JPS6380002A - セラミツク軸と金属軸の接合方法 - Google Patents
セラミツク軸と金属軸の接合方法Info
- Publication number
- JPS6380002A JPS6380002A JP22367486A JP22367486A JPS6380002A JP S6380002 A JPS6380002 A JP S6380002A JP 22367486 A JP22367486 A JP 22367486A JP 22367486 A JP22367486 A JP 22367486A JP S6380002 A JPS6380002 A JP S6380002A
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- Japan
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- shaft
- cylindrical part
- ceramic
- ceramic shaft
- metal
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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
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本願発明は、ターボチャージャやガスタービン等各種機
器に用いられる軸における、セラミック軸と金属軸の接
合技術に関するものである。
器に用いられる軸における、セラミック軸と金属軸の接
合技術に関するものである。
近年、自動車のターボチャージャ等には、耐熱性向上お
よび軽量化等の見地から、！３１Ｃ，５ｔ３Ｎ４等のセ
ラミック焼結体が多く用いられている。
よび軽量化等の見地から、！３１Ｃ，５ｔ３Ｎ４等のセ
ラミック焼結体が多く用いられている。
従来、このような機器におけるセラミック軸と金属軸と
の接合部は。
の接合部は。
０両輪の端部のうち一方を筒状に形成し、該筒状部内に
他方の軸を焼嵌めする方法 ■セラミック軸の表面にメタライジング処理を施したう
えで、銀鑞等の硬鑞を用いて金属軸を鑞付けする方法 ■接着剤で両軸を接着する方法 等によって接合がなされている。
他方の軸を焼嵌めする方法 ■セラミック軸の表面にメタライジング処理を施したう
えで、銀鑞等の硬鑞を用いて金属軸を鑞付けする方法 ■接着剤で両軸を接着する方法 等によって接合がなされている。
しかし、上記従来の接合方法のうち、第１の焼嵌めによ
るものは、接合部である一方の軸の筒状部と他方の袖の
端部の寸法精度を相当厳しく管理する必要があり、すな
わちセラミックは比較的脆いことから、寸法精度に少し
でも誤差があると部分的に過大な焼嵌め応力が生じて割
れが起こるため、小さな嵌合力しか得られず、十分な接
合強度を持たすことができない問題がある。また第２の
鑞付けによるものは、メタライジング処理工程を必要と
するほか、鑞付は部分が酸化すると付きが悪いことから
、真空中或いは中性雰囲気中で鑞付けを行なう必要があ
り、生産性に問題がある。さらに、第３の接着剤による
ものは、接合力等信頼性に乏しく、耐熱性にも劣り、接
着の際の作業性も悪いといった問題がある。
るものは、接合部である一方の軸の筒状部と他方の袖の
端部の寸法精度を相当厳しく管理する必要があり、すな
わちセラミックは比較的脆いことから、寸法精度に少し
でも誤差があると部分的に過大な焼嵌め応力が生じて割
れが起こるため、小さな嵌合力しか得られず、十分な接
合強度を持たすことができない問題がある。また第２の
鑞付けによるものは、メタライジング処理工程を必要と
するほか、鑞付は部分が酸化すると付きが悪いことから
、真空中或いは中性雰囲気中で鑞付けを行なう必要があ
り、生産性に問題がある。さらに、第３の接着剤による
ものは、接合力等信頼性に乏しく、耐熱性にも劣り、接
着の際の作業性も悪いといった問題がある。
本願は、以上の問題点に鑑み、セラミック軸に割れ等が
生じることがなく、確実な接合力を得ることができる新
規接合方法を開示するものである。
生じることがなく、確実な接合力を得ることができる新
規接合方法を開示するものである。
すなわち本願発明のセラミック軸と金属軸の接合方法は
、金属軸の端部にセラミック軸を挿入可能な筒状部を形
