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TECHNISCHES GEBIET
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Die Offenbarung bezieht sich auf einen Turbolader.
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STAND DER TECHNIK
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Herkömmlicherweise ist ein Turbolader bekannt, der eine veränderliche Düseneinheit umfasst, die in einem Turbinengehäuse vorgesehen ist und die in der Lage ist, eine Strömungsbahnquerschnittsfläche eines Abgases zu verändern, das in ein Turbinenrad strömt, um dadurch eine Geschwindigkeit des Abgases anzupassen. Das veröffentlichte
japanische Patent Nr. 2010-53774 (nachstehend als „PTL 1“ bezeichnet) offenbart zum Beispiel einen Turbolader, der ein Verdichtergehäuse, ein Turbinengehäuse, ein Lagergehäuse (Mittelgehäuse), eine veränderliche Düseneinheit (Hüllmechanismus), Stiftbauteile und Muttern umfasst.
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Das Verdichtergehäuse bringt ein Verdichterrad unter und das Turbinengehäuse bringt ein Turbinenrad unter. Das Lagergehäuse ist zwischen dem Verdichtergehäuse und dem Turbinengehäuse vorgesehen. Das Lagergehäuse bringt eine Drehwelle, die das Verdichterrad mit dem Turbinenrad verbindet, und ein Lager unter, das diese Drehwelle aufnimmt.
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Die veränderliche Düseneinheit ist in dem Turbinengehäuse angeordnet und ist in der Lage, die Größe einer Strömungsbahnquerschnittsfläche einer Abgasströmungsbahn anzupassen. Genauer gesagt umfasst die veränderliche Düseneinheit erste und zweite ringförmige Platten, die einander zugewandt angeordnet sind, eine Vielzahl veränderlicher Düsenflügel, die zum Verändern der Größe der Strömungsbahnquerschnittsfläche der Abgasströmungsbahn zwischen den Platten angeordnet sind, und einen Mechanismus zum Ändern einer Stellung jedes veränderlichen Düsenflügels.
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Die Stiftbauteile und die Muttern sind Bauteile zum Fixieren der veränderlichen Düseneinheit in dem Turbinengehäuse. Das Stiftbauteil ist mit jeder Platte verbunden und so geformt, dass es sich von der Innenseite des Turbinengehäuses zu der Außenseite des Turbinengehäuses erstreckt. Jedes Stiftbauteil ist mit einem Außengewinde an seinem zu der mit den Platten verbundenen Seite entgegengesetzten Außenendabschnitt versehen. Die Mutter ist an dem Außenendabschnitt des Stiftbauteils angebracht. Die veränderliche Düseneinheit ist auf diese Weise in dem Turbinengehäuse fixiert.
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ZITIERLISTE
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PATENTLITERATUR
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PTL 1: Veröffentlichtes
japanisches Patent Nr. 2010-53774 -
ZUSAMMENFASSUNG
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TECHNISCHES PROBLEM
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Bei dem wie beispielsweise in PTL 1 beschriebenen Turbolader kommt jede Platte der veränderlichen Düseneinheit, die in dem Turbinengehäuse angeordnet ist, in Berührung mit Hochtemperaturabgas und wird sich daher thermisch nach außen in der Radialrichtung der Platte ausdehnen. Jedoch ist, da die erste Platte durch die Stiftbauteile an dem Turbinengehäuse fixiert ist, die thermische Ausdehnung der ersten Platte durch die Stiftbauteile begrenzt. Als Ergebnis kann sich ein Teil der ersten Platte, der bezüglich des an die Stiftbauteile gekoppelten Abschnitts radial einwärts liegt, durch Wölben in Richtung der zweiten Platte verformen. Wenn eine derartige Verformung auftritt, kann die erste Platte die Düsenflügel beeinträchtigen und eine Fehlfunktion der Düsenflügel verursachen.
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Eine Aufgabe der Offenbarung ist es, einen Turbolader vorzusehen, der in der Lage ist, eine Beeinträchtigung zwischen einer Platte und Düsenflügeln einer veränderlichen Düseneinheit zu unterdrücken.
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LÖSUNG DES PROBLEMS
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Ein Turbolader gemäß der Offenbarung umfasst: ein Verdichtergehäuse, das ein Verdichterlaufrad unterbringt; ein Turbinengehäuse, das ein Turbinenrad unterbringt; ein Lagergehäuse zwischen dem Verdichtergehäuse und dem Turbinengehäuse, das eine Welle, die das Verdichterlaufrad an das Turbinenrad koppelt, und ein Lager unterbringt, das die Welle aufnimmt; eine veränderliche Düseneinheit, die in dem Turbinengehäuse angeordnet ist und in der Lage ist, eine Größe einer Strömungsbahnquerschnittsfläche einer Abgasströmungsbahn anzupassen; und ein Fixierbauteil, das die veränderliche Düseneinheit in dem Turbinengehäuse fixiert. Die veränderliche Düseneinheit umfasst eine erste Platte, die in einer ringförmigen Form ausgebildet ist, eine zweite Platte, die in einer ringförmigen Form ausgebildet ist und an einer Position angeordnet ist, die näher an dem Lagergehäuse ist als die erste Platte und der ersten Platte zugewandt ist, wobei die zweite Platte die Abgasströmungsbahn zwischen der ersten Platte und der zweiten Platte ausbildet, eine zwischen der ersten Platte und der zweiten Platte angeordnete Vielzahl Düsenflügel, die die Größe der Strömungsbahnquerschnittsfläche der Abgasströmungsbahn verändert, und einen Stellungsänderungsmechanismus, der eine Stellung eines jeden der Vielzahl Düsenflügel ändert. Das Fixierbauteil umfasst einen Eingriffsabschnitt, der mit der ersten Platte und/oder der zweiten Platte in Eingriff ist, einen Durchgangswellenabschnitt, der mit dem Eingriffsabschnitt verbunden ist und so geformt ist, dass er sich durch das Lagergehäuse in Richtung des Verdichtergehäuses erstreckt, und einen Fixierabschnitt, der einen Endabschnitt des Durchgangswellenabschnitts auf der Verdichtergehäuseseite an dem Lagergehäuse fixiert.
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VORTEILHAFTE WIRKUNGEN
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Gemäß der Offenbarung kann ein Turbolader vorgesehen werden, der in der Lage ist, eine Beeinträchtigung zwischen einer Platte und Düsenflügeln einer veränderlichen Düseneinheit zu unterdrücken.
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Figurenliste
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- 1 ist eine Querschnittansicht, die schematisch einen Turbolader bei einer Ausführungsform der Offenbarung zeigt.
- 2 zeigt den Turbolader in 1 von einer Verdichterlaufradseite gesehen.
- 3 zeigt eine Abwandlung eines Fixierbauteils.
- 4 zeigt eine Abwandlung einer Eingriffsweise eines Eingriffsabschnitts mit einer veränderlichen Düseneinheit.
- 5 zeigt eine Abwandlung einer Eingriffsweise des Eingriffsabschnitts mit der veränderlichen Düseneinheit.
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BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Eine Ausführungsform der Offenbarung wird unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. Es ist zu beachten, dass dieselben oder entsprechende Bauteile durch dieselben Bezugszeichen in den Zeichnungen bezeichnet sind, auf die nachstehend Bezug genommen wird.
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1 ist eine Querschnittansicht, die schematisch einen Turbolader bei einer Ausführungsform der Offenbarung zeigt. 2 zeigt den Turbolader in 1 von einer Verdichterlaufradseite gesehen.
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Wie in 1 und 2 gezeigt, umfasst ein Turbolader 1 ein Verdichterlaufrad 10, eine Dichtungsplatte 11, ein Verdichtergehäuse 12, ein Turbinenrad 20, ein Turbinengehäuse 22, eine Welle 30, ein Lager 31, ein Lagergehäuse 32, eine veränderliche Düseneinheit 100 und ein Fixierbauteil 200. Dieser Turbolader 1 ist an einem Motor (nicht gezeigt) vorgesehen, der an einem Fahrzeug, wie beispielsweise einem Automobil, montiert ist. Es ist zu beachten, dass 2 den Turbolader zeigt, nachdem das Verdichtergehäuse 12 entfernt wurde.
