JP2007225008A - Fixing structure of rotor and rotating shaft - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、例えば食器洗い乾燥機、電磁調理器、空調機の室外機等の家電製品などに搭載される、例えば送風機や電動機の冷却ファンなどに好ましく用いることができる回転体と回転軸との固定構造に関するものである。 The present invention is, for example, mounted on a household appliance such as a dishwasher, an electromagnetic cooker, an outdoor unit of an air conditioner, and the like, and can be preferably used for, for example, a blower or a cooling fan of an electric motor. Concerning structure.
以下、食器洗い乾燥機を例にして、説明する。食器洗い乾燥機では、ヒータにより暖められた温風を洗浄後の食器類にあて乾燥させる送風機として、樹脂製羽根車からなる回転体が電動機の駆動軸(出力軸)からなる回転軸に固定されたものが用いられている。また、洗浄あるいは、排水ポンプの駆動電動機を空冷するための樹脂製冷却ファンからなる回転体も同様に電動機の駆動軸に固定されて、製品の筐体内部に収容されている。これらの回転体と電動機等の回転軸との固定構造は、抜け止めや回り止めが施されており、回転体が電動機の回転軸と同期すると共に、軸より外れることなく、送風や空冷などの機能を実現している。 Hereinafter, a dishwasher will be described as an example. In the dishwasher, a rotating body made of a resin impeller is fixed to a rotating shaft consisting of a drive shaft (output shaft) of an electric motor as a blower for drying the hot air heated by a heater against the washed dishes. Things are used. Further, a rotating body composed of a resin cooling fan for washing or cooling the drive motor of the drainage pump is similarly fixed to the drive shaft of the motor and accommodated inside the housing of the product. The fixed structure of the rotating body and the rotating shaft of the electric motor is provided with a stopper and a rotation stopper, and the rotating body is synchronized with the rotating shaft of the electric motor and is not separated from the shaft. The function is realized.
さらに、これら回転体は家電製品の筐体内部に搭載されるため、修理する場合は大掛かりとなる。このため、電動機と同程度の高い信頼性が求められる。また、回転体の着脱は、一般家庭の換気扇等のように清掃の度に頻繁に着脱されるものではなく、電動機の故障時に電動機と一緒に家電製品より取外された後に、電動機から取外されることとなり、外す機会は非常に少ないため、ある程度簡単に外せれば良い用途の軸着構造となる。
従来の固定構造について、回転軸が太い場合と、細い場合に分けて説明する。太い回転軸と回転体との固定は、回転軸及び回転体に貫通孔を形成しピンを挿入したり、D字型断面等で係合する回転軸及び回転体に対して止めネジで固定したり、して実現していた。一方、細い回転軸にも適用可能な締結方法として、回転体に設けられた軸穴への回転軸の圧入や、回転軸への弾性を有する止め輪の設置、回転軸先端に形成したネジ部へのナット固定など、が利用されている。
Furthermore, since these rotating bodies are mounted inside the housing of household electrical appliances, a large amount is required for repair. For this reason, the same high reliability as an electric motor is calculated | required. In addition, the rotating body is not frequently attached and detached every time it is cleaned, such as a general household ventilation fan, but is removed from the home appliance after being removed from the home appliance together with the motor when the motor fails. As a result, since there are very few opportunities to remove the shaft, it is possible to provide a shaft mounting structure that can be easily removed to some extent.
The conventional fixing structure will be described separately for a case where the rotation shaft is thick and a case where the rotation shaft is thin. The thick rotating shaft and the rotating body are fixed by forming a through hole in the rotating shaft and the rotating body, inserting a pin, or fixing the rotating shaft and the rotating body engaged with a D-shaped cross section with a set screw. Or was realized. On the other hand, as a fastening method applicable to a thin rotating shaft, press-fitting of the rotating shaft into a shaft hole provided in the rotating body, installation of a retaining ring having elasticity to the rotating shaft, and a screw portion formed at the tip of the rotating shaft For example, fixing nuts to
しかし、これらの固定構造では次のような課題があり、より少ない構成要素で、かつ、高い信頼性を有する固定構造が求められている。
・回転体と回転軸以外の構成要素が不可欠。
・回転軸が細い場合にも適用可能で構成要素の少ない圧入方式では、樹脂弾性を利用した締結方法であり、常に応力が発生し、寸法精度の管理はもとより、周囲環境を考慮した耐クリープ特性を確保することが必要。
However, these fixing structures have the following problems, and a fixing structure with fewer components and high reliability is required.
