DE112016002607B4 - turbocharger - Google Patents

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Abstract

Turbolader (1), der Folgendes aufweist:eine Drehwelle (12), die in einem Gehäuse (2) drehbar gestützt ist;ein Laufrad (8), das an einem Endabschnitt der Drehwelle (12) fixiert ist,ein Lager (20; 20A), das auf die Drehwelle (12) pressgepasst ist und die Drehwelle (12) an dem Gehäuse (2) drehbar stützt, wobei das Lager (20; 20A) ein Schmierfettkugellager ist; undein Flanschbauteil (30; 30A), das an der Drehwelle (12) angebracht ist und in einer axialen Richtung der Drehwelle (12) benachbart zu dem Lager (20; 20A) ist,wobei das Lager (20; 20A) an der Rückflächenseite des Laufrads (8) angebracht ist und zwischen dem Laufrad (8) und dem Flanschbauteil (30; 30A) angeordnet ist,wobei das Flanschbauteil (30; 30A) einen Nabenabschnitt (31), durch den die Drehwelle (12) hindurch dringt und der benachbart zu dem Lager (20; 20A) ist, und einen flanschartigen Abschnitt (32) aufweist, der mit dem Nabenabschnitt (31) verbunden ist und sich in einer radialen Richtung der Drehwelle (12) erstreckt.A turbocharger (1) comprising: a rotating shaft (12) rotatably supported in a housing (2); an impeller (8) fixed to an end portion of said rotating shaft (12), a bearing (20; 20A ) press-fitted onto the rotary shaft (12) and rotatably supporting the rotary shaft (12) on the housing (2), the bearing (20; 20A) being a grease ball bearing; and a flange member (30; 30A) attached to the rotary shaft (12) and adjacent to the bearing (20; 20A) in an axial direction of the rotary shaft (12), the bearing (20; 20A) being on the rear surface side of the impeller (8) and interposed between the impeller (8) and the flange member (30; 30A), the flange member (30; 30A) having a boss portion (31) through which the rotary shaft (12) penetrates and which is adjacent to the bearing (20; 20A), and has a flange-like portion (32) connected to the boss portion (31) and extending in a radial direction of the rotary shaft (12).

Description

Technisches Gebiettechnical field

Diese Offenbarung betrifft einen Turbolader bzw. eine sich drehende Maschine, in der eine sich drehende Welle durch ein Lager gestützt ist.This disclosure relates to a turbocharger or rotating machine in which a rotating shaft is supported by a bearing.

Stand der TechnikState of the art

Als solch eine Technologie, wie in JP 2012-102700 A beschrieben ist, ist ein elektrischer Turbolader bekannt, in dem ein Kompressorrad an eine sich drehende Welle angebracht ist, und ein Motorrotor, der an der sich drehenden Welle fixiert ist, wird durch einen Motor gedreht. In dem elektrischen Turbolader sind ein Ringabschnitt, der die sich drehende Welle umgibt, und ein Dämpfer und ein Wälzlager, die innerhalb des Ringabschnitts vorgesehen sind, vorgesehen. Das Wälzlager ist an einen Endabschnitt der sich drehenden Welle angebracht. Das Wälzlager ist ein schmierfettgefülltes Lager, das mit einem Schmierfett gefüllt ist.As such a technology, as in JP 2012-102700 A is known, an electric turbocharger is known in which a compressor wheel is attached to a rotating shaft, and a motor rotor fixed to the rotating shaft is rotated by a motor. In the electric turbocharger, a ring portion surrounding the rotating shaft and a damper and a rolling bearing provided inside the ring portion are provided. The rolling bearing is attached to an end portion of the rotating shaft. The rolling bearing is a grease-filled bearing that is filled with a grease.

Ähnliche Turbolader sind aus der JP 2004-150372 A und der DE 11 2010 001 692 T5 bekannt.Similar turbochargers are from the JP 2004-150372 A and the DE 11 2010 001 692 T5 famous.

Zusammenfassung der ErfindungSummary of the Invention

Technisches ProblemTechnical problem

Es kann Fälle geben, in denen das Lager an der sich drehenden Welle durch eine Presspassung angebracht ist. Wenn das Lager an der sich drehenden Welle bzw. Drehwelle pressgepasst ist, ist es schwierig, das Lager von der sich drehenden Welle zu einer Zeit eines Ersetzens der sich drehenden Welle zu lösen bzw. abzunehmen. Zum Beispiel, selbst wenn eine äußere Kraft direkt auf das Lager aufgebracht wird, das an der sich drehenden Welle fixiert ist, kann das Lager nicht leicht bzw. einfach gelöst werden. Eine Aufgabe dieser Offenbarung ist es, eine Drehmaschine bzw. eine sich drehende Maschine zu bieten, die in der Lage ist, ein Lager leicht von einer sich drehenden Welle zu lösen.There may be cases where the bearing is attached to the rotating shaft by an interference fit. When the bearing is press-fitted to the rotating shaft, it is difficult to detach the bearing from the rotating shaft at a time of replacing the rotating shaft. For example, even if an external force is directly applied to the bearing fixed to the rotating shaft, the bearing cannot be easily detached. An object of this disclosure is to provide a lathe or rotating machine capable of easily detaching a bearing from a rotating shaft.

Lösung des Problemsthe solution of the problem

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung wird gelöst durch einen Turbolader gemäß Anspruch 1 und Anspruch 5. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche. Ein Turbolader weist Folgendes auf: eine sich drehende Welle bzw. Drehwelle, die drehbar in einem Gehäuse gestützt ist; ein Lager, das an der sich drehenden Welle pressgepasst ist und drehbar die sich drehende Welle an dem Gehäuse stützt; und ein Flanschbauteil, das an der sich drehenden Welle angebracht ist und benachbart zu dem Lager in einer Achse in einer Richtung der sich drehenden Welle ist, in der das Flanschbauteil einen Nabenabschnitt, durch den die sich drehende Welle hindurch dringt und der benachbart zu dem Lager ist, und einen flanschartigen Abschnitt aufweist, der mit dem Nabenabschnitt verbunden ist und sich in einer radialen Richtung der sich drehenden Welle erstreckt.The object of the present invention is achieved by a turbocharger according to claim 1 and claim 5. Advantageous developments are the subject matter of the dependent claims. A turbocharger includes: a rotating shaft rotatably supported in a housing; a bearing press-fitted to the rotating shaft and rotatably supporting the rotating shaft to the housing; and a flange member attached to the rotating shaft and adjacent to the bearing on an axis in a direction of the rotating shaft in which the flange member has a boss portion through which the rotating shaft penetrates and which is adjacent to the bearing and has a flange-like portion connected to the boss portion and extending in a radial direction of the rotating shaft.

Vorteilhafte Effekte der ErfindungAdvantageous Effects of the Invention

Gemäß dem Aspekt dieser Offenbarung kann das Lager leicht bzw. einfach von der sich drehenden Welle gelöst werden.According to the aspect of this disclosure, the bearing can be easily detached from the rotating shaft.

Figurenlistecharacter list

  • 1 ist eine Schnittansicht einer Drehmaschine gemäß einer ersten Ausführungsform dieser Offenbarung. 1 12 is a sectional view of a lathe according to a first embodiment of this disclosure.
  • 2 ist eine vergrößerte Schnittansicht des Teils A in 1. 2 Fig. 14 is an enlarged sectional view of part A in Fig 1 .
  • 3(a) ist eine Schnittansicht, die ein Flanschbauteil in 2 darstellt und 3(b) ist eine Schnittansicht, die ein Flanschbauteil in 5 darstellt. 3(a) is a sectional view showing a flange member in 2 represents and 3(b) is a sectional view showing a flange member in 5 represents.
  • 4(a) und 4(b) sind Schnittansichten, die einen Prozess bzw. einen Vorgang eines Ablösens eines Lagers darstellen. 4(a) and 4(b) 12 are sectional views showing a process of detaching a bearing.
  • 5 ist eine vergrößerte Schnittansicht, die einen Lagerabschnitt einer Drehmaschine gemäß einer zweiten Ausführungsform dieser Offenbarung darstellt, und ist eine Ansicht, die 2 entspricht. 5 13 is an enlarged sectional view showing a bearing portion of a lathe according to a second embodiment of this disclosure, and FIG 2 is equivalent to.
  • 6 ist eine vergrößerte Schnittansicht, die einen Lagerabschnitt einer Drehmaschine gemäß einem Vergleichsbeispiel darstellt. 6 14 is an enlarged sectional view showing a bearing portion of a lathe according to a comparative example.

