JP2003049663A - Manufacturing method for variable vane in vgs(variable geometry system) type turbocharger and variable vane manufactured by same method - Google Patents

Manufacturing method for variable vane in vgs(variable geometry system) type turbocharger and variable vane manufactured by same method

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JP2003049663A
JP2003049663A JP2001235665A JP2001235665A JP2003049663A JP 2003049663 A JP2003049663 A JP 2003049663A JP 2001235665 A JP2001235665 A JP 2001235665A JP 2001235665 A JP2001235665 A JP 2001235665A JP 2003049663 A JP2003049663 A JP 2003049663A
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blade
manufacturing
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vane
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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 new manufacturing method providing a preform to become an original form of a variable vane by casting and constantly and massively manufacturing stable and high-quality level variable vanes without using any cutting and welding. SOLUTION: This manufacturing method for the variable vane 1 is characterized by having a preparation process for the preform for integrally forming a vane part 11 and a shaft part 12 by casting, an HIP(Hot Isostatic Pressing) process for treating the injection molded preform by hot hydrostatic pressure pressing and improving the density of the preform, a rolling process for pressurizing the shaft part 12 of the preform onto a pair of dies and forming it into a prescribed-thickness diameter, a process for polishing the end face of the vane part 11 and forming the vane part 11 into a prescribed vane height (h), and a barrel process for wholly polishing the surfaces of the shaft part 12 and the vane part 11.

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可変翼を製造するにあた
り、切削や溶接を一切、排除し得る新規な製造手法に係
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 manufacturing method capable of eliminating cutting and welding altogether when manufacturing a variable blade 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、少ない排気流量を可変翼(羽)で絞り
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。 そしてこのような
VGSタイプのターボチャージャにおける可変翼を製造
するにあたっては、従来、例えば、ロストワックス鋳造
に代表される精密鋳造法による手法が採られることがあ
った。これは可変翼の原形(素形材)をほぼ目的の製品
どおり(実際は実製品寸法よりも幾分大きめ)に鋳造し
た後、この素形材を適宜切削加工して行き、最終的に翼
部や軸部を所望の形状や寸法に仕上げるものである。
For this reason, a VGS type turbocharger has been developed which operates efficiently even in a low rotation range. This is a device in which a small exhaust flow rate is narrowed down by variable blades (blades), the speed of exhaust is increased, and the work of the exhaust turbine is increased, so that high output can be exhibited even at low speed rotation. Therefore, the VGS type turbocharger requires a variable blade variable mechanism and the like, and the peripheral components also have to be more complicated in shape and the like than the conventional ones. In the manufacture of such a variable blade for a VGS type turbocharger, conventionally, for example, a precision casting method typified by lost wax casting has been used. This is because the variable blade's original shape (form material) is cast almost as the intended product (actually, it is slightly larger than the actual product size), then this shape material is cut appropriately, and finally the blade part The shaft part is finished into a desired shape and size.

【0004】しかしながらロストワックス手法によって
鋳造された素形材は、ほぼ忠実に実製品寸法に近づける
ことができ、いわゆるニアネットシェイプ状のものが得
られるものの、形状寸法の精度が必ずしも良くなく、且
つ個々の製品についてのばらつきが目立つという問題が
あった。このため鋳造後に行う素形材の切削工程では、
切削代が個々の製品について異なることが多く、切削代
の設定等が煩雑になることがあった。加えてこの種のタ
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、可変翼についても、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
るものであり、このような素材は、一般に難切削性の材
質であり、切削そのものに長時間を要し、加工に手間が
掛かる、という問題があった。更に、可変翼は一基のタ
ーボチャージャについて10〜15個程度必要となるた
め、実際に自動車が月産3万台程度、量産される場合、
可変翼は月に30万〜45万個製造する必要があり、切
削加工では到底対応し切れるものではなかった(切削加
工では、一日に500個程度が限度であった)。
However, the cast material cast by the lost wax method can be approximated to the actual product size almost faithfully, and a so-called near net shape can be obtained, but the shape and size accuracy is not always good, and There was a problem that the variations among individual products were noticeable. Therefore, in the cutting process of the blank after casting,
The cutting allowance is often different for each product, and the setting of the cutting allowance may be complicated. In addition, since this type of turbo equipment is generally used under 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 variable blades. However, such a material is generally difficult to cut, and there is a problem that the cutting itself takes a long time and the processing is troublesome. Furthermore, about 10 to 15 variable vanes are required for one turbocharger, so when actually producing about 30,000 cars per month,
It was necessary to manufacture 300,000 to 450,000 variable blades per month, and the cutting process was not enough to handle it (the cutting process was limited to about 500 per day).

