäuse ist. Ein Turbinenlaufrad ist an einem Ende der Welle bereitgestellt, und ein Verdichterlaufrad ist an einem anderen Ende der Welle bereitgestellt. Der Turbolader ist mit einer Kraftmaschine verbunden. Das Turbinenlaufrad wird durch das Abgas gedreht, das von der Kraftmaschine abgelassen wird. Die Drehung des Turbinenlaufrads bewirkt durch die Welle, dass sich das Verdichterlaufrad dreht. Der Turbolader komprimiert Luft einhergehend mit der Drehung des Verdichterlaufrads, und liefert die komprimierte Luft an die Kraftmaschine.
Beispielsweise ist in Patentliteratur 1 ein Turbolader offenbart, bei dem ein halbschwimmendes Lager als eine Art des Lagers bereitgestellt ist. Ein Hauptkörperabschnitt des halbschwimmenden Lagers hat ein Durchgangsloch, um einer Welle zu ermöglichen, durch dieses eingesetzt zu werden. Axiallagerflächen sind jeweils an beiden Endflächen des Hauptkörperabschnitts ausgebildet. Die Axiallagerfläche hat abgeschrägte Abschnitte, Stegabschnitte, und Axialnuten. Eine Vielzahl von Stegabschnitten sind derart ausgebildet, dass sie in einer Drehrichtung der Welle voneinander entfernt beabstandet sind. Die abgeschrägten Abschnitte sind jeweils zwischen den Stegabschnitten ausgebildet. Darüber hinaus sind bei Patentliteratur 1 die Axialnuten jeweils zwischen dem abgeschrägten Abschnitt und dem Stegabschnitt ausgebildet. Die Axialnuten erstrecken sich von dem Durchgangsloch zu einem Außenumfangsende der Axia llagerfläche.
Zitatliste
Patentliteratur
Patentliteratur 1: US Patent Nr. 7670056 B2
Zusammenfassung
Technische Aufgabe
Die in Patentliteratur 1 beschriebenen Axialnuten leiten Schmieröl, das von dem Durchgangsloch in die Axialnuten geströmt ist, zu den abgeschrägten Abschnitten und den Stegabschnitten ein. Ein Teil des Schmieröls, das zu den Axialnuten eingeleitet wurde, strömt jedoch von den Axialnuten zu einem Außenumfang der Axiallagerflächen aus. Als ein Ergebnis strömt das zuzuführende Schmieröl in Abhängigkeit von einer Drehgeschwindigkeit der Welle direkt zu einer Außenumfangsseite aus, ohne auf der Axiallagerfläche verbraucht zu werden. Dadurch verschlechtert sich die Lagerleistung.
Eine Aufgabe der vorliegenden Offenbarung ist es, eine Lagerstruktur und einen Turbolader bereitzustellen, die in der Lage sind, die Lagerleistung zu verbessern.
Lösung der Aufgabe
Um die zuvor beschriebene Aufgabe zu lösen ist gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung eine Lagerstruktur bereitgestellt, die Folgendes hat: eine Axiallagerfläche, die ein Durchgangsloch hat, um einer Welle zu ermöglichen, durch dieses eingesetzt zu werden; eine Vielzahl von Stegabschnitten, die auf der Axiallagerfläche ausgebildet sind und in einer Drehrichtung der Welle voneinander entfernt beabstandet sind; einen abgeschrägten Abschnitt, der zwischen der Vielzahl der Stegabschnitte auf der Axiallagerfläche ausgebildet ist und eine Vorstehhöhe in einer Einsetzrichtung der Welle hat, die in Richtung einer vorderen Seite in der Drehrichtung höher wird; und eine Axialnut, die in dem abgeschrägten Abschnitt ausgebildet ist und sich von dem Durchgangsloch zu einer radial inneren Seite eines Außenumfangsendes des abgeschrägten Abschnitts erstreckt.
Die Axialnut kann auf einer hinteren Seite in der Drehrichtung mit Bezug auf eine Breitenmitte des abgeschrägten Abschnitts in der Drehrichtung befindlich sein.
Ein Abstand in der Drehrichtung zwischen dem Stegabschnitt auf der in der Drehrichtung hinteren Seite mit Bezug auf den abgeschrägten Abschnitt und der Axialnut kann kleiner sein als eine Breite der Axialnut in der Drehrichtung.
Die Axialnut kann eine in Richtung einer radial äußeren Seite abgeschrägte Form haben.
Die Lagerstruktur kann ferner: eine Radiallagerfläche, die auf einer Innenumfangsfläche des Durchgangslochs ausgebildet ist; und eine Radialnut haben, die in der Radiallagerfläche derart ausgebildet ist, dass sie sich von der Axialnut fortsetzt, und die eine Breite in der Drehrichtung hat, die kleiner als eine maximale Breite der Axialnut in der Drehrichtung ist.
Um die vorgenannte Aufgabe zu lösen ist gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung ein Turbolader bereitgestellt, der die vorgenannte Lagerstruktur hat.
Wirkungen der Offenbarung
Gemäß der vorliegenden Offenbarung ist es möglich, die Lagerleistung zu verbessern.
Figurenliste

1 ist eine schematische Schnittansicht eines Turboladers.
2 ist eine Ausschnittansicht des Ein-Punkt-Kettenlinienabschnitts von 1.
3 ist eine Ausschnittansicht eines halbschwimmenden Lagers von 2.
4 (a) ist eine Ansicht zur Darstellung einer Axiallagerfläche.
4 (b) ist eine Ansicht zur Darstellung einer Axiallagerfläche.
5 (a) ist eine Ausschnittansicht zur Darstellung eines Teils um eine Axialnut von 4 (a).
5 (b) ist eine Ansicht zur Darstellung des halbschwimmenden Lagers von 5 (a), betrachtet in der durch den Pfeil Vb angezeigten Richtung.
6 (a) ist eine Ansicht zur Darstellung einer Welle und der Axiallagerfläche.
6 (b) ist eine Ansicht zur Darstellung eines Querschnitts des Ein-Punkt-Kettenlinienabschnitts von 6 (a) an dem halbschwimmenden Lager und der Welle (Großdurchmesserabschnitt), betrachtet in der durch den Pfeil VIb angezeigten Richtung.
7 (a) ist eine Ansicht zur Darstellung der Axiallagerfläche.
7 (b) ist eine Schnittansicht entlang der Linie VIIb-VIIb von 7 (a).
7 (c) ist eine Ansicht, betrachtet in der durch den Pfeil VIIc von 7 (b) angezeigten Richtung.
7 (d) ist eine Ansicht, betrachtet in der durch den Pfeil VIId von 7 (b) angezeigten Richtung.
8 (a) ist eine Ansicht zur Darstellung eines Teils, die der 5 (a) bei einem ersten Änderungsbeispiel entspricht.
8 (b) ist eine Ansicht zur Darstellung eines Teils, die der 5 (b) bei dem ersten Änderungsbeispiel entspricht.
9 (a) ist eine Ansicht zur Darstellung eines Teils, die der 5 (a) bei einem zweiten Änderungsbeispiel spricht.
9 (b) ist eine Ansicht zur Darstellung eines Teils, die der 5 (b) bei dem zweiten Änderungsbeispiel entspricht.

