JPS62251401A - セラミツク製羽根車の取付構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は排気ターボチャージャ、ガスタービン等のセラ
ミックからなる羽根車をセラミックからなる軸に堰り付
ける構造に関する。

（従来の技術） 従来のこの種取付構造の１例が第７図に示されている。

セラミックファンＯ１はその取付穴〇１ａ内にセラミッ
ク軸０２を貫通させ、このセラミック軸０２に形成され
た螺糸０２ａに螺入されたナツト０３で突起０４に向っ
て押圧することによりセラミック軸０２に取り付けられ
ている。そして、このセラミック軸０２はそのｌ端を金
属軸０５の１端とインロー嵌合させ、かつ、そのフラン
ジ０６と金属軸０５のフランジ０７とをボルト０８で締
結することによって金属軸０５に連結されている。０９
は断熱板である。

（発明が解決しようとする問題点） 上記従来の取付セラミックファン０１を高温下で高速回
転させると、取付穴０１ａの内周面とセラミック軸０２
の外周面との間に隙間が発生してセラミックファンＯ１
が振動するという不具合があった。

また、セラミックファン０１とセラミック軸０２との温
度差により発生する軸力や振動によって螺糸０２ａが破
損し、更に、ナツト０３の回り止めが困難なため長時間
運転するとナフ１−０３が弛むという不具合があった。

（問題点を解決するための手段） 本発明は上記不具合を解消するために発明されたもので
あって、その要旨とするところは、セラミックからなる
羽根車のテーパ状の取付穴内にそのテーパ面がセラミッ
クからなる軸の外周に設けた突起に向って先細となるよ
うに上記軸を貫通させ、上記軸に摺動自在に嵌合された
テーパピースをその背後から上記軸に嵌合された伸縮継
手付スペーサで上記突起に向って押推することによりテ
ーパピースの外周に形成された先細のテーパ面を上記羽
根車の取付穴のテーパ面に係合せしめたことを特徴とす
るセラミック製羽根車の取付構造にある。

（作用） 本発明においては、上記構成を具えているため、テーパ
ピースはスペーサの伸縮継手の弾発力によって常時軸方
向に押推されその外周の先細のテーパ面は羽根車の取付
穴のテーパ面と係合するので羽根車の軸方向位置は不変
で、かつ、その半径方向変位はテーパピースの軸方向移
動によって吸収される。

（男施例） 本発明の１実施例が第１図ないし第３図に示されている
。ｌはセラミックファンで、窒化硅素、炭化硅素、アル
ミナ、ジルコニア等のセラミックからなる。２はセラミ
ック軸で、セラミックファンｌと同様のセラミックから
なる。セラミックファン１はテーパ状の取付穴１ａを具
え、この取付穴ｌａ内にそのテーパ面がセラミック軸２
の右端に突設された突起２ａに向って先細になるように
セラミック軸２が貫通せしめられている。３はテーパピ
ースで、セラミック、マルテンサイト系ステンレス鋼、
耐熱鋼等からなりセラミック軸２に摺動自在に嵌合され
ている。４は伸縮継手４ａを具えたスペーサで、セラミ
ック軸２に嵌合されている。

セラミック軸２の左端部外周面に凹所２ｂが設けられ、
この凹所２ｂに金属製のフランジ６が嵌合される。凹所
２ｂの左側には鍔２ｃが形成され、この！Ｆ２ｃには第
２図に示すように円周方向に等間隔を隔てて複数個（図
には４ケ）の切り欠き２ｄが形成され、この切り欠き２
ｄにフランジ６の内周面に形成された凸部６ａを整合さ
せ、フランジ６を右方に押し込んで凹所２ｂに嵌合し、
フランジ６をその軸回りに４５°回転させる。そして、
金属軸７の右端に形成されたフランジ７ａとフランジ６
とを締結ボルト８によって締結すると、金属軸７の右端
の斜面７ｂがセラミック軸２の左端の斜面２ｅに当接し
、フランジ６の凸部６ａの左側の斜面６ｂが鍔２ｃの右
側の斜面２ｆに当接し、セラミック軸２と金属軸７とは
ガタなく結合される。