Beschreibung von AusführungsformenDescription of Embodiments

Gemäß einem Aspekt dieser Offenbarung weist eine Drehmaschine Folgendes auf: eine sich drehende Welle bzw. Drehwelle, die in einem Gehäuse drehbar gestützt ist; ein Lager, das an der Drehwelle pressgepasst ist und drehbar die Drehwelle an dem Gehäuse stützt; und ein Flanschbauteil, das an der Drehwelle angebracht ist bzw. befestigt ist und benachbart zu dem Lager in einer Achse in einer Richtung der Drehwelle ist, in der der Flanschabschnitt einen Nabenabschnitt, durch den die Drehwelle hindurch dringt und der benachbart zu dem Lager ist, und einen flanschartigen Abschnitt aufweist, der mit dem Nabenabschnitt verbunden ist und sich in einer radialen Richtung der Drehwelle erstreckt.According to an aspect of this disclosure, a rotary machine includes: a rotating shaft rotatably supported in a housing; a bearing press-fitted to the rotating shaft and rotatably supporting the rotating shaft to the housing; and a flange member attached to the rotary shaft and adjacent to the bearing in an axis in a direction of the rotary shaft in which the flange portion includes a boss portion through which the rotary shaft penetrates and which is adjacent to the bearing, and a flange-like portion connected to the boss portion and extending in a radial direction of the rotating shaft.

In der sich drehenden Maschine bzw. Drehmaschine ist der Flanschabschnitt, der an der Drehwelle angebracht ist, benachbart zu dem Lager in der axialen Richtung. Der Nabenabschnitt des Flanschabschnitts ist benachbart zu dem Lager und der flanschartige Abschnitt erstreckt sich in der radialen Richtung. Deshalb kann durch ein Aufbringen einer externen Kraft in der axialen Richtung auf den flanschartigen Abschnitt der Nabenabschnitt gegen das Lager gedrückt werden und dementsprechend kann das Lager, das auf der Drehwelle pressgepasst ist, leicht abgenommen bzw. abgelöst werden.In the rotary machine, the flange portion attached to the rotary shaft is adjacent to the bearing in the axial direction. The boss portion of the flange portion is adjacent to the bearing, and the flange-like portion extends in the radial direction. Therefore, by applying an external force in the axial direction to the flange-like portion, the boss portion can be pressed against the bearing, and accordingly the bearing press-fitted on the rotating shaft can be easily detached.

In einigen Aspekten ist das Lager ein Schmierfettkugellager, ist der zylindrische Abschnitt, der das Lager von einer Außenumfangsseite aus umgibt, in dem Gehäuse gehalten und ist der flanschartige Abschnitt des Flanschbauteils innerhalb des zylindrischen Abschnitts angeordnet. In diesem Fall, da der flanschartige Abschnitt innerhalb des zylindrischen Abschnitts angeordnet ist, kann der Abstand zwischen dem flanschartigen Abschnitt und dem Innenumfang des zylindrischen Abschnitts eingestellt sein, um klein zu sein. Deshalb wird die Strömung eines Fluids, wie zum Beispiel Luft, die durch das Kugellager hindurchtreten kann, effektiv verhindert. Als ein Ergebnis wird ein Entfernen von Schmierfett verhindert und ein Anstieg in der Lebensdauer und eine Verbesserung der Dauerfestigkeit werden erreicht.In some aspects, the bearing is a grease ball bearing, the cylindrical portion surrounding the bearing from an outer peripheral side is held in the housing, and the flange-like portion of the flange member is disposed inside the cylindrical portion. In this case, since the flange-like portion is arranged inside the cylindrical portion, the distance between the flange-like portion and the inner circumference of the cylindrical portion can be set to be small. Therefore, the flow of a fluid such as air that may pass through the ball bearing is effectively prevented. As a result, grease removal is prevented, and an increase in durability and an improvement in fatigue strength are achieved.

In einigen Aspekten ist die Drehwelle mit einem sich drehenden Körper bzw. Drehkörper versehen, der in der radialen Richtung über den flanschartigen Abschnitt hinaus vorragt, und ein Intervall bzw. Abstand in der axialen Richtung ist zwischen dem flanschartigen Abschnitt und dem sich drehenden Körper bzw. Drehkörper vorgesehen. Wenn der Drehkörper, der in der radialen Richtung auswärts vorragt, an der Drehwelle in einem Fall vorgesehen ist, in dem eine externe Kraft auf den flanschartigen Abschnitt aufzubringen ist, kann der Drehkörper ein Hindernis werden. In der vorangehend beschriebenen Konfiguration kann eine Haltevorrichtung bzw. ein Hilfsmittel auch (Jig) oder dergleichen in den Abstand, der zwischen dem flanschartigen Abschnitt und dem Drehkörper vorgesehen ist, angeordnet sein und eine externe Kraft in der axialen Richtung wird leicht über die Haltevorrichtung bzw. das Hilfsmittel oder dergleichen auf das Lager aufgebracht. Deshalb kann selbst in einem Fall, in dem der Drehkörper, der in der radialen Richtung auswärts vorragt, an der Drehwelle vorgesehen ist, das Lager leicht von der Drehwelle gelöst werden.In some aspects, the rotating shaft is provided with a rotating body protruding beyond the flange-like portion in the radial direction, and an interval in the axial direction is defined between the flange-like portion and the rotating body. Rotating body provided. If the rotating body protruding outward in the radial direction is provided on the rotating shaft in a case where an external force is to be applied to the flange-like portion, the rotating body may become an obstacle. In the configuration described above, a jig or the like can be arranged in the clearance provided between the flange-like portion and the rotary body, and an external force in the axial direction is easily transmitted via the jig. the tool or the like applied to the camp. Therefore, even in a case where the rotating body protruding outward in the radial direction is provided on the rotating shaft, the bearing can be easily detached from the rotating shaft.

In einigen Aspekten ist das Lager ein Radialkugellager mit einer inneren Lauffläche bzw. Innenlauffläche, die an der Drehwelle pressgepasst ist, und einer äußeren Lauffläche bzw. einer Außenlauffläche, die relativ zu der inneren Lauffläche über eine Vielzahl von Kugeln relativ drehbar ist, ragt der Nabenabschnitt zu dem Lager über dem flanschartigen Abschnitt hin vor und liegt an der inneren Lauffläche an und ist ein Spalt in der axialen Richtung zwischen dem flanschartigen Abschnitt und der äußeren Lauffläche vorgesehen. In diesem Fall, da der Nabenabschnitt an der inneren Lauffläche des Lagers anliegt, kann durch ein Aufbringen einer externen Kraft in der axialen Richtung auf den flanschartigen Abschnitt die innere Lauffläche, die auf die Drehwelle pressgepasst ist, leicht relativ zu der Drehwelle bewegt werden. Ferner, da der Spalt zwischen dem flanschartigen Abschnitt und der äußeren Lauffläche des Lagers selbst in einem Fall vorgesehen ist, in dem das Flanschbauteil sich mit der Drehung der Drehwelle dreht, wird der flanschartige Abschnitt daran gehindert, die äußere Lauffläche zu beeinträchtigen.In some aspects, the bearing is a radial ball bearing having an inner race that is press-fitted to the rotary shaft and an outer race that is relatively rotatable relative to the inner race via a plurality of balls, the hub portion protrudes toward the bearing through the flange-like portion and abuts the inner race, and a gap is provided in the axial direction between the flange-like portion and the outer race. In this case, since the boss portion abuts the inner race of the bearing, by applying an external force in the axial direction to the flange-like portion, the inner race press-fitted onto the rotary shaft can be easily moved relative to the rotary shaft. Further, since the gap is provided between the flange-like portion and the outer race of the bearing even in a case where the flange member rotates with the rotation of the rotating shaft, the flange-like portion is prevented from interfering with the outer race.

Gemäß einem anderen Aspekt dieser Offenbarung weist die Drehmaschine bzw. die sich drehenden Maschine Folgendes auf: ein Gehäuse; eine sich drehende Welle bzw. Drehwelle, die in dem Gehäuse beherbergt ist; ein Lager, das eine Seite in einer axialen Richtung der Drehwelle stützt; und ein Flanschbauteil auf, das benachbart zu der anderen Seite in der axialen Richtung des Lagers ist, in der das Flanschbauteil einen Nabenabschnitt, durch den die Drehwelle hindurch vorragt und der benachbart zu dem Lager ist, und einen flanschartigen Abschnitt aufweist, der mit dem Nabenabschnitt verbunden ist und sich in einer radialen Richtung der Drehwelle erstreckt.According to another aspect of this disclosure, the lathe or rotating machine includes: a housing; a rotating shaft accommodated in the housing; a bearing that supports one side in an axial direction of the rotary shaft; and a flange member adjacent to the other side in the axial direction of the bearing, in which the flange member has a boss portion through which the rotary shaft protrudes and which is adjacent to the bearing, and a flange-like portion connected to the boss portion is connected and extends in a radial direction of the rotary shaft.

Hiernach wird eine Ausführungsform dieser Offenbarung mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben. In der Beschreibung der Zeichnungen werden gleiche Elemente durch gleiche Bezugszeichen bezeichnet und redundante Beschreibungen werden weggelassen.Hereinafter, an embodiment of this disclosure will be described with reference to the drawings. In the description of the drawings, the same elements are denoted by the same reference numerals, and redundant descriptions are omitted.

Ein elektrischer Turbolader (Drehmaschine bzw. sich drehende Maschine) 1 gemäß einer ersten Ausführungsform wird mit Bezug auf 1 beschrieben. Wie in 1 dargestellt ist, wird der elektrische Turbolader 1 zum Beispiel auf eine Brennkraftmaschine eines Fahrzeugs oder eines Schiffs angewendet. Der elektrische Turbolader 1 weist einen Kompressor 7 auf. In dem elektrischen Turbolader 1 wird ein Kompressorlaufrad 8 durch die Interaktion zwischen einem Rotorabschnitt 13 und einem Statorabschnitt 14 gedreht, um ein Fluid, wie zum Beispiel Luft, zu komprimieren und komprimierte Luft zu erzeugen.An electric turbocharger (rotary machine) 1 according to a first embodiment is described with reference to FIG 1 described. As in 1 1, the electric turbocharger 1 is applied to an internal combustion engine of a vehicle or a ship, for example. The electric turbocharger 1 has a compressor 7 . In the electric turbocharger 1, a compressor impeller 8 is rotated by the interaction between a rotor portion 13 and a stator portion 14 to compress a fluid such as air and generate compressed air.

Der elektrische Turbolader 1 weist eine sich drehende Welle bzw. Drehwelle 12 auf, die in einem Gehäuse 2 drehbar gestützt ist, und das Kompressorlaufrad 8 auf, das an einem Spitzenendabschnitt (ein Endabschnitt) 12a der Drehwelle 12 fixiert ist. Das Gehäuse 2 weist ein Motorgehäuse 3, in dem der Rotorabschnitt 13 und der Statorabschnitt 14 gelagert bzw. untergebracht sind, und eine Endwand 4 auf, die eine Öffnung auf der anderen Endseite (der rechten Seite in der Figur) des Motorgehäuses 3 schließt. Ein Kompressorgehäuse 6, in dem das Kompressorlaufrad 8 untergebracht ist, ist auf einer Endseite (der linken Seite in der Figur) des Motorgehäuses 3 vorgesehen. Das Kompressorgehäuse 6 weist einen Einlassanschluss 9, einen Schneckenabschnitt 10 und einen Abgabeanschluss 11 auf.The electric turbocharger 1 has a rotating shaft 12 rotatably supported in a housing 2 and the compressor impeller 8 fixed to a tip end portion (an end portion) 12a of the rotating shaft 12 . The housing 2 has a motor housing 3 in which the rotor section 13 and the stator section 14 are supported and an end wall 4 closing an opening on the other end side (the right side in the figure) of the motor case 3. As shown in FIG. A compressor housing 6 accommodating the compressor impeller 8 is provided on one end side (the left side in the figure) of the motor housing 3 . The compressor housing 6 has an inlet port 9 , a scroll section 10 and a discharge port 11 .

Das Kompressorlaufrad 8 ist aus zum Beispiel einem Harz oder kohlenstofffaserverstärktem Kunststoff bzw. Harz (hiernach als „CFRP“, CFRP: kohlenstofffaserverstärktes Plastik) hergestellt und dementsprechend wird eine Gewichtsreduktion erreicht.The compressor impeller 8 is made of, for example, a resin or carbon fiber reinforced plastic (hereinafter referred to as “CFRP”, CFRP: carbon fiber reinforced plastic), and accordingly weight reduction is achieved.

Der Rotorabschnitt 13 ist an dem Mittenabschnitt in einer axialen Richtung D1 der Drehwelle 12 fixiert und weist einen oder eine Vielzahl von Permanentmagneten (nicht dargestellt) auf, die an der Drehwelle 12 angebracht sind. Der Statorabschnitt 14 ist an der Innenfläche des Motorgehäuses 3 fixiert, um den Rotorabschnitt 13 zu umgeben, und weist einen Spulenabschnitt (nicht dargestellt) mit einem Leitungsdraht 14a auf, der daran gewickelt ist. Wenn ein Wechselstrom auf den Spulenabschnitt des Statorabschnitts 14 durch den Leitungsdraht 14a zugeführt wird, drehen sich die Drehwelle 12 und das Kompressorlaufrad 8 einstückig aufgrund der Interaktion zwischen dem Rotorabschnitt 13 und dem Statorabschnitt 14. Wenn das Kompressorlaufrad 8 sich dreht, zieht das Kompressorlaufrad 8 außen Luft durch den Einlassanschluss 9 an, komprimiert die Luft durch den Schneckenabschnitt 10 und gibt die Luft von dem Abgabeanschluss 11 ab. Die komprimierte Luft, die von dem Abgabeanschluss 11 abgegeben wird, wird zu der Brennkraftmaschine zugeführt, die vorangehend genannt ist.The rotor portion 13 is fixed to the central portion in an axial direction D<b>1 of the rotary shaft 12 and has one or a plurality of permanent magnets (not shown) attached to the rotary shaft 12 . The stator portion 14 is fixed to the inner surface of the motor case 3 to surround the rotor portion 13 and has a coil portion (not shown) with a lead wire 14a wound thereon. When an alternating current is supplied to the coil portion of the stator portion 14 through the lead wire 14a, the rotating shaft 12 and the compressor impeller 8 integrally rotate due to the interaction between the rotor portion 13 and the stator portion 14. When the compressor impeller 8 rotates, the compressor impeller 8 pulls outward Air takes in through the inlet port 9 , compresses the air through the scroll section 10 , and discharges the air from the discharge port 11 . The compressed air discharged from the discharge port 11 is supplied to the internal combustion engine mentioned above.

Der elektrische Turbolader 1 weist zwei Kugellager (Lager) 20 auf, die an der Drehwelle 12 pressgepasst sind und die Drehwelle 12 drehbar an dem Gehäuse 2 stützen. Die Kugellager 20 sind jeweils nahe dem Spitzenendabschnitt 12a und einem Basisendabschnitt 12b der Drehwelle 12 vorgesehen und stützen die Drehwelle 12 an beiden Seiten. Das Kugellager 20 ist zum Beispiel ein Schmierfettradialkugellager. Genauer gesagt kann das Kugellager 20 ein Kugellager mit einer tiefen Nut oder ein Kugellager mit Winkelkontakt sein. Wie in 2 dargestellt ist, weist das Kugellager 20 eine innere Lauffläche 20a, die an der Drehwelle 12 pressgepasst ist, und eine äußere Lauffläche 20b auf, die relativ zu der Innenlauffläche 20a über eine Vielzahl von Kugeln 20c drehbar ist.The electric turbocharger 1 has two ball bearings (bearings) 20 press-fitted to the rotating shaft 12 and rotatably supporting the rotating shaft 12 to the housing 2 . The ball bearings 20 are provided near the tip end portion 12a and a base end portion 12b of the rotary shaft 12, respectively, and support the rotary shaft 12 on both sides. The ball bearing 20 is, for example, a grease radial ball bearing. More specifically, the ball bearing 20 may be a deep groove ball bearing or an angular contact ball bearing. As in 2 As shown, the ball bearing 20 has an inner race 20a press-fitted to the rotary shaft 12 and an outer race 20b rotatable relative to the inner race 20a via a plurality of balls 20c.

