JP2016532805A - Turbo engine having a torsion coupling integrated into at least one drive shaft or driven shaft - Google Patents

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ジュバルダ・デュ・フォンベル,ギヨーム
フェヤード,ドミニク
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サーモダイン・エスエイエス
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Abstract

このターボエンジンは、駆動軸(3)と、駆動軸によって作動され、ねじりカップリングを用いてこの駆動軸に連結されている従動軸(8)とを備える。ねじりカップリングは、領域(11;17)を備え、前記ねじりカップリングを構成するように回転に柔軟な従動軸および駆動軸のうちの1つに少なくとも一体化されている。【選択図】図1The turbo engine includes a drive shaft (3) and a driven shaft (8) that is operated by the drive shaft and is connected to the drive shaft using a torsion coupling. The torsional coupling comprises a region (11; 17) and is at least integrated with one of a driven shaft and a drive shaft which is flexible to rotate so as to constitute the torsional coupling. [Selection] Figure 1

Description

本発明は、ターボエンジン、たとえば一体型電動圧縮機に関する。しかし、当然のことながら、単にターボエンジンの別の種類、すなわちターボ交流発電機に関するという理由で本発明の枠組みの範囲外になることはない。   The present invention relates to a turbo engine, for example, an integrated electric compressor. However, it should be understood that it does not fall outside the scope of the present invention simply because it relates to another type of turbo engine, namely a turbo alternator.

一体型電動圧縮機群は、エンジン、たとえば電気モータを含む漏れ防止ハウジングと、圧縮機群、たとえば従動軸に設けられ、モータのロータからなる駆動軸によって作動されるかまたはモータによって作動される圧縮用ブレードを有する1つまたは複数のホイールを備える多段ユニットとを備える。   The integrated electric compressor group is a compression preventive housing provided with an engine, for example, an electric motor, and a compressor group, for example, a driven shaft composed of a rotor of a motor or operated by a motor. A multi-stage unit comprising one or more wheels having a working blade.

駆動軸と従動軸の1つの連結方法は、リジッドカップリングを用いた従動軸と駆動軸の連結であり、軸受がその中央部分と同じく電動圧縮機群の軸線の端部を支持するために設けられている。   One method of connecting the drive shaft and the driven shaft is to connect the driven shaft and the drive shaft using a rigid coupling, and the bearing is provided to support the end of the axis of the electric compressor group in the same way as the central portion. It has been.

この方法には、製造上の問題およびロータの動力に関連する問題についていくつかの事例がある。   This method has several examples of manufacturing problems and problems related to rotor power.

したがって、アライメントに関連する問題を回避するために、フレキシブルカップリングを用いて駆動軸と従動軸を連結することが提案されている。この点において、このようなレイアウトを記載する文献の国際公開第2004/083644号を参照することができる。   Therefore, in order to avoid problems related to alignment, it has been proposed to connect the drive shaft and the driven shaft using a flexible coupling. In this respect, reference can be made to the document WO 2004/083644 which describes such a layout.

現在使用されている一般にメンブレンタイプのフレキシブルカップリングは、フランジタイプのリジッドカップリングと比較して、電動圧縮機群の軸方向寸法を通常35〜40cm程度増加させる。加えて、それらは、たとえば軸方向に制限されている引張力または圧縮力のみを受け得るので、脆弱な領域を示す。   Generally, the membrane type flexible coupling currently used increases the axial dimension of the electric compressor group usually by about 35 to 40 cm as compared with the flange type rigid coupling. In addition, they can only be subjected to, for example, an axially limited tensile or compressive force, thus indicating a fragile region.

しかし、文献の国際公開第2004/083644号に記載されているレイアウトの機能中、圧縮機に燃料を供給するガスは、圧縮工程の後に完全にまたは部分的に抽出され、モータを冷却するために使用される。モータにおける冷却ガスの流れは、圧縮機の方向に生じる。   However, during the function of the layout described in the document WO 2004/083644, the gas supplying the compressor is completely or partially extracted after the compression process to cool the motor used. The flow of cooling gas in the motor occurs in the direction of the compressor.

電動圧縮機は、カップリングの反対側で圧縮機のロータ上に1つのアバットメントを有する。この事実のために、軸方向の推力がモータで生成され、軸方向アバットメントに運ばれる前にカップリングによって吸収される。   The electric compressor has one abutment on the compressor rotor on the opposite side of the coupling. Because of this fact, axial thrust is generated by the motor and absorbed by the coupling before being carried to the axial abutment.

