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
【課題】生産性を向上させるとともに、耐久性および寸法精度に優れたノズルベーンを安
価に製造することができるノズルベーンの製造方法、および、優れた耐久性を有するとと
もに、所望の特性を発揮することができるノズルベーン、可変ノズル機構およびターボチ
ャージャを提供すること。
【解決手段】本発明のノズルベーンの製造方法は、金属粉末と有機バインダーとを含む組
成物を成形して、軸部と、軸部からその軸線に垂直な少なくとも１方向に突出するように
形成された翼部と、軸部の少なくとも一方の端面に形成されたセンタ穴とを備える成形体
を得る成形工程Ａと、成形体中から有機バインダーを除去して、脱脂体を得る脱脂工程Ｂ
と、脱脂体を焼成して、焼結体を得る焼成工程Ｄと、焼結体のセンタ穴に対応する部分を
用いて、焼結体の軸部に対応する部分に切削加工および／または研削加工を含む加工を施
す軸加工工程（加工工程Ｅ）とを有する。
価に製造することができるノズルベーンの製造方法、および、優れた耐久性を有するとと
もに、所望の特性を発揮することができるノズルベーン、可変ノズル機構およびターボチ
ャージャを提供すること。
【解決手段】本発明のノズルベーンの製造方法は、金属粉末と有機バインダーとを含む組
成物を成形して、軸部と、軸部からその軸線に垂直な少なくとも１方向に突出するように
形成された翼部と、軸部の少なくとも一方の端面に形成されたセンタ穴とを備える成形体
を得る成形工程Ａと、成形体中から有機バインダーを除去して、脱脂体を得る脱脂工程Ｂ
と、脱脂体を焼成して、焼結体を得る焼成工程Ｄと、焼結体のセンタ穴に対応する部分を
用いて、焼結体の軸部に対応する部分に切削加工および／または研削加工を含む加工を施
す軸加工工程（加工工程Ｅ）とを有する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、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
ージャに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ターボチャージャは、エンジンの排気ガスを利用してタービンを回転させ、そのタービ
ンと同軸上に設けられたコンプレッサを駆動することにより、エンジンに高圧空気を供給
するものである。このようなターボチャージャ（特にディーゼルエンジン用のターボチャ
ージャ）としては、近年、過給圧をコントロール可能なＶＧ（Variable Geometry）ター
ボチャージャが広く用いられている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
このようなＶＧターボチャージャでは、例えば、特許文献１に開示されているように、
タービンの外周に沿って複数のノズルベーンが設けられ、互いに隣接する２つのノズルベ
ーン間で、タービンへ向け排気ガスを供給するノズルスロート（ノズル孔）を形成してい
る。そして、各ノズルベーンを回動させることで、ノズルスロートの開口度を変更し、タ
ービンへの排気ガスの流量を変更する。このようなＶＧターボチャージャは、エンジンの
稼働条件に応じて過給圧を最適に調整して、低速トルク向上、燃費低減、ＮＯＸ低減など
の効果をもたらすことができる。
【０００４】
ここで、特許文献１にかかるノズルベーンは、ノズル回動軸から翼形なす部分が突出す
るように形成され、ノズル回動軸を中心として回動させて用いられる。
このようなノズルベーンは、従来、ノズルベーンに対応した形状をなす素材を精密鋳造
法により形成し、その素材のノズル回動軸に対応する部分を切削や研削して精密に仕上げ
ることにより形成されていた。また、精密鋳造の後かつ切削・研削の前に素材にセンタ穴
を形成し、そのセンタ穴を用いて切削や研削を行っていた。
【０００５】
しかしながら、精密鋳造法は、素材に反りを生じやすく、また、得られる素材の寸法精
度があまり高くない。そのため、切削や研削時の加工代を大きくとらなければならず、加
工に長時間を要していた。
また、精密鋳造法は、型に接する部分、すなわち、素材の表面付近はその硬度が比較的
高くなるが、素材の内部の硬度は比較的低いものとなる。そのため、切削や研削を行うと
、素材の硬度の比較的低い部分が露出することとなり、その結果、ノズルベーンの耐久性
が低くなってしまう。
【０００６】
また、センタ穴の形成時に、その位置ずれ（軸ずれ）を生じる場合がある。そのため、
この点でも、切削や研削時の加工代を大きくとらなければならず、加工に長時間を要して
しまう。また、位置ずれしたセンタ穴を用いて切削や研削を行うと、得られるノズルベー
ンは、翼状をなす部分とノズル回動軸との相対位置関係にずれが生じてしまう。
さらに、センタ穴の形成のための専用の工作機械が必要となり、設備費が高くなるとい
う問題もある。
【０００７】
【特許文献１】特開２００６−２５８１０８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明の目的は、生産性を向上させるとともに、耐久性および寸法精度に優れたノズル
ベーンを安価に製造することができるノズルベーンの製造方法、および、優れた耐久性を
有するとともに、所望の特性を発揮することができるノズルベーン、可変ノズル機構およ
びターボチャージャを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的は、下記の本発明により達成される。
本発明のノズルベーンの製造方法は、金属粉末と有機バインダーとを含む組成物を成形
して、軸部と、該軸部からその軸線に垂直な少なくとも１方向に突出するように形成され
た翼部と、前記軸部の少なくとも一方の端面に形成されたセンタ穴とを備える成形体を得
る成形工程と、
前記成形体中から前記有機バインダーを除去して、脱脂体を得る脱脂工程と、
前記脱脂体を焼成して、焼結体を得る焼成工程と、
前記焼結体の前記センタ穴に対応する部分を用いて、前記焼結体の前記軸部に対応する
部分に切削加工および／または研削加工を含む加工を施す軸加工工程とを有することを特
徴とする。
【００１０】
このような本発明によれば、焼結体（すなわちノズルベーンを形成するための素材）は
、成形体を均一に収縮した形状、すなわち成形体の相似形状をなすものとなる。このよう
な焼結体は、反り等の問題を生じることなく、精密鋳造に比し優れた寸法精度で製造する
ことができるだけでなく、センタ穴の中心の位置精度が極めて優れたものとなる。そのた
め、このようなセンタ穴を用いて、焼結体の軸部に対応する部分に切削加工および／また
は研削加工を含む加工を施すことで、その加工のための加工代を極めて小さくし、その結
果、かかる加工の時間を短縮化することができる。また、得られるノズルベーンの寸法精
度を優れたものとすることができる。
【００１１】
また、焼結体における表面付近の硬度と内部の硬度との差を小さく、かつ、焼結体の内
部の硬度を極めて高いものとすることができる。そのため、得られるノズルベーンは、上
記の加工を施した部分でも、極めて高い硬度を有し、優れた耐久性を発揮することができ
る。
さらに、センタ穴を形成するための専用の工作機械を必要としないので、設備費を安価
なものとすることができる。そのため、上記のようなノズルベーンを安価に製造すること
ができる。
【００１２】
本発明のノズルベーンの製造方法では、前記軸加工工程では、その加工を前記焼結体の
前記軸部に対応する部分の端面以外の部分に施すことが好ましい。
これにより、製造工程を簡略化し、製造に要する時間をより短縮化することができる。
前述したように、本発明によれば、焼結体は、成形体の相似形状をなすものとなるため、
軸部の端面を極めて正確に軸線に対し垂直となるように形成することができる。また、ノ
ズルベーンでは、軸部の軸線方向での寸法精度はそれほど高精度を要しない。したがって
、軸部の端面に加工を別途施す必要がなく、このような工程を省略することができる。
【００１３】
本発明のノズルベーンの製造方法では、前記焼成工程の後または前記軸加工工程の後に
、前記焼結体の前記翼部に対応する部分に切削加工および／または研削加工を含む加工を
施す翼加工工程を有することが好ましい。
これにより、翼部の寸法精度を向上させることができる。
本発明のノズルベーンの製造方法では、前記翼部は、その平面視にて、前記軸部の軸線
に直交する帯状をなしており、前記翼加工工程では、その加工により前記焼結体の前記翼
部に対応する部分の平面視での幅を調整することが好ましい。
これにより、翼部の幅（平面視での帯状の幅）の寸法精度を優れたものとすることがで
きる。また、その際の加工代も少なくて済むので、寸法精度を優れたものとしつつ、加工
に要する時間を短縮化することができる。
【００１４】
本発明のノズルベーンの製造方法では、前記成形工程では、前記翼部の縁部に面取りが
施されていることが好ましい。
これにより、別途面取り加工をする必要がなく、製造に要する時間をより短縮化するこ
とができる。その際、前述したように加工代が少なくて済むので、加工後に面取り部を残
すことができる。
【００１５】
本発明のノズルベーンの製造方法では、前記脱脂工程の後かつ前記焼成工程の前に、前
記脱脂体の前記翼部および／または前記軸部に対応する部分に切削加工および／または研
削加工を含む予備的な加工を施す予備加工工程を有することが好ましい。
脱脂体は比較的軟質であるため、加工が容易である。そのため、このような予備加工工
程を行うことで、得られるノズルベーンの寸法精度を優れたものとしつつ、加工に要する
時間をより短縮化することができる。
【００１６】
本発明のノズルベーンの製造方法では、前記成形工程では、前記軸部の外周面に平坦部
が形成され、
前記軸加工工程では、その加工を前記焼結体の前記平坦部に対応する部分以外の部分に
施すことが好ましい。
前述したように焼結体は成形体の相似形状をなすものとなるため、翼部の突出方向と平
坦部とのなす角度を高精度に規定することができる。ノズルベーンは、通常、このような
平坦部を有する軸部を貫通孔または有底穴に嵌合させて取り付け、その貫通孔または有底
穴の回動により回動させて用いる。このようなノズルベーンにあっては、その僅かな回動
角によってノズルスロート（ノズル開口）の開度が大きく変化するため、翼部の突出方向
と平坦部とのなす角度を高精度に規定することは極めて重要である。
【００１７】
本発明のノズルベーンの製造方法では、前記平坦部は、前記軸部の軸線を介して１対設
けられていることが好ましい。
これにより、前述したようなノズルベーンの回動角を高精度に規定するとともに、軸部
の軸線の位置を高精度に規制することができる。そのため、このようなノズルベーンを用
いることで、所望の特性を発揮することができる可変ノズル機構およびターボチャージャ
を提供することができる。
【００１８】
本発明のノズルベーンの製造方法では、前記平坦部は、当て付け面に当て付けられるこ
とにより前記軸部の軸線まわりの回動角を規制するためのものであることが好ましい。
これにより、ノズルベーンの回動角を高精度に調整することができる。
本発明のノズルベーンの製造方法では、前記翼部は、前記軸部の一端部から突出するよ
うに設けられていることが好ましい。
これにより、軸部の加工時間を少なくすることができるので、製造に要する時間をより
短縮化することができる。
【００１９】
本発明のノズルベーンの製造方法では、前記翼部は、前記軸部の途中から突出するよう
に設けられていることが好ましい。
このようなノズルベーンは、１対の軸部のそれぞれに加工を要するため、本発明を適用
することによる効果が顕著となる。
本発明のノズルベーンの製造方法では、前記成形工程では、金属粉末射出成形法により
前記成形体を得ることが好ましい。
射出成形法は、成形型の選択により、複雑で微細な形状の前記成形体を容易に形成する
ことができる。
【００２０】
本発明のノズルベーンは、本発明のノズルベーンの製造方法によって製造されたことを
特徴とする。
これにより、優れた耐久性を有するとともに、所望の特性を発揮することができるノズ
ルベーンを提供することができる。
本発明のノズルベーンは、軸部と、該軸部からその軸線に垂直な少なくとも１方向に突
出するように形成された翼部とを備えるノズルベーンであって、
前記翼部および前記軸部は、粉末冶金法により一体的に形成されるとともに、
前記軸部の少なくとも一方の端面には、センタ穴が形成され、前記軸部は、前記センタ
穴以外の部分に切削加工および／または研削加工を含む加工が施されていることを特徴と
する。
これにより、優れた耐久性を有するとともに、所望の特性を発揮することができるノズ
ルベーンを提供することができる。
【００２１】
本発明のノズルベーンでは、切削加工および／または研削加工を含む加工が施された部
位の表面のビッカーズ硬度ＨＶをＡとし、当該加工が施されていない部位の表面のビッカ
ーズ硬度ＨＶをＢとしたときに、Ａが、２００以上であり、かつ、Ａ／Ｂが、０．６〜１
であることが好ましい。
これにより、極めて優れた耐久性を有するノズルベーンを提供することができる。
【００２２】
本発明の可変ノズル機構は、本発明のノズルベーンを複数備えることを特徴とする。
これにより、優れた耐久性を有するとともに、所望の特性を発揮することができる可変
ノズル機構を提供することができる。
本発明のターボチャージャは、本発明の可変ノズル機構を備えることを特徴とする。
これにより、優れた耐久性を有するとともに、所望の特性を発揮することができるター
ボチャージャを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、本発明の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
チャージャについて、詳細に説明する。
＜第１実施形態＞
まず、本発明の第１実施形態を説明する。
図１は、本発明の第１実施形態にかかるターボチャージャを示す縦断面図、図２は、図
１に示すターボチャージャに備えられた可変ノズル機構を説明するための図（（ａ）は、
レバープレート側からみた図、（ｂ）は、（ａ）のＡ−Ａ線断面図）、図３は、図２に示
す可変ノズル機構の作用を説明するための図（レバープレート側からみた正面図）、図４
は、図２に示す可変ノズル機構に備えられたノズルベーンの側面図（翼部を平面視したと
きの図）、図５は、図４に示すノズルベーンの正面図および背面図（（ａ）は、レバープ
レートとは反対側からみた図、（ｂ）は、レバープレート側からみた図）である。
【００２４】
（ターボチャージャ）
図１に示すターボチャージャ１０は、可変容量ターボチャージャ（ＶＧ（Ｖａｒｉａｂ
ｌｅ Ｇｅｏｍｅｔｒｙ）ターボチャージャ）であり、ＶＧタービン２０と、コンプレッ
サ３０とを有している。そして、ＶＧタービン２０とコンプレッサ３０との間には、軸受
ハウジング４１が設けられ、この軸受ハウジング４１内には、軸受４２により回転自在に
支持されたタービンロータ４３が挿通されている。
コンプレッサ３０は、タービンロータ４３の一端側に取り付けられたコンプレッサホイ
ール３１と、軸受ハウジング４１に取り付けられ、コンプレッサホイール３１を囲んで覆
うように設けられたコンプレッサケーシング３２とを有している。
【００２５】
一方、ＶＧタービン２０は、タービンロータ４３の他端側に取り付けられたタービンホ
イール２１と、軸受ハウジング４１に取り付けられ、タービンホイール２１を囲んで覆う
ように設けられたタービンケーシング２２と、タービンホイール２１に流入する排気ガス
（流体）の流速を変化させる可変ノズル機構２３と、可変ノズル機構２３を駆動するため
の駆動機構２４と有している。
【００２６】
タービンケーシング２２の内側には、タービンロータ４３の周方向に沿ってタービンホ
イール２１の外周を囲むようにスクロール２５が形成されている。また、スクロール２５
の外周側には概ねスクロール２５の接線方向に沿った排気ガス入口（図示せず）が設けら
れ、タービンロータ４３の回転軸心４４に沿って排気ガス出口２６が設けられている。
このようなターボチャージャ１０では、上記の図示しない排気ガス入口からスクロール
２５に駆動流体として流入した排気ガスが、その流速が可変ノズル機構２３によって可変
に調整されタービンホイール２１に流入し、タービンホイール２１を回転駆動し、排気ガ
ス出口２６から排出される。
一方、コンプレッサホイール３１は、タービンホイール２１の回転により回転駆動され
、例えば空気等の流体の圧送に用いられる。
【００２７】
（可変ノズル機構）
ここで、可変ノズル機構２３を詳細に説明する。
可変ノズル機構２３は、スクロール２５の内周側に周方向に等ピッチで設けられた複数
のノズルベーン１と、各ノズルベーン１を回動可能に支持するノズルマウント２と、各ノ
ズルベーン１を回動させるためのドライブリング３と、ドライブリング３の回動に伴って
各ノズルベーン１を回動させるレバープレート４と、支持プレート５と、複数のノズルサ
ポート６とを有している。
【００２８】
複数のノズルベーン１は、互いに隣り合うノズルベーン１同士の間に、スクロール２５
からタービンホイール２１へ排気ガスが流入するノズルスロートを形成するように配置さ
れている。このノズルスロートは、その流路の開度がノズルベーン１の回動角によって変
化する。
各ノズルベーン１は、軸部１１と、翼部１２とを有している。なお、各ノズルベーン１
の各部の詳細については、後述する。
【００２９】
ノズルマウント２は、タービンケーシング２２に固定され、各ノズルベーン１の軸部１
１を回動可能に支持している。このノズルマウント２には、軸部１１を回動可能に支持す
るための例えば貫通孔で構成された係合部が形成されている。
また、ノズルマウント２の複数のノズルベーン１側には、複数のノズルサポート６を介
して支持プレート５が取り付けられている。これにより、各ノズルベーン１の翼部１２は
、ノズルマウント２と支持プレート５との間に配置される。
【００３０】
ドライブリング３は、円盤状をなし、ノズルマウント２に回転可能に支持されている。
また、ドライブリング３の外周側には、レバープレート４（連結ピン部４ａ）と係合する
溝３ａが円周方向等間隔に形成されている。さらに、ドライブリング３には、駆動溝３ｂ
が形成され、図示しないが、この駆動溝３ｂには駆動機構２４のリンクが係合している。
駆動機構２４は、アクチュエータロッド２７およびアクチュエータ２８を有している。
駆動機構２４は、アクチュエータ２８の作動によりアクチュエータロッド２７を往復運動
させ、その往復運動をリンク（図示せず）を介してドライブリング３の回転運動に変換す
る。
【００３１】
レバープレート４は、ドライブリング３の複数の溝３ａに対応して周方向等間隔に複数
設置されている。図２（ｂ）に示すように、各レバープレート４の外周側（一端側）には
、円柱状の連結ピン部４ａが突出形成され、各連結ピン部４ａは、対応する溝３ａに係合
している。また、各レバープレート４の内周側（他端側）には、貫通孔４ｂが形成され、
その貫通孔４ｂにノズルベーン１の軸部１１が嵌合している。ここで、後述するセンタ穴
１４を用いて軸部１１の端部の外周面を貫通孔４ｂの内壁に押し付けることで、軸部１１
がレバープレート４にかしめられ固定されている。なお、ノズルベーン１の軸部１１を嵌
合するものとして、貫通孔４ｂに代えて、有底穴をレバープレート４に形成してもよい。
【００３２】
以上のように構成された可変ノズル機構２３にあっては、駆動機構２４によりドライブ
リング３が回動すると、連結ピン部４ａを介してレバープレート４がノズルベーン１の軸
部１１まわりに回動せしめられ、これにより、ノズルベーン１が軸部１１まわりに回動し
て、ノズルベーン１の翼角（翼部１２の回動角）が変化する。
このとき、アクチュエータ２８は、ノズルスロートを流れる排ガスの流量が所定の流量
になるように駆動制御される。具体的には、各ノズルベーン１は、排気ガスの大流量時に
は図３に示すようにノズルスロート（ｎｏｚｚｌｅｔｈｒｏａｔ）を開く方向へ、また、
排気ガスの小流量時には図２に示すようにノズルスロートを閉じる方向へ回動するように
制御される。
なお、図２（ａ）はノズルスロートを最大に閉じた状態を示し、図３はノズルスロート
を最大に開いた状態を示している。
【００３３】
