JP2013230485A - ターボチャージャーの軸受ハウジングの製造方法、及びターボチャージャーの軸受ハウジング - Google Patents

Abstract

【課題】溶湯を鋳込む際の崩壊中子の破損を防止することができるターボチャージャーの軸受ハウジングの製造方法を提供する。
【解決手段】崩壊中子５０を用いて鋳造することによって、冷却液を流通させるための冷却通路３３が内部に形成されるターボチャージャー１０の軸受ハウジング２０の製造方法であって、崩壊中子５０は、冷却通路３３の端部に対応すると共に、略楕円形断面を有するように形成される端部形成部（一端形成部５２及び他端形成部５３）と、前記端部形成部を保持すると共に、鋳型６０に埋め込まれて当該鋳型６０に固定される固定部５４と、を具備した。
【選択図】図４

Description

本発明は、崩壊中子を用いて鋳造することによって冷却液を流通させるための冷却通路が内部に形成されるターボチャージャーの軸受ハウジングの製造方法、及びターボチャージャーの軸受ハウジングの技術に関する。

従来、冷却液を流通させるための冷却通路が内部に形成されるターボチャージャーの軸受ハウジングは公知となっている。例えば、特許文献１に記載の如くである。

特許文献１に記載のターボチャージャーの軸受ハウジングは、鋳造によって製造される。また、特許文献１に記載のターボチャージャーの軸受ハウジングの内部には、冷却液を流通させるための冷却通路が、シャフトを回動可能に支持する軸受部の周囲を囲むように形成される。

このような従来のターボチャージャーの軸受ハウジングにおいては、冷却通路の形状が複雑であるため、通常は鋳砂と樹脂バインダーによって形成される崩壊中子を用いて、当該軸受ハウジングを鋳造する際に当該冷却通路が同時に形成される。

このような従来のターボチャージャーの軸受ハウジングの製造方法における問題点とその解決策について、図９及び図１０を用いて具体的に説明する。

従来のターボチャージャーの軸受ハウジングは鋳造によって製造される。図９（ａ）に示すように、当該鋳造に用いられる鋳型１６０には、所望の鋳物（すなわち、ターボチャージャーの軸受ハウジング）と略同一形状の空洞部分である鋳物本体部１６２が形成される。

また、鋳物本体部１６２内には、軸受ハウジングの内部に冷却通路を形成するための崩壊中子１５０が配置される。崩壊中子１５０は、ターボチャージャーのシャフトを回動可能に支持する軸受部の周囲を囲むような形状に形成される循環形成部１５１と、循環形成部１５１の上端部近傍に連結され、当該循環形成部１５１から上方（鋳物本体部１６２の上部）まで延設される端部形成部１５２と、端部形成部１５２の上端に連結され、鋳型１６０（鋳物本体部１６２の上部）に埋め込まれて固定されることにより端部形成部１５２及び循環形成部１５１を所定の位置に保持する固定部１５４と、を具備する。崩壊中子１５０のうち、循環形成部１５１及び端部形成部１５２が、軸受ハウジングの内部に形成される冷却通路に対応する部分となる。

このように構成された崩壊中子１５０が配置された鋳型１６０の鋳物本体部１６２内に、せき１６４を介して溶湯７０を供給する（鋳込む）と、図９（ｂ）に示すように、崩壊中子１５０の循環形成部１５１が溶湯７０内にある程度浸かった時点で、当該循環形成部１５１に加わる浮力によって崩壊中子１５０の端部形成部１５２に力のモーメントが加わり、当該端部形成部１５２が破損（折損）してしまい、軸受ハウジングを製造することができない場合がある点で不利であった。

また、このような問題点に対する解決策としては、図１０に示すように、崩壊中子１５０に補助固定部１５５を設ける方法がある。補助固定部１５５は、循環形成部１５１の下端部近傍に連結され、当該循環形成部１５１から下方（鋳物本体部１６２の底部）まで延設される。当該補助固定部１５５の下端部は、鋳型１６０（鋳物本体部１６２の底部）に埋め込まれて固定される。

このように崩壊中子１５０に補助固定部１５５を設けることにより、崩壊中子１５０の支持方法が、循環形成部１５１を２つの方向から支持（すなわち、上方から端部形成部１５２によって支持し、下方から補助固定部１５５によって支持）する、いわゆる両持ち支持となる。このように構成することによって、循環形成部１５１に浮力が加わっても、端部形成部１５２だけでなく補助固定部１５５によって当該循環形成部１５１が支持されるため、崩壊中子１５０が破損するのを防止することができる。

しかしながら、図１０に示すような鋳型１６０及び崩壊中子１５０を用いた製造方法（鋳造方法）によって得られる軸受ハウジングには、冷却通路の端部の孔（すなわち、端部形成部１５２によって形成される孔）以外に、不要な孔（すなわち、補助固定部１５５によって形成される孔）が形成される。このため、当該不要な孔を塞ぐために、プラグを挿入する等の措置が必要となる点で不利であった。

特開平９−３１０６２０号公報

本発明は、以上の如き状況に鑑みてなされたものであり、その解決しようとする課題は、溶湯を鋳込む際の崩壊中子の破損を防止することができ、また、軸受ハウジングに不要な孔が形成されるのを防止することができるターボチャージャーの軸受ハウジングの製造方法、及びターボチャージャーの軸受ハウジングを提供することである。

本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。

即ち、請求項１においては、崩壊中子を用いて鋳造することによって、冷却液を流通させるための冷却通路が内部に形成されるターボチャージャーの軸受ハウジングの製造方法であって、前記崩壊中子は、前記冷却通路の端部に対応すると共に、略楕円形断面を有するように形成される端部形成部と、前記端部形成部を保持すると共に、鋳型に埋め込まれて当該鋳型に固定される固定部と、を具備するものである。

請求項２においては、前記端部形成部は、前記冷却通路の一端部に対応する一端形成部及び前記冷却通路の他端部に対応する他端形成部により構成され、前記固定部は、前記一端形成部及び前記他端形成部を互いに近接する位置で保持し、前記崩壊中子は、前記一端形成部と前記他端形成部とを接続すると共に、前記冷却通路の中途部に対応する循環形成部をさらに具備し、前記一端形成部、前記循環形成部及び前記他端形成部は連続した１本の線状となるように形成されるものである。

請求項３においては、前記端部形成部の断面は、前記一端形成部及び前記他端形成部が並ぶ方向と平行な方向に短軸が向くような略楕円形断面となるように形成されるものである。

請求項４においては、前記崩壊中子の前記固定部側を下方に、前記循環形成部側を上方に、それぞれ向けた状態で、当該固定部を前記鋳型のうち前記軸受ハウジングに対応する部分の底部に固定し、溶湯を鋳込むものである。

請求項５においては、前記鋳型のうち前記軸受ハウジングに対応する部分に溶湯を供給するためのせきが複数設けられ、前記複数のせきのうち少なくとも１つは、当該せきから前記鋳型のうち前記軸受ハウジングに対応する部分に供給される溶湯が前記端部形成部に直接当たらない位置に形成されるものである。

請求項６においては、崩壊中子を用いて鋳造することによって、冷却液を流通させるための冷却通路が内部に形成されるターボチャージャーの軸受ハウジングであって、当該軸受ハウジングの外周面に開口された前記冷却通路の端部は、略楕円形断面を有するように形成されるものである。

請求項７においては、前記冷却通路は、当該軸受ハウジングの外周面において互いに近接する位置に開口された両端部と、当該軸受ハウジングの内部において前記両端部を接続する中途部と、を具備し、前記両端部及び前記中途部は連続した１本の線状となるように形成されるものである。

請求項８においては、前記冷却通路の両端部の断面は、当該両端部が並ぶ方向と平行な方向に短軸が向くような略楕円形断面となるように形成されるものである。

本発明の効果として、以下に示すような効果を奏する。

請求項１においては、崩壊中子の端部形成部の強度を向上させることができ、当該崩壊中子が溶湯から受ける浮力によって当該端部形成部が破損するのを防止することができる。
また、崩壊中子（より詳細には、端部形成部）の強度を向上させるために当該崩壊中子の樹脂バインダーの量を増加させたり、当該崩壊中子に芯金を通したりする必要がない。このため、当該樹脂バインダーの増加に伴うガスの発生量の増加（ひいては、鋳造欠陥の発生）や、芯金を通すための工数及び当該芯金を除去する工数の増加を防止することができる。
さらに、冷却通路の断面積を大きくすることができ、溶湯が固まった後に当該冷却通路内から崩壊中子の砂を除去し易くすることができる。

請求項２においては、崩壊中子は、冷却通路の両端部に対応する部分（一端形成部及び他端形成部）により一方向から支持（いわゆる、片持ち支持）される。このため、崩壊中子を複数の方向から支持（例えば、２つの方向から支持する、いわゆる両持ち支持等）した場合に軸受ハウジングに形成されるような不要な孔が形成されることを防止することができる。
さらに、軸受ハウジングに不要な孔が形成されることを防止することができるため、当該不要な孔に穴埋め用のプラグや水漏れ防止のためのボンド等を用いる必要がなく、コストの削減を図ることができる。さらに、当該プラグを取り付けるためのボス部分を形成する必要がなく、また当該プラグ自体も必要がないため、軸受ハウジングの重量の増加を防止することができる。さらに、当該ボス部分を形成する必要がないため、冷却通路の他に形成される潤滑油路を拡大する等の設計の自由度を向上させることができる。
さらに、崩壊中子を複数の方向から支持した場合、冷却通路の形状が複雑になると共に当該冷却通路に行き止まりの部分が形成され、当該部分において冷却液の循環が滞ってしまい、軸受ハウジングの冷却効率が低下してしまう。しかし、本発明に係る製造方法によって製造された軸受ハウジングにおいては、冷却通路が単純な形状（分岐等のない１本の線状）となるため、冷却液の循環がスムーズになり、冷却効率を高めることができる。

請求項３においては、隣り合う一端形成部と他端形成部との間隔を確保しながらも、崩壊中子の端部形成部の強度を向上させることができる。

請求項４においては、溶湯を鋳込んだ際に、崩壊中子の循環形成部が溶湯から受ける浮力を低減することができ、ひいては当該崩壊中子（特に、端部形成部）が破損するのを防止することができる。

請求項５においては、前記複数のせきから溶湯が供給される際に当該溶湯が前記崩壊中子に与える衝撃（圧力）を低減することができ、ひいては当該崩壊中子（特に、端部形成部）が破損するのを防止することができる。

請求項６においては、崩壊中子のうち冷却通路の端部に対応する部分の強度を向上させることができ、鋳造の際に当該崩壊中子が溶湯から受ける浮力によって当該崩壊中子のうち冷却通路の端部に対応する部分が破損するのを防止することができる。
また、崩壊中子（より詳細には、崩壊中子のうち冷却通路の端部に対応する部分）の強度を向上させるために当該崩壊中子の樹脂バインダーの量を増加させたり、当該崩壊中子に芯金を通したりする必要がない。このため、当該樹脂バインダーの増加に伴うガスの発生量の増加（ひいては、鋳造欠陥の発生）や、芯金を通すための工数及び当該芯金を除去する工数の増加を防止することができる。
さらに、冷却通路の断面積を大きくすることができ、溶湯が固まった後に当該冷却通路内から崩壊中子の砂を除去し易くすることができる。

請求項７においては、崩壊中子は、冷却通路の両端部に対応する部分により一方向から支持（いわゆる、片持ち支持）される。このため、崩壊中子を複数の方向から支持（例えば、２つの方向から支持する、いわゆる両持ち支持等）した場合に軸受ハウジングに形成されるような不要な孔が形成されることを防止することができる。
さらに、軸受ハウジングに不要な孔が形成されることを防止することができるため、当該不要な孔に穴埋め用のプラグや水漏れ防止のためのボンド等を用いる必要がなく、コストの削減を図ることができる。さらに、当該プラグを取り付けるためのボス部分を形成する必要がなく、また当該プラグ自体も必要がないため、軸受ハウジングの重量の増加を防止することができる。さらに、当該ボス部分を形成する必要がないため、冷却通路の他に形成される潤滑油路を拡大する等の設計の自由度を向上させることができる。
さらに、崩壊中子を複数の方向から支持した場合、冷却通路の形状が複雑になると共に当該冷却通路に行き止まりの部分が形成され、当該部分において冷却液の循環が滞ってしまい、軸受ハウジングの冷却効率が低下してしまう。しかし、本発明に係る軸受ハウジングにおいては、冷却通路が単純な形状（分岐等のない１本の線状）となるため、冷却液の循環がスムーズになり、冷却効率を高めることができる。

請求項８においては、隣り合う冷却通路の両端部の間隔を確保しながらも、崩壊中子のうち冷却通路の両端部に対応する部分の強度を向上させることができる。

本発明に係る製造方法によって製造された軸受ハウジングが用いられるターボチャージャーの動作の概要を示した模式図。 （ａ）軸受ハウジングを示した右側面図。（ｂ）同じく、正面図。 （ａ）同じく、底面図。（ｂ）（ａ）におけるＡ−Ａ断面図。 鋳型の構成の概要を示した側面断面模式図。 鋳型（特に、下型）の構成の概要を示した平面模式図。 崩壊中子を示した斜視図。 （ａ）同じく、右側面図。（ｂ）同じく、正面図。（ｃ）同じく、底面図。 （ａ）溶湯が供給され始めた際の鋳物本体部の様子を示した側面断面図。（ｂ）溶湯が供給され始めて一定時間経過した際の鋳物本体部の様子を示した側面断面図。 （ａ）従来の鋳物本体部の様子を示した側面断面図。（ｂ）溶湯が供給された際の従来の鋳物本体部の様子を示した側面断面図。 崩壊中子を両持ち支持させる構成の従来の鋳物本体部の様子を示した側面断面図。

以下の説明においては、図中に記した矢印に従って、前後方向、上下方向及び左右方向をそれぞれ定義する。

まず、図１を用いて、本発明に係る軸受ハウジングの一実施形態である軸受ハウジング２０（図２等を参照）が用いられるターボチャージャー１０の動作の概要について説明する。

ターボチャージャー１０は、エンジンのシリンダ２に圧縮空気を送り込むものである。空気は吸気通路１を通ってシリンダ２へと供給される。当該空気は、吸気通路１の途中に配置されたエアクリーナ４、ターボチャージャー１０、インタークーラ５、及びスロットルバルブ６を順に通過してシリンダ２へと供給される。この際、ターボチャージャー１０のコンプレッサ１２によって当該空気が圧縮されるため、より多くの空気をシリンダ２内へと送り込むことができる。

シリンダ２内で燃焼した後の高温の空気（排気）は、排気通路３を通って排出される。この際、当該排気がターボチャージャー１０のタービン１３を回転させる。タービン１３はシャフト１１を介してコンプレッサ１２と連結されており、当該タービン１３の回転がコンプレッサ１２に伝達されることで、吸気通路１内の空気を圧縮することができる。

また、タービン１３の上流側においては、排気通路３が分流され、当該タービン１３を通過しない通路が別途形成される。当該通路はウェイストゲートバルブ７によって開閉可能とされる。また、当該ウェイストゲートバルブ７は、アクチュエータ８によって開閉駆動される。さらに、アクチュエータ８の動作は、電磁バルブ等から構成される負圧発生機構９によって制御される。アクチュエータ８によってウェイストゲートバルブ７を開閉することで、タービン１３へと送られる排気の流量を調節することができる。

次に、図２及び図３を用いて、軸受ハウジング２０の構成について説明する。

軸受ハウジング２０は、シャフト１１を内包するとともに当該シャフト１１を回動可能に支持するものである。当該シャフト１１は、軸受ハウジング２０を前後方向に貫通するようにして配置され、軸受１１ａを介して当該軸受ハウジング２０に回動可能に支持される。また、コンプレッサ１２は軸受ハウジング２０の後方に、タービン１３は軸受ハウジングの前方に、それぞれ配置される（図３（ｂ）参照）。軸受ハウジング２０は、主として本体部３０及びフランジ部４０を具備する。

本体部３０は、その軸線を前後方向に向けた略円柱形状に形成された部分である。本体部３０には、主として軸受部３１、潤滑油路３２及び冷却通路３３が形成される。

軸受部３１は、軸受１１ａを介してシャフト１１を回動可能に支持する部分である。軸受部３１は、本体部３０を前後方向に貫通するように形成された貫通孔により構成される。より詳細には、軸受部３１は、本体部３０の前面と後面とを連通するように、かつ前後方向に平行となるように形成される。

潤滑油路３２は、軸受ハウジング２０とシャフト１１との摺動部（軸受部３１等）を潤滑するための潤滑油を当該軸受ハウジング２０内に供給するためのものである。潤滑油路３２は、軸受ハウジング２０の外周面と、当該軸受ハウジング２０とシャフト１１との摺動部（軸受部３１等）と、を連通接続するように形成される。

