金属部品の流動成形方法
【解決手段】焼結金属部品を流動成形する方法。第１のステップは、一般的な粉体金属加工により円盤（１５、１６、１７）を成形する。円盤（１５、１６、１７）は、外円周の端部にフランジを有し、または有さない、ドーナツ型の部品である。円盤（１５、１６、１７）はその後、必要に応じて銅含浸され、あるいはそのまま使用される。円盤（１５、１６、１７）は、適切な金型（２０）によりスピナーホールド（Ｔ）に固定され、溝がその外面に刻まれる。スピニングは、仕上げローラ、または仕上げローラに先立つプレ仕上げローラでなされうる。この工程は、非常に正確に部品を製造するだけでなく、スピニングにおいて加えられる圧力により密度を上げ、かつ溝構造全体および表面層の粉体金属鋳巣を除去する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は金属部品、例えば焼結あるいは鋳造金属部品の流動成形方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
粉体金属製造法は公知の方法である。金属粉の微粒子は、溶鉱炉で適当な形状に圧縮成形され、その後、焼結される。焼結は、部品を成形するために、それぞれの表面上で、粉体粒子の溶解と溶着を引き起こす。
【０００３】
粉体金属工程には２つの固有の欠点がある。第１の問題は、全ての空隙と鋳巣を除去するために粉体金属を１００％の材料密度に圧縮成形することは、例え不可能でないとしても、非常に困難である、ということである。空隙は部品の強度を低下させ、内部腐食を生じうる。この問題への解決策は、銅、レジン、あるいはその他の材料で空隙の含浸または溶浸をすることである。素材の特性を向上させず、例えば塗装オーブンの中における低い温度でも溶解するため、レジン含浸の用途は限定される。銅含浸は、素材強度に加算される一方でコストがかかり、より重要であることには、寸法精度を低下する、部品の寸法変化を引き起こす。
【０００４】
粉体金属工程における第２の問題は、圧縮成形力に対して垂直である水平方向での粉体圧縮成形能力が、非常に限られていることである。多くの粉体金属工程は、粉体をモールドまたは金型に満たすために重力を用いている。圧縮成形方向は垂直方向である。これは、スプロケット歯は粉体金属／焼結工程を用いて製造されうる一方で、多重リブ付きプーリ溝は、粉体金属／焼結工程により作られ得ないことを示す。
【０００５】
粉体金属（ＰＭ）の高密度化は、ＰＭ技術それ自身と同様に長く行きわたっている技術である。高密度化を達成するための多くの公知方法がある。最も良く知られている工程は冷間鍛造である。熱間鍛造および転造もまた高密度化のために公知である。
【０００６】
スピニングもまた、金属成形方法として公知である。ワークピースが回されて、回転可能であり、ベアリングに取り付けられた工具がワークピースを成形するものとしてスピニングは一般的に定義される。最もありふれたスピニング方法は、板形状に板状金属ブランクを保ちつつ、その形状を変更する。この例は、ポットやフライパンの成形、溝付きプーリのスピニング、同様に、ジェットエンジンの前部曲形状のスピニング（チタン合金を成形することは困難）である。
【０００７】
一般に、スピニングは他の方法よりもずっと容易に金属を流動する能力を有する。部品が回転すると、ローラは金属を塑性状態にし、流動化させ、そして離れる。材料のどの元素にも、部品が回転するにつれて、何度も可塑性流動がもたらされる。従って、スピニングは、実質的に限度なく、数千パーセントに金属を流動しうる。
【０００８】
スピニングによる流動成形は、通常大きな負荷と圧力の下で行われる点を除けば、スピニングに関しては同様の手法でなされる。材料は、はじめに塑性状態になり、そのステップでは、陶磁器用粘土のように流動化する。スピニングのこのタイプの例は、平面ブランクから多重リブ付きプーリを製造すること、平面ブランクからハブをスピニングすること、平面ブランクからギアをスピニングすることである。
【０００９】
他方、プレス成形は、おそらくは数千のステーションあるいはそれ以上の複数のステーションの使用を通じてのみ、同じことをなしうる。スピニングは１つの機械上で金属を流動化しうるが、それに対して圧力機は数千のステーションを必要として、双方の機械はサイクルごとに部品を次々と成形する。
【００１０】
自動車のプーリは、慣習的に、公知技術である多数の異なった工程を用いて板金をスピニングすることにより製造される。しかしながら、クランク軸ダンパプーリでは、多くの場合において、プーリの重量はスピニングされた板金プーリが提供する質量よりも重くなければならない。高質量は、クランク軸の振動を弱めるために必要である適切な慣性重量を提供するために必要とされる。
【００１１】
慣習的に、高質量は、スピニングされた板金の代わりに、鋳鉄プーリを使用することによって達成される。鋳鉄の問題は、その製造工程、すなわち、砂中の鋳造に起因し、適切な最終形状および寸法を成し遂げるためにはマシニングされなければならないことにある。マシニングは、廃棄物を出すのと同様に、時間的、人的費用を加算するため、比較的高価な作業である。さらに、多重リブ付きのあるいは他の形式のプーリのマシニングされた溝は、切削ヘッドにより引き起こされるマシニング跡（溝）の存在により、スピニング加工された部品よりも粗雑である。これは、ベルト寿命の減少につながる。
【００１２】
さらに、マシニングは、鋳造に固有である鋳巣を露出する。開口した鋳巣の鋭利な端部は、溝の上を走るベルトに対して有害である。溝のマシニングは粒状組織を切り開いて、全体に弱い構造を作る。
【００１３】
従来技術を代表するものは、ファーガソン（Ｆｅｒｇｕｓｏｎ）に付与された米国特許第３，８７４，０４９号（１９７５年）であり、焼結プリフォームは冷間成形され、その成形の間、可動金型がプリフォームの表面領域に沿って侵入しぬぐうことを引き起こすことにより、剪断力が、受け面であることが求められるプリフォームの表面に加えられる、粉体金属部品の成形方法を開示する。
【００１４】
従来技術を代表するものは、ホジャトらに付与された、米国特許第５，９４７，８５３号（１９９９年）であり、ハブが板金の厚さよりも厚い厚さを有する、板金の円盤からスピニング成形された完全なハブを備えるプーリを開示する。
【００１５】
必要とされるものは、焼結、あるいは鋳造金属部品を流動成形する方法である。必要とされるものは、スピニングにより焼結粉体金属部品を高密度化する方法である。必要とされるものは、焼結または鋳造金属部品を流動成形することにより、クランク軸ダンパのための、低コストでネットシェイプの高慣性プーリを製造する方法である。本発明はこれらの要求に合致する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
