JPH045768Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は主にポンプ等の回転軸に嵌合され回転
軸と一体に高速回転するセラミツクスリーブに関
するものである。

（従来の技術） 従来、ポンプ等の回転軸においては、軸受部ま
たは軸封部の摩耗に対処するため回転軸の摩耗し
やすい部分に摩耗に強い材料から成るスリーブを
嵌合したものが多く用いられている。

このようなスリーブは通常硬度の高い金属材料
製となつており第５図に示すような形状をしたも
のが一般的である、第５図において１は回転軸で
あり スリーブ２はキー溝３に掛合させたキー４およ
びＵ字状切欠き５に掛合させたピン６により回転
軸１に掛止している。しかしながら硬質の金属製
のものでも耐摩耗性には限度があり、長期にわた
る使用においてはスリーブ２が摩耗して表面に凹
凸が生じスリーブとしての機能が果せなくなると
いう問題があつた。

そこで摩耗の生じ易い個所にセラミツク材料を
用い、耐摩耗性を向上させる試みが提案され、第
５図に示された形状をそのままセラミツク材料に
て作り出すことが行われたが、第５図に示すキー
溝３およびＵ字状切欠き５へ応力が集中しやすく
セラミツク部材に破損が生じた。そこで第６図に
示すようにキー溝３′およびＵ字状切欠き５′を設
けた回転軸１との接合部を金属製環状体７とし、
これにセラミツクスリーブ８を接合部９において
接着剤による接着または焼ばめにより一体に固着
したものが考案され、用いられて来た。

（考案が解決しようとする問題点） ところでこのスリーブは第６図に示すように金
属製環状体７とセラミツクスリーブ８との間の接
合部９に段差が形成されており、かつ金属製環状
体７がセラミツクスリーブ８の内側に嵌合する形
状となつていた。セラミツクは圧縮には比較的強
いが引張りには弱く、段差のような応力が集中す
る部分があるとそこから破損しやすく、また金属
製環状体７がセラミツクスリーブ８の内側に嵌合
した状態ではセラミツクスリーブ８の接合部９が
外側に広げられるように応力が作用しこれが円周
方向に引張応力として作用するので、このことも
セラミツクスリーブ８の破損しやすさにつながつ
ていた。

このため低トルクの駆動軸においては十分にそ
の機能を果していたが、予期しない大きなトルク
を受けたり、高トルクの駆動軸においては接合部
の段差嵌合部においてセラミツクスリーブ８が応
力集中のため破損しやすいという問題点を有して
いた。

（問題点を解決するための手段） 本考案の目的はこのような従来のセラミツクス
リーブにおける問題点を解決し、高トルク駆動時
にも破損することのないセラミツクスリーブを得
ることであり、この目的を達成するため本考案に
おいては、金属製回転軸に嵌合され回転軸と一体
に高速回転するセラミツクスリーブにおいて、セ
ラミツクス製中空筒状体の少なくとも一端又は両
端を回転中心軸に非対称の傾斜平面とし、該セラ
ミツクス製筒状体の両端面にそれぞれ対応密接す
る端面を有する回転軸又は回転軸に嵌合固定した
金属製環状体により、前記セラミツクス製筒状体
の両端を圧接挟持してキー及びセツトビスにり金
属部で回転軸に嵌挿固定したことを特徴とするセ
ラミツクスリーブにある。

前記セラミツクス製中空筒状体の両端が回転中
心軸に対し非対称の傾斜平面をなし、その傾斜面
に対応密接する端面を有する金属製環状体により
両端より圧接挟持されているものである。

前記セラミツクス製中空筒状体の一端が回転軸
に形成した段部に当接し、他端より金属製環状体
により押圧密接したものである。

前記セラミツクス製中空筒状体は一端又は両端
に回転中心軸に対し非対称の傾斜面をもつた複数
個のセラミツクスリーブを連結させたものよりな
り、その両端を回転軸に固定した金属製環状体に
より圧接挟持されているものである。

