(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンから排出された比較的少ない排気ガス(G) を適宜絞り込み、排気ガス(G) の速度を増幅させ、排気ガス(G) のエネルギで排気タービン(T) を回し、この排気タービン(T) 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(1) の製造方法であって、
この可変翼(1) は、回動中心となる軸部(12)と、実質的に排気ガス(G) の流量を調節する翼部(11)とを一体に具え、更に軸部(12)の先端部に、翼部(11)に対して適宜の傾斜状態に形成された基準面(15)を有するものであり、
可変翼(1) を製造するにあたっては、原形となる金属の素形材(W) を出発素材とするものであり、この素形材(W) に適宜の加工を施すことによって、あるいは予め素形材(W) を得る段階において、形状及び寸法を目的の可変翼(1) に近づけたニヤネットシェイプ状態とし、このニヤネットシェイプ状態に形成した素形材(W) を、一対の対向型(6) によって挟み込んでプレスし、可変翼(1) の翼幅寸法に相当する羽根高さ(h) を仕上げるものであり、
この際、前記対向型(6) は、素形材(W) を保持する保持型(61)と、保持型(61)に対して相対的に接近離反する押圧型(62)と、基準面(15)を受け入れて素形材(W) の位置決めを行うカム型(63)とを具えて成り、
更に前記保持型(61)には軸部受入部(61a) が形成され、前記押圧型(62)には翼部受入部(62a) が形成されるものであり、
プレスを行う際には、カム型(63)によって可変翼(1) を適宜の姿勢に規制した状態で、前記保持型(61)と押圧型(62)とによって素形材(W) の翼部(11)を挟み込み、完成状態としての羽根高さ(h) の精度を実現す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排気ガイドアッセンブリに適用される可変翼の翼部の製造方法。
【請求項２】
前記ニヤネットシェイプ状態の素形材(W) は、翼部(11)の羽根高さ(h) の精度が、完成状態に対して＋０．０５〜＋０．１５ｍｍの範囲に形成され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排気ガイドアッセンブリに適用される可変翼の翼部の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【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排気ガイドアッセンブリの可変翼を一対の対向型によって挟み込み、翼幅寸法に相当する羽根高さを仕上げるようにした製造方法に係るものである。
【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。
【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。このものは排気タービンの外周に配設された複数の可変翼（羽）によって、少ない流量の排気ガスを絞り込み、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。
【０００４】
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、例えばロストワックス鋳造に代表される精密鋳造法や、金属射出成形法等によって、翼部と軸部とを一体に形成した金属素材（可変翼の原形となる素形材）を形成した後、素形材の翼部に研磨加工を施し、排気タービンの幅寸法に対応した適宜の羽根高さに加工する手法がある。
【０００５】
しかしながらこのような研磨は広義的には切削加工の一手法であり、素形材の翼部に、このような加工を施すことは、以下に示すような点において問題があった。すなわち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るが、このような素材は、一般に難切削性の材質であり、研磨に長時間を要し、加工に手間がかかる、という問題があった。加えて、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、量産された場合には、可変翼は月に３０万〜４５万個製造する必要があり、研磨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個程度が限界であった）。