成するとともに、該筒状部の開口ｇ部内周面および筒状
部への挿入状態において該開口端部内周面と対応するセ
ラミック軸の挿入部外周面のうちいずれか一方に、筒状
部と挿入部の対接面間を密封するパッキングを装着し、
セラミック軸端部の挿入部を金属軸端部の筒状部に挿入
して仮接合した後、筒状部外周面に静水圧加圧を行なう
ものである。
、金属軸の端部にセラミック軸を挿入可能な筒状部を形
成するとともに、該筒状部の開口ｇ部内周面および筒状
部への挿入状態において該開口端部内周面と対応するセ
ラミック軸の挿入部外周面のうちいずれか一方に、筒状
部と挿入部の対接面間を密封するパッキングを装着し、
セラミック軸端部の挿入部を金属軸端部の筒状部に挿入
して仮接合した後、筒状部外周面に静水圧加圧を行なう
ものである。
上記方法において、セラミック軸端部の挿入部を金属軸
端部の筒状部に挿入することによって仮接合すると、該
筒状部と挿入部との対接面の間はパッキングによって密
封される。したがって、該仮接合状態において静水圧加
圧を行なうと、加圧水は前記対接面間に入り込むことが
ないため、筒状部は外側から等方加圧されて内部のセラ
ミック軸端部に強固に圧着する。
端部の筒状部に挿入することによって仮接合すると、該
筒状部と挿入部との対接面の間はパッキングによって密
封される。したがって、該仮接合状態において静水圧加
圧を行なうと、加圧水は前記対接面間に入り込むことが
ないため、筒状部は外側から等方加圧されて内部のセラ
ミック軸端部に強固に圧着する。
以下１本願発明方法をターボチャージャの回転軸につい
て適用した実施例を、図面に基いて説明する。
て適用した実施例を、図面に基いて説明する。
第１図において、（１）はセラミック焼結体製タービン
ロータ（７）の回転中心から一体的に延設成形されたセ
ラミック軸、（５）は金属インペラ（８）が軸着された
金属軸である。該金属軸（５）のセラミック軸（１）と
の対向端部には、あらかじめ、該セラミック軸（１）を
挿入可能な筒状部（６）を形成し、一方セラミック軸（
１）は、あらかじめ、筒状部（６）への挿入部（１°）
の先端部外周面および挿入状態において筒状部（６）の
開口端部（８°）と対応する部分の外周面にＯリング溝
（２ａ） （２ｂ）を形成してそれぞれパッキングとし
ての０リング（３ａ） （３ｂ）を装着するとともに、
０リング溝（２ａ）（２ｂ）の間の部分の外周面に多数
の溝（０を形成してなる。
ロータ（７）の回転中心から一体的に延設成形されたセ
ラミック軸、（５）は金属インペラ（８）が軸着された
金属軸である。該金属軸（５）のセラミック軸（１）と
の対向端部には、あらかじめ、該セラミック軸（１）を
挿入可能な筒状部（６）を形成し、一方セラミック軸（
１）は、あらかじめ、筒状部（６）への挿入部（１°）
の先端部外周面および挿入状態において筒状部（６）の
開口端部（８°）と対応する部分の外周面にＯリング溝
（２ａ） （２ｂ）を形成してそれぞれパッキングとし
ての０リング（３ａ） （３ｂ）を装着するとともに、
０リング溝（２ａ）（２ｂ）の間の部分の外周面に多数
の溝（０を形成してなる。
次に、金属軸（５）の筒状部（８）内へセラミ−／り軸
（１）の挿入部（１°）を挿入することによって、第２
図に示すように両軸（１）（５）の仮接合を行ない、し
かる後、この仮接合状態の両軸（１）（５）を図示しな
い冷間静水圧加圧装置の加圧室内に収納して１．５００
ｋｇ／ａｍ″程度の圧力で静水圧加圧を行なう。
（１）の挿入部（１°）を挿入することによって、第２
図に示すように両軸（１）（５）の仮接合を行ない、し
かる後、この仮接合状態の両軸（１）（５）を図示しな
い冷間静水圧加圧装置の加圧室内に収納して１．５００
ｋｇ／ａｍ″程度の圧力で静水圧加圧を行なう。
このとき、筒状部（８）と挿入部（１°）の対接面間は
０リング（３ａ） （３ｂ）によって密封状態にあり、
加圧水（Ｗ）が該対接面間に浸入することがないため、
筒状部（８）はその外周側の加圧水（％ｌｌ）により全
面が均等に加圧されて冷間圧延され、該筒状部（８）内
周面は、多数の溝（０によって凹凸面をなすセラミック
軸（１）の挿入部（１°）外周面に圧着し、両輪（１）
（５）は強固に接合される。
０リング（３ａ） （３ｂ）によって密封状態にあり、
加圧水（Ｗ）が該対接面間に浸入することがないため、
筒状部（８）はその外周側の加圧水（％ｌｌ）により全
面が均等に加圧されて冷間圧延され、該筒状部（８）内
