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JPH0635806B2 - Method for manufacturing ceramic star bin wheel - Google Patents
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JPH0635806B2 - Method for manufacturing ceramic star bin wheel - Google Patents

Method for manufacturing ceramic star bin wheel

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Publication number
JPH0635806B2
JPH0635806B2 JP17479784A JP17479784A JPH0635806B2 JP H0635806 B2 JPH0635806 B2 JP H0635806B2 JP 17479784 A JP17479784 A JP 17479784A JP 17479784 A JP17479784 A JP 17479784A JP H0635806 B2 JPH0635806 B2 JP H0635806B2
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JP
Japan
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sintered
shaft
wheel
sintering
shaft portion
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正己 山崎
陽二 桜井
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Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本願発明は、自動車等のターボチャージャに用いるセラ
ミックスタービンホィールの製造方法に関する。セラミ
ックスタービンホィールは、セラミックスを焼結したも
ので、焼結軸部と、該焼結軸部により回転される焼結ホ
ィール部とを有している。
Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a method for manufacturing a ceramics turbine wheel used for a turbocharger of an automobile or the like. The ceramics turbine wheel is made by sintering ceramics, and has a sintering shaft portion and a sintering wheel portion rotated by the sintering shaft portion.

[従来の技術] 近時、過渡応答性の改善、駆動温度を上昇させ燃費の向
上を図るため等の理由により、セラミックスタービンホ
ィールが開発されている。
[Prior Art] Recently, ceramic turbine wheels have been developed for reasons such as improving transient response and raising driving temperature to improve fuel efficiency.

セラミックスでタービンホィールを製造するにあたって
は、従来より、セラミックスで未焼結のタービンホィー
ルを所定の形状に成形する成形工程、未焼結のタービン
ホィールを高温下で焼結しこれにより焼結タービンホィ
ールを形成する焼結工程、その後、焼結タービンホィー
ルの焼結軸部を正規の寸法、形状に仕上げる仕上工程を
行う。
Conventionally, when manufacturing turbine wheels from ceramics, a forming process of forming a ceramic unsintered turbine wheel into a predetermined shape, sintering the unsintered turbine wheel at high temperature And a finishing step of finishing the sintering shaft portion of the sintering turbine wheel into a regular size and shape.

然し、上記した製造方法では、焼結する際に、径小な焼
結軸部がそり曲り易い。このようにそり曲った焼結軸部
を、仕上工程において正規の寸法、形状に正確に仕上げ
ることは容易ではない。正確に仕上げないと、タービン
ホィールは駆動時に首振り、回転ムラ等の問題を生じ
る。
However, in the above-described manufacturing method, the sintered shaft portion having a small diameter is easily bent during sintering. It is not easy to accurately finish the warped sintered shaft portion into a proper size and shape in the finishing process. If it is not finished correctly, the turbine wheel will have problems such as swinging and uneven rotation during driving.

例えば従来の代表的な製造方法は、最初の成形工程で、
第4図に示すように未焼結軸部1と未焼結ホィール部2
とをもつ未焼結タービンホィール3をセラミックスで成
形する。次に軸部1の端部とホイール部2のハブ先端に
センタ穴を加工創設する。その上で、第4図に示すよう
に未焼結軸部1の端部のセンター穴に支持具Pを固定す
ると共に、未焼結ホィール部2のハブ先端のセンター穴
に支持具Q(支持具Pと同軸)を固定し、その状態で未
焼結軸部1の外周面の荒加工を行なう。
For example, the conventional typical manufacturing method is the first molding step,
As shown in FIG. 4, the unsintered shaft portion 1 and the unsintered wheel portion 2
An unsintered turbine wheel 3 having a and is molded from ceramics. Next, a center hole is machined at the end of the shaft portion 1 and the hub end of the wheel portion 2. Then, as shown in FIG. 4, the support tool P is fixed to the center hole at the end of the unsintered shaft portion 1, and the support tool Q (support (The same as the tool P) is fixed, and the outer peripheral surface of the unsintered shaft portion 1 is roughened in that state.

