JPH0438715B2 - - Google Patents
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- JPH0438715B2 JPH0438715B2 JP60219580A JP21958085A JPH0438715B2 JP H0438715 B2 JPH0438715 B2 JP H0438715B2 JP 60219580 A JP60219580 A JP 60219580A JP 21958085 A JP21958085 A JP 21958085A JP H0438715 B2 JPH0438715 B2 JP H0438715B2
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- C04B2237/76—Forming laminates or joined articles comprising at least one member in the form other than a sheet or disc, e.g. two tubes or a tube and a sheet or disc
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Description
［産業上の利用分野］
本発明は、セラミツクとの金属との接合構造に
関するものであり、例えば内燃機関のターボチヤ
ージヤのセラミツク製タービンと金属製の軸とを
金属製スリーブで接合する場合の接合構造に関す
るものである。 ［従来の技術］ セラミツク材料は高温部における使用に耐える
が機械的強靱性が不足している。そのため、例え
ば内燃機関のターボチヤージヤのタービンにセラ
ミツクを用いる場合、その軸には金属を接合する
必要があつた。この接合構造として、第９図イに
示す構造が従来知られている。この構造はセラミ
ツク製軸材１０１と金属製軸材１０２とを緩衝層
１０３を介して、円筒状の金属製スリーブ材１０
４内部で突き合わせ、スリーブ材１０４とセラミ
ツク製軸材１０１及び金属製軸材１０２とを金属
製ロー材１０５で接合、又は焼きばめしたもので
ある。 しかし、この接合構造では、セラミツク製軸材
１０１と金属製スリーブ材１０４との接合端部１
０１ａにて、使用時に応力が集中しやすい。特に
接合端部１０１ａにおけるロー溜りや、焼きばめ
による締め付け力により、剪断力や歪みが発生し
ているため、更に高い応力集中により、この端部
１０１ａよりセラミツク製軸材１０１に割れを生
ずることがあつた。 これを解消せんとして、第９図ロのごとく、セ
ラミツク製軸材１０１側の金属製スリーブ材１１
０の端部にテーパ面１１０ａを形成したものが考
えられている。このように金属製スリーブ材１１
０の端部が薄くなつていることにより、その剪断
力や歪みが低下し、応力も集中しにくくなる。こ
うして、ある程度その耐久性を向上させることが
できる。 ［発明が解決しようとする問題点］ ところが、このような構造は、その接合端部１
０１ｂが高温に曝されやすく、又、スリーブ材１
１０の内面全体がセラミツク製軸材１０１と接合
されている為、スリーブ材１１０の温度があがり
やすく、熱応力も発生しやすい。更に強度的に
は、テーパー加工のため、用途により無理を生ず
ることがあつた。 ［問題点を解決するための手段］ 本発明は上記問題点を解決し、応力集中しにく
く、又、耐熱性に優れたセラミツク製軸材と金属
製スリーブ材との接合構造を提供することを目的
とする。 即ち、本発明は、 セラミツク製軸材に金属製スリーブ材を嵌めた
状態で、上記軸材とスリーブ材とを接合させてな
る、セラミツクと金属との接合構造において、 上記スリーブ材の外周部の内、上記スリーブ材
