JP2016069669A

JP2016069669A - 複合焼結機械部品の製造方法

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Publication number: JP2016069669A
Application number: JP2014198255A
Authority: JP
Inventors: 次郎榊; Jiro Sakaki; 中村　信也; Shinya Nakamura; 信也中村; 市川　淳一; Junichi Ichikawa; 淳一市川
Original assignee: Hitachi Chemical Co Ltd
Current assignee: Showa Denko Materials Co Ltd
Priority date: 2014-09-29
Filing date: 2014-09-29
Publication date: 2016-05-09
Anticipated expiration: 2034-09-29
Also published as: JP6550706B2

Abstract

【課題】柱部を一体にした形状として内側部材成形体を形成するとともに、当該柱部とと嵌合する孔部を設けた形状として外側部材成形体を形成し、これらを一体に組み合わせて焼結を行うとともに拡散接合する複合焼結機械部品の製造方法において、外側部材及び内側部材間の空間の幅のバラツキを抑制して製造する方法の提供。【解決手段】内側部材成形体の柱部２１に段部２１Ａを設け、柱部２１を外側部材成形体の孔部１２に嵌合するとともに、段部２１Ａを外側部材成形体に当接させて係止する。【選択図】図１４

Description

本発明は、自動車の動力伝達装置である自動変速機（ＡＴ：Automatic Transmission）や連続可変変速機（ＣＶＴ：Continuously Variable Transmission）に組み込まれる遊星歯車機構に用いられる遊星キャリア等の機械部品を粉末冶金法によって製造する方法に係り、特に複数の柱部を有する成形体（内側部材成形体）と、この柱部に対応する孔部を有する成形体（外側部材成形体）とを嵌め合せて焼結し、一体化する複合焼結機械部品の製造方法に関するものである。

遊星歯車機構は、少ない段数で大きな減速比が得られること、大きなトルクが伝達できること、入力軸および出力軸を同軸上に配置できること、ならびに多段の遊星歯車に負荷を分散できるので、摩耗やギア欠けが比較的少ないこと等の特徴を有する。このため、自動変速機や、連続可変変速機の副変速機として用いられている。

遊星歯車ユニットは、太陽歯車（sun gear）、遊星歯車（planetary gear）、遊星歯車の公転運動を拾う遊星キャリア（planetary carrier）、内歯車（outer gear）の四点の部品から構成され、太陽歯車の回転、遊星歯車の公転（遊星キャリアの回転）、外輪歯車の回転の３つの要素の内、一つを固定、一つを入力、一つを出力に接続するが、このとき、それぞれどれを入力、出力、固定に割り当てるかによって、１つのユニットで複数の減速比や回転方向の切り替えが可能となる。

遊星歯車機構に用いられる遊星キャリアの一例を図１および図２に示す。キャリアは、２つの環状部材１０、２０（第１の環状部材１０、第２の環状部材２０）を柱部２１で連結した構造を示す。なお、図１は、遊星キャリアの概略構成を示す斜視図であり、図２は、図１に示す遊星キャリアのＡ−Ａ線に沿った断面図である。

第１の環状部材１０および第２の環状部材２０の内側には変速機の軸が連結された太陽歯車が配置され、この太陽歯車と噛み合う遊星歯車が、第１の環状部材１０および第２の環状部材２０を連結する柱部２１の隙間に回転自在に配置されるとともに、遊星歯車の外側には内歯車が配置されて、遊星歯車と噛み合いを行う。環状部材の一方である第１の環状部材１０の外周には、回転力を伝達するための歯部１１が形成されている。

このように遊星キャリアは極めて複雑な形状であるため、切削などの機械加工で量産するには多大の加工工数を要し、経済性や形状・寸法精度などに問題がある。ところで、粉末冶金法（押型法）は、原料粉末を金型に充填し、上下パンチにより原料粉末を圧縮して得られた成形体を焼結するもので、ニアネットシェイプに造形することができ、かつ大量生産に向くこと等の特徴から、自動車用機械部品や各種産業用の機械部品への適用が進んでいる。