【０００６】
このようなことから可変翼の翼部を、研磨（切削）を要することなく加工することにより、生産効率を向上させ、ひいては可変翼の量産化を具現化し得る製造方法として、素形材の翼部を一対の対向型によって挟み込み、翼部を所望の形状や寸法精度に仕上げるプレス手法が案出されている。しかしながらこのように可変翼の翼部をプレスによって形成する手法では、機能上必要な寸法精度を実現することが極めて難しかった。すなわち可変翼の原形である素形材を、形状や寸法ともに目的の可変翼に極近い、いわゆるニヤネットシェイプ状態に形成することが難しく、また素形材の形成手法によっては、嵩密度が低くなる等、素形材の性状に不都合を生じる場合があり、従ってこのような素形材をプレスして形成する可変翼には、当然、所望の精度が実現しづらいものであった。
【０００７】
また可変翼は、翼部と軸部とを一体に具えた機能部品であることに因み、翼部と軸部の取り付け角度を一定に維持しながらプレスすることが極めて難しく、場合によってはプレス工程において、翼部と軸部の取り付け角度に狂いを生じ、排気ガスを絞り込む可変翼として、充分に機能し得ないことがあった。もとより可変翼は軸部を中心として回動することにより、翼部で排気ガスを絞り込むものであり、翼幅寸法に相当する羽根高さ等はもちろん、翼部と軸部との取り付け角度も、その性能に大きく関与する重要な寸法値である。このようなことから可変翼の翼部をプレスによって仕上げ形成する手法は、実用化の段階までには至っていないのが現状であった。
【０００８】
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ＶＧＳ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。
【０００９】
【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、素形材の翼部をプレスによって仕上げ形成することを前提としながら、翼部の羽根高さ寸法等を高い精度で実現し得る新規な翼部の製造方法の開発を試みたものである。
【００１０】
【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排気ガイドアッセンブリに適用される可変翼の翼部の製造方法は、エンジンから排出された比較的少ない排気ガス(G) を適宜絞り込み、排気ガス(G) の速度を増幅させ、排気ガス(G) のエネルギで排気タービン(T) を回し、この排気タービン(T) 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(1) の製造方法であって、
この可変翼(1) は、回動中心となる軸部(12)と、実質的に排気ガス(G) の流量を調節する翼部(11)とを一体に具え、更に軸部(12)の先端部に、翼部(11)に対して適宜の傾斜状態に形成された基準面(15)を有するものであり、
可変翼(1) を製造するにあたっては、原形となる金属の素形材(W) を出発素材とするものであり、この素形材(W) に適宜の加工を施すことによって、あるいは予め素形材(W) を得る段階において、形状及び寸法を目的の可変翼(1) に近づけたニヤネットシェイプ状態とし、このニヤネットシェイプ状態に形成した素形材(W) を、一対の対向型(6) によって挟み込んでプレスし、可変翼(1) の翼幅寸法に相当する羽根高さ(h) を仕上げるものであり、
この際、前記対向型(6) は、素形材(W) を保持する保持型(61)と、保持型(61)に対して相対的に接近離反する押圧型(62)と、基準面(15)を受け入れて素形材(W) の位置決めを行うカム型(63)とを具えて成り、
更に前記保持型(61)には軸部受入部(61a) が形成され、前記押圧型(62)には翼部受入部(62a) が形成されるものであり、