Beschreibung des Ausführungsbeispiels
Nun wird ein Ausführungsbeispiel einer Lagerstruktur und eines Turboladers unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen ausführlich beschrieben. Die Abmessungen, Werkstoffe und andere konkrete numerische Werte, die bei dem Ausführungsbeispiel dargestellt sind, sind lediglich Beispiele, die zur Vereinfachung des Verständnisses der Offenbarung verwendet werden, und schränken die Konfigurationen nicht ein, sofern nicht anders angegeben ist. Elemente, die im Wesentlichen die gleichen Funktionen und Konfigurationen haben, werden hierin und in den Zeichnungen durch die gleichen Bezugszeichen angegeben, um wiederholte Beschreibung davon wegzulassen.
1 ist eine schematische Schnittansicht eines Turboladers C. In der folgenden Beschreibung entspricht die Richtung, die durch den in 1 dargestellten Pfeil L angezeigt ist, einer linken Seite des Turboladers C, und die Richtung, die durch den in 1 dargestellten Pfeil R angezeigt ist, entspricht einer rechten Seite des Turboladers C. Wie in 1 dargestellt ist, hat der Turbolader C einen Turboladerhauptkörper 1. Der Turboladerhauptkörper 1 hat ein Lagergehäuse 2. Ein Turbinengehäuse 4 ist durch einen Befestigungsmechanismus 3 mit der linken Seite des Lagergehäuses 2 gekoppelt. Ein Verdichtergehäuse 6 ist durch einen Befestigungsbolzen 5 mit der rechten Seite des Lagergehäuses 2 gekoppelt. Das Lagergehäuse 2, das Turbinengehäuse 4 und das Verdichtergehäuse 6 sind einstückig ausgebildet.
Auf einer Außenumfangsfläche des Lagergehäuses 2 ist ein Vorsprung 2a ausgebildet. Der Vorsprung 2a ist in einer Nähe an dem Turbinengehäuse 4 ausgebildet. Der Vorsprung 2a steht in einer Radialrichtung des Lagergehäuses 2 vor. Darüber hinaus ist auf einer Außenumfangsfläche des Turbinengehäuses 4 ein Vorsprung 4a ausgebildet. Der Vorsprung 4a ist in einer Nähe an dem Lagergehäuse 2 ausgebildet. Der Vorsprung 4a steht in einer Radialrichtung des Turbinengehäuses 4 vor. Das Lagergehäuse 2 und das Turbinengehäuse 4 sind durch Bandbefestigung der Vorsprünge 2a und 4a mit dem Befestigungsmechanismus 3 zueinander montiert. Der Befestigungsmechanismus 3 ist beispielsweise durch eine G-Kupplung zum Klemmen der Vorsprünge 2a und 4a aufgebaut.
Das Lagergehäuse 2 hat ein Lagerloch 2b. Das Lagerloch 2b durchdringt in einer rechts-und-links-Richtung des Turboladers C. Eine halbschwimmendes Lager 7 ist in dem Lagerloch 2b bereitgestellt. Eine Welle 8 ist durch das halbschwimmende Lager 7 axial derart gestützt, dass sie drehbar ist.
Ein Turbinenlaufrad 9 ist an einem linken Endabschnitt der Welle 8 bereitgestellt. Das Turbinenlaufrad 9 ist in dem Turbinengehäuse 4 derart aufgenommen, dass es drehbar ist. Darüber hinaus ist ein Verdichterlaufrad 10 an einem rechten Endabschnitt der Welle 8 bereitgestellt. Das Verdichterlaufrad 10 ist in dem Verdichtergehäuse 6 derart aufgenommen, dass es drehbar ist.
Das Verdichtergehäuse 6 hat einen Ansauganschluss 11. Der Ansauganschluss 11 ist an der rechten Seite des Turboladers C geöffnet. Der Ansauganschluss 11 ist mit einem Luftreiniger (nicht dargestellt) verbunden. Ein Diffusionsströmungsdurchgang 12 ist durch entgegengesetzte Flächen des Lagergehäuses 2 und des Verdichtergehäuses 6 definiert. In dem Diffusionsdurchgang 12 wird der Luftdruck erhöht. Der Diffusionsströmungsdurchgang 12 hat eine Ringform, die sich von einer radial inneren Seite zu einer Außenseite der Welle 8 erstreckt. Darüber hinaus ist der Diffusionsströmungsdurchgang 12 mit dem Ansauganschluss 11 auf der radial inneren Seite durch Zwischenschaltung des Verdichterlaufrads 10 verbunden.
Darüber hinaus hat das Verdichtergehäuse 6 einen Verdichterspiralströmungsdurchgang 13. Der Verdichterspiralströmungsdurchgang 13 hat eine Ringform. Der Verdichterspiralströmungsdurchgang 13 ist beispielsweise auf der radial äußeren Seite der Welle 8 mit Bezug auf den Diffusionsströmungsdurchgang 12 befindlich. Der Verdichterspiralströmungsdurchgang 13 ist mit einem Ansauganschluss einer Kraftmaschine (nicht dargestellt) verbunden. Der Verdichterspiralströmungsdurchgang 13 ist zudem mit dem Diffusionsströmungsdurchgang 12 verbunden. Wenn das Verdichterlaufrad 10 gedreht wird, wird somit Luft durch den Ansauganschluss 11 in das Verdichtergehäuse 6 angesaugt. Die Geschwindigkeit der angesaugten Luft wird im Laufe des Strömens durch Schaufeln des Verdichterlaufrads 10 durch eine Einwirkung einer Zentrifugalkraft erhöht. Der Druck der Luft, deren Geschwindigkeit erhöht wurde, wird in dem Diffusionsströmungsdurchgang 12 und dem Verdichterspiralströmungsdurchgang 13 erhöht. Die Luft, deren Druck erhöht wurde, wird zu dem Ansauganschluss der Kraftmaschine eingeleitet.
Das Turbinengehäuse 4 hat einen Ablassanschluss 14. Der Ablassanschluss 14 ist auf der linken Seite des Turboladers C geöffnet. Der Ablassanschluss 14 ist mit einem Abgasreinigungsgerät verbunden (nicht dargestellt). Darüber hinaus ist ein Strömungsdurchgang 15 in dem Turbinengehäuse 4 ausgebildet. Ein Turbinenspiralströmungsdurchgang 16 ist in dem Turbinengehäuse 4 ausgebildet.
Der Turbinenspiralströmungsdurchgang 16 hat eine Ringform. Der Turbinenspiralströmungsdurchgang 16 ist beispielsweise auf der radial äußeren Seite des Turbinenlaufrads 9 mit Bezug auf den Strömungsdurchgang 15 befindlich. Der Turbinenspiralströmungsdurchgang 16 ist mit einem Gaseinströmanschluss verbunden (nicht dargestellt). Das Abgas, das von einem Abgaskrümmer der Kraftmaschine (nicht dargestellt) abgelassen wurde, wird zu dem Gaseinströmanschluss eingeleitet. Der Turbinenspiralströmungsdurchgang 16 ist zudem mit dem Strömungsdurchgang 15 verbunden. Somit wird das Abgas, das durch den Gaseinströmanschluss zu dem Turbinenspiralströmungsdurchgang 16 eingeleitet wurde, zu dem Ablassanschluss 14 durch den Strömungsdurchgang 15 und das Turbinenlaufrad 9 eingeleitet. Das Abgas, das zu dem Ablassanschluss 14 einzuleiten ist, bewirkt eine Drehung des Turbinenlaufrads 9 im Laufe des Strömens.
