JPS60103082A - 金属・セラミツクス結合体およびその製造法 - Google Patents
金属・セラミツクス結合体およびその製造法Info
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
本発明は金属・セラミックス結合体およびその製造法に
閃する。 シ/l/コニア、窒化りい素、炭化けい素そのセラミッ
クスは機械的強1−0]、耐熱性、耐糸4+L性にすぐ
れているため、ガスタービンエンジン部品、ディーゼル
エンジン部品等の高7!! Ifq造イオ料あるいは耐
摩耗材料として注目されている。しかし、セラミックス
は一般に硬くて脆いため金属材料に比較して成形加工性
が劣る。また、靭性に乏しいためセラミックス材料のみ
でエンジン部品のような機械材料を形成することは姉か
しく、一般には金h4製部拐とセラミックス製部材とを
結合した複合構造体としての形で用いられる。 エンジン部品として使用される金属・セラミックス結合
体の金属製部材とセラミックス製部材の機械的結合方法
としては、例えば第1図に示すように、セラミックス製
タービンホイールの回転軸lと金属製コンプレッサーホ
イールの回転軸2とを外周に金属製の円筒状カラー21
を焼1βミめたことにより結合した構造(特開昭57−
200601号公報)あるいは第2図に示すように、セ
ラミックス族のタービンホイールの回転軸4を金属製コ
ンプレッサーホイールの回転軸2の端部に設けた四部3
に嵌合した構造(米国特許第3,666.802号明細
書)が知られている。 しかし、これら従来の結合構造には、次のような欠点が
ある。 (1)結合部の今風製部材の肉厚が大きいため、セラミ
ックス製部材の金属製部材への低入部において大きな応
力集中を生じる。すなわち、第1図に示すような従来の
結合構造を持つ金ky3・セラミックス結合体では金属
製カラー21の端j7155において該結合体の外径が
変化して剛性が不連続に変化するため、結合体に引張荷
重または曲げ荷重が加えられると、金属製カラーの端+
’+fS5の近傍のセラミックス製部材中に応力集中が
生じ、この部分から破壊する。 (2)第1図に示す従来の結合イト)造では、セラミッ
クス製部材の大径部背面6と金属製部材の端面5との間
の隙間l□が小さいため、結合部に曲げ荷重が加えられ
ると、隙間t□の部分のセラミックス製部材に応力が集
中し、この部分から破壊する。 本発明の目的は曲げ荷i((によりセラミックス株・シ
部材中に生じる応力集中が小さく、従って全体の強度が
向上するような構造の金属・セラミックス結合体とその
製造法を提供することである。 本発明の金属・セラミックス結合体は、セラミ、ツクス
製部材に凸部を設けてセラミックス製部材に大径部!小
径部とを形成し、該小径部を金属製部材に設けられた四
部または貫通孔に嵌合してなる金属・セラミックス結合
体において、該嵌合部の金属製部材のセラミックス製部
材側端面とセラミックス製部u 大i部背面との間にセ
ラミックス製部材の小径部直径以上の隙間を設け、金属
製部材の端部肉厚がセラミックス製部材側に向かってセ
ラミックス製部材小径部の直径の0.4倍以上の…イ率
半径で漸次減少せしめられた金属・セラミックス結合体
であり、本発明の金属・セラミックス結合体の製造法は
、金属製部側とセラミックス製部材とをセラミックス製
部材に設けた小径部と金属製部材に設けた四部とを嵌合
し一体的に結合する方法において、該結合部の金属製部
材のセラミックス製部材側端面とセラミックス製部材の
大径部背面との間にセラミックス製部材の小径部直径以
上の隙間を設けるように嵌合した後、金属製部材の端部
肉厚をセラミックス製部材側に向かってセラミックス製
部材の小径部直径の0.4倍以上の、曲率半径で減少せ
しめ、該肉厚減少部の長さと先端部の肉厚がそれぞれセ
ラミックス製部Hの小径部直径の0.5倍以上なら−び
に0.2倍以下にした金属・セラミックス結合体の製造
法である。 図面により本発明の4bt成をさらにa]、L < r
+s、=、明する。第8図ないし第6図は本発明の金属
・セラミックス結合体の一具体例のG’i/造を示した
ものである。 第3図はセラミックス製部材1に設りられた直径12の
小径部4が金kr4製部拐2に設けられた四部3に、金
属製部材上の四部’I::a向5とセラミックス製部材
の大径部背面(1との間にlii;、間10が存イ1す
るように嵌合されるとともに、金kJ’s製部4Δ上の
四部のセラミックスai!!Ir、6材側端部7の肉厚
が先端部に向かって曲率半径Rで漸次減少せしめられて
いる金JaK・セラミックス結合体の嵌合部の縦11.
lr +rti図である。 金属製部材上の四部漏血5とセラミックス製部材の大径
部背面6との間のl”RILlj l□は、セラミック
ス製部材上の小径部向<lii2以上であることか好ま
しい。金属製部材上の四部のセラミックス製部材側端面
7の肉厚減少部の曲率半径R1該肉淳減少部先端の肉厚
18ならびに該肉厚減少部の長さl、は該肉厚減少部先
端5付近でのセラミックス製部材への応力集中をさける
ため、それぞれセラミックス製部材上の小径部直径12
の0.4倍以上、0.2倍以下、0.5倍以上であるこ
とが好ましい。金属製部材上の四部3とセラミックス製
部材上の小径部4の嵌合は焼ばめ、あるいは圧入のいず
れの方法で行ってもよい。 本発明の金属・セラミックス結合体は、金属製部側の端
面5とセラミックス製部材の大径部背面6との間の隙間
l工がセラミックス製部材に設けられた小径部の直径7
2以上であるように結合されているので、該結合体に加
えられた曲げ荷重は、隙間l□の部分のセラミックス製
部材で全体的に支えられるため応力集中が起らない。隙
間10がセラミックス製部材に設けられた小径部の直径
12未渦である場合には、短かい領域のセラミックス製
部材で曲げ荷重が支えられることになり、高い4心力集
中が起るので、低い曲げ荷重でセラミックス製部材上の
小径部4が破壊する。また、本発明の金属・セラミック
ス結合体は金kJ+製部材のセラミックス製部材側端部
7の肉厚が先端部に向かってセラミックス製部インの小
径部4の直径12の0.4倍以上の曲率半径RでP1!