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Von dem Motor abgegebenes Abgas strömt in das Turbinengehäuse 22. Das Turbinengehäuse 22 umfasst eine Schneckenkammer S1, die den Umfang des Turbinenrads 20 umgibt, und einen rohrförmigen Abgabedurchlass S2, der in der Abgasströmung stromabwärts des Turbinenrads 20 vorgesehen ist. Das von dem Motor abgegebene Abgas wird durch die Schneckenkammer S1 in den Abgabedurchlass S2 eingeleitet.
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Das Turbinenrad 20 ist in dem Turbinengehäuse 22 untergebracht und dreht sich durch Aufnehmen einer Energie des Abgases. Nachdem seine Energie durch das Turbinenrad zurückgewonnen wurde, wird das Abgas durch den Abgabedurchlass S2 zu einem Auslassdurchlass des Motors abgegeben, der mit einem Abgasreinigungskatalysator oder einem Abgasreiniger, wie beispielsweise einem Partikelfilter, versehen ist.
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Die Welle 30 hat ein Ende, das an das Turbinenrad 20 gekoppelt ist. Das Lager 31 stützt die Welle 30 drehbar.
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Das Lagergehäuse 32 bringt das Lager 31 unter und ist an dem Turbinengehäuse 22 montiert. Das Lagergehäuse 32 ist mit einer Kühlmittelbahn 35 versehen, durch die ein Kühlmittel strömt. Die Dichtungsplatte 11 ist an dem Lagergehäuse 32 an dessen Endabschnitt angebracht, der dem an dem Turbinengehäuse 22 montierten Endabschnitt entgegengesetzt ist. Die Welle 30 ist durch das Lagergehäuse 32 und die Dichtungsplatte 11 drehbar gestützt.
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Das Verdichterlaufrad 10 ist an das andere Ende der Welle 30 gekoppelt. Somit wird eine Drehantriebskraft des Turbinenrades 20 an das Verdichterlaufrad 10 übertragen. Das Verdichterlaufrad 10 ist in dem Verdichtergehäuse 12 untergebracht. Das Verdichtergehäuse 12 ist an der Dichtungsplatte 11 und dem Lagergehäuse 32 montiert. Ansauggas, wie beispielsweise durch Drehung des Verdichterlaufrades 10 verdichtete Luft, wird an den Motor geliefert.
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Die veränderliche Düseneinheit 100 ist in dem Turbinengehäuse 22 angeordnet. Genauer gesagt ist die veränderliche Düseneinheit 100 zwischen der Schneckenkammer S1 und dem Turbinenrad 20 angeordnet. Die veränderliche Düseneinheit 100 ist in der Lage, die Größe einer Strömungsbahnquerschnittsfläche einer Abgasströmungsbahn anzupassen. Anders gesagt wird die Geschwindigkeit des Abgases, das in das Turbinengehäuse 22 geströmt ist, durch die veränderliche Düseneinheit 100 angepasst und dieses wird an das Turbinenrad 20 geliefert. Die veränderliche Düseneinheit 100 umfasst eine erste Platte 110, eine zweite Platte 120, eine Vielzahl Abstandhalter 130, eine Vielzahl Düsenflügel 140, eine Vielzahl Flügelarme 150 und einen Verstellring 160.
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Die erste Platte 110 ist in einer ringförmigen Form ausgebildet. Die erste Platte 110 ist in einer derartigen Stellung in dem Turbinengehäuse 22 angeordnet, dass seine Mitte mit einer Mittelachse der Welle 30 übereinstimmt.