Ein Kugellager 20 ist an der Rückflächenseite (der rechten Seite in der Figur) des Kompressorlaufrads 8 angebracht. Eine zylindrische Lagerhülse (zylindrischer Abschnitt) 21 ist an der Außenumfangsseite von einem Kugellager 20 angebracht. Wie in 1 dargestellt ist, sind das Kugellager 20 und die Lagerhülse 21 an der Drehwelle 12 durch eine Wellenendmutter 16 fixiert, die an dem Spitzenendabschnitt 12a der Drehwelle 12 vorgesehen ist. Die zylindrische Lagerhülse 21 ist an der Außenumfangsseite von einem Kugellager 20 angeordnet. Die Lagerhülse 21 ist in einem lagerumgebenden Abschnitt 23 pressgepasst, der an einer Endseite in der axialen Richtung D1 des Motorgehäuses 3 ausgebildet ist.A ball bearing 20 is attached to the back surface side (the right side in the figure) of the compressor impeller 8 . A cylindrical bushing (cylindrical portion) 21 is attached to the outer peripheral side of a ball bearing 20 . As in 1 1, the ball bearing 20 and the bushing 21 are fixed to the rotating shaft 12 by a shaft end nut 16 provided at the tip end portion 12a of the rotating shaft 12. As shown in FIG. The cylindrical bushing 21 is arranged on the outer peripheral side of a ball bearing 20 . The bearing sleeve 21 is press-fitted into a bearing surrounding portion 23 formed on one end side in the axial direction D<b>1 of the motor housing 3 .

Das andere Kugellager 20 ist zwischen der Drehwelle 12 und der Endwand 4 angebracht. Eine zylindrische Lagerhülse (zylindrischer Abschnitt) 22 ist an der Außenumfangsseite von dem anderen Kugellager 20 angebracht. Die Lagerhülse 22 ist an einem zylindrischen Abschnitt (Innenumfangsfläche) pressgepasst, der ausgebildet ist, um von der Mitte der Endwand 4 in dem Motorgehäuse 3 einwärts vorzuragen. Ein ringförmiger Federaufnehmer 26 ist zwischen dem anderen Kugellager 20 und der Endwand 4 vorgesehen. Der Federaufnehmer 26 ist zu einer Seite in der axialen Richtung D1 durch eine Feder 27 vorgespannt, die in dem zylindrischen Abschnitt an der Mitte der Endwand 4 angeordnet ist.The other ball bearing 20 is mounted between the rotating shaft 12 and the end wall 4 . A cylindrical bushing (cylindrical portion) 22 is attached to the outer peripheral side of the other ball bearing 20 . The bearing sleeve 22 is press-fitted to a cylindrical portion (inner peripheral surface) formed to protrude inward from the center of the end wall 4 in the motor housing 3 . An annular spring receiver 26 is provided between the other ball bearing 20 and the end wall 4 . The spring receiver 26 is biased to one side in the axial direction D<b>1 by a spring 27 disposed in the cylindrical portion at the center of the end wall 4 .

Das Motorgehäuse 3 ist zum Beispiel aus Aluminium hergestellt. Andererseits sind die innere Lauffläche 20a und die äußere Lauffläche 20b des Kugellagers 20 aus Eisen hergestellt. Deshalb sind die Lagerhülsen 21 und 22, welche aus Eisen, wie zum Beispiel Kohlenstoffstahl bzw. unlegiertem Stahl, hergestellt sind und den gleichen Härtegrad wie die Kugellager 20 haben, zwischen den Kugellagern 20 und dem Motorgehäuse 3 vorgesehen. Die Lagerhülsen 21 und 22 umgeben die Kugellager 20 von der Außenumfangsseite aus. Entsprechend ist das Motorgehäuse 3, das aus einem relativ weichen Material hergestellt ist, vor Abrieb bzw. Verschleiß geschützt.The motor housing 3 is made of aluminum, for example. On the other hand, the inner race 20a and the outer race 20b of the ball bearing 20 are made of iron. Therefore, the bushings 21 and 22 which are made of iron such as carbon steel and mild steel and have the same degree of hardness as the ball bearings 20 are provided between the ball bearings 20 and the motor housing 3 . The bushings 21 and 22 surround the ball bearings 20 from the outer peripheral side. Accordingly, the motor housing 3, which is made of a relatively soft material, is protected from abrasion.

Die Drehwelle 12 und das Kompressorlaufrad 8, der Rotorabschnitt 13, die Kugellager 20 und der Federaufnehmer 26, der an der Drehwelle 12 fixiert ist, bilden ganzheitlich bzw. einstückig einen Drehabschnitt bzw. einen sich drehenden Abschnitt in dem Gehäuse 2 und werden zu einer Seite in der axialen Richtung D1 hin vorgespannt. Ein ringförmiger Abschnitt 23a, der ein Teil des lagerumgebenden Abschnitts 23 ist, ist einer Endseite des Kugellagers 20 derart zugewandt, dass der sich drehende Abschnitt bzw. Drehabschnitt in der axialen Richtung D1 positioniert ist.The rotary shaft 12 and the compressor impeller 8, the rotor portion 13, the ball bearings 20 and the spring receiver 26 fixed to the rotary shaft 12 integrally form a rotary portion in the casing 2 and become one side biased in the axial direction D1. An annular portion 23a, which is a part of the bearing surrounding portion 23, faces one end side of the ball bearing 20 such that the rotating portion is positioned in the axial direction D1.

Nachfolgend wird der Lageraufbau des elektrischen Turboladers 1 im Detail mit Bezug auf 2 und 3(a) beschrieben. Wie in 2 dargestellt ist, ist der Rotorabschnitt 13 ein sich drehender Körper bzw. Drehkörper, der in der radialen Richtung D2 von der Drehwelle 12 auswärts vorragt. Der Außendurchmesser des Rotorabschnitts 13 ist zum Beispiel größer als der Außendurchmesser der äußeren Lauffläche 20b des Kugellagers 20. Der Außendurchmesser des Rotorabschnitts 13 ist zum Beispiel größer als der Innendurchmesser der Lagerhülse 21 und kleiner als der Außendurchmesser der Lagerhülse 21. Der Außendurchmesser des Rotorabschnitts 13 kann größer sein als der Außendurchmesser der Lagerhülse 21. Ein ringförmiger gestufter Abschnitt 12c, der geringfügig im Durchmesser größer als die Drehwelle 12 ist, ist an einer Position der Drehwelle 12 ausgebildet, die einer Endfläche in der axialen Richtung D1 von dem Rotorabschnitt 13 entspricht. Das heißt, der gestufte Abschnitt 12c der Drehwelle 12 ist innerhalb einer Endfläche in der axialen Richtung D1 des Rotorabschnitts 13 angeordnet.Next, the bearing structure of the electric turbocharger 1 is explained in detail with reference to FIG 2 and 3(a) described. As in 2 1, the rotor portion 13 is a rotating body rotating in the radial direction D2 from the rotary shaft 12 protrudes outwards. The outside diameter of the rotor section 13 is, for example, larger than the outside diameter of the outer running surface 20b of the ball bearing 20. The outside diameter of the rotor section 13 is, for example, larger than the inside diameter of the bearing sleeve 21 and smaller than the outside diameter of the bearing sleeve 21. The outside diameter of the rotor section 13 can be larger than the outer diameter of the bearing sleeve 21. An annular stepped portion 12c slightly larger in diameter than the rotary shaft 12 is formed at a position of the rotary shaft 12 corresponding to an end face in the axial direction D1 of the rotor portion 13. That is, the stepped portion 12c of the rotating shaft 12 is located inside an end surface in the axial direction D<b>1 of the rotor portion 13 .

