JP2003049661A - Formation method for receiver hole rotatably retaining variable vane in exhaust guide assembly of vgs type turbocharger - Google Patents

Formation method for receiver hole rotatably retaining variable vane in exhaust guide assembly of vgs type turbocharger

Info

Publication number
JP2003049661A
JP2003049661A JP2001235766A JP2001235766A JP2003049661A JP 2003049661 A JP2003049661 A JP 2003049661A JP 2001235766 A JP2001235766 A JP 2001235766A JP 2001235766 A JP2001235766 A JP 2001235766A JP 2003049661 A JP2003049661 A JP 2003049661A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
hole
exhaust
variable
receiving hole
forming
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2001235766A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Shinjiro Oishi
新二朗 大石
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sogi Kogyo KK
Original Assignee
Sogi Kogyo KK
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sogi Kogyo KK filed Critical Sogi Kogyo KK
Priority to JP2001235766A priority Critical patent/JP2003049661A/en
Priority to US10/485,651 priority patent/US20040231327A1/en
Priority to KR1020047001479A priority patent/KR101197064B1/en
Priority to PCT/JP2002/007943 priority patent/WO2003014531A1/en
Priority to EP02755807A priority patent/EP1422384B1/en
Priority to CNA02819330XA priority patent/CN1561430A/en
Priority to DE60232889T priority patent/DE60232889D1/en
Publication of JP2003049661A publication Critical patent/JP2003049661A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12Improving ICE efficiencies

Landscapes

  • Supercharger (AREA)
  • Forging (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a new formation method highly precisely providing the bore dimension and inner surface roughness of a receiver hole of a turbine frame rotatably retaining a variable vane without any cutting in a VGS(Variable Geometry System) type turbocharger. SOLUTION: This formation method for the receiver hole 25 is characterized in that a prepared hole 25b further smaller than a prepared hole 25a is opened before opening the prepared hole 25a having a dimension of the diameter or less in its completion state by fine blanking, and when the receiver hole 25 is finished, a steel ball having an almost equal diameter of the receiver hole 25 in its completion state is press-fitted in the prepared hole 25a so as to provide the desired precision of the hole diameter and the surface roughness of the hole inner surface.

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る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受入孔を、効率的
且つ高精度に形成する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 method for efficiently and highly accurately forming a receiving hole for rotatably holding a variable vane in an exhaust guide assembly incorporated in this product.

【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、可変翼の軸
部を受け入れる受入孔は、フランジ部に切削加工、具体
的にはドリルによる孔開け後、精密リーマによって仕上
げられていた。なおこの受入孔は、可変翼を受け入れ
て、これを回動自在に保持する部位であり、排気ガスの
流量を微妙に制御する上で重要な部位となるため、高い
孔径精度や高い内面粗度が要求される部分である。
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 (a raw material that will be the original form of the turbine frame) with and, the receiving hole that accepts the shaft part of the variable blade is machined on the flange part, specifically, drilled with a drill Later, it was finished by a precision reamer. This receiving hole is a part that receives the variable blade and holds it rotatably, and is an important part for delicately controlling the flow rate of exhaust gas, so it has high hole diameter accuracy and high inner surface roughness. Is the required part.

【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。加え
て、可変翼は一基のターボチャージャについて10〜1
5個程度必要となるため、実際に自動車が月産3万台程
度、量産された場合には、形成する受入孔の数は、月に
30万〜45万カ所程度となり、切削加工では到底対応
し切れるものではなかった。
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. In addition, variable vanes range from 10 to 1 per turbocharger.
Since about 5 units are required, when the actual monthly production of about 30,000 cars is mass-produced, the number of receiving holes to be formed will be about 300,000 to 450,000 places per month, which is very suitable for cutting. It wasn't exhaustive.

【0006】また切削手法では、素材が難切削性である
ことに起因して、孔径のバラツキや、孔の偏心等が比較
的生じ易く、このため孔径寸法や孔内面の面粗度等を高
い精度で実現することが難しいという問題があった。そ
して孔径や面粗度等において所望の精度が実現できない
場合には、例えば受入孔と、可変翼の軸部とのクリアラ
ンスが適切でなくなり、可変翼の円滑な回動、ひいては
微妙な流量制御が行えない、という不都合を生じること
があった。
Further, in the cutting method, due to the fact that the material is difficult to cut, variations in hole diameter, eccentricity of holes, etc. are relatively likely to occur, so that the hole diameter dimension and the surface roughness of the inner surface of the hole are high. There was a problem that it was difficult to achieve with accuracy. If the desired accuracy in terms of hole diameter, surface roughness, etc. cannot be achieved, for example, the clearance between the receiving hole and the shaft portion of the variable blade becomes inadequate, and smooth rotation of the variable blade, and thus delicate flow rate control, can be performed. There was a problem that it could not be done.

【0007】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.

【0008】[0008]

【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の受入孔を、切削することな
く、孔径寸法及び内面粗度ともに高精度に実現し得る新
規な形成方法の開発を試みたものである。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of such a background, and has a hole diameter size without cutting a receiving hole of a turbine frame for rotatably holding a variable blade. This is an attempt to develop a new forming method that can realize both the inner surface roughness and the inner surface roughness with high accuracy.

【0009】[0009]

【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受入孔の形成方
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、前記可変翼を回動自
在に保持するために、前記タービンフレームに形成され
る受入孔は、完成状態における径寸法以下の下孔が開口
されることに先立ち、下孔よりも更に小さい予備孔が開
口されるものであり、受入孔を仕上げるにあたっては、
下孔に、完成状態における受入孔の径寸法にほぼ等しい
鋼球を圧入し、所望の孔径精度や孔内面の面粗度を得る
ようにしたことを特徴として成るものである。この発明
によれば、可変翼を回動自在に保持するタービンフレー
ムの受入孔は、まず予備孔が開口された後、この予備孔
が下孔に再形成され、更にこの下孔に鋼球を圧入して、
仕上げられる。このため仕上げに切削加工を要すること
なく、受入孔が孔径及び内面粗度ともに高精度に実現で
きる。また可変翼の回動が安定し、より確実に排気流量
の制御が行え、排気ガイドアッセンブリひいてはターボ
チャージャの性能向上に寄与する。更に複数の受入孔
を、切削を要することなく高精度に仕上げ得るため、高
品質のタービンフレームを効率的に製造できる。
That is, in the method of forming the receiving hole for rotatably holding the variable blade in the exhaust guide assembly of the VGS type turbocharger according to claim 1, a plurality of variable blades are provided at the outer peripheral position of the 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 order to manufacture a turbine frame to be incorporated into a VGS type turbocharger that allows the engine to exhibit high output even at low speed rotation, the variable blade The receiving hole formed in the turbine frame to hold it rotatably is completed. Prior to the diameter below the lower holes in the state is opened, which smaller preliminary hole than the lower hole is opened, when the finish receiving hole,
A steel ball having a diameter substantially equal to the diameter of the receiving hole in the completed state is press-fitted into the lower hole to obtain a desired hole diameter accuracy and surface roughness of the inner surface of the hole. According to the present invention, the receiving hole of the turbine frame for rotatably holding the variable blade is formed by first forming a preliminary hole, then re-forming this preliminary hole into a pilot hole, and further adding a steel ball to this pilot hole. Press fit,
Can be finished. For this reason, the receiving hole can be realized with high accuracy in terms of both the hole diameter and the inner surface roughness without requiring cutting for finishing. Further, the rotation of the variable vanes is stabilized, the exhaust flow rate can be controlled more reliably, and the performance of the exhaust guide assembly and eventually the turbocharger is improved. Further, since the plurality of receiving holes can be finished with high accuracy without requiring cutting, a high quality turbine frame can be efficiently manufactured.