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Die zweite Platte 120 ist in einer ringförmigen Form ausgebildet. Die zweite Platte 120 ist an einer Position angeordnet, die näher an dem Lagergehäuse 32 ist als die erste Platte 110 und der ersten Platte 110 zugewandt ist. Die zweite Platte 120 ist in dem Turbinengehäuse 22 in einer derartigen Stellung angeordnet, dass seine Mitte mit der Mittelachse der Welle 30 übereinstimmt. Die zweite Platte 120 bildet die Abgasströmungsbahn zwischen der ersten Platte 110 und der zweiten Platte 120 aus.
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Jeder Abstandhalter 130 ist zwischen der ersten Platte 110 und der zweiten Platte 120 angeordnet. Jeder Abstandhalter 130 ist ein Bauteil, das die Entfernung zwischen der ersten Platte 110 und der zweiten Platte 120 definiert. Jeder Abstandhalter 130 ist in einer Zylinderform ausgebildet.
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Jeder Düsenflügel 140 verändert die Größe der Strömungsbahnquerschnittsfläche der Abgasströmungsbahn durch Drehen um eine Achse, die zu einer Richtung parallel ist, in der die erste Platte 110 und die zweite Platte 120 einander zugewandt sind. Jeder Düsenflügel 140 umfasst einen Drehwellenabschnitt 142 und einen Flügel 144.
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Der Drehwellenabschnitt 142 ist an der ersten Platte 110 und der zweiten Platte 120 gehalten, sodass er bezüglich der ersten Platte 110 und der zweiten Platte 120 drehbar ist. Der Drehwellenabschnitt 142 ist an der ersten Platte 110 und der zweiten Platte 120 bei einer derartigen Stellung gehalten, dass seine Mittelachse parallel zu der Richtung ist, in der die erste Platte 110 und die zweite Platte 120 einander zugewandt sind.
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Der Flügel 144 ist zwischen der ersten Platte 110 und der zweiten Platte 120 angeordnet. Der Flügel 144 ist an dem Drehwellenabschnitt 142 fixiert, sodass er sich zusammen mit dem Drehwellenabschnitt 142 um die Mittelachse des Drehwellenabschnitts 142 dreht.
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Jeder Flügelarm 150 ist mit einem Teil jedes Drehwellenabschnitts 142 verbunden (zum Beispiel geschweißt), der von der zweiten Platte 120 entlang einer Richtung von der ersten Platte 110 in Richtung der zweiten Platte 120 vorsteht. Jeder Flügelarm 150 veranlasst jeden Drehwellenabschnitt 142 dazu, sich um seine Mittelachse zu drehen.
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Der Verstellring 160 ist ein Bauteil, das alle Flügelarme 150 dazu veranlasst, sich simultan um jeden Drehwellenabschnitt 142 zu drehen. Der Verstellring 160 ist an der zweiten Platte 120 gestützt, sodass er um eine Mittelachse der zweiten Platte 120 bezüglich der zweiten Platte 120 drehbar ist. Jeder Flügelarm 150 ist mit dem Verstellring 160 in Eingriff. Somit veranlasst die Drehung des Verstellrings 160 bezüglich der zweiten Platte 120 jeden Flügelarm 150 dazu, sich um jeden Drehwellenabschnitt 142 zu drehen. Die Stellung jedes Flügels 144 wird dadurch geändert, was eine Veränderung der Größe der Strömungsbahnquerschnittsfläche der Abgasströmungsbahn zur Folge hat. Das heißt, jeder Flügelarm 150 und der Verstellring 160 bilden einen „Stellungsänderungsmechanismus“, der die Stellung jedes Düsenflügels 140 ändert.
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Das Fixierbauteil 200 ist ein Bauteil, das die veränderliche Düseneinheit 100 in dem Turbinengehäuse 22 fixiert. Wie in 2 gezeigt, umfasst der Turbolader 1 bei der vorliegenden Ausführungsform drei Fixierbauteile 200. Diese Fixierbauteile 200 sind an 120°-Intervallen um die Mittelachse der Welle 30 angeordnet. Jedoch sind die Anzahl und die Anordnung der Fixierbauteile 200 nicht auf jene bei diesem Beispiel beschränkt. Jedes Fixierbauteil 200 umfasst einen Eingriffsabschnitt 202, einen Durchgangswellenabschnitt 204 und einen Fixierabschnitt 206.