したがって、これらの不都合を軽減するために、圧縮機の中空軸に配置されるねじりカップリングを使用することが提案されている。このようなレイアウトは、文献の仏国特許第2969722号明細書に記載されている。これは駆動軸と従動軸との間のフレキシブルカップリングの使用に関連する不都合を軽減するのに効果的であるが、このようなレイアウトは、軸アセンブリの構造を複雑にする。   Therefore, in order to alleviate these disadvantages, it has been proposed to use a torsion coupling that is arranged on the hollow shaft of the compressor. Such a layout is described in the document FR 2 969 722. While this is effective to alleviate the disadvantages associated with using a flexible coupling between the drive shaft and the driven shaft, such a layout complicates the structure of the shaft assembly.

仏国特許第2969722号明細書French Patent No. 2969722

上記の課題に鑑み、本発明の目的は、従来技術に係るレイアウトに関連する不具合を軽減することであり、特に、圧縮面の機能中に生成される軸方向の力の支持を簡易なレイアウトで可能にすることである。   In view of the above problems, the object of the present invention is to alleviate the problems associated with the layout according to the prior art, and in particular to support the axial force generated during the function of the compression surface with a simple layout. Is to make it possible.

したがって、本発明の目的は、駆動軸と、駆動軸によって作動され、ねじりカップリングを用いてこの駆動軸に連結されている従動軸とを備えるターボエンジンである。   Accordingly, an object of the present invention is a turbo engine comprising a drive shaft and a driven shaft operated by the drive shaft and connected to the drive shaft using a torsion coupling.

さらに、ねじりカップリングは、前記ねじりカップリングを形成するようにねじりに柔軟な領域を備える従動軸および駆動軸のうちの一方に少なくとも一体化されている。   Further, the torsion coupling is at least integrated with one of the driven shaft and the drive shaft having a torsionally flexible region so as to form the torsion coupling.

これは、たとえば、圧縮機を駆動するモータと、従動軸に取り付けられている圧縮用ブレードを有する1組のホイールとを備える電動圧縮機群とすることができる。   This can be, for example, an electric compressor group that includes a motor that drives the compressor and a set of wheels that have compression blades attached to the driven shaft.

このセットは、電動圧縮機群によって生成されるガスに不透過性の共通のハウジング内に取り付けられている。   The set is mounted in a common housing that is impermeable to gas produced by the electric compressor group.

ねじりカップリングが駆動軸および/または従動軸に一体化されているので、上記引用文献の仏国特許第2969722号に記載されているような駆動軸または従動軸に組み付けられているねじりカップリングの場合に存在するアセンブリにおける問題、すなわち設計および製造の観点における問題が解決される。   Since the torsional coupling is integrated with the drive shaft and / or the driven shaft, the torsional coupling assembled to the drive shaft or the driven shaft as described in the above-cited French Patent No. 2,969,722. Problems with existing assemblies, i.e. problems in terms of design and manufacturing, are solved.

ねじりカップリングが一体化されている軸は好ましくはさらに、ロータによって実行される機能の支持手段を構成する外周領域を備える。   The shaft with which the torsional coupling is integrated preferably further comprises an outer peripheral region which constitutes support means for the function performed by the rotor.

駆動軸および従動軸のうちの一方に少なくとも存在するこのねじり領域は、たとえば、ねじりカップリングが一体化されている軸の残りの部分より小さい直径を有する円筒形部によって形成されている。   This torsional region present at least on one of the drive shaft and the driven shaft is formed, for example, by a cylindrical part having a smaller diameter than the rest of the shaft with which the torsion coupling is integrated.

それは、有利には、ねじり能力をカップリングに付与するように直径に対して選択される長さを有する。この直径の縮小があることにより、軸アセンブリは、それを介して駆動軸と従動軸が連結される縮小寸法を有する内部軸を備え、ねじりによる軸アセンブリの局所的な変形を可能とする。   It advantageously has a length selected for the diameter so as to impart torsional capability to the coupling. Due to this diameter reduction, the shaft assembly comprises an internal shaft having a reduced dimension through which the drive shaft and driven shaft are coupled, allowing local deformation of the shaft assembly by torsion.

他の実施形態では、ねじり円筒形部が、従動軸または駆動軸のいずれか、または駆動軸と従動軸の2つ両方に取り付けることができる。   In other embodiments, the torsional cylindrical portion can be attached to either the driven shaft or the drive shaft, or both the drive shaft and the driven shaft.