粉末冶金法（押型法）においては、上下パンチで圧縮して製品形状を付与することから、上下パンチの圧縮方向の中途に凹部等のアンダーカット部（遊星キャリアの場合、第１の環状部材１０および第２の環状部材２０とで形成される空間）が存在すると直接形成することができないが、このような直接成形できない形状の製品については、直接成形することが可能ないくつかの形状に分割して個々に成形し、これを組み合わせて焼結することで一体となった複合焼結部品を製造することが可能である（特許文献１、２等）。

例えば、上記の遊星キャリアの場合、環状部材のうちいずれか一方と柱部とを一体にした形状として成形体を形成するとともに、一方の成形体に形成した柱部と嵌合する孔部を設けた形状としてもう一方の環状部材の成形体を圧粉成形し、これらを一体に組み合わせて焼結を行うとともに拡散接合することで製造できる（特許文献３，４等）。すなわち、焼結時に、各々の成形体は原料粉末どうしの表面で原子の移動が生じ、原料粉末同士が、拡散接合が進行して冶金的に結合（焼結）するとともに、これらの成形体の嵌合面でも原子の移動が生じて、成形体どうしの拡散接合が進行して冶金的に一体（拡散接合）となる。

図１及び図２に示す遊星キャリアは、例えば、図３および図４のように、歯部１１を形成した第１の環状部材１０に孔部１２を形成した形状として圧粉成形して成形体（外側部材成形体）とし（図３は、第１の環状部材１０の成形体１０Ｘの斜視図であり、図４は、図３に示す成形体１０ＸのＢ−Ｂ線に沿った断面図である）、第２の環状部材２０を図５及び図６のように、柱部２１を一体にした形状として圧粉成形して成形体（内側部材成形体）とし（図５は、第２の環状部材２０の成形体２０Ｘの斜視図であり、図６は、図５に示す成形体２０ＸのＣ−Ｃ線に沿った断面図である）、これらを図７のように、第２の環状部材２０の柱部２１を第１の環状部材１０の孔部１２に嵌合させて、図８および図９のように組み合わせ、この状態で焼結することにより、各環状部材１０，２０の成形体１０Ｘおよび２０Ｘの焼結と、柱部２１および孔部１２の界面で拡散接合が進行して冶金的に一体（拡散接合）となった複合焼結機械部品を製造することができる（図８は、成形体１０Ｘおよび成形体２０Ｘの結合体の斜視図であり、図９は、図８に示す結合体のＤ−Ｄ線に沿った断面図である）。

特公昭６２−０３５４４２号公報特開２０００−０８７１１３号公報特開２００３−０１３１１３号公報特開２００８−１２１０５５号公報

遊星キャリアにおいては、図１および図２に示す、環状部材１０，２０間の空間の幅Ｈの精度が重要であるが、第１の環状部材１０の成形体１０Ｘの孔部１２に第２の環状部材２０の成形体２０Ｘの柱部２１を圧入する際に、傾いて圧入されると嵌合面一部で応力が大きい状態となる。このとき第１の環状部材１０の成形体１０Ｘおよび第２の環状部材２０の成形体２０Ｘの空間の幅が一定であっても、焼結時に加熱されると応力が開放されるとともに環状部材のズレが生じ、このため、焼結後に環状部材１０，２０間の空間の幅Ｈにバラツキが生じることとなる。環状部材１０，２０は一旦傾いて拡散接合されると、矯正することが難しく、環状部材１０，２０間の空間の幅Ｈのバラツキが大きいものは廃棄するしかなく、歩留まり悪化の原因となっている。このことから、環状部材１０，２０間の空間の幅Ｈのバラツキを小さくして製造する方法が望まれている。

本発明は、柱部を一体にした形状として内側部材成形体を形成するとともに、当該柱部と嵌合する孔部を設けた形状として外側部材成形体を形成し、これらを一体に組み合わせて焼結を行うとともに拡散接合する複合焼結機械部品の製造方法において、外側部材および内側部材間の空間の幅のバラツキを抑制して製造する方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明は、
孔部を有する外側部材成形体と、
柱部を有する内側部材成形体とを有し、
前記外側部材成形体の前記孔部に、前記内側部材成形体の前記柱部を嵌合し、その後、焼結して前記外側部材成形体および前記内側部材成形体の焼結を行うとともに、前記内側部材成形体の前記孔部の内周面と前記外側部材成形体の前記柱部の外周面の拡散接合を行う複合焼結機械部品の製造方法において、
前記内側部材成形体の前記柱部に段部を設け、前記柱部を前記外側部材成形体の孔部に嵌合するとともに、前記段部を前記外側部材成形体に当接させて係止することを特徴とする複合焼結機械部品の製造方法に関する。

