JP2019210936A - 回転防止アセンブリ及びそれを含む軸受ハウジングアセンブリ - Google Patents
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Abstract
【課題】軸受ハウジングの回転、整列中に内部構成要素を回転可能に固定する。【解決手段】ターボチャージャーは、タービンハウジングと、タービンホイールと、圧縮機ハウジングと、圧縮機ホイールと、圧縮機ホイール及びタービンホイールに結合されるシャフトと、を含む。ターボチャージャーはまた、軸受ハウジング内部を画定する軸受ハウジングと回転防止アセンブリとを含む軸受ハウジングアセンブリを含む。回転防止アセンブリは、軸受ハウジング内部に配置された軸受アセンブリ46と、軸受ハウジング内部42に及びシャフトの周りに配置される回転防止スペーサ48と、シャフトの周りに配置され、回転防止スペーサに結合されて回転防止スペーサを軸受ハウジング内部に軸方向に保持する保持リング50と、を含む。回転防止スペーサは、保持リングと係合可能であり、回転防止スペーサに対する保持リングの回転を制限するように構成された係合部材を有する。【選択図】図6
Description
本発明は、一般に、軸受ハウジングアセンブリに関し、より詳細には、軸受ハウジングアセンブリ内に使用される回転防止アセンブリに関する。
ターボチャージャーは、車両の内燃機関から排気ガスを受け取り、圧縮空気を内燃機関に送る。ターボチャージャーは、内燃機関の動力出力を増加させ、内燃機関の燃料消費量を減少させ、内燃機関によって生成された排出物を減少させるために使用される。ターボチャージャーによって内燃機関へ圧縮空気を送ると、内燃機関を小さくすることを可能にするが、より大きく自然−吸気化された内燃機関と同じか、または同様の量の馬力を発生させることができる。車両に使用するためのより小さい内燃機関を有することは、車両の質量及び空気力学的前面面積を減少させ、それは、内燃機関の燃料消費量を減少させかつ車両の燃費を向上させるのを助ける。
典型的なターボチャージャーは、タービンハウジング内部を画定するタービンハウジングと、タービンハウジング内部に配置されたタービンホイールと、を含む。ターボチャージャーは、軸受ハウジングに結合され、圧縮機ハウジング内部を画定する圧縮機ハウジングをさらに含み、圧縮機ハウジング内部に配置された圧縮機ホイールを含む。ターボチャージャーはまた、タービンハウジング内部及び圧縮機ハウジング内部に配置されたシャフトを含み、シャフトは、長手方向軸に沿って延び、タービンホイール及び圧縮機ホイールに結合され、またこれらと共に回転可能である。特に、無駄なエネルギーを含むであろう内燃機関の排気ガスは、タービンホイールを駆動するために使用され、それはシャフトを駆動させた後、圧縮機ホイールを駆動させ、圧縮空気を内燃機関に送るために使用される。
ターボチャージャーはまた、長手方向軸に沿って延びる軸受ハウジングを含み、タービンハウジング及び圧縮機ハウジングに結合され、軸受ハウジング内部と潤滑油サンプを画定する軸受ハウジングアセンブリを含む。典型的なターボチャージャー内の軸受ハウジングアセンブリはまた、軸受ハウジング内部に配置され、シャフトの回転を支持するためにシャフトの周りに配置された軸受アセンブリを含む。軸受アセンブリは、通常、軸受ハウジングとは独立して回転する。言い換えれば、軸受アセンブリと軸受ハウジングとは互いに回転可能に結合されず、したがって、軸受ハウジングと軸受ハウジングアセンブリとは互いに独立して回転することができる。
典型的なターボチャージャー内の軸受ハウジングアセンブリは、シャフトの周りに配置され、軸受ハウジングに結合されて軸受アセンブリを軸受ハウジング内部に軸方向に保持する保持リングをさらに含む。いくつかのターボチャージャーは、軸受ハウジング内に配置され、かつそれに結合されて、軸受ハウジングによって画定された潤滑油サンプに向かって潤滑油を偏向させる潤滑油デフレクタを含み得る。
ターボチャージャーは、車両への設置するときにクロッキングを必要とする。設置中において、圧縮機ハウジング及びタービンハウジングは、車両に対して長手方向軸に沿って回転可能に固定される。圧縮機ハウジング及びタービンハウジングとは対照的に、軸受ハウジングは、潤滑油サンプを車両の下の地面と整列させるために長手方向軸の周りに回転を必要とする。このような整列は、潤滑油が重力のみを受け、ターボチャージャー内では圧力を受けないので、ターボチャージャーを通る潤滑油の流れを促進するために必要である。
典型的な軸受ハウジングアセンブリの軸受アセンブリ、保持リング及び潤滑油デフレクタは、車両内でターボチャージャーをクロッキングするとき、軸受ハウジングの回転及び整列中に軸受ハウジングと共に回転しない。したがって、軸受アセンブリ、保持リング及び潤滑油デフレクタは、ターボチャージャーのクロッキング中において互いに対して及び軸受ハウジングに対して回転位置に留まることができない。特に、ターボチャージャー内の保持リング及び潤滑油デフレクタは、軸受ハウジングの回転及び整列中において潤滑油サンプと整列された状態を維持することができない。したがって、保持リング及び潤滑油デフレクタは、軸受ハウジングの潤滑油サンプに向けて潤滑油を誘くことができないので、軸受ハウジング内に望ましくない潤滑油の蓄積をもたらす。