次に焼結工程では、未焼結タービンホィール3を高温で
焼結して焼結タービンホィール3a を形成する。焼結の
際には、焼結軸部1a が付け根部分P(第5図に示
す)からそり曲がりやすい。第5図において線Rは、
そり曲がった焼結軸部1a の中心線を示す。
Next, in the sintering step, the unsintered turbine wheel 3 is sintered at a high temperature to form a sintered turbine wheel 3a. During sintering, the sintering shaft portion 1a is easily bent from the root portion P 1 (shown in FIG. 5). The line R 1 in FIG.
The center line of the warped sintered shaft portion 1a is shown.

次に、仕上工程では、第5図に示すように、最初の成形
工程で用いた上記センター穴に再び支持具P及びQを前
述同様に固定し、その状態で焼結軸部1a の仕上げ加工
を行うことにしている。
Next, in the finishing step, as shown in FIG. 5, the support tools P and Q are fixed again to the center hole used in the first forming step in the same manner as described above, and in that state, the finishing process of the sintering shaft portion 1a is finished. I am going to do.

この仕上げ工程では、最初の成形工程で用いたセンター
穴を用いる。そのため、焼結タービンホィール3a の焼
結軸部1a に反り曲りが生じている場合には、第5図に
示すように焼結タービンホィール3a のハブ背面4が角
度Θ傾斜する状態で、焼結軸部1a を仕上ることにな
る。そのため、第6図に示すように、駆動軸5の孔部5
a に焼結軸部1a を嵌着したときには、ハブ背面4は角
度Θ傾く。従って焼結ホィール部2a の質量中心P
(第5図参照)もr ぶんずれる。よって、回転中心軸
に対しズレr に応じたアンバランスを生む問題が生じ
る。これを抑えるには修正作業を行えばよいが、この修
正作業はかなり複雑で長い加工時間を要する。更に、タ
ーボチャージャに装着された状態において、タービンハ
ウジング6のスクロール7のノズル部8に対する距離e
とe とが不一致となる(e ≠e )。従ってセラ
ミックスタービンホィールは駆動時に首振りを起し、回
転ムラ、延いてはタービンホィールの空力性能の低下と
いった問題が生じる。
In this finishing process, the center hole used in the first molding process is used. Therefore, when the sintering shaft portion 1a of the sintering turbine wheel 3a is warped, as shown in FIG. 5, the sintering is performed with the hub back surface 4 of the sintering turbine wheel 3a inclined at an angle Θ. The shaft portion 1a will be finished. Therefore, as shown in FIG. 6, the hole 5 of the drive shaft 5 is
When the sintered shaft portion 1a is fitted to a, the hub back surface 4 is inclined by the angle Θ. Therefore, the center of mass P of the sintered wheel portion 2a is
2 (see Fig. 5) also shifts by r. Therefore, there arises a problem of causing an imbalance with respect to the rotation center axis according to the deviation r. To suppress this, correction work may be performed, but this correction work is quite complicated and requires a long machining time. Further, when mounted on the turbocharger, the distance e with respect to the nozzle portion 8 of the scroll 7 of the turbine housing 6 is increased.
1 and e 2 do not match (e 1 ≠ e 2 ). Therefore, the ceramics turbine wheel swings at the time of driving, causing uneven rotation, and consequently, problems such as deterioration of aerodynamic performance of the turbine wheel.

[発明が解決しようとする問題点] 本願発明は、焼結の際に焼結軸部が反り曲った場合であ
っても、焼結軸部を所定の寸法、形状に容易に仕上げる
ことができ、これにより上記したアンバランスの発生、
および、首振り、回転ムラ、空力性能の低下といった問
題の発生を抑制できるセラミックスタービンホィールの
製造方法を提供することを目的とする。
[Problems to be Solved by the Invention] According to the present invention, even when the sintering shaft portion is bent during sintering, the sintering shaft portion can be easily finished to a predetermined size and shape. , Which causes the above-mentioned imbalance,
Another object of the present invention is to provide a method for manufacturing a ceramics turbine wheel capable of suppressing the occurrence of problems such as swinging, uneven rotation, and deterioration of aerodynamic performance.

