(57)【要約】  本発明は、コンプレッサ（１５）とタービン（１６）とを備えた二次空気チャージャ（１４）を有する、二次空気供給装置に関する。本発明によれば、タービン（１６）は、内燃機関の吸気ダクト（５）内に広がる、部分真空によって駆動され、次に、二次空気を内燃機関の排気領域（１２）に供給するコンプレッサ（１５）を駆動し、それによって、コンプレッサ（１５）及びタービン（１６）に必要な空気が共通空気フィルタ（４５）を通して供給される。前記二次空気供給装置は内燃機関に提供されるので、二次空気は排気領域に、特にエンジン始動段階時に、供給される。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
コンプレッサとタービンとを備えた二次空気チャージャを有し、前記タービンが内燃機関の吸気ダクト内を流れる吸気を用いて駆動され、前記タービンが前記コンプレッサを駆動して二次空気を前記内燃機関の排ガス領域に供給する内燃機関用の二次空気供給装置において、
前記コンプレッサ（１５）及び前記タービン（１６）に送られる空気が、共通空気フィルタ（４５）を経由して供給されることを特徴とする二次空気供給装置。
【請求項２】
コンプレッサとタービンとを備えた二次空気チャージャを有し、前記タービンが内燃機関の吸気ダクト内を流れる吸気を用いて駆動され、前記タービンが前記コンプレッサを駆動して二次空気を前記内燃機関の排ガス領域に供給する内燃機関用の二次空気供給装置において、
前記コンプレッサ（１５）及び前記タービン（１６）に送られる空気が、それぞれ前記コンプレッサ（１５）及び前記タービン（１６）に割り当てられた別々の空気フィルタ要素（３０；３１）を経由して供給されることを特徴とする二次空気供給装置。
【請求項３】
前記コンプレッサ（１５）のコンプレッサホイール（５３）と前記タービン（１６）のタービンホイール（５２）のらせんは、回転軸に対して反対方向であることを特徴とする請求項１あるいは２に記載の二次空気供給装置。
【請求項４】
前記二次空気チャージャ（１４）がフレーム構造（４８、４９、５０）を備えたハウジング（４７）を有し、前記共通空気フィルタ要素（４５）が前記フレームから開けられたアセンブリ空間（６０）に挿入されることを特徴とする請求項１に記載の二次空気供給装置。
【請求項５】
前記二次空気チャージャ（１４）がフレーム構造を備えたハウジングを有し、前記別々の空気フィルタ要素（３０、３１）が前記フレームから開けられたアセンブリ空間に挿入されることを特徴とする請求項２に記載の二次空気供給装置。
【請求項６】
前記空気フィルタ要素（４５）がＵ字状の形状の形状であることを特徴とする請求項４に記載の二次空気供給装置。
【請求項７】
前記空気フィルタ要素（４５）がラッチ可能なように前記ハウジング（４７）内に収容されることを特徴とする請求項４〜６のいずれか一項に記載の二次空気供給装置。
【請求項８】
前記空気フィルタ要素（４５）の対向側面部分（６１）に溝（６６）が設けられ、前記ハウジング（４７）に対応するように設けられたラッチ突起部が前記溝（６６）に係合することを特徴とする請求項６に記載の二次空気供給装置。
【請求項９】
前記空気フィルタ要素（４５）の対向側面部分（６１）に溝（６６）が設けられ、前記二次空気チャージャ（１４）の前記ハウジング（４７）の側面要素（４９）の側部支柱（５０’’’）に対応して提供されたラッチ突起部（９０）が前記溝（６６）に係合することを特徴とする請求項６に記載の二次空気供給装置。
【請求項１０】
前記ハウジング（４７）の側面要素（４９）は、前記コンプレッサ（１５）又はコンプレッサホイール（５３）用の流入路を形成する管状要素（９５）を有することを特徴とする請求項４〜９のいずれか一項に記載の二次空気供給装置。
【請求項１１】
前記管状要素（９５）と前記側面要素（４９）が一体的に成形されたことを特徴とする請求項１０に記載の二次空気供給装置。
【請求項１２】
少なくとも１つの開口部（９６）、好ましくは複数の開口部（９６）は前記管状要素（９５）の端部に設けられることを特徴とする請求項１０に記載の二次空気供給装置。
【請求項１３】
前記コンプレッサ（１５）は、軸流又は半径流コンプレッサタイプであることを特徴とする請求項１あるいは２に記載の二次空気供給装置。
