JPH0322489Y2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0322489Y2 JPH0322489Y2 JP1984166437U JP16643784U JPH0322489Y2 JP H0322489 Y2 JPH0322489 Y2 JP H0322489Y2 JP 1984166437 U JP1984166437 U JP 1984166437U JP 16643784 U JP16643784 U JP 16643784U JP H0322489 Y2 JPH0322489 Y2 JP H0322489Y2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- shaft
- turbine rotor
- ceramic
- metal
- joined
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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チヤージヤのセラミ
ツク材料からなるタービンロータに圧縮機側のブ
レードと連結するための金属軸を接合したセラミ
ツクタービンロータに関する。
ツク材料からなるタービンロータに圧縮機側のブ
レードと連結するための金属軸を接合したセラミ
ツクタービンロータに関する。
（従来の技術）
内燃機関用ターボチヤージヤにおいて排気側の
タービンロータは高温の排気ガスに曝されるた
め、耐熱性，高温強度にすぐれた窒化物，炭化物
系焼結体などのセラミツク材料の使用が検討され
ている。又、他方ターボチヤージヤの圧縮機側の
ブレードには金属が用いられ、これには金属シヤ
フトによつて一体に連結する必要がある。
タービンロータは高温の排気ガスに曝されるた
め、耐熱性，高温強度にすぐれた窒化物，炭化物
系焼結体などのセラミツク材料の使用が検討され
ている。又、他方ターボチヤージヤの圧縮機側の
ブレードには金属が用いられ、これには金属シヤ
フトによつて一体に連結する必要がある。
通常これらのセラミツクと金属との接合は、セ
ラミツクからなるタービンロータに一体に長軸を
形成するとともに、該長軸の先端にねじ部を設
け、このねじ部を圧縮機側のブレード内に挿通し
てナツトで締着するか、或はセラミツクのタービ
ンロータに一体に形成した軸状突出部に複数の溝
を形成し、該溝に嵌合するように圧縮機側ブレー
ドに嵌着した金属製の筒状軸とを嵌合し、両者を
焼嵌めする方法等が提案されている。
ラミツクからなるタービンロータに一体に長軸を
形成するとともに、該長軸の先端にねじ部を設
け、このねじ部を圧縮機側のブレード内に挿通し
てナツトで締着するか、或はセラミツクのタービ
ンロータに一体に形成した軸状突出部に複数の溝
を形成し、該溝に嵌合するように圧縮機側ブレー
ドに嵌着した金属製の筒状軸とを嵌合し、両者を
焼嵌めする方法等が提案されている。
（改良すべき問題点）
前者の場合にはセラミツクの長軸の製作が困難
であり、又、後者の焼嵌法による接合は接合強度
が低く、特に熱間で使われる強度が劣化し、実用
上の耐久性を保持することができなかつた。
であり、又、後者の焼嵌法による接合は接合強度
が低く、特に熱間で使われる強度が劣化し、実用
上の耐久性を保持することができなかつた。
（問題点を解決する手段）
本考案は上記の如き問題点を解決するために種
種検討の結果なされたもので、セラミツクのブレ
ードに軸状の突出部を設け、これに溝付金属スリ
ーブを備えた金属軸が嵌め合わされ、そのつき合
せ端面のみがろう付け接合されるようにしたセラ
ミツクタービンロータである。
種検討の結果なされたもので、セラミツクのブレ
ードに軸状の突出部を設け、これに溝付金属スリ
ーブを備えた金属軸が嵌め合わされ、そのつき合
せ端面のみがろう付け接合されるようにしたセラ
ミツクタービンロータである。
（作用）
上記のようにつき合せ端面だけをろう付け接合
するのみで、セラミツクタービンロータのブレー
ドがその周囲を囲む金属スリーブとは接合してい
ないので熱歪が生ぜずセラミツク割れを生じ難
く、かつ接合部分は金属スリーブの内部深くにあ
り、高温雰囲気でも酸化を受け難く接合強度を良
好に保持することができる。
するのみで、セラミツクタービンロータのブレー
ドがその周囲を囲む金属スリーブとは接合してい
ないので熱歪が生ぜずセラミツク割れを生じ難
く、かつ接合部分は金属スリーブの内部深くにあ
り、高温雰囲気でも酸化を受け難く接合強度を良
好に保持することができる。
（実施例）
以下本考案の実施例について説明する。
１はセラミツクタービンロータ、２は短尺の軸
状突出部で大径部から溝付金属スリーブの内径と
ほゞ等しい径となるようにテーパー３が付されて
いる。４は金属軸で一端は溝付金属スリーブ５と
なつている。６はオイルシールリング溝であり、
７は接合部でろう材等により接合される。３′は
翼付け根のテーパー部である。３，３′をＲ形状
としたのは、エツヂ形状であるとエツヂ先端に応
力集中しセラミツクにクラツク入つたり、破壊し
たりするのを防ぐ為である。８，８′はそれぞれ
セラミツク、メタルの端部に設けたセンター穴で
ある。この接合部は単なるろう付けでもよいが、
より好ましくは特願昭59−80658号により明らか
にしたように、セラミツク材を焼結させた薄板を
単独に又は金属板と複合構造とした緩衝板を介在
させてろう付けすることにより高温振動下でも接
合強度が強く、接合後の残留応力によつて接合部
付近が割れるのを防ぐことができる。
状突出部で大径部から溝付金属スリーブの内径と
ほゞ等しい径となるようにテーパー３が付されて
いる。４は金属軸で一端は溝付金属スリーブ５と
なつている。６はオイルシールリング溝であり、
７は接合部でろう材等により接合される。３′は