【0005】このようなことから切削加工を排除した可
変翼の製造手法が開発され、例えば特開2000−14
5470号「可変ベーン型ターボチャージャに適用する
可変ベーン並びにその製造方法」に開示されている。こ
の特開2000−145470号では、可変翼を、まず
翼部と軸部とに分割して形成した後、溶接する手法が開
示されており、切削加工を一切、要しない点で相応の評
価が得られるものの、更なる開発の余地が残されてい
た。
Under the circumstances, a method for manufacturing a variable vane, which eliminates the cutting work, has been developed, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 2000-14.
No. 5470, "Variable vanes applied to variable vane turbocharger and manufacturing method thereof". This Japanese Patent Laid-Open No. 2000-145470 discloses a method in which a variable blade is first divided into a blade portion and a shaft portion and then formed, and then welded, and the cutting is not required at all, and accordingly, a proper evaluation is made. Although obtained, there was still room for further development.

【0006】すなわち予め分割形成された翼部と軸部と
を溶接して可変翼を製造する手法においては、翼部と軸
部とを常に一定の角度に溶接することが極めて難しく、
その精度にバラツキを生じることがあった。また翼部と
軸部との単品状態における形状そのものは高精度に形成
できても、溶接熱や溶接痕(溶接ビード)が悪影響を来
し最終製品としては、所望の寸法精度が得られないこと
もあり、常時、安定した高い品質レベルの可変翼を量産
できるまでの段階には到っていないのが現状であった。
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(PM)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VG
S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。
That is, in the method of manufacturing the variable blade by welding the blade portion and the shaft portion, which are divided in advance, it is extremely difficult to always weld the blade portion and the shaft portion at a constant angle.
The accuracy may vary. Also, even if the shape itself of the blade and the shaft in the single product state can be formed with high accuracy, the welding heat and welding marks (welding beads) will have a bad effect, and the desired dimensional accuracy cannot be obtained as the final product. As a result, it has not reached the stage where mass production of stable, high-quality variable blades has always been reached.
In recent years, particularly in diesel vehicles, the exhaust gas discharged into the atmosphere is strongly regulated from the viewpoint of environmental protection and the like, and NO x and particulate matter ( VG that can improve the efficiency of the engine even in the low speed range to reduce PM)
Mass production of the S-type turbocharger was highly 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、可変翼の原形となる素
形材を金属射出成形によって得るとともに、この素形材
に切削や溶接を一切行わず、常に安定した高い品質レベ
ルの可変翼を量産できるようにした新規な製造手法の開
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 a raw material which is a prototype of a variable blade is obtained by metal injection molding and cut into the raw material. This is an attempt to develop a new manufacturing method that enables mass production of stable and high quality variable blades without any welding or welding.

【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における可変翼の製造方
法は、回動中心となる軸部と、実質的に排気ガスの流量
を調節する翼部とを具え、エンジンから排出された比較
的少ない排気ガスを適宜絞り込み、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可変翼を製造するに
あたり、その工程は、金属射出成形によって翼部と軸部
とを一体に具えた金属素材を成形する、素形材の準備工
程と、射出成形された素形材に熱間静水圧プレス処理を
施し、素形材の高密度化を図るHIP工程と、素形材の
軸部を一対のダイスに押し付け、所望の径太さに加工す
る転造工程と、翼部の端面を研磨し、翼部を所望の羽根
高さに形成する工程と、軸部や翼部等を全体的に表面研
磨するバレル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、可変翼の原形である素
形材を金属射出成形によって得るとともに、この素形材
に切削加工や溶接加工をほとんど施すことなく、可変翼
を効率的に量産することができる。
That is, a method for manufacturing a variable vane in a VGS type turbocharger according to a first aspect of the present invention comprises a shaft portion which is a center of rotation and a vane portion which substantially regulates a flow rate of exhaust gas. The relatively small amount of exhaust gas emitted from the engine is appropriately narrowed down, the speed of the exhaust gas is amplified, the exhaust turbine is rotated by the energy of the exhaust gas, and the compressor directly connected to this exhaust turbine produces more than natural intake air. In order to manufacture a variable blade to be incorporated into a VGS type turbocharger that enables the engine to deliver high output even at low speed rotation, the process involves the metal injection molding of the blade and shaft. The process of preparing the raw material, which is to form the metal material that is integrally provided, and the hot isostatic pressing process for the injection-molded raw material, The HIP process for increasing the degree of flexibility, the rolling process for pressing the shaft part of the blank into a pair of dies and processing it to the desired diameter, and the end face of the blade part is polished to make the blade part the desired blade height. And a barrel process for polishing the entire surface of the shaft and wings. According to the present invention, the base material of the variable blade is obtained by metal injection molding, and the variable blade can be mass-produced efficiently without performing cutting or welding on the base material. .

