JP2930591B2 - 鋳鉄部材における他部材との取付け部強化方法 - Google Patents
鋳鉄部材における他部材との取付け部強化方法Info
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Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、鋳鉄部材における他部材との取付け部に強
化用金属元素を多く固溶させることにより該他部材との
取付け部を強化する鋳鉄部材における他部材との取付け
部強化方法に関するものである。
化用金属元素を多く固溶させることにより該他部材との
取付け部を強化する鋳鉄部材における他部材との取付け
部強化方法に関するものである。
従来技術および解決しようとする課題 金属部材の局部に特定の金属元素を多く固溶させて該
局部に耐熱性，耐摩耗性等の優れた特性を付与する手法
として、金属部材の局部に金属粉末に付し（表面上に載
置する，表面に被着する等による）、レーザービーム，
電子ビーム,TIGアーク等による高密度エネルギーを照
射，投入して金属粉末および金属部材の局部を溶融させ
た後、凝固させ、該局部に強化用金属元素を固溶せしめ
る方法が知られている（例、特開昭62−86178号公報，
特開昭62−88876号公報）。
局部に耐熱性，耐摩耗性等の優れた特性を付与する手法
として、金属部材の局部に金属粉末に付し（表面上に載
置する，表面に被着する等による）、レーザービーム，
電子ビーム,TIGアーク等による高密度エネルギーを照
射，投入して金属粉末および金属部材の局部を溶融させ
た後、凝固させ、該局部に強化用金属元素を固溶せしめ
る方法が知られている（例、特開昭62−86178号公報，
特開昭62−88876号公報）。
しかしながら、この方法では、高密度エネルギーを用
いるため、コストアップをもたらし、しかも表面部分だ
けを強化するに止まっている。
いるため、コストアップをもたらし、しかも表面部分だ
けを強化するに止まっている。
また、鋳鉄，鋳鋼品の表面を強化するために、強化用
金属元素の粉末を溶剤中に混入し、これを鋳型内面に塗
布しておき、鋳型内に注入された溶湯によって該金属粉
末を融かして鋳造品の局部に固溶させる方法が知られて
いる。この方法の欠点は、鋳型内面に多量の粉末を塗布
するのが難しく、しかも塗布された粉末が注入された溶
湯によって全体に分散してしまい、局部を強化するとい
う目的を達し得ないことが多い点である。
金属元素の粉末を溶剤中に混入し、これを鋳型内面に塗
布しておき、鋳型内に注入された溶湯によって該金属粉
末を融かして鋳造品の局部に固溶させる方法が知られて
いる。この方法の欠点は、鋳型内面に多量の粉末を塗布
するのが難しく、しかも塗布された粉末が注入された溶
湯によって全体に分散してしまい、局部を強化するとい
う目的を達し得ないことが多い点である。
また特開昭62−297521号公報に記載されたものでは、
他部材との取付け部に相当するネジ部は、強化繊維材製
プリフォームを溶湯で鋳包んで構成されてはいるもの
の、プリフォームの繊維材と溶湯の母材金属とは異種材
料であるため、プリフォームが溶湯に溶込むことがな
く、母材金属がプリフォーム近傍で組織変化を起さず、
母材金属とプリフォームとの境界部分で機械的強度、剛
性が緩やかに変化せず急激に変化するため、その境界部
分近傍で折損し易い不具合がある。
他部材との取付け部に相当するネジ部は、強化繊維材製
プリフォームを溶湯で鋳包んで構成されてはいるもの
の、プリフォームの繊維材と溶湯の母材金属とは異種材
料であるため、プリフォームが溶湯に溶込むことがな
く、母材金属がプリフォーム近傍で組織変化を起さず、
母材金属とプリフォームとの境界部分で機械的強度、剛
性が緩やかに変化せず急激に変化するため、その境界部
分近傍で折損し易い不具合がある。
課題を解決するための手段および効果 本発明は、これらの不具合を解消した他部材との取付
け部の強化方法の改良に係り、強化用金属元素であるNi
を多く固溶させて他部材との取付け部を強化する鋳鉄部
材における他部材との取付け部強化方法において、Niの
多孔質体を予め鋳型内に設置しておき、鋳型内に前記多
孔質体の融点よりも高い温度の溶湯を注入して多孔質体
を溶解させ、もって鋳造品の局部に前記Niを固溶させる
ことを特徴とするものである。
