专利名称：产生磁场的部件的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种产生磁场的部件，用于将压缩机叶轮固定在废 气涡轮增压器的涡轮轴上，该部件具有基体和螺紋。
背景技术：
内燃才几所产生的功率取决于输送给内燃才几的空气量和燃油量。 为了提高功率，需要增大输送给内燃机的燃烧用空气和燃油的量。 在内燃才几无增压发动4几中，功率的4是高通过扩大气缸工作容积或通 过提高转速来实现。但是，扩大气缸工作容积原则上导致了尺寸的 显著增加并因此导致内燃才几更加昂贵。而转速的4是高特别是在專交大 的内燃才几的情况下带来了明显的问题和在夹点。
经常使用的用于提高内燃机功率的技术手段是增压。因此通过
废气涡轮增压器或也借助于由发动枳4几械地驱动的压气才几来实施 对燃烧用空气的预压缩。废气涡轮增压器基本上包括压气机和涡轮 机，它们与一个共同的轴相连并且以相同转速旋转。涡轮机将通常 无用的爆燃的废气能转化为旋转能并驱动压气才几。在此也称为压缩 机的压气机吸入新鲜空气并将已预压缩的空气输送至发动机的气 缸。可以将增多的燃油量输送给在气缸中的更大的空气量，内燃发 动机由此输出更多功率。由此，燃烧过程受到了有利影响，从而使 内燃发动机获得更好的总效率。此外，可以非常有利地形成利用涡 寿仑增压器增压的内燃才几的转矩曲线。在废气量增加的情况下，可以超出由涡專仑4几叶專仑、压缩才几叶專仑 以及涡轮轴所组成的组合体的最大允许转速，该组合体也称为废气 涡轮增压器的转子总成。在不允许超出转子总成的转速的情况下， 可能会毁坏该转子总成，这就等同于涡轮增压器的完全损坏。恰好 是具有明显较小的涡轮机叶轮直径和压缩机叶轮直径的新式的小 型涡轮增压器会遭遇到超出允许的最高转速的问题，该涡轮增压器 由于明显较小的转动惯量而具有改进了的旋转加速性能。根据涡轮
增压器的布置，超出转速限制大约5%就会导致对于涡轮增压器的
完全损坏。
利用产生磁场的部件实现对涡轮增压器的转速的非常精确的 测量，该部件设置在涡轮轴上并与该涡轮轴一起旋转，其中，由传 感器来探测旋转的产生磁场的部件所引起的磁场，该传感器产生与 涡4仑轴的转速成比例的电信号。
由JP 10206447 A2已知了 一种用于将压缩才几叶4仑固定在涡4仑轴 上的》兹化螺母。在该螺母中设置有棒形》兹体，该棒形^磁体由基体支 撑。为了在传感器中产生可良好地测量的^兹场， 一方面该^走转的》兹 体必须尽可能大并产生足够的场强，另一方面所有的》兹体都由4艮脆 的材料制成，以致于该螺母4艮不适宜作为用于将压缩才几叶轮固定在 涡轮轴上的部件，这是因为脆的磁性材料只能有条件地吸收或不能 充分地吸收将压缩4几叶4仑固定在涡4仑轴上时出现的力和紧固力矩。
发明内容
因此本发明的目的在于，才是出一种产生i兹场的部件，该部件用 于将压缩4几叶轮固定在废气涡4仑增压器的涡4仑轴上，该部件产生尽 可能高的磁场强度并仍然可以无损坏地吸收将压缩机叶轮固定在 涡轮轴上时出现的力和紧固力矩。才艮据本发明，该目的通过独立权利要求1的特征来实现。
如果整个基体由》兹性材料制成，并且在基体中设置有衬套，该 衬套由非磁性材料制成并具有螺紋，该螺紋可以与涡轮轴的反螺紋 旋紧，那么产生》兹场的部件就可以产生具有高场强的石兹场，并且该 部件还适合于无损坏地吸收将压缩机叶轮固定在涡轮轴上时出现 的力和紧固力矩。因此根据本发明的产生场的部件兼有两种性 能，而这两种性能在根据现有技术的产生^f兹场的部件中没有提供。
在一个i殳计方案中，4于套i殳计为压入^H"套。该压入4十套可以快 速地以^艮少的费用与基体连接，这节省了成本和生产时间。
在下一个设计方案中，基体具有内轮齿，衬套通过该内轮齿与 基体形状配合地(formschluessig)连4妄。由此V吏该衬套牢固地锚定 (ve腦kert)在基体中。
在一个改进方案中，衬套由非磁性金属制成。由金属制成的衬 套很适合于压入到基体中，并可以无损坏地吸收很大的力和转矩。 可选地，衬套可由塑料制成。新式的塑料也可以无损坏地吸收很大 的力和转矩，并且甚至可以考虑以注塑的方法在基体中来制造4十套。
在下一个改进方案中，坤于套利用至少一个巻边(Krimpung)与 基体连接。衬套可以容易地且无需很多费用地在边缘处巻起
(krimpen ),以此同样在衬套与基体之间产生可靠和耐久的连接。
在下一个设计方案中，衬套由奥氏体钢制成。奥氏体钢强度特 别大，因此该衬套可以特别良好地吸收将压缩机叶轮固定在涡轮轴 上时出现的很大的力和紧固力矩。
在附图中示例性地示出本发明的实施例。图中示出
图1示出了具有涡轮机和压缩机的废气涡轮增压器；
图2示出了压缩机的截面图3示出了产生磁场的部件的基体；
图4以另一透一见图示出了由图3中已知的基体；
图5示出了衬套；
图6示出了产生^t场的部^f;
图7再次示出了产生》兹场的部件；
图8示出了产生》兹场的部件的截面图9示出了用于将压缩机叶轮固定在涡轮轴上的产生磁场的部 件，其中该部件处于在废气涡轮增压器中的安装状态中。
具体实施例方式
图1示出了具有涡轮机2和压缩机3的废气涡轮增压器1。压 缩机叶轮9可旋转地安置在压缩机3中并与涡轮轴5连接。涡轮轴 5也可旋转地安置，并在其另一个端部与涡4仑;t几叶4仑4连4妄。由压 缩才几叶專仑9、涡4仑轴5以及涡4仑才几叶4么4所组成的组合体也称为转
涡轮机2，其中涡轮机叶轮4处于旋转状态。废气流通过涡轮机出 口 8离开涡轮机2。涡轮机叶轮4通过涡轮轴5与压缩机叶轮9连
7接。因此涡轮机2驱动压缩机3。在压缩才几3中，空气通过空气入 口 16^皮吸入，随后在压缩才几3中^皮压缩，并经过空气出口 6祐L丰lr 送到内燃发动机。
图2示出了压缩机3的截面图。在压缩机壳体中可以辨识出压 缩才几叶l仑9。压缩才几叶專仑9利用产生i兹场的部件17固定在涡4仑轴5 上。因此，产生磁场的部件17位于压缩机3的空气入口 16中。产 生磁场的部件17可以例如设计为盖形螺母，该螺母被旋柠在涡轮 轴5的螺纟丈上，/人而^f吏压缩才几叶4仑9相对于涡4仑轴5的轴环与该涡 轮轴牢固地固定住。用于将压缩机叶轮9固定在涡轮轴5上的产生 万兹场的部件17包括永f兹体13,该永f兹体构成了产生,兹场的部件17 的基体11。当涡轮轴5旋转时，该磁体13与该涡轮轴一起围绕涡 轮轴5的旋转轴线旋转。此外，该磁体13引起了在传感器15中的 磁场强度或者说磁场梯度的变化。磁场或者说场梯度的这种变化在 传感器15中产生了电子的可加工的信号，该信号与涡轮轴5的转 速成t匕侈寸。
图3示出了产生磁场的部件17的基体11。产生磁场的部件17 的基体11完全由磁性材料制成，由此，从基体ll发出具有高磁场 强度的不兹场。在基体11上可以辨识出^兹体13的北才及N和南极S。 此外，基体11具有例如六角体14，工具可以作用于该六角体。在 基体11中可以辨识出内4仑齿12。
图4以另一透视图示出了由图3中已知的基体11。该基体11 再次完全由磁性材料制成，因此其可以产生高的磁场强度。在基体 11上可以辨识出》兹体13的北极N和南才及S。此夕卜，在图4中也可 以容易》也看到在基体11中的内4仑齿12。图5示出衬套10,该衬套由非磁性材料制成。衬套10可以例 如由高强度奥氏体钢或由塑料制成。此外，图5在衬套10上示出 了巻边20。
图6示出了产生》兹场的部件17。产生》兹场的部件17包括在图 3和4中已示出的基体11和设置在该基体中的由图5已知的衬套
10。 衬套10可以压入到基体11中，其中4于套10与基体11的内專仑 齿12之间形成了形状配合的连接。内轮齿12与衬套10之间的形 状配合的连接以及巻边20造成了衬套10在基体11中的不可分离 的固定。可以容易地将螺紋18引入到衬套10中，该衬套可以例如 由高强度的奥氏体钢制成，该螺紋可以与在涡4仑轴5上的反螺紋19 旋紧。
图7再次示出了产生》兹场的部件17，其中在这里可以容易i也辨 识出在衬套10上的巻边20。因此基体11和衬套10构成了平坦的 上表面，该表面可以抵靠着压缩机叶轮9拧紧。
图8示出了产生》兹场的部件17的截面图。可再次辨识出基体
11, 衬套10已压入该基体。基体11由》兹性材并+制成，并且》兹体13 基于其大的体积产生了高的磁场强度。在基体11中设置有由高强 度的钢所制成的衬套10。衬套10与基体11的内轮齿12形状配合 地连4妄，并且此外通过巻边20牢固地固定在基体11中。通过这种 布置，产生万兹场的部件17具有两种基本特性。首先，产生》兹场的 部件17由于》兹体13的大体积产生了高的》兹场强度，并且此外，衬 套10与设置在其上的螺紋18构成了机械性非常稳固的部件，该部 件可以毫无问题地应用于将压缩才几叶4仑9固定在涡4仑轴5上。
在图9中示出了用于将压缩机叶轮9固定在涡轮轴5上的产生 磁场的部件17,其中该部件处于在废气涡轮增压器中的安装状态 中。首先可辨识出压缩机叶轮9,该压缩机叶轮利用产生,兹场的部件17固定在涡轮轴上。产生磁场的部件17包括基体11和机械地 或/和通过粘合方式固定在该基体中的衬套10。在此要提示的是 该衬套不仅可以由高强度的钢制成，而且也可以例如由塑料制成。
在一于套中可以辨识出螺紋18,该螺紋与在涡4仑轴5上的反螺紋 19旋紧。在这里基体11也具有例如六角体14，螺母4反手可以作用 于该六角体。所产生的转矩和力完全传递到衬套10上，该衬套由 高强度材料制成。因此衬套10吸收了所有机械性的力，压缩机叶 轮9由此可靠地固定在涡轮轴5上。利用巻边20使衬套IO抵靠着 压缩纟几叶4么9压紧。
与之相反，作为产生磁场的部件17的组成部分的大体积的磁 体13可以产生具有高的^兹场强度的场，由此可以将传感器15也相 对远离产生磁场的部件17地放置。磁体13例如能够产生具有这样 的场强的》兹场，即可以穿过压缩4几壳体的外壁测量到该场强。这具 有以下优点即可以将传感器15安装在压缩机壳体的外部，由此 不需要对压缩才几壳体的结构进行改造。
权利要求
1.一种产生磁场的部件(17)，用于将压缩机叶轮(9)固定在废气涡轮增压器(1)的涡轮轴(5)上，所述部件具有基体(11)和螺纹(18)，其特征在于，整个基体(11)由磁性材料制成，并且在所述基体(11)中设置有衬套(10)，所述衬套由非磁性材料制成并具有所述螺纹(18)，所述螺纹可以与所述涡轮轴(5)的反螺纹(19)旋紧。
2. 根据权利要求1所述的用于固定压缩机叶4仑(9)的产生》兹场 的部件(17)，其特征在于，所述衬套(10) i殳计为压入衬套。
3. 根据权利要求1或2所述的用于固定压缩机叶轮(9)的产生 磁场的部件(17)，其特征在于，所述基体具有内轮齿(12)， 所述衬套(10)通过所述内轮齿与所述基体(11 )形状配合地 连接。
4. 根据权利要求l、 2或3所述的用于固定压缩机叶轮(9)的产 生》兹场的部件(17),其特征在于，所述4于套(10)由非爿磁性金属制成。
5. 根据权利要求1 、 2或3所述的用于固定压缩机叶轮(9 )的产 生磁场的部件(17),其特征在于，所述衬套(10)由塑料制成。
6. 才艮据前述4又利要求中的至少 一项所述的用于固定压缩才几叶寿仑(9)的产生磁场的部件(17)，其特征在于，所述村套(10) 利用至少一个巻边(20)与所述基体(11)连接。
7. 根据权利要求4或6中的至少一项所述的用于固定压缩机叶轮(9)的产生》兹场的部件(17)，其特征在于，所述衬套(10)由奥氏体钢制成。
全文摘要
本发明涉及一种产生磁场的部件，用于将压缩机叶轮固定在废气涡轮增压器的涡轮轴上，该部件具有基体和螺纹。为了提供一种将压缩机叶轮固定在涡轮轴上的产生磁场的部件，并且该部件产生尽可能高的磁场强度并且仍然可以无损坏地吸收将压缩机叶轮固定在涡轮轴上时出现的力和紧固力矩，整个基体由磁性材料制成，在该基体中设置有衬套，该衬套由非磁性材料制成并具有螺纹，该螺纹可以与涡轮轴的反螺纹旋紧。
文档编号G01P3/44GK101517210SQ200780035936
公开日2009年8月26日 申请日期2007年9月24日 优先权日2006年9月26日
发明者丹尼·舍德利希, 安德烈亚斯·奥特, 斯特凡·海因里希, 约翰内斯·安特 申请人:大陆汽车有限责任公司