JP3114472B2 - 金属焼結部材の接合方法 - Google Patents
金属焼結部材の接合方法Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は金属焼結部材と他の金属
焼結部材とを接合する方法に関し、特に金属焼結部材と
他の金属焼結部材とをほとんど隙間を生じることなく、
強固に接合する方法に関する。
焼結部材とを接合する方法に関し、特に金属焼結部材と
他の金属焼結部材とをほとんど隙間を生じることなく、
強固に接合する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】粉末冶金における接合技術は粉末焼結製
品の高い歩留り、良好な精度、高い生産性と経済性に加
え、複雑形状部品の増加と高精度化、プレス能力以上の
大型部品への焼結化、材質的高級化および機能の複雑化
などに対応するための有効な手段であり、粉末焼結製品
による長尺成形品の製造や、３次元形状への展開、異種
材料との複合化などによる、機能性の向上を狙った接合
技術開発が行われている。特に円筒状金属焼結部材どう
しを接合して長尺なものとすることなどは頻繁に行われ
るためその重要度は大きいものがある。このような金属
焼結部材の有効な接合方法としてプロジェクション溶接
法が注目されている。前記プロジェクション溶接法は、
一方の部材の接合面に突起（プロジェクション）を形成
し、他の部材の接合面と加圧当接させたうえ、両部材を
電極間にはさんで交流又は直流電流を通電し、その抵抗
加熱により前記突起を溶融させ、両部材を接合する方法
である。しかしながら、前記プロジェクション溶接法で
は、突起（プロジェクション）のスパッタが飛散するこ
とにより溶接痕が残ってしまうという問題点がある。そ
こで前記問題点を解決すべく種々のプロジェクション溶
接法が開示されている。
品の高い歩留り、良好な精度、高い生産性と経済性に加
え、複雑形状部品の増加と高精度化、プレス能力以上の
大型部品への焼結化、材質的高級化および機能の複雑化
などに対応するための有効な手段であり、粉末焼結製品
による長尺成形品の製造や、３次元形状への展開、異種
材料との複合化などによる、機能性の向上を狙った接合
技術開発が行われている。特に円筒状金属焼結部材どう
しを接合して長尺なものとすることなどは頻繁に行われ
るためその重要度は大きいものがある。このような金属
焼結部材の有効な接合方法としてプロジェクション溶接
法が注目されている。前記プロジェクション溶接法は、
一方の部材の接合面に突起（プロジェクション）を形成
し、他の部材の接合面と加圧当接させたうえ、両部材を
電極間にはさんで交流又は直流電流を通電し、その抵抗
加熱により前記突起を溶融させ、両部材を接合する方法
である。しかしながら、前記プロジェクション溶接法で
は、突起（プロジェクション）のスパッタが飛散するこ
とにより溶接痕が残ってしまうという問題点がある。そ
こで前記問題点を解決すべく種々のプロジェクション溶
接法が開示されている。
【０００３】特公昭４２−２２４２号公報は、２個の接
合体の対向面に凸部と凹部を形成し凸部を凹部に挿入し
て２個の接合体を位置決めした後、上記凸部と凹部をス
ポット溶接して２個の接合体を固着する方法を開示して
いる。
合体の対向面に凸部と凹部を形成し凸部を凹部に挿入し
て２個の接合体を位置決めした後、上記凸部と凹部をス
ポット溶接して２個の接合体を固着する方法を開示して
いる。
【０００４】また特公昭５０−２３６１８号公報は、ボ
タン形またはコーン形の突起と、この突起の周側にリン
グ状の溝と前記突起と反対側の方向に突設させてリング
状の突起とを設け、前記ボタン形またはコーン形の突起
を被接触板と接触させ、このボタン形またはコーン形の
突起を溶解させて接触板と被接触板とを接合する方法を
開示している。
タン形またはコーン形の突起と、この突起の周側にリン
グ状の溝と前記突起と反対側の方向に突設させてリング
状の突起とを設け、前記ボタン形またはコーン形の突起
を被接触板と接触させ、このボタン形またはコーン形の
突起を溶解させて接触板と被接触板とを接合する方法を
開示している。
【０００５】さらに特開昭５８−１３４８１号公報は、
一方の部材の接合面の突起を複数形成し、他方の部材の
接合面に上記突起に対応して嵌合する凹孔を形成すると
ともに、上記突起と凹孔とを嵌合した時、嵌合部にリン
グ状の空所が形成されるように突起の基部外周および凹
孔の外周の双方あるいは一方に凹溝を形成し、一方の部
材の突起と他方の部材の凹孔とを嵌合することにより突
起と凹孔との接触部が電気抵抗を構成し、両部材に通電
することにより上記部材が抵抗加熱され、この加熱手段
により突起を溶融して両部材を接合する方法を開示して