け部の強化方法の改良に係り、強化用金属元素であるNi
を多く固溶させて他部材との取付け部を強化する鋳鉄部
材における他部材との取付け部強化方法において、Niの
多孔質体を予め鋳型内に設置しておき、鋳型内に前記多
孔質体の融点よりも高い温度の溶湯を注入して多孔質体
を溶解させ、もって鋳造品の局部に前記Niを固溶させる
ことを特徴とするものである。
本発明では、Niの多孔質体を予め鋳型内に設置してお
き、鋳型内に前記多孔質体の融点よりも高い温度の溶湯
を注入して多孔質体を溶解させ、鋳造品の局所に前記Ni
を固溶させることによって、鋳造品のNi強化部の組織を
基地組織共に強化することができる。
き、鋳型内に前記多孔質体の融点よりも高い温度の溶湯
を注入して多孔質体を溶解させ、鋳造品の局所に前記Ni
を固溶させることによって、鋳造品のNi強化部の組織を
基地組織共に強化することができる。
ここで多孔質体とは、Niの発泡体，圧粉成形体（有機
質バインダーを用いたものでもよい），繊維成形体等を
指し、これ等の多孔質体は溶湯との接触表面積が大き
く、しかも、多孔質体の融点が鋳造金属の注湯温度より
も低くかつ熱容量が小さいために、溶湯との接触で容易
に溶融し、また多孔質体は塊状体であるが故に、鋳型内
の所望位置にこれを設置するのは容易であって、その使
用量を十分多くすることができ、粉末金属と異なり鋳型
内に注入された溶湯によって洗い流されることもない。
質バインダーを用いたものでもよい），繊維成形体等を
指し、これ等の多孔質体は溶湯との接触表面積が大き
く、しかも、多孔質体の融点が鋳造金属の注湯温度より
も低くかつ熱容量が小さいために、溶湯との接触で容易
に溶融し、また多孔質体は塊状体であるが故に、鋳型内
の所望位置にこれを設置するのは容易であって、その使
用量を十分多くすることができ、粉末金属と異なり鋳型
内に注入された溶湯によって洗い流されることもない。
それ故、常に安定して多量の強化用金属元素であるNi
を鋳造品の目的の他部材との取付け個所に含有させて、
この取付け部の強化も可能となる。なお、多孔質体は溶
湯に接する側にて溶湯中に十分な深さ範囲で容易に溶け
込むが、反溶湯側表面部は溶湯中に相対的に溶け込み難
く、鋳造品最表面部では強化用金属元素であるNiの含有
率が内層部に比して大きくなる傾向がある。また、多孔
質体の気孔率，溶融点あるいは形状を適宜変更すること
によって強化用金属元素であるNiの添加深さ範囲を調整
できる。
を鋳造品の目的の他部材との取付け個所に含有させて、
この取付け部の強化も可能となる。なお、多孔質体は溶
湯に接する側にて溶湯中に十分な深さ範囲で容易に溶け
込むが、反溶湯側表面部は溶湯中に相対的に溶け込み難
く、鋳造品最表面部では強化用金属元素であるNiの含有
率が内層部に比して大きくなる傾向がある。また、多孔
質体の気孔率，溶融点あるいは形状を適宜変更すること
によって強化用金属元素であるNiの添加深さ範囲を調整
できる。
また従来の部分固溶強化方法において、他部材との取
付け部たるボルト穴強化の場合には、表面強化しかでき
ないため、予じめボルト穴を作成しておいて、当該取付
け部に強化用金属を溶込ませる等の手段を取らなければ
ならないが、本発明方法によれば、他部材との取付け部
たるボルト穴近傍部分に予め多孔質体を設置した上で溶
湯を注いで固溶させ、鋳鉄鋳造部材として完成した後、
機械加工によってボルト穴を作成することが可能となる
ので、使用状態でボルト穴周壁部に大きな荷重が作用す
る部材に本発明方法を適用するのは特に有効である。
付け部たるボルト穴強化の場合には、表面強化しかでき
ないため、予じめボルト穴を作成しておいて、当該取付
け部に強化用金属を溶込ませる等の手段を取らなければ
ならないが、本発明方法によれば、他部材との取付け部
たるボルト穴近傍部分に予め多孔質体を設置した上で溶
湯を注いで固溶させ、鋳鉄鋳造部材として完成した後、
機械加工によってボルト穴を作成することが可能となる
ので、使用状態でボルト穴周壁部に大きな荷重が作用す
る部材に本発明方法を適用するのは特に有効である。
また応力集中が生じ易いボルト穴周壁部、あるいは該
ボルト穴周壁部を含む所定範囲に強化用金属元素を添加
することにより、必要な強度を確保しつつ鋳鉄鋳造品の
局部の肉厚を通常よりも小さくして鋳鉄鋳造品全体の軽
量化を図り得ることができる。
ボルト穴周壁部を含む所定範囲に強化用金属元素を添加
することにより、必要な強度を確保しつつ鋳鉄鋳造品の