本発明者らは、複合焼結機械部品の一例としての遊星キャリアが、２つの環状部材の成形体の結合体を形成した時点における２つの環状部材間の空間の幅が一定であるにも拘わらず、焼結時に加熱されることに起因した応力開放によるこれら環状部材のズレが、特に２つの環状部材の上下方向（柱部（の外周面）および孔部（の内周面）の界面と平行な方向）において生じることを見出し、本発明を想到するに至った。

すなわち、本発明によれば、内側部材成形体の柱部に段部が形成されており、当該段部に外側部材成形体が当接し、当該段部によって係止されている。したがって、焼結後においても外側部材は内側部材の柱部の段部によって係止、すなわち、外側部材の孔部が内側部材の柱部の段部によって係止される。したがって、外側部材と内側部材との上下方向のずれ（柱部および孔部の界面と平行な方向におけるずれ）を抑制することができるので、外側部材および内側部材間の空間の幅の変動を抑制することができるようになる。

なお、上記“外側部材”は、例えば、従来技術および以下の発明の実施形態で説明する第１の環状部材に相当し、上記“内側部材”は、例えば、従来技術および以下の発明の実施形態で説明する第２の環状部材に相当する。

また、上記“外側部材成形体”は、例えば、従来技術および以下の発明の実施形態で説明する第１の環状部材の成形体に相当し、上記“内側部材成形体”は、例えば、従来技術および以下の発明の実施形態で説明する第２の環状部材の成形体に相当する。

以上説明したように、本発明によれば、柱部を一体にした形状として内側部材成形体を形成するとともに、当該柱部と嵌合する孔部を設けた形状として外側部材成形体を形成し、これらを一体に組み合わせて焼結を行うとともに拡散接合する複合焼結機械部品の製造方法において、外側部材および内側部材間の空間の幅のバラツキを抑制して製造する方法を提供することができる。

複合焼結機械部品の一例としての遊星キャリアを示す斜視図である。図１に示す遊星キャリアのＡ−Ａ線に沿った断面図である。従来および実施形態の、図１および図２に示す遊星キャリアを構成する孔部が形成された第１の環状部材の第１の成形体の斜視図である。図３に示す第１の環状部材の第１の成形体のＢ−Ｂ線に沿った断面図である。従来の、図１および図２に示す遊星キャリアを構成する柱部が立設された第２の環状部材の第２の成形体の斜視図である。図５に示す第２の環状部材の第２の成形体のＣ−Ｃ線に沿った断面図である。従来の、孔部が形成された第１の環状部材の第１の成形体と柱部が立設された第２の環状部材の第２の成形体との結合方法を説明するための斜視図である。従来の、孔部が形成された第１の環状部材の第１の成形体と柱部が立設された第２の環状部材の第２の成形体との結合体を示す斜視図である。図９に示す結合体のＤ−Ｄ線に沿った断面図である。実施形態の、図１および図２に示す遊星キャリアを構成する柱部が立設された第２の環状部材の第２の成形体の斜視図である。図１０に示す第２の環状部材の第２の成形体のＥ−Ｅ線に沿った断面図である。実施形態の、孔部が形成された第１の環状部材の第１の成形体と柱部が立設された第２の環状部材の第２の成形体との結合方法を説明するための斜視図である。実施形態の、孔部が形成された第１の環状部材の第１の成形体と柱部が立設された第２の環状部材の第２の成形体との結合体を示す斜視図である。図１３に示す結合体のＤ−Ｄ線に沿った断面図である。実施形態における、柱部が立設された第２の環状部材の段部の形状パターンを示す図である。実施形態における、柱部が立設された第２の環状部材の第２の成形体の形成方法を説明する図である。

