JPH046677B2 - - Google Patents
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- JPH046677B2 JPH046677B2 JP59197382A JP19738284A JPH046677B2 JP H046677 B2 JPH046677 B2 JP H046677B2 JP 59197382 A JP59197382 A JP 59197382A JP 19738284 A JP19738284 A JP 19738284A JP H046677 B2 JPH046677 B2 JP H046677B2
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Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
Landscapes
- Pressure Welding/Diffusion-Bonding (AREA)
- Ceramic Products (AREA)
- Exhaust Silencers (AREA)
- Supercharger (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野］
本発明は例えばエンジンの排気ガスをターボ過
給機へ導くためにセラミツクスからなる導管など
の接続に適用されるセラミツクス円筒構造部材に
対する金属円筒体の接合方法に関するものであ
る。
給機へ導くためにセラミツクスからなる導管など
の接続に適用されるセラミツクス円筒構造部材に
対する金属円筒体の接合方法に関するものであ
る。
［従来の技術］
高温に耐えるセラミツクスをタービン翼車とこ
の回転力を伝達する金属軸との接合技術として、
従来、例えば特開昭57−93606号公報に開示され
るように、セラミツクスからなるタービン翼車の
ボス部の外周面にくぼみを設ける一方、金属軸の
端部に形成した円筒部を前記ボス部に外嵌し、前
記円筒部の外周側から電子ビームまたはレーザな
どのエネルギ集中型溶接により前記円筒部の肉部
を前記ボス部のくぼみに溶着させるものが提案さ
れている。
の回転力を伝達する金属軸との接合技術として、
従来、例えば特開昭57−93606号公報に開示され
るように、セラミツクスからなるタービン翼車の
ボス部の外周面にくぼみを設ける一方、金属軸の
端部に形成した円筒部を前記ボス部に外嵌し、前
記円筒部の外周側から電子ビームまたはレーザな
どのエネルギ集中型溶接により前記円筒部の肉部
を前記ボス部のくぼみに溶着させるものが提案さ
れている。
しかし、この従来技術は軸部の接合に限られ、
高温ガスなどを導く導管の接続には接合部のシー
ル性が十分でなく、この隙間から高温ガスが洩れ
る恐れがある。
高温ガスなどを導く導管の接続には接合部のシー
ル性が十分でなく、この隙間から高温ガスが洩れ
る恐れがある。
一般に接合強度の要求されない場合のセラミツ
クスと金属の接合方法としてメタライズ法がある
が、セラミツクスとソルダの接合面が不完全で、
十分なガスシール性を確保し得ない。
クスと金属の接合方法としてメタライズ法がある
が、セラミツクスとソルダの接合面が不完全で、
十分なガスシール性を確保し得ない。
［発明が解決しようとする問題点］
本発明の目的はこのような問題に鑑み、セラミ
ツクス円筒構造部材と金属円筒体との接合面に完
全なガスシール性が得られるセラミツクス円筒構
造部材に対する金属円筒体の接合方法を提供する
ことにある。
ツクス円筒構造部材と金属円筒体との接合面に完
全なガスシール性が得られるセラミツクス円筒構
造部材に対する金属円筒体の接合方法を提供する
ことにある。
［問題点を解決するための手段］
上記目的を達成するために、本発明の構成はセ
ラミツクスと同等の熱膨張率を有する金属円筒体
の周面に軟質金属被膜面を備え、セラミツクス円
筒構造部材の周面に平滑なシール面を形成し、セ
ラミツクス円筒構造部材に金属円筒体を嵌合し、
金属円筒体を加熱しつつ軸方向に押圧して軟質金
属被膜面をシール面に密着させるものである。
ラミツクスと同等の熱膨張率を有する金属円筒体
の周面に軟質金属被膜面を備え、セラミツクス円
筒構造部材の周面に平滑なシール面を形成し、セ
ラミツクス円筒構造部材に金属円筒体を嵌合し、
金属円筒体を加熱しつつ軸方向に押圧して軟質金