【0009】また請求項2記載のVGSタイプターボチ
ャージャにおける可変翼の製造方法は、前記請求項1記
載の要件に加え、前記転造工程においては、転造代を
0.05〜0.1mmに抑え、転造に伴って生ずる軸伸
びを抑制す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、転造代が極めて少なく設定され
ることに因み、転造に伴って生ずる軸伸びが0.05m
m以下に抑えられ(この寸法では実質的な修正は不要と
なる)、従来、この軸伸びを修正するために施されるこ
とが多かった切削加工を削除できる。従って可変翼の製
造工程から切削加工を完全に解消することができ、可変
翼の量産をより現実的なものとする。なお単純に軸部の
加工を、切削から転造に切り替えるだけでは、転造に伴
う軸伸びが生じ、これを修正するために新たな切削加工
を要してしまうことがあるため、本実施の形態では、軸
伸びを抑制する工夫も併せて施している。
Further, in the method for manufacturing a variable blade in a VGS type turbocharger according to claim 2, in addition to the requirements according to claim 1, in the rolling step, the rolling allowance is set to 0.05 to 0.1 mm. It is characterized in that it suppresses the axial elongation caused by rolling. According to this invention, the axial elongation caused by rolling is 0.05 m due to the extremely small rolling allowance.
It can be suppressed to m or less (substantially no correction is required for this dimension), and the cutting process which has been conventionally performed to correct the axial elongation can be eliminated. Therefore, the cutting process can be completely eliminated from the manufacturing process of the variable vanes, which makes the mass production of the variable vanes more realistic. It should be noted that simply switching the machining of the shaft portion from cutting to rolling causes axial elongation due to rolling, and new cutting may be required to correct this. In the form, it has also been devised to suppress axial elongation.

【0010】更にまた請求項3記載のVGSタイプター
ボチャージャにおける可変翼の製造方法は、前記請求項
1または2記載の要件に加え、前記素形材の準備工程で
は、金属粒子間の球状間隙である独立泡を細かく且つ均
一に生成させるように、焼結を行う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、金属射出
成形によって得られる金属素材の空孔率が低減され、素
形材の強度を増加させ得る。すなわち金属射出成形の欠
点の一つとされていた、高い空孔率を克服でき、射出成
形によって形成された素形材を現実に適用可能なものと
する。また空孔率が低減されることに起因して、寸法精
度が向上し、成形される素形材は、目的の可変翼により
近い、ニヤネットシェイプのものが得られる。従って転
造代等も、より抑えられることになり、転造工程等の簡
略化も達成され得る。
According to a third aspect of the present invention, in addition to the requirements of the first or second aspect, in the method for manufacturing a variable blade in a VGS type turbocharger, in the step of preparing the raw material, a spherical gap between metal particles is used. It is characterized in that sintering is carried out so that a certain closed cell is finely and uniformly generated. According to this invention, the porosity of the metal material obtained by metal injection molding is reduced, and the strength of the raw material can be increased. That is, it is possible to overcome the high porosity, which is one of the drawbacks of metal injection molding, and it is possible to practically apply the base material formed by injection molding. Further, due to the reduced porosity, the dimensional accuracy is improved, and the shaped material to be molded can have a near net shape closer to the target variable blade. Therefore, the rolling allowance and the like can be further suppressed, and the rolling process and the like can be simplified.

【0011】また請求項4記載のVGSタイプターボチ
ャージャにおける可変翼の製造方法は、前記請求項1、
2または3記載の要件に加え、前記素形材の準備工程で
は、射出成形用の金属粉の形状を球状且つ微細化し、素
形材の高温回転曲げ疲労性を向上させるようにしたこと
を特徴として成るものである。この発明によれば、射出
成形によって得られる金属素材の高温回転曲げ疲労性が
向上する。すなわち金属射出成形の欠点の一つとされて
いた、高温回転曲げ疲労性を克服でき、射出成形によっ
て得た素形材を現実に適用可能なものとする。なお素形
材を得るにあたり単純にロストワックスから金属射出成
形に切り替えるだけでは、このように金属射出成形に伴
う不都合が生じ、現実的に量産できる素形材が得られな
いため、本願では、このような不都合を克服する工夫も
併せて施すものである。
A method for manufacturing a variable blade in a VGS type turbocharger according to a fourth aspect of the present invention is the method according to the first aspect.
In addition to the requirements described in 2 or 3, in the step of preparing the base material, the shape of the metal powder for injection molding is made spherical and fine, and the high temperature rotary bending fatigue property of the base material is improved. It consists of According to this invention, the high temperature rotary bending fatigue of the metal material obtained by injection molding is improved. That is, it is possible to overcome the high-temperature rotary bending fatigue property, which is one of the drawbacks of metal injection molding, and it is possible to actually apply the raw material obtained by injection molding. It should be noted that, simply by switching from lost wax to metal injection molding in obtaining a raw material, such inconveniences associated with metal injection molding occur, and a raw material that can be mass-produced practically cannot be obtained. A device for overcoming such inconvenience is also provided.