-Components other than the rotating body and rotating shaft are indispensable.
・ Applicable even when the rotating shaft is thin and the press-fitting method with few components is a fastening method that uses resin elasticity. Stress is always generated, dimensional accuracy is controlled, and creep resistance characteristics considering the surrounding environment It is necessary to ensure.
上記の課題を解決するために、例えば、スナップフィット構造を回転体に設けると共に、これに係合するような溝や切欠き、あるいは平面状のカット部を有する回転軸としたものがある(例えば特許文献1、2参照)。
また、回転軸を挿入する回転体のボス部内径部に突起を設置すると共に、その突起に係合させる凹部を有する回転軸とし、樹脂製回転体を高温環境にて熱膨張させボス内径を回転軸径よりも大きくし、組み立てることにより、冷却後にはしっかりと締結させるようにしたものがある(例えば特許文献3参照)。
In order to solve the above-mentioned problem, for example, there is a rotating shaft having a snap fit structure provided on a rotating body and a groove or notch that engages with the rotating body, or a planar cut portion (for example, (See
In addition, a protrusion is installed on the inner diameter of the boss portion of the rotating body into which the rotating shaft is inserted, and a rotating shaft having a recess to be engaged with the protrusion is used to rotate the resin rotating body in a high temperature environment to rotate the inner diameter of the boss. Some have been made larger than the shaft diameter and assembled to be firmly fastened after cooling (for example, see Patent Document 3).
前者のスナップフィット構造を利用する軸着構造においては、圧入締結方法と異なり、常時応力が発生しない。しかし、電動機動作により回転軸が回転している間は、ケーシング内の不均一な圧力分布や、振動による衝撃力等により、回転体は回転軸から取外される方向の力を受けるため、スナップフィット根本部には繰返し応力が発生する。これより、高い信頼性を確保するためには、使用樹脂特性、成形精度などに十分な注意を払う必要がある。さらに、回転軸が細い場合には例えばD字型断面形状のような非円形形状の回り止め効果が小さくなるため、十分な軸着ができない。 Unlike the press-fit fastening method, stress is not always generated in the shaft-attached structure using the former snap-fit structure. However, while the rotating shaft is rotated by the motor operation, the rotating body receives a force in the direction to be removed from the rotating shaft due to uneven pressure distribution in the casing, impact force due to vibration, etc. Repeated stress is generated at the fitting root. Therefore, in order to ensure high reliability, it is necessary to pay sufficient attention to the characteristics of the resin used and the molding accuracy. Furthermore, when the rotation shaft is thin, the non-circular anti-rotation effect such as a D-shaped cross-sectional shape is reduced, so that sufficient shaft attachment cannot be achieved.
後者の樹脂製回転体を高温環境にて熱膨張させて固定する場合には、回転軸が細い場合であっても適用可能であるものの、冷却ファンを十分熱膨張させる高温装置が必要となると共に、冷めた後では圧入状態となるため、寸法精度の管理はもとより、周囲環境を考慮した耐クリープ特性の確保が必要となってしまう。 When the latter resin rotating body is fixed by thermally expanding in a high temperature environment, it is applicable even if the rotating shaft is thin, but a high temperature device that sufficiently expands the cooling fan is required. Since it is in a press-fit state after being cooled, it is necessary to secure creep resistance characteristics in consideration of the surrounding environment as well as management of dimensional accuracy.