【0010】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
動自在に保持する受入孔の形成方法は、前記請求項1記
載の要件に加え、前記タービンフレームの受入孔は、フ
ァインブランキング加工によって下孔が開口されること
を特徴として成るものである。この発明によれば、下孔
よりも小さい予備孔が既に開口されている部位に、ファ
インブランキング(FB)加工を施し、下孔を開口(再
形成)するため、FB加工に要する力が少なくて済み、
複数カ所の下孔の同時形成を、現実に可能なものとす
る。またFB加工による予備孔の再形成が、より確実且
つ高精度に行え、特にフランジ部が厚く、加工長が長く
なる場合(一例として30mm程度)にも、充分対応で
きる。
Further, the method of forming the receiving hole for rotatably holding the variable blade in the exhaust guide assembly of the VGS type turbocharger according to the second aspect is the receiving hole of the turbine frame in addition to the requirements of the first aspect. Is characterized in that the pilot hole is opened by fine blanking. According to the present invention, fine blanking (FB) processing is performed on a portion where a preliminary hole smaller than the pilot hole is already opened, and the pilot hole is opened (reformed), so that the force required for the FB processing is small. Finished,
Simultaneous formation of pilot holes at multiple locations is made possible. Further, the re-formation of the preliminary hole by the FB processing can be performed more reliably and with high accuracy, and especially when the flange portion is thick and the processing length is long (about 30 mm as an example).

【0011】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受入孔の形成方法は、前記請求項
1または2記載の要件に加え、前記タービンフレームの
原形となる金属製の素形材は、ボス部とフランジ部とを
一体に有するものであり、この素形材を形成するにあた
っては精密鋳造法または金属射出成形法が適用され、素
形材を形成するこの段階で、前記予備孔が併せて開口さ
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、受入孔を形成する全工程、すなわち予備孔の開口か
ら、これを下孔に再形成し、更にこの下孔を完成状態の
受入孔に仕上げる間の全ての工程において、手間のかか
る切削を一切排除でき、タービンフレームの量産化をよ
り現実のものとする。
Further, in the exhaust gas guide assembly of the VGS type turbocharger according to claim 3, a method of forming the receiving hole for rotatably holding the variable vane is the turbine frame in addition to the requirements of claim 1 or 2. The metal base material that is the original form of has a boss portion and a flange portion integrally, and in forming this base material, a precision casting method or a metal injection molding method is applied. The preliminary hole is also opened at this stage of forming the. According to the present invention, it is troublesome in all steps of forming the receiving hole, that is, from the opening of the preliminary hole to the reforming of the preliminary hole, and the finishing of the preliminary hole into the receiving hole. It eliminates all the cutting and makes the mass production of turbine frame a reality.

【0012】[0012]

【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。なお本発明は実質的にタービンフレ
ーム2に適用されるものであり、説明にあたっては、ま
ずこのタービンフレーム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、本発明の受入孔の形成方法につい
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. The present invention is substantially applied to the turbine frame 2. In the description, first, the exhaust guide assembly A in the VGS type turbocharger in which the turbine frame 2 is incorporated will be described, and in addition, the turbine guide 2 will be described. The frame 2 will be referred to, and then the method for forming the receiving hole of the present invention will be described. The exhaust guide assembly A adjusts the exhaust gas flow rate by appropriately narrowing the exhaust gas G when the engine is rotating at a low speed, and is provided on the outer periphery of the exhaust turbine T as shown in FIG. A plurality of variable blades 1 for setting the flow rate, a turbine frame 2 for rotatably holding the variable blade 1, and a variable mechanism 3 for rotating the variable blade 1 by a certain angle so as to appropriately set the flow rate of the exhaust gas G.
It consists of and. Each component will be described below.

【0013】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.

【0014】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.

【0015】次に本発明を実質的に適用したタービンフ
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
形成されるものであり、本発明では特に、この受入孔2
5を高効率に形成し、また高精度に仕上げるものであ
る。このため本発明の実質的な適用対象物は、フレーム
セグメント21となる。
Next, a turbine frame 2 to which the present invention is substantially applied 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 is formed with the same number of receiving holes 25 as the variable blades 1 at the peripheral edge portion. In the present invention, the receiving holes 2 are particularly formed.
5 is formed with high efficiency and finished with high accuracy. Therefore, the substantial application target of the present invention is the frame segment 21.

【0016】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
こで上記カシメピン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, as shown in FIG. 1, the holding member 22 is formed in a disc shape having a central portion opened. 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 opened in the frame segment 21 and the holding member 22 for receiving the crimping pins 26 are referred to as pin holes 27.

【0017】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.