【請求項１４】
前記コンプレッサ（１５）がコンプレッサホイール（５３）を有し、前記コンプレッサホイール（５３）の羽根車（７１）は羽根車カバー（７２）によって覆われることを特徴とする請求項１あるいは２に記載の二次空気供給装置。
【請求項１５】
前記コンプレッサホイール（５３）が少なくとも部分的にプラスチックから、好ましくはポリアミド及び／又はＰＥＥＫ及び／又はＰＦＡからなることを特徴とする請求項１４に記載の二次空気供給装置。
【請求項１６】
前記プラスチックが繊維強化材を用いて又は用いないで設計されることを特徴とする請求項１５に記載の二次空気供給装置。
【請求項１７】
前記コンプレッサホイール（５３）が少なくとも部分的に、特にアルミニウム又はマグネシウムをベースにした、軽合金から製造されることを特徴とする請求項１４に記載の二次空気供給装置。
【請求項１８】
前記二次空気チャージャ（１４）内での圧縮が多段階で行われることを特徴とする請求項１３に記載の二次空気供給装置。
【請求項１９】
直列に配置された複数のコンプレッサホイールが設けられることを特徴とする請求項１８に記載の二次空気供給装置。
【請求項２０】
前記タービン（１６）は、軸流又は半径流タービンタイプであることを特徴とする請求項１あるいは２に記載の二次空気供給装置。
【請求項２１】
前記タービン（１６）がタービンホイール（５２）を有し、前記タービンホイール（５２）の羽根車が羽根車カバーで覆われることを特徴とする請求項１あるいは２に記載の二次空気供給装置。
【請求項２２】
前記タービン（５２）が少なくとも部分的にプラスチックから、好ましくはポリアミド及び／又はＰＥＥＫ及び／又はＰＦＡからなることを特徴とする請求項２１に記載の二次空気供給装置。
【請求項２３】
前記プラスチックが繊維強化材を用いて、又は、用いないで製造されることを特徴とする請求項２２に記載の二次空気供給装置。
【請求項２４】
前記タービンホイール（５２）が少なくとも部分的に、アルミニウム又はマグネシウムをベースにした、軽合金からなることを特徴とする請求項２１に記載の二次空気供給装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、請求項１あるいは請求項２に記載されたような内燃機関用の二次空気供給装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関用の二次空気供給装置はすでに開示されており（特許文献１）、この文献ではコンプレッサとタービンとの両者が別々の管路２２、２３を経由して内燃機関用の空気フィルタ１２の下流の吸気ダクト１１に接続されている。コンプレッサ用及びタービン用のクリーンな空気の吸入口は、吸気ダクト用の空気フィルタの下流に配置される。管路２２、２３のため、内燃機関の体積の割合に応じて、極めて長いフィードラインとなることがあり得るので、通常ではコンプレッサとタービンとの構成ユニットとして構成される二次空気チャージャ用の設置場所の選択の余地は少ない。しかしながら、このように長いフィードラインは、管路の漏れにより汚染した空気が二次空気チャージャに混入する危険性を伴う。加えて、長いフィードラインを提供することは、複雑で費用がかさむことになる。
【０００３】
【特許文献１】独国特許出願公開第１９９  ３７  ７８１  Ａ１号明細書
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００４】
この背景を踏まえて、請求項１あるいは２の特徴を有する内燃機関用の本発明による二次空気供給装置は、吸気ダクトへのフィードラインの省略のため、広範囲の多様な設置場所を可能にするか又は設置場所の大きな多様性を有する小型構成要素が提供される。加えて、吸気ダクトへの管路の省略は、未ろ過空気の吸気に対する安全性を高めることにもなる。
【０００５】
請求項１あるいは請求項２に記載の二次空気供給装置の有利な発展形態や改良形態は、従属項に記載の手段により可能となる。
【０００６】
共通差込式空気フィルタ要素の構造により、二次空気チャージャの取り付けが簡単になる。さらに、二次空気チャージャのシャフト用の軸受の配置のため、そのシャフトの障害が確実に排除される。
