(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
タービンハウジングにおける排気ガス流路を、板金分割体と鋳造分割体で構成したタービンハウジングの製造方法であって、
板金材料をプレス成形して前記板金分割体を形成する工程と、
前記鋳造分割体を成形する鋳造工程と、を備え、
前記鋳造工程において、前記板金分割体の一端の原形が消失するよう前記一端を溶融させて前記鋳造分割体の内部に鋳込むこと
を特徴とするタービンハウジングの製造方法。
【請求項２】
請求項１に記載のタービンハウジングの製造方法であって、
前記鋳造工程は、
ワックスを前記鋳造分割体の形状に成形し、且つ、前記板金分割体の前記一端をインサートしたワックス原型を成形するワックス成形工程と、
前記ワックス原型の表面にコーティング層を形成するコーティング工程と、
前記ワックス原型を消失させてキャビティを形成するキャビティ形成工程と、
前記キャビティを所定温度に加熱した状態で、前記キャビティの内部に溶湯を注入して、前記鋳造分割体を成形する溶湯工程と、
を含み、
前記所定温度は、前記ワックスが溶融する温度以上であって、且つ、前記板金材料の耐高温酸化性を維持する温度とすること
を特徴とするタービンハウジングの製造方法。
【請求項３】
請求項２に記載のタービンハウジングの製造方法であって、
前記キャビティ形成工程において、前記ワックスの融点以上、且つ、前記板金材料の耐高温酸化性を維持する温度で前記ワックス原型を加熱すること
を特徴とするタービンハウジングの製造方法。
【請求項４】
請求項３に記載のタービンハウジングの製造方法であって、
前記板金分割体を形成する工程で、前記板金分割体の前記一端に屈曲部を形成し、
前記ワックス成形工程で、前記屈曲部を前記ワックス原型にインサート成形し、前記ワックス原型に対して前記板金分割体を固定すること
を特徴とするタービンハウジングの製造方法。
【請求項５】
請求項３又は４に記載のタービンハウジングの製造方法であって、
前記板金分割体における排気ガス流路の内面と、前記鋳造分割体の内面が滑らかに繋がるように、前記ワックス原型を成形すること
を特徴とするタービンハウジングの製造方法。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか一項に記載のタービンハウジングの製造方法であって、
前記鋳造工程において、排気管の端部を溶融させて前記鋳造分割体の内部に鋳込むこと
を特徴とするタービンハウジングの製造方法。
【請求項７】
請求項６に記載のタービンハウジングの製造方法であって、
前記排気管の他の端部を排気出口側のフランジに溶接で固定すること
を特徴とするタービンハウジングの製造方法。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか一項に記載のタービンハウジングの製造方法であって、
前記タービンハウジングと対向する部位が前記鋳造分割体であること
を特徴とするタービンハウジングの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両のターボチャージャ（ターボ過給機）に用いられるタービンハウジングの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ターボチャージャに用いられるタービンハウジングとしては、鋳造製のものが一般的であり、例えば特許文献１により提案されている。このものは、ロストワックス精密鋳造法によりタービンハウジングが製造されていて軽量で耐熱性を有するものである。【０００３】
また、更なる軽量化のために鋼板のプレス成形品により作製された板金製のタービンハウジングが例えば特許文献２により提案されている。特許文献２によれば、板金製のシェル体の一端に鋳造により基部が形成されている。すなわち、板金製のシェル体の一端を鋳包んで基部が一体的に接合されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−５６３５４号公報