ねじり円筒形部は、カップリングが一体化されている軸から完全に突出させてもよいし、中空軸の形態で中空部の内部に部分的にまたは全体的にあってもよく、これにより中空軸にロータによって実行される1つまたは複数の機能を支持させることを可能にする。ねじり円筒形部が中空軸の内側に位置している場合、これはしたがってねじり部の周りの片持ち梁となる。この方法は、スロートを用いて、またはアセンブリの直径を縮小することによって最終的に実現することができる。   The torsional cylindrical part may protrude completely from the shaft with which the coupling is integrated, or it may be partly or entirely inside the hollow part in the form of a hollow shaft, so that it is hollow Allows the shaft to support one or more functions performed by the rotor. If the torsional cylindrical part is located inside the hollow shaft, this will therefore be a cantilever around the torsion. This method can ultimately be realized using a throat or by reducing the diameter of the assembly.

部分的にまたは完全に中空部の内側にあるねじり部の実現により、軸アセンブリの長さを制限できるようになり、したがってターボエンジンの寸法、重量およびコストを制限することができる。   The realization of the torsion partly or completely inside the hollow part allows the length of the shaft assembly to be limited, thus limiting the size, weight and cost of the turbo engine.

これはまた、ロータの動力に有益な効果を有し得る。   This can also have a beneficial effect on the power of the rotor.

円筒形部は、様々な技術を用いて得ることができることに留意されたい。   It should be noted that the cylindrical portion can be obtained using various techniques.

一実施形態は、前記軸内で他方の駆動軸または従動軸に連結されている一方の内部軸および他方の外部軸を区切る軸方向円筒形スロートを備える。たとえば、軸方向円筒形スロートは、電食によって形成されている。   One embodiment comprises an axial cylindrical throat that delimits one internal shaft and the other external shaft connected to the other drive shaft or driven shaft within the shaft. For example, the axial cylindrical throat is formed by electrolytic corrosion.

あるいは、このねじりカップリングは、製造段階で従動軸および/または駆動軸の直径を縮小(たとえば鍛造および機械加工によって)することによって得られる。   Alternatively, this torsional coupling is obtained by reducing (eg by forging and machining) the diameter of the driven shaft and / or drive shaft during the manufacturing stage.

この場合、従動軸および駆動軸のうちの少なくとも一方は、そのねじりカップリング領域に、内部軸および内部軸の周りに組み付けられた1つの外部軸によって区切られた1つの軸方向円筒形スロートを備える。   In this case, at least one of the driven shaft and the drive shaft comprises in its torsional coupling region a single axial cylindrical throat delimited by an internal shaft and a single external shaft assembled around the internal shaft. .

一実施形態では、外部軸は、駆動軸および従動軸の接続領域まで延在している。   In one embodiment, the external shaft extends to the connection area of the drive shaft and the driven shaft.

別の実施形態によると、ねじりカップリングがその中央部の直径よりも大きい直径で一体化されている軸の自由端部は、前記内部軸と他方の駆動軸または従動軸との連結領域を形成する。   According to another embodiment, the free end of the shaft in which the torsional coupling is integrated with a diameter larger than the diameter of its central part forms a connection region between the inner shaft and the other drive or driven shaft To do.

あるいは、ねじりカップリングが一体化されている軸の自由端部が、一方が連結される他方の駆動軸または従動軸に対応する連結領域の直径よりも小さい直径を有することを確実とすることも可能であり、前記駆動軸または従動軸の連結を確実とするフランジを形成することができる。   Alternatively, it can also be ensured that the free end of the shaft with which the torsional coupling is integrated has a smaller diameter than the diameter of the connecting region corresponding to the other drive shaft or driven shaft to which one is connected. It is possible to form a flange that ensures the connection of the drive shaft or the driven shaft.

本発明の他の目的、特徴および利点は、限定することなく例としてのみ提供されており、添付の図面を参照する以下の説明を読むことにより明らかとなろう。   Other objects, features and advantages of the present invention are provided by way of example only, without limitation, and will become apparent upon reading the following description with reference to the accompanying drawings.