本発明の第１の特徴は、焼結または鋳造金属部品を流動成形する方法を提供することである。
【００１７】
本発明のもうひとつの特徴は、流動成形によって焼結粉体金属部品の密度を上げる方法を提供することである。
【００１８】
本発明のもうひとつの特徴は、流動成形された焼結または鋳造金属部品により、クランク軸ダンパーのための、低コストでネットシェイプの高慣性プーリを製造する方法を提供することである。
【００１９】
本発明の他の特徴は、本発明に関する以下の記述および添付された図面により指摘され、あるいは明らかにされる。
【００２０】
焼結金属部品を流動成形する方法。第１のステップは、一般的な粉体金属加工により円盤を成形する。円盤は、外円周の端部にフランジを有し、または有さない、ドーナツ型の部品である。円盤はその後、必要に応じて銅含浸され、あるいはそのまま使用される。円盤は、適切な金型によりスピナーホールドに固定され、溝がその外面に刻まれる。スピニングは、仕上げローラ、または仕上げローラに先立つプレ仕上げローラでなされうる。この工程は、非常に正確に部品を製造するだけでなく、スピニングにおいて加えられる圧力により密度を上げ、かつ溝構造全体および表面層の粉体金属鋳巣を除去する。
【００２１】
明細書の一部に含まれ、かつ形成する添付図面は、本発明における好ましい実施形態を図示したものであり、詳細な説明とともに本発明の仕組みを表現するために供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
粉体金属（ＰＭ）は、鉄および非鉄部品を製造する公知の方法である。第１に、単元素あるいは合金の粉末が混合され、金型の中で圧縮成形される。結果物はその後、雰囲気調整炉の中で、焼結され又は熱されて粒子を金属的に結合する。ＰＭは、一般的に低廃棄物の金属処理工程であるが、完成部品には始めの未加工品の９７％以上が使用される。その結果、ＰＭはエネルギーおよび材料節約型の方法である。ＰＭは最終形状に部品を製造する能力があるが、部品を仕上げ精度にするために、多少の仕上げ加工が通常必要とされる。
【００２３】
本発明の方法の第１のステップは、周知の粉体金属工程によって、円盤を形成することである。円盤はドーナツ型であり、外周の片側面にフランジを有しても良い。図１参照。フランジは、ブランクの外周の両側面に設けられうるが、金型の中でカム動作を必要とするため、粉体金属ではより困難な工程である。円盤はその後、必要により、公知の方法によって銅含浸され、またはそのまま使用される。
【００２４】
本方法の発明において用いられうる、ＰＭ原料構成比率の例は以下の通りである。銅鉄および銅鋼鉄と同様に、銅含浸された鉄及び鋼鉄について多数の配合率すなわち混合率が公知であり、本方法の発明において好ましく用いられうる。これらの配合は、限定ではなく、例示という方法により提供される。
材料表示 Ｆｅ％ Ｃｕ％ Ｃ％
ＦＣ−０２０５−４０ ９３．５ １．５ ０．３
９８．２ ３．９ ０．６
ＦＸ−１００８−５０ ８２．２ ８．０ ０．６
９１．４ １４．９ ０．９
【００２５】
上述の材料表示は、この方法において同等に有用であるいくつかの他の表示と同様に、金属粉体業界連盟（ＭＰＩＦ）標準３５、１９９７年版において認められうる。本方法の発明は、焼結材料が、開示されたスピニング工程で流動成形されるほど十分に延び得る限り、実質上いかなるＰＭ部品に対しても適用されうる。
【００２６】
粉体金属は、粉体圧縮成形機の金型の中に入れられ、そして適切なリング形状におけるグリーンストレングスに圧縮成形される。圧力トン数は、リングの大きさ（直径および厚さ）に依存し、一定程度への部品高密度化に影響を与える。圧縮成形されたリングはその後、およそ１１２０から１１５０℃の間の温度で、酸化を防止するために不活性な雰囲気中で、コンベヤタイプの焼結炉に差し込まれる。炉は、３つの区域、予熱、含浸、冷却、を一般的に備える。およそ４５から６０分後、焼結部品は炉を出る。
【００２７】
焼結工程では、粉体粒は表面が溶解し、これは通常発汗と呼ばれ、互いに恒久的な結合をして固体部品を製造する。しかしながら、粒子の幾何形状、形態、および大きさのため、１００％の高密度化を達成することは不可能である。典型的なＰＭ部品は、固体金属部品密度のおよそ８５％から９２％の範囲での密度を有する。残り１５％から８％は、ＰＭ部品の中に分散する細穴を構成する。高密度化は、焼結後の機械作業によってのみ達成される。機械作業は、圧縮成形機による冷間鍛造により、通常なされる。機械作業は、一定の場合には、熱間鍛造、転造、およびその他の工程によってもなされ、あるいは本発明の場合には流動成形によりなされる。
【００２８】
ＦＣ−０２０５−４０材料では、一旦焼結されると、部品はスピニングマシンへ行く用意が整う。ＦＸ−１００８−５０材料では、部品は、銅の一片が公知の工程を用いてその頂点に置かれ、他の同様の炉を通過することにより、始めに銅含浸される。銅の一片は溶解し、そして毛細管現象によりＰＭ部品全体に吸収される。
【００２９】
含浸、非含浸を問わず、焼結部品は、スピナに移される。仕上げ品質により、スピニング前に、表面仕上げを改善し棘形状を除去するための回転操作がなされうる。上述の圧力および温度は、例示という方法によってのみ提供され、ＰＭ部品を製造するために用いられうる公知の圧力および温度の範囲を限定することを意図するものではない。
【００３０】
図１はブランクとローラの斜視図である。本方法の発明の次のステップのために、焼結ＰＭディスク１０が、溝１１を成形するため、あるいは歯を含む公知の他の形状を成形するために、公知であるスピニングマシンの回転マンドレルに置かれる。図３参照。スピニングマシンでは、部品は、駆動機すなわち主軸台Ｈ上の器具に置かれる。部品は器具にその内周面（ＩＤ）を配置する。主軸台器具は、部品１０の底面を支持する。機器の上面である、芯押し台（Ｔ）は下がり、そして部品の上面を最小約４０トンで固定する。主軸台（Ｈ）および芯押し台（Ｔ）は多くの場合、４００から９００ｒｐｍで回転（Ｒ）する。粗仕上げローラ２０はその後、部品に水平に接近し（＋Ｄ）、部品１０を半完成溝形状に流動成形する。必要とされる最小ローラスライド力は、およそ１２トンだが、これは流動成形される部位の求められる深さに基づき、変化しうる。力は、プーリの溝の数や溝の型式に依存し、それに応じて変更される。一旦粗い形状がディスク１０にスピニングされると、粗仕上げローラはその後、後退し（−Ｄ）、そして粗仕上げローラと同じ経路上の仕上げローラがプーリ溝１１の流動成形を完了するために動く。仕上げローラはその後納められ、芯押し台（Ｔ）は上昇し、完成されたプーリが排出される。