と上記軸材との接合端部に対応する部分に、該接
合端部に沿つて条溝が設けられていることを特徴
とするセラミツクと金属との接合構造を要旨とす
る。 ［作用］ 第１図イの縦断面図及びロの斜視図に例示する
ごとく、セラミツク製軸材Ｍ１と金属製スリーブ
材Ｍ２とが、その界面Ｓ１で接合されており、そ
の接合端部Ｓ２に対応するスリーブ材Ｍ２の外周
部Ｓ３に接合端部Ｓ２に沿つて条溝Ｌ１が設けら
れている。この条溝Ｌ１の存在により、接合端部
Ｓ２に働く剪断力や歪みを減少させ応力集中を緩
和させることができる。 更に、接合端部Ｓ２の上方に条溝Ｌ１を設ける
構造のため、条溝Ｌ１より端部方向にはセラミツ
ク製軸材Ｍ１より浮き上がつた部分Ｍ３が存在す
ることとなり、この部分Ｍ３が、直接、セラミツ
ク製軸材Ｍ１から熱の伝達を受けないことと、放
熱作用もあるため、スリーブ材Ｍ２の温度の上昇
を抑さえ、熱応力を低下させる。 第１図イ，ロではスリーブ材Ｍ２内面が段付き
加工されたものが例示されているが、第２図イに
例示するごとくセラミツク製軸材Ｍ１１が段付き
加工されて、スリーブ材Ｍ１２とその条溝Ｌ１１
に対応した部分を接合端部Ｓ１２となるようにし
てもよい。勿論金属製スリーブ材とセラミツク製
軸材との両者が段付き加工されていてもよい。 又、第２図ロに例示するごとく、軸材Ｍ２１と
スリーブ材Ｍ２２との両者に段付き加工せず、ロ
−材等の接着剤Ａによる接合の接合端部Ｓ２２の
位置を条溝Ｌ２１に対応させるようにしてもよ
い。接着剤Ａの末端の位置は、軸材Ｍ２１の外周
面又はスリーブ材Ｍ２２の内周面の接着剤Ａの塗
布位置に、メツキ等の表面処理をなすことによ
り、容易に達成される。 次に本発明の実施例について説明する。本発明
は、これらの実施例に限られるものではなく、要
旨を逸脱しない範囲で種々の態様のものを含む。 ［実施例］ 第３図の縦断面図に本発明の第１実施例の接合
構造を示す。本実施例は、直径10mmの円柱状セラ
ミツク（窒化珪素）製軸材１と同形状の金属（マ
ルテンサイト系ステンレス鋼）製軸材２とを、ま
ずその端面でNi層・Ｗ−Ni合金層・Ni層の３層
からなる緩衝材３を介してロー付し次に外径15
mm、第１の内周面４ａの内径10.2mm、第２の内周
面４ｂの内径11mm、長さ10mm、第１の内周面の幅
７mm、そこにおける厚さ2.4mmの金属（ステンレ
ス）製スリーブ材４に貫挿し、上記緩衝材３を中
心としてロー材５にてスリーブ材４の第１の内周
面４ａと接合し、最後にスリーブ材４の第１の内
周面４ａ及び第２の内周面４ｂとの段付き部分、
即ちロー材５の接合端部７の位置に対応するスリ
ーブ材４の外周部に接合端部７に沿つて半径1.5
mmの半円形の条溝を切削することにより形成した
ものである。 本実施例が、応力集中及び熱応力に対して効果
のあることを次の試験によつて証明する。 (1) 応力集中試験 セラミツク製軸材１の長さを50mmとし、該セラ
ミツク製軸材１の末端にその軸方向とは直角方向
に荷重をかけることにより、セラミツク製軸材１
の折損強度を測定した。比較例は条溝６の存在し
ないものである。その結果を第１表に示す。
関するものであり、例えば内燃機関のターボチヤ
ージヤのセラミツク製タービンと金属製の軸とを
金属製スリーブで接合する場合の接合構造に関す
るものである。 ［従来の技術］ セラミツク材料は高温部における使用に耐える
が機械的強靱性が不足している。そのため、例え
ば内燃機関のターボチヤージヤのタービンにセラ
ミツクを用いる場合、その軸には金属を接合する
必要があつた。この接合構造として、第９図イに
示す構造が従来知られている。この構造はセラミ
ツク製軸材１０１と金属製軸材１０２とを緩衝層
１０３を介して、円筒状の金属製スリーブ材１０
４内部で突き合わせ、スリーブ材１０４とセラミ
ツク製軸材１０１及び金属製軸材１０２とを金属
製ロー材１０５で接合、又は焼きばめしたもので
ある。 しかし、この接合構造では、セラミツク製軸材
１０１と金属製スリーブ材１０４との接合端部１
０１ａにて、使用時に応力が集中しやすい。特に
接合端部１０１ａにおけるロー溜りや、焼きばめ
による締め付け力により、剪断力や歪みが発生し
ているため、更に高い応力集中により、この端部
１０１ａよりセラミツク製軸材１０１に割れを生
ずることがあつた。 これを解消せんとして、第９図ロのごとく、セ
ラミツク製軸材１０１側の金属製スリーブ材１１
０の端部にテーパ面１１０ａを形成したものが考
えられている。このように金属製スリーブ材１１
０の端部が薄くなつていることにより、その剪断
力や歪みが低下し、応力も集中しにくくなる。こ
うして、ある程度その耐久性を向上させることが
できる。 ［発明が解決しようとする問題点］ ところが、このような構造は、その接合端部１
０１ｂが高温に曝されやすく、又、スリーブ材１
１０の内面全体がセラミツク製軸材１０１と接合
されている為、スリーブ材１１０の温度があがり
やすく、熱応力も発生しやすい。更に強度的に
は、テーパー加工のため、用途により無理を生ず
ることがあつた。 ［問題点を解決するための手段］ 本発明は上記問題点を解決し、応力集中しにく
く、又、耐熱性に優れたセラミツク製軸材と金属
製スリーブ材との接合構造を提供することを目的
とする。 即ち、本発明は、 セラミツク製軸材に金属製スリーブ材を嵌めた
状態で、上記軸材とスリーブ材とを接合させてな
る、セラミツクと金属との接合構造において、 上記スリーブ材の外周部の内、上記スリーブ材
と上記軸材との接合端部に対応する部分に、該接
合端部に沿つて条溝が設けられていることを特徴
とするセラミツクと金属との接合構造を要旨とす
る。 ［作用］ 第１図イの縦断面図及びロの斜視図に例示する
ごとく、セラミツク製軸材Ｍ１と金属製スリーブ
材Ｍ２とが、その界面Ｓ１で接合されており、そ
の接合端部Ｓ２に対応するスリーブ材Ｍ２の外周
部Ｓ３に接合端部Ｓ２に沿つて条溝Ｌ１が設けら
れている。この条溝Ｌ１の存在により、接合端部
Ｓ２に働く剪断力や歪みを減少させ応力集中を緩
和させることができる。 更に、接合端部Ｓ２の上方に条溝Ｌ１を設ける
構造のため、条溝Ｌ１より端部方向にはセラミツ
ク製軸材Ｍ１より浮き上がつた部分Ｍ３が存在す
ることとなり、この部分Ｍ３が、直接、セラミツ
ク製軸材Ｍ１から熱の伝達を受けないことと、放
熱作用もあるため、スリーブ材Ｍ２の温度の上昇
を抑さえ、熱応力を低下させる。 第１図イ，ロではスリーブ材Ｍ２内面が段付き
加工されたものが例示されているが、第２図イに
例示するごとくセラミツク製軸材Ｍ１１が段付き
加工されて、スリーブ材Ｍ１２とその条溝Ｌ１１
に対応した部分を接合端部Ｓ１２となるようにし
てもよい。勿論金属製スリーブ材とセラミツク製
軸材との両者が段付き加工されていてもよい。 又、第２図ロに例示するごとく、軸材Ｍ２１と
スリーブ材Ｍ２２との両者に段付き加工せず、ロ
−材等の接着剤Ａによる接合の接合端部Ｓ２２の
位置を条溝Ｌ２１に対応させるようにしてもよ
い。接着剤Ａの末端の位置は、軸材Ｍ２１の外周
面又はスリーブ材Ｍ２２の内周面の接着剤Ａの塗
布位置に、メツキ等の表面処理をなすことによ
り、容易に達成される。 次に本発明の実施例について説明する。本発明
は、これらの実施例に限られるものではなく、要
旨を逸脱しない範囲で種々の態様のものを含む。 ［実施例］ 第３図の縦断面図に本発明の第１実施例の接合
構造を示す。本実施例は、直径10mmの円柱状セラ
ミツク（窒化珪素）製軸材１と同形状の金属（マ
