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QUERVERWEIS AUF VERWANDTE ANMELDUNG
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Die vorliegende Anmeldung beansprucht die Priorität der am 25. September 2013 eingereichten
koreanischen Patentanmeldung Nummer 10-2013-0113910 , deren gesamter Inhalt für alle Zwecke durch diese Bezugnahme hierin einbezogen ist.
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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Gebiet der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung betrifft einen Turbolader, bei welchem eine Turbine durch ein Abgas gedreht wird, ein Kompressor, der von der Turbine betrieben wird, die Leistung eines Motors durch Komprimieren von Ansaugluft erhöht wird, und die Qualität des Abgases verbessert wird.
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Beschreibung bezogener Technik
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Turbolader wurden im Allgemeinen für Verbrennungsmotoren, insbesondere für den Motor von Schwerlastkraftwagen oder Schiffen verwendet. In letzter Zeit werden diese Turbolader für Fahrzeuge verwendet, um eine große Leistung aus kleinen Motoren zu erzielen. Ferner verbessern die Turbolader die Qualität eines Abgases, indem der Kraftstoff vollständiger verbrannt wird. Die allgemeine Funktion und Gestaltung der Turbolader sind in der Technik bekannt.
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Die Turbolader weisen eine Turbine, die von einem Abgas gedreht wird, und einen Kompressor auf, welcher derart betrieben wird, dass er Ansaugluft von der Turbine komprimiert, wobei die Turbine und der Kompressor mittels einer Welle verbunden sind. Andererseits wird eine Drehreaktionsverzugszeit (Turboloch) der Turbine, der Welle und des Kompressors in den Turboladern erzeugt, und Studien zur Reduzierung des Turboloches wurden durchgeführt. Ferner wurden Studien zur wirksamen Schmierung und Kühlung des Umfangs der Welle während der Drehung der Welle bei einer hohen Geschwindigkeit durchgeführt.
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Die in diesem Hintergrundabschnitt offenbarte Information dient lediglich zur Verbesserung des Verständnisses des allgemeinen Hintergrundes der Erfindung und sollte nicht als ein Zugeständnis oder irgendeine Form der Andeutung angesehen werden, dass diese Information den Stand der Technik bildet, der einem technisch versierten Fachmann bereits bekannt ist.
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KURZFASSUNG DER ERFINDUNG
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Die vorliegende Erfindung wurde in einem Bestreben vorgenommen, einen Turbolader zu schaffen, der die Vorteile einer verbesserten Haltbarkeit und Leistung durch Kühlen und Schmieren einer Welle hat, welche an beiden Seiten mit einer Turbine und einem Kompressor ausgestattet ist und sich mittels eines Lagers in einem Sensorgehäuse dreht.
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Verschiedene Aspekte der vorliegenden Erfindung schaffen einen Turbolader, der aufweist: eine Welle, die eine längs darin ausgebildete Mittelöffnung, eine Zuführöffnung zum Zuführen von Öl zu der Mittelöffnung, und eine Auslassöffnung zum Abführen des Öls von der Mittelöffnung zu einer Außenseite der Welle aufweist; eine Turbine, die an einer Seite der Welle angeordnet ist und mittels eines Abgases gedreht wird; einen Kompressor, der an der anderen Seite der Welle angeordnet ist und Ansaugluft komprimiert; ein Lager, das die Welle drehbar abstützt; und ein Mittelgehäuse, das an dem Lager montiert ist.
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Die Zuführöffnung und die Auslassöffnung können mit einem in einer Längsrichtung der Welle vorbestimmten Abstand dazwischen angeordnet sein. Die Zuführöffnung kann in der Nähe des Kompressors ausgebildet sein, und die Auslassöffnung kann in der Nähe der Turbine ausgebildet sein. Die Zuführöffnung und die Auslassöffnung können jeweils in einem in der Drehrichtung der Welle vorbestimmten Winkel ausgebildet sein. Die Mittelöffnung kann in einem zu dem Lager korrespondierenden Bereich ausgebildet sein. Das Öl kann den Umfang des Lagers und der Welle kühlen und schmieren, während es eine in dem Mittelgehäuse ausgebildete Ölleitung, die Zuführöffnung, die Mittelöffnung und die Auslassöffnung durchläuft.
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Gemäß verschiedenen Aspekten der vorliegenden Erfindung kann durch Ausbilden der Welle, welche an beiden Seiten die Turbine und den Kompressor aufweist und in dem Mittelgehäuse mittels des Lagers drehbar ist, als eine Hohlwelle mit einer Mittelöffnung und durch Reduzieren des Rotationsträgheitsmomentes das Turboloch reduziert werden. Ferner können, da das Lager und die Welle durch Zirkulieren von Öl durch die Mittelöffnung in der Mitte der Welle hindurch geschmiert und gekühlt werden, die Leistung und die Haltbarkeit verbessert werden.
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Die Verfahren und Vorrichtungen der vorliegenden Erfindung haben andere Eigenschaften und Vorteile, welche aus den beiliegenden Zeichnungen, die hierin einbezogen sind, und der folgenden ausführlichen Beschreibung, welche zusammen dazu dienen, bestimmte Grundsätze der vorliegenden Erfindung zu erläutern, ersichtlich sind oder darin ausführlicher dargelegt sind.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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1 ist eine Schnittansicht, die einen Turbolader zeigt.
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2 ist eine Schnittansicht, die einen beispielhaften Turbolader gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt.
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3 ist eine teilweise Explosionsschnittansicht eines beispielhaften Turboladers gemäß der vorliegenden Erfindung.
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4 ist eine teilweise perspektivische Explosionsansicht eines beispielhaften Turboladers gemäß der vorliegenden Erfindung.
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AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
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Nun wird auf verschiedene Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung(en) ausführlich Bezug genommen, von denen Beispiele in den beigefügten Zeichnungen dargestellt und nachfolgend beschrieben sind. Obwohl die Erfindung(en) in Verbindung mit beispielhaften Ausführungsformen beschrieben ist, versteht es sich, dass die vorliegende Beschreibung nicht dazu bestimmt ist, die Erfindung(en) auf diese beispielhaften Ausführungsformen zu beschränken. Im Gegenteil ist die Erfindung(en) dazu bestimmt, nicht nur die beispielhaften Ausführungsformen abzudecken, sondern auch verschiedene Alternativen, Modifikationen, Äquivalente und andere Ausführungsformen, welche im Sinn und Bereich der Erfindung, wie durch die angehängten Ansprüche definiert ist, enthalten sein können.
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1 ist eine Schnittansicht, die einen Turbolader zeigt. Mit Bezug auf 1 weist ein Turbolader ein Turbinengehäuse 100, ein Mittelgehäuse 110, ein Kompressorgehäuse 120, einen Kompressor 130, eine Welle 140, eine Turbine 150 und ein Lager 160 auf.
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Die Turbine 150 ist an dem einen Ende der Welle 140 montiert, und der Kompressor 130 ist an dem anderen Ende der Welle 140 montiert. Das Lager 160 ist an der Welle 140 zwischen dem Kompressor 130 und der Turbine 150 angeordnet, und die Welle ist mittels des Lagers 160 in dem Mittelgehäuse 110 drehbar angeordnet.
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Das Turbinengehäuse 100 ist die Turbine 150 abdeckend mit dem Mittelgehäuse 110 verbunden, und das Kompressorgehäuse 120 ist den Kompressor 130 abdeckend mit dem Mittelgehäuse 110 verbunden. Ein Abgas, das von einem Abgaskrümmer zu dem Turbinengehäuse 100 geführt wird, dreht die Turbine 150 und betreibt über die Welle 140 den Kompressor 130. Der Kompressor 130 führt Luft nach innen und pumpt diese in einen Ansaugkrümmer.
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2 ist eine Schnittansicht, die einen Turbolader gemäß verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung zeigt. Die Konfiguration in 2, welche sich von der in 1 unterscheidet, wird ausführlich beschrieben, während die ausführliche Beschreibung derselben oder ähnlichen Konfiguration nicht vorgesehen ist.
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Wie in der Figur gezeigt, weist die Welle 140, welche von einem Hohltyp ist, an der Innenseite eine Mittelöffnung 200 auf, und eine Zuführöffnung 210 zum Zuführen von Öl zu der Mittelöffnung 200 und einer Auslassöffnung 220 zum Abführen des Öls aus der Mittelöffnung 200 sind in der Welle 140 ausgebildet. Dementsprechend zirkuliert das in das Mittelgehäuse 110 eingeführte Öl durch das Lager 160, die Zuführöffnung 210, die Mittelöffnung 200 und die Auslassöffnung 220 hindurch. In verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sind Kanäle oder Ölleitungen in dem Mittelgehäuse 110 und dem Lager 160 ausgebildet.
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Wie oben beschrieben, schmiert das Öl das Lager 160 und die Welle 140 und kühlt den Umfang von ihnen, während es durch das Lager 160, die Zuführöffnung 210, die Mittelöffnung 200 und die Auslassöffnung 220 hindurch zirkuliert, so dass die gesamte Haltbarkeit und Leistung verbessert werden. Ferner nimmt, da die Mittelöffnung 200 in der Mitte der Welle 140 ausgebildet ist, das Gewicht der Weile 140 ab, das Rotationsträgheitsmoment verringert sich, und das Turboloch vermindert sich, so dass das Reaktionsvermögen eines Motors verbessert werden kann.
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3 ist eine teilweise Explosionsschnittansicht des Turboladers gemäß verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung. Mit Bezug auf 3 ist die Mittelöffnung 200 in der Welle 140 längs in dem zu dem Lager 160 korrespondierenden Bereich ausgebildet. Ausführlicher ist die Mittelöffnung 200 von dem Endabschnitt, an dem die Turbine 150 montiert ist, mit einer vorbestimmten Länge durch die Welle 140 hindurch ausgebildet.
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Die Auslassöffnung 220 ist von dem Außenumfang der Welle 140 in Richtung zu der Mitte der Mittelöffnung 200 ausgebildet, die Zuführöffnung 210 ist von der Mittelöffnung 200 zu dem Kompressor 130 ausgebildet, und die Auslassöffnung 220 ist in dem Endabschnitt, an dem die Turbine 150 montiert ist, ausgebildet. Dementsprechend sind die Zuführöffnung 210 und die Auslassöffnung 220 mit einer in einer Längsrichtung der Welle 140 vorbestimmten Entfernung oder Distanz dazwischen ausgebildet. Ferner ist in vielen Fällen der Durchmesser der Welle 140 in dem zu der Mittelöffnung 200 korrespondierenden Abschnitt groß und in dem Abschnitt, in dem die Mittelöffnung 200 nicht ausgebildet ist, klein.
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4 ist eine teilweise perspektivische Explosionsansicht eines Turboladers gemäß verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung. Mit Bezug auf 4 sind die Zuführöffnung 210 und die Auslassöffnung 220 von dem Außenumfang der Welle 140 nach innen ausgebildet. Die Zuführöffnung 210 ist in einem in der Drehrichtung der Welle 140 vorbestimmten Winkel ausgebildet, und die Auslassöffnung 220 ist in einem in der Drehrichtung der Welle 140 vorbestimmten Winkel ausgebildet.
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In verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung ist der Durchmesser der in der Welle 140 ausgebildeten Mittelöffnung 0,5 bis 0,25 mal dem Durchmesser der Welle 140, die Zuführöffnung 210 und die Auslassöffnung 220 sind in dem zu dem Lager 160 korrespondierenden Bereich ausgebildet, der Innendurchmesser der Zuführöffnung 210 und der Auslassöffnung 220 ist 1 bis 3 mm, und die Anzahl jeder der Zuführöffnung 210 und der Auslassöffnung 220 kann zwei oder mehr sein.
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Zur Vereinfachung der Erläuterung und genauen Definition in den beigefügten Ansprüchen werden die Begriffe „außen” oder „innen”, „innerhalb” oder „außerhalb” usw. verwendet, um Merkmale der beispielhaften Ausführungsformen in Bezug auf die Positionen solcher Merkmale, wie in den Figuren dargestellt, zu beschreiben.
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Die vorhergehenden Beschreibungen der speziellen beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung wurden zu Zwecken der Erläuterung und Beschreibung dargelegt. Sie sind nicht dazu bestimmt, vollständig zu sein oder die Erfindung auf genau die offenbarten Formen zu beschränken, und offensichtlich sind viele Modifikationen und Variationen im Lichte der obigen Lehren möglich. Die beispielhaften Ausführungsformen wurden ausgewählt und beschrieben, um bestimmte Grundsätze der Erfindung und ihre praktische Anwendung zu erläutern, um es dadurch anderen technisch versierten Fachleuten zu ermöglichen, sowohl verschiedene beispielhafte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung als auch verschiedene Alternativen und Modifikationen davon herzustellen und anzuwenden. Es ist beabsichtigt, dass der Bereich der Erfindung durch die hierzu beigefügten Ansprüche und ihre Äquivalente definiert wird.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- KR 10-2013-0113910 [0001]
