(57)【要約】【課題】精密鋳造により製造されるホットホイールにおいて、軽量化によるレスポンスの向上に加えて模型製作時のワックス量の低減等をも実現する。  【解決手段】精密鋳造により成形され、中心に位置する軸状のハブ部１と、当該ハブ部１の周囲に複数形成された翼部２と、ハブ部１の先端に形成された菊座部３と、ハブ部１の基端に形成されたボス部４とを備える。ハブ部１、菊座部３およびボス部４の必要部位の外形を維持しつつ、ハブ部１の中心部から菊座部３へ貫通して外方へ開放する空洞Ｓ１を軸対称に形成する。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
精密鋳造により成形され、中心に位置する軸状のハブ部と、当該ハブ部の周囲に複数形成された翼部と、前記ハブ部の先端に形成された菊座部と、前記ハブ部の基端に形成されたボス部とを備えるターボチャージャのホットホイールにおいて、前記ハブ部、菊座部およびボス部の必要部位の外形を維持しつつ、これらハブ部、菊座部およびボス部の少なくとも一つに外方へ開放する空洞を軸対称に形成したことを特徴とするターボチャージャのホットホイール。      
【請求項２】
前記ハブ部の中心部に前記空洞を形成した請求項１に記載のターボチャージャのホットホイール。 
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はターボチャージャのホットホイールに関し、特に精密鋳造により製造されるホットホイールにおいて、模型製作時のワックス量の低減や軽量化によるレスポンスの向上を実現するためのターボチャージャのホットホイールの改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
図９は精密鋳造で成形されるホットホイールの一例を示す縦断面図である。ホットホイールは全体が中心軸Ｘに対して軸対称形状で、中心に中実の軸状ハブ部１が位置し、山裾状になだらかな曲面を描くハブ部１の外周面１１の、周方向の複数位置に翼部２が形成されている。ハブ部１の先端は段付きにやや縮径して、外周面３１に略三角の凹凸が交互に複数形成された菊座部３となっている。また、平面視で外方へ円形に拡がるハブ部１の基端部１２には下面１２１の中心に、下方へ突出する円環壁４１を備えるボス部４が形成されている。円環壁４１の内空間にはシャフトＳＨの一端小径部が挿入されて、当該シャフトＳＨの大径部端面に円環壁４１の端面４１１が溶接結合されている。このようなホットホイールはインコネル等の耐熱合金材で製造されるが、材料密度が大きいために重く、回転レスポンスが悪いという問題があった。
【０００３】
そこで、例えば特許文献１では、ホットホイールの中央部を鍛造による耐熱アルミ合金で製造し、突出部を急冷凝固法による高強度耐熱合金で製造して、これら中央部と突出部を拡散接合することにより軽量化を図ったものが提案されている。
【特許文献１】特開平９−５３５９５
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、上記特許文献１に記載のホットホイールは構造が複雑で製造に手間を要するとともに、精密鋳造により製造されるホットホイールには適用できないという問題があった。
【０００５】
そこで本発明はこのような課題を解決するもので、精密鋳造により製造されるホットホイールにおいて、軽量化によるレスポンスの向上に加えて模型製作時のワックス量の低減等をも実現したターボチャージャのホットホイール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】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明では、精密鋳造により成形され、中心に位置する軸状のハブ部（１）と、当該ハブ部（１）の周囲に複数形成された翼部（２）と、ハブ部（１）の先端に形成された菊座部（３）と、ハブ部（１）の基端に形成されたボス部（４）とを備えるターボチャージャのホットホイールにおいて、ハブ部（１）、菊座部（３）およびボス部（４）の必要部位の外形を維持しつつ、これらハブ部（１）、菊座部（３）およびボス部（４）の少なくとも一つに、外方へ開放する空洞（Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４，Ｓ５）を軸対称に形成する。この際、ハブ部（１）の中心部に上記空洞（Ｓ１，Ｓ２，Ｓ４）を形成するのが強度的により有利である。 
【０００７】
本発明においては、必要部位の外形を維持しつつ、ハブ部、菊座部およびボス部の少なくとも一つに、外方へ開放する空洞を軸対称に形成したから、精密鋳造により容易に製造可能であるとともに、ホットホイールの強度を殆ど低下させることなく軽量化によるレスポンスの向上が実現される。また、空洞を形成することによってホットホイールの中実部容積が減少するから、鋳型製造時のワックス模型に使用するワックス量を低減することができるとともに、鋳造材も少なくて済むから安価に製造することができる。そして、ホットホイール全体が軽量化されるから、菊座部を削って行う回転バランスの調整も容易になる。
【０００８】
なお、上記カッコ内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。
【発明の効果】
【０００９】
以上のように、本発明のターボチャージャのホットホイールによれば、精密鋳造により製造することができて、軽量化によるレスポンスの向上と、これに加えて模型製作時のワックス量や原料金属の低減を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下の各実施形態におけるホットホイールはインコネル材等の耐熱合金を使用して精密鋳造で成形されており、従来と同一部位には同一符号を付してある。そして、ハブ部１、菊座部３およびボス部４の必要部位たる、山裾状になだらかな曲面（ハブライン）を描くハブ部外周面１１、略三角の凹凸が形成された菊座部３の外周面３１、ボス部４の環壁４１の端面４１１の各形状は従来と同様に維持されている。なお、翼部２は全く従来のものと同一形状である。