Eine Drehkraft des Turbinenlaufrads 9 wird dann durch die Welle 8 zu dem Verdichterlaufrad 10 übertragen. Wenn das Verdichterlaufrad 10 gedreht wird, wird wie zuvor beschrieben ein Luftdruck erhöht. Auf eine solche Weise wird die Luft zu dem Ansauganschluss der Kraftmaschine eingeleitet.
2 ist eine Ausschnittansicht des Ein-Punkt-Kettenlinienabschnitts von 1. Wie in 2 dargestellt ist, ist eine Lagerstruktur S innerhalb des Lagergehäuses 2 bereitgestellt. In der Lagerstruktur S ist ein Öldurchgang 2c in dem Lagergehäuse 2 ausgebildet. Das Schmieröl strömt in das Lagerloch 2b von dem Öldurchgang 2c. Das halbschwimmende Lager 7 ist in dem Lagerloch 2b angeordnet. Ein Durchgangsloch 31 ist in einem Hauptkörperabschnitt 30 des halbschwimmenden Lagers 7 ausgebildet. Das Durchgangsloch 31 geht durch den Hauptkörperabschnitt 30 in einer Axialrichtung der Welle 8 hindurch (nachfolgend einfach als „Axialrichtung“ bezeichnet). Die Welle 8 ist durch das Durchgangsloch 31 eingesetzt. Eine Radiallagerfläche 33 ist auf der Turbinenlaufrad-9-Seite einer Innenumfangsfläche 32 des Durchgangslochs 31 ausgebildet. Eine Radiallagerfläche 34 ist auf der Verdichterlaufrad-10-Seite der Innenumfangsfläche 32 des Durchgangslochs 31 ausgebildet. Zwei der Radiallagerflächen 33 und 34 sind in der Axialrichtung voneinander entfernt beabstandet.
Ein Ölloch 36 ist zwischen zwei der Radiallagerflächen 33 und 34 in dem Hauptkörperabschnitt 30 geöffnet. Das Ölloch 36 geht durch den Hauptkörperabschnitt 30 von der Innenumfangsfläche 32 zu einer Außenumfangsfläche 35 hindurch. Ein Teil des Schmieröls, das dem Lagerloch 2b zugeführt wird, geht durch das Ölloch 36 hindurch und strömt in das Durchgangsloch 31 des Hauptkörperabschnitts 30. Das Schmieröl, das in das Durchgangsloch 31 geströmt ist, verteilt sich von dem Ölloch 36 zu der Turbinenlaufrad-9-Seite und der Verdichterlaufrad-10-Seite. Das Schmieröl wird dann zu einem Freiraum zwischen der Welle 8 und jeder der Radiallagerflächen 33 und 34 zugeführt. Die Welle 8 ist durch einen Ölfilmdruck des Schmieröls axial gestützt, das zu dem Freiraum zwischen der Welle 8 und jeder der Radiallagerflächen 33 und 34 zugeführt wurde.
Darüber hinaus hat der Hauptkörperabschnitt 30 ein Positionierungsloch 37. Das Positionierungsloch 37 geht durch den Hauptkörperabschnitt 30 von der Innenumfangsfläche 32 zu der Außenumfangsfläche 35 hindurch. Das Lagergehäuse 2 hat ein Zapfenloch 2d. Das Zapfenloch 2d geht durch einen Wandabschnitt 2e des Lagergehäuses 2 auf der unteren Seite in 2 hindurch, die das Lagerloch 2b hat. Das Zapfenloch 2d ist entgegengesetzt zu dem Positionierungsloch 37. Ein Positionierungszapfen 20 ist in dem Zapfenloch 2d von der unteren Seite in 2 eingepresst. Ein fernes Ende des Positionierungszapfens 20 ist in dem Positionierungsloch 37 eingesetzt. Auf eine solche Weise werden Dreh-und Axialbewegungen des halbschwimmenden Lagers 7 gesteuert.
Darüber hinaus sind zwei von Dämpferabschnitten 38 und 39 auf einer Außenumfangsfläche des Hauptkörperabschnitts 30 ausgebildet. Der Dämpferabschnitt 38 ist auf der linken Seite in 2 (Turbinenlaufrad-9-Seite) in dem Hauptkörperabschnitt 30 ausgebildet. Der Dämpferabschnitt 39 ist auf der rechten Seite in 2 (Verdichterlaufrad-10-Seite) in dem Hauptkörperabschnitt 30 ausgebildet. Zwei der Dämpferabschnitte 38 und 39 sind in der Axialrichtung voneinander entfernt beabstandet. Das Schmieröl wird von dem Öldurchgang 2c zu einem Freiraum zwischen jedem der Dämpferabschnitte 38 und 39 und einer Innenumfangsfläche 2f des Lagerlochs 2b zugeführt. Eine Vibration der Welle 8 wird durch den Ölfilmdruck des Schmieröls unterdrückt.
Darüber hinaus ist ein Ölspritzbauteil 21 an der Welle 8 bereitgestellt. Das Ölspritzbauteil 21 ist ein Ringbauteil. Das Ölspritzbauteil 21 ist auf der rechten Seite in 2 (Verdichterlaufrad-10-Seite) mit Bezug auf den Hauptkörperabschnitt 30 angeordnet. Eine entgegengesetzte Fläche 21a des Ölspritzbauteils 21 ist zu dem Hauptkörperabschnitt 30 in der Axialrichtung entgegengesetzt. Ein Außendurchmesser der entgegengesetzten Fläche 21a ist größer als, beispielsweise, ein Innendurchmesser der Radiallagerfläche 34. Der Außendurchmesser der entgegengesetzten Fläche 21a ist kleiner als, beispielsweise, ein Außendurchmesser des Hauptkörperabschnitts 30.
Ein Teil des Schmieröls strömt von dem halbschwimmenden Lager 7 zu der Verdichterlaufrad-10-Seite. Das Ölspritzbauteil 21 diffundiert das Schmieröl zu der radial äußeren Seite. Auf eine solche Weise unterdrückt das Ölspritzbauteil 21 ein Austreten des Schmieröls zu der Verdichterlaufrad-10-Seite.
Die Welle 8 hat einen Großdurchmesserabschnitt 8a. Der Großdurchmesserabschnitt 8a ist auf der linken Seite in 2 (Turbinenlaufrad-9-Seite) mit Bezug auf den Hauptkörperabschnitt 30 befindlich. Der Großdurchmesserabschnitt 8a ist zu dem Hauptkörperabschnitt 30 in der Axialrichtung entgegengesetzt. Ein Außendurchmesser des Großdurchmesserabschnitts 8a ist größer als, beispielsweise, ein Innendurchmesser der Radiallagerfläche 33 des Hauptkörperabschnitts 30. Der Außendurchmesser des Großdurchmesserabschnitts 8a ist größer als, beispielsweise, der Außendurchmesser des Hauptkörperabschnitts 30.
