(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、を備えたターボチャージャに搭載され、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であって、
前記コンプレッサホイールに設けられているコンプレッサ羽根の回転表面に臨ませて配置されているセンサ部を有する渦電流センサを備え、
前記センサ部は、
柱状のコアと、該コアの周囲に巻回されており銅からなる導体と該導体の外周を覆う絶縁層とからなるエナメル線と、を有する検出コイルと、
前記検出コイルの周囲を覆う樹脂モールドと、
前記樹脂モールドから外部へと延出されており、銅からなる複数本の素線を撚り合わせた１対の撚線導体を有するセンサ信号線と、
前記検出コイルから延出された前記エナメル線の両端部と、対応する前記センサ信号線の前記撚線導体の端部との接続部であって、前記エナメル線の前記導体と前記撚線導体の前記素線とが溶着されている溶着接続部と、を有し、
前記撚線導体は、その端部にて前記素線の撚りが解かれており、
前記溶着接続部は、前記エナメル線の前記導体の周囲に前記素線を配置した状態で、前記エナメル線の前記導体と前記撚線導体の前記素線とが溶着されている、
ターボ用回転センサ。
【請求項２】
前記溶着接続部が、前記エナメル線の前記導体と前記撚線導体の前記素線とが超音波溶着により溶着されている超音波溶着部である、
請求項１に記載のターボ用回転センサ。
【請求項３】
前記エナメル線の外径が０．０１ｍｍ以上０．５ｍｍ以下であり、
前記撚線導体は、外径が０．０１ｍｍ以上０．５ｍｍ以下の前記素線を複数本撚り合わせたものである、
請求項１または２に記載のターボ用回転センサ。
【請求項４】
前記エナメル線と前記撚線導体との接続部よりも前記検出コイル側のエナメル線には、前記エナメル線の余長を確保すべく前記エナメル線を複数回屈曲させた弛み部が設けられている、
請求項１乃至３の何れか１項に記載のターボ用回転センサ。
【請求項５】
前記弛み部は、前記エナメル線の一部をＵ字状に屈曲させて形成されている、
請求項４に記載のターボ用回転センサ。
【請求項６】
前記センサ信号線は、前記撚線導体の外周が絶縁体で被覆されている１対の絶縁電線と、前記１対の絶縁電線の外周を一括して覆うシースと、を有し、前記検出コイル側の端部にて前記シースおよび前記絶縁体から前記撚線導体が露出されており、
前記弛み部の前記余長が、前記検出コイルと前記シース間の距離と等しい長さの前記樹脂モールドと銅とを−４０℃から２００℃に加熱した際の前記樹脂モールドと銅の熱膨張による伸びの差よりも長い、
請求項４または５に記載のターボ用回転センサ。
【請求項７】
前記検出コイルから延出された前記エナメル線の両端部それぞれに、前記弛み部が設けられている、
請求項４乃至６の何れか１項に記載のターボ用回転センサ。
【請求項８】
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、を備えたターボチャージャであって、
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が搭載され、
前記ターボ用回転センサは、
前記コンプレッサホイールに設けられているコンプレッサ羽根の回転表面に臨ませて配置されているセンサ部を有する渦電流センサを備え、
前記センサ部は、
柱状のコアと、該コアの周囲に巻回されており銅からなる導体と該導体の外周を覆う絶縁層とからなるエナメル線と、を有する検出コイルと、
前記検出コイルの周囲を覆う樹脂モールドと、
前記樹脂モールドから外部へと延出されており、銅からなる複数本の素線を撚り合わせた１対の撚線導体を有するセンサ信号線と、
前記検出コイルから延出された前記エナメル線の両端部と、対応する前記センサ信号線の前記撚線導体の端部との接続部であって、前記エナメル線の前記導体と前記撚線導体の前記素線とが溶着されている溶着接続部と、を有し、
前記撚線導体は、その端部にて前記素線の撚りが解かれており、
前記溶着接続部は、前記エナメル線の前記導体の周囲に前記素線を配置した状態で、前記エナメル線の前記導体と前記撚線導体の前記素線とが溶着されている、
ターボチャージャ。
【請求項９】
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、を備えたターボチャージャに搭載され、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の製造方法であって、
前記ターボ用回転センサは、前記コンプレッサホイールに設けられているコンプレッサ羽根の回転表面に臨ませて配置されているセンサ部を有する渦電流センサを備え、
前記センサ部は、
柱状のコアと、該コアの周囲に巻回されており銅からなる導体と該導体の外周を覆う絶縁層とからなるエナメル線と、を有する検出コイルと、
前記検出コイルの周囲を覆う樹脂モールドと、
前記樹脂モールドから外部へと延出されており、銅からなる複数本の素線を撚り合わせた１対の撚線導体を有するセンサ信号線と、を有しており、
前記撚線導体の端部にて前記素線の撚りを解き、
前記エナメル線の前記導体の周囲に前記素線を配置した状態で、前記エナメル線の前記導体と前記撚線導体の前記素線とを溶着することで、前記検出コイルから延出された前記エナメル線の両端部と、対応する前記センサ信号線の前記撚線導体の端部とを接続する、
ターボ用回転センサの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ターボ用回転センサ、ターボチャージャ、及びターボ用回転センサの製造方法に関する。
