JP2003048029A - Method for manufacturing turbine frame capable of turnably holding variable blade in exhaust guide assembly of vgs type turbocharger - Google Patents

Method for manufacturing turbine frame capable of turnably holding variable blade in exhaust guide assembly of vgs type turbocharger

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JP2003048029A
JP2003048029A JP2001235761A JP2001235761A JP2003048029A JP 2003048029 A JP2003048029 A JP 2003048029A JP 2001235761 A JP2001235761 A JP 2001235761A JP 2001235761 A JP2001235761 A JP 2001235761A JP 2003048029 A JP2003048029 A JP 2003048029A
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raw material
blank
turbine
exhaust
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Japanese (ja)
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Shinjiro Oishi
新二朗 大石
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Sogi Kogyo KK
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Sogi Kogyo KK
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a manufacturing method in which a turbine frame capable of turnably holding a variable blade in a VGS type turbocharger can be efficiently mass-produced without needing a cutting process. SOLUTION: This manufacturing method comprises a work preparing step in which a blank punched so as to integrate a boss forming part 24a with a flange forming part 23a forms a blank work W of a frame segment 21, a prepared hole opening step of opening a prepared hole 24b for burring in a substantially center part of the work W at a state where either of both of the work W and an opening device 6 are heated at 50-200 deg.C, and a burring step of ejecting the boss forming part 24a of the work W to the flange forming part 23a at a state where either or both of the work W and a burring device 7 are heated at 50-200 deg.C.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は自動車用エンジン等
に用いられるターボチャージャに関するものであって、
特にこのものに組み込まれ、可変翼を回動自在に保持す
るタービンフレームを、効率的に製造する新規な方法に
係るものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a turbocharger used in an automobile engine or the like,
In particular, the present invention relates to a novel method for efficiently manufacturing a turbine frame which is incorporated in this and holds a variable blade rotatably.

【0002】[0002]

【発明の背景】自動車用エンジンの高出力化、高性能化
の一手段として用いられる過給機としてターボチャージ
ャが知られており、このものはエンジンの排気エネルギ
によってタービンを駆動し、このタービンの出力によっ
てコンプレッサを回転させ、エンジンに自然吸気以上の
過給状態をもたらす装置である。ところでこのターボチ
ャージャは、エンジンが低速回転しているときには、排
気流量の低下により排気タービンがほとんど働かず、従
って高回転域まで回るエンジンにあってはタービンが効
率的に回るまでのもたつき感と、その後の一挙に吹き上
がるまでの所要時間いわゆるターボラグ等が生ずること
を免れないものであった。またもともとエンジン回転が
低いディーゼルエンジンでは、ターボ効果を得にくいと
いう欠点があった。
BACKGROUND OF THE INVENTION A turbocharger is known as a supercharger used as a means for increasing the output and improving the performance of an automobile engine. This turbocharger drives a turbine by the exhaust energy of the engine, It is a device that rotates the compressor by the output and brings the engine into a supercharged state that is higher than natural intake. By the way, in this turbocharger, when the engine is rotating at a low speed, the exhaust turbine hardly works due to a decrease in the exhaust flow rate, and therefore, in the case of an engine that can rotate up to a high rotation range, the turbine has a feeling of rattling until it rotates efficiently, It was inevitable that the so-called turbo lag, etc., required for the subsequent blowing up of the air all at once. Also, the diesel engine, which has a low engine speed, has a drawback that it is difficult to obtain a turbo effect.

【0003】このため低回転域からでも効率的に作動す
るVGSタイプのターボチャージャが開発されてきてい
る。このものは排気タービンの外周に配設された複数の
可変翼(羽)によって、少ない流量の排気ガスを絞り込
み、排気の速度を増し、排気タービンの仕事量を大きく
することで、低速回転時でも高出力を発揮できるように
したものである。このためVGSタイプのターボチャー
ジャにあっては、別途可変翼の可変機構等を必要とし、
周辺の構成部品も従来のものに比べて形状等をより複雑
化させなければならなかった。
For this reason, a VGS type turbocharger has been developed which operates efficiently even in a low rotation range. Even in low-speed rotation, this type uses multiple variable blades (wings) arranged on the outer circumference of the exhaust turbine to narrow down the exhaust gas with a small flow rate, increase the speed of exhaust, and increase the work of the exhaust turbine. It is designed to exhibit high output. For this reason, the VGS type turbocharger requires a separate variable blade variable mechanism,
The peripheral components also had to be more complicated in shape and the like than conventional ones.

【0004】そしてこのようなVGSタイプのターボチ
ャージャにおいて、可変翼を回動自在に保持するタービ
ンフレームを製造するにあたっては、例えばロストワッ
クス鋳造に代表される精密鋳造法等によって、ボス部と
フランジ部とを一体に具えた金属素材(タービンフレー
ムの原形となる素形材)をまず形成した後、このような
素形材を適宜切削加工等して行き、所望の形状や寸法に
仕上げるものであった。
In manufacturing a turbine frame for rotatably holding variable blades in such a VGS type turbocharger, for example, a precision casting method typified by lost wax casting or the like is used to form a boss portion and a flange portion. After first forming a metal material (form material that is the original form of the turbine frame) that includes and, and then cutting such a form material as appropriate to finish it to the desired shape and size. It was

【0005】しかしながらこのような切削手法にあたっ
ては、以下に示すような点において問題があった。すな
わちこの種のターボ装置は、一般に高温・排ガス雰囲気
下で使用されるため、タービンフレームについても、優
れた耐熱性や耐酸化性等を有するSUS310S等の耐
熱ステンレス鋼が適用されるものであるが、このような
素材は、一般に難切削性の材質であり、切削に長時間を
要し、加工に手間がかかるという問題があった。このた
めタービンフレームの製造工程から極力、切削加工を排
除することが、量産化を実現する上での課題となってい
た。
However, such a cutting method has the following problems. That is, since this type of turbo equipment is generally used in a high temperature and exhaust gas atmosphere, heat resistant stainless steel such as SUS310S having excellent heat resistance and oxidation resistance is also applied to the turbine frame. However, such a material is generally a material that is difficult to cut, and there is a problem that it takes a long time for cutting and it takes time and effort for processing. Therefore, eliminating the cutting process from the manufacturing process of the turbine frame as much as possible has been a problem in realizing mass production.

【0006】また近年、特にディーゼル車においては、
環境保護等の観点から大気中に放出される排気ガスが強
く規制される現状にあり、元来エンジン回転が低いディ
ーゼルエンジンにおいては、NOX や粒子状物質(P
M)等を低減するためにも低回転域からエンジンの効率
化が図れるVGSタイプのターボチャージャの量産化
が、切望されるものであった。
In recent years, especially in diesel vehicles,
Exhaust gas emitted into the atmosphere is currently strongly regulated from the viewpoint of environmental protection, and NO x and particulate matter (P
In order to reduce M) and the like, mass production of a VGS type turbocharger that can improve the efficiency of the engine from a low rotation range has been earnestly desired.

【0007】[0007]

【開発を試みた技術的課題】本発明はこのような背景を
認識してなされたものであって、可変翼を回動自在に保
持するタービンフレームを、切削を要することなく効率
的に量産できるようにした新規な製造方法の開発を試み
たものである。
The present invention has been made in view of such a background, and a turbine frame that rotatably holds a variable blade can be efficiently mass-produced without cutting. This is an attempt to develop a new manufacturing method as described above.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】すなわち請求項1記載の
VGSタイプターボチャージャの排気ガイドアッセンブ
リにおいて可変翼を回動自在に保持するタービンフレー
ムの製造方法は、排気タービンの外周位置において複数
の可変翼を回動自在に保持し、エンジンから排出された
比較的少ない排気ガスを、この可変翼によって適宜絞り
込み、排気ガスの速度を増幅させ、排気ガスのエネルギ
で排気タービンを回し、この排気タービンに直結された
コンプレッサで自然吸気以上の空気をエンジンに送り込
み、低速回転時であってもエンジンが高出力を発揮でき
るようにしたVGSタイプのターボチャージャに組み込
まれるタービンフレームを製造するにあたり、その工程
は、ほぼ一定の板厚を有した金属材からボス形成部とフ
ランジ形成部とを一体に有するように打ち抜かれたブラ
ンク材を、タービンフレームの原形である素形材とす
る、素形材の準備工程と、素形材または開口装置のう
ち、どちらか一方または双方を50〜200℃に加熱し
た状態で、素形材のほぼ中央部にバーリング用の下孔を
開口する、下孔の開口工程と、素形材またはバーリング
装置のうち、どちらか一方または双方を50〜200℃
に加熱した状態で、素形材のボス形成部をフランジ形成
部に対して突き出し形成するバーリング工程とを具えて
いることを特徴として成るものである。この発明によれ
ば、VGSタイプターボチャージャのタービンフレーム
を、切削を要することなく、効率的に製造できる。すな
わちこの種のタービンフレームは、耐熱素材であり、ま
た板厚も一例として5mm程度と厚い等の理由から、バ
ーリング加工による製造が極めて難く、従来は、専ら鋳
造後、手間のかかる切削を余儀なくされていたが、本発
明によって難加工性のタービンフレームを、バーリング
加工によって効率的に量産し得るものである。特に下孔
開口工程やバーリング工程において素形材や装置を加熱
するため、素形材が変形し易くなり、素形材の加工性を
向上させ、バーリング加工における素形材のしわ、亀
裂、局部的な肉厚不足等の不良を解消できる。
That is, a method of manufacturing a turbine frame for rotatably holding a variable blade in an exhaust guide assembly of a VGS type turbocharger according to claim 1 is provided with a plurality of variable blades at an outer peripheral position of an exhaust turbine. Is rotatably held, relatively small exhaust gas discharged from the engine is appropriately narrowed down by the variable vanes, the speed of the exhaust gas is amplified, the exhaust turbine is rotated by the energy of the exhaust gas, and directly connected to this exhaust turbine. In manufacturing a turbine frame incorporated in a VGS type turbocharger that allows the engine to exhibit high output even at low speed rotation, the process is as follows: The boss forming part and the flange forming part are made of a metal material having a substantially constant plate thickness. A blank material punched so as to have in the body is used as a raw material that is a prototype of a turbine frame, and either or both of the raw material and the opening device are set to 50 to 200. In a state of being heated to ℃, a pre-hole for burring is opened in the substantially central part of the raw material, and either one or both of the raw material opening step and the raw material or the burring device are heated at 50 to 200 ℃.
And a burring step of forming the boss forming portion of the base material in the state of being heated to the flange forming portion. According to the present invention, the turbine frame of the VGS type turbocharger can be efficiently manufactured without cutting. That is, this type of turbine frame is a heat-resistant material, and the plate thickness is, for example, as thick as about 5 mm, so that it is extremely difficult to manufacture by burring, and conventionally, it was forced to perform time-consuming cutting after casting. However, according to the present invention, it is possible to efficiently mass-produce a difficult-to-machine turbine frame by burring. In particular, since the raw material and equipment are heated in the pilot hole opening process and the burring process, the raw material is easily deformed, the workability of the raw material is improved, and wrinkles, cracks and local parts of the raw material in the burring process are improved. Defects such as lack of wall thickness can be eliminated.

【0009】また請求項2記載のVGSタイプターボチ
ャージャの排気ガイドアッセンブリにおいて可変翼を回
動自在に保持するタービンフレームの製造方法は、前記
請求項1記載の要件に加え、前記素形材には、オーステ
ナイト系の耐熱材が適用されるものであり、また前記下
孔の開口工程における素形材または開口装置の加熱、及
び前記バーリング工程における素形材またはバーリング
装置の加熱は、素形材の加工誘起マルテンサイト変態指
標であるMd30値に応じて、加熱温度が設定されること
を特徴として成るものである。この発明によれば、使用
材種のMd30値から最適な加熱温度を決定することがで
き、円滑なバーリング加工を実現できる。
Further, in the method for manufacturing a turbine frame in which the variable vanes are rotatably held in the exhaust guide assembly of the VGS type turbocharger according to claim 2, in addition to the requirements according to claim 1, , An austenitic heat resistant material is applied, and heating of the raw material or opening device in the process of opening the pilot hole, and heating of the raw material or burring device in the burring process, It is characterized in that the heating temperature is set according to the Md 30 value which is a work-induced martensitic transformation index. According to the present invention, the optimum heating temperature can be determined from the Md 30 value of the material type used, and smooth burring processing can be realized.

【0010】更にまた請求項3記載のVGSタイプター
ボチャージャの排気ガイドアッセンブリにおいて可変翼
を回動自在に保持するタービンフレームの製造方法は、
前記請求項1または2記載の要件に加え、前記バーリン
グ工程においては、水溶性耐熱潤滑剤を適用することを
特徴として成るものである。この発明によれば、バーリ
ング工程において水溶性耐熱潤滑剤を適用するため、バ
ーリング加工が、円滑且つ確実に行えることはもとよ
り、潤滑剤の使用等に伴う塗布性、乾燥性、高温潤滑
性、除去性等が向上し、タービンフレームのより一層効
率的な製造が行える。因みに一般の潤滑剤は、加温によ
って粘度低下を来し、潤滑性が劣化するため、本願のタ
ーボチャージャのような高温雰囲気下では、ほとんど使
用できず、またWS2 やMoS2 等の高粘度の潤滑剤
は、作業性、特に除去性が悪く、やはり本願には適さな
いものである。
Furthermore, a method of manufacturing a turbine frame for rotatably holding variable blades in an exhaust guide assembly for a VGS type turbocharger according to claim 3 is
In addition to the requirements of claim 1 or 2, a water-soluble heat-resistant lubricant is applied in the burring step. According to the present invention, since the water-soluble heat-resistant lubricant is applied in the burring process, the burring process can be performed smoothly and reliably, and the coating property, the drying property, the high temperature lubricity, and the removal property associated with the use of the lubricant are removed. Therefore, the turbine frame can be manufactured more efficiently. By the way, a general lubricant cannot be used in a high temperature atmosphere such as the turbocharger of the present application because the viscosity decreases due to heating and the lubricity deteriorates, and high viscosity such as WS 2 and MoS 2 The above-mentioned lubricant is poor in workability, particularly in removability, and is not suitable for the present application.