【００３１】
溝、および溝の下部（流動成形により影響される領域）の部品密度は、粉体が作られている固体材料の密度の１００％に近い。もし、内周面の高密度化が必要であれば、それは、平面、あるいは望まれるいかなる形状のどちらでも、内面スピニングされる。内面および外面スピニングは公知であり、同時、あるいは別個の操作で施されうる。
【００３２】
スピニング前のＰＭリングは、高密度化を考慮した完成部品の正確な体積が計算されて設計される。これは、ＰＭリングの体積と直径は、固体部品がスピニングされたとするよりもやや大きいことを意味し、これにより、ＰＭ部品から鋳巣を除去することにより体積変化が起こされることとなる。
【００３３】
含浸ＰＭ部品は上述のように用いられうるが、含浸は高価であり、非含浸材料の高密度化が好ましい。さらに、含浸は、部品が寸法精度を失うことになる。従って、銅含浸部品が用いられると、スピニングは、大きさを正確にし、高密度化よりもプーリを成形するために、より多く行われる。
【００３４】
記載されたスピニングの各ステップは、代表的なものであり、本発明による方法に用いられ、または、本発明の部品を完成するために用いられる、各ステップの数や形式を限定することを意図していない。ここに記載されたスピニング工程は、加熱されず十分に加圧されることを備える。スピニング中の部品の加温は、ローラと部品との相互作用により発生するが、これは、本工程に付随して起きるものであってほとんどあるいは全く影響がなく、すなわち、これは、多量の冷却液／潤滑液が、流動成形により発生される熱を除去するためにこの操作において用いられるためである。除熱は、過度の熱により成形ローラに損傷を与えることを避けるために必要である。冷却液／潤滑液による潤滑は、成形ローラと部品間の過度の摩擦を防止するために必要とされる。
【００３５】
開示された工程は、非常な正確さをもって多重リブ付きプーリを製造するだけでなく、スピニングにより実現される圧力により、粉体金属の表面層における鋳巣を高密度化し、かつ除去をも行う。図２参照。結果物は、クランク軸ダンパプーリのための適切な慣性を有する、高精度、ネットシェイプ、そして低コストである多重リブ付きプーリ、あるいは他の部品である。
【００３６】
プーリの慣性は、その質量をプーリの直径の二乗倍することにより計算される。限定要因は、プーリの厚さ、具体的には、部品の内周面に放射状である各溝の底部から計測される金属の厚さ、である。ＳＡＥおよび他の多くの国際規格は１．１４ｍｍの最小厚さを必要とする。多くのプーリは１．５ｍｍの厚さで製作されている。適価な運転コストを有する公知の実在する工程に基づくと、例えば、ギャザリングおよびスピニング工程でより多くの回転を与えない場合には、溝の底部での素材の厚さの限度は、最大４．０ｍｍである。これにより、直径および溝の数によって異なるプーリによって慣性値が異なることになる。
【００３７】
対照的に、ＰＭおよび鋳造部品は、溝の底部に、実質的な限定なくいかなる量の厚さ寸法差をも伴って作られうる。寸法差は、粉体の側方または水平圧縮成形は実際上および金銭的にも不可能であるため、多重リブ付きプーリの溝はＰＭ工程で作られ得ない、という事実により生じる。このように、固体部品は製造され、溝は公知技術によって切削され、あるいは本発明の工程に記載されたように流動成形される。
【００３８】
公知技術によるダンパはスピニング板金プーリで作られうるが、板金プーリによって与えられるよりも多くの慣性の要求がある。これは、多くの自動車ダンパに対して５ｍｍから３０ｍｍの範囲で溝底部の厚さを必要とする。この厚さの範囲を板金加工により製作することは現在不可能である。
【００３９】
この記載は、クランク軸ダンパプーリに関しては、部分的に鋳造される。しかしながら、それは単なる例示であり、本方法の発明が適用されうる生産物を限定することを意図するものではない。クランク軸ダンパは、シリンダの点火によりエンジンクランク軸に生じる振動を減衰する。クランク軸ダンパは、ハブと外部プーリと、それらの間に配される弾性部材とを一般的に備える。
【００４０】
ねじれ振動振幅は、通常１から２度の間である。この振動は、過大であり、疲労によるクランク軸の破損を引き起こし、騒音を起こしうる。クランク軸ダンパは、通常、振動吸収エラストマ部材の形状中にあるスプリング、および、通常、プーリと結合する慣性質量、という２つの手段によりこの振動を減衰する。慣性質量は、振動に対抗し、エラストマの助けを借りて振動の振幅を減衰する。流動成形板金ダンパにとって慣性値の代表値は、通常およそ４，０００から１０，０００ｋｇ．ｍｍ２の範囲である。一方、本方法の発明を用いた流動成形鋳造およびＰＭプーリは、およそ８，０００から３０，０００ｋｇ．ｍｍ２の範囲である。これは、スピニング板金プーリを超えておよそ１００から３００％の増加を示している。この増加は、代表的なものであり、本方法の発明を用いて実現されうる慣性値の増加を限定することを意図するものではない。
【００４１】
本方法の発明は、粉体金属工程のネットシェイプや低コストを利用して、ネットシェイプおよびスピニングの正確性と粉体金属工程とを結びつけ、同時に、粉体金属部品の望む部位を単に高密度化する。高密度化は、部品強度を増加し、内部腐食の可能性を減少する。
【００４２】
ここに記載された予め成形された粉体金属部品をスピニングおよび流動成形することと同じ工程は、殆どの同様の利点を有して、予め成形された鋳物をスピニングおよび流動成形することにも適用されうる。鋳物は、流動成形する間、部品の金属を流動可能にするに足るほど延性のある素材を備えることのみを必要とする。鋳物材料は、鋼鉄、アルミニウム、ステンレス鋼、チタニウム、マグネシウム、およびそれらの合金を含むが、限定はされない。
【００４３】
ＰＭおよび鋳物部品双方にとって、溝の流動成形は、長いベルト寿命を促進する滑らかな表面を生じる。反対に、マシニング溝は切削表面を被っているため、スピニング加工溝よりもずっと早くベルトを磨耗する。
【００４４】
図２は本方法の発明を用いて製造された多重リブ付きプーリの断面図である。図２ａは、図２の詳細図である。リブ領域における改良された粒状組織は図２ａに示される。流動成形工程は、ボディ１０の外部位における粒状組織部１２を、リブ表面１３と実質的に平行な方向に合わせる。リブを含む、外部位１５における材料の密度は、実質的に鋳巣を除去する一方で、実質的に増加される。リブおよび外部位１５の密度は、金属密度の１００％にほぼ等しい。それゆえ、部位１５は、流動成形されないＰＭボディ部１７の密度よりも、８−１５％の密度増加を備える。