ルテンサイト系ステンレス鋼）製軸材２とを、ま
ずその端面でNi層・Ｗ−Ni合金層・Ni層の３層
からなる緩衝材３を介してロー付し次に外径15
mm、第１の内周面４ａの内径10.2mm、第２の内周
面４ｂの内径11mm、長さ10mm、第１の内周面の幅
７mm、そこにおける厚さ2.4mmの金属（ステンレ
ス）製スリーブ材４に貫挿し、上記緩衝材３を中
心としてロー材５にてスリーブ材４の第１の内周
面４ａと接合し、最後にスリーブ材４の第１の内
周面４ａ及び第２の内周面４ｂとの段付き部分、
即ちロー材５の接合端部７の位置に対応するスリ
ーブ材４の外周部に接合端部７に沿つて半径1.5
mmの半円形の条溝を切削することにより形成した
ものである。 本実施例が、応力集中及び熱応力に対して効果
のあることを次の試験によつて証明する。 (1) 応力集中試験 セラミツク製軸材１の長さを50mmとし、該セラ
ミツク製軸材１の末端にその軸方向とは直角方向
に荷重をかけることにより、セラミツク製軸材１
の折損強度を測定した。比較例は条溝６の存在し
ないものである。その結果を第１表に示す。
【表】
(2) 熱応力試験
セラミツク製軸材１の長さを50mmとして、金属
製軸材２の非接合端部50℃に冷却した状態で、セ
ラミツク製軸材１の非接合端部を900℃で１分間
加熱し、その後、100℃まで冷却するという加熱
冷却熱サイクル試験を行なつた。 比較例は、条溝６が存在せず、スリーブ材４の
内面全体がセラミツク製軸材１と接合しているも
のを使用した。その結果を第２表に示す。
製軸材２の非接合端部50℃に冷却した状態で、セ
ラミツク製軸材１の非接合端部を900℃で１分間
加熱し、その後、100℃まで冷却するという加熱
冷却熱サイクル試験を行なつた。 比較例は、条溝６が存在せず、スリーブ材４の
内面全体がセラミツク製軸材１と接合しているも
のを使用した。その結果を第２表に示す。
【表】
以上の結果から本実施例の接合構造は、応力集
中、熱応力を低下させる効果を有することがわか
る。 次に第２実施例として、本発明の接合構造を内
燃機関のターボチヤージヤのタービンのセラミツ
クロータに応用した例を、第４図イに示す。 第４図イは第２実施例の縦断面図を表わしてい
る。セラミツク製軸材としてのセラミツク製ター
ビン羽根の軸部１１ａは、図示していないコンプ
レツサ羽根と他端で螺合する金属製軸材１２と、
軸を同一とし、Ni層・Ｗ−Ni合金層・Ni層の３
層からなる緩衝材１３を介してロー付され一本化
している。 上記緩衝材１３を中心として円筒状のスリーブ
材１４が外嵌されている。スリーブ材１４の形状
は第４図ロにも示すごとく、内周面は、第１の内
周面１４ａと、それより大径の第２の内周面１４
ｂとから構成され、第１の内周面にて、ロー材１
５で軸部１１ａ、軸材１２及び緩衝材１３と接合
している。又、スリーブ材１４の外周面には、タ
ーボチヤージヤとして組み付けられた場合のオイ
ルシール用のオイルシーリング溝１６及びオイル
切り用のオイルスリンガ溝１７が設けられてい
る。オイルシーリング溝１６は断面長方形状の条
溝であり、オイルスリンガ溝１７は半円形の条溝
である。 上記オイルシーリング溝１６は、接合端部１４
ｃに対応した条溝も兼ねている。 本実施例のロータの応力集中及び熱応力試験
を、比較例として第５図に示すロータとともに実
施した。比較例は、そのスリーブ材１９が、本実
施例のスリーブ材１４と異なり内周面に段差がな
く、一面のみで形成され、かつ、そのためロー材
２０の接合端部２０ａがオイルシーリング溝１９
ａに対応せず、スリーブ材１９の内周面全面で接
合している点が異なる。 (1) 応力集中試験では、本実施例のものが比較例
に比して1.4倍の曲げ強度を示した。 (2) 熱応力試験では、本実施例のものは、ターボ