属被膜面をシール面に密着させるものである。
［作用］
セラミツクスからなる円筒構造部材の外周面ま
たは内周面に平滑な帯状のシール面が形成され、
セラミツクスと同等の熱膨張率を有する金属円筒
体の内周面または外周面に銅などの軟質金属シー
ル面が形成される。前記金属円筒体が加熱押圧さ
れると前記軟質金属シール面が前記円筒構造部材
のシール面に密着される。
たは内周面に平滑な帯状のシール面が形成され、
セラミツクスと同等の熱膨張率を有する金属円筒
体の内周面または外周面に銅などの軟質金属シー
ル面が形成される。前記金属円筒体が加熱押圧さ
れると前記軟質金属シール面が前記円筒構造部材
のシール面に密着される。
［発明の実施例］
本発明はセラミツクスからなる円筒構造部材
と、金属からなる円筒構造部材との接合に適用さ
れるものであるが、セラミツクスからなる円筒構
造部材（外筒））とセラミツクスからなる円筒構
造部材（内筒）とを金属円筒体を介して接合する
場合の実施例について説明する。第１図はセラミ
ツクスからなる円筒構造部材（以下これを内筒と
いうことにする）１と円筒構造部材（以下これを
外筒ということにする）６との間に、セラミツク
スと同等の熱膨張率を有する金属円筒体２を嵌合
して、加熱押圧することにより接合する方法を示
す正面断面図である。内筒１および外筒６はチツ
化ケイ素または炭化ケイ素からなり、これらは普
通の鋼（11〜13×10-6／℃）よりも熱膨張率が３
〜５×10-6／℃と小さいセラミツクスから構成さ
れる。これらの内筒１および外筒６は単純な円筒
体でなく、例えばタービン翼車などの構造部材に
一体的に形成される円筒部であつてもよい。
と、金属からなる円筒構造部材との接合に適用さ
れるものであるが、セラミツクスからなる円筒構
造部材（外筒））とセラミツクスからなる円筒構
造部材（内筒）とを金属円筒体を介して接合する
場合の実施例について説明する。第１図はセラミ
ツクスからなる円筒構造部材（以下これを内筒と
いうことにする）１と円筒構造部材（以下これを
外筒ということにする）６との間に、セラミツク
スと同等の熱膨張率を有する金属円筒体２を嵌合
して、加熱押圧することにより接合する方法を示
す正面断面図である。内筒１および外筒６はチツ
化ケイ素または炭化ケイ素からなり、これらは普
通の鋼（11〜13×10-6／℃）よりも熱膨張率が３
〜５×10-6／℃と小さいセラミツクスから構成さ
れる。これらの内筒１および外筒６は単純な円筒
体でなく、例えばタービン翼車などの構造部材に
一体的に形成される円筒部であつてもよい。
外筒６の内部へ内筒１の端部を挿入し、両者の
隙間にセラミツクスとほぼ同等の熱膨張率を有す
るニツケル・コバルト合金などからなる金属円筒
体２を嵌合し、この端部に配置した高周波加熱コ
イル７により加熱し、金属円筒体２を軸方向に押
圧することにより熱軟化した金属円筒体２を流動
化させ、内筒１の外周面と外筒６の内周面に密着
させるものである。
隙間にセラミツクスとほぼ同等の熱膨張率を有す
るニツケル・コバルト合金などからなる金属円筒
体２を嵌合し、この端部に配置した高周波加熱コ
イル７により加熱し、金属円筒体２を軸方向に押
圧することにより熱軟化した金属円筒体２を流動
化させ、内筒１の外周面と外筒６の内周面に密着
させるものである。
本発明によれば、特に大きな接合強度を得るた
めに、内筒１の端部外周面に平滑に仕上げた帯状
のシール面５と、これに隣接して軸方向に延びる
多数の浅い溝を設けた接合面１ａとが設けられ
る。同様に、外筒６の内周面にも平滑に仕上げた
シール面９と、これに隣接して周方向に延びる多
数の溝からなる接合面６ａとが形成される。
めに、内筒１の端部外周面に平滑に仕上げた帯状
のシール面５と、これに隣接して軸方向に延びる
多数の浅い溝を設けた接合面１ａとが設けられ
る。同様に、外筒６の内周面にも平滑に仕上げた
シール面９と、これに隣接して周方向に延びる多
数の溝からなる接合面６ａとが形成される。
一方、金属円筒体２の一部内外周面に銅などの
軟質金属をメツキするなどしてシール面４が形成
される。このシール面４を形成する金属は、銅の
代りに銀、金、アルミニウムなど用途によつて選
択される。特に、酸化液体などを接触させる配管
系の場合には、耐蝕性の優れた軟質金属を金属円
筒体２の内外全周面にメツキしてもよい。
軟質金属をメツキするなどしてシール面４が形成
される。このシール面４を形成する金属は、銅の
代りに銀、金、アルミニウムなど用途によつて選
