旋轉速度檢測裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明的目的在于提供無論壓縮機(9)或壓縮機(9)的運轉狀態(tài)如何都能夠提高檢測精度、且能夠防止檢測部(13)破損的旋轉速度檢測裝置(12)。壓縮機(9)的旋轉速度檢測裝置(12)在壓縮機(9)的壓縮機殼體(10)設置有檢測部(13)，該檢測部(13)根據磁場的電感的變化而檢測接近的葉片即整葉片(11b)以及分流葉片(11c)，檢測部(13)設置于能夠檢測所有的葉片即整葉片(11b)以及分流葉片(11c)、且暴露壓力為表壓在1個氣壓以下的范圍內亦即重復區(qū)域(C)。
【專利說明】旋轉速度檢測裝置

【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及旋轉速度檢測裝置。尤其是涉及壓縮機的旋轉速度檢測裝置。

【背景技術】
[0002]以往，公知有利用磁場的變化來檢測壓縮機的旋轉速度的旋轉速度檢測裝置。在壓縮機的殼體設置檢測磁場的變化的檢測部(傳感器)，通過檢測因作為被檢測體的葉片接近這一情況而引起的磁場的變化來測定壓縮機的轉速的速度。例如專利文獻I即是如此。
[0003]對于專利文獻I記載的旋轉速度檢測裝置，為了高精度地檢測葉片的接近，檢測部配置成在壓縮機內部的吸氣壓縮通路露出。吸氣壓縮通路的內部由于在進氣由葉片加壓壓縮的過程中產生的壓縮熱而成為高溫高壓的狀態(tài)。因此，對于檢測部，根據壓縮機的運轉狀態(tài)或檢測部所被配置的吸氣壓縮通路內的位置，存在產生因吸氣的壓力以及壓縮熱而引起的熔損或檢測精度降低的情況。
[0004]專利文獻1:日本特開2008 - 14656號公報


【發(fā)明內容】

[0005]本發(fā)明就是鑒于上述課題而完成的，本發(fā)明的課題在于提供一種無論壓縮機或壓縮機的運轉狀態(tài)如何都能夠提高檢測精度、且能夠防止檢測部破損的旋轉速度檢測裝置。
[0006]本發(fā)明所要解決的課題如上，下面說明用于解決上述課題的方法。
[0007]本發(fā)明提供一種壓縮機的旋轉速度檢測裝置，在壓縮機的殼體設置有檢測部，上述檢測部根據磁場的電感的變化而檢測接近的葉片，其特征在于，上述檢測部設置于能夠檢測所有的上述葉片、且暴露壓力為表壓在I個氣壓以下的范圍內。
[0008]在本發(fā)明中，上述檢測部在能夠檢測所有的上述葉片、且暴露壓力為表壓在I個氣壓以下的范圍內設置成:檢測在支承上述葉片的壓縮機輪轂的外周面的垂線方向上的葉片寬度最大的上述葉片的端部。
[0009]作為本發(fā)明的效果，能夠起到如下所示的效果。
[0010]根據本發(fā)明，在檢測葉片時不會受到被加壓壓縮后的吸氣的壓力以及壓縮熱的影響。由此，無論壓縮機或壓縮機的運轉狀態(tài)如何都能夠提高檢測精度、且能夠防止檢測部破損。
[0011]根據本發(fā)明，在檢測葉片時不會受到被加壓壓縮后的吸氣的壓力以及壓縮熱的影響。另外，能夠與葉片的形狀無關地容易地決定檢測部的配置。由此，無論壓縮機或壓縮機的運轉狀態(tài)如何都能夠提高檢測精度、且能夠防止檢測部破損。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]圖1是示出本發(fā)明的一個實施方式所涉及的渦輪增壓器以及旋轉速度檢測裝置的結構的剖視圖。
[0013]圖2中，(a)是示出本發(fā)明的一個實施方式所涉及的旋轉速度檢測裝置的檢測部與葉片之間的關系的局部剖視圖，(b)是示出本發(fā)明的一個實施方式所涉及的旋轉速度檢測裝置的檢測部與壓力之間的關系的局部剖視圖。
[0014]圖3是示出本發(fā)明的一個實施方式所涉及的旋轉速度檢測裝置的壓力測定的狀態(tài)的局部剖視圖。