図１〜図４および図１０〜図１６は、本発明の複合焼結機械部品の一例としての遊星キャリアの製造方法を説明するための図である。

最初に、従来技術と同様にして、図３および図４に示すように、外周面において歯部１１が垂設され、中央部に形成された開口部１４の周囲に脚部３０が突設され、開口部１４を中心とした半径方向において、孔部１２が形成された第１の環状部材１０の第１の成形体（外側部材成形体）１０Ｘを圧粉成形して得る。なお、図３は、第１の環状部材１０の第１の成形体の概略構成を示す斜視図であり、図４は、図３に示す第１の成形体のＢ−Ｂ線に沿って切った場合の断面図である。

次いで、図１０および図１１に示すように、第１の環状部材１０に形成された孔部１２と合致する位置に柱部２１が立設された第２の環状部材２０の第２の成形体（内側部材成形体）２０Ｘを圧粉成形して得る。なお、柱部２１には、第２の環状部材２０の底部から高さｈの位置において段部２１Ａが形成されている。

また、図１０は、第２の環状部材２０の第２の成形体の概略構成を示す斜視図であり、図１１は、図１０に示す第２の成形体のＥ−Ｅ線に沿って切った場合の断面図である。

次いで、図１２に示すように、第１の環状部材１０の第１の成形体１０Ｘの孔部１２に対して第２の環状部材２０の第２の成形体２０Ｘに柱部２１を挿入させるとともに嵌合させるようにして組み合わせ、図１３および図１４に示すような第１の成形体１０Ｘおよび第２の成形体２０Ｘの結合体を得る。このとき、第２の環状部材２０の第２の成形体２０Ｘにおける柱部２１に形成した段部２１Ａは第１の環状部材１０の第１の成形体１０Ｘの孔部１２に当接し、当該第１の成形体１０Ｘは、当該段部２１Ａで係止されるようになる。

したがって、柱部２１に形成された段部２１Ａの、第２の環状部材２０の底部からの高さｈは、最終的に得る遊星キャリアの焼結体の、第１の環状部材１０および第２の環状部材２０間の空間の幅Ｈと実質的に等しくなる。

なお、第１の環状部材１０の第１の成形体１０Ｘの孔部１２に対して第２の環状部材２０の第２の成形体２０Ｘに柱部２１を嵌合させる際には、孔部１２と柱部２１を密着させて後の拡散接合を促進するため、締め代０．０１ｍｍ以下の締まり嵌めの状態で行うことが好ましい。

また、図１３は、第１の成形体１０Ｘおよび第２の成形体２０Ｘの結合体の斜視図であり、図１４は、図１３に示す結合体のＤ−Ｄ線に沿って切った場合の断面図である。

次いで、図１３および図１４に示す結合体を所定温度で加熱して焼結する。すると第１の環状部材１０の第１の成形体１０Ｘの孔部１２（の内周面）と第２の環状部材２０の第２の成形体２０Ｘの柱部２１（の外周面）との界面で拡散接合が進行することにより、冶金的に一体化（拡散接合）してなる図１および図２に示すような遊星キャリアの焼結体１を得ることができる。

図１３等に示すような第１の成形体１０Ｘおよび第２の成形体２０Ｘの結合体を形成する際に、第２の環状部材２０の第２の成形体２０Ｘにおける柱部２１は、第１の環状部材１０の第１の成形体１０Ｘにおける孔部１２に嵌合して圧入された状態であるので、例えば柱部２１が孔部１２内に傾いて圧入されると、柱部２１および孔部１２の界面の一部で応力が大きい状態となる。したがって、上述の焼結の過程においては、上記応力が加熱によって解放されるようになる。したがって柱部２１および孔部１２の界面を固定するような手段が設けられていないと、柱部２１および孔部１２の界面においてずれが生じ、第１の環状部材１０および第２の環状部材２０間の空間の幅Ｈが比較的大きく変動するようになる。

しかしながら、本実施形態では、第２の環状部材２０の柱部２１に段部２１Ａが形成されており、成形体の段階で、当該段部２１Ａに第１の環状部材１０の第１の成形体１０Ｘが当接し、当該段部２１Ａによって係止されている。したがって、焼結後においても第１の環状部材１０は第２の環状部材２０の柱部２１の段部２１Ａによって係止、すなわち、第１の環状部材１０の孔部１２が第２の環状部材２０の柱部２１の段部２１Ａによって係止される。したがって、柱部２１および孔部１２の界面におけるずれを抑制することができるので、第１の環状部材１０および第２の環状部材２０間の空間の幅Ｈの変動を抑制することができるようになる。

