JP5239050B2 - Brazed joint sintered parts - Google Patents
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Description
この発明は、ボス部を有する第1成形体とブリッジ部を有する第2成形体を鑞付け接合して作られる焼結部品、特に、第1成形体と第2成形体を品質上のトラブルを招かずに鑞付け接合することを可能にした鑞付け接合焼結部品に関する。 The present invention relates to a sintered part made by brazing and joining a first molded body having a boss portion and a second molded body having a bridge portion, and in particular, the first molded body and the second molded body have a quality problem. The present invention relates to a brazed joint sintered part that can be brazed and joined without inviting.
粉末冶金法で製造される焼結部品の中に、例えば、下記特許文献1に開示されたものがある。その特許文献1に開示された焼結部品は、第1成形体の端面に第2成形体との接合面を陥没させる凹部を設け、その凹部の底に第2成形体に設けられたブリッジ部の先端を突き合わせて鑞付けしている。 Among the sintered parts manufactured by the powder metallurgy method, for example, there is one disclosed in Patent Document 1 below. The sintered part disclosed in Patent Document 1 is provided with a concave portion that causes a joint surface with a second molded body to be depressed on the end surface of the first molded body, and a bridge portion provided on the second molded body at the bottom of the concave portion. It is brazed with the tip of the butt.
第1、第2成形体は、金属の粉末を押し固めた圧粉体であり、この両者の鑞付けは、以下のようにしてなされる。すなわち、ブリッジ部を上に向けた第2成形体上に第1成形体を重ね合わせ、さらに、第1成形体に設けられた鑞材セット孔に鑞材のチップをセットして全体を焼結炉に導入する。そして、所定の温度で所定時間加熱を行って第1成形体と第2成形体を焼結し、そのときの熱で鑞材セット孔内の鑞材を溶融させ、毛細管現象で接合面の各部に行きわたらせて第1成形体と第2成形体を接合する。 The first and second compacts are green compacts obtained by pressing and compacting metal powder, and the brazing of both is performed as follows. That is, the first molded body is overlaid on the second molded body with the bridge portion facing upward, and further, the entire chip is set in the brazing material set hole provided in the first molded body, and the whole is sintered. Introduce into the furnace. Then, heating is performed at a predetermined temperature for a predetermined time to sinter the first molded body and the second molded body, and the heat generated at that time is used to melt the brazing material in the brazing material set hole, and each part of the joint surface is caused by capillary action. The first molded body and the second molded body are joined to each other.
なお、第1成形体の端面の凹部は、第2成形体との位置決めと、鑞材の溢れ防止(そのための鑞材溜りを接合面の周囲に生じさせること)を目的として設けられているが、第1成形体と第2成形体の位置決めは、下記特許文献2が開示しているように、第2成形体の接合面に位置決め用の凸部を設ける方法でもなされる。
特許文献1に開示された焼結部品は、第1成形体がボス部を有しており、そのボス部を有する第1成形体に接合面を陥没させる凹部をボス部設置領域に近接させて設けると、これがボス部の付け根に亀裂を発生させる原因となる。 In the sintered component disclosed in Patent Document 1, the first molded body has a boss portion, and a concave portion that causes the joint surface to sink into the first molded body having the boss portion is brought close to the boss portion installation region. If provided, this will cause cracks at the base of the boss.
その理由を添付の図7、図8に基づいて説明する。図7、図8の1は第1成形体であって、基部3の一面側に中心穴2と同心のボス部4を有している。基部3のボス部設置側とは反対側の面には、ボス部設置領域5に近接させて凹部16を設けてあり、その凹部16の底が第2成形体との接合面として使用される。また、各凹部16の底に貫通した孔が鑞材セット孔8として使用される。この図7、図8の第1成形体1は、凹部16を形成した部位a(図8参照)の粉末の量が多くなることから部位aの密度が凹部間に配置される部位bの密度よりも高くなる。中心穴2と凹部16間に配置される部位cの密度は、部位aの成形の影響を受けるため部位aの密度とほとんど差の無いものになり、また、図8に示した部位d(ボス部4)の密度は、ボス部4の端面を成形する下2パンチ(図示せず)の撓み量を抑えるために(その撓み量が大きいと、粉末成形後の除圧時の下2パンチの弾性復元量が大きくなって第1成形体が壊れる)、部位bの密度よりも小さくされる。
The reason for this will be described with reference to FIGS. 7 and 8 is a first molded body having a
凹部16があるとこのような密度差が生じ、このうち、部位b、cの密度差がボス部4の付け根に歪を発生させ、それが原因でボス部4の付け根に亀裂が生じやすくなる。
If there is the
また、特許文献2が開示している構造は、位置決め用凹部の大きさが限られているので第1成形体に凹部を設けても上記の不具合は生じにくいが、接合面に凸部や凹部を設ける構造では接合面の面積減少、凸部や凹部による鑞材の浸透阻害の問題が生じて鑞付け不良が生じやすくなる。また、位置決め用の凸部や凹部が接合面を囲っていないと、鑞材が接合面の周囲に溢れ出して焼結部品の外観不良が生じる。
In addition, since the structure disclosed in
この発明は、ボス部を有する第1成形体と第2成形体を、亀裂や接合不良、外観不良などの品質上のトラブルを招かずに鑞付け接合できるようにして焼結部品製造時の不良発生率を低減させることを課題としている。 The present invention provides a defect in manufacturing sintered parts by allowing the first molded body and the second molded body having a boss portion to be brazed and joined without causing quality problems such as cracks, poor bonding, and poor appearance. The problem is to reduce the incidence.