【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
明の受入孔の形成方法について説明する。なおこの受入
孔25は、上述したタービンフレーム2のフレームセグ
メント21に形成されるものであり、以下の説明では、
実質的な適用対象物となるフレームセグメント21の製
造方法について言及する。またフレームセグメント21
は、完成状態以前のフランジ部23とボス部24とを、
一体で具えた金属素材(以下素形材Wとする)がまず形
成され、この素形材Wに対して適宜必要に応じて部分的
に形状の修正が施されたり、受入孔25が形成されて、
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。ここで素形材Wに形成される完成状態以前のフラン
ジ部23やボス部24の各部分を、それぞれフランジ形
成部23a、ボス形成部24aと定義するものであり、
また素形材Wにファインブランキング(以下、FBとす
る)加工等によって開口される受入孔25の下孔を25
aとする。
An example of the exhaust guide assembly A to which the present invention is applied is constituted as described above, and the method of forming the receiving hole of the present invention will be described below. The receiving hole 25 is formed in the frame segment 21 of the turbine frame 2 described above, and will be described below.
A method of manufacturing the frame segment 21, which is a substantial application object, will be described. Also frame segment 21
Is the flange portion 23 and the boss portion 24 before the completed state,
First, a metal material (hereinafter referred to as a raw material W) integrally provided is formed, and the raw material W is partially modified in shape as necessary or a receiving hole 25 is formed. hand,
The frame segment 21 as a finished product is obtained. Here, the respective portions of the flange portion 23 and the boss portion 24 before being formed on the blank W are defined as a flange forming portion 23a and a boss forming portion 24a, respectively.
In addition, a pre-hole for the receiving hole 25, which is opened by fine blanking (hereinafter referred to as FB) processing or the like, is formed on the material W by 25.
a.

【0021】更に本実施の形態では、素形材Wは、精密
鋳造法または金属射出成形法によって形成するものであ
り、この段階で上記下孔25aの下孔(下孔25aより
も小さい下孔であり、本明細書ではこれを予備孔25b
と称している)を素形材Wに確保するものである(図2
(a)参照)。これは受入孔25が、一つのフレームセ
グメント21に複数形成されるため、これら複数の受入
孔25を同時に形成(予備孔25bを開口しているので
厳密には再形成)するための技術的工夫である。また素
形材Wに予め予備孔25bを確保しておくことによっ
て、フランジ部23が厚く、例えば30mm程度に及ぶ
長い加工長を有する場合でも、下孔25aの形成が、円
滑且つ確実に行える。
Further, in the present embodiment, the blank W is formed by the precision casting method or the metal injection molding method. At this stage, the pilot hole 25a is prepared as a pilot hole (a pilot hole smaller than the pilot hole 25a. In the present specification, this is designated as the preliminary hole 25b.
(Referred to as) is secured in the blank W (FIG. 2).
(See (a)). This is because a plurality of receiving holes 25 are formed in one frame segment 21, and therefore a plurality of receiving holes 25 are formed at the same time (a spare hole 25b is opened, so it is strictly reformed). Is. Further, by securing the preliminary hole 25b in the material W in advance, even if the flange portion 23 is thick and has a long working length of, for example, about 30 mm, the prepared hole 25a can be formed smoothly and reliably.

【0022】(1)素形材の準備工程 この工程は、上述したようにフランジ形成部23aとボ
ス形成部24aとを一体に具え、フレームセグメント2
1の原形となる金属の素形材Wを準備する工程である。
なおこの実施の形態では、この素形材Wを形成する段階
で併せて予備孔25bを確保するため、素形材Wを形成
するにあたっては、精密鋳造または金属射出成形を採用
するものである。以下双方の手法について概略的に説明
する。
(1) Step of Preparing Forming Material In this step, the flange forming portion 23a and the boss forming portion 24a are integrally provided as described above, and the frame segment 2
This is a step of preparing a metal base material W which is the original shape of 1.
In this embodiment, in order to secure the preliminary hole 25b at the stage of forming the blank W, the casting of the blank W is performed by precision casting or metal injection molding. Both methods will be briefly described below.

【0023】(a)精密鋳造 例えば精密鋳造法を代表するロストワックス法は、目的
の製品(ここではフレームセグメント21)を形状、大
きさ共に、ほぼ忠実にろう模型で再現し、このろう模型
のまわりを耐火物で被覆した後、中のろう部分を溶かし
出して、耐火物(被覆物)のみを得、これを鋳型として
鋳造を行う手法である。このように精密鋳造では、鋳型
を目的の製品通りに、ほぼ忠実に形成することによっ
て、鋳造品(素形材W)を高精度に再現するものであ
る。しかしながら本実施の形態では、鋳造にあたって、
耐熱鋼(合金)を主要母材とした処女材を適用するとと
もに、含有されるC(炭素)、Si(ケイ素)、O(酸
素)量を適正化、例えばC、Si、Oの各々の重量%を
0.05〜0.5%、0.5〜1.5%、0.01〜
0.1%とすることで、溶融金属の湯流れ性を向上させ
て、鋳造品の寸法精度を、より一層向上させることが可
能である。また例えば、注湯後、鋳型とともに鋳込んだ
金属素材を急冷することによって、型破砕までの時間を
短縮し、素形材Wの凝固粒の微細化を図り、強度や靱性
を高める技術的工夫も適宜採り得るものである。そして
このような種々の技術的工夫を採用することで、鋳造段
階において素形材Wに所望精度の予備孔25bを高精度
に実現し得るものである。なおここでは受入孔25以外
の孔、例えばピン孔27なども完成状態よりも幾分小さ
く開口され得るものである。
(A) Precision casting For example, the lost wax method, which is a representative of the precision casting method, reproduces a target product (here, the frame segment 21) in a wax model substantially faithfully in terms of shape and size. After coating the surrounding area with a refractory material, the brazing part inside is melted out to obtain only the refractory material (coating material), and casting is performed using this as a mold. As described above, in the precision casting, the casting product (form material W) is reproduced with high accuracy by forming the mold almost exactly according to the intended product. However, in the present embodiment, when casting,
A virgin material with heat-resistant steel (alloy) as the main base material is applied, and the amount of C (carbon), Si (silicon), and O (oxygen) contained is optimized, for example, the weight of each of C, Si, and O. % To 0.05 to 0.5%, 0.5 to 1.5%, 0.01 to
By setting the content to 0.1%, it is possible to improve the flowability of the molten metal and further improve the dimensional accuracy of the cast product. In addition, for example, by rapidly cooling the metal material cast together with the mold after pouring, the time until the mold is crushed is shortened, the solidified grains of the raw material W are made finer, and a technical device for enhancing the strength and toughness. Can also be taken as appropriate. By adopting such various technical ideas, the preliminary hole 25b of the desired accuracy can be realized in the raw material W with high accuracy in the casting stage. It should be noted that, here, holes other than the receiving hole 25, for example, the pin hole 27, etc., may be opened to be somewhat smaller than the completed state.