【0012】また請求項5記載のVGSタイプターボチ
ャージャにおける可変翼は、回動中心となる軸部と、実
質的に排気ガスの流量を調節する翼部とを具え、エンジ
ンから排出された比較的少ない排気ガスを適宜絞り込
み、排気ガスの速度を増幅させ、この排気ガスのエネル
ギで排気タービンを回し、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
まれる可変翼において、前記請求項1、2、3または4
記載の製造方法によって製造されたことを特徴として成
るものである。この発明によれば、加工に多大な時間を
要していた切削や溶接等を行わずに製造できるため、量
産品としての可変翼を市場に安定的に供給し得る。因み
に主に切削加工に依存していた従来手法では、一日に5
00個程度の生産量であったのが、本発明では、一日に
5000個程度、量産できるものである。また量産され
た可変翼は、素形材を射出成形する際の工夫や軸伸びを
許容範囲内に抑えるための転造代の工夫等によって寸法
精度の高いものが得られる。
Further, the variable blade in the VGS type turbocharger according to claim 5 comprises a shaft portion which is a center of rotation and a blade portion which substantially adjusts a flow rate of exhaust gas, and is relatively discharged from the engine. A small amount of exhaust gas is appropriately narrowed down, the speed of the exhaust gas is amplified, the exhaust turbine energy is used to turn the exhaust turbine, and a compressor directly connected to the exhaust turbine sends air above the natural intake to the engine, and at low speed. A variable wing incorporated in a VGS type turbocharger which enables the engine to exhibit high output.
It is characterized by being manufactured by the manufacturing method described. According to the present invention, the variable blade as a mass-produced product can be stably supplied to the market because it can be manufactured without performing cutting, welding, etc., which required a great amount of time for processing. By the way, with the conventional method that mainly relies on cutting, 5
In the present invention, the production amount was about 00 pieces, but in the present invention, about 5000 pieces can be mass-produced per day. In addition, mass-produced variable blades can be obtained with high dimensional accuracy by devising the injection molding of the blank material and by devising a rolling allowance to keep the axial elongation within an allowable range.

【0013】[0013]

【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に係る可変
翼1を適用した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について説明しながら併せ
て可変翼1について説明し、その後、本発明の可変翼1
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, the variable vane 1 will be described together with the exhaust guide assembly A in the VGS type turbocharger to which the variable vane 1 according to the present invention is applied, and then the variable vane 1 according to the present invention.
The manufacturing method of 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 to appropriately set the flow rate of the exhaust gas G are provided. It consists of. Each component will be described below.

【0014】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.

【0015】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、
2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 fixed to the variable mechanism 3 described later by crimping or the like, and as an example, FIG.
As shown in FIG. 2, the plane in which the shaft portion 12 is cut out in a facing manner is formed with a substantially constant inclination with respect to the blade portion 11.

【0016】次にタービンフレーム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21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
る。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。
Next, the turbine frame 2 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. The frame segment 21 is provided with a flange portion 23 that receives the shaft portion 12 of the variable blade 1 and a boss portion 24 that fits the variable mechanism 3 described later on the outer circumference. 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 portion at equal intervals. Further, the holding member 22 is formed in a disk shape having an opening in the central portion 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 caulking pins 26 are provided at four places on the outer peripheral portion of the receiving hole 25 as an example.
The dimension between both members is maintained by. 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.

【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】本発明に係る可変翼1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、この可変翼1の製造方法について説明する。 (1)素形材の準備工程 この工程は、可変翼1の原形(素形材)を金属射出成形
によって得る工程であって、素形材は完成状態における
可変翼1よりも幾分大きめに形成されながらも、ほぼ完
成状態に近い形状や寸法を有する、いわゆるニヤネット
シェイプに形成される。金属射出成形は、実質的には、
従来公知の一般的な合成樹脂(プラスチック)の射出成
形と同様であり、例えば鉄、チタン等の金属粉(材料)
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、適宜の形状に固めるものである。そして
バインダを除去した後、焼結して所望形状の素形材を得
る。
An example of the exhaust guide assembly A to which the variable vane 1 according to the present invention is applied is configured as described above, and a method for manufacturing the variable vane 1 will be described below. (1) Forming material preparation step In this step, the original shape (formation material) of the variable blade 1 is obtained by metal injection molding, and the shape material is slightly larger than the variable blade 1 in the completed state. Although formed, it is formed into a so-called near net shape having a shape and dimensions that are almost close to the completed state. Metal injection molding is essentially
This is the same as the conventionally known general injection molding of general synthetic resin (plastic), and for example, metal powder (material) such as iron or titanium.
A binder (mainly an additive that binds metal powders together, as an example, a mixture of polyethylene resin, wax, and phthalate ester) is kneaded to impart plasticity, and then injected into a mold to obtain an appropriate shape. It is what hardens. Then, after removing the binder, it is sintered to obtain a raw material having a desired shape.