[0015]圖4是示出本發(fā)明的一個實施方式所涉及的旋轉速度檢測裝置的檢測部、葉片、壓力之間的關系的局部剖視圖。
[0016]圖5中，(a)是示出現有的一個實施方式所涉及的旋轉速度檢測裝置的檢測結果的圖表，(b)是示出本發(fā)明的一個實施方式所涉及的旋轉速度檢測裝置的檢測結果的圖表。

【具體實施方式】
[0017]以下，使用圖1對本發(fā)明的一個實施方式所涉及的渦輪增壓器I進行說明。
[0018]如圖1所示，渦輪增壓器I是將以從未圖示的發(fā)動機排出的排氣的排氣壓力作為驅動源而加壓壓縮后的吸氣朝發(fā)動機供給的裝置。渦輪增壓器I由連結部2、渦輪6、壓縮機9等構成。
[0019]連結部2連結渦輪6與壓縮機9。連結部2由中心殼體3、連結軸4、軸承5等構成。中心殼體3在一側連結有渦輪6，在另一側連結有壓縮機9。連結軸連結后述的渦輪葉輪8與后述的壓縮機輪11。連結軸4經由軸承5而由中心殼體3支承為旋轉自如。
[0020]渦輪6是將未圖示的發(fā)動機的排氣壓力轉換為旋轉驅動力的部件。渦輪6由渦輪殼體7、渦輪葉輪8等構成。
[0021]渦輪殼體7是形成為有底圓筒狀的部件。渦輪殼體7的一側(底部側)與中心殼體3連接。在渦輪殼體7的一側，在外周部形成有被供給排氣的排氣供給路7a。在渦輪殼體7的另一側(與底部相反側)，形成有排氣的排出口 7b。連結軸4與渦輪殼體7的底部連通。渦輪殼體7的排氣供給路7a形成為與渦輪殼體7的內部連通。
[0022]渦輪葉輪8由渦輪葉輪8的基部亦即渦輪輪轂8a、和在渦輪輪轂8a的外周面8c在周方向等間隔地配置的多個渦輪葉片8b構成。渦輪葉輪8的渦輪輪轂8a被固定于連結軸4從而被支承為旋轉自如。對于渦輪輪轂8a，平行于連結軸4的軸心的與連結軸4相反側的外周面Sc隨著趨向連結軸4側而一邊彎曲一邊擴徑，在靠連結軸4側的端部形成有凸緣8d，該凸緣8d朝向垂直于連結軸4的軸心的方向。
[0023]渦輪葉輪8以渦輪輪轂8a的凸緣8d(擴徑側)的外周與渦輪殼體7的排氣供給路7a對置、渦輪輪轂8a的縮徑側的端部與渦輪殼體7的排出口 7b對置的方式配置在渦輪殼體7的內部。S卩，渦輪葉輪8配置成從排氣的供給側隨著趨向排出側而渦輪輪轂8a縮徑。通過以這種方式構成，渦輪葉輪8借助所被供給的排氣的排氣壓力旋轉，并利用渦輪輪轂8a的外周面Sc將排氣朝平行于旋轉軸的方向引導而從排出口 7b排出。
[0024]壓縮機9對發(fā)動機的進氣進行加壓壓縮。壓縮機9由壓縮機殼體10、壓縮機輪11等構成。
[0025]壓縮機殼體10是形成為圓筒狀的部件。壓縮機殼體10在一側與中心殼體3連接而構成底部。由中心殼體3構成的底部與連結軸4連通。在壓縮機殼體10的一側(底部側)，形成有向外周部排出吸氣的吸氣排出路10a。在壓縮機殼體10的另一側(與底部相反側)，形成有吸氣的供給口 10b。壓縮機殼體10的內壁1c形成為隨著趨向一側而擴徑且與吸氣排出路1a連通。
[0026]壓縮機輪11由構成壓縮機輪11的基部的壓縮機輪轂11a、以及在壓縮機輪轂Ila的外周面Ild沿周方向等間隔地交替配置的多個整葉片Ilb (整翼)和分流葉片Ilc (短翼)構成。
[0027]壓縮機輪11的壓縮機輪轂Ila固定于連結軸4而被支承為旋轉自如。即，壓縮機輪11構成為，來自渦輪葉輪8的旋轉動力能夠經由連結軸4傳遞至該壓縮機輪11。對于壓縮機輪轂11a，平行于連結軸4的軸心的與連結軸4相反側的外周面Ild隨著趨向連結軸4側而一邊彎曲一邊擴徑，在靠連結軸4側的端部形成有凸緣lie，該凸緣lie朝向垂直于連結軸4的軸心的方向。整葉片Ilb(整翼)和分流葉片Ilc(短翼)的外緣形狀以構成微小間隙的方式沿著壓縮機殼體10的內壁1c形成。另外，分流葉片Ilc的縮徑側的端部配置于比整葉片Ilb的縮徑側的端部更靠擴徑側的位置。此外，壓縮機輪11也可以不具有分流葉片He。