[問題点を解決するための手段] 本願発明のセラミックスタービンホィールの製造方法
は、セラミックスで、正規の寸法よりも厚肉とした未焼
結軸部と該未焼結軸部と一体的に形成された未焼結ホィ
ール部とをもつ未焼結タービンホィールを成形する成形
工程と、 前記未焼結タービンホィール本体を焼結し、焼結軸部と
焼結ホィール部をもつ焼結タービンホィールを得る焼結
工程と、 前記焼結ホィール部の回転中心を基準として、前記焼結
軸部仕上げ加工用の軸芯を、前記焼結軸部に設定する軸
芯設定工程と、 前記仕上げ加工用の軸芯を加工基準として前記焼結軸部
を正規の寸法に仕上げる仕上工程とを順次実施してなる
ものである。
[Means for Solving Problems] A method for manufacturing a ceramics turbine wheel according to the present invention comprises a ceramic unsintered shaft portion thicker than a regular dimension and the unsintered shaft portion integrally formed. A forming step of forming an unsintered turbine wheel having a formed unsintered wheel part, and sintering the unsintered turbine wheel body to form a sintered turbine wheel having a sintered shaft part and a sintered wheel part. A sintering step to obtain, an axis setting step of setting an axis for finishing the sintering shaft portion on the sintering shaft portion with reference to a rotation center of the sintering wheel portion, A finishing step of finishing the sintered shaft portion to a regular size with the shaft core as a processing standard is sequentially carried out.

成形工程では、セラミックスで、未焼結軸部と該未焼結
軸部と一体的に形成された未焼結ホィール部とをもつ未
焼結タービンホィールを成形するものである。ここで、
「未焼結ホィール部」は、翼部を有する部材で、単にセ
ラミックスを所定の形状に成形しただけの未焼結のもの
を意味する。「未焼結軸部」は、未焼結ホィール部の支
持軸となる部材で、単にセラミックスを成形しただけの
焼結していないものを意味する。未焼結軸部は正規の寸
法よりも厚肉である。厚肉とする量は、焼結による反り
曲り量を考慮して定める。従って焼結による反り曲り量
が大きいときには、通常、厚肉とする量は比較的大きく
設定する。又、反り曲り量が小さいときには、通常、厚
肉とする量は比較的小さく設定する。セラミックスは一
般に用いられる材料を用いる事ができるが、具体的には
窒化珪素(Si)、炭化珪素(SiC)を用いる
ことができる。
In the forming step, a green turbine wheel having a green shaft portion and a green wheel portion integrally formed with the green shaft portion is formed of ceramics. here,
"Unsintered wheel part" means a member having a wing part, which is unsintered by simply molding ceramics into a predetermined shape. “Unsintered shaft portion” means a member that serves as a support shaft of the unsintered wheel portion and is simply sintered ceramics and not sintered. The green shaft is thicker than the regular size. The amount of thick wall is determined in consideration of the amount of warpage due to sintering. Therefore, when the amount of warpage due to sintering is large, the amount of thickening is usually set relatively large. When the amount of warp is small, the amount of thickening is usually set to be relatively small. As the ceramics, generally used materials can be used, but specifically, silicon nitride (Si 3 N 4 ) and silicon carbide (SiC) can be used.

焼結工程では、従来と同様に、前記未焼結タービンホィ
ールを焼結し、焼結軸部と焼結ホィール部をもつ焼結タ
ービンホィールを得る。焼結温度、焼結時間は、セラミ
ックスの種類などによって適宜設定する。焼結工程を行
ったときには、前述したように焼結の影響をうけて焼結
軸部は焼結ホィール部に対して変形し、若干反り曲るこ
とが多い。
In the sintering step, as before, the unsintered turbine wheel is sintered to obtain a sintered turbine wheel having a sintered shaft portion and a sintered wheel portion. The sintering temperature and the sintering time are appropriately set depending on the type of ceramics. When the sintering process is performed, the sintering shaft portion is often deformed with respect to the sintering wheel portion due to the influence of the sintering as described above, and is slightly bent.

本願発明を特色づける軸芯設定工程では、前記焼結ホィ
ール部の回転中心を基準として前記焼結軸部仕上げ加工
用の軸芯を、前記焼結軸部に設定する。「焼結ホィール
部の回転中心」とは、焼結ホィール部のみの回転中心の
ことであり、焼結ホィール部が回転する際にアンバラン
スを生じさせないような軸芯を意味する。焼結ホィール
部の回転中心は、該焼結ホィール部のハブ先端の中心点
を通り、該ハブの背面に垂直な線として規定することが
できる。又、焼結ホィール部の回転中心は、焼結ホィー
ル部の径方向寸法の中心としてとらえることもできる。
In the axis setting step that characterizes the present invention, the axis for finishing the sintering shaft is set on the sintering shaft with reference to the rotation center of the sintering wheel. The "rotation center of the sintered wheel portion" is the rotation center of only the sintered wheel portion, and means an axis that does not cause imbalance when the sintered wheel portion rotates. The center of rotation of the sinter wheel can be defined as a line passing through the center point of the hub tip of the sinter wheel and perpendicular to the back of the hub. Further, the center of rotation of the sintered wheel portion can be regarded as the center of the radial dimension of the sintered wheel portion.

軸芯設定工程において、「焼結ホィール部の回転中心を
基準として焼結軸部仕上げ加工用の軸芯を設定する」と
は、焼結ホィール部の回転中心を焼結軸部の端まで延長
し、その延長した部分を焼結軸部仕上加工用の軸芯とす
るという意味である。ここで、焼結ホィール部の回転中
心と同軸的であり該回転中心と同軸的に回転する軸芯加
工工具を設け、この軸芯加工工具で、焼結軸部の先端を
切削することにより軸芯設定工程は行なうことができ
る。焼結軸部の先端の切削は、該焼結軸部の先端の外周
端面を円錘台状に切削することによりなされる。又場合
によっては、焼結軸部の先端の切削は、該焼結軸部の先
端の端面を金属軸部の加工で一般的に行うセンター穴状
に切削することにより行ってもよい。
In the shaft center setting process, "to set the shaft center for the finishing process of the sintered shaft based on the center of rotation of the sintered wheel" means to extend the center of rotation of the sintered wheel to the end of the sintered shaft. However, it means that the extended portion is used as a shaft core for finishing the sintering shaft. Here, a shaft core processing tool that is coaxial with the rotation center of the sintering wheel portion and that rotates coaxially with the rotation center is provided, and the shaft core processing tool is used to cut the tip of the sintering shaft portion. The core setting step can be performed. The cutting of the front end of the sintering shaft portion is performed by cutting the outer peripheral end surface of the front end of the sintering shaft portion into a truncated cone shape. Further, in some cases, the cutting of the tip of the sintered shaft portion may be performed by cutting the end surface of the tip of the sintered shaft portion into a center hole shape which is generally used in the processing of a metal shaft portion.

仕上げ工程では、前記仕上げ加工用の軸芯を加工基準と
して前記焼結軸部を正規の寸法に仕上げる。これにより
成形工程で未焼結軸部に形成された厚肉部分を除去す
る。この工程では通常の仕上げ用工具を用いることがで
きる。
In the finishing step, the sintered shaft portion is finished to a regular size by using the finishing shaft core as a processing reference. As a result, the thick portion formed on the unsintered shaft portion in the molding step is removed. Conventional finishing tools can be used in this step.

[発明の作用] 本願発明の製造方法では、焼結ホィール部の回転中心を
基準として、焼結軸部仕上げ加工用の軸芯を、焼結軸部
に設定する構成である。故に、焼結工程で焼結軸部に反
り曲りが生じる場合であっても、焼結軸部の反り曲りに
影響されず、焼結軸部仕上げ加工用の軸芯を設定するこ
とができる。
[Operation of the Invention] In the manufacturing method of the present invention, the shaft for finishing the sintering shaft portion is set to the sintering shaft portion based on the rotation center of the sintering wheel portion. Therefore, even if the sintering shaft portion is warped during the sintering process, the shaft for finishing the sintering shaft portion can be set without being affected by the bending of the sintering shaft portion.

