JPH05287330A - 複合体 - Google Patents
複合体Info
- Publication number
- JPH05287330A JPH05287330A JP9566892A JP9566892A JPH05287330A JP H05287330 A JPH05287330 A JP H05287330A JP 9566892 A JP9566892 A JP 9566892A JP 9566892 A JP9566892 A JP 9566892A JP H05287330 A JPH05287330 A JP H05287330A
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- Japan
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- groove
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- inner layer
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- Pending
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 内層材の外周面に、外層材を焼結によって一
体に結合してなる複合体において、外層材の変形を防止
するとともに、内外層の結合強度の低下を抑制すること
を目的とする。 【構成】 内層材の外周面に、外層材を焼結によって一
体に結合してなる複合体において、前記外層材の内面の
少なくとも１箇所に、次の２式を満足する形状の溝を形
成したことを特徴とする複合体。 Ｗ＜０．５Ｓ Ｌ＜０．７Ｔ 但し、 Ｓ；内層材の外径 Ｔ；前記外層材の、内層材との結合面と直交する方向に
沿った厚さ Ｗ；溝の幅 Ｌ；溝の深さ
体に結合してなる複合体において、外層材の変形を防止
するとともに、内外層の結合強度の低下を抑制すること
を目的とする。 【構成】 内層材の外周面に、外層材を焼結によって一
体に結合してなる複合体において、前記外層材の内面の
少なくとも１箇所に、次の２式を満足する形状の溝を形
成したことを特徴とする複合体。 Ｗ＜０．５Ｓ Ｌ＜０．７Ｔ 但し、 Ｓ；内層材の外径 Ｔ；前記外層材の、内層材との結合面と直交する方向に
沿った厚さ Ｗ；溝の幅 Ｌ；溝の深さ
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、内層材の外周面に外層
材を一体に結合してなる複合体に係わり、特に、金属製
内層材の外周面に金属からなる外層材を焼結によって一
体化してなる複合材に関するものである。
材を一体に結合してなる複合体に係わり、特に、金属製
内層材の外周面に金属からなる外層材を焼結によって一
体化してなる複合材に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】一般に、金属物品等においては、高価な
材料の削減あるいは軽量化を図る場合や、物品の各部位
に要求される特性が異なる場合、あるいは、複雑な形状
を有し製作が困難な場合等に、この物品を複数に分割
し、これらの分割体をそれぞれ異なる材料によって形成
したのちに一体化する、いわゆる複合体を用いることが
行われている。
材料の削減あるいは軽量化を図る場合や、物品の各部位
に要求される特性が異なる場合、あるいは、複雑な形状
を有し製作が困難な場合等に、この物品を複数に分割
し、これらの分割体をそれぞれ異なる材料によって形成
したのちに一体化する、いわゆる複合体を用いることが
行われている。
【０００３】そして、前述の複合体を形成するために
は、各分割体を相互に結合しなければならないが、この
結合方法の一従来例として、各分割体を異なる金属から
なる焼結材料によって形成し、あるいは、分割体の一方
を溶製材（溶解金属）によって形成し、他方を焼結材料
によって形成し、これらを圧粉体の状態あるいは予備焼
成の状態で組み上げたのちに焼成することにより、これ
らを焼きばめあるいは拡散接合によって相互に連結する
方法が挙げられる。
は、各分割体を相互に結合しなければならないが、この
結合方法の一従来例として、各分割体を異なる金属から
なる焼結材料によって形成し、あるいは、分割体の一方
を溶製材（溶解金属）によって形成し、他方を焼結材料
によって形成し、これらを圧粉体の状態あるいは予備焼
成の状態で組み上げたのちに焼成することにより、これ
らを焼きばめあるいは拡散接合によって相互に連結する
方法が挙げられる。
【０００４】このような接合方法であると、ろう付けや
溶接による接合に比して、工程や作業が簡素化されると
いう利点がある。
溶接による接合に比して、工程や作業が簡素化されると
いう利点がある。
【０００５】図Ａは、このようにして形成されたカムを
示すものである。このカム１は、シャフト（図示せず）
