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Technisches Gebiet
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Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf eine Lagerstruktur, die gestaltet ist, um eine Welle axial zu stützen, und auf einen Turbolader.
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Stand der Technik
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Es ist bisher ein Turbolader bekannt, in dem eine Welle axial gestützt ist, um in einem Lagergehäuse drehbar zu sein. Ein Turbinenlaufrad ist an einem Ende der Welle vorgesehen, und ein Verdichterlaufrad ist an dem anderen Ende der Welle vorgesehen. Der Turbolader ist mit einer Brennkraftmaschine verbunden. Das Turbinenlaufrad wird durch ein Abgas, das von der Brennkraftmaschine ausgestoßen wird, gedreht. Die Drehung des Turbinenlaufrads bewirkt, dass sich das Verdichterlaufrad durch die Welle dreht. Der Turbolader verdichtet Luft im Zusammenhang mit der Drehung des Verdichterlaufrads und liefert (führt) die verdichtete Luft zu der Brennkraftmaschine (zu).
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In einem Turbolader, der in dem Patentdokument 1 offenbart ist, ist ein ringförmiges, halbschwimmendes Lager in einem Lagerloch, das in einem Gehäuse ausgebildet ist, aufgenommen. Eine Welle ist durch einen Ölfilmdruck eines Schmieröls, das zu einem Spalt zwischen dem halbschwimmenden Lager und der Welle zugeführt wird, axial gestützt. Dann tritt (dringt) das Schmieröl durch (in) den Spalt zwischen dem halbschwimmenden Lager und der Welle. Danach strömt das Schmieröl zu einem Raum aus, der an einem Endabschnitt des Lagerlochs in einer axialen Richtung ausgebildet ist. Das Schmieröl, das zu dem Raum ausgeströmt ist (ausströmt), strömt durch einen Durchgang nach unten, der an einer in senkrechter Richtung unteren Seite ausgebildet ist, und wird zu einer Außenseite des Gehäuses abgegeben. Des Weiteren ist in der Gestaltung, die in dem Patentdokument 1 offenbart ist, ein Aussparungsabschnitt an einem Endabschnitt an der Turbinenlaufradseite des Wandabschnitts an der in senkrechter Richtung unteren Seite in dem Lagerloch ausgebildet. Der Aussparungsabschnitt ermöglicht es, dass das Lagerloch und der Durchgang miteinander in Verbindung stehen. Mit dieser Gestaltung wird eine Ölabgabeleistungsfähigkeit zum Abgeben des Schmieröls von/aus dem Lagerloch verbessert.
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Zitierungsliste
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Patentdokumente
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Patentdokument 1:
Japanische Patentanmeldungsoffenlegungsschrift Nr. 2014-047732 -
Zusammenfassung
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Technisches Problem
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In dem Turbolader ist, wie in dem Patentdokument 1, das vorstehend beschrieben ist, offenbart ist, ein Verbindungsabschnitt wie zum Beispiel ein Aussparungsabschnitt in einigen Fällen ausgebildet, der es ermöglicht, dass ein Lagerloch und ein Durchgang miteinander in Verbindung stehen. In diesem Fall wird ein Teil des Schmieröls direkt zu dem Durchgang durch das Lagerloch ausgestoßen, ohne dass es durch den Raum hindurchtritt (durch diesen durchdringt). Wenn die Menge des Ausstoßes außerordentlich groß ist, wird eine Wand aus Schmieröl, das von dem Verbindungsabschnitt ausgestoßen wird, in dem Durchgang ausgebildet. Als Ergebnis kann, wenn das Schmieröl, das durch den Raum hindurchgetreten ist, durch den Durchgang nach unten (abwärts) strömt, die Strömung durch die Wand des Schmieröls, das von dem Verbindungabschnitt ausgestoßen wird, beeinträchtigt werden.
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Daher besteht eine Gefahr, dass die Ölabgabeleistungsfähigkeit vermindert ist.
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Eine Aufgabe der vorliegenden Offenbarung ist es, ein Lager, das in der Lage ist, eine Ölabgabeleistungsfähigkeit zu verbessern, und einen Turbolader bereitzustellen.
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Lösung des Problems
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Um das vorstehende Problem zu lösen, ist gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung eine Lagerstruktur vorgeschlagen, die Folgendes aufweist: ein Gehäuse; ein Lagerloch, das in dem Gehäuse ausgebildet ist; ein Lager, das in dem Lagerloch vorgesehen ist und gestaltet ist, um eine Welle, die ein Ende hat, das mit einem Laufrad vorgesehen ist, axial zu stützen, einen Raum, der in dem Gehäuse ausgebildet ist und zwischen dem Laufrad und dem Lagerloch positioniert ist, einen Durchgang, der mit dem Raum in Verbindung steht und sich zu einer in senkrechter Richtung unteren Seite des Lagerlochs erstreckt; einen Verbindungsöffnungsabschnitt, der eine Verbindung des Durchgangs unter des Lagerlochs miteinander zulässt; und einen unteren Wandabschnitt, der in einem unteren Abschnitt, der einen Abschnitt direkt unterhalb einer Achse der Welle zwischen dem Durchgang und dem Lagerloch aufweist, vorgesehen ist und eine Innenwandfläche hat, die zu der Welle gegenüberliegend ist und eine gekrümmte Flächenform mit einer Krümmungsmitte hat, die an der Wellenseite positioniert ist.
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Die Innenwandfläche kann sich in einer Drehrichtung der Welle entlang einer Außenumfangsfläche der Welle erstrecken.
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Der Verbindungsöffnungsabschnitt kann in jeder von einer vorderen Seite (Vorwärtsseite) und einer (rückwärtigen) hinteren Seite (Rückwärtsseite) in der Drehrichtung der Welle in Bezug auf den unteren Wandabschnitt ausgebildet sein.
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Der Verbindungsöffnungsabschnitt kann nur innerhalb eines Bereichs an einer hinteren Seite in der Drehrichtung der Welle in Bezug auf den unteren Abschnitt, der den Abschnitt direkt unterhalb der Achse der Welle aufweist, ausgebildet sein.
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Die Lagerstruktur kann des Weiteren eine Zwischenraumnut aufweisen, die in einer Innenumfangsfläche des Lagerlochs ausgebildet ist und von dem Raum in einer axialen Richtung der Welle getrennt (entfernt) ausgebildet ist, und der Verbindungsöffnungsabschnitt kann es ermöglichen, dass der Durchgang und die Zwischenraumnut miteinander in Verbindung stehen.
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In der Zwischenraumnut kann an einem gegenüberliegenden Wandabschnitt, der zu der Welle mit einem vorbestimmten Spalt (Abstand) bezüglich der Welle in einer radialen Richtung der Welle gegenüberliegend ist, ein enger Abschnitt ausgebildet sein, der einen kleineren Spalt (Abstand) bezüglich der Welle an der hinteren Seite in der Drehrichtung der Welle über den Abschnitt direkt oberhalb der Achse der Welle hat verglichen zu der vorderen Seite in der Drehrichtung.
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Die Lagerstruktur kann des Weiteren einen Abschnitt mit großem Durchmesser aufweisen, der in der Welle ausgebildet ist, zwischen dem Raum und der Zwischenraumnut positioniert ist und einen Durchmesser hat, der größer ist als ein Durchmesser der Innenumfangsfläche des Lagerlochs. Der untere Wandabschnitt kann von dem Abschnitt direkt unterhalb des Abschnitts mit großem Durchmesser zu der Zwischenraumnutseite vorstehen, und der Raum kann an der Laufradseite positioniert sein.
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Um das vorstehende Problem zu lösen, ist gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung ein Turbolader vorgesehen, der die vorstehend erwähnte Lagerstruktur aufweist.
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Wirkungen der Offenbarung
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Gemäß der vorliegenden Offenbarung kann die Ölabgabeleistungsfähigkeit verbessert werden.
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Figurenliste
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- 1 ist eine schematische Schnittansicht eines Turboladers.
- 2 ist eine Ausschnittsansicht des Abschnitts von 1, der durch eine strichpunktierte Linie dargestellt ist.
- 3 ist eine Schnittansicht entlang der Linie III-III von 2.
- 4(a) ist eine Ausschnittsansicht einer Position korrespondierend zu 2 in einem Vergleichsbeispiel.
- 4(b) ist eine Ausschnittsansicht einer Position korrespondierend zu 3 in dem Vergleichsbeispiel.
- 5 ist eine erläuternde Ansicht zum Darstellen eines ersten Modifikationsbeispiels.
- 6 ist eine erläuternde Ansicht zum Darstellen eines zweiten Modifikationsbeispiels.
- 7 ist eine erläuternde Ansicht zum Darstellen eines dritten Modifikationsbeispiels.
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Beschreibung der Ausführungsbeispiele
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Nachstehend ist in Bezug auf die beigefügten Zeichnungen ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung ausführlich beschrieben. Die Abmessungen, Materialien und andere spezifischen nummerischen Werte, die in dem Ausführungsbeispiel wiedergegeben und dargestellt sind, sind lediglich Beispiele, die zum Erleichtern des Verständnisses der vorliegenden Offenbarung verwendet werden, und schränken die vorliegende Offenbarung nicht ein, es sei denn es ist anderwärtig beschrieben. Elemente, die im Wesentlichen dieselben Funktionen und Gestaltungen nachstehend und in den Zeichnungen haben, sind mit denselben Bezugszeichen bezeichnet, um deren redundante Beschreibung weglassen zu können. Des Weiteren ist eine Darstellung der Elemente, die keinen direkten Bezug zu der vorliegenden Offenbarung haben, weggelassen.
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1 ist eine schematische Schnittansicht eines Turboladers C. In der nachstehenden Beschreibung korrespondiert die Richtung, die durch den Pfeil L angezeigt ist, deren 1 dargestellt ist, zu einer linken Seite des Turboladers C und korrespondiert die Richtung, die durch den Pfeil R angezeigt ist, der in 1 dargestellt ist, zu einer rechten Seite des Turboladers C. Wie in 1 dargestellt ist, weist der Turbolader C einen Turboladerhauptkörper 1 auf. Der Turboladerhauptkörper 1 weist ein Lagergehäuse 2 (Gehäuse) auf. Ein Turbinengehäuse 4 ist mit der linken Seite des Lagergehäuses 2 durch einen Befestigungsmechanismus 3 gekoppelt. Ein Verdichtergehäuse 6 ist mit der rechten Seite des Lagergehäuses 2 durch eine Befestigungsschraube 5 gekoppelt. Das Lagergehäuse 2, das Turbinengehäuse 4 und das Verdichtergehäuse 6 sind einstückig ausgebildet.
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An einer Außenumfangsfläche des Lagergehäuses 2 in der Umgebung des Turbinengehäuses 4 ist ein Vorsprung 2a ausgebildet. Der Vorsprung 2a steht in einer radialen Richtung des Lagergehäuses 2 vor. Des Weiteren ist an einer Außenumfangsfläche des Turbinengehäuses 4 in der Umgebung des Lagergehäuses 2 ein Vorsprung 4a ausgebildet. Der Vorsprung 4a steht in einer radialen Richtung des Turbinengehäuses 4 vor. Das Lagergehäuse 2 und das Turbinengehäuse 4 sind miteinander durch ein Befestigen der Vorsprünge 2a und 4a mit dem Befestigungsmechanismus 3 fixiert. Der Befestigungsmechanismus 3 ist durch zum Beispiel eine G-Kopplung zum Klemmen der Vorsprünge 2a und 4a gebildet.
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Das Lagergehäuse 2 hat ein Lagerloch 2b. Das Lagerloch 2b durchdringt den Turbolader C in einer Rechts-und-Links-Richtung (Längsrichtung). Eine Welle 8 ist durch ein halbschwimmendes Lager 7 (Lager), das an dem Lagerloch 2b vorgesehen ist, axial gestützt, um drehbar zu sein. Ein Turbinenlaufrad 9 (Laufrad) ist einstückig an einem linken Endabschnitt der Welle 8 fixiert (befestigt). Das Turbinenlaufrad 9 ist in dem Turbinengehäuse 4 aufgenommen, um drehbar zu sein. Des Weiteren ist ein Verdichterlaufrad 10 (Laufrad) einstückig an einem rechten Endabschnitt der Welle 8 fixiert (befestigt). Das Verdichterlaufrad 10 ist in dem Verdichtergehäuse 6 aufgenommen, um drehbar zu sein.
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Das Verdichtergehäuse 6 hat einen Einlassanschluss 11, der an der rechten Seite des Turboladers C offen ist. Der Einlassanschluss 11 ist mit einem Luftfilter (nicht gezeigt) verbunden. Des Weiteren ist in einem Zustand, in dem das Lagergehäuse 2 und das Verdichtergehäuse 6 miteinander durch die Befestigungsschraube 5 gekoppelt sind, ein Diffuserströmungsdurchgang 12 durch gegenüberliegende Flächen des Lagergehäuses 2 und des Verdichtergehäuses 6 ausgebildet. In dem Diffuserströmungsdurchgang 12 wird die Luft mit Druck beaufschlagt. Der Diffuserströmungsdurchgang 12 ist ringförmig ausgebildet, um sich von einer radial innenliegenden Seite zu einer radial außenliegenden Seite der Welle 8 zu erstrecken. Der Diffuserströmungsdurchgang 12 steht an der vorstehend erwähnten radial innenliegenden Seite mit dem Einlassanschluss 11 über das Verdichterlaufrad 10 in Verbindung.
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Des Weiteren hat das Verdichtergehäuse 6 einen ringförmigen Verdichterspiralströmungsdurchgang 13. Der Verdichterspiralströmungsdurchgang 13 ist an der radial außenliegenden Seite der Welle 8 in Bezug auf den Diffuserströmungsdurchgang 12 positioniert. Der Verdichterspiralströmungsdurchgang 13 steht mit einem Einlassanschluss einer Brennkraftmaschine (nicht gezeigt) in Verbindung. Der Verdichterspiralströmungsdurchgang 13 steht ferner mit dem Diffuserströmungsdurchgang 12 in Verbindung. Somit wird, wenn das Verdichterlaufrad 10 gedreht wird, Luft in das Verdichtergehäuse 6 durch den Einlassanschluss 11 angesaugt. Des Weiteren wird eine Geschwindigkeit der angesaugten Luft durch eine Zentrifugalkraft während eines Verlaufs der Strömung durch Schaufeln des Verdichterlaufrads 10 erhöht. Ein Druck der Luft, deren Geschwindigkeit erhöht worden ist, wird in dem Diffuserströmungsdurchgang 12 und dem Verdichterspiralströmungsdurchgang 13 erhöht und wird zu dem Einlassanschluss der Brennkraftmaschine eingebracht.
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Das Turbinengehäuse 4 hat einen Abgabeanschluss 14. Der Abgabeanschluss 14 ist an der linken Seite des Turboladers C offen. Des Weiteren ist der Abgabeanschluss 14 mit einer Abgasreinigungsvorrichtung (nicht gezeigt) verbunden. Des Weiteren sind ein Strömungsdurchgang 15 und ein ringförmiger Turbinenspiralströmungsdurchgang 16 in dem Turbinengehäuse 4 ausgebildet. Der Turbinenspiralströmungsdurchgang 16 ist an der radial außenliegenden Seite des Turbinenlaufrads 9 in Bezug auf den Strömungsdurchgang 15 positioniert. Der Turbinenspiralströmungsdurchgang 16 steht mit einem Gaseinströmungsanschluss (nicht gezeigt) in Verbindung. Das Abgas, das von einem Abgassammler der Brennkraftmaschine (nicht gezeigt) ausgestoßen wird, wird zu dem Gaseinströmungsanschluss eingebracht. Des Weiteren steht der Turbinenspiralströmungsdurchgang 16 ferner mit dem Strömungsdurchgang 15 in Verbindung. Somit wird das Abgas, das durch den Gaseinströmungsanschluss zu dem Turbinenspiralströmungsdurchgang 16 eingebracht wird, zu dem Abgabeanschluss 14 durch den Strömungsdurchgang 15 und das Turbinenlaufrad 9 eingebracht. Das Abgas, das zu dem Abgabeanschluss 14 eingebracht werden soll, bewirkt, dass sich das Turbinenlaufrad 9 aufgrund der Gasströmung durch dieses Laufrad hindurch dreht.
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Dann wird eine Drehkraft des Turbinenlaufrads 9 zu dem Verdichterlaufrad 10 durch die Welle 8 übertragen. Die Drehkraft des Verdichterlaufrads 10 bewirkt, dass die Luft des Drucks erhöht wird und die Luft zu dem Einlassanschluss der Brennkraftmaschine, wie vorstehend beschrieben ist, eingebracht wird.
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2 ist eine Ausschnittsansicht eines Abschnitts von 1, der durch eine strichpunktierte Linie dargestellt ist. Wie in 2 dargestellt ist, ist eine Lagerstruktur S in dem Lagergehäuse 2 vorgesehen. In der Lagerstruktur S strömt das Schmieröl in das Lagerloch 2b durch einen Öldurchgang 2c, der in dem Lagergehäuse 2 ausgebildet ist. Das Schmieröl, das in das Lagerloch 2b geströmt ist, wird zu dem halbschwimmenden Lager 7, das in dem Lagerloch 2b vorgesehen ist, zugeführt.
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Das halbschwimmende Lager 7 weist einen ringförmigen Hauptkörperabschnitt 7a auf. Die Welle 8 ist in den Hauptkörperabschnitt 7a eingesetzt. An einer Innenumfangsfläche des Hauptkörperabschnitts 7a sind zwei Lagerflächen 7b und 7c ausgebildet. Die zwei Lagerflächen 7b und 7c sind in einer axialen Richtung der Welle 8 (nachstehend vereinfacht als eine „axiale Richtung“ bezeichnet) voneinander getrennt (separat beabstandet) ausgebildet.
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In dem Hauptkörperabschnitt 7a ist ein Ölloch 2d ausgebildet, das sich von der Innenumfangsfläche zu der Außenumfangsfläche hindurch erstreckt. Ein Teil des Schmieröls, das zu dem Lagerloch 2b zugeführt wird, strömt in die Innenumfangsfläche des Hauptkörperabschnitts 7a durch das Ölloch 2d. Das Schmieröl, das in die Innenumfangsfläche des Hauptkörperabschnitts 7a geströmt ist, wird zu einem Spalt (Zwischenraum) zwischen der Welle 8 und den Lagerflächen 7b und 7c zugeführt. Die Welle 8 ist durch einen Ölfilmdruck des Schmieröls, das zu dem Spalt zwischen der Welle 8 und den Lagerflächen 7b und 7c zugeführt wird, axial gestützt.
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Des Weiteren hat der Hauptkörperabschnitt 7a ein Durchgangsloch 7d. Das Durchgangsloch 7d durchdringt den Hauptkörperabschnitt 7a von der Innenumfangsfläche zu der Außenumfangsfläche. Das Lagergehäuse 2 hat ein Stiftloch 2e, das an einem Abschnitt ausgebildet ist, der zu dem Durchgangsloch 7d gegenüberliegend ist. Das Stiftloch 2e durchdringt einen Wandabschnitt, der das Lagerloch 2b ausbildet. Ein Positionierungsstift 20 ist in dem Stiftloch 2a von einer unteren Seite von 2 durch zum Beispiel einer Presspassung gehalten (aufgenommen). Ein vorderes Ende des Positionierungsstifts 20 ist in das Durchgangsloch 7d des halbschwimmenden Lagers 7 eingesetzt. Mit dieser Gestaltung reguliert der Positionierungsstift 20 eine Drehung und eine axiale Bewegung des halbschwimmenden Lagers 7.
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Des Weiteren ist ein Ölschleuderbauteil 21 an der Welle 8 näher an der rechten Seite in 2 (Verdichterlaufradseite) befestigt als der Hauptkörperabschnitt 7a. Das Ölschleuderbauteil 21 ist ein ringförmiges Bauteil. Das Ölschleuderbauteil 21 bewirkt, dass das Schmieröl, das zu der Verdichterlaufradseite entlang der Welle 8 strömt, zu der radial außenliegenden Seite verteilt wird. Das heißt, das Ölschleuderbauteil 21 verhindert eine Leckage des Schmieröls zu der Verdichterlaufradseite.
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Das Ölschleuderbauteil 21 ist zu dem Hauptkörperabschnitt 7a in der axialen Richtung gegenüberliegend. Ein Außendurchmesser der gegenüberliegenden Fläche 21a des Ölschleuderbauteils 21 in Bezug auf den Hauptkörperabschnitt 7a ist größer als ein Innendurchmesser der Lagerfläche 7c. Des Weiteren ist zum Beispiel der Außendurchmesser der gegenüberliegenden Fläche 21a kleiner als ein Außendurchmesser des Hauptkörperabschnitts 7a.
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Die Welle 8 hat einen Abschnitt 8a mit großem Durchmesser. Der Abschnitt 8a mit großem Durchmesser hat einen Außendurchmesser, der größer ist als ein Innendurchmesser der Lagerfläche 7b des Hauptkörperabschnitts 7a. Des Weiteren ist zum Beispiel der Außendurchmesser des Abschnitts 8a mit großem Durchmesser größer als ein Außendurchmesser des Hauptkörperabschnitts 7a. Der Abschnitt 8a mit großem Durchmesser ist an der linken Seite in 2 (Turbinenlaufradseite) in Bezug auf den Hauptkörperabschnitt 7a positioniert. Der Abschnitt 8a mit großem Durchmesser ist zu dem Hauptkörperabschnitt 7a in der axialen Richtung gegenüberliegend.
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Wie vorstehend beschrieben ist, ist der Hauptkörperabschnitt 7a zwischen dem Ölschleuderbauteil 21 und dem Abschnitt 8a mit großem Durchmesser in der axialen Richtung angeordnet. Des Weiteren reguliert der Positionierungsstift 20 eine Bewegung des Hauptkörperabschnitts 7a in der axialen Richtung. Das Schmieröl wird zu sowohl einem Spalt zwischen dem Hauptkörperabschnitt 7a und dem Ölschleuderbauteil 21 als auch einem Spalt zwischen dem Hauptkörperabschnitt 7a und dem Abschnitt 8a mit großem Durchmesser zugeführt. Wenn sich die Welle 8 in der axialen Richtung bewegt, wird/ist das Ölschleuderbauteil 21 oder der Abschnitt 8a mit großem Durchmesser durch den Ölfilmdruck an dem Spalt, der hinter dem Hauptkörperabschnitt 7a ausgebildet ist, gestützt. Das heißt, beide Endflächen des Hauptkörperabschnitts 7a des halbschwimmenden Lagers 7 in der axialen Richtung sind Lagerflächen 7e und 7f. Die Lagerflächen 7e und 7f erhalten (nehmen) eine axiale Last (auf).
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Des Weiteren sind Dämpferabschnitte 7g und 7h an den beiden Endseiten der Außenumfangsfläche des Hauptkörperabschnitts 7a in der axialen Richtung ausgebildet. Die Dämpferabschnitte 7g und 7h verhindern eine Schwingung der Welle 8 durch den Ölfilmdruck des Schmieröls, das zu einem Spalt zugeführt wird, der mit der Innenumfangsfläche 2f des Lagerlochs 2b ausgebildet ist.
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Wie vorstehend beschrieben ist, strömt ein Teil des Schmieröls, das zu den Lagerflächen 7b und 7e und dem Dämpferabschnitt 7g zugeführt wird, von dem Lagerloch 2b zu der Turbinenlaufradseite aus. In dem Lagergehäuse 2 ist ein Raum Sa zwischen dem Turbinenlaufrad 9 und dem Lagerloch 2b ausgebildet. Der Raum Sa ist zu dem Lagerloch 2b in der axialen Richtung der Welle 8 durchgehend. Des Weiteren erstreckt sich der Raum Sa in der Drehrichtung der Welle 8 zu der radial außenliegenden Seite in Bezug auf das Lagerloch 2b. Das Schmieröl, das von dem Lagerloch 2b zu der Turbinenlaufradseite ausgeströmt ist, wird zu der radial außenliegenden Seite in dem Raum Sa durch die Zentrifugalkraft, die durch eine Drehung der Welle 8 bewirkt wird, verteilt.
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Der Raum Sa steht mit einem Durchgang Sb an der in senkrechter Richtung unteren Seite (untere Seite in 2) des Lagerlochs 2b in Verbindung. Zum Beispiel setzt sich der Raum Sa zu dem Durchgang Sb fort. Jedoch kann eine Stufe zwischen einer Innenwandfläche des Raums Sa und einer Innenwandfläche des Durchgangs Sb ausgebildet sein. Der Durchgang Sb erstreckt sich an der in senkrechter Richtung unteren Seite des Lagerlochs 2b in dem Lagergehäuse 2. Der Durchgang Sb steht mit einem Ölabgabeanschluss 2g, der an der unteren Seite (in senkrechter Richtung unteren Seite) von 1 ausgebildet ist, in dem Lagergehäuse 2, das in 1 dargestellt ist, in Verbindung.