本願発明では、上記した仕上げ加工用の軸芯を加工基準
として焼結軸部を正規の寸法に仕上げる構成であるか
ら、焼結軸部の反り曲りにほとんど影響をうけることな
く焼結軸部を仕上げることができる。
In the present invention, since the sintered shaft portion is finished to a regular size with the above-described finishing shaft core as the processing reference, the sintered shaft portion is hardly affected by the bending of the sintered shaft portion. Can be finished.

[発明の効果] 本願発明の製造方法においては、前述したように焼結軸
部の反り曲りにほとんど影響をうけることなく、焼結軸
部を仕上げることができる。故に、従来焼結ホィール部
に生じたアンバランスを極力抑制することができる。従
って、その後の修正作業も無くし得るか、大幅に削減す
ることができる。更に、従来生じていた焼結ホィール部
の首振り、回転ムラ、タービンホィールの空力性能の低
下といった問題を極力抑制することができる。
[Effects of the Invention] In the manufacturing method of the present invention, as described above, the sintered shaft portion can be finished without being substantially affected by the bending of the sintered shaft portion. Therefore, the imbalance that has conventionally occurred in the sintered wheel portion can be suppressed as much as possible. Therefore, the subsequent correction work can be eliminated or can be significantly reduced. Furthermore, it is possible to suppress problems such as swinging of the sintered wheel portion, uneven rotation, and deterioration of aerodynamic performance of the turbine wheel, which have been conventionally caused.

[実施例] 第1図及び第2図は、本願発明の工程を説明するための
図である。
[Embodiment] FIGS. 1 and 2 are views for explaining the steps of the present invention.

成形工程では、従来と同様に、未焼結タービンホィール
30を窒化珪素(Si)から成形する。未焼結タ
ービンホィール30は、従来と同様に、未焼結軸部10
と、該未焼結軸部10と一体的に形成された未焼結ホィ
ール部20とをもつ。未焼結ホィール部20は、ハブ2
1と、ハブ21に形成された翼22とをもつ。
In the molding step, the unsintered turbine wheel 30 is molded from silicon nitride (Si 3 N 4 ) as in the conventional case. The unsintered turbine wheel 30 has the unsintered shaft portion 10 as in the conventional case.
And a green wheel portion 20 formed integrally with the green shaft portion 10. The unsintered wheel portion 20 is the hub 2
1 and wings 22 formed on the hub 21.

次に従来と同様に、先づ未焼結軸部の加工基準用に未焼
結軸部10の端部とハブ21の端部にセンタ穴を加工創
設する。その上で未焼結軸部10の端部のセンター穴に
支持具Pを固定すると共に、ハブ21の端部のセンター
穴に支持具Qを固定し、その状態で未焼結軸部10の外
周面に荒加工を行なう。焼結工程では、従来と同様に、
未焼結タービンホィール30を焼結し、これにより焼結
軸部10a と焼結ホィール部20a をもつ焼結タービン
ホィール30a を形成するる。本例の焼結は、1750
℃で4時間行なった。焼結軸部10a は、焼結の影響を
うけて、第1図に示すように焼結軸部10a の付け根部
分Pを起点として反り曲がるおそれがある。第1図に
おいて一点鎖線Rは、そり曲った焼結軸部10a の中
心線を示す。
Then, similarly to the conventional method, first, a center hole is machined and formed in the end portion of the unsintered shaft portion 10 and the end portion of the hub 21 as a reference for processing the unsintered shaft portion. Then, the support tool P is fixed in the center hole at the end of the unsintered shaft 10, and the support tool Q is fixed in the center hole at the end of the hub 21. Roughing the outer peripheral surface. In the sintering process, as before,
The unsintered turbine wheel 30 is sintered to form a sintered turbine wheel 30a having a sintered shaft portion 10a and a sintered wheel portion 20a. The sintering of this example is 1750
It was carried out at ℃ for 4 hours. Under the influence of sintering, the sintering shaft portion 10a may be warped from the root portion P 1 of the sintering shaft portion 10a as a starting point as shown in FIG. In FIG. 1, the alternate long and short dash line R 1 indicates the center line of the curved sintering shaft portion 10a.

本例を特徴づける軸芯設定工程では、焼結ホィール部2
0a の回転中心Xを基準として焼結軸部仕上げ加工用の
軸芯Yを、焼結軸部10a に設定する。この工程は本例
の場合、以下のようにして行う。即ち、前の成形工程で
用いた焼結ホィール部の先端のセンター穴40に支持具
Qを固定すると共に、先端が平坦な支持具Sをハブ21
の背面24に密着固定する。ここで支持具Sは、全周当
りもしくは円周上に複数個の当たり面を形成し、支持具
Qを中心に同心円的に設けられている。上記のようにす
れば第1図に示すように焼結ホィール部20a のバブ2
1の背面24は鉛直方向となる。そして、焼結ホィール
部20a の回転中心Xは、焼結ホィール部20a のハブ
21先端のセンター穴40の中心点を通り、ハブ21の
背面24に垂直な線として規定される。
In the axial core setting process that characterizes this example, the sintered wheel 2
An axis Y for finishing the sintering shaft portion is set on the sintering shaft portion 10a with reference to the rotation center X of 0a. In the case of this example, this step is performed as follows. That is, the support tool Q is fixed to the center hole 40 at the tip of the sintered wheel portion used in the previous molding step, and the support tool S having a flat tip is attached to the hub 21.
It is closely fixed to the back surface 24 of the. Here, the support tool S forms a plurality of contact surfaces on the entire circumference or on the circumference, and is provided concentrically around the support tool Q. If the above is done, as shown in FIG. 1, the bab 2 of the sintered wheel portion 20a is
The back surface 24 of 1 is in the vertical direction. The rotation center X of the sintered wheel portion 20a is defined as a line passing through the center point of the center hole 40 at the tip of the hub 21 of the sintered wheel portion 20a and perpendicular to the back surface 24 of the hub 21.

ところで、第1図において50は軸芯加工具の1例であ
る。これは、焼結ホィール部20a の回転中心Xと同軸
的に保持され、該回転中心Xと同軸的に回転するもので
ある。この軸芯加工具50を矢印A方向に焼結ホィール
部20a の回転中心Xにそって作動させる。すると、こ
の軸芯加工具50によって焼結ホィール部20a の先端
の外周端面は、第1図に示すように円錘台状に切削せら
れ、円錘台状の切削部51が形成される。当然のことな
がら円錘台状の形成の為の加工はこの例の他にもいろい
ろな方法が考えられる。次に、支持具Qと同軸的にある
支持具Tを作動させて、孔52を有する支持具Tによっ
て切削部51を固定する。
By the way, in FIG. 1, 50 is an example of a shaft core processing tool. This is held coaxially with the rotation center X of the sintered wheel portion 20a and rotates coaxially with the rotation center X. The shaft core processing tool 50 is operated in the direction of arrow A along the rotation center X of the sintered wheel portion 20a. Then, the outer peripheral end surface of the front end of the sintered wheel portion 20a is cut into a truncated cone shape as shown in FIG. 1 by the axial core processing tool 50, and a truncated cone shaped cutting portion 51 is formed. As a matter of course, various methods other than this example can be considered for the processing for forming the truncated cone shape. Next, the support tool T which is coaxial with the support tool Q is operated to fix the cutting portion 51 by the support tool T having the hole 52.

このように支持具Qと支持具Tとによって固定すれば、
該焼結軸部仕上げ加工用の軸芯Yは、焼結ホィール部2
0a の回転中心Xの延長線上に設定される。ここで、焼
結軸部10a が反り曲っている場合であっても、軸芯Y
は、焼結ホィール部20a の回転中心Xと一直線状とな
る。
If the support Q and the support T are fixed in this way,
The shaft Y for finishing the sintered shaft portion is composed of the sintered wheel portion 2
It is set on an extension of the rotation center X of 0a. Here, even if the sintered shaft portion 10a is bent, the axis Y
Is aligned with the center X of rotation of the sintered wheel portion 20a.