【0024】(b)金属射出成形 この手法は、材料となる金属粉にバインダ(主に金属粉
どうしを結合させる添加剤であり、一例としてポリエチ
レン樹脂、ワックス、フタル酸エステルの混合物)を混
練し、可塑性を賦与した後、金型内に射出して所望の形
状に形成して、バインダを除去した後、焼結する手法で
あり、精密鋳造とほぼ同様に、高精度に金属製の成形品
(素形材W)が得られるものである。この際、独立泡
(金属粒子間の球状間隙)を小さく且つ均一に生じさせ
るべく、30分から2時間程度の時間をかけた焼結を行
ったり、成形品にHIP(Hot Isostatic
Pressingの略;熱間静水圧プレス)処理を施
し、成形品の嵩密度を向上させることが可能である。ま
た金属粉の形状を空気アトマイズや水アトマイズ等によ
って極力、球状且つ微細化し、素形材Wの高温回転曲げ
疲労性を向上させる技術的工夫も適宜採り得るものであ
る。そしてこの金属射出成形の段階においてもこのよう
な種々の技術的工夫によって素形材Wに所望精度の予備
孔25bを設けることが可能である。なおここでも受入
孔25以外の孔、例えばピン孔27なども完成状態より
も幾分小さく開口され得るものである。
(B) Metal injection molding In this method, a binder (mainly an additive for binding metal powders to each other, which is a mixture of polyethylene resin, wax, and phthalate ester) is kneaded with a metal powder as a material. It is a method in which, after imparting plasticity, it is injected into a mold to form a desired shape, the binder is removed, and then the metal is sintered. The (form material W) is obtained. At this time, in order to generate small and uniform independent bubbles (spherical gaps between metal particles), sintering is performed for about 30 minutes to 2 hours, or the molded product is subjected to HIP (Hot Isostatic).
Abbreviation of Pressing; hot isostatic pressing) can be performed to improve the bulk density of the molded product. Further, it is also possible to appropriately take technical measures to make the shape of the metal powder spherical and fine by air atomization, water atomization, or the like as much as possible to improve the high temperature rotary bending fatigue property of the raw material W. At the stage of this metal injection molding, it is possible to form the preliminary hole 25b of the desired accuracy in the material W by various technical means. Also here, holes other than the receiving holes 25, for example, the pin holes 27, etc., can be opened somewhat smaller than the completed state.

【0025】(2)形状や大きさ等の修正 このように精密鋳造法または金属射出成形法によってフ
レームセグメント21の原形となる素形材Wを形成した
後、例えば素形材Wのボス部24(ボス形成部24a)
や、径の異なる二つのフランジ部23A、23Bの形状
や大きさ(長さ)等が、必要に応じて所望の状態(ほぼ
完成状態)に修正される。もちろんこの修正段階におい
ては、例えばピン孔27等も適宜修正され得るものであ
る。
(2) Modification of shape, size, etc. After forming the base material W as the original form of the frame segment 21 by the precision casting method or the metal injection molding method as described above, for example, the boss portion 24 of the base material W. (Boss forming portion 24a)
Alternatively, the shapes and sizes (lengths) of the two flange portions 23A and 23B having different diameters are corrected to a desired state (almost completed state) as necessary. Of course, in this correction stage, for example, the pin hole 27 and the like can be appropriately corrected.

【0026】(3)下孔の形成(再形成) このような素形材Wの修正に前後して、素形材Wのフラ
ンジ形成部23aに開口された予備孔25bが、これよ
りも幾分大きい径の下孔25aに再形成される。具体的
には、予備孔25bに対して、例えば精密プレス装置6
によるFB加工が施されるものである。FB加工は、被
加工材(ここでは素形材Wのフランジ形成部23a)の
剪断輪郭部に高い圧縮力を作用させながら、工具のクリ
アランスを極めて小さくした、いわゆるゼロクリアラン
ス状態で打ち抜きを行う手法であって、切口面が、板厚
全体にわたって平滑で良好な状態に得られる手法であ
る。そしてこれを行う精密プレス装置6は、一例として
図2(b)に示すように、環状突起61を有した板押え
62と、板押え62とともに素形材Wを挟み込んで保持
するダイス63と、実質的に素形材Wを打ち抜くパンチ
64と、このものに対向的に設けられる逆押え65とを
具えて成るものであり、板押え62と逆押え65とによ
って、素形材W(フランジ形成部23a)をそれぞれダ
イス63とパンチ64とに押し付けて圧縮する。
(3) Formation (re-formation) of the pilot hole Before and after such modification of the blank W, the preliminary hole 25b opened in the flange forming portion 23a of the blank W has a smaller number than that. It is re-formed in the prepared hole 25a having a larger diameter. Specifically, for example, with respect to the preliminary hole 25b, the precision press device 6
FB processing is performed. The FB processing is a method of performing punching in a so-called zero clearance state in which the clearance of the tool is extremely small while applying a high compressive force to the sheared contour portion of the work material (here, the flange forming portion 23a of the blank W). That is, this is a method in which the cut surface is obtained in a smooth and good state over the entire plate thickness. As shown in FIG. 2B as an example, the precision press device 6 that performs this includes a plate retainer 62 having an annular protrusion 61, a die 63 for sandwiching and holding the template W together with the plate retainer 62, The punch 64, which substantially punches out the blank W, and the reverse presser 65, which is provided opposite to the punch 64, are provided. The plate presser 62 and the reverse presser 65 form the blank W (flange formation). The portion 23a) is pressed against the die 63 and the punch 64 to be compressed.

【0027】なおFB加工による複数同時打ち抜き(こ
こでは10〜15カ所程度の下孔25aを同時に開口す
ること)は、本来、極めて困難な加工であるが、本実施
の形態では、主に下孔25aの開口に先立ち、下孔25
aの下孔に相当する予備孔25bを予め開口しておくこ
とで、複数同時打ち抜きを可能としている。すなわち素
形材W(フランジ形成部23a)が精密プレス装置6に
よって打ち抜かれる部分は、略円筒状を成すものである
が、本実施の形態では、この肉厚(FB加工によって打
ち抜かれる剪断代)を、一例として0.6mm程度以下
に抑えるものであり、これによってFBプレスに要する
力を極力小さくし、複数の下孔25aの同時開口(再形
成)を実現可能なものとしている。
It should be noted that a plurality of simultaneous punches by FB processing (opening the prepared holes 25a at about 10 to 15 locations at the same time) is originally extremely difficult, but in the present embodiment, the prepared hole is mainly used. Prior to the opening of 25a, the pilot hole 25
By preliminarily opening the preliminary hole 25b corresponding to the pilot hole of a, a plurality of simultaneous punches can be performed. That is, the portion of the raw material W (flange forming portion 23a) punched out by the precision press device 6 has a substantially cylindrical shape, but in the present embodiment, this thickness (shearing allowance punched by FB processing). As an example, the force required for the FB press is minimized and the simultaneous opening (reforming) of a plurality of pilot holes 25a can be realized.

