JPS59222608A - セラミツク軸と金属軸との接続構造 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 （技術分野） 本発明は、ガスタービンやターボチャージャ等のセラミ
ックロータなどのセラミック軸と金属軸との接続構造に
関する。

（背景技術） 従来のセラミック軸と金属軸との接続構造としては、例
えば実開昭ｓ７−／ＪＪ７２７号に示すものがあり、第
１図に示すように、セラミックロータｌから突出して延
在しているセラミック軸コを、圧縮機側から延在してい
る金属軸３の端面に設けられたスリーブダに焼きばめて
、両者を固着している。

しかしながら、セラミックロータｌを使う場合、一般に
、通過するガス温度は金属ロータに比べかなり高温とな
るので、このような従来のセラミック軸と金属軸との焼
ばめによる接続法にあってを工、焼きばめ部が比較的高
温域に近い構造となっていたので、運転中に焼きばめ部
が熱膨張により緩んぢり、軸に伝達される力により両者
がすべってしまり問題点があった。

また、このような緩みを避けるべ（、緩み分を想定して
過大な焼きげめ代を予め設定してお（場合にはそれに起
因して冷間時に異常に大きな締め付は力がこれら軸に加
わり、セラミック軸や金属軸の焼ばめ部を破損してしま
うおそれがあるという問題点があった。

（目　的） 本発１５１１ハ、このような従来の問題点に着目してな
されたもので、焼きばめのみでセラミック軸と金属軸と
を接続するのではなく、機械的な接続構造な適切に構成
することにより、上記問題点を解決することな目的とす
る。

（発明の構＃：） かかる目的を達成するために、本発明では、セラミック
軸と金属軸のスリーブとを焼きばめによって接続するセ
ラミック軸と金属軸との接続構造において、セラミック
軸の端部ヲコこの端部に向・ｔ かつて径が大きくなるようにしてテーパのつけられた平
面部を有し、金属軸のスリーブ側端部は平面部に対応し
たキー溝を有し、平面部と整合可能な底部およびキー溝
に嵌合可能な突起部を有するスペーサを具え、スペーサ
をキー溝に係合させて、セラミック軸ｔスリーブに挿着
することにより、平面部とキー溝との間にスペーサが固
定されるようになして、スペーサによりセラミック軸と
金属軸とを接続する。

（実施例） 以下、本発明を図面に基づいて詳細に説明する。

第２図は、本発明接続構造の一実施例を示す図である。

ここで、第１図と同様の個所には同一符号を付すことに
する。

第２図において、セラミックロータｌから延在している
セラミック軸−の端部は第１図のような円筒状とせずに
、第３図に示すように、この軸−を切欠いた形状、例え
ば３個所以上の平面部５を形成し、セラミック軸−の端
部の断面があたかも・多角形をなすようにする。

この平面部Ｓは軸端部から内側に入るにつれて軸方向に
沿って軸心に向けて傾斜するテーパ状になっている。換
言すると、セラミック軸−の端部にいくに従って径が大
きくなる。但し、端部の径は円筒軸部の径と等しいかそ
れ以内である。

一方、金属軸３のスリーブを側端部の平面部５と対応す
る部分にはキー溝乙を刻設しておく。このキー溝６は金
ＪＡ動３の端部側の部分６Ａの深さを深くとっておく。

このキー溝６と平面部５とにより生ずる空間にアルミニ
ウム等の軟かい材料からなるスペーサクを嵌合させて、
両者を固着する。

このスペーサ７は、例えば第７図に示すように、平面部
５と整合するテーパ面をもつほぼ三日月状断面をもつ底
面７Ａと、キーｎ６と整合する突起部７Ｂとを有する。

このスペーサ７は軟かい材料で形成されているので、セ
ラミック軸コなスリーブｑに挿着する前と挿着した後で
は、設定状態が異なり、いったん挿着されてしまうと抜
けな（なる構造である。