チヤージヤとして内燃機関に組み込み、排ガス
温度900℃、スロツトル全開で500hr経過しても
異常を生じなかつた。 一方、比較例のものはスリーブ材１９の熱膨
脹差によつて生ずる繰り返し熱応力により
100hrで破損した。 以上のごとく本実施例の接合構造は応力集中、
熱応力を緩和し、耐久性のある接合構造を提供で
きる。 次に第６図に第３実施例を示す。第２実施例と
異なるところは、スリーブ材３１の内周面の第１
内周面３１ａがそれより径の大きい第２内周面３
１ｂより幅が狭く形成され、その段差がオイルシ
ーリング溝３３でなくオイルスリンガ溝３４に対
応している点である。このため、第１内周面にて
ロー材３２でロー付された場合、接合端部３２ａ
はオイルスリンガ溝３４に対応する。 本実施例のものを第５図で示した比較例と、第
２実施例と同様の応力集中試験及び熱応力試験を
実施した結果、曲げ強度は、1.3倍、熱応力は
500hr後も異常を生じなかつた。 以上のごとく本実施例の接合構造は、応力集
中、熱応力を緩和し、耐久性のある接合構造を提
供できる。 次に第４実施例を第７図に示す。本実施例の接
合構造は、外径10.0mm、長さ100mmの窒化珪素製
軸材４１中央に、内径10.3mm、外径14mm、長さ10
mmのコバール（Fe−Co−Ni合金の商品名）又は
ステンレス（Fe−Ni−Cr合金）のスリーブ材４
４を外嵌し、一方のスリーブ材４４の端部を残し
てロー材４５にて接合し、更にスリーブ材４４内
部に隠されている接合端部４７に対応したスリー
ブ材４４の外周部に条溝４６を刻設したものであ
る。 第１実施例と異なるのは、軸材４１が１種類で
あるのと、上記内周面４４ａに段差がないことが
異なる。 本実施例も、条溝４６のないものと比較した結
果、第１実施例の応力集中試験及び熱応力試験と
同様の結果であつた。 以上のごとく本実施例の接合構造は、応力集
中、熱応力を緩和し、耐久性のある接合構造を提
供できる。 本実施例においては、ロー材４５の塗布及び接
合は、予めペースト状のロー材を、軸材４１とス
リーブ材４４との間の所定位置に挾持しておき、
必要に応じて非酸化性雰囲気下にて加熱し（例え
ば、水素中820℃加熱）、ロー材を溶融することに
よりなされる。 次に第５実施例を第８図に示す。本実施例は、
第５図に示した比較例の構成の内、ロー材５０
を、前記第４実施例と同様に、スリーブ材５１の
内周面５１ａの内、オイルシーリング溝５１ｂに
対応する部分から図示しないコンプレツサ側にの
み塗布したものである。 ここでスリーブ材５１としては、Fe−Ni−Co
系高強度材料を、ロー材５０としては耐熱性のよ
いAg−Ni−Cu系ロー材を、緩衝材５２としては
低膨脹金属層１種以上と低ヤング率金属層１種以
上との２層からなるものを使用した。 上記低膨脹金属としては、Ｗ−Ni系合金、Ｗ
−Cu系合金、Ｗ−Cu−Ni系合金、Ｗ−Fe−Ni
−Cr系合金、等のＷを主成分とする金属又はMo
を主成分とする金属が良好である。上記低ヤング
率材料としてはCu、Ag、Ni、Fe−Ni42％合金、
コバール、SUS403等が良好である。緩衝材５２
は接合強度及び緩衝効果の点から全体の厚みが接
合面の最長幅の0.04〜0.4倍とした。 本実施例について、応力集中試験及び熱応力試
験を実施した結果、第２実施例と同様の結果を得
た。 以上のごとく本実施例の接合構造は応力集中、
熱応力を緩和し、耐久性のある接合構造を提供で
きる。 ［発明の効果］ 本発明のセラミツクと金属との接合構造は、セ
ラミツク製軸材に金属製スリーブ材を嵌めた状態
で、上記軸材とスリーブ材とを接合させてなる、
セラミツクと金属との接合構造において、 上記スリーブ材の外周部の内、上記スリーブ材
と上記軸材との接合端部に対応する部分に、該接
