JP2996527B2 - 複合焼結体の製造方法 - Google Patents
複合焼結体の製造方法Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は軸部材とこれの軸部の外
周に嵌合される中空部材とを焼結して一体化する複合焼
結体の製造方法に関し、特にこれら両部材の軸方向の組
合せ寸法精度を向上するようにした複合焼結体の製造方
法に関する。
周に嵌合される中空部材とを焼結して一体化する複合焼
結体の製造方法に関し、特にこれら両部材の軸方向の組
合せ寸法精度を向上するようにした複合焼結体の製造方
法に関する。
【０００２】
【従来の技術】軸部材とこれの外側に嵌合される中空部
材からなる部品のように、複数の圧粉体製の部材を嵌合
させてこれらを一体化した状態で焼結結合させて製品を
製造する場合には、従来、加熱中または加熱した後に
は、圧粉体成形時の寸法よりも膨張する素材を軸部材と
して用い、圧粉体成形時の寸法よりも収縮する素材を中
空部材として用いる方式がある。更に、このような複合
焼結体を製造する方式としては、２つの部材の寸法をこ
れらを嵌合させたときに締まり嵌めとなるように設定す
る方式や、加熱中に液相が生じる元素を部材の中に添加
したり、付設して焼結する方式等がある。例えば、つば
部の外周に歯車またはスプロケットが形成された軸部を
有する軸部材の外側に、中空部材を嵌合した形状の複合
焼結部品を製造する場合にも、上述した何れかの方式が
使用されている。
材からなる部品のように、複数の圧粉体製の部材を嵌合
させてこれらを一体化した状態で焼結結合させて製品を
製造する場合には、従来、加熱中または加熱した後に
は、圧粉体成形時の寸法よりも膨張する素材を軸部材と
して用い、圧粉体成形時の寸法よりも収縮する素材を中
空部材として用いる方式がある。更に、このような複合
焼結体を製造する方式としては、２つの部材の寸法をこ
れらを嵌合させたときに締まり嵌めとなるように設定す
る方式や、加熱中に液相が生じる元素を部材の中に添加
したり、付設して焼結する方式等がある。例えば、つば
部の外周に歯車またはスプロケットが形成された軸部を
有する軸部材の外側に、中空部材を嵌合した形状の複合
焼結部品を製造する場合にも、上述した何れかの方式が
使用されている。
【０００３】このように複数の部材を一体化して焼結部
品を製造する場合には、部材相互を高い接合強度で一体
化し得ると共に、両部材相互間の寸法精度を所定の値に
維持する必要がある。上述した軸部材と中空部材とから
なる焼結部品を、後者の課題を充足させて製造すべく、
従来では、中空部材を成形する際にその寸法管理を厳し
く行なって中空部材を軸部材のつば部表面に突き当てて
嵌合させて焼結するか、或いは、中空部材の軸穴部全長
寸法を短く設定すると共に両部材の嵌合を締まり嵌めに
設計し、所定の歯車間寸法まで圧入した後に焼結する方
法が採用されている。
品を製造する場合には、部材相互を高い接合強度で一体
化し得ると共に、両部材相互間の寸法精度を所定の値に
維持する必要がある。上述した軸部材と中空部材とから
なる焼結部品を、後者の課題を充足させて製造すべく、
従来では、中空部材を成形する際にその寸法管理を厳し
く行なって中空部材を軸部材のつば部表面に突き当てて
嵌合させて焼結するか、或いは、中空部材の軸穴部全長
寸法を短く設定すると共に両部材の嵌合を締まり嵌めに
設計し、所定の歯車間寸法まで圧入した後に焼結する方
法が採用されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】それぞれの部材を成形
したときの加圧方向における圧粉体の全長寸法のばらつ
きは、通常のプレス装置で圧粉すると、０．２mm程度で
あるので、上述したように、中空部材を軸部材のつば部
表面に突き当てて嵌合させると、両部材により形成され
る部品の全長のばらつきは、最大０．４mm程度になる。