局部の肉厚を通常よりも小さくして鋳鉄鋳造品全体の軽
量化を図り得ることができる。
実施例１ 以下、具体的事例により本発明方法を適用した自動車
用ディスクブレーキ装置のブレーキディスク１について
説明する（第１図ないし第５図参照）。
用ディスクブレーキ装置のブレーキディスク１について
説明する（第１図ないし第５図参照）。
ブレーキディスク１は鋳造品で（JIS FC25材）であ
って、中心部に開口３を有する円板形状として形成され
ている。
って、中心部に開口３を有する円板形状として形成され
ている。
ブレーキディスク１は車輪ハブに直接宛てがわれる基
壁２（外径152mm,肉厚6mm）と，円筒壁６（外径152mm,
肉厚6mm）と、キャリパの摩擦パッドと摺接する摺動壁
７（外径282mm,肉厚21.6mm）から成り、基壁２には一つ
の開口３（内径64mm）、四つのボルト穴４（内径12.5m
m）および二つの止め螺子穴５（内径6.5mm）が形成さ
れ、止螺子穴５を貫通する螺子によって車輪ハブに固定
されるとともに、ボルト穴４を貫通する車輪ハブ側のボ
ルトとナットの螺合関係により車輪と共に車輪ハブに固
定される。ブレーキディスク１の摺動壁７は放射方向に
形成された多数の通気孔８を有する二重壁構造体であ
り、制動の際発生の摩擦熱で温度上昇した摺動壁７の熱
が多数の隔壁９によって区画される通気孔８内を流通す
る空気流と共に周囲に効率よく放散されるようになって
いる。
壁２（外径152mm,肉厚6mm）と，円筒壁６（外径152mm,
肉厚6mm）と、キャリパの摩擦パッドと摺接する摺動壁
７（外径282mm,肉厚21.6mm）から成り、基壁２には一つ
の開口３（内径64mm）、四つのボルト穴４（内径12.5m
m）および二つの止め螺子穴５（内径6.5mm）が形成さ
れ、止螺子穴５を貫通する螺子によって車輪ハブに固定
されるとともに、ボルト穴４を貫通する車輪ハブ側のボ
ルトとナットの螺合関係により車輪と共に車輪ハブに固
定される。ブレーキディスク１の摺動壁７は放射方向に
形成された多数の通気孔８を有する二重壁構造体であ
り、制動の際発生の摩擦熱で温度上昇した摺動壁７の熱
が多数の隔壁９によって区画される通気孔８内を流通す
る空気流と共に周囲に効率よく放散されるようになって
いる。
予じめ外径150mm,内径70mm,肉厚5mmの薄肉リング状の
Ni発泡体を設置しておき、これを鋳包んだ後、機械加工
によりボルト穴４および止め螺子穴５をあける。
Ni発泡体を設置しておき、これを鋳包んだ後、機械加工
によりボルト穴４および止め螺子穴５をあける。
斯かる形状になされたブレーキディスク１の基壁２
は、その全体が強化用金属としてのNi添加により強化さ
れており、ブレーキディスク８を大径化した際に制動過
程で基壁２（特に開口10の周壁部）に大きな応力が発生
するものの、該基壁２の壁厚を通常の場合と同程度に維
持することができ、ブレーキディスク１全体の大巾な重
量増加を伴なわずに制動性能の向上を図ることができ
る。
は、その全体が強化用金属としてのNi添加により強化さ
れており、ブレーキディスク８を大径化した際に制動過
程で基壁２（特に開口10の周壁部）に大きな応力が発生
するものの、該基壁２の壁厚を通常の場合と同程度に維
持することができ、ブレーキディスク１全体の大巾な重
量増加を伴なわずに制動性能の向上を図ることができ
る。
なお、Ni添加は、ブレーキディスク１を鋳造するため
の鋳型内所定位置にNi発泡体を設置することによって行
われる。また、基壁２全体を強化することなく、特に応
力集中が生じ易いボルト穴４の周壁部のみをNiで強化す
るのも有効である。
の鋳型内所定位置にNi発泡体を設置することによって行
われる。また、基壁２全体を強化することなく、特に応
力集中が生じ易いボルト穴４の周壁部のみをNiで強化す
るのも有効である。
実施例２ 第６図，第７図は本発明方法を適用した自動車用エン
ジンのフライホイール10を示している。
ジンのフライホイール10を示している。
外径294mm,肉厚25.5mmのフライホイール10は鋳造品
（JIS FC25材）であって、中心部に開口12を有する円
板形状体として形成されている。フライホイール10の基
部11（外径92mm,肉厚12mm）は、鋳造するための鋳型内
所定位置に設置された外径90mm,内径25mm,肉厚10mmの薄
リング状のNi発泡体を鋳包んだ後、機械加工によりボル
