JPS6315898B2 - - Google Patents

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JPS6315898B2
JPS6315898B2 JP56146749A JP14674981A JPS6315898B2 JP S6315898 B2 JPS6315898 B2 JP S6315898B2 JP 56146749 A JP56146749 A JP 56146749A JP 14674981 A JP14674981 A JP 14674981A JP S6315898 B2 JPS6315898 B2 JP S6315898B2
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sleeve
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shaft hole
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JP56146749A
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Junya Ishibashi
Shigeru Myazaki
Katsuichi Tanaka
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Shibaura Machine Co Ltd
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Toshiba Machine Co Ltd
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、混練機、二軸押出機等に使用される
複軸穴用スリーブ付バレルに係り、特に金属炭化
物等を主成分とする耐摩耗性または耐腐食性材料
をスリーブとして採用した場合でも、スリーブと
バレルの簡便な嵌着ができる複軸穴用スリーブ付
バレルに関するものである。
〔従来の技術〕
この種の複軸穴用スリーブ付バレルは、同バレ
ルに設けた横断面形状が長円形の穴(以下バレル
穴という)に耐摩耗性、耐腐食性材料で作られ内
部に複軸穴を有するスリーブを嵌着したもので、
従来この種のスリーブ付バレルは、次のようなも
のが採用されている。第1例としてバレルおよび
スリーブを横断面において上下2分割としボルト
により上下圧着固定する方法、第2例としてバレ
ルからボルトでスリーブを固定する方法、第3例
として一体形バレルとスリーブで構成され、この
バレル穴とスリーブ間の隙間に低溶融金属を溶解
注入してバレルとスリーブとを固着させる方法が
ある。
〔発明が解決しようとする問題点〕
従来の第1、第2例の方法では、バレル穴内面
とスリーブ外周面を熱伝達が良好になるように互
に高精度に加工し、バレル穴内面とスリーブ外周
面との間に形成されるスキマを可能な限り微小に
しなければならず製作に高度な加工技術が必要で
高価格となるばかりでなく熱伝達即ち熱エネルギ
ーの損失が多かつた。また、第3例の方法におい
ても低溶融金属のためスリーブ付バレルの使用温
度が高い場合、低溶融金属が融点温度に達し、バ
レルとスリーブが分離する恐れがあつた。さらに
バレル穴内面とスリーブ外周面とのスキマが均一
になるよう高精度に加工しなければならず、その
上溶融金属の注入時にスリーブがバレル穴に対し
て片寄りのないように保持しながら注入しなけれ
ばならない等の欠点があつた。
以上の従来例以外に、耐摩耗性、耐腐食性の点
では低いが熱膨脹係数、熱伝導率の高い材料をス
リーブに用いて、バレルとスリーブの熱膨脹の差
により固定する方法も開示されているが、耐摩耗
性、耐腐食性の問題の解消にはなつていない。そ
の理由として、一般的に耐摩耗性の優れた材料と
して金属炭化物たとえば焼結タングステンカーバ