へ嵌合させられる内層材２を溶製材からなる鋼材によっ
て環状に形成し、その回りに、カム１のプロフィールを
形成する外層材３を粉末金属の圧粉体によって形成し、
これらを相互に嵌合させた状態で前記外層材３を焼成す
ることにより、外層材３を収縮させて前記内層材２の外
周面に拡散接合させて一体化したものである。
示すものである。このカム１は、シャフト（図示せず）
へ嵌合させられる内層材２を溶製材からなる鋼材によっ
て環状に形成し、その回りに、カム１のプロフィールを
形成する外層材３を粉末金属の圧粉体によって形成し、
これらを相互に嵌合させた状態で前記外層材３を焼成す
ることにより、外層材３を収縮させて前記内層材２の外
周面に拡散接合させて一体化したものである。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】ところで、前述の従来
の結合方法であると、図Ｂに示すように、焼成時におけ
る歪みに起因して、外層材３が、カム１の厚さ方向に沿
う断面において、厚さ方向の略中間部が前記内層材２側
へ突出するように湾曲し、これによって内層材２との接
合面となるべき両端部において、内層材２と外層材３と
が相互に離間した状態が生じる。
の結合方法であると、図Ｂに示すように、焼成時におけ
る歪みに起因して、外層材３が、カム１の厚さ方向に沿
う断面において、厚さ方向の略中間部が前記内層材２側
へ突出するように湾曲し、これによって内層材２との接
合面となるべき両端部において、内層材２と外層材３と
が相互に離間した状態が生じる。
【０００７】そして、このような状態が生じると、内層
材２と外層材３との結合面積が減少することにより、結
合強度が低下するとともに、外層材３の表面形状が変形
し、寸法精度の低下が生じてしまう。
材２と外層材３との結合面積が減少することにより、結
合強度が低下するとともに、外層材３の表面形状が変形
し、寸法精度の低下が生じてしまう。
【０００８】特に、前述のようなカム１においては、外
層材３の表面は、内燃機関の動弁機構を構成するロッカ
ーアームや弁体に接触して、弁体の作動タイミングを左
右するものであるから、前述のように外層材３の表面が
変形していると、動弁機構の機能に大きな影響を与える
こととなり、その対策が必要となる。
層材３の表面は、内燃機関の動弁機構を構成するロッカ
ーアームや弁体に接触して、弁体の作動タイミングを左
右するものであるから、前述のように外層材３の表面が
変形していると、動弁機構の機能に大きな影響を与える
こととなり、その対策が必要となる。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明は、前述した従来
の技術において残されている不具合を解消せんとしてな
されたもので、特に、内層材の外周面に、外層材を焼結
によって一体に結合してなる複合体において、前記外層
材の内面の少なくとも１箇所に、次の２式を満足する形
状の溝を形成したことを特徴とする複合体。 Ｗ＜０．５Ｓ Ｌ＜０．７Ｔ 但し、 Ｓ；内層材の外径 Ｔ；前記外層材の、内層材との結合面と直交する方向に
沿った厚さ Ｗ；溝の幅 Ｌ；溝の深さ
の技術において残されている不具合を解消せんとしてな
されたもので、特に、内層材の外周面に、外層材を焼結
によって一体に結合してなる複合体において、前記外層
材の内面の少なくとも１箇所に、次の２式を満足する形
状の溝を形成したことを特徴とする複合体。 Ｗ＜０．５Ｓ Ｌ＜０．７Ｔ 但し、 Ｓ；内層材の外径 Ｔ；前記外層材の、内層材との結合面と直交する方向に
沿った厚さ Ｗ；溝の幅 Ｌ；溝の深さ
【００１０】
【作用】本発明は、前述した構成とすることにより、内
層材と外層材とを焼結によって一体化する際に、焼結に
よって発生する歪みが溝によって吸収され、外層材の変
形が防止されるとともに、内外層の結合面の面積が十分
に得られる。
層材と外層材とを焼結によって一体化する際に、焼結に
よって発生する歪みが溝によって吸収され、外層材の変
形が防止されるとともに、内外層の結合面の面積が十分
に得られる。
【００１１】
【実施例】以下、本発明の一実施例について図１ないし
図３に基づき説明する。図中符号１０は、本実施例に係
わる複合体としてのカムを示し、溶製材によって形成さ
れた環状の内層材１１と、金属粉末の圧粉体からなる外
層材１２とによって構成される。
図３に基づき説明する。図中符号１０は、本実施例に係
わる複合体としてのカムを示し、溶製材によって形成さ
れた環状の内層材１１と、金属粉末の圧粉体からなる外
層材１２とによって構成される。
【００１２】そして、前記外層材１２は、その外径形状
が前記内層材１１と同心円状に形成されたベース円部１
２ａと、このベース円部１２ａから漸次離間してさらに
接近するように略放物線状に形成されたトップ部１２ｂ
とから構成されており、内部には、前記ベース円部１２
ａと同心円状の貫通孔１２ｃが形成されている。
