JPH0433456Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は主にポンプ等の回転軸に嵌合され、回
転軸と一体に高速回転するセラミツクスリーブに
関するものである。

（従来の技術） 従来、ポンプ等の回転軸においては、軸受部ま
たは軸封部の摩耗に対処するため回転軸の摩耗し
やすい部分に摩耗に強い材料から成るスリーブを
嵌合したものが多く用いられている。

このようなスリーブの代表的な形状は第２図に
示すような形状をしており、スリーブ１の端部内
面に図示してない回転軸に掛合し同期回転させる
ためのキー溝２等が設けられている。このような
スリーブは通常硬度の高い金属材料製となつてい
た。しかしながら硬質の金属製のものでも耐摩耗
製には限度があり、長期にわたる使用においては
スリーブ１が摩耗して表面に凹凸が生じスリーブ
としての機能が果たせなくなるという問題があつ
た。

そこで摩耗の生じ易い箇所にセラミツク材料を
用い、耐摩耗性を向上させる試みが提案され、第
２図に示された形状をそのままセラミツク材料に
て作り出すことが行われたが、第３図に示すキー
溝２に応力の集中が生じ易く、セラミツク部材に
破損が生じた。そこで第４図に示すようにキー溝
２′を設けた回転軸との接合部を金属製環状体４
とし、これにセラミツク製スリーブ部３を接合部
５において接着剤による接着または焼きばめによ
り一体に固着したものが考案され、用いられて来
た。

（考案が解決しようとする問題点） ところでこのスリーブは第４図に示すようにセ
ラミツクスリーブ部３と金属製環状体４との間の
接合部５に段差が形成されており、かつ金属製環
状体４がセラミツクスリーブ部３の内側に嵌合す
る形状となつていた。セラミツクは圧縮には比較
的強いが引つ張りには弱く、段差のような応力集
中する部分があるとそこから破損しやすく、また
金属製環状体４がセラミツクスリーブ部３の内側
に嵌合した状態ではセラミツクスリーブ部３の接
合部５が外側に広げられるように応力が作用し、
これが円周方向に引張応力として作用するので、
このこともセラミツクスリーブ部の破損しやすさ
につながつていた。

このため低トルクの駆動軸においては十分にそ
の機能を果していたが、予期しない大きなトルク
を受けたり、高トルフの駆動軸においては、接合
部５の段差嵌合部においてセラミツクスリーブ部
３が応力集中のため破損しやすいという問題点を
有していた。

（問題点を解決するための手段） 本考案の目的はこのような従来のセラミツクス
リーブにおける問題点を解決し、セラミツクスリ
ーブ部と金属製環状体との接合構造から成るスリ
ーブにおいて、接合部に破損の生じ難い接合構造
を与えることである。

この目的を達成するため本考案のセラミツクス
リーブは回転軸に嵌合固定され一体となつて回転
するスリーブああつて、セラミツクスリーブ部
と、このセラミツクスリーブ部の後端部に固着さ
れ前記回転軸に固定して駆動力を達成する金属製
環状体とから構成されたスリーブにおいて、前記
セラミツクスリーブ部と金属製環状体との接合部
を金属製環状体の接合面がセラミツクスリーブ部
側の接合面を外側から包囲する形状の120°〜60°
の範囲の角度の傾斜面または円錐面として接合し
たことを特徴とする。

（作用） このような構成によればセラミツクスリーブ部
と金属製環状体とを段差のない面で接合できるの
で応力集中部分がなくなり、またセラミツクスリ
ーブ部の接合面は金属製環状体により外側から押
え付けられる状態となるので、セラミツクスリー
ブ部側の接合面に作用する力は圧縮応力だけとな
り、接合部が破損しにくくなる。