仕上げ工程では、前述した様に焼結ホィール部20a の
回転中心Xと、焼結軸部仕上げ加工様の軸芯Yとを一直
線状にした状態で、図示しない仕上げ工具によって焼結
軸部10a の外周面を所定の寸法に仕上げる。
In the finishing step, as described above, with the rotation center X of the sintering wheel portion 20a and the axis Y for finishing the sintering shaft portion aligned, the sintering shaft portion 10a of Finish the outer peripheral surface to the specified size.

このような製造方法によれば、焼結ホィール部20a の
回転中心Xに対して、また焼結軸部仕上げ加工用の軸芯
Yに対して、焼結ホィール部20a のバブ21の背面2
4を垂直方向になしうる。
According to such a manufacturing method, with respect to the rotation center X of the sintered wheel portion 20a and the axis Y for finishing the sintered shaft portion, the back surface 2 of the bab 21 of the sintered wheel portion 20a is formed.
4 can be made vertically.

上記のような製造方法で製造したタービンホィールを、
第3図に示すように金属製の駆動軸5の孔部5a に装着
すれば、焼結ホィール部20a のハブ21の背面24
は、駆動軸5の軸芯に対して垂直となる。従って本例に
おいては、第6図に示す従来とは異なり、焼結ホィール
部20a のハブ21の背面24の傾斜が押えられるた
め、バランス発生を抑制する。このため、従来と異なり
その後の修正作業が不要となるか大幅に削減することが
できる。駆動時に首振り、回転ムラといった問題の発生
を抑制することができ、延いては、タービンホィールの
空力性能の低下といった問題の発生を抑制することがで
きる。
The turbine wheel manufactured by the above manufacturing method,
As shown in FIG. 3, when it is installed in the hole 5a of the metallic drive shaft 5, the rear surface 24 of the hub 21 of the sintered wheel 20a is attached.
Is perpendicular to the axis of the drive shaft 5. Therefore, in this example, unlike the prior art shown in FIG. 6, since the inclination of the back surface 24 of the hub 21 of the sintered wheel portion 20a is suppressed, the occurrence of balance is suppressed. Therefore, unlike the prior art, the subsequent correction work is unnecessary or can be significantly reduced. It is possible to suppress the occurrence of problems such as swinging and uneven rotation during driving, and consequently to suppress the occurrence of problems such as deterioration in aerodynamic performance of the turbine wheel.

尚本例では、成形工程で焼結軸部10a の先端に形成し
たセンター穴41がのこる。このセンター穴41の軸芯
Yに対する偏心量によって、焼結軸部10a の反り曲り
量を推定することができる。
In this example, the center hole 41 formed at the tip of the sintering shaft portion 10a is left in the molding process. The amount of eccentricity of the center hole 41 with respect to the axis Y makes it possible to estimate the amount of warpage of the sintered shaft portion 10a.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第1図〜第3図は本願発明の一実施例を示し、第1図は
軸芯設定工程を示す側面図、第2図は仕上げ工程を示す
側面図、第3図はタービンホィールを回転軸に組み込ん
だ状態を一部破断して示す側面図である。 第4図、第5図は従来の製造方法を示す図であり、第4
図は成形工程を示す側面図、第5図は従来の焼結タービ
ンホィールを支持具で固定している状態を示す側面図、
第6図は製造した従来のタービンホィールを駆動軸に組
み込んでいる状態を一部破断して示す側面図、第7図は
ターボチャージャに従来のタービンホィールを組み込ん
だ状態を拡大して示す側面図である。 図中、10a は焼結軸部、20a は焼結ホィール部、3
0a は焼結タービンホィール、Xは焼結タービンホィー
ルの回転中心、Yは仕上げ加工用の軸芯を示す。
1 to 3 show one embodiment of the present invention, FIG. 1 is a side view showing a shaft center setting step, FIG. 2 is a side view showing a finishing step, and FIG. 3 is a turbine wheel rotating shaft. FIG. 3 is a side view showing a state in which the state of being incorporated into is partially broken. 4 and 5 are views showing a conventional manufacturing method.
FIG. 5 is a side view showing a molding process, FIG. 5 is a side view showing a state in which a conventional sintered turbine wheel is fixed by a support tool,
FIG. 6 is a partially cutaway side view showing a state in which the manufactured conventional turbine wheel is incorporated in a drive shaft, and FIG. 7 is an enlarged side view showing a state in which a conventional turbine wheel is incorporated in a turbocharger. Is. In the figure, 10a is a sintered shaft portion, 20a is a sintered wheel portion, 3
Reference numeral 0a represents a sintered turbine wheel, X represents the center of rotation of the sintered turbine wheel, and Y represents an axis for finishing.