【0021】なお金属射出成形は、一般に成形された素
形材の空孔率がソリド材に比べて高くなり、特に耐熱高
合金材にあっては、嵩密度が不充分であることや、高温
曲げ疲労性に劣るという欠点があった。ここで空孔と
は、金属素材等における結晶中のキャビティ(点欠陥の
多数の集合体であり、これが連結集合すると微視的(マ
イクロ)クラックになる)の一種であり、この割合が高
過ぎると金属素材にとっては悪影響を来すものである。
このようなことから本実施の形態においては、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、時間を掛けた焼結を行うものである。具体的に
は、例えば融点が1500°CであるSUS310Sを
適用した場合には、1300°Cで約2時間程度の比較
的長時間の焼結を行う。
In the metal injection molding, the porosity of the formed raw material is generally higher than that of the solid material, and particularly in the case of heat resistant high alloy material, the bulk density is insufficient and the high temperature It had the drawback of being inferior in bending fatigue. Here, the vacancy is a kind of cavity (a large number of aggregates of point defects, which become microscopic (micro) cracks when they are connected and aggregated) in a crystal of a metal material, etc., and this ratio is too high. And it has a bad influence on metal materials.
For this reason, in this embodiment, in order to make the closed cells (spherical gaps between the metal particles) small and uniform, the sintering is performed for a long time. Specifically, for example, when SUS310S having a melting point of 1500 ° C is applied, sintering is performed at 1300 ° C for a relatively long time of about 2 hours.

【0022】(2)HIP工程 上述した焼結を行うことにより、素形材の空孔率が低減
され、嵩密度の向上が図れるものであるが、射出成形さ
れた素形材は、このHIP(Hot Isostati
c Pressingの略)工程において、熱間静水圧
プレス処理が施され、より一層の高密度化を図るもので
ある。具体的には素形材を例えば約1300°Cに加熱
しながら、素形材に約100MPa(1000気圧)程
度の圧力を等方的に掛けるものである。なお上記焼結や
HIP処理等によって、焼結前、約100μm程度であ
った独立泡が、焼結後、約10μm程度になり、嵩密度
が約5%向上することが、本出願人によって確認されて
いる。そしてこの嵩密度の向上によって、素形材の強度
アップが図れるとともに、寸法精度が向上し、よりニヤ
ネットシェイプの素形材が得られるものである。
(2) HIP step By performing the above-mentioned sintering, the porosity of the raw material can be reduced and the bulk density can be improved. (Hot Isostati
In the step (abbreviated as c Pressing), hot isostatic pressing is performed to achieve a higher density. Specifically, the template material is isotropically applied with a pressure of about 100 MPa (1000 atm) while the template material is heated to, for example, about 1300 ° C. The applicant confirmed that the above-mentioned sintering, HIP treatment, etc., increased the closed cells from about 100 μm before sintering to about 10 μm after sintering, improving the bulk density by about 5%. Has been done. The improvement of the bulk density improves the strength of the raw material, improves the dimensional accuracy, and obtains the near-net shaped raw material.

【0023】また本実施の形態では、射出成形用の金属
粉を球状且つ微細化し、成形される素形材の高温回転曲
げ疲労性を向上させる技術的な工夫が併せて施されてい
る。ここで金属粉を球状且つ微細化するにあたっては、
例えば溶融金属をノズルから噴出させ、これに空気や水
などの高速流体を作用させ、高速流体の衝撃力によって
金属を多数の液滴に分割した後、冷却、凝固させて金属
粉末を得る、いわゆる空気アトマイズ法や水アトマイズ
法が適用されるものである。そしてこのようなアトマイ
ズ法においては、溶融金属を噴出させるノズルの形状や
径寸法、溶融金属に作用させる空気や水などの放出速
度、冷却速度などを適宜変更することによって、所望の
大きさの金属粉末が得られるものである。因みにSUS
310Sの金属粉を約200μm程度に細かくして焼結
を行った場合、高温回転曲げ疲労性が約20%向上した
ことが、本出願人によって確認されている。
Further, in the present embodiment, a technical device for making the metal powder for injection molding spherical and fine and improving the high temperature rotary bending fatigue resistance of the shaped material to be molded is also provided. Here, in making the metal powder spherical and fine,
For example, a molten metal is ejected from a nozzle, a high-speed fluid such as air or water is caused to act on the molten metal, the metal is divided into a large number of droplets by the impact force of the high-speed fluid, and then cooled and solidified to obtain a metal powder. The air atomizing method and the water atomizing method are applied. And in such an atomizing method, by appropriately changing the shape and diameter of the nozzle for ejecting the molten metal, the discharge rate of air or water acting on the molten metal, the cooling rate, etc., the metal of the desired size can be obtained. A powder is obtained. By the way, SUS
It has been confirmed by the applicant of the present invention that when the metal powder of 310S is finely pulverized to about 200 μm and sintered, the high-temperature rotary bending fatigue property is improved by about 20%.