【０００７】
本発明の例示的な実施形態は簡素化して図に示され、以下でより詳細に説明される。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
図１は、内燃機関１０用の二次空気供給装置の簡略機能図を示す。空気は空気フィルタ４を経由して内燃機関１０に送られ、この空気はさらに、吸気管６とスロットル弁７とを有する吸気ダクト５に到達する。空気フィルタから流れ、さらにスロットル弁７によって制御される空気は、内燃機関１０のシリンダ（さらに詳細に図示せず）に移動する。内燃機関１０から放出された排ガスは、排気マニホールドと排ガス系統とから成る、排ガス領域１２に既知の方法で到達する。二次空気供給装置は、コンプレッサ１５とタービン１６とを備えた二次空気チャージャ１４（図１に鎖線で示された）を有する。コンプレッサ１５は、二次空気ライン１８を経由して内燃機関１０の排ガス領域１２に空気を供給する。排ガス領域、例えば排気マニホールドの下流に通じる二次空気ライン１８内に、例えば、第１の制御弁１９はコンプレッサ１５の下流に配置され、例えば、逆止弁２０はさらに下流に配置される。
【０００９】
コンプレッサ１５は、シャフト２１を介してタービン１６に接続され、タービン１６によって駆動される。その過程で、タービン１６は、フィードライン２４を通る、例えばスロットル弁７の下流の吸入空気を抽出することによって外部環境に対する吸気ダクト５内の、スロットル弁７によって生成された、圧力差を利用する。フィードライン２４はタービン１６に至る。タービン１６によって供給され、フィードライン２４内の質量流又は吸気管６内を占める真空に起因するその出力を制御するために、第２の制御弁２５がフィードライン２４内に提供される。制御弁１９、２５の両方とも対応するアクチュエータ２７、２８を介して作動できる。本発明によれば、図１が示すように、コンプレッサ１５とタービン１６とにクリーンな空気を提供するために、タービン１６とコンプレッサ１５とにそれぞれ別々の空気フィルタ要素３０、３１が設けられる。したがって、空気フィルタ４に加えて、両方の空気フィルタ要素３０、３１が設けられ、このことにより、空気フィルタ４及び吸気マニホールド６への、対応するフィードラインを省くことができる。矢印４０で示されるように、コンプレッサ１５によって吸い込まれた空気は、空気フィルタ要素３１及び管路部分３３を経由してコンプレッサ１５に流れ、ここで空気は相応じて圧縮されるか又は二次空気ライン１８にポンプ供給される。二次空気の量は、第１の制御弁１６によって制御され、提供された逆止弁２０は内燃機関１０の排ガス領域１２からの逆流を防止する。
【００１０】
特に内燃機関１０の始動段階時に、コンプレッサ１５は追加空気が排ガス側に導入されることを可能にし、その結果、炭化水素と一酸化炭素との酸化が起こり、このことは内燃機関１０の排ガス値の改良につながる。
【００１１】
矢印４１が示すように、第２の制御弁２５が開くと、内燃機関によって吸い込まれた空気は、外部環境から空気フィルタ要素３０を経由して管路部分３４内に、次にさらにタービン１６へ、さらにタービン１６からフィードライン２４を経由して吸気管６に流入する。第２の制御弁２５の位置により、内燃機関１０によって吸い込まれた空気は、タービン１６を経由して多かれ少なかれ吸い込まれるので、タービン１６の回転出力がコンプレッサ１５に送られる。タービン１６を経由して流入する空気、ゆえにコンプレッサ１５へのその出力は、第２の制御弁２５を介して制御できる。図１が示すように、第１の例示的な実施形態により空気フィルタ要素３１はコンプレッサ１５に割り当てられ、空気フィルタ要素３０はタービン１６に割り当てられるように提供される。それぞれ別々に割り当てられた空気フィルタ要素３０及び３１は、空気フィルタ４の下流のクリーンな空気側への対応フィードラインを完全に無しに済ませることを可能にする。二次空気チャージャ１４の小型構造に加えて、このことは大きな多様性を可能にするので、それは内燃機関１０の多様な場所に提供できる。
【００１２】
