JP2011241942A - Device for mounting rotor to rotary shaft - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は,回転する軸に,インペラー又は歯車等の回転体を取付けるための装置に関するものである。 The present invention relates to an apparatus for attaching a rotating body such as an impeller or a gear to a rotating shaft.
従来,回転軸にインペラー等の回転体を取付けるに際しては,例えば,特許文献1及び2等に記載され,且つ,図7〜図9に示すように,前記回転軸1の一端に,当該回転軸より段付き状に小さい軸径にした取付け軸2を一体に設けて,この取付け軸2に前記回転体3を被嵌し,この回転体3を,前記取付け軸2の先端に螺合したナット4(図7),又はボルト4′(図8)のねじ式等の締結体により,当該回転体3における一方の側面3aが前記回転軸1から小径の取付け軸2への段付き面5に接当するように,取付け軸2の軸線方向に締め付けるという構成が採用されている。
Conventionally, when a rotating body such as an impeller is attached to a rotating shaft, for example, as described in
しかし,この従来における回転体の取付け装置においては,以下に述べるように,取付け軸が回転軸に対して折れ曲がり変形するという問題があった。 However, the conventional rotating body mounting apparatus has a problem that the mounting shaft is bent and deformed with respect to the rotating shaft, as described below.
すなわち,前記取付け軸2を一体に備えた回転軸1の製作に際しては,当該回転軸1から取付け軸2への段付き面5が,図9(B)に示すように,回転軸1の軸線1aと直角な面に対して微小な角度Δθだけ傾くという加工誤差が発生する場合がある。
That is, when the rotating
このような傾きの加工誤差が発生した場合,前記取付け軸2に被嵌した回転体3における一方の側面3aと前記段付き面5との間には,回転軸1の軸線1aを挟んで片側の部分,つまり,傾きの低い部分にのみ隙間δができる状態になる。
When such a tilting processing error occurs, one side of the rotating
そして,この状態のままで,前記回転体3のナット4(又はボルト4′)等の締結体による軸線方向への締め付けが行なわれることにより,前記取付け軸2には,これに被嵌する回転体3における一方の側面3aの前記段付き面5との間における片側の隙間δを無くする方向への曲げモーメントが発生するから,前記取付け軸2は,図9(B)に二点鎖線で示すように,前記回転軸1の軸線1aに対して,折れ曲がり変形することになる。
In this state, the rotating
本発明は,この問題,つまり,前記取付け軸における前記段付き面の加工誤差に起因しての折れ曲がりを確実に低減することを技術的課題としている。 This invention makes it a technical subject to reduce reliably this problem, ie, the bending resulting from the processing error of the said stepped surface in the said attachment shaft.
この技術的課題を達成するため請求項1は,
「回転軸の一端に,当該回転軸より段付き状の小径にした取付け軸を一体に設けて,この取付け軸に被嵌した回転体を,前記取付け軸の先端に螺合した締結体により,当該回転体における一方の側面が前記段付き面に接当するように,前記取付け軸の軸線方向に締め付けるように構成して成る取付け装置において,
前記段付き面を,前記回転体に向かって凸型にした球形面に形成するか,或いは,前記回転体に向かって凸型にした円錐面に形成する。」
ことを特徴としている。
In order to achieve this technical problem, claim 1
“With one end of the rotating shaft integrally provided with a mounting shaft having a stepped small diameter from the rotating shaft, a rotating body fitted on the mounting shaft is screwed to the tip of the mounting shaft, In the mounting device configured to be tightened in the axial direction of the mounting shaft so that one side surface of the rotating body contacts the stepped surface,
The stepped surface is formed as a spherical surface that is convex toward the rotating body, or is formed as a conical surface that is convex toward the rotating body. "
It is characterized by that.
また,請求項2は,
「前記請求項1の記載において,前記回転体における一方の側面のうち前記段付き面に接当する部分を,前記回転体に対して凹型の球形面に形成して,この凹型球形面の半径を前記段付き面における凸型球形面の半径よりも大きくするか,或いは,前記回転体に対して凹型の円錐面に形成して,この凹型円錐面の円錐角を前記段付き面における凸型円錐面の円錐角よりも大きくする。」
ことを特徴としている。
“A part of one of the side surfaces of the rotating body that contacts the stepped surface is formed as a concave spherical surface with respect to the rotating body, and a radius of the concave spherical surface is defined. Is made larger than the radius of the convex spherical surface on the stepped surface, or a concave conical surface is formed with respect to the rotating body, and the conical angle of the concave conical surface is made convex on the stepped surface. Make it larger than the cone angle of the conical surface. "
It is characterized by that.
回転軸と一体の取付け軸における軸径と,この取付け軸に被嵌する回転体の孔径との間には,前記回転体の取付け軸への被嵌を容易にするために微小なクリアランスが設けられていることは周知の通りであり,これによると,前記取付け軸に被嵌した回転体は,前記孔径と取付け軸の軸径とのクリアランスの分だけ軸線と直角の方向にずらせることができる。 A small clearance is provided between the shaft diameter of the mounting shaft integrated with the rotating shaft and the hole diameter of the rotating body fitted on the mounting shaft to facilitate fitting of the rotating body onto the mounting shaft. As is well known, according to this, the rotating body fitted on the mounting shaft can be displaced in the direction perpendicular to the axis by the clearance between the hole diameter and the shaft diameter of the mounting shaft. it can.
