JP6093277B2 - Vgsタイプターボチャージャにおける可変翼の製造方法 - Google Patents
Vgsタイプターボチャージャにおける可変翼の製造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP6093277B2 JP6093277B2 JP2013197947A JP2013197947A JP6093277B2 JP 6093277 B2 JP6093277 B2 JP 6093277B2 JP 2013197947 A JP2013197947 A JP 2013197947A JP 2013197947 A JP2013197947 A JP 2013197947A JP 6093277 B2 JP6093277 B2 JP 6093277B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- blade
- variable
- wing
- cutting
- shaft
- 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.)
- Active
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
Landscapes
- Supercharger (AREA)
- Control Of Turbines (AREA)
- Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)
Description
これら従来の製造手法では、可変翼は合金素材で軸部と翼部とを一体に形成し(これが可変翼の原形となり素形材と称する)、この素形材を所望寸法に切削し、またその切削時に発生するバリを除去して、完成品としての可変翼1を得るものであり、切削工程とバリ除去工程とは、不可分の工程と考えられていた。
また可変翼1′が両軸タイプの場合には(翼部11′の両側に軸部12′が存在する可変翼1′の場合には)、一例として図6(b)に示すように、可変翼1′を回転させながら、翼端にバイトCTを当てて切削して行くため、材料を引きずる方は、図示のように軸部12′を中心としてほぼ180度対向した位置(点対称の位置)となり、当該部位にバリBが発生する。
なお、片軸の可変翼1′の軸部12′の翼端を切削する場合にも、可変翼1′を回転させながらの切削となるため、軸部12′を中心として点対称の位置にバリBが発生するものである。
そして、このようなバリBは、従来、バフ研磨やショットブラストあるいは電解研磨等のバリ除去工程で除去しており、この工程が技術常識となっていた。このため、従来の可変翼1′の製造工程では、図7に示すように、長軸側の切削工程(翼端切削)と、短軸側の切削工程(翼端切削)との後に、計2回のバリ除去工程(例えばバフ研磨)を行っていた。
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方法において、
その工程は、少なくとも
翼部と軸部とを一体に具えた可変翼の原形となる合金素材を得る、素形材の準備工程と、
素形材の軸部を所望の径太さに加工し、また翼部の端面を所望の翼幅寸法に加工する切削工程とを具えて成り、
前記可変翼の原形となる素形材には、翼端エッジに一定傾斜やR形状の面取りを形成しておき、この状態で翼端面の切削加工を行い、切削加工後のバリ除去工程を排除するものであり、
且つ、前記素形材の準備工程では、素形材は、鋳造によって得るものであり、素形材を鋳込む鋳型に前記面取り加工を施し、素形材を鋳型から取り出した段階で、既に翼部の翼端エッジに面取りが形成されるようにしたことを特徴として成るものである。
前記素形材の翼端エッジに形成する面取りは一定傾斜の面取りであり、その角度は45度の傾斜面であることを特徴として成るものである。
前記可変翼は、翼部の両側に軸部を有する両軸タイプのものであることを特徴として成るものである。
まず請求項1記載の発明によれば、素形材における翼部の翼端エッジに、一定傾斜やR形状の面取りを形成した状態で翼端切削を行うため、当該切削によるバリの発生を防止できる。なお、従来は、翼端エッジに特に面取りが行われていなかったため、この種の端面切削にはその後のバリ除去工程(例えばバフ研磨)が不可分と考えられていたが、本発明では、このようなバリ除去工程を廃止できるようにしたものである。
なお、翼端エッジに形成する面取りを一定傾斜の面取りとした場合には、切削位置によって翼端エッジに形成した傾斜面(面取り)の角度が変わることがなく(一定であり)、バリの発生を効果的に防止することができ(バリ発生の抑制効果が高くなり)、望ましいものである。これに対し、翼端エッジに形成する面取りをR形状の面取りとした場合には、切削位置によって、切削面とR面(面取り)の接線方向との成す角が変化するため、バリ発生の抑制効果としては幾らか低下することが考えられるが、切削位置の設定を適正に行えば、上記一定傾斜の面取りを形成した場合と同様のバリ抑制効果が得られるものである。
また本発明によれば、素形材を鋳型から取り出した段階で既に翼部の翼端エッジに一定傾斜やR形状の面取りが形成されるため、素形材の獲得後(つまり鋳造後)に、別途、面取り加工を行う必要がなく、可変翼を効率良く製造することができる。
