(57)【要約】【課題】新たなターボチャージャーを作り出すこと。【解決手段】タービンを備え、コンプレッサーを備え、タービンハウジングとコンプレッサーハウジングとの間に配置されたベアリングハウジング備え、ベアリングハウジング内に取り付けられたベアリングブッシュを含み、ベアリングブッシュとベアリングハウジングとの間には半径方向外側潤滑隙間が、ベアリングブッシュとシャフトとの間には半径方向内側潤滑隙間が形成され、半径方向内側潤滑隙間は、ベアリングブッシュ内に導入された少なくとも1つのラインを介して潤滑油を供給され得るベアリングを備え、半径方向内側潤滑隙間の油供給に寄与する、ベアリングブッシュ内に導入されたそのラインは、ベアリングブッシュの潤滑油ポケット内に導かれ、潤滑油ポケットはそれぞれ、ベアリングブッシュの軸長に基づいて、中心を外れて位置する、ターボチャージャー。【選択図】図2
2019090408.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ターボチャージャー(1)であって、
第1の媒体を膨張させるためのタービン(2)であって、前記タービン(2)は、タービンハウジング(4)およびタービンロータ(5)を含む、タービン(2)を備え、
前記第1の媒体の膨張中に前記タービン(2)内に引き出されたエネルギーを用いて第2の媒体を圧縮するためのコンプレッサー(3)であって、前記コンプレッサー(3)は、コンプレッサーハウジング(6)と、シャフト(8)を介して前記タービンロータ(5)に連結されたコンプレッサーロータ(7)と、を含む、コンプレッサー(3)を備え、
前記タービンハウジング(4)と前記コンプレッサーハウジング(6)との間に配置されたベアリングハウジング(9)であって、前記タービンハウジング(4)および前記コンプレッサーハウジング(6)の両方が、前記ベアリングハウジング(9)に接続されている、ベアリングハウジング(9)を備え、
少なくとも1つのベアリング(10)であって、前記ベアリング(10)を介して、前記シャフト(8)は前記ベアリングハウジング(9)内に取り付けられ、それぞれの前記ベアリング(10)は、回転が固定されるように前記ベアリングハウジング(9)内に取り付けられたベアリングブッシュ(11)を含み、前記ベアリングブッシュ(11)と前記ベアリングハウジング(9)との間には半径方向外側潤滑隙間(13)が、前記ベアリングブッシュ(11)と前記シャフト(8)との間には半径方向内側潤滑隙間(14)が、形成され、前記半径方向内側潤滑隙間(14)は、前記ベアリングブッシュ(11)内に導入された少なくとも1つのライン(20)を介して潤滑油を供給され得る、ベアリング(10)を備え、
前記半径方向内側潤滑隙間(14)の油供給に寄与する、前記ベアリングブッシュ(11)内に導入された前記ライン(20)または各ライン(20)は、いずれの場合も、前記ベアリングブッシュ(11)の潤滑油ポケット(21)内に導かれ、前記潤滑油ポケット(21)は、前記ベアリングブッシュ(11)の軸長に基づいて、中心を外れて位置することを特徴とする、ターボチャージャー(1)。
【請求項２】
前記潤滑油ポケット(21)または各潤滑油ポケット(21)は、前記ベアリングブッシュ(11)の軸方向に対して傾斜して配置されていることを特徴とする、請求項1に記載のターボチャージャー。
【請求項３】
前記潤滑油ポケット(21)または各潤滑油ポケット(21)は、前記シャフト(8)の回転方向に対して傾斜して配置されていることを特徴とする、請求項1または2に記載のターボチャージャー。
【請求項４】
前記潤滑油ポケット(21)または各潤滑油ポケット(21)は、まとまって潤滑油溝(23)となり、前記潤滑油溝(23)はそれぞれ、前記シャフト(8)の回転方向に対して傾斜して配置されていることを特徴とする、請求項1から3のいずれか一項に記載のターボチャージャー。
【請求項５】
前記潤滑油溝(23)または各潤滑油溝(23)は、前記ベアリングブッシュ(11)の軸方向に対して傾斜して配置されていることを特徴とする、請求項4に記載のターボチャージャー。
【請求項６】
前記ベアリングブッシュ(11)内に導入された前記潤滑油溝(23)または各潤滑油溝(23)は、前記ベアリングブッシュ(11)の軸端部から出て、反対側に位置する前記ベアリングブッシュ(11)の軸端部の方向に勾配しており、前記潤滑溝を通じて、前記ベアリングブッシュ(11)の油供給がもたらされることを特徴とする、請求項4または5に記載のターボチャージャー。
【請求項７】
前記ベアリングブッシュ(11)内に導入された潤滑油溝(23)は、前記ベアリングブッシュ(11)の軸端部から出て、反対側に位置する前記ベアリングブッシュ(11)の軸端部の方向に分岐しており、前記潤滑溝を通じて、前記ベアリングブッシュ(11)の油供給がもたらされることを特徴とする、請求項4から6のいずれか一項に記載のターボチャージャー。
【請求項８】
油供給主要ライン(15)から出る前記半径方向外側潤滑隙間(13)および前記半径方向内側潤滑隙間(14)は、互いに独立して潤滑油を供給されることが可能であり、前記半径方向外側潤滑隙間(13)は、前記油供給主要ライン(15)から分岐した少なくとも1つの第1のライン(16)を介して潤滑油を供給されることが可能であり、前記半径方向内側潤滑隙間(14)は、前記油供給主要ライン(15)から分岐した少なくとも1つの第2のライン(17)を介して潤滑油を供給されることが可能であることを特徴とする、請求項1から7のいずれか一項に記載のターボチャージャー。
【請求項９】
前記第1のライン(16)または各第1のライン(16)は、半径方向外側で前記半径方向外側潤滑隙間(13)内に導かれることを特徴とする、請求項8に記載のターボチャージャー。
【請求項１０】
前記第2のライン(17)または各第2のライン(17)は、前記ベアリングブッシュ(11)の軸方向側面において、前記ベアリングハウジング(9)の環状通路(18)内に導かれることを特徴とする、請求項8または9に記載のターボチャージャー。
【請求項１１】
前記ベアリングブッシュ(11)内に導入された前記ライン(20)または各ライン(20)は、前記環状通路(18)から前記半径方向内側潤滑隙間(14)の領域内へ流出する前記潤滑油を送達することを特徴とする、請求項9に記載のターボチャージャー。
【請求項１２】
前記ベアリングブッシュ(11)内に導入された前記ライン(20)または各ライン(20)は、前記ベアリングブッシュ(11)の軸方向に対しておよび/または半径方向に対して傾斜して配置されていることを特徴とする、請求項11に記載のターボチャージャー。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ターボチャージャーに関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１から、ターボチャージャーの基本的な構成が分かる。ターボチャージャーはタービンを含み、この中で第1の媒体が膨張する。ターボチャージャーは、コンプレッサーをさらに含み、この中で第2の媒体が圧縮される、すなわち第1の媒体の膨張中にタービン内に引き出されたエネルギーを利用する。ターボチャージャーのタービンは、タービンハウジングおよびタービンロータを含む。ターボチャージャーのコンプレッサーは、コンプレッサーハウジングおよびコンプレッサーロータを含む。タービンのタービンハウジングとコンプレッサーのコンプレッサーハウジングとの間にはベアリングハウジングが位置付けられ、ベアリングハウジングは、一方ではタービンハウジングに、他方ではコンプレッサーハウジングに、接続される。ベアリングハウジングには、シャフトが取り付けられ、これを介して、タービンロータはコンプレッサーロータに連結される。
【０００３】
タービンのタービンロータをコンプレッサーのコンプレッサーロータに連結するシャフトが、少なくとも1つのベアリングを介してベアリングハウジング内に取り付けられていることが、慣習から知られている。シャフトを取り付けるため、ベアリングハウジングのそれぞれのベアリングは、回転が固定されるようにベアリングハウジング内に取り付けられるか、またはベアリングハウジング内を回転し得る、ベアリングブッシュを含む。本明細書に提示する本発明は、ターボチャージャーに関し、ターボチャージャーにおいては、ベアリングハウジングの少なくとも1つのベアリングの領域で、ベアリングのベアリングブッシュは、回転が固定されるようにベアリングハウジング内に取り付けられている。ベアリングハウジングとベアリングブッシュとの間には半径方向外側潤滑隙間が、ベアリングブッシュとシャフトとの間には半径方向内側潤滑隙間が、形成されている。ベアリングハウジングと、回転が固定されるようにベアリングハウジング内に取り付けられたベアリングブッシュとの間に形成された半径方向外側潤滑隙間は、スクイズフィルムダンパとも呼ばれる。
【０００４】