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】セラミックスで、正規の寸法よりも厚肉と
した未焼結軸部と該未焼結軸部と一体的に形成された未
焼結ホィール部とをもつ未焼結タービンホィールを成形
する成形工程と、 前記未焼結タービンホィールを焼結し、焼結軸部と焼結
ホィール部とをもつ焼結タービンホィールを得る焼結工
程と、 前記焼結ホィール部の回転中心を基準として、焼結軸部
仕上げ加工用の軸芯を、前記焼結軸部に設定する軸芯設
定工程と、 前記仕上げ加工用の軸芯を加工基準として前記焼結軸部
を正規の寸法に仕上げる仕上工程とを順に実施してなる
セラミックスタービンホィールの製造方法。
1. A non-sintered turbine wheel made of ceramics, comprising a non-sintered shaft portion thicker than a regular size and a non-sintered wheel portion integrally formed with the non-sintered shaft portion. A forming step of forming, a sintering step of sintering the unsintered turbine wheel to obtain a sintered turbine wheel having a sintered shaft portion and a sintered wheel portion, and a rotation center of the sintered wheel portion as a reference As an axial core setting step for setting a shaft for sintering shaft finishing to the sintering shaft, and for finishing the sintering shaft to a regular dimension using the shaft shaft for finishing as a processing reference. A method for manufacturing a ceramic turbine wheel, which comprises sequentially performing a finishing process.
【請求項2】焼結ホィール部の回転中心は、該焼結ホィ
ール部のハブ先端の中心点を通り、該ハブの背面に垂直
な線として規定される特許請求の範囲第1項記載のセラ
ミックスタービンホィールの製造方法。
2. The ceramic according to claim 1, wherein the center of rotation of the sintered wheel portion is defined as a line which passes through the center point of the hub tip of the sintered wheel portion and is perpendicular to the back surface of the hub. Turbine wheel manufacturing method.
【請求項3】仕上げ加工用の軸芯は、焼結ホィール部の
回転中心と同軸的であり該回転中心と同軸的に回転する
軸芯加工工具で、焼結軸部の先端を切削もしくは研削
(以降記載は切削で代表する)することにより形成する
特許請求の範囲第1項記載のセラミックスタービンホィ
ールの製造方法。
3. A shaft core for finish machining is a shaft core machining tool which is coaxial with the center of rotation of the sintered wheel and rotates coaxially with the center of rotation, and the end of the sintered shaft is cut or ground. The method for manufacturing a ceramics turbine wheel according to claim 1, wherein the ceramic turbine wheel is formed by performing (the following description is represented by cutting).
【請求項4】焼結軸部の先端の切削は、該焼結軸部の先
端の外周端面を円錘台状に切削することによりなされる
特許請求の範囲第3項記載の製造方法。
4. The manufacturing method according to claim 3, wherein the cutting of the front end of the sintered shaft portion is performed by cutting the outer peripheral end surface of the front end of the sintered shaft portion into a truncated cone shape.
【請求項5】焼結軸部の先端の切削は、該焼結軸部の先
端をセンター穴状に切削することによりなされる特許請
求の範囲第3項記載のセラミックスタービンホィールの
製造方法。
5. The method of manufacturing a ceramics turbine wheel according to claim 3, wherein the tip of the sintered shaft portion is cut by cutting the tip of the sintered shaft portion into a center hole shape.
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