イトなどから成るスリーブをバレル穴に嵌着した
スリーブ付バレルがあるが、これらのスリーブは
熱膨脹率が低く、かつ破壊時の伸びも小さいので
スリーブ材として使用するときに高温度ではバレ
ルとの熱膨脹率の差による隙間の生成または熱応
力によるクラツチや永久歪による隙間の部分的拡
大等発生し採用にあたつて大きな障害となつてい
た。
本発明は、これらの欠点を除去するために、ス
リーブ外周とバレル穴との間に、バレルおよびス
リーブ材より熱膨脹係数が高くしかも熱伝導率の
高い介在物(例えば銅、アルミニウム、黄銅等)
を複軸穴軸芯間の中央に介在させることにより熱
膨脹の差によつてバレルとスリーブとを固定さ
せ、しかも熱効率の高いバレルを容易に低価格と
省エネルギーで製作し得るようにした複軸穴スリ
ーブ付バレルを提供するにある。
〔問題点を解決するための手段〕
本発明は上記問題解決のために、金属炭化物等
を主成分とする耐摩耗性または耐腐食性材料から
なるスリーブに、複軸穴を設け、前記スリーブを
バレルに設けたバレル穴内に嵌着してなる複軸穴
用スリーブ付バレルにおいて、複軸穴軸芯間の中
央の前記スリーブ外周とバレル穴との間に空間部
を設け、前記バレルおよびスリーブ材料より熱膨
脹係数が大きく、かつ、熱伝導率の高い材料から
なる介在物を前記空間部に介在させた複軸穴用ス
リーブ付バレルで熱膨脹の差によりバレルとスリ
ーブとを強力に固定させ、熱伝導率の高い介在物
によつて熱の伝達が効率的に行なわれるようにし
たものである。
そのため介在物の材料は熱膨脹係数および熱伝
導率の高い銅、アルミニウム、黄銅を使用すれば
好適である。
〔作用〕
本発明においては、バレルを加熱した焼ばめ、
またはスリーブと介在物を冷却した冷しばめによ
り、介在物はスリーブと同時またはスリーブをバ
レルに嵌挿後にバレルとスリーブの空間部に挿入
されるので、この介在物は挿入時の加熱または冷
却温度が常温に戻つた時、またはスリーブ付バレ
ル全体が加熱された時バレルとスリーブとの間で
膨脹し両者を固定する。
また、複軸穴用スリーブ付バレルにおいては各
軸芯間の中央部においても最も発熱があるが、こ
の熱は前記中央部の介在物により効率よくバレル
に伝達され放出されるようになつている。
〔実施例〕
以下本発明の一実施例を示す第1図ないし第5
図について説明する。バレル11は内部に外周が
凸部19a,19bと凹部16a,16bとから
なるスリーブ12を挿入するためのバレル穴14
を有しその周囲に冷却水流路17が設けられてい
る。
前記バレル穴14は、第4図に示すように横断
面形状が長円形をし、第2図に示すように、軸方
向(図中上.下方向)に貫通して設けられてい
る。前記スリーブ12は、内部に複軸穴15を有
し、その横断面形状は、第5図に示すように、複
軸穴15のそれぞれの軸芯O1,O2を中心とする
環状体を前記両軸芯O1,O2間の中央で接続させ
た形となつており、その外周形状は前記バレル穴
14に対して焼ばめ、冷しばめまたは常温で比較
的容易に挿入し得るように形成されると共に、前
記スリーブ12の前記軸芯O1,O2間の中央に対
応する外周位置には軸芯O1,O2に沿つて伸びる
溝状の凹部16a,16bが形成されている。こ
のスリーブ12をバレル穴14に挿入したとき、
前記凹部16a,16bによりバレル穴14とス
リーブ12の外周との間に生ずる空間には、両者
を固定するための介在物13が挿入されている。
この介在物13は、バレル11およびスリーブ1
2より熱膨脹係数が大きく、さらに熱伝導率の高
い材料たとえば、バレル11が機械構造用炭素
鋼、熱膨脹係数:1×10-5/℃、熱伝導率:
37Kcal/m.h.℃、スリーブ12が超硬焼結合
金、熱膨脹係数:0.6×10-5/℃、熱伝導率:
61.2Kcal/m.h.℃、に対して介在物13は銅、
熱膨脹係数:1.65×10-5/℃、熱伝導率:
332Kcal/m.h.℃、アルミニウム、熱膨脹係
数:2.21×10-5/℃、熱伝導率:196Kcal/m.
