JPS6178638A - セラミツク部材と金属部材との結合材およびその結合方法 - Google Patents
セラミツク部材と金属部材との結合材およびその結合方法Info
- Publication number
- JPS6178638A JPS6178638A JP20238284A JP20238284A JPS6178638A JP S6178638 A JPS6178638 A JP S6178638A JP 20238284 A JP20238284 A JP 20238284A JP 20238284 A JP20238284 A JP 20238284A JP S6178638 A JPS6178638 A JP S6178638A
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- JP
- Japan
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- shrink
- ceramic
- ceramic member
- metal member
- ring
- Prior art date
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- Pending
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- Rigid Pipes And Flexible Pipes (AREA)
- Laminated Bodies (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】
「産業上の利用分野」
本発明は、セラミック部材と金属部材とを結合した結合
材およびその結合方法に関するものである。
材およびその結合方法に関するものである。
「従来の技術ｊ
セラミック部材と金属部材との結合は、セラミック部材
を機械構造部品として使用する際には必要不可欠なもの
である。それで、セラミック部材と金属部材との種々な
結合方法が提案されているが適当なものがない。特に、
エンジン部品のように高温が繰り返し作用する場合等の
ように負荷条件の厳しい状態での使用に十分耐え得るも
のが、未だ実用化されていないのが現状である。
を機械構造部品として使用する際には必要不可欠なもの
である。それで、セラミック部材と金属部材との種々な
結合方法が提案されているが適当なものがない。特に、
エンジン部品のように高温が繰り返し作用する場合等の
ように負荷条件の厳しい状態での使用に十分耐え得るも
のが、未だ実用化されていないのが現状である。
ところで、２部材を一体化する方法として、焼嵌めが従
来から用いられている。焼嵌めは、焼嵌め材を加熱して
膨張させ、これを被焼嵌め材に外嵌めし、焼嵌め材が冷
却して収縮し常温以上のある温度で焼嵌め材と被焼嵌め
材との間のクリアランス（間隙）がな（なり、それから
焼嵌め材は常温まで降下して収縮し、締付は力を発生し
焼嵌め材と被焼嵌め材とを結合させているものである。
来から用いられている。焼嵌めは、焼嵌め材を加熱して
膨張させ、これを被焼嵌め材に外嵌めし、焼嵌め材が冷
却して収縮し常温以上のある温度で焼嵌め材と被焼嵌め
材との間のクリアランス（間隙）がな（なり、それから
焼嵌め材は常温まで降下して収縮し、締付は力を発生し
焼嵌め材と被焼嵌め材とを結合させているものである。
「発明が解決しようとする問題点」
上記のように焼嵌めによる部材と部材との結合は、高温
となった焼嵌め材を外嵌めのため移動する必要があり取
扱いが困難である。また、焼嵌め材を被焼嵌め材に外嵌
めするために、焼嵌め材および被焼嵌め材を位置決めす
る必要がある。さらに、常温以上のある温度で焼嵌め材
と被焼嵌め材とのクリアランスを必ずなくせるとは限ら
ず両部材の接合全面が当接しない場合があり、そこから
常温まで降下しても収縮により十分な締付は力が得られ
ず、不十分な結合となることがある。
となった焼嵌め材を外嵌めのため移動する必要があり取
扱いが困難である。また、焼嵌め材を被焼嵌め材に外嵌
めするために、焼嵌め材および被焼嵌め材を位置決めす
る必要がある。さらに、常温以上のある温度で焼嵌め材
と被焼嵌め材とのクリアランスを必ずなくせるとは限ら
ず両部材の接合全面が当接しない場合があり、そこから
常温まで降下しても収縮により十分な締付は力が得られ
ず、不十分な結合となることがある。
「問題点を解決するための手段」
そこで、本発明は、上記の事情に鑑み、セラミック部材
に焼嵌め環を介在させて金泥部材を外嵌めしてなるセラ
ミック部材と金属部材との結合材であり、また、セラミ
ック部材に金属部材を外嵌めして結合するセラミック部
材と金属部材との結合方法であって、セラミック部材と
金属部材との間にクリアランスを存在させ焼嵌め環を介
在させ加熱した焼嵌め環を常温以上のある温度で前記ク
リアランスがな（なるまで加圧変形させ、常温で焼嵌め
環に締付は力を付与するようにしたセラミック部材と金
属部材との結合方法である。
に焼嵌め環を介在させて金泥部材を外嵌めしてなるセラ
ミック部材と金属部材との結合材であり、また、セラミ
ック部材に金属部材を外嵌めして結合するセラミック部
材と金属部材との結合方法であって、セラミック部材と
金属部材との間にクリアランスを存在させ焼嵌め環を介
在させ加熱した焼嵌め環を常温以上のある温度で前記ク
リアランスがな（なるまで加圧変形させ、常温で焼嵌め
環に締付は力を付与するようにしたセラミック部材と金
属部材との結合方法である。
「実 施 例」
第１図において、加圧治具ｌのセラミック製あるいは金
属製の受台２上には円筒状のセラミック部材３を載置し
、さらに、円筒状の金属部材４をセラミック部材３に外
嵌め状にして載置し、セラミック部材３と金属部材４と
の間にクリアランスを存在させて焼嵌め環５を介在させ
る。
属製の受台２上には円筒状のセラミック部材３を載置し
、さらに、円筒状の金属部材４をセラミック部材３に外
嵌め状にして載置し、セラミック部材３と金属部材４と
の間にクリアランスを存在させて焼嵌め環５を介在させ
る。
セラミック部材３は、酸化物系あるいは非酸化物系セラ
ミックであり、金属部材４は一般的な金属であり、焼嵌
め環５はセラミック部材４と略同程度の熱膨張係数を有
し、Ｆｅ−Ｎｉ系、Ｆｅ−Ｎｉ −Ｃ。
ミックであり、金属部材４は一般的な金属であり、焼嵌
め環５はセラミック部材４と略同程度の熱膨張係数を有
し、Ｆｅ−Ｎｉ系、Ｆｅ−Ｎｉ −Ｃ。
系、Ｆｅ−Ｎｉ−Ｃｒ系、Ｆｅ −Ｃｒ系、Ｎｉ −Ｃ
ｒ−Ｔｉ −Ｆｅ系、Ｎｉ −Ｃｒ−Ｔｉ−Ｃｏ系合金
である。
ｒ−Ｔｉ −Ｆｅ系、Ｎｉ −Ｃｒ−Ｔｉ−Ｃｏ系合金
である。
この焼嵌め環５の上方には加圧治具１としての円筒状を
したアルミナ、窒化珪素、炭化珪素等のセラミックより
なる加圧体６を配置する。加圧体６の焼嵌め環５上面に
接する下端の形状は、第２図に示すようにフラットのも
の、第３図に示すように鋭角状のもの、第４図に示すよ
うに内斜面状のもの、あるいは第５図に示すように外斜
面状のもの等に形成する。加圧体６の下端形状によ性、
焼嵌め環５の変形度合は変化するので、焼嵌め環５の大
きさ、加圧力、加熱温度等により、それに通した下端形
状の加圧体６を選定する。
したアルミナ、窒化珪素、炭化珪素等のセラミックより
なる加圧体６を配置する。加圧体６の焼嵌め環５上面に
接する下端の形状は、第２図に示すようにフラットのも
の、第３図に示すように鋭角状のもの、第４図に示すよ
うに内斜面状のもの、あるいは第５図に示すように外斜
面状のもの等に形成する。加圧体６の下端形状によ性、
焼嵌め環５の変形度合は変化するので、焼嵌め環５の大
きさ、加圧力、加熱温度等により、それに通した下端形
状の加圧体６を選定する。
加圧体６の外側で金属部材４の上方に加熱用高周波誘導
コイル７を配置する。
コイル７を配置する。
「作 用」
焼嵌め環５の加熱は、加熱用高周波誘導コイル７を用い
た高周波加熱、直接通電による抵抗加熱、バーナーによ
る加熱あるいはセラミック部材３、金泥部材４、焼嵌め
環５、加圧治具ｌのこれ等全体を炉に入れて加熱するこ
とにより所定の温度とする。次に、加圧体６を下降させ
、焼嵌め環５の上面に当接させ加圧してセラミック部材
３および金属部材４とのクリアランスがなくなるまで変
形させる。
た高周波加熱、直接通電による抵抗加熱、バーナーによ
る加熱あるいはセラミック部材３、金泥部材４、焼嵌め