合端部に沿つて条溝が設けられていることを特徴
とするため、セラミツク製軸材の一部に応力集中
しにくく、各種応力に対して耐久性を有するとと
もに、熱応力も低下するため耐熱性、特に繰り返
しの加熱に対し耐久性を有する接合構造を提供で
きる。
中、熱応力を低下させる効果を有することがわか
る。 次に第２実施例として、本発明の接合構造を内
燃機関のターボチヤージヤのタービンのセラミツ
クロータに応用した例を、第４図イに示す。 第４図イは第２実施例の縦断面図を表わしてい
る。セラミツク製軸材としてのセラミツク製ター
ビン羽根の軸部１１ａは、図示していないコンプ
レツサ羽根と他端で螺合する金属製軸材１２と、
軸を同一とし、Ni層・Ｗ−Ni合金層・Ni層の３
層からなる緩衝材１３を介してロー付され一本化
している。 上記緩衝材１３を中心として円筒状のスリーブ
材１４が外嵌されている。スリーブ材１４の形状
は第４図ロにも示すごとく、内周面は、第１の内
周面１４ａと、それより大径の第２の内周面１４
ｂとから構成され、第１の内周面にて、ロー材１
５で軸部１１ａ、軸材１２及び緩衝材１３と接合
している。又、スリーブ材１４の外周面には、タ
ーボチヤージヤとして組み付けられた場合のオイ
ルシール用のオイルシーリング溝１６及びオイル
切り用のオイルスリンガ溝１７が設けられてい
る。オイルシーリング溝１６は断面長方形状の条
溝であり、オイルスリンガ溝１７は半円形の条溝
である。 上記オイルシーリング溝１６は、接合端部１４
ｃに対応した条溝も兼ねている。 本実施例のロータの応力集中及び熱応力試験
を、比較例として第５図に示すロータとともに実
施した。比較例は、そのスリーブ材１９が、本実
施例のスリーブ材１４と異なり内周面に段差がな
く、一面のみで形成され、かつ、そのためロー材
２０の接合端部２０ａがオイルシーリング溝１９
ａに対応せず、スリーブ材１９の内周面全面で接
合している点が異なる。 (1) 応力集中試験では、本実施例のものが比較例
に比して1.4倍の曲げ強度を示した。 (2) 熱応力試験では、本実施例のものは、ターボ
チヤージヤとして内燃機関に組み込み、排ガス
温度900℃、スロツトル全開で500hr経過しても
異常を生じなかつた。 一方、比較例のものはスリーブ材１９の熱膨
脹差によつて生ずる繰り返し熱応力により
100hrで破損した。 以上のごとく本実施例の接合構造は応力集中、
熱応力を緩和し、耐久性のある接合構造を提供で
きる。 次に第６図に第３実施例を示す。第２実施例と
異なるところは、スリーブ材３１の内周面の第１
内周面３１ａがそれより径の大きい第２内周面３
１ｂより幅が狭く形成され、その段差がオイルシ
ーリング溝３３でなくオイルスリンガ溝３４に対
応している点である。このため、第１内周面にて
ロー材３２でロー付された場合、接合端部３２ａ
はオイルスリンガ溝３４に対応する。 本実施例のものを第５図で示した比較例と、第
２実施例と同様の応力集中試験及び熱応力試験を
実施した結果、曲げ強度は、1.3倍、熱応力は
500hr後も異常を生じなかつた。 以上のごとく本実施例の接合構造は、応力集
中、熱応力を緩和し、耐久性のある接合構造を提
供できる。 次に第４実施例を第７図に示す。本実施例の接
合構造は、外径10.0mm、長さ100mmの窒化珪素製
軸材４１中央に、内径10.3mm、外径14mm、長さ10
mmのコバール（Fe−Co−Ni合金の商品名）又は
ステンレス（Fe−Ni−Cr合金）のスリーブ材４
４を外嵌し、一方のスリーブ材４４の端部を残し
てロー材４５にて接合し、更にスリーブ材４４内
部に隠されている接合端部４７に対応したスリー
ブ材４４の外周部に条溝４６を刻設したものであ
る。 第１実施例と異なるのは、軸材４１が１種類で