（実施例） 以下に図面を参照して本考案のセラミツクスリ
ーブを詳述する。

第１図は本考案のセラミツクスリーブの一実施
例を示す図である。第１図において、３はセラミ
ツクスリーブ部、４は金属製環状体であり、これ
らの接合部５におけるセラミツクスリーブ部側の
接合面３ａと金属製環状体側の接合面４ａとは互
いに嵌合し得る円錐台形状に形成し、エポキシ樹
脂等の接着剤を用いて一体に接着固定する。金属
製環状体４にはキー溝２′を設け、このキー溝
２′により所定の回転軸に固定する。なお回転軸
への固定手段としてはこのキー溝以外にピンやセ
ツトビスを用いるようにしてもよい。またこのス
リーブはポンプ等の回転軸の軸受部に用いる他に
例えば酸洗槽のシヤフトローラの軸スリーブに用
いることも可能であり、この他にも種々の軸に適
用可能である。

具体的な実施例としてセラミツクスリーブ部３
の接合面３ａの円錐台頂角が90°の形状を実施し
た。その結果第４図に示した構造のセラミツクス
リーブと比較して接着巾が同一であつても本考案
のセラミツクスリーブはねじりトルク破壊値が２
倍の強度となつた。この結果は本考案のセラミツ
クスリーブにおいては第４図に示した従来例のセ
ラミツクスリーブのように接合部５における段付
きがないので応力集中がなく、また金属製環状体
４がセラミツクスリーブ部３を外側から押えこん
でいる形になつていることが破損しにくさにつな
がつているものと思われる。

ここでセラミツクスリーブ部３の接合面３ａの
円錐台頂角はスリーブに要求されるトルクにより
選定する必要があるが、セラミツクスリーブ部３
の先端があまり薄く長くなると製作加工時に破損
する危険性があることから、120°〜60°の範囲が
適当であり、上記頂角90°に限定されることはな
い。

（効果） 以上詳述したように本考案のセラミツクスリー
ブはセラミツクスリーブ部と金属製環状体との接
合部を金属製環状体の接合面がセラミツクスリー
ブ部側の接合面を外側から包囲する形状の傾斜面
または円錐面としたため、スリーブのセラミツク
スリーブ部側の接合面に局所的な応力集中および
引張応力が作用し難く、これによりセラミツクス
リーブの耐摩耗性の高さを生かしつつ破損に対す
る強度を向上させることができ、さらにセラミツ
ク部材の研摩加工形状が単純化されるため製作費
も安価となり、ポンプ類の軸スリーブ、抄紙機の
ロール用スリーブ、酸洗槽のシヤフトローラの軸
スリーブ等、種々の軸のスリーブとして適用可能
であり産業上極めて有用なものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案のセラミツクスリーブの一実施
例の構成を示す断面図、第２図は従来の金属製ス
リーブの構成を示す断面図、第３図は第２図のＡ
−Ａ線断面図、第４図は従来のセラミツクスリー
ブの構成を示す断面図である。 １……スリーブ、２……２′キー溝、３……セ
ラミツクスリーブ部、４……金属製環状体、５…
…接合部、２ａ，３ａ……接合面。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 １ 回転軸に嵌合固定され一体となつて回転する
   スリーブであつて、セラミツクスリーブ部と、
   このセラミツクスリーブ部の後端部に固着され
   前記回転軸に固定して駆動力を伝達する金属製
   環状体とから構成されたスリーブにおいて、前
   記セラミツクスリーブ部と金属製環状体との接
   合部を金属製環状体の接合面がセラミツクスリ
   ーブ部側の接合面を外側から包囲する形状の
   120°〜60°の範囲の角度の傾斜面または円錐面
   として段差のない面で接着剤を介して圧縮接合
   したことを特徴とするセラミツクスリーブ。 ２ 前記セラミツクスリーブ部と金属製環状体と
   がエポキシ樹脂により接合されている実用新案
   登録請求の範囲第１項に記載のセラミツクスリ
   ーブ。 ３ 前記セラミツクスリーブ部がアルミナ磁器ま
   たはジルコニア磁器より成る実用新案登録請求
   の範囲第１項または第２項記載のセラミツクス
   リーブ。