プレスを行う際には、カム型(63)によって可変翼(1) を適宜の姿勢に規制した状態で、前記保持型(61)と押圧型(62)とによって素形材(W) の翼部(11)を挟み込み、完成状態としての羽根高さ(h) の精度を実現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、ニヤネットシェイプ状態に形成した素形材をプレスし、翼部の羽根高さを所望精度に加工するため、羽根高さを仕上げるにあたり、手間のかかる切削加工を要することがなく、仕上げ工程の効率化が図れる。またこのようなことに因み、可変翼の製造工程から一切の切削加工を排除することが可能であり、可変翼の量産体制を具現化し得るものである。
また、軸部受入部が形成された保持型と、翼部受入部が形成された押圧型とによって、翼部を挟み込み、羽根高さを所望精度に仕上げるため、プレスの際に翼部や軸部等を不用意に湾曲させてしまうことが、ほぼ完全に解消され、高精度のプレス仕上げを、より一層現実のものとする。
また、プレス仕上げを行う際、カム型が可変翼をほぼ一定の姿勢に規制するため、軸部と翼部との取り付け角度、すなわち基準面と翼部との傾斜状態が高精度に実現できる。なお素形材（可変翼）の仕上げプレスは、軸部（基準面）をカム型によって保持した、位置決め状態で行われるとともに、軸部を基準として翼部の取り付け状態を幾らか修正する、矯正効果も期待できる。
【００１１】
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排気ガイドアッセンブリに適用される可変翼の翼部の製造方法は、前記請求項１記載の要件に加え、前記ニヤネットシェイプ状態の素形材(W) は、翼部(11)の羽根高さ(h) の精度が、完成状態に対して＋０．０５〜＋０．１５ｍｍの範囲に形成されることを特徴として成るものである。
この発明によれば、プレス仕上げを受ける素形材は、完成状態の羽根高さに対して＋０．０５〜＋０．１５ｍｍ程度のニヤネットシェイプ状態に形成されるため、羽根高さを所望の精度（一例として目標寸法に対して±０．０１ｍｍの公差範囲）に実現できる。また素形材の精度範囲が具体的数値として設定されるため、プレス仕上げがより円滑且つ確実に行え、仕上げ加工の一層の効率化が図れる。
【００１２】
【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よって製造される可変翼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、本発明である可変翼の翼部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。
【００１３】
まず本発明を実質的に適用した可変翼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。
【００１４】
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の取り付け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。
【００１５】
なお可変翼１は、完成状態以前の翼部１１と軸部１２とを一体で具えた金属素材（以下素形材Ｗとする）がまず形成され、この素形材Ｗに対し、適宜の加工を施して目的の形状や寸法精度を実現させ、完成品としての可変翼１を得るものである。ここで最終的に翼部１１や軸部１２が形成される素形材Ｗの各部分を、それぞれ翼部形成部１１ａ、軸部形成部１２ａと定義する。そして本発明では、形状及び寸法を目的の可変翼１に近づけたニヤネットシェイプ〔Ｎｅａｒ  Ｎｅｔ  Ｓｈａｐｅ〕状態の素形材Ｗを得るようにし、このものを一対の対向型（プレス型）によって挟み込み、可変翼１の翼幅寸法である羽根高さｈを仕上げ、完成状態の可変翼１としての精度を実現するものである。
【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。
【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。
【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３２Ｂ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３２Ｂ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。
【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。