このように、車両内でターボチャージャーをクロッキングするときに、軸受ハウジングの回転及び整列中において軸受ハウジングの内部構成要素を回転可能に固定する改良された軸受ハウジングアセンブリを提供する必要がある。
ターボチャージャーは、タービンハウジング内部を画定するタービンハウジングと、タービンハウジング内部に配置されたタービンホイールと、タービンホイールに結合されかつそれによって回転可能なシャフトと、を含む。ターボチャージャーはまた、圧縮機ハウジング内部を画定する圧縮機ハウジングと、圧縮機ハウジング内部に配置された圧縮機ホイールとを含む。ターボチャージャーは、タービンハウジング内部及び圧縮機ハウジング内部に配置されたシャフトをさらに含む。シャフトは、長手方向軸に沿って延び、長手方向軸の周りでタービンホイール及び圧縮機ホイールに結合され、それらと共に回転可能である。ターボチャージャーは、長手方向軸に沿って延びる軸受ハウジングを含み、軸受ハウジング内部を画定する内面を有する軸受ハウジングアセンブリをさらに含む。軸受ハウジングアセンブリはまた、回転防止アセンブリを含む。回転防止アセンブリは、軸受ハウジング内部に配置され、シャフトの周りに配置された軸受アセンブリを含み、軸受アセンブリは、シャフトの回転を支持する。回転防止アセンブリはまた、軸受ハウジング内部に配置され、シャフトの周りに配置された回転防止スペーサを含む。回転防止アセンブリはまた、シャフトの周りに配置され、回転防止スペーサに結合されて軸受ハウジング内部に回転防止スペーサを軸方向に保持する保持リングを含む。回転防止スペーサは、保持リングと係合可能であり、回転防止スペーサに対する保持リングの回転を制限するように構成された係合部材を有する。
したがって、回転防止スペーサの係合部材は、保持リングに対して回転防止スペーサを回転可能に固定し、それによって、車両内でターボチャージャーのクロッキング中において軸受ハウジングの迅速な整列が可能になる。
本発明の他の利点は、添付の図面と関連して考えられるとき、以下の詳細な説明を参照してよりよく理解されるようになるので、容易に推察されるであろう。
図1は、タービンハウジング内部を画定するタービンハウジングと、タービンハウジング内部に配置されるタービンホイールと、圧縮機ハウジング内部を画定する圧縮機ハウジングと、圧縮機ハウジング内部に配置される圧縮機ホイールと、軸受ハウジングとシャフトを含む軸受ハウジングアセンブリと、を含むターボチャージャーの概路図である。
図2は、軸受ハウジングが排除されたターボチャージャーの斜視図である。
図3は、軸受ハウジング内部を画定する軸受ハウジングと、軸受ハウジング内部に配置されたシャフトと、回転防止アセンブリと、を含み、回転防止アセンブリは、軸受ハウジング内部に配置された軸受アセンブリと、軸受ハウジング内部に配置され、第1の係合部材を有する回転防止スペーサと、回転防止スペーサに結合された保持リングと、を含む、軸受ハウジングアセンブリの斜視図である。
図4は、回転防止アセンブリの斜視図である。
図5は、軸受アセンブリが外輪を含む、回転防止アセンブリの分解図である。
図6は、軸受ハウジングアセンブリが、シャフトの周りに配置され、軸受ハウジングに結合された潤滑油デフレクタを含む、図3の6−6線に沿って取った軸受ハウジングアセンブリの断面図である。
図7は、回転防止スペーサが、軸受ハウジングの内面に向かって延び、軸受ハウジングの内面と係合可能な軸受ハウジング突出部を有する第2の係合部材を備える、軸受ハウジングアセンブリの斜視図である。
図8は、保持リング及び回転防止スペーサが、部分的に仮想で示した第2の係合部材を有し、第2の係合部材は、軸受ハウジングの内面に向かって延び、軸受ハウジングの内面と係合可能な軸受ハウジング突出部を備える、軸受ハウジングアセンブリの斜視図である。
図9は、回転防止スペーサが第1及び第2の端部、第1及び第2の突出部、及び少なくとも1つの非円形部分を有する内面を有し、軸受アセンブリが、回転防止スペーサの内面に面する外面を有し、少なくとも1つの非円形部分と係合可能な少なくとも1つの係合部を有する外輪を有し、ここで、保持リングの第1及び第2の端部は、第1及び第2の突出部から離隔される、軸受ハウジングアセンブリの正面図である。
図10は、第1及び第2の突出部と係合される回転防止スペーサの第1及び第2の端部を有する軸受ハウジングアセンブリの正面図である。
図11は、潤滑油デフレクタを有する軸受ハウジングアセンブリであって、保持リングの第1及び第2の端部が潤滑油サンプ及び潤滑油デフレクタと整列可能なギャップをそれらの間に画定し、潤滑油デフレクタは、潤滑油サンプと整列可能な舌部(tongue)を有する、軸受ハウジングアセンブリの正面図である。