このように構成された潤滑油路３２において、軸受ハウジング２０の外部から供給されてきた潤滑油は当該軸受ハウジング２０とシャフト１１との摺動部（軸受部３１等）へと供給され、当該摺動部を潤滑すると共に冷却する。

冷却通路３３は、軸受ハウジング２０を冷却するための冷却液を当該軸受ハウジング２０内に流通させるためのものである。冷却通路３３は、主として円形循環部３３ａ、第一端部３３ｂ及び第二端部３３ｃを具備する。

円形循環部３３ａは、本体部３０の内部において、冷却通路３３の中途部を構成するものである。円形循環部３３ａは、本体部３０の前端部近傍に形成される。円形循環部３３ａは、正面視において軸受部３１を囲むような略円弧状に形成される。

第一端部３３ｂは、冷却通路３３の一端部を構成するものである。第一端部３３ｂは、本体部３０の底面（下面）の左右略中央部に開口され、当該部分から前上方に向かって形成される。第一端部３３ｂの前上端は、円形循環部３３ａの一端と連通される。

第二端部３３ｃは、冷却通路３３の他端部を構成するものである。第二端部３３ｃは、本体部３０の底面（下面）の第一端部３３ｂのすぐ左側に開口され、当該部分から前上方に向かって形成される。第二端部３３ｃの前上端は、円形循環部３３ａの他端と連通される。

このように、第一端部３３ｂ、円形循環部３３ａ及び第二端部３３ｃの端部同士を順番に連通することで、当該第一端部３３ｂ、円形循環部３３ａ及び第二端部３３ｃ（冷却通路３３）は、分岐する部分が無い連続した１本の線状となるように形成される。

また、第一端部３３ｂ及び第二端部３３ｃの断面は、略楕円形となるように形成される。より詳細には、第一端部３３ｂ及び第二端部３３ｃの断面は、その長軸が前後方向と略平行となり、その短軸が左右方向（すなわち、第一端部３３ｂと第二端部３３ｃとが並ぶ方向）と略平行となるような略楕円形に形成される。

このように構成された冷却通路３３において、軸受ハウジング２０の外部から供給されてきた冷却液は、第一端部３３ｂから当該軸受ハウジング２０内に供給され、円形循環部３３ａを流通した後、第二端部３３ｃから当該軸受ハウジング２０の外に排出される。円形循環部３３ａは軸受部３１を囲むように形成されているため、当該円形循環部３３ａを流通する冷却液によって軸受部３１を効果的に冷却することができる。

フランジ部４０は、その板面を前後方向に向けた略円板状に形成された部分である。フランジ部４０は、本体部３０の後端部外周に当該本体部３０と一体的に形成される。

次に、図４から図８までを用いて、上述の如く構成された軸受ハウジング２０の製造方法について説明する。

軸受ハウジング２０は、鋳造によって製造される。まず、図４及び図５を用いて、軸受ハウジング２０を製造（鋳造）する際に用いられる鋳型６０の構成について説明する。

鋳型６０は、軸受ハウジング２０を鋳造するために用いられる砂型である。鋳型６０は、上型６０ａ及び下型６０ｂによって構成される。鋳型６０には、主として湯口６１、鋳物本体部６２、湯道６３、第一せき６４ａ、第二せき６４ｂ、第三せき６４ｃ、ガス抜き部６５及び押湯部６６が形成される。

なお、図５は鋳型６０のうち下型６０ｂのみを示した平面図であるが、説明の便宜上、上型６０ａに形成される湯口６１、湯道６３及びガス抜き部６５も二点鎖線で併せて図示している。

湯口６１は、溶湯が鋳型６０に注入される際の入り口となるものである。湯口６１は、上型６０ａの上面から下方に向かって形成される。

鋳物本体部６２は、軸受ハウジング２０を形成するために形作られた空洞部である。鋳物本体部６２は、軸受ハウジング２０と略同一形状となるように上型６０ａ及び下型６０ｂに形成される。

湯道６３は、湯口６１から注入された溶湯が所定の位置まで流通するための通路である。湯道６３は、湯口６１の下端部から所定の位置まで延設される。より詳細には、湯道６３は、湯口６１の下端部から鋳物本体部６２のすぐ後方まで延設され、そこからさらに鋳物本体部６２を右方から迂回するようにして前方へと延設される（図５参照）。

第一せき６４ａは、湯道６３を流通してきた溶湯を鋳物本体部６２内へと供給する通路である。第一せき６４ａは、その長手方向が前後方向と平行になるように下型６０ｂに形成され、湯道６３と鋳物本体部６２の後部とを連通する。

第二せき６４ｂは、湯道６３を流通してきた溶湯を鋳物本体部６２内へと供給する通路である。第二せき６４ｂは、その長手方向が左右方向と平行になるように下型６０ｂに形成され、湯道６３と鋳物本体部６２の右側部の後端部近傍とを連通する。

第三せき６４ｃは、湯道６３を流通してきた溶湯を鋳物本体部６２内へと供給する通路である。第三せき６４ｃは、その長手方向が左右方向と平行になるように下型６０ｂに形成され、湯道６３と鋳物本体部６２の右側部の前端部近傍とを連通する。

ガス抜き部６５は、軸受ハウジング２０を鋳造により製造する際に鋳型６０内で発生するガスを排出するための通路である。ガス抜き部６５の一端は鋳物本体部６２に連通接続され、ガス抜き部６５の他端は上型６０ａの上面に連通される。

押湯部６６は、軸受ハウジング２０を鋳造により製造する際に、当該軸受ハウジング２０に巣が発生するのを防止するための湯だまりである。押湯部６６は、鋳物本体部６２の上部（より詳細には、軸受ハウジング２０の冷却通路３３の円形循環部３３ａが形成される部分の上方）に形成されるとともに、当該鋳物本体部６２に連通接続される。