【0024】(3)転造工程 この工程は、HIP工程を終了した素形材の軸部12を
一対のダイスに押し付け、所望の径太さに加工する工程
である。なおこの実施の形態における転造代は、一例と
して約0.05〜0.1mm程度の極めて小さい寸法に
抑えられ、これによって転造に伴って生ずる軸伸びを、
一例として0.05mm(加工のバラツキを考慮した上
限値)以下に抑え得るものである。因みにこの程度の軸
伸びであれば、これを修正するための実質的な後加工は
必要なく、これによって従来、軸伸びを修正するために
行われることが多かった切削加工が排除されるものであ
る。ここで転造代と、軸伸びとの関係を図3に示すもの
であり、本図では、転造代が0.1mmのとき軸伸びが
0.05mmとなるポイントを通る直線が、バラツキ上
限直線となり、その下部のハッチング部位において標準
加工直線を含み、バラツキの範囲が示されている(図で
は、標準加工直線を基準にして上下のバラツキの範囲
を、異なるハッチングで示している)。
(3) Rolling Step This step is a step of pressing the shaft portion 12 of the blank, which has finished the HIP step, against a pair of dies and processing it into a desired diameter. Note that the rolling allowance in this embodiment is suppressed to an extremely small dimension of about 0.05 to 0.1 mm as an example, whereby the axial elongation caused by rolling is
As an example, it can be suppressed to 0.05 mm (upper limit value in consideration of variations in processing) or less. By the way, if this degree of axial elongation is required, substantial post-processing to correct this is not necessary, and this eliminates the cutting work that was conventionally performed to correct axial elongation. is there. Here, the relationship between the rolling allowance and the axial elongation is shown in FIG. 3. In this figure, the straight line passing through the point where the axial elongation becomes 0.05 mm when the rolling allowance is 0.1 mm is the upper limit of the variation. It becomes a straight line, and the range of variation is shown including the standard machining line in the hatched portion below it (in the figure, the range of variation above and below the standard machining line is indicated by different hatching).

【0025】もちろん素形材の軸部12の転造代が、上
記寸法内に抑えられるのは、金属射出成形によって素形
材を得ることに加え、素形材の嵩密度を向上させる技術
的工夫等に起因して、素形材をニヤネットシェイプに形
成できるようにしたことが挙げられる。逆に言えば、実
製品寸法から程遠い素形材を、いくら転造したとして
も、転造代が大きければ軸伸びも大きくなり、場合によ
っては、この軸伸びを修正するために新たな切削加工が
必要となり、転造工程に切り替えた当初の目的が達成で
きなくなってしまうのである。
Of course, the rolling allowance of the shaft portion 12 of the raw material can be suppressed within the above-mentioned dimensions because it is technically possible to improve the bulk density of the raw material in addition to obtaining the raw material by metal injection molding. One of the reasons is that the material can be formed into a near-net shape due to ingenuity. To put it the other way around, no matter how much the raw material that is far from the actual product dimensions is rolled, the larger the rolling allowance, the greater the axial elongation. In some cases, a new cutting process is required to correct this axial elongation. Therefore, the original purpose of switching to the rolling process cannot be achieved.

【0026】(4)翼部端面の研磨(羽根高さ研磨) 翼部11は、上記排気ガイドアッセンブリAの説明にお
いても述べたように、取付け状態においてフレームセグ
メント21と保持部材22との間に挟み込まれながら
も、円滑な回動状態が確保されるものである。このため
本工程では、翼部11におけるフレームセグメント21
側(軸部12側)の端面と、これに対向する保持部材2
2側の端面との両面を研磨し、羽根高さhを所望の寸法
精度に仕上げるものである。もちろん可変翼1の機能
上、翼部11の両端面のうち、どちらか一方の端面の研
磨で差し支えない場合には、一方のみの研磨で構わな
い。
(4) Polishing of blade end face (blade height polishing) As described in the description of the exhaust guide assembly A, the blade portion 11 is mounted between the frame segment 21 and the holding member 22 in the attached state. Even if it is sandwiched, a smooth rotating state is ensured. Therefore, in this process, the frame segment 21 in the wing portion 11 is
Side (shaft 12 side) end surface and holding member 2 facing this
The blade height h is finished to a desired dimensional accuracy by polishing both the end surface on the second side and the both sides. Of course, in view of the function of the variable blade 1, if either one of the two end surfaces of the blade portion 11 can be polished, only one of them may be polished.