【特許文献２】特開２００４−１４３９３７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献２による方法を用いてタービンハウジングを生産すると、シェル体が鋳型の内部で冷金（ヒートシンク）として機能し、シェル体が金属溶湯の中で完全に溶けずに残る可能性がある。すなわち、溶け残ったシェル体の表面に鋳造材料が固着するのみで、シェル体と鋳造材料との間に境界面が形成される状態が発生し得る。さらに、シェル体と鋳造材料の間にクラックのような隙間が発生する場合もある。このような接合状態では、接合強度が十分ではなく、タービンハウジングの使用環境における振動や熱応力によって、疲労破壊が起こる可能性を生ずる。【０００６】
そこで、本発明は、前記した課題を解決すべくなされたものであり、接合強度を十分に確保するとタービンハウジングの製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、タービンハウジングにおける排気ガス流路を、板金分割体と鋳造分割体で構成し、板金材料をプレス成形して板金分割体を形成し、鋳造分割体を鋳造にて成形するタービンハウジングの製造方法において、鋳造分割体の鋳造の際、板金分割体の一端の原形が消失するよう一端を溶融させて鋳造分割体の内部に鋳込むことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、板金製の部材と、鋳造材料からなる部材を一体的に接合する場合において、接合強度を十分に確保することができ、タービンハウジングの使用環境における振動や熱応力による疲労破壊が起こる可能性を低減できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は、本発明の一実施形態のターボチャージャに用いられるタービンハウジングの側面図である。
【図２】図２は、上記タービンハウジングの正面図である。
【図３】図３は、上記タービンハウジングの背面図である。
【図４】図４は、上記タービンハウジングの断面図である。
【図５】図５は、図４中Ｙ−Ｙ線に沿う断面図である。
【図６】図６は、上記タービンハウジングの板金製部材と板金製の排気管を精密鋳造する鋳型の断面図である。
【図７】図７は、上記鋳型でインサート成形された蝋型の断面図である。
【図８】図８は、表面にコーティング層を形成した蝋型の断面図である。
【図９】図９は、蝋型を溶出させてキャビティを形成した状態の断面図である。
【図１０】図１０は、上記鋳型で精密鋳造された成形品の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。
【００１１】
図１は本発明の一実施形態のターボチャージャに用いられるタービンハウジングの側面図、図２はタービンハウジングの正面図、図３はタービンハウジングの背面図、図４はタービンハウジングの断面図、図５は図４中Ｙ−Ｙ線に沿う断面図、図６はタービンハウジングの板金製部材と板金製の排気管を精密鋳造する鋳型の断面図、図７は鋳型でインサート成形された蝋型の断面図、図８は、表面にコーティング層を形成した蝋型の断面図、図９は、蝋型を溶出させてキャビティを形成した状態の断面図、図１０は鋳型で精密鋳造された成形品の断面図である。
【００１２】
図１〜図４に示すように、タービンハウジング１０は、車両のターボチャージャ（ターボ過給機）のハウジングとして用いられる。タービンハウジング１０は、鋳物製のセンターフランジ１１と、排気ガスＢの入口１２ａを構成する鋳物製で排気入口側のフランジ１２と、排気ガスＢの出口１３ａを構成する排気出口側（排気流れ下流側）のフランジ１３との間に備えられた排気ガス流路Ｋを構成する内筒２０と、この内筒２０の排気出口側の箇所（円筒状部２３ｄ）に接続された排気管３０と、これら内筒２０及び排気管３０を所定の隙間Ｇを空けて覆う外筒４０とからなる二重殻（二重管）構造となっている。タービンハウジング１０は、排気入口側のフランジ１２の入口１２ａから入った排気ガスＢを、内筒２０の旋回中心部（中心部）Ｏに配設されたタービンホイール１４を経由して鋳物製で排気出口側のフランジ１３の出口１３ａから排出する。