（ノズルベーン）
ここで、各ノズルベーン１の細部を詳述する。
前述したように、各ノズルベーン１は、軸部１１および翼部１２を有している。
図４および図５に示すように、軸部１１は、その主要部の横断面形状が軸線１３を中心
軸とする円形をなしている。この軸部１１は、その翼部１２側（図４にて左側）の部分が
ノズルマウント２に回動可能に支持され、翼部１２とは反対側（図４にて右側）の部分が
レバープレート４に固定される。
【００３４】
そして、軸部１１の一端面（図４にて右側の端面）には、センタ穴１４が形成されてい
る。このセンタ穴１４は、その横断面形状が円形をなし、その中心が軸線１３に一致する
ように形成されている。本実施形態では、センタ穴１４は、開口側から底面側に向けて横
断面積が漸減する部分と一定である部分とを有する。
このようなセンタ穴１４は、後述するように、粉末冶金法により形成され、ノズルベー
ン１の製造工程における軸加工工程および翼加工工程において、旋盤等の工作機械（加工
装置）のセンタに係合させて用いるものである。また、センタ穴１４は、前述したレバー
プレート４の貫通孔４ｂにノズルベーン１の軸部１１をかしめて固定するのに用いる。
【００３５】
また、軸部１１の一端側（図４にて右側）の外周面には、軸線１３を介して互いに対向
する１対の平坦部１５（２面カット部）が設けられている（図５（ｂ）参照）。
このような各平坦部１５は、図示しないが、前述したレバープレート４に形成された当
て付け面（貫通孔４ｂの側面に形成された平坦部）に当て付けられて用いられる。これに
より、可変ノズル機構２３において、軸部１１の軸線１３まわりの回動角が規制される。
すなわち、レバープレート４に対するノズルベーン１の軸部１１まわりの回動が規制（固
定）される。そのため、ノズルベーン１の軸部１１まわりの回動角を高精度に調整するこ
とができる。
【００３６】
本実施形態では、１対の平坦部１５は、互いに略平行となるように形成されている。ま
た、一方の平坦部１５と軸線１３との離間距離と、他方の平坦部１５と軸線１３との離間
距離とが等しくなっている。また、各平坦部１５は、翼部１２の突出方向（翼面）に対し
て角度θにて傾斜するように形成されている。
このようにして軸部１１の軸線１３を介して１対の平坦部１５を設けることにより、前
述したようなノズルベーン１の回動角を高精度に規定するとともに、軸部１１の軸線１３
の位置を高精度に規制することができる。そのため、このようなノズルベーン１を用いる
ことで、所望の特性を発揮することができる可変ノズル機構２３およびターボチャージャ
１０を提供することができる。
【００３７】
一方、軸部１１の他端部（図４にて左側の端部）には、翼部１２が設けられている。す
なわち、翼部１２は、軸部１１の一端部から突出するように設けられている。
また、本実施形態では、軸部１１の当該他端部には、軸部１１の外側に突出するフラン
ジ部１６が形成されている。
この翼部１２は、その平面視にて、図４に示すように、軸部１１の軸線１３に垂直な方
向に延在する帯状をなしている。また、軸部１１からの翼部１２の突出長さは、一端側（
図４にて下側）が他端側（図４にて上側）よりも長くなっている。
【００３８】
また、翼部１２の平面視での幅方向（図４にて左右方向）での両端部における縁部には
、面取り１７、１８が施されている。
また、図５（ａ）および（ｂ）に示すように、翼部１２は、その厚さ方向に若干湾曲し
ている。また、翼部１２は、その厚さが延在方向（突出方向）で各端へ向け漸減している
。
【００３９】
以上説明したように構成された各ノズルベーン１は、後述するように、軸部１１および
翼部１２が粉末冶金法により一体的に形成されるとともに、軸部１１がセンタ穴１４以外
の部分に切削加工および／または研削加工を含む加工が施されている。本実施形態では、
軸部１１の端面（センタ穴１４を含む）および各平坦部１５を除く部分に上記加工が施さ
れている。
【００４０】
このような各ノズルベーン１によれば、精密鋳造で得られたものに比し優れた寸法精度
を有する。特に、センタ穴１４は粉末冶金法により高精度に形成されたものであり、軸部
１１の外周面はセンタ穴１４を用いて切削加工および／または研削加工を含む加工が施さ
れたことにより高精度に仕上げられている。そのため、軸部１１と翼部１２とはこれらの
相対位置関係が高精度に形成されている。その結果、各ノズルベーン１は、優れた寸法精
度を有する。
【００４１】
また、各ノズルベーン１は、上記の加工を施した部分（例えば軸部１１の外周面のうち
の各平坦部１５以外の部分）でも、翼部１２の外周面（未加工の部分）とほぼ同等の極め
て高い硬度を有し、優れた耐久性（耐摩耗性）を有する。
より具体的には、切削加工および／または研削加工を含む加工が施された部位の表面（
例えば軸部１１の外周面のうちの各平坦部１５以外の部分）のビッカーズ硬度ＨＶをＡと
し、当該加工が施されていない部位の表面（例えば翼部１２の表面）のビッカーズ硬度Ｈ
ＶをＢとしたときに、Ａは、２００以上であり、かつ、Ａ／Ｂが、０．６〜１であるのが
好ましい。この場合、Ａは、２００〜３５０であるのがより好ましく、２２０〜３２０で
あるのがさらに好ましく、また、Ａ／Ｂは、０．８〜１であるのがより好ましく、０．８
５〜１であるのがさらに好ましい。これにより、極めて優れた耐久性を有するノズルベー
ン１を提供することができる。
このように、各ノズルベーン１は、優れた耐久性を有するとともに、所望の特性を発揮
することができる。また、このようなノズルベーン１を複数備える可変ノズル機構２３お
よびターボチャージャ１０も、優れた耐久性を有するとともに、所望の特性を発揮するこ
とができる。
【００４２】
（ノズルベーンの製造方法）
次に、本発明のノズルベーンの製造方法について、上述したように構成されたノズルベ
ーン１の製造方法を例に説明する。
図６は、本発明のノズルベーンの製造方法を説明するための工程図、図７および図８は
、それぞれ、図４に示すノズルベーンの製造方法を説明するための図（側面図）である。
ノズルベーン１の製造方法は、図６に示すように、［１Ａ］成形体を製造する成形工程
と、［１Ｂ］脱脂処理を行う脱脂工程と、［１Ｃ］予備加工を行う予備加工工程と、［１
Ｄ］焼成を行う焼成工程と、［１Ｅ］本加工を行う加工工程（軸加工工程および翼加工工
程を含む）とを有する。
【００４３】
以下、各工程を工程順に詳細に説明する。
［１Ａ］成形工程
＜１Ａ１＞
まず、金属粉末および有機バインダーとを用意し、これらを混練機により混練し、混練
物（組成物）を得る（組成物調製工程）。
【００４４】
この混練物（コンパウンド）中では、金属粉末が均一に分散している。
また、金属粉末と有機バインダーとは、互いに化学反応しないものであるのが好ましい
。
このような金属粉末を構成する金属材料としては、例えば、ステンレス鋼、ダイス鋼、
高速度工具鋼、低炭素鋼、Ｆｅ−Ｎｉ合金、Ｆｅ−Ｎｉ−Ｃｏ合金等の各種Ｆｅ系合金、
各種Ｎｉ系合金、各種Ｃｒ系合金等が挙げられる。
【００４５】
これらの中でも、金属粉末としては、Ｆｅ系合金を主材料とするものが好ましく、ステ
ンレス鋼を主材料とするものがより好ましい。このようなＦｅ系合金は、炭素含有率に応
じて種々の特性を取り得る。そのため、Ｆｅ系合金を主材料とする金属粉末を用いること
により、後述する工程［１Ｄ］で得られる焼結体５０Ｃをノズルベーン１に適した特性を
有するものとすることができる。
【００４６】
ステンレス鋼の具体例としては、ＳＵＳ３０４、ＳＵＳ３１０、ＳＵＳ３１６、ＳＵＳ
３１７、ＳＵＳ３２９、ＳＵＳ４１０、ＳＵＳ４３０、ＳＵＳ４４０、ＳＵＳ６３０等が
挙げられ、さらには炭素含有量を多くした耐熱鋼も使われる。
また、組成の異なる２種類以上の金属粉末を混合して用いてもよい。この場合、後述す
る工程［１Ｄ］で得られる焼結体５０Ｃを従来鋳造では製造できなかったような合金組成
とすることができる。
【００４７】
また、金属粉末の平均粒径としては、特に限定されないが、１〜１００μｍであるのが
好ましく、１〜６μｍであるのがより好ましい。
特に、金属粉末として平均粒径が６μｍ以下の微粉末を用いることにより、後述する工
程［１Ｄ］で得られる焼結体５０Ｃの結晶組織の粒径（以下、省略して「結晶粒径」とも
言う。）を著しく小さくすることができる。
【００４８】
ここで、金属の機械的強度は、結晶粒径の１／２乗に反比例して高まることが経験的に
知られている。すなわち、結晶粒径を小さくすることにより、金属の機械的強度を飛躍的
に高めることができる。これは、微細な結晶組織の集合体では、亀裂の進展が抑制され、
破壊確率が低下するためと考えられる。したがって、金属粉末として平均粒径が６μｍ以
下の微粉末を用いることにより得られた焼結体は、機械的強度に優れたものとなる。
【００４９】
さらに、特に、比表面積が２００ｍ２／ｋｇ以上の金属粉末を用いるのが好ましく、４
００〜９００ｍ２／ｋｇ程度の金属粉末を用いるのがより好ましい。このように比表面積
の広い金属粉末は、表面の活性（表面エネルギー）が高くなり、より低いエネルギーの付
与でも容易に焼結することができる。したがって、後述する焼成工程［１Ｄ］において、
脱脂体５０Ｂをより短時間で焼結させることができる。
【００５０】
また、金属粉末は、例えば、アトマイズ法（例えば、水アトマイズ法、ガスアトマイズ
法、高速回転水流アトマイズ法等）、還元法、カルボニル法、粉砕法により製造されたも
のを用いることができるが、アトマイズ法により製造されたものを用いるのが好ましい。
アトマイズ法によれば、極めて微小な金属粉末を効率よく製造することができる。
また、アトマイズ法で製造された金属粉末は、真球に比較的近い球形状をなしているた
め分散性や流動性に優れており、成形時に混練物を成形型に充填する際、その充填性を高
めることもできる。
【００５１】
有機バインダーとしては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン−酢酸ビ
ニル共重合体等のポリオレフィン、ポリメチルメタクリレート、ポリブチルメタクリレー
ト等のアクリル系樹脂、ポリスチレン等のスチレン系樹脂、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビ
ニリデン、ポリアミド、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート等の
ポリエステル、ポリエーテル、ポリビニルアルコール、またはこれらの共重合体等の各種
樹脂や、各種ワックス、パラフィン、高級脂肪酸（例：ステアリン酸）、高級アルコール
、高級脂肪酸エステル、高級脂肪酸アミド等が挙げられ、これらのうち１種または２種以
上を混合して用いることができる。
【００５２】
このうち、有機バインダーとしては、ポリオレフィンを主成分とするものが好ましい。
ポリオレフィンは、還元性ガスによる分解性が比較的高い。このため、ポリオレフィンを
有機バインダーの主成分として用いた場合、後述する工程［１Ｂ］において成形体５０Ａ
をより短時間で確実に脱脂することができる。
また、有機バインダーの含有量は、混練物全体の２〜２０ｗｔ％程度であるのが好まし
く、５〜１０ｗｔ％程度であるのがより好ましい。有機バインダーの含有率が前記範囲内
であることにより、後述する工程＜１Ａ２＞において成形性よく成形体５０Ａを形成する
ことができるとともに、密度を高め、成形体５０Ａの形状の安定性等を特に優れたものと
することができる。また、これにより、成形体５０Ａと脱脂体５０Ｂとの大きさの差、い
わゆる収縮率を小さくすることができる。その結果、脱脂体５０Ｂおよび焼結体５０Ｃの
寸法精度を向上させることができる。したがって、後述する工程［１Ｄ］で得られる焼結
体５０Ｃのセンタ穴１４の位置精度を極めて優れたものとすることができる。
【００５３】
また、混練物中に、可塑剤が添加されていてもよい。この可塑剤としては、例えば、フ
タル酸エステル（例：ＤＯＰ、ＤＥＰ、ＤＢＰ）、アジピン酸エステル、トリメリット酸
エステル、セバシン酸エステル等が挙げられ、これらのうちの１種または２種以上を混合
して用いることができる。
さらに、混練物中には、金属粉末、有機バインダー、可塑剤の他に、例えば、酸化防止
剤、脱脂促進剤、界面活性剤等の各種添加物を必要に応じ添加することができる。
【００５４】
混練条件は、用いる金属粉末の金属組成や粒径、有機バインダーの組成、およびこれら
の配合量等の諸条件により異なるが、その一例を挙げれば、混練温度：５０〜２００℃程
度、混練時間：１５〜２１０分程度とすることができる。
また、混練物は、必要に応じ、ペレット（小塊）化される。ペレットの粒径は、例えば
、１〜１５ｍｍ程度とされる。
【００５５】
＜１Ａ２＞
次に、上記の工程＜１Ａ１＞で得られた混練物を成形して、図７（ａ）に示すように、
成形体５０Ａを製造する。
この成形体５０Ａは、後述する工程［１Ｄ］で得られる焼結体５０Ｃと同形状（相似形
状）をなすものである。より具体的には、成形体５０Ａは、軸部５１Ａと、軸部５１Ａか
らその軸線１３に垂直な方向に突出するように形成された翼部５２Ａとを備えている。こ
こで、加工代分の差異はあるが、軸部５１Ａはノズルベーン１の軸部１１とほぼ同形状で
あり、翼部５２Ａは、ノズルベーン１の翼部１２とほぼ同形状であり、成形体５０Ａは、
ノズルベーン１とほぼ同形状をなす。したがって、軸部５１Ａの端面には、センタ穴５４
Ａが形成され、軸部５１Ａの外周面には、１対の平坦部５５Ａが形成されている。
【００５６】
また、翼部５２Ａの縁部には、面取り５７Ａ、５８Ａが施されている。これにより、後
の加工工程［１Ｅ］等において別途面取り加工をする必要がなく、製造に要する時間をよ
り短縮化することができる。
成形体５０Ａの製造方法（成形方法）は、特に限定されず、例えば、金属粉末射出成形
（ＭＩＭ：Metal Injection Molding）法、圧縮成形（圧粉成形）法、押出成形法等が挙
げられるが、この中でも、金属粉末射出成形法が好ましい。
このＭＩＭ法は、比較的小型のものや、複雑で微細な形状の成形体５０Ａをニアネット
（最終形状に近い形状）で製造することができ、用いる金属粉末の特性を十分に生かすこ
とができるという利点を有する。
【００５７】
以下、成形方法の一例として、ＭＩＭ法による成形体５０Ａの製造について説明する。
まず、上記の工程＜１Ａ１＞で得られた混練物または混練物より造粒されたペレットを
用いて、射出成形機により射出成形し、所望の形状、寸法の成形体５０Ａを製造する。こ
の場合、成形型の選択により、複雑な形状の成形体５０Ａをも容易に製造することができ
る。
【００５８】
このようにして得られた成形体５０Ａは、有機バインダー中に、金属粉末がほぼ均一に
分散した状態となっている。
なお、製造される成形体５０Ａの形状寸法は、以後の脱脂および焼結による成形体５０
Ａの収縮分を見込んで決定される。
射出成形の成形条件としては、用いる金属粉末の金属組成や粒径、有機バインダーの組
成およびこれらの配合量等の諸条件により異なるが、その一例を挙げれば、材料温度は、
好ましくは８０〜２００℃程度、射出圧力は、好ましくは２〜３０ＭＰａ（２０〜３００
ｋｇｆ／ｃｍ２）程度とされる。
【００５９】
［１Ｂ］脱脂工程
上記の工程［１Ａ］で得られた成形体５０Ａに対し、脱脂処理（脱バインダー処理）を
施し、図７（ｂ）に示すように、脱脂体５０Ｂを得る。
ここで、脱脂体５０Ｂは、成形体５０Ａと同形状（相似形状）をなすものである。より
具体的には、脱脂体５０Ｂは、軸部５１Ｂと、軸部５１Ｂからその軸線１３に垂直な方向
に突出するように形成された翼部５２Ｂとを備えている。そして、軸部５１Ｂの端面には
、センタ穴５４Ｂが形成され、軸部５１Ｂの外周面には、１対の平坦部５５Ｂが形成され
ている。また、翼部５２Ｂの縁部には、面取り５７Ｂ、５８Ｂが形成されている。
【００６０】
成形体５０Ａに対する脱脂処理は、酸化性雰囲気、不活性雰囲気、減圧雰囲気、還元性
雰囲気のうちのいずれの雰囲気中で行ってもよいが、還元性雰囲気中で行うのが好ましい
。これにより、成形体５０Ａ中の有機バインダーを速やかに分解し、成形体５０Ａ中から
除去することができる。これにより、得られる脱脂体５０Ｂ中の有機バインダーの残存量
を極めて少なく抑えることができる。その結果、後述する焼成工程［１Ｄ］において、炭
素含有量が少ない焼結体５０Ｃを得ることができる。また、脱脂処理を還元性雰囲気中で
行うことにより、成形体５０Ａ中に含まれる金属粉末の酸化を確実に防止するという利点
もある。
【００６１】
還元性雰囲気が含む還元性ガスとしては、例えば、水素、一酸化炭素のようなガスの他
、アンモニア分解ガスのような混合ガスを用いることもできる。このうち、還元性ガスは
、水素ガスであるのが好ましい。水素ガスは、還元作用が強いため、成形体５０Ａ中の有
機バインダーをより速やかに分解することができる。このため、成形体５０Ａに対する脱
脂処理をより高速かつ十分に行うことができ、後述する工程［１Ｄ］で得られる焼結体５
０Ｃ中の炭素量の増加を確実に防止することができる。
【００６２】
また、水素ガスを構成する水素分子は、その分子サイズが非常に小さいため、成形体５
０Ａ中の隙間に容易に侵入することができる。このため、水素ガスによれば、成形体５０
Ａの内部に存在する有機バインダーも容易に分解・除去することができ、焼結体５０Ｃの
表層部はもちろん、中心部においても、炭素量の増加を確実に防止することができる。そ
の結果、後述する加工工程［１Ｅ］での焼結体５０Ｃの加工後に表面に露出した部分の炭
素量の増加も確実に防止することができる。
【００６３】
さらに、水素ガスは、熱伝導率が非常に高いので、加熱源から発生した熱を成形体５０
Ａに効率よく伝達するとともに、加熱された成形体５０Ａを効率よく放熱することができ
る。その結果、脱脂工程における成形体５０Ａの加熱・冷却を効率よく行うことができる
という利点もある。
ここで、還元性雰囲気は、還元性ガスのみで構成されていてもよいが、他のガスを含む
場合、窒素、ヘリウム、アルゴンのような不活性ガスを含んでいるのが好ましい。これら
の不活性ガスは、還元性ガスによる有機バインダーの分解作用を阻害するのを防止すると
ともに、還元性雰囲気の安全性が増すので、その取り扱いを容易にすることができる。
【００６４】
この場合、還元性雰囲気が含む還元性ガスの濃度は、特に限定されないが、５０ｖｏｌ
％以上であるのが好ましく、７０ｖｏｌ％以上であるのがより好ましい。これにより、還
元性雰囲気の安全性を担保しつつ、還元性ガスによる有機バインダーの分解作用が十分に
発揮される。
なお、例えば、アンモニア分解ガスの場合、その成分は、水素ガスと窒素ガスの混合ガ
スであり、水素ガス（還元性ガス）の濃度は、７５ｖｏｌ％である。
【００６５】
また、脱脂処理において、成形体５０Ａを加熱する際の温度（加熱温度）は、有機バイ
ンダーの分解開始温度等によって若干異なるが、１００〜７５０℃程度であるのが好まし
く、１５０〜６００℃程度であるのがより好ましい。これにより、還元性ガスによる有機
バインダーの分解作用が十分に発揮され、成形体５０Ａの脱脂を高速かつ十分に行うこと
ができる。
【００６６】
また、成形体５０Ａを加熱する時間（加熱時間）は、成形体５０Ａの体積等に応じて若
干異なるが、加熱温度を前記範囲内とした場合、０．１〜２０時間程度とするのが好まし
く、０．５〜１５時間程度とするのがより好ましい。これにより、成形体５０Ａの脱脂を
必要かつ十分に行うことができる。
さらに、成形体５０Ａを加熱する際の平均加熱速度は、１〜１０℃／分程度であるのが
好ましい。
【００６７】
ところで、このような脱脂工程は、脱脂条件の異なる複数の過程（ステップ）に分けて
行うことにより、成形体５０Ａ中の有機バインダーをより速やかに、そして、成形体５０
Ａ中に残存させないように分解・除去することができる。
この過程の数は、特に限定されないが、本実施形態では、代表として、２つの過程を有
する場合について説明する。
【００６８】
本実施形態では、脱脂工程が、成形体５０Ａ中から有機バインダーの一部を除去する第
１の脱脂過程と、該第１の脱脂工程を経た成形体５０Ａ中から有機バインダーの残部を除
去する第２の脱脂過程とを有する。このように、複数の段階を経て有機バインダーを除去
することにより、有機バインダーを徐々に除去することができる。これにより、脱脂の進
行が成形体５０Ａの一部に偏ることなく、均一に脱脂を行うことができる。