【0027】(5)バレル工程 この工程は、翼部11の両端面が研磨され、所望の羽根
高さhを有した金属素材(可変翼)を全体的に表面研磨
する工程であり、例えば金属素材とメディアと呼ばれる
添加剤とをバレル容器に入れ、バレル容器を回転もしく
は振動させることによって、金属素材とメディアとを衝
突させて、金属素材の表面を仕上げる工程である。
(5) Barrel process In this process, both end faces of the blade portion 11 are polished, and a metal material (variable blade) having a desired blade height h is entirely surface-polished. In this process, a material and an additive called a medium are put into a barrel container, and the barrel container is rotated or vibrated to collide the metal material with the medium to finish the surface of the metal material.

【0028】[0028]

【発明の効果】まず請求項1または5記載の発明によれ
ば、従来、加工に多大な時間を要していた切削や溶接等
を行わずに可変翼1が製造できるため、量産品としての
可変翼1を市場に安定的に供給し得る。具体的には、切
削加工を排除することで一日に5000個程度の可変翼
1の製造が行え、充分、量産時に対応できるものであ
る。また製造される可変翼1は、素形材の嵩密度を向上
させる技術的工夫等によって寸法精度の高いものが得ら
れる。
According to the invention described in claim 1 or 5, the variable vane 1 can be manufactured without performing cutting, welding, etc., which conventionally required a great amount of time for processing. The variable blade 1 can be stably supplied to the market. Specifically, by eliminating the cutting process, about 5000 variable blades 1 can be manufactured per day, which is sufficient for mass production. Further, the variable blade 1 manufactured can have a high dimensional accuracy due to technical measures for improving the bulk density of the raw material.

【0029】また請求項2記載の発明によれば、転造代
が可及的に小さく設定されることに因み、転造に伴う軸
伸びが、後の修正加工(切削)を要しない程度にまで抑
え得る。このため可変翼1の製造工程から切削加工を完
全に解消することができ、可変翼1の量産をより実現可
能なものとする。
Further, according to the second aspect of the present invention, due to the fact that the rolling allowance is set as small as possible, the axial elongation accompanying the rolling does not require a subsequent correction process (cutting). Can be suppressed to Therefore, the cutting process can be completely eliminated from the manufacturing process of the variable vanes 1, and the mass production of the variable vanes 1 can be further realized.

【0030】更にまた請求項3記載の発明によれば、金
属射出成形の欠点の一つであった空孔率が低減でき、よ
り実製品に近いニヤネットシェイプの素形材を得ること
ができる。またこのため転造代をより小さい寸法に抑え
ることができる。
Furthermore, according to the third aspect of the present invention, the porosity, which is one of the drawbacks of metal injection molding, can be reduced, and a near-net shaped molding material closer to the actual product can be obtained. . Therefore, the rolling allowance can be suppressed to a smaller size.

【0031】また請求項4記載の発明によれば、金属射
出成形の欠点の一つであった高温回転曲げ疲労性が改善
でき、射出成形による素形材の形成手法を現実のものと
する。
According to the fourth aspect of the present invention, the high-temperature rotary bending fatigue property, which is one of the drawbacks of metal injection molding, can be improved, and the method for forming a blank by injection molding becomes a reality.

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

【図1】本発明に係る可変翼を組み込んだVGS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 is a perspective view (a) showing a VGS type turbocharger incorporating a variable vane according to the present invention, and an exploded perspective view (b) showing an exhaust guide assembly.

【図2】本発明に係る可変翼を示す正面図並びに左側面
図である。
FIG. 2 is a front view and a left side view showing a variable vane according to the present invention.

【図3】可変翼の軸部を転造する際の転造代と、これに
伴う軸伸びとの関係を示したグラフである。
FIG. 3 is a graph showing the relationship between the rolling allowance when rolling the shaft portion of the variable vane and the accompanying axial elongation.