【0028】因みにFB加工による複数同時打ち抜きを
可能とする上記以外の技術的工夫としては、精密プレス
装置6の金型を製造する際の工夫も挙げられる。具体的
には、精密プレス装置6の金型を放電加工する際、孔の
径寸法や位置精度等をより一層向上させるべく、電極と
の放電により加工が施された工作物(この場合は精密プ
レス装置6の金型)をただちに冷却する加工液の温度を
±0.5℃の範囲に維持する工夫が採り得る。
Incidentally, as a technical device other than the above that enables a plurality of simultaneous punching by FB processing, there is a device for manufacturing a die of the precision press machine 6. Specifically, when electric discharge machining of the die of the precision press machine 6 is performed, in order to further improve the diameter dimension and the positional accuracy of the holes, the workpiece machined by electric discharge with the electrode (in this case It is possible to devise to maintain the temperature of the working fluid for immediately cooling the die of the press device 6 within a range of ± 0.5 ° C.

【0029】(4)受入孔の仕上げ(鋼球について) 以上のようにして素形材Wのフランジ形成部23aに下
孔25aが再形成された後、今度は、この下孔25a
に、完成状態における受入孔25と、ほぼ同じ大きさの
鋼球Bを圧入し、孔径寸法や孔内面の面粗度を所望精度
に仕上げるものである。この受入孔25の仕上げにあた
っては、鋼球Bをポンチ等によって圧入することで、実
質的な仕上げ加工そのものは行えるが、鋼球Bとポンチ
とを別体で形成した場合には、鋼球Bが細かい部材であ
るために紛失し易く、また鋼球Bを交換する場合などに
も着脱に多くの時間を要するなど、取り扱いに手間がか
かることが懸念される。このようなことから本実施の形
態では、一例として図3(a)に示すように、鋼球Bと
ポンチとを一体に形成し、鋼球Bの取り扱い性の向上を
図るものである。ここでポンチ部分を鋼球Bと区別する
場合には、ポンチ部Pと符号を付して区別するものであ
る。
(4) Finishing of receiving hole (steel ball) After the pilot hole 25a is re-formed in the flange forming portion 23a of the blank W as described above, this pilot hole 25a is next time.
Further, the receiving hole 25 in the completed state and the steel ball B having substantially the same size are press-fitted to finish the hole diameter dimension and the surface roughness of the inner surface of the hole to a desired accuracy. At the time of finishing the receiving hole 25, the steel ball B is press-fitted with a punch or the like, so that the substantial finishing process can be performed. However, when the steel ball B and the punch are formed separately, the steel ball B is formed. Since it is a fine member, it is easy to lose it, and when replacing the steel ball B, it takes a lot of time to attach and detach. Therefore, in the present embodiment, as an example, as shown in FIG. 3A, the steel ball B and the punch are integrally formed to improve the handleability of the steel ball B. Here, when distinguishing the punched portion from the steel ball B, the punched portion P is designated by a reference numeral.

【0030】このように鋼球Bを押圧するポンチ部Pの
先端部に、鋼球Bを一体に形成するため、本実施の形態
における鋼球Bは、図3(a)に併せて示すようによう
に、鋼球Bとポンチ部Pとの接続部分がテーパ状に形成
される。もちろんポンチ部Pは鋼球Bを下孔25aに圧
入する作用上、鋼球Bよりも幾分小さい寸法に形成され
るものであり、例えばこの逃がし寸法が、0.02〜
0.05mm程度に形成される。
Since the steel ball B is integrally formed at the tip of the punch portion P for pressing the steel ball B as described above, the steel ball B in the present embodiment is as shown in FIG. As described above, the connecting portion between the steel ball B and the punch portion P is formed in a tapered shape. Of course, the punch portion P is formed to have a size slightly smaller than the steel ball B due to the action of press-fitting the steel ball B into the lower hole 25a. For example, this relief size is 0.02 to 0.02.
It is formed to have a thickness of about 0.05 mm.

【0031】因みにポンチ部Pを含めた鋼球Bの材質と
しては、耐摩耗性及び高靱性が要求されるため、一例と
してフェロチタニット(鉄とチタンとの合金)を使用
し、硬度HRC(ロックウェル硬さ)が70以上のもの
を適用する。なお上述したように、鋼球Bは、ポンチ部
Pとは別々で形成することがもとより可能であり、この
場合には、鋼球Bをポンチ部Pに安定的に保持させるべ
く、図3(a)の拡大図に併せて示すように、ポンチ部
Pの作用先端部を球形に凹陥形成することが好ましい
(この部位を凹陥部Paとする)。因みにこの形態を採
った場合、磁力等によって鋼球Bをポンチ部Pの凹陥部
Paに確実に吸着させ、鋼球Bの保持を、より一層安定
させることが可能である。
Incidentally, since the wear resistance and the high toughness are required as the material of the steel ball B including the punched portion P, ferro titanite (an alloy of iron and titanium) is used as an example, and the hardness HRC ( A Rockwell hardness of 70 or more is applied. As described above, the steel ball B can be formed separately from the punch part P. In this case, in order to stably hold the steel ball B on the punch part P, as shown in FIG. As shown together with the enlarged view of a), it is preferable that the working tip portion of the punch portion P is formed into a spherical recess (this portion is referred to as a recess Pa). Incidentally, when this form is adopted, the steel ball B can be surely attracted to the concave portion Pa of the punch portion P by magnetic force or the like, and the holding of the steel ball B can be further stabilized.

【0032】(5)受入孔の仕上げ(実質的な作動態様
について) 受入孔25の実質的な仕上げは、ポンチ部Pと一体に形
成された鋼球Bを下孔25aに圧入して行うものであ
る。そして本実施の形態では、図3(b)に示すよう
に、一旦、下孔25aを貫通させた鋼球Bを、再度、下
孔25a(受入孔25)に引き戻すように圧入し、少な
くとも鋼球Bの一回の往復動作によって、受入孔25を
仕上げるものである。
(5) Finishing of the receiving hole (substantially operating mode) The receiving hole 25 is substantially finished by press-fitting the steel ball B integrally formed with the punch P into the lower hole 25a. Is. Then, in the present embodiment, as shown in FIG. 3B, the steel ball B once penetrating the lower hole 25a is press-fitted so as to be pulled back to the lower hole 25a (reception hole 25), and at least the steel ball The receiving hole 25 is finished by one reciprocating movement of the ball B.

【0033】なお鋼球Bによる受入孔25の仕上げは、
いわゆる精密リーマのように下孔25aの内周面の余分
な金属素材(余肉)を削って行くというよりは、むしろ
圧入される鋼球Bが下孔25aの内面側の余肉を、孔の
ほぼ直交方向(この場合、水平方向)に押し退ける、な
いしは押し拡げるようにして行われるものである(図3
(a)参照)。もちろん一旦、押し退けられた余肉は、
鋼球Bの通過後、孔径を狭める方向に戻る傾向、いわゆ
るスプリングバックを幾分有するものである。このため
本実施の形態では、このスプリングバックを考慮して、
完成径(受入孔25)に対する鋼球Bの径寸法を適宜決
定したり、一回以上の鋼球Bの往復動作で受入孔25を
仕上げる等の工夫を施している。
The finish of the receiving hole 25 with the steel ball B is
Rather than shaving off the excess metal material (excessive thickness) on the inner peripheral surface of the pilot hole 25a like a so-called precision reamer, the steel ball B to be press-fitted rather removes the excess metal material on the inner surface side In a substantially orthogonal direction (horizontal direction in this case), or is pushed out (Fig. 3).
(See (a)). Of course, once the surplus meat is pushed away,
After passing the steel ball B, it has a tendency to return in the direction of narrowing the hole diameter, that is, what is called springback. Therefore, in the present embodiment, considering this springback,
The diameter of the steel ball B with respect to the completed diameter (the receiving hole 25) is appropriately determined, and the receiving hole 25 is finished by one or more reciprocating operations of the steel ball B.

【0034】更に圧入時、鋼球Bが下孔25aの内周面
の余肉を押し退ける寸法をセージング寸法とするもので
あり、一例としてこのセージング寸法を0.03〜0.
05mm程度以下に抑えるものである。ここでセージン
グ寸法と、鋼球Bの圧入速度(加工スピード)との関係
を図4に示すものであり、セージング寸法に応じて、鋼
球Bの圧入速度を適宜調整するようにしている。なおグ
ラフ中、ハッチング部に挟まれた曲線がセージング寸法
と、鋼球Bの圧入速度との関係の基準を示し、上下のハ
ッチング部分は、これに対する許容範囲を示すものであ
り、セージング寸法と圧入速度とをこの範囲内に設定す
ることにより、適切な加工条件が得られるものである。
Further, the size at which the steel ball B pushes away the excess thickness of the inner peripheral surface of the lower hole 25a at the time of press-fitting is set as a sizing size. As an example, this sizing size is 0.03 to 0.
It is suppressed to about 05 mm or less. Here, the relationship between the sizing dimension and the press-fitting speed (processing speed) of the steel ball B is shown in FIG. 4, and the press-fitting speed of the steel ball B is appropriately adjusted according to the sizing dimension. In the graph, the curve sandwiched between the hatched parts shows the standard for the relationship between the sizing dimension and the press-fitting speed of the steel ball B, and the upper and lower hatched parts show the allowable range for this. By setting the speed within this range, appropriate processing conditions can be obtained.

【0035】このように本発明では、鋼球Bを圧入する
ことによって受入孔25の仕上げを行うようにしてお
り、これによって高い孔径精度を実現でき、また孔内面
の面粗度も高精度に仕上げ得るものである。また受入孔
25の仕上げに、時間を要する切削を必要としないた
め、タービンフレーム2の量産化をより現実のものとし
ている。また鋼球Bはポンチ部Pの作用先端部に一体に
形成されるため、鋼球Bが完全に保持でき、仕上げ長が
長い場合、すなわちフランジ部23の肉厚が厚い場合
(一例として30mm程度)に、効率的に仕上げ加工が
行え、特に有効な形態となる。
As described above, according to the present invention, the receiving hole 25 is finished by press-fitting the steel ball B, which makes it possible to realize a high hole diameter accuracy and a high surface roughness of the inner surface of the hole. It can be finished. Further, since finishing of the receiving hole 25 does not require time-consuming cutting, mass production of the turbine frame 2 becomes more practical. Further, since the steel ball B is formed integrally with the working tip of the punch P, the steel ball B can be completely held and the finished length is long, that is, the flange 23 has a large wall thickness (for example, about 30 mm). In addition, the finishing process can be efficiently performed, which is a particularly effective form.

【0036】[0036]

【他の実施の形態】本発明は以上述べた実施の形態を一
つの基本的な技術思想とするものであるが、更に次のよ
うな改変が考えられる。すなわち先に述べた実施の形態
では、素形材Wを精密鋳造法または金属射出成形法によ
って形成し、この段階で併せて受入孔25の予備孔25
bを開口しておくものである。しかしながら、例えば素
形材Wは上記手法以外にも、ほぼ一定の厚さ(一例とし
て約5mm程度)に打ち抜かれたブランク材を深絞り加
工等して行き、形成することが可能である。この場合、
ブランク材を打ち抜く工程や、深絞り工程と同時に予備
孔25bを開口することは、必ずしも予備孔25bの精
度を維持し切れず、また加工そのものや装置等が複雑化
するため、極めて実現が難しい。従って予備孔25bの
開口は、ブランク材を深絞り形成してボス形成部24a
を突き出すように形成した後、仕上げを行う前までに別
途行うのが一般的となる。
Other Embodiments The present invention has the above-described embodiments as one basic technical idea, but the following modifications are possible. That is, in the above-described embodiment, the blank W is formed by the precision casting method or the metal injection molding method, and at this stage, the preliminary hole 25 of the receiving hole 25 is also combined.
b is opened. However, for example, the blank W can be formed by deep-drawing a blank material punched to a substantially constant thickness (about 5 mm as an example) in addition to the above method. in this case,
It is extremely difficult to open the preliminary hole 25b at the same time as the blanking process or the deep drawing process because the accuracy of the preliminary hole 25b cannot be maintained and the processing itself and the apparatus become complicated. Therefore, the opening of the preliminary hole 25b is formed by deep drawing a blank material to form the boss forming portion 24a.
After forming so as to protrude, it is generally performed separately before finishing.

【0037】[0037]

【発明の効果】まず請求項1記載の発明によれば、可変
翼1を回動自在に保持するフレームセグメント21の受
入孔25は、まず予備孔25bを開口し、これを下孔2
5aに再形成し、更にここに鋼球Bを圧入して仕上げる
ため、手間のかかる切削を要することなく、現実の量産
体制に即した効率的な仕上げ加工が行える。またこのた
め可変翼1の回動をより安定化させ、排気ガイドアッセ
ンブリAひいてはターボチャージャの性能向上に寄与す
る。
According to the first aspect of the present invention, the receiving hole 25 of the frame segment 21 for rotatably holding the variable blade 1 first opens the preliminary hole 25b, and then the preliminary hole 25b is formed.
Since the steel balls B are re-formed into 5a and the steel balls B are press-fitted therein for finishing, efficient finishing can be performed according to the actual mass production system without requiring time-consuming cutting. For this reason, the rotation of the variable vane 1 is further stabilized, which contributes to the improvement of the performance of the exhaust guide assembly A and thus the turbocharger.