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Das Schmieröl, das zu der in senkrechter Richtung oberen Seite in Bezug auf die Welle 8 in dem Raum Sa verteilt worden ist, strömt zu der in senkrechter Richtung unteren Seite in Bezug auf die Welle 8 entlang der Innenwand des Lagergehäuses 2, das den Raum Sa ausbildet, nach unten (abwärts). Das Schmieröl, das nach unten geströmt ist, mischt sich mit dem Schmieröl, das zu der in senkrechter Richtung unteren Seite in Bezug auf die Welle 8 in dem Raum Sa verteilt worden ist. Das vermischte Schmieröl wird zu dem Durchgang Sb eingebracht. Das Schmieröl, das zu dem Durchgang Sb eingebracht worden ist, strömt durch den Durchgang Sb in Richtung des Ölabgabeanschlusses 2g nach unten (abwärts). Das Schmieröl, das nach unten geströmt ist, wird zu der Außenseite des Lagergehäuses 2 abgegeben.
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Ein Dichtungsring 22 ist zwischen dem Raum Sa und dem Turbinenlaufrad 9 angeordnet. Der Dichtungsring 22 ist zu einem Spalt zwischen der Welle 8 und dem Lagergehäuse 2 in der radialen Richtung positioniert. Der Dichtungsring 22 verhindert eine Leckage des Schmieröls von der Seite des Raums Sa zu der Turbinenlaufradseite.
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Wie vorstehend beschrieben ist, verhindert der Dichtungsring 22 die Leckage des Schmieröls zu der Turbinenlaufradseite. Jedoch ist, wenn die Menge des Schmieröls, das von dem Lagerloch 2b zu dem Raum Sa ausströmt, außerordentlich groß ist, die Dichtungsleistungsfähigkeit des Dichtungsrings 22 vermindert. Daher ist in diesem Ausführungsbeispiel eine Zwischenraumnut 23 in der Innenumfangsfläche 2f des Lagerlochs 2b ausgebildet.
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Die Zwischenraumnut 23 ist von dem Raum Sa zu der mittleren Seite des Lagerlochs 2b in der axialen Richtung der Welle 8 getrennt (separat) ausgebildet. Der Teil des Schmieröls, das zu den Lagerflächen 7b und 7e und dem Dämpferabschnitt 7g zugeführt worden ist, strömt in die Zwischenraumnut 23.
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Des Weiteren ist eine gegenüberliegende Fläche 8b des Abschnitts 8a mit großem Durchmesser in Bezug auf den Hauptkörperabschnitt 7a an einer radial innenliegenden Seite der Zwischenraumnut 23 positioniert. Des Weiteren ist die gegenüberliegende Fläche 8b an einer Seite positioniert, die von dem Turbinenlaufrad 9 weiter entfernt ist als die Innenwandfläche 23a der Zwischenraumnut 23 an der Turbinenlaufradseite. Somit ist es wahrscheinlich, dass das Schmieröl, das die Lagerflächen 7b und 7e schmiert, in die Zwischenraumnut 23 entlang der gegenüberliegenden Fläche 8b strömt. Des Weiteren ist die Zwischenraumnut 23 an der radial außenliegenden Seite des Hauptkörperabschnitts 7a positioniert. Daher ist es wahrscheinlich, dass das Schmieröl, das durch einen Spalt zwischen dem Dämpferabschnitt 7g und dem Lagerloch 2b hindurchgetreten ist, in die Zwischenraumnut 23 strömt.
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Des Weiteren ist der Außendurchmesser des Abschnitts 8a mit großem Durchmesser größer als der Außendurchmesser des Hauptkörperabschnitts 7a. Daher wird eine Strömungsrichtung des Schmieröls, das in der axialen Richtung von dem Dämpferabschnitt 7g entlang der Außenumfangsfläche des Hauptkörperabschnitts 7a strömt, in die radiale Richtung durch den Abschnitt 8a mit großem Durchmesser geändert und ist es wahrscheinlich, dass es in die Zwischenraumnut 23 strömt.
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3 ist eine Schnittansicht entlang der Linie III-III von 2. In 3 ist zum leichteren Verständnis das Lagergehäuse 2 durch eine Darstellung mit einer gebrochenen Linie teilweise weggelassen. Des Weiteren ist in 3 eine Darstellung eines Abschnitts an einer äußeren Seite des Durchgangs Sb in der radialen Richtung der Welle 8 weggelassen.
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Wie in 3 dargestellt ist, hat das Lagerloch 2 einen Verbindungsöffnungsabschnitt 24. Der Verbindungsöffnungsabschnitt 24 durchdringt eine Trennwand, die das Lagerloch 2b und den Durchgang Sb des Lagergehäuses 2 in der radialen Richtung der Welle 8 trennt. Der Verbindungsöffnungsabschnitt 24 ermöglicht, dass die Zwischenraumnut 23 (das Lagerloch 2b) und der Durchgang Sb miteinander in Verbindung stehen. Der Verbindungsöffnungsabschnitt 24 bringt das Schmieröl, das in die Zwischenraumnut 23 geströmt ist, zu dem Durchgang Sb ein.
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Das Schmieröl, das gemeinsam mit der Drehung des Abschnitts 8a mit großem Durchmesser gedreht wird, wird durch die Zentrifugalkraft verteilt. Durch diesen Vorgang strömt das Schmieröl, das zu der oberen Seite von der Welle 8 in der Zwischenraumnut 23 verteilt worden ist, zu der unteren Seite von der Welle 8 entlang der Innenwand der Zwischenraumnut 23 nach unten. Das Schmieröl, das nach unten geströmt ist, mischt sich mit dem Schmieröl, das zu der unteren Seite von der Welle 8 in der Zwischenraumnut 23 verteilt worden ist. Dann wird das vermischte Schmieröl von dem Verbindungsöffnungsabschnitt 24 zu dem Durchgang Sb ausgestoßen. Wie vorstehend beschrieben ist, wird ein Teil des Schmieröls von dem Lagerloch 2b zu dem Durchgang Sb direkt ausgestoßen, ohne dass es durch den Raum Sa hindurchtritt. Daher wird die Menge des Schmieröls, das durch die Turbinenlaufradseite in Bezug auf den Abschnitt 8a mit großem Durchmesser strömt, unterdrückt.
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4(a) ist eine Ausschnittsansicht einer Position korrespondierend zu 2 in einem Vergleichsbeispiel. 4(b) ist eine Ausschnittsansicht einer Position korrespondierend zu 3 in dem Vergleichsbeispiel.
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In dem Vergleichsbeispiel wird es angenommen, dass die Menge des Schmieröls, das durch einen Verbindungsöffnungsabschnitt X zu dem Durchgang Sb ausgestoßen wird, außerordentlich groß ist. In diesem Fall ist, wie in 4(a) und 4(b) dargestellt ist, eine Wand des Schmieröls, das von dem Verbindungsöffnungsabschnitt X ausgestoßen wird (in 4(a) und 4(b) mit einer Schraffur dargestellt) in dem Durchgang Sb ausgebildet. Als Ergebnis kann, wenn das Schmieröl, das durch den Raum Sa hindurchgetreten ist, durch den Durchgang Sb nach unten strömt, die Strömung durch die Wand des Schmieröls, das von dem Verbindungsöffnungsabschnitt X ausgestoßen wird, beeinträchtigt sein. Daher ist die Ölabgabeleistungsfähigkeit vermindert.
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Daher ist in diesem Ausführungsbeispiel ein Trennwandabschnitt 25 (ein unterer Wandabschnitt) vorgesehen. Der Trennwandabschnitt 25 trennt den Verbindungsöffnungsabschnitt 24 in eine Vielzahl von Abschnitten in der Drehrichtung (Uhrzeigersinnrichtung in 3) der Welle 8. Der Trennwandabschnitt 25 ist in einem unteren Abschnitt (Abschnitt an einer unteren Seite) positioniert, der einen Abschnitt direkt unterhalb einer Achse der Welle 8 aufweist. In dem Trennwandabschnitt 25 hat eine Innenwandfläche 25a, die zu der Welle 8 gegenüberliegend ist, eine gekrümmte Flächenform. Eine Krümmungsmitte der Innenwandfläche 25a ist an der Wellenseite in Bezug auf die Innenwandfläche 25a positioniert. Die Innenwandfläche 25a ist ausgebildet, um sich in der Drehrichtung (Umfangsrichtung) der Welle 8 zu erstrecken. Die Innenwandfläche 25a hat eine gekrümmte Flächenform. An der gekrümmten Flächenform stehen in der senkrechten Richtung in 3 beide Enden der Innenwandfläche 25a in der Drehrichtung der Welle 8 senkrecht oberhalb des zentralen Abschnitts der Region vor, die sich in der Drehrichtung der Welle 8 erstreckt (ein zentraler Abschnitt der Innenwandfläche 25a, die sich in der Drehrichtung erstreckt). Die Innenwandfläche 25a erstreckt sich entlang der Außenumfangsfläche der Welle 8. Ein Abstand von der Außenumfangsfläche der Welle 8 zu der Innenwandfläche 25a ist entlang der Drehrichtung der Welle 8 im Wesentlichen konstant. Des Weiteren ist eine imaginäre Linie unter der Annahme zu berücksichtigen, dass sich ein gegenüberliegender Wandabschnitt 23c, der nachstehend beschrieben ist, zu einer Phase der Drehrichtung der Innenwandfläche 25a erstreckt. Der Trennwandabschnitt 25 kann so ausgebildet sein, dass der gegenüberliegende Wandabschnitt 23c im Wesentlichen mit der imaginären Linie übereinstimmt. Wie in 2 dargestellt ist, erstreckt sich der Trennwandabschnitt 25 entlang der axialen Richtung der Zwischenraumnut 23. Der Trennwandabschnitt 25 hat den Raum Sa an der Turbinenlaufradseite und steht von dem unteren Abschnitt, der einen Abschnitt direkt unterhalb des Abschnitts 8a mit großem Durchmesser aufweist, zu der Zwischennutseite vor. Der Trennwandabschnitt 25 erstreckt sich in der axialen Richtung von einer radial außenliegenden Seite der Innenwandfläche 23b der Zwischenraumnut 23 an der rechten Seite (Verdichterlaufradseite) von 2 zu einem Abschnitt direkt unterhalb des Abschnitts 8a mit großem Durchmesser (zu der nahen Seite des Raums Sa).
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Insbesondere ist, wie in 2 dargestellt ist, ein ringförmiger Vorsprung 2h in dem Lagergehäuse 2 an der radial außenliegenden Seite in Bezug auf den Abschnitt 8a mit großem Durchmesser ausgebildet. Der ringförmige Vorsprung 2h umgibt ringförmig den Abschnitt 8a mit großem Durchmesser. Des Weiteren steht der ringförmige Vorsprung 2h in Richtung der radial innenliegenden Seite in Bezug auf die Bodenfläche der Zwischenraumnut 23 vor. Der Trennwandabschnitt 25 erstreckt sich von dem ringförmigen Vorsprung 2h zu einem Wandabschnitt an einer entgegengesetzten Seite bezüglich der Zwischenraumnut 23 in der axialen Richtung.
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In Bezug auf 3 ist in dem Verbindungsöffnungsabschnitt 24, der durch den Trennwandabschnitt 25 getrennt (unterteilt) ist, die vordere Seite (Vorwärtsseite) in der Drehrichtung der Welle 8 als ein vorderseitiger (vorwärtsseitiger) Öffnungsabschnitt 24a bezeichnet. Des Weiteren ist in dem Verbindungsöffnungsabschnitt 24 die hintere Seite (rückwärtige Seite, Rückwärtsseite) in der Drehrichtung der Welle 8 als ein rückseitiger (hinterseitiger, rückwärtsseitiger) Öffnungsabschnitt 24b bezeichnet. Zusammen mit der Umdrehung der Welle 8 strömt das Schmieröl, das ausströmt, wie durch die dargestellten Pfeile in 3 angezeigt ist, von dem vorderseitigen Öffnungsabschnitt 24a und dem rückseitigen Öffnungsabschnitt 24b aus.
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Die Richtung der Strömung des Schmieröls wird durch den Trennwandabschnitt 25 geändert. Das Schmieröl wird nicht direkt zu der in senkrechter Richtung unteren Seite des Trennwandabschnitts 25 ausgestoßen. Daher kann ein Spalt in der Wand des Schmieröls, das von dem Verbindungsöffnungsabschnitt 24 zu dem Durchgang Sb ausgestoßen wird, ausgebildet werden/sein. In einer derartigen Weise wird das Verschließen des Durchgangs Sb vermieden. Daher neigt, wenn das Schmieröl, das durch den Raum Sa hindurchgetreten ist, durch den Durchgang Sb nach unten strömt, die Strömung weniger dazu, dass sie durch die Wand des Schmieröls, das von dem Verbindungsöffnungsabschnitt 24 ausgestoßen wird, beeinträchtigt wird. In einer derartigen Weise wird die Ölabgabeleistungsfähigkeit verbessert.
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Des Weiteren ist in der Zwischenraumnut 23 der gegenüberliegende Wandabschnitt 23c zu der Welle 8 mit einem vorbestimmten Spalt in der radialen Richtung gegenüberliegend. Das Schmieröl strömt in der Drehrichtung der Welle 8 zwischen der Außenumfangsfläche der Welle 8 und dem gegenüberliegenden Wandabschnitt 23c der Zwischenraumnut 23. Ein Teil des Schmieröls wird von dem rückseitigen Öffnungsabschnitt 24b abgegeben. Der restliche Anteil des Schmieröls tritt durch einen Spalt zwischen der Außenumfangsfläche der Welle 8 und der Innenwandfläche 25a des Trennwandabschnitts 25 hindurch und strömt zu dem vorderseitigen Öffnungsabschnitt 24a. Wie vorstehend beschrieben ist, hat die Innenwandfläche 25a des Trennwandabschnitts 25 eine gekrümmte Flächenform mit einer Krümmungsmitte, die an der Wellenseite positioniert ist. Daher ist eine Strömung des Schmieröls, das durch den Spalt zwischen der Außenumfangsfläche der Welle 8 und der Innenwandfläche 25a des Trennwandabschnitts 25 hindurchtritt, gleichmäßiger. Als Ergebnis wird eine Verteilung des Schmieröls von der Innenwandfläche 25a des Trennwandabschnitts 25 zu der Welle 8 verhindert. Somit wird eine Anhaftung (Adhäsion) des Schmieröls an der Welle 8 verhindert. In einer derartigen Weise wird die Ölabgabeleistungsfähigkeit verbessert.
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Des Weiteren erstreckt sich die Innenwandfläche 25a des Trennwandabschnitts 25 entlang der Außenumfangsfläche der Welle 8. Daher ist die Strömung des Schmieröls, das durch den Spalt zwischen der Außenumfangsfläche der Welle 8 und der Innenwandfläche 25a des Trennwandabschnitts 25 hindurchtritt, noch gleichmäßiger. Als Ergebnis wird die Anhaftung des Schmieröls an der Welle 8 wirksam verhindert, wodurch die Ölabgabeleistungsfähigkeit weiter verbessert wird. Des Weiteren kann der Trennwandabschnitt 25 einstückig in dem Lagergehäuse 2 ausgebildet sein, da eine Innenwandfläche mit der gegenüberliegenden Wandfläche 23c kontinuierlich ausgebildet ist. In diesem Fall wird das Lagergehäuse 2 durch eine maschinelle Bearbeitung wie zum Beispiel eine spanabhebende Bearbeitung teilweise entfernt, so dass der vorderseitige Öffnungsabschnitt 24a und der rückseitige Öffnungsabschnitt 24b ausgebildet werden. Als Ergebnis erhält das Lagergehäuse 2, das zwischen dem vorderseitigen Öffnungsabschnitt 24a und dem rückseitigen Öffnungsabschnitt 24b verbleibt, den Trennwandabschnitt 25. Somit kann der Trennwandabschnitt 25 einfach ausgebildet werden.
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In dem gegenüberliegenden Wandabschnitt 23c ist ein enger Abschnitt 26 ausgebildet, der zu dem vorderseitigen Öffnungsabschnitt 24a in der Drehrichtung der Welle 8 fortlaufend ist. Der enge Abschnitt 26 ist eine Wandfläche, die sich in der senkrechten Richtung (Oben-und-Unten-Richtung in 3) erstreckt. Der enge Abschnitt 26 hat einen kleineren Spalt in der radialen Richtung der Welle 8 als ein Abschnitt an der vorderen Seite in der Drehrichtung der Welle 8 in Bezug auf den engen Abschnitt 26 in dem gegenüberliegenden Wandabschnitt 23c.