【００１１】
（第１実施形態）
本実施形態では、図１に示すように、ホットホイールのハブ部１の中心にその長手方向へ延びる空洞Ｓ１が形成されている。空洞Ｓ１はハブ部１の中心軸Ｘに対して軸対称の、一定径の円形横断面をなし、菊座部３を貫通して上方へ開放するとともに、下端はボス部４との間に残した隔壁１３に至っている。このような構造によれば、ホットホイールの強度を殆ど低下させることなく、その重量を従来よりも２０％程度低減することができる。
【００１２】
（第２実施形態）
図２に示すように、第１実施形態における隔壁１３（図１参照）を無くして空洞Ｓ１の下方をボス部４内へ開放させるようにしても良い。これにより、第１実施形態よりも、さらに１％程度の重量低減が可能である。  
【００１３】
（第３実施形態）
本実施形態においては、図３に示すように、ハブ部外周面１１の形状は従来と同様に維持しつつ、ハブ部１の基端部１２下面のボス部４に接する外周部を、中心軸Ｘに対して軸対称の略三角断面の環状に大きく抉って下方へ開放する空洞Ｓ２としてある。空洞Ｓ２の外周面はハブ部外周面１１のハブラインに沿って湾曲してハブ部１の基端部１２外周に所定厚の外壁を残している。このような構造によれば、ホットホイールの強度を殆ど低下させることなく、その重量を従来よりも２５％程度低減することができる。
【００１４】
（第４実施形態）
本実施形態においては、図４に示すように、ハブ部１の中心に長手方向へ延びる空洞Ｓ３が形成されており、当該空洞Ｓ３はハブ部１の中心軸Ｘに対して軸対称の円形横断面を有するとともに、円形横断面の径がハブ部外周面１１のハブラインに沿って下方へ漸次大きくなっている。空洞Ｓ３は菊座部３を貫通して上方へ開放するとともに、下端はボス部４との間に残した隔壁１３に至っている。空洞Ｓ３の外周面がハブラインに沿って湾曲していることにより、菊座部３とハブ部１の外周には所定厚の外壁が残っている。このような構造によれば、ホットホイールの強度を殆ど低下させることなく、その重量を従来よりも３５％程度低減することができる。
【００１５】
（第５実施形態）
本実施形態においては、図５に示すように、ホットホイールのハブ部１の中心に、ハブ部１の中心軸Ｘに対して軸対称の一定径の円形横断面をなして長手方向へ延びる空洞Ｓ４が形成されている。空洞Ｓ４の上端は菊座部３との間に残した隔壁１４に至り、空洞Ｓ４の下方はボス部４内へ開放している。また、ハブ部１の基端部１２下面のボス部４に接する外周部に第３実施形態で説明した空洞Ｓ２（図３参照）が形成されている。このような構造によれば、ホットホイールの強度を殆ど低下させることなく、その重量を従来よりも４０％程度低減することができる。
【００１６】
（第６実施形態）
本実施形態においては、図６に示すように、ホットホイールには、ハブ部１の中心に第１実施形態で説明した長手方向へ延びて隔壁１３に至る空洞Ｓ１（図１参照）が形成されるとともに、ハブ部１の基端部１２下面のボス部４に接する外周部に第３実施形態で説明した空洞Ｓ２（図３参照）が形成されている。このような構造によれば、ホットホイールの強度を殆ど低下させることなく、その重量を従来よりも４３％程度低減することができる。
【００１７】
（第７実施形態）
図７に示すように、第６実施形態における隔壁１３（図６参照）を無くして空洞Ｓ１の下方をボス部４内へ開放させるようにしても良い。これにより、第６実施形態よりも、さらに１％程度の重量低減が可能である。  
【００１８】
（第８実施形態）
本実施形態では、図８に示すように、ホットホイールのハブ部１の中心部は中実となっており、これに対してハブ部１の基端部下面のボス部４に接する外周部からハブ部１の外周部に至るまで、ハブ部外周面１１のハブラインを従来と同様に維持しつつ中心軸Ｘを中心とする軸対称の環状に大きく深く抉って、下方へ開放する空洞Ｓ５としてある。空洞Ｓ５の外周面はハブ部外周面１１のハブラインに沿って湾曲してハブ部１の外周に所定厚の外壁を残している。このような構造によれば、ホットホイールの強度を殆ど低下させることなく、その重量を従来よりも５０％程度低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の第１実施形態におけるホットホイールの縦断面図である。
【図２】本発明の第２実施形態におけるホットホイールの縦断面図である。
【図３】本発明の第３実施形態におけるホットホイールの縦断面図である。
【図４】本発明の第４実施形態におけるホットホイールの縦断面図である。
【図５】本発明の第５実施形態におけるホットホイールの縦断面図である。
【図６】本発明の第６実施形態におけるホットホイールの縦断面図である。
【図７】本発明の第７実施形態におけるホットホイールの縦断面図である。
【図８】本発明の第８実施形態におけるホットホイールの縦断面図である。
【図９】従来例を示すホットホイールの縦断面図である。
【符号の説明】
【００２０】
１…ハブ部、２…翼部、３…菊座部、４…ボス部、Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４，Ｓ５…空洞。
【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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【手続補正書】
【提出日】平成17年11月7日(2005.11.7)
【手続補正１】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図３】
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