ト穴13をあけることによって構成される。
（JIS FC25材）であって、中心部に開口12を有する円
板形状体として形成されている。フライホイール10の基
部11（外径92mm,肉厚12mm）は、鋳造するための鋳型内
所定位置に設置された外径90mm,内径25mm,肉厚10mmの薄
リング状のNi発泡体を鋳包んだ後、機械加工によりボル
ト穴13をあけることによって構成される。
フライホイール10は、クランク軸端のフランジにボル
ト穴13部分にて複数本のボルトで固定され、開口12およ
びボルト穴13が形成された基部11の外側に位置する部分
の片面がクラッチ摩擦面14として使用される。そして、
基部11の二点鎖線で囲まれる部分が強化用金属としての
Ni添加により強化されており、フライホイール10の径を
大きくした場合に、該基部11には大きな応力が発生する
ものの、その壁厚を通常の場合と同じ程度にすることが
でき、フライホイール10全体の重量を大巾に増加させず
にクラッチ容量の増大を企図し得る。
ト穴13部分にて複数本のボルトで固定され、開口12およ
びボルト穴13が形成された基部11の外側に位置する部分
の片面がクラッチ摩擦面14として使用される。そして、
基部11の二点鎖線で囲まれる部分が強化用金属としての
Ni添加により強化されており、フライホイール10の径を
大きくした場合に、該基部11には大きな応力が発生する
ものの、その壁厚を通常の場合と同じ程度にすることが
でき、フライホイール10全体の重量を大巾に増加させず
にクラッチ容量の増大を企図し得る。
第１図は本発明方法を適用した自動車ブレーキディスク
の正面図、第２図はその裏面図、第３図は第２図におけ
るIII−III線断面図、第４図，第５図はそれぞれ第２図
のIV−IV線、Ｖ−Ｖ線断面図、第６図は本発明の他の実
施例の正面図、第７図は第６図のVII−VII線断面図であ
る。 １……ブレーキディスク、２……基壁、３……開口、４
……ボルト穴、５……止め螺子穴、６……円筒壁、７…
…摺動壁、８……通気孔、９……隔壁、10……フライホ
イール、11……基部、12……開口、13……ボルト穴、14
……クラッチ摩擦面。
の正面図、第２図はその裏面図、第３図は第２図におけ
るIII−III線断面図、第４図，第５図はそれぞれ第２図
のIV−IV線、Ｖ−Ｖ線断面図、第６図は本発明の他の実
施例の正面図、第７図は第６図のVII−VII線断面図であ
る。 １……ブレーキディスク、２……基壁、３……開口、４
……ボルト穴、５……止め螺子穴、６……円筒壁、７…
…摺動壁、８……通気孔、９……隔壁、10……フライホ
イール、11……基部、12……開口、13……ボルト穴、14
……クラッチ摩擦面。
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) B22D 19/00,19/02 F16D 65/12 F16F 15/30
Claims (3)
- 【請求項１】強化用金属元素であるNiを多く固溶させて
他部材との取付け部を強化する鋳鉄部材における他部材
との取付け部強化方法において、 Niの多孔質体を予め鋳型内に設置しておき、鋳型内に前
記多孔質体の融点よりも高い温度の溶湯を注入して多孔
質体を溶解させ、もって鋳造品の局部に前記Niを固溶さ
せることを特徴とする鋳鉄部材における他部材との取付
け部強化方法。 - 【請求項２】前記鋳鉄部材がブレーキディスクであり、
車輪ハブに直接あてがわれる基壁部にNiを固溶させるこ
とを特徴とする前記特許請求の範囲第１項に記載された
鋳鉄部材における他部材との取付け部強化方法。 - 【請求項３】前記鋳鉄部材がフライホイールであり、ク
ランク軸端に固定される基部にNiを固溶させることを特
徴とする前記特許請求の範囲第１項に記載された鋳鉄部
材における他部材との取付け部強化方法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63152360A JP2930591B2 (ja) | 1987-08-28 | 1988-06-22 | 鋳鉄部材における他部材との取付け部強化方法 |
| JP10318214A JPH11221663A (ja) | 1987-08-28 | 1998-11-09 | 鋳鉄部材における他部材との取付け部強化方法 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21311887 | 1987-08-28 | ||