図12は、回転防止スペーサの係合部材が係合面を有し、保持リングが間にギャップを画定する第1の端部及び第2の端部を有し、保持リングが保持リングの第1の端部及び第2の端部のうちの少なくとも1つから係合面に向かって延びる保持リング突出部を有し、保持リング突出部が係合面と係合可能である、軸受ハウジングアセンブリの正面図である。
図13は、回転防止スペーサの係合部材が係合面によって画定された凹部を有し、保持リングが第1の端部及び第2の端部を有し、それらの間にギャップを画定し、保持リングが保持リングの第1の端部及び第2の端部のうちの少なくとも1つから凹部を画定する係合面に向かって延びる保持リング突出部を有する、軸受ハウジングアセンブリの正面図である。
図14は、保持リングが回転防止スペーサに面する保持面を有し、保持リング突出部が保持面から回転防止スペーサの係合面に向かって延びる、図3の6−6線に沿って取った軸受ハウジングアセンブリの断面図である。
図15は、保持リング突出部が軸受ハウジングと係合可能である、部分的に横断面で示した軸受ハウジングアセンブリの斜視図である。
図16は、保持リング突出部が回転防止スペーサの凹部を通って延び、保持リング突出部が軸受ハウジングと係合される、軸受ハウジングアセンブリの斜視図である。
図面を参照すると、いくつかの図を介して同様の符号は同様の部分を示し、ターボチャージャー20は図1に概略的に示し、図2に斜視図で示す。ターボチャージャー20は、内燃機関からの排気ガスを受け取って圧縮空気を内燃機関に送る。ターボチャージャー20は、内燃機関から排気ガスを受容するタービンハウジング内部24を画定するタービンハウジング22を含む。ターボチャージャー20は、内燃機関からの排気ガスを受け取るために、タービンハウジング内部24内に配置されるタービンホイール26を含む。具体的には、内燃機関からの排気ガスは、タービンホイール26を駆動させるのに使用される。ターボチャージャー20は付加的に、圧縮機ハウジング内部30を画定する圧縮機ハウジング28を含む。圧縮機ハウジング30は、空気を受け取って内燃機関に向けるようにする。ターボチャージャー20は、圧縮機ハウジング内部30内に配置される圧縮機ホイール32を含む。
ターボチャージャー20は、タービンホイール26に結合され、これによって回転可能でり、シャフト36が長手方向軸Aに沿って延びる、シャフト36を含む。具体的には、タービンホイール26は、内燃機関からの排気ガスによって駆動され、次いでシャフト36を回転させる。シャフト36はまた、圧縮機ホイール32に連結される。圧縮機ホイール32は、圧縮空気を内燃機関に送るために、シャフト36によって回転可能である。
図3及び図6〜図15を参照すると、ターボチャージャー20はまた、長手方向軸Aに沿って延びる軸受ハウジング38を含み、軸受ハウジング内部42を画定する内面40を有し、シャフト36を受容するように構成された軸受ハウジングアセンブリ34を含む。軸受ハウジングアセンブリ34はまた、図4及び図5に示したように、回転防止アセンブリ44を含む。回転防止アセンブリ44は、軸受ハウジング内部42に配置され、シャフト36の回転を支持するためにシャフト36の周りに配置されるように構成された軸受アセンブリ46を含む。通常的には、軸受アセンブリ46は、シャフト36に結合される。いくつかの実施形態において、軸受アセンブリ46は、シャフト36と直接係合される。回転防止アセンブリ44は、軸受ハウジング内部42に配置され、シャフト36の周りに配置されるように構成された回転防止スペーサ48をさらに含む。回転防止スペーサ48はまた、軸受ハウジング38に結合され得る。回転防止アセンブリ48は、シャフト36の周りに配置され、回転防止スペーサ48に結合されて回転防止スペーサ48を軸受ハウジング内部42に軸方向に保持する保持リング50をさらに含む。保持リング50は、回転防止スペーサ48と軸受アセンブリ46との間の接触を維持するために回転防止スペーサ48に圧縮力を加えることができる。さらに、保持リング50は、軸受アセンブリ46が軸受ハウジング内部42に軸方向に保持されるように、軸受アセンブリ46の外径よりも小さい内径を有することができる。保持リング50はまた、回転防止スペーサ48と直接係合され得る。回転防止スペーサ48は、保持リング50と係合可能であり、回転防止スペーサ48に対する保持リング50の回転を制限するように構成された係合部材52を有する。一実施形態において、回転防止スペーサ48は、長手方向軸Aに沿って延びるスペーサ本体部分54を有し、係合部材52は、保持リング50と係合されてスペーサ本体部分54に対する保持リング50の回転を制限するように構成され得る。