【００６９】
ところで、上記各過程のうち、第１の脱脂過程では、成形体５０Ａ中から有機バインダ
ーの一部を除去する方法であれば、いかなる方法によって有機バインダーが除去されても
よい。
具体的な方法としては、例えば、成形体５０Ａを加熱する方法、有機バインダーを溶解
する溶媒に成形体５０Ａを接触させる方法等が挙げられる。
【００７０】
成形体５０Ａを加熱する場合、その加熱温度は、１５０〜３５０℃程度であるのが好ま
しい。このような比較的低温で成形体５０Ａを加熱することにより、成形体５０Ａ中の有
機バインダーの全部が急激に分解・気化するのを防止することができる。これにより、気
化した有機バインダーが成形体５０Ａの外部に放出される際に、成形体５０Ａに変形をも
たらし、その結果、成形体５０Ａの保形性が低下するのを防止することができる。
【００７１】
また、成形体５０Ａの加熱雰囲気としては、例えば、酸化性雰囲気、不活性雰囲気、還
元性雰囲気、減圧雰囲気等が挙げられるが、特に、減圧雰囲気であるのが好ましい。これ
により、減圧された雰囲気の作用により、成形体５０Ａ中の比較的揮発し易い成分の除去
を優先して行うことができる。このため、成形体５０Ａ中の有機バインダーを段階的に除
去することができ、成形体５０Ａの保形性をより高めることができる。
【００７２】
なお、このような減圧雰囲気による第１の脱脂過程を経た成形体５０Ａには、揮発し易
い成分が除去されてなる空孔が生じる。この空孔は、成形体５０Ａの外部と連通している
ため、後に詳述する第２の脱脂過程では、この空孔を介して、有機バインダーの分解物を
成形体５０Ａから除去することができる。これにより、成形体５０Ａの中心部まで確実に
脱脂処理を行うことができる。
このような減圧雰囲気の圧力は、特に限定されないが、１×１０−１〜１×１０−５［
Ｐａ］程度であるのが好ましく、１×１０−２〜１×１０−４［Ｐａ］程度であるのがよ
り好ましい。これにより、前記のような作用・効果がより顕著なものとなる。
【００７３】
一方、第２の脱脂過程では、第１の脱脂工程を経た成形体５０Ａを還元性雰囲気中で加
熱することにより、有機バインダーの残部を除去する。
成形体５０Ａの加熱温度は、４００〜６００℃程度であるのが好ましい。これにより、
成形体５０Ａが焼結することなく、還元性ガスによる有機バインダーの分解作用が十分に
発揮され、成形体５０Ａの脱脂処理を確実に行うことができる。
【００７４】
なお、この第２の脱脂過程では、前述したように、成形体５０Ａに形成された空孔を介
して有機バインダーが除去される。このとき、空孔内に還元性ガスが侵入して有機バイン
ダーの分解を促進するが、この空孔の内径は非常に小さいため、還元性ガスの種類によっ
ては、空孔内に侵入し難いものもある。ところが、還元性ガスとして水素ガスを用いるこ
とにより、このような小さな空孔へも、還元性ガスが容易に侵入することができる。また
、前述した工程＜１Ａ１＞で用いた金属粉末は、平均粒径が６μｍ以下と非常に小さいた
め、上記の空孔の内径もさらに小さいものになると考えられるが、そのような特に小さな
空孔へも、水素ガスであれば容易に侵入することができる。
【００７５】
このようにして有機バインダーを除去し、図７（ｂ）に示すような脱脂体５０Ｂを得る
。
この脱脂体５０Ｂは、その炭素含有率が、金属粉末の炭素含有率をより忠実に反映した
焼結体５０Ｃを得るのに適したものとなる。すなわち、脱脂体５０Ｂの炭素含有率と、前
述した工程＜１Ａ１＞で用いた金属粉末の炭素含有率との差を、より小さくすることがで
きる。
【００７６】
［１Ｃ］予備加工工程
次に、必要に応じて、脱脂体５０Ｂの軸部５１Ｂおよび／または翼部５２Ｂに対し、切
削工程および／または研削工程を含む予備的な加工を施す。
脱脂体５０Ｂは比較的軟質であるため、加工が容易である。そのため、このような予備
加工工程を脱脂工程［１Ｂ］の後かつ焼成工程［１Ｄ］の前に行うことで、最終的に得ら
れるノズルベーン１の寸法精度を優れたものとしつつ、加工に要する時間をより短縮化す
ることができる。
本工程における加工は、後述する加工工程［１Ｅ］での加工と同様にして行うことがで
きる。
【００７７】
［１Ｄ］焼成工程
上記の工程［１Ｂ］で得られた脱脂体５０Ｂ（または、上記の工程［１Ｄ］で得られた
予備加工後の脱脂体５０Ｂ）を、焼成炉で焼成して焼結させ、図７（ｃ）に示すように、
焼結体５０Ｃを製造する。
ここで、焼結体５０Ｃは、脱脂体５０Ｂと同形状（相似形状）をなすものである。より
具体的には、焼結体５０Ｃは、軸部５１Ｃと、軸部５１Ｃからその軸線１３に垂直な方向
に突出するように形成された翼部５２Ｃとを備えている。そして、軸部５１Ｃの端面には
、センタ穴５４Ｃが形成され、軸部５１Ｃの外周面には、１対の平坦部５５Ｃが形成され
ている。また、翼部５２Ｃの縁部には、面取り５７Ｃ、５８Ｃが形成されている。ここで
、センタ穴５４Ｃは、ノズルベーン１のセンタ穴１４を構成するものである。
【００７８】
この焼結により、金属粉末は、粒子同士の界面で拡散が生じ、粒成長して、結晶組織と
なる。これにより、全体的に緻密な、すなわち低空孔率で高密度の焼結体５０Ｃが得られ
る。
焼成温度は、特に限定されないが、１０００〜１３５０℃程度であるのが好ましく、１
０００〜１２００℃程度であるのがより好ましく、１０００〜１１００℃程度であるのが
さらに好ましい。このような温度で脱脂体５０Ｂを焼成することにより、結晶組織が必要
以上に肥大化するのを防止することができる。その結果、微小な結晶組織を有し、機械的
特性および化学的特性に優れた焼結体５０Ｃが得られる。
【００７９】
なお、焼成温度が前記下限値を下回ると、全体または部分的に焼結が不十分となるため
、得られる焼結体５０Ｃの機械的特性や表面粗さが低下するおそれがある。一方、焼成温
度が前記上限値を上回ると、焼結が必要以上に進行することとなり、結晶組織が肥大化し
、得られる焼結体５０Ｃの機械的特性が低下するおそれがある。
また、焼成時間は、焼成温度を前記範囲とする場合、０．２〜７時間程度であるのが好
ましく、１〜４時間程度であるのがより好ましい。かかる時間の焼成を、前記温度範囲の
焼成温度で行うことにより、脱脂体５０Ｂの焼結をより確実に最適化して、結晶組織の肥
大化を確実に防止しつつ焼結させることができる。その結果、極めて微小な結晶組織を得
ることができる。
【００８０】
焼成の際の雰囲気は、特に限定されないが、水素、一酸化炭素のような還元性雰囲気、
窒素、ヘリウム、アルゴンのような不活性雰囲気、これら各雰囲気を減圧した減圧雰囲気
等が挙げられる。
このような焼結体５０Ｃは、その炭素含有率が、金属粉末の炭素含有率をより忠実に反
映したものとなる。
【００８１】
なお、金属粉末の炭素含有率に対する、焼結体の炭素含有率の増減量の割合を算出した
場合、この割合（以下、省略して「増減率」とも言う。）が小さいほど、原材料である金
属粉末の炭素含有率と、最終形態である焼結体の炭素含有率との間に、より強い相関関係
が認められることとなる。そして、この相関関係が強いほど、金属粉末の炭素含有率を所
定の値に設定することにより、焼結体５０Ｃの炭素含有率を目的の値に容易に近付けるこ
とができるようになる。
【００８２】
かかる観点から、この増減率は、５０％以下であるのが好ましく、３０％以下であるの
がより好ましい。増減率が前記範囲内であれば、金属粉末の炭素含有率と焼結体５０Ｃの
炭素含有率との間に強い相関関係が認められることとなり、金属粉末の炭素含有率を設定
することで、焼結体５０Ｃの炭素含有率を容易に調整することができるようになる。
以上のようにして、焼結体５０Ｃを得ることができる。
【００８３】
［１Ｅ］加工工程
次に、上記の工程［１Ｄ］で得られた焼結体５０Ｃに切削加工および／または研削加工
を含む加工（本加工）を施して、ノズルベーン１を形成する。
本実施形態では、加工工程［１Ｅ］は、＜１Ｅ１＞焼結体５０Ｃの軸部５１Ｃおよび翼
部５２Ｃの軸部５１Ｃ側の端面に切削加工および／または研削加工を含む加工を施す第１
の加工工程と、＜１Ｅ２＞焼結体５０Ｃの翼部５２Ｃ（工程＜１Ｅ１＞後の翼部５２Ｄ）
の軸部５１Ｃとは反対側の端面に切削加工および／または研削加工を含む加工を施す第２
の加工工程を有している。
すなわち、本工程［１Ｅ］は、焼結体５０Ｃの軸部５１Ｃに切削加工および／または研
削加工を含む加工を施す軸加工工程と、焼結体５０Ｃの翼部５２Ｃ（翼部５２Ｄ）に切削
加工および／または研削加工を含む加工を施す翼加工工程とを含むものである。
【００８４】
以下、第１の加工工程＜１Ｅ１＞および第２の加工工程＜１Ｅ２＞を順次詳細に説明す
る。
＜１Ｅ１＞第１の加工工程
加工工程［１Ｅ］では、まず、前述したような工程［１Ａ］〜［１Ｄ］（すなわち粉末
冶金法）を用いて得られた焼結体５０Ｃ（素材）の軸部５１Ｃおよび翼部５２Ｃの軸部５
１Ｃ側の端面に切削加工および／または研削加工を含む加工を施して、図８（ａ）に示す
ように、中間加工物５０Ｄを得る。
ここで、中間加工物５０Ｄは、軸部１１と、軸部１１からその軸線１３に垂直な方向に
突出するように形成された翼部５２Ｄとを備えている。そして、軸部１１の端面には、セ
ンタ穴１４が形成され、軸部１１の外周面には、１対の平坦部１５が形成されている。ま
た、翼部５２Ｄの縁部には、面取り５７Ｃ、１８が形成されている。
【００８５】
（軸加工工程）
本工程＜１Ｅ１＞では、軸部１１の形成（軸加工工程）に際して、軸部５１Ｃ（成形体
５０Ａの軸部５１Ａに対応する部分）の外周面のうち１対の平坦部５５Ｃ以外の部分に切
削加工および／または研削加工を施して、所望の外径寸法および軸線位置を有する軸部１
１を形成する。
【００８６】
特に、本工程＜１Ｅ１＞の加工に際しては、センタ穴１４（成形体５０Ａのセンタ穴１
４Ａに対応する部分）を用いて行う。すなわち、本工程＜１Ｅ１＞における切削加工およ
び／または研削加工に際しては、その加工に用いる旋盤等の工作機械のセンタをセンタ穴
１４に係合させた状態で、焼結体５０Ｃを保持する。
本発明によれば、焼結体５０Ｃ（すなわちノズルベーン１を形成するための素材）は、
成形体５０Ａを均一に収縮した形状、すなわち成形体５０Ａの相似形状をなすものとなる
。このような焼結体５０Ｃは、反り等の問題を生じることなく、精密鋳造に比し優れた寸
法精度で製造することができるだけでなく、センタ穴１４の中心の位置精度が極めて優れ
たものとなる。例えば、素材の１対の平坦部間（カット幅）の精度は、精密鋳造で製造し
た場合、±０．１ｍｍ程度であるが、本発明では、±０．０３ｍｍ程度とすることができ
る。これは、完成品の要求精度±０．０４ｍｍを満足する。また、冷間順送プレスのよう
なバリを生じることもない。
【００８７】
そのため、このようなセンタ穴１４を用いて、焼結体５０Ｃの軸部５１Ｃに切削加工お
よび／または研削加工を含む加工を施すことで、その加工のための加工代を極めて小さく
し、その結果、かかる加工の時間を短縮化することができる。また、得られるノズルベー
ン１の寸法精度を優れたものとすることができる。
また、前述したように翼部１２は軸部１１の一端部から突出するように設けられている
。すなわち、本実施形態のノズルベーン１は、片軸タイプのノズルベーンである。したが
って、軸加工工程において、両軸タイプのノズルベーンに比し、軸部１１の加工時間を少
なくすることができるので、製造に要する時間をより短縮化することができる。
【００８８】
また、焼結体５０Ｃにおける表面付近の硬度と内部の硬度との差を小さく、かつ、焼結
体５０Ｃの内部の硬度を極めて高いものとすることができる。そのため、得られるノズル
ベーン１は、上記の加工を施した部分でも、極めて高い硬度を有し、優れた耐久性を発揮
することができる。
さらに、センタ穴１４は成形工程［１Ａ］にて形成されたセンタ穴５４Ａに基づくもの
であり、センタ穴１４を形成するための専用の工作機械を必要としないので、設備費を安
価なものとすることができる。そのため、上記のような耐久性および寸法精度に優れたノ
ズルベーン１を安価に製造することができる。
【００８９】
かかる加工に用いる工作機械（加工装置）は、前述したようなセンタ穴１４を用いて切
削加工および／または研削加工を行うものであれば、特に限定されず、各種工作機械（例
えば旋盤）を用いることができる。
また、軸加工工程では、その加工を焼結体５０Ｃの軸部５１Ｃの端面以外の部分に施す
。これにより、製造工程を簡略化し、製造に要する時間をより短縮化することができる。
前述したように、本発明によれば、焼結体５０Ｃは、成形体５０Ａの相似形状をなすもの
となるため、軸部５１Ｃの端面を極めて正確に軸線１３に対し垂直となるように形成する
ことができる。また、ノズルベーン１では、軸部１１の軸線１３方向での寸法精度はそれ
ほど高精度を要しない。したがって、軸部５１Ｃの端面に加工を別途施す必要がなく、こ
のような工程を省略することができる。
【００９０】
また、軸加工工程では、その加工を焼結体５０Ｃの平坦部５５Ｃに対応する部分以外の
部分に施す。前述したように焼結体５０Ｃは成形体５０Ａの相似形状をなすものとなるた
め、翼部５２Ｃの突出方向と各平坦部５５Ｃとのなす角度θを高精度に規定することがで
きる。ノズルベーン１は、平坦部１５を有する軸部１１を貫通孔または有底穴に嵌合させ
て取り付け、その貫通孔または有底穴の回動により回動させて用いる。ノズルベーン１に
あっては、その僅かな回動角によってノズルスロート（ノズル開口）が大きく変化するた
め、翼部１２の突出方向と各平坦部１５とのなす角度θを高精度に規定することは極めて
重要である。
【００９１】
（翼加工工程（第１の翼加工工程））
また、翼部５２Ｄの形成（第１の翼加工工程）に際しては、最終的に得られるノズルベ
ーン１の翼部１２の軸部１１側の端面を形成するように、翼部５２Ｃの軸部５１Ｃ側の端
面に切削加工および／または研削加工を施して、翼部５２Ｄを形成する。
第１の翼加工工程（翼加工工程）では、その加工により焼結体５０Ｃの翼部５２Ｃの平
面視での幅を調整する。これにより、得られる翼部１２の幅（平面視での帯状の幅）の寸
法精度を優れたものとすることができる。また、その際の加工代も少なくて済むので、寸
法精度を優れたものとしつつ、精密鋳造を用いた場合に比し加工に要する時間を短縮化す
ることができる。より具体的に説明すると、例えば、素材の翼部の平面視の幅の精度は、
精密鋳造で製造した場合、±０．２ｍｍ程度であるため、仮に素材に面取りを設けても、
上記の加工で除去されてしまう。一方、本発明では、素材の翼部の平面視の幅の精度を±
０．０５ｍｍ程度とすることができる。したがって、上記の加工後でも、面取りを残すこ
とができる。
【００９２】
本工程における加工は、前述した軸加工工程での加工と同様にセンタ穴１４を用いて行
うことができる。また、軸加工工程および第１の翼加工工程は、順に行ってもよいし同時
に行ってもよい。
このように焼成工程［１Ｄ］の後または軸加工工程の後に焼結体５０Ｃの翼部５２Ｃに
切削加工および／または研削加工を含む加工を施すことで、得られる翼部１２の寸法精度
を向上させることができる。
また、前述したように加工代が少なくて済むので、前述した焼結体５０Ｃの面取り５８
Ｃの一部を加工後に残して面取り１８を形成することができる。
【００９３】
＜１Ｅ２＞第２の加工工程
（翼加工工程（第２の翼加工工程））
次に、上記の工程＜１Ｅ１＞で得られた中間加工物５０Ｄの翼部５２Ｄの軸部１１とは
反対側の端面に切削加工および／または研削加工を含む加工を施して、図８（ｂ）に示す
ように、翼部１２を形成する。これにより、軸部１１および翼部１２を有するノズルベー
ン１が得られる。
【００９４】
本工程＜１Ｅ２＞では、翼部１２を形成（第２の翼加工工程）するに際して、最終的に
得られるノズルベーン１の翼部１２の軸部１１とは反対側の端面を形成するように、翼部
５２Ｄの軸部１１とは反対側の端面に切削加工および／または研削加工を施して、翼部１
２を形成する。
第２の翼加工工程（翼加工工程）では、その加工により中間加工物５０Ｄの翼部５２Ｄ
の平面視での幅を調整する。これにより、得られる翼部１２の幅（平面視での帯状の幅）
の寸法精度を優れたものとすることができる。また、その際の加工代も少なくて済むので
、寸法精度を優れたものとしつつ、精密鋳造を用いた場合に比し加工に要する時間を短縮
化することができる。
【００９５】
本工程＜１Ｅ２＞の加工に際しては、上記の工程＜１Ｅ１＞と同様にセンタ穴１４を用
いて行ってもよいし、上記の工程＜１Ｅ１＞で得られた軸部１１を用いて行ってもよい。
かかる加工に用いる工作機械は、前述したようなセンタ穴１４または軸部１１を用いて
切削加工および／または研削加工を行うものであれば、特に限定されず、各種工作機械（
例えば旋盤）を用いることができる。
【００９６】
このように焼成工程［１Ｄ］の後または軸加工工程の後に中間加工物５０Ｄの翼部５２
Ｄに切削加工および／または研削加工を含む加工を施すことで、得られる翼部１２の寸法
精度を向上させることができる。
また、前述したように加工代が少なくて済むので、前述した中間加工物５０Ｄの面取り
５７Ｃの一部を加工後に残して面取り１７を形成することができる。
【００９７】
以上のようにしてノズルベーン１を製造することができる。
以上説明したようなノズルベーン１の製造方法によれば、焼結体５０Ｃは、成形体５０
Ａの相似形状をなすものとなるため、反り等の問題を生じることなく、精密鋳造に比し優
れた寸法精度で製造することができる。また、成形工程［Ａ］においてセンタ穴１４とな
るべきセンタ穴５４Ａを形成することで、センタ穴１４の中心の位置精度が極めて優れた
ものとなる。そのため、このようなセンタ穴１４を用いて、焼結体５０Ｃの軸部５１Ｃに
切削加工および／または研削加工を含む加工を施すことで、その加工のための加工代を極
めて小さくし、その結果、かかる加工の時間を短縮化することができる。また、得られる
ノズルベーン１の寸法精度を優れたものとすることができる。
【００９８】
また、焼結体５０Ｃにおける表面付近の硬度と内部の硬度との差を小さく、かつ、焼結
体５０Ｃの内部の硬度を極めて高いものとすることができる。そのため、得られるノズル
ベーン１は、上記の加工を施した部分でも、極めて高い硬度を有し、優れた耐久性を発揮
することができる。
さらに、センタ穴１４を形成するための専用の工作機械を必要としないので、設備費を
安価なものとすることができる。そのため、上記のようなノズルベーン１を安価に製造す
ることができる。
【００９９】
＜第２実施形態＞
次に、本発明の第２実施形態について説明する。
図９は、本発明の第２実施形態にかかるノズルベーンの側面図（翼部を平面視したとき
の図）、図１０は、図９に示すノズルベーンの正面図および背面図（（ａ）は、レバープ
レートとは反対側からみた図、（ｂ）は、レバープレート側からみた図）である。
以下、第２実施形態のノズルベーンおよびその製造方法について、前述した第１実施形
態との相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説明を省略する。
【０１００】
（ノズルベーン）
本発明の第２実施形態にかかるノズルベーン１Ａは、両軸タイプであり、翼部および軸
部の形状が異なる以外は、前述した第１実施形態と同様である。
より具体的に説明すると、本実施形態のノズルベーン１Ａは、図９に示すように、１対
の軸部１１Ａ、１１Ｂおよび翼部１２Ａを有している。また、本実施形態では、軸部１１
Ａの他端部（図９にて左側の端部）には、軸部１１Ａの外側に突出するフランジ部１６Ａ
が形成されている。これと同様に、軸部１１Ｂの他端部（図９にて右側の端部）には、軸
部１１Ｂの外側に突出するフランジ部１６Ｂが形成されている。
【０１０１】
図１０に示すように、各軸部１１Ａ、１１Ｂは、その主要部の横断面形状が軸線１３を
中心軸とする円形をなしている。本実施形態では、軸部１１Ａは、第１の部分１１１と、
第２の部分１１２と、第３の部分１１３とを有している。第１の部分１１１は、軸部１１
Ａの翼部１２Ａ側に設けられ、ノズルマウント２に回動可能に支持される部分である。第
２の部分１１２は、軸部１１Ａの翼部１２Ａとは反対側に設けられ、レバープレート４に
固定される部分である。また、第２の部分１１２は、第１の部分１１１よりも小径な外径
となるように形成されている。また、第３の部分１１３は、第１の部分１１１と第２の部