1次減少せしめられており、金属製部材の先端部肉厚1
8もセラミックス製部材に設けられた小径部の直径12
の0.2倍以下、金属製部材上部の肉厚かFlit次減
少する部分7の長さ!、もセラミックス製部材に設けら
れた小径部の直径12の0.5倍以」二であり、金属製
部材の端部5における該結合体の外径の変化が緩やかな
ので、この部分での応力集中は少ない。 金属製部材端部の肉厚がセラミックス製部拐佃に向かっ
て漸次減少していない場合には、金J’」: 1J11
!部材の端面5において該結合体の外径か変化し、その
剛性が不連続に変わるため、この部分のセラミックス製
部材に応力集中を生じ、低い47(jljでセラミック
ス製部材の破壊が生ずる。 本発明の金属・セラミックス結合体の金属製i?Ii、
材とセラミックス製部材との嵌合部の金属製部材端部の
肉厚減少加工は嵌合後に行なう。 セラミックス製部材に設けた小径部の直径!2が小さく
従って金属製部材先端の肉厚18が非電に薄い場合には
、金属製部材とセラミックス製部材とを嵌合する前に金
属製部材の先端の肉厚18をセラミックス製部材に設け
た小径部の直径12の0.2倍以下であるように加工す
ることか困難であり、また加工時に金属製部材端部の間
部漸減部7が内側に嵌入してしまい、その後の嵌合が不
可能になるので、嵌合後加工する必要がある。 第4図は、不発り」の金属・セラミックス結合体の製造
法の一興体例を示す説明図である。本発明の金わ4・セ
ラミックス結合体は、例えば金属製部材2の四部8には
予め入口部分にテーパー22を設けて焼嵌めや圧入等の
方法によりセラミックス製部材の小径部4を金属製部材
の凹部8に挿入し易くしておき、出入又は焼ばめ等の方
法でセラミックス製部材1の小径部4を嵌合したのちに
金属製部材先端20を削除し、第3図に示す肉厚漸減部
7のような形状に加工して得られる。さらに必要に応じ
て表面焼入れ、窒化処理、硬質メッキ・7jの手段によ
り金属製部−4,4表面の硬化処」コ1!を’?]つで
もよい。 第5図はセラミックス製部材1の小径部4が、胴部の一
端に胴部直イ’t’、より大径のフランジ9をイjする
円筒状金属製部4.j 2の四部3に嵌合してなる金属
・セラミックス結合体の−+i+7造例の縦断面1Nで
ある。この7ラング部9を介して本)If、明の金1・
+4セラミックス結合体の金属製部A′/1を他の金A
・1シ1ソ目11<材と結合させることかできる。 第6図はセラミックスjI+!! HηIS拐lの小径
部4・か、胴部の一端にネジ部]0が設りられた円11
°力状金民製部拐2の四部3に1茨合してなる金)IJ
・セラミックス結合体の一構造例のtk IJj[面図
である。このネジ部10によって不発lシ」の金A・」
S・セラミックス結合体の金属製部材の胴部に他の金A
・θ製部イイを組み込むことかできる。 第7図は金属製タペツl−11のカムとの括゛接面に本
発明の金属・セラミックス結合体かはめ込め、可能な貫
通孔を設け、その貫通孔に設けたネジ15と本発明の金
kj6・セラミックス結合体の金属製部材の外周に設け
たネジ1oとでタペットに本発明の金属・セラミックス
結合体を固定したカムとの摺接面12およびプッシュロ
ンド当接面13がセラミックスから成るタペットである
。 第8図はセラミックス製タービンホイール16と一体に
形成されている回転軸17の先端に設けた小径部4かコ
ンプレッサーホイール側の鋼製回転軸14の先端に設け
た四部8に嵌合されている本発明の金属・セラミックス
結合体の一具体例を示すターボチャージャーローターで
ある。 つぎに本発明の限定理由を試験結果にもとづいて説明す
る。 試験片として、大径部直径75−9 am、小径部直径
l 2−5 am−、大径部より小径部へ移行する肉I
j7− i11#減部の曲率半径r −Q 〜3 ra
+r* 、小径部全長3 Q mmの窒化けい素製セラ
ミックス製部拐と胴部直径16−9 mmの焼なましだ
クロムモリブデン鋼(JIS−8CM485 )製金属
部材を嵌合した第3図、に示す形状の金属・セラミック
ス結合体を使用した。この試験片について、第9図に示
す曲げrAl’i’、’!装置を使用し、スパン17−
40闘、試験片[41j定端28と金属製部材端部5と
の距f’i!l IB −15mmとして曲げ試験を行
なった。以降の試験Gこついては第10図ないし第13
図に示す試験では」−記寸法のセラミックス製部材にお
いて犬チーh部より小
閃する。 シ/l/コニア、窒化りい素、炭化けい素そのセラミッ
クスは機械的強1−0]、耐熱性、耐糸4+L性にすぐ
れているため、ガスタービンエンジン部品、ディーゼル
エンジン部品等の高7!! Ifq造イオ料あるいは耐
摩耗材料として注目されている。しかし、セラミックス
は一般に硬くて脆いため金属材料に比較して成形加工性
が劣る。また、靭性に乏しいためセラミックス材料のみ
でエンジン部品のような機械材料を形成することは姉か
しく、一般には金h4製部拐とセラミックス製部材とを
結合した複合構造体としての形で用いられる。 エンジン部品として使用される金属・セラミックス結合
体の金属製部材とセラミックス製部材の機械的結合方法
としては、例えば第1図に示すように、セラミックス製
タービンホイールの回転軸lと金属製コンプレッサーホ
イールの回転軸2とを外周に金属製の円筒状カラー21
を焼1βミめたことにより結合した構造(特開昭57−
200601号公報)あるいは第2図に示すように、セ
ラミックス族のタービンホイールの回転軸4を金属製コ
ンプレッサーホイールの回転軸2の端部に設けた四部3
に嵌合した構造(米国特許第3,666.802号明細
書)が知られている。 しかし、これら従来の結合構造には、次のような欠点が
ある。 (1)結合部の今風製部材の肉厚が大きいため、セラミ
ックス製部材の金属製部材への低入部において大きな応
力集中を生じる。すなわち、第1図に示すような従来の
結合構造を持つ金ky3・セラミックス結合体では金属
製カラー21の端j7155において該結合体の外径が
変化して剛性が不連続に変化するため、結合体に引張荷
重または曲げ荷重が加えられると、金属製カラーの端+
’+fS5の近傍のセラミックス製部材中に応力集中が
生じ、この部分から破壊する。 (2)第1図に示す従来の結合イト)造では、セラミッ
クス製部材の大径部背面6と金属製部材の端面5との間
の隙間l□が小さいため、結合部に曲げ荷重が加えられ
ると、隙間t□の部分のセラミックス製部材に応力が集
中し、この部分から破壊する。 本発明の目的は曲げ荷i((によりセラミックス株・シ
部材中に生じる応力集中が小さく、従って全体の強度が
向上するような構造の金属・セラミックス結合体とその
製造法を提供することである。 本発明の金属・セラミックス結合体は、セラミ、ツクス
製部材に凸部を設けてセラミックス製部材に大径部!小
径部とを形成し、該小径部を金属製部材に設けられた四
部または貫通孔に嵌合してなる金属・セラミックス結合
体において、該嵌合部の金属製部材のセラミックス製部
材側端面とセラミックス製部u 大i部背面との間にセ
ラミックス製部材の小径部直径以上の隙間を設け、金属
製部材の端部肉厚がセラミックス製部材側に向かってセ
ラミックス製部材小径部の直径の0.4倍以上の…イ率
半径で漸次減少せしめられた金属・セラミックス結合体
であり、本発明の金属・セラミックス結合体の製造法は
、金属製部側とセラミックス製部材とをセラミックス製
部材に設けた小径部と金属製部材に設けた四部とを嵌合
し一体的に結合する方法において、該結合部の金属製部
材のセラミックス製部材側端面とセラミックス製部材の
大径部背面との間にセラミックス製部材の小径部直径以
上の隙間を設けるように嵌合した後、金属製部材の端部
肉厚をセラミックス製部材側に向かってセラミックス製
部材の小径部直径の0.4倍以上の、曲率半径で減少せ
しめ、該肉厚減少部の長さと先端部の肉厚がそれぞれセ
ラミックス製部Hの小径部直径の0.5倍以上なら−び
に0.2倍以下にした金属・セラミックス結合体の製造
法である。 図面により本発明の4bt成をさらにa]、L < r
+s、=、明する。第8図ないし第6図は本発明の金属
・セラミックス結合体の一具体例のG’i/造を示した
ものである。 第3図はセラミックス製部材1に設りられた直径12の
小径部4が金kr4製部拐2に設けられた四部3に、金
属製部材上の四部’I::a向5とセラミックス製部材
の大径部背面(1との間にlii;、間10が存イ1す
るように嵌合されるとともに、金kJ’s製部4Δ上の
四部のセラミックスai!!Ir、6材側端部7の肉厚
が先端部に向かって曲率半径Rで漸次減少せしめられて
いる金JaK・セラミックス結合体の嵌合部の縦11.
lr +rti図である。 金属製部材上の四部漏血5とセラミックス製部材の大径
部背面6との間のl”RILlj l□は、セラミック
ス製部材上の小径部向<lii2以上であることか好ま
しい。金属製部材上の四部のセラミックス製部材側端面
7の肉厚減少部の曲率半径R1該肉淳減少部先端の肉厚
18ならびに該肉厚減少部の長さl、は該肉厚減少部先
端5付近でのセラミックス製部材への応力集中をさける
ため、それぞれセラミックス製部材上の小径部直径12
の0.4倍以上、0.2倍以下、0.5倍以上であるこ
とが好ましい。金属製部材上の四部3とセラミックス製
部材上の小径部4の嵌合は焼ばめ、あるいは圧入のいず
れの方法で行ってもよい。 本発明の金属・セラミックス結合体は、金属製部側の端
面5とセラミックス製部材の大径部背面6との間の隙間
l工がセラミックス製部材に設けられた小径部の直径7
2以上であるように結合されているので、該結合体に加
えられた曲げ荷重は、隙間l□の部分のセラミックス製
部材で全体的に支えられるため応力集中が起らない。隙
間10がセラミックス製部材に設けられた小径部の直径
12未渦である場合には、短かい領域のセラミックス製
部材で曲げ荷重が支えられることになり、高い4心力集
中が起るので、低い曲げ荷重でセラミックス製部材上の
小径部4が破壊する。また、本発明の金属・セラミック
ス結合体は金kJ+製部材のセラミックス製部材側端部
7の肉厚が先端部に向かってセラミックス製部インの小
径部4の直径12の0.4倍以上の曲率半径RでP1!
1次減少せしめられており、金属製部材の先端部肉厚1
8もセラミックス製部材に設けられた小径部の直径12
の0.2倍以下、金属製部材上部の肉厚かFlit次減
少する部分7の長さ!、もセラミックス製部材に設けら
れた小径部の直径12の0.5倍以」二であり、金属製
部材の端部5における該結合体の外径の変化が緩やかな
ので、この部分での応力集中は少ない。 金属製部材端部の肉厚がセラミックス製部拐佃に向かっ
て漸次減少していない場合には、金J’」: 1J11
!部材の端面5において該結合体の外径か変化し、その
剛性が不連続に変わるため、この部分のセラミックス製
部材に応力集中を生じ、低い47(jljでセラミック
ス製部材の破壊が生ずる。 本発明の金属・セラミックス結合体の金属製i?Ii、
材とセラミックス製部材との嵌合部の金属製部材端部の
肉厚減少加工は嵌合後に行なう。 セラミックス製部材に設けた小径部の直径!2が小さく
従って金属製部材先端の肉厚18が非電に薄い場合には
、金属製部材とセラミックス製部材とを嵌合する前に金
属製部材の先端の肉厚18をセラミックス製部材に設け
た小径部の直径12の0.2倍以下であるように加工す
ることか困難であり、また加工時に金属製部材端部の間
部漸減部7が内側に嵌入してしまい、その後の嵌合が不
可能になるので、嵌合後加工する必要がある。 第4図は、不発り」の金属・セラミックス結合体の製造
法の一興体例を示す説明図である。本発明の金わ4・セ
ラミックス結合体は、例えば金属製部材2の四部8には
予め入口部分にテーパー22を設けて焼嵌めや圧入等の
方法によりセラミックス製部材の小径部4を金属製部材
の凹部8に挿入し易くしておき、出入又は焼ばめ等の方
法でセラミックス製部材1の小径部4を嵌合したのちに
金属製部材先端20を削除し、第3図に示す肉厚漸減部
7のような形状に加工して得られる。さらに必要に応じ
て表面焼入れ、窒化処理、硬質メッキ・7jの手段によ
り金属製部−4,4表面の硬化処」コ1!を’?]つで
もよい。 第5図はセラミックス製部材1の小径部4が、胴部の一
端に胴部直イ’t’、より大径のフランジ9をイjする
円筒状金属製部4.j 2の四部3に嵌合してなる金属
・セラミックス結合体の−+i+7造例の縦断面1Nで
ある。この7ラング部9を介して本)If、明の金1・
+4セラミックス結合体の金属製部A′/1を他の金A
・1シ1ソ目11<材と結合させることかできる。 第6図はセラミックスjI+!! HηIS拐lの小径
部4・か、胴部の一端にネジ部]0が設りられた円11
°力状金民製部拐2の四部3に1茨合してなる金)IJ
・セラミックス結合体の一構造例のtk IJj[面図
である。このネジ部10によって不発lシ」の金A・」
S・セラミックス結合体の金属製部材の胴部に他の金A
・θ製部イイを組み込むことかできる。 第7図は金属製タペツl−11のカムとの括゛接面に本
発明の金属・セラミックス結合体かはめ込め、可能な貫
通孔を設け、その貫通孔に設けたネジ15と本発明の金
kj6・セラミックス結合体の金属製部材の外周に設け
たネジ1oとでタペットに本発明の金属・セラミックス
結合体を固定したカムとの摺接面12およびプッシュロ
ンド当接面13がセラミックスから成るタペットである
。 第8図はセラミックス製タービンホイール16と一体に
形成されている回転軸17の先端に設けた小径部4かコ
ンプレッサーホイール側の鋼製回転軸14の先端に設け
た四部8に嵌合されている本発明の金属・セラミックス
結合体の一具体例を示すターボチャージャーローターで
ある。 つぎに本発明の限定理由を試験結果にもとづいて説明す
る。 試験片として、大径部直径75−9 am、小径部直径
l 2−5 am−、大径部より小径部へ移行する肉I
j7− i11#減部の曲率半径r −Q 〜3 ra
+r* 、小径部全長3 Q mmの窒化けい素製セラ
ミックス製部拐と胴部直径16−9 mmの焼なましだ
クロムモリブデン鋼(JIS−8CM485 )製金属
部材を嵌合した第3図、に示す形状の金属・セラミック
ス結合体を使用した。この試験片について、第9図に示
す曲げrAl’i’、’!装置を使用し、スパン17−
40闘、試験片[41j定端28と金属製部材端部5と
の距f’i!l IB −15mmとして曲げ試験を行
なった。以降の試験Gこついては第10図ないし第13
図に示す試験では」−記寸法のセラミックス製部材にお
いて犬チーh部より小
【、11部へと移行する肉厚fl
it減部の液部半径rは2 +11111に固定したセ
ラミックス製部材を使用し、第14・図に示す試験では
上記寸法のセラミックス製部41において該肉厚t「1
減部の曲率半径rを0〜3 mmの+1東囲で変化させ
たセラミックス製s:Gir 4;4を使用した。 第10図は金属製部44先端の肉厚18をi mrt+
、金属製部材肉厚漸減部の長さ14.を2,51111
11.金l・is製部材肉厚m[液部の曲率半径Rを2
nnnとしてセラミックス製部材大径部背面と金A・
JS製!:’fl; kA門部端而面の隙間l工を変化
さゼた時の曲げ試験結果をi4a軸にセラミックス製部
材の破壊性M(を横軸に隙間10をとり示したものであ
る。第10図からもIJjらかなように隙r=」t□が
大きくなる程セラミック、ス製部拐の破壌に要する曲げ
荷重(破壊荷重)が大きくなり、l□がセラミックス製
部側小径部4の直径12の長さを越すと破壊荷重は一定
値に近づく。l□が12より小さい場合には、応力集中
のため、セラミックス製部材の破壊に要する荷重が急激
に低下する。したかって、セラミックス製部材大径部背
面と金属製部材四部端面との隙間!、はセラミックス製
部材小径部直径!2以上であることが好ましいものであ
る。 第11図は金pA製部拐の肉厚漸減部の長さl。 を2.5門、金属製部利の肉厚漸減部の曲率半径Rを2
〜n1セラミックス製部材大径部背面と金属製部材四部
端面との隙間l□を5闘として金属製部イΔ先端の肉厚
18を変化させた時の曲げ試験結果を縦軸にセラミック
ス製部の破壊荷重を横軸に金属製部材先端の肉厚18を
とり示したものである。 第11図から明らかなように、金属製部材上端の肉、厚
18が大きくなる程、セラミックス製部材の破壊荷重が
小さくなり、肉厚7!8がセラミックス製部側小径部の
直径12の0.2倍を越すと破壊荷重は急激に低下する
。従って金属製部材先端の肉厚!、はセラミックス製部
材小径部の直径12の0.2倍以下とするのが好ましい
−ものである。 第】2図は金属製部拐の肉厚18を1mm、、金属製部
拐の肉厚漸減部の曲率半径Rを2 mm+、セラミック
ス製部材小径部背面と金属製部材四部端面との隙間t□
を5朋として、金属製部材端部の肉厚漸減部の長さl、
を変化させた時の曲げ試験II!i果を縦軸にセラミッ
クス製部材の破壊荷JRを、横+ll+i+に肉厚漸減
部の長さl、をとり示したものである。 第12図から明らかなように金属製部材端部の肉厚漸減
部の長さ!、か大きくなる程、曲げにス・jする破壊荷
重が大きくなり、肉厚漸減部の長さl。 がセラミックス製部材の小径部直径12のOH5G’j
を越すと破壊荷重は一定値に近づく。しかし、l、が1
2の0.5倍以下では破壊荷重が急激に低下する。従っ
て金属製部材端部の肉厚漸減部の長さl、はセラミック
ス製部材の小径部直径12の0.5倍以上とするのが好
ましいものである。 第18図はセラミックス製部材大径部背面と金、属製部
材四部端面との隙間l工を5關、金属製部材先端の肉厚
18を1騙、金属製部材の肉厚漸減部の長ざl、を2.
5關として、金属製部材端部の肉厚漸減部の曲率半径R
を変化させた時の曲げ試験結果を縦軸に破壊荷重を横軸
に曲率半径Rをとり示したものである。第18図から明
らかなように、曲率半径Rがセラミックス製部材小径部
直径12の0.4倍以下では破壊荷重が急激に低下して
おり、12の0.4倍以上では破壊荷重はほぼ一定値で
ある。従って金属製部材端部の肉厚漸減部の曲率半径R
はセラミックス製部材小径部の直径12の0.4倍以上
とするのが好ましいものである。 第14図はセラミックス製部材大径部背面と金属製部材
四部端面の隙間l□を5Tnm、金属製部材先端の肉厚
18を1間、金PA製部材肉厚iJi液部の長さl、を
2.5市、金属製部材肉厚漸減部の曲率半径Rを2 m
、mとして、セラミックス製部材の大径部より小径部へ
移行する肉厚漸減部の曲率半径rを変化させた時の曲げ
試験結果を、縦軸に破壊荷重を、横軸に肉厚漸減部の曲
率半径rをとり示したものである。第14・図から明ら
かなように、セラミックス製部材の大径i21.Sより
小径部へ移行する部分に肉厚漸減部が無く、曲率半径r
か零の場合には、破壊荷重が極端に低い。従ってセラミ
ックス製部材の大径部から小径部へ移行する部分には、
肉厚漸減部を設けるのが好ましい。 本発明の金属・セラミックス結合体を(fq成するセラ
ミックス材料は窒化けい素、炭化けい素2部分安定化ジ
ルコニア、アルミナ、ベリリア等から本発明の金属・セ
ラミックス結合体の使用目的に応じて選択すればよい。 たとえば本発明の金J’J5・セラミックス結合体でタ
ーボチャージャーローターを作る場合には、高温になる
タービンホイールと、それに続く回転i1i+l+は高
温強度の大きい窒化(〕い素が望ましい。また、カムと
の括ld面をセラミックスとしたタペットを本発明の金
1・]3・セラミックス結合体で作る場合には、セラミ
ックスイΔ料として高強度、fiA’flJ性の部分安
定化ジルコニアか望ましい。 金属製部材上の四部のセラミックス製部拐側免1部の肉
厚潮泳部7の形状は円弧に限られるものではなく、曲線
上の全ての曲率半径がセラミックス製部材上の小径部直
径12の0.4倍以上であれば該肉厚漸減部7の形状は
例えば放物線、楕円曲線等の円弧以外の二次曲線等であ
ってもよい。また該肉厚漸減部7の形状が曲率半径が無
限大の場合に相当する直線形状であってもよい。 実施例 1 外W 9.0 am 、長さ13Q、Q+msのセラミ
ックス製丸棒を常圧焼結法による窒化けい素にて作成し
た。 このセラミックス製部材の一端に外径5.Qai、長ざ
4o、ommの凸部を設けて大径部と小径部とを形成し
、該小径部の付は根の肉厚が曲率半径1.0關で大径部
に向かって漸次増加するようにした。 また全長50゜Qmm、外径9.□msのアルミクロム
モリブデン鋼(JIS −SAOM 645 )製丸棒
の一端に内径4・*98”’i深さ45.01+lll
’lの四部を設けた金属製部材を作成した。この金属製
部材を500°Cにてセラミックス製部側の小径部に焼
嵌めして次の2種類の金板・セラミックス結合体の試験
体を作成した。 試験体Aは本発明の特徴を011fえた金7へ・セラミ
ックス結合体であり、−セラミックス製部材の大径部背
面と金属製部材の四部端面との間の距品が15.0mm
となるように焼嵌めしてあり、しかも焼嵌めした後に金
属製部材の端部を加工して、セラミックス製部材に向っ
て曲率半径5.Qsmで肉厚が綱減し、その肉厚漸減部
の長さおよび先端の肉厚が各々4.0關および0.05
酎である。 試験体Bは本発明の特徴を満足しない金k・セラミック
ス結合体であり、セラミックス製部側の大径部背面と金
属製部材のセラミックス製部材(1ii+端面との間の
距離が(1,05111mとなるように焼163めであ
り、金属製部側の結合部側端1111には肉厚t;11
減部は液部られていない。 作成した上記の試験体A、Bの曲げ試験を第9図に示す
曲げ試験装置i′(により行なった。曲げ試1i−:、
!条件は、第9図におけるスパン17が40 、0 m
l、+ 、固定端23と金属製部側端部5との距離t8
は15.0間および荷重速度はQ、Q5mmlbである
。 曲げ試験の結果、試験体Aの破壊荷重かs2.okyで
あるのに対し、試験体Bの破壊荷重は12に9であり、
本発明の金属・セラミックス結合体の曲げ強度は従来の
ものと比べて特にすぐれていた。 実施例 2 外径61.0馴のタービンホイールとi径9.0Mのタ
ービンシャフトを常圧焼結法による窒化けい素で一体的
に形成した全長72.OTnmのセラミックス製部材を
作製した。このセラミックス製部材のタービンシャフト
先端に直径6.OInm、gさ20.Om、i+の凸部
を加工し、その付は根に曲率半径1.Qmiで肉厚が1
iy1次減少する部分を設けて小径部と大径部を作成し
た。また全長6Q、Qim、直径9.0關のアルミクロ
ムモリブデン’a (JIS −SAOM 645 )
ノ一端に内径5.8關、深さ14.011Aの四部を
形成した。この四部にタービンシャフト先端の小径部を
350°Cで圧入して、上記四部端面と大径部背面との
間を10.0Mmとし、次いで金属製部側の端部をセラ
ミックス製部ね側に向かって肉厚が、曲率半径5.Qm
iで漸次減少し、その肉厚漸減部の長さ、が4.(1#
++、先端の肉厚か0゜Q5rnmとなるようにした。 このターボチャージャーローターのコンプレッサーホイ
ール側回転軸を直径5*0”に加工し、第8図に示す形
状とした。このコンプレッサ−1i1i1回転+111
1114 ニ内径5 * 2 ”nM外径30.0I1
17A%長さ25.0M直のアルミニウム合金(JIS
−AC40)製円筒をはめ、フランジ24・とコンプレ
ッサーホイール側回転軸の一端に設けたネジ15の間で
、+’1!I付トルク151C9・cmでナツトにより
固定した。このターボチャージャーローターを高温回転
試験装置に組込んで、燃焼ガスにより150.000
rpmで1時間の回転試験を行ったが何ら異′z15は
認められなかった。 以上述べたことから明らかなとおり、本発明の金属・セ
ラミックス結合体は結合部の金属製trl(A′4のセ
ラミックス製部イΔ側端部の肉厚をmlj続的にt1□
に少させるとともに、セラミックス製部側大径部背面と
金属製部拐凹部端血との間に、セラミックス製部側小径
部直径以上の間Uhiを設けているので、本発明の金属
・セラミックス結合体に曲け4:il j江か、作用し
ても応力集中が起らず、従来の構造の金属セラミックス
結合体以上の荷重に耐えることができる。さらにまた、
作用する荷重が変らない場合にはセラミックス製部材を
小型にすることができる。 とくに、セラミックス製タービンホイールとそれに続く
セラミックス製シャフトに金属製シャフトを嵌合して、
本発明の金属・セラミックス結合体としたターボチャー
ジャーローターはタービンが軽量で高温強度のすぐれた
セラミックス製なので高効率のターボチャージャ叩−タ
ーとすることができる。 また、タペットも本発明の金属・セラミックス結合体を
はめ込んで、カムとの摺接面をセラミックスとすること
ができるので、耐摩耗性にすぐれたタペットとすること
ができる。 このように、本発明の金属・セラミックス結合体は本発
明の金属・セラミックス結合体そのもの、あるいは他の
金属製部側と組合せて使用することにより、セラミック
スの耐熱性、断熱性、軽量性。 耐酸化・性ならひに高温強度を生がしてターボヂャージ
ャー、ピストン、タペット、吸気弁r l”t’ QC
h+ロッカーアーム、カムなど−のエンジン部品その低
高温や繰り返し荷重を受【′Jる4i’!7造体部品と
して使用できる。
it減部の液部半径rは2 +11111に固定したセ
ラミックス製部材を使用し、第14・図に示す試験では
上記寸法のセラミックス製部41において該肉厚t「1
減部の曲率半径rを0〜3 mmの+1東囲で変化させ
たセラミックス製s:Gir 4;4を使用した。 第10図は金属製部44先端の肉厚18をi mrt+
、金属製部材肉厚漸減部の長さ14.を2,51111
11.金l・is製部材肉厚m[液部の曲率半径Rを2
nnnとしてセラミックス製部材大径部背面と金A・
JS製!:’fl; kA門部端而面の隙間l工を変化
さゼた時の曲げ試験結果をi4a軸にセラミックス製部
材の破壊性M(を横軸に隙間10をとり示したものであ
る。第10図からもIJjらかなように隙r=」t□が
大きくなる程セラミック、ス製部拐の破壌に要する曲げ
荷重(破壊荷重)が大きくなり、l□がセラミックス製
部側小径部4の直径12の長さを越すと破壊荷重は一定
値に近づく。l□が12より小さい場合には、応力集中
のため、セラミックス製部材の破壊に要する荷重が急激
に低下する。したかって、セラミックス製部材大径部背
面と金属製部材四部端面との隙間!、はセラミックス製
部材小径部直径!2以上であることが好ましいものであ
る。 第11図は金pA製部拐の肉厚漸減部の長さl。 を2.5門、金属製部利の肉厚漸減部の曲率半径Rを2
〜n1セラミックス製部材大径部背面と金属製部材四部
端面との隙間l□を5闘として金属製部イΔ先端の肉厚
18を変化させた時の曲げ試験結果を縦軸にセラミック
ス製部の破壊荷重を横軸に金属製部材先端の肉厚18を
とり示したものである。 第11図から明らかなように、金属製部材上端の肉、厚
18が大きくなる程、セラミックス製部材の破壊荷重が
小さくなり、肉厚7!8がセラミックス製部側小径部の
直径12の0.2倍を越すと破壊荷重は急激に低下する
。従って金属製部材先端の肉厚!、はセラミックス製部
材小径部の直径12の0.2倍以下とするのが好ましい
−ものである。 第】2図は金属製部拐の肉厚18を1mm、、金属製部
拐の肉厚漸減部の曲率半径Rを2 mm+、セラミック
ス製部材小径部背面と金属製部材四部端面との隙間t□
を5朋として、金属製部材端部の肉厚漸減部の長さl、
を変化させた時の曲げ試験II!i果を縦軸にセラミッ
クス製部材の破壊荷JRを、横+ll+i+に肉厚漸減
部の長さl、をとり示したものである。 第12図から明らかなように金属製部材端部の肉厚漸減
部の長さ!、か大きくなる程、曲げにス・jする破壊荷
重が大きくなり、肉厚漸減部の長さl。 がセラミックス製部材の小径部直径12のOH5G’j
を越すと破壊荷重は一定値に近づく。しかし、l、が1
2の0.5倍以下では破壊荷重が急激に低下する。従っ
て金属製部材端部の肉厚漸減部の長さl、はセラミック
ス製部材の小径部直径12の0.5倍以上とするのが好
ましいものである。 第18図はセラミックス製部材大径部背面と金、属製部
材四部端面との隙間l工を5關、金属製部材先端の肉厚
18を1騙、金属製部材の肉厚漸減部の長ざl、を2.
5關として、金属製部材端部の肉厚漸減部の曲率半径R
を変化させた時の曲げ試験結果を縦軸に破壊荷重を横軸
に曲率半径Rをとり示したものである。第18図から明
らかなように、曲率半径Rがセラミックス製部材小径部
直径12の0.4倍以下では破壊荷重が急激に低下して
おり、12の0.4倍以上では破壊荷重はほぼ一定値で
ある。従って金属製部材端部の肉厚漸減部の曲率半径R
はセラミックス製部材小径部の直径12の0.4倍以上
とするのが好ましいものである。 第14図はセラミックス製部材大径部背面と金属製部材
四部端面の隙間l□を5Tnm、金属製部材先端の肉厚
18を1間、金PA製部材肉厚iJi液部の長さl、を
2.5市、金属製部材肉厚漸減部の曲率半径Rを2 m
、mとして、セラミックス製部材の大径部より小径部へ
移行する肉厚漸減部の曲率半径rを変化させた時の曲げ
試験結果を、縦軸に破壊荷重を、横軸に肉厚漸減部の曲
率半径rをとり示したものである。第14・図から明ら
かなように、セラミックス製部材の大径i21.Sより
小径部へ移行する部分に肉厚漸減部が無く、曲率半径r
か零の場合には、破壊荷重が極端に低い。従ってセラミ
ックス製部材の大径部から小径部へ移行する部分には、
肉厚漸減部を設けるのが好ましい。 本発明の金属・セラミックス結合体を(fq成するセラ
ミックス材料は窒化けい素、炭化けい素2部分安定化ジ
ルコニア、アルミナ、ベリリア等から本発明の金属・セ
ラミックス結合体の使用目的に応じて選択すればよい。 たとえば本発明の金J’J5・セラミックス結合体でタ
ーボチャージャーローターを作る場合には、高温になる
タービンホイールと、それに続く回転i1i+l+は高
温強度の大きい窒化(〕い素が望ましい。また、カムと
の括ld面をセラミックスとしたタペットを本発明の金
1・]3・セラミックス結合体で作る場合には、セラミ
ックスイΔ料として高強度、fiA’flJ性の部分安
定化ジルコニアか望ましい。 金属製部材上の四部のセラミックス製部拐側免1部の肉
厚潮泳部7の形状は円弧に限られるものではなく、曲線
上の全ての曲率半径がセラミックス製部材上の小径部直
径12の0.4倍以上であれば該肉厚漸減部7の形状は
例えば放物線、楕円曲線等の円弧以外の二次曲線等であ
ってもよい。また該肉厚漸減部7の形状が曲率半径が無
限大の場合に相当する直線形状であってもよい。 実施例 1 外W 9.0 am 、長さ13Q、Q+msのセラミ
ックス製丸棒を常圧焼結法による窒化けい素にて作成し
た。 このセラミックス製部材の一端に外径5.Qai、長ざ
4o、ommの凸部を設けて大径部と小径部とを形成し
、該小径部の付は根の肉厚が曲率半径1.0關で大径部
に向かって漸次増加するようにした。 また全長50゜Qmm、外径9.□msのアルミクロム
モリブデン鋼(JIS −SAOM 645 )製丸棒
の一端に内径4・*98”’i深さ45.01+lll
’lの四部を設けた金属製部材を作成した。この金属製
部材を500°Cにてセラミックス製部側の小径部に焼
嵌めして次の2種類の金板・セラミックス結合体の試験
体を作成した。 試験体Aは本発明の特徴を011fえた金7へ・セラミ
ックス結合体であり、−セラミックス製部材の大径部背
面と金属製部材の四部端面との間の距品が15.0mm
となるように焼嵌めしてあり、しかも焼嵌めした後に金
属製部材の端部を加工して、セラミックス製部材に向っ
て曲率半径5.Qsmで肉厚が綱減し、その肉厚漸減部
の長さおよび先端の肉厚が各々4.0關および0.05
酎である。 試験体Bは本発明の特徴を満足しない金k・セラミック
ス結合体であり、セラミックス製部側の大径部背面と金
属製部材のセラミックス製部材(1ii+端面との間の
距離が(1,05111mとなるように焼163めであ
り、金属製部側の結合部側端1111には肉厚t;11
減部は液部られていない。 作成した上記の試験体A、Bの曲げ試験を第9図に示す
曲げ試験装置i′(により行なった。曲げ試1i−:、
!条件は、第9図におけるスパン17が40 、0 m
l、+ 、固定端23と金属製部側端部5との距離t8
は15.0間および荷重速度はQ、Q5mmlbである
。 曲げ試験の結果、試験体Aの破壊荷重かs2.okyで
あるのに対し、試験体Bの破壊荷重は12に9であり、
本発明の金属・セラミックス結合体の曲げ強度は従来の
ものと比べて特にすぐれていた。 実施例 2 外径61.0馴のタービンホイールとi径9.0Mのタ
ービンシャフトを常圧焼結法による窒化けい素で一体的
に形成した全長72.OTnmのセラミックス製部材を
作製した。このセラミックス製部材のタービンシャフト
先端に直径6.OInm、gさ20.Om、i+の凸部
を加工し、その付は根に曲率半径1.Qmiで肉厚が1
iy1次減少する部分を設けて小径部と大径部を作成し
た。また全長6Q、Qim、直径9.0關のアルミクロ
ムモリブデン’a (JIS −SAOM 645 )
ノ一端に内径5.8關、深さ14.011Aの四部を
形成した。この四部にタービンシャフト先端の小径部を
350°Cで圧入して、上記四部端面と大径部背面との
間を10.0Mmとし、次いで金属製部側の端部をセラ
ミックス製部ね側に向かって肉厚が、曲率半径5.Qm
iで漸次減少し、その肉厚漸減部の長さ、が4.(1#
++、先端の肉厚か0゜Q5rnmとなるようにした。 このターボチャージャーローターのコンプレッサーホイ
ール側回転軸を直径5*0”に加工し、第8図に示す形
状とした。このコンプレッサ−1i1i1回転+111
1114 ニ内径5 * 2 ”nM外径30.0I1
17A%長さ25.0M直のアルミニウム合金(JIS
−AC40)製円筒をはめ、フランジ24・とコンプレ
ッサーホイール側回転軸の一端に設けたネジ15の間で
、+’1!I付トルク151C9・cmでナツトにより
固定した。このターボチャージャーローターを高温回転
試験装置に組込んで、燃焼ガスにより150.000
rpmで1時間の回転試験を行ったが何ら異′z15は
認められなかった。 以上述べたことから明らかなとおり、本発明の金属・セ
ラミックス結合体は結合部の金属製trl(A′4のセ
ラミックス製部イΔ側端部の肉厚をmlj続的にt1□
に少させるとともに、セラミックス製部側大径部背面と
金属製部拐凹部端血との間に、セラミックス製部側小径
部直径以上の間Uhiを設けているので、本発明の金属
・セラミックス結合体に曲け4:il j江か、作用し
ても応力集中が起らず、従来の構造の金属セラミックス
結合体以上の荷重に耐えることができる。さらにまた、
作用する荷重が変らない場合にはセラミックス製部材を
小型にすることができる。 とくに、セラミックス製タービンホイールとそれに続く
セラミックス製シャフトに金属製シャフトを嵌合して、
本発明の金属・セラミックス結合体としたターボチャー
ジャーローターはタービンが軽量で高温強度のすぐれた
セラミックス製なので高効率のターボチャージャ叩−タ
ーとすることができる。 また、タペットも本発明の金属・セラミックス結合体を
はめ込んで、カムとの摺接面をセラミックスとすること
ができるので、耐摩耗性にすぐれたタペットとすること
ができる。 このように、本発明の金属・セラミックス結合体は本発
明の金属・セラミックス結合体そのもの、あるいは他の
金属製部側と組合せて使用することにより、セラミック
スの耐熱性、断熱性、軽量性。 耐酸化・性ならひに高温強度を生がしてターボヂャージ
ャー、ピストン、タペット、吸気弁r l”t’ QC
h+ロッカーアーム、カムなど−のエンジン部品その低
高温や繰り返し荷重を受【′Jる4i’!7造体部品と
して使用できる。
第1図および第2図は、従来の金kys・セラミックス
結合体の具体例のXlぞ1す1面図を示すuni明図、
第3図、第5図、第6図は本発明の金属・セラミックス
結合体の一具体例を示す説明図、第4図は本発明の金1
リドセラミックスねIj会合体製造法の一具体例を示す
説明図、 第7図は本発明の金属・セラミックス結合体を他の金属
製部側と組み合せて使用する具体的応用列であるタペッ
トの(・1“、17造の縦断面を示す説明図、第8図は
本発明の金属・セラミックス結合体の具体的応用例のタ
ーボチャージャーローターの嵌合部の縦断面を示す説明
図、 第9図は本発明の金属・セラミックス結合体の曲げ試験
の方法を示す説明図、 第10図はセラミックス製部材大径部背面と金属製部材
先端而との距ルILと曲げ強度特性との関係を示す特性
図、 第11図は金属製部材先端の肉厚と曲げ強度特性との関
係を示す特性図、 第12図は金属製部材肉厚漸減部の長さと曲げ強度特性
との関係を示す特性図、 第13図は金属製部材肉厚漸減部の曲率半径と曲げ強度
特性の関係を示す特性図、 第14図はセラミックス製部材肉厚漸減部の曲率半径と
曲げ強度特性との関係を示す特性図である。 ■・・・セラミックス製部拐、2・・・金属製部イオ、
3・・・金属製カラーの凹部、4・・・セラミックス製
部拐」二の小径部、5・・・凹部の端面、6・・・大径
部の背向、7・・・金属製部側の肉厚漸減部、8・・・
セラミックス製部材の肉厚漸減部、9・・・フランジ、
IO・・・金属製部材の胴部に設けたネジ、11・・・
金属製タペット本体、12・・・カムとの摺接面、13
・・・ブツシュロッド当接面、14・・・コンブレラ、
サーホイール側回転軸、15・・・ネジ、16・・・タ
ービンホイール、17・・・タービンホイール側回転1
hil %18・・・固定台、19・・・押し治具、2
0・・・加工削除部、21・・・金属製カラー、22・
・・人口チーバ一部、23・・・固定端、24・・・フ
ランジ、to・・・四部端面と大径部背面との距閃1し
、12・・・セラミックス製部材小径部直径、18・・
・金ais ′M部材先端の肉厚、l、・・・金属製部
材肉厚j1−1減部の長さ、15・・・セラミックス製
部材大径部直径、16・・・金属製部層胴部外径、17
・・・曲げ試験のスパン、18・・・金1す3製部材端
部と固定端との距畠、R・・・金属製部材先端で1(1
減部の曲率半径、r・・・セラミックス製部イ;ツ肉厚
順液部の曲率半径。 特許出願人 目本碍子株式会社 第3図 R 第4図 ! 第5図 第6図 第7図 第9図 第10図 第11図 第12図 第13図 塗屓15田肉厚漸鼻任rの曲率半径8 第14図 0 1 2 3 rmqン τラミックス9&Or腐肉厚漸誠ま戸の曲率半径と手続
補正書 昭和59年6り]、8日 特許庁長官 若 杉 和 夫 殿 1、事件の表示 昭和58年特許願第209226 号 3、補正をする者 事件との関係 特許出願人 4、代理人 5゜ 6、補正の対象 明細書の「発明の詳細な説明Jの欄1
、明細書第6頁第15行〜第16行間に下記を加入する
。 「 第2図に示す従審例にも同様の欠点がある。」2、
同第8頁第3行中[062倍以下にした」を「0゜2倍
以下となるように加工した」と訂正する。 3、同第13頁第18行中[本発明の限定理由jを「本
発明の数値限定理由」と訂正する。 ))7.!z’、’、− 代理人弁理士 杉 村 暁 秀 (匂、、’ 社外1名
1′
結合体の具体例のXlぞ1す1面図を示すuni明図、
第3図、第5図、第6図は本発明の金属・セラミックス
結合体の一具体例を示す説明図、第4図は本発明の金1
リドセラミックスねIj会合体製造法の一具体例を示す
説明図、 第7図は本発明の金属・セラミックス結合体を他の金属
製部側と組み合せて使用する具体的応用列であるタペッ
トの(・1“、17造の縦断面を示す説明図、第8図は
本発明の金属・セラミックス結合体の具体的応用例のタ
ーボチャージャーローターの嵌合部の縦断面を示す説明
図、 第9図は本発明の金属・セラミックス結合体の曲げ試験
の方法を示す説明図、 第10図はセラミックス製部材大径部背面と金属製部材
先端而との距ルILと曲げ強度特性との関係を示す特性
図、 第11図は金属製部材先端の肉厚と曲げ強度特性との関
係を示す特性図、 第12図は金属製部材肉厚漸減部の長さと曲げ強度特性
との関係を示す特性図、 第13図は金属製部材肉厚漸減部の曲率半径と曲げ強度
特性の関係を示す特性図、 第14図はセラミックス製部材肉厚漸減部の曲率半径と
曲げ強度特性との関係を示す特性図である。 ■・・・セラミックス製部拐、2・・・金属製部イオ、
3・・・金属製カラーの凹部、4・・・セラミックス製
部拐」二の小径部、5・・・凹部の端面、6・・・大径
部の背向、7・・・金属製部側の肉厚漸減部、8・・・
セラミックス製部材の肉厚漸減部、9・・・フランジ、
IO・・・金属製部材の胴部に設けたネジ、11・・・
金属製タペット本体、12・・・カムとの摺接面、13
・・・ブツシュロッド当接面、14・・・コンブレラ、
サーホイール側回転軸、15・・・ネジ、16・・・タ
ービンホイール、17・・・タービンホイール側回転1
hil %18・・・固定台、19・・・押し治具、2
0・・・加工削除部、21・・・金属製カラー、22・
・・人口チーバ一部、23・・・固定端、24・・・フ
ランジ、to・・・四部端面と大径部背面との距閃1し
、12・・・セラミックス製部材小径部直径、18・・
・金ais ′M部材先端の肉厚、l、・・・金属製部
材肉厚j1−1減部の長さ、15・・・セラミックス製
部材大径部直径、16・・・金属製部層胴部外径、17
・・・曲げ試験のスパン、18・・・金1す3製部材端
部と固定端との距畠、R・・・金属製部材先端で1(1
減部の曲率半径、r・・・セラミックス製部イ;ツ肉厚
順液部の曲率半径。 特許出願人 目本碍子株式会社 第3図 R 第4図 ! 第5図 第6図 第7図 第9図 第10図 第11図 第12図 第13図 塗屓15田肉厚漸鼻任rの曲率半径8 第14図 0 1 2 3 rmqン τラミックス9&Or腐肉厚漸誠ま戸の曲率半径と手続
補正書 昭和59年6り]、8日 特許庁長官 若 杉 和 夫 殿 1、事件の表示 昭和58年特許願第209226 号 3、補正をする者 事件との関係 特許出願人 4、代理人 5゜ 6、補正の対象 明細書の「発明の詳細な説明Jの欄1
、明細書第6頁第15行〜第16行間に下記を加入する
。 「 第2図に示す従審例にも同様の欠点がある。」2、
同第8頁第3行中[062倍以下にした」を「0゜2倍
以下となるように加工した」と訂正する。 3、同第13頁第18行中[本発明の限定理由jを「本
発明の数値限定理由」と訂正する。 ))7.!z’、’、− 代理人弁理士 杉 村 暁 秀 (匂、、’ 社外1名
1′
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 L セラミックス製部材に凸部を設けてセラミックス製
部材に大径部と小径部とを形成し、該小径部を金属製部
材に設けられた四部または貫通孔に嵌合してなる金属・
セラミックス結合体において、該嵌合部の金属製部材の
セラミックス製部材側端面とセラミックス製部材の大径
部背面との間にセラミックス製部材の小径部直径以上の
隙間を設け、金属製部材の端部肉厚がセラミックス製部
材側に向かってセラミックス製部材の小径部直径の0.
4倍以上の曲率半径で漸次減少せしめられたことを特徴
とする金属・セラミックス結合体。 λ 金属製部材のセラミックス製部材側の先端部肉厚が
、セラミックス製部材に設けた小径部の直径の0.2倍
以下である特許請求の範囲第1項記載の金属・セラミッ
クス結合体。 & 金属製部材のセラミックス製部材側端部に設けた肉
厚漸次減少部の長さが、セラミックス製部材に設けた小
径部の直径の0.5倍以上である特許請求の範囲@1項
または第2項のいずれかに記載の金属・セラミックス結
合体。 盃 セラミックス製部材の大径部が小径部に向かづて、
その断面積を漸次減少せしめられた特許請求の範囲第1
項ないし第3項のいずれかに記載の金属・セラミックス
結合体。 5 セラミックス製部材がターボチャージャーローター
のタービンホイール側の回転軸の一部、金属製部材がタ
ーボチャージャーローターのコンプレッサーホイール側
の回転+1ζ11の一部である特許請求の範囲第1項な
いし第4項のいずれかに記載の金属・セラミックス結合
体。 6、 セラミックス製部材が望化けい素である9、νi
F請求の範囲第5項記載の金属・セラミックス結合体。 7、 セラミックス製部材がタペットのカムとのhツ接
部の一部、金属製部材がタペットの本体または本体との
結合に用いられている部材の一部である特許請求の範囲
第1項ないし第4項のいずれかに記載の金属・セラミッ
クス結合体。 8、 金属製部材とセラミックス製部材とを、セラミッ
クス製部材に設&−1だ凸部と金属製部材に設けた四部
とを嵌合し一体的に嵌合する方法において、該結合部の
金属製部材のセラミックス製部材側端面とセラミックス
製部材の大径部背面との間に、セラミックス製部材の小
径部直径以上の隙間を設けるように嵌合した後、金属製
部材の端部肉厚をセラミックス製部開側に向かってセラ
ミックス族IIS 4Aの小径部直径の0.4倍以上の
曲率半径で漸次減少せしめ該肉厚減少部の長さと先端部
肉厚がそれぞれセラミックス製部材の小径部直径の0.
5倍以上ならびに0.2倍以下となるように加工するこ
とを特徴とする金属・セラミックス結合体の製造法。 9 金属・セラミックス結合体がターホチャージャーロ
ーターであり、金挑製部拐がコンプレッサーホイール(
曹の回転軸でセラミックス製部材がタービンホイール側
回転軸である特許請求の範囲第8項記載の金(ワ3・セ
ラミックス結合体の製造法。 10、セラミックス製部材がタペットのカムとの括接部
の一部、金PI4製部イ珂がタペットの本体または本体
との結合に用いられている部材の一部である特許請求の
範囲第8項記載の金A・珈・セラミックス結合体の製造
法。
Priority Applications (7)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP58209226A JPS60103082A (ja) | 1983-11-09 | 1983-11-09 | 金属・セラミツクス結合体およびその製造法 |
US06/667,205 US4614453A (en) | 1983-11-09 | 1984-11-01 | Metal-ceramic composite body and a method of manufacturing the same |
EP84307722A EP0142334B1 (en) | 1983-11-09 | 1984-11-08 | A metal-ceramic composite body and a method of manufacturing the same |
DE8484307722T DE3474660D1 (en) | 1983-11-09 | 1984-11-08 | A metal-ceramic composite body and a method of manufacturing the same |
CA000467304A CA1230710A (en) | 1983-11-09 | 1984-11-08 | Metal-ceramic composite body and a method of manufacturing the same |
AT84307722T ATE38027T1 (de) | 1983-11-09 | 1984-11-08 | Metall-keramik-verbundkoerper und verfahren zu seiner herstellung. |
JP9932088A JPS6452685A (en) | 1983-11-09 | 1988-04-23 | Production of metal-ceramics combined form |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP58209226A JPS60103082A (ja) | 1983-11-09 | 1983-11-09 | 金属・セラミツクス結合体およびその製造法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS60103082A true JPS60103082A (ja) | 1985-06-07 |
Family
ID=16569436
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP58209226A Pending JPS60103082A (ja) | 1983-11-09 | 1983-11-09 | 金属・セラミツクス結合体およびその製造法 |
Country Status (6)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4614453A (ja) |
EP (1) | EP0142334B1 (ja) |
JP (1) | JPS60103082A (ja) |
AT (1) | ATE38027T1 (ja) |
CA (1) | CA1230710A (ja) |
DE (1) | DE3474660D1 (ja) |
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