JPH0751257Y2 - セラミック製タービンロータと金属軸との結合用圧入ジグ - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この考案は、セラミック製のタービンロータの凸部を金
属の凹部に圧入する際、すなわち該凹部に対して金属軸
を同軸上に保持した上で金属軸に圧力を付与する作業に
用いるジグに関する。

（従来の技術） ターボチャージャー用セラミック製ロータは、例えば特
開昭60−50204号公報に記載があるように、焼成したセ
ラミック製のタービンロータの軸部に金属製の回転軸を
圧入する工程を経て製品となるが、該工程には専用のジ
グが不可欠である。

この種のジグについては特開昭63−139075号公報に開示
があるが、セラミック体と金属体との位置合わせが難し
く、またセラミック体を載置する容器底部の摩耗が激し
いところに問題があった。

さらに減圧下で圧入を行う際に、排気時に金属軸の凹部
とセラミックロータの凸部軸が合わさっていることか
ら、凹部の減圧が短時間でできない問題があった。

（考案が解決しようとする課題） そこでセラミック製のタービンロータおよび金属軸の位
置合わせが容易かつ確実で、さらには収容容器底部の摩
耗を低減できる圧入ジグを提供することが、この考案の
目的である。

（課題を解決するための手段） この考案は、セラミック製のタービンロータ基端に形成
した凸部を金属軸の端面に開口させた凹部に圧入して一
体化する圧入ジグにおいて、上記タービンロータの収容
空間を有する容器と、この容器の開口部を塞ぐ蓋と、上
記金属軸の収容空間を有する案内筒とからなり、容器の
底面にタービンロータと同等またはそれ以上の硬さを有
するセラミック製または金属製の底板を配設し、この底
板にタービンロータ先端の突起をはめ込む位置決め孔を
設け、容器内のタービンロータに対して進退可動とした
案内筒を蓋に取付けてなるセラミック製タービンロータ
と金属軸との結合用圧入ジグである。

（作用） タービンロータの先端には、焼成後の研磨仕上げの段階
とこの考案にかかるタービンロータの凸部へ金属軸を圧
入する段階とにおいて便利なように、いわゆる逆センタ
ー加工によって柱状の突起を形成してある。

そして容器においては、この突起を位置決め孔に挿し込
むことでタービンロータを所定位置に配し、一方金属軸
は案内筒にて保持し、後は案内筒にかけた荷重によって
金属軸をタービンロータの凸部へ圧入すれば両者の一体
化を容易にはかることができる。

ところで上記圧入の際に応力が最も集中する部位は容器
内底面における位置決め孔の周囲であり、考案者らの実
験によれば、該容器の底面にSKD−61（JIS G4404）を
用いたところ500回の圧入作業で位置決め孔周囲が摩耗
し、圧入時の荷重が均一に加わらなくなってその後の作
業に不都合が生じた。

そこで容器の底面上に、タービンロータと同等か又はそ
れ以上の硬さをそなえるセラミック製または金属製の底
板を載置し、この底板に位置決め孔を設けることによっ
て、短時間での摩耗を防ぐとともに、損耗状態に応じて
底板の交換が可能な構造とした。ちなみに窒化珪素から
なる底板を用いたところ、1800回以上の圧入作業が可能
であった。

（実施例） 第１図にこの考案に従う実施例を示す。

図中１は内部にタービンロータ２を収容する容器、３は
容器１の蓋、４は蓋３に取付けられた、金属軸５を収容
する案内筒であり、案内筒４は容器１内のタービンロー
タ２に対し進退可動になる。

容器１の底面上にはセラミックまたは金属からなる底板
６を配置し、この底板６の中心には、タービンロータ２
の突起７を挿入する位置決め孔８を形成してなる。さら
に容器１の側壁には容器１内を減圧雰囲気にするための
排気口９をそなえる。

一方案内筒４は上部に金属軸５を案内筒内に固定する磁
石10をそなえる。なお11は容器１と蓋３および蓋３と案
内筒４間の気密性を確保するＯリングである。

上記したジグにてタービンロータ２と金属軸５とを結合
するには、まず底板６をセットした容器１にタービンロ
ータ２の突起７を収容し、底板６の位置決め孔７にター
ビンロータ２をはめ込み、次いでタービンロータ２の凸
部2aに防錆剤を塗布する。一方金属軸５を収容した案内
筒４を蓋３に取付けた後、容器１に蓋３を被せてから、
排気口９から真空ポンプによる排気を行う。次に案内筒
に所定の圧入荷重をかけて金属軸５の凹部5aにタービン
ロータ２の凸部2aを押し込み、両者を結合する。その後
容器１内を大気圧にし内部の結合体を取出す。

また第２図にこの考案に従う別の実施例を示す。

同図のジグは、容器１内を減圧しない圧入を行うもの
で、さらに金属軸５の径が中間部で変化し段差5bがある
場合に適した案内筒４をそなえる例である。

（考案の効果） この考案では、セラミック製のタービンロータに金属軸
を圧入する作業に有利に適合するジグを提供でき、とく
に底板の介在によって位置決め孔の周囲を常に摩耗や変
形のない良好な状態に保つことができ、タービンロータ
の安定したセット及び圧入個所への圧力の均一付与を達
成し得るとともに、セラミックロータと金属軸の中心位
置を容易に合致できるので、作業性が良い。さらには減
圧下での圧入において、金属軸が案内筒の磁石により持
ち上げられているので、金属軸凹部の排気も均一にで
き、安定した圧入ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図および２図はこの考案に従う圧入用ジグの断面図
である。 １……容器、２……タービンロータ 2a……凸部、３……蓋 ４……案内筒、５……金属軸 5a……凹部、5b……段差 ６……底板、７……突起 ８……位置決め孔、９……排気口 10……磁石、11……Ｏリング

Claims (3)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】セラミック製のタービンロータ基端に形成
   した凸部を金属軸の端面に開口させた凹部に圧入して一
   体化する圧入ジグにおいて、 上記タービンロータの収容空間を有する容器と、この容
   器の開口部を塞ぐ蓋と、上記金属軸の収容空間を有する
   案内筒とからなり、容器の底面にタービンロータと同等
   またはそれ以上の硬さを有するセラミック製または金属
   製の底板を配設し、この底板にタービンロータ先端の突
   起をはめ込む位置決め孔を設け、容器内のタービンロー
   タに対して進退可動とした案内筒を蓋に取付けてなるセ
   ラミック製タービンロータと金属軸との結合用圧入ジ
   グ。
2. 【請求項２】案内筒は内側に金属軸を固定する磁石をそ
   なえる請求項１に記載の圧入ジグ。
3. 【請求項３】蓋は案内筒との当接部にＯリングをそなえ
   かつ容器は真空引き用の排気口をそなえる請求項１に記
   載の圧入ジグ。