(57)【要約】本発明は、圧縮機ホイールが配置されている圧縮機ハウジングを有する圧縮機に関する。圧縮機は、圧縮機入口の領域において圧縮機ハウジング内に配置されているカートリッジをさらに含む。カートリッジは、圧縮機入口の断面を可変的に変化させるように設計される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
充電装置用圧縮機（１０）であって、
圧縮機ホイール（２００）が配置されている圧縮機ハウジング（１００）と、
圧縮機入口（１１０）の領域において圧縮機ハウジング（１００）内に配置されているカートリッジ（３００）を特徴とし、前記カートリッジ（３００）は、圧縮機入口（１１０）の断面を可変的に変化させるように設計される、圧縮機。
【請求項２】
前記カートリッジ（３００）は、軸受リング（３２０）、調整リング（３３０）及び複数のダイヤフラム要素（３１０）を含むことを特徴とする、請求項１に記載の圧縮機。
【請求項３】
前記ダイヤフラム要素（３１０）は、調整リング（３３０）に機械的に結合され、そのため、調整リング（３３０）の運動、特に回転がダイヤフラム要素（３１０）の変位を引き起こすことを特徴とする、請求項２に記載の圧縮機。
【請求項４】
前記ダイヤフラム要素（３１０）は、シャフト（３４０）を介して軸受リング（３２０）内に回転可能に取り付けられ、前記レバーアーム（３５０）がダイヤフラム要素（３１０）ごとに設けられ、前記調整リング（３３０）と作動的に連結され、前記レバーアーム（３５０）は、前記調整リング（３３０）の運動を対応するダイヤフラム要素（３１０）に伝達することを特徴とする、請求項３に記載の圧縮機。
【請求項５】
前記レバーアーム（３５０）及び前記ダイヤフラム要素（３１０）は、軸受リング（３２０）の同じ側面に配置されることを特徴とするか；または
前記レバーアーム（３５０）及び前記ダイヤフラム要素（３１０）は、軸受リング（３２０）の異なる側面に配置され、前記シャフト（３４０）が軸受リング（３２０）を通って延びることを特徴とする、請求項４に記載の圧縮機。
【請求項６】
充電装置用圧縮機（１０）であって、
圧縮機ホイール（２００）が配置されている圧縮機ハウジング（１００）と、
圧縮機入口（１１０）の断面を可変的に変化させるために、圧縮機入口（１１０）の領域において圧縮機ハウジング（１００）内に配置されている調整機構（３０）と、を含み、
前記調整機構（３０）は、圧縮機ハウジング（１００）内に回転可能に取り付けられている複数のダイヤフラム要素（３１０）、及び調整リング（３３０）を含むことを特徴とする、圧縮機。
【請求項７】
前記ダイヤフラム要素（３１０）は、調整リング（３３０）に機械的に結合され、そのため、調整リング（３３０）の運動、特に回転がダイヤフラム要素（３１０）の変位を引き起こすことを特徴とする、請求項６に記載の圧縮機。
【請求項８】
前記調整リング（３３０）は、圧縮機ハウジング（１００）内に回転可能に取り付けられ、特に前記調整リング（３３０）が圧縮機カバー（１２０）内に回転可能に取り付けられることを特徴とするか；または
前記調整リング（３３０）がダイヤフラム要素（３１０）上に取り付けられることを特徴とする、請求項６または７に記載の圧縮機。
【請求項９】
前記ダイヤフラム要素（３１０）は、調整リング（３３０）と圧縮機ハウジング（１００）との間に軸方向に配置されることを特徴とするか；または
前記調整リング（３３０）は、ダイヤフラム要素（３１０）の半径方向外側に配置され、特に、前記ダイヤフラム要素（３１０）とほぼ同じ半径方向平面に配置されることを特徴とする、請求項６〜８のいずれか一項に記載の圧縮機。
【請求項１０】
前記ダイヤフラム要素（３１０）は、第１位置と第２位置との間で変位可能であり、特に前記ダイヤフラム要素（３１０）は、それらがともに第２位置で圧縮機入口（１１０）の円形断面境界を形成するように構成されることを特徴とする、請求項２〜９のいずれか一項に記載の圧縮機。
【請求項１１】
前記ダイヤフラム要素（３１０）の半径方向内側に配置された側壁（３１８）は、第２位置で圧縮機入口（１１０）の断面を画定し、流れ最適化幾何学的形状を有することを特徴とする、請求項１０に記載の圧縮機。
【請求項１２】
前記ダイヤフラム要素（３１０）は、第２位置で互いに接触する側方表面（３１２、３１４）上に、ダイヤフラム要素（３１０）の第２位置で互いに重なり合うか、または互いに噛み合う対応する係合幾何学的形状（３１５）を有することを特徴とする、請求項１０または１１に記載の圧縮機。
【請求項１３】
前記カートリッジ（３００）または前記調整機構（３０）と作動的に連結される調整アクチュエータがさらに設けられることを特徴とする、請求項１〜１２のいずれか一項に記載の圧縮機。
【請求項１４】
前記調整アクチュエータのコントローラーは、調整アクチュエータを作動させて、その結果、カートリッジ（３００）または調整アクチュエータ（３０）を作動させるように設計され、これにより、圧縮機入口（１１０）の断面は、少なくとも部分的には、下流エンジンの速度、下流エンジンのトルク、圧縮機（１０）の速度、圧縮機（１０）を通る体積の流れ、圧縮機（１０）における圧力比、排気ガスタービン用ウエイストゲートの位置、排気ガスタービンの可変タービン幾何学的位置、及び／または排気ガス戻りを通る質量流れから選択された１つ以上の制御変数に基づいて変化することを特徴とする、請求項１３に記載の圧縮機。
【請求項１５】
請求項１〜１４のいずれか一項に記載の圧縮機（１０）を有する、充電装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、可変圧縮機入口を有する圧縮機及び対応する圧縮機を有する充電装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
より最近世代の車両はますます多くの充電装置が取り付けられる。目標需要及び法的要件を達成するためには、完全なドライブトレインの開発を促進し、個々の構成要素のみならず、それらの信頼性及び効率性に対してシステム全体を最適化することが必須的である。
【０００３】
排気ガスターボチャージャーは、例えば、タービンホイールを有するタービンが内燃機関の排気ガス流れによって駆動されると公知されている。相互のシャフト（ｍｕｔｕａｌ  ｓｈａｆｔ）上にタービンホイールとともに配列される圧縮機ホイールを備えた圧縮機はエンジンに取り込まれた新鮮な空気を圧縮する。この手段によって、燃焼のためにエンジンに利用可能な空気量または酸素量が増加し、その結果、内燃機関の出力向上を誘導する。
【０００４】
圧縮機はまた、排気ガスターボチャージャーを支持するために使用され得るか、または、例えば機械的または電気的に駆動される圧縮機において、または例えば燃料電池エンジン用の空気供給と組み合わせて排気ガスターボチャージャーから分離され得る。
【０００５】
公知の圧縮機は、圧縮機ホイールが配置された圧縮機ハウジングを含む。新鮮な空気は、圧縮機入口によって取り込まれ、圧縮機ホイールによって加速され、ボリュートを介して圧縮機を出る。各圧縮機は、圧縮機固有の圧縮機特性マップを有し、圧縮機の作動は、サージ限界（ｓｕｒｇｅ  ｌｉｍｉｔ）とチョークライン（ｃｈｏｋｅ  ｌｉｎｅ）との間の圧縮機特性マップの範囲に制限される。圧縮機のサイズ及び構成に応じて、サージ限界が達成されないため、圧縮機による低体積の流れでの作動が非効率的であるかまたはこれ以上不可能であり得る。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
したがって、本発明の目的は、より有用な圧縮機特性マップを有するより効率的な圧縮機を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、請求項１及び請求項６に記載の充電装置用の圧縮機並びに請求項１５に記載の充電装置に関する。
【０００８】
本発明による圧縮機は、圧縮機ホイールが配置されている圧縮機ハウジング、及び圧縮機入口の断面を可変的に変化させるために圧縮機入口の領域で圧縮機ハウジング内に配置されている調整機構を含む。調整機構は、圧縮機ハウジング内に回転可能に取り付けられている複数のダイヤフラム要素、及び調整リングを含む。したがって、圧縮機入口の断面が可変的に変化可能であるので、前記入口は圧縮機のそれぞれの作動範囲に対応して適合させることができる。圧縮機のサージ限界がさらに左側に、したがって圧縮機特性マップにおける低体積の流れの方向に変位し得るので、したがってより大きな圧縮機特性マップを全体的に１つの単一の圧縮機とともに使用することができる。この手段によって、圧縮機入口の断面の減少は、流れの加速をもたらすことが達成される。また、断面の狭小化により、圧縮機ホイールのハブ領域における流れの分離が減少または回避され得るので、均一な流入が生じ得る。全体として、圧縮機入口の断面の可変構成を可能にする調整機構は、圧縮機の効率の増加をもたらし、これは次に、下流の内燃機関の燃料消費及び／またはトルクビルドアップに好影響を及ぼす。
【０００９】
構成において、調整機構は、圧縮機入口の断面のサイズを可変的に変化させることができる。
【００１０】
上述のすべての構成と組み合わせ可能な構成において、圧縮機入口の最大断面は調整機構の第１位置に提供され得、圧縮機入口の最小断面は調整機構の第２位置に提供され得る。調整機構は、圧縮機入口の断面が最大断面と最小断面との間にある少なくとも１つの中間位置に移動可能である。
【００１１】
上述のすべての構成と組み合わせ可能な構成において、ダイヤフラム要素は、調整リングに機械的に結合され得、そのため、調整リングの運動、特に回転がダイヤフラム要素の変位を引き起こす。ダイヤフラム要素は、調整機構の第１位置に対応する第１位置と調整機構の第２位置に対応する第２位置との間で変位可能であり得る。ダイヤフラム要素は、それらがともに第２位置で圧縮機入口の円形断面境界を形成するように構成され得る。ダイヤフラム要素の半径方向内側に配置された側壁は、第２位置における圧縮機入口の断面を画定し、流れ最適化幾何学的形状を有することができる。ダイヤフラム要素は、第２位置で互いに接触する側方表面上に、ダイヤフラム要素の第２位置で互いに重なり合うか、または互いに噛み合う対応する係合幾何学的形状を有することができる。シールは、ダイヤフラム要素の側方表面の少なくとも一部分に提供され得、これは第２位置で接触ダイヤフラム要素の反対の側方表面と係合する。特に、シールは、シールプロファイルに接着されたものを含み得る。
【００１２】
上述のすべての実施形態と組み合わせ可能な実施形態において、調整リングは、圧縮機ハウジング内に回転可能に取り付けられ得る。
【００１３】
上述のすべての構成と組み合わせ可能な構成において、調整リングは、圧縮機カバーに回転可能に取り付けられ得る。特に、圧縮機カバーの軸方向突出部が調整リング内に配置され得る。代案的に、調整リングはダイヤフラム要素上に取り付けられ得る。これは、調整リングと圧縮機ハウジングとの間に摩擦が生じないという利点を有している。
【００１４】
上述のすべての構成と組み合わせ可能な構成において、調整リングは、圧縮機カバーによって軸方向に配置され得る。
【００１５】
上述のすべての構成と組み合わせ可能な構成において、ダイヤフラム要素は、シャフトを介して圧縮機ハウジングまたは圧縮機カバーに回転可能に取り付けられ得る。調整リングと作動的に連結されるレバーアームがダイヤフラム要素ごとに設けられ得、レバーアームは上記調整リングの運動を対応するダイヤフラム要素に伝達することができる。ダイヤフラム要素のうちの１つとレバーアームのうち１つをそれぞれ含む一体のワンピース型構成要素が設けられ得る。一体のワンピース型構成要素はそれぞれ、シャフトのうち１つを含み得る。レバーアームは、半径方向外側端部で調整リングと作動的に連結され得る。
【００１６】
上述のすべての構成と組み合わせ可能な構成において、ダイヤフラム要素は、調整リングと圧縮機ハウジングとの間に軸方向に配置され得る。代案的に、調整リングは、ダイヤフラム要素の半径方向外側に配置され得る。特に、調整リングは、ダイヤフラム要素とほぼ同じ半径方向平面に配置され得る。
【００１７】
上述のすべての構成と組み合わせ可能な構成において、調整機構と作動的に連結される調整アクチュエータがさらに設けられ得る。調整アクチュエータは、調整リングと作動的に連結され得、圧縮機入口の断面を変化させるために圧縮機ハウジングに対して調整リングを回転させるように設計され得る。調整アクチュエータは、ダイヤフラム要素のうち１つ及び／またはダイヤフラム要素のうち１つのシャフトと作動的に連結され得、圧縮機ハウジングに対して調整リングを回転させるように設計され得、これにより、圧縮機入口の断面を変化させるために残りのダイヤフラム要素が作動し得る。調整アクチュエータのコントローラーは、調整アクチュエータを作動させて調整機構を作動させるように設計され得、これにより、圧縮機入口の断面は、少なくとも部分的には、下流エンジンの速度、下流エンジンのトルク、圧縮機の速度、圧縮機を通る体積の流れ、圧縮機における圧力比、排気ガスタービン用ウエイストゲートの位置、排気ガスタービンの可変タービン幾何学的位置、及び／または排気ガス戻りを通る質量流れから選択された１つ以上の制御変数に基づいて変化する。
【００１８】
別の構成において、本発明は、圧縮機ホイールが配置されている圧縮機ハウジングを有する圧縮機を含む。圧縮機は、圧縮機入口の領域において圧縮機ハウジング内に配置されているカートリッジをさらに含む。カートリッジは、圧縮機入口の断面を可変的に変化させるように設計される。したがって、圧縮機入口の断面は可変的に変化可能であるので、これは圧縮機のそれぞれの作動範囲に対応して適合させることができる。圧縮機のサージ限界がさらに左側に、したがって圧縮機特性マップにおける低体積の流れの方向に変位し得るので、したがってより大きな圧縮機特性マップを全体的に１つの単一の圧縮機とともに使用することができる。この手段によって、圧縮機入口の断面の減少は、流れの加速をもたらすことが達成される。また、断面の狭小化により、圧縮機ホイールのハブ領域における流れの分離が減少または回避され得るので、均一な流入が生じ得る。全体として、圧縮機入口の断面の可変構成を可能にするカートリッジは、圧縮機の効率の増加をもたらし、これは次に、下流の内燃機関の燃料消費及び／またはトルクビルドアップに好影響を及ぼす。
【００１９】
構成において、カートリッジは、圧縮機入口の断面のサイズを可変的に変化させることができる。圧縮機入口の最大断面は第１カートリッジ位置に提供され得、圧縮機入口の最小断面は第２カートリッジ位置に提供され得る。カートリッジは、圧縮機入口の断面が最大断面と最小断面との間にある少なくとも１つの中間位置に移動可能である。
【００２０】
上述のすべての構成と組み合わせ可能な構成において、カートリッジは、軸受リング、調整リング及び複数のダイヤフラム要素を含み得る。ダイヤフラム要素による圧縮機入口の断面の減少により、例えば圧縮機入口領域の壁に沿って発生し得る戻り流れは、特に圧縮機特性マップの左側領域（したがって、低体積の流れ）で減少または防止され得る。ダイヤフラム要素は、軸受リングに回転可能に取り付けられ得る。ダイヤフラム要素は、調整リングに機械的に結合され得、そのため、調整リングの運動、特に回転がダイヤフラム要素の変位を引き起こし得る。ダイヤフラム要素は、第１カートリッジ位置に対応する第１位置と第２カートリッジ位置に対応する第２位置との間で変位可能であり得る。ダイヤフラム要素は、それらがともに第２位置で圧縮機入口の円形断面境界を形成するように構成され得る。ダイヤフラム要素の半径方向内側に配置された側壁は、第２位置における圧縮機入口の断面を画定し、流れ最適化幾何学的形状を有することができる。
【００２１】
上述のすべての構成と組み合わせ可能な構成において、ダイヤフラム要素は、第２位置で互いに接触する側方表面上に、ダイヤフラム要素の第２位置で互いに重なり合うか、または互いに噛み合う対応する係合幾何学的形状を有することができる。閉じた状態において、係合幾何学的形状は、カートリッジ、特にカートリッジのダイヤフラム領域に、より高い安全性を与え、隣接したダイヤフラム要素間のより良好なシール性を保証する。