【００１３】
図１に示すように、センターフランジ１１にはコンプレッサ１５が接続され、また、排気ガスＢを放出する排気出口側のフランジ１３には排気ガスＢの有害な汚染物質を取り除く触媒コンバータ１６（排気ガス浄化装置）が連結フランジ１７と連結管１８を介して接続されている。即ち、タービンハウジング１０は、吸気側のコンプレッサ１５と触媒コンバータ１６の間に介在されている。
【００１４】
図２及び図４に示すように、内筒２０がハウジング内部の排気ガスＢの排気ガス流路Ｋを実質的に区画形成し、外筒４０は内筒２０及び排気管３０を所定の隙間Ｇを空けて完全に覆い、内筒２０及び排気管３０を保護すると同時に断熱し、かつ、タービンハウジング１０としての剛性を高める役割を担う外殻構造体をなしている。
【００１５】
図４に示すように、内筒２０は、タービンホイール１４のタービン軸１４ａの軸方向Ｌに直交する方向で２分割形成された板金製で薄板状の部材から成る第１内筒分割体２１（板金分割体）及び第２内筒分割体２２（板金分割体）と、タービンホイール１４に相対向する部位（排気ガスＢの排気出口側の領域）に位置する精密鋳物製の部材から成る第３内筒分割体２３（鋳造分割体）とから構成されている。なお、第３内筒分割体２３は、板金製より耐熱性の高い鋳造材料を用いて、ロストワックス精密鋳造法より形成されている。第１内筒分割体２１及び第２内筒分割体２２を構成する板金材料としては、例えば、フィライト系ステンレスであるＳＵＳ４２９又はＳＵＳ４３０を用いることができる。また、鋳造材料としては、板金材料と同質の材料を用いる。本実施形態では、板金材料に応じたフェライト系ステンレスを用いる。
【００１６】
図２及び図４に示すように、第１内筒分割体２１と第２内筒分割体２２は、板金をプレス加工することにより所定の湾曲筒形状に成形されていて、このプレス成形された２つの板金製の第１内筒分割体２１の後周縁側の端部２１ｂと第２内筒分割体２２の前周縁側の端部２２ａを溶接により接合して固定してある。即ち、第１内筒分割体２１の後周縁側の端部２１ｂと第２内筒分割体２２の前周縁側の端部２２ａは、外側に垂直に長さが異なるように折り曲げ形成されており、この長短の端部２１ｂ，２２ａ同士は溶接（溶接部分を符号Ｅで示す）により固定されている。
【００１７】
また、図２及び図４に示すように、第３内筒分割体２３は、精密鋳物部品にて所定の湾曲筒形状に成形されていて、図４に示すように、板金製の第２内筒分割体２２の後周縁側の端部２２ｂ側の部分と精密鋳物製の第３内筒分割体２３の後外周縁側の段差凹状の端部２３ｂ側の部分同士は、第３内筒分割体２３の精密鋳物工程にて第３内筒分割体２３に板金製の第２内筒分割体２２の後周縁側の端部２２ｂ側の部分を一緒に鋳込ませることにより接合してある。図４では、第３内筒分割体２３内に鋳包まれた端部２２ｂが点線で示されているが、説明の都合上、鋳込まれる前の端部２２ｂの板金形状が示されているに過ぎない。実際には、第３内筒分割体２３の鋳造時に端部２２ｂは溶融（端部２２ｂの原形が消失するよう溶解する）して第３内筒分割体２３内に鋳込まれ、第２内筒分割体２２は第３内筒分割体２３と一体化している。これにより、内筒２０の排気ガスＢの排気出口側の領域としてのタービンホイール１４に相対向する部位は、精密鋳物製の部材から成る精密鋳物製の第３内筒分割体２３によって形成され、残りの部位は、板金製の板材から成る板金製の第１内筒分割体２１及び第２内筒分割体２２から形成されていて、その内部に排気ガス流路Ｋが形成されている。
【００１８】
さらに、図２、図４に示すように、精密鋳物製の第３内筒分割体２３の正面２３ａは、平坦部になっていて、その下側（排気入口側のフランジ１２）の面積が上側（排気入口側のフランジ１２の反対側）の面積よりも広く形成されている。即ち、図４に示すように、精密鋳物製の第３内筒分割体２３の排気入口側のフランジ１２寄りの部位は、その反対側の部位よりも厚肉に形成されている。これにより、精密鋳物製の第３内筒分割体２３によって内筒２０の排気ガス流路Ｋの流路面ｋの一部が形成されている。
