JPS58217701A - インペラのセラミツク軸取付け構造 - Google Patents
インペラのセラミツク軸取付け構造Info
- Publication number
- JPS58217701A JPS58217701A JP9840182A JP9840182A JPS58217701A JP S58217701 A JPS58217701 A JP S58217701A JP 9840182 A JP9840182 A JP 9840182A JP 9840182 A JP9840182 A JP 9840182A JP S58217701 A JPS58217701 A JP S58217701A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- impeller
- ceramic shaft
- notch
- ceramic
- shaft
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
- F01D5/00—Blades; Blade-carrying members; Heating, heat-insulating, cooling or antivibration means on the blades or the members
- F01D5/02—Blade-carrying members, e.g. rotors
- F01D5/025—Fixing blade carrying members on shafts
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
- Supercharger (AREA)
- Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明はインペラのセラミック軸取付は構造に関する。
近年のガスタービンやターボチャージャにおいては、耐
熱材料として優扛た特性を持ち、その他の機緘的特性に
おいても金属材料に比し優扛た適性のあるセラミックス
の高温部品に対する適用が研究さ扛ているが、タービン
ロータやロータ軸をセラミックスとした場合のロータ軸
に圧縮機インペラを取付ける構造についても、１だ、種
々検討を要する問題が残さｎている。
熱材料として優扛た特性を持ち、その他の機緘的特性に
おいても金属材料に比し優扛た適性のあるセラミックス
の高温部品に対する適用が研究さ扛ているが、タービン
ロータやロータ軸をセラミックスとした場合のロータ軸
に圧縮機インペラを取付ける構造についても、１だ、種
々検討を要する問題が残さｎている。
第１図は従来のこの種圧縮機イ／ベラのセラミックロー
タ軸との取付は構造の一例を示し、（特願昭５４−６８
３１５号参照）、ここで／はセラミックロータ軸（以下
でセラミック軸という）であり、セラミック軸／はその
径が二段に絞らｎていて、一段目の中径軸部／Ａにはス
ラスト軸受用のカラーでおり、このインペラ３を軸部／
Ｂの段付き部／Ｃに当接させた状態で、軸部／Ｂの端部
に刻設さ扛たねじ部／Ｄにナットグを螺締することに、
ｃｖ、インペラ３ｆｔ固定している。ｊはカラ一部材コ
の外周に沿って設けた環状溝乙に嵌装さｎたスラスト軸
受メタル、７は７−ルリング、とはシールリング７が摺
動する面を有するリテーナである。
タ軸との取付は構造の一例を示し、（特願昭５４−６８
３１５号参照）、ここで／はセラミックロータ軸（以下
でセラミック軸という）であり、セラミック軸／はその
径が二段に絞らｎていて、一段目の中径軸部／Ａにはス
ラスト軸受用のカラーでおり、このインペラ３を軸部／
Ｂの段付き部／Ｃに当接させた状態で、軸部／Ｂの端部
に刻設さ扛たねじ部／Ｄにナットグを螺締することに、
ｃｖ、インペラ３ｆｔ固定している。ｊはカラ一部材コ
の外周に沿って設けた環状溝乙に嵌装さｎたスラスト軸
受メタル、７は７−ルリング、とはシールリング７が摺
動する面を有するリテーナである。
しかしながら、このような従来の圧縮機インペラのセラ
ミック軸取付は構造においては、セラミック軸／の軸部
／Ｂ端部に刻設したねじ部／Ｃにナツトを螺着してイン
ペラ３を固定するようになっているので、このセラミッ
ク軸／のねじ加工にコストがかかるのみならず、このね
じ部ＩＣにかかるナラ）ｆの締結力やインペラ２の熱膨
張によってナットクを介してねじ部に生じる引張り応力
のためにねじ部／Ｃが破損し易い。
ミック軸取付は構造においては、セラミック軸／の軸部
／Ｂ端部に刻設したねじ部／Ｃにナツトを螺着してイン
ペラ３を固定するようになっているので、このセラミッ
ク軸／のねじ加工にコストがかかるのみならず、このね
じ部ＩＣにかかるナラ）ｆの締結力やインペラ２の熱膨
張によってナットクを介してねじ部に生じる引張り応力
のためにねじ部／Ｃが破損し易い。
本発明の目的は、上述した欠点を除去し、廉価で得られ
、しかも固着部に破損を生じる虞扛のないインペラのセ
ラミック軸取付は構造を提供することにある。
、しかも固着部に破損を生じる虞扛のないインペラのセ
ラミック軸取付は構造を提供することにある。
かかる目的を達成するために、本発明では、インペラの
取付は孔に嵌め合わすセラミック小径軸部のインデュー
サ側端部近傍に切欠き部を設け、インペラ側にもこの切
欠き部と対応する部位に係止部を設けて、これら切欠き
部と係止部との間に圧縮ばねを嵌め込み、このばねの有
するセラミック軸軸心方向のばね力にＪ：ｖインペラを
段付部に向けて圧接させてインペラをセラミック軸に固
定するようにしたねし作用による締結を行わない取付は
構造とする。
取付は孔に嵌め合わすセラミック小径軸部のインデュー
サ側端部近傍に切欠き部を設け、インペラ側にもこの切
欠き部と対応する部位に係止部を設けて、これら切欠き
部と係止部との間に圧縮ばねを嵌め込み、このばねの有
するセラミック軸軸心方向のばね力にＪ：ｖインペラを
段付部に向けて圧接させてインペラをセラミック軸に固
定するようにしたねし作用による締結を行わない取付は
構造とする。
以下に、図面に基づいて本発明の詳細な説明する。
第２図は本発明の一実施例を示し、ここで／／はセラミ
ック小径軸部７Ｂの軸端部近傍に設けた切欠き部であり
、本例では、この切欠き部／／の形状を第３図（Ａ）お
よび（Ｂ）に示すように半円筒形状となし、その円筒の
軸心がセラミック軸／の軸心／Ｘと直角な向きとなるよ
うにする。／コは切欠き部と等しい幅を有し、インペラ
３の端面３Ａから軸心／Ｘと平行な向きに形成した係止
壁／、２Ａを有する切欠き溝である。／３は第３図（Ｃ
）に示すような形状に加工した板ばねであり、この板ば
ね／３をインペラ３とセラミックの小径軸部／Ｂとの嵌
め合いの際に、第３図（Ａ）および（Ｂ）に示すような
状態を保つよう出入することにより、板ばね／３の円筒
状肩部／３Ａが切欠き部／ｌに当接すると′共に、板ば
ね／３の板部／３Ｂが（ｊ） 切欠き溝／２の係止壁／、２Ａに尚接し、ばね／３のば
ね力によりインペラ３を段付き部／Ｃに向けて圧接した
状態に保つ。なお、このような切欠き部／／と切欠き溝
／２とは軸心Ｘ対称複数の箇所に設けてそれぞれに板ば
ね／３ｆ嵌め込むようにする。
ック小径軸部７Ｂの軸端部近傍に設けた切欠き部であり
、本例では、この切欠き部／／の形状を第３図（Ａ）お
よび（Ｂ）に示すように半円筒形状となし、その円筒の
軸心がセラミック軸／の軸心／Ｘと直角な向きとなるよ
うにする。／コは切欠き部と等しい幅を有し、インペラ
３の端面３Ａから軸心／Ｘと平行な向きに形成した係止
壁／、２Ａを有する切欠き溝である。／３は第３図（Ｃ
）に示すような形状に加工した板ばねであり、この板ば
ね／３をインペラ３とセラミックの小径軸部／Ｂとの嵌
め合いの際に、第３図（Ａ）および（Ｂ）に示すような
状態を保つよう出入することにより、板ばね／３の円筒
状肩部／３Ａが切欠き部／ｌに当接すると′共に、板ば
ね／３の板部／３Ｂが（ｊ） 切欠き溝／２の係止壁／、２Ａに尚接し、ばね／３のば
ね力によりインペラ３を段付き部／Ｃに向けて圧接した
状態に保つ。なお、このような切欠き部／／と切欠き溝
／２とは軸心Ｘ対称複数の箇所に設けてそれぞれに板ば
ね／３ｆ嵌め込むようにする。
このように構成したインペラのセラミック軸取付は構造
では、上述した工うにしてばね／３のばね力によりイン
ペラ３がセラミック軸／の段付き部／Ｃに押圧さ扛た状
態を保つのみならず、発生トルクによりインペラ３が軸
部／Ｂの回りに回動しようとする傾向を、切欠き部／／
お工び切欠き溝／２の双方にまたがり嵌め込まｎたばね
／３のキー構造により拘束することができ、更にばね／
３は切欠き溝／２の底面とも接しているので、高速回転
によって生じる遠心力のためにこのばね／３に変形を生
じるような虞れがない。更にまた、ばね肩部／ＪＡが当
接する切欠き部／／ではセラミックの軸部／Ｂに引張り
応力を生じさせるが、切欠き部／／を半円筒形状に形成
しているので切欠きによる応力集中を避けることができ
る。
では、上述した工うにしてばね／３のばね力によりイン
ペラ３がセラミック軸／の段付き部／Ｃに押圧さ扛た状
態を保つのみならず、発生トルクによりインペラ３が軸
部／Ｂの回りに回動しようとする傾向を、切欠き部／／
お工び切欠き溝／２の双方にまたがり嵌め込まｎたばね
／３のキー構造により拘束することができ、更にばね／
３は切欠き溝／２の底面とも接しているので、高速回転
によって生じる遠心力のためにこのばね／３に変形を生
じるような虞れがない。更にまた、ばね肩部／ＪＡが当
接する切欠き部／／ではセラミックの軸部／Ｂに引張り
応力を生じさせるが、切欠き部／／を半円筒形状に形成
しているので切欠きによる応力集中を避けることができ
る。
（ざ）
第３図（Ｄ）は板加工ばねを異なる形状とした一例であ
り、ばね２３においてはその肩部、２３Ａおよび当接部
２３Ｂが切欠き部／／および切欠き溝／２の係止壁／、
２Ａにそれぞれ圧接する。なお、第２図の例に用いら扛
る板ばねとしては第３図（Ｃ）や第３図の）に示さ扛る
工うな形状に限ら扛るものではなく、清めらかな面で切
欠き部／／および切欠き連係止壁／２Ａならびに切欠き
溝７．２自体に圧接するような形状となし、更にばねの
両側面でインペラ３が軸部／Ｂの回りに摺動する傾向を
拘束するようにしたものであ扛ばよいことはいうまでも
ない。
り、ばね２３においてはその肩部、２３Ａおよび当接部
２３Ｂが切欠き部／／および切欠き溝／２の係止壁／、
２Ａにそれぞれ圧接する。なお、第２図の例に用いら扛
る板ばねとしては第３図（Ｃ）や第３図の）に示さ扛る
工うな形状に限ら扛るものではなく、清めらかな面で切
欠き部／／および切欠き連係止壁／２Ａならびに切欠き
溝７．２自体に圧接するような形状となし、更にばねの
両側面でインペラ３が軸部／Ｂの回りに摺動する傾向を
拘束するようにしたものであ扛ばよいことはいうまでも
ない。
第７図は本発明の一実施例を示し、本例はタービンロー
タの回転数が低く従って遠心力も小さくかつ伝達トルク
文が比較的小さいような場合に適用することができる。
タの回転数が低く従って遠心力も小さくかつ伝達トルク
文が比較的小さいような場合に適用することができる。
本例では軸部／Ｂをインペラ３のインデューサ側端面３
Ａより突出させると共に、軸部／Ｂの外周面が端面３Ａ
と交わる線の近傍に、軸部／Ｂの全周にわたり円弧形状
の断面を有する溝２／を形成する。２．２は環状の板加
工ばねであｐ、その断面において円弧形状をなす肩部２
２Ａを溝、２／に圧接させるようにすると共に、その環
状の係止固定部２２Ｂをインペラ端面３Ａに固着する。
Ａより突出させると共に、軸部／Ｂの外周面が端面３Ａ
と交わる線の近傍に、軸部／Ｂの全周にわたり円弧形状
の断面を有する溝２／を形成する。２．２は環状の板加
工ばねであｐ、その断面において円弧形状をなす肩部２
２Ａを溝、２／に圧接させるようにすると共に、その環
状の係止固定部２２Ｂをインペラ端面３Ａに固着する。
固着するにあたっては溶接、ろう付け、ボルト止めまた
は鋳ぐるみ等によるものとする。
は鋳ぐるみ等によるものとする。
なお、本例では溝２／およびこの溝２／に圧入さ扛るば
ね２２をそ扛ぞれ環状に形成したが、環状にかえて例え
ば一部が切除されたＣ型形状にそ扛ぞ扛を形成すること
もできる。図示はしないが、このように形成す扛ば切欠
き溝の設けらｎない部分が軸部／Ｂの周に沿って一部存
置さ扛ることになり、インペラ３の軸部／Ｂの回りの回
動をも拘束することができる。
ね２２をそ扛ぞれ環状に形成したが、環状にかえて例え
ば一部が切除されたＣ型形状にそ扛ぞ扛を形成すること
もできる。図示はしないが、このように形成す扛ば切欠
き溝の設けらｎない部分が軸部／Ｂの周に沿って一部存
置さ扛ることになり、インペラ３の軸部／Ｂの回りの回
動をも拘束することができる。
以上説明してきたように、本発明に工扛ば、セラミック
軸をインペラの取付孔を貫通して嵌め合わせると共に、
セラミック軸に設けた切欠き部とインペラのこの切欠き
部に対応する部位に設けたばね係止部との間に、軸方向
のばね力を有する圧縮ばねを設け、この圧縮ばねのばね
力によりイン □ペラをセラミック軸の段付き部に圧
接させるようにしたので、セラミック軸に締結用のねじ
部金設ける必要がなくてコストのかかるセラミック軸の
ねじ加工費を削減することができ、従来のように締結力
等のためにねじ部でセラミック軸が破損するようなこと
がない、 更にセラミック軸の貫通部近傍とインペラのハブ端面と
の間に周方向にばねを係止させるようにす扛ば、一層ば
ね形状も簡単でその取付構造が単純化さ扛、組立ても容
易でコストを更に低減することができる。
軸をインペラの取付孔を貫通して嵌め合わせると共に、
セラミック軸に設けた切欠き部とインペラのこの切欠き
部に対応する部位に設けたばね係止部との間に、軸方向
のばね力を有する圧縮ばねを設け、この圧縮ばねのばね
力によりイン □ペラをセラミック軸の段付き部に圧
接させるようにしたので、セラミック軸に締結用のねじ
部金設ける必要がなくてコストのかかるセラミック軸の
ねじ加工費を削減することができ、従来のように締結力
等のためにねじ部でセラミック軸が破損するようなこと
がない、 更にセラミック軸の貫通部近傍とインペラのハブ端面と
の間に周方向にばねを係止させるようにす扛ば、一層ば
ね形状も簡単でその取付構造が単純化さ扛、組立ても容
易でコストを更に低減することができる。
第１図は従来のインペラのセラミック軸取付は構造の一
例を示す断面図、第２図は本発明インペラのセラミック
軸取付は構造の一例を示す断面図、第３図（Ａ）および
（Ｂ）はその部分拡大図およびそのＢ−Ｂ線断面図、第
３図（Ｃ）およびυ）は本発明取付は構造に用いるばね
の形状の側音そｎぞ扛示す斜視図、第７図は本発明の他
の実施例の構成を示す部分断面図である。 ／・・・セラミック軸、 ／Ａ・・・中径軸部、／
Ｂ・・・小径軸部、 ／Ｃ・・・段付き部、／θ
・・・ねじ部 ／Ｘ・・・軸心、 ２・・・カラ一部材、３
・・・インペラ、 ３Ａ・・・端面、３Ｂ・・
・取付は孔、 グ・・・ナツト、！・・・軸受メ
タル、 ざ・・・環状溝、７・・・シールリング、
と・・・リテーナ、／／・・・切欠き部、
／λ・・・切欠き溝、／、２Ａ・・・係止壁、
／３・・・板ばね、／３Ａ・・・肩部、
／３Ｂ・・・板部、２３・・・ばね、 ２．
？Ａ・・・肩部２３Ｂ・・・当接部、 、２／・
・・溝、２２・・・ばね、 ２２Ａ・・・肩
部、２２Ｂ・・・固定部。 特許出願人 日産自動車株式会社 （Ａ） 第３図 ＣＢ） （Ｃ） （Ｄ）第４図 ／８
例を示す断面図、第２図は本発明インペラのセラミック
軸取付は構造の一例を示す断面図、第３図（Ａ）および
（Ｂ）はその部分拡大図およびそのＢ−Ｂ線断面図、第
３図（Ｃ）およびυ）は本発明取付は構造に用いるばね
の形状の側音そｎぞ扛示す斜視図、第７図は本発明の他
の実施例の構成を示す部分断面図である。 ／・・・セラミック軸、 ／Ａ・・・中径軸部、／
Ｂ・・・小径軸部、 ／Ｃ・・・段付き部、／θ
・・・ねじ部 ／Ｘ・・・軸心、 ２・・・カラ一部材、３
・・・インペラ、 ３Ａ・・・端面、３Ｂ・・
・取付は孔、 グ・・・ナツト、！・・・軸受メ
タル、 ざ・・・環状溝、７・・・シールリング、
と・・・リテーナ、／／・・・切欠き部、
／λ・・・切欠き溝、／、２Ａ・・・係止壁、
／３・・・板ばね、／３Ａ・・・肩部、
／３Ｂ・・・板部、２３・・・ばね、 ２．
？Ａ・・・肩部２３Ｂ・・・当接部、 、２／・
・・溝、２２・・・ばね、 ２２Ａ・・・肩
部、２２Ｂ・・・固定部。 特許出願人 日産自動車株式会社 （Ａ） 第３図 ＣＢ） （Ｃ） （Ｄ）第４図 ／８
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １）インペラの取付は孔にセラミック軸を貫通させて嵌
め合わせ、前記インペラを前記セラミック軸に設けた段
付き部に当接させて固定するようにしたインペラのセラ
ミック軸取付は構造において、前記セラミック軸の前記
インペラ取付は孔を貫通させる部分の近傍に切欠き部を
設け、前記インペラ側には前記切欠き部と対応して係止
部を設けて、前記切欠き部と前記係止部との間に前記セ
ラミック軸の軸方向のばね力を有する圧縮ばねを嵌め合
わせ、当該圧縮はねのばね力により前記インペラを前記
セラミック軸の段付き部に押圧させるようにしたこと全
特徴とするインペラのセラミック軸取付は構造。 ２、特許請求の範囲第１項記載のインペラのセラミック
軸取付は構造において、前記セラミック軸および前記イ
ンペラのそれぞれ層分割位置に設けた前記切欠き部およ
び前記係止部と前記圧縮ばねとの嵌め合わせにエリ、前
記インペラの前記セラミック軸の回りの回動を拘束する
と共に、前記圧縮ばね自体が半径方向に変位するのを拘
束するようにしたことを特徴とするインペラのセラミッ
ク軸取付は構造。 ３）特許請求の範囲第１項記載のインペラのセラミック
軸取付は構造において、前記切欠き部を前記セラミック
軸の周方向に設け、この周方向切欠き部と前記インペラ
のインデューサ側端面との間に前記周方向に延在する前
記圧縮ばねを係止させたことを特徴とするインペラのセ
ラミック軸取付は構造。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9840182A JPS58217701A (ja) | 1982-06-10 | 1982-06-10 | インペラのセラミツク軸取付け構造 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9840182A JPS58217701A (ja) | 1982-06-10 | 1982-06-10 | インペラのセラミツク軸取付け構造 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58217701A true JPS58217701A (ja) | 1983-12-17 |
Family
ID=14218805
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9840182A Pending JPS58217701A (ja) | 1982-06-10 | 1982-06-10 | インペラのセラミツク軸取付け構造 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58217701A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60147701U (ja) * | 1984-03-13 | 1985-10-01 | アイシン精機株式会社 | タ−ボチヤ−ジヤのシヤフト |
| DE102008058507A1 (de) * | 2008-11-21 | 2010-05-27 | Bosch Mahle Turbo Systems Gmbh & Co. Kg | Ladeeinrichtung |
-
1982
- 1982-06-10 JP JP9840182A patent/JPS58217701A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60147701U (ja) * | 1984-03-13 | 1985-10-01 | アイシン精機株式会社 | タ−ボチヤ−ジヤのシヤフト |
| DE102008058507A1 (de) * | 2008-11-21 | 2010-05-27 | Bosch Mahle Turbo Systems Gmbh & Co. Kg | Ladeeinrichtung |
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