（作用） このようにセラミツクス製筒状体と回転軸ある
いは金属製環状体との圧接面を回転中心軸に対し
非対称の傾斜平面に形成すると、回転軸あるいは
回転軸に嵌合固定された金属製環状体と密接する
セラミツクス製筒状体の圧接面に加わる応力が面
接触となり、しかもスリーブの軸線方向に作用す
ることになる。また、回転中心軸に対して非対称
の傾斜平面で圧接係合したので、軸の可逆回転に
対しても係合が弛むことがない。

（実施例） 以下に図面を参照して本考案のセラミツクスリ
ーブを詳述する。

第１図は本考案のセラミツクスリーブの第一実
施例を示す図である。第１図において１は回転軸
であり、この回転軸１に嵌挿固定したセラミツク
ス製筒状体８は金属製環状体１０，１１間に圧接
挟持されている。そして、セラミツクス製筒状体
８を挟持する一方の金属製環状体１０はキー１２
により回転軸１に固定され、この金属製環状体１
０とセラミツクス製筒状体８との接合部１３は回
転軸１の回転中心軸線に垂直な面より非対象に傾
斜したそれぞれ対応する傾斜平面により密接され
ている。又、他方の金属製環状体１１はセラミツ
クス製筒状体８に圧接しセツトビス１４により回
転軸１に固定している。この場合金属製環状体１
１とセラミツクス製筒状体８との接合部１５は回
転軸１の軸線に垂直な平面となつている。

セラミツクス製筒状体８の回転軸１への嵌挿固
定の一例としては、まず金属製環状体１０をキー
１２に掛合させ固定した後セラミツクス製筒状体
８を回転軸１に嵌装し、この後金属製環状体１１
を回転軸１に嵌装し、セラミツクス製筒状体８方
向に押圧してセラミツクス製筒状体８に押圧密接
させた状態でセツトビス１４により回転軸１に固
定する。

回転軸１に回転力が加えられると、この回転力
はキー１２およびセツトビス１４を介して金属製
環状体１０，１１に伝えられ、セラミツクス製筒
状体８への回転力の伝動は、回転中心軸に対して
非対象な傾斜平面よりなる接合部１３によつて伝
えられる。

この際セラミツクス製筒状体８には強い圧接力
が加わって回転力が伝えられるが、圧接力および
回転力が接合部１３および１５の全面に加わり一
箇所に応力が集中することがなく、またこれらの
力の加わる方向がセラミツクス製筒状体８の強度
の高い圧縮方向であるので、セラミツクス製筒状
体８が破損しにくく、第６図に示した従来のセラ
ミツクスリーブより大幅に破損強度を向上させる
ことができ、回転軸１に大きなトルクが加わった
際にも十分に耐えることができる。

第２図は本考案の第２実施例を示す図である。
この実施例では回転軸１に段部１ａを設けるとと
もに金属製環状体１６をキー１７で回転軸１に固
定し、段部１ａと金属製環状体１６との間にセラ
ミツクス製筒状体８ａを押圧挟持するとともに金
属製環状体１６と異なる金属製環状体１１との間
に別のセラミツクス製筒状体８ｂを押圧挟持する
ようにしたものである。

セラミツクス製筒状体８ａ，８ｂの回転軸１へ
の取付けはまずセラミツクス製筒状体８ａを回転
軸に挿通して段部１ａに当接させた後金属製環状
体１６をセラミツク製筒状体８ａ方向に押圧した
状態で、キー１７を回転軸１に取付け固定し、次
いで別のセラミツクス製筒状体８ｂを回転軸に挿
入し、異なる金属製環状体１１をセラミツクス製
筒状体８ｂに押圧密接し、セツトビス１４で回転
軸１に固定する。なおセラミツクス製筒状体８
ａ，８ｂの金属製環状体１６との接合部１８，１
９に対する面はいずれも回転中心軸に対して非対
称な傾斜平面に形成してあり、金属製環状体１６
の接合部１８，１９に対する面もセラミツクス製
筒状体８ａ，８ｂの接合面に対応して密接接合で
きるよう傾斜平面に形成されている。又、接合部
２０，２１も傾斜平面としてもよい。

第３図は本考案の第３実施例であり、この実施
例では３つの金属製環状体１１ａ，１１ｂ，１１
ｃのそれぞれの間にセラミツクス製筒状体８ａ，
８ｂを挟持したものであり、接合部２２，２３は
傾斜平面で密接合されているものであり、接合部
２４，２５は平面で密接合されているものであ
る。

第４図は本考案の第４実施例であり、この実施例
では両端に傾斜平面を形成した複数個のセラミツ
クス製筒状体８ｃ，８ｄ，８ｅを金属製環状体１
１ｃ，１１ｄで圧接挟持したものである。このた
め接合部２６，２７，２８，２９は全て傾斜平面
となつている。

この実施例はこのように複数個のセラミツクス
リーブを連結させて構成できるので、長尺のセラ
ミツクスリーブが容易にできる利点がある。

（効果） 以上詳述したように本考案のセラミツクスリー
ブはセラミツクス製中空筒状体の両端を回転軸又
は回転軸に嵌合固定した金属製環状体で圧接挟持
して固定し、少なくとも一方の圧接面を回転中心
軸に非対称の傾斜平面としたため、圧接面には圧
縮応力が回転軸の軸線方向に作用し、圧接面の全
面に圧接力及び回転力が加わり一箇所に応力が集
中することがなく、これらの力の加わる方向がセ
ラミツクス製中空筒状体の強度の高い圧縮方向で
あるので、セラミツクス製中空筒状体の破損強度
を大幅に向上させることができ、大きなトルクの
加わる回転軸にも適用可能である。さらにまた接
着あるいは焼ばめの工程が不要であるので組付け
工数が削減できるとともに接着剤による接合をな
くすこともできる。またセラミツクスリーブを複
数個つき合わせることにより長尺のスリーブを容
易に作成することができる等種々の利点を有する
ものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案のセラミツクスリーブの第１実
施例を示す断面図、第２図は本考案の第２実施例
を示す断面図、第３図は本考案の第３実施例を示
す断面図、第４図は本考案の第４実施例を示す断
面図、第５図は従来のスリーブ構造の一例を示す
断面図、第６図は従来のスリーブ構造の他の例を
示す断面である。 １……回転軸、１ａ……段部、２……スリー
ブ、３……キー溝、４……キー、５，５′……Ｕ
字状切欠き、６……ピン、７……金属製環状体、
８，８ａ，８ｂ，８ｃ，８ｄ，８ｅ……セラミツ
クス製筒状体、９……接合部、１０，１１，１１
ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄ，１６……金属製環
状体、１２……キー、１３，１５……接合部、１
４……セツトビス、１７……キー、１８，１９，
２０，２１，２２，２３，２４，２５，２６，２
７，２８，２９……接合部。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 １ 金属製回転軸に嵌合され回転軸と一体に高速
   回転するセラミツクスリーブにおいて、セラミ
   ツクス製中空筒状体の少なくとも一端又は両端
   を回転中心軸に非対称の傾斜平面とし、該セラ
   ミツクス製筒状体の両端面にそれぞれ対応密接
   する端面を有する回転軸又は回転軸に嵌合固定
   した金属製環状体により、前記セラミツクス製
   筒状体の両端を圧接挟持してキー及びセツトビ
   スにより金属部で回転軸に嵌挿固定したことを
   特徴とするセラミツクスリーブ。 ２ 前記セラミツクス製中空筒状体の両端が回転
   中心軸に非対称の傾斜平面をなし、その傾斜面
   に対応密接する端面を有する金属製環状体によ
   り両端より圧接挟持されている実用新案登録請
   求の範囲第１項に記載のセラミツクスリーブ。 ３ 前記セラミツクス製中空筒状体の一端が回転
   軸に形成した段部に当接し、他端より金属製環
   状体により押圧密接した実用新案登録請求の範
   囲第１項に記載のセラミツクスリーブ。 ４ 前記セラミツクス製中空筒状体は一端又は両
   端に回転中心軸に非対称の傾斜面をもつた複数
   個のセラミツクスリーブを連結させたものより
   なり、その両端を回転軸に固定した金属製環状
   体により圧接挟持されている実用新案登録請求
   の範囲第１項又は第２項記載のセラミツクスリ
   ーブ。