図２は、本発明による第２の例示的実施形態を示し、ここでは同一であるか又は同一の効果を有する構成要素の全ては同参照番号で示されている。図１による第１の例示的実施形態への修正において、共通空気フィルタ要素４５が、２つの別々の空気フィルタ要素３０、３１の代わりに提供され、この共通空気フィルタ要素４５はコンプレッサ１５とタービン１６との両方に割り当てられる。コンプレッサ１５及びタービン１６への共通空気フィルタ要素４５の提供は、構成の種類及び構成要素点数に関する二次空気チャージャ１４の構成に関してさらなる利点となる。矢印４４が示すように、二次空気チャージャ１４が必要とする空気は、共通空気フィルタ要素４５を経由してコンプレッサ１５への分流とタービン１６への分流とに分かれて流入する。共通空気フィルタ要素４５は、コンプレッサ１５及びタービン１６に、それぞれ流入する空気質量が、ゆえに最低可能圧力損失で最適適合又はフィルタ効果を達成できるようにするために、異なるので、フィルタ領域の、コンプレッサ１５又はタービン１６に適合した、異なる多孔性又は密度分布を有しても良い。異なる構成のフィルタ領域を有する２つの別々の領域が存在するように、共通空気フィルタ要素４５の内部に分離壁を提供することも可能である。
【００１３】
このような共通空気フィルタ要素４５用の二次空気チャージャ１４の構造は、さらなる図３〜５で詳細に示されている。図３は、例えば、ロータリスライド弁の方式で設計された二次制御弁２５が二次空気チャージャ１４のハウジング４７内に追加的に一体化された二次空気チャージャ１４の斜視図を示す。二次空気チャージャ１４のハウジング４７は、基本的に２つの側面要素―第１の側面要素４８と第２の側面要素４９―と、複数の軸方向支柱５０とから成るフレーム構造を有する。図４に詳細に示されるように、二次空気チャージャ１４のシャフト２１は、両側面要素４８、４９、左手に示された側面要素４８に隣接するタービン１６、及び右手の側面要素４９に隣接するコンプレッサ１５のコンプレッサホイール５３を貫通する。図５によるアセンブリにおいて、タービンホイール５２は、両側面要素４８、４９によって画定されたアセンブリ空間６０の外部に配置され、コンプレッサホイール５３は前記アセンブリ空間６０の内部に配置される。吸気ダクト５へのフィードライン２４の接続は、漏斗状接続部分３６を介して行われる。図３に示されるように、例えば、第２の制御弁２５は接続部分３６内に収容され、アクチュエータ２７は接続部分３６の外部にある。しかしながら、一体化された二次制御弁２５を備えた接続部分３６の構造もまた可能であり、図５が示すように、二次制御弁２５が次に別々に、すなわち、二次空気チャージャ１４の外部に提供される。コンプレッサホイール５３によって圧縮された空気は、第２の側面要素４９における接続部３７（図３に示された）を経由して二次空気ライン１８に送られる。
【００１４】
図５に詳細に示されるように、タービンホイール５２の軸受構造５４は、左手に示された側壁４８の領域に設けられるが、例えば、玉軸受による、コンプレッサホイール５３の軸受構造５５は基本的に右手に示された側壁４９の外部に設けられる。玉軸受５４及び５５の両者に対する比較的大きな軸受空間がゆえに有利に得られる。
【００１５】
タービンホイール５２と同じように、コンプレッサホイール５３は、ナット５６、５７を介してシャフト２１にねじ止めされる。コンプレッサホイール５３又はタービンホイール５２に螺刻を提供するか又は前記螺刻をその内部に一体化することも可能であるので、シャフト２１への簡単なねじ込み締結がホイール５２、５３によって実行できる。本質的に従来の構造と比較すると、周知のように、例えば、排ガスターボチャージャ分野（例えば、独国特許発明第１９６  １５  ２３７  Ｃ２号明細書から、入手できる）において、コンプレッサホイール５３は１８０゜だけ回転できるように取り付けられ、このことはコンプレッサホイール５３の翼配列が内側に、すなわち、側面要素４８、４９の間のアセンブリ空間６０内に向くことである。コンプレッサホイール５３のらせんはタービンホイール５２のらせんと逆になるように設計される。コンプレッサホイール５３は半径流式ホイール又は半径流式コンプレッサとして設計される。しかしながら、軸流式ホイール又は軸流式コンプレッサとしての設計も可能である。タービンホイール５２は半径流式ホイール又は半径流式タービンとして設計される。しかしながら、軸流式ホイール又は軸流式タービンとしての設計も可能である。