【００４５】
流動成形は、マシニングの間に起こる、鉄粒子の形成に対抗するそれらの切断により、部品の強度を改善する。さらに、流動成形は、５０％あるいはそれ以上に材料の機械的特性を改良する、加工硬化を作り出す。降伏強さを超え、また最大抗張力（塑性領域）を下回る成形力は、組織的金属結晶配列を破壊し、混乱を作り出す。金属原子は、混乱領域において、高励起エネルギー準位にある。原子励起は、部品の強度の向上を含む、機械的特性を改善するように、材料中に示される。焼結金属の流動が塑性領域で起きると、ＰＭ工程あるいは鋳造によって作られた焼結金属中に存在する全ての細穴は、閉じられ、そして実際的に消滅する。降伏力、最大張力、および硬度のような機械的性質もまた、本方法の発明により改善される機械的強度の指標となる。
【００４６】
ディスクの内部直径面１４は、図２を参照すると、内部スピニング工程（板金スピニングにおいて公知である）において、同様に部位１６の寸法精度を高めながら、内部１６における材料を高密度化するために、スピニングされうる。いかなる望みうる形状、例えば、ダンパエラストマ部材（図示しない）と機械的に係合し受容するための曲面形状が、表面１４にスピニングされうる。流動化した内部直径面１４は、例えば、ベアリングを受けうる。部位１５と同様に、流動成形部１６は、流動成形されないＰＭボディ部１７の密度よりも、８−１５％の密度増加を備える。
【００４７】
部位１５および部位１６の深さ、あるいは厚さは、スピニングの間に用いられる成形圧力の働きによるものであり、また、特定の設計の必要性に適合するために調節されうる。ここに一定の参照が‘表面‘に対して行われるが、ボディをスピニングする効果は、スピニング流動成形の間に用いられる圧力に依存して、ボディ中の一定の深さに達する。それゆえに、流動成形されない部位とは対照的に、スピニング部には大きな密度を有する体積を創る。
【００４８】
流動成形は、仕上げマシニングの必要性なく、部品の全体、あるいは選択された部位を高密度化すると同時に、より高精度な水準で寸法許容誤差を狭くする。内面および外面スピニング両方は、必要であれば、ひとつのスピニングマシンで同時に実行されうる。もちろん、いかなる適切な表面をフィニッシュマシニングすることは、必要であれば、同様にして実行されうる。
【００４９】
上記の記載は、説明の目的のためにのみなされ、従属請求項によって決定されるであろう発明の範囲を限定することを意図するものではない。さらに、ここに発明のひとつの実施形態が説明されたが、記載された発明の精神と範囲から逸脱することなく、変形が各部の構造と関係に施されることは、当業者にとって自明である。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】ブランクとローラの斜視図である。
【図２】本発明による方法を用いて製造された多重リブプーリの断面図である。
【図２ａ】図２の詳細である。
【図３】典型的なスピニングマシンの側面計画図である。
【技術分野】
【０００１】
本発明は金属部品、例えば焼結あるいは鋳造金属部品の流動成形方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
粉体金属製造法は公知の方法である。金属粉の微粒子は、溶鉱炉で適当な形状に圧縮成形され、その後、焼結される。焼結は、部品を成形するために、それぞれの表面上で、粉体粒子の溶解と溶着を引き起こす。
【０００３】
粉体金属工程には２つの固有の欠点がある。第１の問題は、全ての空隙と鋳巣を除去するために粉体金属を１００％の材料密度に圧縮成形することは、例え不可能でないとしても、非常に困難である、ということである。空隙は部品の強度を低下させ、内部腐食を生じうる。この問題への解決策は、銅、レジン、あるいはその他の材料で空隙の含浸または溶浸をすることである。素材の特性を向上させず、例えば塗装オーブンの中における低い温度でも溶解するため、レジン含浸の用途は限定される。銅含浸は、素材強度に加算される一方でコストがかかり、より重要であることには、寸法精度を低下する、部品の寸法変化を引き起こす。
【０００４】
粉体金属工程における第２の問題は、圧縮成形力に対して垂直である水平方向での粉体圧縮成形能力が、非常に限られていることである。多くの粉体金属工程は、粉体をモールドまたは金型に満たすために重力を用いている。圧縮成形方向は垂直方向である。これは、スプロケット歯は粉体金属／焼結工程を用いて製造されうる一方で、多重リブ付きプーリ溝は、粉体金属／焼結工程により作られ得ないことを示す。
【０００５】
粉体金属（ＰＭ）の高密度化は、ＰＭ技術それ自身と同様に長く行きわたっている技術である。高密度化を達成するための多くの公知方法がある。最も良く知られている工程は冷間鍛造である。熱間鍛造および転造もまた高密度化のために公知である。
【０００６】
スピニングもまた、金属成形方法として公知である。ワークピースが回されて、回転可能であり、ベアリングに取り付けられた工具がワークピースを成形するものとしてスピニングは一般的に定義される。最もありふれたスピニング方法は、板形状に板状金属ブランクを保ちつつ、その形状を変更する。この例は、ポットやフライパンの成形、溝付きプーリのスピニング、同様に、ジェットエンジンの前部曲形状のスピニング（チタン合金を成形することは困難）である。
【０００７】
一般に、スピニングは他の方法よりもずっと容易に金属を流動する能力を有する。部品が回転すると、ローラは金属を塑性状態にし、流動化させ、そして離れる。材料のどの元素にも、部品が回転するにつれて、何度も可塑性流動がもたらされる。従って、スピニングは、実質的に限度なく、数千パーセントに金属を流動しうる。
【０００８】
スピニングによる流動成形は、通常大きな負荷と圧力の下で行われる点を除けば、スピニングに関しては同様の手法でなされる。材料は、はじめに塑性状態になり、そのステップでは、陶磁器用粘土のように流動化する。スピニングのこのタイプの例は、平面ブランクから多重リブ付きプーリを製造すること、平面ブランクからハブをスピニングすること、平面ブランクからギアをスピニングすることである。
【０００９】
他方、プレス成形は、おそらくは数千のステーションあるいはそれ以上の複数のステーションの使用を通じてのみ、同じことをなしうる。スピニングは１つの機械上で金属を流動化しうるが、それに対して圧力機は数千のステーションを必要として、双方の機械はサイクルごとに部品を次々と成形する。