あるのと、上記内周面４４ａに段差がないことが
異なる。 本実施例も、条溝４６のないものと比較した結
果、第１実施例の応力集中試験及び熱応力試験と
同様の結果であつた。 以上のごとく本実施例の接合構造は、応力集
中、熱応力を緩和し、耐久性のある接合構造を提
供できる。 本実施例においては、ロー材４５の塗布及び接
合は、予めペースト状のロー材を、軸材４１とス
リーブ材４４との間の所定位置に挾持しておき、
必要に応じて非酸化性雰囲気下にて加熱し（例え
ば、水素中820℃加熱）、ロー材を溶融することに
よりなされる。 次に第５実施例を第８図に示す。本実施例は、
第５図に示した比較例の構成の内、ロー材５０
を、前記第４実施例と同様に、スリーブ材５１の
内周面５１ａの内、オイルシーリング溝５１ｂに
対応する部分から図示しないコンプレツサ側にの
み塗布したものである。 ここでスリーブ材５１としては、Fe−Ni−Co
系高強度材料を、ロー材５０としては耐熱性のよ
いAg−Ni−Cu系ロー材を、緩衝材５２としては
低膨脹金属層１種以上と低ヤング率金属層１種以
上との２層からなるものを使用した。 上記低膨脹金属としては、Ｗ−Ni系合金、Ｗ
−Cu系合金、Ｗ−Cu−Ni系合金、Ｗ−Fe−Ni
−Cr系合金、等のＷを主成分とする金属又はMo
を主成分とする金属が良好である。上記低ヤング
率材料としてはCu、Ag、Ni、Fe−Ni42％合金、
コバール、SUS403等が良好である。緩衝材５２
は接合強度及び緩衝効果の点から全体の厚みが接
合面の最長幅の0.04〜0.4倍とした。 本実施例について、応力集中試験及び熱応力試
験を実施した結果、第２実施例と同様の結果を得
た。 以上のごとく本実施例の接合構造は応力集中、
熱応力を緩和し、耐久性のある接合構造を提供で
きる。 ［発明の効果］ 本発明のセラミツクと金属との接合構造は、セ
ラミツク製軸材に金属製スリーブ材を嵌めた状態
で、上記軸材とスリーブ材とを接合させてなる、
セラミツクと金属との接合構造において、 上記スリーブ材の外周部の内、上記スリーブ材
と上記軸材との接合端部に対応する部分に、該接
合端部に沿つて条溝が設けられていることを特徴
とするため、セラミツク製軸材の一部に応力集中
しにくく、各種応力に対して耐久性を有するとと
もに、熱応力も低下するため耐熱性、特に繰り返
しの加熱に対し耐久性を有する接合構造を提供で
きる。
第１図イは本発明の基本的な構成を例示する断
面図、ロはその斜視図、第２図イ及びロは他の基
本的な構成を例示する断面図、第３図は本発明の
第１実施例の断面図、第４図イは第２実施例の断
面図、ロは第２実施例で用いられるスリーブ材の
斜視図、第５図は比較例の断面図、第６図は第３
実施例の断面図、第７図は第４実施例の断面図、
第８図は第５実施例の断面図、第９図イ及びロは
従来用いられいた接合構造の断面図を表わす。 Ｍ１，Ｍ１１，Ｍ２１，１，４１……セラミツ
ク製軸材、Ｍ２，Ｍ１２，Ｍ２２，４，１４，１
９，３１，４４，５１……金属製スリーブ材、Ｓ
２，Ｓ１２，Ｓ２２，７，１４ｃ，２０ａ，３２
ａ，４７，５０ａ……接合端部，Ｌ１，Ｌ１１，
Ｌ２１，６，４６……条溝、２，１２……金属製
軸材、３，１３，５２……緩衝材、５，１５，２
０，３２，４５，５０……ロー材、１６，１９
ａ，３３，５１ｂ……オイルシーリング溝、１
７，３４……オイルスリンガ溝。
面図、ロはその斜視図、第２図イ及びロは他の基
本的な構成を例示する断面図、第３図は本発明の
第１実施例の断面図、第４図イは第２実施例の断
面図、ロは第２実施例で用いられるスリーブ材の
斜視図、第５図は比較例の断面図、第６図は第３
実施例の断面図、第７図は第４実施例の断面図、
第８図は第５実施例の断面図、第９図イ及びロは
従来用いられいた接合構造の断面図を表わす。 Ｍ１，Ｍ１１，Ｍ２１，１，４１……セラミツ
ク製軸材、Ｍ２，Ｍ１２，Ｍ２２，４，１４，１
９，３１，４４，５１……金属製スリーブ材、Ｓ
２，Ｓ１２，Ｓ２２，７，１４ｃ，２０ａ，３２
ａ，４７，５０ａ……接合端部，Ｌ１，Ｌ１１，
Ｌ２１，６，４６……条溝、２，１２……金属製
軸材、３，１３，５２……緩衝材、５，１５，２
０，３２，４５，５０……ロー材、１６，１９
ａ，３３，５１ｂ……オイルシーリング溝、１
７，３４……オイルスリンガ溝。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ セラミツク製軸材に金属製スリーブ材を嵌め
た状態で、上記軸材とスリーブ材とを接合させて
なる、セラミツクと金属との接合構造において、 上記スリーブ材の外周部の内、上記スリーブ材
と上記軸材との接合端部に対応する部分に、該接
合端部に沿つて条溝が設けられていることを特徴
とするセラミツクと金属との接合構造。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60219580A JPS6278172A (ja) | 1985-09-30 | 1985-09-30 | セラミツクと金属との接合構造 |
| DE19863632614 DE3632614A1 (de) | 1985-09-30 | 1986-09-25 | Keramik/metall-verbindungskonstruktion |
| US07/312,383 US4984927A (en) | 1985-09-30 | 1989-02-17 | Ceramic and metal joining structure |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60219580A JPS6278172A (ja) | 1985-09-30 | 1985-09-30 | セラミツクと金属との接合構造 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6278172A JPS6278172A (ja) | 1987-04-10 |
| JPH0438715B2 true JPH0438715B2 (ja) | 1992-06-25 |
Family
ID=16737751
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60219580A Granted JPS6278172A (ja) | 1985-09-30 | 1985-09-30 | セラミツクと金属との接合構造 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4984927A (ja) |
| JP (1) | JPS6278172A (ja) |
| DE (1) | DE3632614A1 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2019049232A (ja) * | 2017-09-11 | 2019-03-28 | 三菱重工コンプレッサ株式会社 | 回転機械、インペラ |
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| JPH03205382A (ja) * | 1989-10-04 | 1991-09-06 | Toyota Central Res & Dev Lab Inc | セラミック部材と金属部材との接合体 |
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