なお、段部２１Ａの幅Ｗは１００μｍ〜１０００μｍであることが好ましく、さらには２００μｍ〜４００μｍであることが好ましい。段部２１Ａの幅Ｗが上述した下限値未満であると、段部２１Ａが上述したような作用効果を十分に奏することができない場合があり、段部２１Ａの幅Ｗが上述した上限値よりも大きいと、柱部２１の太さが小さくなってしまい、当該柱部２１の強度、すなわち遊星キャリアの焼結体１の強度が劣化してしまう場合がある。

また、上述したように、柱部２１に形成された段部２１Ａの、第２の環状部材２０の底部からの高さｈは、遊星キャリアの焼結体１の、第１の環状部材１０および第２の環状部材２０間の空間の幅Ｈと実質的に等しくなるので、柱部２１における段部２１Ａの位置ｈは、第１の環状部材１０および第２の環状部材２０間の空間の幅Ｈに合わせて適宜設定することができる。

図１５には、第２の環状部材２０の柱部２１における段部２１Ａの形状パターンを示している。なお、図１５では、第２の環状部材２０の柱部２１を上方から見た場合の平面図を示している。

図１５（ａ）に示すように、段部２１Ａは、柱部２１の外周面の全体に亘って幅Ｗが一定となるようにして形成することもできるし、図１５（ｂ）に示すように、柱部２１の左右の側面にのみ幅Ｗが一定となるようにして形成することもできる。また、図１５（ｃ）に示すように、段部２１Ａは、柱部２１の上下の側面にのみ幅Ｗが一定となるようにして形成することもできる。さらに、図１５（ｄ）に示すように、段部２１Ａは、柱部２１のいずれかの側面（図では左側面）において、最大幅がＷとなるようにして円弧状に形成することもできる。

図１６では、柱部２１を有する第２の環状部材２０の第２の成形体２０Ｘの形成方法について説明している。図１６に示すように、本実施形態では、金型５０、上パンチ６０、下パンチ７０およびコアロッド８０を準備し、図１６（ａ）に示すように、金型５０、下パンチ７０およびコアロッド８０で形成された空間内に第２の環状部材２０を構成する原料粉末を充填する。なお、下パンチ７０は、第２の環状部材２０の柱部２１を形成するための下第１パンチ７１および下第２パンチ７２と、第２の環状部材２０の柱部２１を除く平坦部を形成するための下第３パンチ７３とからなる。

下第２パンチ７２は、その頂部からｈの位置に段部７１Ａが形成された、いわゆる段付きダイとして構成されており、以下に説明する加圧成形による加工を経ることにより、第２の環状部材２０（の第２の成形体２０Ｘ）の柱部２１に対して段部２１Ａを形成するように構成されている。したがって、段部７１Ａの幅は、第２の環状部材２０の段部２１Ａの幅Ｗと等しく設定する。

次いで、図１６（ｂ）に示すように、上パンチ６０を加工させ、当該上パンチ６０と、金型５０、下パンチ７０およびコアロッド８０とで充填された原料粉末を加圧して成形することにより、柱部２１を有する第２の環状部材２０の第２の成形体２０Ｘを得る。

その後は、図１３等に示すように、汎用の方法によって成形した第１の環状部材１０の第１の成形体１０Ｘと上述のようにして得た第２の環状部材２０の第２の成形体２０Ｘとの結合体を形成したのち、加熱焼結することにより、上述したような目的とする図１および図２に示すような遊星キャリアの焼結体１を得る。

また、第１の環状部材１０は、上述のような第１の成形体１０Ｘを用いることができるが、孔部１２の大きさが比較的大きくなり、孔部１２と第１の環状部材１０の内径および／または外径との間の幅が小さくなると、第１の環状部材１０の孔部１２に第２の環状部材２０の柱部２１を圧入嵌合する際に、第１の環状部材１０の孔部１２から割れが発生する虞がある。このような場合には、当該成形体を適宜仮焼結することにより仮焼結体とすることもできる。例えば、第１の環状部材１０として、構造用焼結材料として一般的な鉄系焼結材料（例えば、鉄−炭素系、鉄−銅−炭素系、鉄−ニッケル−炭素系、鉄−ニッケル−銅−炭素系、鉄−クロム−炭素系等）を用いる場合には、成形体を８００〜１０００℃の温度で仮焼結することにより、第１の環状部材１０の機械的強さを増して、圧入嵌合時の割れを回避することができる。