【００１０】
自動車のプーリは、慣習的に、公知技術である多数の異なった工程を用いて板金をスピニングすることにより製造される。しかしながら、クランク軸ダンパプーリでは、多くの場合において、プーリの重量はスピニングされた板金プーリが提供する質量よりも重くなければならない。高質量は、クランク軸の振動を弱めるために必要である適切な慣性重量を提供するために必要とされる。
【００１１】
慣習的に、高質量は、スピニングされた板金の代わりに、鋳鉄プーリを使用することによって達成される。鋳鉄の問題は、その製造工程、すなわち、砂中の鋳造に起因し、適切な最終形状および寸法を成し遂げるためにはマシニングされなければならないことにある。マシニングは、廃棄物を出すのと同様に、時間的、人的費用を加算するため、比較的高価な作業である。さらに、多重リブ付きのあるいは他の形式のプーリのマシニングされた溝は、切削ヘッドにより引き起こされるマシニング跡（溝）の存在により、スピニング加工された部品よりも粗雑である。これは、ベルト寿命の減少につながる。
【００１２】
さらに、マシニングは、鋳造に固有である鋳巣を露出する。開口した鋳巣の鋭利な端部は、溝の上を走るベルトに対して有害である。溝のマシニングは粒状組織を切り開いて、全体に弱い構造を作る。
【００１３】
従来技術を代表するものは、ファーガソン（Ｆｅｒｇｕｓｏｎ）に付与された米国特許第３，８７４，０４９号（１９７５年）であり、焼結プリフォームは冷間成形され、その成形の間、可動金型がプリフォームの表面領域に沿って侵入しぬぐうことを引き起こすことにより、剪断力が、受け面であることが求められるプリフォームの表面に加えられる、粉体金属部品の成形方法を開示する。
【００１４】
従来技術を代表するものは、ホジャトらに付与された、米国特許第５，９４７，８５３号（１９９９年）であり、ハブが板金の厚さよりも厚い厚さを有する、板金の円盤からスピニング成形された完全なハブを備えるプーリを開示する。
【００１５】
必要とされるものは、焼結、あるいは鋳造金属部品を流動成形する方法である。必要とされるものは、スピニングにより焼結粉体金属部品を高密度化する方法である。必要とされるものは、焼結または鋳造金属部品を流動成形することにより、クランク軸ダンパのための、低コストでネットシェイプの高慣性プーリを製造する方法である。本発明はこれらの要求に合致する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
本発明の第１の特徴は、焼結または鋳造金属部品を流動成形する方法を提供することである。
【００１７】
本発明のもうひとつの特徴は、流動成形によって焼結粉体金属部品の密度を上げる方法を提供することである。
【００１８】
本発明のもうひとつの特徴は、流動成形された焼結または鋳造金属部品により、クランク軸ダンパーのための、低コストでネットシェイプの高慣性プーリを製造する方法を提供することである。
【００１９】
本発明の他の特徴は、本発明に関する以下の記述および添付された図面により指摘され、あるいは明らかにされる。
【００２０】
焼結金属部品を流動成形する方法。第１のステップは、一般的な粉体金属加工により円盤を成形する。円盤は、外円周の端部にフランジを有し、または有さない、ドーナツ型の部品である。円盤はその後、必要に応じて銅含浸され、あるいはそのまま使用される。円盤は、適切な金型によりスピナーホールドに固定され、溝がその外面に刻まれる。スピニングは、仕上げローラ、または仕上げローラに先立つプレ仕上げローラでなされうる。この工程は、非常に正確に部品を製造するだけでなく、スピニングにおいて加えられる圧力により密度を上げ、かつ溝構造全体および表面層の粉体金属鋳巣を除去する。
【００２１】
明細書の一部に含まれ、かつ形成する添付図面は、本発明における好ましい実施形態を図示したものであり、詳細な説明とともに本発明の仕組みを表現するために供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
粉体金属（ＰＭ）は、鉄および非鉄部品を製造する公知の方法である。第１に、単元素あるいは合金の粉末が混合され、金型の中で圧縮成形される。結果物はその後、雰囲気調整炉の中で、焼結され又は熱されて粒子を金属的に結合する。ＰＭは、一般的に低廃棄物の金属処理工程であるが、完成部品には始めの未加工品の９７％以上が使用される。その結果、ＰＭはエネルギーおよび材料節約型の方法である。ＰＭは最終形状に部品を製造する能力があるが、部品を仕上げ精度にするために、多少の仕上げ加工が通常必要とされる。
【００２３】
本発明の方法の第１のステップは、周知の粉体金属工程によって、円盤を形成することである。円盤はドーナツ型であり、外周の片側面にフランジを有しても良い。図１参照。フランジは、ブランクの外周の両側面に設けられうるが、金型の中でカム動作を必要とするため、粉体金属ではより困難な工程である。円盤はその後、必要により、公知の方法によって銅含浸され、またはそのまま使用される。
【００２４】
本方法の発明において用いられうる、ＰＭ原料構成比率の例は以下の通りである。銅鉄および銅鋼鉄と同様に、銅含浸された鉄及び鋼鉄について多数の配合率すなわち混合率が公知であり、本方法の発明において好ましく用いられうる。これらの配合は、限定ではなく、例示という方法により提供される。
材料表示 Ｆｅ％ Ｃｕ％ Ｃ％
ＦＣ−０２０５−４０ ９３．５ １．５ ０．３
９８．２ ３．９ ０．６
ＦＸ−１００８−５０ ８２．２ ８．０ ０．６
９１．４ １４．９ ０．９
【００２５】
上述の材料表示は、この方法において同等に有用であるいくつかの他の表示と同様に、金属粉体業界連盟（ＭＰＩＦ）標準３５、１９９７年版において認められうる。本方法の発明は、焼結材料が、開示されたスピニング工程で流動成形されるほど十分に延び得る限り、実質上いかなるＰＭ部品に対しても適用されうる。
【００２６】
粉体金属は、粉体圧縮成形機の金型の中に入れられ、そして適切なリング形状におけるグリーンストレングスに圧縮成形される。圧力トン数は、リングの大きさ（直径および厚さ）に依存し、一定程度への部品高密度化に影響を与える。圧縮成形されたリングはその後、およそ１１２０から１１５０℃の間の温度で、酸化を防止するために不活性な雰囲気中で、コンベヤタイプの焼結炉に差し込まれる。炉は、３つの区域、予熱、含浸、冷却、を一般的に備える。およそ４５から６０分後、焼結部品は炉を出る。
【００２７】
焼結工程では、粉体粒は表面が溶解し、これは通常発汗と呼ばれ、互いに恒久的な結合をして固体部品を製造する。しかしながら、粒子の幾何形状、形態、および大きさのため、１００％の高密度化を達成することは不可能である。典型的なＰＭ部品は、固体金属部品密度のおよそ８５％から９２％の範囲での密度を有する。残り１５％から８％は、ＰＭ部品の中に分散する細穴を構成する。高密度化は、焼結後の機械作業によってのみ達成される。機械作業は、圧縮成形機による冷間鍛造により、通常なされる。機械作業は、一定の場合には、熱間鍛造、転造、およびその他の工程によってもなされ、あるいは本発明の場合には流動成形によりなされる。
【００２８】
ＦＣ−０２０５−４０材料では、一旦焼結されると、部品はスピニングマシンへ行く用意が整う。ＦＸ−１００８−５０材料では、部品は、銅の一片が公知の工程を用いてその頂点に置かれ、他の同様の炉を通過することにより、始めに銅含浸される。銅の一片は溶解し、そして毛細管現象によりＰＭ部品全体に吸収される。
【００２９】
含浸、非含浸を問わず、焼結部品は、スピナに移される。仕上げ品質により、スピニング前に、表面仕上げを改善し棘形状を除去するための回転操作がなされうる。上述の圧力および温度は、例示という方法によってのみ提供され、ＰＭ部品を製造するために用いられうる公知の圧力および温度の範囲を限定することを意図するものではない。
【００３０】
図１はブランクとローラの斜視図である。本方法の発明の次のステップのために、焼結ＰＭディスク１０が、溝１１を成形するため、あるいは歯を含む公知の他の形状を成形するために、公知であるスピニングマシンの回転マンドレルに置かれる。図３参照。スピニングマシンでは、部品は、駆動機すなわち主軸台Ｈ上の器具に置かれる。部品は器具にその内周面（ＩＤ）を配置する。主軸台器具は、部品１０の底面を支持する。機器の上面である、芯押し台（Ｔ）は下がり、そして部品の上面を最小約４０トンで固定する。主軸台（Ｈ）および芯押し台（Ｔ）は多くの場合、４００から９００ｒｐｍで回転（Ｒ）する。粗仕上げローラ２０はその後、部品に水平に接近し（＋Ｄ）、部品１０を半完成溝形状に流動成形する。必要とされる最小ローラスライド力は、およそ１２トンだが、これは流動成形される部位の求められる深さに基づき、変化しうる。力は、プーリの溝の数や溝の型式に依存し、それに応じて変更される。一旦粗い形状がディスク１０にスピニングされると、粗仕上げローラはその後、後退し（−Ｄ）、そして粗仕上げローラと同じ経路上の仕上げローラがプーリ溝１１の流動成形を完了するために動く。仕上げローラはその後納められ、芯押し台（Ｔ）は上昇し、完成されたプーリが排出される。
【００３１】
溝、および溝の下部（流動成形により影響される領域）の部品密度は、粉体が作られている固体材料の密度の１００％に近い。もし、内周面の高密度化が必要であれば、それは、平面、あるいは望まれるいかなる形状のどちらでも、内面スピニングされる。内面および外面スピニングは公知であり、同時、あるいは別個の操作で施されうる。
【００３２】
スピニング前のＰＭリングは、高密度化を考慮した完成部品の正確な体積が計算されて設計される。これは、ＰＭリングの体積と直径は、固体部品がスピニングされたとするよりもやや大きいことを意味し、これにより、ＰＭ部品から鋳巣を除去することにより体積変化が起こされることとなる。
【００３３】
含浸ＰＭ部品は上述のように用いられうるが、含浸は高価であり、非含浸材料の高密度化が好ましい。さらに、含浸は、部品が寸法精度を失うことになる。従って、銅含浸部品が用いられると、スピニングは、大きさを正確にし、高密度化よりもプーリを成形するために、より多く行われる。
【００３４】
記載されたスピニングの各ステップは、代表的なものであり、本発明による方法に用いられ、または、本発明の部品を完成するために用いられる、各ステップの数や形式を限定することを意図していない。ここに記載されたスピニング工程は、加熱されず十分に加圧されることを備える。スピニング中の部品の加温は、ローラと部品との相互作用により発生するが、これは、本工程に付随して起きるものであってほとんどあるいは全く影響がなく、すなわち、これは、多量の冷却液／潤滑液が、流動成形により発生される熱を除去するためにこの操作において用いられるためである。除熱は、過度の熱により成形ローラに損傷を与えることを避けるために必要である。冷却液／潤滑液による潤滑は、成形ローラと部品間の過度の摩擦を防止するために必要とされる。
【００３５】
開示された工程は、非常な正確さをもって多重リブ付きプーリを製造するだけでなく、スピニングにより実現される圧力により、粉体金属の表面層における鋳巣を高密度化し、かつ除去をも行う。図２参照。結果物は、クランク軸ダンパプーリのための適切な慣性を有する、高精度、ネットシェイプ、そして低コストである多重リブ付きプーリ、あるいは他の部品である。
【００３６】
プーリの慣性は、その質量をプーリの直径の二乗倍することにより計算される。限定要因は、プーリの厚さ、具体的には、部品の内周面に放射状である各溝の底部から計測される金属の厚さ、である。ＳＡＥおよび他の多くの国際規格は１．１４ｍｍの最小厚さを必要とする。多くのプーリは１．５ｍｍの厚さで製作されている。適価な運転コストを有する公知の実在する工程に基づくと、例えば、ギャザリングおよびスピニング工程でより多くの回転を与えない場合には、溝の底部での素材の厚さの限度は、最大４．０ｍｍである。これにより、直径および溝の数によって異なるプーリによって慣性値が異なることになる。
【００３７】
対照的に、ＰＭおよび鋳造部品は、溝の底部に、実質的な限定なくいかなる量の厚さ寸法差をも伴って作られうる。寸法差は、粉体の側方または水平圧縮成形は実際上および金銭的にも不可能であるため、多重リブ付きプーリの溝はＰＭ工程で作られ得ない、という事実により生じる。このように、固体部品は製造され、溝は公知技術によって切削され、あるいは本発明の工程に記載されたように流動成形される。
【００３８】
公知技術によるダンパはスピニング板金プーリで作られうるが、板金プーリによって与えられるよりも多くの慣性の要求がある。これは、多くの自動車ダンパに対して５ｍｍから３０ｍｍの範囲で溝底部の厚さを必要とする。この厚さの範囲を板金加工により製作することは現在不可能である。
【００３９】
この記載は、クランク軸ダンパプーリに関しては、部分的に鋳造される。しかしながら、それは単なる例示であり、本方法の発明が適用されうる生産物を限定することを意図するものではない。クランク軸ダンパは、シリンダの点火によりエンジンクランク軸に生じる振動を減衰する。クランク軸ダンパは、ハブと外部プーリと、それらの間に配される弾性部材とを一般的に備える。