係合部材52を有する回転防止スペーサ48は、回転防止スペーサ48を保持リング50に対して回転可能に固定させる。回転防止スペーサ48が保持リング50に回転可能に固定されると、車両内のターボチャージャー20のクロッキング中において軸受ハウジング38を整列させるのを助ける。一実施形態において、保持リング50と係合可能な係合部材52を有する回転防止スペーサ48は、車両内のターボチャージャー20のクロッキング中において軸受ハウジング38のより迅速な整列を可能にする。具体的には、軸受ハウジング38の回転及び整列ならびにターボチャージャー20のクロッキング中において、軸受ハウジング38がタービンハウジング22及び圧縮機ハウジング28に結合されると、軸受ハウジング38がタービンハウジング22及び/または圧縮機ハウジング28に対して回転することによって、回転防止スペーサ48が保持リング50と係合されて回転防止スペーサ48に対する保持リング50の回転を制限する。
一実施形態では、図3〜図5及び図9〜図11に最もよく示したように、係合部材52は、回転防止スペーサ48に対する保持リング50の回転を制限するために、保持リング50に向かって延び、保持リング50と係合可能な突出部58を有する。回転防止スペーサ48は、長手方向軸Aに対して垂直で保持リング50に面するスペーサ面56を有することができ、突出部58は、回転防止スペーサ48に対する保持リング50の回転を制限するために、長手方向軸Aに対して軸方向にスペーサ面56から保持リング50に向かって延び得る。具体的には、回転防止スペーサ48に対する保持リング50の回転を制限するために、突出部58は保持リング50と係合可能である。突出部58は、回転防止スペーサ48に対する保持リング50の回転を依然として制限しつつ、長手方向軸Aから保持リング50に向かって半径方向に離れるなど、回転防止スペーサ48の他の部分から延び得ることを理解すべきであろう。
図4、図5及び図8〜図12を参照すると、保持リング50は、第1の端部60及び第1の端部60から円周方向に離隔されている第2の端部62を有し得、第1及び第2の端部60、62は、それらの間にギャップ64を画定する。存在する場合、ギャップ64は、第1及び第2の端部60、62の間に画定された幅Wを有する。突出部58は、回転防止スペーサ48に対する保持リング50の回転を制限するために、保持リング50の第1及び第2の端部60、62のうちの少なくとも1つと係合可能であり得る。第1の端部60または第2の端部62のうちのいずれかが突出部58によって係合されて回転防止スペーサ48に対する保持リング50の回転を制限することができることを理解すべきであろう。また、第1の端部60及び第2の端部62の両方は、回転防止スペーサ48に対する保持リング50の回転を制限するために、突出部58によって係合され得ることを理解すべきであろう。
いくつかの実施形態において、係合部材52の突出部58は、第1の突出部58としてさらに画定され得、係合部材52は、保持リング50に向かって延び、保持リング50と係合可能な第2の突出部66をさらに有することができる。このような実施形態において、第1の突出部58は、保持リング50の第1の端部60と係合可能であり、第2の突出部66は、回転防止スペーサ48に対する保持リング50の回転を制限するために、保持リング50の第2の端部62と係合可能であり得る。
別の実施形態では、図12〜図16に最もよく示したように、係合部材52は、係合面68を有し、保持リング50は、回転防止スペーサ48に対する保持リング50の回転を制限するために係合面68に向かって延び、係合面68と係合可能な保持リング突出部70を有する。保持リング50は、長手方向軸Aに対して垂直で回転防止スペーサ48に面する保持面72を有することができ、保持リング突出部70は、回転防止スペーサ48に対する保持リング50の回転を制限するために、回転防止スペーサ48の係合面68に向かって長手方向軸Aに対して保持面72から軸方向に延び得る。具体的には、回転防止スペーサ48に対する保持リング50の回転を制限するために、保持リング突出部70は、回転防止スペーサ48の係合面68と係合可能である。保持リング突出部70は、回転防止スペーサ48に対する保持リング50の回転を依然として制限しつつ、回転防止スペーサ48の係合面68に向かって長手方向軸Aから半径方向に離れるなど、保持リング50の他の部分から延び得ることを理解すべきであろう。
図12〜図16を参照すると、保持リング突出部70は、保持リング50の第1及び第2の端部60、62のうちの少なくとも1つから延び得、回転防止スペーサ48の係合面68と係合されて回転防止スペーサ48に対する保持リング50の回転を制限することができる。保持リング突出部70は、第1の端部60または第2の端部62のうちのいずれかから係合面68に向かって延び、係合面68を係合し、回転防止スペーサ48に対する保持リング50の回転を制限することができることを理解すべきであろう。また、保持リング突出部70は、第1の端部60及び第2の端部62の両方から係合面68に向かって延び、係合面68と係合し、回転防止スペーサ48に対する保持リング50の回転を制限することができることを理解すべきであろう。