【００１９】
さらに、精密鋳物製の第３内筒分割体２３の排気入口側には段差円環状の凹部２３ｃが形成されていると共に、排気出口側には円筒状部２３ｄ（筒状部）が一体突出形成されている。この段差円環状の凹部２３ｃには、タービンホイール１４を保護する円環リング状の補強部材（図示省略）を嵌め込んである。
【００２０】
また、図４に示すように、精密鋳物製の第３内筒分割体２３の円筒状部２３ｄの内壁は出口側に行くに従って拡がる略円錐状の斜面２３ｅに形成されていている。この第３内筒分割体２３の円筒状部２３ｄの内壁の斜面２３ｅ側の部分と板金製で円筒状の排気管３０の前側の端部３１側の部分同士は、第３内筒分割体２３の精密鋳物工程にて、第３内筒分割体２３の円筒状部２３ｄの内壁の斜面２３ｅ側の部分に排気管３０の前側の端部３１側の部分を一緒に鋳込ませることにより、精密鋳物製の第３内筒分割体２３に板金製の排気管３０が接合されている。図４では、第３内筒分割体２３内に鋳包まれた端部３１が点線で示されているが、説明の都合上、鋳込まれる前の端部３１の板金形状が示されているに過ぎない。実際には、第３内筒分割体２３の鋳造時に端部３１は溶融（端部３１の原形が消失するよう溶解する）して第３内筒分割体２３内に鋳込まれ、排気管３０は第３内筒分割体２３と一体化している。
【００２１】
図１〜図４に示すように、外筒４０は、タービンホイール１４のタービン軸１４ａの軸方向Ｌ（車両走行時の振動方向）に沿って２分割形成された第１外筒分割体４１と第２外筒分割体４２との２枚の板金製の薄板部材によって構成されている。この第１外筒分割体４１と第２外筒分割体４２は、板金をプレス加工することにより所定の湾曲形状に成形されていて、このプレス成形された２枚の板金製の第１外筒分割体４１と板金製の第２外筒分割体４２を溶接により接合することにより、内筒２０及び排気管３０が所定の隙間Ｇを空けて完全に覆われるようになっている。
【００２２】
即ち、図１、図３、図４に示すように、板金製の第１外筒分割体４１の段差状に延びた他端部４１ｂと板金製の第２外筒分割体４２の段差状に延びた一端部４２ａは、第１外筒分割体４１の他端部４１ｂを下にして重ね合わせてタービンホイール１４のタービン軸１４ａの軸方向Ｌ（軸直線方向）に沿って溶接（溶接部分を符号Ｅで示す）により互いに固定されている。これにより、車両が走行中において、タービン軸１４ａの軸方向Ｌで伸縮するため、軸方向Ｌに沿って溶接することによって、溶接目の破裂が防止されようになっている。
【００２３】
また、図５に示すように、外筒４０を構成する板金製の第１外筒分割体４１と板金製の第２外筒分割体４２の各内面には、外筒４０の湾曲形状に沿うようにプレス成形された板金製の各プレート４５，４６（補強板材）が少なくとも一点の溶接（点状の溶接）により固定されている。
【００２４】
図２及び図４に示すように、センターフランジ１１は、円環状に形成されており、その中央の円形の開口部１１ａ内にタービンホイール１４のタービン軸１４ａの図示しない軸受が配置される。そして、センターフランジ１１の内周面１１ｂ側の部分には、センターフランジ１１の精密鋳物工程にてセンターフランジ１１の内周面１１ｂ側の部分に板金製の第１内筒分割体２１の前周縁側の端部２１ａ側の部分を一緒に鋳込ませることにより板金製の第１内筒分割体２１が接合されている。図４では、センターフランジ１１内に鋳包まれた端部２１ａが点線で示されているが、説明の都合上、鋳込まれる前の端部２１ａの板金形状が示されているに過ぎない。実際には、センターフランジ１１の鋳造時に端部２１ａは溶融（端部２１ａの原形が消失するよう溶解する）してセンターフランジ１１内に鋳込まれ、第１内筒分割体２１はセンターフランジ１１と一体化している。
【００２５】
また、センターフランジ１１の外周面１１ｃには、外筒４０を構成する板金製の第１外筒分割体４１及び板金製の第２外筒分割体４２の前周縁側の各端部４１ｃ，４２ｃが溶接（溶接部分を符号Ｅで示す）により固定されている。尚、センターフランジ１１には、ボルト取付用のネジ孔１１ｄが等間隔に複数形成されている。
【００２６】