また、鋳物本体部６２内には、崩壊中子５０が配置される。以下では、図６及び図７を用いて、崩壊中子５０の構成について説明する。

崩壊中子５０は、軸受ハウジング２０の内部に冷却通路３３を形成するためのものである。崩壊中子５０は、鋳砂及び樹脂バインダーによって形成される。崩壊中子５０は、主として循環形成部５１、一端形成部５２、他端形成部５３及び固定部５４を具備する。

循環形成部５１は、冷却通路３３のうち円形循環部３３ａに対応する部分であり、当該円形循環部３３ａを形成するための部分である。循環形成部５１は、冷却通路３３の円形循環部３３ａと略同一形状、すなわち、正面視において略円弧状となるように形成される。

一端形成部５２は、本発明に係る端部形成部の一実施形態である。一端形成部５２は、冷却通路３３のうち第一端部３３ｂに対応する部分であり、当該第一端部３３ｂを形成するための部分である。一端形成部５２は、冷却通路３３の第一端部３３ｂと略同一形状となるように形成される。すなわち、一端形成部５２の一端は循環形成部５１の一端（右側の端部）に一体的に接続され、一端形成部５２の他端は当該循環形成部５１の一端から後下方に向かって延設される。

他端形成部５３は、本発明に係る端部形成部の一実施形態である。他端形成部５３は、冷却通路３３のうち第二端部３３ｃに対応する部分であり、当該第二端部３３ｃを形成するための部分である。他端形成部５３は、冷却通路３３の第二端部３３ｃと略同一形状となるように形成される。すなわち、他端形成部５３の一端は循環形成部５１の他端（左方の端部）に一体的に接続され、他端形成部５３の他端は当該循環形成部５１の他端から後下方に向かって延設される。当該他端形成部５３の他端は、一端形成部５２の他端と近接する位置（より詳細には、一端形成部５２の他端のすぐ左方）まで延設される。

このように、一端形成部５２、循環形成部５１及び他端形成部５３の端部同士を順番に接続することで、当該一端形成部５２、循環形成部５１及び他端形成部５３は、分岐する部分が無い連続した１本の線状となるように形成される。

固定部５４は、一端形成部５２及び他端形成部５３を互いに近接する位置で保持するものである。固定部５４は略直方体状に形成される。固定部５４の一面（上面）には、一端形成部５２の他端及び他端形成部５３の他端が互いに近接する位置で固定される。

このように構成された崩壊中子５０は、固定部５４から循環形成部５１にかけて徐々に前方に迫り出すような形状となる（図７（ａ）参照）。

また、一端形成部５２及び他端形成部５３の断面は、略楕円形となるように形成される。より詳細には、一端形成部５２及び他端形成部５３の断面は、その長軸が前後方向（すなわち、崩壊中子５０が固定部５４から循環形成部５１にかけて迫り出している方向）と略平行となり、その短軸が左右方向（すなわち、一端形成部５２と他端形成部５３とが並ぶ方向）と略平行となるような略楕円形に形成される。

このように構成された崩壊中子５０は、鋳型６０の鋳物本体部６２内に配置される。より詳細には、図４、図５及び図８に示すように、崩壊中子５０は、固定部５４を下方に、循環形成部５１を上方に、それぞれ向けた状態で配置される。固定部５４は、鋳物本体部６２の底部（下部）に埋め込まれた状態で固定される。

このように崩壊中子５０の固定部５４を鋳物本体部６２内に固定することで、循環形成部５１、一端形成部５２及び他端形成部５３を所定の位置に保持することができる。この際、循環形成部５１は、軸受ハウジング２０に形成される軸受部３１の周囲を囲むような位置に配置される。

このとき、崩壊中子５０の一端形成部５２及び他端形成部５３は、平面視（図５参照）において第二せき６４ｂの長手方向（左右方向）の延長線上に重複しないように配置される。すなわち、第二せき６４ｂ内を流通し、当該第二せき６４ｂの左端部から鋳物本体部６２内へと流れ出した溶湯が、その勢いのまま崩壊中子５０の一端形成部５２及び他端形成部５３に直接当たらないように、崩壊中子５０が配置される。

次に、図４、図５及び図８を用いて、上述の如く構成された鋳型６０及び崩壊中子５０を用いて軸受ハウジング２０を製造する方法について説明する。

軸受ハウジング２０を製造する場合、溶湯７０を湯口６１（図４及び図５参照）から注入（注湯）する。湯口６１から注湯された溶湯７０は、湯道６３を流通し、第一せき６４ａ、第二せき６４ｂ及び第三せき６４ｃを介して鋳物本体部６２へと供給される（鋳込まれる）。

このように、せき（第一せき６４ａ、第二せき６４ｂ及び第三せき６４ｃ）を複数設けて湯道６３から供給される溶湯を各せきに分配することで、当該各せき内を流通する溶湯の量を減少させることができる。これによって、当該各せき内を流通し鋳物本体部６２内へと流れ出した溶湯が崩壊中子５０に当たって当該崩壊中子５０に与える衝撃を低減することができる。

また、第二せき６４ｂ内を流通して鋳物本体部６２内へと流れ出した溶湯については、直接崩壊中子５０（特に、一端形成部５２及び他端形成部５３）に当たることがないため、当該崩壊中子５０に与える衝撃をより低減することができる。

図８（ａ）に示すように、鋳物本体部６２に供給された溶湯７０は、当該鋳物本体部６２の下部に溜まる。溶湯７０が鋳物本体部６２の下部に溜まると、まず崩壊中子５０の下部、すなわち一端形成部５２及び他端形成部５３の下部が溶湯７０の中に浸かる。また、鋳物本体部６２に溜まった溶湯７０は温度が下がって固まり始める（凝固し始める）ため、一端形成部５２及び他端形成部５３の下部が当該溶湯７０によって固定され始めることになる。