本発明に係る電動圧縮機群の全体構造を示す概略図である。It is the schematic which shows the whole structure of the electric compressor group which concerns on this invention. 図1に係る電動圧縮機群の第1の実施形態を示す図である。It is a figure which shows 1st Embodiment of the electric compressor group which concerns on FIG. 本発明に係る電動圧縮機群の別の実施形態を示す図である。It is a figure which shows another embodiment of the electric compressor group which concerns on this invention. 本発明に係る圧縮機群の別の例を示す図である。It is a figure which shows another example of the compressor group which concerns on this invention. ねじり領域の別の実装態様を示す図である。It is a figure which shows another mounting aspect of a twist area | region.

まず図1を参照すると、全体を符号Gで示されている本発明に係る電動圧縮機はモータ1、たとえば6,000〜16,000回転/分の高回転速度を有し、周波数変換器によって電力を供給され、電動圧縮機群の駆動軸3を形成するステータ2とロータとを備えるたとえば電気モータと、従動軸8に取り付けられているブレード5、6および7(ここでは3つ)を有する1組のホイールを備える圧縮機群4とを主に備える。図に見られるように、従動軸8は、ラジアル軸受9に支持されている。   Referring first to FIG. 1, an electric compressor according to the present invention, generally designated G, has a high rotational speed of a motor 1, for example 6,000 to 16,000 rev / min, and is driven by a frequency converter. For example, an electric motor having a stator 2 and a rotor, which is supplied with electric power and forms a drive shaft 3 of an electric compressor group, and blades 5, 6 and 7 (here, three) attached to the driven shaft 8 are included. A compressor group 4 having a set of wheels is mainly provided. As can be seen in the figure, the driven shaft 8 is supported by a radial bearing 9.

この構成は、基部(図示せず)に取り付けられ、電動圧縮機群によって生成されるガスに不透過性の共通のケーシング10内に位置している。ケーシング10は、生成されるガスが吸引によってそれを介して圧縮機内に吸い込まれる入力「INPUT」と、圧縮ガスが圧縮機群4から出る際にそれを介して送達される出力「OUTPUT」とを備える。   This configuration is attached to a base (not shown) and is located in a common casing 10 that is impermeable to gas produced by the electric compressor group. The casing 10 has an input “INPUT” through which the generated gas is drawn into the compressor by suction and an output “OUTPUT” through which the compressed gas is delivered as it leaves the compressor group 4. Prepare.

示されている実施形態では、圧縮機群4は、従動軸8に取り付けられているブレードを有する3つのホイールを備える。明らかなように、圧縮機群4は、ブレードを有する任意の数のホイール、または異なるレイアウトのブレードを有するホイールを備えることができる。   In the embodiment shown, the compressor group 4 comprises three wheels with blades attached to the driven shaft 8. As can be seen, the compressor group 4 can comprise any number of wheels with blades or wheels with blades of different layouts.

図1および2に示す実施形態では、従動軸8は、その端部領域の面に肩部Eを備えており、これによりこの軸はモータ1の駆動軸3に対して一端部にボルト止めされている。   In the embodiment shown in FIGS. 1 and 2, the driven shaft 8 is provided with a shoulder E on the surface of its end region, so that this shaft is bolted to one end with respect to the drive shaft 3 of the motor 1. ing.

いずれの場合にも、従動軸と駆動軸との間の連結は、ねじりカップリングから構成されている。   In any case, the connection between the driven shaft and the drive shaft consists of a torsion coupling.

ねじりカップリングは、すなわち回転に柔軟なねじり領域の従動軸および駆動軸のうちの少なくとも一方に実装することにより得ることができる。   The torsional coupling can be obtained by mounting it on at least one of the driven shaft and the drive shaft in the torsional region that is flexible to rotation.

図1〜4に示す実施形態では、このねじりカップリングは、従動軸8において軸方向円筒形スロート11を機械加工することによって得られ、これにより従動軸8がそれを介して駆動軸3に連結される内部軸12と、従動軸8がラジアル軸受9によってそれを介して案内される外部軸13とを従動軸8に形成する。スロートの長さは、ねじり特性をカップリングに付与するように、それが取り付けられる軸の直径に対して選択される。   In the embodiment shown in FIGS. 1 to 4, this torsional coupling is obtained by machining the axial cylindrical throat 11 in the driven shaft 8, whereby the driven shaft 8 is connected to the drive shaft 3 via it. The driven shaft 8 is formed with an inner shaft 12 and an outer shaft 13 through which the driven shaft 8 is guided by the radial bearing 9. The length of the throat is selected with respect to the diameter of the shaft to which it is attached so as to impart torsional properties to the coupling.