翼付け根のテーパー部である。３，３′をＲ形状
としたのは、エツヂ形状であるとエツヂ先端に応
力集中しセラミツクにクラツク入つたり、破壊し
たりするのを防ぐ為である。８，８′はそれぞれ
セラミツク、メタルの端部に設けたセンター穴で
ある。この接合部は単なるろう付けでもよいが、
より好ましくは特願昭59−80658号により明らか
にしたように、セラミツク材を焼結させた薄板を
単独に又は金属板と複合構造とした緩衝板を介在
させてろう付けすることにより高温振動下でも接
合強度が強く、接合後の残留応力によつて接合部
付近が割れるのを防ぐことができる。
本考案の実施に際し使用されるタービンロータ
のセラミツクとしては窒化ケイ素，炭化ケイ素等
の耐熱セラミツクスが用いられ、又金属軸として
は炭素鋼（JIS−S50C等）、合金層（JIS−
SCM435）、ステンレス鋼（JIS−SUS630）、マル
エージング鋼、インコネル等耐熱鋼、コバール、
チタン等の耐熱金属が用いられる。
のセラミツクとしては窒化ケイ素，炭化ケイ素等
の耐熱セラミツクスが用いられ、又金属軸として
は炭素鋼（JIS−S50C等）、合金層（JIS−
SCM435）、ステンレス鋼（JIS−SUS630）、マル
エージング鋼、インコネル等耐熱鋼、コバール、
チタン等の耐熱金属が用いられる。
更に本考案では金属軸と溝付金属スリーブが一
体のものであるから両者を接合したものに比べて
コストが低廉で高温下での接合による弱点を生じ
ない。
体のものであるから両者を接合したものに比べて
コストが低廉で高温下での接合による弱点を生じ
ない。
次にろう材としてはAg−Cu共晶ろう、チタン
−銀−銅、ろうなどが用いられるが低膨張メタ
ル、低ヤング率メタル等を混入又は介在したろう
材が接合強度にも優れ好ましい。
−銀−銅、ろうなどが用いられるが低膨張メタ
ル、低ヤング率メタル等を混入又は介在したろう
材が接合強度にも優れ好ましい。
（考案の効果）
本考案によるときはセラミツクタービンロータ
のブレードからの軸状突出部が、金属軸の溝付金
属スリーブに嵌合され、つき合せ端面がろう付け
されるのであるから、高温による影響を受け難
く、酸化し難いので強固な接合をすることができ
る。
のブレードからの軸状突出部が、金属軸の溝付金
属スリーブに嵌合され、つき合せ端面がろう付け
されるのであるから、高温による影響を受け難
く、酸化し難いので強固な接合をすることができ
る。
又、溝付金属スリーブ端はセラミツクタービン
ロータのブレードから離れているので高温による
セラミツク割れを発生させず、又、接合部分がス
リーブ内部の端面であるので高温雰囲気による酸
化を受け難く接合強度を良好に保ち得る。
ロータのブレードから離れているので高温による
セラミツク割れを発生させず、又、接合部分がス
リーブ内部の端面であるので高温雰囲気による酸
化を受け難く接合強度を良好に保ち得る。
図は本考案の一例を示す縦断面図である。
１：セラミツクタービンローター、２：軸状突
出部、３：テーパー、４：金属軸、５：溝付金属
スリーブ、６：オイルシーリング溝、７：接合
部。
出部、３：テーパー、４：金属軸、５：溝付金属
スリーブ、６：オイルシーリング溝、７：接合
部。
Claims (1)
- セラミツクタービンロータのブレードから突出
され、テーパー状の減径部分を有する短尺の軸状
突出部と、この軸状突出部に嵌め合わされる溝付
金属スリーブ部を備えた金属軸とでなり、嵌合内
部のつき合わせ端面のみがろう付け接合されてい
ることを特徴とするセラミツクタービンロータ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1984166437U JPH0322489Y2 (ja) | 1984-11-05 | 1984-11-05 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1984166437U JPH0322489Y2 (ja) | 1984-11-05 | 1984-11-05 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6182001U JPS6182001U (ja) | 1986-05-30 |
| JPH0322489Y2 true JPH0322489Y2 (ja) | 1991-05-16 |
Family
ID=30724253
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1984166437U Expired JPH0322489Y2 (ja) | 1984-11-05 | 1984-11-05 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0322489Y2 (ja) |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5913678A (ja) * | 1982-07-13 | 1984-01-24 | 日産自動車株式会社 | セラミツク軸と金属軸との接合構造 |
| JPS5965902U (ja) * | 1982-10-26 | 1984-05-02 | 株式会社小松製作所 | タ−ビンロ−タ |
| JPS59131501U (ja) * | 1983-02-23 | 1984-09-04 | 株式会社小松製作所 | 遠心過給機のロ−タ軸接続装置 |
-
1984
- 1984-11-05 JP JP1984166437U patent/JPH0322489Y2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6182001U (ja) | 1986-05-30 |
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