JPS63238937A - 金属機素とその製造方法 - Google Patents

金属機素とその製造方法

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JPS63238937A
JPS63238937A JP62301623A JP30162387A JPS63238937A JP S63238937 A JPS63238937 A JP S63238937A JP 62301623 A JP62301623 A JP 62301623A JP 30162387 A JP30162387 A JP 30162387A JP S63238937 A JPS63238937 A JP S63238937A
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wire
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ラルス アンデルソン
ベルンド ステンルンド
ロルフ ビベルイ
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Pio AB
Sandvik AB
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は金属機素とその製造方法に関する。
以下余白 〔従来技術〕 排気ガス系のガスケットを製造する公知方法では、基本
材としてクエプが用いられる。このクエプ中のワイヤは
概して丸形の断面をNし、このクエプ自体はロール加工
によフその牛後よシ大きな高さを有するシリンダになっ
ているネット状基本形を有している。このシリンダを長
手方向に圧縮したとき、多くのワイヤが引き裂かれ更に
シリンダの各ワイヤが隣接ワイヤに対し、ワイヤ断面に
よって刻み目(ノツチ)を付け、従って各ワイヤには強
度を劣化させる多数の刻み目の損傷を被ることになる。
出来上りのガスケットは、従って使用時の引き裂かれワ
イヤにより弱体化した弾性等の機械的特性上の限界を有
している。この引き裂かれたワイヤはガスケットから容
易にばらばらに解は出し、束搏作用が弱体化する。公知
方法は圧縮したシリンダ全バインダに浸す工程金倉んで
いる。
〔発明の目的〕
本発明の第1の目的は金属機素を迅速に成形することに
ある。
本発明の第2の目的は機械的、化学的及び熱的特性に優
れた金属機素を提供することにある。
本発明の第3の目的は幾度も使用し得る金属機素を提供
することにある。
本発明の第4の目的は2個のアッセンブリ機械要素の気
密シールに用いる強力なガスケットを提供することにあ
る。
本発明の第5の目的は強力なフィルタを提供することに
ある。
本発明のその他の目的と効果は添隋図面を参照した発明
の記述から明らかになる。
〔発明の構成、作用、効果〕
第1図、第2図及び第3図は金属機素の基本形を示して
いる。図において、この金属機素は概して四角形断面の
螺旋形(コイル状)ワイヤ11から成るスタッド10で
ある。このワイヤ11は耐熱、耐酸性の合金スチール又
はオーステナイトやフェライト鋼から作られる。ワイヤ
11はコイル状である。即ちこれは長手方向に螺旋形状
に曲折加工されている。スタッド10はジャーナルのま
わりにコイル状ワイヤを巻き付け、それによってスタッ
ドの径をジャーナル1巻毎に増大させるようにして作ら
れる。各スタッド10は好ましくは第3図に示すように
二本の螺旋形ワイヤから成る。
ワイヤは長物で、0.40m’jz越えない、好ましく
は0.030〜0.300の肉厚を有している。またワ
イヤはコイル状ワイヤlα当シ約10〜20のコイルル
ーグを有している。コイル状ワイヤの1のは正常(直線
)ワイヤの約10CI!Lに相当する。
スタッド10は中心軸を有し、ジャーナルが過去に位置
していた抜は孔から出来た中心孔を有し得る。
第4図〜第7図は本発明に係わるガスケット12を示し
ている。このガスケットは一義的には燃焼エンジンの支
線ノ9イブと排気パイプ(図示省略)の間をシールする
ために提供される。ガスケットは別の適用例もあシ得る
。このガスケットは丸い基本形を有し、排気ガスを移送
するため中央凹所を有している。
ガスケット13(第4図)を製造するとき、スタッド1
0は、圧縮工具(図示省略)の二つの部品間(即ち、/
4?ンチとグイ)で各々のワイヤの塑性変形を局部的に
行うに充分な圧力で以りて圧縮成形される。最小圧は約
0.2 N / eta2であシ、最大圧は約50 N
 / W−R2である。検数のワイヤ11をコイル状に
加工(即ち、螺旋形状にする)しているので、これらの
コイルは互いに相手の中に移動しようとし、圧縮加工過
程で互いに保留されてしまう。しかし、このワイヤは圧
縮加工の過程でノ々ンチとダイの中心線に対して半径方
向にある程度の可動性を有している。高温装置(図示省
略)はワイヤ群を局部的に焼結するために用いられる。
このガスケットの製法ViIM下に詳述される。
第5図は約5倍の倍率で拡大した第4図のV−V線にお
けるガスケットの切断面を示している。
第6図と第7図は最大限に圧縮されたガスケット部分(
第6図)とガスケットの形状に従って圧縮の程度が低い
ガスケット部分(第7図)の切断面を夫々拡大して示し
たものである。
ワイヤ11の四角の切断面形状は、圧縮に際して互いに
切傷を付は合うことt阻止する。それは、ワイヤが互い
に相手の当接点を有している従来のガスケットと違って
、本発明のガスケットが相対的に大きな当接面(第6図
参照)を有していることKよる。これはワイヤ数がガス
ケットで一定であることを意味する、即ちワイヤは圧縮
加工中に破断しないことを意味し、従ってこれがガスケ
ットにその使用中に艮好な弾性と艮好な強度を与える。
ワイヤ間の暗部佃域はガスケットの装着している間は孤
立した空隙である。スタッド中のワイヤは本数に限度が
あり、各スタッドに1〜10本のワイヤが好ましい。各
ワイヤはスタッド、即ちガスケット中で少くとも10回
巻かれている。このワイヤはガスケット中で非線形の延
長体である。
排気ノ母イブを支線/母イブの方へ押したときの少くと
も取付位置においてガスケットはガスタイト(気密状)
である。このガスケットは約1000℃の温度において
も良好な機械的特性を維持する。
またこのガスケットは弾性があるので、二個の機械要素
間の振動の伝達を最小限度に抑えることが出来る。
別の採シ得る態様として、バインダ13を圧縮工具でス
タッド10と共に混入して圧縮するようにしてもよい。
このバインダ13は第8図に斜視欽5明図として示され
ている。バインダはワイヤ群を一体に結合すると共にこ
れはワイヤ間の空隙を密封(シール)するために用いら
れている。このバインダは周期律表の1B、2A、3A
、4A。
4B、6B、7A、7B及び8Bのいづれか1つ又は彷
数の族から選択されたものである。玄武岩や希土類金属
もバインダとして使用出来る。例えば、バインダを粉末
やファイバの形状で用いることが出来る。スタッド中に
バインダを分散させ、それからス゛タッドとバインダを
高温下で圧縮処理してバインダを溶解しスタッド中に分
布させる。
この処理方法を後に詳しく説明する。
ガスケットの多孔率はθ〜40チである。しかし、バイ
ンダを含むガスケットの多孔率は0チに近い。
第9図は本発明に係わる金属機素の別の実施態様を示し
ている。この金属機素は液やガス中の溶解した又は固形
の物51を分離するフィルタ14である。スタッド10
は軸方向に圧縮された状態で部分的に焼結され、それに
よりワイヤはこの圧縮焼結工程で互いに係止(ロック)
されてデスク形状のフィルタとなる。このフィルタは取
付装置用の中央凹所を有している。フィルタは上述のガ
スケットと実質的に同じく機械的特性に関して従来の品
に比較して有利である。フィルタ製造において、流通チ
ャネルがフィルタ中に残留する。このフィルタは40〜
95チの多孔率を有している。
93%を越える高多孔率はスラックフィルタをもたらす
。約50チ程度の低多孔率は強力フィルタをもたらすが
、これは浸透が困錐である。フィルタはディスク形状と
は違った形状、例えばスタッド状にしてもよい。
フィルタやガスケットのような金属機素を製造する方法
は、中心軸のまわりに数回巻回された少数本のコイル状
平坦ワイヤ11を含んで成る不繊布タイプのスタッド1
0から成る基本材を作成し、この基本材を加圧装置(図
示省略)の作用領域に置いてこれを少くとも0.2N/
ff1l+2の昇圧下で圧縮し、それによってコイル状
ワイヤが塑性変形すると共に互いに係止し合って成るワ
イヤの詰込み圧縮されて成る金属機素を成形し、それか
ら加圧を解除して大気圧下に戻し1作用領域からこの金
属機素を高温装置(図示省略)の作用領域に移し換え、
これを少くとも約1000℃の昇温下で熱処理してワイ
ヤを互いの接触部分において部分的に焼結せしめ1次い
で温度を室温に戻して熱処理装置の作用領域から圧縮焼
結金属機素を回収する工程を含んでいる。
更に、この圧縮焼結金属機素はその後加圧装置の作用領
域に移して、機素を加熱し、それから室温に戻して機素
を回収する工程を加えてもよい。
この追加の工程により金属機素の寸法公差が極めて正確
になる。
フィルタやガスケット等の金属機素を製造するもう1つ
の方法は、中心軸のまわりに数回巻回した少数本のコイ
ル状平坦ワイヤ11を含んで成る不繊布タイプのスタッ
ド10から成る基本材を作成し、この基本材を加圧加熱
装置の作用領域に置いて少くとも1100℃の面温と少
くとも0.2N/y−h圧力の条件下で処理してコイル
状ワイヤが塑性変形し且つ互いに係止し合って焼結され
て成る金属機素を成形し、大気条件(室温と大気圧)に
戻してから得られた金属機素を作用領域から回収する工
程を含んで戊る。− 更にもう1つのフィルタやガスケット等の金属機素を製
造する方法は、中心軸のまわりに数回巻回した少数本の
コイル状平坦ワイヤ11を含む不繊布タイプのスタッド
10から成る基本材を作成し、この基本材を加圧装置の
作用領域に置いて少くとも0.2N/−づ昇圧下で圧縮
し、それによってコイル状ワイヤが塑性変形し且つ互い
に係止し合って成る圧縮金属機素を成形し、大気圧条件
に戻してからこの金属機素を保留した作用領域の機械部
分を加圧装置の取外部品から取外し、この機械部分を高
温装置の作用領域に移し換えて少くとも1100℃で金
属機素を加熱し、それによってワイヤを部分的に焼結し
て一体にし、大気温度条件に戻してから加圧装置の作用
領域部分を高温装置から回収し、更にこの機械部分から
得られた金属機素を回収する工程を含んでいる。
バインダ13によシ密封されたがスタッド12を製造す
る場合は、バインダを上述の製造方法の第1又は第2の
工程において基本材中に分配する。
基本材を上述の檀々の方法の工程において、金属パイプ
等のコンテナに保留することにより、特別の留め具を必
要とせずに金属機素を容易に使用出来る状態に置くよう
にしてもよい。この場合、金属機素の周縁を焼結によっ
てコンテナの壁に金属結合させる。
金属機素は1−W又は数簡厚の肉薄板、ノぐイブ状形態
又は肉薄リンク等、上述のものとは異なる形状にしても
よい。
金属機素は熱交換、がス混合機、ガス放散機又は化学工
程用のコラムパツキンにおいても使用シ得る。
以上の説明から明らかなように、本発明は金属機素とそ
の製法に関するものである。これらの製造法は時間の節
約になると共に良質の製品を提供する。しかも製品の金
属機素は良好な化学的、機械的及び熱的特性を有してい
る。
【図面の簡単な説明】
第1図は基本材料の斜視図(写真)、第2図は同じく基
本材料の斜視図、第3図は基本材料のコイルを示す斜視
図、第4図は本発明に係るがスケットの斜視図、第5図
はこのがスケットの拡大断面図(写真)、第6図と第7
図はこのガスケットの表面の1部を示す一層拡大した切
断面図(写真)、第8図はバインダを示す斜視説明図、
及び第9図は本発明に係わるフィルターを示す斜視説明
図である。 図において:

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、複数の詰込みワイヤ(11)を包含して成る中心軸
    を有する金属機素において、 金属機素(12、14)の各ワイヤ(11)は概して四
    角形断面とコイル状の基本形状を有していて、該中心軸
    のまわりに少くとも10回は巻回されており、金属機素
    (12、14)はワイヤ(11)のコイルの塑性変形と
    ワイヤ間の部分的な金属結合によって相互に係止し合っ
    ている特定数のワイヤを含んで成ることを特徴とする金
    属機素。 2、金属機素が基本的に円形であって、中央凹所を有す
    る気密なガスケット(12)であることを特徴とする特
    許請求の範囲第1項に記載の金属機素。 3、バインダ(13)が金属機素のワイヤ間の間隙を密
    封しており、該バインダが周期律表の1B、2A、3A
    、4A、4B、6B、7A、7B及び8Bの1又は複数
    の族の金属又は玄武岩又は希土類金属から成ることを特
    徴とする特許請求の範囲第2項に記載の金属機素。 4、金属機素はコイル状ワイヤ(11)が互いに焼結さ
    れた部分において係合しワイヤ間に流通チャネルを形成
    しているフィルタ(14)であって、該フィルタが40
    〜95%の多孔率を有していることを特徴とする特許請
    求の範囲第3項に記載の金属機素。 5、フィルタ(14)が円形ディスク形状をしており、
    そのディスク厚がディスク直径より小さいことを特徴と
    する特許請求の範囲第4項に記載の金属機素。 6、ワイヤ(11)がオーステナイトスチール、フェラ
    イトスチール又は合金スチールであることを特徴とする
    特許請求の範囲第5項に記載の金属機素。 7、中心軸のまわりに数回巻回された少数本のコイル状
    平坦ワイヤ(11)を含む不織布タイプのスタッド(1
    0)から成る基本材を作成し、該基本材を加圧装置の作
    用領域に置いてこれを圧縮して、コイル状ワイヤが塑性
    変形して互いに係止し合ったワイヤ詰込み圧縮状の金属
    機素を成形し、大気圧条件に戻して該作用領域から該金
    属機素を回収し、次いで高温装置の作用領域に該金属機
    素を置いてこれを昇温下で熱処理してワイヤを互いに部
    分的に焼結し、大気温度条件に戻して焼結金属機素を該
    作用領域から回収する工程を含む金属機素の製造方法。 8、ワイヤの詰込み圧縮状で焼結されて成る金属機素を
    加圧装置の作用領域に置いて再度加圧し、大気圧に戻し
    て該作用領域から回収することを特徴とする特許請求の
    範囲第7項に記載の金属機素の製造方法。 9、中心軸のまわりに数回巻回された少数本のコイル状
    平坦コイル(11)を含む不織布タイプのスタッド(1
    0)から成る基本材を作成し、該基本材を高温加圧装置
    の作用領域に置いて昇温、昇圧下で加圧熱処理し、コイ
    ル状ワイヤが塑性変形して互いに部分的に係止し合い且
    つ焼結して成る金属機素を成形し、大気条件に戻して該
    作用領域から該成形金属機素を回収する工程を含む金属
    機素の製造方法。 10、中心軸のまわりに数回巻回された少数本のコイル
    状平坦ワイヤ(11)を含む不織布タイプのスタッド(
    10)から成る基本材を作成し、該基本材を加圧装置の
    作用領域に置いて少くとも0.2N/mm^2の昇圧下
    で加圧して、コイル状ワイヤが塑性変形して互いに係止
    し合った詰込み圧縮状の金属機素を成形し、該成形金属
    機素を含む加圧作用領域の機械部品を取り外してこれを
    高温装置の作用領域に移し換え、この状態で昇温下で熱
    処理し、得られた圧縮焼結金属機素を該加圧領域機械部
    分から回収する工程を含む金属機素の製造方法。
JP62301623A 1986-12-01 1987-12-01 金属機素とその製造方法 Pending JPS63238937A (ja)

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