このようにして、円筒形スロートを従動軸8に取り付けることにより、作動力を伝達する軸8の有用な直径が局所的に縮小され、ねじれおよび半径方向の変形に対する抵抗を小さくすることができる一方で、重要な半径方向の剛性は保持している。従動軸、特に、内部軸12は、とりわけ圧縮用ブレード5、6および7を有するホイールの動作中に生成される軸方向の力に耐えることができるままである。   In this way, by attaching the cylindrical throat to the driven shaft 8, the useful diameter of the shaft 8 transmitting the actuation force is locally reduced, while the resistance to torsion and radial deformation can be reduced. Thus, important radial stiffness is maintained. The driven shaft, in particular the inner shaft 12, remains able to withstand the axial forces generated during the operation of the wheel having, among other things, the compression blades 5, 6 and 7.

ねじり部の存在は、軸アセンブリの有効部の局所的な縮小に起因して、従動軸8に、曲げおよび弾性ねじりによって変形することができ、それにより電動圧縮機の設置の間またはその動作中に、従動軸と駆動軸との間で一方では角度アライメントの欠陥、他方では横方向の欠陥を補償することができるという特性を付与することが可能となる。   The presence of the torsion can cause the driven shaft 8 to be deformed by bending and elastic torsion due to local shrinkage of the effective part of the shaft assembly, so that during installation of the electric compressor or during its operation In addition, it is possible to provide a characteristic that an angular alignment defect on the one hand and a lateral defect on the other hand can be compensated between the driven shaft and the drive shaft.

この柔軟性はまた、駆動軸と従動軸との間の屈曲振動のフィルタリングを可能にする。   This flexibility also allows for filtering of flexural vibrations between the drive shaft and the driven shaft.

さらに、ねじり領域は、モータまたは圧縮機によって生成される抵抗トルクによって伝達されるトルクの急激な変化の間に伝達される力を徐々に変化させることが可能である。   Furthermore, the torsional region can gradually change the force transmitted during a sudden change in torque transmitted by the resistance torque generated by the motor or compressor.

加えて、軸アセンブリが軸の2つの部分、すなわち駆動軸および従動軸だけで構成されているので、取り付けが非常に簡単である。   In addition, the installation is very simple because the shaft assembly consists only of two parts of the shaft, namely the drive shaft and the driven shaft.

図1および2に示す実施形態では、ねじり部は従動軸8に取り付けられていることに留意されたい。また、従動軸8は、端部が内部軸12の自由端部に対して背後にあり、これによりこの軸12が駆動軸3に固定されている外部軸13を備える。他の点では、本実施形態では、内部軸12は、肩部Eによって形成された端部の直径よりも小さい直径を有する。   It should be noted that in the embodiment shown in FIGS. 1 and 2, the torsion is attached to the driven shaft 8. Further, the driven shaft 8 includes an external shaft 13 whose end is behind the free end of the internal shaft 12, whereby the shaft 12 is fixed to the drive shaft 3. In other respects, in this embodiment, the inner shaft 12 has a diameter that is smaller than the diameter of the end formed by the shoulder E.

さらに、ねじりカップリングは、図1および2に見られるように、製造段階で、たとえば従動軸8の鍛造および機械加工によって局所的な縮小を得て縮小直径を有する従動軸の端部領域を形成することで得られ、次いで円筒形スロートが実現されて外部軸13を形成する。   Furthermore, the torsional coupling, as can be seen in FIGS. 1 and 2, forms the end region of the driven shaft with a reduced diameter in the manufacturing stage, for example by forging and machining the driven shaft 8 to obtain a local reduction. And then a cylindrical throat is realized to form the outer shaft 13.

スロートを駆動軸に配置することによって図1および2に示す実施形態で得られるねじりカップリングは、当然のことながら、このスロートを駆動軸、または駆動軸と従動軸の2つに配置することによって形成することができる。   The torsional coupling obtained in the embodiment shown in FIGS. 1 and 2 by placing the throat on the drive shaft is, of course, by placing the throat on the drive shaft or on the drive shaft and the driven shaft. Can be formed.