【００２０】
本発明によって製造される可変翼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、可変翼１の製造方法について説明しながら、本発明の可変翼の翼部の製造方法について併せて説明する。
（１）素形材の準備工程
この工程は、翼部形成部１１ａと軸部形成部１２ａとを一体に具え、可変翼１の原形となる金属の素形材Ｗを準備する工程である。そしてこのような素形材Ｗを形成するにあたっては、精密鋳造、金属射出成形、ブランク材の打ち抜き等、適宜の手法が適用可能であり、以下これらの手法について概略的に説明する。
【００２１】
（ａ）精密鋳造
例えば精密鋳造法を代表するロストワックス法は、目的の製品（ここでは可変翼１）を形状、大きさ共に、ほぼ忠実にろう模型で再現し、このろう模型のまわりを耐火物で被覆した後、中のろう部分を溶かし出して、耐火物（被覆物）のみを得、これを鋳型として鋳造を行う手法である。このように精密鋳造では、鋳型を目的の製品通りに、ほぼ忠実に形成することによって、鋳造品（素形材Ｗ）を高精度に再現し得るものである。しかしながら本実施の形態では、鋳造にあたって、耐熱鋼（合金）を主要母材とした処女材を適用するとともに、含有されるＣ（炭素）、Ｓｉ（ケイ素）、Ｏ（酸素）量を適正化、例えばＣ、Ｓｉ、Ｏの各々の重量％を０．０５〜０．５％、０．５〜１．５％、０．０１〜０．１％とすることで、溶融金属の湯流れ性を向上させて、鋳造品の寸法精度を、より一層向上させ、素形材Ｗをよりニヤネットシェイプ状態に形成することが可能である。また例えば、注湯後、鋳型とともに鋳込んだ金属素材を急冷することによって、型破砕までの時間を短縮し、素形材Ｗの凝固粒の微細化を図り、その後の転造加工において、シャープエッジ（軸部１２の転造によって、軸部１２表面の金属素材が塑性流動を起こし、軸部１２の先端部から突出状態に形成される鋭角部位）を発生させ難くする技術的工夫も適宜採り得るものである。
【００２２】
（ｂ）金属射出成形
この手法は、材料となる金属粉にバインダ（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、金型内に射出して所望の形状に形成して、バインダを除去した後、焼結する手法であり、精密鋳造とほぼ同様に、ニヤネットシェイプ状態の成形品（素形材Ｗ）が得られるものである。この際、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、３０分から２時間程度の時間をかけた焼結を行ったり、成形品にＨＩＰ（Ｈｏｔ  Ｉｓｏｓｔａｔｉｃ  Ｐｒｅｓｓｉｎｇの略；熱間静水圧プレス）処理を施し、成形品の嵩密度を向上させることが可能である。また金属粉の形状を空気アトマイズや水アトマイズ等によって極力、球状且つ微細化し、素形材Ｗの高温回転曲げ疲労性を向上させる技術的工夫も適宜採り得るものである。
【００２３】
（ｃ）ブランク材の打ち抜き
この手法は、ほぼ一定の厚さ（一例として約４ｍｍ程度）を有した帯鋼等から、目的の可変翼１を実現し得るボリューム（金属素材の体積）を有するように打ち抜いたブランク材を素形材Ｗとする手法である。もちろん打ち抜き加工は、通常、打ち抜き方向がストレートであるため、打ち抜き工程のみで、例えば軸部１２の断面を、ほぼ円状に形成することは不可能であり、打ち抜かれたブランク材の軸部形成部１２ａは、ほぼ四角状断面を呈するのが一般的である。このため打ち抜き工程の後、転造工程に移行するまでの間に、例えばほぼ四角形状断面を呈した軸部形成部１２ａに、鍛造加工や圧印加工等を施してほぼ円形状断面に造形するものである。すなわち実質的には、打ち抜き工程と造形工程とによって、精密鋳造や金属射出成形等と同程度のニヤネットシェイプ状態の素形材Ｗを得るものであり、従って軸部１２先端の基準面１５等も、この造形段階において形成するのが一般的である。
【００２４】
なお、造形工程で断面形状を変化させるような場合には、打ち抜かれたブランク材（素形材Ｗ）の軸部形成部１２ａ等の隅角部にコーナＲ（フィレット加工）や面取り加工を施し、円形状等の完成形状に近づけておく技術的工夫が適宜採り得る。これによって金属素材のデッドメタルフロウ状態が防止され、実質的な造形工程において金属素材の円滑な塑性流動が促進されるものである。因みに造形工程では、翼部１１も同時に所望の形状（ニヤネットシェイプ状態）に形成することが可能である。