いる。
一方の部材の接合面の突起を複数形成し、他方の部材の
接合面に上記突起に対応して嵌合する凹孔を形成すると
ともに、上記突起と凹孔とを嵌合した時、嵌合部にリン
グ状の空所が形成されるように突起の基部外周および凹
孔の外周の双方あるいは一方に凹溝を形成し、一方の部
材の突起と他方の部材の凹孔とを嵌合することにより突
起と凹孔との接触部が電気抵抗を構成し、両部材に通電
することにより上記部材が抵抗加熱され、この加熱手段
により突起を溶融して両部材を接合する方法を開示して
いる。
【０００６】
【発明が解決しようとする問題点】特公昭４２−２２４
２号公報の接合方法では、位置決めはなされるものの、
プロジェクション溶接を行った場合に十分な溶接強度を
得ることができないという問題点がある。また突起の溶
融部が接合面の間に残存するため接合面に隙間が生じる
という問題点がある。
２号公報の接合方法では、位置決めはなされるものの、
プロジェクション溶接を行った場合に十分な溶接強度を
得ることができないという問題点がある。また突起の溶
融部が接合面の間に残存するため接合面に隙間が生じる
という問題点がある。
【０００７】また特公昭５０−２３６１８号公報の方法
では、突起の溶融した部分は、この突起の周側に設けら
れたリング状の溝に広がるため確実に密着することが可
能であるが、ボタン形またはコーン形の突起と接触する
面がそのまま接合面となるため、スパッタが両部材の接
合面に飛散し、隙間が生じるという問題点がある。
では、突起の溶融した部分は、この突起の周側に設けら
れたリング状の溝に広がるため確実に密着することが可
能であるが、ボタン形またはコーン形の突起と接触する
面がそのまま接合面となるため、スパッタが両部材の接
合面に飛散し、隙間が生じるという問題点がある。
【０００８】さらに特開昭５８−１３４８１号公報の方
法では、突起の基部外周および凹孔の外周の双方あるい
は一方に凹溝が形成されているので嵌合部にリング状の
空所が形成されスパッタ等はこの空所に阻害されて飛散
することがなく、前記凹溝に突起の溶融部が広がるため
両接合部材間にすきま等が生じにくいが、例えば円筒形
の部材を接合する場合には径方向に溶融部が拡散しやす
いため、必ずしも十分に溶融部の広がりを防止すること
はできず、接合面に隙間を生じやすいという問題点があ
る。そこで、凹孔を深くし、凹溝を広くしてやることが
考えられるが、そうするとプロジェクション溶接時の発
熱時間が短くなり接合強度が低下するという問題点があ
る。
法では、突起の基部外周および凹孔の外周の双方あるい
は一方に凹溝が形成されているので嵌合部にリング状の
空所が形成されスパッタ等はこの空所に阻害されて飛散
することがなく、前記凹溝に突起の溶融部が広がるため
両接合部材間にすきま等が生じにくいが、例えば円筒形
の部材を接合する場合には径方向に溶融部が拡散しやす
いため、必ずしも十分に溶融部の広がりを防止すること
はできず、接合面に隙間を生じやすいという問題点があ
る。そこで、凹孔を深くし、凹溝を広くしてやることが
考えられるが、そうするとプロジェクション溶接時の発
熱時間が短くなり接合強度が低下するという問題点があ
る。
【０００９】本発明は上記問題点に基づいて成されたも
のであり、金属焼結部材と他の金属焼結部材とをほとん
ど隙間を生じることなく、強固に接合することの可能な
金属焼結部材の接合方法を提供することを目的とする。
のであり、金属焼結部材と他の金属焼結部材とをほとん
ど隙間を生じることなく、強固に接合することの可能な
金属焼結部材の接合方法を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明の請求項１の金属
焼結部材の接合方法は、金属焼結部材と他の金属焼結部
材とを接合する方法であって、一方の金属焼結部材の接
合面に複数の突起を形成し、他方の金属焼結部材の接合
面の前記突起の当接する箇所に前記突起の高さの10〜30
％の深さを有するとともに前記突起の幅の100〜130％の
短手方向幅を有する条溝を形成し、前記一方の金属焼結
部材の突起を他方の部材の条溝に加圧当接するとととも
に前記両部材間に通電し、前記突起を加熱溶融して両部
材を溶接する。
焼結部材の接合方法は、金属焼結部材と他の金属焼結部
材とを接合する方法であって、一方の金属焼結部材の接
合面に複数の突起を形成し、他方の金属焼結部材の接合
面の前記突起の当接する箇所に前記突起の高さの10〜30
％の深さを有するとともに前記突起の幅の100〜130％の
短手方向幅を有する条溝を形成し、前記一方の金属焼結
部材の突起を他方の部材の条溝に加圧当接するとととも
に前記両部材間に通電し、前記突起を加熱溶融して両部
材を溶接する。