図８（ｂ）に示すように、鋳物本体部６２に溶湯７０が供給されるにしたがって、その湯面（鋳物本体部６２内に貯溜した溶湯の上面）は上昇していく。溶湯７０の湯面が上昇すると、一端形成部５２及び他端形成部５３だけでなく、循環形成部５１も溶湯７０の中に浸かる。

体積が大きい循環形成部５１が溶湯７０の中に浸かると、当該循環形成部５１には大きな浮力が加わることになる。しかしながら、一端形成部５２及び他端形成部５３の下部は、凝固し始めている溶湯７０により固定され始めているため、力のモーメントが当該一端形成部５２及び他端形成部５３に加わる点（力のモーメントの作用点）は、当該一端形成部５２及び他端形成部５３上を徐々に前方に移動することになる。したがって、当該作用点から循環形成部５１までの前後方向の距離が徐々に小さくなるため、循環形成部５１に加わる浮力によって一端形成部５２及び他端形成部５３に加わる力のモーメントも徐々に小さくなる。これによって、循環形成部５１に加わる浮力により一端形成部５２及び他端形成部５３が破損（折損）するのを防止することができる。

また、一端形成部５２及び他端形成部５３の断面は長軸が前後方向と平行になる略楕円形に形成されており、循環形成部５１に加わる浮力による上下方向の力のモーメントに対する強度が高くなるため、循環形成部５１に加わる浮力により一端形成部５２及び他端形成部５３が破損（折損）するのをより効果的に防止することができる。

溶湯７０は、図４に示す鋳物本体部６２及び押湯部６６が満たされるまで注湯される。押湯部６６に溶湯７０を満たすことで、当該押湯部６６から鋳物本体部６２へと溶湯７０を供給することができるため、崩壊中子５０内部で発生したガスや溶湯７０の収縮によって、当該崩壊中子５０の近傍（特に循環形成部５１の上部）に巣が発生するのを防止することができる。

鋳型６０内への注湯が終了し、溶湯７０が所定の温度まで冷却されると、当該鋳型６０がばらされ（型ばらし）、凝固した溶湯７０（鋳物）が取り出される。取り出された鋳物のうち鋳物本体部６２のみを分離して取り出し、崩壊中子５０を取り除いて、当該鋳物本体部６２に所定の加工（切削加工や研削加工等の機械加工）を施すことによって、軸受ハウジング２０が得られる。

以上の如く、本実施形態に係るターボチャージャー１０の軸受ハウジング２０の製造方法は、崩壊中子５０を用いて鋳造することによって、冷却液を流通させるための冷却通路３３が内部に形成されるターボチャージャー１０の軸受ハウジング２０の製造方法であって、崩壊中子５０は、冷却通路３３の端部に対応すると共に、略楕円形断面を有するように形成される端部形成部（一端形成部５２及び他端形成部５３）と、前記端部形成部を保持すると共に、鋳型６０に埋め込まれて当該鋳型６０に固定される固定部５４と、を具備するものである。
このように構成することにより、崩壊中子５０の端部形成部の強度を向上させることができ、当該崩壊中子５０が溶湯７０から受ける浮力によって当該端部形成部が破損するのを防止することができる。
また、崩壊中子５０（より詳細には、端部形成部）の強度を向上させるために当該崩壊中子５０の樹脂バインダーの量を増加させたり、当該崩壊中子５０に芯金を通したりする必要がない。このため、当該樹脂バインダーの増加に伴うガスの発生量の増加（ひいては、鋳造欠陥の発生）や、芯金を通すための工数及び当該芯金を除去する工数の増加を防止することができる。
さらに、冷却通路３３の断面積を大きくすることができ、溶湯７０が固まった後に当該冷却通路３３内から崩壊中子５０の砂を除去し易くすることができる。

また、前記端部形成部は、冷却通路３３の第一端部３３ｂ（一端部）に対応する一端形成部５２及び冷却通路３３の第二端部３３ｃ（他端部）に対応する他端形成部５３により構成され、固定部５４は、一端形成部５２及び他端形成部５３を互いに近接する位置で保持し、崩壊中子５０は、一端形成部５２と他端形成部５３とを接続すると共に、冷却通路３３の円形循環部３３ａ（中途部）に対応する循環形成部５１をさらに具備し、一端形成部５２、循環形成部５１及び他端形成部５３は連続した１本の線状となるように形成されるものである。
このように構成することにより、崩壊中子５０は、冷却通路３３の両端部に対応する部分（一端形成部５２及び他端形成部５３）により一方向から支持（いわゆる、片持ち支持）される。このため、崩壊中子５０を複数の方向から支持（例えば、２つの方向から支持する、いわゆる両持ち支持等）した場合に軸受ハウジング２０に形成されるような不要な孔が形成されることを防止することができる。
さらに、軸受ハウジング２０に不要な孔が形成されることを防止することができるため、当該不要な孔に穴埋め用のプラグや水漏れ防止のためのボンド等を用いる必要がなく、コストの削減を図ることができる。さらに、当該プラグを取り付けるためのボス部分を形成する必要がなく、また当該プラグ自体も必要がないため、軸受ハウジング２０の重量の増加を防止することができる。さらに、当該ボス部分を形成する必要がないため、冷却通路３３の他に形成される潤滑油路３２を拡大する等の設計の自由度を向上させることができる。
さらに、崩壊中子５０を複数の方向から支持した場合、冷却通路３３の形状が複雑になると共に当該冷却通路３３に行き止まりの部分が形成され、当該部分において冷却液の循環が滞ってしまい、軸受ハウジング２０の冷却効率が低下してしまう。しかし、本発明に係る製造方法によって製造された軸受ハウジング２０においては、冷却通路３３が単純な形状（分岐等のない１本の線状）となるため、冷却液の循環がスムーズになり、冷却効率を高めることができる。