【００２５】
（２）軸部の加工
このように素形材Ｗを得る段階で、このものをニヤネットシェイプ状態に形成したり、あるいは素形材Ｗに適宜の加工を施すことによって（素形材Ｗが完成状態の可変翼１から遠い場合）、素形材Ｗをニヤネットシエイプ状態に形成すると、今度は、この素形材Ｗの軸部形成部１２ａが所望の径太さに加工される。これには例えば転造装置が適用され、軸部形成部１２ａが一対のダイスで押さえ付けられ、素形材Ｗとダイスとを相対的に回転させながら実質的な転造が施される。なおここで軸部形成部１２ａを所望の径寸法精度に加工するのに転造手法を採ったのは、可変翼１を効率的に量産するためであるが、製造数が少なかったり、多品種少量生産である場合、あるいは転造に伴いシャープエッジが生じ易いような場合等にあっては、軸部１２を切削によって加工することも可能である。
なお精密鋳造法や金属射出成形法等によって、軸部１２を所望の径寸法精度に形成する加工（例えば上記転造加工）を要しない程度まで、ニヤネットシェイプ状態の素形材Ｗが得られる場合には、上記軸部の加工工程は省略することが可能である。
【００２６】
（３）翼部のプレス加工
軸部形成部１２ａを、ほぼ所望の径寸法に加工した後、ニヤネットシェイプ状態の素形材Ｗは、一対の対向型によって挟み込まれ、羽根高さｈ等の翼部１１の形状や寸法等が所望の精度に仕上げられる。なおこのようなプレス仕上げを受ける素形材Ｗの羽根高さｈは、完成状態に対して＋０．０５〜＋０．１５ｍｍの精度範囲に形成されるものであり、これがプレスによって目標寸法±０．０１の公差に仕上げられ、完成状態の可変翼１を得るものである。このように素形材Ｗの翼部形成部１１ａをプレスし、所望精度の羽根高さｈを実現するには、素形材Ｗを目的の可変翼１に極めて近いニヤネットシェイプ状態に形成する必要がある。逆に言えば、目的の可変翼１から遠い素形材Ｗを、プレス加工しても、所望精度の羽根高さｈを実現することは、ほとんど不可能であり、また多くの場合、翼部１１や軸部１２が不用意に湾曲したり、翼部１１と軸部１２との取り付け状態に狂いを生じるものである。
【００２７】
そして素形材Ｗの翼部１１を仕上げるプレス装置としては、一例として図３に示すような一対の対向型６が適用されるものであり、このものは、可変翼１を不動状態に保持する保持型６１と、この保持型６１に対して相対的に接近離反する押圧型６２とを具えて成るものである。また保持型６１には、可変翼１を保持するために、軸部１２（軸部形成部１２ａ）を受け入れる軸部受入部６１ａが彫り込まれるとともに、押圧型６２には、翼部１１（翼部形成部１１ａ）を受け入れる翼部受入部６２ａが彫り込まれており、これら保持型６１と押圧型６２とによって、翼幅方向から素形材Ｗを挟み込み、羽根高さｈを仕上げるものである。このように仕上げプレスは、可変翼１の周囲が対向型６によって包囲された状態で加圧されるため、翼部１１や軸部１２等が不用意に曲がったり、変形したりすることが、ほぼ完全に解消され得るものである。
【００２８】
なおこのような羽根高さｈのプレス仕上げにあたっては、翼部１１と軸部１２との取り付け状態をほぼ一定に維持することが、可変翼１の安定な回動状態を確保することになり、ひいては排気ガイドアンセンブリＡの性能向上に寄与するものである。従って本発明においては、軸部１２を受け入れる保持型６１の受入底部側（図３では下方）に、更に基準面１５を保持するカム型６３を具えるものである。すなわち素形材Ｗは、カム型６３に形成された基準面受入部６３ａに、基準面１５を挿入し、ほぼ一定の姿勢に保持され、位置決めされた状態で、プレス仕上げが施されるものである。これによって、翼部１１と軸部１２との取り付け状態、すなわち翼部１１と基準面１５との傾斜状態を、ほぼ一定に維持しながらプレス仕上げを行うことができ、翼部１１と軸部１２との取り付け位置の高精度化を図り、またそのバラツキを可及的に抑制するものである。
【００２９】
このように素形材Ｗの仕上げプレスは、基準面１５をカム型６３に挿入するとともに、軸部１２を保持型６１で保持することによって、素形材Ｗ（可変翼１）を適宜の姿勢に規制した状態で行われる。このためプレスは、素形材Ｗを位置決めした状態で行うとともに、軸部１２を基準として翼部１１の取り付け状態を、幾分か修正し得るものであり、プレスそのものに多少の矯正効果が期待できる。