周面は、多数の溝（０によって凹凸面をなすセラミック
軸（１）の挿入部（１°）外周面に圧着し、両輪（１）
（５）は強固に接合される。
なお、セラミック軸（１）の挿入部（１°）と金属軸（
５）の筒状部（６）の対接面間を密封する０リング（３
ａ）（３ｂ）を装着するための０リング溝（２ａ） （
２ｂ）は、第３図に他の実施例として示すように、筒状
部（６）側に設けてもよく、その他本願発明方法の要旨
を変えない範囲での種々の変更は何ら差仕えない。
５）の筒状部（６）の対接面間を密封する０リング（３
ａ）（３ｂ）を装着するための０リング溝（２ａ） （
２ｂ）は、第３図に他の実施例として示すように、筒状
部（６）側に設けてもよく、その他本願発明方法の要旨
を変えない範囲での種々の変更は何ら差仕えない。
以上説明したように、本願発明は、金属軸に形成した筒
状部に、セラミック軸を挿入して仮接合し、この筒状部
とセラミック軸挿入部との対接面間を密封したうえで、
前記筒状部を静水圧加圧して前記挿入部外周面に圧着さ
せることにより、両軸を接合するもので、静水圧加圧の
際、筒状部のどの方向の作用面に対しても１作用する単
位面積あたりの圧力は等しいため、均一かつ強固な接合
力が得られ、セラミック軸の断面形状が複雑であったり
、或いは径寸法が小さいものであっても、接合時に割れ
等が発生するのを確実に防止することができ、また、あ
らかじめ締め代を設けて嵌合するものではないため、両
輪接合部の寸法精度を厳しく管理する必要もなく、作業
性が大幅に向上するといった優れた効果を奏する。
状部に、セラミック軸を挿入して仮接合し、この筒状部
とセラミック軸挿入部との対接面間を密封したうえで、
前記筒状部を静水圧加圧して前記挿入部外周面に圧着さ
せることにより、両軸を接合するもので、静水圧加圧の
際、筒状部のどの方向の作用面に対しても１作用する単
位面積あたりの圧力は等しいため、均一かつ強固な接合
力が得られ、セラミック軸の断面形状が複雑であったり
、或いは径寸法が小さいものであっても、接合時に割れ
等が発生するのを確実に防止することができ、また、あ
らかじめ締め代を設けて嵌合するものではないため、両
輪接合部の寸法精度を厳しく管理する必要もなく、作業
性が大幅に向上するといった優れた効果を奏する。
第１図は本願発明方法の一実施例における接合前の工程
を示す断面図、第２図は同じく接合工程を示す断面図、
第３図は他の実施例を示す断面図である。 （１）セラミック軸 （２ａ） （２ｂ） Ｏリング
溝（３ａ） （３ｂ）パッキングとしてのＯリング（０
溝 （５）金属軸 （８）筒状部（８°）開口端部
（Ｗ）加圧水 第１図 １− セラミック軸 ３ａ、３ｂ−０リング ５−一 金力其串由 ６− 筒状部 ６°−開り窩部 第２図 Ｗ−一力田王りに 第３図
を示す断面図、第２図は同じく接合工程を示す断面図、
第３図は他の実施例を示す断面図である。 （１）セラミック軸 （２ａ） （２ｂ） Ｏリング
溝（３ａ） （３ｂ）パッキングとしてのＯリング（０
溝 （５）金属軸 （８）筒状部（８°）開口端部
（Ｗ）加圧水 第１図 １− セラミック軸 ３ａ、３ｂ−０リング ５−一 金力其串由 ６− 筒状部 ６°−開り窩部 第２図 Ｗ−一力田王りに 第３図
Claims (1)
- 金属軸の端部にセラミック軸を挿入可能な筒状部を形成
するとともに、該筒状部の開口端部内周面および筒状部
への挿入状態において該開口端部内周面と対応するセラ
ミック軸の挿入部外周面のうちいずれか一方に、筒状部
と挿入部の対接面間を密封するパッキングを装着し、セ
ラミック軸端部の挿入部を金属軸端部の筒状部に挿入し
て仮接合した後、筒状部外周面に静水圧加圧を行なうこ
とを特徴とするセラミック軸と金属軸の接合方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22367486A JPS6380002A (ja) | 1986-09-24 | 1986-09-24 | セラミツク軸と金属軸の接合方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22367486A JPS6380002A (ja) | 1986-09-24 | 1986-09-24 | セラミツク軸と金属軸の接合方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6380002A true JPS6380002A (ja) | 1988-04-11 |
| JPH0372802B2 JPH0372802B2 (ja) | 1991-11-19 |
Family
ID=16801868
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22367486A Granted JPS6380002A (ja) | 1986-09-24 | 1986-09-24 | セラミツク軸と金属軸の接合方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6380002A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH043176U (ja) * | 1990-04-24 | 1992-01-13 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5652502A (en) * | 1979-09-18 | 1981-05-11 | Gen Motors Corp | Production of combined radial turbine impeller |
| JPS5730301U (ja) * | 1980-07-28 | 1982-02-17 | ||
| JPS5793606A (en) * | 1980-12-02 | 1982-06-10 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Impeller and manufacturing method thereof |
| JPS59113203A (ja) * | 1982-11-12 | 1984-06-29 | エムテイ−ユ−・モトレン−ウント・タ−ビネン−ユニオン・ミユンヘン・ジ−エムビ−エツチ | ジエツトエンジン用のセラミツク製回転部材と金属製回転部材の結合部及びその作製方法 |
| JPS59131501U (ja) * | 1983-02-23 | 1984-09-04 | 株式会社小松製作所 | 遠心過給機のロ−タ軸接続装置 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5730301B2 (ja) * | 1974-05-24 | 1982-06-28 |
-
1986
- 1986-09-24 JP JP22367486A patent/JPS6380002A/ja active Granted
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5652502A (en) * | 1979-09-18 | 1981-05-11 | Gen Motors Corp | Production of combined radial turbine impeller |
| JPS5730301U (ja) * | 1980-07-28 | 1982-02-17 | ||
| JPS5793606A (en) * | 1980-12-02 | 1982-06-10 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Impeller and manufacturing method thereof |
| JPS59113203A (ja) * | 1982-11-12 | 1984-06-29 | エムテイ−ユ−・モトレン−ウント・タ−ビネン−ユニオン・ミユンヘン・ジ−エムビ−エツチ | ジエツトエンジン用のセラミツク製回転部材と金属製回転部材の結合部及びその作製方法 |
| JPS59131501U (ja) * | 1983-02-23 | 1984-09-04 | 株式会社小松製作所 | 遠心過給機のロ−タ軸接続装置 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH043176U (ja) * | 1990-04-24 | 1992-01-13 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0372802B2 (ja) | 1991-11-19 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |