JPS5899512A - セラミツク−金属接合構造 - Google Patents

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】 本発明はセラミック部材と金属部材との接合構造の改良
に関するものである。

従来、セラミック部材と金属部材と全接合する方法とし
てはセラミック部材の接合部にメタライズ層を設け、該
メタライズ層と金属部材間にロウ材等の接合材を介在さ
せて接合する方法、セラミック部材と金属部材との熱膨
張係数の差を利用して冷しぼめによ）接合する方法、あ
るいはセラミック部材と金属部材とをねじ等によシ締め
付けて接合する方法等がある。

しかしながら、これら従来方法により接合したセラミッ
クー金鵜接合部材は高温状態で使用する場合、セラミッ
ク部材と金属部材との熱膨張の差による応力がセラミッ
ク部材に加わシ、セラミック部材を破損してし１うとい
う欠点を有していた。

本発明は上記欠点に鑑み案出されたもので、セラミック
部材と金属部材との強固な接合が得られ、高温状態で使
用しても、その接合状態が堅固に保持される信頼性の高
いセラミックー金属接合構造を提供することにある。

本発明はセラミック部材の貫通孔に金一部材の軸体を挿
通したセラミックー金属接合構造において、金属部材の
軸体をセラミック部材の貫通孔内に遊嵌し、該セラミッ
ク部材はその両側にテーパ状のボス部が形成され、該ボ
ス部に対応したテーバ面を有するホルダをボス部を挾持
するように設置するとともに、該ホルダをボス部に対し
て押圧することによシセラミック部材とホルダを固定し
たことを特徴とするものである。

以下、本発明を添付図面に示す実施例に基づき詳細に説
明する。

第１図は本発明の接合構造をインペラー（羽根車）Ｋ適
用した場合を示し、Ｉはアルミナ、炭化珪素、窒化珪素
等のセラミック材料から成るセラミック部材であシ、２
は該セラミック部材１が取着される耐熱鋳鋼等から成る
金属部材である。

セラミック部材ｌは中央部に貫通孔３が、また両側部に
テーパ状のボス部４８％４ｂが形成されており、該貫通
孔３には金属部材２の軸体２ａが挿通されている。

前記セラミック部材１の貫通孔３はその孔径が挿通され
る軸体２ａの外径よシ太径に形成されておシ、該貫通孔
３に軸体２ａが挿通されると、セラミック部材１は軸体
２ａとの間にクリアランスＣをもって遊嵌されることと
なる（第２図参照）。

このクリアランスＣは接合部材を高温状態で使用した時
、軸体２ａの熱膨張を吸収し、該熱膨張による応力がセ
ラミック部材１に印加されないよう使用する。

なお、前記クリアランスＣの大きさは使用するセラミッ
ク材料及び金属材料の熱膨張差を湯層し、その熱膨張差
を吸収する大きさに設定される。

前記セラミック部材１はその両側に該セラミック部材１
のボス部４ａｓ４ｂと対応したテーパ面を有する金属製
のホルダ５ａ、５ｂが設置されておシ、セラミック部材
１はそのボス部４ａ、４ｂにおいてホルダ５ａ、５ｂに
よシ挾持されている。このホルダ５ａ％５ｂの挾持によ
りセラミック部材１が軸体２ａに同軸的に取着されると
ともに軸体２ａの全周にわたシセラミツク部材１との間
に均一なりリアランスＣが形成される。

なお、６はネジ部材であシ、軸体２ａの先端に形成した
ねじ溝にねじ止めすることによりホルダ５ａ、５ｂをセ
ラミック部材ＩＫ押圧するとともにセラミック部材１を
軸体２ａに強固に歩方している。

かくして上記接合構造体が高温状態で使用され、高温が
刀１１わった場合、セラミック部材１と金属部材２の軸
体２ａとの熱膨張差によし、軸体２ａがセラミック部材
１よシ大きく膨張するが、この軸体２ａの熱＃張は軸体
２ａとセラミック部［１との間に形成したクリアランス
ＣＫよシ吸収され、熱膨張による応力はセラミック部材
１に印加されることなくセラミック部材１を破損するこ
とはない０ ′−１：たセラミック部材１と該セラミック部材１を挟
持しているホルダ５ａ１５Ｌ）との熱膨張差による応力
も両者がテーパ状の面により接合されているためその応
力はテーパ面に沿って斜めにかつ外部に放出されること
となシ、該応力がセラミック部材１を押圧し破損させる
ことはない。

従って、本発明のセンミツクー金域接合栴造によれば常
温状態はもちろんのこと、高温状態で使用しても、その
接合状態が堅固に保持され、熱に対し安だで信頼性の為
い接合が得られる。

なお、本発明は上述の実施例に特定されるものでなく、
本発明の要旨を逸脱しない範囲であれば珈々の変更は可
能である。例えば第３図に示すように本ヴも明の接合構
造におけるセラミック部材１のボス部及びホルダ５ａ、
５ｂの少なくとも一方にそれぞれテーパ状の凸部４０ｂ
及び凹部５０ｂ　’に形ホルダの外端に耐熱性材料から
成る弾性部材７を配しておけばホルダの熱膨張が該弾性
部材７に吸収されセラミック部材１に印加される応力が
小となり、前述の効果と相俟って確実な接合が得られ、
極めて有用である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のセラミックー金属接合構造の一４施例
を示す側断面図、第２図は第１図のＸ　−Ｘ線障１面図
、第８図は本発明の他の実施例を示す側断面図である。 １・・・セラミック部材　　２・・・金属部材２ａ−・
軸体　　８・・・貫通孔　４ａ、４ｂ・・・ボス部５ａ
、５ｂ・・・ホルダ　　Ｃ・・・クリアランス第１図 第３図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. セラミック部材の貫通孔に全残部材の軸体を挿通したセ
   ラミックー金属接合相造において、金り部材の軸体をセ
   ラミック部材の貫通孔内に遊嵌し、該セラミック部材は
   その両側にテーパ状のボス部が形成され、該ボス部に対
   応したテーバ面を有するホルダを、ボス部を挾持するよ
   うに設置するとともに、レホルダをボス部に対して押圧
   することによりセラミック部材とホルダを固定したこと
   を特徴とするセラミックー全極接合構造。