JPH0350241Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案はセラミツク製タービンロータと金属製
コンプレツサインペラー回転軸の結合軸構造に関
するものである。

（従来の技術） 従来のセラミツクタービンロータと金属軸との
結合軸構造は、第２図にその一例を示すように、
セラミツクタービンロータ２１と一体的にセラミ
ツク軸部２２を設け、この軸部２２とコンプレツ
サインペラーの金属製回転軸２５とを該金属製軸
部と一体に形成された金属スリーブ２７により結
合した構造において、金属スリーブ２７に囲繞さ
れたセラミツク軸部２２をタービンロータ近傍の
太径部２３と他端の細径部２４より構成して、セ
ラミツク軸部２２と金属スリーブ２７とを結合す
るにあたり、太径部２３と細径部２４の２段で締
めることにより構成されていた。

（考案が解決しようとする問題点） しかしながら、上述したタービンロータの結合
軸構造においては、セラミツクタービンロータ２
１が高温排ガス等にさらされ、軸部２２も高温に
なり膨張が起こることがあつた。この際、セラミ
ツク製の軸部２２と金属製回転軸２５との熱膨張
差により特に軸方向への伸びが問題となり、太径
部２３において金属スリーブ２７とセラミツク製
の軸部２２との間ですべりが生じないと、使用条
件によつてはセラミツク製軸部２２が金属スリー
ブ２７から抜け出てくる欠点があつた。

本考案の目的は上述した不具合を解消して、使
用時に高温になつてもセラミツク製軸部が金属ス
リーブから抜け出ることのないセラミツクタービ
ンロータと金属軸との結合軸構造を提供しようと
するものである。

（問題点を解決するための手段） 本考案のセラミツクタービンロータと金属軸と
の結合軸構造は、セラミツクタービンロータと一
体的にセラミツク軸部を設け、この軸部とコンプ
レツサインペラーの金属製回転軸部とを該金属製
軸部と一体に形成された金属スリーブにより結合
した構造において、前記金属スリーブに囲繞され
たセラミツク軸部をタービンロータ近傍の太径部
と他端の細径部より構成して、前記セラミツク軸
部と金属スリーブとを結合するにあたり、前記太
径部と細径部の２段で締めると共に、太径部の外
周面に滑材を挿入することを特徴とする。

（作 用） 上述した構成において、タービンロータの軸部
のロータ側に太径部をまた他端に細径部を設け、
この太径部と細径部の２箇所で軸部と金属スリー
ブを固定すると共に太径部と金属スリーブとの間
に滑材を挿入しているため、従来軸部の太径部と
金属スリーブが密着していることにより細径部側
ですべつてセラミツクタービンロータの軸部が抜
け出てくることを有効に防止できる。

また、太径部の締め付け力は、実使用状態で太
径部と金属スリーブは常に隙間ができないよう構
成している。

（実施例） 第１図は本考案の結合軸構造の一実施例を示す
線図である。セラミツク製タービンロータ１は一
体に成形した軸部２を有すると共に、この軸部２
にはタービンロータ１側に太径部３をまた他端に
は細径部４を設ける。金属製回転軸５は軸部２に
同軸状に結合されるように、そのタービンロータ
１側の端部に孔６を穿設して金属スリーブ７を形
成する。金属スリーブ７の内部形状は、セラミツ
ク軸部２の太径部３と細径部４に相応して太径孔
部と細径孔部とより構成される。金属スリーブ７
と太径部３との間には、好ましくは黒鉛、二硫化
モリブデン、窒化ホウ素または軸方向に溝を有す
る金属スリーブからなる滑材１１を設けている。
また、この金属スリーブ７の外周にはシーリング
溝８とオイルスリンガー９を設けている。

上述した構造のタービンロータ１の軸部２と回
転軸５の金属スリーブ７とを結合するためには、
滑材１１が黒鉛、二硫化モリブデンまたは窒化ホ
ウ素よりなる場合は、セラミツク製軸部２を金属
スリーブ７の内側に圧入、焼ばめによる接合ある
いはこれらの組合せ等の従来公知の方法をとるこ
とができる。また、滑材１１が軸方向に溝を有す
る金属スリーブの場合は、滑材１１である金属ス
リーブとセラミツク製軸部２との結合は圧入、焼
ばめ、接着剤による接合、ろう材による接合ある
いはこれらの組合せ等従来公知の方法をとること
ができると共に、この滑材１１である金属スリー
ブと金属スリーブ７との結合も、上述した圧入、
焼ばめ等の方法をとることができる。このとき、
結合後の太径部３の締め付け力は、熱の影響を受
け易いタービンロータ１側の太径部３において、
高温の実使用状態でも太径部３と金属スリーブ７
が常に隙間がないよう設定する。第１図に示す実
施例では、結合後の結合軸構造において太径部３
と細径部４との境界に空隙部１０を設け、焼ばめ
等の結合時に生じる過度の応力集中を避けてい
る。また、セラミツク軸部２の太径部３と細径部
４の直径の比率は、太径部３が細径部４の少なく
とも1.2倍以上２倍未満であることが好ましい。
これは、1.2倍未満の場合は細径部４と太径部３
の差が小さく曲げ負荷に対する強度向上は不十分
であり、２倍以上の場合には太径部３の外周を囲
繞する金属スリーブ７の厚さが薄くなりすぎてこ
の部分の耐久性が失われるためである。また、滑
材１１として黒鉛、二硫化モリブデンまたは窒化
ホウ素を使用した場合はスプレー法又は、ハケ塗
り等により容易に被膜を形成することができる。
また滑材１１として軸方向に溝を有する金属スリ
ーブを使用する場合は、該金属スリーブの内面又
は外面に軸方向に溝を設けることにより接触面積
を減らし太径部にすべりを起こさせるものであ
る。

本考案は上述した実施例にのみ限定されるもの
ではなく、幾多の変形、変更が可能である。例え
ば上述した実施例では細径部の全面にわたつて金
属スリーブと密着しているが、細径部の結合が十
分である場合には各部と金属スリーブとの間に間
隙が存在してもよい。

（考案の効果） 以上詳細に説明したところから明らかなよう
に、本考案の結合軸構造によれば、セラミツク製
タービンロータの軸部に太径部と細径部を設けて
金属スリーブと結合すると共に太径部の外周面に
滑材を挿入しているため、軸部が高温になつても
セラミツク軸が金属スリーブから抜け出ることは
なくセラミツクタービンロータの信頼性を向上す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の結合軸構造の一実施例を示す
線図、第２図は従来のタービンロータの一実施例
を示す線図である。 １……タービンロータ、２……軸部、３……太
径部、４……細径部、５……金属製回転軸、６…
…孔、７……金属スリーブ、８……シールリング
溝、９……オイルスリンガー、１０……空隙、１
１……滑材。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 １ セラミツクタービンロータと一体的にセラミ
   ツク軸部を設け、この軸部とコンプレツサイン
   ペラーの金属製回転軸部とを該金属製軸部と一
   体に形成された金属スリーブにより結合した構
   造において、 前記金属スリーブに囲繞されたセラミツク軸
   部をタービンロータ近傍の太径部と他端の細径
   部より構成して、前記セラミツク軸部と金属ス
   リーブとを結合するにあたり、前記太径部と細
   径部の２段で締めると共に、太径部の外周面に
   滑材を挿入することを特徴とする結合軸構造。 ２ 前記滑材が、黒鉛、二硫化モリブデンまたは
   窒化ホウ素よりなる実用新案登録請求の範囲第
   １項記載の結合軸構造。 ３ 前記セラミツク軸部と金属スリーブとの結合
   が、焼きばめ、圧入、あるいはこれらの組み合
   わせからなる実用新案登録請求の範囲第２項記
   載の結合軸構造。 ４ 前記滑材が、軸方向に溝を有する金属スリー
   ブである実用新案登録請求の範囲第１項記載の
   結合軸構造。 ５ 前記セラミツク軸部と金属スリーブおよびセ
   ラミツク軸部と滑材との結合が、焼きばめ、圧
   入、接着剤による接合、ろう材による結合ある
   いはこれらの組合せのいずれかよりなる実用新
   案登録請求の範囲第４項記載の結合軸構造。 ６ 前記太径部の直径が細径部の直径の少なくと
   も1.2倍以上２倍未満である実用新案登録請求
   の範囲第１項記載の結合軸構造。 ７ 前記セラミツク軸部の太径部と細径部の境界
   部分において、セラミツク軸部と周囲の金属ス
   リーブとの間に空隙を設けてなる実用新案登録
   請求の範囲第１項記載の結合軸構造。