JPH0218243Y2 - - Google Patents
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- JPH0218243Y2 JPH0218243Y2 JP1984194618U JP19461884U JPH0218243Y2 JP H0218243 Y2 JPH0218243 Y2 JP H0218243Y2 JP 1984194618 U JP1984194618 U JP 1984194618U JP 19461884 U JP19461884 U JP 19461884U JP H0218243 Y2 JPH0218243 Y2 JP H0218243Y2
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- JP
- Japan
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- boss
- impeller
- ceramic
- metal
- rotating shaft
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Description
【考案の詳細な説明】
産業上の利用分野
本考案は、内燃機関用ターボ過給機、ガスター
ビン等に使用されて高温ガスに晒されるセラミツ
ク製タービン翼車に関するものである。
ビン等に使用されて高温ガスに晒されるセラミツ
ク製タービン翼車に関するものである。
従来技術
セラミツクスは、比重が低いにもかかわらず、
金属に比して耐熱性に優れ、かつ金属並みの強度
を有しており、例えば、最近注目されている窒化
珪素（Si2N5）セラミツクスの曲げ強度は、常温
で90Kgｆ／mm2であるが、1000℃においても、な
お、80Kgｆ／mm2の曲げ強度を有している。
金属に比して耐熱性に優れ、かつ金属並みの強度
を有しており、例えば、最近注目されている窒化
珪素（Si2N5）セラミツクスの曲げ強度は、常温
で90Kgｆ／mm2であるが、1000℃においても、な
お、80Kgｆ／mm2の曲げ強度を有している。
このような優れた耐熱性を有するセラミツクス
は、金属部材に代つて、使用条件の苛酷な各種機
械部品として採用されつつあり、その一例とし
て、内燃機関のターボ過給機で使用されるタービ
ン翼車を挙げることができる。
は、金属部材に代つて、使用条件の苛酷な各種機
械部品として採用されつつあり、その一例とし
て、内燃機関のターボ過給機で使用されるタービ
ン翼車を挙げることができる。
ターボ過給機は、機関の排気エネルギーを利用
して排気タービンを回転し、その動力でコンプレ
ツサーを駆動することにより、吸入空気または混
合気を予圧する装置であり、タービン翼車は、高
温の排気に晒されかつ高速回転する部材であるた
め、これを耐熱性が優れ、しかも低比重のセラミ
ツクスで形成するのは効果的である。
して排気タービンを回転し、その動力でコンプレ
ツサーを駆動することにより、吸入空気または混
合気を予圧する装置であり、タービン翼車は、高
温の排気に晒されかつ高速回転する部材であるた
め、これを耐熱性が優れ、しかも低比重のセラミ
ツクスで形成するのは効果的である。
しかしながら、タービン翼車と、これを支持す
る加工精度の高い回転軸を一体に形成すること
は、加工上頗る困難であり、これを解決するため
に、熱負担の高いタービン翼車をセラミツク製に
し、加工精度の高い回転軸を金属製にしたセラミ
ツク製タービン翼車があつた。
る加工精度の高い回転軸を一体に形成すること
は、加工上頗る困難であり、これを解決するため
に、熱負担の高いタービン翼車をセラミツク製に
し、加工精度の高い回転軸を金属製にしたセラミ
ツク製タービン翼車があつた。
