JPH0627761Y2 - セラミックタ−ビンロ−タと金属軸との結合軸構造 - Google Patents
セラミックタ−ビンロ−タと金属軸との結合軸構造Info
- Publication number
- JPH0627761Y2 JPH0627761Y2 JP1985145648U JP14564885U JPH0627761Y2 JP H0627761 Y2 JPH0627761 Y2 JP H0627761Y2 JP 1985145648 U JP1985145648 U JP 1985145648U JP 14564885 U JP14564885 U JP 14564885U JP H0627761 Y2 JPH0627761 Y2 JP H0627761Y2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- ceramic
- shaft
- turbine rotor
- metal
- shaft portion
- Prior art date
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- Ceramic Products (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案はセラミック製タービンロータと金属製コンプレ
ッサインペラー回転軸の結合軸構造に関するものであ
る。
ッサインペラー回転軸の結合軸構造に関するものであ
る。
（従来の技術） 従来のこの種のタービンロータは、第３図または第４図
にその一実施例を示すように、セラミック製タービンロ
ータ31の軸部32と金属製回転軸33を結合するに際し、金
属スリーブ35を構成する回転軸33側に穿設した孔34に軸
部32を圧入、焼きばめ、ろう付等の方法により固定して
構成されている。実使用にあたっては金属スリーブ35の
外周に軸受36,37を設け、タービンロータ31を支持して
いる。この軸受36,37としては、フローティング軸受あ
るいはボールベアリング軸受等が用いられている。
にその一実施例を示すように、セラミック製タービンロ
ータ31の軸部32と金属製回転軸33を結合するに際し、金
属スリーブ35を構成する回転軸33側に穿設した孔34に軸
部32を圧入、焼きばめ、ろう付等の方法により固定して
構成されている。実使用にあたっては金属スリーブ35の
外周に軸受36,37を設け、タービンロータ31を支持して
いる。この軸受36,37としては、フローティング軸受あ
るいはボールベアリング軸受等が用いられている。
しかしながら上述したタービンロータの結合軸構造にお
いては、タービンロータが排気ガスによって回転してい
るときあるいは回転が急に停止したときに、高温に曝さ
れていたタービンロータ部より熱が軸方向に流入し軸部
が高温になることがあった。その結果、軸受と軸部の間
に存在する潤滑油が熱のために劣化し軸受あるいは軸部
が摩耗して、タービンロータの正常な回転を阻害する欠
点があった。
いては、タービンロータが排気ガスによって回転してい
るときあるいは回転が急に停止したときに、高温に曝さ
れていたタービンロータ部より熱が軸方向に流入し軸部
が高温になることがあった。その結果、軸受と軸部の間
に存在する潤滑油が熱のために劣化し軸受あるいは軸部
が摩耗して、タービンロータの正常な回転を阻害する欠
点があった。
（考案が解決しようとする問題点） このような問題を回避するため、ジャーナル軸内部に断
熱層を設けた例が、実開昭59-67539号公報および実開昭
60-114201号公報において開示されている。
熱層を設けた例が、実開昭59-67539号公報および実開昭
60-114201号公報において開示されている。
しかしながら、実開昭59-67539号公報に開示された技術
では、断熱層効果を狙いジャーナル軸を円筒形状にして
空気層を設けているが、補強部材の挿入等製作コストが
高く製造工程が複雑となる問題があった。
では、断熱層効果を狙いジャーナル軸を円筒形状にして
空気層を設けているが、補強部材の挿入等製作コストが
高く製造工程が複雑となる問題があった。
また、実開昭60-114201号公報に開示された技術では、
軸受部に当接する部分のジャーナル軸内に空気層が設け
られているが、セラミック側を削ることによって空気層
を設けておりセラミック軸径が小さくなり断熱係数が小
さくなるとともに、空気層は軸受部に当接する部分のみ
ならずタービン側の太軸部の手前まで存在しておりジャ
ーナル軸に曲げ荷重が働いたとき空気層の端部で折れ易
く、セラミック軸が破断し易い問題があった。
軸受部に当接する部分のジャーナル軸内に空気層が設け