図４に示すように、排気入口側のフランジ１２は、略円環状に形成されており、その開口部１２ａが排気ガスＢの入口になっている。そして、排気入口側のフランジ１２の外周面１２ｂの上側には、段差環状の凹部１２ｃが内側に形成されていると共に、排気入口側のフランジ１２の内周面１２ｄの中途部には段付き部１２ｅを内側に突出するように一体形成してある。この段付き部１２ｅ上に沿って内筒２０の板金製の第１内筒分割体２１の下端部２１ｃ側及び板金製の第２内筒分割体２２の下端部２２ｃ側が半円弧湾曲状にそれぞれ形成されていると共に、段付き部１２ｅとの間に開口部２５（隙間）を有して伸縮自在に遊嵌されている。
【００２７】
また、図２〜図４に示すように、排気入口側のフランジ１２の凹部１２ｃに沿って外筒４０を構成する板金製の第１外筒分割体４１及び板金製の第２外筒分割体４２の下端部４１ｅ，４２ｅ側が半円弧湾曲状にそれぞれ形成されていると共に、凹部１２ｃ内に嵌め合わされた状態で外周面１２ｂの上側に溶接（溶接部分を符号Ｅで示す）により固定されている。尚、排気入口側のフランジ１２には、図示しないボルト取付用のネジ孔が等間隔に複数形成されている。
【００２８】
さらに、図３及び図４に示すように、排気出口側のフランジ１３は、略四角板状に形成されており、その中央の円形の開口部１３ａが排気ガスＢの出口になっている。そして、排気出口側のフランジ１３の内周面１３ｂには、外筒４０を構成する板金製の第１外筒分割体４１及び板金製の第２外筒分割体４２の後周縁側の各端部４１ｄ，４２ｄ及び排気管３０の後側の端部３２が溶接（溶接部分を符号Ｅで示す）により固定されている。尚、排気出口側のフランジ１３には、角部にはボルト取付用のネジ孔１３ｄがそれぞれ形成されている。
【００２９】
以上実施形態のタービンハウジング１０の板金製の第２内筒分割体２２と排気ガスＢの排気出口側の領域を形成する鋳物製の第３内筒分割体２３及び板金製の排気管３０は、図６に示す一対の下型５１，５２と上型５３とから成る鋳型５０を用いてロストワックス精密鋳造法より製造される。
【００３０】
詳述すると、図６に示すように、まず、板金製の第２内筒分割体２２のプレス工程で、予め、ワックス５６にインサートされる部分に屈曲部２２ｂをプレス成形しておくと共に、板金製の第２内筒分割体２２の通路内面（ガス流路面）側を鋳物製の第３内筒分割体２３と段差がなく滑らかにつながる面２２ｄにプレス成形しておく。
【００３１】
そして、排気管３０と予め一体とされたロストワックス用中子５４（例えばセラミックス中子）を一対の下型５１，５２間に挟み込み、下型を形成する。
【００３２】
次に、一対の下型５１，５２上に予めプレス成形された板金製の第２内筒分割体２２を設置して、上型５３を一対の下型５１，５２に合わせる。この状態から鋳型５０のキャビティ５５内にワックス５６（蝋）を射出し、排気管３０と第２内筒分割体２２とがインサートされた蝋型５７（ワックス原型）を成形する。図７に示すように、完成した蝋型５７は、排気管３０内にロストワックス用中子５４が入ったままの状態である。
【００３３】
次に、鋳型５０を作成する。
【００３４】
まず、蝋型５７に湯口を設置し、図８に示すように、蝋型５７の表面をセラミックコーティング（複数層形成）し、コーティング層８１（セラミック層）を形成する。次に、加熱・脱蝋する。即ち、セラミックコーティングされた蝋型５７を加熱し、ワックス５６を湯口から型外に溶出させ、図９に示すように、ワックス５６が存在していた部分にキャビティを形成する。そして、焼成することで、鋳型５０が完成する。
【００３５】
なお、セラミックコーティングされた蝋型５７を加熱してワックス５６を湯口から型外に溶出させる工程（加熱・脱蝋工程）では、蝋型５７を、ワックスの融点以上の温度で加熱する。その際、加熱・脱蝋工程を行っている期間内に板金が異常酸化するのを防ぐため、加熱・脱蝋工程における蝋型５７の加熱の上限温度を、板金を構成する材料の耐高温酸化性温度（異常酸化に耐えうる温度）とする。例えば、加熱・脱蝋工程では、７００℃から１３００℃の範囲で蝋型５７を加熱する。なお、板金材料にＳＵＳ４３０を用いる場合には、ＳＵＳの耐高温酸化性温度が９００℃程度であるため、これに応じて７００℃〜９００℃程度で蝋型５７を加熱する。