In dem elektrischen Turbolader 1 dieser Ausführungsform ist ein Abstandshalter (Flanschbauteil) 30 zwischen dem Kugellager 20 und dem gestuften Abschnitt 12c angeordnet. Der Abstandshalter (Spacer) 30 ist an der Drehwelle 12 fixiert und ist benachbart zu dem Kugellager 20 in der axialen Richtung D1. Der Abstandshalter 30 ist aus Eisen, wie zum Beispiel Kohlenstoffstahl bzw. unlegiertem Stahl, hergestellt.In the electric turbocharger 1 of this embodiment, a spacer (flange member) 30 is interposed between the ball bearing 20 and the stepped portion 12c. The spacer 30 is fixed to the rotary shaft 12 and is adjacent to the ball bearing 20 in the axial direction D1. The spacer 30 is made of iron such as carbon steel or mild steel.

Wie in 3(a) dargestellt ist, weist der Abstandshalter 30 einen zylindrischen Nabenabschnitt 31, der an der inneren Lauffläche 20a des Kugellagers 20 anliegt, und einen flanschartigen Abschnitt 32 auf, der mit dem Nabenabschnitt 31 verbunden ist. Ein Durchgangsloch 30a, durch das die Drehwelle 12 hindurchtritt, ist in dem mittleren bzw. zentralen Abschnitt des Nabenabschnitts 31 vorgesehen. Der flanschartige Abschnitt 32 hat eine ringförmige Form und erstreckt sich in der radialen Richtung D2.As in 3(a) As shown, the spacer 30 has a cylindrical boss portion 31 which abuts against the inner race 20a of the ball bearing 20 and a flange-like portion 32 which is connected to the boss portion 31 . A through hole 30a through which the rotating shaft 12 passes is provided in the central portion of the boss portion 31. As shown in FIG. The flange-like portion 32 has an annular shape and extends in the radial direction D2.

Der Nabenabschnitt 31 hat eine erste Endfläche 31a des ringförmigen Nabenabschnitts an einer Endseite in der axialen Richtung D1 und eine zweite Endfläche 31b des ringförmigen Nabenabschnitts an der anderen Endseite in der axialen Richtung D1. Der flanschartige Abschnitt 32 hat eine erste Endfläche 32a des flanschartigen Abschnitts auf einer Endseite in der axialen Richtung D1 und eine zweite Endfläche 32b des ringförmigen flanschartigen Abschnitts an der anderen Endseite in der axialen Richtung D1. Die Dicke in der axialen Richtung D1 des Nabenabschnitts 31, das heißt, der Abstand zwischen der ersten Endfläche 31a des Nabenabschnitts und der zweiten Endfläche 31b des Nabenabschnitts ist eingestellt, um größer als die Dicke des flanschartigen Abschnitts 32 zu sein, das heißt, der Abstand zwischen der ersten Endfläche 32a des flanschartigen Abschnitts und der zweiten Endfläche 32b des flanschartigen Abschnitts. Mit anderen Worten ragt der Nabenabschnitt 31 zu dem Kugellager 20 über den flanschartigen Abschnitt 32 hinaus vor. Ferner ragt der Nabenabschnitt 31 zu dem gestuften Abschnitt 12c über den flanschartigen Abschnitt 32 hinaus vor. Die Dicke des Nabenabschnitts 31 kann zum Beispiel durch die Länge (Breite) in der axialen Richtung D1 des Kugellagers 20 bestimmt werden. Die Dicke des flanschartigen Abschnitts 32 kann basierend auf der Stärke bzw. Festigkeit bestimmt werden, die benötigt wird, wenn das Kugellager 20, das später beschrieben wird, gelöst wird.The boss portion 31 has an annular boss portion first end face 31a on one end side in the axial direction D1 and an annular boss portion second end face 31b on the other end side in the axial direction D1. The flange-like portion 32 has a flange-like portion first end face 32a on one end side in the axial direction D1 and an annular flange-like portion second end face 32b on the other end side in the axial direction D1. The thickness in the axial direction D1 of the boss portion 31, that is, the distance between the first end face 31a of the boss portion and the second end face 31b of the boss portion is set to be larger than the thickness of the flange-like portion 32, that is, the distance between the first end surface 32a of the flange-like portion and the second end surface 32b of the flange-like portion. In other words, the hub section 31 projects toward the ball bearing 20 beyond the flange-like section 32 . Further, the boss portion 31 protrudes toward the stepped portion 12c beyond the flange-like portion 32 . The thickness of the boss portion 31 can be determined by the length (width) in the axial direction D1 of the ball bearing 20, for example. The thickness of the flange-like portion 32 can be determined based on the strength required when the ball bearing 20, which will be described later, is detached.

Wie in 2 dargestellt ist, liegt der Nabenabschnitt 31 des Abstandshalters 30 an der inneren Lauffläche 20a des Kugellagers 20 an. Da die erste Endfläche 31a des Nabenabschnitts von der ersten Innenfläche 32a des flanschartigen Abschnitts vorragt, ist ein Spalt zwischen der ersten Endfläche 32a des flanschartigen Abschnitts und der äußeren Lauffläche 20b des Kugellagers 20 vorgesehen.As in 2 As shown, the hub portion 31 of the spacer 30 abuts against the inner race 20a of the ball bearing 20 . Since the boss portion first end surface 31a protrudes from the flange-like portion first inner surface 32a, a gap is provided between the flange-like portion first end surface 32a and the outer raceway surface 20b of the ball bearing 20 .

Der äußere Durchmesser des flanschartigen Abschnitts 32 ist kleiner als der Innendurchmesser der Lagerhülse 21. Die Lagerhülse 21 ragt zu der anderen Seite in der axialen Richtung D1 über das Kugellager 20 hinaus vor. Der flanschartige Abschnitt 32 ist innerhalb des vorragenden Abschnitts der Lagerhülse 21 angeordnet. Ein schmaler ringförmiger Spalt g ist zwischen der Innenumfangsfläche der Lagerhülse 21 und der Außenumfangsfläche des flanschartigen Abschnitts 32 vorgesehen. Wie vorangehend beschrieben ist, da der Abstandshalter 30 innerhalb der Lagerhülse 21 angeordnet ist und der Spalt g als ein geringfügiger Spielraum bzw. Abstand ausgebildet ist, wird der Durchgang von Luft in das Kugellager 20 unterdrückt.The outer diameter of the flange-like portion 32 is smaller than the inner diameter of the bearing sleeve 21. The bearing sleeve 21 projects beyond the ball bearing 20 to the other side in the axial direction D1. The flange-like section 32 is arranged inside the protruding section of the bearing sleeve 21 . A narrow annular gap g is provided between the inner peripheral surface of the bearing sleeve 21 and the outer peripheral surface of the flange-like portion 32 . As described above, since the spacer 30 is disposed inside the bearing sleeve 21 and the gap g is formed as a slight clearance, the passage of air into the ball bearing 20 is suppressed.

Der vorangehend beschriebene Rotorabschnitt 13 ragt in der radialen Richtung D2 über den flanschartigen Abschnitt 32 hinaus auswärts vor. Da die zweite Endfläche 32b des flanschartigen Abschnitts von der zweiten Endfläche 32b des flanschartigen Abschnitts vorragt, ist ein Intervall bzw. Abstand S zwischen der zweiten Endfläche 32b des flanschartigen Abschnitts und dem Rotorabschnitt 13 vorgesehen.The rotor portion 13 described above protrudes outward in the radial direction D2 beyond the flange-like portion 32 . Since the flange-like portion second end face 32 b protrudes from the flange-like portion second end face 32 b , an interval S is provided between the flange-like portion second end face 32 b and the rotor portion 13 .

In der gleichen Art und Weise ist der Abstandshalter 30 zwischen dem anderen Kugellager 20 und dem Rotorabschnitt 13 vorgesehen. Die Konfiguration des anderen Kugellagers 20, der Lagerhülse 22 und des Abstandshalters 30 ist die gleiche wie jene, die vorangehend beschrieben ist, und dementsprechend wird deren Beschreibung weggelassen.In the same manner, the spacer 30 is provided between the other ball bearing 20 and the rotor portion 13. As shown in FIG. The configuration of the other ball bearing 20, the bearing sleeve 22 and the spacer 30 is the same as that described above, and accordingly the description thereof is omitted.

Als nächstes wird ein Prozess bzw. ein Ablauf eines Herausziehens des Kugellagers 20 von der Drehwelle 12 mit Bezug auf 4 beschrieben. Wie in 4(a) dargestellt ist, wird ein Lagerlösewerkzeug 40 bzw. ein Lagerentfernwerkzeug 40 bereitgestellt. Das Lagerlösewerkzeug 40 ist aus einem zylindrischen Körper 41, der durch ein Verbinden von zwei getrennten halbzylindrischen Gehäusen ausgebildet ist, und einer Haltevorrichtung bzw. einem Hilfsmittel (Jig) 42 zusammengesetzt, das an dem oberen Abschnitt des zylindrischen Körpers 41 vorgesehen ist und durch ein Verbinden von halbkreisförmigen Plattenbauteilen ausgebildet ist. Die Drehwelle 12 wird durch den oberen Abschnitt des zylindrischen Körpers 41 und den Mittenabschnitt der Haltevorrichtung 42 in einem Zustand eingesetzt, in dem das Kugellager 20 und der Abstandshalter 30 an der Drehwelle 12 pressgepasst sind. Im vorliegenden Fall ist der Randabschnitt der Öffnung, die in dem mittleren Abschnitt bzw. zentralen Abschnitt der Haltevorrichtung 42 vorgesehen ist, in dem vorangehend genannten Intervall bzw. Abstand S angeordnet. Entsprechend kann die Haltevorrichtung 42 in Druckkontakt mit dem flanschartigen Abschnitt 32 des Abstandshalters 30 in der axialen Richtung D1 gebracht werden.Next, a process of extracting the ball bearing 20 from the rotating shaft 12 will be described with reference to FIG 4 described. As in 4(a) shown is a camp release tool 40 or a bearing removal tool 40 is provided. The bearing detaching tool 40 is composed of a cylindrical body 41 formed by joining two separate semi-cylindrical housings and a jig 42 provided at the upper portion of the cylindrical body 41 and by joining is formed by semi-circular plate members. The rotary shaft 12 is inserted through the upper portion of the cylindrical body 41 and the central portion of the jig 42 in a state where the ball bearing 20 and the spacer 30 are press-fitted to the rotary shaft 12 . In the present case, the edge portion of the opening provided in the central portion of the holder 42 is arranged at the interval S mentioned above. Accordingly, the jig 42 can be brought into pressure contact with the flange-like portion 32 of the spacer 30 in the axial direction D1.

Wenn der Spitzenendabschnitt 12a der Drehwelle 12 nach unten hin in dem Zustand gedrückt wird, der in 4(a) dargestellt ist, wird die Drehwelle 12 aus dem Kugellager 20 über den Abstandshalter 30 (genauer gesagt aufgrund des Druckkontakts zwischen dem Nabenabschnitt 31 und der inneren Lauffläche 20a) herausgezogen, wie in 4(b) dargestellt ist. Entsprechend wird das Kugellager 20 leicht abgelöst bzw. entfernt. Das andere Kugellager 20 kann ebenfalls in der gleichen Prozedur, wie vorangehend beschrieben ist, abgelöst bzw. entfernt werden.When the tip end portion 12a of the rotary shaft 12 is pushed down in the state shown in FIG 4(a) 1, the rotary shaft 12 is pulled out of the ball bearing 20 via the spacer 30 (specifically, due to the pressure contact between the boss portion 31 and the inner race 20a) as shown in FIG 4(b) is shown. Accordingly, the ball bearing 20 is easily detached or removed. The other ball bearing 20 can also be detached or removed in the same procedure as described above.

In dem elektrischen Turbolader 1 ist der Abstandshalter 30, der an der Drehwelle 12 angebracht bzw. befestigt ist, benachbart zu dem Kugellager 20 in der axialen Richtung D1. Der Nabenabschnitt 31 des Abstandshalters 30 ist benachbart zu dem Kugellager 20 und der flanschartige Abschnitt 32 erstreckt sich in der radialen Richtung D2. Deshalb wird durch ein Aufbringen einer externen Kraft in der axialen Richtung D1 auf den flanschartigen Abschnitt 32 der Nabenabschnitt 31 gegen das Kugellager 20 gedrückt und das Kugellager 20, das auf der Drehwelle 12 pressgepasst ist, kann leicht abgelöst bzw. entfernt werden.In the electric turbocharger 1, the spacer 30 attached to the rotary shaft 12 is adjacent to the ball bearing 20 in the axial direction D1. The boss portion 31 of the spacer 30 is adjacent to the ball bearing 20, and the flange-like portion 32 extends in the radial direction D2. Therefore, by applying an external force in the axial direction D1 to the flange-like portion 32, the boss portion 31 is pressed against the ball bearing 20, and the ball bearing 20 press-fitted on the rotary shaft 12 can be easily detached.

Außerdem, da der flanschartige Abschnitt 32 sich in der radialen Richtung D2 erstreckt, wird der Abstand bzw. Spielraum eingeengt und die Luftströmung, die durch das Kugellager 20 hindurchtreten kann, wird verhindert. Als ein zweiter Effekt bzw. ein Sekundäreffekt wird das Schmierfett, das in dem Kugellager 20 enthalten ist, daran gehindert, entfernt zu werden, und ein Anstieg in der Lebensdauer des Kugellagers 20 wird erreicht. Dieser Effekt ist signifikant in dem Kugellager 20, das auf der Rückflächenseite des Kompressorlaufrads 8 vorgesehen ist.In addition, since the flange-like portion 32 extends in the radial direction D2, the clearance is narrowed and the flow of air that can pass through the ball bearing 20 is prevented. As a secondary effect, the grease contained in the ball bearing 20 is prevented from being removed, and an increase in the life of the ball bearing 20 is achieved. This effect is significant in the ball bearing 20 provided on the back surface side of the compressor impeller 8 .

Wie in 6 dargestellt ist, neigt in einer Konfiguration, in der eine Lagerbuchse 50, die nicht über das Kugellager 20 hinaus vorragt, verwendet wird und der Abstandshalter 30 nicht vorgesehen ist, die Strömung F von Luft dazu, mit der Drehung des Kompressorlaufrads 8 aufzutreten. Deshalb neigt das Schmierfett, das in dem Kugellager 20 enthalten ist, dazu, weggenommen zu werden bzw. abzugehen, was ein Faktor eines Reduzierens der Dauerfestigkeit des Kugellagers 20 ist. In dem elektrischen Turbolader 1, der mit dem Abstandshalter 30 versehen ist, wird das Schmierfett, das in dem Kugellager 20 enthalten ist, daran gehindert, entfernt zu werden.As in 6 1, in a configuration in which a bushing 50 not protruding beyond the ball bearing 20 is used and the spacer 30 is not provided, the flow F of air tends to occur with the rotation of the compressor impeller 8. Therefore, the grease contained in the ball bearing 20 tends to come off, which is a factor of reducing the fatigue strength of the ball bearing 20 . In the electric turbocharger 1 provided with the spacer 30, the grease contained in the ball bearing 20 is prevented from being removed.

In dem elektrischen Turbolader 1, da der flanschartige Abschnitt 32 innerhalb der Lagerhülse 21 angeordnet ist, ist der Spalt g zwischen dem flanschartigen Abschnitt 32 und dem Innenumfang der Lagerhülse 21 klein. Deshalb wird die Luftströmung verhindert, die durch das Kugellager 20 hindurchtreten kann. Als ein Ergebnis wird das Schmierfett, das in dem Kugellager 20 enthalten ist, weiter daran gehindert, entfernt zu werden.In the electric turbocharger 1, since the flange-like portion 32 is disposed inside the bearing sleeve 21, the gap g between the flange-like portion 32 and the inner periphery of the bearing sleeve 21 is small. Therefore, the air flow that can pass through the ball bearing 20 is prevented. As a result, the grease contained in the ball bearing 20 is further prevented from being removed.

In dem elektrischen Turbolader 1 kann die Haltevorrichtung 42 in dem Abstand bzw. Intervall S angeordnet sein, der zwischen dem flanschartigen Abschnitt 32 und dem Rotorabschnitt 13 vorgesehen ist, und eine externe Kraft in der axialen Richtung kann leicht auf das Kugellager 20 über die Haltevorrichtung 42 aufgebracht werden. Deshalb kann selbst in einem Fall, in dem der Rotorabschnitt 13, der in der radialen Richtung D2 auswärts vorragt, an der Drehwelle 12 vorgesehen ist, das Kugellager 20 leicht von der Drehwelle 12 gelöst bzw. entfernt werden.In the electric turbocharger 1, the retainer 42 can be arranged in the interval S provided between the flange-like portion 32 and the rotor portion 13, and an external force in the axial direction can be easily applied to the ball bearing 20 via the retainer 42 be raised. Therefore, even in a case where the rotor portion 13 protruding outward in the radial direction D2 is provided on the rotary shaft 12, the ball bearing 20 can be easily detached from the rotary shaft 12.

In dem elektrischen Turbolader 1, da der Nabenabschnitt 31 gegen die innere Lauffläche 20a des Kugellagers 20 anliegt, kann die innere Lauffläche 20a, die an die Drehwelle 12 pressgepasst ist, durch ein Aufbringen einer externen Kraft in der axialen Richtung D1 auf den flanschartigen Abschnitt 32 leicht relativ zu der Drehwelle bewegt werden. Ferner, da der Spalt zwischen dem flanschartigen Abschnitt 32 und der äußeren Lauffläche 20b des Kugellagers 20 vorgesehen ist selbst in einem Fall, in dem sich der Abstandshalter 30 mit der Drehung der Drehwelle 12 dreht, wird der flanschartige Abschnitt 12 daran gehindert, die äußere Lauffläche 20b zu beeinträchtigen.In the electric turbocharger 1, since the boss portion 31 abuts against the inner race 20a of the ball bearing 20, the inner race 20a press-fitted to the rotary shaft 12 can be rotated by applying an external force in the axial direction D1 to the flange-like portion 32 be easily moved relative to the rotating shaft. Further, since the gap is provided between the flange-like portion 32 and the outer race 20b of the ball bearing 20 even in a case where the spacer 30 rotates with the rotation of the rotary shaft 12, the flange-like portion 12 is prevented from the outer race 20b to affect.

Der elektrische Turbolader 1 einer zweiten Ausführungsform wird mit Bezug auf 5 und 3(b) beschrieben. In dem elektrischen Turbolader 1 wird ein Abstandshalter 30 A verwendet, dessen andere Endfläche in der axialen Richtung D1 flach ist. Dem ist so, da in einem Fall, in dem ein Kugellager 20A (zum Beispiel ein Winkelkontaktlager) einer unterschiedlichen Art von dem Kugellager 20 verwendet wird, das Kugellager 20A unterschiedliche Abmessungen von dem Kugellager 20 hat und dementsprechend wird die Form des Abstandshalters geändert. Ein Nabenabschnitt 31A und ein flanschartiger Abschnitt 32A des Abstandshalters 30 sind in der axialen Richtung D1 dünner als der Nabenabschnitt 31 und der flanschartige Abschnitt 32 des Abstandshalters 30. Von dem Gesichtspunkt eines Gewährleistens der Festigkeit kann das Material des Abstandshalters 30A von dem Material des Abstandshalters 30 aus geändert werden. Ferner kann der Abstandshalter 30A aus Chrom-Molybdän-Stahl hergestellt sein. In dem dünnen Abstandshalter 30A sind die zweite Endfläche 32b des flanschartigen Abschnitts und die zweite Endfläche 32b des flanschartigen Abschnitts eben bzw. bündig zueinander und bilden eine flache Fläche. Selbst in diesem Fall ist ein Abstand bzw. Intervall S ähnlich zu dem Vorangehenden zwischen dem Nabenabschnitt 31A und dem Rotorabschnitt 13 vorgesehen.The electric turbocharger 1 of a second embodiment is described with reference to FIG 5 and 3(b) described. In the electric turbocharger 1, a spacer 30A is used, des whose other end surface is flat in the axial direction D1. This is because in a case where a ball bearing 20A (for example, an angular contact bearing) of a different type from the ball bearing 20 is used, the ball bearing 20A has different dimensions from the ball bearing 20, and the shape of the spacer is changed accordingly. A boss portion 31A and a flange-like portion 32A of the spacer 30 are thinner in the axial direction D1 than the boss portion 31 and the flange-like portion 32 of the spacer 30. From the viewpoint of ensuring strength, the material of the spacer 30A may differ from the material of the spacer 30 be changed from. Furthermore, the spacer 30A may be made of chromium-molybdenum steel. In the thin spacer 30A, the second end surface 32b of the flange-like portion and the second end surface 32b of the flange-like portion are flush with each other and form a flat surface. Even in this case, an interval S is provided between the boss portion 31A and the rotor portion 13 similar to the foregoing.

Selbst mit dem Aufbau, der den Abstandshalter 30A verwendet, können die gleichen Wirkungsweisen und Effekte wie jene der vorangehend beschriebenen ersten Ausführungsform dargelegt werden.Even with the structure using the spacer 30A, the same operations and effects as those of the first embodiment described above can be exhibited.

Während die Ausführungsformen dieser Offenbarung vorangehend beschrieben wurden, ist die vorliegende Erfindung nicht auf die Ausführungsformen beschränkt. Zum Beispiel ist die Anordnungsbeziehung zwischen der Lagerhülse 21 und dem Abstandshalter 30 nicht auf den vorangehend beschriebenen Aspekt begrenzt. Der Abstandshalter 30 muss nicht innerhalb der Lagerhülse 21 angeordnet sein und kann außerhalb der Lagerhülse 21 angeordnet sein. Der flanschartige Abschnitt 32 kann benachbart zu der Lagerhülse 21 in der axialen Richtung D1 angeordnet sein.While the embodiments of this disclosure have been described above, the present invention is not limited to the embodiments. For example, the arrangement relationship between the bearing sleeve 21 and the spacer 30 is not limited to the above-described aspect. The spacer 30 does not have to be arranged inside the bearing sleeve 21 and can be arranged outside of the bearing sleeve 21 . The flange-like portion 32 may be arranged adjacent to the bearing sleeve 21 in the axial direction D1.

Die Lagerhülse 21 muss nicht vorgesehen sein und das Gehäuse kann einen Abschnitt mit der gleichen Form wie die Lagerhülse aufweisen. Das heißt, solange der Unterschied in einem Material zwischen dem Gehäuse und dem Lager gelöst ist, kann das Gehäuse und das Lager, auf (die äußere Lauffläche des Lagers) in Kontakt miteinander gebracht werden, ohne eine Lagerbuchse dazwischen anzuordnen.The bearing sleeve 21 need not be provided, and the housing may have a portion having the same shape as the bearing sleeve. That is, as long as the difference in a material between the housing and the bearing is resolved, the housing and the bearing (the outer race of the bearing) can be brought into contact with each other without interposing a bushing therebetween.

Das Lager ist nicht auf das Schmierfettkugellager begrenzt. Zum Beispiel kann ebenfalls ein Kugellager verwendet werden, das eine andere Schmierungsart (Ölschmierung oder dergleichen) einsetzt. Das Lager ist nicht auf das Radiallager begrenzt und kann ebenfalls ein Axiallager sein.The bearing is not limited to the grease ball bearing. For example, a ball bearing employing another type of lubrication (oil lubrication or the like) can also be used. The bearing is not limited to the radial bearing and may also be a thrust bearing.

Der Aufbau der vorliegenden Erfindung kann an irgendeine Drehmaschine bzw. sich drehende Maschine angewendet werden, in der ein Lager auf eine Drehwelle pressgepasst ist. Zum Beispiel kann die vorliegende Erfindung auf eine Art von elektrischen Turbolader angewendet werden, in dem eine Rotation durch einen Motor unterstützt wird, der mit einer Turbine versehen ist, oder kann auf einen allgemeinen Turbolader verschieden zu dem elektrischen Turbolader angewendet werden. Ferner ist die vorliegende Erfindung nicht auf eine Drehmaschine begrenzt, die mit einem Kompressor versehen ist, und kann außerdem auf einen Generator angewendet werden, der elektrische Leistung unter Verwendung einer Turbine erzeugt.The structure of the present invention can be applied to any rotary machine in which a bearing is press-fitted onto a rotating shaft. For example, the present invention can be applied to a type of electric turbocharger in which rotation is assisted by a motor provided with a turbine, or can be applied to a general turbocharger other than the electric turbocharger. Further, the present invention is not limited to a rotary machine provided with a compressor, and can also be applied to a generator that generates electric power using a turbine.