択される。特に、酸化液体などを接触させる配管
系の場合には、耐蝕性の優れた軟質金属を金属円
筒体２の内外全周面にメツキしてもよい。
外筒６に対して内筒１を接合する方法について
説明すると、第１図に示すように、外筒６と内筒
１との間に金属円筒体２を嵌合して、金属円筒体
２のシール面４を外筒６のシール面９と内筒１の
シール面５にそれぞれ嵌合させる。そして、金属
円筒体２の一端面または両端面に高周波加熱コイ
ル７を配置し、これに高周波電流を通じれば金属
円筒体２だけが直接加熱され、セラミツクスから
なる外筒６および内筒１は金属円筒体２との接触
面からの熱伝導によつて加熱される。
説明すると、第１図に示すように、外筒６と内筒
１との間に金属円筒体２を嵌合して、金属円筒体
２のシール面４を外筒６のシール面９と内筒１の
シール面５にそれぞれ嵌合させる。そして、金属
円筒体２の一端面または両端面に高周波加熱コイ
ル７を配置し、これに高周波電流を通じれば金属
円筒体２だけが直接加熱され、セラミツクスから
なる外筒６および内筒１は金属円筒体２との接触
面からの熱伝導によつて加熱される。
次いで、高周波加熱コイル７を排除し、円筒状
のダイス８，１８を金属円筒体２に両端側から押
付けて軸方向に圧縮すれば、加熱軟化された金属
円筒体２が変形し、外筒６の内周面と内筒１の外
周面に強く密着される。特に、金属円筒体２は凹
凸のある外筒６の接合面６ａと内筒１の接合面１
ａによく食い込んで密着されるから、外筒６と内
筒１との軸方向の外力および回転方向の外力に対
して強い接合強度が得られる。また、金属円筒体
２の内外周面に設けた軟質金属からなるシール面
４が平滑に仕上げられた内筒６のシール面９およ
び外筒１のシール面５に密着されるので、これに
より接合部のガスシールが得られる。
のダイス８，１８を金属円筒体２に両端側から押
付けて軸方向に圧縮すれば、加熱軟化された金属
円筒体２が変形し、外筒６の内周面と内筒１の外
周面に強く密着される。特に、金属円筒体２は凹
凸のある外筒６の接合面６ａと内筒１の接合面１
ａによく食い込んで密着されるから、外筒６と内
筒１との軸方向の外力および回転方向の外力に対
して強い接合強度が得られる。また、金属円筒体
２の内外周面に設けた軟質金属からなるシール面
４が平滑に仕上げられた内筒６のシール面９およ
び外筒１のシール面５に密着されるので、これに
より接合部のガスシールが得られる。
高周波加熱コイル７によれば、金属円筒体２だ
けが直接加熱され、セラミツクスからなる外筒６
および内筒１は金属円筒体２との接触面から熱伝
導により加熱される。したがつて、熱損失が少な
く、加熱を要する金属円筒体２だけが効率的に加
熱されることになる。高周波加熱コイル７には、
例えば200kHz程度の周波数の電流を通じれば、
数秒で金属円筒体２が600℃以上になつて軟化し、
700℃以上でその硬度がHv60以下になる。したが
つて、この金属円筒体２の熱軟化状態でダイス
８，１８により押圧すれば、金属円筒体２が押し
潰されて外筒６の内周面と内筒１の外周面に良く
密着される。そして、金属円筒体２の熱膨張率は
セラミツクスとほぼ同等であるから、この接合部
が冷却されても、緩みや無理な力が作用して割れ
るなどの恐れがない。
けが直接加熱され、セラミツクスからなる外筒６
および内筒１は金属円筒体２との接触面から熱伝
導により加熱される。したがつて、熱損失が少な
く、加熱を要する金属円筒体２だけが効率的に加
熱されることになる。高周波加熱コイル７には、
例えば200kHz程度の周波数の電流を通じれば、
数秒で金属円筒体２が600℃以上になつて軟化し、
700℃以上でその硬度がHv60以下になる。したが
つて、この金属円筒体２の熱軟化状態でダイス
８，１８により押圧すれば、金属円筒体２が押し
潰されて外筒６の内周面と内筒１の外周面に良く
密着される。そして、金属円筒体２の熱膨張率は
セラミツクスとほぼ同等であるから、この接合部
が冷却されても、緩みや無理な力が作用して割れ
るなどの恐れがない。
［発明の効果］
本発明は上述のように、セラミツクスと同等の
熱膨張率を有する金属円筒体の周面に軟質金属被
膜面を備え、セラミツクス円筒構造部材の周面に
平滑なシール面を形成し、セラミツクス円筒構造
部材に金属円筒体を嵌合し、金属円筒体を加熱し
つつ軸方向に押圧して軟質金属被膜面をシール面
に密着させるものであるから、簡単な設備で容易