この種のタービン翼車においでは、特開昭54−
42520号公報に示されるように、セラミツク製タ
ービン翼車を金属製回転軸に結合するために、タ
ービン翼車のボス部を回転軸の中空筒部に一体に
嵌着していたが、常温の運転停止状態から高温の
運転状態になると、熱膨張率の大きな金属製回転
軸の中空筒部の方がこれよりも熱膨張率の小さな
セラミツク製タービン翼車のボス部よりも大きく
膨張して、タービン翼車ボス部が回転軸中空筒部
よりスツポ抜ける惧れがあり、この防止策として
ボス部の軸方向長さをその径の３倍以上にしてい
た。このため、このタービン翼車ではその回転軸
の径が全長に亘つて太くなつてしまい、軽量化が
困難でもあつた。
42520号公報に示されるように、セラミツク製タ
ービン翼車を金属製回転軸に結合するために、タ
ービン翼車のボス部を回転軸の中空筒部に一体に
嵌着していたが、常温の運転停止状態から高温の
運転状態になると、熱膨張率の大きな金属製回転
軸の中空筒部の方がこれよりも熱膨張率の小さな
セラミツク製タービン翼車のボス部よりも大きく
膨張して、タービン翼車ボス部が回転軸中空筒部
よりスツポ抜ける惧れがあり、この防止策として
ボス部の軸方向長さをその径の３倍以上にしてい
た。このため、このタービン翼車ではその回転軸
の径が全長に亘つて太くなつてしまい、軽量化が
困難でもあつた。
また実開昭56−150801号公報記載のタービン翼
車では、セラミツクタービン翼車のボス部にこれ
と略同程度の熱膨張率の金属製スリーブを介して
金属製回転軸の中空円筒部を焼ばめでもつて嵌着
していたが、軸の外径が大きくなつて、やはり軽
量化が困難じあつた。
車では、セラミツクタービン翼車のボス部にこれ
と略同程度の熱膨張率の金属製スリーブを介して
金属製回転軸の中空円筒部を焼ばめでもつて嵌着
していたが、軸の外径が大きくなつて、やはり軽
量化が困難じあつた。
このような難点を克服したものとして実開昭56
−5701号公報および特開昭59−103902号公報に記
載されたものがある。
−5701号公報および特開昭59−103902号公報に記
載されたものがある。
考案が解決しようとする問題点
実開昭56−5701号公報に記載されたものでは、
第１図に図示するようにセラミツク製翼車０１の
ボス部０２の長さをその径と略等しい長さに設定
し、このボス部０２に、該セラミツクの熱膨張率
に近い金属で製作されたスリーブ０３を焼ばめ、
ろう付け等で接続し、該金属製スリーブ０３と金
属製軸０４とを溶接で接続したので、金属製軸０
４の径を小さくして軽量化を図ることができる
が、その反面スリーブ０３と軸０４との溶接の際
に生じた溶接歪により残留応力がその溶接近傍に
存在し、かつスリーブ０３の底隅部０３ａと軸０
４の隅部０４ａとに応力が集中しがちであるため
に、両隅部０３ａ，０４ａを結ぶ線０５に沿つて
クラツクが生じ易い。しかもボス部０２がスリー
ブ０３よりすつぽ抜けしないように、焼ばめ代を
大きく取ると、ボス部０２の基部に大きな応力が
生じて破断し易い。
第１図に図示するようにセラミツク製翼車０１の
ボス部０２の長さをその径と略等しい長さに設定
し、このボス部０２に、該セラミツクの熱膨張率
に近い金属で製作されたスリーブ０３を焼ばめ、
ろう付け等で接続し、該金属製スリーブ０３と金
属製軸０４とを溶接で接続したので、金属製軸０
４の径を小さくして軽量化を図ることができる
が、その反面スリーブ０３と軸０４との溶接の際
に生じた溶接歪により残留応力がその溶接近傍に
存在し、かつスリーブ０３の底隅部０３ａと軸０
４の隅部０４ａとに応力が集中しがちであるため
に、両隅部０３ａ，０４ａを結ぶ線０５に沿つて
クラツクが生じ易い。しかもボス部０２がスリー
ブ０３よりすつぽ抜けしないように、焼ばめ代を
大きく取ると、ボス部０２の基部に大きな応力が