上記の課題を解決するために、この発明においては、ボス部を有する第1成形体とブリッジ部を有する第2成形体を、前記ブリッジ部を第1成形体のボス部設置領域に突き合わせて鑞付け接合して製造される焼結部品に以下の要素を加えた。すなわち、第1成形体に、前記接合面を無端の状態で取り囲む凸部を形成し、その凸部に囲まれた領域の面積を前記接合面の面積よりも大きくし、さらに、前記凸部に、前記ブリッジ部の外周の一部に接して第2成形体を位置決めする部位を複数個所設け、その中の少なくとも一箇所に周方向の位置決め機能を、他の少なくとも一箇所に径方向の位置決め機能をそれぞれ持たせ、なおかつ、前記第1成形体の接合面を前記ボス部設置領域の端面と同一平面にした。 In order to solve the above problems, in the present invention, the first molded body having a boss portion and the second molded body having a bridge portion are brought into contact with the boss portion installation region of the first molded body. The following elements were added to the sintered parts produced by the splicing and joining. That is, the first molded body is formed with a convex portion surrounding the joint surface in an endless state, the area of the region surrounded by the convex portion is made larger than the area of the joint surface, and further, the convex portion A plurality of portions for positioning the second molded body in contact with a part of the outer periphery of the bridge portion are provided, a circumferential positioning function is provided in at least one of them, and a radial positioning function is provided in at least one other location. In addition, the joint surface of the first molded body was flush with the end surface of the boss portion installation region.
この発明の焼結部品は、第1成形体に接合面を取り囲む凸部を形成したので、第1成形体の接合面を陥没させずに第2成形体の位置決めや鑞材の溢れ防止の効果を得ることができる。例えば、前記凸部に囲まれた領域の面積を凸部に囲まれた接合面の面積よりも大きくすることで凸部とその凸部の内側に入り込ませるブリッジ部との間に空間が生じ、そこに余剰鑞材が取り込まれるようになって鑞材の溢れ出しが防止される。 Since the sintered part of this invention formed the convex part which surrounds a joining surface in the 1st molded object, the effect of positioning of a 2nd molded object and the overflow prevention of a saddle material, without sinking the joining surface of a 1st molded object Can be obtained. For example, a space is created between the convex portion and the bridge portion that enters the convex portion by making the area of the region surrounded by the convex portion larger than the area of the joint surface surrounded by the convex portion, The surplus dredged material is taken in there and the overflow of dredged material is prevented.
また、第1成形体の接合面をボス部設置領域の端面と同一平面内に設けたので、第1成形体のボス部の付け根に顕著な密度差が発生せず、そのために、ボス部の付け根の歪に起因した亀裂の発生が防止され、製造時の不良発生率が低減される。 In addition, since the joining surface of the first molded body is provided in the same plane as the end surface of the boss portion installation region, there is no significant density difference at the base of the boss portion of the first molded body. The occurrence of cracks due to the distortion of the root is prevented, and the defect occurrence rate during manufacturing is reduced.
さらに、前記凸部に、前記ブリッジ部の外周の一部に接して第2成形体を位置決めする部位を設けたので、第2成形体の位置決めを凸部によって行うことができる。位置決め部位は複数箇所にして周方向の位置決め機能と径方向の位置決め機能を付与しており、そのために、余剰鑞材を取り込む空間の形成と、第2成形体の安定した位置決めを両立させることができる。 Furthermore, since the site | part which positions the 2nd molded object in contact with a part of outer periphery of the said bridge | bridging part was provided in the said convex part, positioning of a 2nd molded object can be performed by a convex part . Position-decided Me sites are granted positioning function in the circumferential direction of the positioning function and the radial direction in a plurality of positions, in order that, to achieve both the formation of the space for taking the excess brazing filler metal, a stable positioning of the second shaped body be able to.
