KR100923812B1 - 배기가스 터보차저를 위한 압축기 케이싱 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 배기가스 터보차저용 압축기 케이싱에 관한 것으로서, 상기 케이싱은 사출성형법에 의해 제조된다. 배기가스 터보차저는 압축기 휠과 터빈 휠에 기계적으로 결합된 터보축을 구비한다. 또한, 본 발명은 상기 압축기 케이싱을 제조하기 위한 방법에 관한 것이다. 본 발명의 목적은 배기가스 터보차저의 회전 부품(터빈 휠, 압축기 휠, 터보축)의 속력의 저렴하고 신뢰 가능하며 정확한 검출을 가능하게 하는 것이다. 이를 위해, 터보축의 속력을 측정하기 위한 센서는 사출 성형 중에 압축기 케이싱 내부로 내장되며, 그 결과 압축기 케이싱 자체에 통합된 부재로서 구성되는 센서를 형성한다.
압축기, 터빈, 터보차저, 압력, 부스트, 휠

Description

배기가스 터보차저를 위한 압축기 케이싱{COMPRESSOR CASING FOR AN EXHAUST GAS TURBOCHARGER}
본 발명은 압축기 휠과 터빈 휠에 기계적으로 결합하는 터보축을 구비하는 배기가스 터보차저용이며 사출성형법에 의해 제조되는 압축기 케이싱 및 상기 압축기 케이싱을 제조하기 위한 방법에 관한 것이다.
내연 기관에 의해 발생된 동력은 연소를 위해 엔진에 이용 가능한 공기 질량(air mass)과 연료량(fuel quantity)에 의존한다. 내연 기관의 동력을 증가시키기 위하여, 공급되는 연소 공기 및 연료의 양이 증가되어야 한다. 자연흡기 엔진의 경우에, 이러한 동력 증가는 배기량의 증가 또는 엔진 속력의 증가에 의해 달성된다. 하지만, 배기량의 증가는 원칙적으로 큰 치수의 무거운 엔진을 야기하므로, 비용이 더욱 비싸진다. 특히 상대적으로 큰 내연 기관의 경우에, 엔진 속력의 증가는 상당한 문제점 및 단점을 수반하며, 이러한 기술적 이유로 인해 제한된다.
내연 기관의 동력을 증가시키기 위해 흔히 사용되는 기술적 해결책은 과급(boosting)이다. 이는 배기가스 터보차저에 의한 연소 공기의 사전압축, 또는 엔진에 의해 기계적으로 구동되는 압축기에 의한 연소 공기의 사전압축을 의미한다. 배기가스 터보차저는 공통 터보축(common turboshaft)에 의해 연결되어 동일한 속 력으로 회전하는 유동 압축기(flow compressor)와 터빈(turbine)을 필수적으로 포함한다. 터빈은 배기가스의 일반적으로 쓸모없이 배출되는 에너지를 회전 에너지로 변환하여 압축기를 구동한다. 압축기는 신기(fresh air)를 흡입하고 사전압축된 공기를 엔진의 개별 실린더로 이송한다. 증가한 양의 연료가 실린더 내의 보다 많아진 공기량에 제공될 수 있으며, 이로 인해 엔진은 보다 많은 동력을 산출한다. 또한, 연소 공정이 바람직한 영향을 받으므로, 엔진은 보다 향상된 종합효율을 달성한다. 게다가, 터보차저를 사용하여 과급되는 내연 기관의 토크 곡선이 매우 바람직하게 구성될 수 있다. 제조사에 의한 양산품인 현존하는 자연흡기 엔진은 엔진 설계의 중요한 조정 없이 배기가스 터보차저를 사용함으로써 상당한 정도로 최적화될 수 있다. 과급된 내연 기관 엔진은 일반적으로 낮은 비연료소비율(specific fuel consumption)과 낮은 오염물질 배출을 갖는다. 아울러, 터보차저 엔진은 배기가스 터보차저 그 자체가 추가적인 소음기로서의 역할을 하므로, 동일한 출력의 자연흡기 엔진에 비해 조용하다.
예를 들어 승용차 엔진과 같이 넓은 가동속력범위를 갖는 내연 기관 엔진의 경우에, 높은 부스트 압력이 낮은 엔진 속력에서도 요구된다. 이를 위해, 부스트 압력 제어 밸브(boost pressure control valve), 이른바 웨이스트게이트 밸브(waste gate valve)가 이러한 터보차저에 도입된다. 적합한 터빈 케이싱의 선택을 통해, 낮은 엔진 속력에서도 높은 부스트 압력이 신속하게 형성된다. 이어서, 부스트 압력 제어 밸브(웨이스트게이트 밸브)는 엔진 속력이 증가함에 따라서 부스트 압력을 일정 수치로 제한한다. 대안으로, 가변 터빈 지오메트리(VTG: variable turbine geometry)를 갖는 터보차저가 사용된다. 이러한 터보차저의 경우에는 부스트 압력이 터빈 지오메트리를 변경함으로써 조절된다.
배기가스량이 증가함에 따라서, 터보차저의 로터(rotor)로도 언급되는 터빈 휠, 압축기 휠 및 터보축의 조합의 최대 허용 가능한 속력은 증가될 수 있다. 로터의 속력의 허용할 수 없는 초과는 상기 로터의 파괴를 불러오며, 이는 터보차저 전체의 손실에 상당한다. 특히, 상당히 줄어든 관성 질량모멘트를 통해 개선된 회전 가속 거동을 하는 상당히 작은 터빈 휠 직경 및 압축기 휠 직경을 구비한 현대식 소형 터보차저는, 허용 가능한 최대 회전 속력을 초과하는 문제에 의해 영향을 받는다. 터보차저의 설계에 따라서, 약 5%의 회전 속력 제한의 초과도 터보차저의 완전한 파괴를 야기한다.
종래 기술에 따른 부스트 압력 제어 밸브는 생성된 부스트 압력으로 인한 신호에 의해 작동되며, 회전 속력을 제한하는 데 효과적이라고 검증되었다. 부스트 압력이 소정의 한계치(threshold value)를 초과한다면, 부스트 압력 제어 밸브가 터빈을 통과하는 배기가스 질량 유동의 일부를 개방하고 안내한다. 감소된 배기가스 질량 유동으로 인하여, 터빈은 감소한 동력을 흡수하여 압축기 출력이 비례하여 감소된다. 부스트 압력과 터빈 휠 및 압축기 휠의 회전 속력이 감소된다. 하지만, 이러한 조절은 상대적으로 반응이 느린데, 왜냐하면 로터가 제시된 속력을 초과하는 경우에 형성된 압력은 시간 간격을 두고 발생하기 때문이다. 이러한 이유로 인하여, 특히 높은 동적 범위(부하 변화)에서 부스트 압력의 감시를 통한 터보차저 속력의 조절은 부스트 압력의 상응하는 조기 감소에 의해 조정되어야 하며, 이는 효율의 감소를 초래한다.
따라서, 본 발명의 목적은 배기가스 터보차저의 회전 부품(터빈 휠, 압축기 휠, 터보축)의 회전 속력을 저렴하고 신뢰 가능하며 정확한 방식으로 검출하는 것이다.
상기 목적은 터보축의 회전 속력을 측정하기 위한 센서가 사출성형 중에 압축기 케이싱에 내장되며, 상기 센서는 압축기 케이싱 그 자체에 통합된 부재로서 구성되는 본 발명에 따라 달성된다.
이는 회전 속력 센서를 배치하기 위하여 압축기 내에 삽입되어야 하는 관통 보어 또는 관통 홈(through-bore or recess)이 없다는 장점을 갖는다. 회전 속력 센서는 밀봉 재료 또는 고정 재료 없이 압축기 케이싱에 통합되는 부재이다. 이는 터보차저의 제조를 상당히 단순화하고, 제조 비용을 줄여주며 내구성 향상에 결정적으로 기여한다. 회전 속력 센서와 압축기 케이싱 사이의 열응력은 센서가 압축기 케이싱의 재료 내부로 완전히 내장되므로 확실하게 방지된다.
제1 구성에 있어서, 압축기 케이싱은 플라스틱 재료로 제조된다. 현대의 플라스틱 재료는 터보차저의 압축기에 발생하는 온도를 어려움 없이 견뎌내며, 가볍고 값이 저렴할 뿐만 아니라 사출성형법을 이용하여 가공될 수 있다. 플라스틱 재료는 전기 절연 특성을 가지므로, 플라스틱 재료는 센서의 부재를 둘러싸는 데 매우 적합하다. 플라스틱 재료는 외부 영향으로부터 센서를 보호하며 센서가 터보축에 대하여 안정된 위치에 있도록 유지한다.