分１１２との間に設けられ、第１の部分１１１側から第２の部分１１２側へ外径が漸減し
ている。
【０１０２】
また、軸部１１Ｂは、支持プレート５に回動可能に支持されるものである。なお、本実
施形態の場合、支持プレート５には、軸部１１Ｂを回動可能に支持するための貫通孔や有
底穴等で構成された係合部が形成されている。
そして、軸部１１Ａの一端面（図９にて右側の端面）には、センタ穴１４Ａが形成され
ている。また、軸部１１Ｂの一端面（図９にて左側の端面）には、センタ穴１４Ｂが形成
されている。これらのセンタ穴１４Ａ、１４Ｂは、それぞれの中心が軸線１３に一致する
ように形成されている。すなわち、センタ穴１４Ａ、１４Ｂは、互いの中心が同一軸線上
に位置している。
【０１０３】
このようなセンタ穴１４Ａ、１４Ｂは、それぞれ、後述するように、粉末冶金法により
形成され、ノズルベーン１Ａの製造工程における軸加工工程および翼加工工程において、
旋盤等の工作機械（加工装置）のセンタに係合させて用いるものである。
また、軸部１１Ａの一端側（図９にて右側）の外周面には、軸線１３を介して互いに対
向する１対の平坦部１５Ａ（２面カット部）が設けられている（図１０（ａ）参照）。
【０１０４】
本実施形態では、各平坦部１５Ａは、翼部１２Ａの突出方向（翼面）に対してほぼ垂直
となるように形成されている。
このような軸部１１Ａと軸部１１Ｂとの間、すなわち、軸部１１Ａおよび軸部１１Ｂで
構成された軸部の途中には、翼部１２Ａが設けられている。このようなノズルベーン１Ａ
は、１対の軸部１１Ａ、１１Ｂのそれぞれに加工を要するため、特に加工時間の短縮化を
図るという観点で、本発明を適用することによる効果が顕著となる。
【０１０５】
この翼部１２Ａは、その平面視にて、図９に示すように、軸部１１Ａ、１１Ｂの軸線１
３に垂直な方向に延在する帯状をなしている。また、軸部１１Ａからの翼部１２Ａの突出
長さは、一端側（図９にて下側）と他端側（図９にて上側）とでほぼ等しくなっている。
また、翼部１２Ａの平面視での幅方向（図９にて左右方向）での両端部における縁部に
は、面取り１７Ａ、１８Ａが施されている。
また、図１０（ａ）および（ｂ）に示すように、翼部１２Ａは、軸線１３に垂直な方向
に略直線状に延在している。また、翼部１２Ａは、その主たる部分の厚さが一端側（図１
０にて右側）から他端側（図１０にて左側）へ向け漸減している。
【０１０６】
以上説明したように構成されたノズルベーン１Ａは、軸部１１Ａ、１１Ｂおよび翼部１
２Ａが粉末冶金法により一体的に形成されるとともに、軸部１１Ａがセンタ穴１４Ａ以外
の部分に切削加工および／または研削加工を含む加工が施され、また、軸部１１Ｂがセン
タ穴１４Ｂ以外の部分に切削加工および／または研削加工を含む加工が施されている。
このようなノズルベーン１Ａによれば、前述した第１実施形態のノズルベーン１と同様
、優れた耐久性を有するとともに、所望の特性を発揮することができる。
【０１０７】
（ノズルベーンの製造方法）
次に、本発明のノズルベーンの製造方法について、上述したように構成されたノズルベ
ーン１の製造方法を例に説明する。
図１１および図１２は、それぞれ、図９に示すノズルベーンの製造方法を説明するため
の図（側面図）である。
【０１０８】
ノズルベーン１Ａの製造方法は、［２Ａ］成形体を製造する成形工程と、［２Ｂ］脱脂
処理を行う脱脂工程と、［２Ｃ］予備加工を行う予備加工工程と、［２Ｄ］焼成を行う焼
成工程と、［２Ｅ］本加工を行う加工工程（軸加工工程および翼加工工程を含む）とを有
する。
以下、各工程を工程順に詳細に説明する。
【０１０９】
［２Ａ］成形工程
＜２Ａ１＞
まず、金属粉末および有機バインダーとを用意し、これらを混練機により混練し、混練
物（組成物）を得る（組成物調製工程）。
本工程＜２Ａ１＞は、前述した第１実施形態のノズルベーン１の製造方法における工程
＜１Ａ１＞と同様にして行うことができる。
【０１１０】
＜２Ａ２＞
次に、上記の工程２Ａ１で得られた混練物を成形して、図１１（ａ）に示すように、成
形体６０Ａを製造する。
この成形体６０Ａは、後述する工程［２Ｄ］で得られる焼結体６０Ｃと同形状（相似形
状）をなすものである。より具体的には、成形体６０Ａは、軸部６１Ａ、６９Ａと、軸部
６１Ａ、６９Ａ間からその軸線１３に垂直な方向に突出するように形成された翼部６２Ａ
とを備えている。ここで、加工代分の差異はあるが、成形体６０Ａは、ノズルベーン１Ａ
とほぼ同形状をなす。したがって、軸部６１Ａの端面には、センタ穴６４Ａが形成され、
軸部６１Ａの外周面には、１対の平坦部６５Ａが形成されている。また、本実施形態では
、軸部６９Ａの端面には、センタ穴７１Ａが形成され、軸部６１Ａは、第１の部分６１１
Ａと第２の部分６１２Ａと第３の部分６１３Ａとを有している。
また、翼部６２Ａの縁部に面取り６７Ａ、６８Ａが施されている。
本工程＜２Ａ２＞は、前述した第１実施形態のノズルベーン１の製造方法における工程
＜１Ａ２＞と同様にして行うことができる。
【０１１１】
［２Ｂ］脱脂工程
上記の工程［２Ａ］で得られた成形体６０Ａに対し、脱脂処理（脱バインダー処理）を
施し、図１１（ｂ）に示すように、脱脂体６０Ｂを得る。
ここで、脱脂体６０Ｂは、成形体６０Ａと同形状（相似形状）をなすものである。より
具体的には、脱脂体６０Ｂは、軸部６１Ｂ、６９Ｂと、軸部６１Ｂ、６９Ｂ間からその軸
線１３に垂直な方向に突出するように形成された翼部６２Ｂとを備えている。そして、軸
部６１Ｂの端面には、センタ穴６４Ｂが形成され、軸部６１Ｂの外周面には、１対の平坦
部６５Ｂが形成されている。また、本実施形態では、軸部６９Ｂの端面には、センタ穴７
１Ｂが形成され、軸部６１Ｂは、第１の部分６１１Ｂと第２の部分６１２Ｂと第３の部分
６１３Ｂとを有している。また、翼部６２Ｂの縁部には、面取り６７Ｂ、６８Ｂが形成さ
れている。
本工程＜２Ｂ＞は、前述した第１実施形態のノズルベーン１の製造方法における工程＜
１Ｂ＞と同様にして行うことができる。
【０１１２】
［２Ｃ］予備加工工程
次に、必要に応じて、脱脂体６０Ｂの軸部６１Ｂ、６９Ｂおよび／または翼部６２Ｂに
対し、切削工程および／または研削工程を含む予備的な加工を施す。
脱脂体６０Ｂは比較的軟質であるため、加工が容易である。そのため、このような予備
加工工程を脱脂工程［２Ｂ］の後かつ焼成工程［２Ｄ］の前に行うことで、最終的に得ら
れるノズルベーン１Ａの寸法精度を優れたものとしつつ、加工に要する時間をより短縮化
することができる。
本工程における加工は、後述する加工工程［２Ｅ］での加工と同様にして行うことがで
きる。
【０１１３】
［２Ｄ］焼成工程
上記の工程［２Ｂ］で得られた脱脂体６０Ｂ（または、上記の工程［２Ｄ］で得られた
予備加工後の脱脂体６０Ｂ）を、焼成炉で焼成して焼結させ、図１１（ｃ）に示すように
、焼結体６０Ｃを製造する。
ここで、焼結体６０Ｃは、脱脂体６０Ｂと同形状（相似形状）をなすものである。より
具体的には、焼結体６０Ｃは、軸部６１Ｃ、６９Ｃと、軸部６１Ｃ、６９Ｃ間からその軸
線１３に垂直な方向に突出するように形成された翼部６２Ｃとを備えている。そして、軸
部６１Ｃの端面には、センタ穴６４Ｃが形成され、軸部６１Ｃの外周面には、１対の平坦
部６５Ｃが形成されている。また、本実施形態では、軸部６９Ｃの端面には、センタ穴７
１Ｃが形成され、軸部６１Ｃは、第１の部分６１１Ｃと第２の部分６１２Ｃと第３の部分
６１３Ｃとを有している。また、翼部６２Ｃの縁部には、面取り６７Ｃ、６８Ｃが形成さ
れている。ここで、センタ穴６４Ｃは、ノズルベーン１Ａのセンタ穴１４Ａを構成するも
のである。また、センタ穴７１Ｃは、ノズルベーン１Ａのセンタ穴１４Ｂを構成するもの
である。
本工程＜２Ｄ＞は、前述した第１実施形態のノズルベーン１の製造方法における工程＜
１Ｄ＞と同様にして行うことができる。
【０１１４】
［２Ｅ］加工工程
次に、上記の工程［２Ｄ］で得られた焼結体６０Ｃに切削加工および／または研削加工
を含む加工（本加工）を施して、ノズルベーン１Ａを形成する。
本実施形態では、加工工程［２Ｅ］は、＜２Ｅ１＞焼結体６０Ｃの軸部６１Ｃおよび翼
部６２Ｃの軸部６１Ｃ側の端面に切削加工および／または研削加工を含む加工を施す第１
の加工工程と、＜２Ｅ２＞焼結体６０Ｃの軸部６９Ｃおよび翼部６２Ｃ（工程＜２Ｅ１＞
後の翼部６２Ｄ）の軸部６１Ｃとは反対側の端面に切削加工および／または研削加工を含
む加工を施す第２の加工工程を有している。
すなわち、本工程［２Ｅ］は、焼結体６０Ｃの各軸部６１Ｃ、６９Ｃに切削加工および
／または研削加工を含む加工を施す軸加工工程と、焼結体６０Ｃの翼部６２Ｃ（翼部６２
Ｄ）に切削加工および／または研削加工を含む加工を施す翼加工工程とを含むものである
。
【０１１５】
以下、第１の加工工程＜２Ｅ１＞および第２の加工工程＜２Ｅ２＞を順次詳細に説明す
る。
＜２Ｅ１＞第１の加工工程
加工工程［１Ｅ］では、まず、前述したような工程［１Ａ］〜［１Ｄ］（すなわち粉末
冶金法）を用いて得られた焼結体６０Ｃ（素材）の軸部６１Ｃおよび翼部６２Ｃの軸部５
１Ｃ側の端面に切削加工および／または研削加工を含む加工を施して、図１２（ａ）に示
すように、中間加工物６０Ｄを得る。
【０１１６】
ここで、中間加工物６０Ｄは、軸部１１Ａ、６９Ｃと、軸部１１Ａ、６９Ｃ間からその
軸線１３に垂直な方向に突出するように形成された翼部６２Ｄとを備えている。そして、
軸部１１Ａの端面には、センタ穴１４Ａが形成され、軸部１１Ａの外周面には、１対の平
坦部１５Ａが形成されている。また、翼部６２Ｄの縁部には、面取り６７Ｃ、１８Ａが形
成されている。
【０１１７】
（軸加工工程（第１の軸加工工程））
本工程＜２Ｅ１＞では、軸部１１Ａの形成（第１の軸加工工程）に際して、軸部６１Ｃ
（成形体６０Ａの軸部６１Ａに対応する部分）の外周面のうち１対の平坦部６５Ｃ以外の
部分に切削加工および／または研削加工を施して、所望の外径寸法および軸線位置を有す
る軸部１１Ａを形成する。
【０１１８】
本実施形態では、かかる加工を、軸部６１Ｃの第１の部分６１１Ｃの外周面に施す。か
かる部分は、ノズルマウント２に回動可能に支持される部分であり、高精度に形成するこ
とで、ノズルベーン１Ａの設置の位置精度を高精度なものとすることができる。一方、軸
部６１Ｃのうち第１の部分６１１Ｃ以外の部分、すなわち、第２の部分６１２Ｃ等は、ノ
ズルベーン１Ａの設置の位置精度にあまり関わらず、必要な寸法精度を有しているため、
上記の加工を省略することができる。
特に、本工程＜２Ｅ１＞の加工に際しては、センタ穴１４Ａおよび／またはセンタ穴１
４Ｂを用いて行うことができるが、センタ穴１４Ａおよびセンタ穴１４Ｂの双方を用いて
行うのが好ましい。これにより、上記の加工をより高精度なものとすることができる。
【０１１９】
（翼加工工程（第１の翼加工工程））
また、翼部６２Ｄの形成（第１の翼加工工程）に際しては、最終的に得られるノズルベ
ーン１Ａの翼部１２Ａの軸部１１Ａ側の端面を形成するように、翼部６２Ｃの軸部６１Ｃ
側の端面に切削加工および／または研削加工を施して、翼部６２Ｄを形成する。
第１の翼加工工程（翼加工工程）では、その加工により焼結体６０Ｃの翼部６２Ｃの平
面視での幅を調整する。
【０１２０】
本工程における加工は、前述した第１の軸加工工程での加工と同様にセンタ穴１４Ａお
よび／またはセンタ穴１４Ｂを用いて行うことができる。また、第１の軸加工工程および
第１の翼加工工程は、順に行ってもよいし同時に行ってもよい。
本工程＜２Ｅ１＞は、前述した第１実施形態のノズルベーン１の製造方法における工程
＜１Ｅ１＞と同様にして行うことができる。
【０１２１】
＜２Ｅ２＞第２の加工工程
次いで、中間加工物６０Ｄの軸部６９Ｃおよび翼部６２Ｄの軸部６９Ｃ側の端面に切削
加工および／または研削加工を含む加工を施して、図１２（ｂ）に示すように、ノズルベ
ーン１Ａを得る。
【０１２２】
（軸加工工程（第２の軸加工工程））
本工程＜２Ｅ２＞では、軸部１１Ｂの形成（第２の軸加工工程）に際して、軸部６９Ｃ
（成形体６０Ａの軸部６９Ａに対応する部分）の外周面に切削加工および／または研削加
工を施して、所望の外径寸法および軸線位置を有する軸部１１Ｂを形成する。
（翼加工工程（第２の翼加工工程））
また、翼部１２Ａを形成（第２の翼加工工程）するに際して、最終的に得られるノズル
ベーン１Ａの翼部１２Ａの軸部６９Ｃ側（軸部１１Ｂ側）の端面を形成するように、翼部
６２Ｄの軸部６９Ｃ側の端面に切削加工および／または研削加工を施して、翼部１２Ａを
形成する。
【０１２３】
第２の翼加工工程（翼加工工程）では、その加工により翼部６２Ｄの平面視での幅を調
整する。
本工程における加工は、前述した第１の軸加工工程での加工と同様にセンタ穴１４Ａお
よび／またはセンタ穴１４Ｂを用いて行うことができ、また、センタ穴１４Ａに代えて、
上記の工程＜Ｅ１＞で得られた軸部１１Ａを用いることもできる。
以上のようにしてノズルベーン１Ａを製造することができる。
【０１２４】
以上、本発明の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
チャージャについて、好適な実施形態に基づいて説明したが、本発明はこれに限定される
ものではない。
例えば、ノズルベーンの製造方法では、必要に応じて、任意の工程を追加することもで
きる。
【０１２５】
また、ノズルベーンの形状は、軸部と、該軸部からその軸線に垂直な少なくとも１方向
に突出するように形成された翼部とを備えるものであれば、前述した実施形態のものに限
定されず、例えば、軸部からその軸線に垂直な１方向に突出するように翼部が形成されて
いてもよい。
また、前述した実施形態では、平坦部を１対設けた場合を説明したが、平坦部の数は１
つまたは３つ以上であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【０１２６】
【図１】本発明の第１実施形態にかかるターボチャージャを示す縦断面図である。
【図２】図１に示すターボチャージャに備えられた可変ノズル機構を説明するための図（（ａ）は、レバープレート側からみた図、（ｂ）は、（ａ）のＡ−Ａ線断面図）である。
【図３】図２に示す可変ノズル機構の作用を説明するための図（レバープレート側からみた正面図）である。
【図４】図２に示す可変ノズル機構に備えられたノズルベーンの側面図（翼部を平面視したときの図）である。
【図５】図４に示すノズルベーンの正面図および背面図（（ａ）は、レバープレートとは反対側からみた図、（ｂ）は、レバープレート側からみた図）である。
【図６】本発明のノズルベーンの製造方法を説明するための工程図である。
【図７】図４に示すノズルベーンの製造方法を説明するための図（側面図）である。
【図８】図４に示すノズルベーンの製造方法を説明するための図（側面図）である。
【図９】本発明の第２実施形態にかかるノズルベーンの側面図（翼部を平面視したときの図）である。
【図１０】図９に示すノズルベーンの正面図および背面図（（ａ）は、レバープレートとは反対側からみた図、（ｂ）は、レバープレート側からみた図）である。
【図１１】図９に示すノズルベーンの製造方法を説明するための図（側面図）である。
【図１２】図９に示すノズルベーンの製造方法を説明するための図（側面図）である。
【符号の説明】
【０１２７】
１、１Ａ……ノズルベーン ２……ノズルマウント ３……ドライブリンク ３ａ……
溝 ３ｂ……駆動溝 ４……レバープレート ４ａ……連結ピン部 ４ｂ……貫通孔 ５
……支持プレート ６……ノズルサポート １０……ターボチャージャ １１、１１Ａ、
１１Ｂ、５１Ａ、５１Ｂ、５１Ｃ、６１Ａ、６１Ｂ、６１Ｃ、６９Ａ、６９Ｂ、６９Ｃ…
…軸部 １２、１２Ａ、５２Ａ、５２Ｂ、５２Ｃ、５２Ｄ、６２Ａ、６２Ｂ、６２Ｃ、６
２Ｄ……翼部 １３……軸線 １４、１４Ａ、１４Ｂ、５４Ａ、５４Ｂ、５４Ｃ、６４Ａ
、６４Ｂ、６４Ｃ、７１Ａ、７１Ｂ、７１Ｃ……センタ穴 １５、１５Ａ、５５Ａ、５５
Ｂ、５５Ｃ、６５Ａ、６５Ｂ、６５Ｃ……平坦部 １６、１６Ａ、１６Ｂ……フランジ部
１７、１８、１７Ａ、１８Ａ、５７Ａ、５７Ｂ、５７Ｃ、５８Ａ、５８Ｂ、５８Ｃ、６
７Ａ、６７Ｂ、６７Ｃ、６８Ａ、６８Ｂ、６８Ｃ……面取り ２０……ＶＧタービン ２
１……タービンホイール ２２……タービンケーシング ２３……可変ノズル機構 ２４
……駆動機構 ２５……スクロール ２６……排気ガス出口 ２７……アクチュエータロ
ッド ２８……アクチュエータ ３０……コンプレッサ ３１……コンプレッサホイール
３２……コンプレッサケーシング ４１……軸受ハウジング ４２……軸受 ４３……
タービンロータ ４４……回転軸心 ５０Ａ、６０Ａ……成形体 ５０Ｂ、６０Ｂ……脱
脂体 ５０Ｃ、６０Ｃ……焼結体 ５０Ｄ、６０Ｄ……中間加工物 １１１、６１１Ａ、
６１１Ｂ、６１１Ｃ……第１の部分 １１２、６１２Ａ、６１２Ｂ、６１２Ｃ……第２の
部分 １１３、６１３Ａ、６１３Ｂ、６１３Ｃ……第３の部分
【技術分野】
【０００１】
本発明は、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
ージャに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ターボチャージャは、エンジンの排気ガスを利用してタービンを回転させ、そのタービ
ンと同軸上に設けられたコンプレッサを駆動することにより、エンジンに高圧空気を供給
するものである。このようなターボチャージャ（特にディーゼルエンジン用のターボチャ
ージャ）としては、近年、過給圧をコントロール可能なＶＧ（Variable Geometry）ター
ボチャージャが広く用いられている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
このようなＶＧターボチャージャでは、例えば、特許文献１に開示されているように、
タービンの外周に沿って複数のノズルベーンが設けられ、互いに隣接する２つのノズルベ
ーン間で、タービンへ向け排気ガスを供給するノズルスロート（ノズル孔）を形成してい
る。そして、各ノズルベーンを回動させることで、ノズルスロートの開口度を変更し、タ
ービンへの排気ガスの流量を変更する。このようなＶＧターボチャージャは、エンジンの
稼働条件に応じて過給圧を最適に調整して、低速トルク向上、燃費低減、ＮＯＸ低減など
の効果をもたらすことができる。
【０００４】
ここで、特許文献１にかかるノズルベーンは、ノズル回動軸から翼形なす部分が突出す
るように形成され、ノズル回動軸を中心として回動させて用いられる。
このようなノズルベーンは、従来、ノズルベーンに対応した形状をなす素材を精密鋳造
法により形成し、その素材のノズル回動軸に対応する部分を切削や研削して精密に仕上げ
ることにより形成されていた。また、精密鋳造の後かつ切削・研削の前に素材にセンタ穴
を形成し、そのセンタ穴を用いて切削や研削を行っていた。
【０００５】
しかしながら、精密鋳造法は、素材に反りを生じやすく、また、得られる素材の寸法精
度があまり高くない。そのため、切削や研削時の加工代を大きくとらなければならず、加
工に長時間を要していた。
また、精密鋳造法は、型に接する部分、すなわち、素材の表面付近はその硬度が比較的
高くなるが、素材の内部の硬度は比較的低いものとなる。そのため、切削や研削を行うと
、素材の硬度の比較的低い部分が露出することとなり、その結果、ノズルベーンの耐久性
が低くなってしまう。
【０００６】
また、センタ穴の形成時に、その位置ずれ（軸ずれ）を生じる場合がある。そのため、
この点でも、切削や研削時の加工代を大きくとらなければならず、加工に長時間を要して
しまう。また、位置ずれしたセンタ穴を用いて切削や研削を行うと、得られるノズルベー
ンは、翼状をなす部分とノズル回動軸との相対位置関係にずれが生じてしまう。
さらに、センタ穴の形成のための専用の工作機械が必要となり、設備費が高くなるとい
う問題もある。
【０００７】
【特許文献１】特開２００６−２５８１０８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明の目的は、生産性を向上させるとともに、耐久性および寸法精度に優れたノズル
ベーンを安価に製造することができるノズルベーンの製造方法、および、優れた耐久性を
有するとともに、所望の特性を発揮することができるノズルベーン、可変ノズル機構およ