【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、フェライト芯にコイルを巻回して樹脂モールドにより一体化して渦電流センサのセンサ部を構成している。フェライト芯に巻かれたコイルと発振回路との間には接続用のリード線（センサ信号線）が設けられている。
【０００４】
特許文献１に記載のターボ用回転センサでは、センサ部を、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センサ部に近接すると、センサ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センサ部に近接した回数を検出し、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】
【０００５】
【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】
【０００６】
ところで、渦電流センサのセンサ部では、コイルを構成するエナメル線（マグネットワイヤ）と、出力用のリード線とを電気的に接続する必要がある。従来、リード線の導体に加締め等によって端子を設け、当該端子とリード線とをヒュージング等により固定することで、端子を介してエナメル線とリード線の導体とを電気的に接続することが一般的であった。
【０００７】
しかしながら、ターボ用回転センサが搭載されるターボチャージャでは、例えば瞬間的に１００℃程度温度上昇する場合もある。そのため、エナメル線と端子の線膨張係数の差の影響によりエナメル線に引張力が加えられ、エナメル線に断線が発生してしまうおそれがあった。
【０００８】
渦電流センサの感度を向上させるためには、コイルの巻き数を多くすることが望ましく、コイルの巻き数を多くするためには、なるべく細径のエナメル線をコイルに用いることが望ましい。よって、細径のエナメル線をコイルに用いた場合であっても、エナメル線に断線が発生しにくいターボ用回転センサが望まれている。
【０００９】
そこで、本発明は、細径のエナメル線を用いた場合であってもエナメル線における断線の発生を抑制可能なターボ用回転センサ、ターボチャージャ、及びターボ用回転センサの製造方法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】
【００１０】
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、を備えたターボチャージャに搭載され、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であって、前記コンプレッサホイールに設けられているコンプレッサ羽根の回転表面に臨ませて配置されているセンサ部を有する渦電流センサを備え、前記センサ部は、柱状のコアと、該コアの周囲に巻回されており銅からなる導体と該導体の外周を覆う絶縁層とからなるエナメル線と、を有する検出コイルと、前記検出コイルの周囲を覆う樹脂モールドと、前記樹脂モールドから外部へと延出されており、銅からなる複数本の素線を撚り合わせた１対の撚線導体を有するセンサ信号線と、前記検出コイルから延出された前記エナメル線の両端部と、対応する前記センサ信号線の前記撚線導体の端部との接続部であって、前記エナメル線の前記導体と前記撚線導体の前記素線とが溶着されている溶着接続部と、を有している、ターボ用回転センサを提供する。
【００１１】
また、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、を備えたターボチャージャであって、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が搭載され、前記ターボ用回転センサは、前記コンプレッサホイールに設けられているコンプレッサ羽根の回転表面に臨ませて配置されているセンサ部を有する渦電流センサを備え、前記センサ部は、柱状のコアと、該コアの周囲に巻回されており銅からなる導体と該導体の外周を覆う絶縁層とからなるエナメル線と、を有する検出コイルと、前記検出コイルの周囲を覆う樹脂モールドと、前記樹脂モールドから外部へと延出されており、銅からなる複数本の素線を撚り合わせた１対の撚線導体を有するセンサ信号線と、前記検出コイルから延出された前記エナメル線の両端部と、対応する前記センサ信号線の前記撚線導体の端部との接続部であって、前記エナメル線の前記導体と前記撚線導体の前記素線とが溶着されている溶着接続部と、を有している、ターボチャージャを提供する。
【００１２】
また、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、を備えたターボチャージャに搭載され、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の製造方法であって、前記ターボ用回転センサは、前記コンプレッサホイールに設けられているコンプレッサ羽根の回転表面に臨ませて配置されているセンサ部を有する渦電流センサを備え、前記センサ部は、柱状のコアと、該コアの周囲に巻回されており銅からなる導体と該導体の外周を覆う絶縁層とからなるエナメル線と、を有する検出コイルと、前記検出コイルの周囲を覆う樹脂モールドと、前記樹脂モールドから外部へと延出されており、銅からなる複数本の素線を撚り合わせた１対の撚線導体を有するセンサ信号線と、を有しており、前記エナメル線の前記導体と前記撚線導体の前記素線とを溶着することで、前記検出コイルから延出された前記エナメル線の両端部と、対応する前記センサ信号線の前記撚線導体の端部とを接続する、ターボ用回転センサの製造方法を提供する。