に加工することができ、金属円筒体が加熱軟化さ
れかつ軸方向に押圧されて、軟質金属被膜面がセ
ラミツクス円筒構造部材のシール面に均一に密着
されるので、高い接合強度が得られ、熱に対して
安定であり、接合部に弛みが生じたり、破壊する
恐れがない。
熱膨張率を有する金属円筒体の周面に軟質金属被
膜面を備え、セラミツクス円筒構造部材の周面に
平滑なシール面を形成し、セラミツクス円筒構造
部材に金属円筒体を嵌合し、金属円筒体を加熱し
つつ軸方向に押圧して軟質金属被膜面をシール面
に密着させるものであるから、簡単な設備で容易
に加工することができ、金属円筒体が加熱軟化さ
れかつ軸方向に押圧されて、軟質金属被膜面がセ
ラミツクス円筒構造部材のシール面に均一に密着
されるので、高い接合強度が得られ、熱に対して
安定であり、接合部に弛みが生じたり、破壊する
恐れがない。
金属円筒体の軟質金属被膜が、セラミツクス円
筒構造部材の平滑なシール面に密着されるので、
ガスシール性に優れる。
筒構造部材の平滑なシール面に密着されるので、
ガスシール性に優れる。
第１図は本発明に係るセラミツクス円筒構造部
材に対する金属円筒体の接合方法を説明する正面
断面図、第２図は第１図の要部拡大図である。 １：セラミツクス円筒構造部材（内筒）、１ａ，
６ａ：接合面、２：金属円筒体、５，９：シール
面、６：セラミツクス円筒構造部材（外筒）、
７：高周波加熱コイル、８，１８：ダイス。
材に対する金属円筒体の接合方法を説明する正面
断面図、第２図は第１図の要部拡大図である。 １：セラミツクス円筒構造部材（内筒）、１ａ，
６ａ：接合面、２：金属円筒体、５，９：シール
面、６：セラミツクス円筒構造部材（外筒）、
７：高周波加熱コイル、８，１８：ダイス。
Claims (1)
- １ セラミツクスと同等の熱膨張率を有する金属
円筒体の周面に軟質金属被膜面を備え、セラミツ
クス円筒構造部材の周面に平滑なシール面を形成
し、セラミツクス円筒構造部材に金属円筒体を嵌
合し、金属円筒体を加熱しつつ軸方向に押圧して
軟質金属被膜面をシール面に密着させる、セラミ
ツクス円筒構造部材に対する金属円筒体の接合方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59197382A JPS6177678A (ja) | 1984-09-20 | 1984-09-20 | セラミツクス円筒構造部材に対する金属円筒体の接合方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59197382A JPS6177678A (ja) | 1984-09-20 | 1984-09-20 | セラミツクス円筒構造部材に対する金属円筒体の接合方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6177678A JPS6177678A (ja) | 1986-04-21 |
| JPH046677B2 true JPH046677B2 (ja) | 1992-02-06 |
Family
ID=16373581
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59197382A Granted JPS6177678A (ja) | 1984-09-20 | 1984-09-20 | セラミツクス円筒構造部材に対する金属円筒体の接合方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6177678A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4759700B2 (ja) * | 2004-08-02 | 2011-08-31 | トヨタ自動車株式会社 | 排気構造 |
| JP2009275711A (ja) * | 2009-08-24 | 2009-11-26 | Toyota Motor Corp | 排気構造 |
-
1984
- 1984-09-20 JP JP59197382A patent/JPS6177678A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6177678A (ja) | 1986-04-21 |
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