h.℃、黄銅、熱膨脹係数:1.89×10-5/℃、熱伝
導率:95Kcal/m.h.℃等で形成され、好まし
くは、常温においてもバレル11とスリーブ12
を固定し得るように、バレル11を加熱した焼ば
め、またはスリーブ12さらには介在物13自身
を冷却した冷しばめにより両者の間に入れられる
ようになつている。
次いで前記の複軸穴スリーブ付バレルの作用に
ついて説明する。介在物13は前記のようにバレ
ル11を加熱した焼ばめ、またはスリーブ12さ
らには介在物13自身を冷却した冷しばめによ
り、スリーブ12と同時またはスリーブ12をバ
レル11に挿入した後にバレル穴14内に挿入さ
れる。この介在物13は挿入時の加熱または冷却
温度が常温に戻つた時またはスリーブ付バレル全
体が加熱された時バレル11とスリーブ12との
間で膨脹して両者を固定する。
前述のようにスリーブ12は、組付け時には介
在物13を介してバレル穴14内に比較的ゆるや
かに嵌合された状態となつているが、その後、バ
レル11とスリーブ12の温度差が小さくなり、
かつ介在物13を含めた全体の温度が上昇してい
くと、前記介在物13の熱膨脹係数がバレル11
およびスリーブ12の熱膨脹係数より大きいた
め、介在物13がバレル11とスリーブ12の間
で相対的に膨脹して所望の締め代を生じ、バレル
11とスリーブ12とを固定する。
また、バレル11とスリーブ12の間の熱伝達
は、介在物13が熱伝導率の高い材料で作られて
いるので熱伝導が極めて良好に行なわれる。
そこで、スリーブ12内に挿入されている複軸
のスクリユ等で発生した熱は、介在物13を介し
てバレル11へ伝えられ冷却水流路17を流れる
冷却水によつて奪われる。また、バレル11の外
周に設けた図示しないヒータによりスリーブ12
内を加熱する場合にも効果的に熱交換される。
第6図は、スリーブ12の他の実施例を示すも
ので、スリーブ12aの外周形状が凸部19a,
19bと直線部20a,20bと凹部18a,1
8bとから形成され、バレル穴14と所定の隙間
を維持してバレル穴14に挿入した後スリーブ1
2aの凹部18a,18bに介在物13aを嵌入
し、複軸穴用スリーブ付バレルを完成するもので
ある。
これらの複軸穴用スリーブ付バレルにおいて
は、複軸穴中央凹部16a,16b,18a,1
8bの内側部分で最も発熱されるため、介在物1
3,13aを同中央凹部16a,16b,18
a,18bに介在させたので熱が効率よくバレル
11へ伝達され、冷却水流路17を流れる冷却水
によつて奪われる。
〔発明の効果〕
以上のべたように、本発明は、金属炭化物等を
主成分とする耐摩耗性、耐腐食性材料をスリーブ
に採用する場合、複軸穴軸芯間の中央部でかつス
リーブ外周と、バレル穴との間に、空間部を形成
し、この空間部に、バレルおよびスリーブよりも
熱膨脹係数が大きく、かつ熱伝導率の高い材料か
らなる介在物を介在させるようにしたので、スリ
ーブの材料に耐摩、耐食材を使用しても、スリー
ブとバレルの精度は要求されないので、安価な加
工ですみ、しかも、バレルとスリーブは、介在物
によつて強力に固定され、あわせて、熱伝導率の
良い介在物を経由して、熱量の出入が効率良くで
きるようになり耐摩、耐食性材料のスリーブ付ベ
レルを安価に製作することが可能となつた。
【図面の簡単な説明】
図面は本発明の一実施例を示すもので第1図は
第2図の−線におけるスリーブ付バレルの横
断面図、第2図はスリーブ付バレルの平面図、第
3図はスリーブの斜視図、第4図はバレルの正面
図、第5図はスリーブと介在物との関係を示した
横断面図、第6図は他のスリーブと介在物との関
係を示した横断面図である。 11……バレル、12,12a……スリーブ、
13,13a……介在物、14……バレル穴、1
5……複軸穴、16a,16b,18a,18b
……凹部、17……冷却水流路、19a,19b
……凸部、20a,20b……直線部。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 金属炭化物等を主成分とする耐摩耗性または
    耐腐食性材料からなるスリーブに、複軸穴を設
    け、前記スリーブをバレルに設けたバレル穴内に
    嵌着してなる複軸穴用スリーブ付バレルにおい
    て、複軸穴軸芯間の中央の前記スリーブ外周とバ
    レル穴との間に空間部を設け、前記バレルおよび
    スリーブ材料より熱膨脹係数が大きく、かつ熱伝
    導率の高い材料からなる介在物を前記空間部に介
    在させたことを特徴とする複軸穴用スリーブ付バ
    レル。 2 介在物が銅、アルミニウム、黄銅の中の一つ
    の材料で形成されている特許請求の範囲第1項記
    載の複軸穴用スリーブ付バレル。
JP56146749A 1981-09-17 1981-09-17 被軸穴用スリ−ブ付バレル Granted JPS5849230A (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP56146749A JPS5849230A (ja) 1981-09-17 1981-09-17 被軸穴用スリ−ブ付バレル
US06/417,862 US4440511A (en) 1981-09-17 1982-09-14 Multishaft supporting devices

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Application Number Priority Date Filing Date Title
JP56146749A JPS5849230A (ja) 1981-09-17 1981-09-17 被軸穴用スリ−ブ付バレル

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JPS5849230A JPS5849230A (ja) 1983-03-23
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