【００４０】
ねじれ振動振幅は、通常１から２度の間である。この振動は、過大であり、疲労によるクランク軸の破損を引き起こし、騒音を起こしうる。クランク軸ダンパは、通常、振動吸収エラストマ部材の形状中にあるスプリング、および、通常、プーリと結合する慣性質量、という２つの手段によりこの振動を減衰する。慣性質量は、振動に対抗し、エラストマの助けを借りて振動の振幅を減衰する。流動成形板金ダンパにとって慣性値の代表値は、通常およそ４，０００から１０，０００ｋｇ．ｍｍ２の範囲である。一方、本方法の発明を用いた流動成形鋳造およびＰＭプーリは、およそ８，０００から３０，０００ｋｇ．ｍｍ２の範囲である。これは、スピニング板金プーリを超えておよそ１００から３００％の増加を示している。この増加は、代表的なものであり、本方法の発明を用いて実現されうる慣性値の増加を限定することを意図するものではない。
【００４１】
本方法の発明は、粉体金属工程のネットシェイプや低コストを利用して、ネットシェイプおよびスピニングの正確性と粉体金属工程とを結びつけ、同時に、粉体金属部品の望む部位を単に高密度化する。高密度化は、部品強度を増加し、内部腐食の可能性を減少する。
【００４２】
ここに記載された予め成形された粉体金属部品をスピニングおよび流動成形することと同じ工程は、殆どの同様の利点を有して、予め成形された鋳物をスピニングおよび流動成形することにも適用されうる。鋳物は、流動成形する間、部品の金属を流動可能にするに足るほど延性のある素材を備えることのみを必要とする。鋳物材料は、鋼鉄、アルミニウム、ステンレス鋼、チタニウム、マグネシウム、およびそれらの合金を含むが、限定はされない。
【００４３】
ＰＭおよび鋳物部品双方にとって、溝の流動成形は、長いベルト寿命を促進する滑らかな表面を生じる。反対に、マシニング溝は切削表面を被っているため、スピニング加工溝よりもずっと早くベルトを磨耗する。
【００４４】
図２は本方法の発明を用いて製造された多重リブ付きプーリの断面図である。図２ａは、図２の詳細図である。リブ領域における改良された粒状組織は図２ａに示される。流動成形工程は、ボディ１０の外部位における粒状組織部１２を、リブ表面１３と実質的に平行な方向に合わせる。リブを含む、外部位１５における材料の密度は、実質的に鋳巣を除去する一方で、実質的に増加される。リブおよび外部位１５の密度は、金属密度の１００％にほぼ等しい。それゆえ、部位１５は、流動成形されないＰＭボディ部１７の密度よりも、８−１５％の密度増加を備える。
【００４５】
流動成形は、マシニングの間に起こる、鉄粒子の形成に対抗するそれらの切断により、部品の強度を改善する。さらに、流動成形は、５０％あるいはそれ以上に材料の機械的特性を改良する、加工硬化を作り出す。降伏強さを超え、また最大抗張力（塑性領域）を下回る成形力は、組織的金属結晶配列を破壊し、混乱を作り出す。金属原子は、混乱領域において、高励起エネルギー準位にある。原子励起は、部品の強度の向上を含む、機械的特性を改善するように、材料中に示される。焼結金属の流動が塑性領域で起きると、ＰＭ工程あるいは鋳造によって作られた焼結金属中に存在する全ての細穴は、閉じられ、そして実際的に消滅する。降伏力、最大張力、および硬度のような機械的性質もまた、本方法の発明により改善される機械的強度の指標となる。
【００４６】
ディスクの内部直径面１４は、図２を参照すると、内部スピニング工程（板金スピニングにおいて公知である）において、同様に部位１６の寸法精度を高めながら、内部１６における材料を高密度化するために、スピニングされうる。いかなる望みうる形状、例えば、ダンパエラストマ部材（図示しない）と機械的に係合し受容するための曲面形状が、表面１４にスピニングされうる。流動化した内部直径面１４は、例えば、ベアリングを受けうる。部位１５と同様に、流動成形部１６は、流動成形されないＰＭボディ部１７の密度よりも、８−１５％の密度増加を備える。
【００４７】
部位１５および部位１６の深さ、あるいは厚さは、スピニングの間に用いられる成形圧力の働きによるものであり、また、特定の設計の必要性に適合するために調節されうる。ここに一定の参照が‘表面‘に対して行われるが、ボディをスピニングする効果は、スピニング流動成形の間に用いられる圧力に依存して、ボディ中の一定の深さに達する。それゆえに、流動成形されない部位とは対照的に、スピニング部には大きな密度を有する体積を創る。
【００４８】
流動成形は、仕上げマシニングの必要性なく、部品の全体、あるいは選択された部位を高密度化すると同時に、より高精度な水準で寸法許容誤差を狭くする。内面および外面スピニング両方は、必要であれば、ひとつのスピニングマシンで同時に実行されうる。もちろん、いかなる適切な表面をフィニッシュマシニングすることは、必要であれば、同様にして実行されうる。
【００４９】
上記の記載は、説明の目的のためにのみなされ、従属請求項によって決定されるであろう発明の範囲を限定することを意図するものではない。さらに、ここに発明のひとつの実施形態が説明されたが、記載された発明の精神と範囲から逸脱することなく、変形が各部の構造と関係に施されることは、当業者にとって自明である。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】ブランクとローラの斜視図である。
【図２】本発明による方法を用いて製造された多重リブプーリの断面図である。
【図２ａ】図２の詳細である。
【図３】典型的なスピニングマシンの側面計画図である。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
粉体金属混合物を用意し、
金型へ前記粉体金属混合物を入れ、
部品を成形するために前記粉体金属混合物を圧縮し、
前記金型から前記部品を取り出し、
加熱により前記部品を焼結し、
回転マンドレルで前記部品をスピニングし、
前記部品をスピニングする間、前記部品をローラに係合し、
ローラで前記部品を流動成形する、
各ステップを備える製造方法。
【請求項２】
前記部品の流動成形は、前記部品に多重リブ付き面を流動成形する請求項１に記載の製造方法。
【請求項３】
前記部品の内部直径面を流動成形するステップをさらに備える請求項１に記載の製造方法。
【請求項４】
ある密度を有する粉体金属ボディと、
スピニングによりボディ密度よりも高い密度を有する前記ボディの外部位とを備える部品。
【請求項５】
前記外部位は、多重リブ形状をさらに備える請求項４に記載の部品。
【請求項６】
スピニングにより、前記ボディ密度よりも高い密度を有する前記ボディの内部位をさらに備える請求項４に記載の部品。