Der Hauptkörperabschnitt 30 ist zwischen dem Ölspritzbauteil 21 und dem Großdurchmesserabschnitt 8a in der Axialrichtung angeordnet. Eine Länge des Hauptkörperabschnitts 30 in der Axialrichtung ist geringfügig kleiner als ein Abstand zwischen dem Großdurchmesserabschnitt 8a und dem Ölspritzbauteil 21. Die Welle 8 ist geringfügig in der Axialrichtung beweglich. Das Schmieröl wird zu einem Freiraum zwischen dem Hauptkörperabschnitt 30 und dem Ölspritzbauteil 21 und einem Freiraum zwischen dem Hauptkörperabschnitt 30 und dem Großdurchmesserabschnitt 8a zugeführt. Wenn sich die Welle 8 in der Axialrichtung bewegt, ist eine Last in der Axialrichtung durch einen Ölfilmdruck zwischen dem Ölspritzbauteil 21 oder dem Großdurchmesserabschnitt 8a und dem Hauptkörperabschnitt 30 gestützt.
Das heißt, eine Endfläche des Hauptkörperabschnitts 30 auf der Turbinenlaufrad-9-Seite hat eine Axiallagerfläche 40. Eine Endfläche des Hauptkörperabschnitts 30 auf der Verdichterlaufrad-10-Seite hat eine Axiallagerfläche 41. Zwei der Axiallagerflächen 40 und 41 nehmen eine Axiallast auf.
3 ist eine Ausschnittansicht des halbschwimmenden Lagers 7 von 2. Die Radiallagerflächen 33 und 34 haben jeweils Radialnuten 42 entlang der Axialrichtung. Eine Vielzahl (beispielsweise vier) von Radialnuten 42 sind in jeder der Radiallagerflächen 33 und 34 ausgebildet, sodass sie in einer Drehrichtung der Welle 8 (das heißt einer Umfangsrichtung der Innenumfangsfläche 32 des Durchgangslochs 31, und nachfolgend einfach als „Drehrichtung“ bezeichnet) voneinander entfernt beabstandet sind. Ein Teil des Schmieröls, das von dem Ölloch 36 in das Durchgangsloch 31 geströmt ist, strömt in die Radialnuten 42. Ein Teil des Schmieröls, das in die Radialnuten 42 geströmt ist, wird einhergehend mit der Drehung der Welle 8 zu den Radiallagerflächen 33 und 34 zugeführt. Ein Teil des Schmieröls, das in die Radialnuten 42 geströmt ist, wird zu den Axiallagerflächen 40 und 41 zugeführt.
4 (a) ist eine Ansicht zur Darstellung der Axiallagerfläche 40. 4 (b) ist eine Ansicht zur Darstellung der Axiallagerfläche 41. In 4 (a) und 4 (b) ist die Drehrichtung durch den Pfeil angezeigt. Das Durchgangsloch 31 ist in jeder der Axiallagerflächen 40 und 41 geöffnet. Die Axiallagerfläche 40 hat einen abgefasten Abschnitt 40a an einer Grenze mit Bezug auf das Durchgangsloch 31, und die Axiallagerfläche 41 hat einen abgefasten Abschnitt 41a an einer Grenze mit Bezug auf das Durchgangsloch 31. Die Axiallagerfläche 40 hat einen abgefasten Abschnitt 40b auf einer Außenumfangsseite davon, und die Axiallagerfläche 41 hat einen abgefasten Abschnitt 41b auf einer Außenumfangsseite davon.
Die Axiallagerflächen 40 und 41 haben jeweils Stegabschnitte 43 und abgeschrägte Abschnitte 44. Der Stegabschnitt 43 ist eine Fläche, die zu einer Mittelachse des Hauptkörperabschnitts 30 senkrecht ist. Eine Vielzahl (beispielsweise vier) von Stegabschnitten 43 sind derart ausgebildet, dass sie in der Drehrichtung voneinander entfernt beabstandet sind. Ein abgeschrägter Abschnitt 44 ist zwischen zwei Stegabschnitten 43 ausgebildet, die in der Drehrichtung zueinander benachbart sind. Die Stegabschnitte 43 sind derart ausgebildet, dass sie den abgeschrägten Abschnitten 44 entsprechen, und sind auf der hinteren Seite der abgeschrägten Abschnitte 44 in der Drehrichtung befindlich, wie untenstehend beschrieben ist.
Der abgeschrägte Abschnitt 44 ist eine geneigte Fläche. Bei dem abgeschrägten Abschnitt 44 wird eine Vorstehhöhe in einer Einsetzrichtung der Welle 8 (nachfolgend einfach als „Vorstehhöhe“ bezeichnet) höher in Richtung einer vorderen Seite in der Drehrichtung. Beispielsweise steht der abgeschrägte Abschnitt 44 in 4 (a) höher in Richtung der nahen Seite in dem Zeichnungsblatt (in einer auf den Großdurchmesserabschnitt 8a zugehenden Richtung) auf der vorderen Seite in der Drehrichtung vor. Ein Endabschnitt 44a des abgeschrägten Abschnitts 44 auf der vorderen Seite in der Drehrichtung ist bündig mit dem Stegabschnitt 43. Darüber hinaus wird der abgeschrägte Abschnitt 44 in 4 (a) niedriger in Richtung der fernen Seite in dem Zeichnungsblatt (in einer von dem Großdurchmesserabschnitt 8a weggehenden Richtung) auf einer hinteren Seite in der Drehrichtung. Ein Endabschnitt 44b des abgeschrägten Abschnitts 44 auf der hinteren Seite in der Drehrichtung ist niedriger als der Stegabschnitt 43. Eine Grenze zwischen dem Endabschnitt 44b des abgeschrägten Abschnitts 44 und dem Stegabschnitt 43 hat eine Stufenfläche 45.
Die abgeschrägten Abschnitte 44 haben jeweils eine Axialnut 46. Die Axialnut 46 ist auf der radial äußeren Seite des Durchgangslochs 31 ausgebildet. Die Axialnut 46 erstreckt sich zu einer radial inneren Seite eines Außenumfangsendes 44c des abgeschrägten Abschnitts 44. Das heißt, dass in dem abgeschrägten Abschnitt 44 eine geneigte Fläche 44d verbleibt, die keine Axialnut 46 hat. Die geneigte Fläche 44d ist zwischen dem Außenumfangsende 44c (Grenze zwischen dem abgeschrägten Abschnitt 44 und dem abgefasten Abschnitt 40b, 41b) und der Axialnut 46 ausgebildet.
Ein Außenumfangsende 46a der Axialnut 46 ist in der Nähe einer Mitte des abgeschrägten Abschnitts 44 in der Radialrichtung befindlich. Jedoch kann das Außenumfangsende 46a auf einer Innenseite mit Bezug auf die Mitte des abgeschrägten Abschnitts 44 in der Radialrichtung befindlich sein. Darüber hinaus kann das Außenumfangsende 46a auf eine Außenseite mit Bezug auf die Mitte des abgeschrägten Abschnitts 44 in der Radialrichtung befindlich sein. Wenn eine Länge R als eine Länge des abgeschrägten Abschnitts 44 in der Radialrichtung angegeben ist, kann das Außenumfangsende 46a der Axialnut 46 innerhalb eines Bereichs von 1/3R bis 2/3R von einem Innenumfangsende 46b der Axialnut 46 befindlich sein. Die Menge des Schmieröls, das zu den abgeschrägten Abschnitten 44 der Axiallagerflächen 40 und 41 zurückzuführen ist, nimmt in diesem Fall effektiv zu, wie untenstehend beschrieben ist. Ein Ungleichgewicht in der lasttragenden Leistung wird unterdrückt, und daher verbessert sich die Lagerleistung.
Die Axialnut 46 wird flacher in Richtung des Außenumfangsendes 46a. Das Außenumfangsende 46a ist bündig mit der geneigten Fläche 44d des abgeschrägten Abschnitts 44, der keine Axialnut 46 hat. Das heißt, die Axialnut 46 setzt sich zu der geneigten Fläche 44d an dem Außenumfangsende 46a fort.
In diesem Fall ist eine Stufe zwischen dem abgeschrägten Abschnitt 44 und der Axialnut 46 klein. Eine Änderung der Strömungsrichtung des Schmieröls, das von der Axialnut 46 zu der geneigten Fläche 44d strömt, wird kleiner. Eine Änderung des Drucks des Schmieröls wird unterdrückt. Darüber hinaus ist beispielsweise die Neigung zur Kavitation in dem Schmieröl, das aus der Axialnut 46 ausströmt, geringer. Die Neigung zur Störung einer Strömung des Schmieröls, das von der Axialnut 46 ausströmt, ist geringer. Jedoch kann eine Stufe, die parallel zu der Axialrichtung ist, an der Grenze zwischen der Axialnut 46 und der geneigten Fläche 44d ausgebildet sein.
Die Axialnut 46 ist auf der hinteren Seite des abgeschrägten Abschnitts 44 in der Drehrichtung befindlich. Das heißt, die Axialnut 46 ist auf der hinteren Seite in der Drehrichtung mit Bezug auf eine Breitenmitte M des abgeschrägten Abschnitts 44 in der Drehrichtung befindlich.
5 (a) ist eine Ausschnittansicht zur Darstellung eines Teils um die Axialnut 46 von 4 (a). 5 (b) ist eine Ansicht zur Darstellung des halbschwimmenden Lagers 7 von 5 (a), betrachtet in der durch den Pfeil Vb angegebenen Richtung. Um eine wiederholte Beschreibung zu vermeiden, werden im Folgenden Komponenten, die an beiden der Axiallagerflächen 40 und 41 bereitgestellt sind, teilweise mit der Axiallagerfläche 40 als ein Beispiel besch rieben.
Wie in 5 (a) dargestellt ist, ist die Axialnut 46 von dem Stegabschnitt 43 auf der hinteren Seite in der Drehrichtung getrennt. Sowohl die vordere Seite als auch die hintere Seite der Axialnut 46 in der Drehrichtung sind in der geneigten Fläche 44d des abgeschrägten Abschnitts 44 befindlich. Wie zuvor beschrieben ist, hat der abgeschrägte Abschnitt 44 eine Vorstehhöhe, die niedriger ist als diejenige des Stegabschnitts 43. Selbst wenn eine Kante in der Axialnut 46 ausgebildet ist, neigt die Kante somit weniger dazu, mit dem Großdurchmesserabschnitt 8a oder dem Ölspritzbauteil 21 in Kontakt gebracht zu werden. Wenn jedoch die Kante der Axialnut 46 ausreichend klein eingestellt sein kann, kann die Axialnut 46 zu dem Stegabschnitt 43 auf der hinteren Seite in der Drehrichtung benachbart sein.
Eine Breite der Axialnut 46 in der Drehrichtung ist beispielsweise eine maximale Breite Lb der Axialnut 46 in der Drehrichtung. Ein Trennabstand zwischen der Axialnut 46 und dem Stegabschnitt 43 auf der hinteren Seite in der Drehrichtung kann innerhalb eines Bereichs von 1/5Lb bis 1/3Lb mit Bezug auf die maximale Breite Lb eingestellt sein. In diesem Fall wird eine Beeinträchtigung (Störung) zwischen dem Schmieröl, das zu der Axialnut 46 zugeführt wird, und dem Schmieröl, das zu dem Stegabschnitt 43 einhergehend mit der Drehung der Welle 8 zugeführt wird, verhindert, im Vergleich zu dem Fall, in dem die Axialnut 46 benachbart (fortlaufend) zu dem Stegabschnitt 43 ausgebildet ist.
Ein Abstand La in der Drehrichtung zwischen der Axialnut 46 und dem Stegabschnitt 43 auf der hinteren Seite in der Drehrichtung mit Bezug auf den abgeschrägten Abschnitt 44 ist kleiner als die Breite der Axialnut 46 in der Drehrichtung. Die Breite der Axialnut 46 in der Drehrichtung nimmt beispielsweise an dem Außenumfangsende des abgefasten Abschnitts 40a einen maximalen Wert ein. Die Axialnut 46 ist abgeschrägt in Richtung des Außenumfangsendes 46a.
Wie in 5 (b) dargestellt ist, ist die Axialnut 46 an einer Breitenmitte (Mittelabschnitt) davon in der Drehrichtung am tiefsten. Die Axialnut 46 wird flacher in Richtung beider Endseiten in der Drehrichtung. Die Axialnut 46 hat eine im Wesentlichen dreieckige Form, betrachtet von der radial inneren Seite. Wie in 5 (a) dargestellt ist, ist die Radialnut 42 an einer Breitenmitte davon in der Drehrichtung am tiefsten. Die Radialnut 42 wird flacher in Richtung beider Endseiten in der Drehrichtung. Die Radialnut 42 hat eine im Wesentlichen dreieckige Form, betrachtet in der Axialrichtung. Das heißt, die Axialnut 46 und die Radialnut 42 sind in der Breite kleiner in der Drehrichtung an einer tieferen Position (auf der radial äußeren Seite).
Die Axialnut 46 erstreckt sich von dem abgefasten Abschnitt 40a in der Axialrichtung und ist geöffnet an dem abgefasten Abschnitt 40a. Die Radialnut 42 erstreckt sich radial nach innen zu dem abgefasten Abschnitt 40a. Die Axialnut 46 und die Radialnut 42 sind an dem abgefasten Abschnitt 40a fortlaufend (verbunden). Eine Breite Lc der Radialnut 42 in der Drehrichtung ist kleiner als die maximale Breite Lb der Axialnut 46 in der Drehrichtung. Die Breite Lc der Radialnut 42 ist beispielsweise eine Breite eines Abschnitts, der sich zu der Axialnut 46 fortsetzt.
Das Schmieröl strömt von der Radialnut 42 in die Axialnut 46. Das Schmieröl, das in die Axialnut 46 geströmt ist, strömt aus der Axialnut 46 einhergehend mit der Drehung der Welle 8 aus. Das Schmieröl wird zu der geneigten Fläche 44d des abgeschrägten Abschnitts 44, der keine Axialnut 46 hat, zugeführt. Daraufhin wird das Schmieröl zu dem Stegabschnitt 43 einhergehend mit der Drehung der Welle 8 zugeführt.
Die Axialnut 46 erstreckt sich nur zu der radial inneren Seite des abgeschrägten Abschnitts 44 mit Bezug auf das Außenumfangsende 44c des abgeschrägten Abschnitts 44 von dem Durchgangsloch 31. Daher wird im Vergleich zu dem Fall, in dem die Axialnut 46 zu dem Außenumfangsende 44c des abgeschrägten Abschnitts 44 ausgebildet ist, die Menge des Schmieröls unterdrückt, das durch die Zentrifugalkraft der Welle 8 von der Axiallagerfläche 40, 41 ausströmt, ohne durch den abgeschrägten Abschnitt 44 zu strömen (ohne an der Axiallagerfläche 40, 41 verbraucht zu werden). Dann nimmt die Menge des Schmieröls zu, das zu der Innenumfangsseite der Axiallagerfläche 40, 41 zuzuführen ist. Als ein Ergebnis nimmt die Menge des Schmieröls zu, das dem abgeschrägten Abschnitt 44 der Axiallagerfläche 40, 41 zuzuführen ist. Das Ungleichgewicht der lasttragenden Leistung wird unterdrückt. Die Lagerleistung verbessert sich.
Darüber hinaus ist die Axialnut 46, wie zuvor beschrieben, in dem abgeschrägten Abschnitt 44 ausgebildet. Der abgeschrägte Abschnitt 44 hat eine Vorstehhöhe in der Einsetzrichtung der Welle 8, die niedriger ist als diejenige des Stegabschnitts 43. Im Vergleich zu dem Fall, bei dem die Axialnut außerhalb des abgeschrägten Abschnitts 44 ausgebildet ist (beispielsweise in dem Stegabschnitt 43 oder zwischen dem Stegabschnitt 43 und dem abgeschrägten Abschnitt 44), können daher die folgenden Vorteile erhalten werden. Das heißt, bei der Axiallagerfläche 40, 41, wird die Stufe zwischen der geneigten Fläche 44d, die keine Axialnut 46 hat, und der Axialnut 46 kleiner. Als ein Ergebnis wird eine Änderung der Strömungsrichtung des Schmieröls kleiner. Eine Änderung des Drucks des Schmieröls wird unterdrückt. Darüber hinaus ist beispielsweise die Neigung zur Kavitation in dem Schmieröl, das aus der Axialnut 46 ausströmt, geringer. Die Neigung zur Störung einer Strömung des Schmieröls, das von der Axialnut 46 ausströmt, ist geringer.
6 (a) ist eine Ansicht zur Darstellung der Welle 8 und der Axiallagerfläche 40. 6 (b) ist eine Ansicht zur Darstellung eines Querschnitts des Ein-Punkt-Kettenlinienabschnitts von 6 (a) an dem halbschwimmenden Lager 7 und der Welle 8 (Großdurchmesserabschnitt 8a), betrachtet in der durch den Pfeil VIB angezeigten Richtung. In 6 (b) ist ein Teil eines Querschnitts des Zylinderabschnitts an dem Ein-Punkt-Kettenlinienabschnitt von 6 (a) zu einer Ansicht abgewickelt und ausgeschnitten. In diesem Fall ist in 6 (a) die Ein-Punkt-Kettenlinie, die die Querschnittsposition von 6 (b) anzeigt, geringfügig auf einer Innenumfangsseite von dem Außenumfangsende des abgefasten Abschnitts 40a dargestellt. In Wirklichkeit jedoch ist die Querschnittsposition von 6 (b) an dem Außenumfangsende des abgefasten Abschnitts 40a befindlich. In 6 (a) und 6 (b) wird die Drehrichtung durch den Pfeil mit gestrichelter Linie angezeigt. In 6 (a) ist ein Lagerfreiraum Sa (durch Kreuzschraffur angezeigt), der zwischen der Welle 8 und der Radiallagerfläche 33 definiert ist, größer als in Wirklichkeit dargestellt. In 6 (b) erfolgt die Darstellung, indem der Querschnitt der Zylinderform zu einer Ansicht abgewickelt ist. In 6 (b) ist ein Lagerfreiraum Sb (durch Kreuzschraffur angezeigt), der zwischen der Welle 8 (Großdurchmesserabschnitt 8a) und der Axiallagerfläche 40 definiert ist, größer als in Wirklichkeit dargestellt. In 6 (b) ist eine Neigung des abgeschrägten Abschnitts 44 größer dargestellt als in Wirklichkeit. In 6 (b) ist die Axialnut 46 größer dargestellt als in Wirklichkeit.
Wie zuvor beschrieben ist die Welle 8 geringfügig beweglich in der Axialrichtung. Einhergehend mit der Bewegung der Welle 8 in der Axialrichtung dehnt sich der Lagerraum Sb vom jeder der zwei Axiallagerflächen 40 und 41 aus oder schrumpft. Hierin wird ein Zustand, in dem die Lagerfreiräume Sb von zwei der Axiallagerflächen 40 und 41 zueinander gleich sind, als „nominal“ bezeichnet.
Nun werden die Strömungsdurchgangquerschnittsflächen der zwei der Lagerfreiräume Sa und Sb verglichen. Eine Strömungsdurchgangquerschnittsfläche des Lagerfreiraums Sa der Radiallagerfläche 33 ist von einem Querschnitt, der senkrecht zu der Axialrichtung ist. Eine Strömungsdurchgangquerschnittsfläche des Lagerfreiraums Sb der Axiallagerfläche 40 ist von einem Querschnitt, der entlang einer Zylinderfläche aufgenommen wird, die parallel zu der Axialrichtung ist und durch das Außenumfangsende des abgefasten Abschnitts 40a zu der Zeit des Nominalseins hindurchgeht. Die Strömungsquerschnittsfläche des Lagerfreiraums Sb kann größer eingestellt sein als die Strömungsdurchgangquerschnittsfläche des Lagerfreiraums Sa. In diesem Fall ist es wahrscheinlicher, dass das Schmieröl von dem Lagerfreiraum Sa der Radiallagerfläche 33 zu dem Lagerfreiraum Sb der Axiallagerfläche 40 strömt.
7 (a) ist eine Ansicht zur Darstellung der Axiallagerfläche 40. 7 (b) ist eine Querschnittsansicht entlang der Linie VIIb-VIIb von 7 (a). 7 (c) ist eine Ansicht, betrachtet in der durch den Pfeil VIIc von 7 (b) angezeigten Richtung. 7 (d) ist eine Ansicht, betrachtet in der durch den Pfeil VIId von 7 (b) angezeigten Richtung. In 7 (b), 7 (c), und 7 (d) ist ein Teil um die Radialnut 42 und die Axialnut 46 ausgeschnitten und dargestellt.
7 (c) ist eine Ansicht zur Darstellung des Abschnitts, der die Radialnut 42 und die Axialnut 46 miteinander verbindet, betrachtet in der Axialrichtung. Das heißt, 7 (c) ist eine Ansicht zur Darstellung des Abschnitts, der die Radialnut 42 und Axialnut 46 miteinander verbindet, betrachtet entlang einer Verlängerungslinie einer Innenwandfläche 42a der Radialnut 42. 7 (d) ist eine Ansicht zur Darstellung des Abschnitts, der die Radialnut 42 und die Axialnut 46 miteinander verbindet, betrachtet entlang einer Verlängerungslinie einer Innenwandfläche 46c der Axialnut 46.
In 7 (c) ist die Radialnut 42 durch Kreuzschraffur angezeigt. In 7 (d) ist die Axialnut 46 durch Kreuzschraffur angezeigt. Positionen der Radialnut 42 und der Axialnut 46 in der Umfangsrichtung sind die gleichen. In diesem Fall ist es wahrscheinlicher, dass das Schmieröl problemlos von der Radialnut 42 zu der Axialnut 46 zugeführt wird, im Vergleich zu einem Fall, in dem Positionen der Radialnut 42 und der Axialnut 46 in der Umfangsrichtung voneinander unterschiedlich sind. Der Begriff „gleich“ ist nicht streng und umfasst Abmessungstoleranzen zu der Zeit der Herstellung. Darüber hinaus kann eine Querschnittsfläche der Radialnut 42 innerhalb eines Bereichs von 90% bis 110 % mit Bezug auf eine Querschnittsfläche der Axialnut 46 liegen. Die Querschnittsfläche der Radialnut 42 ist eine Querschnittsfläche, die senkrecht zu der Axialrichtung ist. Die Querschnittsfläche der Radialnut 42 ist eine Fläche, die durch Projektion der Radialnut 42 auf eine Ebene erhalten wird, die senkrecht zu der Axialrichtung ist. Die Querschnittsfläche der Axialnut 46 ist eine Querschnittsfläche an einer Position mit der maximalen Querschnittsfläche (Radialnut-42-Seite) unter Querschnittsflächen, die senkrecht zu der Innenwandfläche 46c der Axialnut 46 sind. Die Querschnittsfläche der Axialnut 46 ist eine Fläche, die durch Projektion der Axialnut 46 auf eine Ebene erhalten wird, die senkrecht zu einer Verlängerungslinie der Innenwandfläche 46c ist.
Wenn die Querschnittsfläche der Radialnut 42 innerhalb eines Bereichs von 90% bis 110% mit Bezug auf die Querschnittsfläche der Axialnut 46 liegt, wird die folgende Wirkung erzielt. Das heißt, wenn die Axialnut 46 mit Bezug auf die Radialnut 42 übermäßig groß ist, besteht die Gefahr, dass eine ausreichende Lastreaktionskraft (Ölfilmdruck) mit Bezug auf die Axiallast nicht erhalten werden kann. Wenn wir Axialnut 46 mit Bezug auf die Radialnut 42 übermäßig klein ist, können mechanische Verluste aufgrund von Ölverstopfung eintreten. Wenn die Querschnittsfläche der Radialnut 42 innerhalb des Bereichs von 90% bis 110% mit Bezug auf die Querschnittsfläche der Axialnut 46 liegt, kann eine ausreichende Lastreaktionskraft mit Bezug auf die Axiallast erhalten werden. Darüber hinaus, wenn die Querschnittsfläche der Radialnut 42 innerhalb des Bereichs von 90-110% mit Bezug auf die Querschnittsfläche der Axialnut 46 fällt, kann eine Erhöhung der mechanischen Verluste reduziert werden.
8 (a) ist eine Ansicht zur Darstellung eines Teils, die der 5 (a) bei einem ersten Änderungsbeispiel entspricht. 8 (b) ist eine Ansicht zur Darstellung eines Teils, die der 5 (b) bei dem ersten Änderungsbeispiel entspricht. Wie in 8 (a) und 8 (b) dargestellt ist, hat bei dem ersten Änderungsbeispiel eine Axialnut 146 eine im Wesentlichen bogenförmige Form (ein Beispiel einer Gekrümmte-Flächen-Form), betrachtet von der radial inneren Seite. Eine Radialnut 142 hat eine im Wesentlichen bogenförmige Form, betrachtet in der Axialrichtung.
Darüber hinaus erstrecken sich die Axialnut 146 und die Radialnut 142 zu dem abgefasten Abschnitt 40a, ähnlich wie bei dem vorgenannten Ausführungsbeispiel. Die Axialnut 146 und die Radialnut 142 setzen sich an dem abgefasten Abschnitt 40a fort. Die Breite Lc der Radialnut 142 in der Drehrichtung ist kleiner als die maximale Breite Lb der Axialnut 146 in der Drehrichtung.
9 (a) ist eine Ansicht zur Darstellung eines Teils, die der 5 (a) bei einem zweiten Änderungsbeispiel entspricht. 9 (b) ist eine Ansicht zur Darstellung eines Teils, die der 5 (b) bei dem zweiten Änderungsbeispiel entspricht. Wie in 9 (a) und 9 (b) dargestellt ist, hat bei dem zweiten Änderungsbeispiel eine Axialnut 246 eine im Wesentlichen viereckige Form, betrachtet von der radial inneren Seite. Die Axialnut 246 hat eine im Wesentlichen konstante Tiefe, unabhängig von einer Position in der Drehrichtung. Darüber hinaus wird die Tiefe der Axialnut 246 kleiner in Richtung der radial äußeren Seite. Die Axialnut 246 ist bündig mit dem abgeschrägten Abschnitt 44 an dem Endabschnitt auf der radial äußeren Seite.
Darüber hinaus erstrecken sich die Axialnut 246 und eine Radialnut 242 zu dem abgefasten Abschnitt 40a, ähnlich wie bei dem vorgenannten Ausführungsbeispiel. Eine Axialnut 246 und die Radialnut 242 setzen an dem abgefasten Abschnitt 40a fort. Die Breite Lc der Radialnut 242 in der Drehrichtung ist jedoch größer als die maximale Breite Lb der Axialnut 246 in der Drehrichtung. Wie zuvor beschrieben, kann die Breite Lc der Radialnut 242 in der Drehrichtung größer sein als die maximale Breite Lb der Axialnut 246 in der Drehrichtung. Darüber hinaus kann die Breite Lc der Radialnut 242 in der Drehrichtung gleich wie die maximale Breite Lb der Axialnut 246 in der Drehrichtung sein.
Wie zuvor beschrieben wurde das Ausführungsbeispiel unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. Natürlich ist jedoch jede Konfiguration nicht auf das vorgenannte Ausführungsbeispiel beschränkt. Es ist offensichtlich, dass ein Fachmann leicht an verschiedene Beispiele für Änderungen und Korrekturen im Rahmen der Ansprüche hätte herangeführt werden können, und es ist zu verstehen, dass diese Änderungen und Korrekturen grundsätzlich innerhalb des technischen Umfangs liegen.
Beispielsweise ist bei dem vorgenannten Ausführungsbeispiel und den Änderungsbeispielen der Fall beschrieben, in dem die Axialnut 46, 146, 246 auf der hinteren Seite in der Drehrichtung mit Bezug auf die Breitenmitte M des abgeschrägten Abschnitts 44 in der Drehrichtung befindlich ist. In diesem Fall nimmt eine Fläche des abgeschrägten Abschnitts 44 zu, die zu der Keilwirkung beiträgt. Somit ist es wahrscheinlich, dass der Ölfilmdruck zunimmt. Die Axialnut 46, 146, 246 kann jedoch an der Breitenmitte M befindlich sein. Darüber hinaus kann die Axialnut 46, 146, 246 auf der vorderen Seite in der Drehrichtung mit Bezug auf die Breitenmitte M befindlich sein.
Darüber hinaus ist bei dem vorgenannten Ausführungsbeispiel und den Änderungsbeispielen der Fall beschrieben, in dem der Abstand La in der Drehrichtung zwischen dem Stegabschnitt 43 auf der in der Drehrichtung hinteren Seite mit Bezug auf den abgeschrägten Abschnitt 44 und der Axialnut 46, 146, 246 kleiner ist als die Breite der Axialnut 46, 146, 246 in der Drehrichtung. In diesem Fall nimmt eine Fläche des abgeschrägten Abschnitts 44 zu, die zu der Keilwirkung beiträgt. Somit ist es wahrscheinlicher, dass der Ölfilmdruck zunimmt. Der Abstand La kann jedoch gleich wie die Breite der Axialnut 46, 146, 246 in der Drehrichtung sein. Darüber hinaus kann der Abstand La größer sein als die Breite der Axialnut 46, 146, 246 in der Drehrichtung
Darüber hinaus ist bei dem vorgenannten Ausführungsbeispiel und dem ersten Änderungsbeispiel der Fall beschrieben, in dem die Axialnut 46, 146 eine abgeschrägte Form in Richtung der radial äußeren Seite hat. In diesem Fall ist es wahrscheinlich, dass das Schmieröl von der Axialnut 46, 146 zu der geneigten Fläche 44d des abgeschrägten Abschnitts 44 strömt. Jedoch ist es nicht immer erforderlich, dass die Axialnut 46, 146 die abgeschrägte Form in Richtung der radial äußeren Seite hat. Beispielsweise kann, wie bei dem vorgenannten zweiten Änderungsbeispiel, die Breite der Axialnut 246 in der Drehrichtung unabhängig von der Position in der Radialrichtung im Wesentlichen konstant sein. Darüber hinaus kann die Breite der Axialnut in der Drehrichtung in Richtung der radial äußeren Seite erhöht sein.