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Der Eingriffsabschnitt 202 ist ein Teil, der mit der ersten Platte 110 und/oder der zweiten Platte 120 in Eingriff ist. Bei der vorliegenden Ausführungsform ist der Eingriffsabschnitt 202 mit der ersten Platte 110 in Eingriff. Genauer gesagt ist der Eingriffsabschnitt 202 von einer Außenseite der ersten Platte 110 in der Richtung, in der die erste Platte 110 und die zweite Platte 120 miteinander ausgerichtet sind, mit der ersten Platte 110 in Eingriff. Der Eingriffsabschnitt 202 ist aus einem Kopf eines Bolzens ausgebildet.
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Der Durchgangswellenabschnitt 204 ist mit dem Eingriffsabschnitt 202 verbunden. Der Durchgangswellenabschnitt 204 ist so geformt, dass er sich durch das Lagergehäuse 32 in Richtung des Verdichtergehäuses 12 erstreckt. Genauer gesagt ist das Lagergehäuse 32 mit einem Einsetzloch 32h versehen, durch das der Durchgangswellenabschnitt 204 einzusetzen ist, und der Durchgangswellenabschnitt 204 ist in das Einsetzloch 32h eingesetzt. Der Durchgangswellenabschnitt 204 ist aus einer Welle eines Bolzens ausgebildet. Der Durchgangswellenabschnitt 204 ist mit einem Außengewindeabschnitt an seinem Endabschnitt auf der Verdichtergehäuseseite versehen.
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Die erste Platte 110 ist mit einem ersten Einsetzloch 110h versehen, durch das der Durchgangswellenabschnitt 204 einzusetzen ist. Der Eingriffsabschnitt 202 ist so geformt, dass er größer ist als das erste Einsetzloch 110h. Die zweite Platte 120 ist mit einem zweiten Einsetzloch 120h versehen, durch das der Durchgangswellenabschnitt 204 einzusetzen ist. Der Durchgangswellenabschnitt 204 ist in das erste Einsetzloch 110h und das zweite Einsetzloch 120h eingesetzt.
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Der Durchgangswellenabschnitt 204 ist in das zweite Einsetzloch 120h pressgepasst. Anders gesagt ist der Durchmesser des zweiten Einsetzlochs 120h etwas kleiner festgelegt als der des Durchgangswellenabschnitts 204. Der Durchgangswellenabschnitt 204 ist in den Abstandhalter 130 eingesetzt.
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Der Fixierabschnitt 206 ist ein Teil, der einen Endabschnitt des Durchgangswellenabschnitts 204 auf der Verdichtergehäuseseite an dem Lagergehäuse 32 fixiert. Der Fixierabschnitt 206 ist aus einer Mutter ausgebildet, die an den vorstehend beschriebenen Außengewindeabschnitt geschraubt ist.
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Das Lagergehäuse 32 hat eine Vertiefung 32a, die den Fixierabschnitt 206 aufnimmt. Das Verdichtergehäuse 12 ist mit dem Lagergehäuse 32 verbunden, sodass es die Vertiefung 32a abdeckt.
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Wie vorstehend beschrieben, erstreckt sich bei dem Turbolader 1 der vorliegenden Ausführungsform der Durchgangswellenabschnitt 204 durch das Lagergehäuse 32, um eine große Entfernung von dem Fixierabschnitt 206 zu dem Eingriffsabschnitt 202 zu gewährleisten und dadurch auch eine Entfernung zu gewährleisten, um die der Eingriffsabschnitt 202 auswärts in der Radialrichtung der Platten 110 und 120 bezüglich des Fixierabschnitts 206 versetzt werden kann. Somit wird eine durch die Platten 110 und 120 von dem Fixierbauteil 200 während einer thermischen Ausdehnung der Platten 110 und 120 empfangene Reaktionskraft reduziert oder anders gesagt wird eine Begrenzung der thermischen Ausdehnung der Platten durch das Fixierbauteil 200 gelockert. Daher wird die Verformung jeder der Platten 110 und 120 und die daraus folgende Beeinträchtigung zwischen der Platte und den Düsenflügeln 140 unterdrückt.