また、摺動段差14は、必ずしも基部となる軸部12よりも大径の凸状に形成される必要はなく、軸受部と部分接触するという観点から見れば、例えば図3に示すように、軸部12の一部を凹陥状に形成(ここでは短軸部12bにおける鍔部13の根元をクビレ状に形成)し、基部となる軸部12が軸受部と部分接触するように構成しており、このような部分接触部も実質的な摺動段差14となる。因みに、摺動段差14は可変翼1において、必ずしも必須の構成要素ではない。
因みに、このような基準面15も、必ずしも必須の構成要素ではなく、可変翼1の可変構造等によっては形成されないこともあり得る(例えば図3参照)。
また保持部材22は、図1に示すように中央部分が開孔された円板状に形成されており、本実施例では可変翼1が両軸タイプであるため、この保持部材22にも可変翼1の短軸部12bを受け入れる受入孔25が等配される。
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(翼部11)を、常に円滑に回動させ得るように、両部材間の寸法が、ほぼ一定(概ね可変翼1の翼幅h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に開孔される孔をピン孔27とする。
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に伝達するものであり、これにより、可変翼1を図1(a)に示すように回動させ、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。
本発明に係る可変翼1は、以下に示す(1) 〜(5) の工程によって、素形材Wから最終製品(可変翼1)に加工されるものである。
(1)素形材の準備工程P1
(2)長軸側の切削工程P2(長軸側の翼端切削も含む)
(3)短軸側の切削工程P3(短軸側の翼端切削も含む)
(4)二面切削工程(基準面切削工程)P4
(5)バレル研磨工程
この工程は、翼部11と軸部12とを合金素材で一体に具えた素形材W(可変翼1の原形)を準備する工程であり、ロストワックスに代表される精密鋳造法が適用される。もちろん、本工程においては、素形材Wが目的の可変翼1を実現し得るボリューム(体積)を有するように考慮された鋳造が行われるが、その後の切削加工を極力、少なくするように、素形材Wを最終製品状態(いわゆるニヤネットシェイプ状態)に近づけることが好ましい。
なお、素形材Wには、これを鋳型から取り出した段階で、例えば図4に示すように、翼端エッジに面取りC(ここでは一定傾斜の面取りC)が形成されるものであり、そのためには素形材Wを鋳造する鋳型(翼端エッジを形成する部位)に面取り加工を施しておくものである。これにより、鋳造と同時に素形材Wの翼端エッジに面取りCが形成でき、鋳造後に別途面取り加工を施す必要がなく、可変翼1をより効率的に製造することができるものである。
この工程は、主に長軸部12aの径寸法を所望の寸法に切削する工程であるが、長軸側の翼端切削も行う工程である。具体的には、可変翼1を回転させながら、バイトCTを長軸部12aの軸方向に沿って動かし、長軸部12aを所望の径寸法に切削する。このとき可変翼1が摺動段差14を有するものであれば、この摺動段差14も併せて形成される。その後、回転する可変翼1に対し、バイトCTを翼端面に沿って動かし、長軸側の翼端面を切削するものである。なお、本発明では、この翼端切削を行う際、既に素形材Wの段階で翼端エッジに一定傾斜やR形状の面取りCが形成されているため、翼端エッジにバリBが発生しないものである。従って、従来、本工程後に行っていたバリ除去工程(バフ研磨など)を廃止することができる。
例えば素形材Wの翼端エッジに一定傾斜の面取りCを形成した場合には、一例として図5(a)に示すように、切削位置(切削代)が変わっても、面取りCの傾斜角度(ここでは45度)が一定のため極めてバリBが発生し難いものである。これに対し、素形材Wの翼端エッジにR形状の面取りCを形成した場合には、一例として図5(b)に示すように、切削位置(切削代)が変わると、R面(R形状の面取りC)における接線方向と切削面との成す角度が変化するため(ばらつくため)、バリBの抑制効果も幾らか低下し得るものである。しかしながら、翼端エッジにR形状の面取りCを形成した場合であっても、切削位置の設定を適正に行えば、上記一定傾斜の面取りCを形成した場合と同様のバリ抑制効果が得られるものである。
この工程は、一例として図4に併せ示すように、主に短軸部12bの径寸法を所望の寸法に切削する工程であるが、短軸側の翼端切削も行う工程である。また、本工程では、短軸部12bの先端の切削も行い、短軸部12bを所望長さに形成するものである。具体的には、例えば回転させたエンドミルEMに短軸部12bの先端を当てて、短軸部12bを所望長さに切削し、その後、可変翼1を回転させながら、バイトCTを短軸部12bの軸方向に沿って動かし、短軸部12bを所望の径寸法に切削する。このとき可変翼1が摺動段差14を有するものであれば、この摺動段差14も併せて形成される。その後、回転する可変翼1に対し、バイトCTを翼端面に沿って動かし、短軸側の翼端面を切削するものである。なお、本発明では、この翼端切削においても長軸側と同様に、素形材Wの段階で既に翼端エッジに一定傾斜やR形状の面取りCが形成されているため、翼端エッジにバリBが発生しないものである。従って、ここでも従来、本工程後に行っていたバリ除去工程を廃止することができる。