[0028]壓縮機輪11以壓縮機輪轂Ila的凸緣lie (擴徑側)的外周與壓縮機殼體10的吸氣排出路1a對置、壓縮機輪轂Ila的縮徑側的端部與壓縮機殼體10的吸氣的供給口 1b對置的方式配置于壓縮機殼體10的內部。即，壓縮機輪11配置成隨著從吸氣的供給側趨向排出側而壓縮機輪轂Ila擴徑。此時，壓縮機殼體10的內壁1c與壓縮機輪轂Ila之間的間隔形成為隨著接近吸氣排出路1a而變窄。S卩，在壓縮機殼體10內，由壓縮機殼體10的內壁10c、整葉片11b、分流葉片Ilc以及外周面Ild包圍的空間構成吸氣壓縮通路Ilf (參照圖2、圖3)。
[0029]如上所述，對于渦輪增壓器I，若向渦輪6供給排氣，則渦輪葉輪8借助排氣壓力旋轉。與渦輪葉輪8連接的壓縮機輪11借助渦輪葉輪8的旋轉驅動力而旋轉。壓縮機輪11從吸氣的供給口 1b取入吸氣。所取入的吸氣由壓縮機輪11經由吸氣壓縮通路Ilf而向吸氣排出路1a排出。此時，吸氣在吸氣壓縮通路Ilf中被加壓壓縮而產生壓縮熱。
[0030]其次，使用圖1對本發(fā)明的一個實施方式所涉及的旋轉速度檢測裝置12進行說明。
[0031]如圖1所示，旋轉速度檢測裝置12檢測壓縮機9的旋轉速度。旋轉速度檢測裝置12由檢測部13、放大器14、控制器15等構成。旋轉速度檢測裝置12通過利用檢測部13檢測整葉片Ilb和分流葉片Ilc來檢測壓縮機9的旋轉速度。
[0032]檢測部13檢測整葉片Ilb和分流葉片11c。檢測部13被插入安裝于在壓縮機殼體10的吸氣的供給口 1b側形成的插入孔10d。此時，檢測部13配置成使得其前端不從壓縮機殼體10的內壁1c突出。檢測部13在大致圓筒狀的框體的內部具有產生磁場的未圖示的線圈。檢測部13根據整葉片Ilb或者分流葉片Ilc通過由線圈所產生的磁場時產生的電感的變化來檢測整葉片Ilb或分流葉片Ilc的通過。
[0033]放大器14對來自檢測部13的信號進行放大。放大器14與檢測部13連接，取得來自檢測部13的信號。放大器14對來自檢測部13的信號進行放大并向控制器15發(fā)送。
[0034]控制器15是計算壓縮機9的旋轉速度的部件。控制器15與放大器14連接，取得來自放大器14的放大信號?？刂破?5使用來自放大器14的放大信號來計算壓縮機9的轉速。
[0035]以下，使用圖2?圖4對旋轉速度檢測裝置12的檢測部13的設置位置進行說明。
[0036]對于檢測部13，為了檢測形狀不同的整葉片Ilb和分流葉片11c，必須配置成使得整葉片Ilb和分流葉片Ilc均在磁場中通過。因而，如圖2的(a)所示，檢測部13需要配置成使得整葉片Ilb和分流葉片Ilc均接近壓縮機殼體10的范圍亦即區(qū)域A被包含在磁場的范圍內。
[0037]另外，對于檢測部13，為了提高檢測精度，必須配置在不會承受被加壓壓縮后的吸氣的壓力或壓縮熱的范圍。因而，如圖2的(b)所示，檢測部13需要配置成被包含在取入至壓縮機殼體10內的吸氣未被加壓壓縮的范圍、即壓縮機殼體10內的壓力為表壓在I個氣壓以下的區(qū)域B。
[0038]如圖3所示，區(qū)域B的范圍通過測定壓縮機殼體10內的壓力來決定。對于壓縮機殼體10內的壓力，在壓縮機殼體10以沿著吸氣壓縮通路Ilf的方式形成多個測定用孔10e，并測定各測定用孔1e的位置處的壓縮機殼體10內的壓力。具體而言，將氣壓計16插入于各測定用孔，測定壓縮機殼體10的內壁1c附近的壓力。這樣，不接觸旋轉中的整葉片Ilb和分流葉片Ilc就能夠測定壓縮機殼體10內的吸氣壓縮通路Ilf的壓力。基于所測定出的吸氣壓縮通路Hf的壓力來決定區(qū)域B的范圍。此外，氣壓計的種類可以是機械式也可以是布爾登管式。