【００２２】
上述のすべての構成と組み合わせ可能な構成において、シールは、ダイヤフラム要素の側方表面の少なくとも一部分に提供され得、これは第２位置で接触ダイヤフラム要素の反対側面と係合する。特に、シールは、シールプロファイルに接着されたものを含み得る。
【００２３】
上述のすべての構成と組み合わせ可能な構成において、調整リングは、軸受リングに対して回転可能に配置され得る。カートリッジは、軸方向及び半径方向に配置され、軸受リングを介して圧縮機ハウジングに固定され得る。
【００２４】
上述のすべての構成と組み合わせ可能な構成において、圧縮機入口の断面は、第１カートリッジ位置の軸受リングによって画定され得る。
【００２５】
上述のすべての構成と組み合わせ可能な構成において、ダイヤフラム要素は、シャフトを介して軸受リングに回転可能に取り付けられ得る。調整リングと作動的に連結される１つのレバーアームが、ダイヤフラム要素ごとに設けられ得る。レバーアームは、上記調整リングの運動を対応するダイヤフラム要素に伝達することができる。
【００２６】
構成において、レバーアーム及びダイヤフラム要素は、軸受リングの同じ側面に配置され得る。軸受リングの同じ側面にレバーアーム及びダイヤフラム要素を配置するので、全体カートリッジの軸方向の延びが減少され得、これによって圧縮機ハウジング内のカートリッジに必要な設置空間が減少され得る。設置空間の節約の可能性に加えて、圧縮機の重量減少も生じ、最終的にそれから生じる製造コストも節減される。ダイヤフラム要素のうちの１つとレバーアームのうち１つをそれぞれ含む一体のワンピース型構成要素が設けられ得る。一体のワンピース型構成要素はそれぞれ、シャフトのうち１つを含み得る。したがって、カートリッジの全体は、３つの異なる部品のみ、すなわち、軸受リング、調整リング及び一体型構成要素を含み、これらはダイヤフラム要素、レバーアーム及びシャフトを組み合わせる。この手段によって、カートリッジの組み立てが簡素化され、製造時にコスト上の利点が生じ得る。
【００２７】
代案的に、レバーアーム及びダイヤフラム要素は、軸受リングの異なる側に配置され得る。このような構成において、シャフトは、軸受リングを通って延び得る。シャフトは、レバーアームまたはダイヤフラム要素とワンピース型として設計され得る。代案的に、シャフト、ダイヤフラム要素及びレバーアームは、それぞれ別の構成要素であり得、上記ダイヤフラム要素は、上記シャフトを介して上記レバーアームに連結される。レバーアームは、少なくとも部分的に軸受リングの半径方向側方表面の凹部に配置され、そのため、このような側面にカートリッジの最大軸方向延びが軸受リングの半径方向側面の領域から凹部なしで決定され得る。
【００２８】
上述のすべての構成と組み合わせ可能な構成において、レバーアームは、それらの半径方向外側端部で調整リングと作動的に連結され得る。
【００２９】
上述のすべての構成と組み合わせ可能な構成において、カートリッジと作動的に連結される調整アクチュエータがさらに設けられ得る。調整アクチュエータは、調整リングと作動的に連結され得、圧縮機入口の断面を変化させるために、軸受リングに対して調整リングを回転させるように設計され得る。さらに、調整アクチュエータのコントローラーは、調整アクチュエータを作動させてカートリッジを作動させるように設計され得、これにより、圧縮機入口の断面が変化し、上記コントローラーは、少なくとも部分的には、下流エンジンの速度、下流エンジンのトルク、圧縮機の速度、圧縮機を通る体積の流れ、圧縮機における圧力比、排気ガスタービン用ウエイストゲートの位置、排気ガスタービンの可変タービン幾何学的位置、及び／または排気ガス戻りを通る質量流れから選択された１つ以上の制御変数に基づいて制御される。
【００３０】
本発明は、上記構成中いずれかによる圧縮機を備えた充電装置をさらに含む。充電装置は、排気ガスターボチャージャーであり得、さらにタービンを含み得る。排気ガスターボチャージャーは、電気的に支持される排気ガスターボチャージャーであり得、電気モーターを含み得る。排気ガスターボチャージャーは、軸受ハウジングをさらに含むことができ、電気モーターは、タービンと圧縮機との間の軸受ハウジング領域に配置される。代案的に、電気モーターは、圧縮機ホイールの軸方向上流に配置され得、上記調整機構は、上記電気モーターと上記圧縮機ホイールとの間に軸方向に配置される。
【００３１】
充電装置はまた、電気モーターを含むことができ、圧縮機は、純粋に電気的に駆動され得る。また電気モーターは、この場合に圧縮機ホイールの軸方向上流に配置され得、調整機構は、電気モーターと圧縮機ホイールとの間に軸方向に配置される。
【００３２】
本発明のさらなる詳細および特徴は、引き続き図によって説明される。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】図１は、本発明による圧縮機の第１実施形態の断面図を示す。
【図２Ａ】図２Ａは、調整機構の閉位置における第１実施形態の斜視図を示す。
【図２Ｂ】図２Ｂは、調整機構の開位置における第１実施形態の斜視図を示す。
【図３】図３は、本発明による圧縮機の第２実施形態の断面図を示す。
【図４】図４は、本発明による圧縮機の第３実施形態の斜視図を示す。
【図５】図５は、本発明による圧縮機の第４実施形態の断面図を示す。
【図６】図６は、本発明による圧縮機の調整機構用のダイヤフラム要素の複数の実施形態の断面図を示す。
【図７】図７は、本発明による圧縮機の第５実施形態の断面図を示す。
【図８】図８は、本発明による圧縮機のカートリッジの第１実施形態の第１図を示す。
【図９】図９は、カートリッジの第１実施形態の部分拡大図を示す。
【図１０Ａ】図１０Ａは、カートリッジの第１実施形態の第２図を示す。
【図１０Ｂ】図１０Ｂは、カートリッジの第１実施形態の第３図を示す。
【図１１Ａ】図１１Ａは、本発明による圧縮機のカートリッジの第２実施形態の第１図を示す。
【図１１Ｂ】図１１Ｂは、カートリッジの第２実施形態の第２図を示す。
【図１２】図１２は、カートリッジの第２実施形態の部分拡大図を示す。
【図１３】図１３は、ダイヤフラム要素の半径方向内側部の構成に対する複数の実施形態の断面図を示す。
【図１４】図１４は、本発明による圧縮機の別の実施形態の断面図を示す。
【発明を実施するための形態】
【００３４】
本発明による圧縮機１０の実施形態が図に基づいて後述されるであろう。後述されるすべての詳細及び利点は、圧縮機１０及び対応する圧縮機を有する充電装置の両方に適用される。本出願の範囲において、半径方向表面／平面は、圧縮機１０の回転軸４００に対して実質的に垂直に配置されている表面／平面を意味する。
【００３５】
図は、本発明による圧縮機１０の異なる実施形態を示す。最初に、圧縮機１０の一般的な構成要素について説明される。次に、異なる実施形態の特定の構成上の特徴を図に基づいてさらに詳細に説明する。図１を参照すると、本発明による圧縮機１０は、圧縮機ホイール２００が配置されている圧縮機ハウジング１００を含む。圧縮機１０は、圧縮機入口１１０の断面を可変的に変化させるために圧縮機入口１１０の領域において圧縮機ハウジング１００内に配置された調整機構３０をさらに含む。調整機構３０は、圧縮機ハウジング１００内に回転可能に取り付けられた複数のダイヤフラム要素３１０、及び調整リング３３０を含む。例えば、少なくとも３つ、少なくとも４つ、少なくとも６つ、または少なくとも８つのダイヤフラム要素３１０が設けられ得る。ダイヤフラム要素３１０は、流れ方向において圧縮機ホイール２００の上流に配置される。したがって、圧縮機入口１１０の断面は可変的に変化可能であるので、圧縮機１０のそれぞれの作動範囲に対応して適合させることができる。圧縮機１０のサージ限界がさらに左側に、したがって圧縮機特性マップにおける低体積の流れの方向に変位し得るので、したがってより大きな圧縮機特性マップを全体的に１つの単一の圧縮機１０とともに使用することができる。この手段によって、圧縮機入口１１０の断面減少は、流れの加速をもたらすことが達成される。また、断面の狭小化により、圧縮機ホイール２００のハブ領域における流れの分離が減少または回避され得るので、より均一な流入が生じ得る。全体として、圧縮機入口１１０の断面の可変構成を可能にする調整機構３０は、圧縮機１０の効率の増加をもたらし、これは次に、下流の内燃機関の燃料消費及び／またはトルクビルドアップに好影響を及ぼす。