この工程は、可変翼1が軸部12(長軸部12a)の先端に基準面15を具備する場合に行われる工程(切削工程)である。なお、ここでは基準面15の形成(切削)に伴い、長軸部12aの先端も切削するものであり、これにより長軸部12aが所望の長さ寸法に形成される。因みに、可変翼1がもともと基準面15を有しない場合には、上述した長軸側の切削工程P2において、長軸部12aの先端も切削され、当該部位を所望長さに形成するものである。
また、ここでは基準面15を、長軸部12aにおける対向する二平面として形成しているが、基準面15は先に述べたように必ずしもこれに限定されるものではなく、長方形断面や正方形断面を成す四平面として形成されてもよく、その場合には本工程は四面切削工程となる(基準面切削工程であることは変わらない)。
この工程は、二面切削工程P4を終了した可変翼1(素形材W)を全体的に表面研磨する工程であり、例えば可変翼1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、可変翼1とメディアとを衝突させて、可変翼1の表面を仕上げるものである。
2 タービンフレーム
3 可変機構
1 可変翼
11 翼部
11a 前縁
11b 後縁
12 軸部
12a 長軸部
12b 短軸部
13 鍔部
14 摺動段差
15 基準面
2 タービンフレーム
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
3 可変機構
31 回動部材
32 伝達部材
32A 駆動要素
32B 受動要素
33 リング
h 翼幅
A 排気ガイドアッセンブリ
B バリ(翼端切削時のバリ)
C 面取り
G 排気ガス
L 翼弦長
T 排気タービン
W 素形材
CT バイト
EM エンドミル
P1 素形材の準備工程
P2 長軸側の切削工程
P3 短軸側の切削工程
P4 二面切削工程(基準面切削工程)
Claims (3)
- 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方法において、
その工程は、少なくとも
翼部と軸部とを一体に具えた可変翼の原形となる合金素材を得る、素形材の準備工程と、
素形材の軸部を所望の径太さに加工し、また翼部の端面を所望の翼幅寸法に加工する切削工程とを具えて成り、
前記可変翼の原形となる素形材には、翼端エッジに一定傾斜やR形状の面取りを形成しておき、この状態で翼端面の切削加工を行い、切削加工後のバリ除去工程を排除するものであり、
且つ、前記素形材の準備工程では、素形材は、鋳造によって得るものであり、素形材を鋳込む鋳型に前記面取り加工を施し、素形材を鋳型から取り出した段階で、既に翼部の翼端エッジに面取りが形成され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における可変翼の製造方法。
- 前記素形材の翼端エッジに形成する面取りは一定傾斜の面取りであり、その角度は45度の傾斜面であ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における可変翼の製造方法。
- 前記可変翼は、翼部の両側に軸部を有する両軸タイプのものであ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における可変翼の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2013197947A JP6093277B2 (ja) | 2013-09-25 | 2013-09-25 | Vgsタイプターボチャージャにおける可変翼の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2013197947A JP6093277B2 (ja) | 2013-09-25 | 2013-09-25 | Vgsタイプターボチャージャにおける可変翼の製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2015063930A JP2015063930A (ja) | 2015-04-09 |
JP6093277B2 true JP6093277B2 (ja) | 2017-03-08 |
Family
ID=52832020
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2013197947A Active JP6093277B2 (ja) | 2013-09-25 | 2013-09-25 | Vgsタイプターボチャージャにおける可変翼の製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6093277B2 (ja) |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH02268945A (ja) * | 1989-04-12 | 1990-11-02 | Honda Motor Co Ltd | 金型 |
JP2009293418A (ja) * | 2008-06-03 | 2009-12-17 | Seiko Epson Corp | ノズルベーンの製造方法、ノズルベーン、可変ノズル機構およびターボチャージャ |