生じて破断し易い。
また特開昭59−103902号公報に記載されたもの
では、第２図に図示するように、セラミツク製翼
車０１のボス部０２の円周面に、前記セラミツク
と同程度の熱膨張率を有する円筒状スリーブ０６
を嵌合し、同円筒状スリーブ０６の端面０６ａを
金属製軸０４に溶接により固着したので、熱負担
がかかつた状態において、円筒状スリーブ０６の
熱膨張率と金属製軸０４の熱膨張率の差により両
者の接合面に沿つてクラツク０７が生じ易く、さ
らに円筒状スリーブ０６の端面０６ａに隣接した
金属製軸０４の軸端外周部０４ｂは、金属製軸０
６とスリーブ０６との溶接による残留歪の影響と
前記両熱膨張率の差の影響を強く受けて、金属製
軸０４の軸部０４ｃの熱変形に追従し難くなり、
円筒状スリーブ端面０６ａに接触していない金属
製軸端面０４ｄと軸隅部０４ａとを結ぶ線に沿つ
てクラツク０８が生じ易い。
では、第２図に図示するように、セラミツク製翼
車０１のボス部０２の円周面に、前記セラミツク
と同程度の熱膨張率を有する円筒状スリーブ０６
を嵌合し、同円筒状スリーブ０６の端面０６ａを
金属製軸０４に溶接により固着したので、熱負担
がかかつた状態において、円筒状スリーブ０６の
熱膨張率と金属製軸０４の熱膨張率の差により両
者の接合面に沿つてクラツク０７が生じ易く、さ
らに円筒状スリーブ０６の端面０６ａに隣接した
金属製軸０４の軸端外周部０４ｂは、金属製軸０
６とスリーブ０６との溶接による残留歪の影響と
前記両熱膨張率の差の影響を強く受けて、金属製
軸０４の軸部０４ｃの熱変形に追従し難くなり、
円筒状スリーブ端面０６ａに接触していない金属
製軸端面０４ｄと軸隅部０４ａとを結ぶ線に沿つ
てクラツク０８が生じ易い。
課題を解決するための手段および作用
本考案はこのような欠点を解消したセラミツク
製タービン翼車の改良に係り、セラミツク製翼車
のボス部の長さと直径とを略等しい寸法に形成
し、該セラミツクの熱膨張率に近い熱膨張率の金
属製スリーブを前記セラミツク製翼車ボス部に嵌
着し、該金属製スリーブを介して金属製回転軸に
前記セラミツク製翼車を一体に接合してなるセラ
ミツク製タービン翼車において、前記金属製回転
軸には前記セラミツク翼車の熱膨張率よりも大き
な熱膨張率の材料が用いられ、前記翼車側の金属
製回転軸端面には、高温状態で該翼車ボス部が嵌
合し前記高温より低い通常稼働状態で前記ボス部
および回転軸の熱膨張率差により該ボス部が締付
け嵌着される程度の寸法の凹部が形成され、前記
セラミツク製翼車ボス部の先端および金属製回転
軸凹部の底面より翼車側に位置した個所で前記金
属製スリーブおよび金属製回転軸の各端部が溶接
によつて一体に接合されたことを特徴とするもの
である。
製タービン翼車の改良に係り、セラミツク製翼車
のボス部の長さと直径とを略等しい寸法に形成
し、該セラミツクの熱膨張率に近い熱膨張率の金
属製スリーブを前記セラミツク製翼車ボス部に嵌
着し、該金属製スリーブを介して金属製回転軸に
前記セラミツク製翼車を一体に接合してなるセラ
ミツク製タービン翼車において、前記金属製回転
軸には前記セラミツク翼車の熱膨張率よりも大き
な熱膨張率の材料が用いられ、前記翼車側の金属
製回転軸端面には、高温状態で該翼車ボス部が嵌
合し前記高温より低い通常稼働状態で前記ボス部
および回転軸の熱膨張率差により該ボス部が締付
け嵌着される程度の寸法の凹部が形成され、前記
セラミツク製翼車ボス部の先端および金属製回転
軸凹部の底面より翼車側に位置した個所で前記金
属製スリーブおよび金属製回転軸の各端部が溶接
によつて一体に接合されたことを特徴とするもの
である。
本考案においては、前記金属製回転軸には前記
セラミツク製翼車の熱膨張率よりも大きな熱膨張
率の材料が用いられ、前記翼車側の金属製回転軸
端面には、高温状態で該翼車ボス部が嵌合し前記