【００１６】
側面要素４８、４９の間から開けられたアセンブリ空間６０は、空気フィルタ要素４５を収容する働きをする。図６が示すように、空気フィルタ要素４５は、２つの側面部分６１と湾曲接続部分６２とから成る一体で構成される馬蹄形又はＵ字状の形状を有する。側面部分６１間に切り開かれ、好ましくは円形であり、シャフト２１よりも大きな直径を有する開口部６４に空気フィルタ要素４５の略中央で合流するスロット６３がある。側面部分６１の端面６５はそれぞれ溝６６を有し、これらの溝６６は、スロット６３に面する側面部分６１の面で互いに対向して提供され、シャフト２１の軸方向に延びる。空気フィルタ要素４５が取り付けられるとき、それはアセンブリ空間６０に入れられ、側面要素４８、４９によって案内され、溝６６に対応する方法でフレーム要素又はハウジング４７に提供されたラッチ突起部（さらに詳しく図示せず）が溝６６に係止する方法で係合するまで挿入される。スロット６３及び開口部６４は、回転シャフト２１の周囲に十分な距離が得られるように設計され、この距離はシャフトとの接触又はシャフトへの損傷をなくす。あるいは、空気フィルタ要素４５を適切なクリップ又はねじを介してハウジング４７又はフレームに固定することも考えられる。空気フィルタ要素４５はぴったり嵌合した状態でアセンブリ空間６０を埋める。
【００１７】
図７〜９はコンプレッサホイール５３の構造を詳細に示す。以下で説明される構造の種類はまたタービンホイール５２に適用されても良い。翼配列の形状の変更を除き、タービンホイール５２はコンプレッサホイール５３に対応する。本発明は、したがって、コンプレッサホイール５３に限定されるのではなく、同様にタービンホイール５２をも含む。タービンホイール５２の例示的実施形態は、図１４、タービンホイールの分解図で、及び図１５において、図１４による組立図、及びタービンホイール５２の第２の例示的実施形態を示す図１６でより詳細に示される。コンプレッサホイール５３（又はタービンホイール５２）は、軸方向領域に金属ブッシュ７０を有しても良く、このブッシュ７０は好ましくは射出成形羽根車７１に埋め込まれている。羽根車７１は、好ましくは金属薄板から成るか又はプラスチックから製造される羽根車カバー７２によって覆われる。羽根車カバー７２は、空気が流入できるドーム状領域７３を有する。羽根車カバー７２は、羽根車７１に対して軸方向に移動されるか又は後退させられるので、羽根車カバー７２の突出部分７４が二次空気チャージャ１４のハウジング４７に提供された環状溝（さらに詳細に図示せず）と組み合わせて、第１のシール１００を、例えば、ラビリンスシールの形式で、形成する。シール１００は、コンプレッサホイール５３（又はタービンホイール５２）がハウジング４７内で密封されることを可能にするので、全空気がドーム７３で失われることなく羽根車７１の内部に流入できる（羽根車７１の内部からの流出はタービンの場合に相応じて行われる）。同様に、第２のシール１０１を介して、例えば、ハウジング４７内の環状溝（さらに詳細に図示せず）と組み合わせて、コンプレッサホイール５３から半径方向に流れる空気は、前記コンプレッサホイール５３の半径方向端部領域において、例えば、ラビリンスシールの形式で、密封できる（タービンの場合の半径方向に流入する排ガスも相応じて）。第１のシール１００はドーム領域７３に提供され、第２のシール１０１はハウジングに向かう羽根車カバー７２の半径方向端部領域１０５に提供され、ラビリンスシール又はブラシシールから構成されても良い。ブラシシールの場合都合よく小さな摩擦力しかないので、ホイール５３又は５２が急速に回転するとき小さな始動トルクしかない。図１６がより詳細に示すように、羽根車カバー７２に軸方向突出縁部１０６を提供することも可能であるので、例えば、ブラシシールの形式の、第２のシール１０１は、縁部１０６の外部で、軸方向の代わりに、半径方向に接触できる。
【００１８】