【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 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 フランジ部(小) 23B フランジ部(大) 24 ボス部 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 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 1 variable wings 2 turbine frame 3 variable mechanism 11 wings 12 Shaft 13 Tapered part 14 Tsubabe 15 Reference plane 21 frame segments 22 Holding member 23 Flange 23A Flange (small) 23B Flange (large) 24 Boss 25 receiving hole 26 Caulking pins 27 pin hole 31 Rotating member 32 transmission member 32A drive element 32B passive element 33 ring A Exhaust guide assembly G exhaust gas h blade height T exhaust turbine

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 回動中心となる軸部と、実質的に排気ガ
スの流量を調節する翼部とを具え、 エンジンから排出された比較的少ない排気ガスを適宜絞
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
込まれる可変翼を製造するにあたり、その工程は、 金属射出成形によって翼部と軸部とを一体に具えた金属
素材を成形する、素形材の準備工程と、 射出成形された素形材に熱間静水圧プレス処理を施し、
素形材の高密度化を図るHIP工程と、 素形材の軸部を一対のダイスに押し付け、所望の径太さ
に加工する転造工程と、 翼部の端面を研磨し、翼部を所望の羽根高さに形成する
工程と、 軸部や翼部等を全体的に表面研磨するバレル工程とを具
えていることを特徴とするVGSタイプターボチャージ
ャにおける可変翼の製造方法。
1. A shaft having a center of rotation and a wing that substantially adjusts a flow rate of exhaust gas, and appropriately narrows a relatively small amount of exhaust gas discharged from an engine to amplify the speed of the exhaust gas. VGS type that rotates the exhaust turbine with the energy of the exhaust gas, and sends the air more than naturally aspirated to the engine by the compressor directly connected to this exhaust turbine, so that the engine can exhibit high output even at low speed rotation. In manufacturing variable blades to be installed in the turbocharger of, the process was to prepare a raw material by metal injection molding to mold a metal material with the blade and shaft integrally, and injection molding Hot isostatic pressing is applied to the base material,
The HIP process for increasing the density of the base material, the rolling process for pressing the shaft part of the base material against a pair of dies and processing it into the desired diameter, and the end face of the blade part is polished to remove the blade part. A method of manufacturing a variable blade for a VGS type turbocharger, comprising: a step of forming a desired blade height; and a barrel step of polishing the entire surface of a shaft portion, a blade portion and the like.
【請求項2】 前記転造工程においては、転造代を0.
05〜0.1mmに抑え、転造に伴って生ずる軸伸びを
抑制するようにしたことを特徴とする請求項1記載のV
GSタイプターボチャージャにおける可変翼の製造方
法。
2. The rolling allowance is set to 0.
5. The V according to claim 1, characterized in that the axial elongation is suppressed to 05 to 0.1 mm so as to suppress axial elongation caused by rolling.
A method for manufacturing a variable blade in a GS type turbocharger.
【請求項3】 前記素形材の準備工程では、金属粒子間
の球状間隙である独立泡を細かく且つ均一に生成させる
ように、焼結を行うようにした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におけ
る可変翼の製造方法。
3. In the step of preparing the shaped material, the sintering is performed so that closed cells, which are spherical gaps between the metal particles, are finely and uniformly generated. 2. A method for manufacturing a variable blade in a VGS type turbocharger according to 2.
【請求項4】 前記素形材の準備工程では、射出成形用
の金属粉の形状を球状且つ微細化し、素形材の高温回転
曲げ疲労性を向上させるようにしたことを特徴とする請
求項1、2または3記載のVGSタイプターボチャージ
ャにおける可変翼の製造方法。
4. The step of preparing the raw material is characterized in that the shape of the metal powder for injection molding is made spherical and fine to improve the high temperature rotary bending fatigue resistance of the raw material. 4. A method for manufacturing a variable blade in a VGS type turbocharger according to 1, 2 or 3.
【請求項5】 回動中心となる軸部と、実質的に排気ガ
スの流量を調節する翼部とを具え、エンジンから排出さ
れた比較的少ない排気ガスを適宜絞り込み、排気ガスの
速度を増幅させ、この排気ガスのエネルギで排気タービ
ンを回し、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VG
Sタイプのターボチャージャに組み込まれる可変翼にお
いて、前記請求項1、2、3または4記載の製造方法に
よって製造されたことを特徴とする可変翼。
5. The speed of the exhaust gas is amplified by appropriately squeezing a relatively small amount of exhaust gas discharged from the engine, which comprises a shaft portion serving as a center of rotation and a wing portion for substantially adjusting the flow rate of exhaust gas. Then, the exhaust turbine energy is used to rotate the exhaust turbine, and a compressor directly connected to the exhaust turbine blows air above the naturally aspirated air into the engine so that the engine can exhibit high output even at low speed rotation.
A variable blade incorporated in an S type turbocharger, which is manufactured by the manufacturing method according to claim 1, 2, 3 or 4.
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