【００３６】
板金の表面に酸化皮膜が生じてしまうと、後述する鋳造工程において、この酸化皮膜が板金の溶融を阻害する。このため、加熱・脱蝋工程では、板金の表面に酸化皮膜が生じてしまうのを抑制するよう、蝋型５７を加熱する際の温度をコントロールする。
【００３７】
次に、鋳型５０のワックス５６が溶出した後のキャビティ５５内に、湯口から溶湯を注入し、溶湯が冷えた後で脱型し、鋳型５０、中子５４、湯口を除去し、バリ取り等を行って仕上げを行う。これにより、図１０に示すような成形品５８が完成し、排気管３０と第２内筒分割体２２のうち、板金部５８Ａの鋳込まれた部位と鋳造部５８Ｂとを完全に溶融する。すなわち、板金部５８Ａの一端の原形が消失するよう一端を溶融させて鋳造部５８Ｂの内部に鋳込む。図１０では、第３内筒分割体２３の鋳造時に端部２２ｂが溶融して第３内筒分割体２３内に鋳込まれ、端部２２ｂが消失し、第２内筒分割体２２が第３内筒分割体２３と一体化している様子が示されている。また、図１０では、第３内筒分割体２３の鋳造時に端部３１が溶融して第３内筒分割体２３内に鋳込まれ、端部３１が消失し、排気管３０が第３内筒分割体２３と一体化している様子が示されている。図１０に示される一体化の様子と同様に、センターフランジ１１の鋳造時には端部２１ａが溶融してセンターフランジ１１内に鋳込まれ、端部２１ａが消失し、第１内筒分割体２１がセンターフランジ１１と一体化する。
【００３８】
なお、鋳型５０のワックス５６が溶出した後のキャビティ５５内に、湯口から溶湯を注入する工程（鋳造工程）では、ワックスの融点温度を下限温度とし、板金を構成する材料の耐高温酸化性温度を上限温度として、下限温度と上限温度の間の温度で蝋型５７を加熱する。例えば、鋳造工程では、７００℃から１３００℃の範囲で蝋型５７を加熱する。板金材料にＳＵＳ４３０を用いる場合には、ＳＵＳの耐高温酸化性温度が９００℃程度であるため、これに応じて７００℃〜９００℃程度で蝋型５７を加熱する。ここで、溶湯の凝固点に近い温度でキャビティを保温した状態で溶湯を成形することで高精度な鋳造が可能となるため、上限温度に近い温度で蝋型５７を加熱することが好ましい。
【００３９】
このように蝋型５７を加熱してキャビティが保温された状態で溶湯を注入する。鋳造材料をフェライト系ステンレスとする場合には、溶湯の温度を１４００℃〜１７００℃とする。なお、溶湯の温度は、板金を構成する材料の融点以上の温度とする。ただし、キャビティを形成するコーティング層８１の融点は、溶湯の温度よりも高い。
【００４０】
鋳造工程においては、溶湯の凝固点に近い温度でキャビティを保温した状態で溶湯を注入することで高精度な鋳造が可能となる。しかしながら、キャビティの温度が板金を構成する材料（板金分割体）を異常酸化させる温度まで至ると、板金の表面に酸化皮膜が生じてしまい、酸化被膜が溶融を阻害し、キャビティ内の板金が完全に溶融しなくなってしまう。そこで、板金の表面に酸化皮膜が生じてしまうのを抑制するよう、キャビティ内の温度をコントロールすることで、板金の端部において、板金を構成する材料を溶融させることができる。
【００４１】
板金製の第２内筒分割体２２のプレス工程で、ワックス５６にインサートされる部分に屈曲部２２ｂを予め形成し、蝋型５７の成形工程で、板金製の第２内筒分割体２２の屈曲部２２ｂをワックス５６にインサートして蝋型５７を形成し、この蝋型５７の表面をセラミックコーティングしたことにより、作成された蝋型５７の表面に型材であるセラミックを吹き付けて蝋型５７を成形する工程で、板金製の第２内筒分割体２２がワックス５６から抜けることを防止することができる。
【００４２】
また、板金製の第２内筒分割体２２のプレス工程で、第２内筒分割体２２の通路内面側を鋳物製の第３内筒分割体２３と段差がなく滑らかにつながる面２２ｄに予め形成し、蝋型５７の成形工程で、蝋型５７を板金製の第２内筒分割体２２の通路内面側と段差がなく滑らかにつながるようにインサート成形することにより、板金部５８Ａと鋳造部５８Ｂの繋ぎ目を、排気気流を乱さないように成形することができる。即ち、内筒２０の気流の乱れを減らすためのフラッシュサーフェス化を図ることができる。