【0011】[0011]

【発明の実施の形態】以下本発明を図示の実施の形態に
基づいて説明する。説明にあたっては、本発明の適用対
象物であるタービンフレーム2を組み込んだVGSタイ
プのターボチャージャにおける排気ガイドアッセンブリ
Aについて説明し、その中で併せてタービンフレーム2
について言及し、その後、本発明のタービンフレームの
素形材の製造方法について説明する。排気ガイドアッセ
ンブリAは、特にエンジンの低速回転時において排気ガ
スGを適宜絞り込んで排気流量を調節するものであり、
一例として図1に示すように、排気タービンTの外周に
設けられ実質的に排気流量を設定する複数の可変翼1
と、可変翼1を回動自在に保持するタービンフレーム2
と、排気ガスGの流量を適宜設定すべく可変翼1を一定
角度回動させる可変機構3とを具えて成るものである。
以下各構成部について説明する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The present invention will be described below based on the illustrated embodiments. In the description, an exhaust guide assembly A in a VGS type turbocharger incorporating the turbine frame 2 to which the present invention is applied will be described, and the turbine frame 2 will also be described therein.
Then, a method of manufacturing the turbine frame material of the present invention will be described. The exhaust guide assembly A is for adjusting the exhaust flow rate by appropriately narrowing the exhaust gas G when the engine is rotating at a low speed.
As an example, as shown in FIG. 1, a plurality of variable blades 1 that are provided on the outer circumference of the exhaust turbine T and that substantially set the exhaust flow rate.
And a turbine frame 2 for rotatably holding the variable blade 1.
And a variable mechanism 3 for rotating the variable blade 1 at a constant angle so as to appropriately set the flow rate of the exhaust gas G.
Each component will be described below.

【0012】まず可変翼1について説明する。このもの
は一例として図1に示すように排気タービンTの外周に
沿って円弧状に複数(一基の排気ガイドアッセンブリA
に対して概ね10個から15個程度)配設され、そのそ
れぞれが、ほぼ同程度づつ回動して排気流量を適宜調節
するものである。そして各可変翼1は、翼部11と、軸
部12とを具えて成る。翼部11は、主に排気タービン
Tの幅寸法に応じて一定幅を有するように形成されるも
のであり、その幅方向における断面が概ね翼状に形成さ
れ、排気ガスGが効果的に排気タービンTに向かうよう
に構成されている。なおここで翼部11の幅寸法を便宜
上、羽根高さhとする。また軸部12は、翼部11と一
体で連続するように形成されるものであり、翼部11を
動かす際の回動軸に相当する部位となる。
First, the variable blade 1 will be described. As an example, as shown in FIG. 1, a plurality of these are arranged in an arc shape along the outer periphery of the exhaust turbine T (one exhaust guide assembly A
Approximately ten to fifteen of them are disposed, and each of them is rotated by approximately the same degree to appropriately adjust the exhaust gas flow rate. Each variable blade 1 comprises a blade portion 11 and a shaft portion 12. The blade portion 11 is formed so as to have a constant width mainly according to the width dimension of the exhaust turbine T, the cross-section in the width direction thereof is formed into a substantially blade shape, and the exhaust gas G is effectively exhaust turbine. It is configured to go to T. Here, the width dimension of the blade portion 11 is referred to as a blade height h for convenience. In addition, the shaft portion 12 is formed so as to be continuous with the wing portion 11 integrally, and is a portion corresponding to a rotating shaft when the wing portion 11 is moved.

【0013】そして翼部11と軸部12との接続部位に
は、軸部12から翼部11に向かって窄まるようなテー
パ部13と、軸部12より幾分大径の鍔部14とが連な
るように形成されている。なお鍔部14の底面は、翼部
11における軸部12側の端面と、ほぼ同一平面上に形
成され、この平面が、可変翼1をタービンフレーム2に
取り付けた状態における摺動面となり、可変翼1の円滑
な回動状態が確保される。更に軸部12の先端部には、
可変翼1の取付状態の基準となる基準面15が形成され
る。この基準面15は、後述する可変機構3に対しカシ
メ等によって固定される部位であり、一例として図1に
示すように、軸部12を対向的に切り欠いた平面が、翼
部11に対してほぼ一定の傾斜状態に形成されて成るも
のである。
At the connecting portion between the blade portion 11 and the shaft portion 12, there is provided a taper portion 13 that narrows from the shaft portion 12 toward the blade portion 11, and a flange portion 14 having a diameter slightly larger than that of the shaft portion 12. Are formed to be continuous. The bottom surface of the collar portion 14 is formed substantially on the same plane as the end surface of the blade portion 11 on the shaft portion 12 side, and this plane serves as a sliding surface when the variable blade 1 is attached to the turbine frame 2, The smooth rotating state of the blade 1 is ensured. Furthermore, at the tip of the shaft 12,
A reference surface 15 is formed which serves as a reference for the mounting state of the variable blade 1. The reference surface 15 is a portion that is fixed to the variable mechanism 3 described later by crimping or the like. As an example, as shown in FIG. And is formed in a substantially constant inclination state.

【0014】次に本発明によって製造されるタービンフ
レーム2について説明する。このものは、複数の可変翼
1を回動自在に保持するフレーム部材として構成される
ものであって、一例として図1に示すように、フレーム
セグメント21と保持部材22とによって可変翼1を挟
み込むように構成される。そしてフレームセグメント2
1は、可変翼1の軸部12を受け入れるフランジ部23
と、後述する可変機構3を外周に嵌めるボス部24とを
具えて成る。なおこのような構造からフランジ部23に
は、周縁部分に可変翼1と同数の受入孔25が等間隔で
形成される。
Next, the turbine frame 2 manufactured according to the present invention will be described. This is configured as a frame member that rotatably holds a plurality of variable blades 1. As an example, as shown in FIG. 1, the variable blade 1 is sandwiched by a frame segment 21 and a holding member 22. Is configured as follows. And frame segment 2
1 is a flange portion 23 that receives the shaft portion 12 of the variable blade 1.
And a boss portion 24 for fitting the variable mechanism 3 described later on the outer periphery. Due to such a structure, the flange portion 23 has the same number of receiving holes 25 as the variable blades 1 formed at the peripheral edge portion at equal intervals.