【００１１】また請求項２の金属焼結部材の接合方法
は、前記金属焼結部材が筒状で、一方の金属焼結部材の
環状の接合面に前記突起を形成するとともに、他方の金
属焼結部材の環状の接合面に前記条溝を形成したもので
ある。
は、前記金属焼結部材が筒状で、一方の金属焼結部材の
環状の接合面に前記突起を形成するとともに、他方の金
属焼結部材の環状の接合面に前記条溝を形成したもので
ある。
【００１２】さらに請求項３の金属焼結部材の接合方法
は、前記条溝が連続した円弧状である。
は、前記条溝が連続した円弧状である。
【００１３】
【作用】請求項１の金属焼結部材の接合方法では、一方
の金属焼結部材の接合面に複数の突起を形成し、他方の
金属焼結部材の接合面の前記突起の当接する箇所に条溝
を形成し、前記一方の金属焼結部材の突起を他方の部材
の条溝に加圧当接するととともに前記両部材間に通電
し、前記突起を加熱溶融して両部材を溶接しているの
で、突起の溶融部によるスパッタは条溝の側壁に阻害さ
れ接合面に飛散せず、この阻害された溶融部は条溝に沿
って広がるので、金属焼結部材と他の金属焼結部材とを
ほとんど隙間を生じることなく接合することができる。
しかも本発明においては前記条溝の深さを突起に対して
10〜30％に規定しているので、十分な加熱時間を確保す
ることができ、その接合強度を大きくすることができ
る。なお、条溝の深さが突起の高さの10％未満では、突
起の溶融部が溢れ出るため接合面間の隙間が大きくな
り、一方、条溝の深さが突起の高さの30％を越えると接
合強度が低下する。また前記条溝が前記突起の幅の100
〜130％の短手方向幅を有するので、突起の溶融部が一
層良好に条溝に広がる。なお、条溝の幅が突起の幅の10
0％未満であると、突起の溶融部が容易に溢れ出るため
接合面間の隙間が大きくなりやすく、一方、条溝の幅が
突起の幅の130％を越えると接合強度が低下しやすくな
る。
の金属焼結部材の接合面に複数の突起を形成し、他方の
金属焼結部材の接合面の前記突起の当接する箇所に条溝
を形成し、前記一方の金属焼結部材の突起を他方の部材
の条溝に加圧当接するととともに前記両部材間に通電
し、前記突起を加熱溶融して両部材を溶接しているの
で、突起の溶融部によるスパッタは条溝の側壁に阻害さ
れ接合面に飛散せず、この阻害された溶融部は条溝に沿
って広がるので、金属焼結部材と他の金属焼結部材とを
ほとんど隙間を生じることなく接合することができる。
しかも本発明においては前記条溝の深さを突起に対して
10〜30％に規定しているので、十分な加熱時間を確保す
ることができ、その接合強度を大きくすることができ
る。なお、条溝の深さが突起の高さの10％未満では、突
起の溶融部が溢れ出るため接合面間の隙間が大きくな
り、一方、条溝の深さが突起の高さの30％を越えると接
合強度が低下する。また前記条溝が前記突起の幅の100
〜130％の短手方向幅を有するので、突起の溶融部が一
層良好に条溝に広がる。なお、条溝の幅が突起の幅の10
0％未満であると、突起の溶融部が容易に溢れ出るため
接合面間の隙間が大きくなりやすく、一方、条溝の幅が
突起の幅の130％を越えると接合強度が低下しやすくな
る。
【００１４】前記突起および条溝は位置決めの作用をも
有し、特に請求項２の金属焼結部材の接合方法のように
筒状の金属焼結部材を接合する場合に好適である。
有し、特に請求項２の金属焼結部材の接合方法のように
筒状の金属焼結部材を接合する場合に好適である。
【００１５】さらに請求項３の金属焼結部材の接合方法
では、前記条溝が連続した円弧状であるので、前記突起
の溶融部が周方向に拡散し接合面にまで溢れ出ることが
ほとんどない。
では、前記条溝が連続した円弧状であるので、前記突起
の溶融部が周方向に拡散し接合面にまで溢れ出ることが
ほとんどない。
【００１６】
【実施例】以下、本発明の第１実施例を図１乃至図８に
基づいて詳述する。本発明の方法により得られる接合金
属焼結部材１は、金属焼結部材本体２と被接合部材３と
からなり、これらは鉄粉末と炭素粉末などの原料粉末を
粉末成形プレスの金型により圧縮して成形し、この成形
された圧粉を焼結炉において焼結することにより得られ
たものである。前記金属焼結部材本体２は、円筒状で外
側面にキー溝４Ａを有し、その円環状の接合面５Ａには
図２に示すように数か所、本実施例においては６か所に
突起６が形成されている。この突起６は円錐台形状でｈ
1の高さおよびｗ1の幅を有する。また前記被接合部材３
は、円筒状で外側面にキー溝４Ｂを有し、その円環状の
接合面５Ｂには図３に示すように周方向に沿って円弧を
形成する条溝７を有する。この条溝７はｈ2の深さおよ
びｗ2の幅を有する。ここでいう幅は前記周方向と直交
する方向の短手方向幅である。前記条溝７の深さｈ2は
前記突起６の高さｈ1の10〜30％の範囲内である。条溝
７の深さｈ2がｈ1の10％未満では、後述するように突起
６の溶融部が接合面５Ｂの平坦面51Ｂに溢れ出るため接
合面間の隙間Ｌが大きくなり、一方30％を越えると両部
材の接合強度が低下する。また前記条溝７の幅ｗ2は前
記突起６の幅ｗ1の100〜130％の範囲内であるのが好ま
しい。条溝７の幅ｗ2がｗ1の100％未満すなわちｗ1より
小さいと、突起６の溶融部が容易に溢れ出るため接合面
間の隙間Ｌが大きくなりやすく、一方130％を越えると
接合強度が低下しやすくなる。
基づいて詳述する。本発明の方法により得られる接合金
属焼結部材１は、金属焼結部材本体２と被接合部材３と
からなり、これらは鉄粉末と炭素粉末などの原料粉末を
粉末成形プレスの金型により圧縮して成形し、この成形
された圧粉を焼結炉において焼結することにより得られ
たものである。前記金属焼結部材本体２は、円筒状で外
側面にキー溝４Ａを有し、その円環状の接合面５Ａには
図２に示すように数か所、本実施例においては６か所に
突起６が形成されている。この突起６は円錐台形状でｈ
1の高さおよびｗ1の幅を有する。また前記被接合部材３
は、円筒状で外側面にキー溝４Ｂを有し、その円環状の
接合面５Ｂには図３に示すように周方向に沿って円弧を
形成する条溝７を有する。この条溝７はｈ2の深さおよ
びｗ2の幅を有する。ここでいう幅は前記周方向と直交
する方向の短手方向幅である。前記条溝７の深さｈ2は
前記突起６の高さｈ1の10〜30％の範囲内である。条溝
７の深さｈ2がｈ1の10％未満では、後述するように突起
６の溶融部が接合面５Ｂの平坦面51Ｂに溢れ出るため接
合面間の隙間Ｌが大きくなり、一方30％を越えると両部
材の接合強度が低下する。また前記条溝７の幅ｗ2は前
記突起６の幅ｗ1の100〜130％の範囲内であるのが好ま
しい。条溝７の幅ｗ2がｗ1の100％未満すなわちｗ1より
小さいと、突起６の溶融部が容易に溢れ出るため接合面
間の隙間Ｌが大きくなりやすく、一方130％を越えると
接合強度が低下しやすくなる。
【００１７】次に前記突起６を有する金属焼結部材本体
２と、条溝７を有する被接合部材３とをプロジェクショ
ン溶接する方法について説明する。まず図４に示すよう
に一方の電極プラテン（図示せず）上に接合面５Ｂを上
にして被接合部材３を載置し、この被接合部材３上に前
記条溝７と前記突起６とが当接し、前記キー溝４Ａとキ
ー溝４Ｂとが一致するように同軸上に金属焼結部材本体
２を載置し、さらにこの金属焼結部材本体２上に他方の
電極プラテン（図示せず）を押圧状態で当接させる。そ
して前記両電極プラテン間に交流あるいは直流電流を流
す。このとき、金属焼結部材本体２と被接合部材３とが
前記突起６と条溝７とで接触しているために、電流およ
び荷重がここに集中する。そうすると、抵抗発熱が生じ
突起６および条溝７の突起６との接触部が溶融し、図５
に示すように溶融ナゲット８が形成され両者は接合され
る。前記溶融は、接合面５Ａの平坦部51Ａと接合面５Ｂ
の平坦面51Ｂとが接触し、電気抵抗が小さくなると終了
し、図６に示すような長尺の接合金属焼結部材１が得ら
れる。なお、前記プロジェクション溶接の工程におい
て、金属焼結部材本体２と被接合部材３の軸方向の位置
合わせを正確に行うために、キー溝４Ａおよび４Ｂに合
致する突起を有する非導電体からなるジグ等を用いるこ
とができる。
２と、条溝７を有する被接合部材３とをプロジェクショ
ン溶接する方法について説明する。まず図４に示すよう
に一方の電極プラテン（図示せず）上に接合面５Ｂを上
にして被接合部材３を載置し、この被接合部材３上に前
記条溝７と前記突起６とが当接し、前記キー溝４Ａとキ
ー溝４Ｂとが一致するように同軸上に金属焼結部材本体
２を載置し、さらにこの金属焼結部材本体２上に他方の
電極プラテン（図示せず）を押圧状態で当接させる。そ
して前記両電極プラテン間に交流あるいは直流電流を流
す。このとき、金属焼結部材本体２と被接合部材３とが
前記突起６と条溝７とで接触しているために、電流およ
び荷重がここに集中する。そうすると、抵抗発熱が生じ
突起６および条溝７の突起６との接触部が溶融し、図５
に示すように溶融ナゲット８が形成され両者は接合され
る。前記溶融は、接合面５Ａの平坦部51Ａと接合面５Ｂ
の平坦面51Ｂとが接触し、電気抵抗が小さくなると終了
し、図６に示すような長尺の接合金属焼結部材１が得ら
れる。なお、前記プロジェクション溶接の工程におい
て、金属焼結部材本体２と被接合部材３の軸方向の位置
合わせを正確に行うために、キー溝４Ａおよび４Ｂに合
致する突起を有する非導電体からなるジグ等を用いるこ
とができる。
【００１８】上記本発明の接合方法においては、突起６
の溶融によるスパッタは、条溝７の側壁に衝突するため
円筒状の金属焼結部材の径方向には広がることができ
ず、条溝７に沿って周方向に広がる。このため平坦部51
Ａおよび51Ｂにスパッタはほとんど付着せず、もって接
合面間にほとんど隙間Ｌが生じない。さらに本発明にお
いては突起６の高さｈ1に対する条溝７の深さｈ2を10〜
30％に規定しているので十分な加熱溶融時間を確保する
ことができるため、溶融ナゲットが十分に成長するため
接合強度も大きい。これに対し条溝の深さｈ2が10％未
満だと、十分な加熱時間を確保することができるが、図
７に示すように突起６の溶融部が条溝７から平坦面51Ｂ
に溢れ出すため、接合面５Ａ，５Ｂ間の隙間Ｌが大きく
なる。一方ｈ2が30％を越えると、突起６の溶融部が条
溝７から平坦面51Ｂに溢れ出ることはないため接合面に
隙間Ｌは生じないが、短時間に接合面５Ａの平坦部51Ａ
と接合面５Ｂの平坦面51Ｂとが接触するので十分に加熱
時間を確保することができず、図８に示すように溶接ナ
ゲット８が十分に形成されないため接合強度が小さくな
る。なお、条溝７の幅ｗ2については、ｗ1に対して100
％未満であると場合によっては突起６の溶融部が条溝７
から平坦面51Ｂに溢れ出やすくなり、130％を越えると
平坦部51Ｂが減少するため接合強度の低下を招きやすく
なる。
の溶融によるスパッタは、条溝７の側壁に衝突するため
円筒状の金属焼結部材の径方向には広がることができ
ず、条溝７に沿って周方向に広がる。このため平坦部51
Ａおよび51Ｂにスパッタはほとんど付着せず、もって接
合面間にほとんど隙間Ｌが生じない。さらに本発明にお
いては突起６の高さｈ1に対する条溝７の深さｈ2を10〜
30％に規定しているので十分な加熱溶融時間を確保する
ことができるため、溶融ナゲットが十分に成長するため
接合強度も大きい。これに対し条溝の深さｈ2が10％未
満だと、十分な加熱時間を確保することができるが、図
７に示すように突起６の溶融部が条溝７から平坦面51Ｂ
に溢れ出すため、接合面５Ａ，５Ｂ間の隙間Ｌが大きく
なる。一方ｈ2が30％を越えると、突起６の溶融部が条
溝７から平坦面51Ｂに溢れ出ることはないため接合面に
隙間Ｌは生じないが、短時間に接合面５Ａの平坦部51Ａ
と接合面５Ｂの平坦面51Ｂとが接触するので十分に加熱
時間を確保することができず、図８に示すように溶接ナ
ゲット８が十分に形成されないため接合強度が小さくな
る。なお、条溝７の幅ｗ2については、ｗ1に対して100
％未満であると場合によっては突起６の溶融部が条溝７
から平坦面51Ｂに溢れ出やすくなり、130％を越えると
平坦部51Ｂが減少するため接合強度の低下を招きやすく
なる。
【００１９】以上詳述したとおり本発明の金属焼結部材
の被接合部材の接合方法は、金属焼結部材本体２の接合
面５Ａに複数の突起６を形成し、被接合部材３の接合面
５Ｂの前記突起６の当接する箇所に条溝７を形成し、前
記金属焼結部材本体２の突起６を被接合部材３の条溝７
に加圧当接するととともに前記両部材間に通電し、前記
突起６を加熱溶融して両部材を溶接しているので、突起
６の溶融によるスパッタは条溝７の側壁に衝突し、この
ため接合面５Ｂの平坦部51Ｂに飛散せず、溶融部は条溝
７に沿って広がるので金属焼結部材本体２と被接合部材
３とをほとんど隙間Ｌを生じることなく接合することが
できる。しかも前記条溝７の深さを突起６の高さに対し
て10〜30％としているので、十分な加熱時間を確保する
ことができ、その接合強度を大きくすることができる。
また前記条溝７を前記突起６の幅の100〜130％の幅とす
ることにより、突起６の溶融部が一層良好に条溝７に広
がる。さらに前記条溝７を本実施例のように連続した円
弧状とすることにより、前記突起６の溶融部が円弧状の
条溝７に沿って周方向に拡散し平坦面51Ｂにまで溢れ出
ることがほとんどない。また前記突起６が条溝７に嵌ま
り込むことにより金属焼結部材本体２と被接合部材３と
を簡単に位置決めでき、特に円筒状の金属焼結部材本体
２および被接合部材３の接合に好適である。
の被接合部材の接合方法は、金属焼結部材本体２の接合
面５Ａに複数の突起６を形成し、被接合部材３の接合面
５Ｂの前記突起６の当接する箇所に条溝７を形成し、前
記金属焼結部材本体２の突起６を被接合部材３の条溝７
に加圧当接するととともに前記両部材間に通電し、前記
突起６を加熱溶融して両部材を溶接しているので、突起
６の溶融によるスパッタは条溝７の側壁に衝突し、この
ため接合面５Ｂの平坦部51Ｂに飛散せず、溶融部は条溝
７に沿って広がるので金属焼結部材本体２と被接合部材
３とをほとんど隙間Ｌを生じることなく接合することが
できる。しかも前記条溝７の深さを突起６の高さに対し
て10〜30％としているので、十分な加熱時間を確保する
ことができ、その接合強度を大きくすることができる。
また前記条溝７を前記突起６の幅の100〜130％の幅とす
ることにより、突起６の溶融部が一層良好に条溝７に広
がる。さらに前記条溝７を本実施例のように連続した円
弧状とすることにより、前記突起６の溶融部が円弧状の
条溝７に沿って周方向に拡散し平坦面51Ｂにまで溢れ出
ることがほとんどない。また前記突起６が条溝７に嵌ま
り込むことにより金属焼結部材本体２と被接合部材３と
を簡単に位置決めでき、特に円筒状の金属焼結部材本体
２および被接合部材３の接合に好適である。
【００２０】以上本発明を添付図面を参照して説明して
きたが、本発明の金属焼結部材の接合方法はこれに限定
されず、本発明の要旨の範囲内で種々の変更が可能であ
る。例えば、条溝７は前記第１実施例のように１個の円
弧状である必要はなく、例えば図９に示すように複数の
突起６にそれぞれ対応した複数の円弧としてもよい。ま
た金属焼結部材が角柱状で接合面５Ａ，５Ｂが矩形状等
である場合には、条溝７を直線状に形成してもよい。さ
らに突起の形状は前記第１実施例のように円錐台である
必要はなく、適宜変更することができる。なお前記第１
実施例においては、被接合部材３を下に金属焼結部材本
体２を上にしてプロジェクション溶接を行っているが逆
でもよい。
きたが、本発明の金属焼結部材の接合方法はこれに限定
されず、本発明の要旨の範囲内で種々の変更が可能であ
る。例えば、条溝７は前記第１実施例のように１個の円
弧状である必要はなく、例えば図９に示すように複数の
突起６にそれぞれ対応した複数の円弧としてもよい。ま
た金属焼結部材が角柱状で接合面５Ａ，５Ｂが矩形状等
である場合には、条溝７を直線状に形成してもよい。さ
らに突起の形状は前記第１実施例のように円錐台である
必要はなく、適宜変更することができる。なお前記第１
実施例においては、被接合部材３を下に金属焼結部材本
体２を上にしてプロジェクション溶接を行っているが逆
でもよい。
【００２１】以下の具体的実施例により本発明をさらに
詳細に説明する。
詳細に説明する。
【００２２】実施例１ Fe−1.5Cu−0.5Ｃの合金組成を有する合金粉末を用いて
図１に示す形状の金属焼結部材本体２および被接合部材
３の圧粉体を成形し、Ｒｘガス雰囲気中で1120℃，20分
間焼結してそれぞれの焼結部材を得た。なお金属焼結部
材本体２は外径30mm、長さ50mmで接合面５Ａに直径1.6m
mで高さ0.7mmの円錐台形状の突起６を有するものであ
り、被接合部材３は外径30mm、長さ25mmで接合面５Ｂに
0.15mmの深さおよび2.0mmの幅の条溝７を有するもので
ある。
図１に示す形状の金属焼結部材本体２および被接合部材
３の圧粉体を成形し、Ｒｘガス雰囲気中で1120℃，20分
間焼結してそれぞれの焼結部材を得た。なお金属焼結部
材本体２は外径30mm、長さ50mmで接合面５Ａに直径1.6m
mで高さ0.7mmの円錐台形状の突起６を有するものであ
り、被接合部材３は外径30mm、長さ25mmで接合面５Ｂに
0.15mmの深さおよび2.0mmの幅の条溝７を有するもので
ある。
【００２３】この金属焼結部材本体２および被接合部材
３の突起６と条溝７を当接させて、コンデンサー式プロ
ジェクション溶接機を用いて通電ピーク電流28kA、加圧
力600kgでプロジェクション溶接を行い、両部材の接合
を行った。
３の突起６と条溝７を当接させて、コンデンサー式プロ
ジェクション溶接機を用いて通電ピーク電流28kA、加圧
力600kgでプロジェクション溶接を行い、両部材の接合
を行った。
【００２４】このようにして得られた接合金属焼結部材
１の接合面間の隙間Ｌおよび破断トルクの測定を行っ
た。結果を条溝７の深さおよび突起６に対する割合とと
もに表１に示す。
１の接合面間の隙間Ｌおよび破断トルクの測定を行っ
た。結果を条溝７の深さおよび突起６に対する割合とと
もに表１に示す。
【００２５】比較例１ 被接合部材３に条溝を設けなかった（条溝の深さ０mm）
以外は実施例１と同様にして接合金属焼結部材を製造し
た。この接合金属焼結部材の接合面間の隙間Ｌおよび破
断トルクの測定を行った。結果を表１に示す。
以外は実施例１と同様にして接合金属焼結部材を製造し
た。この接合金属焼結部材の接合面間の隙間Ｌおよび破
断トルクの測定を行った。結果を表１に示す。
【００２６】比較例２ 被接合部材３の条溝の深さを0.3mmとした以外は実施例
１と同様にして接合金属焼結部材１を製造した。この接
合金属焼結部材の接合面間の隙間Ｌおよび破断トルクの
測定を行った。結果を表１に示す。
１と同様にして接合金属焼結部材１を製造した。この接
合金属焼結部材の接合面間の隙間Ｌおよび破断トルクの
測定を行った。結果を表１に示す。
【００２７】
【表１】
【００２８】表１から明らかなように本発明の接合方法
により得られた接合金属焼結部材は、接合面間の隙間が
ほとんどなく、しかも破断トルクが良好であった。これ
に対して条溝のない比較例１の接合金属焼結部材は、破
断トルクは良好であるものの、接合面間の隙間が大き
く、またバラツキも大きい。条溝の深い比較例２の接合
金属焼結部材は、接合面に隙間は全くないものの、破断
トルクが大幅に小さかった。
により得られた接合金属焼結部材は、接合面間の隙間が
ほとんどなく、しかも破断トルクが良好であった。これ
に対して条溝のない比較例１の接合金属焼結部材は、破
断トルクは良好であるものの、接合面間の隙間が大き
く、またバラツキも大きい。条溝の深い比較例２の接合
金属焼結部材は、接合面に隙間は全くないものの、破断
トルクが大幅に小さかった。
【００２９】
【発明の効果】本発明の金属焼結部材の被接合部材の接
合方法は、金属焼結部材と他の金属焼結部材とを接合す
る方法であって、一方の金属焼結部材の接合面に複数の
突起を形成し、他方の金属焼結部材の接合面の前記突起
の当接する箇所に前記突起の高さの10〜30％の深さを有
する条溝を形成し、前記一方の金属焼結部材の突起を他
方の部材の条溝に加圧当接するととともに前記両部材間
に通電し、前記突起を加熱溶融して両部材を溶接してい
るので、突起の溶融によるスパッタは条溝の側壁に衝突
し接合面の平坦部に飛散せず、この溶融部は条溝に沿っ
て広がるので、金属焼結部材本体と被接合部材とをほと
んど隙間を生じることなく接合することができる。しか
も前記条溝の深さを突起に対して10〜30％としているの
で、十分な加熱時間を確保することができ、その接合強
度を大きくすることができる。また前記条溝を前記突起
の幅の100〜130％の短手方向幅とすることにより、突起
の溶融部が一層良好に条溝に広がる。
合方法は、金属焼結部材と他の金属焼結部材とを接合す
る方法であって、一方の金属焼結部材の接合面に複数の
突起を形成し、他方の金属焼結部材の接合面の前記突起
の当接する箇所に前記突起の高さの10〜30％の深さを有
する条溝を形成し、前記一方の金属焼結部材の突起を他
方の部材の条溝に加圧当接するととともに前記両部材間
に通電し、前記突起を加熱溶融して両部材を溶接してい
るので、突起の溶融によるスパッタは条溝の側壁に衝突
し接合面の平坦部に飛散せず、この溶融部は条溝に沿っ
て広がるので、金属焼結部材本体と被接合部材とをほと
んど隙間を生じることなく接合することができる。しか
も前記条溝の深さを突起に対して10〜30％としているの
で、十分な加熱時間を確保することができ、その接合強
度を大きくすることができる。また前記条溝を前記突起
の幅の100〜130％の短手方向幅とすることにより、突起
の溶融部が一層良好に条溝に広がる。
【００３０】また前記突起および条溝により簡単に位置
決めができるので、特に筒状の金属焼結部材を接合する
場合に好適である。
決めができるので、特に筒状の金属焼結部材を接合する
場合に好適である。
【００３１】さらに前記条溝を連続した円弧状とするこ
とにより、前記突起の溶融部が円弧状に条溝に沿って周
方向に拡散し平坦面にまで溢れ出ることがほとんどな
い。
とにより、前記突起の溶融部が円弧状に条溝に沿って周
方向に拡散し平坦面にまで溢れ出ることがほとんどな
い。
【図１】本発明の第１実施例により接合する金属焼結部
材本体と被接合部材とを示す斜視図である。
材本体と被接合部材とを示す斜視図である。
【図２】前記金属焼結部材本体の接合部を示し、(a)は
斜視図、(b)は正面図である。
斜視図、(b)は正面図である。
【図３】前記被接合部材の接合部を示し、(a)は斜視
図、(b)は正面図である。
図、(b)は正面図である。
【図４】前記第１実施例における一接合工程を示す概略
図である。
図である。
【図５】前記接合工程の次の工程を示す概略図である。
【図６】前記第１実施例により接合した金属焼結部材を
示す斜視図である。
示す斜視図である。
【図７】比較例の接合状態を示す概略図である。
【図８】別の比較例の接合状態を示す概略図である。
【図９】前記被接合部材の別の例を示す部分斜視図であ
る。
る。
１ 接合金属焼結部材 ２ 金属焼結部材本体（金属焼結部材） ３ 被接合部材（他の金属焼結部材） ５Ａ，５Ｂ 接合面 ６ 突起 ７ 条溝 ｈ1 突起の高さ ｈ2 条溝の深さ ｗ1 突起の幅 ｗ2 条溝の幅（短手方向幅） Ｌ 隙間
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平１−205886（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−18282（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−13482（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−245979（ＪＰ，Ａ) 特公 平３−20314（ＪＰ，Ｂ２) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B23K 11/16 B23K 11/14
Claims (3)
- 【請求項１】 金属焼結部材と他の金属焼結部材とを接
合する方法であって、一方の金属焼結部材の接合面に複
数の突起を形成し、他方の金属焼結部材の接合面の前記
突起の当接する箇所に前記突起の高さの10〜30％の深さ
を有するとともに前記突起の幅の100〜130％の短手方向
幅を有する条溝を形成し、前記一方の金属焼結部材の突
起を他方の部材の条溝に加圧当接するととともに前記両
部材間に通電し、前記突起を加熱溶融して両部材を溶接
することを特徴とする金属焼結部材の接合方法。 - 【請求項２】 請求項１に記載の金属焼結部材の接合方
法において、前記金属焼結部材が筒状で、一方の金属焼
結部材の環状の接合面に前記突起を形成するとともに、
他方の金属焼結部材の環状の接合面に前記条溝を形成し
たことを特徴とする金属焼結部材の接合方法。 - 【請求項３】 請求項２に記載の金属焼結部材の接合方
法において、前記条溝が連続した円弧状であることを特
徴とする金属焼結部材の接合方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP05315427A JP3114472B2 (ja) | 1993-12-15 | 1993-12-15 | 金属焼結部材の接合方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP05315427A JP3114472B2 (ja) | 1993-12-15 | 1993-12-15 | 金属焼結部材の接合方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07164156A JPH07164156A (ja) | 1995-06-27 |
| JP3114472B2 true JP3114472B2 (ja) | 2000-12-04 |
Family
ID=18065249
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP05315427A Expired - Fee Related JP3114472B2 (ja) | 1993-12-15 | 1993-12-15 | 金属焼結部材の接合方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3114472B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101495873B1 (ko) * | 2014-07-08 | 2015-02-26 | 재우이엔지(주) | 관체 고정밴드 |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5485493B2 (ja) * | 2006-05-15 | 2014-05-07 | 株式会社清水製作所 | 管の端面同士の溶接方法 |
| WO2020022094A1 (ja) * | 2018-07-27 | 2020-01-30 | 住友電気工業株式会社 | コア、ステータ、及び回転電機 |
-
1993
- 1993-12-15 JP JP05315427A patent/JP3114472B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101495873B1 (ko) * | 2014-07-08 | 2015-02-26 | 재우이엔지(주) | 관체 고정밴드 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07164156A (ja) | 1995-06-27 |
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|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
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