JPH037368Y2 - - Google Patents
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- JPH037368Y2 JPH037368Y2 JP6092285U JP6092285U JPH037368Y2 JP H037368 Y2 JPH037368 Y2 JP H037368Y2 JP 6092285 U JP6092285 U JP 6092285U JP 6092285 U JP6092285 U JP 6092285U JP H037368 Y2 JPH037368 Y2 JP H037368Y2
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Landscapes
- Standing Axle, Rod, Or Tube Structures Coupled By Welding, Adhesion, Or Deposition (AREA)
- Ceramic Products (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本案はガスタービンエンジンやエンジンなどの
高温構造部品あるいは耐摩耗部品に適したセラミ
ツク部材と金属部材の接合構造に関するものであ
る。
高温構造部品あるいは耐摩耗部品に適したセラミ
ツク部材と金属部材の接合構造に関するものであ
る。
各種の産業機械装置における高温雰囲気となる
個所には高温強度、耐摩耗性、耐熱衝撃性に優れ
た窒化珪素、サイアロン、炭化珪素等の非酸化物
系セラミツク材より成る機構部品が適している
が、加工性にやゝ難点があり、上記セラミツク部
材のみで高温雰囲気における駆動力を伝達するよ
うな機構部品として用いることが難しく、一般に
はセラミツク部材と金属部材とを結合した複合構
造体として用いられる。
個所には高温強度、耐摩耗性、耐熱衝撃性に優れ
た窒化珪素、サイアロン、炭化珪素等の非酸化物
系セラミツク材より成る機構部品が適している
が、加工性にやゝ難点があり、上記セラミツク部
材のみで高温雰囲気における駆動力を伝達するよ
うな機構部品として用いることが難しく、一般に
はセラミツク部材と金属部材とを結合した複合構
造体として用いられる。
従来のセラミツク部材と金属部材との接続構造
としては、例えば第４図〜第７図に示すように、
セラミツク部材１１と接合する金属部材１２にス
リーブ部１３を形成し、セラミツク部材１１をス
リーブ部１３に嵌着する。嵌着するには、焼嵌
め、冷し嵌め、圧入、あるいは、ロウ付等の方法
が用いられる。
としては、例えば第４図〜第７図に示すように、
セラミツク部材１１と接合する金属部材１２にス
リーブ部１３を形成し、セラミツク部材１１をス
リーブ部１３に嵌着する。嵌着するには、焼嵌
め、冷し嵌め、圧入、あるいは、ロウ付等の方法
が用いられる。
しかしながら、このような従来のセラミツク部
材と金属部材との接続構造にあつては、第４図、
第５図に示すように金属部材１２のスリーブ部先
端１３ｂが軸方向に対して直角な構造となつてい
るため、嵌着によりセラミツク部材１１とスリー
ブ部１３との間に働く応力が、スリーブ部先端１
３ｂ近傍に集中し、金属部材１２のスリーブ部先
端１３ｂに割れを生じたり、セラミツク部材１１
が破損したりする恐れがあつた。
材と金属部材との接続構造にあつては、第４図、
第５図に示すように金属部材１２のスリーブ部先
端１３ｂが軸方向に対して直角な構造となつてい
るため、嵌着によりセラミツク部材１１とスリー
ブ部１３との間に働く応力が、スリーブ部先端１
３ｂ近傍に集中し、金属部材１２のスリーブ部先
端１３ｂに割れを生じたり、セラミツク部材１１
が破損したりする恐れがあつた。
また、前記欠点を解消せんとして第６図、第７
図に示すように金属部材１２のスリーブ部１３の
開口端に向つて広がる様に滑らかな内壁面１３ａ
をもつた開口部を設けた構造では、開口起点１４
においてセラミツク部材１１とスリーブ部１３と
の間に働く応力が急激に変化し、セラミツク部材
１１の破損を招き、対策として不十分なものであ
つた。
図に示すように金属部材１２のスリーブ部１３の
開口端に向つて広がる様に滑らかな内壁面１３ａ
をもつた開口部を設けた構造では、開口起点１４
においてセラミツク部材１１とスリーブ部１３と
の間に働く応力が急激に変化し、セラミツク部材
１１の破損を招き、対策として不十分なものであ
つた。
本案は、上記実情に鑑みて、スリーブ部先端近
傍および開口起点において、過度の応力集中や応
力の急激な変化を生じないセラミツク部材と金属
部材との接続構造を提供せんとするものである。
傍および開口起点において、過度の応力集中や応
力の急激な変化を生じないセラミツク部材と金属
部材との接続構造を提供せんとするものである。
本案のセラミツク部材と金属部材とを嵌合して
接合する構造において、嵌着する金属部材はスリ
ーブ部の開口近傍の内壁面を開口端に向つて広が
るような滑らかな内壁面となし、スリーブ部には
開口起点の外周にリング状の溝を設け、開口起点
近傍のスリーブ肉厚を薄くした構造となし、セラ
ミツク部材を接続したものである。
接合する構造において、嵌着する金属部材はスリ
ーブ部の開口近傍の内壁面を開口端に向つて広が
るような滑らかな内壁面となし、スリーブ部には
開口起点の外周にリング状の溝を設け、開口起点
近傍のスリーブ肉厚を薄くした構造となし、セラ
ミツク部材を接続したものである。
以下、本案を実施例によつて具体的に詳述す
る。
る。
実施例 １
第１図において、１はセラミツク部材で丸棒状
の窒化珪素焼結体から成る。２は金属部材で炭素
鋼から成り、該金属部材２には軸心方向にセラミ
ツク部材１とほゞ同直径の空孔を形成し、開口部
近傍の内壁面３ａを開口端に向つて広がる様に形
成するとともに、スリーブ部３には開口起点４の
外周にリング状の角溝５を設け、ロウ付によりセ
ラミツク部材１を嵌着し、セラミツク・金属接合
体を作製した。角溝５は第３図ａ，ｂ，ｃに示す
様に開口起点４の位置が上記溝５ａの両端のいず
れかとほゞ一致する範囲内であれば、いずれに設
けてもよい。なお、上記溝の断面形状は角状に限
らず、曲率を持つた半丸状またはＵ字状のいずれ
でも良い。同様にして溝を設けないで嵌着したセ
ラミツク・金属接合体を作製した。
の窒化珪素焼結体から成る。２は金属部材で炭素
鋼から成り、該金属部材２には軸心方向にセラミ
ツク部材１とほゞ同直径の空孔を形成し、開口部
近傍の内壁面３ａを開口端に向つて広がる様に形
成するとともに、スリーブ部３には開口起点４の
外周にリング状の角溝５を設け、ロウ付によりセ
ラミツク部材１を嵌着し、セラミツク・金属接合
体を作製した。角溝５は第３図ａ，ｂ，ｃに示す
様に開口起点４の位置が上記溝５ａの両端のいず
れかとほゞ一致する範囲内であれば、いずれに設
けてもよい。なお、上記溝の断面形状は角状に限
らず、曲率を持つた半丸状またはＵ字状のいずれ
でも良い。同様にして溝を設けないで嵌着したセ
ラミツク・金属接合体を作製した。
上記２種のセラミツク・金属接合体の金属部材
端を固定し、セラミツク部材端を押圧して片持ち
抗折強度を測定し、角溝５を設けたセラミツク・
金属接合体は片持ち抗折強度が平均80Kg／mm2であ
るのに対して、溝を設けないセラミツク・金属接
合体は片持ち抗折強度が平均55Kg／mm2であつた。
端を固定し、セラミツク部材端を押圧して片持ち
抗折強度を測定し、角溝５を設けたセラミツク・
金属接合体は片持ち抗折強度が平均80Kg／mm2であ
るのに対して、溝を設けないセラミツク・金属接
合体は片持ち抗折強度が平均55Kg／mm2であつた。
実施例 ２
第２図において、６は窒化珪素より成るセラミ
ツク製回転体を成し、セラミツク製回転体６の小
径部６ａと金属部材７とを金属筒状体８の中空内
に嵌入し、ロウ付固定する。金属筒状体８には実
施例１と同様の内壁面８ａを形成するとともに、
金属筒状体８には開口起点９の外周にオイルシー
ル用のピストンリング溝１０を設けたものと、開
口起点９から離れた位置にピストンリング溝１０
を設けた２種を製作し、セラミツクロータ・金属
接合体（以下、セラミツクターボロータと称す）
を製作した。ピストンリング溝１０は第３図ａ，
ｂ，ｃに示す様に、開口起点４の位置が上記溝５
ａの両端のいずれかとほゞ一致する範囲内であれ
ば、いずれに設けてもよい。
ツク製回転体を成し、セラミツク製回転体６の小
径部６ａと金属部材７とを金属筒状体８の中空内
に嵌入し、ロウ付固定する。金属筒状体８には実
施例１と同様の内壁面８ａを形成するとともに、
金属筒状体８には開口起点９の外周にオイルシー
ル用のピストンリング溝１０を設けたものと、開
口起点９から離れた位置にピストンリング溝１０
を設けた２種を製作し、セラミツクロータ・金属
接合体（以下、セラミツクターボロータと称す）
を製作した。ピストンリング溝１０は第３図ａ，
ｂ，ｃに示す様に、開口起点４の位置が上記溝５
ａの両端のいずれかとほゞ一致する範囲内であれ
ば、いずれに設けてもよい。
上記２種のセラミツクターボロータの不釣合を
修正した後、高速回転耐久テストを行ない、開口
起点９の外周にピストンリング溝１０を設けたセ
ラミツクターボロータでは毎分20万回転まで破壊
しないのに対し、開口起点９から離れた位置にピ
ストンリング溝を設けたセラミツクターボロータ
では、毎分12万回転で開口起点よりセラミツク製
回転体の小径部が破損した。
修正した後、高速回転耐久テストを行ない、開口
起点９の外周にピストンリング溝１０を設けたセ
ラミツクターボロータでは毎分20万回転まで破壊
しないのに対し、開口起点９から離れた位置にピ
ストンリング溝を設けたセラミツクターボロータ
では、毎分12万回転で開口起点よりセラミツク製
回転体の小径部が破損した。
なお、金属部材７と金属筒状体８とは予じめ摩
擦圧接、電子ビーム溶接等によつて接合部Ｓで接
ぎ合わせ１体化しておき、その後、金属筒状体８
とセラミツク製回転体６の小径部６ａとをロウ
付、焼嵌めなどの手段でもつて嵌着してもよい。
擦圧接、電子ビーム溶接等によつて接合部Ｓで接
ぎ合わせ１体化しておき、その後、金属筒状体８
とセラミツク製回転体６の小径部６ａとをロウ
付、焼嵌めなどの手段でもつて嵌着してもよい。
以上のような本案接続構造によれば、嵌着に際
してスリーブ部先端近傍や開口起点に応力が集中
したり、応力が急激に変化したりすることがな
く、この結果スリーブ部先端の割れの発生やセラ
ミツク部材の強度の低下の恐れがない接合体とな
すことができ、高回転を行なう各種産業機械装置
の信頼性向上に極めて有効である。
してスリーブ部先端近傍や開口起点に応力が集中
したり、応力が急激に変化したりすることがな
く、この結果スリーブ部先端の割れの発生やセラ
ミツク部材の強度の低下の恐れがない接合体とな
すことができ、高回転を行なう各種産業機械装置
の信頼性向上に極めて有効である。
第１図及び第２図は本考案実施例によるセラミ
ツク部材と金属部材の接続構造を示す一部破断面
図、第３図ａ，ｂ，ｃは要部拡大断面図、第４
図、第５図、第６図及び第７図は従来のセラミツ
ク部材と金属部材の接続構造例を示す一部破断面
図である。 １：セラミツク部材、２：金属部材、３：スリ
ーブ部、４：開口起点、５：角溝、６：セラミツ
ク製回転体、７：金属部材、８：金属筒状体、
９：開口起点、１０：ピストンリング溝、１１：
セラミツク部材、１２：金属部材、１３：スリー
ブ部、１４：開口起点。
ツク部材と金属部材の接続構造を示す一部破断面
図、第３図ａ，ｂ，ｃは要部拡大断面図、第４
図、第５図、第６図及び第７図は従来のセラミツ
ク部材と金属部材の接続構造例を示す一部破断面
図である。 １：セラミツク部材、２：金属部材、３：スリ
ーブ部、４：開口起点、５：角溝、６：セラミツ
ク製回転体、７：金属部材、８：金属筒状体、
９：開口起点、１０：ピストンリング溝、１１：
セラミツク部材、１２：金属部材、１３：スリー
ブ部、１４：開口起点。
Claims (1)
- セラミツク部材と金属部材とを嵌合して接合す
る構造において、金属部材自体に穿設するかもし
くは前記金属部材に他の金属製筒状部材を接合し
て軸心方向に空孔を形成したスリーブ部の開口近
傍の内壁面を開口端に向つて広がる様に形成し、
上記スリーブ部の該開口内壁面の開口起点の外周
部に溝を設けたことを特徴とするセラミツク部材
と金属部材の接続構造。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6092285U JPH037368Y2 (ja) | 1985-04-22 | 1985-04-22 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6092285U JPH037368Y2 (ja) | 1985-04-22 | 1985-04-22 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61176231U JPS61176231U (ja) | 1986-11-04 |
| JPH037368Y2 true JPH037368Y2 (ja) | 1991-02-25 |
Family
ID=30588715
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6092285U Expired JPH037368Y2 (ja) | 1985-04-22 | 1985-04-22 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH037368Y2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62289385A (ja) * | 1986-06-09 | 1987-12-16 | Ngk Insulators Ltd | セラミツクス・金属結合体 |
| JPH01153577A (ja) * | 1987-12-11 | 1989-06-15 | Ngk Insulators Ltd | 金属・セラミックス接合体およびその製造方法 |
-
1985
- 1985-04-22 JP JP6092285U patent/JPH037368Y2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61176231U (ja) | 1986-11-04 |
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