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Zusätzlich ist bei der vorliegenden Ausführungsform der Durchgangswellenabschnitt 204 in das zweite Einsetzloch 120h eingesetzt und der Eingriffsabschnitt 202 ist mit der ersten Platte 110 in Eingriff. Demgemäß sind die erste Platte 110 und die zweite Platte 120 durch das Fixierbauteil 200 gehalten. Somit kann der Bedarf für ein Bauteil beseitigt werden, das dazu bestimmt ist, die erste Platte 110 und die zweite Platte 120 miteinander zu verbinden.
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Ferner ist, da der Durchgangswellenabschnitt 204 in das zweite Einsetzloch 120h pressgepasst ist, die veränderliche Düseneinheit 100, die die erste Platte 110 und die zweite Platte 120 umfasst, durch das Fixierbauteil 200 integriert. Demgemäß wird die Handhabung der veränderlichen Düseneinheit 100 erleichtert.
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Wie in 3 gezeigt, kann das Fixierbauteil 200 ferner ein elastisches Bauteil 208, wie beispielsweise eine Scheibe, umfassen, die zwischen dem Lagergehäuse 32 und dem Fixierabschnitt 206 angeordnet ist. Bei diesem Beispiel wird ein Anpassen einer erkennbaren Federkonstante des Durchgangswellenabschnitts 204 und des elastischen Bauteils 208 als Ganzes vereinfacht.
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Wie in 4 gezeigt, kann der Durchgangswellenabschnitt 204 nur in die zweite Platte 120 eingesetzt sein und der Eingriffsabschnitt 202 kann mit der zweiten Platte 120 in Eingriff sein. In diesem Fall sind die erste Platte 110 und die zweite Platte 120 vorzugsweise mit einem Befestigungsbauteil 132, wie beispielsweise einem Bolzen, aneinander befestigt. Dieses Beispiel bietet ebenso Wirkungen, die denen der vorstehend beschriebenen Ausführungsform gleichen.
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Der Eingriffsabschnitt 202 ist nicht auf die Gestaltung der vorstehend beschriebenen Ausführungsform (ein Kopf eines Bolzens) beschränkt, solange er ein Herausziehen des Durchgangswellenabschnitts 204 von der ersten Platte 110 oder der zweiten Platte 120 in der Richtung von der ersten Platte 110 in Richtung der zweiten Platte 120 verhindert. Zum Beispiel kann der Durchgangswellenabschnitt 204 wie bei der Gestaltung des Fixierabschnitts 206 mit einem Außengewindeabschnitt an seinem Endabschnitt auf der Turbinengehäuseseite versehen sein und der Eingriffsabschnitt 202 kann aus einer Mutter ausgebildet sein, die an diesen Außengewindeabschnitt geschraubt ist. Alternativ kann der Eingriffsabschnitt 202 in einer derartigen Form ausgebildet sein, deren Durchmesser sich bei Erhöhung der Entfernung von dem Durchgangswellenabschnitt 204 allmählich erhöht, und das erste Einsetzloch 110h in der ersten Platte 110 oder das zweite Einsetzloch 120h in der zweiten Platte 120 kann in einer konischen Form ausgebildet sein, die zu einer Außenumfangsfläche des Eingriffsabschnitts 202 korrespondiert. Wie in 5 gezeigt, kann der Eingriffsabschnitt 202 als ein Außengewindeabschnitt ausgebildet sein, der an einen Innengewindeabschnitt 121 geschraubt ist, der an der zweiten Platte 120 vorgesehen ist. In diesem Fall sind das erste Einsetzloch 110h und das zweite Einsetzloch 120h nicht vorgesehen. Die Abstandhalter 130 können massiv ausgebildet sein.
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Alternativ kann sich der Durchgangswellenabschnitt 204 obgleich nicht gezeigt durch die zweite Platte 120 erstrecken und der Eingriffsabschnitt 202, der als ein Außengewindeabschnitt ausgebildet ist, kann an einen an der ersten Platte 110 vorgesehenen Innengewindeabschnitt geschraubt sein.
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Der Durchgangswellenabschnitt 204 kann einen ersten Wellenabschnitt, der in dem Turbinengehäuse 22 angeordnet ist, und einen zweiten Wellenabschnitt umfassen, der in dem Lagergehäuse 32 angeordnet ist, und der zweite Wellenabschnitt kann einen Abschnitt mit kleinem Durchmesser umfassen, der einen Durchmesser hat, der kleiner ist als der des ersten Wellenabschnitts. Wenn sich die Temperatur des Durchgangswellenabschnitts 204 verändert, ist es bei diesem Beispiel der Abschnitt mit kleinem Durchmesser des zweiten Wellenabschnitts, der sich hauptsächlich ausdehnt und zusammenzieht, und daher wird ein Ausdehnen und ein Zusammenziehen des ersten Wellenabschnitts unterdrückt. Somit wird ein Bruch des ersten Wellenabschnitts unterdrückt, der einer höheren Temperatur ausgesetzt ist als der zweite Wellenabschnitt.
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Die vorstehend beschriebene Ausführungsform wird nun zusammengefasst.
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Ein Turbolader bei der vorstehend beschriebenen Ausführungsform umfasst: ein Verdichtergehäuse, das ein Verdichterlaufrad unterbringt; ein Turbinengehäuse, das ein Turbinenrad unterbringt; ein Lagergehäuse zwischen dem Verdichtergehäuse und dem Turbinengehäuse, das eine Welle, die das Verdichterlaufrad an das Turbinenrad koppelt, und ein Lager unterbringt, das die Welle aufnimmt; eine veränderliche Düseneinheit, die in dem Turbinengehäuse angeordnet ist und in der Lage ist, eine Größe einer Strömungsbahnquerschnittsfläche einer Abgasströmungsbahn anzupassen; und ein Fixierbauteil, das die veränderliche Düseneinheit in dem Turbinengehäuse fixiert. Die veränderliche Düseneinheit umfasst eine erste Platte, die in einer ringförmigen Form ausgebildet ist, eine zweite Platte, die in einer ringförmigen Form ausgebildet ist und an einer Position angeordnet ist, die näher an dem Lagergehäuse ist als die erste Platte und der ersten Platte zugewandt ist, wobei die zweite Platte die Abgasströmungsbahn zwischen der ersten Platte und der zweiten Platte ausbildet, eine Vielzahl zwischen der ersten Platte und der zweiten Platte angeordnete Düsenflügel, die die Größe der Strömungsbahnquerschnittsfläche der Abgasströmungsbahn verändert, und einen Stellungsänderungsmechanismus, der eine Stellung eines jeden der Vielzahl Düsenflügel ändert. Das Fixierbauteil umfasst einen Eingriffsabschnitt, der mit der ersten Platte und/oder der zweiten Platte in Eingriff ist, einen Durchgangswellenabschnitt, der mit dem Eingriffsabschnitt verbunden ist und so geformt ist, dass er sich durch das Lagergehäuse in Richtung des Verdichtergehäuses erstreckt, und einen Fixierabschnitt, der einen Endabschnitt des Durchgangswellenabschnitts auf der Verdichtergehäuseseite an dem Lagergehäuse fixiert.
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Bei diesem Turbolader erstreckt sich der Durchgangswellenabschnitt durch das Lagergehäuse, um eine große Entfernung von dem Fixierabschnitt zu dem Eingriffsabschnitt zu gewährleisten, und dadurch auch eine Entfernung zu gewährleisten, um die der Eingriffsabschnitt auswärts in der Radialrichtung der Platten bezüglich des Fixierabschnitts versetzt werden kann. Somit wird eine durch die Platten von dem Fixierbauteil während einer thermischen Ausdehnung der Platten empfangene Reaktionskraft reduziert oder anders gesagt, eine Beschränkung der thermischen Ausdehnung der Platten durch das Fixierbauteil wird gelockert. Daher wird die Verformung jeder der Platten und die daraus folgende Beeinträchtigung zwischen der Platte und den Düsenflügeln unterdrückt.
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Vorzugsweise ist die zweite Platte mit einem zweiten Einsetzloch versehen, durch das der Durchgangswellenabschnitt einzusetzen ist, der Durchgangswellenabschnitt ist in das zweite Einsetzloch eingesetzt und der Eingriffsabschnitt ist mit der ersten Platte in Eingriff.
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Somit sind die erste Platte und die zweite Platte durch das Fixierbauteil gehalten. Demgemäß kann der Bedarf für ein Bauteil beseitigt werden, das dazu bestimmt ist, die erste Platte und die zweite Platte miteinander zu verbinden.
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Darüber hinaus ist der Durchgangswellenabschnitt vorzugsweise in das zweite Einsetzloch pressgepasst.
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Somit ist die veränderliche Düseneinheit, die die erste Platte und die zweite Platte umfasst, durch das Fixierbauteil integriert. Demgemäß wird die Handhabung der veränderlichen Düseneinheit erleichtert.
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Vorzugsweise umfasst der Durchgangswellenabschnitt einen ersten Wellenabschnitt, der in dem Turbinengehäuse angeordnet ist, und einen zweiten Wellenabschnitt, der in dem Lagergehäuse angeordnet ist, und der zweite Wellenabschnitt umfasst einen Abschnitt mit kleinem Durchmesser, der einen Durchmesser hat, der kleiner ist als der des ersten Wellenabschnitts.
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Somit ist es, wenn sich die Temperatur des Durchgangswellenabschnitts verändert, der Abschnitt mit kleinem Durchmesser des zweiten Wellenabschnitts, der sich hauptsächlich ausdehnt und zusammenzieht, und daher wird ein Ausdehnen und ein Zusammenziehen des ersten Wellenabschnitts unterdrückt. Somit wird ein Bruch des ersten Wellenabschnitts unterdrückt, der einer höheren Temperatur ausgesetzt ist als der zweite Wellenabschnitt.
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Es sollte nachvollziehbar sein, dass die hier offenbarte Ausführungsform exemplarisch ist und in jeder Hinsicht nicht beschränkend ist. Der Umfang der Offenbarung ist durch die Begriffe der Ansprüche anstelle der Beschreibung der vorstehenden Ausführungsform definiert und es ist beabsichtigt, dass diese jegliche Abänderungen innerhalb des Umfangs und einer Bedeutung umfasst, die zu den Begriffen der Ansprüche äquivalent sind.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Turbolader;
- 10
- Verdichterlaufrad;
- 11
- Dichtungsplatte;
- 12
- Verdichtergehäuse;
- 20
- Turbinenrad;
- 22
- Turbinengehäuse;
- 30
- Welle;
- 31
- Lager;
- 32
- Lagergehäuse;
- 32a
- Vertiefung;
- 32h
- Einsetzloch;
- 100
- veränderliche Düseneinheit;
- 110
- erste Platte;
- 110h
- erstes Einsetzloch;
- 120
- zweite Platte;
- 120h
- zweites Einsetzloch;
- 130
- Abstandhalter;
- 140
- Düsenflügel;
- 142
- Drehwellenabschnitt;
- 144
- Flügel;
- 150
- Flügelarm;
- 160
- Verstellring;
- 200
- Fixierbauteil;
- 202
- Eingriffsabschnitt;
- 204
- Durchgangswellenabschnitt;
- 206
- Fixierabschnitt.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- JP 2010053774 [0002, 0006]