半径方向内側潤滑隙間は、慣習から知られているターボチャージャーにおいて、ベアリングブッシュ内に導入された少なくとも1つのラインを介して、半径方向外側潤滑隙間から出る潤滑油を供給され得る。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】独国特許出願公開第10 2013 002 605号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
これを起点として、本発明は、新たな種類のターボチャージャーを作り出す目的に基づいている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この目的は、請求項1に記載のターボチャージャーにより解決される。本発明によると、半径方向内側潤滑隙間の油供給に役立つ、ベアリングブッシュ内に導入されたそのラインまたは各ラインは、ベアリングブッシュの潤滑油ポケット内に導かれ、潤滑油ポケットは、ベアリングブッシュの軸長に基づいて中心を外れて位置し、優先的にはベアリングブッシュの軸方向に対して、およびシャフトの回転方向に対して傾斜して配置されている。本発明によるターボチャージャーでは、半径方向内側隙間の油供給に役立つベアリングブッシュ内に導入されたそれぞれのラインは、中心を外れており、かつ優先的にはベアリングブッシュの軸方向に対して、またシャフトの回転方向に対して傾斜して配置されている、ベアリングブッシュの潤滑油ポケット内に導かれるという事実により、潤滑油は、半径方向内側潤滑隙間の方向に特に有利に送達され得る、すなわちシャフトの回転が、半径方向内側潤滑隙間の方向における潤滑油の送達を促進または支持する。
【０００８】
優先的に、その潤滑油ポケットまたは各潤滑油ポケットは、いずれの場合もまとまって潤滑油溝となり、潤滑油溝もまた、特にベアリングブッシュ内に導入された潤滑油溝が分岐し、ベアリングブッシュの油供給がもたらされるベアリングブッシュの軸端部から、反対側に位置するベアリングブッシュの軸端部の方向に出るように、ベアリングブッシュの軸方向およびシャフトの回転方向に対して傾斜して配置される。潤滑油溝のこの構成を通じて、潤滑油は、特に有利にはシャフトの回転を用いて半径方向内側潤滑溝内へと送達され得る。
【０００９】
本発明の有利なさらなる発展によれば、半径方向外側潤滑隙間および半径方向内側潤滑隙間は、互いに独立して、油供給主要ラインから出る潤滑油を供給され得る。優先的には、半径方向外側潤滑隙間は、油供給主要ラインから分岐する少なくとも1つの第1のラインを介して潤滑油を供給され得、半径方向内側潤滑隙間は、油供給主要ラインから分岐する第2のラインを介して潤滑油を供給され得る。内側潤滑隙間は次に、外側潤滑隙間から流出するのではなく、油供給主要ラインから流出する潤滑油を供給される。そうすると、半径方向内側潤滑隙間の油供給を通じて、半径方向外側潤滑隙間の機能性が悪影響を受けるリスクがなくなる。半径方向外側潤滑隙間は、干渉されずにスクイズフィルムダンパとしてその機能を発揮し得る。
【００１０】
本発明の有利なさらなる発展によれば、その第1のラインまたは各第1のラインは、半径方向外側で半径方向外側潤滑隙間内に導かれ、その第2のラインまたは各第2のラインは、ベアリングブッシュの軸方向側面においてベアリングハウジングの環状通路内に導かれる。ベアリングブッシュ内に導入されたそのラインまたは各ラインは、環状通路から出る潤滑油を、半径方向内側潤滑隙間の領域内に送達する。優先的には、ベアリングブッシュ内に導入されたそのラインまたは各ラインは、ベアリングブッシュの軸方向に対して、および/または半径方向に対して、傾斜して配置されている。これは、半径方向外側潤滑隙間のスクイズフィルムダンパ機能に悪影響を与えるリスクなしに、半径方向内側潤滑隙間の領域内への潤滑油の送達を支持するのにも役立つ。
【００１１】
本発明の好適なさらなる発展は、従属請求項および以下の説明から得られる。本発明の例示的な実施形態は、図面によってさらに詳細に説明するが、これに制限するものではない。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】先行技術によるターボチャージャーを通る断面図である。
【図２】ベアリングハウジングのベアリングの領域において本発明による第1のターボチャージャーを通る断面図である。
【図３】図2の細部IIIの図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本発明は、ターボチャージャーに関する。
【００１４】