（実施例１）
図３および図４に示すような、深さ２０ｍｍ、ピッチ１３０ｍｍの歯部１１、幅１１ｍｍ、長さ６０ｍｍの孔部１２が形成された直径１３ｃｍの、（鉄−銅−炭素系）の材料からなる第１の環状部材１０の第１の成形体１０Ｘを形成するとともに、図１０および図１１に示すような、高さ２６ｍｍの柱部２１を有する、（鉄−銅−炭素系）の材料からなる第２の環状部材２０の第２の成形体２０Ｘを形成した。

次いで、図１３および図１４に示すような、これら第１の成形体１０Ｘおよび第２の成形体２０Ｘの結合体を形成した後、還元雰囲気下、１１３０℃で０．５時間焼結を行い、図１および図２に示すような遊星キャリアの焼結体１を得た。

なお、第２の環状部材２０の第２の成形体２０Ｘにおける段部２１Ａは、高さｈが２０）ｍｍであって、幅Ｗをそれぞれ５０μｍ、１００μｍおよび３００μｍとした。また、段部２１Ａの形状は、図１５（ａ）に示すような形状とした。

表１には、柱部２１における段部２１Ａの幅Ｗが５０μｍ、１００μｍおよび３００μｍの場合と、柱部２１に段部を設けない場合とにおける第１の環状部材１０および第２の環状部材２０間の空間の幅Ｈの変動幅を示す。

なお、変動幅は、遊星キャリアの焼結体１の第１の環状部材１０および第２の環状部材２０間の空間の幅Ｈを当該空間の６箇所において測定し、当該空間の幅Ｈの最小値Ｈminと最大値Ｈmaxとの差（Ｈmax−Ｈmin）によって規定した。

表１から明らかなように、第２の環状部材２０の柱部２１に段部２１Ａを形成した場合は、いずれも第１の環状部材１０および第２の環状部材２０間の空間の幅Ｈの変動幅が３００μｍ以下となっているのに対し、第２の環状部材２０の柱部２１に段部２１Ａを形成しない場合は、当該空間の幅Ｈの変動幅が０μｍ〜２０００μｍの範囲となっていることが分かる。したがって、第２の環状部材２０の柱部２１に段部２１Ａを形成することにより、第１の環状部材１０および第２の環状部材２０間の空間の幅Ｈの変動幅が抑制されることが判明し、廃棄すべき遊星キャリアの焼結体１の数を低減できることが判明した。

（実施例２）
段部２１Ａの形状を、図１５（ｂ）に示すような形状とした以外は、実施例１と同様にして遊星キャリアの焼結体１を作製した。

表２には、柱部２１における段部２１Ａの幅Ｗが５０μｍ、１００μｍおよび３００μｍの場合と、柱部２１に段部を設けない場合とにおける第１の環状部材１０および第２の環状部材２０間の空間の幅Ｈの変動幅を示す。

表２から明らかなように、第２の環状部材２０の柱部２１に段部２１Ａを形成した場合は、いずれも第１の環状部材１０および第２の環状部材２０間の空間の幅Ｈの変動幅が３５０μｍ以下となっているのに対し、第２の環状部材２０の柱部２１に段部２１Ａを形成しない場合は、当該空間の幅Ｈの変動幅が０μｍ〜２０００μｍの範囲となっていることが分かる。したがって、第２の環状部材２０の柱部２１に段部２１Ａを形成することにより、第１の環状部材１０および第２の環状部材２０間の空間の幅Ｈの変動幅が抑制されることが判明し、廃棄すべき遊星キャリアの焼結体１の数を低減できることが判明した。

（実施例３）
段部２１Ａの形状を、図１５（ｃ）に示すような形状とした以外は、実施例１と同様にして遊星キャリアの焼結体１を作製した。

表３には、柱部２１における段部２１Ａの幅Ｗが５０μｍ、１００μｍおよび３００μｍの場合と、柱部２１に段部を設けない場合とにおける第１の環状部材１０および第２の環状部材２０間の空間の幅Ｈの変動幅を示す。

表３から明らかなように、第２の環状部材２０の柱部２１に段部２１Ａを形成した場合は、いずれも第１の環状部材１０および第２の環状部材２０間の空間の幅Ｈの変動幅が４００μｍ以下となっているのに対し、第２の環状部材２０の柱部２１に段部２１Ａを形成しない場合は、当該空間の幅Ｈの変動幅が０μｍ〜２０００μｍの範囲となっていることが分かる。したがって、第２の環状部材２０の柱部２１に段部２１Ａを形成することにより、第１の環状部材１０および第２の環状部材２０間の空間の幅Ｈの変動幅が抑制されることが判明し、廃棄すべき遊星キャリアの焼結体１の数を低減できることが判明した。

（実施例４）
段部２１Ａの形状を、図１５（ｄ）に示すような形状とした以外は、実施例１と同様にして遊星キャリアの焼結体１を作製した。

表４には、柱部２１における段部２１Ａの幅Ｗが５０μｍ、１００μｍおよび３００μｍの場合と、柱部２１に段部を設けない場合とにおける第１の環状部材１０および第２の環状部材２０間の空間の幅Ｈの変動幅を示す。

表４から明らかなように、第２の環状部材２０の柱部２１に段部２１Ａを形成した場合は、いずれも第１の環状部材１０および第２の環状部材２０間の空間の幅Ｈの変動幅が５００μｍ以下となっているのに対し、第２の環状部材２０の柱部２１に段部２１Ａを形成しない場合は、当該空間の幅Ｈの変動幅が０μｍ〜２０００μｍの範囲となっていることが分かる。したがって、第２の環状部材２０の柱部２１に段部２１Ａを形成することにより、第１の環状部材１０および第２の環状部材２０間の空間の幅Ｈの変動幅が抑制されることが判明し、廃棄すべき遊星キャリアの焼結体１の数を低減できることが判明した。

圧縮方向の中途に凹部等のアンダーカット部を有する、自動車の連続可変トランスミッション（ＣＶＴ：Continuously Variable Transmission）に組み込まれる遊星歯車機構に用いられる遊星キャリア等の複合焼結機械部品の製造において用いることができる。

１遊星キャリアの焼結体
１０第１の環状部材
１０Ｘ第１の環状部材の第１の成形体
１１第１の環状部材の歯部
１２第１の環状部材に形成された孔部
２０第２の環状部材
２０Ｘ第２の環状部材の第２の成形体
２１第２の環状部材に立設された柱部
２１Ａ第２の環状部材の柱部に形成された段部
３０脚部

Claims

孔部を有する外側部材成形体と、
柱部を有する内側部材成形体とを有し、
前記外側部材成形体の前記孔部に、前記内側部材成形体の前記柱部を嵌合し、その後、焼結して前記外側部材成形体および前記内側部材成形体の焼結を行うとともに、前記内側部材成形体の前記孔部の内周面と前記外側部材成形体の前記柱部の外周面の拡散接合を行う複合焼結機械部品の製造方法において、
前記内側部材成形体の前記柱部に段部を設け、前記柱部を前記外側部材成形体の孔部に嵌合するとともに、前記段部を前記外側部材成形体に当接させて係止することを特徴とする複合焼結機械部品の製造方法。
前記段部の幅が１００μｍ〜１０００μｍであることを特徴とする請求項１に記載の複合焼結機械部品の製造方法。
前記柱部の前記段部が段付きダイにより形成されていることを特徴とする請求項１または２に記載の複合焼結機械部品の製造方法。
前記内側部材成形体の前記段部より先端側の柱部と、前記外側部材成形体の孔部への嵌合を、締め代０．０１ｍｍ以下の締まり嵌めもしくは隙間嵌めの状態で行うことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の複合焼結機械部品の製造方法。
前記外側部材成形体が、鉄系焼結材料からなり、８００〜１０００℃の温度で仮焼結を行った仮焼結体であることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の複合焼結機械部品の製造方法。