セラミックファン１と突起２ａとの間に金属製の緩衝リ
ング９を介在させ、かつ、テーパピース３とスペーサ４
との間に上記と同様の金属製の緩衝リングＩＯを介在さ
せて、フランジ７ａにその左側から調節ポル目１を螺入
しフランジ６を貫通させてその先端でスペーサ４を押推
して、テーパピース３をその背後から突起２ａに向かっ
て押推することによりテーパピース３の外周に形成され
た先細のテーパ面３ａは取付穴１ａのテーパ面と係合す
る。調節ボルト１１の螺入量を加減することによりスペ
ーサ４の伸１Ｉｉｌ′Ｉａ手４ａの押付力を調節できる
。１２は断熱板である。

第４図には本発明の第２の実施例が示されている。これ
はセラミック軸２の左端に穿設された孔２ｇ内に金属軸
７の右端に突設された小径部７ｃを挿入し、孔２ｇと小
径部７ｃとの間に金属製の円筒状４／：顧衝材１３を介
在させて螺入することによってセラミック軸２と金属軸
７を連結する。ねじ面１３ａのねし底の曲率半径を太き
（することによってねじ面の破損を防止することができ
、また、弛み止めに必要あればねじ面１３ａ　、　１３
ｂを接着剤で接着する。そして、金属軸７のフランジ７
ａに螺入された調節ポルｌ−１１の先端でスペーサ４を
押推するようにしている。他の構成は第１図に示す第１
の実施例と同様であり対応する部材には同じ符号が付さ
れている。

第５図及び第６図には本発明の第３の実施例が示されて
いる。これはセラミック軸２の左端に穿設されたねじ孔
２ｈ内に金属製のスペーサ１４の右端から突出するねじ
棒１４ａを螺入するとともにセラミック軸２とスペーサ
１４との間に断面り型の緩衝材１５を介在させている。

ねじ孔２ｈのねじ底の曲率半径を極力大きくすればねじ
の破損を防止できる。

そして、スペーサ１４の左端に形成された斜面１４ｂを
金属軸７の右端に形成された斜面７ｂと係合させ、金属
軸７のフランジ７ａとスペーサ１４のフランジ１４Ｃと
を締結ボルト８で締結している。また、フランジ７ａ螺
入された調節ボルト１１をフランジ１４ｃを貫通させて
その先端でスペーサ４を押推するようにしている。他の
構成は第１図に示す第１の実施例と同様であり、対応す
る部材には同じ符号が付されている。

（発明の効果） 本発明においては、セラミックからなる羽根車のテーパ
状の取付穴内にそのテーパ面がセラミックからなる軸の
外周に設けた突起に向って先細となるように上記軸を貫
通させ、上記軸に摺動自在に嵌合されたテーパピースを
その背後から上記軸に嵌合された伸１１継手付スペーサ
で上記突起に向って押推することによりテーパピースの
外周に形成された先細のテーパ面を上記羽根車の取付穴
のテーパ面に係合せしめたため、テーパピースはにペー
サの伸縮継手の弾発力によって軸方向に押推され、テー
パピースの外周の先細のテーパ面は羽根車の取付穴のテ
ーパ面に常時係合する。従って、羽根車を高温下で高速
回転させても羽根車の取付穴の間隙はテーパピースによ
って吸収され、従って、羽根車は軸に強固、かつ、緊密
に安定し、て結合される。か（して、従来のもののよう
にナンドの弛みやねじの破損により羽根車が振動するこ
とはないので、安全に運転することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第３図は本発明の第１の実施例を示し、第
１図は部分的縦断面図、第２図は第１図のト」線に沿う
部分的横断面図、第３図は第１図の■−ｍ線に沿う横断
面図である。第４図は本発明の第２の実施例を示す部分
的縦断面図である。 第５図及び第６図は本発明の第３の実施例を示し、第５
図は部分的縦断面図、第６図は第５図の■−■線に沿う
部分的矢視図である。第７図は従来の取付構造を示す部
分的縦断面図である。 羽根車−４、取付穴−１ａｓ軸−・−２、突起−・−２
ａ苑４図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. セラミックからなる羽根車のテーパ状の取付穴内にその
   テーパ面がセラミックからなる軸の外周に設けた突起に
   向って先細となるように上記軸を貫通させ、上記軸に摺
   動自在に嵌合されたテーパピースをその背後から上記軸
   に嵌合された伸縮継手付スペーサで上記突起に向って押
   推することによりテーパピースの外周に形成された先細
   のテーパ面を上記羽根車の取付穴のテーパ面に係合せし
   めたことを特徴とするセラミック製羽根車の取付構造。