図13及び図16を参照すると、回転防止スペーサ48は、係合面68によって画定された凹部104を有することができ、凹部104は、保持リング突出部70を受容するように構成される。回転防止スペーサ48の凹部104は、スロットなどの回転防止スペーサ48を介して完全に画定され得、くぼみ部などの回転防止スペーサ48を介して部分的に画定され得るか、または保持リング突出部70を受容するように構成された任意の他の形状であり得る。保持リング突出部70は、凹部104内に部分的にのみ延びるか、または凹部104が回転防止スペーサ48を介して部分的に画定されると、凹部104内に完全に延び得るか、または凹部104が回転防止スペーサ48を介して完全に画定されると、凹部104を介して延び得る。凹部104は、係合面68の全部または一部によって画定され得、保持リング50は、回転防止スペーサ48に対する保持リング50の回転を制限するために係合面68と係合可能であり得る。
いくつかの実施形態において、保持リング突出部70は、図14〜図16に示したように、軸受ハウジング38と係合可能であり得、軸受ハウジング38に対する保持リング50の回転を制限するように構成され得る。一実施形態において、保持リング突出部70は、図13及び図16に示したように、凹部104を通って延び得、軸受ハウジング38と係合して、軸受ハウジング38に対する保持リング50の回転を制限することができる。保持リング突出部70が係合可能であり得る内面40は、軸受ハウジング38の製造コストを減少させるために、軸受ハウジング38と共に鋳造され得る。しかしながら、保持リング突出部70が係合可能な内面40は、保持リング突出部70によって依然として係合することができつつ、他の方法によって、例えば、機械加工によって製造することができることを理解すべきであろう。
軸受ハウジング38は、図6に示したように、長手方向軸Aに対して軸受アセンブリ46から半径方向に離隔されている潤滑油サンプ74を画定することができる。潤滑油は、通常的に、軸受ハウジングアセンブリ34を潤滑するために使用され、潤滑油は、潤滑油サンプ74内に排出可能である。存在する場合、保持リング50の第1の端部60と第2の端部62との間に画定されたギャップ64は、潤滑油サンプ74と整列可能であり得る。軸受ハウジングアセンブリ34は、軸受ハウジング内部42に配置され、軸受ハウジング38に結合された潤滑油デフレクタ76をさらに含み得る。ギャップ64は、潤滑油デフレクタ76と整列可能であり得、それによって潤滑油デフレクタ76が潤滑油サンプ74に向かって潤滑油を偏向させることができる。潤滑油デフレクタ76は、潤滑油サンプ74に向かって延びる舌部78を有することができる。舌部78は、図6、図11及び図14に最もよく示したように、第1及び第2の端部60、62の間のギャップ64に向かって延び得る。
軸受ハウジングアセンブリ34の別の利点は、潤滑油デフレクタ76が軸受ハウジング38内にねじこまれる必要もなく、潤滑油を潤滑油サンプ74に向かって導くことができるか、または車両内にターボチャージャー20を設置中において、潤滑油サンプ74と手動で整列することができることである。具体的には、潤滑油デフレクタ76の舌部78は、回転防止スペーサ48に対する潤滑油デフレクタ76の回転を制限するために、係合部材52、第1の突出部58及び/または第2の突出部66と係合可能であり得る。このように、軸受ハウジング38に対する潤滑油デフレクタ76の回転は、回転防止スペーサ48に潤滑油デフレクタ76を係合することによって間接的に制限され得る。これにより、回転防止スペーサ48及び潤滑油デフレクタ76が車両内でターボチャージャー20をクロッキングするとき、軸受ハウジング38の回転及び整列中において互いに対して及びハウジング38に対して回転位置に留まることが可能になる。
軸受アセンブリ46は、シャフト36の回転を支持するための任意の適切な軸受アセンブリであり得る。一実施形態において、軸受アセンブリ46は、ローリング要素軸受(REB)カートリッジであり得る。このような実施形態において、図6及び図9〜図14に最もよく示したように、REBカートリッジは、シャフト36の周りに配置された内輪82、長手方向軸Aから離れるように内輪82から半径方向に離隔されている複数のローリング要素84、ローリング要素84の周りに配置された中輪86、長手方向軸Aから離れるようにローリング要素84から半径方向に離隔されている外輪88を備えることができる。ローリング要素84は、それぞれ、内輪82内に画定された内側軌道、及び外輪88に画定された外側軌道と接触して、外輪88に対する内輪82の回転を可能にすることができる。ローリング要素84は、玉軸受であり得る。
外輪88は、潤滑油が排出され得る潤滑油穴90を画定することができる。潤滑油穴90は、潤滑油が潤滑油穴90を通って潤滑油サンプ74内に排出されることを可能にするように、潤滑油サンプ74と整列可能であり得る。潤滑油穴90はまた、潤滑油が潤滑油穴90を通って潤滑油デフレクタ76から同じ方向に流れるように、潤滑油デフレクタ76と整列可能であり得る。非限定的な例において、潤滑油は、潤滑油穴90を通って潤滑油デフレクタ76から潤滑油サンプ74に向かって流れ得る。潤滑油穴90は、潤滑油が潤滑油穴90を通って潤滑油デフレクタ76の舌部78から同じ方向に流れるように、潤滑油デフレクタ76の舌部78と整列可能であり得る。非限定的な例において、潤滑油は、潤滑油穴90を通って潤滑油デフレクタ76の舌部78から潤滑油サンプ74に向かって流れ得る。これにより、軸受ハウジング38内に潤滑油の望ましくない蓄積が防止される。
