JPS6278401A

JPS6278401A - セラミツクロ−タ−

Info

Publication number: JPS6278401A
Application number: JP21806085A
Authority: JP
Inventors: Noboru Ishida; 昇石田
Original assignee: NGK Spark Plug Co Ltd
Current assignee: Niterra Co Ltd
Priority date: 1985-10-02
Filing date: 1985-10-02
Publication date: 1987-04-10

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】（産業上の利用分野）この発明は、特にターボ過給機におけるセラミックロー
ターの曲げ応力に対する強化構造に関する。

（従来の技術）従来、第４図乃至第６図に示すように、セラミックから
な１０−ター囚を金属軸の）に嵌合して構成するセラミ
ックローターは、第４図のように遮熱板Ωと羽根との間
隙がおるものについては、その間隙から矢印のように排
ガスが入シ、金属とセラミックの膨張差よシセラミック
軸（４）と金属＠（Ｂ）の焼きばめが緩み、ろう付けの
場合には排ガスによる腐食が生じる。また、第５図に示
す場合には、排ガスが遮熱板０との間隙から入ることは
少ないが、段差部［Ｆ］の曲率半径を大きくとれないの
で、振動による曲げ応力によって段差部［Ｆ］〃・ら折
損することがある。更に、軸受部（）Ｉｔ″！、でセラ
ミックで構成される第６図に示すものは、ベアリングと
段差部いとの距離が短く、その段差部［Ｆ］の曲率半径
を大きくできないので、振動による曲げによってこの軸
に折損が生じるものである。

（発明が解決しようとする問題点）そこで、この発明は、上記従来のものの欠点を改善する
ものであり、セラミック軸の段差部を強化することによ
シ、この部分よりの折損を阻止しようとするものである
。

（問題点を解決するための手段）セラミック軸の段差部において、この段部を楕円曲線の
一部により連結して形成し、更に、その楕円曲線は、そ
の長径を通る中心軸とローターＱｉｌとのなす角度を４
５°未満とし、その上、上記楕円曲線の長径は、短径の
３倍以下となるようにしたものである。

なお、軸の段差部は垂直部と水平部がめれば段差がある
ことを意味し、（例えば第４図）この交叉部分も段部と
いうものである。

（作用）上記構成をもつので、ローターにおけるセラミック軸部
分の特に折損を生じやすい段部を、楕円非線として曲率
半径を大きり、シ強化して、折損を防止することができ
る。

なお、上記曲線の長軸とローター軸中心を通る直線との
なす角が４５°を越える時には、応力集中部が曲率半径
の小さい長径部に移るために却って応力集中が大きくな
るので、上記角度は４５°未滴であることが望ましく、
゛まだ、上記楕円曲線における長径が短径の３倍よりも
大きくなる場合には、上記連結部分の長径部分に応力集
中が作用することとなるので、段差部に折損を生じるも
のである。

（実施例）これを図に示す実施例により更に説明する。第１図、第
２図において、（１）はセラミックよりなるローター、
（２）は上記ローター（１）の端部を嵌合する金属軸で
あり、（３）はブレード、（４）はセラミックローター
（１）の段差部、（５）は軸承部であシ、図においては
試験のだめの支持部として示されている。（７）はシー
ルリング溝である。

実施例１第１図に示す軸承部（５）までセラミックよりなるロー
ター（１）に金属軸（２）を焼ばめし、シールリング溝
（７）をもつ径、１５１ＥＩ＋＋の大径部と軸承部をも
つ９鰭径の小径部とのルｊを４−径の円弧にょシ連結し
てなる対照例（Ｒ１）と、長径４訂、短径３郵の化円曲
線（４）によシ連結する実施例（Ｅｌ）と長ｆｆ１４ｍ
＋。

短径２Ｗの楕円曲線（４）によシ連結する実施例（Ｅ、
）および長径４簡、短径１創の対照例（Ｒ２）にょ９簡
１図、ローター（１）先端よ、？４０ｆｉの位置（４）
に軸承部（５）を固定し、軸体を支持して、ローター（
１）先端に荷重■をかけたところ次の結果を得た。

実施例が対照例よシ重い荷重に耐えることが明らかに示
されている。

実施例２第２図に示すセラミック軸（１）の段部（４）の径を１
．７５ｍ　の円弧とするもの、長径３．５ｗ＋ｎ１．短
径１．７５ａで長径を通る中心軸が第３　［＞Ｉ　（ａ
）に示す。０、（ｂ）に示す３０、（Ｃ）に示す４５°
と図示しない４０’の４種類のローター（］）の段部（
４）を研磨加工し、大径部にて金属軸（２）に焼ばめし
たものを、軸承部（５）において支持して、軸承部（５
）より４０ｆｉに位置するローターｍ先端部に荷重を加
えたところ、次のとおシの結果を得、この発明の有効性
を確認することができた。

（発明の効果）以上のとおり、セラミック軸部の大径部と小径部間の段
部を楕円曲線で連結することにより、従来の折損−しや
すいセラミック軸に比べ、折損しにくい連結部が得られ
るという優れた効果をもつものである。

【図面の簡単な説明】

箇１図、第２図はこの発明の実施例の縦断面図でろｐ％
第３図（ａ）〜（Ｃ）はそれぞれ楕円曲線の長径の中心
線が軸中心線となす角度を０°、３０°、４５゜とした
時のセラミック＃１部の大径部と小径部の段部を連結す
る時の状態を示し、Ｉイ唄Ｄ）料りＣ橿に合・１１う１
・・・セラミック軸、２・・・金属軸、３・・・ブリー
ド部、４−・・段部、５・・・軸承部、６・・・楕円。醇許出願人　代理人弁理士　廖木三幸第１図、３第２図第３図（ａ）ｌｂノ（Ｃ）第４図第５図第６図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）軸の一部がセラミックからなり、かつこのセラミ
ック軸部に段差を有し、その段部を楕円曲線により連結
してなるセラミックローター。
（２）楕円の長径を通る中心軸とローター軸とのなす角
が４５未満である特許請求の範囲第１項所載のセラミッ
クローター。
（３）楕円の長径は短径の３倍以下である、特許請求の
範囲第１項所載のセラミックローター。