びターボチャージャを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的は、下記の本発明により達成される。
本発明のノズルベーンの製造方法は、金属粉末と有機バインダーとを含む組成物を成形
して、軸部と、該軸部からその軸線に垂直な少なくとも１方向に突出するように形成され
た翼部と、前記軸部の少なくとも一方の端面に形成されたセンタ穴とを備える成形体を得
る成形工程と、
前記成形体中から前記有機バインダーを除去して、脱脂体を得る脱脂工程と、
前記脱脂体を焼成して、焼結体を得る焼成工程と、
前記焼結体の前記センタ穴に対応する部分を用いて、前記焼結体の前記軸部に対応する
部分に切削加工および／または研削加工を含む加工を施す軸加工工程とを有することを特
徴とする。
【００１０】
このような本発明によれば、焼結体（すなわちノズルベーンを形成するための素材）は
、成形体を均一に収縮した形状、すなわち成形体の相似形状をなすものとなる。このよう
な焼結体は、反り等の問題を生じることなく、精密鋳造に比し優れた寸法精度で製造する
ことができるだけでなく、センタ穴の中心の位置精度が極めて優れたものとなる。そのた
め、このようなセンタ穴を用いて、焼結体の軸部に対応する部分に切削加工および／また
は研削加工を含む加工を施すことで、その加工のための加工代を極めて小さくし、その結
果、かかる加工の時間を短縮化することができる。また、得られるノズルベーンの寸法精
度を優れたものとすることができる。
【００１１】
また、焼結体における表面付近の硬度と内部の硬度との差を小さく、かつ、焼結体の内
部の硬度を極めて高いものとすることができる。そのため、得られるノズルベーンは、上
記の加工を施した部分でも、極めて高い硬度を有し、優れた耐久性を発揮することができ
る。
さらに、センタ穴を形成するための専用の工作機械を必要としないので、設備費を安価
なものとすることができる。そのため、上記のようなノズルベーンを安価に製造すること
ができる。
【００１２】
本発明のノズルベーンの製造方法では、前記軸加工工程では、その加工を前記焼結体の
前記軸部に対応する部分の端面以外の部分に施すことが好ましい。
これにより、製造工程を簡略化し、製造に要する時間をより短縮化することができる。
前述したように、本発明によれば、焼結体は、成形体の相似形状をなすものとなるため、
軸部の端面を極めて正確に軸線に対し垂直となるように形成することができる。また、ノ
ズルベーンでは、軸部の軸線方向での寸法精度はそれほど高精度を要しない。したがって
、軸部の端面に加工を別途施す必要がなく、このような工程を省略することができる。
【００１３】
本発明のノズルベーンの製造方法では、前記焼成工程の後または前記軸加工工程の後に
、前記焼結体の前記翼部に対応する部分に切削加工および／または研削加工を含む加工を
施す翼加工工程を有することが好ましい。
これにより、翼部の寸法精度を向上させることができる。
本発明のノズルベーンの製造方法では、前記翼部は、その平面視にて、前記軸部の軸線
に直交する帯状をなしており、前記翼加工工程では、その加工により前記焼結体の前記翼
部に対応する部分の平面視での幅を調整することが好ましい。
これにより、翼部の幅（平面視での帯状の幅）の寸法精度を優れたものとすることがで
きる。また、その際の加工代も少なくて済むので、寸法精度を優れたものとしつつ、加工
に要する時間を短縮化することができる。
【００１４】
本発明のノズルベーンの製造方法では、前記成形工程では、前記翼部の縁部に面取りが
施されていることが好ましい。
これにより、別途面取り加工をする必要がなく、製造に要する時間をより短縮化するこ
とができる。その際、前述したように加工代が少なくて済むので、加工後に面取り部を残
すことができる。
【００１５】
本発明のノズルベーンの製造方法では、前記脱脂工程の後かつ前記焼成工程の前に、前
記脱脂体の前記翼部および／または前記軸部に対応する部分に切削加工および／または研
削加工を含む予備的な加工を施す予備加工工程を有することが好ましい。
脱脂体は比較的軟質であるため、加工が容易である。そのため、このような予備加工工
程を行うことで、得られるノズルベーンの寸法精度を優れたものとしつつ、加工に要する
時間をより短縮化することができる。
【００１６】
本発明のノズルベーンの製造方法では、前記成形工程では、前記軸部の外周面に平坦部
が形成され、
前記軸加工工程では、その加工を前記焼結体の前記平坦部に対応する部分以外の部分に
施すことが好ましい。
前述したように焼結体は成形体の相似形状をなすものとなるため、翼部の突出方向と平
坦部とのなす角度を高精度に規定することができる。ノズルベーンは、通常、このような
平坦部を有する軸部を貫通孔または有底穴に嵌合させて取り付け、その貫通孔または有底
穴の回動により回動させて用いる。このようなノズルベーンにあっては、その僅かな回動
角によってノズルスロート（ノズル開口）の開度が大きく変化するため、翼部の突出方向
と平坦部とのなす角度を高精度に規定することは極めて重要である。
【００１７】
本発明のノズルベーンの製造方法では、前記平坦部は、前記軸部の軸線を介して１対設
けられていることが好ましい。
これにより、前述したようなノズルベーンの回動角を高精度に規定するとともに、軸部
の軸線の位置を高精度に規制することができる。そのため、このようなノズルベーンを用
いることで、所望の特性を発揮することができる可変ノズル機構およびターボチャージャ
を提供することができる。
【００１８】
本発明のノズルベーンの製造方法では、前記平坦部は、当て付け面に当て付けられるこ
とにより前記軸部の軸線まわりの回動角を規制するためのものであることが好ましい。
これにより、ノズルベーンの回動角を高精度に調整することができる。
本発明のノズルベーンの製造方法では、前記翼部は、前記軸部の一端部から突出するよ
うに設けられていることが好ましい。
これにより、軸部の加工時間を少なくすることができるので、製造に要する時間をより
短縮化することができる。
【００１９】
本発明のノズルベーンの製造方法では、前記翼部は、前記軸部の途中から突出するよう
に設けられていることが好ましい。
このようなノズルベーンは、１対の軸部のそれぞれに加工を要するため、本発明を適用
することによる効果が顕著となる。
本発明のノズルベーンの製造方法では、前記成形工程では、金属粉末射出成形法により
前記成形体を得ることが好ましい。
射出成形法は、成形型の選択により、複雑で微細な形状の前記成形体を容易に形成する
ことができる。
【００２０】
本発明のノズルベーンは、本発明のノズルベーンの製造方法によって製造されたことを
特徴とする。
これにより、優れた耐久性を有するとともに、所望の特性を発揮することができるノズ
ルベーンを提供することができる。
本発明のノズルベーンは、軸部と、該軸部からその軸線に垂直な少なくとも１方向に突
出するように形成された翼部とを備えるノズルベーンであって、
前記翼部および前記軸部は、粉末冶金法により一体的に形成されるとともに、
前記軸部の少なくとも一方の端面には、センタ穴が形成され、前記軸部は、前記センタ
穴以外の部分に切削加工および／または研削加工を含む加工が施されていることを特徴と
する。
これにより、優れた耐久性を有するとともに、所望の特性を発揮することができるノズ
ルベーンを提供することができる。
【００２１】
本発明のノズルベーンでは、切削加工および／または研削加工を含む加工が施された部
位の表面のビッカーズ硬度ＨＶをＡとし、当該加工が施されていない部位の表面のビッカ
ーズ硬度ＨＶをＢとしたときに、Ａが、２００以上であり、かつ、Ａ／Ｂが、０．６〜１
であることが好ましい。
これにより、極めて優れた耐久性を有するノズルベーンを提供することができる。
【００２２】
本発明の可変ノズル機構は、本発明のノズルベーンを複数備えることを特徴とする。
これにより、優れた耐久性を有するとともに、所望の特性を発揮することができる可変
ノズル機構を提供することができる。
本発明のターボチャージャは、本発明の可変ノズル機構を備えることを特徴とする。
これにより、優れた耐久性を有するとともに、所望の特性を発揮することができるター
ボチャージャを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、本発明の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
チャージャについて、詳細に説明する。
＜第１実施形態＞
まず、本発明の第１実施形態を説明する。
図１は、本発明の第１実施形態にかかるターボチャージャを示す縦断面図、図２は、図
１に示すターボチャージャに備えられた可変ノズル機構を説明するための図（（ａ）は、
レバープレート側からみた図、（ｂ）は、（ａ）のＡ−Ａ線断面図）、図３は、図２に示
す可変ノズル機構の作用を説明するための図（レバープレート側からみた正面図）、図４
は、図２に示す可変ノズル機構に備えられたノズルベーンの側面図（翼部を平面視したと
きの図）、図５は、図４に示すノズルベーンの正面図および背面図（（ａ）は、レバープ
レートとは反対側からみた図、（ｂ）は、レバープレート側からみた図）である。
【００２４】
（ターボチャージャ）
図１に示すターボチャージャ１０は、可変容量ターボチャージャ（ＶＧ（Ｖａｒｉａｂ
ｌｅ Ｇｅｏｍｅｔｒｙ）ターボチャージャ）であり、ＶＧタービン２０と、コンプレッ
サ３０とを有している。そして、ＶＧタービン２０とコンプレッサ３０との間には、軸受
ハウジング４１が設けられ、この軸受ハウジング４１内には、軸受４２により回転自在に
支持されたタービンロータ４３が挿通されている。
コンプレッサ３０は、タービンロータ４３の一端側に取り付けられたコンプレッサホイ
ール３１と、軸受ハウジング４１に取り付けられ、コンプレッサホイール３１を囲んで覆
うように設けられたコンプレッサケーシング３２とを有している。
【００２５】
一方、ＶＧタービン２０は、タービンロータ４３の他端側に取り付けられたタービンホ
イール２１と、軸受ハウジング４１に取り付けられ、タービンホイール２１を囲んで覆う
ように設けられたタービンケーシング２２と、タービンホイール２１に流入する排気ガス
（流体）の流速を変化させる可変ノズル機構２３と、可変ノズル機構２３を駆動するため
の駆動機構２４と有している。
【００２６】
タービンケーシング２２の内側には、タービンロータ４３の周方向に沿ってタービンホ
イール２１の外周を囲むようにスクロール２５が形成されている。また、スクロール２５
の外周側には概ねスクロール２５の接線方向に沿った排気ガス入口（図示せず）が設けら
れ、タービンロータ４３の回転軸心４４に沿って排気ガス出口２６が設けられている。
このようなターボチャージャ１０では、上記の図示しない排気ガス入口からスクロール
２５に駆動流体として流入した排気ガスが、その流速が可変ノズル機構２３によって可変
に調整されタービンホイール２１に流入し、タービンホイール２１を回転駆動し、排気ガ
ス出口２６から排出される。
一方、コンプレッサホイール３１は、タービンホイール２１の回転により回転駆動され
、例えば空気等の流体の圧送に用いられる。
【００２７】
（可変ノズル機構）
ここで、可変ノズル機構２３を詳細に説明する。
可変ノズル機構２３は、スクロール２５の内周側に周方向に等ピッチで設けられた複数
のノズルベーン１と、各ノズルベーン１を回動可能に支持するノズルマウント２と、各ノ
ズルベーン１を回動させるためのドライブリング３と、ドライブリング３の回動に伴って
各ノズルベーン１を回動させるレバープレート４と、支持プレート５と、複数のノズルサ
ポート６とを有している。
【００２８】
複数のノズルベーン１は、互いに隣り合うノズルベーン１同士の間に、スクロール２５
からタービンホイール２１へ排気ガスが流入するノズルスロートを形成するように配置さ
れている。このノズルスロートは、その流路の開度がノズルベーン１の回動角によって変
化する。
各ノズルベーン１は、軸部１１と、翼部１２とを有している。なお、各ノズルベーン１
の各部の詳細については、後述する。
【００２９】
ノズルマウント２は、タービンケーシング２２に固定され、各ノズルベーン１の軸部１
１を回動可能に支持している。このノズルマウント２には、軸部１１を回動可能に支持す
るための例えば貫通孔で構成された係合部が形成されている。
また、ノズルマウント２の複数のノズルベーン１側には、複数のノズルサポート６を介
して支持プレート５が取り付けられている。これにより、各ノズルベーン１の翼部１２は
、ノズルマウント２と支持プレート５との間に配置される。
【００３０】
ドライブリング３は、円盤状をなし、ノズルマウント２に回転可能に支持されている。
また、ドライブリング３の外周側には、レバープレート４（連結ピン部４ａ）と係合する
溝３ａが円周方向等間隔に形成されている。さらに、ドライブリング３には、駆動溝３ｂ
が形成され、図示しないが、この駆動溝３ｂには駆動機構２４のリンクが係合している。
駆動機構２４は、アクチュエータロッド２７およびアクチュエータ２８を有している。
駆動機構２４は、アクチュエータ２８の作動によりアクチュエータロッド２７を往復運動
させ、その往復運動をリンク（図示せず）を介してドライブリング３の回転運動に変換す
る。
【００３１】
レバープレート４は、ドライブリング３の複数の溝３ａに対応して周方向等間隔に複数
設置されている。図２（ｂ）に示すように、各レバープレート４の外周側（一端側）には
、円柱状の連結ピン部４ａが突出形成され、各連結ピン部４ａは、対応する溝３ａに係合
している。また、各レバープレート４の内周側（他端側）には、貫通孔４ｂが形成され、
その貫通孔４ｂにノズルベーン１の軸部１１が嵌合している。ここで、後述するセンタ穴
１４を用いて軸部１１の端部の外周面を貫通孔４ｂの内壁に押し付けることで、軸部１１
がレバープレート４にかしめられ固定されている。なお、ノズルベーン１の軸部１１を嵌
合するものとして、貫通孔４ｂに代えて、有底穴をレバープレート４に形成してもよい。
【００３２】
以上のように構成された可変ノズル機構２３にあっては、駆動機構２４によりドライブ
リング３が回動すると、連結ピン部４ａを介してレバープレート４がノズルベーン１の軸
部１１まわりに回動せしめられ、これにより、ノズルベーン１が軸部１１まわりに回動し
て、ノズルベーン１の翼角（翼部１２の回動角）が変化する。
このとき、アクチュエータ２８は、ノズルスロートを流れる排ガスの流量が所定の流量
になるように駆動制御される。具体的には、各ノズルベーン１は、排気ガスの大流量時に
は図３に示すようにノズルスロート（ｎｏｚｚｌｅｔｈｒｏａｔ）を開く方向へ、また、
排気ガスの小流量時には図２に示すようにノズルスロートを閉じる方向へ回動するように
制御される。
なお、図２（ａ）はノズルスロートを最大に閉じた状態を示し、図３はノズルスロート
を最大に開いた状態を示している。
【００３３】
（ノズルベーン）
ここで、各ノズルベーン１の細部を詳述する。
前述したように、各ノズルベーン１は、軸部１１および翼部１２を有している。
図４および図５に示すように、軸部１１は、その主要部の横断面形状が軸線１３を中心
軸とする円形をなしている。この軸部１１は、その翼部１２側（図４にて左側）の部分が
ノズルマウント２に回動可能に支持され、翼部１２とは反対側（図４にて右側）の部分が
レバープレート４に固定される。
【００３４】
そして、軸部１１の一端面（図４にて右側の端面）には、センタ穴１４が形成されてい
る。このセンタ穴１４は、その横断面形状が円形をなし、その中心が軸線１３に一致する
ように形成されている。本実施形態では、センタ穴１４は、開口側から底面側に向けて横
断面積が漸減する部分と一定である部分とを有する。
このようなセンタ穴１４は、後述するように、粉末冶金法により形成され、ノズルベー
ン１の製造工程における軸加工工程および翼加工工程において、旋盤等の工作機械（加工
装置）のセンタに係合させて用いるものである。また、センタ穴１４は、前述したレバー
プレート４の貫通孔４ｂにノズルベーン１の軸部１１をかしめて固定するのに用いる。
【００３５】
また、軸部１１の一端側（図４にて右側）の外周面には、軸線１３を介して互いに対向
する１対の平坦部１５（２面カット部）が設けられている（図５（ｂ）参照）。
このような各平坦部１５は、図示しないが、前述したレバープレート４に形成された当
て付け面（貫通孔４ｂの側面に形成された平坦部）に当て付けられて用いられる。これに
より、可変ノズル機構２３において、軸部１１の軸線１３まわりの回動角が規制される。
すなわち、レバープレート４に対するノズルベーン１の軸部１１まわりの回動が規制（固
定）される。そのため、ノズルベーン１の軸部１１まわりの回動角を高精度に調整するこ
とができる。
【００３６】
本実施形態では、１対の平坦部１５は、互いに略平行となるように形成されている。ま
た、一方の平坦部１５と軸線１３との離間距離と、他方の平坦部１５と軸線１３との離間
距離とが等しくなっている。また、各平坦部１５は、翼部１２の突出方向（翼面）に対し
て角度θにて傾斜するように形成されている。
このようにして軸部１１の軸線１３を介して１対の平坦部１５を設けることにより、前
述したようなノズルベーン１の回動角を高精度に規定するとともに、軸部１１の軸線１３
の位置を高精度に規制することができる。そのため、このようなノズルベーン１を用いる
ことで、所望の特性を発揮することができる可変ノズル機構２３およびターボチャージャ
１０を提供することができる。
【００３７】
一方、軸部１１の他端部（図４にて左側の端部）には、翼部１２が設けられている。す
なわち、翼部１２は、軸部１１の一端部から突出するように設けられている。
また、本実施形態では、軸部１１の当該他端部には、軸部１１の外側に突出するフラン
ジ部１６が形成されている。
この翼部１２は、その平面視にて、図４に示すように、軸部１１の軸線１３に垂直な方
向に延在する帯状をなしている。また、軸部１１からの翼部１２の突出長さは、一端側（
図４にて下側）が他端側（図４にて上側）よりも長くなっている。
【００３８】
また、翼部１２の平面視での幅方向（図４にて左右方向）での両端部における縁部には
、面取り１７、１８が施されている。
また、図５（ａ）および（ｂ）に示すように、翼部１２は、その厚さ方向に若干湾曲し
ている。また、翼部１２は、その厚さが延在方向（突出方向）で各端へ向け漸減している
。
【００３９】
以上説明したように構成された各ノズルベーン１は、後述するように、軸部１１および
翼部１２が粉末冶金法により一体的に形成されるとともに、軸部１１がセンタ穴１４以外
の部分に切削加工および／または研削加工を含む加工が施されている。本実施形態では、
軸部１１の端面（センタ穴１４を含む）および各平坦部１５を除く部分に上記加工が施さ
れている。
【００４０】
このような各ノズルベーン１によれば、精密鋳造で得られたものに比し優れた寸法精度
を有する。特に、センタ穴１４は粉末冶金法により高精度に形成されたものであり、軸部
１１の外周面はセンタ穴１４を用いて切削加工および／または研削加工を含む加工が施さ
れたことにより高精度に仕上げられている。そのため、軸部１１と翼部１２とはこれらの
相対位置関係が高精度に形成されている。その結果、各ノズルベーン１は、優れた寸法精
度を有する。
【００４１】
また、各ノズルベーン１は、上記の加工を施した部分（例えば軸部１１の外周面のうち
の各平坦部１５以外の部分）でも、翼部１２の外周面（未加工の部分）とほぼ同等の極め
て高い硬度を有し、優れた耐久性（耐摩耗性）を有する。
より具体的には、切削加工および／または研削加工を含む加工が施された部位の表面（
例えば軸部１１の外周面のうちの各平坦部１５以外の部分）のビッカーズ硬度ＨＶをＡと
し、当該加工が施されていない部位の表面（例えば翼部１２の表面）のビッカーズ硬度Ｈ
ＶをＢとしたときに、Ａは、２００以上であり、かつ、Ａ／Ｂが、０．６〜１であるのが
好ましい。この場合、Ａは、２００〜３５０であるのがより好ましく、２２０〜３２０で
あるのがさらに好ましく、また、Ａ／Ｂは、０．８〜１であるのがより好ましく、０．８
５〜１であるのがさらに好ましい。これにより、極めて優れた耐久性を有するノズルベー
ン１を提供することができる。
このように、各ノズルベーン１は、優れた耐久性を有するとともに、所望の特性を発揮
することができる。また、このようなノズルベーン１を複数備える可変ノズル機構２３お
よびターボチャージャ１０も、優れた耐久性を有するとともに、所望の特性を発揮するこ
とができる。
【００４２】
（ノズルベーンの製造方法）
次に、本発明のノズルベーンの製造方法について、上述したように構成されたノズルベ
ーン１の製造方法を例に説明する。
図６は、本発明のノズルベーンの製造方法を説明するための工程図、図７および図８は
、それぞれ、図４に示すノズルベーンの製造方法を説明するための図（側面図）である。
ノズルベーン１の製造方法は、図６に示すように、［１Ａ］成形体を製造する成形工程
と、［１Ｂ］脱脂処理を行う脱脂工程と、［１Ｃ］予備加工を行う予備加工工程と、［１
Ｄ］焼成を行う焼成工程と、［１Ｅ］本加工を行う加工工程（軸加工工程および翼加工工
程を含む）とを有する。
【００４３】
以下、各工程を工程順に詳細に説明する。
［１Ａ］成形工程
＜１Ａ１＞
まず、金属粉末および有機バインダーとを用意し、これらを混練機により混練し、混練
物（組成物）を得る（組成物調製工程）。
【００４４】
この混練物（コンパウンド）中では、金属粉末が均一に分散している。
また、金属粉末と有機バインダーとは、互いに化学反応しないものであるのが好ましい
。
このような金属粉末を構成する金属材料としては、例えば、ステンレス鋼、ダイス鋼、
高速度工具鋼、低炭素鋼、Ｆｅ−Ｎｉ合金、Ｆｅ−Ｎｉ−Ｃｏ合金等の各種Ｆｅ系合金、
各種Ｎｉ系合金、各種Ｃｒ系合金等が挙げられる。
【００４５】
これらの中でも、金属粉末としては、Ｆｅ系合金を主材料とするものが好ましく、ステ
ンレス鋼を主材料とするものがより好ましい。このようなＦｅ系合金は、炭素含有率に応
じて種々の特性を取り得る。そのため、Ｆｅ系合金を主材料とする金属粉末を用いること
により、後述する工程［１Ｄ］で得られる焼結体５０Ｃをノズルベーン１に適した特性を
有するものとすることができる。
【００４６】
ステンレス鋼の具体例としては、ＳＵＳ３０４、ＳＵＳ３１０、ＳＵＳ３１６、ＳＵＳ
３１７、ＳＵＳ３２９、ＳＵＳ４１０、ＳＵＳ４３０、ＳＵＳ４４０、ＳＵＳ６３０等が
挙げられ、さらには炭素含有量を多くした耐熱鋼も使われる。
また、組成の異なる２種類以上の金属粉末を混合して用いてもよい。この場合、後述す
る工程［１Ｄ］で得られる焼結体５０Ｃを従来鋳造では製造できなかったような合金組成
とすることができる。
【００４７】
また、金属粉末の平均粒径としては、特に限定されないが、１〜１００μｍであるのが
好ましく、１〜６μｍであるのがより好ましい。
特に、金属粉末として平均粒径が６μｍ以下の微粉末を用いることにより、後述する工
程［１Ｄ］で得られる焼結体５０Ｃの結晶組織の粒径（以下、省略して「結晶粒径」とも
言う。）を著しく小さくすることができる。
【００４８】
ここで、金属の機械的強度は、結晶粒径の１／２乗に反比例して高まることが経験的に
知られている。すなわち、結晶粒径を小さくすることにより、金属の機械的強度を飛躍的
に高めることができる。これは、微細な結晶組織の集合体では、亀裂の進展が抑制され、
破壊確率が低下するためと考えられる。したがって、金属粉末として平均粒径が６μｍ以
下の微粉末を用いることにより得られた焼結体は、機械的強度に優れたものとなる。
【００４９】
さらに、特に、比表面積が２００ｍ２／ｋｇ以上の金属粉末を用いるのが好ましく、４
００〜９００ｍ２／ｋｇ程度の金属粉末を用いるのがより好ましい。このように比表面積
の広い金属粉末は、表面の活性（表面エネルギー）が高くなり、より低いエネルギーの付
与でも容易に焼結することができる。したがって、後述する焼成工程［１Ｄ］において、
脱脂体５０Ｂをより短時間で焼結させることができる。
【００５０】
また、金属粉末は、例えば、アトマイズ法（例えば、水アトマイズ法、ガスアトマイズ
法、高速回転水流アトマイズ法等）、還元法、カルボニル法、粉砕法により製造されたも
のを用いることができるが、アトマイズ法により製造されたものを用いるのが好ましい。
アトマイズ法によれば、極めて微小な金属粉末を効率よく製造することができる。
また、アトマイズ法で製造された金属粉末は、真球に比較的近い球形状をなしているた
め分散性や流動性に優れており、成形時に混練物を成形型に充填する際、その充填性を高
めることもできる。
【００５１】
有機バインダーとしては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン−酢酸ビ
ニル共重合体等のポリオレフィン、ポリメチルメタクリレート、ポリブチルメタクリレー
ト等のアクリル系樹脂、ポリスチレン等のスチレン系樹脂、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビ
ニリデン、ポリアミド、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート等の
ポリエステル、ポリエーテル、ポリビニルアルコール、またはこれらの共重合体等の各種
樹脂や、各種ワックス、パラフィン、高級脂肪酸（例：ステアリン酸）、高級アルコール
、高級脂肪酸エステル、高級脂肪酸アミド等が挙げられ、これらのうち１種または２種以
上を混合して用いることができる。
【００５２】
このうち、有機バインダーとしては、ポリオレフィンを主成分とするものが好ましい。
ポリオレフィンは、還元性ガスによる分解性が比較的高い。このため、ポリオレフィンを
有機バインダーの主成分として用いた場合、後述する工程［１Ｂ］において成形体５０Ａ
をより短時間で確実に脱脂することができる。
また、有機バインダーの含有量は、混練物全体の２〜２０ｗｔ％程度であるのが好まし
く、５〜１０ｗｔ％程度であるのがより好ましい。有機バインダーの含有率が前記範囲内
であることにより、後述する工程＜１Ａ２＞において成形性よく成形体５０Ａを形成する
ことができるとともに、密度を高め、成形体５０Ａの形状の安定性等を特に優れたものと
することができる。また、これにより、成形体５０Ａと脱脂体５０Ｂとの大きさの差、い
わゆる収縮率を小さくすることができる。その結果、脱脂体５０Ｂおよび焼結体５０Ｃの
寸法精度を向上させることができる。したがって、後述する工程［１Ｄ］で得られる焼結
体５０Ｃのセンタ穴１４の位置精度を極めて優れたものとすることができる。
【００５３】
また、混練物中に、可塑剤が添加されていてもよい。この可塑剤としては、例えば、フ
タル酸エステル（例：ＤＯＰ、ＤＥＰ、ＤＢＰ）、アジピン酸エステル、トリメリット酸
エステル、セバシン酸エステル等が挙げられ、これらのうちの１種または２種以上を混合
して用いることができる。
さらに、混練物中には、金属粉末、有機バインダー、可塑剤の他に、例えば、酸化防止
剤、脱脂促進剤、界面活性剤等の各種添加物を必要に応じ添加することができる。
【００５４】
混練条件は、用いる金属粉末の金属組成や粒径、有機バインダーの組成、およびこれら
の配合量等の諸条件により異なるが、その一例を挙げれば、混練温度：５０〜２００℃程
度、混練時間：１５〜２１０分程度とすることができる。
また、混練物は、必要に応じ、ペレット（小塊）化される。ペレットの粒径は、例えば
、１〜１５ｍｍ程度とされる。
【００５５】
＜１Ａ２＞
次に、上記の工程＜１Ａ１＞で得られた混練物を成形して、図７（ａ）に示すように、
成形体５０Ａを製造する。
この成形体５０Ａは、後述する工程［１Ｄ］で得られる焼結体５０Ｃと同形状（相似形
状）をなすものである。より具体的には、成形体５０Ａは、軸部５１Ａと、軸部５１Ａか
らその軸線１３に垂直な方向に突出するように形成された翼部５２Ａとを備えている。こ
こで、加工代分の差異はあるが、軸部５１Ａはノズルベーン１の軸部１１とほぼ同形状で
あり、翼部５２Ａは、ノズルベーン１の翼部１２とほぼ同形状であり、成形体５０Ａは、
ノズルベーン１とほぼ同形状をなす。したがって、軸部５１Ａの端面には、センタ穴５４
Ａが形成され、軸部５１Ａの外周面には、１対の平坦部５５Ａが形成されている。
【００５６】
また、翼部５２Ａの縁部には、面取り５７Ａ、５８Ａが施されている。これにより、後
の加工工程［１Ｅ］等において別途面取り加工をする必要がなく、製造に要する時間をよ
り短縮化することができる。
成形体５０Ａの製造方法（成形方法）は、特に限定されず、例えば、金属粉末射出成形
（ＭＩＭ：Metal Injection Molding）法、圧縮成形（圧粉成形）法、押出成形法等が挙
げられるが、この中でも、金属粉末射出成形法が好ましい。
このＭＩＭ法は、比較的小型のものや、複雑で微細な形状の成形体５０Ａをニアネット
（最終形状に近い形状）で製造することができ、用いる金属粉末の特性を十分に生かすこ
とができるという利点を有する。
【００５７】
以下、成形方法の一例として、ＭＩＭ法による成形体５０Ａの製造について説明する。
まず、上記の工程＜１Ａ１＞で得られた混練物または混練物より造粒されたペレットを
用いて、射出成形機により射出成形し、所望の形状、寸法の成形体５０Ａを製造する。こ
の場合、成形型の選択により、複雑な形状の成形体５０Ａをも容易に製造することができ
る。
【００５８】
このようにして得られた成形体５０Ａは、有機バインダー中に、金属粉末がほぼ均一に
分散した状態となっている。
なお、製造される成形体５０Ａの形状寸法は、以後の脱脂および焼結による成形体５０
Ａの収縮分を見込んで決定される。
射出成形の成形条件としては、用いる金属粉末の金属組成や粒径、有機バインダーの組
成およびこれらの配合量等の諸条件により異なるが、その一例を挙げれば、材料温度は、
好ましくは８０〜２００℃程度、射出圧力は、好ましくは２〜３０ＭＰａ（２０〜３００
ｋｇｆ／ｃｍ２）程度とされる。
【００５９】
［１Ｂ］脱脂工程
上記の工程［１Ａ］で得られた成形体５０Ａに対し、脱脂処理（脱バインダー処理）を
施し、図７（ｂ）に示すように、脱脂体５０Ｂを得る。
ここで、脱脂体５０Ｂは、成形体５０Ａと同形状（相似形状）をなすものである。より
具体的には、脱脂体５０Ｂは、軸部５１Ｂと、軸部５１Ｂからその軸線１３に垂直な方向
に突出するように形成された翼部５２Ｂとを備えている。そして、軸部５１Ｂの端面には
、センタ穴５４Ｂが形成され、軸部５１Ｂの外周面には、１対の平坦部５５Ｂが形成され
ている。また、翼部５２Ｂの縁部には、面取り５７Ｂ、５８Ｂが形成されている。
【００６０】
成形体５０Ａに対する脱脂処理は、酸化性雰囲気、不活性雰囲気、減圧雰囲気、還元性
雰囲気のうちのいずれの雰囲気中で行ってもよいが、還元性雰囲気中で行うのが好ましい
。これにより、成形体５０Ａ中の有機バインダーを速やかに分解し、成形体５０Ａ中から
除去することができる。これにより、得られる脱脂体５０Ｂ中の有機バインダーの残存量
を極めて少なく抑えることができる。その結果、後述する焼成工程［１Ｄ］において、炭
素含有量が少ない焼結体５０Ｃを得ることができる。また、脱脂処理を還元性雰囲気中で
行うことにより、成形体５０Ａ中に含まれる金属粉末の酸化を確実に防止するという利点
もある。
【００６１】
還元性雰囲気が含む還元性ガスとしては、例えば、水素、一酸化炭素のようなガスの他
、アンモニア分解ガスのような混合ガスを用いることもできる。このうち、還元性ガスは
、水素ガスであるのが好ましい。水素ガスは、還元作用が強いため、成形体５０Ａ中の有
機バインダーをより速やかに分解することができる。このため、成形体５０Ａに対する脱
脂処理をより高速かつ十分に行うことができ、後述する工程［１Ｄ］で得られる焼結体５
０Ｃ中の炭素量の増加を確実に防止することができる。
【００６２】
また、水素ガスを構成する水素分子は、その分子サイズが非常に小さいため、成形体５
０Ａ中の隙間に容易に侵入することができる。このため、水素ガスによれば、成形体５０
Ａの内部に存在する有機バインダーも容易に分解・除去することができ、焼結体５０Ｃの
表層部はもちろん、中心部においても、炭素量の増加を確実に防止することができる。そ
の結果、後述する加工工程［１Ｅ］での焼結体５０Ｃの加工後に表面に露出した部分の炭
素量の増加も確実に防止することができる。
【００６３】
さらに、水素ガスは、熱伝導率が非常に高いので、加熱源から発生した熱を成形体５０
Ａに効率よく伝達するとともに、加熱された成形体５０Ａを効率よく放熱することができ
る。その結果、脱脂工程における成形体５０Ａの加熱・冷却を効率よく行うことができる
という利点もある。
ここで、還元性雰囲気は、還元性ガスのみで構成されていてもよいが、他のガスを含む
場合、窒素、ヘリウム、アルゴンのような不活性ガスを含んでいるのが好ましい。これら
の不活性ガスは、還元性ガスによる有機バインダーの分解作用を阻害するのを防止すると
ともに、還元性雰囲気の安全性が増すので、その取り扱いを容易にすることができる。
【００６４】
この場合、還元性雰囲気が含む還元性ガスの濃度は、特に限定されないが、５０ｖｏｌ
％以上であるのが好ましく、７０ｖｏｌ％以上であるのがより好ましい。これにより、還
元性雰囲気の安全性を担保しつつ、還元性ガスによる有機バインダーの分解作用が十分に
発揮される。
なお、例えば、アンモニア分解ガスの場合、その成分は、水素ガスと窒素ガスの混合ガ
スであり、水素ガス（還元性ガス）の濃度は、７５ｖｏｌ％である。
【００６５】
また、脱脂処理において、成形体５０Ａを加熱する際の温度（加熱温度）は、有機バイ
ンダーの分解開始温度等によって若干異なるが、１００〜７５０℃程度であるのが好まし
く、１５０〜６００℃程度であるのがより好ましい。これにより、還元性ガスによる有機
バインダーの分解作用が十分に発揮され、成形体５０Ａの脱脂を高速かつ十分に行うこと
ができる。
【００６６】
また、成形体５０Ａを加熱する時間（加熱時間）は、成形体５０Ａの体積等に応じて若
干異なるが、加熱温度を前記範囲内とした場合、０．１〜２０時間程度とするのが好まし
く、０．５〜１５時間程度とするのがより好ましい。これにより、成形体５０Ａの脱脂を
必要かつ十分に行うことができる。
さらに、成形体５０Ａを加熱する際の平均加熱速度は、１〜１０℃／分程度であるのが
好ましい。
【００６７】
ところで、このような脱脂工程は、脱脂条件の異なる複数の過程（ステップ）に分けて
行うことにより、成形体５０Ａ中の有機バインダーをより速やかに、そして、成形体５０
Ａ中に残存させないように分解・除去することができる。
この過程の数は、特に限定されないが、本実施形態では、代表として、２つの過程を有
する場合について説明する。
【００６８】
本実施形態では、脱脂工程が、成形体５０Ａ中から有機バインダーの一部を除去する第
１の脱脂過程と、該第１の脱脂工程を経た成形体５０Ａ中から有機バインダーの残部を除
去する第２の脱脂過程とを有する。このように、複数の段階を経て有機バインダーを除去
することにより、有機バインダーを徐々に除去することができる。これにより、脱脂の進
行が成形体５０Ａの一部に偏ることなく、均一に脱脂を行うことができる。
【００６９】
ところで、上記各過程のうち、第１の脱脂過程では、成形体５０Ａ中から有機バインダ
ーの一部を除去する方法であれば、いかなる方法によって有機バインダーが除去されても
よい。
具体的な方法としては、例えば、成形体５０Ａを加熱する方法、有機バインダーを溶解
する溶媒に成形体５０Ａを接触させる方法等が挙げられる。
【００７０】
成形体５０Ａを加熱する場合、その加熱温度は、１５０〜３５０℃程度であるのが好ま
しい。このような比較的低温で成形体５０Ａを加熱することにより、成形体５０Ａ中の有
機バインダーの全部が急激に分解・気化するのを防止することができる。これにより、気
化した有機バインダーが成形体５０Ａの外部に放出される際に、成形体５０Ａに変形をも
たらし、その結果、成形体５０Ａの保形性が低下するのを防止することができる。
【００７１】
また、成形体５０Ａの加熱雰囲気としては、例えば、酸化性雰囲気、不活性雰囲気、還
元性雰囲気、減圧雰囲気等が挙げられるが、特に、減圧雰囲気であるのが好ましい。これ
により、減圧された雰囲気の作用により、成形体５０Ａ中の比較的揮発し易い成分の除去
を優先して行うことができる。このため、成形体５０Ａ中の有機バインダーを段階的に除
去することができ、成形体５０Ａの保形性をより高めることができる。
【００７２】
なお、このような減圧雰囲気による第１の脱脂過程を経た成形体５０Ａには、揮発し易
い成分が除去されてなる空孔が生じる。この空孔は、成形体５０Ａの外部と連通している
ため、後に詳述する第２の脱脂過程では、この空孔を介して、有機バインダーの分解物を
成形体５０Ａから除去することができる。これにより、成形体５０Ａの中心部まで確実に
脱脂処理を行うことができる。
このような減圧雰囲気の圧力は、特に限定されないが、１×１０−１〜１×１０−５［
Ｐａ］程度であるのが好ましく、１×１０−２〜１×１０−４［Ｐａ］程度であるのがよ
り好ましい。これにより、前記のような作用・効果がより顕著なものとなる。
【００７３】
一方、第２の脱脂過程では、第１の脱脂工程を経た成形体５０Ａを還元性雰囲気中で加
熱することにより、有機バインダーの残部を除去する。
成形体５０Ａの加熱温度は、４００〜６００℃程度であるのが好ましい。これにより、
成形体５０Ａが焼結することなく、還元性ガスによる有機バインダーの分解作用が十分に
発揮され、成形体５０Ａの脱脂処理を確実に行うことができる。
【００７４】
なお、この第２の脱脂過程では、前述したように、成形体５０Ａに形成された空孔を介
して有機バインダーが除去される。このとき、空孔内に還元性ガスが侵入して有機バイン
ダーの分解を促進するが、この空孔の内径は非常に小さいため、還元性ガスの種類によっ
ては、空孔内に侵入し難いものもある。ところが、還元性ガスとして水素ガスを用いるこ
とにより、このような小さな空孔へも、還元性ガスが容易に侵入することができる。また
、前述した工程＜１Ａ１＞で用いた金属粉末は、平均粒径が６μｍ以下と非常に小さいた
め、上記の空孔の内径もさらに小さいものになると考えられるが、そのような特に小さな
空孔へも、水素ガスであれば容易に侵入することができる。
【００７５】
このようにして有機バインダーを除去し、図７（ｂ）に示すような脱脂体５０Ｂを得る
。
この脱脂体５０Ｂは、その炭素含有率が、金属粉末の炭素含有率をより忠実に反映した
焼結体５０Ｃを得るのに適したものとなる。すなわち、脱脂体５０Ｂの炭素含有率と、前
述した工程＜１Ａ１＞で用いた金属粉末の炭素含有率との差を、より小さくすることがで
きる。
【００７６】
［１Ｃ］予備加工工程
次に、必要に応じて、脱脂体５０Ｂの軸部５１Ｂおよび／または翼部５２Ｂに対し、切
削工程および／または研削工程を含む予備的な加工を施す。
脱脂体５０Ｂは比較的軟質であるため、加工が容易である。そのため、このような予備
加工工程を脱脂工程［１Ｂ］の後かつ焼成工程［１Ｄ］の前に行うことで、最終的に得ら
れるノズルベーン１の寸法精度を優れたものとしつつ、加工に要する時間をより短縮化す
ることができる。
本工程における加工は、後述する加工工程［１Ｅ］での加工と同様にして行うことがで
きる。
【００７７】
［１Ｄ］焼成工程
上記の工程［１Ｂ］で得られた脱脂体５０Ｂ（または、上記の工程［１Ｄ］で得られた
予備加工後の脱脂体５０Ｂ）を、焼成炉で焼成して焼結させ、図７（ｃ）に示すように、
焼結体５０Ｃを製造する。
ここで、焼結体５０Ｃは、脱脂体５０Ｂと同形状（相似形状）をなすものである。より
具体的には、焼結体５０Ｃは、軸部５１Ｃと、軸部５１Ｃからその軸線１３に垂直な方向
に突出するように形成された翼部５２Ｃとを備えている。そして、軸部５１Ｃの端面には
、センタ穴５４Ｃが形成され、軸部５１Ｃの外周面には、１対の平坦部５５Ｃが形成され
ている。また、翼部５２Ｃの縁部には、面取り５７Ｃ、５８Ｃが形成されている。ここで
、センタ穴５４Ｃは、ノズルベーン１のセンタ穴１４を構成するものである。
【００７８】
この焼結により、金属粉末は、粒子同士の界面で拡散が生じ、粒成長して、結晶組織と
なる。これにより、全体的に緻密な、すなわち低空孔率で高密度の焼結体５０Ｃが得られ
る。
焼成温度は、特に限定されないが、１０００〜１３５０℃程度であるのが好ましく、１
０００〜１２００℃程度であるのがより好ましく、１０００〜１１００℃程度であるのが
さらに好ましい。このような温度で脱脂体５０Ｂを焼成することにより、結晶組織が必要
以上に肥大化するのを防止することができる。その結果、微小な結晶組織を有し、機械的
特性および化学的特性に優れた焼結体５０Ｃが得られる。
【００７９】
なお、焼成温度が前記下限値を下回ると、全体または部分的に焼結が不十分となるため
、得られる焼結体５０Ｃの機械的特性や表面粗さが低下するおそれがある。一方、焼成温
度が前記上限値を上回ると、焼結が必要以上に進行することとなり、結晶組織が肥大化し
、得られる焼結体５０Ｃの機械的特性が低下するおそれがある。
また、焼成時間は、焼成温度を前記範囲とする場合、０．２〜７時間程度であるのが好
ましく、１〜４時間程度であるのがより好ましい。かかる時間の焼成を、前記温度範囲の
焼成温度で行うことにより、脱脂体５０Ｂの焼結をより確実に最適化して、結晶組織の肥
大化を確実に防止しつつ焼結させることができる。その結果、極めて微小な結晶組織を得
ることができる。
【００８０】
焼成の際の雰囲気は、特に限定されないが、水素、一酸化炭素のような還元性雰囲気、
窒素、ヘリウム、アルゴンのような不活性雰囲気、これら各雰囲気を減圧した減圧雰囲気
等が挙げられる。
このような焼結体５０Ｃは、その炭素含有率が、金属粉末の炭素含有率をより忠実に反
映したものとなる。
【００８１】
なお、金属粉末の炭素含有率に対する、焼結体の炭素含有率の増減量の割合を算出した
場合、この割合（以下、省略して「増減率」とも言う。）が小さいほど、原材料である金
属粉末の炭素含有率と、最終形態である焼結体の炭素含有率との間に、より強い相関関係
が認められることとなる。そして、この相関関係が強いほど、金属粉末の炭素含有率を所
定の値に設定することにより、焼結体５０Ｃの炭素含有率を目的の値に容易に近付けるこ
とができるようになる。
【００８２】
かかる観点から、この増減率は、５０％以下であるのが好ましく、３０％以下であるの
がより好ましい。増減率が前記範囲内であれば、金属粉末の炭素含有率と焼結体５０Ｃの
炭素含有率との間に強い相関関係が認められることとなり、金属粉末の炭素含有率を設定
することで、焼結体５０Ｃの炭素含有率を容易に調整することができるようになる。
以上のようにして、焼結体５０Ｃを得ることができる。
【００８３】
［１Ｅ］加工工程
次に、上記の工程［１Ｄ］で得られた焼結体５０Ｃに切削加工および／または研削加工
を含む加工（本加工）を施して、ノズルベーン１を形成する。
本実施形態では、加工工程［１Ｅ］は、＜１Ｅ１＞焼結体５０Ｃの軸部５１Ｃおよび翼
部５２Ｃの軸部５１Ｃ側の端面に切削加工および／または研削加工を含む加工を施す第１
の加工工程と、＜１Ｅ２＞焼結体５０Ｃの翼部５２Ｃ（工程＜１Ｅ１＞後の翼部５２Ｄ）
の軸部５１Ｃとは反対側の端面に切削加工および／または研削加工を含む加工を施す第２
の加工工程を有している。
すなわち、本工程［１Ｅ］は、焼結体５０Ｃの軸部５１Ｃに切削加工および／または研
削加工を含む加工を施す軸加工工程と、焼結体５０Ｃの翼部５２Ｃ（翼部５２Ｄ）に切削
加工および／または研削加工を含む加工を施す翼加工工程とを含むものである。
【００８４】
以下、第１の加工工程＜１Ｅ１＞および第２の加工工程＜１Ｅ２＞を順次詳細に説明す
る。
＜１Ｅ１＞第１の加工工程
加工工程［１Ｅ］では、まず、前述したような工程［１Ａ］〜［１Ｄ］（すなわち粉末
冶金法）を用いて得られた焼結体５０Ｃ（素材）の軸部５１Ｃおよび翼部５２Ｃの軸部５
１Ｃ側の端面に切削加工および／または研削加工を含む加工を施して、図８（ａ）に示す
ように、中間加工物５０Ｄを得る。
ここで、中間加工物５０Ｄは、軸部１１と、軸部１１からその軸線１３に垂直な方向に
突出するように形成された翼部５２Ｄとを備えている。そして、軸部１１の端面には、セ
ンタ穴１４が形成され、軸部１１の外周面には、１対の平坦部１５が形成されている。ま
た、翼部５２Ｄの縁部には、面取り５７Ｃ、１８が形成されている。
【００８５】
（軸加工工程）
本工程＜１Ｅ１＞では、軸部１１の形成（軸加工工程）に際して、軸部５１Ｃ（成形体
５０Ａの軸部５１Ａに対応する部分）の外周面のうち１対の平坦部５５Ｃ以外の部分に切
削加工および／または研削加工を施して、所望の外径寸法および軸線位置を有する軸部１
１を形成する。
【００８６】
特に、本工程＜１Ｅ１＞の加工に際しては、センタ穴１４（成形体５０Ａのセンタ穴１
４Ａに対応する部分）を用いて行う。すなわち、本工程＜１Ｅ１＞における切削加工およ
び／または研削加工に際しては、その加工に用いる旋盤等の工作機械のセンタをセンタ穴
１４に係合させた状態で、焼結体５０Ｃを保持する。
本発明によれば、焼結体５０Ｃ（すなわちノズルベーン１を形成するための素材）は、
成形体５０Ａを均一に収縮した形状、すなわち成形体５０Ａの相似形状をなすものとなる
。このような焼結体５０Ｃは、反り等の問題を生じることなく、精密鋳造に比し優れた寸
法精度で製造することができるだけでなく、センタ穴１４の中心の位置精度が極めて優れ
たものとなる。例えば、素材の１対の平坦部間（カット幅）の精度は、精密鋳造で製造し
た場合、±０．１ｍｍ程度であるが、本発明では、±０．０３ｍｍ程度とすることができ
る。これは、完成品の要求精度±０．０４ｍｍを満足する。また、冷間順送プレスのよう
なバリを生じることもない。
【００８７】
そのため、このようなセンタ穴１４を用いて、焼結体５０Ｃの軸部５１Ｃに切削加工お
よび／または研削加工を含む加工を施すことで、その加工のための加工代を極めて小さく
し、その結果、かかる加工の時間を短縮化することができる。また、得られるノズルベー
ン１の寸法精度を優れたものとすることができる。
また、前述したように翼部１２は軸部１１の一端部から突出するように設けられている
。すなわち、本実施形態のノズルベーン１は、片軸タイプのノズルベーンである。したが
って、軸加工工程において、両軸タイプのノズルベーンに比し、軸部１１の加工時間を少
なくすることができるので、製造に要する時間をより短縮化することができる。
【００８８】
また、焼結体５０Ｃにおける表面付近の硬度と内部の硬度との差を小さく、かつ、焼結
体５０Ｃの内部の硬度を極めて高いものとすることができる。そのため、得られるノズル
ベーン１は、上記の加工を施した部分でも、極めて高い硬度を有し、優れた耐久性を発揮
することができる。
さらに、センタ穴１４は成形工程［１Ａ］にて形成されたセンタ穴５４Ａに基づくもの
であり、センタ穴１４を形成するための専用の工作機械を必要としないので、設備費を安
価なものとすることができる。そのため、上記のような耐久性および寸法精度に優れたノ
ズルベーン１を安価に製造することができる。
【００８９】
かかる加工に用いる工作機械（加工装置）は、前述したようなセンタ穴１４を用いて切
削加工および／または研削加工を行うものであれば、特に限定されず、各種工作機械（例
えば旋盤）を用いることができる。
また、軸加工工程では、その加工を焼結体５０Ｃの軸部５１Ｃの端面以外の部分に施す
。これにより、製造工程を簡略化し、製造に要する時間をより短縮化することができる。
前述したように、本発明によれば、焼結体５０Ｃは、成形体５０Ａの相似形状をなすもの
となるため、軸部５１Ｃの端面を極めて正確に軸線１３に対し垂直となるように形成する
ことができる。また、ノズルベーン１では、軸部１１の軸線１３方向での寸法精度はそれ
ほど高精度を要しない。したがって、軸部５１Ｃの端面に加工を別途施す必要がなく、こ
のような工程を省略することができる。
【００９０】
また、軸加工工程では、その加工を焼結体５０Ｃの平坦部５５Ｃに対応する部分以外の
部分に施す。前述したように焼結体５０Ｃは成形体５０Ａの相似形状をなすものとなるた
め、翼部５２Ｃの突出方向と各平坦部５５Ｃとのなす角度θを高精度に規定することがで
きる。ノズルベーン１は、平坦部１５を有する軸部１１を貫通孔または有底穴に嵌合させ
て取り付け、その貫通孔または有底穴の回動により回動させて用いる。ノズルベーン１に
あっては、その僅かな回動角によってノズルスロート（ノズル開口）が大きく変化するた
め、翼部１２の突出方向と各平坦部１５とのなす角度θを高精度に規定することは極めて
重要である。
【００９１】
（翼加工工程（第１の翼加工工程））
また、翼部５２Ｄの形成（第１の翼加工工程）に際しては、最終的に得られるノズルベ
ーン１の翼部１２の軸部１１側の端面を形成するように、翼部５２Ｃの軸部５１Ｃ側の端
面に切削加工および／または研削加工を施して、翼部５２Ｄを形成する。
第１の翼加工工程（翼加工工程）では、その加工により焼結体５０Ｃの翼部５２Ｃの平
面視での幅を調整する。これにより、得られる翼部１２の幅（平面視での帯状の幅）の寸
法精度を優れたものとすることができる。また、その際の加工代も少なくて済むので、寸
法精度を優れたものとしつつ、精密鋳造を用いた場合に比し加工に要する時間を短縮化す
ることができる。より具体的に説明すると、例えば、素材の翼部の平面視の幅の精度は、
精密鋳造で製造した場合、±０．２ｍｍ程度であるため、仮に素材に面取りを設けても、
上記の加工で除去されてしまう。一方、本発明では、素材の翼部の平面視の幅の精度を±
０．０５ｍｍ程度とすることができる。したがって、上記の加工後でも、面取りを残すこ
とができる。
【００９２】
本工程における加工は、前述した軸加工工程での加工と同様にセンタ穴１４を用いて行
うことができる。また、軸加工工程および第１の翼加工工程は、順に行ってもよいし同時
に行ってもよい。
このように焼成工程［１Ｄ］の後または軸加工工程の後に焼結体５０Ｃの翼部５２Ｃに
切削加工および／または研削加工を含む加工を施すことで、得られる翼部１２の寸法精度
を向上させることができる。
また、前述したように加工代が少なくて済むので、前述した焼結体５０Ｃの面取り５８
Ｃの一部を加工後に残して面取り１８を形成することができる。
【００９３】
＜１Ｅ２＞第２の加工工程
（翼加工工程（第２の翼加工工程））
次に、上記の工程＜１Ｅ１＞で得られた中間加工物５０Ｄの翼部５２Ｄの軸部１１とは
反対側の端面に切削加工および／または研削加工を含む加工を施して、図８（ｂ）に示す
ように、翼部１２を形成する。これにより、軸部１１および翼部１２を有するノズルベー
ン１が得られる。
【００９４】
本工程＜１Ｅ２＞では、翼部１２を形成（第２の翼加工工程）するに際して、最終的に
得られるノズルベーン１の翼部１２の軸部１１とは反対側の端面を形成するように、翼部
５２Ｄの軸部１１とは反対側の端面に切削加工および／または研削加工を施して、翼部１
２を形成する。
第２の翼加工工程（翼加工工程）では、その加工により中間加工物５０Ｄの翼部５２Ｄ
の平面視での幅を調整する。これにより、得られる翼部１２の幅（平面視での帯状の幅）
の寸法精度を優れたものとすることができる。また、その際の加工代も少なくて済むので
、寸法精度を優れたものとしつつ、精密鋳造を用いた場合に比し加工に要する時間を短縮
化することができる。
【００９５】
本工程＜１Ｅ２＞の加工に際しては、上記の工程＜１Ｅ１＞と同様にセンタ穴１４を用
いて行ってもよいし、上記の工程＜１Ｅ１＞で得られた軸部１１を用いて行ってもよい。
かかる加工に用いる工作機械は、前述したようなセンタ穴１４または軸部１１を用いて
切削加工および／または研削加工を行うものであれば、特に限定されず、各種工作機械（
例えば旋盤）を用いることができる。
【００９６】
このように焼成工程［１Ｄ］の後または軸加工工程の後に中間加工物５０Ｄの翼部５２
Ｄに切削加工および／または研削加工を含む加工を施すことで、得られる翼部１２の寸法
精度を向上させることができる。
また、前述したように加工代が少なくて済むので、前述した中間加工物５０Ｄの面取り
５７Ｃの一部を加工後に残して面取り１７を形成することができる。
【００９７】
以上のようにしてノズルベーン１を製造することができる。
以上説明したようなノズルベーン１の製造方法によれば、焼結体５０Ｃは、成形体５０
Ａの相似形状をなすものとなるため、反り等の問題を生じることなく、精密鋳造に比し優
れた寸法精度で製造することができる。また、成形工程［Ａ］においてセンタ穴１４とな
るべきセンタ穴５４Ａを形成することで、センタ穴１４の中心の位置精度が極めて優れた
ものとなる。そのため、このようなセンタ穴１４を用いて、焼結体５０Ｃの軸部５１Ｃに
切削加工および／または研削加工を含む加工を施すことで、その加工のための加工代を極
めて小さくし、その結果、かかる加工の時間を短縮化することができる。また、得られる
ノズルベーン１の寸法精度を優れたものとすることができる。
【００９８】
また、焼結体５０Ｃにおける表面付近の硬度と内部の硬度との差を小さく、かつ、焼結
体５０Ｃの内部の硬度を極めて高いものとすることができる。そのため、得られるノズル
ベーン１は、上記の加工を施した部分でも、極めて高い硬度を有し、優れた耐久性を発揮
することができる。
さらに、センタ穴１４を形成するための専用の工作機械を必要としないので、設備費を
安価なものとすることができる。そのため、上記のようなノズルベーン１を安価に製造す
ることができる。
【００９９】
＜第２実施形態＞
次に、本発明の第２実施形態について説明する。
図９は、本発明の第２実施形態にかかるノズルベーンの側面図（翼部を平面視したとき
の図）、図１０は、図９に示すノズルベーンの正面図および背面図（（ａ）は、レバープ
レートとは反対側からみた図、（ｂ）は、レバープレート側からみた図）である。
以下、第２実施形態のノズルベーンおよびその製造方法について、前述した第１実施形
態との相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説明を省略する。
【０１００】
（ノズルベーン）
本発明の第２実施形態にかかるノズルベーン１Ａは、両軸タイプであり、翼部および軸
部の形状が異なる以外は、前述した第１実施形態と同様である。
より具体的に説明すると、本実施形態のノズルベーン１Ａは、図９に示すように、１対
の軸部１１Ａ、１１Ｂおよび翼部１２Ａを有している。また、本実施形態では、軸部１１
Ａの他端部（図９にて左側の端部）には、軸部１１Ａの外側に突出するフランジ部１６Ａ
が形成されている。これと同様に、軸部１１Ｂの他端部（図９にて右側の端部）には、軸
部１１Ｂの外側に突出するフランジ部１６Ｂが形成されている。
【０１０１】
図１０に示すように、各軸部１１Ａ、１１Ｂは、その主要部の横断面形状が軸線１３を
中心軸とする円形をなしている。本実施形態では、軸部１１Ａは、第１の部分１１１と、
第２の部分１１２と、第３の部分１１３とを有している。第１の部分１１１は、軸部１１
Ａの翼部１２Ａ側に設けられ、ノズルマウント２に回動可能に支持される部分である。第
２の部分１１２は、軸部１１Ａの翼部１２Ａとは反対側に設けられ、レバープレート４に
固定される部分である。また、第２の部分１１２は、第１の部分１１１よりも小径な外径
となるように形成されている。また、第３の部分１１３は、第１の部分１１１と第２の部
分１１２との間に設けられ、第１の部分１１１側から第２の部分１１２側へ外径が漸減し
ている。
【０１０２】
また、軸部１１Ｂは、支持プレート５に回動可能に支持されるものである。なお、本実
施形態の場合、支持プレート５には、軸部１１Ｂを回動可能に支持するための貫通孔や有
底穴等で構成された係合部が形成されている。
そして、軸部１１Ａの一端面（図９にて右側の端面）には、センタ穴１４Ａが形成され
ている。また、軸部１１Ｂの一端面（図９にて左側の端面）には、センタ穴１４Ｂが形成
されている。これらのセンタ穴１４Ａ、１４Ｂは、それぞれの中心が軸線１３に一致する
ように形成されている。すなわち、センタ穴１４Ａ、１４Ｂは、互いの中心が同一軸線上
に位置している。
【０１０３】
このようなセンタ穴１４Ａ、１４Ｂは、それぞれ、後述するように、粉末冶金法により
形成され、ノズルベーン１Ａの製造工程における軸加工工程および翼加工工程において、
旋盤等の工作機械（加工装置）のセンタに係合させて用いるものである。
また、軸部１１Ａの一端側（図９にて右側）の外周面には、軸線１３を介して互いに対
向する１対の平坦部１５Ａ（２面カット部）が設けられている（図１０（ａ）参照）。
【０１０４】
本実施形態では、各平坦部１５Ａは、翼部１２Ａの突出方向（翼面）に対してほぼ垂直
となるように形成されている。
このような軸部１１Ａと軸部１１Ｂとの間、すなわち、軸部１１Ａおよび軸部１１Ｂで
構成された軸部の途中には、翼部１２Ａが設けられている。このようなノズルベーン１Ａ
は、１対の軸部１１Ａ、１１Ｂのそれぞれに加工を要するため、特に加工時間の短縮化を
図るという観点で、本発明を適用することによる効果が顕著となる。
【０１０５】
この翼部１２Ａは、その平面視にて、図９に示すように、軸部１１Ａ、１１Ｂの軸線１
３に垂直な方向に延在する帯状をなしている。また、軸部１１Ａからの翼部１２Ａの突出
長さは、一端側（図９にて下側）と他端側（図９にて上側）とでほぼ等しくなっている。
また、翼部１２Ａの平面視での幅方向（図９にて左右方向）での両端部における縁部に
は、面取り１７Ａ、１８Ａが施されている。
また、図１０（ａ）および（ｂ）に示すように、翼部１２Ａは、軸線１３に垂直な方向
に略直線状に延在している。また、翼部１２Ａは、その主たる部分の厚さが一端側（図１
０にて右側）から他端側（図１０にて左側）へ向け漸減している。
【０１０６】
以上説明したように構成されたノズルベーン１Ａは、軸部１１Ａ、１１Ｂおよび翼部１
２Ａが粉末冶金法により一体的に形成されるとともに、軸部１１Ａがセンタ穴１４Ａ以外
の部分に切削加工および／または研削加工を含む加工が施され、また、軸部１１Ｂがセン
タ穴１４Ｂ以外の部分に切削加工および／または研削加工を含む加工が施されている。
このようなノズルベーン１Ａによれば、前述した第１実施形態のノズルベーン１と同様
、優れた耐久性を有するとともに、所望の特性を発揮することができる。
【０１０７】
（ノズルベーンの製造方法）
次に、本発明のノズルベーンの製造方法について、上述したように構成されたノズルベ
ーン１の製造方法を例に説明する。
図１１および図１２は、それぞれ、図９に示すノズルベーンの製造方法を説明するため
の図（側面図）である。
【０１０８】
ノズルベーン１Ａの製造方法は、［２Ａ］成形体を製造する成形工程と、［２Ｂ］脱脂
処理を行う脱脂工程と、［２Ｃ］予備加工を行う予備加工工程と、［２Ｄ］焼成を行う焼
成工程と、［２Ｅ］本加工を行う加工工程（軸加工工程および翼加工工程を含む）とを有
する。
以下、各工程を工程順に詳細に説明する。
【０１０９】
［２Ａ］成形工程
＜２Ａ１＞
まず、金属粉末および有機バインダーとを用意し、これらを混練機により混練し、混練
物（組成物）を得る（組成物調製工程）。
本工程＜２Ａ１＞は、前述した第１実施形態のノズルベーン１の製造方法における工程
＜１Ａ１＞と同様にして行うことができる。
【０１１０】
＜２Ａ２＞
次に、上記の工程２Ａ１で得られた混練物を成形して、図１１（ａ）に示すように、成
形体６０Ａを製造する。
この成形体６０Ａは、後述する工程［２Ｄ］で得られる焼結体６０Ｃと同形状（相似形
状）をなすものである。より具体的には、成形体６０Ａは、軸部６１Ａ、６９Ａと、軸部
６１Ａ、６９Ａ間からその軸線１３に垂直な方向に突出するように形成された翼部６２Ａ
とを備えている。ここで、加工代分の差異はあるが、成形体６０Ａは、ノズルベーン１Ａ
とほぼ同形状をなす。したがって、軸部６１Ａの端面には、センタ穴６４Ａが形成され、
軸部６１Ａの外周面には、１対の平坦部６５Ａが形成されている。また、本実施形態では
、軸部６９Ａの端面には、センタ穴７１Ａが形成され、軸部６１Ａは、第１の部分６１１
Ａと第２の部分６１２Ａと第３の部分６１３Ａとを有している。
また、翼部６２Ａの縁部に面取り６７Ａ、６８Ａが施されている。
本工程＜２Ａ２＞は、前述した第１実施形態のノズルベーン１の製造方法における工程
＜１Ａ２＞と同様にして行うことができる。
【０１１１】
［２Ｂ］脱脂工程
上記の工程［２Ａ］で得られた成形体６０Ａに対し、脱脂処理（脱バインダー処理）を
施し、図１１（ｂ）に示すように、脱脂体６０Ｂを得る。
ここで、脱脂体６０Ｂは、成形体６０Ａと同形状（相似形状）をなすものである。より
具体的には、脱脂体６０Ｂは、軸部６１Ｂ、６９Ｂと、軸部６１Ｂ、６９Ｂ間からその軸
線１３に垂直な方向に突出するように形成された翼部６２Ｂとを備えている。そして、軸
部６１Ｂの端面には、センタ穴６４Ｂが形成され、軸部６１Ｂの外周面には、１対の平坦
部６５Ｂが形成されている。また、本実施形態では、軸部６９Ｂの端面には、センタ穴７
１Ｂが形成され、軸部６１Ｂは、第１の部分６１１Ｂと第２の部分６１２Ｂと第３の部分
６１３Ｂとを有している。また、翼部６２Ｂの縁部には、面取り６７Ｂ、６８Ｂが形成さ
れている。
本工程＜２Ｂ＞は、前述した第１実施形態のノズルベーン１の製造方法における工程＜
１Ｂ＞と同様にして行うことができる。
【０１１２】
［２Ｃ］予備加工工程
次に、必要に応じて、脱脂体６０Ｂの軸部６１Ｂ、６９Ｂおよび／または翼部６２Ｂに
対し、切削工程および／または研削工程を含む予備的な加工を施す。
脱脂体６０Ｂは比較的軟質であるため、加工が容易である。そのため、このような予備
加工工程を脱脂工程［２Ｂ］の後かつ焼成工程［２Ｄ］の前に行うことで、最終的に得ら
れるノズルベーン１Ａの寸法精度を優れたものとしつつ、加工に要する時間をより短縮化
することができる。
本工程における加工は、後述する加工工程［２Ｅ］での加工と同様にして行うことがで
きる。
【０１１３】
［２Ｄ］焼成工程
上記の工程［２Ｂ］で得られた脱脂体６０Ｂ（または、上記の工程［２Ｄ］で得られた
予備加工後の脱脂体６０Ｂ）を、焼成炉で焼成して焼結させ、図１１（ｃ）に示すように
、焼結体６０Ｃを製造する。
ここで、焼結体６０Ｃは、脱脂体６０Ｂと同形状（相似形状）をなすものである。より
具体的には、焼結体６０Ｃは、軸部６１Ｃ、６９Ｃと、軸部６１Ｃ、６９Ｃ間からその軸
線１３に垂直な方向に突出するように形成された翼部６２Ｃとを備えている。そして、軸
部６１Ｃの端面には、センタ穴６４Ｃが形成され、軸部６１Ｃの外周面には、１対の平坦
部６５Ｃが形成されている。また、本実施形態では、軸部６９Ｃの端面には、センタ穴７
１Ｃが形成され、軸部６１Ｃは、第１の部分６１１Ｃと第２の部分６１２Ｃと第３の部分
６１３Ｃとを有している。また、翼部６２Ｃの縁部には、面取り６７Ｃ、６８Ｃが形成さ
れている。ここで、センタ穴６４Ｃは、ノズルベーン１Ａのセンタ穴１４Ａを構成するも
のである。また、センタ穴７１Ｃは、ノズルベーン１Ａのセンタ穴１４Ｂを構成するもの
である。
本工程＜２Ｄ＞は、前述した第１実施形態のノズルベーン１の製造方法における工程＜
１Ｄ＞と同様にして行うことができる。
【０１１４】
［２Ｅ］加工工程
次に、上記の工程［２Ｄ］で得られた焼結体６０Ｃに切削加工および／または研削加工
を含む加工（本加工）を施して、ノズルベーン１Ａを形成する。
本実施形態では、加工工程［２Ｅ］は、＜２Ｅ１＞焼結体６０Ｃの軸部６１Ｃおよび翼
部６２Ｃの軸部６１Ｃ側の端面に切削加工および／または研削加工を含む加工を施す第１
の加工工程と、＜２Ｅ２＞焼結体６０Ｃの軸部６９Ｃおよび翼部６２Ｃ（工程＜２Ｅ１＞
後の翼部６２Ｄ）の軸部６１Ｃとは反対側の端面に切削加工および／または研削加工を含
む加工を施す第２の加工工程を有している。
すなわち、本工程［２Ｅ］は、焼結体６０Ｃの各軸部６１Ｃ、６９Ｃに切削加工および
／または研削加工を含む加工を施す軸加工工程と、焼結体６０Ｃの翼部６２Ｃ（翼部６２
Ｄ）に切削加工および／または研削加工を含む加工を施す翼加工工程とを含むものである
。
【０１１５】
以下、第１の加工工程＜２Ｅ１＞および第２の加工工程＜２Ｅ２＞を順次詳細に説明す
る。
＜２Ｅ１＞第１の加工工程
加工工程［１Ｅ］では、まず、前述したような工程［１Ａ］〜［１Ｄ］（すなわち粉末
冶金法）を用いて得られた焼結体６０Ｃ（素材）の軸部６１Ｃおよび翼部６２Ｃの軸部５
１Ｃ側の端面に切削加工および／または研削加工を含む加工を施して、図１２（ａ）に示
すように、中間加工物６０Ｄを得る。
【０１１６】
ここで、中間加工物６０Ｄは、軸部１１Ａ、６９Ｃと、軸部１１Ａ、６９Ｃ間からその
軸線１３に垂直な方向に突出するように形成された翼部６２Ｄとを備えている。そして、
軸部１１Ａの端面には、センタ穴１４Ａが形成され、軸部１１Ａの外周面には、１対の平
坦部１５Ａが形成されている。また、翼部６２Ｄの縁部には、面取り６７Ｃ、１８Ａが形
成されている。
【０１１７】
（軸加工工程（第１の軸加工工程））
本工程＜２Ｅ１＞では、軸部１１Ａの形成（第１の軸加工工程）に際して、軸部６１Ｃ
（成形体６０Ａの軸部６１Ａに対応する部分）の外周面のうち１対の平坦部６５Ｃ以外の
部分に切削加工および／または研削加工を施して、所望の外径寸法および軸線位置を有す
る軸部１１Ａを形成する。
【０１１８】
本実施形態では、かかる加工を、軸部６１Ｃの第１の部分６１１Ｃの外周面に施す。か
かる部分は、ノズルマウント２に回動可能に支持される部分であり、高精度に形成するこ
とで、ノズルベーン１Ａの設置の位置精度を高精度なものとすることができる。一方、軸
部６１Ｃのうち第１の部分６１１Ｃ以外の部分、すなわち、第２の部分６１２Ｃ等は、ノ
ズルベーン１Ａの設置の位置精度にあまり関わらず、必要な寸法精度を有しているため、
上記の加工を省略することができる。
特に、本工程＜２Ｅ１＞の加工に際しては、センタ穴１４Ａおよび／またはセンタ穴１
４Ｂを用いて行うことができるが、センタ穴１４Ａおよびセンタ穴１４Ｂの双方を用いて
行うのが好ましい。これにより、上記の加工をより高精度なものとすることができる。
【０１１９】
（翼加工工程（第１の翼加工工程））
また、翼部６２Ｄの形成（第１の翼加工工程）に際しては、最終的に得られるノズルベ
ーン１Ａの翼部１２Ａの軸部１１Ａ側の端面を形成するように、翼部６２Ｃの軸部６１Ｃ
側の端面に切削加工および／または研削加工を施して、翼部６２Ｄを形成する。
第１の翼加工工程（翼加工工程）では、その加工により焼結体６０Ｃの翼部６２Ｃの平
面視での幅を調整する。
【０１２０】
本工程における加工は、前述した第１の軸加工工程での加工と同様にセンタ穴１４Ａお
よび／またはセンタ穴１４Ｂを用いて行うことができる。また、第１の軸加工工程および
第１の翼加工工程は、順に行ってもよいし同時に行ってもよい。
本工程＜２Ｅ１＞は、前述した第１実施形態のノズルベーン１の製造方法における工程
＜１Ｅ１＞と同様にして行うことができる。
【０１２１】
＜２Ｅ２＞第２の加工工程
次いで、中間加工物６０Ｄの軸部６９Ｃおよび翼部６２Ｄの軸部６９Ｃ側の端面に切削
加工および／または研削加工を含む加工を施して、図１２（ｂ）に示すように、ノズルベ
ーン１Ａを得る。
【０１２２】
（軸加工工程（第２の軸加工工程））
本工程＜２Ｅ２＞では、軸部１１Ｂの形成（第２の軸加工工程）に際して、軸部６９Ｃ
（成形体６０Ａの軸部６９Ａに対応する部分）の外周面に切削加工および／または研削加
工を施して、所望の外径寸法および軸線位置を有する軸部１１Ｂを形成する。
（翼加工工程（第２の翼加工工程））
また、翼部１２Ａを形成（第２の翼加工工程）するに際して、最終的に得られるノズル
ベーン１Ａの翼部１２Ａの軸部６９Ｃ側（軸部１１Ｂ側）の端面を形成するように、翼部
６２Ｄの軸部６９Ｃ側の端面に切削加工および／または研削加工を施して、翼部１２Ａを
形成する。
【０１２３】
第２の翼加工工程（翼加工工程）では、その加工により翼部６２Ｄの平面視での幅を調
整する。
本工程における加工は、前述した第１の軸加工工程での加工と同様にセンタ穴１４Ａお
よび／またはセンタ穴１４Ｂを用いて行うことができ、また、センタ穴１４Ａに代えて、
上記の工程＜Ｅ１＞で得られた軸部１１Ａを用いることもできる。
以上のようにしてノズルベーン１Ａを製造することができる。
【０１２４】
以上、本発明の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
チャージャについて、好適な実施形態に基づいて説明したが、本発明はこれに限定される
ものではない。
例えば、ノズルベーンの製造方法では、必要に応じて、任意の工程を追加することもで
きる。
【０１２５】
また、ノズルベーンの形状は、軸部と、該軸部からその軸線に垂直な少なくとも１方向
に突出するように形成された翼部とを備えるものであれば、前述した実施形態のものに限
定されず、例えば、軸部からその軸線に垂直な１方向に突出するように翼部が形成されて
いてもよい。
また、前述した実施形態では、平坦部を１対設けた場合を説明したが、平坦部の数は１
つまたは３つ以上であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【０１２６】
【図１】本発明の第１実施形態にかかるターボチャージャを示す縦断面図である。
【図２】図１に示すターボチャージャに備えられた可変ノズル機構を説明するための図（（ａ）は、レバープレート側からみた図、（ｂ）は、（ａ）のＡ−Ａ線断面図）である。
【図３】図２に示す可変ノズル機構の作用を説明するための図（レバープレート側からみた正面図）である。
【図４】図２に示す可変ノズル機構に備えられたノズルベーンの側面図（翼部を平面視したときの図）である。
【図５】図４に示すノズルベーンの正面図および背面図（（ａ）は、レバープレートとは反対側からみた図、（ｂ）は、レバープレート側からみた図）である。
【図６】本発明のノズルベーンの製造方法を説明するための工程図である。
【図７】図４に示すノズルベーンの製造方法を説明するための図（側面図）である。
【図８】図４に示すノズルベーンの製造方法を説明するための図（側面図）である。
【図９】本発明の第２実施形態にかかるノズルベーンの側面図（翼部を平面視したときの図）である。
【図１０】図９に示すノズルベーンの正面図および背面図（（ａ）は、レバープレートとは反対側からみた図、（ｂ）は、レバープレート側からみた図）である。
【図１１】図９に示すノズルベーンの製造方法を説明するための図（側面図）である。
【図１２】図９に示すノズルベーンの製造方法を説明するための図（側面図）である。
【符号の説明】
【０１２７】
１、１Ａ……ノズルベーン ２……ノズルマウント ３……ドライブリンク ３ａ……
溝 ３ｂ……駆動溝 ４……レバープレート ４ａ……連結ピン部 ４ｂ……貫通孔 ５
……支持プレート ６……ノズルサポート １０……ターボチャージャ １１、１１Ａ、
１１Ｂ、５１Ａ、５１Ｂ、５１Ｃ、６１Ａ、６１Ｂ、６１Ｃ、６９Ａ、６９Ｂ、６９Ｃ…
…軸部 １２、１２Ａ、５２Ａ、５２Ｂ、５２Ｃ、５２Ｄ、６２Ａ、６２Ｂ、６２Ｃ、６
２Ｄ……翼部 １３……軸線 １４、１４Ａ、１４Ｂ、５４Ａ、５４Ｂ、５４Ｃ、６４Ａ
、６４Ｂ、６４Ｃ、７１Ａ、７１Ｂ、７１Ｃ……センタ穴 １５、１５Ａ、５５Ａ、５５
Ｂ、５５Ｃ、６５Ａ、６５Ｂ、６５Ｃ……平坦部 １６、１６Ａ、１６Ｂ……フランジ部
１７、１８、１７Ａ、１８Ａ、５７Ａ、５７Ｂ、５７Ｃ、５８Ａ、５８Ｂ、５８Ｃ、６
７Ａ、６７Ｂ、６７Ｃ、６８Ａ、６８Ｂ、６８Ｃ……面取り ２０……ＶＧタービン ２
１……タービンホイール ２２……タービンケーシング ２３……可変ノズル機構 ２４
……駆動機構 ２５……スクロール ２６……排気ガス出口 ２７……アクチュエータロ
ッド ２８……アクチュエータ ３０……コンプレッサ ３１……コンプレッサホイール
３２……コンプレッサケーシング ４１……軸受ハウジング ４２……軸受 ４３……
タービンロータ ４４……回転軸心 ５０Ａ、６０Ａ……成形体 ５０Ｂ、６０Ｂ……脱
脂体 ５０Ｃ、６０Ｃ……焼結体 ５０Ｄ、６０Ｄ……中間加工物 １１１、６１１Ａ、
６１１Ｂ、６１１Ｃ……第１の部分 １１２、６１２Ａ、６１２Ｂ、６１２Ｃ……第２の
部分 １１３、６１３Ａ、６１３Ｂ、６１３Ｃ……第３の部分
【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属粉末と有機バインダーとを含む組成物を成形して、軸部と、該軸部からその軸線に
垂直な少なくとも１方向に突出するように形成された翼部と、前記軸部の少なくとも一方
の端面に形成されたセンタ穴とを備える成形体を得る成形工程と、
前記成形体中から前記有機バインダーを除去して、脱脂体を得る脱脂工程と、
前記脱脂体を焼成して、焼結体を得る焼成工程と、
前記焼結体の前記センタ穴に対応する部分を用いて、前記焼結体の前記軸部に対応する
部分に切削加工および／または研削加工を含む加工を施す軸加工工程とを有することを特
徴とするノズルベーンの製造方法。
【請求項２】
前記軸加工工程では、その加工を前記焼結体の前記軸部に対応する部分の端面以外の部
分に施す請求項１に記載のノズルベーンの製造方法。
【請求項３】
前記焼成工程の後または前記軸加工工程の後に、前記焼結体の前記翼部に対応する部分
に切削加工および／または研削加工を含む加工を施す翼加工工程を有する請求項１または
２に記載のノズルベーンの製造方法。
【請求項４】
前記翼部は、その平面視にて、前記軸部の軸線に直交する帯状をなしており、前記翼加
工工程では、その加工により前記焼結体の前記翼部に対応する部分の平面視での幅を調整
する請求項３に記載のノズルベーンの製造方法。
【請求項５】
前記成形工程では、前記翼部の縁部に面取りが施されている請求項３または４に記載の
ノズルベーンの製造方法。
【請求項６】
前記脱脂工程の後かつ前記焼成工程の前に、前記脱脂体の前記翼部および／または前記
軸部に対応する部分に切削加工および／または研削加工を含む予備的な加工を施す予備加
工工程を有する請求項１ないし５のいずれかに記載のノズルベーンの製造方法。
【請求項７】
前記成形工程では、前記軸部の外周面に平坦部が形成され、
前記軸加工工程では、その加工を前記焼結体の前記平坦部に対応する部分以外の部分に
施す請求項１ないし６のいずれかに記載のノズルベーンの製造方法。
【請求項８】
前記平坦部は、前記軸部の軸線を介して１対設けられている請求項７に記載のノズルベ
ーンの製造方法。
【請求項９】
前記平坦部は、当て付け面に当て付けられることにより前記軸部の軸線まわりの回動角
を規制するためのものである請求項７または８に記載のノズルベーンの製造方法。
【請求項１０】
前記翼部は、前記軸部の一端部から突出するように設けられている請求項１ないし９の
いずれかに記載のノズルベーンの製造方法。
【請求項１１】
前記翼部は、前記軸部の途中から突出するように設けられている請求項１ないし９のい
ずれかに記載のノズルベーンの製造方法。
【請求項１２】
前記成形工程では、金属粉末射出成形法により前記成形体を得る請求項１ないし９のい
ずれかに記載のノズルベーンの製造方法。
【請求項１３】
請求項１ないし１２のいずれかに記載のノズルベーンの製造方法によって製造されたこ
とを特徴とするノズルベーン。
【請求項１４】
軸部と、該軸部からその軸線に垂直な少なくとも１方向に突出するように形成された翼
部とを備えるノズルベーンであって、
前記翼部および前記軸部は、粉末冶金法により一体的に形成されるとともに、
前記軸部の少なくとも一方の端面には、センタ穴が形成され、前記軸部は、前記センタ
穴以外の部分に切削加工および／または研削加工を含む加工が施されていることを特徴と
するノズルベーン。
【請求項１５】
切削加工および／または研削加工を含む加工が施された部位の表面のビッカーズ硬度Ｈ
ＶをＡとし、当該加工が施されていない部位の表面のビッカーズ硬度ＨＶをＢとしたとき
に、Ａが、２００以上であり、かつ、Ａ／Ｂが、０．６〜１である請求項１３または１４
に記載のノズルベーン。
【請求項１６】
請求項１３ないし１５のいずれかに記載のノズルベーンを複数備えることを特徴とする
可変ノズル機構。
【請求項１７】
請求項１６に記載の可変ノズル機構を備えることを特徴とするターボチャージャ。
【請求項１】
金属粉末と有機バインダーとを含む組成物を成形して、軸部と、該軸部からその軸線に
垂直な少なくとも１方向に突出するように形成された翼部と、前記軸部の少なくとも一方
の端面に形成されたセンタ穴とを備える成形体を得る成形工程と、
前記成形体中から前記有機バインダーを除去して、脱脂体を得る脱脂工程と、
前記脱脂体を焼成して、焼結体を得る焼成工程と、
前記焼結体の前記センタ穴に対応する部分を用いて、前記焼結体の前記軸部に対応する
部分に切削加工および／または研削加工を含む加工を施す軸加工工程とを有することを特
徴とするノズルベーンの製造方法。
【請求項２】
前記軸加工工程では、その加工を前記焼結体の前記軸部に対応する部分の端面以外の部
分に施す請求項１に記載のノズルベーンの製造方法。
【請求項３】
前記焼成工程の後または前記軸加工工程の後に、前記焼結体の前記翼部に対応する部分
に切削加工および／または研削加工を含む加工を施す翼加工工程を有する請求項１または
２に記載のノズルベーンの製造方法。
【請求項４】
前記翼部は、その平面視にて、前記軸部の軸線に直交する帯状をなしており、前記翼加
工工程では、その加工により前記焼結体の前記翼部に対応する部分の平面視での幅を調整
する請求項３に記載のノズルベーンの製造方法。
【請求項５】
前記成形工程では、前記翼部の縁部に面取りが施されている請求項３または４に記載の
ノズルベーンの製造方法。
【請求項６】
前記脱脂工程の後かつ前記焼成工程の前に、前記脱脂体の前記翼部および／または前記
軸部に対応する部分に切削加工および／または研削加工を含む予備的な加工を施す予備加
工工程を有する請求項１ないし５のいずれかに記載のノズルベーンの製造方法。
【請求項７】
前記成形工程では、前記軸部の外周面に平坦部が形成され、
前記軸加工工程では、その加工を前記焼結体の前記平坦部に対応する部分以外の部分に
施す請求項１ないし６のいずれかに記載のノズルベーンの製造方法。
【請求項８】
前記平坦部は、前記軸部の軸線を介して１対設けられている請求項７に記載のノズルベ
ーンの製造方法。
【請求項９】
前記平坦部は、当て付け面に当て付けられることにより前記軸部の軸線まわりの回動角
を規制するためのものである請求項７または８に記載のノズルベーンの製造方法。
【請求項１０】
前記翼部は、前記軸部の一端部から突出するように設けられている請求項１ないし９の
いずれかに記載のノズルベーンの製造方法。
【請求項１１】
前記翼部は、前記軸部の途中から突出するように設けられている請求項１ないし９のい
ずれかに記載のノズルベーンの製造方法。
【請求項１２】
前記成形工程では、金属粉末射出成形法により前記成形体を得る請求項１ないし９のい
ずれかに記載のノズルベーンの製造方法。
【請求項１３】
請求項１ないし１２のいずれかに記載のノズルベーンの製造方法によって製造されたこ
とを特徴とするノズルベーン。
【請求項１４】
軸部と、該軸部からその軸線に垂直な少なくとも１方向に突出するように形成された翼
部とを備えるノズルベーンであって、
前記翼部および前記軸部は、粉末冶金法により一体的に形成されるとともに、
前記軸部の少なくとも一方の端面には、センタ穴が形成され、前記軸部は、前記センタ
穴以外の部分に切削加工および／または研削加工を含む加工が施されていることを特徴と
するノズルベーン。
【請求項１５】
切削加工および／または研削加工を含む加工が施された部位の表面のビッカーズ硬度Ｈ
ＶをＡとし、当該加工が施されていない部位の表面のビッカーズ硬度ＨＶをＢとしたとき
に、Ａが、２００以上であり、かつ、Ａ／Ｂが、０．６〜１である請求項１３または１４
に記載のノズルベーン。
【請求項１６】
請求項１３ないし１５のいずれかに記載のノズルベーンを複数備えることを特徴とする
可変ノズル機構。
【請求項１７】
請求項１６に記載の可変ノズル機構を備えることを特徴とするターボチャージャ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２００９−２９３４１７（Ｐ２００９−２９３４１７Ａ）
【公開日】平成２１年１２月１７日（２００９．１２．１７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−１４５５３４（Ｐ２００８−１４５５３４）
【出願日】平成２０年６月３日（２００８．６．３）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年１２月１７日（２００９．１２．１７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年６月３日（２００８．６．３）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]