別の実施形態において、回転防止スペーサ48は、シャフト36に面するように構成された内面92を有することができる。内面92は、図3〜図5、図9、図10及び図12に示したように、少なくとも1つの非円形部分94を有することができる。このような実施形態において、少なくとも1つの非円形部分94は、長手方向軸Aの周りに一定の半径を有する円から逸脱することができる。非円形部分94は、平坦な部分として描かれ得る。非円形部分は、多角形または楕円形などの他の任意の適切な構成であり得ることを理解すべきであろう。軸受アセンブリ46の外輪88は、回転防止スペーサ48に対する軸受アセンブリ46の外輪88の回転を制限するために、回転防止スペーサ48の内面92に面し、少なくとも1つの非円形部分94と係合可能な少なくとも1つの係合部98を有する外面96を有することができる。具体的には、少なくとも1つの係合部98は、少なくとも1つの非円形部分94と構成が一致する。例として、少なくとも1つの係合部98は、平坦形、多角形、または楕円形であり得る。
別の実施形態において、図4、図5及び図8〜図10に示したように、回転防止スペーサ48の係合部材52は、第1の係合部材52としてさらに画定され得、回転防止スペーサ48は、軸受ハウジング38に対する回転防止スペーサ48の回転を制限するために、軸受ハウジング38の内面40と係合可能な第2の係合部材100を有することができる。第2の係合部材100は、軸受ハウジング38の内面40に向かって延び、軸受ハウジング38の内面40と係合可能な軸受ハウジング突出部102を有することができる。第2の係合部材100が係合可能である内面40は、軸受ハウジング38の製造コストを減少させるために軸受ハウジング38と共に鋳造され得る。しかしながら、第2の係合部材100が係合可能な内面40は、第2の係合部材100によって依然として係合することができつつ、他の方法によって、例えば、機械加工を介して製造することができることを理解すべきであろう。
第1の係合部材52及び第2の結合部材100の両方が存在する実施形態において、第1の係合部材52及び第2の係合部材100の両方は、軸受ハウジング38に対する保持リング50の回転を制限する。具体的には、第1の係合部材52は保持リング50に対する回転防止スペーサ48の回転を制限し、第2の係合部材100は軸受ハウジング38に対する回転防止スペーサ48の回転を制限する。したがって、第1の係合部材52及び第2の結合部材100の両方が存在する実施形態において、第1の係合部材52及び第2の係合部材100は、回転防止スペーサ48を介して間接的に軸受ハウジング38に対する保持リング50の回転を制限する。特に、これにより、保持リング50の第1及び第2の端部60、62の間に画定されたギャップ64を潤滑油サンプ74と整列させることが可能になる。これにより、ターボチャージャー20を車両内でクロッキングするとき、軸受ハウジング38の回転及び整列中において、回転防止スペーサ48及び保持リング50が互いに対して及び軸受ハウジング38に対して回転位置に留まることがさらに可能になる。
第1の係合部材52と保持リング突出部70の両方が存在する実施形態において、第1の係合部材52と保持リング突出部70の両方は、軸受ハウジング38に対する回転防止スペーサ48の回転を制限する。具体的には、第1の結合部材52は保持リング50に対する回転防止スペーサ48の回転を制限し、保持リング突出部70は係合面68の係合を介して回転防止スペーサ48に対する保持リング50の回転を制限し、かつ内面40の係合を介して軸受ハウジング38に対する保持リング50の回転を制限する。したがって、第1の係合部材52及び保持リング突出部70の両方が存在する実施形態において、第1の係合部材52及び保持リング突出部70は、保持リング50を介して間接的に軸受ハウジング38に対する回転防止スペーサ48の回転を制限する。特に、これにより、保持リング50の第1及び第2の端部60、62の間に画定されたギャップ64を潤滑油サンプ74と整列させることが可能になる。これにより、ターボチャージャー20を車両内にクロッキングするとき、軸受ハウジング38の回転及び整列中において、回転防止スペーサ48及び保持リング50が別のものに対して及び軸受ハウジング38に対して回転位置に留まることがさらに可能になる。
軸受ハウジングアセンブリ34がターボチャージャー20に使用されるものとして上述したが、ターボ機械、圧縮機機械、またはタービン機械のような軸受ハウジングアセンブリ34に他の用途が存在することを理解すべきであろう。同様に、回転防止アセンブリ44がターボチャージャー20に使用されるものとして上述されているが、ターボ機械、圧縮機機械、またはタービン機械のような回転防止アセンブリ44に他の用途が存在することを理解すべきであろう。軸受ハウジングアセンブリ34及び回転防止アセンブリ44と同様に、回転防止スペーサ48がターボチャージャー20に使用されるものとして上述されているが、ターボ機械、圧縮機機械、またはタービン機械のような回転防止スペーサ48に他の用途が存在することを理解すべきである。
