JPH053770Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本考案は回転軸のジヤーナル構造にかかり、特
に金属軸の外周にセラミツクスリーブを嵌合さ
せ、上記金属軸の外周に溝を設けると共に、この
溝に近接した軸内部に弾性を有する薄肉部を形成
する空洞部を設けて、この金属軸の熱膨張を吸収
しセラミツクスリーブに熱応力の影響を与えない
回転軸のジヤーナル構造に関する。

［従来の技術］ 一般に、セラミツク材料は耐高温性、耐摩耗性
に優れていることから、軸受部材として広く使用
されている。従来、回転軸である金属軸とセラミ
ツク材料で形成されたセラミツクスリーブとの結
合は、金属軸の外周にある程度の間隙を形成して
セラミツクスリーブを嵌合させ一体的に構成され
ていた。

このように金属軸とセラミツクスリーブとの間
に間隙を形成することによつて、軸受作動中に金
属軸が熱膨張した場合の熱応力をセラミツクスリ
ーブに与えないようにし、セラミツク材料の特性
を活かした軸受ジヤーナルとして利用されてい
た。

［考案が解決しようとする問題点］ しかしながら、上述した従来の回転軸のジヤー
ナル構造においては、上記金属軸と上記セラミツ
クスリーブとの間に間隙を形成しているため、高
温に至らない温度域での軸受作動時には金属軸外
周面がセラミツクスリーブの内周面に当接し、騒
音を発するばかりか、最悪の場合にはセラミツク
スリーブを破損させる等の問題点があつた。ま
た、金属軸とセラミツクスリーブとの軸心が偏心
し、軸受作動上にも影響を与える等の問題点があ
つた。

本考案はこれらの従来技術の問題点を解決すべ
くなされたものであり、その目的は金属軸とセラ
ミツクスリーブとを密着させて嵌合できると共
に、熱応力の影響をセラミツクスリーブに与えな
い回転軸のジヤーナル構造を提供するものであ
る。

［問題点を解決するための手段］ 上記目的を達成するために本考案は、金属軸の
外周にセラミツクスリーブを嵌合した回転軸のジ
ヤーナル構造において、その金属軸の外周部に複
数の溝を形成すると共にこれら溝に近接した軸内
部に径方向に弾性を有する薄肉部を形成するため
の空洞部を設けたものである。

［作用］ 上記金属軸の外周に形成した薄肉部がその弾性
力により、熱膨張率の差によつて生じる応力を吸
収する。そのため上記金属軸上に上記セラミツク
スリーブを密着して嵌合することが可能となり、
セラミツクスリーブが偏心したり騒音を発するこ
とがない。

［実施例］ 本考案の好適な実施例を図面に従つて説明す
る。

第１図に本考案に係る第１の実施例を示す。

本実施例における金属軸１は中実軸で、高速回
転軸として使われる。上記金属軸１の外周にセラ
ミツクスリーブ２と軸心方向で嵌合する長さの範
囲にわたつて溝３を形成する。この溝３は金属軸
１の外周に等間隔に形成され、その形状は図示す
るような半円形のものに限定されず角形であつて
もよい。また、上記溝３は軸心と平行に形成され
てもよく、上記金属軸１の外周にスパイラル状に
形成されてもよい。

本実施例に示した中実の金属軸１においては、
上記溝３が形成されていない外周部分の軸心側内
方に空洞部として構成される小孔４を軸心に沿つ
て穿設する。これによつて、上記金属軸１には隣
合う上記溝３間に弾性部材として作用するアーチ
状の薄肉部５が構成される。

上述のように形成した金属軸１を上記セラミツ
クスリーブ２に嵌合させ、回転軸のジヤーナル構
造を構成する。上記金属軸１と上記セラミツクス
リーブ２とは間隙を形成しない密着状態で常温の
もとに嵌合される。

従つて、上述のように構成された回転軸のジヤ
ーナル構造は、図示しない軸受面との軸受作動中
に金属軸１が常温から高温に推移し、その熱膨張
により発生した熱応力は上記溝３と、上記溝３間
に穿設された上記小孔４とによつて形成されて弾
性部材として作用するアーチ状の薄肉部５に吸収
され、上記セラミツクスリーブ２に伝達されな
い。

この作用により、高速回転軸で発生する熱応力
をセラミツクスリーブ１２に過大な応力を与え
ず、常温から高温までの広温度域で使用すること
ができる。さらに軸心の心出し精度を高めてこれ
を保持することができる。

第２図は本考案に係る第２の実施例である。本
実施例は金属軸１１の内部に同心円状に形成され
た軸孔１４をもつ中空の金属軸１１に適用され
る。この金属軸１１の外周に、上述の第１の実施
例と同じく、セラミツクスリーブ１２と軸心方向
で嵌合する長さの範囲にわたつて溝１３を形成す
る。この溝１３の形状、間隔及び方向は第１の実
施例と同じく第２図に示されたものに限定されな
い。

このように金属軸１１の外周に溝１３を形成す
ることによつて、上記金属軸１の空洞部として構
成される軸孔１４と外周との間に弾性部材として
作用するアーチ状の薄肉部１５が溝１３の底部に
構成される。

上述のように形成した金属軸１１を上記セラミ
ツクスリーブ１２に嵌合させ、回転軸のジヤーナ
ル構造を構成する。嵌合は第１の実施例を同じく
常温で上記金属軸１１と外周面と上記セラミツク
スリーブ１２の内周面とが密着するよう行なわれ
る。

従つて、上述のように構成された回転軸のジヤ
ーナル構造によれば、図示しない軸受面との軸受
作動中に金属軸１１が常温から高温に推移し、そ
の熱膨張により発生した熱応力は、上記溝１３の
底部と金属軸１１の空洞部として構成される軸孔
１４とにより形成され、弾性部材として作用する
アーチ状の薄肉部１５に吸収されて上記セラミツ
クスリーブ１２に伝達されない。

この作用によつて、第１の実施例と同様の効果
を奏する。

［考案の効果］ 本考案は上述の通りなので、次のような優れた
効果を奏する。

(1) 金属軸の外周部に形成された薄肉部の弾性変
形により、金属軸とセラミツクスリーブとの間
に熱膨張率の差によつて生じる応力を吸収する
ことができるため、金属軸の外周にセラミツク
スリーブを密着して嵌合させることができ、高
い精度の軸の心出しを保持して軸受作動をする
ことができる。

(2) ジヤーナル構造としての加工が簡単で、且つ
低コストで加工できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案に係る第１の実施例の横断面
図、第２図は本考案に係る第２の実施例の横断面
図である。 図中、１は金属軸、２はセラミツクスリーブ、
３は溝、４は小孔、５は薄肉部である。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 (1) 金属軸の外周にセラミツクスリーブを嵌合し
   た回転軸のジヤーナル構造において、その金属
   軸の外周部に複数の溝を形成すると共にこれら
   溝に近接した軸内部に径方向に弾性を有する薄
   肉部を形成するための空洞部を設けたことを特
   徴とする回転軸のジヤーナル構造。 (2) 上記空洞部が、隣合う上記溝間にアーチ状の
   薄肉部を形成すべく上記金属軸内部周縁部に形
   成された小孔からなつている上記実用新案登録
   請求の範囲第１項記載の回転軸のジヤーナル構
   造。 (3) 上記空洞部が、上記溝の底部に薄肉部を形成
   すべく金属軸内部に同心円状に形成された軸孔
   からなつている上記実用新案登録請求の範囲第
   １項記載の回転軸のジヤーナル構造。