JPH0530550U

JPH0530550U - 複合筒体

Info

Publication number: JPH0530550U
Application number: JP7891591U
Authority: JP
Inventors: 泰人大町
Original assignee: Kyocera Corp
Current assignee: Kyocera Corp
Priority date: 1991-09-30
Filing date: 1991-09-30
Publication date: 1993-04-23
Anticipated expiration: 2006-09-30
Also published as: JP2556511Y2

Abstract

(57)【要約】【目的】セラミック内筒に金属外筒を外嵌めし焼嵌め
により結合した複合筒体で外周部が軸方向に異なった外
径を有する金属外筒を有するものにおいて、焼き割れの
生じない複合筒体を提供することを目的とする。【構成】セラミック内筒に、外周部分が軸方向で異な
った外径を有する金属外筒を外嵌めし焼嵌めにより結合
した複合筒体において、金属外筒の外周面における大径
部に軸方向の溝を刻設したことを特徴とする複合筒体。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、セラミック内筒に金属外筒を外嵌めし、焼嵌めにより結合した複合筒体で、特に、外周部分が軸方向で異なった外径の金属外筒を有する複合筒体に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

セラミック内筒に金属外筒を外嵌めし焼嵌めにより結合した複合筒体は、軸受などとして従来より使用されている。例えば、図６に示すように、セラミック内筒101が軸受部材として耐磨耗性を高め、金属外筒102が強度を補強するように作用する。

【０００３】また、焼嵌めによる結合を金属材がセラミック材より熱膨張係数が大きいことを利用し、両者を加熱し金属外筒102にセラミック内筒101を嵌合させた後冷却すると、金属外筒102がセラミック内筒101を締付けて強固に保持する。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

図６に示すように、セラミック内筒101に外嵌めし焼嵌めにより結合した金属外筒102の外周部分が軸方向で全て同一外径であれば、セラミック内筒101に割れが生じることはない。しかし、図７に示すように、セラミック内筒103に外嵌めし焼嵌めにより結合した金属外筒104の外周部分が、取付けなどの必要から軸方向で異なった外径、すなわち段部105があると、セラミック内筒103に割れが生じている。これは焼嵌め時に、金属外筒104がセラミック内筒103を締付ける応力が肉厚によって異なり、セラミック内筒103に加わる応力が不均一となるためである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】

そこで、本考案は、上記の事情に鑑み、セラミック内筒に金属外筒を外嵌めし焼嵌めにより結合した複合筒体で外周部分が軸方向で異なった外径を有する金属外筒を有するもので、セラミック内筒に割れが生じないように、金属外筒の外周面における大径部に軸方向の溝を刻設したものである。なお、ここで、軸方向の溝とは、軸と完全に平行なものだけでなく、螺旋状に形成されたようなものも含んでいる。

【０００６】

【作用】

セラミック内筒に金属外筒を外嵌めし焼嵌めにより結合した複合筒体の金属外筒の外周面における大径部に、軸方向の溝を刻設したので、金属外筒の軸方向における肉厚の差による締付力を緩和し割れをなくする。

【０００７】

【実施例】

本考案を、添付する図面に示す具体的実施例に基づいて、以下詳細に説明する。図１および図２に示す複合筒体10は比較例であり、セラミック内筒１に、外周部分が軸方向で異なった外径、すなわち、段部がある金属外筒２を外嵌めし焼嵌めにより結合した複合筒体10である。金属外筒２は小径部２ａと大径部２ｂとがあって、段部３が形成されている。ここで使用したセラミック内筒１の材質は窒化珪素である。

【０００８】これに対し、図３および図４に示す本考案の複合筒体20は、上記図１および図２に示す複合筒体10の金属外筒２の大径部２ｂに軸方向の溝21を刻設したものである。溝21は外周面を四等分した位置に４条設けたもので、溝21の深さは金属外筒２の最小径で、この場合、小径部２ａの外径と同一となるように形成している。

【０００９】このようなセラミック内筒に金属外筒を外嵌めし焼嵌めにより結合した複合筒体を製作するとき、金属外筒によるセラミック内筒の締付力をフープ応力 (単位はKgf/mm²で表される) という。このフープ応力差は金属外筒の外周部分の段差に比例する。上記の比較例である複合筒体10と金属外筒２に溝21の加工を施した本考案の複合筒体20とについてセラミック内筒１の割れテストを行い、次の結果を得た。なお、金属外筒の段差の大きさを様々に変化させ、それぞれフープ応力差を計算によって求めた。

【００１０】

【表１】

【００１１】上記は、フープ応力差が25Kgf/mm²、30Kgf/mm²ある場合は、溝21を施してない比較例の複合筒体10では、セラミック内筒１に割れが生じているのに対し、溝 21を施してある本考案の複合筒体20では、セラミック内筒１に割れが生じていないことを示している。このことは、金属外筒２の大径部２ｂに溝21を加工しておくと、セラミック内筒１の割れを防止するのに有効であることを示している。

【００１２】金属外筒２の大径部２ｂに溝21を加工しておくと、セラミック内筒１の割れに何故有効であるかは、金属外筒２の外周部分に軸方向に異なった外径を有する場合、大径部２ｂが小径部２ａより肉厚が大きく、セラミック内筒１の締付力、すなわち、フープ応力が大きいのを、溝21の存在により緩和するからである。溝21は金属外筒の肉厚部分を分割すればよいため、溝21の幅は狭くてもセラミック内筒１の割れ防止には効果がある。また、溝21の数は対称な位置に２本以上あればよい。さらに、この溝21の深さは重要であり、金属外筒２の最大小径である部分と同一部分まで形成する。

【００１３】上記では、金属外筒２に段部３がある場合について述べたが、図５に示すように、金属外筒２に環状溝11がある場合も同様であり、外周面の大径部２ｂに溝21 を刻設すると、セラミック内筒１の割れを防止できる。セラミック内筒１に金属外筒２を外嵌めし焼嵌めして結合する複合筒体20の金属外筒２の外周面の大径部２ｂに軸方向の溝21を刻設し、セラミック内筒１の割れを防止することができることにより、複合筒体の金属外筒２の外周面の形状に段部があったり溝が施されているなどの形状により拘束されることなく焼嵌め結合による複合筒体を提供することができる。そのため、焼嵌め構造物への応用が期待できる。

【００１４】

【考案の効果】

本考案は、上述のように、セラミック内筒に、外周部分が軸方向で異なった外径を有する金属外筒を外嵌めし焼嵌めにより結合した複合筒体において、金属外筒の外周面の大径部に軸方向の溝を刻設した複合筒体であるので、金属外筒のセラミック内筒を締付ける締付力の差が緩和されて割れが防止でき、セラミック内筒に金属外筒を外嵌めし焼嵌め結合してなる複合筒体で金属外筒の内周面の形状に段差があったり溝加工が施されているなどの形状の拘束されることのない焼き割れのない複合筒体の提供ができあらゆる焼嵌め構造に応用できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】セラミック内筒に金属外筒を内嵌めし焼嵌めし
て結合した複合筒体の縦断面図である。

【図２】図１の正面図である。

【図３】セラミック内筒に金属外筒を外嵌めし、焼嵌め
して結合した複合筒体であって、その金属外筒に軸方向
の溝を施した本考案実施例の縦断面図である。

【図４】図３の正面図である。

【図５】本考案の他の実施例で、金属外筒に環状溝があ
る場合の複合筒体の斜視図である。

【図６】焼嵌めによりセラミック内筒に金属外筒を外嵌
してなる複合筒体の斜視図である。

【図７】セラミック内筒に外周部に段差がある金属外筒
を外嵌めして焼き嵌め結合してなる割れが生じる複合筒
体の斜視図である。

【符号の説明】

１…セラミック内筒２…金属外筒 20…複合筒体 21…溝

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】セラミック内筒に、外周部分が軸方向で
異なった外径を有する金属外筒を外嵌めし焼嵌めにより
結合した複合筒体において、金属外筒の外周面における
大径部に軸方向の溝を刻設したことを特徴とする複合筒
体。