高温より低い通常稼働状態で前記ボス部および回
転軸の熱膨張率差により該ボス部が締付け嵌着さ
れる程度の寸法の凹部を形成したため、高温状態
で前記翼車ボス部を該回転軸凹部に嵌合し、これ
らを低温に冷却すると、前記ボス部周面に中心方
向へ向つて加わる締付け応力を基部から先端に接
近するにつれて漸次増大させることができる。
セラミツク製翼車の熱膨張率よりも大きな熱膨張
率の材料が用いられ、前記翼車側の金属製回転軸
端面には、高温状態で該翼車ボス部が嵌合し前記
高温より低い通常稼働状態で前記ボス部および回
転軸の熱膨張率差により該ボス部が締付け嵌着さ
れる程度の寸法の凹部を形成したため、高温状態
で前記翼車ボス部を該回転軸凹部に嵌合し、これ
らを低温に冷却すると、前記ボス部周面に中心方
向へ向つて加わる締付け応力を基部から先端に接
近するにつれて漸次増大させることができる。
また本考案においては、前記セラミツク製翼車
ボス部の先端および金属製回転軸凹部の底面より
翼車体に位置した個所で前記金属製スリーブおよ
び金属製回転軸の各端部を溶接によつて一体に接
合したため、前記回転軸凹部の隅角部には溶接に
伴なつて発生する残留歪の影響を強く受けない。
ボス部の先端および金属製回転軸凹部の底面より
翼車体に位置した個所で前記金属製スリーブおよ
び金属製回転軸の各端部を溶接によつて一体に接
合したため、前記回転軸凹部の隅角部には溶接に
伴なつて発生する残留歪の影響を強く受けない。
実施例
以下、本考案を、自動車用ガソリンエンジンに
付設されるターボ過給機に適用した第３図ないし
第７図に図示の実施例について説明する。
付設されるターボ過給機に適用した第３図ないし
第７図に図示の実施例について説明する。
ターボ過給機ロータは、窒化硅素セラミツク製
タービン翼車１と、同窒化硅素セラミツクの熱膨
張率と同程度の熱膨張率のコーバル（Ni23〜
30wt％、Co17〜30wt％、Mn0.6〜0.8wt％、残部
Fe）（商標名）製スリーブ１０と、Cr−Mo鋼
（JIS SCM 435）製回転軸２０と、同Cr−Mo鋼
製回転軸２０に一体に組付けられる図示されない
コンプレツサ翼車とよりなつている。
タービン翼車１と、同窒化硅素セラミツクの熱膨
張率と同程度の熱膨張率のコーバル（Ni23〜
30wt％、Co17〜30wt％、Mn0.6〜0.8wt％、残部
Fe）（商標名）製スリーブ１０と、Cr−Mo鋼
（JIS SCM 435）製回転軸２０と、同Cr−Mo鋼
製回転軸２０に一体に組付けられる図示されない
コンプレツサ翼車とよりなつている。
また前記コーバル製スリーブ１０の内周面１１
は、窒化硅素セラミツク製タービン翼車１のボス
部３におけるボス基部周面５からボス先端部周面
７に亘り僅かな略一定間〓を存して嵌合しうる寸
法と形状に形成されている。
は、窒化硅素セラミツク製タービン翼車１のボス
部３におけるボス基部周面５からボス先端部周面
７に亘り僅かな略一定間〓を存して嵌合しうる寸
法と形状に形成されている。
さらに、Cr−Mo鋼製回転軸２０の軸端部２１
は中央部２７より大径であつて、前記コーバル製
スリーブ１０の内周面１１と同様に、同軸端部２
１には前記窒化硅素セラミツク製タービン翼車１
のボス先端部６に、僅かな略一定間〓を存して嵌
合しうるような円筒形凹部２２が形成され、同円
筒形凹部２２の先端面２４はコーバル製スリーブ
１０の平面状スリーブ端面１４に面一に衝接しう
るように平面に形成されている。
は中央部２７より大径であつて、前記コーバル製
スリーブ１０の内周面１１と同様に、同軸端部２
１には前記窒化硅素セラミツク製タービン翼車１
のボス先端部６に、僅かな略一定間〓を存して嵌
合しうるような円筒形凹部２２が形成され、同円
筒形凹部２２の先端面２４はコーバル製スリーブ
１０の平面状スリーブ端面１４に面一に衝接しう
るように平面に形成されている。
さらに円筒形凹部２２の底部２３と中央部２７
の外周面とは連通孔２８で連通されている。
の外周面とは連通孔２８で連通されている。
さらにまたCr−Mo鋼製回転軸２０の小径部２
９に図示されないコンプレツサ翼車が嵌合され、
同小径部２９の雄ねじ３０に螺合されるナツト
（図示されず）により同コンプレツサ翼車は小径
部２９に一体に組付けられるようになつている。
９に図示されないコンプレツサ翼車が嵌合され、
同小径部２９の雄ねじ３０に螺合されるナツト
（図示されず）により同コンプレツサ翼車は小径
部２９に一体に組付けられるようになつている。
前記窒化硅素セラミツク製タービン翼車１とコ
ーバル製スリーブ１０とCr−Mo鋼製回転軸２０
とは、下記の順序に従つて相互に一体に組立てら
れる。
ーバル製スリーブ１０とCr−Mo鋼製回転軸２０
とは、下記の順序に従つて相互に一体に組立てら
れる。
まず、コーバル製スリーブ１０のスリーブ端面
１４とCr−Mo鋼製回転軸２０の軸端部２１にお
ける先端面２４とを摩擦溶接により一体的に結合
した後、Cr−Mo鋼製回転軸２０の凹部底部２３
および連通孔２８に予め鑞材３１を装入し、窒化
硅素セラミツク製タービン翼車１のボス部３をコ
ーバル製スリーブ１０の内周面１１およびCr−
Mo鋼製回転軸２０の円筒形凹部２２に嵌合した
状態で、これらを全体的に鑞材３１の溶接温度
（約700℃）以上に加熱すると、Cr−Mo鋼製回転
軸２０の熱膨張率は窒化硅素セラミツク製タービ
ン翼車１およびコーバル製スリーブ１０の熱膨張
率より大きいため、第６図に図示されるように、
コーバル製スリーブ１０の内周面１１およびCr
−Mo鋼製回転軸２０の円筒形凹部２２の周面の
径は凹部底部２３に接近するにつれて漸次増大
し、その間〓部３２に鑞材３１が〓間なく充填さ
れる。
１４とCr−Mo鋼製回転軸２０の軸端部２１にお
ける先端面２４とを摩擦溶接により一体的に結合
した後、Cr−Mo鋼製回転軸２０の凹部底部２３
および連通孔２８に予め鑞材３１を装入し、窒化
硅素セラミツク製タービン翼車１のボス部３をコ
ーバル製スリーブ１０の内周面１１およびCr−
Mo鋼製回転軸２０の円筒形凹部２２に嵌合した
状態で、これらを全体的に鑞材３１の溶接温度
（約700℃）以上に加熱すると、Cr−Mo鋼製回転
軸２０の熱膨張率は窒化硅素セラミツク製タービ
ン翼車１およびコーバル製スリーブ１０の熱膨張
率より大きいため、第６図に図示されるように、
コーバル製スリーブ１０の内周面１１およびCr
−Mo鋼製回転軸２０の円筒形凹部２２の周面の
径は凹部底部２３に接近するにつれて漸次増大
し、その間〓部３２に鑞材３１が〓間なく充填さ
れる。
そして窒化硅素セラミツク製タービン翼車１、
コーバル製スリーブ１０およびCr−Mo鋼製回転
軸２０の組立体の温度を鑞材３１の溶接温度（約
700℃）以下に徐々に低下させると、前記した間
〓部３２が第７図に図示されるような均一な厚さ
分布に復帰する前に、鑞材３１が凝固を始め、大
気温度に低下した時には、熱膨張率の大きなCr
−Mo鋼製回転軸２０が窒化硅素セラミツク製タ
ービン翼車１およびコーバル製スリーブ１０より
も大きく収縮し、厚みの大きな部分の鑞材３１が
Cr−Mo鋼製回転軸２０の収縮に抵抗し、窒化硅
素セラミツク製タービン翼車１のボス部３には、
第７図に図示されるように、ボス基部４からボス
先端部６に接近するにつれて漸次大きな締付け力
が加えられる。
コーバル製スリーブ１０およびCr−Mo鋼製回転
軸２０の組立体の温度を鑞材３１の溶接温度（約
700℃）以下に徐々に低下させると、前記した間
〓部３２が第７図に図示されるような均一な厚さ
分布に復帰する前に、鑞材３１が凝固を始め、大
気温度に低下した時には、熱膨張率の大きなCr
−Mo鋼製回転軸２０が窒化硅素セラミツク製タ
ービン翼車１およびコーバル製スリーブ１０より
も大きく収縮し、厚みの大きな部分の鑞材３１が
Cr−Mo鋼製回転軸２０の収縮に抵抗し、窒化硅
素セラミツク製タービン翼車１のボス部３には、
第７図に図示されるように、ボス基部４からボス
先端部６に接近するにつれて漸次大きな締付け力
が加えられる。
このような窒化硅素セラミツク製タービン翼車
１のボス部３は、Cr−Mo鋼製回転軸２０の軸端
部２１と一体のコーバル製スリーブ１０に掴持さ
れるのみならず、Cr−Mo鋼製回転軸２０の円筒
形凹部２２に掴持され、しかもそのボス部３に対
する締付け力が窒化硅素セラミツク製タービン翼
車１のボス先端部６に近づくにつれ次第に大きく
なるので、Cr−Mo鋼製回転軸２０よりの窒化硅
素セラミツク製タービン翼車１のすつぽ抜けを確
実に阻止することができる。
１のボス部３は、Cr−Mo鋼製回転軸２０の軸端
部２１と一体のコーバル製スリーブ１０に掴持さ
れるのみならず、Cr−Mo鋼製回転軸２０の円筒
形凹部２２に掴持され、しかもそのボス部３に対
する締付け力が窒化硅素セラミツク製タービン翼
車１のボス先端部６に近づくにつれ次第に大きく
なるので、Cr−Mo鋼製回転軸２０よりの窒化硅
素セラミツク製タービン翼車１のすつぽ抜けを確
実に阻止することができる。
また窒化硅素セラミツク製タービン翼車１のボ
ス部３には翼車本体２寄りのボス基部４からボス
先端部６に向つてその締付け力が漸次大きくなる
ため、ボス基部周面５に大きな応力が発生せず、
ボス部３が翼車本体２より破断して分離すること
もない。
ス部３には翼車本体２寄りのボス基部４からボス
先端部６に向つてその締付け力が漸次大きくなる
ため、ボス基部周面５に大きな応力が発生せず、
ボス部３が翼車本体２より破断して分離すること
もない。
さらにボス基部周面５は曲率半径の緩やかな曲
面に形成されているため、ボス基部周面５の近く
に応力が集中しにくい。
面に形成されているため、ボス基部周面５の近く
に応力が集中しにくい。
さらにCr−Mo鋼製回転軸２０の軸端部２１に
おいても、軸端角部２５と軸端隅部２６とは緩や
かな曲面に形成されているため、これまたこの部
分に応力は集中せず、円筒形凹部２２の隅部と軸
端角部２５または軸端隅部２６との間にクラツク
が生じにくい。
おいても、軸端角部２５と軸端隅部２６とは緩や
かな曲面に形成されているため、これまたこの部
分に応力は集中せず、円筒形凹部２２の隅部と軸
端角部２５または軸端隅部２６との間にクラツク
が生じにくい。
第３図ないし第７図に図示の実施例において
は、鑞付けにより窒化硅素セラミツク製タービン
翼車１のボス部３をコーバル製スリーブ１０およ
びCr−Mo鋼製回転軸２０の円筒形凹部２２に結
合したが、第８図に図示するように焼ばめにより
ボス部３をコーバル製スリーブ１０および円筒形
凹部２２に一体に結合してもよく、この場合に
は、常温状態のコーバル製スリーブ１０の内周面
１１およびCr−Mo鋼製回転軸２０の円筒形凹部
２２の形状を凹部底部２３に向つて僅かに先細に
形成すればよい。
は、鑞付けにより窒化硅素セラミツク製タービン
翼車１のボス部３をコーバル製スリーブ１０およ
びCr−Mo鋼製回転軸２０の円筒形凹部２２に結
合したが、第８図に図示するように焼ばめにより
ボス部３をコーバル製スリーブ１０および円筒形
凹部２２に一体に結合してもよく、この場合に
は、常温状態のコーバル製スリーブ１０の内周面
１１およびCr−Mo鋼製回転軸２０の円筒形凹部
２２の形状を凹部底部２３に向つて僅かに先細に
形成すればよい。
考案の効果
本考案は前記したように、前記ボス部周面に中
心方向に向つて加わる締付け応力を基部から先端
に接近するにつれて漸次増大させることができる
ため、前記ボス部の基部に大きな応力を発生させ
ずにこの部分でのクラツク発生を抑制できるとと
もに、前記セラミツク製翼車のボス部が前記金属
製スリーブおよび金属製回転軸凹部からすつぽ抜
けるのを阻止して該翼車ボス部を前記金属製軸に
確固に一体に結合することができる。
心方向に向つて加わる締付け応力を基部から先端
に接近するにつれて漸次増大させることができる
ため、前記ボス部の基部に大きな応力を発生させ
ずにこの部分でのクラツク発生を抑制できるとと
もに、前記セラミツク製翼車のボス部が前記金属
製スリーブおよび金属製回転軸凹部からすつぽ抜
けるのを阻止して該翼車ボス部を前記金属製軸に
確固に一体に結合することができる。
また、本考案においては、前記回転軸凹部の隅
角部には溶接に伴なつて発生する残留歪の影響を
強く受けないので、該隅角部から回転軸表面に向
つてクラツクが生じにくい。
角部には溶接に伴なつて発生する残留歪の影響を
強く受けないので、該隅角部から回転軸表面に向
つてクラツクが生じにくい。
第１図および第２図は従来のセラミツク製回転
体の一部縦断側面図、第３図は本考案の係るセラ
ミツク製回転体の一実施例を図示した一部縦断側
面図、第４図は第３図の−矢視図、第５図は
同実施例の分解縦断面図、第６図および第７図は
同実施例の原理を図解して示した説明図で、第６
図は鑞付けのための加熱膨張状態、第７図は鑞付
け終了後に冷却収縮状態を示し、第８図は他の実
施例の要部縦断側面図である。 １……窒化硅素セラミツク製タービン翼車、２
……翼車本体、３……ボス部、４……ボス基部、
５……ボス基部周面、６……ボス先端部、７……
ボス先端部周面、１０……コーバル製スリーブ、
１１……内周面、１２……翼車本体側内周面、１
３……回転軸側内周面、１４……スリーブ端面、
２０……Cr−Mo鋼製回転軸、２１……軸端部、
２２……円筒形凹部、２３……凹部底部、２４…
…先端面、２５……軸端角部、２６……軸端隅
部、２７……中央部、２８……連通孔、２９……
小径部、３０……雄ねじ、３１……鑞材、３２…
…間〓部。
体の一部縦断側面図、第３図は本考案の係るセラ
ミツク製回転体の一実施例を図示した一部縦断側
面図、第４図は第３図の−矢視図、第５図は
同実施例の分解縦断面図、第６図および第７図は
同実施例の原理を図解して示した説明図で、第６
図は鑞付けのための加熱膨張状態、第７図は鑞付
け終了後に冷却収縮状態を示し、第８図は他の実
施例の要部縦断側面図である。 １……窒化硅素セラミツク製タービン翼車、２
……翼車本体、３……ボス部、４……ボス基部、
５……ボス基部周面、６……ボス先端部、７……
ボス先端部周面、１０……コーバル製スリーブ、
１１……内周面、１２……翼車本体側内周面、１
３……回転軸側内周面、１４……スリーブ端面、
２０……Cr−Mo鋼製回転軸、２１……軸端部、
２２……円筒形凹部、２３……凹部底部、２４…
…先端面、２５……軸端角部、２６……軸端隅
部、２７……中央部、２８……連通孔、２９……
小径部、３０……雄ねじ、３１……鑞材、３２…
…間〓部。
Claims (1)
- セラミツク製翼車のボス部の長さと直径とを略
等しい寸法に形成し、該セラミツクの熱膨張率に
近い熱膨張率の金属製スリーブを前記セラミツク
製翼車ボス部に嵌着し、該金属製スリーブを介し
て金属製回転軸に前記セラミツク製翼車を一体に
接合してなるセラミツク製タービン翼車におい
て、前記金属製回転軸には前記セラミツク翼車の
熱膨張率よりも大きな熱膨張率の材料が用いら
れ、前記翼車側の金属製回転軸端面には、高温状
態で該翼車ボス部が嵌合し前記高温より低い通常
稼働状態で前記ボス部および回転軸の熱膨張率差
により該ボス部が締付け嵌着される程度の寸法の
凹部が形成され、前記セラミツク製翼車ボス部の
先端および金属製回転軸凹部の底面より翼車側に
位置した個所で前記金属製スリーブおよび金属製
回転軸の各端部が溶接によつて一体に接合された