また、嵌合して軸方向に押圧するときに、無理に押すと
圧粉体に割れが生じることがある。更に、この方法で
は、中空部材の軸穴部の寸法を短く設定すると、焼結中
に部材が軸方向にずれてしまうことがある。
したときの加圧方向における圧粉体の全長寸法のばらつ
きは、通常のプレス装置で圧粉すると、０．２mm程度で
あるので、上述したように、中空部材を軸部材のつば部
表面に突き当てて嵌合させると、両部材により形成され
る部品の全長のばらつきは、最大０．４mm程度になる。
また、嵌合して軸方向に押圧するときに、無理に押すと
圧粉体に割れが生じることがある。更に、この方法で
は、中空部材の軸穴部の寸法を短く設定すると、焼結中
に部材が軸方向にずれてしまうことがある。
【０００５】一方、後者の方法を採用し、全長寸法を短
くして両部材の嵌合を締まり嵌めに設計した場合にも、
同様に、焼結中に部材が軸方向にずれてしまうものが発
生することがある。
くして両部材の嵌合を締まり嵌めに設計した場合にも、
同様に、焼結中に部材が軸方向にずれてしまうものが発
生することがある。
【０００６】本発明は上記従来技術に鑑みてなされたも
のであり、複数の圧粉体製の部材からなる部品を高い精
度で製造し得るようにすることを目的とする。
のであり、複数の圧粉体製の部材からなる部品を高い精
度で製造し得るようにすることを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明は、軸部の一端につば部を有する圧粉体製の軸
部材と、前記軸部に嵌合される圧粉体製の中空部材とを
嵌合状態で焼結して一体化する複合焼結体の製造方法に
おいて、前記中空部材のうち前記つば部に対向する端面
と、前記つば部の表面のうち前記中空部材の端面に対向
する対向面との少くとも何れか一方に、環状に一定間隔
毎若しくは環状に連なった突起を設けて前記両部材を形
成し、前記両部材を嵌合した状態で軸方向に押圧して前
記突起を変形させることにより両部材の軸方向寸法を調
整した後に、両部材を焼結するようしたことを特徴とす
る複合焼結体の製造方法である。更に本発明は、軸部の
一端につば部を有する圧粉体製の軸部材と、前記軸部に
嵌合される圧粉体製の中空部材とを嵌合状態で焼結して
一体化する複合焼結体の製造方法において、前記軸部材
の根元に位置させて設けられ前記中空部材の内縁が当接
する傾斜面を有する突起と、前記軸部材のつば部に位置
させて設けられ前記中空部材の外縁が当接する傾斜面を
有する突起との少なくとも何れか一方を、前記軸部材に
形成し、前記両部材を嵌合した状態で軸方向に押圧して
前記突起を変形させることにより両部材の軸方向寸法を
調整した後に、両部材を焼結するようしたことを特徴と
する複合焼結体の製造方法である。
の本発明は、軸部の一端につば部を有する圧粉体製の軸
部材と、前記軸部に嵌合される圧粉体製の中空部材とを
嵌合状態で焼結して一体化する複合焼結体の製造方法に
おいて、前記中空部材のうち前記つば部に対向する端面
と、前記つば部の表面のうち前記中空部材の端面に対向
する対向面との少くとも何れか一方に、環状に一定間隔
毎若しくは環状に連なった突起を設けて前記両部材を形
成し、前記両部材を嵌合した状態で軸方向に押圧して前
記突起を変形させることにより両部材の軸方向寸法を調
整した後に、両部材を焼結するようしたことを特徴とす
る複合焼結体の製造方法である。更に本発明は、軸部の
一端につば部を有する圧粉体製の軸部材と、前記軸部に
嵌合される圧粉体製の中空部材とを嵌合状態で焼結して
一体化する複合焼結体の製造方法において、前記軸部材
の根元に位置させて設けられ前記中空部材の内縁が当接
する傾斜面を有する突起と、前記軸部材のつば部に位置
させて設けられ前記中空部材の外縁が当接する傾斜面を
有する突起との少なくとも何れか一方を、前記軸部材に
形成し、前記両部材を嵌合した状態で軸方向に押圧して
前記突起を変形させることにより両部材の軸方向寸法を
調整した後に、両部材を焼結するようしたことを特徴と
する複合焼結体の製造方法である。
【０００８】
【作用】圧粉体を用いて軸部材と中空部材との少くとも
何れか一方に突起を設けて、これらを成形した後に、こ
れらを嵌合させた状態で軸方向に押圧すると、突起は弱
い圧力で変形または崩壊するので、組立て全長寸法にな
るまで押圧すれば、部材に割れを生じさせることなく、
目的寸法が確保され、焼結中でも突起が支えになって部
材の移動が起らない。
何れか一方に突起を設けて、これらを成形した後に、こ
れらを嵌合させた状態で軸方向に押圧すると、突起は弱
い圧力で変形または崩壊するので、組立て全長寸法にな
るまで押圧すれば、部材に割れを生じさせることなく、
目的寸法が確保され、焼結中でも突起が支えになって部
材の移動が起らない。
【０００９】また、軸部材に傾斜面を有する突起を設け
た場合にも同様に作用して所望の寸法精度を確保しつ
つ、焼結中でも部材の移動が起らない。
た場合にも同様に作用して所望の寸法精度を確保しつ
つ、焼結中でも部材の移動が起らない。
【００１０】
【実施例】以下、図示する本発明の実施例に基づいて本
発明を詳細に説明する。図１は複合焼結体の一例を示す
図であり、この焼結体１０は軸部材１１と中空部材１２
とから構成されている。軸部材１１は一端につば部１３
を有し内部に穴１４が形成された軸部１５からなり、つ
ば部１３の外周には歯車１６が形成されている。一方、
中空部材１２はこれが軸部材１１に嵌合されたときに、
つば部１３の表面に対向することになる対向面１７を一
端に有し、他端には歯車１８が形成されている。これら
はそれぞれ、まず粉体を材料として成形型により図示す
る形状に成形される。両部材の材料としては、鉄粉に銅
粉と黒鉛粉を添加した混合粉を使用し、密度、６．６g/
cm3 に成形し、両部材を嵌合させて両端から押圧して組
合わせた後に、還元ガス雰囲気中に、温度１１３０℃で
焼結して製造した。黒鉛および銅の添加量は、軸部材１
１が０．８％の黒鉛と３％の銅であり、中空部材１２が
０．６％の黒鉛と１．５％の銅としたので、焼結中に軸
部材１１の膨張が大きくなり、両部材が密着した状態で
焼結されることになり、良好な接合状態となった。
発明を詳細に説明する。図１は複合焼結体の一例を示す
図であり、この焼結体１０は軸部材１１と中空部材１２
とから構成されている。軸部材１１は一端につば部１３
を有し内部に穴１４が形成された軸部１５からなり、つ
ば部１３の外周には歯車１６が形成されている。一方、
中空部材１２はこれが軸部材１１に嵌合されたときに、
つば部１３の表面に対向することになる対向面１７を一
端に有し、他端には歯車１８が形成されている。これら
はそれぞれ、まず粉体を材料として成形型により図示す
る形状に成形される。両部材の材料としては、鉄粉に銅
粉と黒鉛粉を添加した混合粉を使用し、密度、６．６g/
cm3 に成形し、両部材を嵌合させて両端から押圧して組
合わせた後に、還元ガス雰囲気中に、温度１１３０℃で
焼結して製造した。黒鉛および銅の添加量は、軸部材１
１が０．８％の黒鉛と３％の銅であり、中空部材１２が
０．６％の黒鉛と１．５％の銅としたので、焼結中に軸
部材１１の膨張が大きくなり、両部材が密着した状態で
焼結されることになり、良好な接合状態となった。
【００１１】図２は本発明の一実施例に係る複合焼結体
の製造方法を示す図であり、図２においては、図１にお
けるＡ部に相当する部分が示されている。図示するよう
に、中空部材１２のうちつば部１３に対向する端面１７
には、円錐状の突起２１が設けられている。この突起２
１は高さが０．８mmで、円周方向に等間隔に８個所に設
けられている。中空部材１２の端面１７に突起２１を設
けてこの中空部材１２を成形した後に、これを軸部材１
１の軸部１５に嵌合させ、両部材をつば部の端面で両側
からプレスにより押圧する。この押圧過程で、突起２１
は先端部から変形して両部材１１、１２の軸方向の位
置、つまり両端面間の距離が所定の寸法に設定され、こ
の状態のもとで焼結される。突起２１は図示するように
中空部材１２の端面１７に設けることなく、つば部１３
の表面のうち端面に対向する部分に設けるようにしても
良い。突起２１の数としては、上記８つに限られず、使
用される素材に応じて任意に設定することが可能であ
る。また、円錐状の突起２１とすることなく、円周方向
に所定の長さを有する帯状の突起としても良く、更には
環状に連なった一筋の突起を形成するようにしても良
い。ただし、図示されるように円錐状の突起２１の数を
少なくして突起間距離を長くした場合には、強く押圧す
ると中空部材１２の端面部に割れが発生する可能性があ
るので、円錐状の突起とした場合にはその数を多くする
ことが望ましい。図２において、突起２１は端面１７の
径方向中央部に位置させて設けられているが、径方向内
側または外側に寄せて設けるようにしても良い。
の製造方法を示す図であり、図２においては、図１にお
けるＡ部に相当する部分が示されている。図示するよう
に、中空部材１２のうちつば部１３に対向する端面１７
には、円錐状の突起２１が設けられている。この突起２
１は高さが０．８mmで、円周方向に等間隔に８個所に設
けられている。中空部材１２の端面１７に突起２１を設
けてこの中空部材１２を成形した後に、これを軸部材１
１の軸部１５に嵌合させ、両部材をつば部の端面で両側
からプレスにより押圧する。この押圧過程で、突起２１
は先端部から変形して両部材１１、１２の軸方向の位
置、つまり両端面間の距離が所定の寸法に設定され、こ
の状態のもとで焼結される。突起２１は図示するように
中空部材１２の端面１７に設けることなく、つば部１３
の表面のうち端面に対向する部分に設けるようにしても
良い。突起２１の数としては、上記８つに限られず、使
用される素材に応じて任意に設定することが可能であ
る。また、円錐状の突起２１とすることなく、円周方向
に所定の長さを有する帯状の突起としても良く、更には
環状に連なった一筋の突起を形成するようにしても良
い。ただし、図示されるように円錐状の突起２１の数を
少なくして突起間距離を長くした場合には、強く押圧す
ると中空部材１２の端面部に割れが発生する可能性があ
るので、円錐状の突起とした場合にはその数を多くする
ことが望ましい。図２において、突起２１は端面１７の
径方向中央部に位置させて設けられているが、径方向内
側または外側に寄せて設けるようにしても良い。
【００１２】図３は本発明の他の実施例に係る複合焼結
体の製造方法を示す図であり、図２における部分と同様
な部分が示されている。この場合には、軸部材１１の軸
部１５の根元に、つば部１３に向かうに従って径が大き
くなる傾斜面つまりテーパー面２２を有する突起２３が
環状に形成されている。この突起２３は軸部材１１の外
側に中空部材１２を嵌合させると、図示するように、こ
の中空部材１２の内縁が当接することになる。この突起
２３の傾斜面２２の傾斜角度は、４５度に設定されてい
る。この場合にも、中空部材１２を所定の形状に成形型
を用いて成形する一方、軸部材１１をその軸部１５の根
元に突起２３を形成して成形した後に、これを軸部材１
１の軸部１５に嵌合させ、両部材をつば部の端面で両側
からプレスにより押圧する。この押圧過程で、突起２３
や中空部材１２は変形して両部材１１、１２の軸方向の
位置、つまり両端面間の距離が所定の寸法に設定され、
この状態のもとで焼結される。傾斜角度を１０度以下に
設定した場合には、押圧したときに中空部材１２の端部
が外側に押し広げられることになり、その部分に割れが
発生するおそれがあるので、傾斜角度は、３０〜５０度
程度に設定することが望ましい。
体の製造方法を示す図であり、図２における部分と同様
な部分が示されている。この場合には、軸部材１１の軸
部１５の根元に、つば部１３に向かうに従って径が大き
くなる傾斜面つまりテーパー面２２を有する突起２３が
環状に形成されている。この突起２３は軸部材１１の外
側に中空部材１２を嵌合させると、図示するように、こ
の中空部材１２の内縁が当接することになる。この突起
２３の傾斜面２２の傾斜角度は、４５度に設定されてい
る。この場合にも、中空部材１２を所定の形状に成形型
を用いて成形する一方、軸部材１１をその軸部１５の根
元に突起２３を形成して成形した後に、これを軸部材１
１の軸部１５に嵌合させ、両部材をつば部の端面で両側
からプレスにより押圧する。この押圧過程で、突起２３
や中空部材１２は変形して両部材１１、１２の軸方向の
位置、つまり両端面間の距離が所定の寸法に設定され、
この状態のもとで焼結される。傾斜角度を１０度以下に
設定した場合には、押圧したときに中空部材１２の端部
が外側に押し広げられることになり、その部分に割れが
発生するおそれがあるので、傾斜角度は、３０〜５０度
程度に設定することが望ましい。
【００１３】図４は本発明の更に他の実施例に係る複合
焼結体の製造方法を示す図であり、図２における部分と
同様な部分が示されている。この場合には、つば部１３
に位置させて軸部１５に対向した傾斜面２４を有する突
起２５が環状に形成されている。この突起２５は軸部材
１１の外側に中空部材１２を嵌合されると、図示するよ
うに、この中空部材１２の外縁が当接することになる。
この突起２５の傾斜面２４の傾斜角度は、図３に示され
た場合と相違して、両部材をプレスにより押圧した場合
に中空部材１２が軸心方向に圧縮されるので、１０度程
度に設定しても製造上、何等問題はなかった。
焼結体の製造方法を示す図であり、図２における部分と
同様な部分が示されている。この場合には、つば部１３
に位置させて軸部１５に対向した傾斜面２４を有する突
起２５が環状に形成されている。この突起２５は軸部材
１１の外側に中空部材１２を嵌合されると、図示するよ
うに、この中空部材１２の外縁が当接することになる。
この突起２５の傾斜面２４の傾斜角度は、図３に示され
た場合と相違して、両部材をプレスにより押圧した場合
に中空部材１２が軸心方向に圧縮されるので、１０度程
度に設定しても製造上、何等問題はなかった。
【００１４】また、図示されていないが、軸部材１１に
中空部材１２の内縁が当接する傾斜面２２を有する突起
２３と、外縁が当接する傾斜面２４を有する突起２５と
の両方を形成して実施したところ、適正な焼結部品を製
造することが可能であった。少なくとも、２種類の突起
２３、２５のうち一方を軸部材１１に成形するようにす
れば良い。
中空部材１２の内縁が当接する傾斜面２２を有する突起
２３と、外縁が当接する傾斜面２４を有する突起２５と
の両方を形成して実施したところ、適正な焼結部品を製
造することが可能であった。少なくとも、２種類の突起
２３、２５のうち一方を軸部材１１に成形するようにす
れば良い。
【００１５】このように図示した製造方法によれば、焼
結体の軸方向の寸法は、両部材を押圧する際に規制され
ることになるので、各々の圧粉体製の部材を成形する際
に成形寸法にばらつきが多少存在していても、突起２
１、２３、２５によって寸法調整がなされ、組合わせ寸
法のばらつきが少ない複合焼結体が得られた。
結体の軸方向の寸法は、両部材を押圧する際に規制され
ることになるので、各々の圧粉体製の部材を成形する際
に成形寸法にばらつきが多少存在していても、突起２
１、２３、２５によって寸法調整がなされ、組合わせ寸
法のばらつきが少ない複合焼結体が得られた。
【００１６】
【発明の効果】以上のように、圧粉体製の複数の部材か
らなる焼結部品を製造する本発明の方法によれば、組合
わせられる各部材寸法の累積誤差がでないので、複合焼
結部品全体の寸法ばらつきが少ない高い精度の製品を製
造することが可能となった。
らなる焼結部品を製造する本発明の方法によれば、組合
わせられる各部材寸法の累積誤差がでないので、複合焼
結部品全体の寸法ばらつきが少ない高い精度の製品を製
造することが可能となった。
【図１】は複合焼結体を示す断面図、
【図２】は複合焼結体の要部を示す断面図、
【図３】は複合焼結体の要部を示す断面図、
【図４】は複合焼結体の要部を示す断面図である。
１０…焼結体、１１…軸部材、１２…中空部材、１３…
つば部、１５…軸部、１７…対向面、２１…突起、２
３、２５…突起。
つば部、１５…軸部、１７…対向面、２１…突起、２
３、２５…突起。
Claims (2)
- 【請求項１】 軸部の一端につば部を有する圧粉体製の
軸部材と、前記軸部に嵌合される圧粉体製の中空部材と
を嵌合状態で焼結して一体化する複合焼結体の製造方法
において、前記中空部材のうち前記つば部に対向する端
面と、前記つば部の表面のうち前記中空部材の端面に対
向する対向面との少くとも何れか一方に、環状に一定間
隔毎若しくは環状に連なった突起を設けて前記両部材を
形成し、前記両部材を嵌合した状態で軸方向に押圧して
前記突起を変形させることにより両部材の軸方向寸法を
調整した後に、両部材を焼結するようしたことを特徴と
する複合焼結体の製造方法。 - 【請求項２】 軸部の一端につば部を有する圧粉体製の
軸部材と、前記軸部に嵌合される圧粉体製の中空部材と
を嵌合状態で焼結して一体化する複合焼結体の製造方法
において、前記軸部材の根元に位置させて設けられ前記
中空部材の内縁が当接する傾斜面を有する突起と、前記
軸部材のつば部に位置させて設けられ前記中空部材の外
縁が当接する傾斜面を有する突起との少なくとも何れか
一方を、前記軸部材に形成し、前記両部材を嵌合した状
態で軸方向に押圧して前記突起を変形させることにより
両部材の軸方向寸法を調整した後に、両部材を焼結する
ようしたことを特徴とする複合焼結体の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3061431A JP2996527B2 (ja) | 1991-03-26 | 1991-03-26 | 複合焼結体の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3061431A JP2996527B2 (ja) | 1991-03-26 | 1991-03-26 | 複合焼結体の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04297508A JPH04297508A (ja) | 1992-10-21 |
| JP2996527B2 true JP2996527B2 (ja) | 2000-01-11 |
Family
ID=13170876
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3061431A Expired - Lifetime JP2996527B2 (ja) | 1991-03-26 | 1991-03-26 | 複合焼結体の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2996527B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4576570B1 (ja) | 2009-06-08 | 2010-11-10 | Ｎｅｃカシオモバイルコミュニケーションズ株式会社 | 端末装置及びプログラム |
-
1991
- 1991-03-26 JP JP3061431A patent/JP2996527B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04297508A (ja) | 1992-10-21 |
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