Gewerbliche AnwendbarkeitCommercial Applicability

Gemäß einigen Aspekten dieser Offenbarung kann ein Lager leicht von einer Drehwelle abgenommen bzw. entfernt werden.According to some aspects of this disclosure, a bearing can be easily removed from a rotating shaft.

BezugszeichenlisteReference List

11
elektrischer Turbolader (Drehmaschine bzw. sich drehende Maschine)electric turbocharger (lathe or rotating machine)
22
Gehäusehousing
77
Kompressorcompressor
88th
Kompressorlaufrad (Laufrad)Compressor impeller (impeller)
1212
sich drehende Welle bzw. Drehwellerotating shaft or rotating shaft
1313
Rotorabschnitt (sich drehender Körper bzw. Drehkörper)rotor section (rotating body or rotating body)
1414
Statorabschnittstator section
2020
Kugellager (Lager)ball bearing (bearing)
20A20A
Kugellager (Lager)ball bearing (bearing)
20a20a
innere Laufflächeinner tread
20b20b
äußere Laufflächeouter tread
20c20c
Kugelbullet
2121
Lagerhülse (zylindrischer Abschnitt)bearing sleeve (cylindrical section)
2222
Lagerhülse (zylindrischer Abschnitt)bearing sleeve (cylindrical section)
2323
lagerumgebender Abschnittcamp surrounding section
23a23a
ringförmiger Abschnittannular section
3030
Abstandshalter (Flanschbauteil)spacer (flange component)
30A30A
Abstandshalter (Flanschbauteil)spacer (flange component)
3131
Nabenabschnitthub section
31A31A
Nabenabschnitthub section
3232
flanschartiger Abschnittflange-like section
32A32A
flanschartiger Abschnittflange-like section
D1D1
axiale Richtungaxial direction
D2D2
radiale Richtungradial direction
SS
Intervall bzw. Abstandinterval or distance

Claims (5)

Turbolader (1), der Folgendes aufweist: eine Drehwelle (12), die in einem Gehäuse (2) drehbar gestützt ist; ein Laufrad (8), das an einem Endabschnitt der Drehwelle (12) fixiert ist, ein Lager (20; 20A), das auf die Drehwelle (12) pressgepasst ist und die Drehwelle (12) an dem Gehäuse (2) drehbar stützt, wobei das Lager (20; 20A) ein Schmierfettkugellager ist; und ein Flanschbauteil (30; 30A), das an der Drehwelle (12) angebracht ist und in einer axialen Richtung der Drehwelle (12) benachbart zu dem Lager (20; 20A) ist, wobei das Lager (20; 20A) an der Rückflächenseite des Laufrads (8) angebracht ist und zwischen dem Laufrad (8) und dem Flanschbauteil (30; 30A) angeordnet ist, wobei das Flanschbauteil (30; 30A) einen Nabenabschnitt (31), durch den die Drehwelle (12) hindurch dringt und der benachbart zu dem Lager (20; 20A) ist, und einen flanschartigen Abschnitt (32) aufweist, der mit dem Nabenabschnitt (31) verbunden ist und sich in einer radialen Richtung der Drehwelle (12) erstreckt.Turbocharger (1) comprising: a rotating shaft (12) rotatably supported in a housing (2); an impeller (8) fixed to an end portion of the rotating shaft (12), a bearing (20; 20A) press-fitted onto the rotary shaft (12) and rotatably supporting the rotary shaft (12) on the housing (2), the bearing (20; 20A) being a grease ball bearing; and a flange member (30; 30A) attached to the rotary shaft (12) and adjacent to the bearing (20; 20A) in an axial direction of the rotary shaft (12), wherein the bearing (20; 20A) is attached to the rear surface side of the impeller (8) and is interposed between the impeller (8) and the flange member (30; 30A), said flange member (30; 30A) having a boss portion (31) through which said rotary shaft (12) penetrates and which is adjacent to said bearing (20; 20A), and a flange-like portion (32) integral with said boss portion ( 31) and extending in a radial direction of the rotating shaft (12). Turbolader (1) nach Anspruch 1, wobei eine zylindrische Lagerhülse (21) an der Außenumfangsseite des Lagers (20; 20A) angebracht ist, und der flanschartige Abschnitt (32) des Flanschbauteils innerhalb der zylindrischen Lagerhülse (21) angeordnet ist.Turbocharger (1) after claim 1 wherein a cylindrical bearing sleeve (21) is attached to the outer peripheral side of the bearing (20; 20A), and the flange-like portion (32) of the flange member is arranged inside the cylindrical bearing sleeve (21). Turbolader (1) nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Drehwelle (12) mit einem Drehkörper (13) versehen ist, der über den flanschartigen Abschnitt (32) hinaus in der radialen Richtung auswärts vorragt, und ein Abstand in der axialen Richtung zwischen dem flanschartigen Abschnitt (32) und dem Drehkörper (13) vorgesehen ist.Turbocharger (1) after claim 1 or 2 wherein the rotary shaft (12) is provided with a rotary body (13) protruding outward beyond the flange-like portion (32) in the radial direction, and a clearance in the axial direction between the flange-like portion (32) and the rotary body ( 13) is provided. Turbolader (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das Lager (20; 20A) ein Radialkugellager mit einer inneren Lauffläche (20a), die auf die Drehwelle (12) gepasst ist, und einer äußeren Lauffläche (20b) ist, die relativ zu der Innenlauffläche (20a) über eine Vielzahl von Kugeln (20c) drehbar ist, der Nabenabschnitt (31) über den flanschartigen Abschnitt (32) hinaus zu dem Lager (20; 20A) hin vorragt und an der inneren Lauffläche (20a) anliegt, und ein Spalt (g) in der axialen Richtung zwischen dem flanschartigen Abschnitt (32) und der äußeren Lauffläche (20b) vorgesehen ist.Turbocharger (1) according to one of Claims 1 until 3 , wherein the bearing (20; 20A) is a radial ball bearing having an inner race (20a) fitted on the rotary shaft (12) and an outer race (20b) which is relatively to the inner race (20a) over a plurality of balls (20c) is rotatable, the boss portion (31) projects beyond the flange-like portion (32) toward the bearing (20; 20A) and abuts on the inner race (20a), and a gap (g) in the axial direction is provided between the flange-like portion (32) and the outer race (20b). Turbolader (1), der Folgendes aufweist: ein Gehäuse (2); eine Drehwelle (12), die in dem Gehäuse (2) beherbergt ist; ein Laufrad (8), das an einem Ende der Drehwelle (12) fixiert ist, ein Lager (20; 20A), das eine axiale Seite der Drehwelle (12) stützt, wobei das Lager (20; 20A) ein Schmierfettkugellager ist; und ein Flanschbauteil (30; 30A), das benachbart zu der Seite in der axialen Richtung des Lagers (20; 20A) ist, wobei das Lager (20; 20A) an der Rückflächenseite des Laufrads (8) angebracht ist und zwischen dem Laufrad (8) und dem Flanschbauteil (30; 30A) angeordnet ist, wobei das Flanschbauteil (30; 30A) einen Nabenabschnitt (31), durch den die Drehwelle (12) hindurch dringt und der benachbart zu dem Lager (20; 20A) ist, und einen flanschartigen Abschnitt (32) aufweist, der mit dem Nabenabschnitt (31) verbunden ist und sich in einer radialen Richtung der Drehwelle (12) erstreckt.Turbocharger (1) comprising: a housing (2); a rotating shaft (12) housed in the housing (2); an impeller (8) fixed to one end of the rotating shaft (12), a bearing (20; 20A) supporting an axial side of said rotary shaft (12), said bearing (20; 20A) being a grease ball bearing; and a flange member (30; 30A) which is adjacent to the side in the axial direction of the bearing (20; 20A), wherein the bearing (20; 20A) is attached to the rear surface side of the impeller (8) and is interposed between the impeller (8) and the flange member (30; 30A), said flange member (30; 30A) having a boss portion (31) through which said rotary shaft (12) penetrates and which is adjacent to said bearing (20; 20A), and a flange-like portion (32) integral with said boss portion ( 31) and extending in a radial direction of the rotary shaft (12).
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