ことを特徴とするセラミツク製タービン翼車。
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1984194618U JPH0218243Y2 (ja) | 1984-12-22 | 1984-12-22 | |
| US06/811,160 US4747722A (en) | 1984-12-19 | 1985-12-19 | Metal-ceramic fitting assembly |
| GB08531265A GB2169058B (en) | 1984-12-19 | 1985-12-19 | Fitting assembly |
| FR858518882A FR2574783B1 (fr) | 1984-12-19 | 1985-12-19 | Dispositif d'assemblage d'un element ceramique a un element metallique, notamment pour turbo-surcompresseurs de moteurs a combustion interne |
| DE19853545135 DE3545135A1 (de) | 1984-12-19 | 1985-12-19 | Fittingeinheit |
| US07/181,839 US4983064A (en) | 1984-12-19 | 1988-04-15 | Metal ceramic fitting assembly |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1984194618U JPH0218243Y2 (ja) | 1984-12-22 | 1984-12-22 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61108801U JPS61108801U (ja) | 1986-07-10 |
| JPH0218243Y2 true JPH0218243Y2 (ja) | 1990-05-22 |
Family
ID=30752072
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1984194618U Expired JPH0218243Y2 (ja) | 1984-12-19 | 1984-12-22 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0218243Y2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2510041B2 (ja) * | 1990-08-23 | 1996-06-26 | 日本特殊陶業株式会社 | 回転接合体 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2728823C2 (de) * | 1977-06-27 | 1982-09-09 | Aktiengesellschaft Kühnle, Kopp & Kausch, 6710 Frankenthal | Gasturbine |
| JPS56150801U (ja) * | 1980-04-11 | 1981-11-12 |
-
1984
- 1984-12-22 JP JP1984194618U patent/JPH0218243Y2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61108801U (ja) | 1986-07-10 |
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