この発明は、上記のような従来技術の課題を解消するためになされたものであり、構成が簡単で、回転軸の径に依存せず、特別な組立装置も不要な、高い信頼性を有する回転体と回転軸の固定構造を提供することを目的としている。 The present invention has been made to solve the above-described problems of the prior art, has a simple structure, does not depend on the diameter of the rotating shaft, and does not require a special assembly device, and has high reliability. It aims at providing the fixed structure of a rotary body and a rotating shaft.
この発明に係る回転体と回転軸との固定構造は、回転軸の所定部にタップネジと、このタップネジよりも大径の段部からなる段差部を設け、回転体に上記タップネジに適合する内径の下穴を有するボス部を設け、上記回転軸のタップネジが上記下穴にネジ込まれ、上記段差部に固定されてなるものである。 In the fixing structure of the rotating body and the rotating shaft according to the present invention, a tap screw and a stepped portion made of a step having a diameter larger than the tap screw are provided in a predetermined portion of the rotating shaft, and the rotating body has an inner diameter suitable for the tap screw. A boss portion having a pilot hole is provided, and a tap screw of the rotating shaft is screwed into the pilot hole and fixed to the stepped portion.
この発明によれば、最小限の構成要素である回転体と回転軸のみで軸着、固定が実現できるため安価にできる。また、弾性変形ではなく塑性変形による締結を利用するため、応力緩和の影響を受けにくく、高い信頼性の固定構造が実現できると共に、回転体のボス部に設けた下穴径の寸法管理が容易となり、成形金型費・保守費などが低減できる。さらに、タップネジ締結強度データが利用でき、信頼性評価試験の短縮が可能となる、といった従来にない顕著な効果が得られる。 According to the present invention, it is possible to reduce the cost because it can be mounted and fixed with only the rotating body and the rotating shaft, which are the minimum components. In addition, since fastening by plastic deformation rather than elastic deformation is used, it is difficult to be affected by stress relaxation, a highly reliable fixing structure can be realized, and dimensional management of the pilot hole diameter provided in the boss portion of the rotating body is easy. Thus, mold costs and maintenance costs can be reduced. Furthermore, a remarkable effect that is not possible in the past can be obtained such that the tap screw fastening strength data can be used and the reliability evaluation test can be shortened.
実施の形態1.
図1〜図5はこの発明の実施の形態1による回転体と回転軸との固定構造を食器洗い乾燥機の乾燥用の送風機に適用した場合を説明するもので、図1は回転体としての樹脂製の軸流ファンと、回転軸としての駆動軸を有する電動機を示す一部断面組立図、図2は図1に示す軸流ファンのボス部に対するタップネジの締付量と必要となる締付トルクの関係について測定された特性図、図3は図1に示す回転体と回転軸とを固定したものを回転させたときの動作説明図、図4は図1に示す回転体と回転軸とを固定するときに用いる組立治具例とその組立動作を示す説明図、図5は図1に示す回転体と回転軸とを固定したものを食器洗い乾燥機に利用した場合の全体構成を示す要部断面図である。なお、各図を通じて同一符号は同一もしくは相当部分を示すものとし、説明の重複を避けている。
1 to 5 illustrate a case where the structure for fixing a rotating body and a rotating shaft according to
図5に例示するように、食器洗い乾燥機1には、洗浄槽2に送風機3が搭載され、洗浄後の食器類(図示省略)の乾燥を行う。この例では、回転体4として軸流ファンを利用し、送風機3を洗浄槽2の裏面に設置した場合を示しているが、送風機の機能を有すればファンの形式、設置場所などは特に限定されるものではない。送風機3は図1に示すように回転体4としての軸流ファンと、電動機5からなる。回転体4は中心部のボス部41と羽根部42とで一体成形された樹脂成形品からなり、ボス部41の中心には下穴41aが設けられている。電動機5の外側には駆動軸である回転軸6が電動機5の一方から外側に突出されている。