| JP62-213118 | 1987-08-28 | ||
| JP63152360A JP2930591B2 (ja) | 1987-08-28 | 1988-06-22 | 鋳鉄部材における他部材との取付け部強化方法 |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10318214A Division JPH11221663A (ja) | 1987-08-28 | 1998-11-09 | 鋳鉄部材における他部材との取付け部強化方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01133662A JPH01133662A (ja) | 1989-05-25 |
| JP2930591B2 true JP2930591B2 (ja) | 1999-08-03 |
Family
ID=26481306
Family Applications (2)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63152360A Expired - Fee Related JP2930591B2 (ja) | 1987-08-28 | 1988-06-22 | 鋳鉄部材における他部材との取付け部強化方法 |
| JP10318214A Pending JPH11221663A (ja) | 1987-08-28 | 1998-11-09 | 鋳鉄部材における他部材との取付け部強化方法 |
Family Applications After (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10318214A Pending JPH11221663A (ja) | 1987-08-28 | 1998-11-09 | 鋳鉄部材における他部材との取付け部強化方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (2) | JP2930591B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPWO2002048016A1 (ja) * | 2000-12-11 | 2004-04-15 | 三菱電機株式会社 | エレベータ用巻上機 |
| US20070040803A1 (en) * | 2005-08-17 | 2007-02-22 | Sauer-Danfoss Inc. | Method of joining a sintered magnet to a pivot arm |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS507727A (ja) * | 1973-05-23 | 1975-01-27 | ||
| JPS6029431A (ja) * | 1983-07-28 | 1985-02-14 | Toyota Motor Corp | 合金の製造方法 |
| JPS61202764A (ja) * | 1985-03-06 | 1986-09-08 | Yanmar Diesel Engine Co Ltd | スリ−ブレスシリンダブロツクの製造方法 |
| JPS62297521A (ja) * | 1986-06-18 | 1987-12-24 | 日立造船株式会社 | 構造部材のねじ部 |
-
1988
- 1988-06-22 JP JP63152360A patent/JP2930591B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1998
- 1998-11-09 JP JP10318214A patent/JPH11221663A/ja active Pending
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH11221663A (ja) | 1999-08-17 |
| JPH01133662A (ja) | 1989-05-25 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |