JPS63243511A - アダプター部材 - 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】 ！ＬＭｊ１児 本発明は広い温度範囲にわたって異なる熱膨張を有して
いる機械要素を遊隙なしに且つ心合わせして受容するた
めのアダプター部材に関するものである。

従−敦皮帆 機械要素、特に軸受の構成要素の温度補正においては１
作動状態での温度範囲が広範囲に及ぶ必要がある場合、
及び機械要素の材質が極めて異なる膨張特性を有してい
る場合に技術］二の問題が生じる。特に冷媒循環ポンプ
（スリットパイプ式電動ポンプ）の金属・セラミック結
合体から成るすベリ軸受の場合にはこの種の問題は克服
しがたい浬間である９この場合作動温度は２０乃至３２
０℃の範囲にある。同様の問題は、低温技術及び高温技
術による装置の場合にも生じる。

この種の問題を解消するため技術的に面中、な解決法が
提案されたが、半径方向に作用し温度と膨張に依存する
力による障害に対し、使用された金属・セラミック結合
体を保護する望ましい成果は得られなかった。

さらに、予めあまりにも大まかな公差が与えら九るので
回転子軸の固有振動が強くなり、軸受が事前に破損する
ことも明らかになった。

従って妥協的な解決法を受は入れることはできない。公
差リングも、温度範囲が非常に狭いため要求された条件
を満たすことはできなかった。さらに公差リングは、金
属・セラミック結合体を回転子軸に心合わせする（同心
的に配置する）条件を満たすことができない。

１汐 本発明の目的は工作物、特に互いに相対運動し低温技術
における低温度から約６００℃までの高温度までの温度
で異なる熱膨張を有している工作物を遊隙なしに且つ同
心的に受容することを可能にするアダプター部材を堤供
することである。

貰虜 本発明は、上記目的を達成するため。

（ａ）少なくとも一部分がスリーブ状に形成されている
構造体と、 （ｂ）この構造体の表面から舌片状に形成され該構造体
の周囲に沿って設けられた舌片領域と、（０）内面及び
／または外面に沿って延びているｉ１／川部用をイ１し
、 （ｄ）ｉｌ’坦部が占片領域の少なくとも一部分に形成
されている ことを特徴とするものである。

兎米 本発明によるアダプター部材によれば、二番取り加工と
ブシュの周囲に配置され例えば電気腐食により形成され
るＵ字形の舌片によって、例えば軸・ブシュ結合部の温
度による直径の変化を補償することができる。担持用の
舌片の弾性力カ鴨弯造に影響を与えることができるので
、温度に依存しない遊隙なしの結合にして寿命がほとん
ど無制限な結合が得られる。

失庵輿 次に、本発明の実施例を添付の図面を用いて説明する。

３２０’Ｃの冷却水が１５０ｂａｒで循環する冷媒循環
ポンプ、スリットパイプ式電動ポンプに伴う問題は、そ
の構成要素を絶えず改良する必要性を与えていた。特に
問題になる点は、軸受の材料として適当なものを選択す
ることと、軸受の構造を改良することにあった。

従来、炭／　Ｃｒ２Ｏ，＋　ＺｒＯ□／　ＺｒＯ２、Ａ
ｌ□０３／　Ｃｒ２Ｏ３のベアリングと、玉軸受を特殊
鋼から構成する試みがなされたが、十分な寿命を得るこ
とができなかった。ここですでにセラミックから成る軸
受の構成要素を受容する問題が生じていた。特に長い寿
命を期待するならば炭化珪素（ＳｉＣ）とＳｉＣのベア
リングが最適であるが、軸受の構成要素を適確に受容し
ないと、１００時間以内で軸受は完全に破壊される。

本発明によるアダプター部材はこの点を考慮して開発さ
れたものである。本発明によるアダプター部材は金属と
セラミックの異なる熱膨張を補償し、セラミック要素を
遊隙なしに同心的に受容させることを可能にする。

この場合、炭化珪素から成る軸受ブシュを取付ける特殊
鋼から成るポンプ軸の熱膨張は２０乃至３２０℃の温度
範囲にわたって補償されねばならなかったが１本発明に
よるアダプター部材によってこの補償がＩＩＩ能になっ
た。

本発明によるアダプター部材を具備する第１のポンプは
約３０００時間作動した。他のポンプはさらに作動し、
軸受を破壊することなく６０００時間以」〕作動した。

始動過程と再始動過程を何度も行ったが、ポンプの作〃
Ｊ特性に影響はなかった。　　−アダプター部材は、第
１図に断面で示した軸受鍔付きスリーブ１によって形成
される。軸受鍔付きスリーブｌの内面は、軸端２（第３
図）の表面にはめあわせられる。軸受鍔付きスリーブ１
も軸２も特殊鋼等の同じ材料から成っている。軸受鍔付
きスリーブ１の一端にはフランジ３が設けられている。

フランジ３は、詳細に図示していない軸部分に穴４或い
は５を介してピンを結合させることによりロック可能で
ある。軸受鍔付きスリーブ１の外面６には、セラミック
（ＳｉＣ）から成る軸受ブシュ７（第３図）が取付けら
れる。

第２図は軸受鍔付きスリーブ１の外面６の全体図である
。外面（スリーブ）には、Ｕ字状の溝１０の形成（レー
ザー光線による溶解）により舌片領域９が形成されてい
る。外面６の他の領域は平らに形成され、その結果第３
図に示すように他の領域は、周線と割線によって画成さ
れた平坦部１１を形成している。これらの平坦部１１は
、少なくとも舌片領域９の幅にわたって延びている。

平坦に形成されていない領域は、軸受ブシュ７に接する
外面６を形成している。軸２とアダプター部材１の間に
は、目標温度に達するまで間隙が存在する。舌片領域で
は内径が大きくなっている。

軸受鍔付きスリーブ１の周囲に６個の舌片領域９を弾性
要素として配置するのが有利である。これらの舌片領域
９は作動温度に達するまで膨張せず、溝１０によって膨
張する部分から切り離されている。これらの弾性要素と
しての舌片領域９の厚さの増大は、担持ユニットのサイ
ズを予め選定することによって補償される。しかし第１
図に図示したように、この厚さの増大を舌片領域に設け
た二番取り部１２によって補償することもできる。

このため第２　ｒｆｌに図示したように、セラミックか
ら成る受容される構成要素は舌片の領域１３にだけあっ
てもよい。作動点への接触は予め決定することができる
。Ｕ字形溝１ｏのサイズ（長さ１幅）と、この溝によっ
て形成される舌片領域９のサイズと、平坦部１１のサイ
ズと、平坦部以外の外面領域のサイズとは実験的にも理
論的にも決定することができる。これらのサイズは作動
パラメータ（温度、力）及び材料の選択（軸受、軸）に
依存している。特に平坦部１１は、例えば内側の機械要
素が定置されている場合には軸受鍔付きスリーブ１の内
面８にも設けることができる。

次に、本発明の実施態様を列記しておく。

（１）平坦部が周線と割線によって画成された面（１１
）であることを特徴とする請求項１に記載のアダプター
部材。

（２）平坦部（１１）が舌片領域（９）の自由端を蔽っ
ていることを特徴とする請求項１または上記第１項に記
載のアダプター部材。

（３）金属から成る軸（１）とセラミックから成る軸受
ブシュ（７）の間の軸受鍔付きスリーブとして用いられ
ることを特徴とする請求項１．上記第１項または第３項
に記載のアダプター部材。

（４）冷却媒体循環ポンプの軸受の軸受鍔付きスリーブ
として使用することを特徴とする請求項１または上記第
１項から第３項までのいずれか１つに記載のアダプター
部材。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるアダプター部材を形成している軸
受鍔付きスリーブの断面図、第２図は軸受鍔付きスリー
ブの外面の全体図、第３図は軸を受容している本発明に
よるアダプター部材の横断面図である。 １・・・・・軸受鍔付きスリーブ ６・・・・・内面　　７・・・・・軸受ブシュ８・・・
・・外面　　９・・・・・舌片領域１１・・・・平坦部 Ｆｉｇ、　Ｉ Ｆｉｇ、　２

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）広い温度範囲にわたって異なる熱膨張を有してい
   る機械要素を遊隙なしに且つ心合わせして受容するため
   のアダプター部材において、（ａ）少なくとも一部分が
   スリーブ状に形成されている構造体（１）と、 （ｂ）この構造体（１）の表面から舌片状に形成され該
   構造体（１）の周囲に沿って設けられた舌片領域（９）
   と、 （ｃ）内面（８）及び／または外面（６）に沿って延び
   ている平坦部（１１）とを有し、（ｄ）平坦部（１１）
   が舌片領域（９）の少なくとも一部分に形成されている ことを特徴とするアダプター部材。