ターボチャージャー1は、第1の媒体を膨張させるための、特に内燃機関の排気ガスを膨張させるためのタービン2を含む。ターボチャージャー1はさらに、第2の媒体、特にチャージエアを圧縮する、すなわち第1の媒体の膨張中にタービン2に引き出されるエネルギーを用いるための、コンプレッサー3を含む。タービン2は、タービンハウジング4およびタービンロータ5を含む。コンプレッサー3は、コンプレッサーハウジング6およびコンプレッサーロータ7を含む。コンプレッサーロータ7は、ベアリングハウジング9内に取り付けられたシャフト8を介してタービンロータ5に連結され、ベアリングハウジング9は、タービンハウジング4とコンプレッサーハウジング6との間に位置付けられ、タービンハウジング4およびコンプレッサーハウジング6の両方に接続される。
【００１５】
図2、図3は、ベアリングハウジング9のベアリング10の領域における、本発明によるターボチャージャーの細部を示し、図2に示すベアリング10は、タービンロータ5とベアリングハウジング9のコンプレッサーロータ7とを連結するターボチャージャー1のシャフト8を取り付けるのに役立つ。優先的に、2つのこのようなベアリング10が存在しており、第1のベアリング10は、タービンロータ5に面するセクションに作用し、第2のベアリング10は、コンプレッサーロータ7に面するシャフト8のセクションに作用する。
【００１６】
図2、図3のベアリング10は、ベアリングブッシュ11を含み、ベアリングブッシュ11は、図示されていない手段を介して、回転が固定されるようにベアリングハウジング9内に、または回転が固定されるようにベアリングハウジング9上に、取り付けられる。
【００１７】
この回転が固定されるようにベアリングハウジング9内にベアリングブッシュ11を取り付けることによって、ベアリングブッシュ11は、シャフト8の回転中に静止している、ハウジングに固定した組立体として具体化される。
【００１８】
ベアリングブッシュ11の軸方向位置は、一方ではベアリングハウジング9によって、他方ではカバー12によって固定され、ベアリングブッシュ11の軸端部は、ベアリングハウジング9によって形成された止め具に接して位置し、反対側に位置するベアリングブッシュ11の軸端部は、カバー12と相互作用する。ベアリングハウジング9によって形成された止め具に接して位置する、ベアリングブッシュ11の軸端部と、ベアリングハウジング9との間に、軸方向隙間19が形成される。
【００１９】
回転が固定されるようにベアリングハウジング9内またはその上に取り付けられたベアリングブッシュ11と、ベアリングハウジング9との間には、半径方向外側潤滑隙間13が形成され、ベアリングブッシュ11とシャフト8との間には、半径方向内側潤滑隙間14が形成される。半径方向外側潤滑隙間13は、特にスクイズフィルムダンパとして機能する。
【００２０】
半径方向外側潤滑隙間13および半径方向内側潤滑隙間14の両方は、油供給主要ライン15から流出する潤滑油を、すなわち互いに依存して、または優先的に互いに独立して、供給され得る。いずれの場合も、少なくとも1つのライン20がベアリングブッシュ11内に導入され、ベアリングブッシュ11を介して、半径方向内側潤滑隙間14は、潤滑油を、すなわち、外側潤滑油隙間13に依存している潤滑油供給の場合は外側潤滑油隙間13から流出する潤滑油を、外側潤滑油隙間13とは無関係な潤滑油供給の場合は油供給主要ライン15から流出する潤滑油を、供給され得る。
【００２１】
本明細書に提示される発明によると、半径方向内側潤滑隙間14の油供給に役立つ、ベアリングブッシュ11内に導入されたそのライン20または各ライン20は、ベアリングブッシュ11の半径方向内側表面内に導入される潤滑油ポケット21に導き入れられ、それぞれの潤滑油ポケット21は、ベアリングブッシュ11の軸長に基づいて、中心を外れて位置し、優先的にベアリングブッシュ11の軸方向Aに対して傾斜して、よってシャフト8の回転方向Rに対しても傾斜して、配置されることが提案されている。
【００２２】
優先的に、複数のライン20が、内側潤滑隙間14の潤滑油供給に役立つベアリングブッシュ11内に導入され、これらのライン20はそれぞれ、いずれの場合も、潤滑油ポケット21内に導かれ、潤滑油ポケット21は、ベアリングブッシュ11の軸長に基づいて、中心を外れて位置し、優先的にベアリングブッシュ11の軸方向Aおよびシャフト8の回転方向Rに対して傾斜して配置される。
【００２３】