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、細径のエナメル線を用いた場合であってもエナメル線における断線の発生を抑制可能なターボ用回転センサ、ターボチャージャ、及びターボ用回転センサの製造方法を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の一実施の形態に係るターボ用回転センサを搭載した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】センサ部において、樹脂モールドとフランジ部とを断面で表した破断面図である。
【図４】センサ部において、樹脂モールドとフランジ部とを省略した斜視図である。
【図５】超音波溶着装置の模式図である。
【図６】（ａ）は図４における弛み部を拡大した図であり、（ｂ）〜（ｄ）は弛み部の一変形例を示す図である。
【図７】センサ部の先端部を示す断面図である。
【図８】（ａ）は、センサ部とコンプレッサ羽根との位置関係を説明する説明図、（ｂ）はその要部拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
［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。
【００１６】
（ターボチャージャの説明）
図１は、本実施の形態に係るターボ用回転センサを搭載したターボチャージャの概略構成図である。
【００１７】
図１に示すように、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、を備えている。
【００１８】
コンプレッサ１１は、コンプレッサ側ハウジング１５内に、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を収容して構成されている。また、タービン１２は、タービン側ハウジング１８内に、複数のタービン羽根１９を有するタービンホイール２０を収容して構成されている。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。
【００１９】
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。
【００２０】
ターボシャフト２１は、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。
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【００２３】
（ターボ用回転センサの説明）
図３は、ターボ用回転センサに用いる渦電流センサのセンサ部において、樹脂モールドとフランジ部とを断面で表した破断面図である。図４は、センサ部において、樹脂モールドとフランジ部とを省略した斜視図である。
【００２４】
図３，４に示すように、ターボチャージャ１０には、ターボチャージャ１０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。
【００２５】
本実施の形態に係るターボ用回転センサ１は、コンプレッサホイール１７に設けられているコンプレッサ羽根１６の回転表面に臨ませて配置されているセンサ部３と、センサ部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、を有する渦電流センサ２を備えている。
【００２６】
センサ部３は、柱状のコア４と該コア４の周囲に巻回されているエナメル線（マグネットワイヤ）５ａとを有する検出コイル５と、検出コイル５の周囲を覆う樹脂モールド６と、樹脂モールド６から外部へと延出されているセンサ信号線７と、を有している。
【００２７】
図示していないが、エナメル線５ａは、銅からなる導体と、導体の周囲にエナメル塗料を塗布・焼き付けして形成され導体の外周を覆う絶縁層と、からなる。
【００２８】
エナメル線５ａとしては、検出コイル５での巻き数を増加させ感度を向上させるために、なるべく細径のものを用いることが望ましく、外径が０．０１ｍｍ以上０．５０ｍｍ以下のものを用いることが望ましい。ここでは、エナメル線５ａとして、外径０．３０ｍｍのものを用いた。
【００２９】
センサ信号線７は、一端が検出コイル５（エナメル線５ａ）に電気的に接続され、他端が検出回路に電気的に接続されている。センサ信号線７は、複数本の素線を撚り合わせた１対の撚線導体７ａを有している。
【００３０】
本実施の形態では、センサ信号線７は、銅からなる素線を複数本より合わせ撚線導体７ａの外周が絶縁体７ｂで被覆されている１対の絶縁電線７ｃと、１対の絶縁電線７ｃの外周を一括して覆う絶縁体からなるシース（内部シース）７ｄと、シース７ｄの外周に設けられた外部導体７ｅと、外部導体７ｅの外周に設けられたジャケット７ｆと、を有している。１対の絶縁電線７ｃは撚り合されて対撚線を構成しており、その対撚線の外周に、シース７ｄ、外部導体７ｅ、およびジャケット７ｆが順次設けられている。外部導体７ｅは、外来ノイズによる影響を抑制するためのものであり、例えば金属素線を編み合わせた編組シールドから構成されている。
【００３１】