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Es wird angenommen, dass das Schmieröl, das in die Zwischenraumnut 23 geströmt ist, von dem Verbindungsöffnungsabschnitt 24 zu dem Durchgang Sb nicht ausströmt sondern durch den engen Abschnitt 26 in der Drehrichtung zusammen mit der Drehung der Welle 8 strömt. Jedoch ist der Spalt zwischen dem engen Abschnitt 26 und der Welle 8 in der radialen Richtung klein. Daher wird die Menge des Schmieröls, das nach oben geschleudert wird, eingeschränkt. Als Ergebnis neigt das Schmieröl weniger dazu, an der Zwischenraumnut 23 nach oben geschleudert zu werden. Somit wird die Menge des Schmieröls, das von dem vorderseitigen Öffnungsabschnitt 24a zu dem Durchgang Sb abgegeben wird, erhöht. In einer derartigen Weise wird die Ölabgabeleistungsfähigkeit verbessert.
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Nachstehend ist der Fall beschrieben, in dem der enge Abschnitt 26 ausgebildet ist, um sich von dem vorderseitigen Öffnungsabschnitt 24a zu der vorderen Seite in der Drehrichtung der Welle 8 fortzusetzten. Jedoch kann der enge Abschnitt 26 an der hinteren Seite in der Drehrichtung der Welle 8 über einen Abschnitt direkt oberhalb der Achse der Welle 8 ausgebildet sein. Des Weiteren ist es lediglich erforderlich, dass der enge Abschnitt 26 einen kleineren Spalt zu der Welle 8 hat als die vordere Seite in der Drehrichtung der Welle 8 über den Abschnitt direkt oberhalb der Achse der Welle 8. Zum Beispiel kann der enge Abschnitt 26 getrennt von dem vorderseitigen Öffnungsabschnitt 24a in der Drehrichtung ausgebildet sein.
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Des Weiteren kann in dem gegenüberliegenden Wandabschnitt 23c ein Abschnitt ausgebildet sein, der sich von dem rückseitigen Öffnungsabschnitt 24b zu der hinteren Seite in der Drehrichtung der Welle 8 so fortsetzt, dass der Spalt zu der Welle 8 erhöht wird. In diesem Fall wird das Schmieröl wirksam zu dem rückseitigen Öffnungsabschnitt 24b zusammen mit der Drehung der Welle 8 abgegeben. In einer derartigen Weise wird die Ölabgabeleistungsfähigkeit verbessert.
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5 ist eine erläuternde Ansicht zum Darstellen eines ersten Modifikationsbeispiels. In 5 ist eine Ausschnittsansicht einer Position korrespondierend zu 3 in dem ersten Modifikationsbeispiel dargestellt. Wie in 5 dargestellt ist, hat in dem ersten Modifikationsbeispiel der Trennwandabschnitt 35 eine im Wesentlichen Fächerform im Querschnitt senkrecht zu der Achse der Welle 8. Der Trennwandabschnitt 25 (unterer Wandabschnitt) hat eine Wandfläche 35a und eine Wandfläche 35b. Die Wandfläche 35a ist an der Seite des vorderseitigen Öffnungsabschnitts 24a ausgebildet. Die Wandfläche 35b ist an der Seite des rückseitigen Öffnungsabschnitts 24b ausgebildet. Die Wandfläche 35a und die Wandfläche 35b erstrecken sich entlang der radialen Richtung der Welle 8 in dem Querschnitt senkrecht zu der axialen Richtung.
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Daher strömt das Schmieröl, das von dem vorderseitigen Öffnungsabschnitt 24a und dem rückseitigen Öffnungsabschnitt 24b ausgeströmt ist, in einer Richtung weg von dem Trennwandabschnitt 25 in der Rechts-und-Links-Richtung von 5. Daher kann der Spalt, der in der Wand des Schmieröls in dem Durchgang Sb ausgebildet ist, erhöht/vergrößert werden. In einer derartigen Weise wird die Ölabgabeleistungsfähigkeit weiter verbessert.
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6 ist eine erläuternde Ansicht zum Darstellen eines zweiten Modifikationsbeispiels. In 6 ist eine Ausschnittsansicht einer Position korrespondierend zu 3 in dem zweiten Modifikationsbeispiel dargestellt. Wie in 6 dargestellt ist, ist in dem zweiten Modifikationsbeispiel der Trennwandabschnitt 25 nicht ausgebildet. Stattdessen ist ein kontinuierlicher/durchgehender Wandabschnitt 55 (unterer Wandabschnitt) in einem unteren Abschnitt ausgebildet, der einen Abschnitt direkt unterhalb der Achse der Welle 8 aufweist. Der kontinuierliche Wandabschnitt 55 ist ein Teil eines Wandabschnitts 2i (Innenumfangsfläche 2f), der die Zwischenraumnut 23 in dem Lagergehäuse 2 ausbildet. Der Wandabschnitt 2i erstreckt sich zumindest von dem Abschnitt direkt oberhalb der Achse der Welle 8 zu dem kontinuierlichen Wandabschnitt 55 in Richtung der hinteren Seite in der Drehrichtung der Welle 8. Zum Beispiel erstreckt sich der kontinuierliche Wandabschnitt 55 geringfügig zu der hinteren Seite in der Drehrichtung der Welle 8, in dem der Abschnitt direkt unterhalb der Welle 8 darin umfasst ist. Der Verbindungsöffnungsabschnitt 44 erstreckt sich in Richtung der hinteren Seite in der Drehrichtung von dem kontinuierlichen Wandabschnitt 55 an der hinteren Seite (angezeigt durch den mit gestrichelter Linie dargestellten Pfeil in 6) in der Drehrichtung der Welle 8 (Uhrzeigersinnrichtung in 6) in Bezug auf den Abschnitt direkt unterhalb der Achse der Welle 8. In anderen Worten ermöglicht der Verbindungsöffnungsabschnitt 44, dass der Durchgang Sb und das Lagerloch 2b miteinander nur innerhalb des Bereichs an der hinteren Seite in der Drehrichtung der Welle 8 in Bezug auf den Abschnitt direkt unterhalb der Achse der Welle 8 in Verbindung stehen.
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Innenwandflächen 44e und 44f bilden den Verbindungsöffnungsabschnitt 44 aus. Die Innenwandfläche 44e ist eine Wandfläche, die an der vorderen Seite in der Drehrichtung der Welle 8 in dem Verbindungsöffnungsabschnitt 44 positioniert ist. In anderen Worten ist die Innenwandfläche 44e eine Endfläche der hinteren Seite in einer Drehrichtung der Welle 8 in dem kontinuierlichen Wandabschnitt 55. Die Innenwandfläche 44e ist an der hinteren Seite in der Drehrichtung mit Bezug auf die in senkrechter Richtung untere Seite der Achse der Welle 8 positioniert. Der Wandabschnitt 2i, der die Zwischenraumnut 23 ausbildet, erstreckt sich von der Innenwandfläche 44e (Endfläche des kontinuierlichen Wandabschnitts 55) zu der Innenwandfläche 44f in Richtung der vorderen Seite in der Drehrichtung der Welle 8.
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In dem kontinuierlichen Wandabschnitt 55 hat eine Innenwandfläche 55a, die zu der Welle 8 gegenüberliegt, eine gekrümmte Flächenform ähnlich der Innenwandfläche 55a des Trennwandabschnitts 25, der vorstehend beschrieben ist. Eine Krümmungsmitte der Innenwandfläche 55a ist an der Wellenseite in Bezug auf die Innenwandfläche 55a positioniert. Die Innenwandfläche 55a erstreckt sich entlang der Außenumfangsfläche der Welle 8.