【0015】また保持部材22は、図1に示すように中
央部分が開口された円板状に形成されている。そしてこ
れらフレームセグメント21と保持部材22とによって
挟み込まれた可変翼1の翼部11を、常に円滑に回動さ
せ得るように、両部材間の寸法は、ほぼ一定(概ね可変
翼1の翼幅寸法程度)に維持されるものであり、一例と
して受入孔25の外周部分に、四カ所設けられたカシメ
ピン26によって両部材間の寸法が維持されている。こ
こでこのカシメピン26を受け入れるためにフレームセ
グメント21及び保持部材22に開口される孔をピン孔
27とする。
Further, the holding member 22 is formed in a disc shape having a central portion opened as shown in FIG. The dimension of the variable blade 1 sandwiched between the frame segment 21 and the holding member 22 is substantially constant (generally, the blade width of the variable blade 1 is approximately constant so that the blade portion 11 of the variable blade 1 can always be smoothly rotated. The dimension between the two members is maintained by the caulking pins 26 provided at four places on the outer peripheral portion of the receiving hole 25, for example. Here, the holes formed in the frame segment 21 and the holding member 22 to receive the crimping pins 26 are referred to as pin holes 27.

【0016】なおこの実施の形態では、フレームセグメ
ント21のフランジ部23は、保持部材22とほぼ同径
のフランジ部23Aと、保持部材22より幾分大きい径
のフランジ部23Bとの二つのフランジ部分から成るも
のであり、これらを同一部材で形成するものであるが、
同一部材での加工が複雑になる場合等にあっては、径の
異なる二つのフランジ部を分割して形成し、後にカシメ
加工やブレージング加工等によって接合することも可能
である。
In this embodiment, the flange portion 23 of the frame segment 21 has two flange portions, that is, a flange portion 23A having substantially the same diameter as the holding member 22 and a flange portion 23B having a diameter slightly larger than the holding member 22. , Which are made of the same material,
In the case where processing with the same member becomes complicated, it is also possible to form two flange portions having different diameters by dividing them and then to join them by caulking or brazing.

【0017】ここで本発明の「タービンフレームの製造
方法」とは、実質的に上記フレームセグメント21の製
造方法を示すものである。そしてこのフレームセグメン
ト21は、ほぼ一定の板厚を有した耐熱金属材から、フ
ランジ部23とボス部24とを一体に有するように打ち
抜かれたブランク材を出発素材とし、このものに適宜の
加工が施されて完成品としてのフレームセグメント21
を得るものである。なおセグメントの原形状態を呈する
ブランク材及び、このものが完成品としてのセグメント
に形成されるまでの間の部材を、素形材Wとする。
Here, the “method for manufacturing a turbine frame” of the present invention substantially refers to a method for manufacturing the frame segment 21. The frame segment 21 is made of a blank material punched from a heat-resistant metal material having a substantially constant plate thickness so as to integrally have a flange portion 23 and a boss portion 24. Frame segment 21 as a finished product
Is what you get. A blank material that is in the original shape of the segment and a member until the blank material is formed into a segment as a finished product are referred to as a blank material W.

【0018】次に可変機構3について説明する。このも
のはタービンフレーム2のボス部24の外周側に設けら
れ、排気流量を調節するために可変翼1を回動させるも
のであり、一例として図1に示すように、アッセンブリ
内において実質的に可変翼1の回動を生起する回動部材
31と、この回動を可変翼1に伝える伝達部材32とを
具えて成るものである。回動部材31は、図示するよう
に中央部分が開口された略円板状に形成され、その周縁
部分に可変翼1と同数の伝達部材32を等間隔で設ける
ものである。なおこの伝達部材32は、回動部材31に
回転自在に取り付けられる駆動要素32Aと、可変翼1
の基準面15に固定状態に取り付けられる受動要素32
Bとを具えて成るものであり、これら駆動要素32Aと
受動要素32Bとが接続された状態で、回動が伝達され
る。具体的には四角片状の駆動要素32Aを、回動部材
31に対して回転自在にピン止めするとともに、この駆
動要素32Aを受け入れ得るように略U字状に形成した
受動要素32Bを、可変翼1の先端の基準面15に固定
し、四角片状の駆動要素32AをU字状の受動要素32
Bに嵌め込み、双方を係合させるように、回動部材31
をボス部24に取り付けるものである。
Next, the variable mechanism 3 will be described. This is provided on the outer peripheral side of the boss portion 24 of the turbine frame 2 and rotates the variable blade 1 in order to adjust the exhaust flow rate. As an example, as shown in FIG. The variable blade 1 includes a rotating member 31 that causes the variable blade 1 to rotate, and a transmission member 32 that transmits the rotation to the variable blade 1. The rotating member 31 is formed in a substantially disc shape with an opening in the central portion as shown in the figure, and the same number of transmitting members 32 as the variable blades 1 are provided at equal intervals on the peripheral portion thereof. The transmission member 32 includes a drive element 32A rotatably attached to the rotating member 31 and the variable blade 1.
Element 32 fixedly mounted on the reference plane 15 of the
B is included, and the rotation is transmitted in a state where the drive element 32A and the passive element 32B are connected. Specifically, a rectangular piece-shaped drive element 32A is rotatably pinned to the rotating member 31, and a passive element 32B formed in a substantially U shape so as to receive the drive element 32A is variable. Fixed to the reference surface 15 at the tip of the wing 1, and the square-piece-shaped drive element 32A is replaced by the U-shaped passive element 32.
The rotation member 31 is fitted in the B and is engaged with both.
Is attached to the boss portion 24.

【0019】なお複数の可変翼1を取り付けた初期状態
において、これらを周状に整列させるにあたっては、各
可変翼1と受動要素32Bとが、ほぼ一定の角度で取り
付けられる必要があり、本実施の形態においては、主に
可変翼1の基準面15がこの作用を担っている。また回
動部材31を単にボス部24に嵌め込んだままでは、回
動部材31がタービンフレーム2と僅かに離反した際、
伝達部材32の係合が解除されてしまうことが懸念され
るため、これを防止すべく、タービンフレーム2の対向
側から回動部材31を挟むようにリング33等を設け、
回動部材31に対してタービンフレーム2側への押圧傾
向を賦与するものである。このような構成によって、エ
ンジンが低速回転を行った際には、可変機構3の回動部
材31を適宜回動させ、伝達部材32を介して軸部12
に伝達し、図1に示すように可変翼1を回動させ、排気
ガスGを適宜絞り込んで、排気流量を調節するものであ
る。
In the initial state in which a plurality of variable vanes 1 are attached, in order to align them in a circumferential shape, each variable vane 1 and the passive element 32B need to be attached at a substantially constant angle. In the above embodiment, the reference surface 15 of the variable vane 1 mainly plays this role. Further, when the rotating member 31 is simply fitted in the boss portion 24, when the rotating member 31 is slightly separated from the turbine frame 2,
Since there is concern that the engagement of the transmission member 32 may be released, in order to prevent this, a ring 33 or the like is provided so as to sandwich the rotating member 31 from the opposite side of the turbine frame 2,
The rotation member 31 is given a tendency to be pressed toward the turbine frame 2 side. With such a configuration, when the engine rotates at a low speed, the rotating member 31 of the variable mechanism 3 is appropriately rotated, and the shaft portion 12 is moved through the transmission member 32.
And the variable blade 1 is rotated as shown in FIG. 1, the exhaust gas G is appropriately narrowed, and the exhaust flow rate is adjusted.

【0020】本発明を適用した排気ガイドアッセンブリ
Aの一例は、以上のように構成されて成り、以下、本発
明のタービンフレームの製造方法について説明する(図
2参照)。なおここでの「タービンフレーム」とは、上
述したようにフレームセグメント21を実質的に示すも
のである。そしてフレームセグメント21は、ほぼ一定
の板厚に打ち抜かれたブランク材(素形材W)を出発素
材とし、この素形材Wに対して、ほぼ中央部にバーリン
グ用の下孔を開口した後、ボス部24を突き出し状態に
形成したり、受入孔25やピン孔27の開口を行う等、
適宜の加工が施されて目的のフレームセグメント21を
得るものである。ここで素形材Wに形成されるフランジ
部23やボス部24を、完成状態のものと区別する場合
には、それぞれフランジ形成部23a、ボス形成部24
aとする。
An example of the exhaust guide assembly A to which the present invention is applied is configured as described above, and a method for manufacturing a turbine frame of the present invention will be described below (see FIG. 2). The “turbine frame” here substantially refers to the frame segment 21 as described above. The frame segment 21 is made of a blank material (cutting material W) punched out to have a substantially constant plate thickness as a starting material, and after forming a burring pilot hole at approximately the center of the cutting material W. , Forming the boss portion 24 in a protruding state, opening the receiving hole 25 and the pin hole 27, etc.
Appropriate processing is performed to obtain the target frame segment 21. Here, when distinguishing the flange portion 23 and the boss portion 24 formed on the blank W from the completed one, the flange forming portion 23a and the boss forming portion 24, respectively.
a.

【0021】(1)素形材の準備工程(ブランク材の打
ち抜き) この工程は、ほぼ一定の板厚を有し、目的のフレームセ
グメント21を実現し得る大きさに打ち抜いたブランク
材(素形材W)を準備する工程であり、ここでは、平面
視、略円状を呈し、約5mm程度の板厚を有するブラン
ク材が、帯鋼等から打ち抜かれるものである。ここで素
形材W(ブランク材)の材質としては、例えばSUS3
10S、SUH310、SUH660等のオーステナイ
ト系の耐熱圧延材が適用される。因みに鋳造によって素
形材Wを得る場合、すなわち素形材Wの材質として耐熱
鋳造材を適用した場合には、後の工程において行うバー
リング加工等が極めて行いづらいため、本発明では耐熱
圧延材から打ち抜いたブランク材を素形材Wとするもの
である。なおブランク材は、必ずしもこのような板状部
材から打ち抜いて準備する必要はなく、予め適宜の形状
に打ち抜かれたブランク材(特に市販品)等が適用可能
であれば、これを搬入し、素形材の準備工程とすること
もできる。
(1) Preparation Step of Blank Material (Punching of Blank Material) In this step, a blank material (blank material) having a substantially constant plate thickness and having a size capable of realizing the target frame segment 21 is formed. This is a step of preparing the material W), in which a blank material having a substantially circular shape in plan view and having a plate thickness of about 5 mm is punched from a strip steel or the like. Here, the material of the blank W is, for example, SUS3.
An austenitic heat-resistant rolled material such as 10S, SUH310, and SUH660 is applied. By the way, when the raw material W is obtained by casting, that is, when a heat-resistant cast material is applied as the raw material of the raw material W, burring processing or the like performed in the subsequent step is extremely difficult to perform, so in the present invention, the heat-resistant rolled material is used. The blank material punched out is used as the raw material W. Note that the blank material does not necessarily need to be prepared by punching from such a plate-like member, and if a blank material punched into an appropriate shape in advance (particularly a commercial product) is applicable, carry it in and It can also be used as a step of preparing the profile.

【0022】(2)下孔の開口工程 適宜の大きさに打ち抜かれた素形材Wは、そのほぼ中央
部にバーリング用の下孔24bが開口されるものであ
り、ここでは一例として図2に示すように、ダイス61
と、パンチ62とを主要部材とした開口装置6によっ
て、下孔24bを打ち抜くものである。もちろんここで
の下孔24bは、完成状態のボス部24の内径よりも小
さく開口されるものであり、一例として完成状態におけ
るボス部24の70%程度の径寸法に開口される。そし
て下孔24bが開口された素形材Wは、図2に併せて示
すように、平面視、略ドーナツ状に形成される。
(2) Opening process of the pilot hole The blank W punched to an appropriate size has the burring pilot hole 24b at the substantially central portion thereof, and here, as an example, FIG. As shown in
The punching hole 24b is punched by the opening device 6 having the punch 62 as a main member. Of course, the prepared hole 24b is formed to have a diameter smaller than the inner diameter of the boss portion 24 in the completed state, and for example, has a diameter dimension of about 70% of the boss portion 24 in the completed state. Then, the raw material W having the lower hole 24b opened is formed in a substantially donut shape in a plan view, as also shown in FIG.

【0023】なお上記下孔の開口工程においては、素形
材Wまたは開口装置6のうち、どちらか一方または双方
を、素材の加工誘起マルテンサイト変態指標であるMd
30の値に応じて、50〜200℃に加熱して行うもので
ある。このMd30とは、オーステナイト系(ステンレス
鋼)素材に特有のものであり、オーステナイト素板に
0.30の単軸引張真歪を与えたとき、オーステナイト
相の50vol%が強磁性高強度のマルテンサイト相に
変態する温度を示すものであり、この値が高い程、素材
のマルテンサイトへの変化傾向が強いことを示すもので
ある。そして、素形材Wに適用される耐熱素材の成分組
成とミクロ結晶粒度によって予め定まった値である。
In the step of opening the pilot hole, one or both of the blank W and the opening device 6 is set to Md which is a work-induced martensitic transformation index of the material.
The heating is performed at 50 to 200 ° C. according to the value of 30 . This Md 30 is peculiar to an austenitic (stainless steel) material, and when a uniaxial tensile true strain of 0.30 is applied to an austenitic raw plate, 50 vol% of the austenitic phase is a martensite with high ferromagnetic strength. It indicates the temperature of transformation into the site phase, and the higher this value is, the stronger the tendency of the material to change to martensite. Then, it is a value determined in advance by the component composition of the heat-resistant material applied to the raw material W and the micro crystal grain size.

【0024】ここでMd30=25℃及びMd30=50℃
の各々の場合における、変形温度と、マルテンサイト変
態量との関係を図3に示すものであり、この図から同じ
量のマルテンサイト変態量を得るには、Md30の値が高
い程、変形温度を高くしなければならないことが分か
る。このようなことからMd30の値が高い程、素形材W
や対向型の加熱温度を高温に設定するものであり、一例
として、ほぼMd30=0℃のとき素形材Wや開口装置6
の加熱温度をほぼ150℃程度に設定し、ほぼMd30
20℃のとき加熱温度をほぼ200℃程度に設定するも
のである。
Where Md 30 = 25 ° C. and Md 30 = 50 ° C.
The relationship between the deformation temperature and the martensite transformation amount in each case is shown in FIG. 3. From this figure, in order to obtain the same amount of martensite transformation amount, the higher the value of Md 30 , the It turns out that the temperature must be raised. Therefore, the higher the value of Md 30 is,
The heating temperature of the opposite type is set to a high temperature, and as an example, when the Md 30 = 0 ° C.
Set the heating temperature to about 150 ° C and set Md 30 =
When the temperature is 20 ° C., the heating temperature is set to about 200 ° C.

【0025】このように素形材Wの材種に応じた適切な
加工温度で下孔24bを開口することによって、素形材
Wの金属素材が流動し易くなり、開口加工や次工程のバ
ーリング加工がし易くなるものである。すなわち数vo
l%以下の適正少量のマルテンサイトが、オーステナイ
トと等量の転位密度を伴いつつ、均一に変態分布するこ
とで、次工程のバーリング加工に際して(バーリング加
工時にも素材のMd30値に応じた加工温度とするが)、
伸びフランジ性と破断抵抗とを同時に向上させ、バーリ
ング加工時の変形余裕度を増大させるものである。因み
に、通常の場合の孔拡げ率は1.2程度であるが(材料
にもよる)、素材のMd30値に応じた加熱により、1.
5程度までに大幅に向上することが、本出願人によって
確認されている。なお孔拡げ率とは、限界バーリング径
を下孔径で除した値であり、これが大きい程、変形余裕
度が大きいことを示すものである。もちろんMd30値に
応じた加工温度を設定することによって、下孔開口に要
するパンチ62の押圧力も少なくて済み、開口作業その
ものも行い易くなる。
By opening the pilot hole 24b at an appropriate working temperature according to the material type of the blank W in this manner, the metal material of the blank W becomes easy to flow, and the burring in the opening process and the next process is performed. It is easy to process. That is, the number vo
Since an appropriate small amount of 1% or less of martensite is uniformly distributed with transformation with a dislocation density equal to that of austenite, it is possible to perform burring in the next step (processing according to the Md 30 value of the material even during burring). Temperature, but)
The stretch flangeability and the fracture resistance are simultaneously improved, and the deformation allowance at the time of burring is increased. By the way, the hole expansion ratio in the normal case is about 1.2 (depending on the material), but the heating in accordance with the Md 30 value of the material causes 1.
It has been confirmed by the applicant that the degree of improvement is significantly increased to about 5. The hole expansion ratio is a value obtained by dividing the limit burring diameter by the lower hole diameter, and the larger this value, the larger the deformation allowance. Of course, by setting the processing temperature according to the Md 30 value, the pressing force of the punch 62 required for opening the prepared hole can be reduced, and the opening operation itself can be easily performed.

【0026】(3)バーリング工程 平面視、略ドーナツ状に形成された素形材Wは、その
後、バーリング装置7によって下孔24bを拡げるよう
に突き出し加工され、筒状(パイプ状)に形成される。
この際、バーリング装置7は、一例として図2に示すよ
うに、素形材Wの周縁部(フランジ形成部23a)を挟
み込むように保持するダイス71及び板押え72と、素
形材Wの下孔24bを含む中央部分(ボス形成部24
a)を周縁部に対して突き出すポンチ73とを主要部材
とするものである。そして素形材Wはポンチ73による
押圧を受けて、ダイス71に形成された実質的な成形作
用部74に押し込まれ、バーリング加工が施される。な
おバーリング装置7には、素形材Wをポンチ73の逆側
から押える対向ポンチ75等が適宜設けられるものであ
り、この対向ポンチ75によって、主にボス形成部24
aの先端がほぼ同一平面上に揃えられるものである。ま
たこの対向ポンチ75には、バーリング加工を終了した
素形材Wをダイス71の成形作用部74から突き出すノ
ックアウト機能を併せて持たせることが可能である。
(3) Burring Process The material W formed in a substantially donut shape in plan view is then extruded by the burring device 7 so as to expand the pilot hole 24b, and formed into a tubular shape (pipe shape). It
At this time, as shown in FIG. 2 as an example, the burring device 7 includes a die 71 and a plate retainer 72 for holding the peripheral edge portion (flange forming portion 23a) of the raw material W so as to sandwich it, and a lower portion of the raw material W. The central portion including the hole 24b (the boss forming portion 24
The main member is a punch 73 projecting a) to the peripheral portion. Then, the blank W is pressed by the punch 73, is pushed into the substantial molding action portion 74 formed in the die 71, and is subjected to burring processing. It should be noted that the burring device 7 is appropriately provided with an opposing punch 75 or the like that presses the blank W from the opposite side of the punch 73, and mainly by the opposing punch 75.
The tips of a are aligned on substantially the same plane. Further, the opposing punch 75 can also have a knockout function of ejecting the blank W that has been subjected to the burring process from the forming action portion 74 of the die 71.

【0027】なお上記バーリング工程においても、素形
材Wまたはバーリング装置7のうち、どちらか一方また
は双方を、素材の加工誘起マルテンサイト変態指標であ
るMd30の値に応じて、50〜200℃に加熱して行う
ものである。このように下孔開口やバーリング加工を行
う際、素材のMd30値に応じた加熱を行うことにより、
バーリング加工時における素形材Wの変形余裕度を増大
させるものである。ここで本出願人が行った、素形材W
の加熱温度と孔拡げ率との関係の一例を図4に示すもの
である。なおここで使用した素形材WはSUS310S
の焼鈍材であり、板厚約5mm、Md30=−10℃であ
る。因みにこの表では室温での孔拡げ率が、1.1であ
ったものが、80℃程度の加工温度に設定することによ
って1.7程度まで大幅にアップしたことがわかる。
Also in the burring step, either one or both of the blank W and the burring device 7 is heated at 50 to 200 ° C. depending on the value of Md 30 which is the index of martensitic transformation of the material. It is done by heating to. When performing pilot hole opening and burring in this way, by heating according to the Md 30 value of the material,
This is to increase the deformation allowance of the blank W during burring. Here, the raw material W that the present applicant conducted
An example of the relationship between the heating temperature and the hole expansion ratio is shown in FIG. The material W used here is SUS310S.
The annealed material has a plate thickness of about 5 mm and Md 30 = −10 ° C. Incidentally, in this table, it can be seen that the hole expansion ratio at room temperature was 1.1, but it was significantly increased to about 1.7 by setting the processing temperature to about 80 ° C.

【0028】(4)潤滑剤の塗布 またバーリング加工中は、バーリング装置7と素形材W
との接触面、例えばポンチ73とボス形成部24aの内
面との接触部分等に、摩擦力の低減を図る水溶性耐熱潤
滑剤を塗布するものである。この潤滑剤は、ホウ酸トリ
メチルまたはリン酸塩のうち、どちらか一方または双方
に対し、適宜ワックスを添加し、有機溶媒もしくは水に
混入せしめた、耐熱性を有する特殊潤滑剤であって、直
塗り、ロールコータ、滴下法、事前反応処理などで塗布
または塗膜形成するものである。因みに一般の潤滑剤
は、加温によって粘度低下を来し、潤滑性が劣化するた
め、本願のような高温雰囲気下では、ほとんど使用でき
ず、またWS2 やMoS2 等の高粘度の潤滑剤は、作業
性、特に除去性が悪く、やはり本願には敵さない。これ
に対し、上述した水溶性耐熱潤滑剤は、バーリング加工
が、円滑且つ確実に行えることはもとより、潤滑剤の使
用に伴う塗布性、乾燥性、高温潤滑性、除去性等が向上
し、タービンフレーム2のより一層効率的な製造に寄与
するものである。
(4) During the application of the lubricant and the burring process, the burring device 7 and the blank W are formed.
The water-soluble heat-resistant lubricant for reducing the frictional force is applied to the contact surface with, for example, the contact portion between the punch 73 and the inner surface of the boss forming portion 24a. This lubricant is a special heat-resistant lubricant prepared by adding wax to either or both of trimethyl borate and phosphate, and mixing them in an organic solvent or water. The coating or coating is formed by coating, a roll coater, a dropping method, a preliminary reaction treatment, or the like. By the way, a general lubricant cannot be used in a high temperature atmosphere such as that of the present application because the viscosity is lowered by heating and the lubricity is deteriorated, and a high viscosity lubricant such as WS 2 or MoS 2 is used. Is poor in workability, especially in removability, and is not comparable to the present application. On the other hand, the above-mentioned water-soluble heat-resistant lubricant not only enables smooth and reliable burring, but also improves the coating properties, drying properties, high-temperature lubricity, and removability associated with the use of the lubricant. This contributes to more efficient manufacturing of the frame 2.

【0029】バーリング加工が終了し、フランジ形成部
23aに対してボス形成部24aが立ち上げられた素形
材Wを、バーリング装置7から取り出す。なお上記図1
に示したフレームセグメント21は、フランジ部23を
異なる二つの径寸法のもので構成しており、このため一
般的にはフランジ部23の全体の肉厚は、ボス部24よ
りも厚くなる。しかしながら、本願では、ほぼ一定の板
厚のブランク材を出発素材とするため、素形材Wのフラ
ンジ形成部23aを、ボス形成部24aよりも厚く形成
することは、ほとんど不可能である。従って例えば素形
材Wに形成されたフランジ形成部23aは、小径側のフ
ランジ部23Aとし、大径側のフランジ部23Bは、こ
れとは別体で形成し、上述した素形材Wの段階で接合す
ることが可能である。もちろん素形材Wに形成されたフ
ランジ形成部23aを大径のフランジ部23Bとして活
用し、小径のフランジ部23Aを別体で形成し、接合す
る形態も採り得る。
The burring process is completed, and the blank W having the boss forming portion 24a raised against the flange forming portion 23a is taken out from the burring device 7. Note that FIG.
In the frame segment 21 shown in (1), the flange portion 23 is composed of two different diameters, so that the flange portion 23 is generally thicker than the boss portion 24 as a whole. However, in the present application, since a blank material having a substantially constant plate thickness is used as a starting material, it is almost impossible to form the flange forming portion 23a of the raw material W to be thicker than the boss forming portion 24a. Therefore, for example, the flange forming portion 23a formed on the raw material W is a small-diameter side flange portion 23A, and the large-diameter side flange portion 23B is formed separately from the flange portion 23A. It is possible to join with. Of course, the flange forming portion 23a formed on the blank W may be utilized as the large-diameter flange portion 23B, and the small-diameter flange portion 23A may be separately formed and joined.

【0030】また素形材Wはバーリング加工が終了した
状態では、フランジ形成部23aに受入孔25やピン孔
27等が開口されていないので、適宜これらが打ち抜き
等によって開口されたり、他の部位が必要に応じて所望
の形状や寸法に仕上げられる。因みに受入孔25をバー
リング後に加工するのは、下孔開口時やバーリング時等
に受ける素形材Wの応力(加工による引張、圧縮の他、
加熱による熱応力等も含む)による狂いを最小限に抑え
るためであるが、これらが特に受入孔25に悪影響を及
ぼさない場合には、素形材Wの段階で受入孔25を開口
することも可能である。
Further, since the forming hole W and the pin hole 27 are not opened in the flange forming portion 23a in the state where the burring process is completed, the forming material W is appropriately opened by punching or the like, or other portions. Are finished to the desired shape and size as required. By the way, the processing of the receiving hole 25 after the burring is performed because the stress of the raw material W received at the time of the opening of the pilot hole, the burring, etc.
This is to minimize the deviation due to (including thermal stress due to heating). However, if these do not particularly affect the receiving hole 25, the receiving hole 25 may be opened at the stage of the raw material W. It is possible.

【0031】なお金属板材にバーリング加工を施すこと
自体は、従来より案出されているが、これは専らステン
レス製等の薄鋼板を適用対象とするものであり、難加工
性の耐熱金属材、しかも5mm程度の比較的厚い板厚に
は、適用できないのが現状であった。しかしながら本実
施の形態では、上述したように下孔開口時の加熱、バー
リング加工時の加熱、バーリング加工時の特殊潤滑剤塗
布などの種々の技術的工夫を行うことによって、比較的
厚い耐熱金属材に対しても、バーリング加工を現実に適
用可能としたものである。
The burring process itself on a metal plate has been devised in the past, but this is intended for thin steel plates such as stainless steel. Moreover, the present situation is that it cannot be applied to a relatively thick plate thickness of about 5 mm. However, in the present embodiment, as described above, various technical measures such as heating at the time of opening the pilot hole, heating at the time of burring, application of a special lubricant during burring, etc. For this, the burring process is actually applicable.

【0032】[0032]

【発明の効果】まず請求項1記載の発明によれば、バー
リング用の下孔開口時やバーリング時の加熱によって、
比較的、板厚が厚く(一例として5mm程度)、且つ難
加工性の耐熱素材のバーリング加工を現実的なものとす
る。このためVGSタイプターボチャージャのタービン
フレーム2の量産を実現可能なものとする。
According to the invention described in claim 1, first, by heating at the time of opening a pilot hole for burring or at the time of burring,
The burring process of a heat-resistant material having a relatively large plate thickness (about 5 mm as an example) and difficult to process is made practical. Therefore, it is possible to realize mass production of the turbine frame 2 of the VGS type turbocharger.

【0033】また請求項2記載の発明によれば、素形材
Wは、使用された耐熱素材の加工誘起マルテンサイト変
態量に応じて、適切な温度条件に設定されてバーリング
加工等が施されるため、より精度の高いタービンフレー
ム2が製造できる。
According to the second aspect of the present invention, the blank W is subjected to burring and the like under appropriate temperature conditions according to the amount of processing-induced martensite transformation of the heat-resistant material used. Therefore, the turbine frame 2 with higher accuracy can be manufactured.

【0034】更にまた請求項3記載の発明によれば、特
殊な水溶性耐熱潤滑剤を適用するため、バーリング加工
を行う際、バーリング装置7と素形材Wとの摩擦抵抗が
効果的に低減できることに加え、塗布性や除去性等も向
上させ得る。
Furthermore, according to the third aspect of the invention, since a special water-soluble heat-resistant lubricant is applied, the frictional resistance between the burring device 7 and the base material W is effectively reduced during the burring process. In addition to being able to do, the coating property and the removability can be improved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明に係るタービンフレームを組み込んだV
GSタイプのターボチャージャを示す斜視図(a)、並
びに排気ガイドアッセンブリを示す分解斜視図(b)で
ある。
FIG. 1 shows a V incorporating a turbine frame according to the present invention.
It is a perspective view (a) which shows a GS type turbocharger, and an exploded perspective view (b) which shows an exhaust guide assembly.

【図2】下孔の開口工程と、バーリング工程とを、加工
された素形材と併せて示す説明図である。
FIG. 2 is an explanatory diagram showing a process of opening a pilot hole and a burring process together with a processed blank.

【図3】Md30=25℃、Md30=50℃の各場合にお
ける、変形温度とマルテンサイト変態量との関係を示す
グラフである。
FIG. 3 is a graph showing the relationship between the deformation temperature and the amount of martensite transformation in each case of Md 30 = 25 ° C. and Md 30 = 50 ° C.

【図4】素形材の孔拡げ率と、種々の加工温度との関係
の一例を示す表である。
FIG. 4 is a table showing an example of the relationship between the hole expansion ratio of the base material and various processing temperatures.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 可変翼 2 タービンフレーム 3 可変機構 6 開口装置 7 バーリング装置 11 翼部 12 軸部 13 テーパ部 14 鍔部 15 基準面 21 フレームセグメント 22 保持部材 23 フランジ部 23a フランジ形成部 23A フランジ部(小) 23B フランジ部(大) 24 ボス部 24a ボス形成部 24b 下孔 25 受入孔 26 カシメピン 27 ピン孔 31 回動部材 32 伝達部材 32A 駆動要素 32B 受動要素 33 リング 61 ダイス 62 パンチ 71 ダイス 72 板押え 73 ポンチ 74 成形作用部 75 対向ポンチ A 排気ガイドアッセンブリ G 排気ガス h 羽根高さ T 排気タービン W 素形材 1 variable wings 2 turbine frame 3 variable mechanism 6 opening device 7 Burling machine 11 wings 12 Shaft 13 Tapered part 14 Tsubabe 15 Reference plane 21 frame segments 22 Holding member 23 Flange 23a Flange forming part 23A Flange (small) 23B Flange (large) 24 Boss 24a Boss forming part 24b pilot hole 25 receiving hole 26 Caulking pins 27 pin hole 31 Rotating member 32 transmission member 32A drive element 32B passive element 33 ring 61 dice 62 punch 71 dice 72 Plate clamp 73 Punch 74 Molding part 75 Opponent punch A Exhaust guide assembly G exhaust gas h blade height T exhaust turbine W material

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) F02B 39/00 F02B 39/00 U 37/12 301Q ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (51) Int.Cl. 7 Identification code FI theme code (reference) F02B 39/00 F02B 39/00 U 37/12 301Q

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 排気タービンの外周位置において複数の
可変翼を回動自在に保持し、 エンジンから排出された比較的少ない排気ガスを、この
可変翼によって適宜絞り込み、排気ガスの速度を増幅さ
せ、排気ガスのエネルギで排気タービンを回し、この排
気タービンに直結されたコンプレッサで自然吸気以上の
空気をエンジンに送り込み、低速回転時であってもエン
ジンが高出力を発揮できるようにしたVGSタイプのタ
ーボチャージャに組み込まれるタービンフレームを製造
するにあたり、その工程は、 ほぼ一定の板厚を有した金属材からボス形成部とフラン
ジ形成部とを一体に有するように打ち抜かれたブランク
材を、タービンフレームの原形である素形材とする、素
形材の準備工程と、 素形材または開口装置のうち、どちらか一方または双方
を50〜200℃に加熱した状態で、素形材のほぼ中央
部にバーリング用の下孔を開口する、下孔の開口工程
と、 素形材またはバーリング装置のうち、どちらか一方また
は双方を50〜200℃に加熱した状態で、素形材のボ
ス形成部をフランジ形成部に対して突き出し形成するバ
ーリング工程とを具えていることを特徴とするVGSタ
イプターボチャージャの排気ガイドアッセンブリにおい
て可変翼を回動自在に保持するタービンフレームの製造
方法。
1. A plurality of variable blades are rotatably held at an outer peripheral position of an exhaust turbine, and a relatively small amount of exhaust gas discharged from an engine is appropriately narrowed down by the variable blades to amplify the speed of the exhaust gas. A VGS-type turbo that rotates the exhaust turbine with the energy of the exhaust gas and sends air above the naturally aspirated air to the engine with a compressor directly connected to this exhaust turbine so that the engine can deliver high output even at low speed rotation. In manufacturing a turbine frame to be incorporated in a charger, the process is to prepare a blank material punched from a metal material having a substantially constant plate thickness so as to integrally have a boss forming portion and a flange forming portion. One of the raw material or the opening device and the raw material preparation process, which is the original raw material In the state where both are heated to 50 to 200 ° C., a pilot hole for burring is opened at approximately the center of the blank, and either one or both of the blank and the burring device are opened. Variable in the exhaust guide assembly of the VGS type turbocharger, characterized in that it has a burring step of forming the boss forming portion of the blank into the flange forming portion in a state of being heated to 50 to 200 ° C. A method for manufacturing a turbine frame that rotatably holds a blade.
【請求項2】 前記素形材には、オーステナイト系の耐
熱材が適用されるものであり、 また前記下孔の開口工程における素形材または開口装置
の加熱、及び前記バーリング工程における素形材または
バーリング装置の加熱は、 素形材の加工誘起マルテンサイト変態指標であるMd30
値に応じて、加熱温度が設定されることを特徴とする請
求項1記載のVGSタイプターボチャージャの排気ガイ
ドアッセンブリにおいて可変翼を回動自在に保持するタ
ービンフレームの製造方法。
2. An austenitic heat-resistant material is applied to the raw material, and the raw material or the heating device for the raw material in the step of opening the pilot hole and the raw material in the burring step. Alternatively, the heating of the burring device is performed by using Md 30 which is a work-induced martensitic transformation index of the raw material.
The method for manufacturing a turbine frame according to claim 1, wherein the heating temperature is set according to the value, and the variable blade is rotatably held in the exhaust guide assembly of the VGS type turbocharger according to claim 1.
【請求項3】 前記バーリング工程においては、水溶性
耐熱潤滑剤を適用することを特徴とする請求項1または
2記載のVGSタイプターボチャージャの排気ガイドア
ッセンブリにおいて可変翼を回動自在に保持するタービ
ンフレームの製造方法。
3. A turbine for rotatably holding variable blades in an exhaust guide assembly of a VGS type turbocharger according to claim 1, wherein a water-soluble heat resistant lubricant is applied in the burring step. Frame manufacturing method.
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