特許 6733429 回転センサ付きターボチャージャ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6733429

(24)【登録日】2020年7月13日

(45)【発行日】2020年7月29日

(54)【発明の名称】回転センサ付きターボチャージャ

(51)【国際特許分類】

   F02B 39/16 20060101AFI20200716BHJP

   F02B 39/00 20060101ALI20200716BHJP

   G01P 3/488 20060101ALI20200716BHJP

【ＦＩ】

   F02B39/16 H

   F02B39/00 G

   G01P3/488 B

【請求項の数】6

【全頁数】16

(21)【出願番号】特願2016-168860(P2016-168860)

(22)【出願日】2016年8月31日

(65)【公開番号】特開2017-106437(P2017-106437A)

(43)【公開日】2017年6月15日

【審査請求日】2019年6月14日

(31)【優先権主張番号】特願2015-232108(P2015-232108)

(32)【優先日】2015年11月27日

(33)【優先権主張国】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】000005083

【氏名又は名称】日立金属株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100071526

【弁理士】

【氏名又は名称】平田 忠雄

(74)【代理人】

【識別番号】100099597

【弁理士】

【氏名又は名称】角田 賢二

(74)【代理人】

【識別番号】100124235

【弁理士】

【氏名又は名称】中村 恵子

(74)【代理人】

【識別番号】100124246

【弁理士】

【氏名又は名称】遠藤 和光

(74)【代理人】

【識別番号】100128211

【弁理士】

【氏名又は名称】野見山 孝

(74)【代理人】

【識別番号】100145171

【弁理士】

【氏名又は名称】伊藤 浩行

(72)【発明者】

【氏名】鬼本 隆

(72)【発明者】

【氏名】杉山 雄太

【審査官】 篠原 将之

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１５−０３４７８０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０００−３１４７５４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０５−０７９３４０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０６−１０９４８２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０９−１９６１８１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１１−０２３６０２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２０１５／０２３３７３５（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 特許第５６４５２０７（ＪＰ，Ｂ２）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ０２Ｂ ３９／１６

Ｆ０２Ｂ ３９／００

Ｇ０１Ｐ ３／４８８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

車両の内燃機関の排気通路に設けられ、前記内燃機関からの排気により回転駆動されるタービンホイールを有するタービンと、前記内燃機関の吸気通路に設けられ、前記タービンホイールの回転により回転駆動されるコンプレッサホイールを有するコンプレッサと、少なくとも前記コンプレッサホイールを収容する収容空間が形成されたハウジングと、前記コンプレッサホイールの回転速度を検出するターボ用回転センサとを備えた回転センサ付きターボチャージャであって、
前記ハウジングには、前記ハウジングの内外面間を貫通し、前記収容空間側の開口が前記コンプレッサホイールに設けられたコンプレッサ羽根に対向する位置に形成された貫通孔が穿設されており、
前記ターボ用回転センサは、コアの周囲に絶縁電線を巻回しコイルを形成して構成される検出部を有し、前記検出部が前記貫通孔に収容され、
前記コアは、前記コイルが形成された部分を含む本体部と、前記本体部から前記貫通孔の軸方向に沿って前記開口に向かって延在する２つの延在部と、を一体に有し、
前記開口は、樹脂で形成された栓部材により閉塞されており、
前記ハウジングには、前記栓部材が前記収容空間側に抜け出すことを規制する規制部が形成され、
前記規制部は、前記貫通孔の前記収容空間側の端部に設けられ、前記貫通孔の中心側に突出して前記栓部材を係止する内方突起である、
回転センサ付きターボチャージャ。

【請求項2】

車両の内燃機関の排気通路に設けられ、前記内燃機関からの排気により回転駆動されるタービンホイールを有するタービンと、前記内燃機関の吸気通路に設けられ、前記タービンホイールの回転により回転駆動されるコンプレッサホイールを有するコンプレッサと、少なくとも前記コンプレッサホイールを収容する収容空間が形成されたハウジングと、前記コンプレッサホイールの回転速度を検出するターボ用回転センサとを備えた回転センサ付きターボチャージャであって、
前記ハウジングには、前記ハウジングの内外面間を貫通し、前記収容空間側の開口が前記コンプレッサホイールに設けられたコンプレッサ羽根に対向する位置に形成された貫通孔が穿設されており、
前記ターボ用回転センサは、コアの周囲に絶縁電線を巻回しコイルを形成して構成される検出部を有し、前記検出部が前記貫通孔に収容され、
前記コアは、前記コイルが形成された部分を含む本体部と、前記本体部から前記貫通孔の軸方向に沿って前記開口に向かって延在する２つの延在部と、を一体に有し、
前記開口は、樹脂で形成された栓部材により閉塞されており、
前記ハウジングには、前記栓部材が前記収容空間側に抜け出すことを規制する規制部が形成され、
前記規制部は、前記貫通孔の内面に設けられた粗面部である、
回転センサ付きターボチャージャ。

【請求項3】

車両の内燃機関の排気通路に設けられ、前記内燃機関からの排気により回転駆動されるタービンホイールを有するタービンと、前記内燃機関の吸気通路に設けられ、前記タービンホイールの回転により回転駆動されるコンプレッサホイールを有するコンプレッサと、少なくとも前記コンプレッサホイールを収容する収容空間が形成されたハウジングと、前記コンプレッサホイールの回転速度を検出するターボ用回転センサとを備えた回転センサ付きターボチャージャであって、
前記ハウジングには、前記ハウジングの内外面間を貫通し、前記収容空間側の開口が前記コンプレッサホイールに設けられたコンプレッサ羽根に対向する位置に形成された貫通孔が穿設されており、
前記ターボ用回転センサは、コアの周囲に絶縁電線を巻回しコイルを形成して構成される検出部を有し、前記検出部が前記貫通孔に収容され、
前記コアは、前記コイルが形成された部分を含む本体部と、前記本体部から前記貫通孔の軸方向に沿って前記開口に向かって延在する２つの延在部と、を一体に有し、
前記開口は、樹脂で形成された栓部材により閉塞されており、
前記ハウジングには、前記栓部材が前記収容空間側に抜け出すことを規制する規制部が形成され、
前記規制部は、前記栓部材の外周面に対向する前記貫通孔の内面に設けられた突起である、
回転センサ付きターボチャージャ。

【請求項4】

前記検出部は、その前記両延在部の先端部が、前記コンプレッサホイールの回転軸の軸方向における同じ位置に配置され、かつ、前記回転軸との距離が等しい位置に配置されている、
請求項１乃至３の何れか一項に記載の回転センサ付きターボチャージャ。

【請求項5】

前記検出部は、その前記両延在部の先端部を、前記コンプレッサ羽根の湾曲した凹部の回転表面に臨ませて配置されている、
請求項１乃至４の何れか一項に記載の回転センサ付きターボチャージャ。

【請求項6】

前記コアは、その断面形状が矩形状である、
請求項１乃至５の何れか１項に記載の回転センサ付きターボチャージャ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ターボチャージャに関し、特にターボ用回転センサを備えた回転センサ付きターボチャージャに関する。

【背景技術】

【0002】

従来、車両に搭載されたターボチャージャの回転速度を検出するターボ用回転センサとして、渦電流センサを用いたものが搭載された、回転センサ付きターボチャージャが知られている（例えば、特許文献１参照）。

【0003】

特許文献１に記載のターボ用回転センサでは、コイルを一本の円柱状のフェライト芯に巻回して検出部を構成しており、この検出部を、アルミニウム等からなるコンプレッサ羽根に近接して配置する構成となっている。コンプレッサホイールが回転し、コンプレッサ羽根が検出部に近接すると、検出部で発生した磁界によってコンプレッサ羽根に渦電流が発生し、この渦電流により発生する磁界の影響を受けてコイルのインダクタンスが変化する。このインダクタンスの変化を検出することで、コンプレッサ羽根が検出部に近接した回数を測定し、ターボチャージャの回転速度を検出することができる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特許第５６４５２０７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

ところで、ターボ用回転センサの検出部は、アルミニウム等からなるターボチャージャのハウジングに形成した貫通孔に配置される。

【0006】

特許文献１では、円柱状のフェライト芯の一端をコンプレッサ羽根に臨ませる構成となっているため、検出部で発生した磁束の一部が貫通孔の周囲のハウジングを通ってしまい、ハウジングで発生する渦電流の影響により検出感度が低下してしまうという課題がある。

【0007】

また、検出部が貫通孔に配置されているため、検出部の先端部が吸気通路に吸入される吸気に曝される。このため、検出部の先端部が吸気の影響を受けて振動し、その結果、ターボ用回転センサの性能特性が変動してしまうおそれがある。また、検出部の先端部がハウジングに貫通して、すなわち、ハウジングの内側に突出して配置されているため、コンプレッサホイールの高速回転によってハウジング内に乱流が発生し、コンプレッサ羽根を破損させてしまうなど、コンプレッサホイールの回転に悪影響を及ぼすおそれがある。

【0008】

そこで、本発明は、検出感度が良好であり、かつ、性能特性の変動が抑制されるとともに乱流が発生しにくいターボ用回転センサが搭載された回転センサ付きターボチャージャを提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0009】

本発明は、上記課題を解決することを目的として、車両の内燃機関の排気通路に設けられ、前記内燃機関からの排気により回転駆動されるタービンホイールを有するタービンと、前記内燃機関の吸気通路に設けられ、前記タービンホイールの回転により回転駆動されるコンプレッサホイールを有するコンプレッサと、少なくとも前記コンプレッサホイールを収容する収容空間が形成されたハウジングと、前記コンプレッサホイールの回転速度を検出するターボ用回転センサとを備えた回転センサ付きターボチャージャであって、前記ハウジングには、前記ハウジングの内外面間を貫通し、前記収容空間側の開口が前記コンプレッサホイールに設けられたコンプレッサ羽根に対向する位置に形成された貫通孔が穿設されており、前記ターボ用回転センサは、コアの周囲に絶縁電線を巻回しコイルを形成して構成される検出部を有し、前記検出部が前記貫通孔に収容され、前記コアは、前記コイルが形成された部分を含む本体部と、前記本体部から前記貫通孔の軸方向に沿って前記開口に向かって延在する２つの延在部と、を一体に有し、前記開口は、樹脂で形成された栓部材により閉塞されており、前記ハウジングには、前記栓部材が前記収容空間側に抜け出すことを規制する規制部が形成されている、回転センサ付きターボチャージャを提供する。

【発明の効果】

【0010】

本発明によれば、検出感度が良好であり、かつ、性能特性の変動が抑制されるとともに乱流が発生しにくいターボ用回転センサが搭載された回転センサ付きターボチャージャを提供できる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】本発明の一実施の形態に係る回転センサ付きターボチャージャの概略構成図である。

