JPS5987938A - 接合法 - Google Patents
接合法Info
- Publication number
- JPS5987938A JPS5987938A JP19859382A JP19859382A JPS5987938A JP S5987938 A JPS5987938 A JP S5987938A JP 19859382 A JP19859382 A JP 19859382A JP 19859382 A JP19859382 A JP 19859382A JP S5987938 A JPS5987938 A JP S5987938A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- joined
- materials
- cylindrical body
- shaft
- mother phase
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21D39/00—Application of procedures in order to connect objects or parts, e.g. coating with sheet metal otherwise than by plating; Tube expanders
- B21D39/04—Application of procedures in order to connect objects or parts, e.g. coating with sheet metal otherwise than by plating; Tube expanders of tubes with tubes; of tubes with rods
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Ceramic Products (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の技術分野〕
この発明はたとえばセラミックス材料ドと金属ロンドと
を突き合せて接合する接合法に関する。
を突き合せて接合する接合法に関する。
従来、ターボチャージャ用のロータは、第１図で示すよ
うに、ＳＣＭなどの金属祠刺によって一体に構成されて
いる。このロータはタービン部ａと、コンプレッサ部す
およびこ扛ら両者を連結するシャフト部Ｃとから何成さ
扛ているが、排気ガスを放出するタービン部ａは８００
℃前後の高温となシ、このタービン９ａの近傍のシャフ
ト部Ｃも２００℃前後になる。したがって、タービン部
ａおよびシャフト部Ｃは上記流度に酬え得る耐熱強度を
有することが条件であるが、金属材料では耐熱性に限度
があシ、また高温部の温度を抑えることはエンジン性能
を低下させることになる。
うに、ＳＣＭなどの金属祠刺によって一体に構成されて
いる。このロータはタービン部ａと、コンプレッサ部す
およびこ扛ら両者を連結するシャフト部Ｃとから何成さ
扛ているが、排気ガスを放出するタービン部ａは８００
℃前後の高温となシ、このタービン９ａの近傍のシャフ
ト部Ｃも２００℃前後になる。したがって、タービン部
ａおよびシャフト部Ｃは上記流度に酬え得る耐熱強度を
有することが条件であるが、金属材料では耐熱性に限度
があシ、また高温部の温度を抑えることはエンジン性能
を低下させることになる。
そこで、最近、耐熱性、Ｍａｔ食性に優ｆｌ、 ｌ、
かも高硬度のセラミック材料を採用した「セラミックエ
ンジン」が開発さｎ、実用化さｎつつある。このセラミ
ックエンジンは、ターボチャージャ用のロータすなわち
高温部となるタービン部およびこｒと連結するシャフト
部全セラミツり拐料によって一体に形成し、低温部とな
るコンプレッサ部をおよびこｔしと連結するシャフト部
全金属材料によって形成し、セラミック材料からなるシ
ャフト部と金属材料からなるシャフト部とを突き合せて
接合したものである。
かも高硬度のセラミック材料を採用した「セラミックエ
ンジン」が開発さｎ、実用化さｎつつある。このセラミ
ックエンジンは、ターボチャージャ用のロータすなわち
高温部となるタービン部およびこｒと連結するシャフト
部全セラミツり拐料によって一体に形成し、低温部とな
るコンプレッサ部をおよびこｔしと連結するシャフト部
全金属材料によって形成し、セラミック材料からなるシ
ャフト部と金属材料からなるシャフト部とを突き合せて
接合したものである。
ところで、セラミックと金属とは熱伝導率。
ヤング率２変形挙動および破壊挙動など物理的性質がま
ったく異なる。したがって、両者全接合することは非常
に困難であシ、接着剤による接合法゛なども研究されて
いるが、２００℃前後の温度条件下での引張強度、寿命
特性に未解決の問題があシ、実用化が困難である。
ったく異なる。したがって、両者全接合することは非常
に困難であシ、接着剤による接合法゛なども研究されて
いるが、２００℃前後の温度条件下での引張強度、寿命
特性に未解決の問題があシ、実用化が困難である。
この発明は上記事情に着目してなさ′ｉ′１．たもので
、その目的とするところは、物理的性質の異なる材料で
あっても確実かつ容易に接合することができる接合法奥
提供しようとするものである。
、その目的とするところは、物理的性質の異なる材料で
あっても確実かつ容易に接合することができる接合法奥
提供しようとするものである。
この発明はたとえばセラミックスと金属などの物理的性
質の異なる２つの被接合材の端部を互いに係合させると
ともに、この接合部に形状とにある。
質の異なる２つの被接合材の端部を互いに係合させると