潤滑油ポケット21は、まとまって潤滑油溝23となり、潤滑油溝23は、周方向において、潤滑油ポケット21より狭く具体化され、潤滑油溝23はそれぞれ、同様にベアリングブッシュ11の軸方向およびシャフト8の半径方向に対して傾斜して配置される。ここで、潤滑油溝23は、ベアリングブッシュ11内に導入された潤滑油溝23が分岐し、ベアリングブッシュ11の油供給がもたらされるベアリングブッシュ11の軸端部から、反対側に位置するベアリングブッシュ11の軸端部の方向に出るように、ベアリングブッシュ11の軸方向Aおよびシャフト8の回転方向Rに対して傾斜して配置され、その結果、これに応じて、ベアリングブッシュ11の油供給がもたらされるベアリングブッシュ11の軸端部から出る、それぞれの潤滑油溝23が、反対側に位置するベアリングブッシュ11の軸端部の方向に勾配する。
【００２４】
図2、図3の例示的な実施形態では、ベアリングブッシュ11の油供給は、ベアリングハウジング9の止め具と相互作用する、ベアリングブッシュ11のその軸端部を介してもたらされる。この軸端部から出て、潤滑油溝23は、カバー12と相互作用する、反対側に位置するベアリングブッシュ11の軸端部の方向へ下るか、または反対側に位置するこの軸端部の方向に分岐する。
【００２５】
潤滑油溝23は、ベアリングブッシュ11の軸端部間を延びる。半径方向内側潤滑隙間14の潤滑油供給のための穴22を備える、ベアリングブッシュ11内に導入されたそれぞれのライン20が導かれる、潤滑油ポケット21は、周方向において潤滑油溝23より狭い幅を有し、潤滑油溝23は、軸方向に見ると、ベアリングブッシュ11の軸端部から、ベアリングブッシュ11のもう一方の軸端部の方向にほぼ連続して延びる。具体的には、潤滑油溝23はそれぞれ、これらの軸端部の前に定められた距離を置いて終端し、この距離は、軸端部の領域に形成されたベアリングブッシュ11の半径方向内側表面上のチャンファの軸方向深さによって定められる。ベアリングブッシュ11の軸長に基づいて、潤滑油ポケット21は、それぞれの潤滑油溝23内に中心を外れて位置する。
【００２６】
図2に示すように、半径方向内側潤滑隙間14および半径方向外側潤滑隙間13は、油供給主要ライン15から流出する潤滑油を独立して供給され得る。したがって、少なくとも1つの第1のライン16が、図2によれば、油供給主要ラインから分岐し、これを介して、油供給主要ライン15から流出する油が、半径方向外側潤滑隙間13へと供給され得る。さらに、少なくとも1つの第2のライン17が、油供給主要ライン15から分岐し、これを介して、半径方向内側潤滑隙間14は、半径方向外側潤滑隙間13とは無関係に油供給主要ライン15から流出する潤滑油を供給され得る。
【００２７】
図2に示す例示的な実施形態では、外側潤滑隙間13に油を供給するのに役立つこの第1のライン16または各第1のライン16は、半径方向外側で半径方向外側潤滑隙間13内に導かれる。半径方向内側潤滑隙間14の油供給に役立つこの第2のライン17または各第2のライン17は、ベアリングブッシュ11の軸端部において、または軸方向側面上で、すなわちカバー12の反対側に位置するベアリングブッシュ11の側面上で、ベアリングハウジング19の環状通路18内に導かれる。
【００２８】
この環状通路18は、周方向において、すなわち、カバー12の反対側に位置するベアリングブッシュ11の側面上でベアリングブッシュ11の隣に軸方向で横方向に、ベアリングハウジング9内に周方向に導入される。
【００２９】
図2によれば、環状通路18から流出する潤滑油は、環状通路18から流出て半径方向内側潤滑隙間14の領域内に延び、半径方向内側潤滑隙間14で潤滑油ポケット21の領域内に導かれる、ベアリングブッシュ11内に導入されたそのライン20、または各ライン20を介して、半径方向内側潤滑隙間14に供給され得る。ここで、ベアリングブッシュ11内に導入されたそのライン20または各ライン20は、ベアリングブッシュ11の軸方向に対しておよび/またはベアリングブッシュ11の半径方向に対して、傾斜して配置される。
【符号の説明】
【００３０】
1  ターボチャージャー
2  タービン
3  コンプレッサー
4  タービンハウジング
5  タービンロータ
6  コンプレッサーハウジング
7  コンプレッサーロータ
8  シャフト
9  ベアリングハウジング
10  ベアリング
11  ベアリングブッシュ
12  カバー
13  潤滑隙間
14  潤滑隙間
15  油供給主要ライン
16  ライン
17  ライン
18  環状隙間
19  軸方向隙間
20  ライン
21  潤滑油ポケット
22  穴
23  潤滑油溝
【図１】
2019090408.tif 000003
【図２】
2019090408.tif 000004
【図３】
2019090408.tif 000005
【外国語明細書】
2019090408000001.pdf