そこで,本発明では,このことを前提として,請求項1に記載の構成にした。
Therefore, in the present invention, on the assumption of this, the configuration described in
この構成によると,前記回転軸から前記取付け軸への段付き面に,当該段付き面が回転軸の軸線と直角な面に対して微小な角度だけ傾くという加工誤差が存在する場合に,この傾きの加工誤差に起因して,前記回転体における一方の側面と前記段付き面との間のうち前記回転軸の軸線を挟んで片側の部分,つまり傾きの低い部分に隙間ができるとしても,前記回転体を孔径と取付け軸の軸径とのクリアランスの分だけ軸線と直角の方向にずらせることで,凸型の球形面又は円錐形にした段付き面のうち傾きの高い部分が,回転体における孔径内に嵌まり込むことになるから,前記片側における隙間は狭くなるように調芯される。 According to this configuration, when there is a machining error in the stepped surface from the rotating shaft to the mounting shaft that the stepped surface is inclined by a minute angle with respect to the surface perpendicular to the axis of the rotating shaft, Even if a gap is formed on one side of the rotating body between the one side surface of the rotating body and the stepped surface, ie, a portion having a low inclination, due to an inclination machining error, By shifting the rotating body in a direction perpendicular to the axis by the clearance between the hole diameter and the shaft diameter of the mounting shaft, a highly inclined portion of the convex spherical surface or conical stepped surface is rotated. Since it fits in the hole diameter in a body, it aligns so that the clearance gap in the said one side may become narrow.
これにより,前記回転軸における取付け軸が,これに被嵌した前記回転体を締結体にて軸線の方向に締め付ける際に,回転軸に対して折れ曲がり変形することを確実に低減できる。 Thus, the mounting shaft of the rotating shaft can be reliably reduced from being bent and deformed with respect to the rotating shaft when the rotating body fitted on the rotating shaft is fastened in the direction of the axis by the fastening body.
また,請求項2によると,前記回転体の側面における凹型の球形面又は円錐面が,前記回転体を,その孔径内に前記凸型の球形面又は円錐形にした段付き面の一部を嵌まり込ませるという調芯に誘導するから,前記回転体の取付けに要する手数をより軽減できる。 According to a second aspect of the present invention, the concave spherical surface or the conical surface on the side surface of the rotating body is a part of the stepped surface that forms the convex spherical surface or the conical shape within the hole diameter of the rotating body. Since it is guided to the alignment to be fitted, the labor required for mounting the rotating body can be further reduced.
以下,本発明の実施の形態を,図1〜図6の図面について説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to FIGS.
図1〜図4は,第1の実施の形態を示す。 1 to 4 show a first embodiment.
これらの図において,符号11は,排気ターボ過給機において排気タービンと圧縮ブロワーとを直結する回転軸を示す。
In these drawings,
この回転軸11における一端には,当該回転軸11の軸径D0より段付き状に小さい軸径Dにした取付け軸12を一体に設けして,この取付け軸12に,前記排気ターボ過給機の圧縮ブロワーにおけるインペラー13を被嵌し,このインペラー13を,前記取付け軸12の先端に螺合したナット14,又はボルトのようなねじ式等の締結体にて,当該インペラー13における一方の側面13aが,前記回転軸11から取付け軸12への段付き面15に接当するように,取付け軸12の軸線方向に締め付けることにより,前記回転軸11にインペラー13を取付けるという構成にしている。
One end of the
なお,前記インペラー13における孔径dと,このインペラー13が被嵌される取付け軸12の軸径Dとの間には,前記インペラー13の取付け軸12への被嵌を容易にするために微小なクリアランスが設けられている。
In order to facilitate the fitting of the
そして,前記回転軸11から小さい軸径Dの取付け軸12への段付き面15を,回転軸11の軸線11a上に中心点Oを有する半径Rにした球形面に形成しており,この球形面は,前記インペラー13に向かって凸型である。
A
この構成によると,前記回転軸11から前記取付け軸12への段付き面15に,図4(A)に示すように,その球形面における中心点O′が回転軸11の軸線11aから微小な寸法Eだけずれることに起因して,当該段付き面15が回転軸11の軸線11aと直角な面に対して微小な角度Δθだけ傾くという加工誤差が存在する場合に,この傾きの加工誤差に起因して,前記インペラー13における一方の側面13aと前記段付き面15との間のうち前記回転軸11の軸線11aを挟んで片側の部分,つまり傾きの低い部分に微小な隙間δができる。
According to this configuration, the center point O ′ on the spherical surface of the
そこで,前記インペラー13を,図4(B)に示すように,その孔径dと取付け軸13の軸径Dとのクリアランスの分だけ軸線11aと直角の方向にずらせることにより,前記凸型の球形面にした段付き面15のうち傾きの高い部分が,インペラー13における孔径d内に嵌まり込むことになるから,前記片側における隙間δが狭くなるように調芯される。
Therefore, as shown in FIG. 4B, the
これにより,前記回転軸11における取付け軸12が,これに被嵌した前記インペラー13をナット14又はボルト等の締結体にて軸線11aの方向に締め付ける際に,回転軸11に対して折れ曲がり変形することを確実に低減できる。
As a result, the
なお,前記インペラー13のナット14(又はボルト)等のねじ式の締結体による軸線方向への締め付けに際しては,前記インペラー13のうち孔径dの側面13aへの開口角部13bを,図1に示すように,部分的に塑性変形(永久変形)させることが好ましく,これにより,前記ねじ式の締結体における緩みを低減できる(以下の実施の形態においても同様)。
When the
次に,図5は,第2の実施の形態を示している。 Next, FIG. 5 shows a second embodiment.