本発明接続構造の組立にあたっては、まず、第５Ａ図に
示すようにスペーサ７をキー情感に嵌め合わせ、次いで
セラミック軸コなスリーブダに挿入していく。それによ
り、ｍ　ｓ　Ｂ図に示すようにまず、スペーサの底面７
Ａが平面部Ｓと当接すると共に、突起部７Ｂの一端はキ
ー情感の深い部分６Ａに嵌まり込む。更にセラミック軸
を押し込ん−で行くと、スペーサ７は、第５Ｃ図に示す
ように、その底面７Ａが平面部Ｓと整合し、かつ突起部
７Ｂはキー溝６の深い部分６Ａから脱出して残余の溝部
分に収まる。以上により、セラミック軸コは金属軸３に
接続される。ここで、スペーサ７は軸方向にテーパ面７
Ａを形成し、セラミック軸コのテーバ状平面部Ｓと対に
なっており、いったんセラミック軸−が奥まで挿入され
ると、平面部Ｓはこのテーパ面７Ａに引っかかって抜け
な（なる。

回転方向については、金属軸３のキー溝６とスペーサ７
の突起部７Ｂとが当接し、更に、セラミック軸−の平面
部５とスペーサ７とが当接して、セラミック軸−が回転
するのを防止することができる。

このようにして、本発明では、セラミック軸コと金属軸
３との接続にあたって、焼きばめで芯出しを行い、伝達
力は（さび作用とキーの作用をするスペーサ７に分担さ
せる。

第６図は、スペーサ７の他の実施例を示す。ここではス
ベーサフの突起部７Ｂを第グ図示の角形ではなく円弧形
状にする。かがるスペーサ７も第９図の場合と同様に、
本発明を実施するのに好適であることは明らかである。

（効　果） 以上説明してきたように、本発明によれば、焼きばめだ
けでな（、セラミック軸と金属軸との間ニスヘーサを介
して、このスペーサによすくすびとキーとしての機能を
果すことができるようにしたので、熱膨張により焼きば
めが緩んでも、スペーサの部分での（さびとキーの効果
によって、セラミック軸と金属軸とが剛固に固着され、
以て、　　両軸間において伝達力を確実に伝えることが
できるという効果が得られる。更に加えて、スペーサの
突起部を円弧状にすることによって金属軸側に設けられ
たキー溝部に発生する応力集中な゛減少させること、も
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、従来のセラミック軸と金属軸との接続構造の
一例を示す断面図、第一図は本発明セラミック軸と金属
軸との接続構造の一実施例を示す断面図、第３図は第１
図におけるセラミック軸の端部の一例を示す斜視図、第
９図は第一図におけるスペーサの一例を示す斜視図、第
５Ａ図〜第５Ｃ図は本発明セラミック軸と金属軸との接
続構造の組立の態様の一例を示す説明図、第６図は本発
明セラミック軸と金属軸との接続構造におけるスペーサ
の他の実施例を示す斜視図である。 ｌ・・・セラミックロータ、 コ・・・セラミック軸、 ３・・・金属軸、 ｑ・・・スリーブ、 ５・・・テーパ状平面部、 ６・・・キー溝、 ７・・・スペーサ、 ７Ａ・・・底面、 ７Ｂ・・・突起部。 特許出願人　　　日産自動車株式会社

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ｌ）セラミック軸と金属軸のスリーブとを焼きばめＫよ
   って接続するセラミック軸と金属軸との接続構造におい
   て、前記セラミック軸の端部を１該端部に向かって径が
   大きぐなるようにしてテーバのつけられた平面部を有し
   、前記金属軸のスリーブ側端部を工前記平面部に対応し
   たキー溝を有し、前記平面部と整合可能な底部および前
   記キー溝に嵌合可能な突起部を有するスペーサを具え、
   該スペーサを前記キー溝に係合させて、前記セラミック
   軸を前記スリーブに挿着することにより、前記平面部と
   前記キー溝との間に前記スペーサが固定されるようにな
   して、前記スペーサにより前記鳴ラミック軸と前記金属
   軸とを接続することＶ＠徴とするセラミック軸と金属軸
   との接続構造。