As illustrated in FIG. 5, the
なお、回転体4を電動機5の空冷ファンとして設置する場合には、回転軸6が電動機5の両側から突出されているもの(図示省略)もあり、その場合には電動機本来の機能を一方の回転軸で果たし、他方の回転軸に空冷ファンからなる回転体が軸着、固定される。上記回転軸6の先端部にはタップネジ部61と、このタップネジ部61よりも軸径を大にして形成された段差部62とが設けられている。一方、ボス部41の下穴41aの径はタップネジ部61の径に適応した寸法に形成されている。なお組立時には、後段で詳述するように、軸θに同軸に配設された回転体4の下穴41aに回転軸6のタップネジ部61をネジ込み、回転体4のボス部41の端面41bを回転軸6の段差部62に着座させ、所定のトルクで締結する。
In the case where the rotating
次に、上記のように構成された回転体4と回転軸6の固定構造について、送風機3の動作中における回転体4と回転軸6との締結原理に基づいて説明する。回転体4と回転軸6との締結強度は、樹脂製のボス部41に対するタップネジ部61の締結強度に帰着されるため、まずは、これらを説明する。樹脂製のボス部41に対するタップネジ部61の締付量と必要となる締付トルクの関係は図2に示す曲線となっている。タップネジ部61を樹脂製のボス部41に締め付けはじめると、徐々にトルクが上昇後、緩やかにトルクが増加する。その後、樹脂製のボス部41の端面41bとタップネジ部61のネジ頭に相当する段差部62が当接(着座)し、図2中A点で示す部分で急激にトルクが上昇し、最後には図2中B点で示す位置でボス部41が破壊(破断)に到る。
Next, the structure for fixing the rotating
ここで、図中A点での締付トルクを着座トルク、図中B点での締付トルクを破断トルクと呼ぶ。このトルク特性より、樹脂製のボス部41にタップネジ部61を締め付ける際の適正締付トルクが算定される。また、タップネジ部61は、着座トルク近傍で着座トルク以上、適正締付トルク以下となるトルク値(緩めトルクと呼ぶ)にて緩みはじめる。つまり、締め付け回転方向には破断トルク以下の回転トルクにて、また、緩め回転方向には着座トルク以下の回転トルクにて、締め付け、あるいは、緩み方向に回転される場合には、樹脂製のボス部41の破断及びゆるみは発生せずに締結状態を保つことがわかる。
Here, the tightening torque at point A in the figure is called seating torque, and the tightening torque at point B in the figure is called breaking torque. From this torque characteristic, an appropriate tightening torque when the
以上のことに基づき、回転体4と回転軸6の固定状態について説明する。先の着座トルクは、回転体4の端面41bに回転軸6の段差部62が着座(当接)したときの締付トルクに相当し、破断トルクは回転体4のボス部41が破壊する際の締付トルクに相当する。また、電動機5の定格トルクなどの設計は、送風機3の動作中に回転体4が受ける反モーメントに対して、十分大きな値とする必要がある。これより、一方向の回転のみでその機能が実現可能な送風機3用の電動機5の場合には、ボス部41の適正締付トルクを電動機5の定格トルク近傍とし、ボス部41の破断トルクを電動機5の瞬時最大発生トルクと同程度以上とする設計を行えば良い。一方、両方向の回転を行う電動機5等の場合には、ボス部41の着座トルクを電動機5の連続最大発生トルクと同程度以上とする設計を行うことにより、緩みトルクは着座トルクよりも大きいことから、両方向の回転でも緩みが発生することはない。
Based on the above, the fixed state of the
ここで、瞬時最大発生トルクは、瞬時最大電機子電流時に発生するトルクのことで、連続最大発生トルクは、連続領域内における出力トルクの最大値のことである。瞬時最大電機子電流は、電動機が冷状態、あるいは、熱状態にある電機子に流し得る最大電流で、マグネットの減磁特性、電機子反作用及び各部の温度上昇限度から制限される電流のことである。連続領域は、限界回転速度以下で連続運転し、電動機各部の温度上昇値が、その温度上昇限度を超えないトルクと回転速度の範囲のことである。 Here, the instantaneous maximum generated torque is torque generated at the time of the instantaneous maximum armature current, and the continuous maximum generated torque is the maximum value of the output torque in the continuous region. The instantaneous maximum armature current is the maximum current that can flow through the armature when the motor is cold or hot, and is limited by the demagnetization characteristics of the magnet, the armature reaction, and the temperature rise limit of each part. is there. The continuous region is a range of torque and rotational speed at which the temperature rise value of each part of the electric motor does not exceed the temperature rise limit when continuous operation is performed below the limit rotational speed.