ターボチャージャー20の様々な構成要素及びターボチャージャー20の様々な構成要素の寸法は単なる例示的なものであり、尺度通りに示されていない場合があることを理解すべきであろう。本発明は、例示的に説明されており、使用された用語は限定するよりも説明する性格を持つものと意図していることを理解すべきであろう。本発明の多くの修正及び変形が上記の教示を照らし合わせて可能であり、本発明は、具体的に説明されたものとは別の方法で実施されることもあり得る。
Claims (17)
- ターボチャージャーであって、
タービンハウジング内部を画定するタービンハウジングと、
前記タービンハウジング内部に配置されたタービンホイールと、
圧縮機ハウジング内部を画定する圧縮機ハウジングと、
前記タービンハウジング内部に配置された圧縮機ホイールと、
前記タービンハウジング内部及び前記圧縮機ハウジング内部に配置されるシャフトであって、前記シャフトが長手方向軸に沿って延び、前記タービンホイール及び前記圧縮機ホイールに結合され、これらと共に回転可能なシャフトと、
請求項3〜6及び13〜15のいずれか一項に記載したような軸受ハウジングアセンブリと、を含み、前記軸受ハウジング内部は前記シャフトを受容し、前記軸受アセンブリは前記シャフトの周りに配置されて前記シャフトの回転を支持し、前記回転防止スペーサは前記シャフトの周りに配置され、前記保持リングは前記シャフトの周りに配置される、ターボチャージャー。 - 前記回転防止スペーサは、前記軸受ハウジングと係合可能であり、前記軸受ハウジングに対する前記回転防止スペーサの回転を制限するように構成された第2の係合部材を有し、
前記回転防止スペーサは、前記シャフトに面する内面を有し、前記内面は、少なくとも1つの非円形部分を有し、前記軸受アセンブリは、前記長手方向軸の周りに配置され、前記回転防止スペーサの前記内面に面する外面を有する外輪を含み、前記外面は、前記回転防止スペーサに対する前記軸受アセンブリの前記外輪の回転を制限するために、前記少なくとも1つの非円形部分と係合可能な少なくとも1つの係合部を有する、請求項1に記載のターボチャージャー。 - 軸受ハウジングアセンブリであって、
長手方向軸に沿って延びる軸受ハウジングであって、前記軸受ハウジングがシャフトを受容するように構成された軸受ハウジング内部を画定する内面を有する、軸受ハウジングと、
回転防止アセンブリと、を含み、前記回転防止アセンブリが、
前記軸受ハウジング内部に配置され、シャフトの周りに配置されるように構成された軸受アセンブリであって、前記軸受アセンブリがシャフトの回転を支持するように構成された、軸受アセンブリと、
前記軸受ハウジング内部に配置され、シャフトの周りに配置されるように構成された回転防止スペーサと、
シャフトの周りに配置されるように構成され、前記回転防止スペーサに結合されて、前記軸受ハウジング内部に前記回転防止スペーサを軸方向に保持する保持リングと、を含み、
前記回転防止スペーサは、前記保持リングと係合可能であり、前記回転防止スペーサに対する前記保持リングの回転を制限するように構成された係合部材を有する、軸受ハウジングアセンブリ。 - 前記係合部材が、前記回転防止スペーサに対する前記保持リングの回転を制限するために前記保持リングに向かって延び、前記保持リングと係合可能な突出部を有する、請求項3に記載の軸受ハウジングアセンブリ。
- 前記回転防止スペーサは、前記長手方向軸に対して垂直で前記保持リングに面するスペーサ面を有し、前記突出部は、前記回転防止スペーサに対する前記回転リングの回転を制限するために、前記保持リングに向かって前記長手方向軸に対して軸方向に前記スペーサ面から延びる、請求項4に記載の軸受ハウジングアセンブリ。
- 前記保持リングは、第1の端部及び前記第1の端部から円周方向に離隔された第2の端部を有し、前記第1及び第2の端部は、それらの間にギャップを画定し、前記突出部は、前記回転防止スペーサに対する前記保持リングの回転を制限するために、前記保持リングの前記第1及び第2の端部のうちの少なくとも1つと係合可能である、請求項4または5に記載の軸受ハウジングアセンブリ。
- 前記突出部は、第1の突出部としてさらに画定され、前記係合部材は、前記保持リングに向かって延び、前記保持リングと係合可能な第2の突出部を有し、前記第1の突出部は前記保持リングの第1の端部と係合可能であり、前記第2の突出部は前記回転防止スペーサに対する前記保持リングの回転を制限するために前記保持リングの前記第2の端部と係合可能である、請求項6に記載の軸受ハウジングアセンブリ。