センサ信号線７では、検出コイル５側の端部にて、ジャケット７ｆから外部導体７ｅが露出されており、この外部導体７ｅが、後述するフランジ部８と電気的に接続されている。本実子の形態では、ジャケット７ｆから露出された外部導体７ｅは、センサ信号線７の延出側へと折り返され、ジャケット７ｆの外周に配置されている。また、センサ信号線７では、検出コイル５側の端部にて、シース７ｄから絶縁電線７ｃが露出され、さらに絶縁電線７ｃの端部にて、絶縁体７ｂから撚線導体７ａが露出されている。
【００３２】
撚線導体７ａとしては、外径が０．０１ｍｍ以上０．５ｍｍ以下の素線を複数本撚り合わせたものを用いるとよい。ここでは、撚線導体７ａとして、外径が０．２０ｍｍの銅からなる素線を７本撚り合わせたものを用いた。
【００３３】
樹脂モールド６は、検出コイル５と、センサ信号線７の端部とを覆うように設けられている。樹脂モールド６は、例えばガラスフィラ入りのＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）からなる。
【００３４】
樹脂モールド６は、センサ信号線７のジャケット７ｆの端部を覆うように形成されている。本実施の形態では、センサ信号線７を、ジャケット７ｆが設けられている位置において９０度折り曲げた状態とし、当該折り曲げた部分を覆うように樹脂モールド６を設けている。これにより、センサ信号線７に振動が加えられたりセンサ信号線７が引っ張られたりした際においても、センサ信号線７に加えられた振動や引張力がセンサ部３の内部に影響を及ぼすことを抑制し、センサ部３の内部で断線が発生してしまうことを抑制可能になる。
【００３５】
また、本実施の形態では、センサ部３には、センサ部３をコンプレッサ側ハウジング１５に固定するためのフランジ部８が設けられている。フランジ部８は、アルミニウムからなる板状の部材からなる。フランジ部８は、樹脂モールド６から側方に突出するように設けられており、樹脂モールド６から突出した部分のフランジ部８には、フランジ部８をコンプレッサ側ハウジング１５にボルト固定するためのボルト穴８ａが設けられている。また、フランジ部８には、センサ信号線７を通すための信号線用穴８ｂが形成されている。信号線用穴８ｂには、センサ信号線７の外部導体７ｅを露出させた部分（外部導体７ｅをジャケット７ｆの外周に折り返した部分）が挿通されており、外部導体７ｅが信号線用穴８ｂの内周面と接触することで、外部導体７ｅとフランジ部８とが電気的に接続されるように構成されている。フランジ部８をコンプレッサ側ハウジング１５に固定すると、フランジ部８を介して外部導体７ｅとコンプレッサ側ハウジング１５とが電気的に接続され、外部導体７ｅがコンプレッサ側ハウジング１５と同じ電位（接地電位）になる。
【００３６】
なお、フランジ部８から直接センサ信号線７を延出するようにした場合、センサ信号線７が延出部分の周縁のフランジ部８と干渉してセンサ信号線７に断線が発生するおそれが生じる。そこで、本実施の形態では、フランジ部８におけるセンサ信号線７の延出側にも樹脂モールド６を設け、樹脂モールド６からセンサ信号線７を延出するように構成することで、センサ信号線７の断線を抑制している。
【００３７】
フランジ部８よりも検出コイル５側の樹脂モールド６は、フランジ部８側に設けられた大径部６ａと、大径部６ａよりも検出コイル５側に設けられ、大径部６ａよりも外径が小さい小径部６ｂと、を有しており、階段状に形成されている。大径部６ａと小径部６ｂ間の段差６ｃには、樹脂モールド６とコンプレッサ側ハウジング１５間をシールするＯリング６ｄが設けられている。このように構成することで、段差６ｃがＯリング６ｄのフランジ部８側への移動を規制する役割を果たし、簡単な構成でＯリング６ｄの位置を規制することができる。
【００３８】
本実施の形態では、検出回路は、センサ部３の外部（例えば車両の電子制御ユニット）に設けられている。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、検出コイル５に交流電流を供給し検出コイル５に磁界を発生させる電源部と、コンプレッサ羽根１６のセンサ部３への近接・離間に伴う検出コイル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がセンサ部３に近接した回数を検出し、コンプレッサホイール１７の回転速度を検出する検出部と、を備えて構成される。
【００３９】
（エナメル線５ａとセンサ信号線７との接続）
さて、本実施の形態に係るターボ用回転センサ１では、検出コイル５から延出されたエナメル線５ａの両端部と、対応するセンサ信号線７の撚線導体７ａの端部との接続部であって、エナメル線５ａの導体と撚線導体７ａの素線とが溶着され接続されている溶着接続部を有している。本実施の形態では、溶着接続部は、エナメル線５ａの導体と撚線導体７ａの素線とが超音波溶着により溶着されている超音波溶着部９からなる。
【００４０】
つまり、ターボ用回転センサ１では、従来のように端子を介することなく、エナメル線５ａと撚線導体７ａとを直接超音波溶着により接続している。エナメル線５ａと撚線導体７ａは、両者とも主成分が銅からなり線膨張係数が略同じであるため、エナメル線５ａと撚線導体７ａとを直接接続する構成とすることで、例えば瞬間的にセンサ部３の温度が上昇するような場合であっても、エナメル線５ａに引張力が作用しにくくなり、エナメル線５ａにおける断線の発生を抑制することが可能になる。
【００４１】
エナメル線５ａと撚線導体７ａとを超音波溶着により接続する際には、例えば、図５に示す超音波溶着装置５１を用いることができる。超音波溶着装置５１は、エナメル線５ａと撚線導体７ａの端部を載置する台座５２と、台座５２に載置したエナメル線５ａと撚線導体７ａの端部を側方から押圧する押圧片５３と、エナメル線５ａと撚線導体７ａの端部を上方から押圧しつつ超音波振動を加えるホーン５４と、を備えている。
【００４２】
ここでは、台座５２として、中央部に上方に突出する隔壁５２ａを有する断面凸字状のものを用い、ホーン５４として隔壁５２ａを収容する凹部５４ａを有する断面凹字状（上下反転した凹字状）のものを用いた。押圧片５３は、台座５２に載置したエナメル線５ａと撚線導体７ａの端部を隔壁５２ａに押し付けるように側方から押圧するように構成されている。
【００４３】
超音波溶着装置５１を用いて超音波溶着を行う際には、まず、台座５２の隔壁５２ａの一側にエナメル線５ａの一方の端部と一方の撚線導体７ａとを配置すると共に、隔壁５２ａの他側にエナメル線５ａの他方の端部と他方の撚線導体７ａとを配置する。このとき、撚線導体７ａの端部において素線７１の撚りを解し、エナメル線５ａの周囲（エナメル線５ａの導体の周囲）を囲むように素線７１を配置した状態とする。これにより、素線７１を撚り合わせた状態で撚線導体７ａとエナメル線５ａとを超音波溶着した場合と比較して、素線７１とエナメル線５ａとの接触面積が大きくなり、エナメル線５ａと撚線導体７ａとをより強固に接続することが可能になる。
【００４４】
その後、押圧片５３により、台座５２に載置したエナメル線５ａと撚線導体７ａの端部を隔壁５２ａに押し付けるように側方から押圧し、かつ、ホーン５４によりエナメル線５ａと撚線導体７ａの端部を下方に（台座５２側に）押圧した状態で、ホーン５４を超音波振動させる。すると、エナメル線５ａと撚線導体７ａの素線７１が加振され、エナメル線５ａの絶縁層や素線７１の表面の不純物等が飛散され、金属原子間の引力により固相溶接状態が作り出され、エナメル線５ａの導体と撚線導体７ａとが溶着される。なお、超音波溶着部９には、エナメル線５ａの絶縁層や不純物等が一部含まれてもよく、全体としてエナメル線５ａの導体の表面と素線７１の表面とが互いに溶け合い接合された状態となっていればよい。
【００４５】
超音波溶着装置５１を用いてエナメル線５ａと撚線導体７ａとを超音波溶着した超音波溶着部９は、その断面形状が矩形状となる。超音波溶着部９の長さは、エナメル線５ａと撚線導体７ａとを強固に接続することが可能な長さに適宜調節するとよい。
【００４６】
（弛み部の説明）
本実施の形態では、検出コイル５とセンサ信号線７の端部とが樹脂モールド６に覆われた構造となっている。そのため、熱が加わって樹脂モールド６が膨張すると、樹脂モールド６の膨張によりエナメル線５ａに引張力が作用し、エナメル線５ａに断線が生じてしまう可能性がある。
【００４７】
そこで、本実施の形態では、エナメル線５ａに意図的に余長（弛み）をもたせ、当該余長により、樹脂モールド６の膨張によってエナメル線５ａに過度の引張力が作用してしまうことを抑制している。
【００４８】
具体的には、図４および図６（ａ）に示すように、本実施の形態に係るターボ用回転センサ１では、エナメル線５ａと撚線導体７ａとの接続部である超音波溶着部９よりも検出コイル５側のエナメル線５ａに、エナメル線５ａの余長を確保すべくエナメル線５ａを複数回屈曲させた弛み部５ｂが設けられている。
【００４９】
ここでは、エナメル線５ａの一部を略Ｕ字状（あるいは底部を丸めたＶ字状）に屈曲させて弛み部５ｂを形成したが、弛み部５ｂの形状はこれに限定されない。
【００５０】
例えば、弛み部５ｂにおけるエナメル線５ａで囲まれた空間５ｃに樹脂モールド６が充填されると、弛み部５ｂの余長により樹脂モールド６の膨張を吸収できなくなるため、図６（ｂ）に示すように、弛み部５ｂにおいて折り返されたエナメル線５ａ同士を接触させたりなるべく近づけて配置したりして、弛み部５ｂにおけるエナメル線５ａで囲まれた空間５ｃをできるだけ小さくすることが望ましい。
【００５１】
図６（ａ），（ｂ）では、エナメル線５ａを３回屈曲させて弛み部５ｂを形成したが、弛み部５ｂにおいてエナメル線５ａを屈曲させる回数はこれに限定されず、例えば、図６（ｃ）に示すようにエナメル線５ａを４回屈曲させるようにしてもよいし、図６（ｄ）に示すようにエナメル線５ａを２回屈曲させるようにしてもよい。
【００５２】
なお、検出コイル５から超音波溶着部９に至るエナメル線５ａの全体を弛ませて余長をもたせることも考えられるが、この場合、エナメル線５ａの周囲に樹脂モールド６が充填されて余長を引き出すことができなくなるため、樹脂モールド６の膨張によるエナメル線５ａの断線を抑制することは困難である。
【００５３】
ターボ用回転センサ１の使用温度環境は、例えば−４０℃以上２００℃以下の温度範囲である。また、シース７ｄよりも上方（検出コイル５と反対側）の樹脂モールド６の膨張は、シース７ｄと絶縁体７ｂとの間の遊び及び絶縁体７ｄと撚線導体７ａとの間の遊びにより吸収することができるため、検出コイル５とシース７ｄとの間の樹脂モールド６の膨張が、エナメル線５ａに影響を与えることになる。
【００５４】
よって、弛み部５ｂの余長により樹脂モールド６の膨張の影響を吸収するためには、弛み部５ｂの余長は、検出コイル５とシース７ｄ間の距離Ｌと等しい長さの樹脂モールド６と銅とを−４０℃から２００℃に加熱した際の樹脂モールド６と銅の熱膨張による伸びの差よりも長くすることが望ましいといえる。なお、弛み部５ｂの余長とは、弛み部５ｂを設けない場合（エナメル線５ａを屈曲させない場合）のエナメル線５ａの長さと、弛み部５ｂを設けた場合のエナメル線５ａの長さの差である。
【００５５】