ブッシュ７０、羽根車７１及び羽根車カバー７２は、接合されてユニットを形成する。適当な接合方法は、例えば、接着接合、カプセル封止又は超音波溶接である。コンプレッサホイール５３（又はタービンホイール５２）は、少なくとも部分的にプラスチックから、好ましくはポリアミド及び／又はＰＥＥＫ（ポリエーテルエーテルケトン、ポリエーテルスルホンの他の発展形態）及び／又はＰＦＡ（ペルフルオロ―アルコキシアルカン）から製造される。コンプレッサホイール５３（又はタービンホイール５２の）のプラスチックは、この場合、繊維強化材を用いて又は用いずに設計されても良い。しかしながら、軽合金の、特にアルミニウム又はマグネシウムをベースにしたコンプレッサホイール５３（又はタービンホイール５２の）の構造も可能である。
【００１９】
このホイール変形は以下の利点を有する、正確に言うと、重要な許容誤差が羽根車カバー７２の縁部の領域にしか生じない。さらに、ハウジング４７に向かう密封は、基本的に空気入口又は空気出口の領域で行われる。ハウジング４７と羽根車カバー７２との間の隙間の大きさは、ラビリンスシールとして設計された環状溝による密封効果が空気入口の領域でも、空気出口の領域でも実現できるので、重要ではない。さらに、プラスチックから製造されたホイールに不可避的に生じるような典型的な許容誤差の影響はこの構造によって最小に留めることができる。図７〜９によるコンプレッサホイール５３の構造に代わるものとして、図１０及び１１により詳細に示されるように、多段階、特に２段階圧縮を提供することも可能である。これに関しては、直列に接続され、ラジアルホイールの形式で設計される２つのコンプレッサホイール８０、８１が、図１０及び１１により例として示されている。両ラジアルホイールは同じシャフト２１上に配置される。
【００２０】
図１２は、二次空気チャージャ１４の側面要素４９の本発明による第４の例示的実施形態を示し、ここでは同一であるか又は同効果を有する構成要素の全ては、前の例示的実施形態の同じ参照番号で示される。右手側面要素４８は３本の側部支柱５０を有し、そのうちの２本の対向側部支柱５０’及び５０’’は空気フィルタ要素４５を挿入させる働きをする。２本の他の側部支柱５０’、５０’’に対して横向きに延びる第３の側部支柱５０’’’は、空気フィルタ要素４５をラッチ可能に締結する働きをし、前記側部支柱５０’’’は、この目的のため、提供されたラッチ溝６６の所定位置に係止できる２つのラッチ突起部９０を有する（同様に図６でも示されている）。コンプレッサホイール５３は、コンプレッサホイール５３用の流入路を形成する円筒状又は管状要素９５によって包囲される。コンプレッサ１５の最適効果を達成するために、準備された空気は、空気フィルタ要素４５を通過して可能な限り層流状態で軸方向にコンプレッサ１５に流入すべきである。流入路断面ｑに対する流入路長ｌの比率は、３：１以上、好ましくは５：１であるべきである。この条件は、図４及び５による例示的実施形態では満たされない。流入路は、この場合空気フィルタカセット４５と支柱５０との部分から形成され、これらはハウジング中央部分を形成する。ハウジング中央部分５０の幅又はアセンブリ空間６０の軸方向範囲、ゆえに流入路の長さが増加する場合、より好ましい比率が得られる。しかしながら、これもまた二次空気チャージャ１４の全長の望ましくない増加につながる。
【００２１】
管状要素９５は、コンプレッサ１５又はコンプレッサホイール５３用の流入路を形成し、右手側面要素４９の一体部分である。側面要素４９を取り付けた状態で、管状要素９５はシャフト２１を、好ましくはタービンホイール５２の近くまで包囲する。シャフト２１はゆえに空気フィルタ要素４５の取り付け時の損傷から保護される。最後に、コンプレッサホイール５３と反対の方向に面する管状要素９５の側に、少なくとも１つの開口部９６が提供される。複数の開口部９６が提供されることが好ましく、これらは管状要素９５の外側面に半径外方に星状に空けられ、提供された放射状支柱１００間で画定されるので、軸方向に見ると、放射状支柱１００によって互いに分割された複数の円形の区分がある。個々の区分又はスラット又はリブは、流入路断面に対する流入路長の比率の改良につながる。流入路への軸方向流入（矢印９７）に加え、開口部９６は流入路への半径方向流入（矢印９８）をも可能にする。開口部９６のため、層流空気の領域に達することも可能となる。
【００２２】
空気フィルタ要素４５を取り付けた側面要素４９の斜視平面図、図１３でより詳細に示されるように、管状要素９５の外側面からの半径方向距離が実質的に流入路と開口部９６との間の空気用の副室９９となるように空気フィルタ要素４５を設計すると好都合である。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明による第１の例示的実施形態による二次空気供給装置の簡略機能図を示す。
【図２】本発明による第２の例示的実施形態による二次空気供給装置の簡略機能図を示す。
【図３】一体化制御弁を有する二次空気チャージャの斜視図を示す。
【図４】一体化制御弁の無い二次空気チャージャの分解図を示す。
【図５】図４による二次空気チャージャの断面図を示す。
【図６】二次空気チャージャ用空気フィルタ要素の斜視図を示す。
【図７】二次空気チャージャのコンプレッサホイールの分解図を示す。
【図８】図７によるコンプレッサホイールの斜視図を示す。
【図９】図８によるコンプレッサホイールの部分断面図を示す。
【図１０】本発明による第３の例示的実施形態によるコンプレッサホイールの分解図を示す。
【図１１】図１０によるコンプレッサホイールの斜視図を示す。
【図１２】本発明による第４の例示的実施形態による二次空気チャージャの側面要素を示す。
【図１３】空気フィルタ要素を装着した状態の図１２による側面要素の斜視平面図を示す。
【図１４】他の実施形態の変形によるタービンホイールの斜視分解図を示す。
【図１５】図１４によるタービンホイールの斜視組立図を示す。
【図１６】他の実施形態の変形によるタービンホイールの斜視分解図を示す。
【図１】
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【図２】
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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１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【手続補正書】
【提出日】平成17年2月24日(2005.2.24)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
コンプレッサとタービンとを備えた二次空気チャージャを有し、前記タービンが内燃機関の吸気ダクト内を流れる吸気を用いて駆動され、前記タービンが前記コンプレッサを駆動して二次空気を前記内燃機関の排ガス領域に供給し、空気が前記吸気ダクト内の空気フィルタを経由して前記内燃機関に到達する内燃機関用の二次空気供給装置において、
前記吸気ダクト（５）内に提供された前記空気フィルタ（４）に加えて、前記コンプレッサ（１５）及び前記タービン（１６）に必要な空気を取り込むための、前記二次空気チャージャ（１４）のハウジング（４７）内に収容される共通空気フィルタ（４５）を設けたことを特徴とする二次空気供給装置。
【請求項２】
コンプレッサとタービンとを備えた二次空気チャージャを有し、前記タービンが内燃機関の吸気ダクト内を流れる吸気を用いて駆動され、前記タービンが前記コンプレッサを駆動して二次空気を前記内燃機関の排ガス領域に供給し、空気が前記吸気ダクト内の空気フィルタを経由して前記内燃機関に到達する内燃機関用の二次空気供給装置において、
前記吸気ダクト（５）内に提供された前記空気フィルタ（４）に加えて、前記コンプレッサ（１５）と前記タービン（１６）に割り当てられた別々の空気フィルタ要素（３０；３１）が提供され、それらの空気フィルタ要素（３０；３１）を経由して、前記コンプレッサ（１５）及び前記タービン（１６）に必要な空気が送られ、両空気フィルタ要素（３０、３１）は前記二次空気チャージャ（１４）のハウジング（４７）内に収容されることを特徴とする二次空気供給装置。
【請求項３】
前記コンプレッサ（１５）のコンプレッサホイール（５３）と前記タービン（１６）のタービンホイール（５２）のらせんは、回転軸に対して反対方向であることを特徴とする請求項１あるいは２に記載の二次空気供給装置。
【請求項４】
前記二次空気チャージャ（１４）がフレーム構造（４８、４９、５０）を備えたハウジング（４７）を有し、前記共通空気フィルタ要素（４５）が前記フレームから開けられたアセンブリ空間（６０）に挿入されることを特徴とする請求項１に記載の二次空気供給装置。