図3で見られる別の実施形態では、外部軸13は、ここでは端部の肩部を有さない内部軸12の大部分に延在する。したがって、内部軸12の駆動軸3の端部への取り付けは、駆動軸3の自由端部にボルト止めされ、内部軸12に回転接続されることにより固定されているフランジ14を使用する。軸方向スロートは、たとえば、内部軸12の自由端部に取り付けられている対応するリブと係合することになるフランジ14の内周面に設けることができる。   In another embodiment, seen in FIG. 3, the outer shaft 13 extends over the majority of the inner shaft 12 which here does not have an end shoulder. Therefore, the inner shaft 12 is attached to the end of the drive shaft 3 by using a flange 14 that is bolted to the free end of the drive shaft 3 and fixed by being rotationally connected to the inner shaft 12. The axial throat can be provided, for example, on the inner peripheral surface of the flange 14 that will engage the corresponding rib attached to the free end of the inner shaft 12.

この点において、一般的な円錐形状を有する、または図3に見られるような端部の肩部を付与されているフランジを用いることができる。   In this regard, flanges having a general conical shape or provided with an end shoulder as seen in FIG. 3 can be used.

本実施形態は、軸の端部の間の距離を短くする、すなわち外部軸13の自由端部と駆動軸3に対する自由端部との間の距離を短くすることができる限り有効であり、この距離はフランジ14の長さによって固定されている。   This embodiment is effective as long as the distance between the end portions of the shaft can be shortened, that is, the distance between the free end portion of the external shaft 13 and the free end portion with respect to the drive shaft 3 can be shortened. The distance is fixed by the length of the flange 14.

図4に示す第3の実施形態によれば、駆動軸3と従動軸8の両方は、軸方向円筒形スロート11および11aを有する。スロート11は、図3の実施形態で用いたスロートと同様である。   According to the third embodiment shown in FIG. 4, both the drive shaft 3 and the driven shaft 8 have axial cylindrical throats 11 and 11a. The throat 11 is the same as the throat used in the embodiment of FIG.

上述した実施形態と同様に、従動軸に関しては、軸方向円筒形スロート11が内部軸12および内部軸12の大部分を沿って延在する外部軸13を形成し、この内部軸12は、フランジ15の取り付けに十分な長さに沿って外部軸13から突出して延在している。   Similar to the embodiment described above, with respect to the driven shaft, the axial cylindrical throat 11 forms an internal shaft 12 and an external shaft 13 that extends along most of the internal shaft 12, and the internal shaft 12 is a flange. 15 extends from the outer shaft 13 along a length sufficient for attachment.

駆動軸3に関しては、軸方向円筒形スロート11aが、内部軸16および内部軸16の大部分を沿って延在する外部軸17をこの軸3内に形成し、内部軸16は、フランジ15の取り付けに十分な長さに沿って外部軸17の自由端部を越えて突出して延在している。   With respect to the drive shaft 3, the axial cylindrical throat 11 a forms an internal shaft 16 and an external shaft 17 extending along most of the internal shaft 16 in the shaft 3, and the internal shaft 16 is connected to the flange 15. It extends beyond the free end of the outer shaft 17 along a length sufficient for attachment.

したがって、本実施形態では、軸アセンブリのねじり領域は、駆動軸3および従動軸8内に形成されている。   Therefore, in this embodiment, the torsional region of the shaft assembly is formed in the drive shaft 3 and the driven shaft 8.

他の点では、前述した実施形態に対して、軸アセンブリは長さが増加したねじり領域を備える。   In other respects, the shaft assembly includes a torsional region of increased length relative to the previously described embodiments.

従動軸と駆動軸の取り付けが嵌合フランジを用いて行われる図3および4に示す実施形態は、製造段階で、すなわち鍛造およびその後の機械加工によってねじり領域の形成を可能とすることに留意されたい。   It is noted that the embodiment shown in FIGS. 3 and 4 where the attachment of the driven shaft and drive shaft is performed using a mating flange allows the formation of a torsional area at the manufacturing stage, ie by forging and subsequent machining. I want.

ねじり領域の実装は、特に、従動軸8がそれを介して駆動軸3に連結される従動軸8内の内部軸、および次いで従動軸8に組み付けられ、内部軸および外部軸の2つの間に円筒形スロートを形成するように従動軸8がラジアル軸受9によってそれを介して案内される外部軸13の実現からなる。他の点では、および図中に点線で示されているように、外部軸は縮小直径を有する軸の領域の周りに組み付けられている。   The mounting of the torsional region is in particular the inner shaft in the driven shaft 8 through which the driven shaft 8 is connected to the drive shaft 3 and then assembled to the driven shaft 8 between the inner shaft and the outer shaft. It consists of the realization of an external shaft 13 through which the driven shaft 8 is guided by a radial bearing 9 so as to form a cylindrical throat. In other respects, and as indicated by the dotted lines in the figure, the outer shaft is assembled around a region of the shaft having a reduced diameter.