【図2】コンプレッサホイールの斜視図である。

【図3】（ａ）は、ターボ用回転センサに用いる検出部の概略構成を示す断面図である。（ｂ）は、検出部のコアの概略を示す斜視図である。

【図4】検出部とコンプレッサ羽根との位置関係を説明する要部拡大図である。

【図5】本発明の一変形例に係る回転センサ付きターボチャージャのハウジングに形成された規制部を示す断面図である。

【図6】従来の回転センサ付きターボチャージャに搭載されるターボ用回転センサを示す図であり、（ａ）は検出部の概略構成を示す断面図、（ｂ）は検出部とコンプレッサ羽根との位置関係を説明する説明図である。

【図7】本発明の第２の実施の形態に係る回転センサ付きターボチャージャのハウジングに形成された規制部を示す断面図である。

【図8】本発明の一変形例に係る回転センサ付きターボチャージャのハウジングに形成された規制部を示す断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

［実施の形態］
以下、本発明の実施の形態を添付図面にしたがって説明する。

【0013】

［第１の実施の形態］
図１は、本実施の第１の実施の形態に係る回転センサ付きターボチャージャの概略構成図である。図２は、コンプレッサホイールの斜視図である。図３（ａ）は、ターボ用回転センサに用いる検出部の概略構成を示す断面図、図３（ｂ）は、検出部のコアの概略を示す斜視図である。図４は、検出部とコンプレッサ羽根１６との位置関係を説明する要部拡大図である。

【0014】

（ターボチャージャの説明）
図１に示すように、回転センサ付きターボチャージャ１０は、車両の内燃機関（不図示）の吸気通路１３に設けられるコンプレッサ１１と、内燃機関の排気通路１４に設けられるタービン１２と、これらを収容するハウジング３０と、ターボ用回転センサ１とを備えている。

【0015】

コンプレッサ１１は、複数のコンプレッサ羽根１６を有するコンプレッサホイール１７を備えている。また、タービン１２は、複数のタービン羽根１９を有するタービンホイール２０を備えている。タービン１２は、内燃機関からの排気をタービン羽根１９で受け、タービンホイール２０を回転駆動させるように構成されている。

【0016】

コンプレッサホイール１７とタービンホイール２０とは、ターボシャフト２１により連結されており、コンプレッサホイール１７が、タービンホイール２０の回転により回転駆動されるように構成されている。これにより、ターボチャージャ１０では、内燃機関からの排気により回転駆動させたタービンホイール２０の回転に伴ってコンプレッサホイール１７が回転駆動され、これにより吸気を圧縮して内燃機関へと送り込むように構成されている。

【0017】

ハウジング３０は、コンプレッサホイール１７を収容する収容空間１５ｄが形成されたコンプレッサ側ハウジング１５と、タービンホイール２０を収容する別の収容空間が形成されたタービン側ハウジング１８と、コンプレッサ側ハウジング１５とタービン側ハウジング１８とを連結する軸受ハウジング２２とを備えている。コンプレッサ１１は、コンプレッサ側ハウジング１５内に、コンプレッサホイール１７を収容して構成されている。タービン１２は、タービン側ハウジング１８内に、タービンホイール２０を収容して構成されている。換言すれば、ハウジング３０には、少なくともコンプレッサホイール１７を収容する収容空間１５ｄが形成されている。

【0018】

ターボシャフト２１は、軸受ハウジング２２に回転可能に支持されている。軸受ハウジング２２には、ターボシャフト２１の潤滑用および冷却用の潤滑油が供給される油路２３が形成されており、油路２３に供給される潤滑油による冷却効果により、タービン１２側の熱がコンプレッサ１１側に伝わることを抑制している。

【0019】

本実施の形態では、コンプレッサ側ハウジング１５、および、コンプレッサ羽根１６を含むコンプレッサホイール１７が、アルミニウム（またはアルミニウム合金）により構成されている。

【0020】

図２に示すように、コンプレッサホイール１７は、先端側（吸気の流入側、図示上側）から基端側（タービン側、図示下側）にかけて徐々に径が大きくなるように湾曲した側面を有する基体１７ａの側面に、軸方向に対して傾斜するように複数のコンプレッサ羽根１６を一体に形成して構成されている。基体１７ａの中心部には、ターボシャフト２１が挿入され連結される貫通孔１７ｂが形成されている。基体１７ａは、コンプレッサ羽根１６よりも基端側（タービン側）に延出された略円板状の基端部１７ｃを有している。コンプレッサ羽根１６は、全体として基端側ほど径が大きくなるように湾曲して形成されており、その外周側の端面に湾曲した凹部１６ａが形成されている。

【0021】

コンプレッサ側ハウジング１５には貫通孔１５ａが穿設されている。貫通孔１５ａは、コンプレッサ側ハウジング１５の外面と内面との間、すなわち、ハウジング３０の内外面間を貫通している。貫通孔１５ａの収容空間１５ｄ側の開口１５ｂは、コンプレッサ羽根１６の凹部１６ａに対向する位置に形成されている。

【0022】

（ターボ用回転センサの説明）
図１、図３、および図４に示すように、回転センサ付きターボチャージャ１０には、ターボチャージャの回転速度、すなわちコンプレッサホイール１７の回転速度を検出するターボ用回転センサ１が搭載されている。

【0023】

本実施の形態に係るターボ用回転センサ１は、コア４の周囲に絶縁電線５ａを巻回しコイル５を形成して構成される検出部３と、検出部３の出力を基にコンプレッサホイール１７の回転速度を検出する図示しない検出回路と、を備えている。検出部３は、図３（ａ）に示すように、貫通孔１５ａに収容されている。

【0024】

熱膨張による絶縁電線５ａの断線を抑制するために、コア４としては、コイル５を構成する絶縁電線５ａよりも熱膨張係数が低いものを用いることが望ましい。本実施の形態では、コア４としてフェライトからなるものを用い、絶縁電線５ａとして銅線の周囲にエナメル塗料を塗布・焼き付けしたエナメル線（マグネットワイヤ）を用いた。

【0025】

検出部３は、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）等の絶縁性樹脂からなる樹脂モールド６により覆われており、その先端部をコンプレッサ羽根１６の回転表面に臨ませた状態で、コンプレッサ側ハウジング１５に形成された貫通孔１５ａに収容されている。図示していないが、検出部３（樹脂モールド６）からはコイル５（絶縁電線５ａ）と電気的に接続された信号線が延出されており、この信号線が検出部３の外部に設けられた検出回路に接続されている。なお、検出回路は樹脂モールド６内に設けられていてもよい。

【0026】

図３（ａ）及び図４に示すように、樹脂モールド６の外周面には、径方向に突出する矩形状の凸部７が樹脂モールド６と一体に形成されている。凸部７と、貫通孔１５ａを形成するコンプレッサ側ハウジング１５の内面１５ｃ（以下、単に「貫通孔１５ａの内面１５ｃ」と記載する。）との接触により、貫通孔１５ａ内での樹脂モールド６の位置が固定される。

【0027】

検出回路の構成は特に限定するものではないが、検出回路は、例えば、コイル５に交流電流を供給しコイル５に磁界を発生させる電源部と、コンプレッサ羽根１６の検出部３への近接・離間に伴うコイル５のインダクタンスの変化を検出することで、コンプレッサ羽根１６が検出部３に近接した回数を測定し、コンプレッサホイール１７の回転速度を測定する測定部と、を備えて構成される。

【0028】

さて、本実施の形態では、コア４は、図３（ａ）及び図３（ｂ）に示すように、絶縁電線５ａが巻回されコイル５が形成された部分を含む本体部４ａと、本体部４ａから貫通孔１５ａの軸方向に沿って開口１５ｂに向かって延在する２つの延在部４ｂと、を一体に有する。より具体的に、本実施の形態では、本体部４ａは直線状の形状を有し、２つの延在部４ｂは共に本体部４ｂの両端部から垂直方向に延在している。換言すれば、コア４は略Ｕ字状の形状を有している。検出部３は、延在部４ｂの先端部（本体部４ａと反対側の端部）を、コンプレッサホイール１７に設けられたコンプレッサ羽根１６の回転表面に臨ませて配置されている。

【0029】

両延在部４ｂは同じ長さに形成され、互いに平行に形成される。ここでは、延在部４ｂと本体部４ａとを接続する角部は丸みを帯びた形状に形成されており、延在部４ｂの先端部も丸みを帯びた形状に形成されている。本実施の形態では、延在部４ｂの先端面は、樹脂モールド６から露出され、樹脂モールド６の先端面と略一致するように構成されている。

【0030】

検出部３は、その両延在部４ｂの先端部が、コンプレッサホイール１７の回転軸（ターボシャフト２１の中心軸）の軸方向における同じ位置に配置され、かつ、回転軸と両延在部４ｂの先端部との距離が等しい位置に配置されている。つまり、検出部３は、コンプレッサホイール１７の回転軸を中心とする円の接線方向に沿うように両延在部４ｂの先端部を配置して構成されている。

【0031】

両延在部４ｂは、その先端部が、コイル５よりも検出部３の先端側に突出するように設けられている。これは、コイル５が両延在部４ｂの先端部よりも先端側に突出していると、コイル５とコンプレッサ羽根１６との干渉を避けるために両延在部４ｂの先端部とコンプレッサ羽根１６との間隔が広くなってしまい、検出感度が低下するおそれがあるためである。両延在部４ｂの長さは、コイル５の巻き数（コイル５全体の外径）に応じて設定されるが、両延在部４ｂが長過ぎると発生する磁界が小さくなるため、両延在部４ｂの長さはできるだけ短いことが望ましいといえる。両延在部４ｂの長さと、コイル５の巻き数（コイル５全体の外径）は、両延在部４ｂの先端部をコイル５よりも検出部３の先端側に突出させることができ、かつ、発生する磁界の強度が最も強くなるように、適宜調整される。

【0032】

本実施の形態では、検出部３の先端部、すなわち両延在部４ｂの先端部を、コンプレッサ羽根１６の湾曲した凹部１６ａの回転表面に臨ませるように検出部３を配置した。検出部３は、その先端部が対向する位置の凹部１６ａにおける法線方向と、両延在部４ｂの延在方向とが略一致するように角度を調整して配置される。

【0033】

検出部３、および検出部３を収容する貫通孔１５ａは、コンプレッサホイール１７のタービン１２側の端部（基端部１７ｃ）よりもタービン１２から離れた位置に設けられている。これにより、排気により高温となるタービン１２から離れた位置に検出部３が配置されることになり、検出部３がタービン１２の熱の影響を受けにくくなる。

【0034】

コア４を略Ｕ字状に形成することで、両延在部４ｂの先端部の間に磁束を集中させることが可能となり、貫通孔１５ａの周囲のアルミニウムからなるコンプレッサ側ハウジング１５の影響を抑制して、検出感度を向上させることが可能になる。なお、図３（ａ）では、検出部３で発生する磁束を破線にて模式的に示している。

【0035】

また、図４に示すように、検出部３の先端部をコンプレッサ羽根１６の湾曲した凹部１６ａの回転表面に臨ませるように配置することにより、検出部３をよりコンプレッサ羽根１６に近づけて配置することが可能になり、検出感度を向上させることが可能になる。

【0036】

本実施の形態では、コア４が、コイル５を形成した部分を含む本体部４ａから先端側に延在部４ｂを延在させた構成となっているため、検出部３の先端部の幅Ｗを延在部４ｂの幅と略同じにすることができる。ここでは、コア４として、断面形状が１辺１ｍｍの略正方形状（角部を丸めた正方形状）のものを用いたため、検出部３の先端部の幅Ｗを約１ｍｍにすることができる。

【0037】

なお、ここでは、図３（ｂ）に示すように、コア４として断面形状が略正方形状のものを用いたが、これに限定されず、コア４としては、断面形状が長方形状のものや円形状のものも用いることができる。ただし、コア４は金型を用いた鋳造により成形されるため、コア４の断面形状を円形状（すなわち円柱状）とした場合には、特に本体部４ａと延在部４ｂの接続部分のエア抜きが困難となり金型から離型させにくくなってしまうおそれがある。よって、製造の容易さの観点から、コア４としては、断面形状が矩形状のものを用いることが望ましいといえる。

【0038】

また、本実施の形態では、本体部４ａに対して垂直方向に延在部４ｂを延在させたが、本体部４ａと延在部４ｂとのなす角度が９０度から多少ずれても許容される。ただし、本体部４ａと延在部４ｂとのなす角度が９０度を大きく下回ると、絶縁電線５ａを巻回させにくくなりコイル５の形成が困難となり、本体部４ａと延在部４ｂとのなす角度が９０度を大きく上回ると、両延在部４ｂの先端部同士の間隔が広くなり過ぎ、検出感度が低下してしまうおそれがある。そのため、本体部４ａと延在部４ｂとのなす角度は、９０度±１０度（８０度以上１００度以下）とすることが望ましい。

【0039】

また、本実施の形態では、本体部４ａは直線状の形状を有するものとしたが、これに限定されるものではなく、任意の形状を取り得る。例えば、コア４の形状が、全体として略半円状や略Ｍ字状等となるように、本体部４ａの形状を円弧状や略Ｖ字状等に構成することができる。ただし、本体部４ａの形状が複雑になると、絶縁電線５ａを巻回させにくくなりコイル５の形成が困難となり、上述した不都合が生じるおそれがある。そのため、本体部４ａの形状は直線状とすることが望ましい。

【0040】

（貫通孔の説明）
図１及び図３（ａ）に示すように、貫通孔１５ａの収容空間１５ｄ側の開口１５ｂは、栓部材２４により閉塞されている。本実施の形態では、栓部材２４は、樹脂で形成されている。ここでいう樹脂とは、プラスチック等の合成樹脂に加え、ゴム素材、接着剤を含むものとする。

【0041】

具体的に、栓部材２４は、収容空間１５ｄ側の先端面が、貫通孔１５ａの収容空間１５ｄ側の先端面と略一致するよう配置されている。より具体的に、図３（ａ）に示すように、栓部材２４の収容空間１５ｄ側の先端面と、貫通孔１５ａの収容空間１５ｄ側の先端面とは、貫通孔１５ａの軸方向に平行な断面視において、コンプレッサホイール１７の回転軸を中心とする円周方向に沿うように湾曲した形状を有する。

【0042】

本実施の形態では、栓部材２４を、コンプレッサ側ハウジング１５の外面側から貫通孔１５ａに挿入して、開口１５ｂを閉塞する。ターボ用回転センサ１の検出部３は、貫通孔１５ａ内において、栓部材２４よりもコンプレッサ側ハウジング１５の外面側に配置される。このようにして、検出部３は、先端部が吸気通路１３に吸入される吸気に曝されない状態で、コンプレッサホイール１７の回転速度の検出を行うことができる。なお、上述した栓部材２４は樹脂モールド６とは別体のものであるが、必ずしもこれに限定されるものではなく、樹脂モールド６と同一の素材を用いて樹脂モールド６と一体に形成されたものであってもよい。

【0043】

栓部材２４が、収容空間１５ｄ側に抜け出してしまうと、特許文献１に記載の検出部と同様に、コンプレッサホイール１７の高速回転によってコンプレッサ側ハウジング１５内に乱流が発生し、コンプレッサホイールの回転に悪影響を及ぼすおそれがある。そこで、コンプレッサ側ハウジング１５、すなわち、ハウジング３０には、栓部材２４が収容空間１５ｄ側に抜け出すことを規制する規制部１５０が形成されている。具体的に、図３（ａ）及び図４に示すように、本実施の形態では、規制部１５０は、貫通孔１５ａの収容空間１５ｂ側の端部に設けられ、貫通孔１５ａの中心側に突出して栓部材２４を係止する内方突起１５１である。より具体的に、貫通孔１５ａの内面１５ｃは、収容空間１５ｂ側に向かって縮径するテーパ形状を有する先端部を備えている。

【0044】

栓部材２４の外周面は、かかるテーパ形状に対応する形状を有する。具体的に、栓部材２４の外周面は、収容空間１５ｂ側に向かって縮径するテーパ形状を有する。このような構成により、栓部材２４の位置が収容空間１５ｄ側に変位することが規制され、栓部材２４が収容空間１５ｄ側に抜け出すことを抑制することができる。

【0045】

ここで、上述したように、検出部３のコア４の両延在部４ｂの先端部とコンプレッサ羽根１６との間隔は、検出感度を低下させない観点から、できるだけ小さいことが望ましく、そのためには、栓部材２４の厚みが小さい、すなわち、テーパ形状の貫通孔１５ａの軸方向における高さが小さいことが望ましいといえる。また、栓部材２４が収容空間１５ｄ側により抜け出しにくいようするためには、テーパ角が大きいことが望ましいといえる。これらの事項を踏まえ、テーパ形状の寸法、すなわち、テーパ形状の貫通孔１５ａの軸方向における高さ及びテーパ角は、栓部材２４の抜け出しを確実に防止でき、かつ、検出感度を低下させないよう、適宜調整される。

【0046】

また、好ましくは、ターボ用回転センサ１を、検出部３の収容空間１５ｄ側の先端面が、栓部材２４の収容空間１５ｄと反対側の先端面に接触する位置に配置する。このような配置より、栓部材２４の位置が検出部３側に変位することを規制することができる。このようにして、栓部材２４と規制部１５０とにより、栓部材２４の位置が、収容空間１５ｄ側に変位することと、検出部３側に変位することとを共に規制することができる。換言すれば、規制部１５０は、検出部３と共に栓部材２４の位置を固定するストッパの役割を果たすことができる。

【0047】

なお、栓部材２４を貫通孔１５ａに挿入するだけでもよいが、栓部材２４の径方向の寸法を、貫通孔１５ａの栓部材２４が配置される領域における径方向の寸法よりも僅かに大きいものとし、貫通孔１５ａに圧入して、貫通孔１５ａの内面１５ｃとの間の摩擦力で保持されるように固定してもよく、あるいは、貫通孔１５ａの内面１５ｃに接着する方法で固定してもよい。

【0048】

（変形例１）
また、本実施の形態では、貫通孔１５ａの収容空間１５ｂ側の端部に設けられ、貫通孔１５ａの中心側に突出する内方突起１５１としての規制部１５０を、貫通孔１５ａの内面１５ｃが収容空間１５ｂ側に向かって縮径するテーパ形状を有するように形成したが、図５に示すように、貫通孔１５ａの内面１５ｃが、本体部４ａの貫通孔１５ａの軸方向における位置に対応する内径よりも小さい内径を有する、貫通孔１５ａの中心側に突出する円環状の形状を有するように形成してもよい。言い換えれば、貫通孔１５ａの軸方向に平行な断面視において、貫通孔１５ａの収容空間１５ｄ側の端部に、貫通孔１５ａの中心側に突出する矩形状の形状を有する突起１５１を設けるように構成してもよい。

【0049】

このように構成することにより、栓部材２４を、栓部材２４の収容空間１５ｄ側の先端面が矩形状の突起１５１の収容空間１５ｄと反対側の先端面に面接触するように配置できるため、栓部材２４の位置決めが容易となる。

【0050】

なお、図示しないが、規制部１５０は、上述したテーパ形状と上述した円環形状との両方を備える形状であってもよい。例えば、貫通孔１５ａが、収容空間１５ｄ側に向かって所定の位置まで縮径したのち、かかる所定の位置から先端まで同一の内径を有するような形状であってもよく、その逆でもよい。

【0051】

（比較例）
ここで、本発明との比較のため、直線状の円柱状のコア５２を用い、コアの一端をコンプレッサ羽根１６に臨ませるように構成した、従来の回転センサ付きターボチャージャに搭載されているターボ用回転センサ（以下、単に「従来のターボ用回転センサ」と記載する。）を図６（ａ），（ｂ）に示す。上述した第１の実施の形態の回転センサ付きターボチャージャ１０と同一の構成要素には同一の参照符号を付し、詳細な説明は省略する。図６に示す比較例としての従来のターボ用回転センサ５１では、上述のように、コイル５３が形成されたコア５２が直線状の円柱状の形状を有していることの他に、栓部材５２４の抜け出しを規制する規制部を有していないという点で、第１の実施の形態と異なる。より具体的に、コア５２は、コア５２の中心軸が貫通孔１５ａの軸方向に沿うように配置され、コイル５３は貫通孔１５ａの軸方向に延在するように配置されている。検出部５４は貫通孔１５ａに収容され、貫通孔１５ａの収容空間側の開口１５ｂ、すなわち、コンプレッサ羽根１６と対向する開口１５ｂは、円柱状の形状を有する栓部材５２４で閉塞されている。

【0052】

図６（ａ），（ｂ）に示すように、円柱状のコア５２を用いた従来のターボ用回転センサ５１では、コア５２の両端部の間に磁束が生じるため、磁束の一部が貫通孔１５ａの周囲のアルミニウムからなるコンプレッサ側ハウジング１５を通ることとなり、コンプレッサ側ハウジング１５で発生する渦電流の影響により、検出感度が低下してしまう。

【0053】

また、従来のターボ用回転センサ５１では、栓部材５２４が所定の厚さを有しているために、検出部５４とコンプレッサ羽根１６との間の距離が大きくなり、検出感度が低下してしまう。

【0054】

（第１の実施の形態の作用及び効果）
以上説明したように、本実施の形態に係る回転センサ付きターボチャージャ１０では、ハウジング３０には、ハウジング３０の内外面間を貫通し、収容空間１５ｄ側の開口１５ｂがコンプレッサホイール１７に設けられたコンプレッサ羽根１６に対向する位置に形成された貫通孔１５ａが穿設されており、ターボ用回転センサ１は、コア４の周囲に絶縁電線５ａを巻回しコイル５を形成して構成される検出部３を有し、検出部３が貫通孔１５ａに収容され、コア４は、コイル５が形成された部分を含む本体部４ａと、本体部４ａから貫通孔１５ａの軸方向に沿って開口１５ｂに延在する２つの延在部４ｂと、を一体に有し、開口１５ｂは、樹脂で形成された栓部材２４により閉塞されており、ハウジング３０には、栓部材２４が収容空間１５ｄ側に抜け出すことを規制する規制部１５０が形成されている。

【0055】

このように構成することで、磁束が、貫通孔１５ａの軸方向、すなわち、コンプレッサ羽根１６に向かって延在するため、両延在部４ｂの先端部の間に磁束を集中させて検出部３の周囲のコンプレッサ側ハウジング１５の影響を抑制することが可能になる。これに加えて、栓部材２４は樹脂で形成されているため磁界に影響を与えないため、栓部材２４を通り抜けコンプレッサ羽根１６と交差することができ、その結果、検出感度を大きく向上させることが可能になる。つまり、ターボ用回転センサ１によれば、精度良くコンプレッサホイール１７の回転速度を検出することが可能になる。

【0056】

また、本実施の形態では、両延在部４ｂの先端部の間に磁束を集中させることができるため、コンプレッサ羽根１６で生じる渦電流を大きくし、渦電流によるコイル５のインダクタンスの変化も大きくすることが可能になる。そのため、ターボ用回転センサ１によれば、検知距離を長くすることが可能であり、ターボチャージャの構造上の理由等なんらかの理由により検出部３の先端部をコンプレッサ羽根１６に近接させることができず、検出部３の先端部とコンプレッサ羽根１６との距離が大きくなってしまうような場合であっても、精度良くコンプレッサホイール１７の回転速度を検出することが可能になる。

【0057】

さらに、貫通孔１５ａの開口１５ｂが栓部材２４によって閉塞されていることにより、検出部３は吸気通路１３に吸入される吸気に曝されないため、吸気の影響を受けずに、コンプレッサホイール１７の回転速度の検出を行うことができる。その結果、検出部３の先端部の振動が抑制され、振動による検出部３の性能特性の変動を抑制することができる。また、規制部１５０により栓部材２４が貫通孔１５ａから収容空間１５ｄ側に抜け出すことが抑制されるため、栓部材２４がコンプレッサ側ハウジング１５の内側に突出することによって生じ得るコンプレッサ側ハウジング１５内の乱流の発生を抑制することができる。

【0058】

［第２の実施の形態］
次に、本発明の第２の実施の形態について、図７を参照して説明する。上述した第１の実施の形態の回転センサ付きターボチャージャ１０と同一の構成要素には同一の参照符号を付し、詳細な説明は省略する。第２の実施の形態は、栓部材２４の貫通孔１５ａからの抜け出しを規制する規制部１５０が貫通孔１５ａの収容空間１５ｄ側の端部に設けられ、貫通孔１５ａの中心側に突出する内方突起１５１でないという点で、第１の実施の形態と異なる。

【0059】

本実施の形態では、規制部１５０は、貫通孔１５ａの内面１５ｃに設けられた粗面部１５２である。具体的に、図７に示すように、貫通孔１５ａの内面１５ｃの所定の領域に、粗面部１５２が設けられている。具体的に、粗面部１５２は、少なくとも栓部材２４が取り付けられる位置、すなわち栓部材２４を取り付けた状態において、貫通孔１５ａの内面１５ｃのうち栓部材２４の外周面に対応する領域に設けられている。粗面部１５２は、例えば、２０〜３００ｎｍの高さｄを有する凹凸状の形状を有する微細構造で構成されるものであり、例えばＮＭＴ（Ｎａｎｏ Ｍｏｄｌｉｎｇ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ）等の方法で内面１５ｃを粗すことにより形成することができる。粗面部１５２上に、射出等の公知の方法により栓部材２４を取り付ける。このようにすることで、粗面部１５２の微細構造に栓部材２４の成分である樹脂が入り込み、樹脂がコンプレッサ側ハウジング１５を構成する素材であるアルミニウムに接合される。このようにして、栓部材２４をコンプレッサ側ハウジング１５に強固に固定することができる。

【0060】

なお、説明の便宜上、図７では、粗面部１５２の粗さ、すなわち、凹凸形状の凹凸の高さを、コンプレッサ側ハウジング１５の厚みに対して大きく描いているが、実際はより小さいものである点に留意されたい。

【0061】

（変形例２）
規制部１５０は、栓部材２４の外周面に対向する貫通孔１５ａの内面１５ｃに設けられた突起１５３とすることもできる。具体的に、図８に示すように、貫通孔１５ａの内面１５ｃの所定の領域に、貫通孔１５ａの軸方向に沿って、径方向に凹凸するアンダーカット構造が設けられている。栓部材２４がアンダーカット構造とアンダーカット係合することにより、栓部材２４が貫通孔１５ａから収容空間１５ｄ側に抜け出しにくいようにすることができる。なお、アンダーカット構造は、栓部材２４の貫通孔１５ａからの抜け出しを抑えることが可能な形状であればよく、凹凸の度合い、すなわち、凹状形状の深さ又は凸状形状の高さ、及び凹凸の数は適宜調整される。