【００３６】
既に上述したように、調整機構３０は、圧縮機入口１１０の断面のサイズを可変的に変化させることができる。圧縮機入口１１０の最大断面は調整機構３０の第１位置に提供されることができ（例えば、図２Ａ参照）、圧縮機入口１１０の最小断面は調整機構３０の第２位置に提供され得る（例えば、図２Ｂ参照）。調整機構３０は、圧縮機入口１１０の断面が最大断面と最小断面との間にある少なくとも１つの中間位置に移動可能であることがさらに提供され得る。代案的に、調整機構３０の２つの位置のみ、すなわち、圧縮機入口１１０の最大断面を有する完全に開いた位置及び圧縮機入口１１０の最小断面を有する完全に閉じた位置が提供され得る。
【００３７】
調整機構のダイヤフラム要素３１０は、調整リング３３０に機械的に連結されることができ（特に、図２Ａ、図２Ｂまたは図４参照）、そのため、調整リング３３０の運動、特に回転がダイヤフラム要素３１０の変位を引き起こす。機械的結合は、ポジティブロック及び／または摩擦ロッキであり得る。示された実施形態において、ポジティブロック連結は、変位時に使用される。
【００３８】
調整機構３０の第１位置はダイヤフラム要素３１０の第１位置に対応し（図２Ａ参照）、調整機構３０の第２位置はダイヤフラム要素３１０の第２位置に対応する（図２Ｂ参照）。図２Ａ及び図４からかなり明らかなように、ダイヤフラム要素３１０は、それらがともに第２位置で圧縮機入口１１０の円形断面境界を形成するように構成され得る。ダイヤフラム要素３１０の半径方向内側に配置された側壁３１８（例えば、図１３参照）は、第２位置で圧縮機入口１１０の断面を画定し、流れ最適化幾何学的形状を有することができる。適用領域に応じて、または圧縮機１０残りの幾何学的形状に応じて、または圧縮機１０のサイズに応じて、内側に配置された側壁３１８の流れ最適化は、例えば、圧縮機ホイールの方向にますます増加または減少するように傾斜するか、丸くなるか、凸状の曲率を有することができる。ダイヤフラム要素３１０の半径方向内側に配置された側壁３１８に対する複数の可能な構成が図１３に示されている。
【００３９】
ダイヤフラム要素３１０は、第２位置で互いに接触する側方表面３１２、３１４上に対応する係合構造３１５をさらに有することができ（図１０Ａ及び図１１Ａ参照）、前記係合幾何学的形状は、ダイヤフラム要素３１０の第２位置で互いに重なり合うかまたは互いに噛み合う。係合幾何学的形状３１５に対する複数の例が図６に示されている。例えば、対応する段部または縁部、対応する突出部、円錐形、三角形または円形の突出部を有する凹部、及び対応する凹部が提供され得る。閉じた状態において、係合幾何学的形状３１５は調整機構３０に、より高い安全性を与え、隣接したダイヤフラム要素３１０間により良好なシール性を保証する。
【００４０】
同様に、ダイヤフラム要素３１０の実施形態の変形例が図６に示されており、これは接触ダイヤフラム要素３１０の反対の側方表面３１２、３１４が第２位置で相互作用する側方表面３１２、３１４の少なくとも一部分にシール３１６を有する。シール３１６は、例えば、シールプロファイルに接着されたものを含み得る。また、図６に示したように、シール３１６を係合幾何学的形状と組み合わせることも可能である。
【００４１】
調整リング３３０は、圧縮機ハウジング１００に回転可能に取り付けられる。調整リング３３０は、例えば、圧縮機カバーまたは吸気マニホールド１２０に回転可能に取り付けられ得る。この場合、圧縮機カバー１２０の軸方向突出部は、調整リング３３０内に半径方向に配置され得る。このような類型の実施形態は図５に示す。代案的に、調整リング３３０は、圧縮機ハウジング１００に直接回転可能に取り付けられ得る。このような取り付けは、図１〜図４の例に対して可能である。調整リング３３０は、圧縮機ハウジング１００または圧縮機カバー１２０内の半径方向外周に取り付けられることもできる。代案的に、調整リング３３０は、圧縮機カバー１２０の突出部上のその半径方向内周に取り付けられ得る。構成に応じて、調整リング３３０の半径方向内周または圧縮機カバー１２０の半径方向内周面のうちいずれかは、調整機構３０の第１位置における流れを案内する。別の代替形態において、調整リング３３０は、ダイヤフラム要素３１０上に直接取り付けることができる（圧縮機ハウジング１００または圧縮機カバー１２０内には取り付けることができない）。図１〜図５から明らかなように、ダイヤフラム要素３２０の半径方向外側端部は、調整リング３３０の対応する凹部３３２内に突出する軸方向に延びるヘッド３５２（例えば、図１〜図３及び図５参照）及び／または半径方向に延びるヘッド３５２（例えば、図４参照）を有する。軸受リング３３０は、前記ヘッド３５２に直接取り付けられ得る。代案的に、レバーアームは、例えば、その端部で分岐するように構成され得、上記分岐部は、調整リング上に配置された対応するピンを囲む（この代替案は図に示されていない）。
【００４２】
図１、図３及び図５から明らかなように、調整リング３３０は、圧縮機カバー１２０によって軸方向に配置されるかまたは案内され得る。構成に応じて、これは、圧縮機カバー１２０（図５参照）または圧縮機ハウジング１００と組み合わせた圧縮機カバー１２０（図１及び図３参照）を介して実行され得る。第２の代替案として、圧縮機ハウジング１００の内壁上の突出部及び／または保持リング（図示せず）は、調整リング３３０の軸方向位置決めのために圧縮機カバー１２０とともに機能することができる。
【００４３】
図１、図３及び図５を参照すると、ダイヤフラム要素３１０は、シャフト３４０を介して圧縮機ハウジング１００に回転可能に取り付けられるということが明らかである。また、調整リング３３０と作動的に連結されるレバーアーム３５０は、ダイヤフラム要素３１０ごとに設けられ、作動的連結は、上述のヘッド３５２を介して確立され、レバーアーム３５０は、調整リング３３０の運動を対応するダイヤフラム要素３１０に伝達する。また、他の方向への運動の伝達も可能である。これは、調整機構３０が作動してダイヤフラム要素３１０のうち１つが変位する場合を意味する。この場合、調整リング３００は、前記ダイヤフラム要素３１０のレバーアーム３５０を介して回転され、調整リング３００の回転により、残りのダイヤフラム要素３１０は、それらのレバーアーム３５０を介して作動して変位する。このような類型の力または運動伝達のための実施形態は、例えば、図３に示されており、結合部材５００の回転運動は、シャフト３４０を介して圧縮機ハウジング１００に回転可能に取り付けられた対応するダイヤフラム要素３１０に伝達される。
【００４４】
図１４は、図１〜図５の実施形態と比較して、ダイヤフラム要素３１０の代替の取り付けを示す。図１４の実施形態において、ダイヤフラム要素は、圧縮機ハウジング１００に回転可能に取り付けられず、代わりに圧縮機カバーまたは吸気マニホールド１２０に取り付けられる。この実施形態において、調整リング３３０の軸方向案内は、ダイヤフラム要素３１０と組み合わせて圧縮機カバー１２０上のカラー１２２を介して実行され得る。代案的に、軸方向案内は、カラー１２２及び軸受ハウジング１００を介して実行されることもできる。
【００４５】
上述のすべての実施形態において、ダイヤフラム要素の軸方向案内は、圧縮機カバー１２０と組み合わせた軸受ハウジング１００を介して実現することができる（図１、図３、図５及び図１４参照）。
【００４６】