図3は送風機3の動作時における回転体4と回転軸6のみ抜粋して示しており、図中、・印を○で囲った標記は紙面の奥から手前への向きを、×印を○で囲った標記は紙面の手前から奥への向きをそれぞれ表わし、これら2つの標記により回転物体の回転の向きを表現するものとする。なお、タップネジ部61は右ネジの場合を示す。
送風機3が停止状態のときには、回転体4と回転軸6は両方とも停止しているため、両者間に発生するトルクは零であり、締め付けも緩みもしない。一方、送風機3の始動直後には、回転軸6は図中矢印Cの方向から見て時計回りに回転し始めるが、回転体4は回転と共に羽根部42が受ける反モーメントが増加するため回転軸6の回転よりも遅い回転速度にて回転しようとする(図3上側)。つまり、回転体4からみると、停止している回転体4のボス部41に、電動機5の発生する回転トルクがタップネジ部61を締め付ける方向に作用することとなる(図3下側)。
FIG. 3 shows only the
When the
しかし、上記したように、ボス部41の破断トルクを電動機5の瞬時最大発生トルクと同程度以上に設定しているため、ボス部41が破断することはない。これより、回転体4は破壊せずに回転軸6の回転に同期して回転することとなり、回転体4からみると回転体4と回転軸6は締め付けも緩みもしない。
さらに、送風機3が停止直前の場合には、回転軸6の回転速度の低下にともない、回転体4の羽根部42に働く反モーメントも小さくなるため、回転体4と回転軸6は締め付けも緩みもしない。
以上のことより、送風機3が始動時のみ締め付け状態となるが、電動機5の瞬時最大発生トルク値をボス部41の破断トルク以下に設定しているため、該締結方法によって回り止め、抜け止めが施された固定構造となる。
However, as described above, since the breaking torque of the
Further, when the
From the above, the
一方、電動機5の逆回転に対しては、ボス部41の着座トルクを電動機5等の連続最大発生トルク以上とすることにより、両方向に回転する締結にも適用可能である。また、送風機3の動作中には、圧力勾配によるスラスト力や、振動による衝撃力が締結部に加わることから、従来は実機を用いた試験を行う必要があった。しかし、この実施の形態1の固定構造によれば、実際の送風機3を利用せずに、単純な樹脂製ボスとタップネジとの引抜強度や、耐振動性を評価すれば良い。
なお、1方向のみの電動機5の回転方向が上記と逆の場合には、タップネジ部61を左ネジにすれば、同様となることは言うまでもない。
On the other hand, the reverse rotation of the
Needless to say, if the direction of rotation of the
次に、図4に例示する組立治具を用いて、回転体4を回転軸6のタップネジ部61にネジ込み、固定する組立方法について説明する。なお、組立は基本的にはネジを電動ドライバにて締め付ける場合と同様である。組立治具は、図4(a)に示すように、回転体4を収容する少なくとも一面が開口された外箱7と、外箱7の中心部底部から開口部に向けて立設され回転体4のボス部41を軸心に沿って図の上下方向に移動可能に保持すると共に、羽根部42の回動を阻止するガイド8と、ガイド8の中心部に収容されボス部41の図の下端部を保持する弾性体9と、外箱7の開口部を塞ぐ蓋状に形成され所定部に電動機5を固定、保持すると共に、保持したときに回転軸6のタップネジ部61を図の下方向に突出させ、外箱7の開口部に取り付けたときに、図4(b)に示すようにタップネジ部61とボス部41の軸心が同軸となり、タップネジ部61先端部がボス部41を弾性体9に抗して押し下げる押さえ部材10からなっている。なお、組立時に、電動機5はトルクリミッタ付き駆動回路11によって駆動される。
Next, an assembly method in which the
先ず図4(a)に示すように、回転体4は、ガイド8と弾性体9により、外箱7における開放面の法線外向きに保持した状態で外箱7に挿入した後、図示省略している固定手段にて固定される押さえ部材10によって図中下方向に押し付けられる。この状態にて電動機5を外箱7の開放面外側から押さえ部材10の所定位置に設置する。これに伴い、図4(b)に示すように回転体4は電動機5の回転軸6に押し下げられて外箱7の底部方向に移動した状態となる。電動機5は図示しない固定方法にて押さえ部材10を介して外箱7に対して固定される。次に、トルクリミッタ付き駆動回路11を電動機5に接続し、電動機5の回転軸6を回転させることで、回転軸6に押し付けられた回転体4はボス部41をタップネジ部61によりタッピングされながら、図4(c)に示すように電動機5に接近してくる。さらに回転を継続することで、図4(d)に示すように回転軸6の段差部62にボス部41の端面41bが当接・着座され、適正締付トルクにて締結が完了する。
First, as shown in FIG. 4A, the
上記のようにこの実施の形態1によれば、下穴41aが開けられたボス部41を有する回転体4と先端部に段差部62とタップネジ部61を設けた回転軸6という最小限の構成要素で締結が実現できるため、部品数が減らせることはもとより、構造が簡単で安価にできる。また、弾性変形ではなく塑性変形を利用した固定構造であるため、応力緩和の影響を受けにくく、高い信頼性の固定が実現可能となると共に、下穴41aの径の寸法管理が緩和され、成形金型費・保守費が低減可能となる。さらに、タップネジ締結強度データが利用でき、信頼性評価試験の短縮が可能となる。
また、回転軸6が1方向のみの回転にて機能を実現し、ボス部41の適正締付トルクを電動機5の定格トルク近傍とし、ボス部41の破断トルクを電動機5の瞬時最大発生トルクと同程度以上としたボス部設計を行うことにより、一方向回転の電動機等に対して、細い回転軸でも十分な強度を有する固定構造が提供できる。
As described above, according to the first embodiment, the minimum configuration of the
Further, the function is realized by the rotation of the
さらに、電動機5の回転軸6が両方向の回転にて機能を実現し、ボス部41の着座トルクを電動機5の連続最大発生トルクと同程度以上、かつ、ボス部41の適正締付トルクを電動機5の瞬時最大発生トルクとしたボス部設計を行うことにより、両方向回転の電動機等に対して、タップネジ部61の締付回転方向には瞬時最大発生トルク以下、つまり、常時使用可能となり、タップネジ部61の緩め回転方向には連続最大発生トルク以下のトルク範囲にて使用可能となる高い信頼性を有する締結構造が提供できる。
さらにまた、回転体4を簡単な組立治具に固定し、電動機5を動作させ回転軸6を回転させるタップネジ部61の締め付け動作によって、回転体4と回転軸6とを組み立てられるので、ネジ締めと同様に組み立てることができ、組立性が向上すると共に、同時に電動機の動作確認も可能となるなどの、顕著な効果が得られる。
Further, the
Furthermore, the
実施の形態2.