環５、加圧治具ｌのこれ等全体を炉に入れて加熱するこ
とにより所定の温度とする。次に、加圧体６を下降させ
、焼嵌め環５の上面に当接させ加圧してセラミック部材
３および金属部材４とのクリアランスがなくなるまで変
形させる。
焼嵌め環５の加熱温度と焼嵌め環５に加える加圧力の関
係は、第６図に示すとおりであり、例えば圧力として３
０〜７０ｋｇ／ｃｏ！で加圧し、温度として４００〜８
００℃で加熱する。第６図では横軸に時間、縦軸に温度
および加圧力を示し、焼嵌め環５の温度は実線で、焼嵌
め環５に加える加圧力は一点鎖線で示す。焼嵌め環５を
加熱し所要温度に達すると、焼嵌め環５の加圧を開始す
る。加圧を開始して所定加圧力に達すると、その加圧力
を所要時間保持させ、焼嵌め環５を半径方向に変形させ
て焼嵌め１ｆＪ ５とセラミック部材３、金属部材４と
のクリアランスをなくし、加圧を終了させる。焼嵌め環
５の温度は加圧体６による加圧が開始されると、加圧体
６との接触により僅かばかり降下し、その温度を加圧中
持続する。加圧終了と共に焼嵌め環５の加熱も終了させ
、常温まで温度が降下し、加圧変形によりセラミック部
材３および金属部材４と接合した焼嵌め環５は、収縮し
て締付は力を発生してセラミック部材３と金属部材４を
強く結合させる。
係は、第６図に示すとおりであり、例えば圧力として３
０〜７０ｋｇ／ｃｏ！で加圧し、温度として４００〜８
００℃で加熱する。第６図では横軸に時間、縦軸に温度
および加圧力を示し、焼嵌め環５の温度は実線で、焼嵌
め環５に加える加圧力は一点鎖線で示す。焼嵌め環５を
加熱し所要温度に達すると、焼嵌め環５の加圧を開始す
る。加圧を開始して所定加圧力に達すると、その加圧力
を所要時間保持させ、焼嵌め環５を半径方向に変形させ
て焼嵌め１ｆＪ ５とセラミック部材３、金属部材４と
のクリアランスをなくし、加圧を終了させる。焼嵌め環
５の温度は加圧体６による加圧が開始されると、加圧体
６との接触により僅かばかり降下し、その温度を加圧中
持続する。加圧終了と共に焼嵌め環５の加熱も終了させ
、常温まで温度が降下し、加圧変形によりセラミック部
材３および金属部材４と接合した焼嵌め環５は、収縮し
て締付は力を発生してセラミック部材３と金属部材４を
強く結合させる。
上記の焼嵌め環５を介在させたセラミック部材３と金属
部材４との接合は、第７図および第８図に示すようにそ
れ等の接合面に溝を刻設せず結合させてもよいが、第９
図および第１θ図に示すようにセラミック部材３の外周
面に全周にわたり円環状の？Ｒ８を刻設しておき、加圧
により焼嵌め環５の内周面の一部を変形させてくい込ま
せ、位置決め、回り止めあるいは上下方向の抜は止めと
することができる。また、第１１図および第１２図に示
すようにセラミック部材３の外周面の円周方向の一部に
溝９を刻設しておき、焼嵌め環５の内周面の一部を変形
させてくい込ませてもよい。さらに、図示してないが、
金属部材３の内周面に全周あるいは一部に溝を刻設して
おき、焼嵌め環５の外周面の一部を変形させてくい込ま
せることもできる。
部材４との接合は、第７図および第８図に示すようにそ
れ等の接合面に溝を刻設せず結合させてもよいが、第９
図および第１θ図に示すようにセラミック部材３の外周
面に全周にわたり円環状の？Ｒ８を刻設しておき、加圧
により焼嵌め環５の内周面の一部を変形させてくい込ま
せ、位置決め、回り止めあるいは上下方向の抜は止めと
することができる。また、第１１図および第１２図に示
すようにセラミック部材３の外周面の円周方向の一部に
溝９を刻設しておき、焼嵌め環５の内周面の一部を変形
させてくい込ませてもよい。さらに、図示してないが、
金属部材３の内周面に全周あるいは一部に溝を刻設して
おき、焼嵌め環５の外周面の一部を変形させてくい込ま
せることもできる。
さろにまた、セラミック部材３の外周面と金属部材４の
内周面とに溝を刻設しておき、焼嵌め環５の内周面およ
び外周面の一部を変形させてくい込ませることもできる
。
内周面とに溝を刻設しておき、焼嵌め環５の内周面およ
び外周面の一部を変形させてくい込ませることもできる
。
「発明の効果」
本発明は、上述のように、セラミック部材に焼嵌め環を
介在させて金属部材を外嵌めしてなるセラミ’７り部材
と金属部材との結合材であり、加熱・加圧して焼嵌め効
果を十分に発揮させた焼嵌め環を介在させてセラミック
部材と金属部材とを強固に結合したものであり、セラミ
ック部材を機械構造部品として十分に使用できるように
なしたものである。また、本発明の結合材は、エンジン
部品のように高温が繰り返し作用する場合等のように負
荷条件の厳しい状態での使用にも十分に耐え得る。
介在させて金属部材を外嵌めしてなるセラミ’７り部材
と金属部材との結合材であり、加熱・加圧して焼嵌め効
果を十分に発揮させた焼嵌め環を介在させてセラミック
部材と金属部材とを強固に結合したものであり、セラミ
ック部材を機械構造部品として十分に使用できるように
なしたものである。また、本発明の結合材は、エンジン
部品のように高温が繰り返し作用する場合等のように負
荷条件の厳しい状態での使用にも十分に耐え得る。
本発明は、セラミック材に金属部材を外嵌めして結合す
るセラミック部材と金属部材との結合方法であって、セ
ラミック部材と金属部材との間にクリアランスを存在さ
せて焼嵌め環を介在させ、加熱した焼嵌め環を常温以上
のある温度で前記クリアランスがなくなるまで加圧し、
常温で焼嵌め環に締付は力を有するようにしたセラミ’
７り部材と金属部材と結合方法であり、焼嵌め環を常温
状態でセラミック部材と金属部材との間に予め配置でき
るので、高温となった焼嵌め環を移動する必要がなく、
また、位置決めも不要となる。また、Ｔ：１温以上のあ
る温度で焼嵌め環を加圧するから、焼嵌め環とセラミッ
ク部材および金属部材とのクリアランスは必ずなくなり
接合全面が当接し、そこから常温まで降下して十分な締
付は力が得られ粘合が確実である。
るセラミック部材と金属部材との結合方法であって、セ
ラミック部材と金属部材との間にクリアランスを存在さ
せて焼嵌め環を介在させ、加熱した焼嵌め環を常温以上
のある温度で前記クリアランスがなくなるまで加圧し、
常温で焼嵌め環に締付は力を有するようにしたセラミ’
７り部材と金属部材と結合方法であり、焼嵌め環を常温
状態でセラミック部材と金属部材との間に予め配置でき
るので、高温となった焼嵌め環を移動する必要がなく、
また、位置決めも不要となる。また、Ｔ：１温以上のあ
る温度で焼嵌め環を加圧するから、焼嵌め環とセラミッ
ク部材および金属部材とのクリアランスは必ずなくなり
接合全面が当接し、そこから常温まで降下して十分な締
付は力が得られ粘合が確実である。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の一実施例の縦断面図、第２図は加圧体
の縦断面図、第３〜５図は他の例の加圧体の縦断面図、
第６図は焼嵌め環の温度と加えられる加圧力との関係を
示す図表、第７図は本発明の結合材の平面図、第８図は
第７図の縦断面図、第９図は他の例の結合材の平面図、
第１０図は第９図の本断面図、第１１図は別の結合材の
平面図、第１２図は第１ｔ図の縦断面図である。 ３・・・セラミック部材 ５・・・焼嵌め環 ４・・・金属部材 ８・９・・・溝 出願人 京 セ ラ 株 式 会 社 代理人 高 木 義 輝 第２図 第３図 第４図 Ｍ！８５図 第６図 衿朋 第７図 第１１図
の縦断面図、第３〜５図は他の例の加圧体の縦断面図、
第６図は焼嵌め環の温度と加えられる加圧力との関係を
示す図表、第７図は本発明の結合材の平面図、第８図は
第７図の縦断面図、第９図は他の例の結合材の平面図、
第１０図は第９図の本断面図、第１１図は別の結合材の
平面図、第１２図は第１ｔ図の縦断面図である。 ３・・・セラミック部材 ５・・・焼嵌め環 ４・・・金属部材 ８・９・・・溝 出願人 京 セ ラ 株 式 会 社 代理人 高 木 義 輝 第２図 第３図 第４図 Ｍ！８５図 第６図 衿朋 第７図 第１１図
Claims (3)
- （１）セラミック部材に焼嵌め環を介在させて金属部材
を外嵌めしてなるセラミック部材と金属部材との結合材 - （２）セラミック部材外周面の溝あるいは／および金属
部材の内周面の溝に焼嵌め環の内周面あるいは／および
外周面の一部をくい込ませてなる特許請求の範囲第１項
記載のセラミック部材と金属部材との結合材 - （３）セラミック部材に金属部材を外嵌めして結合する
セラミック部材と金属部材との結合方法であって、セラ
ミック部材と金属部材との間にクリアランスを存在させ
て焼嵌め環を介在させ、加熱した焼嵌め環を常温以上の
ある温度で前記クリアランスがなくなるまで加圧し、常
温で焼嵌め環に締付け力を有するようにしたセラミック
部材と金部材との結合方法
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20238284A JPS6178638A (ja) | 1984-09-26 | 1984-09-26 | セラミツク部材と金属部材との結合材およびその結合方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20238284A JPS6178638A (ja) | 1984-09-26 | 1984-09-26 | セラミツク部材と金属部材との結合材およびその結合方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6178638A true JPS6178638A (ja) | 1986-04-22 |
Family
ID=16456568
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20238284A Pending JPS6178638A (ja) | 1984-09-26 | 1984-09-26 | セラミツク部材と金属部材との結合材およびその結合方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6178638A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007149814A (ja) * | 2005-11-25 | 2007-06-14 | Matsushita Electric Works Ltd | 回路基板及び回路基板の製造方法 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58125674A (ja) * | 1982-01-20 | 1983-07-26 | 三菱重工業株式会社 | セラミツク部材と金属部材との接合方法 |
| JPS5916644A (ja) * | 1982-07-19 | 1984-01-27 | Reikan Tanzou Kk | 鍛造用金型 |
| JPS5924242A (ja) * | 1982-08-02 | 1984-02-07 | Terumo Corp | 基準電極 |
| JPS59124521A (ja) * | 1982-12-28 | 1984-07-18 | Mazda Motor Corp | セラミツクライナを嵌合したシリンダの製造方法 |
-
1984
- 1984-09-26 JP JP20238284A patent/JPS6178638A/ja active Pending
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58125674A (ja) * | 1982-01-20 | 1983-07-26 | 三菱重工業株式会社 | セラミツク部材と金属部材との接合方法 |
| JPS5916644A (ja) * | 1982-07-19 | 1984-01-27 | Reikan Tanzou Kk | 鍛造用金型 |
| JPS5924242A (ja) * | 1982-08-02 | 1984-02-07 | Terumo Corp | 基準電極 |
| JPS59124521A (ja) * | 1982-12-28 | 1984-07-18 | Mazda Motor Corp | セラミツクライナを嵌合したシリンダの製造方法 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007149814A (ja) * | 2005-11-25 | 2007-06-14 | Matsushita Electric Works Ltd | 回路基板及び回路基板の製造方法 |
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