本実施の形態では、樹脂モールド６としてガラスフィラ入りのＰＰＳを用いており、また、検出コイル５とシース７ｄ間の距離Ｌを２０ｍｍとした。この場合、弛み部５ｂの余長は、０．０２５ｍｍよりも長くするとよい。
【００５６】
なお、樹脂モールド６の膨張による影響は、検出コイル５から延出されたエナメル線５ａの両端部それぞれに作用するため、検出コイル５から延出されたエナメル線５ａの両端部それぞれに弛み部５ｂが設けられることが望ましい。
【００５７】
また、検出コイル５とシース７ｄ間の距離Ｌが長いほど、樹脂モールド６の膨張によるエナメル線５ａへの影響が大きくなる（長い余長が必要になる）ため、検出コイル５とシース７ｄ間の距離Ｌはできるだけ短くすることが望ましいといえる。
【００５８】
樹脂モールド６を成型する際には、樹脂モールド６を構成する樹脂を金型に流し込む際の圧力により断線が発生しないように、樹脂ホルダ（不図示）により少なくとも検出コイル５から超音波溶着部９までの範囲（好ましくは検出コイル５からシース７ｄまでの範囲）を覆った状態で、成型を行うとよい。
【００５９】
このとき、樹脂ホルダを検出コイル５および超音波溶着部９（または絶縁体７ｂやシース７ｄ）に熱かしめ等により仮固定した状態で成形を行うことにより、樹脂モールド６を構成する樹脂を金型に流し込む際の圧力によりエナメル線５ａに引張力が作用して弛み部５ｂが伸びてしまうことを抑制できる。
【００６０】
（検出コイル５の説明）
図７は、センサ部３の先端部を示す断面図である。図８（ａ）は、センサ部３とコンプレッサ羽根１６との位置関係を説明する説明図、図４（ｂ）はその要部拡大図である。
【００６１】
図７，８に示すように、検出コイル５のコア４は、エナメル線５ａが巻回された直線状の本体部４ａと、本体部４ａの両端部から垂直方向に延出された２つの延出部４ｂと、を有する略コの字状に形成されている。センサ部３は、延出部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。
【００６２】
両延出部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、延出部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、延出部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、延出部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。
【００６３】
センサ部３は、その両延出部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、回転軸と両延出部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、センサ部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出部４ｂの先端部を配置して構成されている。
【００６４】
両延出部４ｂは、その先端部が、検出コイル５よりもセンサ部３の先端側に突出するように設けられている。これは、検出コイル５が両延出部４ｂの先端部よりも先端側に突出していると、検出コイル５とコンプレッサ羽根１６との干渉を避けるために両延出部４ｂの先端部とコンプレッサ羽根１６との間隔を広くする必要が生じ、検出感度が低下するおそれがあるためである。両延出部４ｂの長さは、検出コイル５の巻き数（検出コイル５全体の外径）に応じて設定されるが、両延出部４ｂが長過ぎると発生する磁界が小さくなるため、両延出部４ｂの長さはできるだけ短いことが望ましいといえる。両延出部４ｂの長さと、検出コイル５の巻き数（検出コイル５全体の外径）は、両延出部４ｂの先端部を検出コイル５よりもセンサ部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。
【００６５】
渦電流センサ２では、コンプレッサ側ハウジング１５に形成した貫通孔１５ａにセンサ部３を配置する必要があるため、貫通孔１５ａやセンサ部３が吸気を阻害しないように、センサ部３は、コンプレッサ側ハウジング１５の吸気側の端部よりも基端側（タービン１２側）に設けられることが望ましい。本実施の形態では、センサ部３の先端部、すなわち両延出部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センサ部３を配置した。センサ部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、両延出部４ｂの延出方向とが略一致するように角度を調整して配置される。
【００６６】
センサ部３、およびセンサ部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から離れた位置にセンサ部３が配置されることになり、センサ部３がタービン１２の熱の影響を受けにくくなる。
【００６７】
コア４を略コの字状に形成することで、両延出部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７では、センサ部３で発生する磁束を破線にて模式的に示している。
【００６８】
また、図８（ｂ）に示すように、コア４を略コの字状に形成することで、センサ部３の先端部において、本体部４ａと両延出部４ｂが配置される平面と垂直方向の幅Ｗを小さくすることが可能になる。これにより、センサ部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した場合であっても、センサ部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。
【００６９】
本実施の形態では、コア４が、検出コイル５を形成した本体部４ａの両端部から先端側に延出部４ｂを延出した構成となっているため、センサ部３の先端部の幅Ｗを延出部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、センサ部３の先端部の幅Ｗを約１ｍｍにすることができる。
【００７０】
近年、ターボチャージャ１０は小型化が進んでおり、ターボチャージャ１０を小型化するほど、コンプレッサ羽根１６の凹部１６ａの曲率が大きくなる（曲率半径が小さくなる）傾向がある。本実施の形態に係るターボ用回転センサ１は、センサ部３の先端部の幅Ｗを１ｍｍ程度と小さくできるため、小型のターボチャージャ１０にも十分に適用可能である。
【００７１】
また、本実施の形態では、コア４における本体部４ａの軸方向と垂直方向にエナメル線５ａを延出することになるため、エナメル線５ａの両端部における延出長を略同じとすることができ、エナメル線５ａの延出長の差によりエナメル線５ａの一方の端部のみに負荷が集中して断線が発生するといった不具合を抑制可能となり、エナメル線５ａの断線をより抑制可能になる。
【００７２】
なお、ここでは、コア４として断面形状が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と延出部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。
【００７３】
また、本実施の形態では、本体部４ａに対して垂直方向に延出部４ｂを延出したが、本体部４ａと延出部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と延出部４ｂとのなす角度が９０度を大きく下回ると、エナメル線５ａを巻回させにくくなり検出コイル５の形成が困難となり、本体部４ａと延出部４ｂとのなす角度が９０度を大きく上回ると、両延出部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と延出部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。
【００７４】
（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ターボ用回転センサ１では、検出コイル５から延出されたエナメル線５ａの両端部と、対応するセンサ信号線７の撚線導体７ａの端部とが、超音波溶着によりそれぞれ接続され電気的に接続されている。
【００７５】
エナメル線５ａと撚線導体７ａは、両者とも主成分が銅からなり線膨張係数が略同じであるため、エナメル線５ａと撚線導体７ａとを直接超音波溶着により接続することで、高温下での線膨張差によるエナメル線５ａの断線を抑制することが可能になる。よって、検出コイル５の巻き数を増加させるべく、例えば外径が０．０１ｍｍ以上０．５ｍｍ以下である細径のエナメル線５ａを用いた場合であっても、エナメル線５ａの断線を抑制可能となり、感度が良好でありつつも信頼性の高いターボ用回転センサ１を実現できる。
【００７６】
（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。
【００７７】
［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（１７）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、を備えたターボチャージャ（１０）に搭載され、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）であって、前記コンプレッサホイール（１７）に設けられているコンプレッサ羽根（１６）の回転表面に臨ませて配置されているセンサ部（３）を有する渦電流センサ（２）を備え、前記センサ部（３）は、柱状のコア（４）と、該コア（４）の周囲に巻回されており銅からなる導体と該導体の外周を覆う絶縁層とからなるエナメル線（５ａ）と、を有する検出コイル（５）と、前記検出コイル（５）の周囲を覆う樹脂モールド（６）と、前記樹脂モールド（６）から外部へと延出されており、銅からなる複数本の素線（７１）を撚り合わせた１対の撚線導体（７ａ）を有するセンサ信号線（７）と、前記検出コイル（５）から延出された前記エナメル線（５ａ）の両端部と、対応する前記センサ信号線（７）の前記撚線導体（７ａ）の端部との接続部であって、前記エナメル線（５ａ）の前記導体と前記撚線導体（７ａ）の前記素線（７１）とが溶着されている溶着接続部（９）と、を有している、ターボ用回転センサ（１）。
【００７８】
［２］前記溶着接続部（９）が、前記エナメル線（５ａ）の前記導体と前記撚線導体（７ａ）の前記素線（７１）とが超音波溶着により溶着されている超音波溶着部（９）である、［１］に記載のターボ用回転センサ（１）。
【００７９】
［３］前記エナメル線（５ａ）の外径が０．０１ｍｍ以上０．５ｍｍ以下であり、前記撚線導体（７ａ）は、外径が０．０１ｍｍ以上０．５ｍｍ以下の前記素線（７１）を複数本撚り合わせたものである、［１］または［２］に記載のターボ用回転センサ（１）。
【００８０】
［４］前記撚線導体（７ａ）は、その端部にて前記素線（７１）の撚りが解かれており、前記溶着接続部（９）は、前記エナメル線（５ａ）の前記導体の周囲に前記素線（７１）を配置した状態で、前記エナメル線（５ａ）の前記導体と前記撚線導体（７ａ）の前記素線（７１）とが溶着されている、［１］乃至［３］の何れか１項に記載のターボ用回転センサ（１）。
【００８１】
［５］前記エナメル線（５ａ）と前記撚線導体（７ａ）との接続部よりも前記検出コイル（５）側のエナメル線（５ａ）には、前記エナメル線（５ａ）の余長を確保すべく前記エナメル線（５ａ）を複数回屈曲させた弛み部（５ｂ）が設けられている、［１］乃至［４］の何れか１項に記載のターボ用回転センサ（１）。
【００８２】
［６］前記弛み部（５ｂ）は、前記エナメル線（５ａ）の一部をＵ字状に屈曲させて形成されている、［５］に記載のターボ用回転センサ（１）。
【００８３】
［７］前記センサ信号線（７）は、前記撚線導体（７ａ）の外周が絶縁体（７ｂ）で被覆されている１対の絶縁電線（７ｃ）と、前記１対の絶縁電線（７ｃ）の外周を一括して覆うシース（７ｄ）と、を有し、前記検出コイル（５）側の端部にて前記シース（７ｄ）および前記絶縁体（７ｂ）から前記撚線導体（７ａ）が露出されており、前記弛み部（７ｂ）の前記余長が、前記検出コイル（５）と前記シース（７ｄ）間の距離と等しい長さの前記樹脂モールド（６）と銅とを−４０℃から２００℃に加熱した際の前記樹脂モールド（６）と銅の熱膨張による伸びの差よりも長い、［５］または［６］に記載のターボ用回転センサ（１）。
【００８４】
［８］前記検出コイル（５）から延出された前記エナメル線（５ａ）の両端部それぞれに、前記弛み部（５ｂ）が設けられている、請求項［４］乃至［７］の何れか１項に記載のターボ用回転センサ（１）。
【００８５】
［９］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（１７）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、を備えたターボチャージャ（１０）であって、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）が搭載され、前記ターボ用回転センサ（１）は、前記コンプレッサホイール（１７）に設けられているコンプレッサ羽根（１６）の回転表面に臨ませて配置されているセンサ部（３）を有する渦電流センサ（２）を備え、前記センサ部（３）は、柱状のコア（４）と、該コア（４）の周囲に巻回されており銅からなる導体と該導体の外周を覆う絶縁層とからなるエナメル線（５ａ）と、を有する検出コイル（５）と、前記検出コイル（５）の周囲を覆う樹脂モールド（６）と、前記樹脂モールド（６）から外部へと延出されており、銅からなる複数本の素線（７１）を撚り合わせた１対の撚線導体（７ａ）を有するセンサ信号線（７）と、前記検出コイル（５）から延出された前記エナメル線（５ａ）の両端部と、対応する前記センサ信号線（７）の前記撚線導体（７ａ）の端部との接続部であって、前記エナメル線（５ａ）の前記導体と前記撚線導体（７ａ）の前記素線（７１）とが溶着されている溶着接続部（９）と、を有している、ターボチャージャ（１０）。
【００８６】
［１０］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（１７）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、を備えたターボチャージャ（１０）に搭載され、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）の製造方法であって、ターボ用回転センサ（１）は、前記コンプレッサホイール（１７）に設けられているコンプレッサ羽根（１６）の回転表面に臨ませて配置されているセンサ部（３）を有する渦電流センサ（２）を備え、前記センサ部（３）は、柱状のコア（４）と、該コア（４）の周囲に巻回されており銅からなる導体と該導体の外周を覆う絶縁層とからなるエナメル線（５ａ）と、を有する検出コイル（５）と、前記検出コイル（５）の周囲を覆う樹脂モールド（６）と、前記樹脂モールド（６）から外部へと延出されており、銅からなる複数本の素線（７１）を撚り合わせた１対の撚線導体（７ａ）を有するセンサ信号線（７）と、を有しており、前記エナメル線（５ａ）の前記導体と前記撚線導体（７ａ）の前記素線（７１）とを溶着することで、前記検出コイル（５）から延出された前記エナメル線（５ａ）の両端部と、対応する前記センサ信号線（７）の前記撚線導体（７ａ）の端部とを接続する、ターボ用回転センサ（１）の製造方法。
【００８７】
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。
【００８８】
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。
【００８９】
例えば、上記実施の形態では、断面矩形状の超音波溶着部９を形成したが、超音波溶着部９の形状はこれに限定されない。
【符号の説明】
【００９０】
１…ターボ用回転センサ
２…渦電流センサ
３…センサ部
４…コア
５…検出コイル
５ａ…エナメル線
５ｂ…弛み部
６…樹脂モールド
７…センサ信号線
７ａ…撚線導体
９…超音波溶着部（溶着接続部）
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
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
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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