【0038】また請求項2記載の発明によれば、下孔2
5aよりも幾分小さめの予備孔25bに対して施される
下孔25aの開口(再形成)は、FB加工によって施さ
れるため、FB加工を行う精密プレス装置6の負担が軽
減され、10〜15カ所程度の下孔25aの同時開口を
実現可能とする。
According to the invention of claim 2, the pilot hole 2
Since the opening (reforming) of the pilot hole 25a, which is performed for the preliminary hole 25b that is slightly smaller than 5a, is performed by the FB processing, the load on the precision press device 6 that performs the FB processing is reduced. It is possible to realize simultaneous opening of the pilot holes 25a at about 15 places.

【0039】更にまた請求項3記載の発明によれば、フ
レームセグメント21の素形材Wを精密鋳造法または金
属射出成形法によって形成するため、完成状態に近いニ
ヤネットシェイプの素形材Wが得られる。また予備孔2
5bを、この素形材Wを得る段階で併せて形成するた
め、予備孔25bが高精度に実現でき、後工程の下孔2
5aの形成を円滑且つ確実に行うことができる。更にま
た予備孔25bは素形材Wを得る段階で形成し、これに
FB加工を施して下孔25aを開口(再形成)し、ここ
に鋼球Bを圧入して、受入孔25を仕上げるため、フレ
ームセグメント21の形成工程から、一切の切削加工を
解消できるものであり、フレームセグメント21の量産
化を、より一層、現実のものとする。
Further, according to the third aspect of the present invention, since the raw material W of the frame segment 21 is formed by the precision casting method or the metal injection molding method, the raw material material W having a near net shape close to the finished state can be obtained. can get. The spare hole 2
Since 5b is also formed at the stage of obtaining the blank W, the preliminary hole 25b can be realized with high accuracy, and the pre-hole 2 in the post-process can be formed.
The formation of 5a can be performed smoothly and reliably. Furthermore, the preliminary hole 25b is formed at the stage of obtaining the blank W, and FB processing is applied to this to open (reform) the lower hole 25a, and the steel ball B is press-fitted therein to finish the receiving hole 25. Therefore, it is possible to eliminate all the cutting work from the forming process of the frame segment 21, which makes the mass production of the frame segment 21 even more practical.

【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】フレームセグメントに受入孔を形成する様子を
段階的に示す断面図である。
FIG. 2 is a cross-sectional view showing in stages how a receiving hole is formed in a frame segment.

【図3】フレームセグメントに受入孔を形成する様子を
段階的に示す断面図である。
FIG. 3 is a cross-sectional view showing stepwise how a receiving hole is formed in a frame segment.

【図4】受入孔の仕上げを行う際のセージング寸法と、
鋼球の圧入速度(加工スピード)との関係を示すグラフ
である。
[Fig. 4] Sizing dimensions when finishing the receiving hole,
It is a graph which shows the relationship with the press-fit speed (processing speed) of a steel ball.

【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 精密プレス装置 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 25 受入孔 25a 下孔 25b 予備孔 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 環状突起 62 板押え 63 ダイス 64 パンチ 65 逆押え A 排気ガイドアッセンブリ B 鋼球 G 排気ガス h 羽根高さ P ポンチ部 Pa 凹陥部 T 排気タービン W 素形材 1 variable wings 2 turbine frame 3 variable mechanism 6 Precision press equipment 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 25 receiving hole 25a pilot hole 25b spare hole 26 Caulking pins 27 pin hole 31 Rotating member 32 transmission member 32A drive element 32B passive element 33 ring 61 annular protrusion 62 Plate retainer 63 dice 64 punch 65 Reverse presser A Exhaust guide assembly B steel ball G exhaust gas h blade height P punch part Pa recess T exhaust turbine W material

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、 前記可変翼を回動自在に保持するために、前記タービン
フレームに形成される受入孔は、完成状態における径寸
法以下の下孔が開口されることに先立ち、下孔よりも更
に小さい予備孔が開口されるものであり、 受入孔を仕上げるにあたっては、下孔に、完成状態にお
ける受入孔の径寸法にほぼ等しい鋼球を圧入し、所望の
孔径精度や孔内面の面粗度を得るようにしたことを特徴
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受入孔の
形成方法。
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 incorporated in a charger, in order to rotatably hold the variable blade, a receiving hole formed in the turbine frame has a prepared hole which is smaller than or equal to a diameter in a completed state. Prior to this, a preliminary hole that is smaller than the pilot hole is opened.When finishing the receiving hole, A variable blade is used in the exhaust guide assembly of the VGS type turbocharger, which is characterized in that a steel ball having a diameter substantially equal to the diameter of the receiving hole in the completed state is press-fitted to obtain desired hole diameter accuracy and surface roughness of the inner surface of the hole. A method for forming a receiving hole that holds a rotatable member.
【請求項2】 前記タービンフレームの受入孔は、ファ
インブランキング加工によって下孔が開口されることを
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
に保持する受入孔の形成方法。
2. The variable blade in the exhaust guide assembly of a VGS type turbocharger according to claim 1, wherein the receiving hole of the turbine frame has a lower hole formed by a fine blanking process. Method for forming holding hole for holding.
【請求項3】 前記タービンフレームの原形となる金属
製の素形材は、ボス部とフランジ部とを一体に有するも
のであり、この素形材を形成するにあたっては精密鋳造
法または金属射出成形法が適用され、素形材を形成する
この段階で、前記予備孔が併せて開口されることを特徴
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
自在に保持する受入孔の形成方法。
3. The metal base material that is the original form of the turbine frame has a boss portion and a flange portion integrally, and when forming the base material, a precision casting method or a metal injection molding is used. The variable blade is rotated in the exhaust guide assembly of the VGS type turbocharger according to claim 1 or 2, wherein the preliminary hole is also opened at this stage of forming a blank by applying the method. Method of forming receiving hole that holds freely.
JP2001235766A 2001-08-03 2001-08-03 Formation method for receiver hole rotatably retaining variable vane in exhaust guide assembly of vgs type turbocharger Pending JP2003049661A (en)