【0062】

なお、図示しないが、上述の第１の実施の形態における規制部１５０、すなわち貫通孔１５ａの収容空間１５ｄ側の端部に設けられ、貫通孔１５ａの中心側に突出する内方突起１５１としての規制部１５０において、上述した粗面部１５２や貫通孔１５ａの軸方向に沿って径方向に凹凸する突起１５３が設けられたものであってもよい。

【0063】

（実施の形態のまとめ）
次に、以上説明した実施の形態から把握される技術思想について、実施の形態における符号等を援用して記載する。ただし、以下の記載における各符号等は、特許請求の範囲における構成要素を実施の形態に具体的に示した部材等に限定するものではない。

【0064】

［１］車両の内燃機関の排気通路（１４）に設けられ、前記内燃機関からの排気により回転駆動されるタービンホイール（２０）を有するタービン（１２）と、前記内燃機関の吸気通路（１３）に設けられ、前記タービンホイール（２０）の回転により回転駆動されるコンプレッサホイール（１７）を有するコンプレッサ（１１）と、少なくとも前記コンプレッサホイール（１７）を収容する収容空間（１５ｄ）が形成されたハウジング（３０）と、前記コンプレッサホイール（１７）の回転速度を検出するターボ用回転センサ（１）とを備えた回転センサ付きターボチャージャ（１０）であって、前記ハウジング（３０）には、前記ハウジング（３０）の内外面間を貫通し、前記収容空間（１５ｄ）側の開口（１５ｂ）が前記コンプレッサホイール（１７）に設けられたコンプレッサ羽根（１６）に対向する位置に形成された貫通孔（１５ａ）が穿設されており、前記ターボ用回転センサ（１）は、コア（４）の周囲に絶縁電線（５ａ）を巻回しコイルを形成して構成される検出部（３）を有し、前記検出部（３）は前記貫通孔（１５ａ）に収容され、前記コア（４）は、前記コイル（５）が形成された部分を含む本体部（４ａ）と、前記本体部（４ａ）から前記貫通孔（１５ａ）の軸方向に沿って前記開口（１５ｂ）に向かって延在する２つの延在部（４ｂ）と、を一体に有し、前記開口（１５ｂ）は、樹脂で形成された栓部材（２４）により閉塞されており、前記ハウジング（３０）には、前記栓部材（２４）が前記収容空間（１５ｄ）側に抜け出すことを規制する規制部（１５０）が形成されている、回転センサ付きターボチャージャ（１０）。

【0065】

［２］前記規制部（１５０）は、前記貫通孔（１５ａ）の前記収容空間（１５ｄ）側の端部に設けられ、前記貫通孔（１５ａ）の中心側に突出して前記栓部材（２４）を係止する内方突起（１５１）である、［１］に記載の回転センサ付きターボチャージャ（１０）。

【0066】

［３］前記規制部（１５０）は、前記貫通孔（１５ａ）の内面（１５ｃ）に設けられた粗面部（１５２）である、［１］又は［２］に記載の回転センサ付きターボチャージャ（１０）。

【0067】

［４］前記規制部（１５０）は、前記栓部材（２４）の外周面に対向する前記貫通孔（１５ａ）の内面（１５ｃ）に設けられた突起（１５３）である、［１］又は［２］に記載の回転センサ付きターボチャージャ（１０）。

【0068】

［５］前記検出部（３）は、その前記両延在部（４ｂ）の先端部が、前記コンプレッサホイール（１７）の回転軸の軸方向における同じ位置に配置され、かつ、前記回転軸との距離が等しい位置に配置されている、［１］乃至［４］の何れか１項に記載の回転センサ付きターボチャージャ（１０）。

【0069】

［６］前記検出部（３）は、その前記両延在部（４ｂ）の先端部を、前記コンプレッサ羽根（１６）の湾曲した凹部（１６ａ）の回転表面に臨ませて配置されている、［１］乃至［５］の何れか１項に記載の回転センサ付きターボチャージャ（１０）。

【0070】

［７］前記コア（４）は、その断面形状が矩形状である、［１］乃至［６］の何れか１項に記載の回転センサ付きターボチャージャ（１０）。

【0071】

以上、本発明の実施の形態を説明したが、上記に記載した実施の形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではない。また、実施の形態の中で説明した特徴の組合せの全てが発明の課題を解決するための手段に必須であるとは限らない点に留意すべきである。

【0072】

本発明は、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変形して実施することが可能である。

【符号の説明】

【0073】

１…ターボ用回転センサ
３…検出部
４…コア
４ａ…本体部
４ｂ…延在部
５…コイル
５ａ…絶縁電線
６…樹脂モールド
７…凸部
１０…ターボチャージャ
１１…コンプレッサ
１２…タービン
１３…吸気通路
１４…排気通路
１５…コンプレッサ側ハウジング
１５ａ…貫通孔
１５ｂ…開口
１５ｃ…内面
１５ｄ…収容空間
１６…コンプレッサ羽根
１７…コンプレッサホイール
２０…タービンホイール
２４…栓部材
３０…ハウジング
１５０…規制部
１５１…内方突起
１５２…粗面部
１５３…突起

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】