られているが、セラミック側を削ることによって空気層
を設けておりセラミック軸径が小さくなり断熱係数が小
さくなるとともに、空気層は軸受部に当接する部分のみ
ならずタービン側の太軸部の手前まで存在しておりジャ
ーナル軸に曲げ荷重が働いたとき空気層の端部で折れ易
く、セラミック軸が破断し易い問題があった。
本考案の目的は上述した不具合を解消して、断熱層を設
けたことに起因するセラミック軸の破断を防止し、軸受
部の摩耗を確実に防止した信頼性の高いセラミックター
ビンロータを提供しようとするものである。
けたことに起因するセラミック軸の破断を防止し、軸受
部の摩耗を確実に防止した信頼性の高いセラミックター
ビンロータを提供しようとするものである。
（問題点を解決するための手段） 本考案のセラミックタービンロータと金属軸との結合軸
構造は、セラミックタービンロータと一体的にセラミッ
ク軸部を設け、この軸部とコンプレッサインペラーの金
属製回転軸部とを該金属製軸部と一体に形成された金属
スリーブにより結合した構造において、前記セラミック
軸部とこのセラミック軸部を囲繞した前記金属スリーブ
との結合境界面の金属スリーブ側の軸受メタルが当接す
る部分に対応する部分に断熱層を設け、かつ前記断熱層
の軸方向の両端が同一軸径内で前記セラミックタービン
ロータのセラミック軸部に当接したことを特徴とするも
のである。
構造は、セラミックタービンロータと一体的にセラミッ
ク軸部を設け、この軸部とコンプレッサインペラーの金
属製回転軸部とを該金属製軸部と一体に形成された金属
スリーブにより結合した構造において、前記セラミック
軸部とこのセラミック軸部を囲繞した前記金属スリーブ
との結合境界面の金属スリーブ側の軸受メタルが当接す
る部分に対応する部分に断熱層を設け、かつ前記断熱層
の軸方向の両端が同一軸径内で前記セラミックタービン
ロータのセラミック軸部に当接したことを特徴とするも
のである。
（作用） 上述した構成において、タービン側の軸受メタルに対応
する断熱層の両端側は同一軸径内でセラミックを固定し
ているため、ロータに曲げ荷重が働いたときでもスパン
ｌが短かいため、第２図のＡ部に働く曲げモーメントは
従来の断熱層を有する例よりも小さく、セラミック軸が
折れにくいセラミックタービンロータとなり、さらに、
軸受メタルが当接するジャーナル軸の直下に断熱層を設
けていることにより、軸受への熱伝導が確実に防止さ
れ、また製作も安価に行うことができる。また、軸部が
短い場合はタービンロータに近い側の軸受に対応する部
分にだけ断熱層を設けても同様な作用を達成できる。
する断熱層の両端側は同一軸径内でセラミックを固定し
ているため、ロータに曲げ荷重が働いたときでもスパン
ｌが短かいため、第２図のＡ部に働く曲げモーメントは
従来の断熱層を有する例よりも小さく、セラミック軸が
折れにくいセラミックタービンロータとなり、さらに、
軸受メタルが当接するジャーナル軸の直下に断熱層を設
けていることにより、軸受への熱伝導が確実に防止さ
れ、また製作も安価に行うことができる。また、軸部が
短い場合はタービンロータに近い側の軸受に対応する部
分にだけ断熱層を設けても同様な作用を達成できる。
（実施例） 第１図は本考案の結合軸構造の一実施例を示す線図であ
る。本実施例ではセラミック軸部が長い例を示してい
て、そのため断熱層を２箇所設けている。セラミック製
タービンロータ１は一体に形成した軸部２を有し、この
軸部２を金属製回転軸３の金属スリーブ４内に圧入、焼
きばめ、接着剤による接合、ろう材により接合のいずれ
かの方法で結合する。金属スリーブ４の両端部にはター
ビンロータ１を支持するためのフローティング軸受5-1,
5-2を設ける。フローティング軸受5-1,5-2に対応する軸
受２と金属スリーブ４との境界面の金属スリーブ４側に
は空隙を設け断熱層6-1,6-2を形成し、タービン側の軸
受メタルが当接する断熱層の軸方向の両端を同一軸径内
で固定する。また、金属スリーブ４の端部にはシールリ
ング溝７とオイルスリンガー８を設ける。
る。本実施例ではセラミック軸部が長い例を示してい
て、そのため断熱層を２箇所設けている。セラミック製
タービンロータ１は一体に形成した軸部２を有し、この
軸部２を金属製回転軸３の金属スリーブ４内に圧入、焼
きばめ、接着剤による接合、ろう材により接合のいずれ
かの方法で結合する。金属スリーブ４の両端部にはター
ビンロータ１を支持するためのフローティング軸受5-1,
5-2を設ける。フローティング軸受5-1,5-2に対応する軸
受２と金属スリーブ４との境界面の金属スリーブ４側に
は空隙を設け断熱層6-1,6-2を形成し、タービン側の軸
受メタルが当接する断熱層の軸方向の両端を同一軸径内