【請求項５】
前記二次空気チャージャ（１４）がフレーム構造を備えたハウジングを有し、前記別々の空気フィルタ要素（３０、３１）が前記フレームから開けられたアセンブリ空間に挿入されることを特徴とする請求項２に記載の二次空気供給装置。
【請求項６】
前記空気フィルタ要素（４５）がＵ字状の形状の形状であることを特徴とする請求項４に記載の二次空気供給装置。
【請求項７】
前記空気フィルタ要素（４５）がラッチ可能なように前記ハウジング（４７）内に収容されることを特徴とする請求項４〜６のいずれか一項に記載の二次空気供給装置。
【請求項８】
前記空気フィルタ要素（４５）の対向側面部分（６１）に溝（６６）が設けられ、前記ハウジング（４７）に対応するように設けられたラッチ突起部が前記溝（６６）に係合することを特徴とする請求項６に記載の二次空気供給装置。
【請求項９】
前記空気フィルタ要素（４５）の対向側面部分（６１）に溝（６６）が設けられ、前記二次空気チャージャ（１４）の前記ハウジング（４７）の側面要素（４９）の側部支柱（５０’’’）に対応して提供されたラッチ突起部（９０）が前記溝（６６）に係合することを特徴とする請求項６に記載の二次空気供給装置。
【請求項１０】
前記ハウジング（４７）の側面要素（４９）は、前記コンプレッサ（１５）又はコンプレッサホイール（５３）用の流入路を形成する管状要素（９５）を有することを特徴とする請求項４〜９のいずれか一項に記載の二次空気供給装置。
【請求項１１】
前記管状要素（９５）と前記側面要素（４９）が一体的に成形されたことを特徴とする請求項１０に記載の二次空気供給装置。
【請求項１２】
少なくとも１つの開口部（９６）、好ましくは複数の開口部（９６）は前記管状要素（９５）の端部に設けられることを特徴とする請求項１０に記載の二次空気供給装置。
【請求項１３】
前記コンプレッサ（１５）は、軸流又は半径流コンプレッサタイプであることを特徴とする請求項１あるいは２に記載の二次空気供給装置。
【請求項１４】
前記コンプレッサ（１５）がコンプレッサホイール（５３）を有し、前記コンプレッサホイール（５３）の羽根車（７１）は羽根車カバー（７２）によって覆われることを特徴とする請求項１あるいは２に記載の二次空気供給装置。
【請求項１５】
前記コンプレッサホイール（５３）が少なくとも部分的にプラスチックから、好ましくはポリアミド及び／又はＰＥＥＫ及び／又はＰＦＡからなることを特徴とする請求項１４に記載の二次空気供給装置。
【請求項１６】
前記プラスチックが繊維強化材を用いて又は用いないで設計されることを特徴とする請求項１５に記載の二次空気供給装置。
【請求項１７】
前記コンプレッサホイール（５３）が少なくとも部分的に、特にアルミニウム又はマグネシウムをベースにした、軽合金から製造されることを特徴とする請求項１４に記載の二次空気供給装置。
【請求項１８】
前記二次空気チャージャ（１４）内での圧縮が多段階で行われることを特徴とする請求項１３に記載の二次空気供給装置。
【請求項１９】
直列に配置された複数のコンプレッサホイールが設けられることを特徴とする請求項１８に記載の二次空気供給装置。
【請求項２０】
前記タービン（１６）は、軸流又は半径流タービンタイプであることを特徴とする請求項１あるいは２に記載の二次空気供給装置。
【請求項２１】
前記タービン（１６）がタービンホイール（５２）を有し、前記タービンホイール（５２）の羽根車が羽根車カバーで覆われることを特徴とする請求項１あるいは２に記載の二次空気供給装置。
【請求項２２】
前記タービン（５２）が少なくとも部分的にプラスチックから、好ましくはポリアミド及び／又はＰＥＥＫ及び／又はＰＦＡからなることを特徴とする請求項２１に記載の二次空気供給装置。
【請求項２３】
前記プラスチックが繊維強化材を用いて、又は、用いないで製造されることを特徴とする請求項２２に記載の二次空気供給装置。
【請求項２４】
前記タービンホイール（５２）が少なくとも部分的に、アルミニウム又はマグネシウムをベースにした、軽合金からなることを特徴とする請求項２１に記載の二次空気供給装置。
【国際調査報告】
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