図6、図7はこの発明の実施の形態2による回転体と回転軸との固定構造を説明する図であり、図6は一部断面組立図、図7は動作説明図である。図において、回転軸6には軸端部方向に、段差部62、タップネジ部61、段差部63、及びタップネジまたは通常のネジからなるネジ部64が形成されている。なお、タップネジ部61とネジ部64のネジの向きは反転している。一方、回転体4のボス部41の中心部には、タップネジ部61に適合する内径で、長さがボス部41の略半分程度の下穴41aと、この下穴41aに隣接して径を拡大して形成された段部41cと、ネジ部64に螺合またはねじ込まれるナット状の固定体12を受け入れる固定体収容部41dとが形成されている。なお、上記ネジ部64、段部41c、及び固定体12で締結手段13を構成している。その他の符号は上記実施の形態1と同様である。
6 and 7 are diagrams for explaining a structure for fixing a rotating body and a rotating shaft according to
上記のように構成された実施の形態2においては、タップネジ部61には実施の形態1と同様に回転体4の下穴41a部を軸θに沿ってねじ込み、端面41bを段差部62に着座させ締結する。ネジ部64には固定体12をネジ込み、固定体12を回転体4の段部41cに当接させて締め付け、回転体4を回転軸6に締結する。ここで、固定体12は、ネジ部64がタップネジならばボスを有する樹脂材を、ネジ部64が一般的なネジならば通常のナット等を利用して締結することができる。
In the second embodiment configured as described above, the
次にこの固定構造の締結原理を図7にて説明する。ここでは、タップネジ部61は右ネジ、ネジ部64は左ネジとする。回転軸6が図中矢印D方向から見て時計回りに回転する場合は、実施の形態1にて説明したように、回転体4は緩む方向には回転しないため、図示しない。ここで、固定体12に対しては緩む方向の回転であるが、回転に伴う固定体12に働く反モーメントはほとんど零であるため、回転体4の押付け力に比例した摩擦力により、回転体4、及び、回転軸6と同期して回転する。
Next, the fastening principle of this fixing structure will be described with reference to FIG. Here, the
一方、図中矢印Dから見て反時計回りに回転する場合を考える。実施の形態1にて説明したタップネジ部61が1つのみの場合には、回転体4のボス部41の適正締付トルクを電動機5の瞬時最大発生トルク近傍にする必要がある。ここで、同一ボスに対して適性締付トルクは破断トルクよりも十分小さな値となるため、実施の形態1ではタップネジ部61のネジ長さが大きくなってしまう。しかし、図6、7に示すように、回転体4を挟み込んで回転軸6に締結された固定体12が追加されていることにより小型化ができる。回転軸6の反時計回りの回転に対して、回転体4は遅い速度で回転しようとする。この時、摩擦力が回転体4と回転軸6間だけではなく、回転体4と固定体12間(図中太線で示すE部)にも反時計回りに働く。
On the other hand, consider the case of rotating counterclockwise as viewed from the arrow D in the figure. When there is only one
この反時計回りの摩擦力により、固定体12は緩められず回転軸6にさらに締め付けられる。このため、回転体4は回転軸6の段差部62と固定体12によって、より強固に締結され増し締めされた状態となる。これによって、ボス部41の適正締付トルクを電動機5の瞬時最大発生トルク近傍にする必要は無く、同一ボスに対して着座トルクよりも十分大きな値となる破断トルクを瞬時最大発生トルクと同程度以上とすれば良く、適正締付トルクは回転軸6の定格トルク近傍で良いこととなる。ここで、着座トルクや破断トルクは、タップネジ部61のネジ長さとほぼ比例関係にあることから、ネジ長さを短縮することができ、回転体4は回転軸6、及び、固定体12と同期して反時計回りに回転することとなる。
Due to the counterclockwise frictional force, the fixed
上記のように、実施の形態2によれば、回転軸6の先端部に2つの段差部62、63とタップネジ部61、及びネジ部64を構成し、追加した固定体12によって締結し、ボス部41の適正締付トルクを電動機5の定格トルク近傍とし、ボス部41の破断トルクを電動機5の瞬時最大発生トルクと同程度以上とし、固定体12の破断トルクを電動機5の定格トルクと同程度以上としたことにより、ネジ長さが大幅に短縮化され、回転軸方向寸法の小型化ができる。また、両方向に回転する電動機5等の回転軸6に対しても適用できる。
As described above, according to the second embodiment, the two stepped
実施の形態3.
図8はこの発明の実施の形態3による回転体と回転軸の固定構造を示す一部断面組立図である。この実施の形態3は上記実施の形態2の変形例に相当するもので、回転軸6の軸端部65側から、タップネジ部61と同軸にタップネジ部61より小径でネジの螺設方向がタップネジ部61と反対の雌ネジ66を螺設し、固定手段13として、雌ネジ66に螺合するネジ部14aを有する固定ネジ14を用いるようにしたものである。その他は上記実施の形態2と同様であるので説明を省略する。
FIG. 8 is a partially sectional assembly view showing a structure for fixing a rotating body and a rotating shaft according to
このように構成された実施の形態3においては、上記実施の形態2と同様に動作し、同様の効果が得られることは言うまでもない。なお、この実施の形態3では、タップネジ部61の長さ、及び固定ネジ14の長さの双方とも長くすることができるので、同一のボス部41の長さに対しては許容トルクを大にすることができ、あるいは同一の許容トルクに対してはボス部41の長さを小さくすることもできる。
Needless to say, the third embodiment configured as described above operates in the same manner as in the second embodiment, and the same effect can be obtained. In the third embodiment, since both the length of the
ところで、上記実施の形態1〜3においては、回転体4が軸流ファンである場合について説明したが、もとよりこれに限定されるものではなく、例えばシロッコファンやターボファンなどの他のファン類、あるいは、例えば歯車、プーリ、カム、レバー、円板など、回転軸に固定して用いられるファン以外の回転体でもよく、また、素材は樹脂のみに限定されるものではない。また、回転軸6は、駆動源として用いる電動機5の駆動軸の場合について説明したが、この他の回転駆動源の回転軸、あるいは従動回転軸などでも同様な効果が得られることは言うまでもない。さらに、羽根車の対象流体は空気を想定し、送風機及び空冷ファンなどについて説明したが、回転軸の定格トルクが大きな例えば液体ポンプなどの羽根車の固定構造に適用しても、同様な効果が得られることは言うまでもない。
By the way, in the said Embodiment 1-3, although the case where the
1 食器洗い乾燥機、 2 洗浄槽、 3 送風機、 4 回転体(軸流ファン)、 41 ボス部、 41a 下穴、 41b 底部、 41c 段部、 41d 固定体収容部、 42 羽根部、 5 電動機、 6 回転軸(駆動軸)、 61 タップネジ部、 62 段差部、 63 段差部、 64 ネジ部、 65 軸端部、 66 雌ネジ、 7 外箱、8 ガイド、 9 弾性体、 10 押さえ部材、 11 トルクリミッタ付き駆動回路、 12 固定体、 13 締結手段、 14 固定ネジ、 14a ネジ部。
DESCRIPTION OF
Claims (9)
The structure for fixing a rotating body and a rotating shaft according to any one of claims 1 to 8, wherein the rotating body is made of a resin molded body.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006046314A JP2007225008A (en) | 2006-02-23 | 2006-02-23 | Fixing structure of rotor and rotating shaft |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006046314A JP2007225008A (en) | 2006-02-23 | 2006-02-23 | Fixing structure of rotor and rotating shaft |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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ID=38547007
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
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Country | Link |
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2014194170A (en) * | 2013-03-28 | 2014-10-09 | Ihi Corp | Method for installing compressor impeller |
JP2017044126A (en) * | 2015-08-26 | 2017-03-02 | 株式会社Ihi | Rotary machine |
KR20200095756A (en) * | 2019-02-01 | 2020-08-11 | 엘지전자 주식회사 | Fan noise control apparatus |
-
2006
- 2006-02-23 JP JP2006046314A patent/JP2007225008A/en active Pending
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KR102294605B1 (en) | 2019-02-01 | 2021-08-27 | 엘지전자 주식회사 | Fan noise control apparatus |
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