대안으로, 압축기 케이싱이 알루미늄으로 제조된다. 알루미늄 역시 사출성형법을 이용하여 용이하게 가공된다. 사출성형이란 용어는 금속의 다이주조(die- casting) 또는 정밀주조(precision casting)와 같은 방법들을 포함한다. 알루미늄과 같은 금속은 높은 내열성과 치수 안정성을 갖는다. 센서가 예를 들어, 플라스틱 재료와 같은 절연 재료에 의해 둘러싸이면, 센서는 어려움 없이 알루미늄 압축기 케이싱에 내장될 수 있다.
압축기 케이싱이 하나 이상의 제1 부품 및 제2 부품을 포함한다면, 가장 바람직한 특성을 갖는 재료가 다양한 부품을 위해 선택될 수 있으므로 바람직한 재료 선택이 달성될 수 있다. 예를 들어, 압축기 케이싱의 제1 부품은 알루미늄 또는 플라스틱 재료로 제조될 수 있다. 압축기 케이싱의 제2 부품 역시 알루미늄 또는 플라스틱 재료로 선택적으로 제조될 수 있다. 특정 요건에 따라서, 다양한 재료가 선택적으로 사용될 수 있다. 다수의 다양한 금속 또는 플라스틱 재료를 다부품 압축기 케이싱에 사용하는 것도 가능하다.
다음 구성에 있어서, 센서는 센서 부재(sensor element) 및/또는 신호 처리 전자기기(signal processing electronics) 및/또는 자석(magnet)을 포함한다. 신호 처리 전자기기는 상기 전자기기가 센서 부재에 매우 근접하게 위치하므로 센서 부재의 원신호(raw signal)를 바람직하게 처리할 수 있으며, 그로 인해 외부 전자기 영향이 거의 영향을 미치지 않는다. 신호 처리 전자기기에 있어서, 원신호는 증폭되어 디지털 신호로 변환될 수 있다. 센서에서의 아날로그-디지털 변환은 표준 신호를 직접 공급 가능하게 하므로, 차량이 이러한 표준에 따른다면 내부에 통합 센서를 구비한 압축기 케이싱이 다양한 차량에 사용될 수 있다. 센서 내부의 자석은 자기장을 형성하는 데 사용될 수 있으며, 상기 자기장의 변화가 측정된다. 이어서, 자기장의 변화는 터보축의 압축기 단부에 바람직하게 형성되며 자기장을 변화시키기 위한 부재에 의해 영향을 받는다.
일 태양에 따르면, 센서 부재는 홀 센서 부재(Hall sensor element)의 형태이다. 홀 센서 부재는 자기장의 변화를 검출하는 데 매우 적합하므로 회전 속력을 검출하는 데 매우 효율적으로 이용된다. 홀 센서 부재는 구입 가격이 저렴하며 최대 약 160℃의 온도에서 사용될 수 있다.
대안으로, 센서 부재는 자기저항(MR) 센서 부재(magnetoresistive sensor element)의 형태이다. 이번에는, 자기저항(MR) 센서 부재가 자기장의 변화를 검출하는 데 매우 적합하며 낮은 비용으로 구입할 수 있다.
다른 변형 구성에 있어서, 센서 부재는 유도 센서 부재(inductive sensor element)의 형태이다. 유도 센서 부재 역시 자기장의 변화를 검출하는 데 가장 적합하다.
실시예에 있어서, 센서는 센서 부재 및/또는 신호 처리 전자기기 및/또는 보호 회로(protection circuit) 및/또는 간섭 제거 회로(interference suppression circuit)를 구비한 마이크로모듈(micromodule)로서 리드프레임(leadframe) 상에 형성된다. 이러한 실시예는 매우 경제적인데, 표면에 구성된 전자 부재들을 구비한 리드프레임이 직접 사출성형될 수 있기 때문이다. 이 경우에, 별도의 센서 하우징은 전부 필요 없게 되는데, 왜냐하면 압축기 케이싱 역시 센서 하우징을 형성하기 때문이다. 압축기 케이싱이 플라스틱 재료로 형성되면, 마이크로모듈 또한 별도의 전기 절연을 필요치 않으며 이는 센서의 전기 절연이 압축기 케이싱의 플라스틱 재료를 통해 달성되기 때문이다. 또한, 이러한 실시예에 따르면, 센서는 특히 소형이고 간단하고 저렴하게 제조될 수 있다. 마이크로모듈 형태의 센서는 예를 들어 차량의 휠의 회전 속력, 엔진의 캠축의 회전 속력 또는 기어휠의 회전 속력과 같은 회전 속력을 측정하는 데 사용될 수도 있다. 이를 위해, 마이크로모듈은 대응 하우징에 사출 성형될 필요만 있다.