また、前記端部形成部の断面は、一端形成部５２及び他端形成部５３が並ぶ方向（左右方向）と平行な方向に短軸が向くような略楕円形断面となるように形成されるものである。
このように構成することにより、隣り合う一端形成部５２と他端形成部５３との間隔を確保しながらも、崩壊中子５０の端部形成部（一端形成部５２及び他端形成部５３）の強度を向上させることができる。

また、本実施形態に係るターボチャージャー１０の軸受ハウジング２０の製造方法は、崩壊中子５０の固定部５４側を下方に、循環形成部５１側を上方に、それぞれ向けた状態で、当該固定部５４を鋳物本体部６２（鋳型６０のうち軸受ハウジング２０に対応する部分）の底部６２ａに固定し、溶湯７０を鋳込むものである。
このように構成することにより、溶湯７０を鋳込んだ際に、崩壊中子５０の循環形成部５１が溶湯７０から受ける浮力を低減することができ、ひいては当該崩壊中子５０（特に、一端形成部５２及び他端形成部５３）が破損するのを防止することができる。

また、本実施形態に係るターボチャージャー１０の軸受ハウジング２０の製造方法は、鋳物本体部６２（鋳型６０のうち軸受ハウジング２０に対応する部分）に溶湯７０を供給するためのせき（第一せき６４ａ、第二せき６４ｂ及び第三せき６４ｃ）が複数設けられ、前記複数のせきのうちの１つ（第二せき６４ｂ）は、当該第二せき６４ｂから鋳物本体部６２（鋳型６０のうち軸受ハウジング２０に対応する部分）に供給される溶湯７０が前記端部形成部（一端形成部５２及び他端形成部５３）に直接当たらない位置に形成されるものである。
このように構成することにより、前記複数のせきから溶湯７０が供給される際に当該溶湯７０が崩壊中子５０に与える衝撃（圧力）を低減することができ、ひいては当該崩壊中子５０（特に、端部形成部（一端形成部５２及び他端形成部５３））が破損するのを防止することができる。

また、本実施形態に係るターボチャージャー１０の軸受ハウジング２０は、崩壊中子５０を用いて鋳造することによって、冷却液を流通させるための冷却通路３３が内部に形成されるターボチャージャー１０の軸受ハウジング２０であって、当該軸受ハウジング２０の外周面（底面）に開口された冷却通路３３の端部（第一端部３３ｂ及び第二端部３３ｃ）は、略楕円形断面を有するように形成されるものである。
このように構成することにより、崩壊中子５０のうち冷却通路３３の端部（第一端部３３ｂ及び第二端部３３ｃ）に対応する部分（一端形成部５２及び他端形成部５３）の強度を向上させることができ、鋳造の際に当該崩壊中子５０が溶湯７０から受ける浮力によって当該崩壊中子５０のうち冷却通路３３の端部に対応する部分が破損するのを防止することができる。
また、崩壊中子５０（より詳細には、崩壊中子５０のうち冷却通路３３の端部に対応する部分）の強度を向上させるために当該崩壊中子５０の樹脂バインダーの量を増加させたり、当該崩壊中子５０に芯金を通したりする必要がない。このため、当該樹脂バインダーの増加に伴うガスの発生量の増加（ひいては、鋳造欠陥の発生）や、芯金を通すための工数及び当該芯金を除去する工数の増加を防止することができる。
さらに、冷却通路３３の断面積を大きくすることができ、溶湯７０が固まった後に当該冷却通路３３内から崩壊中子５０の砂を除去し易くすることができる。

また、冷却通路３３は、当該軸受ハウジング２０の外周面（底面）において互いに近接する位置に開口された第一端部３３ｂ及び第二端部３３ｃ（両端部）と、当該軸受ハウジング２０の内部において前記両端部を接続する円形循環部３３ａ（中途部）と、を具備し、前記両端部及び円形循環部３３ａは連続した１本の線状となるように形成されるものである。
このように構成することにより、崩壊中子５０は、冷却通路の両端部に対応する部分（一端形成部５２及び他端形成部５３）により一方向から支持（いわゆる、片持ち支持）される。このため、崩壊中子５０を複数の方向から支持（例えば、２つの方向から支持する、いわゆる両持ち支持等）した場合に軸受ハウジング２０に形成されるような不要な孔が形成されることを防止することができる。
さらに、軸受ハウジング２０に不要な孔が形成されることを防止することができるため、当該不要な孔に穴埋め用のプラグや水漏れ防止のためのボンド等を用いる必要がなく、コストの削減を図ることができる。さらに、当該プラグを取り付けるためのボス部分を形成する必要がなく、また当該プラグ自体も必要がないため、軸受ハウジング２０の重量の増加を防止することができる。さらに、当該ボス部分を形成する必要がないため、冷却通路３３の他に形成される潤滑油路３２を拡大する等の設計の自由度を向上させることができる。
さらに、崩壊中子５０を複数の方向から支持した場合、冷却通路３３の形状が複雑になると共に当該冷却通路３３に行き止まりの部分が形成され、当該部分において冷却液の循環が滞ってしまい、軸受ハウジング２０の冷却効率が低下してしまう。しかし、本発明に係る軸受ハウジング２０においては、冷却通路３３が単純な形状（分岐等のない１本の線状）となるため、冷却液の循環がスムーズになり、冷却効率を高めることができる。

また、冷却通路３３の両端部（第一端部３３ｂ及び第二端部３３ｃ）の断面は、当該両端部が並ぶ方向と平行な方向（左右方向）に短軸が向くような略楕円形断面となるように形成されるものである。
このように構成することにより、隣り合う冷却通路３３の両端部（第一端部３３ｂ及び第二端部３３ｃ）の間隔を確保しながらも、崩壊中子５０のうち冷却通路３３の両端部（第一端部３３ｂ及び第二端部３３ｃ）に対応する部分（一端形成部５２及び他端形成部５３）の強度を向上させることができる。

また、崩壊中子５０の一端形成部５２及び他端形成部５３の断面は、その長軸が崩壊中子５０が固定部５４から循環形成部５１にかけて迫り出している方向（本実施形態においては前後方向）と略平行となるような略楕円形に形成されるものである。
このように構成することにより、左右方向に並んで配置された一端形成部５２と他端形成部５３との間隔をある程度確保しながらも（短軸が左右方向を向くため、一端形成部５２と他端形成部５３とが近接しない）、循環形成部５１に加わる浮力による上下方向の力のモーメントに対する一端形成部５２及び他端形成部５３の強度を高くすることができる。

なお、本実施形態においては、複数のせき（第一せき６４ａ、第二せき６４ｂ及び第三せき６４ｃ）のうち、第二せき６４ｂだけが、当該第二せき６４ｂから鋳物本体部６２に供給される溶湯７０が崩壊中子５０（より詳細には、一端形成部５２及び他端形成部５３）に直接当たらない位置に形成されるものとしたが、本発明はこれに限るものではない。すなわち、その他のせき（第一せき６４ａ又は第三せき６４ｃ）から鋳物本体部６２に供給される溶湯７０が崩壊中子５０に直接当たらないように構成することや、複数のせきから鋳物本体部６２に供給される溶湯７０が崩壊中子５０に直接当たらないように構成することも可能である。

また、本実施形態においては、複数のせきとして、鋳型６０に第一せき６４ａ、第二せき６４ｂ及び第三せき６４ｃの３つのせきを形成するものとしたが、本発明はこれに限るものではなく、せきの個数は２つでも４つ以上であっても良い。

１０ ターボチャージャー
２０ 軸受ハウジング
３０ 本体部
３３ 冷却通路
３３ａ 円形循環部（中途部）
３３ｂ 第一端部（一端部）
３３ｃ 第二端部（他端部）
５０ 崩壊中子
５１ 循環形成部
５２ 一端形成部（端部形成部）
５３ 他端形成部（端部形成部）
５４ 固定部
６０ 鋳型
６２ 鋳物本体部
６２ａ 底部
６４ａ 第一せき（せき）
６４ｂ 第二せき（せき）
６４ｃ 第三せき（せき）

Claims (8)

1. 崩壊中子を用いて鋳造することによって、冷却液を流通させるための冷却通路が内部に形成されるターボチャージャーの軸受ハウジングの製造方法であって、
   前記崩壊中子は、
   前記冷却通路の端部に対応すると共に、略楕円形断面を有するように形成される端部形成部と、
   前記端部形成部を保持すると共に、鋳型に埋め込まれて当該鋳型に固定される固定部と、
   を具備することを特徴とする、
   ターボチャージャーの軸受ハウジングの製造方法。
2. 前記端部形成部は、
   前記冷却通路の一端部に対応する一端形成部及び前記冷却通路の他端部に対応する他端形成部により構成され、
   前記固定部は、
   前記一端形成部及び前記他端形成部を互いに近接する位置で保持し、
   前記崩壊中子は、
   前記一端形成部と前記他端形成部とを接続すると共に、前記冷却通路の中途部に対応する循環形成部をさらに具備し、
   前記一端形成部、前記循環形成部及び前記他端形成部は連続した１本の線状となるように形成されることを特徴とする、
   請求項１に記載のターボチャージャーの軸受ハウジングの製造方法。
3. 前記端部形成部の断面は、
   前記一端形成部及び前記他端形成部が並ぶ方向と平行な方向に短軸が向くような略楕円形断面となるように形成されることを特徴とする、
   請求項２に記載のターボチャージャーの軸受ハウジングの製造方法。
4. 前記崩壊中子の前記固定部側を下方に、前記循環形成部側を上方に、それぞれ向けた状態で、当該固定部を前記鋳型のうち前記軸受ハウジングに対応する部分の底部に固定し、溶湯を鋳込むことを特徴とする、
   請求項２又は請求項３に記載のターボチャージャーの軸受ハウジングの製造方法。
5. 前記鋳型のうち前記軸受ハウジングに対応する部分に溶湯を供給するためのせきが複数設けられ、
   前記複数のせきのうち少なくとも１つは、
   当該せきから前記鋳型のうち前記軸受ハウジングに対応する部分に供給される溶湯が前記端部形成部に直接当たらない位置に形成されることを特徴とする、
   請求項４に記載のターボチャージャーの軸受ハウジングの製造方法。
6. 崩壊中子を用いて鋳造することによって、冷却液を流通させるための冷却通路が内部に形成されるターボチャージャーの軸受ハウジングであって、
   当該軸受ハウジングの外周面に開口された前記冷却通路の端部は、略楕円形断面を有するように形成されることを特徴とする、
   ターボチャージャーの軸受ハウジング。
7. 前記冷却通路は、
   当該軸受ハウジングの外周面において互いに近接する位置に開口された両端部と、
   当該軸受ハウジングの内部において前記両端部を接続する中途部と、
   を具備し、
   前記両端部及び前記中途部は連続した１本の線状となるように形成されることを特徴とする、
   請求項６に記載のターボチャージャーの軸受ハウジング。
8. 前記冷却通路の両端部の断面は、
   当該両端部が並ぶ方向と平行な方向に短軸が向くような略楕円形断面となるように形成されることを特徴とする、
   請求項７に記載のターボチャージャーの軸受ハウジング。

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