【００３０】
なお上述したように、仕上げプレスによって素形材Ｗは羽根高さｈのみならず、翼部１１表面の形状等も適宜仕上げられるものである。
また図３に示した実施の形態では、対向型６の作動方向（分離方向）をほぼ鉛直に設定し、保持型６１を下方に、押圧型６２を上方に配置しているが、必ずしも、型割れ方向、あるいは保持型６１や押圧型６２の配置もこれに限定されるものではない。
更にまたこの実施の形態では、軸部１２を所望の径寸法に加工してから、翼部１１の仕上げプレスを行うように説明したが、必ずしもこの順序通りに行う必要はなく、翼部１１の仕上げプレスを行ってから軸部１２の加工を行っても構わない。
【００３１】
（４）バレル処理
この工程は、プレス工程を終了した素形材Ｗ（この状態で素形材Ｗは、ほぼ可変翼１の完成状態を呈している）を全体的に表面研磨する工程であり、例えば素形材Ｗ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、素形材Ｗとメディアとを衝突させて、素形材Ｗの表面を仕上げるものである。なおこのバレル処理によって、素形材Ｗはバリ（特にプレス工程において形成された一対の対向型６の合わせ目のバリ）が効果的に取り除かれるものである。
【００３２】
【発明の効果】
まず請求項１記載の発明によれば、切削加工を要することなく、ニヤネットシェイプ状態に形成した素形材Ｗの羽根高さｈを仕上げることができる。このため可変翼１の製造工程から切削加工を排除する、切削レス化に寄与し、可変翼１の量産化を現実的なものとする。
また、可変翼１は、その周囲が対向型６によって取り囲まれた状態、すなわち軸部１２が保持型６１で包囲され、翼部１１が保持型６１と押圧型６２とで包囲された状態で、プレスされるため、翼部１１や軸部１２等が不用意に曲がったり、変形したりすることが、ほぼ完全に防止される。特に翼部１１は、先端部が薄肉状であるため、一般的には、歪み易いものであるが、本発明では、この歪みが可及的に抑制される。このため羽根高さｈを含め、随所に高い寸法精度を実現した可変翼１を仕上げ得る。
また、カム型６３によって軸部１２（基準面１５）を基準としたプレス加工を行うため、可変翼１（素形材Ｗ）を適宜の姿勢に規制した、位置決めを施したプレスを行うとともに、プレス加工そのものに、軸部１２を基準にして翼部１１を若干修正する、矯正効果が期待できる。
【００３３】
また請求項２記載の発明によれば、現実に可変翼１をプレス加工によって仕上げ得る素形材Ｗの精度（ニヤネット率）を具体的なものとする。すなわち、目的の可変翼１から程遠い素形材Ｗをプレスしても、所望の寸法精度（一例として目標寸法に対して±０．０１の公差）は得られないため、プレス仕上げを行うには、素形材Ｗをニヤネットシェイプ状態に形成することが前提となる。もちろん単に素形材Ｗの寸法や形状を、目的の可変翼１に近づけるだけでなく、例えば金属射出成形によって素形材Ｗを得る場合においては、そのままでは素形材Ｗの嵩密度が低くなり易いため、成形品に熱間静水圧プレス処理を施して高密度化を図る等、適宜、素形材Ｗの性状を向上させる必要がある。
【図面の簡単な説明】
【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。
【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。
【図３】  素形材を挟み込み、可変翼の羽根高さを所望精度に仕上げる対向型を示す断面図である。
【符号の説明】
１      可変翼
２      タービンフレーム
３      可変機構
６      対向型
１１    翼部
１１ａ  翼部形成部
１２    軸部
１２ａ  軸部形成部
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
６１    保持型
６１ａ  軸部受入部
６２    押圧型
６２ａ  翼部受入部
６３    カム型
６３ａ  基準面受入部
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
Ｗ      素形材
【図１】
0003944819.tif 000002
【図２】
0003944819.tif 000003
【図３】
0003944819.tif 000004