- 前記軸受ハウジングは、前記軸受アセンブリの潤滑油が排出され得る前記長手方向軸に対して前記軸受アセンブリから半径方向に離隔された潤滑油サンプを画定し、前記保持リングの前記第1の端部と前記第2の端部との間に画定された前記ギャップは、前記潤滑油サンプと整列可能である、請求項6または7に記載の軸受ハウジングアセンブリ。
- 前記軸受ハウジング内に配置され、前記軸受ハウジングに結合された潤滑油デフレクタをさらに含み、前記ギャップは、前記潤滑油デフレクタが前記潤滑油サンプ内に潤滑油を偏向させることができるように前記潤滑油デフレクタと整列可能である、請求項8に記載の軸受ハウジングアセンブリ。
- 前記回転防止スペーサは、前記シャフトに面するように構成された内面を有し、前記内面は少なくとも1つの非円形部分を有し、前記軸受アセンブリは、前記長手方向軸の周りに配置され、前記回転防止スペーサの前記内面に面する外面を有する外輪を含み、前記外面は、前記回転防止スペーサに対する前記軸受アセンブリの外輪の回転を制限するために、前記少なくとも1つの非円形部分と係合可能な少なくとも1つの係合部を有する、請求項3〜9のいずれか一項に記載の軸受ハウジングアセンブリ。
- 前記係合部材は、第1の係合部材としてさらに画定され、前記回転防止スペーサは、前記軸受ハウジングに対する前記回転防止スペーサの回転を制限するように前記軸受ハウジングの前記内面と係合可能な第2の係合部材を有する、請求項3〜10のいずれか一項に記載の軸受ハウジングアセンブリ。
- 前記第2の係合部材は、前記軸受ハウジングの内面に向かって延び、前記軸受ハウジングの内面と係合可能な軸受ハウジング突出部を有する、請求項11に記載の軸受ハウジングアセンブリ。
- 前記係合部材は係合面を有し、前記保持リングは前記回転防止スペーサに対する前記保持リングの回転を制限するために前記係合面に向かって延び、前記係合面と係合可能な保持リング突出部を有する、請求項3に記載の軸受ハウジングアセンブリ。
- 前記保持リングは、前記長手方向軸に対して垂直で前記回転防止スペーサに面する保持面を有し、前記保持リング突出部は、前記回転防止スペーサに対する前記保持リングの回転を制限するために、前記回転防止スペーサの前記係合面に向かって前記長手方向軸に対して軸方向に前記保持面から延びる、請求項13に記載の軸受ハウジングアセンブリ。
- 前記保持リングは、第1の端部及び前記第1の端部から円周方向に離隔される第2の端部を有し、前記第1及び第2の端部は、それらの間にギャップを画定し、前記保持リング突出部は、前記保持リングの前記第1及び前記第2の端部のうちの少なくとも1つから延び、前記回転防止スペーサの前記係合面と係合して前記回転防止スペーサに対する前記保持リングの回転を制限するか、または
前記保持リングは、第1の端部及び前記第1の端部から円周方向に離隔される第2の端部を有し、
前記第1及び第2の端部は、前記第1の端部と第2の端部との間にギャップを画定し、前記保持リング突出部は、前記保持リングの前記第1及び前記第2の端部のうちの少なくとも1つから延び、前記回転防止スペーサの前記係合面と係合して前記回転防止スペーサに対する前記保持リングの回転を制限し、前記保持リング突出部は、前記軸受ハウジングと係合可能であり、前記軸受ハウジングに対する前記保持リングの回転を制限するように構成された、請求項13に記載の軸受ハウジングアセンブリ。 - 軸受ハウジングアセンブリ内に使用するための回転防止アセンブリであって、軸受ハウジングアセンブリは、シャフトを受容するように構成された軸受ハウジング内部を画定する内面を有する軸受ハウジングを含み、前記回転防止アセンブリは、
長手方向軸に沿って延び、軸受ハウジング内部に配置されるように構成され、シャフトの回転を支持するように構成された軸受アセンブリと、
前記長手方向軸の周りに配置され、軸受ハウジング内部に配置され、軸受ハウジングに結合されるように構成された回転防止スペーサと、
前記長手方向軸の周りに配置され、前記回転防止スペーサに結合される保持リングと、を含み、
前記回転防止スペーサは、前記保持リングと係合可能であり、前記回転防止スペーサに対する前記保持リングの回転を制限するように構成された係合部材を有する、回転防止アセンブリ。 - 軸受ハウジングアセンブリ内の回転防止アセンブリ用の回転防止スペーサであって、軸受ハウジングアセンブリは、シャフトを受容するように構成された軸受ハウジング内部を画定する内面を有する軸受ハウジングと、長手方向軸に沿って延び、軸受ハウジング内部に配置され、シャフトの回転を支持する軸受アセンブリと、軸受ハウジング内部に配置され、長手方向軸の周りに配置された保持リングと、を含み、前記回転防止スペーサは、
長手方向軸に沿って延びるスペーサ本体部分であって、前記スペーサ本体部分が、軸受ハウジング内部に配置され、軸受ハウジングに結合されるように構成されたスペーサ本体部分と、
前記スペーサ本体部分に対する保持リングの回転を制限するために、保持リングと係合可能であるように構成された係合部材と、を含む、軸受ハウジングアセンブリ内の回転防止アセンブリ用の回転防止スペーサ。
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