[0039]由此，如圖4所示，檢測部13需要配置成使得重復區(qū)域C被包含在磁場的范圍內，該重復區(qū)域C是能夠同時檢測整葉片Ilb和分流葉片11c、且壓縮機殼體10內的壓力為表壓在I個氣壓以下的區(qū)域。通過以這種方式配置檢測部13，與現有的旋轉速度檢測裝置12的檢測結果(圖5的(a))比較，不會受到壓力或壓縮熱的影響。即，無論壓縮機的運轉狀態(tài)如何都能夠檢測整葉片Ilb和分流葉片Ilc (參照圖5的(b))。
[0040]并且，檢測部13在重復區(qū)域C中將從壓縮機輪轂Ila的外周面Ild起到其垂線方向上的整葉片Ilb或分流葉片Ilc的外緣部為止的長度(以下簡記為“葉片寬度”)W最大的整葉片Ilb或分流葉片Ilc的端部D確定為檢測位置。通過重復區(qū)域C內的葉片寬度W最大的位置包含在磁場的范圍內，檢測部13能夠不受壓力或壓縮熱的影響而可靠地檢測整葉片Ilb以及分流葉片Ilc (參照圖5的(b))。
[0041]如上所述，壓縮機9的旋轉速度檢測裝置12在壓縮機9的壓縮機殼體10設置有檢測部13，該檢測部13根據磁場的電感的變化來檢測接近的葉片亦即整葉片Ilb以及分流葉片11c，檢測部13設置于能夠檢測所有的葉片亦即整葉片Ilb以及分流葉片11c、且暴露壓力為表壓在I個氣壓以下的范圍內亦即重復區(qū)域C。
[0042]通過以這種方式構成，在檢測整葉片Ilb以及分流葉片Ilc時，不會受到被加壓壓縮后的吸氣的壓力以及壓縮熱的影響。由此，無論壓縮機9或壓縮機9的運轉狀態(tài)如何都能夠提高檢測精度、且能夠防止檢測部13破損。
[0043]另外，檢測部13在能夠檢測所有的整葉片Ilb以及分流葉片11c、且暴露壓力為表壓在I個氣壓以下的范圍內即重復區(qū)域C中設置成:檢測在支承整葉片Ilb以及分流葉片Ilc的壓縮機輪轂Ila的外周面Ild的垂線方向上的葉片寬度W最大的整葉片Ilb以及分流葉片Ilc的端部D。
[0044]通過以這種方式構成，在檢測整葉片Ilb以及分流葉片Ilc時不會受到被加壓壓縮后的吸氣的壓力以及壓縮熱的影響。另外，能夠與整葉片Ilb以及分流葉片Ilc的形狀無關地容易地決定檢測部13的配置。由此，無論壓縮機9或壓縮機9的運轉狀態(tài)如何都能夠提高檢測精度、且能夠防止檢測部13破損。
[0045]本發(fā)明的旋轉速度檢測裝置12能夠應用于帶渦輪增壓器I的發(fā)動機(汽油發(fā)動機或者尤其是柴油發(fā)動機)，通過在渦輪增壓器I的壓縮機9安裝檢測部13 (渦輪傳感器)而構成。因此，能夠利用于發(fā)動機的渦輪增壓器I中的構成旋轉速度檢測裝置12的檢測部13 (渦輪傳感器)的安裝構造的技術。通過利用上述旋轉速度檢測裝置12檢測發(fā)動機的渦輪增壓器I的轉速，能夠實施發(fā)動機的各種控制、且能夠實現發(fā)動機的性能和質量的提高。
[0046]工業(yè)上利用的可能性
[0047]能夠利用于壓縮機的旋轉速度檢測裝置。
[0048]標號說明
[0049]1:渦輪增壓器；9:壓縮機；llb:整葉片；llc:分流葉片；12:旋轉速度檢測裝置；13:檢測部；C:重復區(qū)域。
【權利要求】
1.一種旋轉速度檢測裝置，是在壓縮機的殼體設置有檢測部的壓縮機的旋轉速度檢測裝置，所述檢測部根據磁場的電感的變化而檢測接近的葉片，所述旋轉速度檢測裝置的特征在于， 所述檢測部設置于能夠檢測所有的所述葉片、且暴露壓力為表壓在1個氣壓以下的范圍內。
2.根據權利要求1所述的旋轉速度檢測裝置，其特征在于， 所述檢測部在能夠檢測所有的所述葉片、且暴露壓力為表壓在1個氣壓以下的范圍內設置成:檢測在支承所述葉片的壓縮機輪轂的外周面的垂線方向上的葉片寬度最大的所述葉片的端部。
【文檔編號】G01P3/49GK104508496SQ201380040753
【公開日】2015年4月8日 申請日期:2013年7月29日 優(yōu)先權日:2012年8月2日
【發(fā)明者】高橋岳志, 野村英均, 日比野光宏, 山田和寬, 板津俊郎 申請人:洋馬株式會社, 豐田自動車株式會社