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Ein Abstand der Innenwandfläche 55a von der Außenumfangsfläche der Welle 8 ist entlang der Drehrichtung der Welle im Wesentlichen konstant. Der kontinuierliche Wandabschnitt 55 erstreckt sich entlang der axialen Richtung der Zwischenraumnut 23. Ähnlich wie der Trennwandabschnitt 25, der vorstehend beschrieben ist, ist der kontinuierliche Wandabschnitt 55 ausgebildet, um zu dem Raum Sa an der Turbinenlaufradseite von einem unteren Abschnitt, der einen Abschnitt direkt unterhalb des Abschnitts 8a mit großem Durchmesser aufweist, zu der Zwischennutseite vorzustehen. Der kontinuierliche Wandabschnitt 55 erstreckt sich in der axialen Richtung von der radial außenliegenden Seite der Innenwandfläche 23b (siehe 2) an der Verdichterlaufradseite in der Zwischenraumnut 23 zu dem unteren Abschnitt, der den Abschnitt direkt unterhalb des Abschnitts 8a mit großem Durchmesser aufweist (nahe Seite des Raums Sa).
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Das Schmieröl strömt in der Drehrichtung der Welle 8 zwischen der Außenumfangsfläche der Welle 8 und dem gegenüberliegenden Wandabschnitt 23c der Zwischenraumnut 23. Zu dieser Zeit wird ein Teil des Schmieröls von dem Verbindungsöffnungsabschnitt 44 abgegeben. Der restliche Teil des Schmieröls tritt durch den Spalt zwischen der Außenumfangsfläche der Welle 8 und der Innenwandfläche 55a des kontinuierlichen Wandabschnitts 55 hindurch und strömt in die Zwischenraumnut 23. Wie vorstehend beschrieben ist, hat die Innenwandfläche 55a des kontinuierlichen Wandabschnitts 55 eine gekrümmte Flächenform mit der Krümmungsmitte, die an der Wellenseite positioniert ist. Daher ist die Strömung des Schmieröls, das durch den Spalt zwischen der Außenumfangsfläche der Welle 8 und der Innenwandfläche 55a des kontinuierlichen Wandabschnitts 55 hindurchtritt, gleichmäßiger. Als Ergebnis wird eine Verteilung des Schmieröls von der Innenwandfläche 55a des kontinuierlichen Wandabschnitts 55 zu der Welle 8 verhindert. Somit wird eine Anhaftung (Adhäsion) des Schmieröls an der Welle 8 verhindert. In einer derartigen Weise wird die Ölabgabeleistungsfähigkeit verbessert. Des Weiteren erstreckt sich die Innenwandfläche 55a des kontinuierlichen Wandabschnitts 55 entlang der Außenumfangsfläche der Welle 8. Daher ist die Strömung des Schmieröls, das durch den Spalt zwischen der Außenumfangsfläche der Welle 8 und der Innenwandfläche 55a des kontinuierlichen Wandabschnitts 55 hindurchtritt, noch gleichmäßiger. Als Ergebnis wird die Ölabgabeleistungsfähigkeit weiter verbessert. Des Weiteren ist der kontinuierlichen Wandabschnitt 55 einstückig mit dem Lagergehäuse 2 ausgebildet. Der Verbindungsöffnungsabschnitt 44 ist zum Beispiel durch Entfernen eines Teils des Lagergehäuses 2 durch eine maschinelle Bearbeitung wie zum Beispiel eine spanabhebende Bearbeitung ausgebildet. Als Ergebnis ist das Lagergehäuse 2, das an der vorderen Seite in der Drehrichtung der Welle 8 von dem Verbindungsöffnungsabschnitt 44 verbleibt, der kontinuierliche Wandabschnitt 55. Daher kann der kontinuierliche Wandabschnitt 55 einfach ausgebildet werden.
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In 6 strömt, wie durch die dargestellten Pfeile angezeigt ist, das Schmieröl von dem Verbindungsöffnungsabschnitt 44 zu dem Durchgang Sb aus. Jedoch wird an der vorderen Seite der Welle 8 in Bezug auf die Innenwandfläche 44e das Schmieröl durch das Lagergehäuse 2 blockiert. Daher kann ein Spalt in der Wand des Schmieröls, das von dem Verbindungsöffnungsabschnitt 44 zu dem Durchgang Sb ausgestoßen wird, ausgebildet werden. Auf diese Weise wird die Ölabgabeleistungsfähigkeit verbessert.
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7 ist eine erläuternde Ansicht zum Darstellen eines dritten Modifikationsbeispiels. In 7 ist eine Ausschnittsansicht einer Position korrespondierend zu 6 in dem dritten Modifikationsbeispiel dargestellt. Wie in 7 dargestellt ist, ist in dem dritten Modifikationsbeispiel ein enger Abschnitt 66 zusätzlich zu der Gestaltung des zweiten Modifikationsbeispiels ausgebildet. Ähnlich wie bei dem engen Abschnitt 26 des vorstehend erwähnten Ausführungsbeispiels ist bei dem engen Abschnitt 66 in dem gegenüberliegenden Wandabschnitt 23c der Spalt zu der Welle 8 in der radialen Richtung enger als der Abschnitt an der vorderen Seite in der Drehrichtung der Welle 8. Der enge Abschnitt 66 ist in der Innenwandfläche 55a des kontinuierlichen Wandabschnitts 55 ausgebildet. Das heißt, die Innenwandfläche 55a des kontinuierlichen Wandabschnitts 55 ist näher an der Welle 8 angeordnet als der Abschnitt an der vorderen Seite in der Drehrichtung der Welle 8, um dadurch den engen Abschnitt 66 auszubilden. Ähnlich wie in dem zweiten Modifikationsbeispiel, das vorstehend beschrieben ist, hat die Innenwandfläche 55a (der enge Abschnitt 66) eine gekrümmte Flächenform, die sich entlang der Außenumfangsfläche der Welle 8 erstreckt. Hierdurch kann der enge Abschnitt 66 an der vorderen Seite in der Drehrichtung der Welle 8 in Bezug auf die Innenwandfläche 55a des kontinuierlichen Wandabschnitts 55 ausgebildet sein.
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Eine Kraft, die bewirkt, dass das Schmieröl in die Zwischenraumnut 23 geströmt ist, durch den engen Abschnitt 66 in der Drehrichtung zusammen mit der Drehung der Welle 8 strömt, ohne dass es von dem Verbindungsöffnungsabschnitt 44 zu dem Durchgang Sb ausströmt (wodurch das Schmieröl nach oben geschleudert wird), wirkt durch eine Zentrifugalkraft. Jedoch ist der Spalt zwischen dem engen Abschnitt 66 und der Welle 8 in der radialen Richtung eng/schmal. Daher kann die Menge des Schmieröls, das nach oben geschleudert wird, begrenzt werden. Als Ergebnis neigt das Schmieröl weniger dazu, an der Zwischenraumnut 23 nach oben geschleudert zu werden. Das Schmieröl kann wirksam von dem Verbindungsöffnungsabschnitt 44 zu dem Durchgang Sb abgegeben werden. In einer derartigen Weise wird die Ölabgabeleistungsfähigkeit verbessert.
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Vorstehend ist der Fall beschrieben, in dem der enge Abschnitt 66 kontinuierlich von der Grenze mit dem Verbindungsöffnungsabschnitt 44 (Endabschnitt an der hinteren Seite des engen Abschnitts 66 in der Drehrichtung) zu der vorderen Seite in der Drehrichtung der Welle 8 ausgebildet ist. Jedoch kann der Endabschnitt des engen Abschnitts 66 an der hinteren Seite in der Drehrichtung zum Beispiel getrennt/entfernt/separat von dem Verbindungsöffnungsabschnitt 44 in der Drehrichtung ausgebildet sein. Es ist lediglich erforderlich, dass der enge Abschnitt 66 an der hinteren Seite in der Drehrichtung der Welle 8 über den Abschnitt direkt oberhalb der Achse der Welle 8 (Referenzlinie in der senkrechten Richtung (Oben-und-Unten-Richtung), die die Achse der Welle 8 schneidet) ausgebildet ist. Des Weiteren ist es lediglich erforderlich, dass der enge Abschnitt 26 einen kleineren Spalt gegenüber der Welle 8 als die vordere Seite in der Drehrichtung der Welle 8 über den Abschnitt direkt oberhalb der Achse der Welle 8 hat.
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In dem vorstehend erwähnten Ausführungsbeispiel und dem ersten Modifikationsbeispiel ist der Fall beschrieben, in dem der Verbindungsöffnungsabschnitt 24 in zwei Abschnitte in der Drehrichtung der Welle 8 getrennt/unterteilt ist. Jedoch kann der Verbindungsöffnungsabschnitt 24 in drei oder mehr Abschnitte in der Drehrichtung der Welle 8 unterteilt sein.