【００４３】
このように、鋳物製の鋳造分割体を製造する鋳造工程で、鋳造分割体の鋳造部分に板金分割体の一端を一体で鋳込むことでタービンハウジング１０の内筒２０を形成することにより、従来のような組み立て後の溶接と切削加工及び洗浄の各工程が不要、あるいは、簡易化（加工量を削減）でき、高精度のタービンハウジング１０を低コストで製造することができる。
【００４４】
また、図１０に示すように、成形品５８の板金部５８Ａと鋳造部５８Ｂの接合部の強度を向上させることができる。さらに、鋳込みのため、溶接トーチの取回しスペースが不要となり、その分、タービンハウジング１０の小型化が可能となる。
【００４５】
また、センターフランジ１１と板金製の第１内筒分割体２１も前記鋳型５０を用いて、センターフランジ１１に板金製の第１内筒分割体２１を一体に鋳込むことで形成される。
【００４６】
尚、前記実施形態によれば、内筒を構成する板金製の第１、第２内筒分割体や排気管を精密鋳物製の第３内筒分割体や鋳物製のフランジに鋳込む場合について説明したが、外筒を構成する板金製の第１、第２外筒分割体を排気入口側の鋳物製のフランジ等に鋳込むようにしても良い。
【００４７】
以上、実施形態に沿って本発明の内容を説明したが、本発明はこれらの記載に限定されるものではない。例えば、板金材料として、フェライト系ステンレスに限らず、オーステナイト系ステンレスを用い、これに応じて鋳造材料もオーステナイト系ステンレスを用いることができる。また、当業者には自明な範囲で、種々の変形及び改良が可能であり、この開示の一部をなす論述および図面は本発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施形態、実施例および運用技術が明らかとなろう。
【００４８】
本発明はここでは記載していない様々な実施形態等を含むことは勿論である。したがって、本発明の技術的範囲は上記の説明から妥当な特許請求の範囲に係る発明特定事項によってのみ定められるものである。
【００４９】
本出願は、２０１７年１２月２２日に出願された日本国特許願第２０１７−２４５８０６号に基づく優先権、及び、２０１８年５月３０日に出願された日本国特許願第２０１８−１０３３１１号に基づく優先権を主張しており、これら出願の全内容が参照により本明細書に組み込まれる。
【産業上の利用可能性】
【００５０】
本発明によれば、板金製の部材と、鋳造材料からなる部材を一体的に接合する場合において、接合強度を十分に確保することができ、タービンハウジングの使用環境における振動や熱応力による疲労破壊が起こる可能性を低減できる。
【符号の説明】
【００５１】
１０  タービンハウジング
１２  排気入口側のフランジ
１２ａ  開口部（排気ガスの入口）
１３  排気出口側のフランジ
１３ａ  開口部（排気ガスの出口）
１４  タービンホイール
２０  内筒
２１  板金製の第１内筒分割体（板金分割体）
２２  板金製の第２内筒分割体（板金分割体）
２２ｂ  屈曲部
２２ｄ  段差がなく滑らかにつながる面
２３  鋳物製の第３内筒分割体（板金製より耐熱性の高い鋳造材料より形成された鋳造分割体）
５０  鋳型
５６  ワックス
５７  蝋型（ワックス原型）
８１  コーティング層
Ｂ  排気ガス
Ｋ  渦状の排気ガス流路
Ｏ  旋回中心部（中心部）
【要約】
タービンハウジングにおける排気ガス流路を、板金分割体と鋳造分割体で構成し、板金材料をプレス成形して板金分割体を形成し、鋳造分割体を鋳造にて成形するタービンハウジングの製造方法において、鋳造分割体の鋳造の際、板金分割体の一端の原形が消失するよう一端を溶融させて鋳造分割体の内部に鋳込む。【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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