以下、この発明の方法の実施の形態について説明する。図1に、この発明の焼結部品20の一例を示す。図示の焼結部品20は、プラネタリギヤ用のプラネタリキャリアであって、金属粉末を加圧成形して作られた第1成形体1と第2成形体10を焼結し、かつ、第2成形体10に設けたブリッジ部11の先端に第1成形体1を鑞付け接合して製造される。
Hereinafter, embodiments of the method of the present invention will be described. FIG. 1 shows an example of a
第1成形体1は、中心穴2を有した板状の基部3と、この基部3の一面に設ける、中心穴2と同心のボス部4と、図2に示すように、ボス部設置領域5に近接させて中心穴2の周囲に複数形成する接合面6と、各接合面6の周囲に設ける凸部7と、各接合面6にそれぞれ開口する鑞材セット孔8を有している。各接合面6は、ボス部設置領域5の端面9と同一面内にある。
The first molded body 1 includes a plate-
また、第2成形体10は、中心穴12を有する基部13(これはプラネタリキャリアの他側の端板になる)の一面側に接合面6と同数のブリッジ部11を有している。各ブリッジ部11は、第1成形体1の接合面6と同じ断面形状を有しており、このブリッジ部11の先端が接合面6に突き合わせて鑞付け接合される。
Moreover, the 2nd
凸部7は、無端の状態に連なり、各接合面6の周りを1周して取り囲んでいる。その凸部7は、図2、図3に示すように、一部分が接合面6の輪郭縁に接し、その他の部分は接合面6の輪郭縁から離反するものと、図6に示すように、全域が接合面6の輪郭縁に接するものの2形態が考えられる。図3の構造では、接合面6に突き合わせたブリッジ部11の外周の一部が凸部7に接し、ブリッジ部11と凸部7との間に形成される隙間gが鑞溜りとなって接合界面から溢れ出た余剰鑞材がそこに取り込まれる。
The
なお、図3の構造での隙間gの寸法Lと、凸部7の高さH(図4参照)は、接合面6が下向きの状態のときに隙間gに取り込まれた余剰鑞材に、それを隙間gに保持し得るだけの表面張力が作用する大きさに設定する。実施例ではその寸法Lと高さHを共に約1mmとした。凸部7の厚みtは1.5mm以下でよかった。
In addition, the dimension L of the gap g in the structure of FIG. 3 and the height H of the convex portion 7 (see FIG. 4) are the surplus saddle material taken into the gap g when the
図3の構造では、凸部7に位置決め部位15−1〜15−3が設けられており、その位置決め部位15−1〜15−3が、図5に示すようにブリッジ部11の外周に接触する。このうち、位置決め部位15−1は径方向の位置決め機能を、位置決め部位15−2、15−3は
周方向の位置決め機能をそれぞれ有しており、同構造の接合箇所が複数存在するため、第
1成形体と第2成形体の位置決めが安定してなされる。
In the structure of FIG. 3, and the positioning portions 15 -1 to 15 -3 on the
なお、図3の構造では、周方向の位置決めが2箇所の位置決め部位15−2、15−3によってなされるが、同図の例えば位置決め部位15−1の部分において凸部7とブリッジ部11に径方向に入り込む凹凸嵌合部を設けると、周方向の位置決めも一箇所の位置決め部位で行うことができる。
In the structure of FIG. 3, the circumferential direction of the positioning the positioning portion 15 -2 2 points, 15 but made by -3, the
このように構成した第1成形体1と第2成形体10は、図1に示すように、第2成形体10を下にし、上を向いたブリッジ部11上に第1成形体1を重ね合わせる。そして、第1成形体1に設けた鑞材セット孔8に鑞材チップ14を挿入し、この状態で全体を焼結炉(図示せず)に導入し、第1成形体1と第2成形体10を焼結する。そして同時に鑞材チップ14を溶融させて接合界面に毛細管現象で浸透させ、互いに突き合わされているブリッジ部11の先端と第1成形体の接合面6を鑞付けする。
As shown in FIG. 1, the first molded body 1 and the second molded
このとき、接合界面から溢れ出る余剰鑞材は図3の隙間gの部分に取り込まれて表面張力で隙間gに保持され、従って、ブリッジ部11の表面を伝っての鑞材の垂れ落ちは起こらず、部品の外観の悪化が起こらない。また、凸部は接合面の外側にあり、鑞材の浸透の妨げとなることが無いため、接合界面の全域に鑞材が行きわたって鑞付け不良も発生しない。さらに、第1成形体1が凹部の無いものになっているので密度差が原因となって発生する歪に起因した第1成形体のボス部付け根の亀裂も防止され、不良率が減少して生産の歩留まり向上、それによるコスト低減などが期待できるようになる。
At this time, the excess brazing material overflowing from the bonding interface is taken into the gap g in FIG. 3 and held in the gap g by the surface tension. Therefore, dripping of the brazing material along the surface of the
なお、図3の構造は、鑞溜りとなる空間が形成されるため、図6の構造で必要な鑞材チップの大きさの厳密な調整は不要であり、製造の容易化などを考えると図3の構造が図6の構造よりも有利である。 Note that the structure shown in FIG. 3 forms a space for dredging, so that it is not necessary to strictly adjust the size of the wood chip necessary for the structure shown in FIG. The structure of 3 is more advantageous than the structure of FIG.
1 第1成形体
2 中心穴
3 基部
4 ボス部
5 ボス部設置領域
6 接合面
7 凸部
8 鑞材セット孔
9 ボス部設置領域の端面
10 第2成形体
11 ブリッジ部
12 中心穴
13 基部
14 鑞材チップ
15−1〜15−3 位置決め部位
16 凹部
20 焼結部品
g 隙間
L 隙間の寸法
H 凸部の高さ
t 凸部の厚み
a〜d 密度差を生じる部位
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