리드프레임이 커넥터 핀을 또한 형성한다면, 센서에 의해 발생된 신호를 수신할 수 있게 된다.
일 태양에 따르면, 일 단부에서 센서에 전기적으로 연결되며 압축기 케이싱에 통합되게 부분적으로 사출 성형되는 연결 케이블(connecting cable)이 구비된다. 성형된 연결 케이블은 센서의 신호가 차량의 처리 전자기기로 안내되도록 하며, 그로 인해 터보차저의 영역에서 일반적으로 매우 불리한 공간 조건에 대한 여유가 최적으로 제공된다. 아울러, 대부분의 케이블이 전기 절연을 위해 구비하는 플라스틱 외피는 우수한 수밀(watertight) 및 오염물질 방지 방식으로 압축기 케이싱 내로 사출성형될 수 있다.
본 발명의 실시예는 도면을 참조로 하여 예시적으로 기재된다.
도 1은 배기가스 터보차저를 도시한 도면.
도 2는 종래 기술에 따른 터보축의 회전 속력을 측정하기 위한 센서를 구비 한 배기가스 터보차저를 도시한 도면.
도 3은 본 발명에 따른 압축기 케이싱의 실시예를 도시한 도면.
도 4는 본 발명에 따른 압축기 케이싱의 또 다른 실시예를 도시한 도면.
도 5는 마이크로모듈 형태의 센서를 도시한 도면.
도 6은 압축기 케이싱에 통합된 연결 케이블을 구비한 센서를 도시한 도면.
도 1은 터빈(2)과 압축기(3)를 구비하는 배기가스 터보차저(1)를 도시한다. 압축기 휠(9)은 압축기(3)에 회전 가능하게 장착되어 터보축(5)에 연결된다. 터보축(5) 역시 회전 가능하게 장착되어 터보축의 타 단부에서 터빈 휠(4)에 연결된다. 내연 기관(미도시)으로부터의 고온의 배기 가스는 터빈 입구(7)를 통해 터빈(2)으로 도입되며, 터빈 휠(4)이 회전하기 시작한다. 배기 가스 유동은 터빈 출구(8)를 통해 터빈(2)을 떠난다. 터빈 휠(4)은 터보축(5)을 통해 압축기 휠(9)에 연결된다. 따라서, 터빈(2)은 압축기(3)를 구동한다. 공기는 공기 흡입구(10)를 통해 압축기로 흡입되며 공기 배출구(6)를 통해 내연 기관(미도시)에 공급된다.
도 2는 종래 기술에 따라 터보축(5)의 회전 속력을 측정하기 위한 센서(12)를 구비한 배기가스 터보차저(1)의 압축기(3)를 도시한다. 배기가스 터보차저(1)는 압축기 휠(9)이 배치된 터보축(5)을 포함한다. 터보축(5)의 압축기 단부에 배치된 것은 N극(N)과 S극(S)을 구비한 자석(15)이다. 터보축(5)이 회전하는 때에, 자석(15)이 회전하게 되므로, N극 및 S극에 의해 발생된 자기장은 센서(12)에 대하여 변화한다. 종래 기술에 따르면, 센서(12)는 압축기 케이싱(11) 내부의 홈에 별도의 부재로서 배치된다. 이를 위해, 압축기 케이싱(11)을 센서(12)의 영역에서 밀봉하는 밀봉부(seal)(27)가 구비된다. 압축기 케이싱(11) 내부에 센서(12)를 설치하는 것은 상대적으로 복잡한데, 왜냐하면 압축기 케이싱(11)이 상대적으로 고응력 부재이며 서로 다른 열팽창률로 인해 압축기 케이싱(11)과 센서(12) 사이에 열응력 및 기계적 응력이 발생할 수 있기 때문이다. 또한, 압축기 케이싱(11) 내부에 센서(12) 설치는 제조 비용을 불필요하게 증가시키는 배기가스 터보차저(1)의 제조에서의 추가적인 가공 단계이다.
도 3은 본 발명에 따른 압축기 케이싱(11)의 실시예를 도시한다. 배기가스 터보차저(1)의 압축기(3)는 압축기 케이싱(11), 터보축(5) 및 상기 터보축 상에 배치된 압축기 휠(9)을 포함한다. 자석(15)은 공기 흡입구(10) 내의 터보축(5)의 압축기 단부에 배치된다. 터보축(5)이 회전할 때에, N극(N)과 S극(S)이 터보축(5)과 함께 회전한다. 센서(12)에서 자기장의 결과적인 변화가 센서 부재(13)에 의해 검출된다. 이러한 경우에 있어서, 센서(12)는 센서 부재(13)와 신호 처리 전자기기(14)를 포함하며, 상기 신호 처리 전자기기는 센서 부재(13)와 함께 리드프레임(20) 상에 배치된다. 이에 따라 형성된 센서(12)는 압축기 케이싱(11)의 재료에 완전히 내장된다. 이후 센서(12)는 압축기 케이싱(11) 내에 설치될 필요가 없으며, 상기 압축기 케이싱(11)의 제조 중에 사출성형 공정에서 압축기 케이싱(11) 내부로 내장되므로, 센서(12)는 압축기 케이싱(11) 그 자체의 통합 부재로서 구성된다. 압축기 케이싱(11)은 예를 들어 사출성형법을 이용하여 제조될 수 있다. 현대의 플라스틱 재료는 상기 플라스틱 재료가 배기가스 터보차저(1)용 압축기 케이싱(11)으로 서 사용하기에 적합할 정도로 내열성이 있다. 아울러, 압축기 케이싱(11)은 사출성형법(다이주조 및 정밀주조)을 이용하여 알루미늄으로 제조될 수 있다. 알루미늄 압축기 케이싱(11) 내부로 센서(12)를 통합하기 위해서, 센서 부재(13), 신호 처리 전자기기(14) 및 리드 프레임을 미리 전기적으로 절연할 수 있는데, 이는 이들 부재들과 알루미늄 압축기 케이싱(11) 사이의 전기 접촉을 방지하기 위함이다.
도 4는 터보축(5)의 회전 속력을 측정하기 위한 센서(12)를 구비하며 사출성형법을 이용하여 제조되는 본 발명의 압축기 케이싱(11)의 또 다른 실시예를 도시한다. 여기서, 압축기 케이싱(11)은 2개의 부품으로 형성된다. 압축기 케이싱(11)의 제1 부품(17)은 센서(12)를 통합 부재(integral component)로서 수용한다. 이러한 경우에 있어서, 센서(12)는 센서 부재(13), 신호 처리 전자기기(14) 및 자석(15)을 포함한다. 여기서도, 신호 처리 전자기기(14)와 센서 부재(13)는 리드프레임(20) 상에 배치된다. 아울러, 자석(15) 역시도 리드프레임(20) 상에 배치될 수 있다. 리드프레임(20) 역시도 커넥터 케이싱(11)으로부터 돌출하는 커넥터 핀(23)을 형성하며, 커넥터 핀(23)을 하류 전자기기에 연결시키기 위한 커넥터 하우징(26)은 커넥터 핀(23)의 영역에 형성된다. 압축기 케이싱(11)의 2개의 부품 구조는 압축기 케이싱(11)의 제1 부품(17)과 압축기 케이싱(11)의 제2 부품(18)을 위해 가장 바람직한 재료가 선택될 수 있다는 장점을 갖는다. 예를 들어, 압축기 케이싱(11)의 제2 부품(18)이 사출성형법을 이용하여 알루미늄으로 제조되는 반면에 압축기 케이싱(11)의 제1 부품(17)이 플라스틱 재료로 제조될 수 있다. 센서(12)는 다시 한 번 압축기 케이싱(11)의 통합 부재를 형성한다.
이러한 예시적인 실시예에 있어서, 자석(15)은 그 N극 및 그 S극과 함께 센서(12)에 배치된다. 자석(15)에 의해 발생된 자기장은 센서(13)를 통과 유동하여 자기장을 변화시키기 위한 자기장 변화 부재(16)에 도달한다. 이러한 자기장 변화 부재(16)는 예를 들어 터보축(5)과 함께 회전하며 일 위치에서 자기장을 흡수하고 타 위치에서 자기장을 방출하는 자기 유도체의 형태일 수 있다. 자기장의 이러한 변화는 터보축의 회전 속력에 따라 비례하여 발생하며, 이는 자기장 변화 부재(16)가 터보축(5)과 함께 회전하기 때문이다. 자기장의 변화는 센서 부재(13)에 의해 검출되며, 상기 센서 부재는 회전 속력 비례 신호를 신호 처리 전자기기(14)에 전송한다.
도 5는 마이크로모듈(19) 형태의 센서(12)를 도시한다. 여기서, 센서(12)는 리드프레임(20) 상에 형성되며, 상기 리드프레임(20)은 센서 부재(13), 보호 회로(21), 간섭 제거 회로(22) 및 신호 처리 전자기기(14)를 구비한다. 리드프레임(20)은 방금 언급한 부재들을 기계적으로 지지하며 이들을 서로에 대해 전기적으로 연결하는 천공 시트 금속 부품(punched sheet-metal part)이다. 또한, 리드프레임(20)은 커넥터 핀(23)을 형성한다. 마이크로모듈(19) 전체는 예를 들어 압축기 케이싱(11)의 알루미늄 사출성형부와의 전기 유도 접촉에 대한 보호를 위해 절연체(insulator)로 둘러싸일 수 있다.
절연체로서, 예를 들어 사출 가능한 폴리머(injectable polymer)가 사용 가능하다. 이에 따라 형성된 마이크로모듈(19)은 압축기 케이싱(11)을 제조하는 데 사용되는 사출 성형 기구(injection-molding tool)에 배치될 수 있다. 따라서, 마 이크로모듈(19) 형태의 센서(12)는 압축기 케이싱(11)과 함께 직접 사출성형되어 압축기 케이싱(11)의 통합 부재가 된다.
도 6은 내부에 배치된 터보축(5)과 압축기 휠(9)을 구비한 압축기(3)를 다시 한 번 도시한다. 터보축(5)의 회전 속력에 따라 센서 부재(13)에 가변 자기장을 발생시키는 자석(15)은 터보축(5)에 다시 형성된다. 센서 부재(13), 간섭 제거 회로(12) 및 신호 처리 전자기기(14)를 구비한 센서(12)는 리드프레임(20) 상에 형성된다. 여기서, 센서(12)에 전기적으로 연결되고 그에 따른 신호를 하류의 차량 전자기기에 제공하는 연결 케이블(24)은 압축기 케이싱(11)에 일체로 사출 성형된다. 꼬임 방지 부재(anti-kink element)로서의 역할도 할 수 있는 응력 완화 부재(25)를 또한 볼 수 있다. 커넥터 하우징(26)은 통합 연결 케이블(24)의 타 단부에서 볼 수 있다.
터보차저는 일반적으로 매우 공간 제한적인 조건에서 차량에 설치되며, 그 결과 결합 케이블(24)을 구비한 구성은 매우 바람직한데, 이는 센서(12)에 의해 발생된 신호가 하류 전자기기에 어려움 없이 공급될 수 있기 때문이다. 연결 케이블(24)은 환경에 따라 최적으로 배치될 수 있다. 신호 처리 전자기기(14)의 결과로서, 센서 부재(13)에 의해 발생된 원신호는 사전증폭된 형태로 미리 전송되어 디지털로 평가될 수 있는 신호 형태로 변환될 수 있으므로, 외부로부터의 간섭은 신호에 심각하게 영향을 줄 수 없다. 따라서, 신호 처리 전자기기(14)는 센서 부재로부터의 원신호를 신호의 품질을 저해하지 않고서 차량 안에서 원거리에 걸쳐 안내할 수 있다. 따라서, 도 6에 도시된 연결 케이블(24)의 해결책은 독점적으로 사용되는 것이 아니라 신호 처리 전자기기(14)와 조합하여 바람직하게 사용된다.
압축기 케이싱(11) 내부로의 센서(20)의 통합은 제조와 구조 측면에서 상당한 장점을 제공하며, 여기서 사용되는 터보축(5)의 회전 속력을 측정하기 위한 센서(12)의 수명과 관련한 장점을 제공한다. 성형된 센서(12)는 압축기 케이싱(11)의재료에 의하여 겨울에 도로에서 만나는 분무수(spray water) 또는 염무(salt mist)와 같은 외부 영향에 대해 완전하게 보호된다. 센서(12)는 최적으로 밀봉되므로, 압축기 케이싱(11)과 센서(12) 사이의 밀봉부, 결속 간격, 나사체결 지점 및 고정 지점이 완전히 없어진다. 마이크로모듈(19)은 터보차저(1) 뿐만 아니라 다른 장치에서도 회전 속력 센서로서 사용될 수 있으며 비용 절약을 초래하는데, 왜냐하면 이러한 조립체는 대량으로 생산될 수 있기 때문이다. 또한, 현대식 차량의 엔진실의 공간적으로 비좁은 영역에서 매우 중요한 공간의 바람직한 절약을 주목해야 한다.
본 발명은 배기가스 터보차저를 위한 압축기 케이싱에 이용될 수 있다.

Claims (14)

  1. 압축기 휠(9)과 터빈 휠(4)에 기계적으로 결합된 터보축(5)을 구비하는 배기가스 터보차저(1)용 압축기 케이싱(11)으로서 사출성형법에 의해 제조되는 압축기 케이싱(11)에 있어서,
    사출성형 중에 터보축(5)의 회전 속력을 측정하기 위한 센서(12)가 압축기 케이싱(11) 내에 내장되며, 상기 센서(12)는 압축기 케이싱(11) 자체에 통합된 부재로서 형성되는 것을 특징으로 하는 압축기 케이싱.
  2. 제1항에 있어서,
    압축기 케이싱(11)은 플라스틱 재료로 제조되는 것을 특징으로 하는 압축기 케이싱.
  3. 제1항에 있어서,
    압축기 케이싱(11)은 알루미늄으로 제조되는 것을 특징으로 하는 압축기 케이싱.
  4. 제1항에 있어서,
    압축기 케이싱(11)은 적어도 제1 부품(17)과 제2 부품(18)으로 구성되는 것을 특징으로 하는 압축기 케이싱.
  5. 제4항에 있어서,
    압축기 케이싱(11)의 제1 부품(17)은 알루미늄 또는 플라스틱 재료로 제조되는 것을 특징으로 하는 압축기 케이싱.
  6. 제4항에 있어서,
    압축기 케이싱(11)의 제2 부품(18)은 알루미늄 또는 플라스틱 재료로 제조되는 것을 특징으로 하는 압축기 케이싱.
  7. 제1항에 있어서,
    센서(12)는 센서 부재(13), 신호 처리 전자기기(14) 및 자석(15) 중 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 압축기 케이싱.
  8. 제7항에 있어서,
    센서 부재(13)는 홀 센서 부재의 형태인 것을 특징으로 하는 압축기 케이싱.
  9. 제7항에 있어서,
    센서 부재(13)는 자기저항 센서 부재의 형태인 것을 특징으로 하는 압축기 케이싱.
  10. 제7항에 있어서,
    센서 부재(13)는 유도 센서 부재의 형태인 것을 특징으로 하는 압축기 케이싱.
  11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
    센서(12)는 센서 부재(13), 신호 처리 전자기기(14), 보호 회로(21) 및 간섭 제거 회로(22) 중 하나 이상을 구비한 마이크로모듈(19)로서 리드프레임(20) 상에 형성되는 것을 특징으로 하는 압축기 케이싱.
  12. 제11항에 있어서,
    리드프레임(20)은 또한 커넥터 핀(23)을 형성하는 것을 특징으로 하는 압축기 케이싱.
  13. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
    일 단부에서 센서(12)에 전기적으로 연결되며 압축기 케이싱 내에 부분적으로 일체로 사출 성형되는 연결 케이블(24)이 구비되는 것을 특징으로 하는 압축기 케이싱.
  14. 압축기 휠(9)과 터빈 휠(4)에 기계적으로 결합된 터보축(5)을 구비하는 배기가스 터보차저(1)용 압축기 케이싱(11)을 제조하기 위한 방법으로서,
    터보축(5)의 회전 속력을 측정하기 위한 센서(12)가 압축기 케이싱(11)을 위한 사출성형 기구에 배치되고, 압축기 케이싱(11)을 형성하는 재료가 사출성형 기구 내로 사출되어, 터보축(5)의 회전 속력을 측정하기 위한 센서(12)가 사출된 재료에 의해 둘러싸여서, 상기 센서가 압축기 케이싱(11) 자체에 통합된 부재로서 형성되는 것을 특징으로 하는 방법.
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