ダイヤフラム要素は、それぞれ対応するレバーアーム３５０を有するダイヤフラム要素３１０のうち１つを含む一体のワンピース型構成要素３６０に一体化され得る。一体のワンピース型構成要素３６０は、それぞれシャフト３４０のうち１つを含み得る。代案的に、例えば、ダイヤフラム要素３１０の対応する凹部／穴に配置されるかまたは圧入される別個のシャフト３４０が設けられ得るか、またはそうでなければダイヤフラム要素３１０に（固定的にまたは回転可能に）連結される。代案的に、シャフト３４０は、例えば、圧縮機ハウジング１００で予め組み立てられ得、次にダイヤフラム要素３１０は（また対応する凹部／穴によって）予め組み立てられたシャフト３４０上に配置される。
【００４７】
ダイヤフラム要素と調整リングとを互いに対して位置決めする多くの可能性がある。図１〜図３及び図５に示した実施形態において、ダイヤフラム要素３１０は、調整リング３３０と圧縮機ハウジング１００との間に軸方向に配置される。より具体的に、ダイヤフラム要素３１０は、調整リング３３０と圧縮機ハウジング１００の半径方向側壁との間に配置される。図４の代替実施形態において、調整リング３３０は、ダイヤフラム要素３１０の半径方向外側に配置される。特に、この実施形態における調整リング３３０は、ダイヤフラム要素３１０とほぼ同じ半径方向平面内に配置され得る。このような類型の配置により、追加的な設置空間が（軸方向に）節約される。
【００４８】
調整機構３０を作動させるために、調整機構３０に作動的に連結される調整アクチュエータがさらに設けられ得る。調整アクチュエータは、例えば、調整リング３３０と作動的に連結され得、圧縮機入口１１０の断面を変更するために圧縮機ハウジング１００に対して調整リング３３０を回転させるように設計され得る。代案的に、調整アクチュエータは、ダイヤフラム要素３１０のうちの１つ及び／またはダイヤフラム要素３１０のうち１つのシャフト３４０と作動敵に連結され得、圧縮機ハウジング１００に対して調整リング３３０を回転させるように設計され得、これによって残りのダイヤフラム要素３１０が圧縮機入口１１０の断面を変化させるために作動し得る。既に上述したように、このようなタイプの作動において、１つのアクチュエータは１つのダイヤフラム要素３１０を変位させるために１つのシャフト３４０に純粋な回転を伝達するのに十分であり得る。これは、例えば、図３に示した結合部材５００を介して対応するダイヤフラム要素３１０のシャフト３４０に回転運動を伝達することができる。
【００４９】
特に、図７〜図１２を参照して、本発明による圧縮機の追加の実施形態を以後に説明する。これら実施形態において、調整機構３０はカートリッジ３００で置き換えられる。対応する構成要素は、同じ参照番号で図面に記載され示される。
【００５０】
図７を参照すると、圧縮機ホイール２００が配置される圧縮機ハウジング１００を含む圧縮機１０が再び示される。圧縮機はさらにカートリッジ３００を含む。カートリッジ３００は、圧縮機入口１１０の領域において圧縮機ハウジング１００内に配置される。これは、カートリッジ３００が流れ方向から見るとき、圧縮機ホイール２００の上流に配置されることを意味する。カートリッジ３００は、続いて、圧縮機入口１１０の断面を可変的に変化させるように設計される。上述したように、圧縮機入口１１０の断面を可変的に変化させることができる可能性に関しても同じ利点が得られる。
【００５１】
既に上述したように、本発明によるカートリッジ３００はまた、圧縮機入口１１０の断面のサイズを可変的に変化させることができる。圧縮機入口１１０の最大断面は第１カートリッジ位置に提供さられ（図１０Ａ及び図１１Ａ参照）、圧縮機入口１１０の最小断面は（図７に示したように）第２カートリッジ位置に提供される。カートリッジ３００は、圧縮機入口の断面が最大断面と最小断面との間にある少なくとも１つの中間位置に移動可能であることがさらに提供され得る。代案的に、専ら２つのカートリッジ位置、すなわち、圧縮機入口１１０の最大断面を有する完全に開いた位置及び圧縮機入口１１０の最小断面を有する完全に閉じた位置が提供され得る。
【００５２】
図８〜図１２は、カートリッジ３００の２つの例示的な実施形態の異なる図を示し、図８〜図１０Ｂは、カートリッジ３００の第１例の異なる図を示し、図１１Ａ〜図１２は、カートリッジ３００の第２例の異なる図を示す。両方の場合に、カートリッジ３００は、軸受リング３２０、調整リング３３０及び複数のダイヤフラム要素３１０を含む。例えば、少なくとも３つ、少なくとも４つ、少なくとも６つ、または少なくとも８つのダイヤフラム要素３１０が設けられ得る。
【００５３】
ダイヤフラム要素３１０は、軸受リング３２０に回転可能に取り付けられる（例えば、図９及び図１２参照）。また、ダイヤフラム要素３１０は、円周方向に軸受リング３２０を横切って均一に分布される。ダイヤフラム要素３１０は、調整リング３３０に機械的に連結され、そのため、調整リング３３０の運動、特に回転がダイヤフラム要素３１０の変位を引き起こすことが図に示したカートリッジ３００の両方の実施形態に適用される。この手段によって、ダイヤフラム要素３１０は、第１カートリッジ位置または調整機構３０の第１位置に対応する少なくとも１つの第１位置と、第２カートリッジ位置または調整機構３０の第２位置に対応する第２位置との間の変位であり得る。図７、図１０Ｂ及び図１１Ｂに示したように、ダイヤフラム要素３１０は、これらがともに第２位置で圧縮機入口１１０の円形断面境界を形成するように構成される。第１カートリッジ位置において、圧縮機入口１１０の断面は軸受リング３２０によって画定される。
【００５４】
ダイヤフラム要素３１０の半径方向内側に配置された側壁３１８（例えば、図９参照）は、第２位置で圧縮機入口１１０の断面を画定し、流れ最適化幾何学的形状を有することができる（図１３参照）。ダイヤフラム要素３１０は、第２位置で互いに接触する側方表面３１２、３１４上に、ダイヤフラム要素３１０の第２位置で互いに重なり合うかまたは互いに噛み合う対応する係合幾何学的形状３１５をさらに有することができる。図７〜図１２において、前記係合幾何学的形状３１５は、互いにオフセットされるように構成された段状の突出部として構成される。図６には、このような可能性に加えて、上述された係合幾何学的形状３１５に対する追加の例が示されている。
【００５５】
同様に上述したように、ダイヤフラム要素３１０の実施形態の変形例が図６に示されており、これは接触ダイヤフラム要素３１０の反対の側方表面３１２、３１４が第２位置で相互作用する側方表面３１２、３１４の少なくとも一部分にシール３１６を有する。シール３１６は、本明細書に記載されたすべてのダイヤフラム要素３１０及び係合幾何学的形状３１５と組み合わせることができる。
【００５６】
調整リング３３０は、軸受リング３２０に対して回転可能であるように配置される。また、カートリッジ３００は、軸受リング３２０を介して軸方向及び半径方向に配置され、圧縮機ハウジング１００に固定され得る。カートリッジ３００は、例えば、軸受リング３２０を介して、及び圧縮機１０の入口領域で圧縮機カバー１２０と組み合わせて、圧縮機カバー１２０と圧縮機ハウジング１００の半径方向表面との間にクランプされ得る（図７参照）。
【００５７】
ダイヤフラム要素３１０がシャフト３４０を介して軸受リング３２０に取り付けられるという点でダイヤフラム要素３１０の回転可能性が促進される。次いで、レバーアーム３５０は、各ダイヤフラム要素３１０に設けられ、前記レバーアームは、調整リング３３０と作動的に連結される。調整リング３３０が作動すると、レバーアーム３５０は、この実施形態において調整リング３３０の運動を対応するダイヤフラム要素３１０に、またはその逆に伝達する。
【００５８】
図７〜図１０Ｂに示したカートリッジ３００の実施形態において、レバーアーム３５０及びダイヤフラム要素３１０は、軸受リング３２０の異なる側に配置される。このような構成において、シャフト３４０は、軸受リング３２０を介して延びる。シャフト３４０は別個の構成要素であり得るか、レバーアーム３５０またはダイヤフラム要素３１０とワンピース型として設計されることもできる。このような類型のすべての実施形態において、ダイヤフラム要素３１０は、シャフト３４０を介してレバーアーム３５０に連結される。ワンピース型として構成されない場合、ダイヤフラム要素３１０またはレバーアーム３５０は、例えば、シャフト３４０に熔接、ねじ止めまたはリベット止めされるか、または圧入を介してシャフト３４０に連結され得る。既に上述したように、シャフト３４０は、軸受リング３２０の対応する穴に回転可能に取り付けられ、レバーアーム３４０の運動がシャフト３４０を介してダイヤフラム要素３１０に伝達される。
【００５９】
図８及び図９に示したカートリッジ３００の実施形態において、レバーアーム３５０は、軸受リング３２０の半径方向側方表面３２２の凹部３２４内に少なくとも部分的に配置される。この凹んだ配置により、この側面上のカートリッジ３００の最大軸方向延びは、凹部３２４のない軸受リング３２０の半径方向側方表面３２２の領域から決定され得る。レバーアーム３５０及びシャフト３４０が（圧縮機１０の回転軸４００に対して）、軸方向に凹部３２４に配置され、したがって、軸受リング３２０の側方表面３２２に突出しないという事実により、凹部３２４を有さない側面３２２の領域は、圧縮機ハウジング１００内でのカートリッジ３００の軸方向位置決め及び固定のための接触領域として機能し得る。
【００６０】
調整リング３３０は、レバーアーム３５０を介して半径方向に支持される。この手段によって、調整リング３３０と軸受リング３２０との摩擦接触を防止することができる。調整リング３３０は、突出部３２６を介して軸方向に軸受リング３２０上に保持される（図８参照）。突出部３２６は、シャフト３４０が組み立てられた状態で配置されている軸受リング３２０の領域に配置される。図８及び図９に示したように、凹部３２４が設けられる場合、突出部は凹部３２４の領域に配置される。調整リング３３０は、突起３３４を有し、これは、凹部３３２の領域において半径方向内側に向かって配置され、調整リング３３０を軸方向に配置するために、組み立てられた状態において突出部３２６と相互作用する。したがって、調整リング３３０は、レバーアーム３５０を介して半径方向に枢動可能かつ低摩擦で取り付けられ、調整リング３３０の突出部３２６及び突起３３４を介して軸方向に取り付けられる。軸方向に作用する荷重とその結果生じる摩擦は比較的低い。半径方向の摩擦は、調整リング３３０をレバーアーム３５０に枢動可能に取り付けることによって最小限に減少される。したがって、レバーアーム３５０は、２つの機能、すなわち、調整リング３３０の半径方向の取り付けと、調整リング３３０とダイヤフラム要素３１０との間の作動的連結の発生を有する。
【００６１】
図１１Ａ〜図１２に示したカートリッジ３００の実施形態において、レバーアーム３５０及びダイヤフラム要素３１０は、軸受リング３２０の同じ側面上に配置される。軸受リング３２０の同じ側面上にレバーアーム３５０及びダイヤフラム要素３１０の配置によって、カートリッジ３００全体の軸方向延びが減少され得、これによって圧縮機ハウジング１００内のカートリッジ３００に必要な設置空間が減少され得る。設置空間の節約の可能性に加えて、圧縮機１０の重量減少ももたらされ、また最終的にそれから生じる製造コストを節減することができる。カートリッジ３００のこのような実施形態において、ダイヤフラム要素３１０及びレバーアーム３５０のうち１つをそれぞれ含むワンピース型構成要素３６０が設けられる。一体のワンピース型構成要素３６０は、それぞれシャフト３４０のうち１つを含み得る。したがって、カートリッジ３００の全体は、３つの異なる部品のみ、すなわち、軸受リング３２０、調整リング３３０及び一体型構成要素３６０を含み、これらはダイヤフラム要素３１０、レバーアーム３５０及びシャフト３４０を組み合わせる。この手段によって、カートリッジの製造及び組み立てが単純化され、製造時にコスト上の利点が生じ得る。
【００６２】
カートリッジ３００とともに図に示した本発明による圧縮機１０のすべての実施形態において、レバーアーム３５０は、その半径方向外側端部で調整リング３３０と作動的に連結されている。したがって、次いでレバーアーム３５０の半径方向外側端部は、調整リング３３０の対応する凹部３３２内に突出する軸方向に延びるヘッド３５２を有する（図７〜図９及び図１１Ａ〜図１２参照）。既に上述したように、上記レバーアームは、代わりに、例えば、その端部に分岐されるように構成され得、ここで、上記分岐部は、調整リング上に配置された対応するピンを囲む（この代替案は、図に示されていない）。
【００６３】
カートリッジ３００を作動させるために、カートリッジ３００と作動的に連結される調整アクチュエータがさらに設けられ得る。調整アクチュエータは、例えば、調整リング３３０と作動的に連結され得、圧縮機入口１１０の断面を変化するために軸受リング３２０に対して調整リング３３０を回転させるように設計され得る。
【００６４】
コントローラーは、本明細書において複数回引用され、すべての実施形態と組み合わせ可能な調整アクチュエータのために設けられ得、前記コントローラーは、調整アクチュエータを作動させて調整機構３０を作動させるように設計され、これによって圧縮機入口１１０の断面が変化する。コントローラーは、少なくとも部分的には特定の制御変数を介して制御され得る。これらの調整変数は、例えば、下流エンジンの速度、下流エンジンのトルク、圧縮機１０の速度、圧縮機１０を通る体積の流れ、圧縮機１０における圧力比、排気ガスタービン用ウエイストゲートの位置、排気ガスタービンの可変タービン幾何学的位置、及び／または排気ガス戻りを通る質量流れを含む群から選択され得る。
【００６５】
圧縮機入口１１０の領域において低温により、カートリッジ３００を有する実施形態を含む調整機構３０のすべてまたは個々の構成要素は、より低温のためのプラスチック及び／または材料から製造することができる。
【００６６】
本発明は、上記構成中いずれかによる圧縮機１０を備えた充電装置をさらに含む。充電装置は、排気ガスターボチャージャーであり得、さらにタービンを含み得る。排気ガスターボチャージャーは、電気的に支持される排気ガスターボチャージャーであり得、電気モーターを含み得る。排気ガスターボチャージャーは、軸受ハウジングをさらに含むことができ、電気モーターは、タービンと圧縮機１０との間の軸受ハウジングの領域に配置される。代案的に、電気モーターは、圧縮機ホイール２００の軸方向上流に配置され得、調整機構３０は、電気モーターと圧縮機ホイール２００との間に軸方向に配置される。言い換えると、圧縮機ホイール２００の軸方向上流に電気モーターの配置することは、電気モーターが流れ方向において圧縮機ホイール２００の前方／上流に配置されることを意味する。
【００６７】
代案的な充電装置も電気モーターを含むことができ、圧縮機１０は純粋に電気的に駆動され得る。また電気モーターは、この場合に圧縮機ホイール２００の軸方向上流に配置され得、調整機構３０は、電気モーターと圧縮機ホイール２００との間に軸方向に配置される。
【００６８】
本発明が以上説明され、添付された特許請求の範囲に定義されているが、本発明はまた、以下の実施形態によって代案的に定義されてもよいことが理解されるべきである：
【００６９】
実施形態１
充電装置用圧縮機（１０）であって、
圧縮機ホイール（２００）が配置されている圧縮機ハウジング（１００）と、
圧縮機入口（１１０）の断面を可変的に変化させるために、圧縮機入口（１１０）の領域において圧縮機ハウジング（１００）内に配置されている調整機構（３０）と、を含み、
上記調整機構（３０）は、圧縮機ハウジング（１００）内に回転可能に取り付けられている複数のダイヤフラム要素（３１０）、及び調整リング（３３０）を含むことを特徴とする、圧縮機。
【００７０】
実施形態２
上記調整機構（３０）は、圧縮機入口（１１０）の断面のサイズを可変的に変化させることができることを特徴とする、実施形態１に記載の圧縮機。
【００７１】
実施形態３
上記圧縮機入口（１１０）の最大断面は調整機構（３０）の第１位置に提供さられ、上記圧縮機入口（１１０）の最小断面は調整機構（３０）の第２位置に提供されることを特徴とする、実施形態１または２に記載の圧縮機。
【００７２】
実施形態４
上記調整機構（３０）は、圧縮機入口（１１０）の断面が最大断面と最小断面との間にある少なくとも１つの中間位置に移動可能であることを特徴とする、実施形態３に記載の圧縮機。
【００７３】
実施形態５