この第2の実施の形態は,前記回転軸11から取付け軸12への段付き面15を,球形面に形成することに代えて,図5(A)に示すように,適宜円錐角θにした凸型の円錐面に形成したものであり,その他の構成は前記第1の実施の形態と同様である。
In this second embodiment, instead of forming the
このように,前記段付き面15を凸型の円錐面に構成した場合においても,その加工に際しては,図5(B)示すように,回転軸11の軸線11aと直角な面に対して微小な角度Δθだけ傾くという加工誤差が存在することがある。
As described above, even when the stepped
この場合においても,前記インペラー13を,その孔径dと取付け軸13の軸径Dとのクリアランスの分だけ軸線11aと直角の方向にずらせることにより,前記凸型の円錐形にした段付き面15のうち傾きの高い部分が,インペラー13における孔径d内に嵌まり込むことになって,前記片側における隙間が狭くなるように調芯されるから,前記インペラー13をナット14又はボルト等の締結体にて軸線11aの方向に締め付ける際に,取付け軸12が回転軸11に対して折れ曲がり変形することを確実に低減できる。
Also in this case, the stepped surface having the convex conical shape is formed by shifting the
そして,図6(A)(B)は,第3の実施の形態を示している。 6A and 6B show a third embodiment.
この第3の実施の形態は,前記インペラー13における一方の側面13aのうち前記段付き面15に接当する部分を,図6(A)に示すように,前記インペラー13に対して凹型の球形面16に形成して,この凹型球形面16の半径R0を,前記段付き面15における凸型球形面の半径Rよりも大きくしたものであり,その他の構成は,前記第1の実施の形態と同様である。
In the third embodiment, a portion of one
この構成によると,前記インペラー13の側面13aにおける凹型の球形面16が,図6(B)に示すように,前記インペラー13を,その孔径d内に前記凸型の球形面にした段付き面15の一部を嵌まり込ませるという調芯に誘導するから,前記インペラー13の取付けに要する手数をより軽減できる。
According to this configuration, the concave
また,この第3の実施の形態においては,前記インペラー13の側面13aにおける凹型の球形面16を,凹型の円錐面に形成することができる。この場合には,この凹型円錐面における円錐角を,前記段付き面15の凸型円錐面における円錐角度θより大きくすることにより,この凹型円錐面が,前記凹型球形面16と同様に,前記インペラー13を,その孔径d内に前記凸型の円錐面にした段付き面15の一部を嵌まり込ませるという調芯に誘導する。
In the third embodiment, the concave
なお,前記した各実施の形態は,排気ターボ過給機において,その回転軸に圧縮ブロワーにおけるインペラーを取付ける場合であったが,本発明は,これに限らす,回転軸に対して,プーリ又は歯車等の動力伝達輪体のような回転体を取付ける場合にも適用できることは勿論である。 In each of the above-described embodiments, in the exhaust turbocharger, the impeller in the compression blower is attached to the rotating shaft of the exhaust turbocharger. However, the present invention is not limited to this. Of course, the present invention can also be applied to a case where a rotating body such as a power transmission ring body such as a gear is mounted.
11 回転軸
11a 回転軸の軸線
12 取付け軸
13 インペラー(回転体)
13a インペラーの側面
14 ナット
15 段付き面
16 凹型球形面
11
13a Side surface of
Claims (2)
前記段付き面を,前記回転体に向かって凸型にした球形面に形成するか,或いは,前記回転体に向かって凸型にした円錐面に形成することを特徴とする回転軸に対する回転体の取付け装置。 An attachment shaft having a stepped diameter smaller than that of the rotation shaft is integrally provided at one end of the rotation shaft, and the rotating body fitted on the attachment shaft is screwed to the tip of the attachment shaft by the fastening body. In the mounting device configured to be tightened in the axial direction of the mounting shaft so that one side surface of the rotating body contacts the stepped surface,
The stepped surface is formed as a spherical surface that is convex toward the rotating body, or is formed as a conical surface that is convex toward the rotating body. Mounting equipment.
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JP2010116266A JP2011241942A (en) | 2010-05-20 | 2010-05-20 | Device for mounting rotor to rotary shaft |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN105909373A (en) * | 2015-02-20 | 2016-08-31 | Abb涡轮系统有限公司 | Coupling device |
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- 2010-05-20 JP JP2010116266A patent/JP2011241942A/en active Pending
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