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Des Weiteren ist in dem vorstehend erwähnten Ausführungsbeispiel und dem ersten Modifikationsbeispiel der Fall beschrieben, in dem der Verbindungsöffnungsabschnitt 24 und die Trennwandabschnitte 25 und 35 an der Turbinenlaufradseite des Lagerlochs 2b vorgesehen sind. Jedoch können der Verbindungsöffnungsabschnitt 24 und die Trennwandabschnitte 25 und 35 an der Verdichterlaufradseite des Lagerlochs 2b vorgesehen sein. Auf ähnliche Weise ist in dem vorstehend erwähnten zweiten Modifikationsbeispiel und dem dritten Modifikationsbeispiel der Fall beschrieben, in dem der Verbindungsöffnungsabschnitt 44 an der Turbinenlaufradseite des Lagerlochs 2b vorgesehen ist. Jedoch kann der Verbindungsöffnungsabschnitt 44 an der Verdichterlaufradseite des Lagerlochs 2b vorgesehen sein.
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Des Weiteren ist in dem vorstehend erwähnten Ausführungsbeispiel und den Modifikationsbeispielen beschrieben, dass das halbschwimmende Lager 7 als ein Beispiel des Lagers dient. Jedoch kann anstelle des halbschwimmenden Lagers 7 ein vollschwimmendes Metall oder Kugellager vorgesehen sein, das sich in der Drehrichtung der Welle 8 dreht.
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Des Weiteren ist in dem vorstehend erwähnten Ausführungsbeispiel und den Modifikationsbeispielen der Fall beschrieben, in dem ein Außendurchmesser der gegenüberliegenden Fläche 21a, die zu dem Hauptkörperabschnitt 7a in dem Ölsteuerbauteil 21 gegenüberliegt, kleiner ist als ein Außendurchmesser des Hauptkörperabschnitts 7a. Jedoch kann der Außendurchmesser der gegenüberliegenden Fläche 21a gleich sein wie der Außendurchmesser des Hauptkörperabschnitts 7a oder kann größer sein als der Außendurchmesser des Hauptkörperabschnitts 7a.
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Des Weiteren ist in dem vorstehenden Ausführungsbeispiel und den Modifikationsbeispielen der Fall beschrieben, in dem die Zwischenraumnut 23 ausgebildet ist. Jedoch ist die Zwischenraumnut 23 keine unabdingbare Gestaltung. Jedoch kann eine Strömung des Schmieröls, das in der axialen Richtung strömt, durch Ausbilden der Zwischenraumnut 23 einfach in die radiale Richtung geändert werden. Daher ist es wahrscheinlich, dass das Schmieröl von den Verbindungsöffnungsabschnitten 24 und 44 zu dem Durchgang Sb ausströmt. Als Ergebnis ist die Ölabgabeleistungsfähigkeit verbessert.
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Des Weiteren ist in dem vorstehenden Ausführungsbeispiel und den Modifikationsbeispielen der Fall beschrieben, in dem die gegenüberliegende Fläche 8b, die zu dem Hauptkörperabschnitt 7a in dem Abschnitt 8a mit großem Durchmesser gegenüberliegt, an der radial innenliegenden Seite der Zwischenraumnut 23 positioniert ist. Das heißt, es ist der Fall beschrieben, in dem die Zwischenraumnut 23 an der radial außenliegenden Seite der Lagerfläche 7e des halbschwimmenden Lagers 7 positioniert ist. Jedoch ist die Position der Zwischenraumnut 23 nicht auf die radial außenliegende Seite der Lagerfläche 7e des halbschwimmenden Lagers 7 beschränkt. Jedoch wird, wenn die Zwischenraumnut 23 an der radial außenliegenden Seite der Lagerfläche 7e des halbschwimmenden Lagers 7 positioniert ist, die nachstehende Wirkung erreicht. Das heißt, das Schmieröl, das in der radialen Richtung von dem Spalt zwischen der Lagerfläche 7e und dem Abschnitt 8a mit großem Durchmesser ausgestoßen wird, wird wirksam abgegeben. In einer derartigen Weise wird die Ölabgabeleistungsfähigkeit weiter verbessert.
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Des Weiteren ist in dem vorstehend erwähnten Ausführungsbeispiel und den Modifikationsbeispielen der Fall beschrieben, in dem die Trennwandabschnitte 25 und 35 und der kontinuierliche Wandabschnitt 55 direkt unterhalb der Achse der Welle 8 positioniert sind. Jedoch können die Trennwandabschnitte 25 und 35 und der kontinuierliche Wandabschnitt 55 so angeordnet sein, um den Abschnitt direkt unterhalb der Achse der Welle 8 zu vermeiden. Jedoch wird, wenn zumindest ein Teil der Trennwandabschnitte 25 und 35 und des kontinuierlichen Wandabschnitts 55 direkt unterhalb der Achse der Welle 8 positioniert ist, die nachstehende Wirkung erreicht. Das heißt, die Trennwandabschnitte 25 und 35 und der kontinuierliche Wandabschnitt 55 blockieren hinreichend eine Strömung des Schmieröls, das zu der in senkrechter Richtung unteren Seite durch Erhalten der Schwerkraft nach unten strömt. Die Trennwandabschnitte 25 und 35 und der kontinuierliche Wandabschnitt 55 ermöglichen, dass ein Spalt in der Wand des Schmieröls in dem Durchgang Sb einfach ausgebildet wird.
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Des Weiteren ist in dem vorstehend erwähnten Ausführungsbeispiel, dem ersten Modifikationsbeispiel und dem dritten Modifikationsbeispiel der Fall beschrieben, in dem die engen Abschnitte 26 und 66 vorgesehen sind. Jedoch sind die engen Abschnitte 26 und 66 keine unabdingbaren Gestaltungen. Die engen Abschnitte 26 und 66 können weggelassen werden.
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Des Weiteren ist in dem vorstehend erwähnten Ausführungsbeispiel und den Modifikationsbeispielen der Fall beschrieben, in dem die Trennwandabschnitte 25 und 35 und der kontinuierliche Wandabschnitt 55 einstückig mit dem Lagergehäuse 2 ausgebildet sind. Jedoch können die Trennwandabschnitte 25 und 35 und der kontinuierliche Wandabschnitt 55 separat/getrennt von dem Lagergehäuse 2 ausgebildet sein und können an einem Abschnitt direkt unterhalb der Achse der Welle 8 montiert sein.
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Das Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung ist in Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben worden, jedoch ist es selbstverständlich, dass die vorliegende Offenbarung nicht auf das Ausführungsbeispiel beschränkt ist. Es ist ersichtlich, dass der Fachmann verschiedene Abwandlungen und Modifikationen innerhalb des Schutzumfangs der Ansprüche machen kann und dass jene Beispiele selbstverständlich unter den technischen Schutzumfang der vorliegenden Offenbarung fallen.
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Gewerbliche Anwendbarkeit
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Die vorliegende Offenbarung ist bei einer Lagerstruktur, die gestaltet ist, um eine Welle axial zu stützen, und bei einem Turbolader anwendbar.
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Bezugszeichenliste
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- C
- Turbolader
- S
- Lagerstruktur
- Sa
- Raum
- Sb
- Durchgang
- 2
- Lagergehäuse (Gehäuse)
- 2b
- Lagerloch
- 2c
- Öldurchgang
- 2e
- Stiftloch
- 2f
- Innenumfangsfläche
- 7
- halbschwimmendes Lager (Lager)
- 8
- Welle
- 8a
- Abschnitt mit großem Durchmesser
- 9
- Turbinenlaufrad (Laufrad)
- 10
- Verdichterlaufrad (Laufrad)
- 23
- Zwischenraumnut
- 23c
- gegenüberliegender Wandabschnitt
- 24
- Verbindungsöffnungsabschnitt
- 24a
- vorderseitiger (vorwärtsseitiger) Öffnungsabschnitt
- 24b
- rückseitiger (rückwärtsseitiger, hinterseitiger) Öffnungsabschnitt
- 25
- Trennwandabschnitt (unterer Wandabschnitt)
- 26
- enger Abschnitt
- 35
- Trennwandabschnitt (unterer Wandabschnitt)
- 44
- Verbindungsöffnungsabschnitt
- 44e
- Innenwandfläche
- 55
- kontinuierlicher Wandabschnitt (unterer Wandabschnitt)
- 66
- enger Abschnitt
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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