ともに、この接合部に形状とにある。
以下、この発明を図面に示す一実施例にもとづいて説明
する。第２図および第３図中１はターボチャージャ用の
ロータで、こ１ｔはタービンブレード２とコンプレッサ
ブレード３およびシャフト部４とから構成さｎている。
する。第２図および第３図中１はターボチャージャ用の
ロータで、こ１ｔはタービンブレード２とコンプレッサ
ブレード３およびシャフト部４とから構成さｎている。
シャフト部４は２分割さｎていて、タービンブレード２
狽（１の被接合材たとえばシャフト部４２１ｔよタービ
ンブレード２と一体にセラミックス拐料によって成形さ
扛ている。１′Ｉｒ、、上記コンプレッサブレード３側
の被接今月たとえばシャフト４ｂはコンプレッサブレー
ド３と一体に〈ｔ２属桐料によって成形さｎている。そ
して、上記シャフト部４ａと４ｂとの接合端部には保合
都としての凸部５と四部６とが設けられ、互いに突き合
せることにより係合うるよりになっている。また、７は
上ｌ己シャフト部４ａと４ｂとの接合部８に嵌合さｔＬ
る円筒状の握持筒体である。この握持筒体７は’ｌ”
ｉ −ｐＪ ｉ合金などの形状記憶合金によって形成さ
ｎている。そして、この握持筒体７は最初の加工形状が
上記シャフト部４Ｒｌ Ｊ ｂを握持するに充分な内径
に作らｎている。つまり、この状態の結晶構造は母相（
高温相）にあり、室部にてこの握持筒体７を第２図に示
すように、シャフト部４８Ｉ４ｂより大径に塑性変形す
る。この塑性変形によって握持筒体７つ壕り形状記憶合
金はマルテンサイト変態ヲおこしてマルテンサイト相を
なしている。なお、このば２００℃に設定しておく。
狽（１の被接合材たとえばシャフト部４２１ｔよタービ
ンブレード２と一体にセラミックス拐料によって成形さ
扛ている。１′Ｉｒ、、上記コンプレッサブレード３側
の被接今月たとえばシャフト４ｂはコンプレッサブレー
ド３と一体に〈ｔ２属桐料によって成形さｎている。そ
して、上記シャフト部４ａと４ｂとの接合端部には保合
都としての凸部５と四部６とが設けられ、互いに突き合
せることにより係合うるよりになっている。また、７は
上ｌ己シャフト部４ａと４ｂとの接合部８に嵌合さｔＬ
る円筒状の握持筒体である。この握持筒体７は’ｌ”
ｉ −ｐＪ ｉ合金などの形状記憶合金によって形成さ
ｎている。そして、この握持筒体７は最初の加工形状が
上記シャフト部４Ｒｌ Ｊ ｂを握持するに充分な内径
に作らｎている。つまり、この状態の結晶構造は母相（
高温相）にあり、室部にてこの握持筒体７を第２図に示
すように、シャフト部４８Ｉ４ｂより大径に塑性変形す
る。この塑性変形によって握持筒体７つ壕り形状記憶合
金はマルテンサイト変態ヲおこしてマルテンサイト相を
なしている。なお、このば２００℃に設定しておく。
しかして、シャフト部４ａと４ｂとを突き合せてその凸
部５と凹部６とを係合するとともに、接合部８に握持筒
体７全吠合す、る。この状態で、握拮僧体７を加熱する
と、形状記憶合金の原理によってマルテンサイト相イ１
１かＬ）信相（ｊｉ、’＜初の形状）へもどり、＆＠柿
８に商いＪ妃変ｊ訝力か什用して接合部８を第３し１に
示すように〆１ｊ伺り［ｒ・１定する。このとき、接合
部８（１金属月別のシャフト部４ｂは軸方向および軸と
ｉｂ、角方向にセフ］、ぞｎ熱膨張するため、セラミ・
ツクス拐刺のシ・ヤフト部４ａおよび握持筒体７と密着
するため一層強固に接合さｎることになる。
部５と凹部６とを係合するとともに、接合部８に握持筒
体７全吠合す、る。この状態で、握拮僧体７を加熱する
と、形状記憶合金の原理によってマルテンサイト相イ１
１かＬ）信相（ｊｉ、’＜初の形状）へもどり、＆＠柿
８に商いＪ妃変ｊ訝力か什用して接合部８を第３し１に
示すように〆１ｊ伺り［ｒ・１定する。このとき、接合
部８（１金属月別のシャフト部４ｂは軸方向および軸と
ｉｂ、角方向にセフ］、ぞｎ熱膨張するため、セラミ・
ツクス拐刺のシ・ヤフト部４ａおよび握持筒体７と密着
するため一層強固に接合さｎることになる。
このようにして構成さ几たターボチャージャ用のロータ
１は第４図に示すように、クーポチャ二ジャ９に組み込
むことができる。この場合セラミックス材料のタービン
ブレード２を高温部（８００℃］のタービン部ＩＯに位
１ｋ ｌ、、コンプレッサブレード３を低温部（大気現
反）のコンプレッサ部１１に位置させることにより、タ
ービンブレード２の耐久性を向上うることかできる。こ
の結果、高温下でのターボチャージャが使用可能となシ
、軽量化と合せて！’Ｊ ３０％栓度の燃費が向上する
。
１は第４図に示すように、クーポチャ二ジャ９に組み込
むことができる。この場合セラミックス材料のタービン
ブレード２を高温部（８００℃］のタービン部ＩＯに位
１ｋ ｌ、、コンプレッサブレード３を低温部（大気現
反）のコンプレッサ部１１に位置させることにより、タ
ービンブレード２の耐久性を向上うることかできる。こ
の結果、高温下でのターボチャージャが使用可能となシ
、軽量化と合せて！’Ｊ ３０％栓度の燃費が向上する
。
なお、上記一実施例において１−、クーボチャ−ジャ用
のロータにおけるシャフト部の接合について述べたが、
この発明は上記一実施例に限定さγしず、物理的性駕が
異なるＩ料相互の接合に適用することができる。
のロータにおけるシャフト部の接合について述べたが、
この発明は上記一実施例に限定さγしず、物理的性駕が
異なるＩ料相互の接合に適用することができる。
この発明は以上説明したように、物理的性質の異なる被
接合材の接合部に形状記憶合金からなる握持筒体を嵌合
し、この握持筒体を母相に逆変態させて接合部を握持す
ることにより、被接金利相互を強固にかつ容易に接合す
ることができる。したがって、従来接着剤以外では不可
能とされていたセラミックスと金属等との接合が可能と
なυ、ターボチャージャ用のロータ等の製作に特に好適
する。
接合材の接合部に形状記憶合金からなる握持筒体を嵌合
し、この握持筒体を母相に逆変態させて接合部を握持す
ることにより、被接金利相互を強固にかつ容易に接合す
ることができる。したがって、従来接着剤以外では不可
能とされていたセラミックスと金属等との接合が可能と
なυ、ターボチャージャ用のロータ等の製作に特に好適
する。
第１図は従来のターボチャージャ用のロータの側面図、
第２図はこの発明の一実施例を示す接合前の断面図、第
３図は同じく接合状態の断面図、第４図は同じくターボ
チャージャに組み込んだ状態の断面図である。 ４；＋ ）４ ｂ・・・シャフト部（被接今月）、５・
・・凸部（保合部）、６・・・凹部（係＠部）、７・・
・握持筒体、８・・・接＠都。 出願人代理人 弁理士 鈴 江 武 豚箱１図 第２図 第 ４ 因
第２図はこの発明の一実施例を示す接合前の断面図、第
３図は同じく接合状態の断面図、第４図は同じくターボ
チャージャに組み込んだ状態の断面図である。 ４；＋ ）４ ｂ・・・シャフト部（被接今月）、５・
・・凸部（保合部）、６・・・凹部（係＠部）、７・・
・握持筒体、８・・・接＠都。 出願人代理人 弁理士 鈴 江 武 豚箱１図 第２図 第 ４ 因
Claims (2)
- （１）物理的性質の異なる２つの被接合材を接合する方
法において、上記被接合材の端部に設けた係合部を互い
に係合させて接合するとともに、この接合部の外側に形
状記憶合金から％徴とする接合法。 - （２）被接合材は、セラミックス材料と金属材料である
ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の接合法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19859382A JPS606726B2 (ja) | 1982-11-12 | 1982-11-12 | 接合法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19859382A JPS606726B2 (ja) | 1982-11-12 | 1982-11-12 | 接合法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5987938A true JPS5987938A (ja) | 1984-05-21 |
| JPS606726B2 JPS606726B2 (ja) | 1985-02-20 |
Family
ID=16393762
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19859382A Expired JPS606726B2 (ja) | 1982-11-12 | 1982-11-12 | 接合法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS606726B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6324831B1 (en) | 2000-01-25 | 2001-12-04 | Hamilton Sundstrand Corporation | Monorotor for a gas turbine engine |
| GB2431606A (en) * | 2005-10-28 | 2007-05-02 | Rolls Royce Plc | A method for joining components |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0423864Y2 (ja) * | 1986-03-12 | 1992-06-04 | ||
| JPS63116448U (ja) * | 1987-01-22 | 1988-07-27 |
-
1982
- 1982-11-12 JP JP19859382A patent/JPS606726B2/ja not_active Expired
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6324831B1 (en) | 2000-01-25 | 2001-12-04 | Hamilton Sundstrand Corporation | Monorotor for a gas turbine engine |
| GB2431606A (en) * | 2005-10-28 | 2007-05-02 | Rolls Royce Plc | A method for joining components |
| GB2431606B (en) * | 2005-10-28 | 2007-12-12 | Rolls Royce Plc | Method for joining components |
| US7841060B2 (en) | 2005-10-28 | 2010-11-30 | Rolls-Royce Plc | Method for joining components |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS606726B2 (ja) | 1985-02-20 |
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