Darüber hinaus ist bei dem vorgenannten Ausführungsbeispiel der Fall beschrieben, in dem die Axialnut 46 die im Wesentlichen dreieckige Form betrachtet von der radial inneren Seite hat. Es ist der Fall beschrieben, in dem die Radialnut 42 die im Wesentlichen dreieckige Form betrachtet in der Axialrichtung hat. In diesem Fall können die Axialnut 46 und die Radialnut 42 durch mechanische Bearbeitung unter Verwendung des gleichen Werkzeugs ausgebildet sein. Dadurch wird die Anzahl der Werkzeugwechselschritte reduziert. Die Bearbeitbarkeit wird verbessert. Das vorgenannte erste Änderungsbeispiel hat zudem die gleiche Wirkung.
Darüber hinaus ist die Form der Axialnut 46, 146, 246 nicht auf diejenigen beschränkt, die bei dem vorgenannten Ausführungsbeispiel und den Änderungsbeispielen angegeben wurden. Beispielsweise kann die Axialnut 46, 146, 246 eine Trapezform betrachtet von der radial inneren Seite haben. Das heißt, eine Bodenfläche kann in der Axialnut 46 ausgebildet sein.
Darüber hinaus ist bei dem vorgenannten Ausführungsbeispiel und dem ersten Änderungsbeispiel der Fall beschrieben, in dem die Breite Lc der Radialnut 42, 142 in der Drehrichtung kleiner ist als die maximale Breite Lb der Axialnut 46, 146 in der Drehrichtung. In diesem Fall ist es wahrscheinlicher, dass das Schmieröl von der Radialnut 42, 142 zu der Axialnut 46, 146 strömt.
Darüber hinaus ist bei dem vorgenannten Ausführungsbeispiel und den Änderungsbeispielen der Fall beschrieben, in dem die Axiallagerflächen 40 und 41 an dem halbschwimmenden Lager 7 ausgebildet sind. Zusätzlich zu dem halbschwimmenden Lager 7 kann jedoch ein Axiallager bereitgestellt sein. Eine Axiallagerfläche kann an dem Axiallager ausgebildet sein. In diesem Fall kann anstelle von dem halbschwimmenden Lager 7 ein weiteres Radiallager bereitgestellt sein, wie zum Beispiel ein vollschwimmendes Lager oder ein Wälzlager. Das heißt, dass bei dem vorgenannten Ausführungsbeispiel die Axiallagerflächen und die Radiallagerflächen an dem gleichen Bauteil ausgebildet sind. Jedoch können die Axiallagerfläche und Radiallagerfläche jeweils an unterschiedlichen Bauteilen ausgebildet sein.
Bei dem vorgenannten Ausführungsbeispiel und den Änderungsbeispielen ist der Fall beschrieben, in dem das Ölloch 36 zwischen zwei der Radiallagerflächen 33 und 34 in dem Hauptkörperabschnitt 30 des halbschwimmenden Lagers 7 ausgebildet ist. Jedoch können ein Ölloch, das in der Radiallagerfläche 33 geöffnet ist, und ein Ölloch, das in der Radiallagerfläche 34 geöffnet ist, ausgebildet sein. In diesem Fall sind beispielsweise die Öllöcher zu den Radialnuten 42 in den Radiallagerflächen 33 und 34 geöffnet. Darüber hinaus kann der Öldurchgang 2c verzweigt sein. Der Öldurchgang 2c, der verzweigt ist, kann zu jedem der zwei der Dämpferabschnitte 38 und 39 entgegengesetzt sein. Der Öldurchgang 2c, der verzweigt ist, kann derart ausgebildet sein, dass er zu der Innenumfangsfläche 2f des Lagerlochs 2b geöffnet ist.
Industrielle Anwendbarkeit
Die vorliegende Offenbarung kann für eine Lagerstruktur verwendet werden, die Stegabschnitte und abgeschrägte Abschnitte auf einer Axiallagerfläche hat, und für einen Turbolader mit der Lagerstruktur.
Bezugszeichenliste
8: Welle 31: Durchgangsloch 32: Innenumfangsfläche 33,34: Radiallagerfläche 40,41: Axiallagerfläche 42, 142, 242: Radialnut 43: Stegabschnitt 44: abgeschrägter Abschnitt 44c: Außenumfangsende 46, 146, 246: Axialnut C: Turbolader La: Abstand Lb: maximale Breite Lc: Breite M: Breitenmitte S: Lagerstruktur
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

US 7670056 B2 [0004]

Claims

Lagerstruktur, die Folgendes aufweist: eine Axiallagerfläche, die ein Durchgangsloch hat, um einer Welle zu ermöglichen, durch dieses eingesetzt zu werden; eine Vielzahl von Stegabschnitten, die auf der Axiallagerfläche ausgebildet sind und in einer Drehrichtung der Welle voneinander entfernt beabstandet sind; einen abgeschrägten Abschnitt, der zwischen der Vielzahl der Stegabschnitte auf der Axiallagerfläche ausgebildet ist und eine Vorstehhöhe in einer Einsetzrichtung der Welle hat, die in Richtung einer vorderen Seite in der Drehrichtung höher wird; und eine Axialnut, die in dem abgeschrägten Abschnitt ausgebildet ist und sich von dem Durchgangsloch zu einer radial inneren Seite eines Außenumfangsendes des abgeschrägten Abschnitts erstreckt.
Lagerstruktur nach Anspruch 1, wobei die Axialnut auf einer hinteren Seite in der Drehrichtung mit Bezug auf eine Breitenmitte des abgeschrägten Abschnitts in der Drehrichtung befindlich ist.
Lagerstruktur nach Anspruch 2, wobei ein Abstand in der Drehrichtung zwischen dem Stegabschnitt auf der in der Drehrichtung hinteren Seite mit Bezug auf den abgeschrägten Abschnitt und der Axialnut kleiner ist als eine Breite der Axialnut in der Drehrichtung.
Lagerstruktur nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Axialnut eine in Richtung einer radial äußeren Seite abgeschrägte Form hat.
Lagerstruktur nach einem der Ansprüche 1 bis 4, die ferner: eine Radiallagerfläche, die auf einer Innenumfangsfläche des Durchgangslochs ausgebildet ist; und eine Radialnut aufweist, die in der Radiallagerfläche derart ausgebildet ist, dass sie sich von der Axialnut fortsetzt, und die eine Breite in der Drehrichtung hat, die kleiner als eine maximale Breite der Axialnut in der Drehrichtung ist.
Turbolader, der die Lagerstruktur nach einem der Ansprüche 1 bis 5 aufweist.