が前記内層材１１と同心円状に形成されたベース円部１
２ａと、このベース円部１２ａから漸次離間してさらに
接近するように略放物線状に形成されたトップ部１２ｂ
とから構成されており、内部には、前記ベース円部１２
ａと同心円状の貫通孔１２ｃが形成されている。
【００１３】この貫通孔１２ｃの内径は、焼成前におい
て前記内層材１１の外径Ｓよりも１％〜３％大きく形成
され、また、この貫通孔１２ｃの前記トップ部１２ｂに
対応する部分には、貫通孔１２ｃ内に開口する溝１３
が、外層材１２の厚さ方向（図１中の上下方向で、前記
貫通孔１２ｃの軸線方向）全長に亘って形成されてい
る。
て前記内層材１１の外径Ｓよりも１％〜３％大きく形成
され、また、この貫通孔１２ｃの前記トップ部１２ｂに
対応する部分には、貫通孔１２ｃ内に開口する溝１３
が、外層材１２の厚さ方向（図１中の上下方向で、前記
貫通孔１２ｃの軸線方向）全長に亘って形成されてい
る。
【００１４】前記溝１３は、内層材１１の外径をＳ、外
層材１２のトップ部１２ｂの厚さをＴ、溝１３の幅を
Ｗ、溝１３の深さをＬとした場合、次の２式で示される
条件を満足する形状となされている。 Ｗ＜０．５Ｓ・・・・・・式１ Ｌ＜０．７Ｔ・・・・・・式２
層材１２のトップ部１２ｂの厚さをＴ、溝１３の幅を
Ｗ、溝１３の深さをＬとした場合、次の２式で示される
条件を満足する形状となされている。 Ｗ＜０．５Ｓ・・・・・・式１ Ｌ＜０．７Ｔ・・・・・・式２
【００１５】そして、Ｓ４５Ｃを用いて外径Ｓ＝２８ｍ
ｍで肉厚ｔ＝２ｍｍの環状の内層材１１とし、また、組
成がＣｒ；１３、Ｍｏ；１、Ｎｂ；１、Ｃ；２．７、
Ｐ；０．３、Ｆｅ；残からなる合金粉末を圧粉成形し
て、ベース円部１２ａの外径Ｄ＝３３．６ｍｍ、トップ
部１２ｂの厚さＴ＝７．５ｍｍの外層材１２を形成し、
この外層材１２に、表１に実施例１〜実施例５で示す寸
法の溝１３を形成し、これらの各実施例について、前記
内層材１１を嵌挿して、温度１１６０℃、時間１時間の
条件で焼成してカム１０を得た。
ｍで肉厚ｔ＝２ｍｍの環状の内層材１１とし、また、組
成がＣｒ；１３、Ｍｏ；１、Ｎｂ；１、Ｃ；２．７、
Ｐ；０．３、Ｆｅ；残からなる合金粉末を圧粉成形し
て、ベース円部１２ａの外径Ｄ＝３３．６ｍｍ、トップ
部１２ｂの厚さＴ＝７．５ｍｍの外層材１２を形成し、
この外層材１２に、表１に実施例１〜実施例５で示す寸
法の溝１３を形成し、これらの各実施例について、前記
内層材１１を嵌挿して、温度１１６０℃、時間１時間の
条件で焼成してカム１０を得た。
【００１６】また、表１に比較例１および比較例２で示
すように、前記範囲を外れた形状の溝１３を有するカム
１０と、表１に比較例３で示すように、溝１３のない従
来のカムのそれぞれを比較例として形成し、これらの各
実施例および比較例について、その内外層材１１・１２
間の結合強度試験を行い、その結果を同じく表１に示し
た。この結合強度試験は、図３に示すように、前記各カ
ム１０の外層材１２を基台１４によって支持しておき、
内層材１１に、油圧ラム１５等により、軸線方向に沿っ
て荷重を作用させ、内外層材１１・１２間にずれが生じ
た際の荷重を測定することによって行った。
すように、前記範囲を外れた形状の溝１３を有するカム
１０と、表１に比較例３で示すように、溝１３のない従
来のカムのそれぞれを比較例として形成し、これらの各
実施例および比較例について、その内外層材１１・１２
間の結合強度試験を行い、その結果を同じく表１に示し
た。この結合強度試験は、図３に示すように、前記各カ
ム１０の外層材１２を基台１４によって支持しておき、
内層材１１に、油圧ラム１５等により、軸線方向に沿っ
て荷重を作用させ、内外層材１１・１２間にずれが生じ
た際の荷重を測定することによって行った。
【００１７】さらに、これらの各実施例および比較例に
ついて、外層材１２の表面の平滑度を測定し、その結果
を同じく表１に示した。この平滑度は、前記外層材１２
の湾曲度合いが許容値内にあるか否かをもって判断し
た。
ついて、外層材１２の表面の平滑度を測定し、その結果
を同じく表１に示した。この平滑度は、前記外層材１２
の湾曲度合いが許容値内にあるか否かをもって判断し
た。
【００１８】
【表１】
【００１９】この結果から明らかなように、本発明にお
いて限定する寸法範囲内の溝１３を有するカム１０にお
いては、強固な結合強度を有しかつ変形が少ない。
いて限定する寸法範囲内の溝１３を有するカム１０にお
いては、強固な結合強度を有しかつ変形が少ない。
【００２０】したがって、簡素な製造工程によって、強
固に結合されかつ高い寸法精度を有する多層状のカム１
０が得られる。
固に結合されかつ高い寸法精度を有する多層状のカム１
０が得られる。
【００２１】なお、前記実施例において示した各構成部
材の諸形状や寸法等は一例であって、設計要求等に基づ
き種々変更可能である。例えば、前記実施例において
は、円環状の内層材１１および外層材１２について例示
したが、角型等他の形状であってもよいものであり、ま
た、内層材１１についても焼結材で形成して外層材１２
とともに焼成するようにしてもよいものである。
材の諸形状や寸法等は一例であって、設計要求等に基づ
き種々変更可能である。例えば、前記実施例において
は、円環状の内層材１１および外層材１２について例示
したが、角型等他の形状であってもよいものであり、ま
た、内層材１１についても焼結材で形成して外層材１２
とともに焼成するようにしてもよいものである。
【００２２】さらに、前記実施例においては、溝１３の
形状を略Ｕ字状にした例について示したが、これに限定
されるものではなく、例えば、図４（ａ）〜（ｅ）に示
すような種々の形状が採用されるものであり、また、溝
１３は、一箇所に限らず、内層材の周方向に間隔をおい
た複数箇所に形成してもよいものである。
形状を略Ｕ字状にした例について示したが、これに限定
されるものではなく、例えば、図４（ａ）〜（ｅ）に示
すような種々の形状が採用されるものであり、また、溝
１３は、一箇所に限らず、内層材の周方向に間隔をおい
た複数箇所に形成してもよいものである。
【００２３】
【発明の効果】以上説明したように、本発明に係わる複
合体は、内層材の外周面に、外層材を焼結によって一体
に結合してなる複合体において、前記外層材の内面の少
なくとも１箇所に、次の２式を満足する形状の溝を形成
したことを特徴とするもので、簡素な製造工程によっ
て、強固に結合されかつ高い寸法精度を有する複合体を
得ることができる。 Ｗ＜０．５Ｓ Ｌ＜０．７Ｔ 但し、 Ｓ；内層材の外径 Ｔ；前記外層材の、内層材との結合面と直交する方向に
沿った厚さ Ｗ；溝の幅 Ｌ；溝の深さ
合体は、内層材の外周面に、外層材を焼結によって一体
に結合してなる複合体において、前記外層材の内面の少
なくとも１箇所に、次の２式を満足する形状の溝を形成
したことを特徴とするもので、簡素な製造工程によっ
て、強固に結合されかつ高い寸法精度を有する複合体を
得ることができる。 Ｗ＜０．５Ｓ Ｌ＜０．７Ｔ 但し、 Ｓ；内層材の外径 Ｔ；前記外層材の、内層材との結合面と直交する方向に
沿った厚さ Ｗ；溝の幅 Ｌ；溝の深さ
【図１】本発明の一実施例を示す複合体としてカムを示
す分解斜視図である。
す分解斜視図である。
【図２】本発明の一実施例を示す複合体としてのカムの
平面図である。
平面図である。
【図３】複合体としてのカムの接合強度を測定するため
の装置の概略説明図である。
の装置の概略説明図である。
【図４】本発明の溝の変形例を示す平面図である。
【図５】従来の複合体としてのカムを示す平面図であ
る。
る。
【図６】図５に示すカムの縦断面図である。
１０ カム（複合体） １１ 内層材 １２ 外層材 １３ 溝
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 佐藤 俊一 新潟県新潟市小金町三番地１ 三菱マテリ アル株式会社新潟製作所内
Claims (1)
- 【請求項１】 内層材の外周面に、外層材を焼結によっ
て一体に結合してなる複合体において、前記外層材の内
面の少なくとも１箇所に、次の２式を満足する形状の溝
を形成したことを特徴とする複合体。 Ｗ＜０．５Ｓ Ｌ＜０．７Ｔ 但し、 Ｓ；内層材の外径 Ｔ；前記外層材の、内層材との結合面と直交する方向に
沿った厚さ Ｗ；溝の幅 Ｌ；溝の深さ
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9566892A JPH05287330A (ja) | 1992-04-15 | 1992-04-15 | 複合体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9566892A JPH05287330A (ja) | 1992-04-15 | 1992-04-15 | 複合体 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05287330A true JPH05287330A (ja) | 1993-11-02 |
Family
ID=14143881
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9566892A Pending JPH05287330A (ja) | 1992-04-15 | 1992-04-15 | 複合体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05287330A (ja) |
-
1992
- 1992-04-15 JP JP9566892A patent/JPH05287330A/ja active Pending
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20010227 |