【請求項７】
前記ボディの外部位の密度は、前記ボディの密度よりも約８から１５％高い請求項４に記載の部品。
【請求項８】
前記ボディの前記内部位の前記密度は、前記ボディの密度よりも約８から１５％大きい請求項６に記載の部品。
【請求項９】
粒状組織部はリブ表面と実質的に平行である請求項５に記載の部品。
【請求項１０】
一定の密度を有する粉体金属と、
外部位に圧力を加えることのみにより、前記ボディ密度よりも高い密度を有する前記ボディの外部位とを備える部品。
【請求項１１】
前記外部位は多重リブ付き形状をさらに備える請求項１０に記載の部品。
【請求項１２】
外部位に圧力を加えることのみにより、前記ボディ密度よりも高い密度を有する前記ボディの内部位をさらに備える請求項１０に記載の部品。
【請求項１３】
前記ボディの前記外部位の前記密度は、前記ボディの密度よりも約５から１０％大きい、請求項１０に記載の部品。
【請求項１４】
前記ボディの前記内部位の前記密度は、前記ボディの密度よりも約８から１５％大きい、請求項１２に記載の部品。
【請求項１５】
粒状組織部はリブ表面と実質的に平行である請求項１１に記載の部品。
【請求項１６】
ボディ密度を有する粉体金属部品と、
前記ボディ部に圧力を加えることのみにより、前記ボディ密度よりも高い密度を有する前記ボディ部とを備える部品。
【請求項１７】
前記ボディ部は多重リブ付き形状をさらに備える請求項１６に記載の部品。
【請求項１８】
前記第２のボディ部に圧力を加えることのみにより、前記ボディ密度よりも高い密度を有する前記第２のボディ部をさらに備える請求項１６に記載の部品。
【請求項１９】
前記ボディ部の前記密度は、ボディ密度よりも約５から１０％大きい請求項１６に記載の部品。
【請求項２０】
前記第２のボディ部の前記密度はボディ密度よりも約８から１５％高い請求項１８に記載の部品。
【請求項２１】
ボディ部粒状組織はリブ表面と実質的に平行である請求項１７に記載の部品。
【請求項１】
粉体金属混合物を用意し、
金型へ前記粉体金属混合物を入れ、
部品を成形するために前記粉体金属混合物を圧縮し、
前記金型から前記部品を取り出し、
加熱により前記部品を焼結し、
回転マンドレルで前記部品をスピニングし、
前記部品をスピニングする間、前記部品をローラに係合し、
ローラで前記部品を流動成形する、
各ステップを備える製造方法。
【請求項２】
前記部品の流動成形は、前記部品に多重リブ付き面を流動成形する請求項１に記載の製造方法。
【請求項３】
前記部品の内部直径面を流動成形するステップをさらに備える請求項１に記載の製造方法。
【請求項４】
ある密度を有する粉体金属ボディと、
スピニングによりボディ密度よりも高い密度を有する前記ボディの外部位とを備える部品。
【請求項５】
前記外部位は、多重リブ形状をさらに備える請求項４に記載の部品。
【請求項６】
スピニングにより、前記ボディ密度よりも高い密度を有する前記ボディの内部位をさらに備える請求項４に記載の部品。
【請求項７】
前記ボディの外部位の密度は、前記ボディの密度よりも約８から１５％高い請求項４に記載の部品。
【請求項８】
前記ボディの前記内部位の前記密度は、前記ボディの密度よりも約８から１５％大きい請求項６に記載の部品。
【請求項９】
粒状組織部はリブ表面と実質的に平行である請求項５に記載の部品。
【請求項１０】
一定の密度を有する粉体金属と、
外部位に圧力を加えることのみにより、前記ボディ密度よりも高い密度を有する前記ボディの外部位とを備える部品。
【請求項１１】
前記外部位は多重リブ付き形状をさらに備える請求項１０に記載の部品。
【請求項１２】
外部位に圧力を加えることのみにより、前記ボディ密度よりも高い密度を有する前記ボディの内部位をさらに備える請求項１０に記載の部品。
【請求項１３】
前記ボディの前記外部位の前記密度は、前記ボディの密度よりも約５から１０％大きい、請求項１０に記載の部品。
【請求項１４】
前記ボディの前記内部位の前記密度は、前記ボディの密度よりも約８から１５％大きい、請求項１２に記載の部品。
【請求項１５】
粒状組織部はリブ表面と実質的に平行である請求項１１に記載の部品。
【請求項１６】
ボディ密度を有する粉体金属部品と、
前記ボディ部に圧力を加えることのみにより、前記ボディ密度よりも高い密度を有する前記ボディ部とを備える部品。
【請求項１７】
前記ボディ部は多重リブ付き形状をさらに備える請求項１６に記載の部品。
【請求項１８】
前記第２のボディ部に圧力を加えることのみにより、前記ボディ密度よりも高い密度を有する前記第２のボディ部をさらに備える請求項１６に記載の部品。
【請求項１９】
前記ボディ部の前記密度は、ボディ密度よりも約５から１０％大きい請求項１６に記載の部品。
【請求項２０】
前記第２のボディ部の前記密度はボディ密度よりも約８から１５％高い請求項１８に記載の部品。
【請求項２１】
ボディ部粒状組織はリブ表面と実質的に平行である請求項１７に記載の部品。
【図１】
【図２】
【図２ａ】
【図３】
【図２】
【図２ａ】
【図３】
【公表番号】特表２００６−５２９００３（Ｐ２００６−５２９００３Ａ）
【公表日】平成１８年１２月２８日（２００６．１２．２８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−５２１１６８（Ｐ２００６−５２１１６８）
【出願日】平成１６年７月１９日（２００４．７．１９）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２００４／０２３１８５
【国際公開番号】ＷＯ２００５／００９６５５
【国際公開日】平成１７年２月３日（２００５．２．３）
【出願人】（５０４００５０９１）ザ ゲイツ コーポレイション (103)
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成１８年１２月２８日（２００６．１２．２８）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年７月１９日（２００４．７．１９）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２００４／０２３１８５
【国際公開番号】ＷＯ２００５／００９６５５
【国際公開日】平成１７年２月３日（２００５．２．３）
【出願人】（５０４００５０９１）ザ ゲイツ コーポレイション (103)
【Ｆターム（参考）】
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