-
2013
- 2013-09-25 JP JP2013197947A patent/JP6093277B2/ja active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2015063930A (ja) | 2015-04-09 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US8186962B2 (en) | Fan rotating blade for turbofan engine | |
JP3948926B2 (ja) | ロータ組立体の円周方向リム応力を減少させる方法及び装置 | |
JP4856302B2 (ja) | 応力の減少された圧縮機ブリスクの流れ通路 | |
JP5866802B2 (ja) | ノズル翼 | |
EP1757776A2 (en) | Lightweight cast inner diameter vane shroud for variable stator vanes | |
JP2002161702A5 (ja) | ||
JP2009255288A (ja) | ブリスクブレードの前縁を空力的に形成する方法 | |
JP2007032579A (ja) | ターボ機械ブレード | |
JP2016037901A (ja) | 羽根車 | |
JP2006226199A (ja) | 遠心羽根車 | |
JP6121046B2 (ja) | 軸流送風機 | |
US10480325B2 (en) | Balanced mixed flow turbine wheel | |
JP6093277B2 (ja) | Vgsタイプターボチャージャにおける可変翼の製造方法 | |
JP2012047085A (ja) | タービンインペラ | |
JP4946901B2 (ja) | インペラ構造 | |
JP6992504B2 (ja) | インペラの製造方法 | |
TW201819751A (zh) | 流體壓縮裝置的雙面壓縮葉輪及其製造方法 | |
JP2006249943A (ja) | 遠心羽根車 | |
EP2976507B1 (fr) | Aube et angle de diedre d'aube | |
US20180334921A1 (en) | Stator arrangement | |
CN116006505A (zh) | 叶轮及风机 | |
EP2594350B1 (en) | Method for manufacturing press product including flat part and rod part in integrated manner, and method for manufacturing variable vane for vgs-type turbo charger by applying the same | |
JP2004263602A (ja) | 軸流タービンのノズル翼、動翼およびタービン段落 | |
JP4098822B1 (ja) | Vgsタイプターボチャージャにおけるタービンフレーム並びにこのタービンフレームを組み込んだ排気ガイドアッセンブリ | |
JP7213878B2 (ja) | ターボ機械のロータブレード及びロータブレードの製造方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20150415 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20160224 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20160308 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20160502 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20160906 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20161130 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821 Effective date: 20161130 |
|
A911 | Transfer to examiner for re-examination before appeal (zenchi) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911 Effective date: 20161228 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20170131 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20170210 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6093277 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |