[发明专利]用于产生磁场的部件

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于产生磁场的部件，具有环形的框架用于容纳环形的、随涡轮轴旋转的磁体，其中，该磁体这样地安置在该框架中，即框架机械地稳定住和引导磁体。

背景技术

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机机械地驱动的压气机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机。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单独的气缸。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。此外，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轮增压器来增压的内燃机的转矩曲线。

具有很大工作转速范围的内燃机，例如用于客车的内燃机，在发动机转速低的情况下就已经需要高的增压压力。为此在这种涡轮增压器中采用了增压压力调节阀，即所谓的排气泄压阀。在发动机转速低的情况下，通过选择合适的涡轮机壳体就快速形成了高的增压压力。随后，该排气泄压阀在发动机转速提高的情况下将增压压力限制在一个恒定值。

在废气量增加的情况下，可以超出由涡轮机叶轮、压缩机叶轮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(Laufzeug)。在出现不允许的转子总成的转速超出的情况下，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％就会导致涡轮增压器的完全损坏。

排气泄压阀已证明了对于限制转速是有效的，该阀例如由从所产生的增压压力中得出的信号来控制。如果该增压压力超出预设的阈值，则排气泄压阀打开并从涡轮机的旁边排导出废气质量流的一部分。由于质量流减小，该涡轮机吸收了更少的功率，并且压缩机功率下降了同样的量。涡轮机叶轮和压缩机叶轮的增压压力和转速降低。然而这种调节是相对迟缓的，这是因为在超出转子总成转速的情况下，压力形成具有时间偏差。因此对于涡轮增压器的转速调节必须利用在高动态范围(负荷变换)中的增压压力监控，通过相应提早的增压压力下降来起作用，这导致了效率损失。

还未公开的申请号为102004052695.8的德国专利申请揭示了一种废气涡轮增压器，其具有在涡轮轴的压缩机侧端部上的传感器，用于直接测量涡轮轴的转速。在此，该传感器引导穿过压缩机壳体并指向用于改变磁场的部件。该用于改变磁场的部件在此设计为永磁体。然而永磁体很难固定在涡轮轴上，这是因为涡轮轴以很高的转速旋转，并且明显不利地产生不平衡的效果。

已知的方法是将永磁体粘贴到框架中以避免磁性材料从磁体上脱落。其缺点在于，即为了完全硬化需要使粘合剂排出气体并需要很长时间。由JP 10-206447已知了一种用于产生磁场的部件，具有环形的框架用于容纳环形的、随涡轮轴旋转的磁体。

发明内容

因此本发明的目的在于，提出一种用于产生磁场的部件，其具有环形的框架用于容纳环形的、随涡轮轴旋转的磁体，该部件可靠地固定住和引导磁体，并且此外可以成本低廉和费用少地来制造。

根据本发明，该目的通过独立权利要求1的特征来实现。

通过至少一个点焊接将环形的磁体与环形的框架连接，由此可以实现成本非常低廉并且可以快速制造的、在框架和磁体之间的连接。在本领域技术人员中占有主流地位的观点是不可能实现磁性材料的点焊接，与之相反，就环形的磁体与环形的框架连接的情况而言则证明了可以通过点焊接来实现磁体在框架中的持久的位置固定。其原因在于：在磁体和框架之间的连接部不承受拉力、压力或扭力的载荷，其中点焊位置有效地避免了磁体在框架中的扭转。通过磁体在框架中的这种位置固定可以完全放弃应用粘合剂。因此不再需要使粘合剂排出气体，并且可很快产生在磁体和框架之间的连接，这是因为不需要如在应用粘合剂的情况下所必需的硬化时间。

在一个改进方案中，点焊接设计为激光焊接。激光焊接是新式的有效的焊接方法，在该方法中可以产生具有高精度的焊点。

在接下来的改进方案中，框架设计为金属框架。金属框架的壁可以设计得很薄，然而该框架还是可以吸收当磁体快速围绕涡轮轴的轴线旋转时出现的很大的力。