で固定する。また、金属スリーブ４の端部にはシールリ
ング溝７とオイルスリンガー８を設ける。
第２図は本考案の結合軸構造の他の実施例を示す線図で
ある。本実施例ではセラミック軸部が短い例を示してい
て、そのため断熱層はタービンロータ側１箇所だけに設
けている。セラミック製タービンロータ11と一体に形成
された軸部12は、タービンロータ11側の太径部13と他端
の細径部14とより構成される。金属製回転軸15の金属ス
リーブ17は、これら太径部13と細径部14に対応した径を
有する太径スリーブ18と細径スリーブ19とより構成され
る。軸部12は金属スリーブ17内に圧入、焼きばめ、接着
剤による接合、ろう材による接合のいずれかの方法で結
合されている。金属スリーブ17の細径スリーブ19の両端
部には、タービンロータ11を支持するためのボールベア
リング軸受20-1,20-2を設ける。また、タービンロータ1
1側のボールベアリング軸受20-1に対応する軸部12の細
径部14と金属スリーブ17の細径スリーブ19との境界面の
細径スリーブ19側には空隙を設け、断熱層21を形成し、
断熱層の軸方向の両端を同一軸径内で固定する。また、
金属スリーブ17の太径スリーブ18の外周にはシールリン
グ溝22とオイルスリンガー23を設けている。さらに、太
径部13と細径部14の境界部において、これら各部の外周
を囲繞する金属スリーブ17との間に空隙部24を設け、そ
の部分への過度の応力集中を避けている。
ある。本実施例ではセラミック軸部が短い例を示してい
て、そのため断熱層はタービンロータ側１箇所だけに設
けている。セラミック製タービンロータ11と一体に形成
された軸部12は、タービンロータ11側の太径部13と他端
の細径部14とより構成される。金属製回転軸15の金属ス
リーブ17は、これら太径部13と細径部14に対応した径を
有する太径スリーブ18と細径スリーブ19とより構成され
る。軸部12は金属スリーブ17内に圧入、焼きばめ、接着
剤による接合、ろう材による接合のいずれかの方法で結
合されている。金属スリーブ17の細径スリーブ19の両端
部には、タービンロータ11を支持するためのボールベア
リング軸受20-1,20-2を設ける。また、タービンロータ1
1側のボールベアリング軸受20-1に対応する軸部12の細
径部14と金属スリーブ17の細径スリーブ19との境界面の
細径スリーブ19側には空隙を設け、断熱層21を形成し、
断熱層の軸方向の両端を同一軸径内で固定する。また、
金属スリーブ17の太径スリーブ18の外周にはシールリン
グ溝22とオイルスリンガー23を設けている。さらに、太
径部13と細径部14の境界部において、これら各部の外周
を囲繞する金属スリーブ17との間に空隙部24を設け、そ
の部分への過度の応力集中を避けている。
本考案は上述した実施例にのみ限定されるものではな
く、幾多の変形、変更が可能である。例えば上述した実
施例では断熱層として空隙による空気層を用いたが、空
隙部の内部に必要に応じて断熱材等を詰めて構成しても
よい。
く、幾多の変形、変更が可能である。例えば上述した実
施例では断熱層として空隙による空気層を用いたが、空
隙部の内部に必要に応じて断熱材等を詰めて構成しても
よい。
（考案の効果） 以上詳細に説明したところから明らかなように、本考案
のセラミックタービンロータと金属軸との結合軸構造に
おいては、セラミックロータの軸受が当接する部分に対
応するセラミック軸部と金属スリーブの境界面の金属ス
リーブ側に断熱層を設けかつ、タービン側の軸受メタル
に対応する断熱層の軸方向の両端を同一軸径内で固定す
ることにより、ロータに曲げ力が働いたときセラミック
軸が折れにくいセラミックタービンロータとなり、さら
に、タービンロータより軸受に流入する熱流を阻止し、
軸受と回転軸間の潤滑油の劣化を防止し軸受部の摩耗を
確実に防止することができ、その結果セラミックタービ
ンロータの信頼性を著しく向上することができた。
のセラミックタービンロータと金属軸との結合軸構造に
おいては、セラミックロータの軸受が当接する部分に対
応するセラミック軸部と金属スリーブの境界面の金属ス
リーブ側に断熱層を設けかつ、タービン側の軸受メタル
に対応する断熱層の軸方向の両端を同一軸径内で固定す
ることにより、ロータに曲げ力が働いたときセラミック
軸が折れにくいセラミックタービンロータとなり、さら
に、タービンロータより軸受に流入する熱流を阻止し、
軸受と回転軸間の潤滑油の劣化を防止し軸受部の摩耗を
確実に防止することができ、その結果セラミックタービ
ンロータの信頼性を著しく向上することができた。
第１図および第２図はそれぞれ本考案の結合軸構造の一
実施例を示す線図、 第３図および第４図はそれぞれ従来のタービンロータの
結合軸構造の一実施例を示す線図である。 1,11……タービンロータ、2,12……軸部 3,15……金属製回転軸、4,17……金属スリーブ 5-1,5-2……フローティング軸受 6-1,6-2,21……断熱層、7,22……シールリング溝 8,23……オイルスリンガー 13……太径部、14……細径部 18……太径スリーブ、19……細径スリーブ 20-1,20-2……ベアリング軸受
実施例を示す線図、 第３図および第４図はそれぞれ従来のタービンロータの
結合軸構造の一実施例を示す線図である。 1,11……タービンロータ、2,12……軸部 3,15……金属製回転軸、4,17……金属スリーブ 5-1,5-2……フローティング軸受 6-1,6-2,21……断熱層、7,22……シールリング溝 8,23……オイルスリンガー 13……太径部、14……細径部 18……太径スリーブ、19……細径スリーブ 20-1,20-2……ベアリング軸受
Claims (3)
- 【請求項１】セラミックタービンロータと一体的にセラ
ミック軸部を設け、この軸部とコンプレッサインペラー
の金属製回転軸部とを該金属製軸部と一体に形成された
金属スリーブにより結合した構造において、 前記セラミック軸部とこのセラミック軸部を囲繞した前
記金属スリーブとの結合境界面の金属スリーブ側の軸受
メタルが当接する部分に対応する部分に断熱層を設け、
かつ前記断熱層の軸方向の両端が同一軸径内で前記セラ
ミックタービンロータのセラミック軸部に当接したこと
を特徴とする結合軸構造。 - 【請求項２】前記断熱層を、前記セラミックタービンロ
ータ側の軸受メタルに対応する部分だけに設けた実用新
案登録請求の範囲第１項記載の結合軸構造。 - 【請求項３】前記セラミック軸部と前記金属スリーブと
の結合を、圧入、焼きばめ、接着剤による結合、ろう付
けによる接合のいずれかで構成した実用新案登録請求の
範囲第１項記載の結合軸構造。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1985145648U JPH0627761Y2 (ja) | 1985-09-26 | 1985-09-26 | セラミックタ−ビンロ−タと金属軸との結合軸構造 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1985145648U JPH0627761Y2 (ja) | 1985-09-26 | 1985-09-26 | セラミックタ−ビンロ−タと金属軸との結合軸構造 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6254203U JPS6254203U (ja) | 1987-04-03 |
| JPH0627761Y2 true JPH0627761Y2 (ja) | 1994-07-27 |
Family
ID=31057382
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1985145648U Expired - Lifetime JPH0627761Y2 (ja) | 1985-09-26 | 1985-09-26 | セラミックタ−ビンロ−タと金属軸との結合軸構造 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0627761Y2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5029341B2 (ja) * | 2007-12-17 | 2012-09-19 | トヨタ自動車株式会社 | タービン遮熱装置 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5967539U (ja) * | 1982-10-27 | 1984-05-08 | いすゞ自動車株式会社 | タ−ボ過給機のシヤフト構造 |
| JPS60114201U (ja) * | 1984-01-12 | 1985-08-02 | トヨタ自動車株式会社 | セラミツク製タ−ビンホイ−ルを備えた排気タ−ビン式過給機 |
-
1985
- 1985-09-26 JP JP1985145648U patent/JPH0627761Y2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6254203U (ja) | 1987-04-03 |
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