Priority Applications (7)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001235766A JP2003049661A (en) 2001-08-03 2001-08-03 Formation method for receiver hole rotatably retaining variable vane in exhaust guide assembly of vgs type turbocharger
US10/485,651 US20040231327A1 (en) 2001-08-03 2002-08-02 Method of manufacturing component member in vgs type turbo charger, component member manufactured by the method, exhaust guide assembly of vgs type turbo charger using the component member, and vgs type turbo charger incorporating the exhaust guide assembly
KR1020047001479A KR101197064B1 (en) 2001-08-03 2002-08-02 Method of manufacturing component member in vgs type turbo charger, component member manufactured by the method, exhaust guide assembly of vgs type turbo charger using the component member, and vgs type turbo charger incorporating the exhaust guide assembly
PCT/JP2002/007943 WO2003014531A1 (en) 2001-08-03 2002-08-02 Method of manufacturing component member in vgs type turbo charger, component member manufactured by the method, exhaust guide assembly of vgs type turbo charger using the component member, and vgs type turbo charger incorporating the exhaust guide assembly
EP02755807A EP1422384B1 (en) 2001-08-03 2002-08-02 Method of manufacturing component member in vgs type turbo charger and component member manufactured by the method
CNA02819330XA CN1561430A (en) 2001-08-03 2002-08-02 Method of manufacturing component member in VGS type turbo charger, component member manufactured by the method, exhaust guide assembly of VGS type turbo charger using the component member, and VGS ty
DE60232889T DE60232889D1 (en) 2001-08-03 2002-08-02 METHOD FOR PRODUCING A COMPONENT IN A VARIABLE GEOMETRY TURBOLADER AND A COMPONENT MADE BY THE METHOD

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001235766A JP2003049661A (en) 2001-08-03 2001-08-03 Formation method for receiver hole rotatably retaining variable vane in exhaust guide assembly of vgs type turbocharger

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2003049661A true JP2003049661A (en) 2003-02-21

Family

ID=19067160

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2001235766A Pending JP2003049661A (en) 2001-08-03 2001-08-03 Formation method for receiver hole rotatably retaining variable vane in exhaust guide assembly of vgs type turbocharger

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2003049661A (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007033152A (en) * 2005-07-25 2007-02-08 Olympus Corp Probe processing apparatus
JP2007033150A (en) * 2005-07-25 2007-02-08 Olympus Corp Manufacturing method of probe

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05161924A (en) * 1991-12-12 1993-06-29 Nissan Motor Co Ltd Ceramic tool for burring
JPH10217020A (en) * 1997-02-04 1998-08-18 Honda Motor Co Ltd Method for machining hole of different diameter with same cutting tool
JP2000064846A (en) * 1998-08-21 2000-02-29 Akita Fine Blanking:Kk Turbine frame for variable vane type turbo-charger

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05161924A (en) * 1991-12-12 1993-06-29 Nissan Motor Co Ltd Ceramic tool for burring
JPH10217020A (en) * 1997-02-04 1998-08-18 Honda Motor Co Ltd Method for machining hole of different diameter with same cutting tool
JP2000064846A (en) * 1998-08-21 2000-02-29 Akita Fine Blanking:Kk Turbine frame for variable vane type turbo-charger

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007033152A (en) * 2005-07-25 2007-02-08 Olympus Corp Probe processing apparatus
JP2007033150A (en) * 2005-07-25 2007-02-08 Olympus Corp Manufacturing method of probe

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1422400B1 (en) Variable blade manufacturing method for a vgs type turbo charger
US20090180862A1 (en) Method of manufacturing turbine frame for VGS turbocharger, turbine frame manufactured by the method, exhaust gas guide assembly for VGS turbocharger using the turbine frame, and VGS turbocharger in which the exhaust gas guide assembly is incorporated
KR101197064B1 (en) Method of manufacturing component member in vgs type turbo charger, component member manufactured by the method, exhaust guide assembly of vgs type turbo charger using the component member, and vgs type turbo charger incorporating the exhaust guide assembly
KR100946972B1 (en) Variable blade manufacturing method and variable blade in vgs type turbo charger
JP3944819B2 (en) Method of manufacturing variable wing blade portion applied to exhaust guide assembly in VGS type turbocharger
JP4490881B2 (en) Method for manufacturing variable wing in VGS type turbocharger
JP2009293418A (en) Nozzle vane manufacturing method, nozzle vane, variable nozzle mechanism, and turbocharger
JP2003049661A (en) Formation method for receiver hole rotatably retaining variable vane in exhaust guide assembly of vgs type turbocharger
EP1197277A1 (en) Producing method of exhaust gas vane blade for superchargers of motor vehicles and vane blade
JP2000301283A (en) Production method of discharge vane blade for super- charger of automobile amd vane blade
JP4763843B1 (en) Manufacturing method of press product comprising flat portion and rod portion integrally, and manufacturing method of variable blade in VGS type turbocharger to which this method is applied
JP4779159B2 (en) Method for manufacturing variable blade in VGS type turbocharger and variable blade manufactured by this method
JP2003049603A (en) Method of forming receiving hole for rotatably holding variable blade in exhaust guide assembly of vgs type turbo charger
EP2808560A1 (en) Blades for axial flow compressor and method for manufacturing same
JP3944818B2 (en) Method for manufacturing variable blade in VGS type turbocharger and variable blade manufactured by this method
KR100976744B1 (en) Variable blade manufacturing method and variable blade in vgs type turbo charger
JP2003049656A (en) Manufacturing method for variable vane in vgs(variable geometry system) type turbocharger and variable vane manufactured by same method
JP4065114B2 (en) Rolling method of shaft part of variable blade applied to exhaust guide assembly in VGS type turbocharger
JP2007023843A (en) Processing method of shaft end part of variable blade in vgs type turbocharger and variable blade processed by this method
JP2003049663A (en) Manufacturing method for variable vane in vgs(variable geometry system) type turbocharger and variable vane manufactured by same method
JP4450774B2 (en) Method for manufacturing variable wing in VGS type turbocharger
JP2003049655A (en) Manufacturing method for variable vane in vgs(variable geometry system) type turbocharger and variable vane manufactured by same method
JP2003049658A (en) Manufacturing method for preform of variable vane in vgs(variable geometry system) type turbocharger
JP2003049606A (en) Method of manufacturing component of exhaust guide assembly in vgs-type turbo charger
JP2003048037A (en) Manufacturing method of pin-like component of exhaust guide assembly in vgs type turbocharger

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20080801

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20100907

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20110118