上記ダイヤフラム要素（３１０）は、調整リング（３３０）に機械的に結合され、そのため、調整リング（３３０）の運動、特に回転がダイヤフラム要素（３１０）の変位を引き起こすことを特徴とする、先行する実施形態のうちいずれかに記載の圧縮機。
【００７４】
実施形態６
上記ダイヤフラム要素（３１０）は、調整機構（３０）の第１位置に対応する第１位置と、調整機構（３０）の第２位置に対応する第２位置との間で調節可能であることを特徴とする、実施形態３〜５のうちいずれかに記載の圧縮機。
【００７５】
実施形態７
上記ダイヤフラム要素（３１０）は、それらがともに第２位置で圧縮機入口（１１０）の円形断面境界を形成するように構成されることを特徴とする、実施形態６に記載の圧縮機。
【００７６】
実施形態８
上記ダイヤフラム要素（３１０）の半径方向内側に配置された側壁（３１８）は、第２位置で圧縮機入口（１１０）の断面を画定し、流れ最適化幾何学的形状を有することを特徴とする、実施形態６または７に記載の圧縮機。
【００７７】
実施形態９
上記ダイヤフラム要素（３１０）は、第２位置で互いに接触する側方表面（３１２、３１４）上に、ダイヤフラム要素（３１０）の第２位置で互いに重なり合うか、またはお互いに噛み合う対応する係合幾何学的形状（３１５）を有することを特徴とする、実施形態６〜８のうちいずれかに記載の圧縮機。
【００７８】
実施形態１０
上記ダイヤフラム要素（３１０）の側方表面（３１２、３１４）の少なくとも一部分にシール（３１６）が提供され、これは、第２位置で接触ダイヤフラム要素（３１０）の反対の側方表面（３１２、３１４）と相互作用し、特に、上記シール（３１０）は、シールプロファイルに接着されたものを含むことを特徴とする、実施形態６〜９のうちいずれかに記載の圧縮機。
【００７９】
実施形態１１
上記調整リング（３３０）は、圧縮機ハウジング（１００）内に回転可能に取り付けられることを特徴とする、先行する実施形態のうちいずれかに記載の圧縮機。
【００８０】
実施形態１２
上記調整リング（３３０）は、圧縮機カバー（１２０）に回転可能に取り付けられ、特に上記圧縮機カバー（１２０）の軸方向突出部が調整リング（３３０）内に配置されることを特徴とする、先行する実施形態のうちいずれかに記載の圧縮機。
【００８１】
実施形態１３
上記調整リング（３３０）は、ダイヤフラム要素（３１０）上に回転可能に取り付けられることを特徴とする、実施形態１〜１０のうちいずれかに記載の圧縮機。
【００８２】
実施形態１４
上記調整リング（３３０）は、圧縮機カバー（１２０）によって軸方向に配置されることを特徴とする、先行する実施形態のうちいずれかに記載の圧縮機。
【００８３】
実施形態１５
上記ダイヤフラム要素（３１０）は、シャフト（３４０）を介して圧縮機ハウジング（１００）または圧縮機カバー（１２０）に回転可能に取り付けられることを特徴とする、先行する実施形態のうちいずれかに記載の圧縮機。
【００８４】
実施形態１６
上記レバーアーム（３５０）は、ダイヤフラム要素（３１０）ごとに設けられ、調整リング（３３０）と作動的に連結され、上記レバーアーム（３５０）は、調整リング（３３０）の運動を対応するダイヤフラム要素（３１０）に伝達することを特徴とする、先行する実施形態のうちいずれかに記載の圧縮機。
【００８５】
実施形態１７
上記ダイヤフラム要素（３１０）のうち１つとレバーアーム（３５０）のうち１つをそれぞれ含む一体のワンピース（ｏｎｅ−ｐｉｅｃｅ）型構成要素（３６０）が設けられることを特徴とする、実施形態１６に記載の圧縮機。
【００８６】
実施形態１８
上記一体のワンピース型構成要素（３６０）は、それぞれシャフト（３４０）のうち１つを含むことを特徴とする、実施形態１７に記載の圧縮機。
【００８７】
実施形態１９
上記レバーアーム（３５０）は、半径方向外側端部で調整リング（３３０）と作動的に連結されることを特徴とする、実施形態１６〜１８のうちいずれかに記載の圧縮機。
【００８８】
実施形態２０
上記ダイヤフラム要素（３１０）は、調整リング（３３０）と圧縮機ハウジング（１００）との間に軸方向に配置されることを特徴とする、先行する実施形態のうちいずれかに記載の圧縮機。
【００８９】
実施形態２１
上記調整リング（３３０）は、上ダイヤフラム要素（３１０）の半径方向外側に配置され、特に、上記ダイヤフラム要素（３１０）とほぼ同じ半径方向平面に配置されることを特徴とする、実施形態１〜１９のうちいずれかに記載の圧縮機。
【００９０】
実施形態２２
上記調整機構（３０）と作動的に連結される調整アクチュエータがさらに設けられることを特徴とする、先行する実施形態のうちいずれかに記載の圧縮機。
【００９１】
実施形態２３
上記調整アクチュエータは、調整リング（３３０）と作動的に連結され、圧縮機入口（１１０）の断面を変化させるために圧縮機ハウジング（１００）に対して調整リング（３３０）を回転させるように設計されることを特徴とする、実施形態２２に記載の圧縮機。
【００９２】
実施形態２４
上記調整アクチュエータは、ダイヤフラム要素（３１０）のうち１つ及び／またはダイヤフラム要素（３１０）のうち１つのシャフト（３４０）と作動的に連結され、圧縮機ハウジング（１００）に対して調整リング（３３０）を回転させるように設計され、これによって圧縮機入口（１１０）の断面を変化させるために残りのダイヤフラム要素（３１０）が作動することを特徴とする、実施形態２２に記載の圧縮機。
【００９３】
実施形態２５
上記調整アクチュエータのコントローラーは、調整アクチュエータを作動させて調整機構（３０）を作動させるように設計され、これにより、圧縮機入口（１１０）の断面は、少なくとも部分的には、下流エンジンの速度、下流エンジンのトルク、圧縮機（１０）の速度、圧縮機（１０）を通る体積の流れ、圧縮機（１０）における圧力比、排気ガスタービン用ウエイストゲートの位置、排気ガスタービンの可変タービン幾何学的位置、及び／または排気ガス戻りを通る質量流れから選択された１つ以上の制御変数に基づいて変化することを特徴とする、実施形態２２〜２４のうちいずれかに記載の圧縮機。
【００９４】
実施形態２６
充電装置用圧縮機（１０）であって、
圧縮機ホイール（２００）が配置されている圧縮機ハウジング（１００）と、
圧縮機入口（１１０）の領域において圧縮機ハウジング（１００）内に配置されているカートリッジ（３００）を特徴とし、上記カートリッジ（３００）は、圧縮機入口（１１０）の断面を可変的に変化させるように設計される、圧縮機。
【００９５】
実施形態２７
上記カートリッジ（３００）は、圧縮機入口（１１０）の断面のサイズを可変的に変化させることができることを特徴とする、実施形態２６に記載の圧縮機。
【００９６】
実施形態２８
上記圧縮機入口（１１０）の最大断面は、第１カートリッジ位置に提供され、上記圧縮機入口（１１０）の最小断面は、第２カートリッジ位置に提供されることを特徴とする、実施形態２６または２７に記載の圧縮機。
【００９７】
実施形態２９
上記カートリッジ（３００）は、圧縮機入口の断面が最大断面と最小断面との間にある少なくとも１つのうち中間位置に移動可能であることを特徴とする、実施形態２８に記載の圧縮機。
【００９８】
実施形態３０
上記カートリッジ（３００）は、軸受リング（３２０）、調整リング（３３０）及び複数のダイヤフラム要素（３１０）を含むことを特徴とする、実施形態２６〜２９のうちいずれかに記載の圧縮機。
【００９９】
実施形態３１
上記ダイヤフラム要素（３１０）は、軸受リング（３２０）に回転可能に取り付けられることを特徴とする、実施形態３０に記載の圧縮機。
【０１００】
実施形態３２
上記ダイヤフラム要素（３１０）は、調整リング（３３０）に機械的に結合され、そのため、調整リング（３３０）の運動、特に回転がダイヤフラム要素（３１０）の変位を引き起こすことを特徴とする、実施形態３０または３１に記載の圧縮機。
【０１０１】
実施形態３３
上記ダイヤフラム要素（３１０）は、第１カートリッジ位置に対応する第１位置と、第２カートリッジ位置に対応する第２位置との間で調節可能であることを特徴とする、実施形態３０〜３２のうちいずれかに記載の圧縮機。
【０１０２】
実施形態３４
上記ダイヤフラム要素（３１０）は、それらがともに第２位置で圧縮機入口（１１０）の円形断面境界を形成するように構成されることを特徴とする、実施形態３３に記載の圧縮機。
【０１０３】
実施形態３５
上記ダイヤフラム要素（３１０）の半径方向内側に配置された側壁（３１８）は、第２位置で圧縮機入口（１１０）の断面を画定し、流れ最適化幾何学的形状を有することを特徴とする、実施形態３３または３４に記載の圧縮機。
【０１０４】
実施形態３６
上記ダイヤフラム要素（３１０）は、第２位置で互いに接触する側方表面（３１２、３１４）上に、ダイヤフラム要素（３１０）の第２位置で互いに重なり合うか、または互いに噛み合う対応する係合幾何学的形状（３１５）を有することを特徴とする、実施形態３０〜３５のうちいずれかに記載の圧縮機。
【０１０５】
実施形態３７
上記ダイヤフラム要素（３１０）の側方表面（３１２、３１４）の少なくとも一部分にシール（３１６）が提供され、これは、第２位置で接触ダイヤフラム要素（３１０）の反対の側方表面（３１２、３１４）と相互作用し、特に、上記シール（３１６）は、シールプロファイルに接着されたものを含む、実施形態３０〜３６のうちいずれかに記載の圧縮機。
【０１０６】
実施形態３８
上記調整リング（３３０）は、軸受リング（３２０）に対して回転可能に取り付けられることを特徴とする、実施形態３０〜３７のうちいずれかに記載の圧縮機。
【０１０７】
実施形態３９
上記カートリッジ（３００）は、軸受リング（３２０）を介して軸方向及び半径方向に配置され、上記圧縮機ハウジング（１００）に固定されることを特徴とする、実施形態３０〜３８のうちいずれかに記載の圧縮機。
【０１０８】
実施形態４０
上記圧縮機入口（１１０）の断面は，第１カートリッジ位置の軸受リング（３２０）によって画定されることを特徴とする、実施形態３０〜３９のうちいずれかに記載の圧縮機。
【０１０９】
実施形態４１
上記ダイヤフラム要素（３１０）は、シャフト（３４０）を介して軸受リング（３２０）に回転可能に取り付けられることを特徴とする、実施形態３０〜４０のうちいずれかに記載の圧縮機。
【０１１０】
実施形態４２
レバーアーム（３５０）が、ダイヤフラム要素（３１０）ごとに設けられ、上記調整リング（３３０）と作動的に連結され、上記レバーアーム（３５０）は、上記調整リング（３３０）の運動を対応するダイヤフラム要素（３１０）に伝達することを特徴とする、実施形態４１に記載の圧縮機。
【０１１１】
実施形態４３
上記レバーアーム（３５０）及び上記ダイヤフラム要素（３１０）は、軸受リング（３２０）の同じ側面に配置されることを特徴とする、実施形態４２に記載の圧縮機。
【０１１２】
実施形態４４
上記ダイヤフラム要素（３１０）のうち１つとレバーアーム（３５０）のうち１つをそれぞれ含む一体のワンピース型構成要素（３６０）が設けられることを特徴とする、実施形態４３に記載の圧縮機。
【０１１３】
実施形態４５
上記一体のワンピース型構成要素（３６０）は、それぞれシャフト（３４０）のうち１つを含むことを特徴とする、実施形態４４に記載の圧縮機。
【０１１４】
実施形態４６
上記レバーアーム（３５０）及び上記ダイヤフラム要素（３１０）は、軸受リング（３２０）の異なる側に配置されることを特徴とする、実施形態４２に記載の圧縮機。
【０１１５】
実施形態４７
上記シャフト（３４０）は、軸受リング（３２０）を通って延びることを特徴とする、実施形態４６に記載の圧縮機。
【０１１６】
実施形態４８
上記シャフト（３４０）は、レバーアーム（３５０）またはダイヤフラム要素（３１０）とワンピース型に設計されることを特徴とする、実施形態４６または４７に記載の圧縮機。
【０１１７】
実施形態４９
上記シャフト（３４０）、上記ダイヤフラム要素（３１０）及び上記レバーアーム（３５０）は、それぞれ別個の構成成分であり、上記ダイヤフラム要素（３１０）は、シャフト（３４０）を介してレバーアーム（３５０）に連結されることを特徴とする、実施形態４６または４７に記載の圧縮機。
【０１１８】
実施形態５０
上記レバーアーム（３５０）は、少なくとも部分的に軸受リング（３２０）の半径方向側方表面（３２２）の凹部（３２４）に配置され、そのため、このような側面にカートリッジ（３００）の最大軸方向延びが軸受リング（３２０）の半径方向側面の領域から凹部なしで決定され得ることを特徴とする、実施形態４６〜４９のうちいずれか一つに記載の圧縮機。
【０１１９】
実施形態５１
上記レバーアーム（３５０）は、それらの半径方向外側端部で調整リング（３３０）と作動的に連結されることを特徴とする、実施形態３０〜５０のうちいずれかに記載の圧縮機。
【０１２０】
実施形態５２
上記カートリッジ（３００）と作動的に連結される調整アクチュエータがさらに設けられることを特徴とする、実施形態２６〜５１のうちいずれかに記載の圧縮機。
【０１２１】
実施形態５３
上記調整アクチュエータは、調整リング（３３０）と作動的に連結され、圧縮機入口（１１０）の断面を変化させるために軸受リング（３２０）に対して調整リング（３３０）を回転させるように設計されることを特徴とする、実施形態５２に記載の圧縮機。
【０１２２】
実施形態５４
上記調整アクチュエータのコントローラーは、調整アクチュエータを作動させてカートリッジ（３００）を作動させるように設計され、これにより、圧縮機入口（１１０）の断面は、少なくとも部分的には、下流エンジンの速度、下流エンジンのトルク、圧縮機（１０）の速度、圧縮機（１０）を通る体積の流れ、圧縮機（１０）における圧力比、排気ガスタービン用ウエイストゲートの位置、排気ガスタービンの可変タービン幾何学的位置、及び／または排気ガス戻りを通る質量流れから選択された１つ以上の制御変数に基づいて変化することを特徴とする、実施形態５２または５３に記載の圧縮機。
【０１２３】
実施形態５５
先行する構成のうちいずれかによる圧縮機（１０）を有する充電装置。
【０１２４】
実施形態５６
上記充電装置は、排気ガスターボチャージャーであり、さらにタービンを含むことを特徴とする、実施形態５５に記載の充電装置。
【０１２５】
実施形態５７
上記排気ガスターボチャージャーは、電気的に支持される排気ガスターボチャージャーであり、電気モーターを含むことを特徴とする、実施形態５６に記載の充電装置。
【０１２６】
実施形態５８
上記排気ガスターボチャージャーは、さらに軸受ハウジングを含み、上記電気モーターは、タービンと圧縮機との間の軸受ハウジング領域に配置されることを特徴とする、実施形態５７に記載の充電装置。
【０１２７】
実施形態５９
上記電気モーターは、圧縮機ホイール（２００）の軸方向上流に配置され、上記調整機構（３０）は、電気モーターと圧縮機ホイール（２００）との間に軸方向に配置されることを特徴とする、実施形態５７に記載の充電装置。
【０１２８】
実施形態６０
上記充電装置は、電気モーターを含み、上記圧縮機（１０）は、純粋に電気的に駆動されることを特徴とする、実施形態５５に記載の充電装置。
【０１２９】
実施形態６１
上記電気モーターは、縮機ホイール（２００）の軸方向上流に配置され、上記調整機構（３０）は、記電気モーターと圧縮機ホイール（２００）との間に軸方向に配置されることを特徴とする、実施形態６０に記載の充電装置。
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０Ａ】
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【図１０Ｂ】
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【図１１Ａ】
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【図１１Ｂ】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【国際調査報告】
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