このようなアセンブリは、様々な手段で得ることができる。中空部は、たとえばねじり領域に近接したロータ上に、たとえばボルト止めによっておよび/またはアバットメントの直径を介しておよび/またはハース歯によっておよび/または多くの他のアセンブリモードを用いて組み付けることができる。   Such an assembly can be obtained by various means. The hollow portion can be assembled, for example, on the rotor proximate the torsional region, for example by bolting and / or via the diameter of the abutment and / or by hearth teeth and / or using many other assembly modes .

従動軸が内部軸12と外部軸13とを備える図3および4に示す実施形態はまた、外部軸が次いでロータによって実行される機能を実装するために使用することができるため有効である。   The embodiment shown in FIGS. 3 and 4 where the driven shaft comprises an inner shaft 12 and an outer shaft 13 is also advantageous because the outer shaft can then be used to implement the function performed by the rotor.

特に、軸受支持体および/またはブレードを有する1つまたは複数のホイールの支持体を実現することができる(図3)。   In particular, one or more wheel supports with bearing supports and / or blades can be realized (FIG. 3).

明らかなように、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではない。また、一変形では、軸方向円筒形スロートを駆動軸および従動軸に配置して、駆動軸と従動軸の両方に関して、軸の端部の間の距離、すなわち2つの外部軸13および17の端部の間の距離をねじり長さの半分と等しくすることを確実とすること、または他の点では、図2を参照して説明されている実施形態と同様に、駆動軸と従動軸の両方に関して、外部軸の外側に延在する内部軸の長さを外部軸の長さと等しくすることを確実することを可能にする。   As is apparent, the present invention is not limited to the above-described embodiment. Also, in one variant, axial cylindrical throats are arranged on the drive shaft and the driven shaft so that the distance between the ends of the shaft, ie the ends of the two external shafts 13 and 17, with respect to both the drive shaft and the driven shaft. Ensure that the distance between the parts is equal to half the torsional length, or otherwise, both the drive shaft and the driven shaft, as in the embodiment described with reference to FIG. With respect to, it is possible to ensure that the length of the inner shaft extending outside the outer shaft is equal to the length of the outer shaft.

したがって図5に示す実施形態では、ねじり領域は、従動軸の製造の間においてねじり特性をカップリングに付与するように縮小された直径を有する領域18の実現によって形成することができる。前述した実施形態のように、駆動軸との連結は、示すように肩部Eを端部に設けることによって、または嵌合フランジを用いることによっての両方で実現することができる。   Thus, in the embodiment shown in FIG. 5, the torsional region can be formed by the realization of the region 18 having a reduced diameter to impart torsional properties to the coupling during the manufacture of the driven shaft. As in the embodiment described above, the connection with the drive shaft can be realized both by providing a shoulder E at the end as shown, or by using a fitting flange.

縮小直径領域もまた、従動軸の残りとは独立して実現することができ、図2〜4を参照してすでに示したように、従動軸に組み付けることができる。   A reduced diameter region can also be realized independently of the rest of the driven shaft and can be assembled to the driven shaft as already shown with reference to FIGS.

明らかなように、縮小直径領域はすでに示されたように代替例として、駆動軸、または従動軸および駆動軸の2つに形成することができる。図1〜4に示す実施形態と同様に、縮小直径領域の長さは、ねじり特性を軸に付与するようにこの領域の直径に対して選択されることに留意されたい。   As will be apparent, the reduced diameter region can alternatively be formed on the drive shaft or two of the driven shaft and the drive shaft as already shown. Note that, similar to the embodiment shown in FIGS. 1-4, the length of the reduced diameter region is selected for the diameter of this region to impart torsional properties to the shaft.

たとえば、50mm程度の軸直径に対して、ねじり領域は、600mm〜700mmの長さで実現することができる。   For example, for a shaft diameter of about 50 mm, the torsional region can be realized with a length of 600 mm to 700 mm.

最後に、異なる実施形態において従動軸および/または駆動軸に形成される軸方向円筒形スロートは、電食またはEDM(「Electrical Discharge Machining(放電加工)」)によって形成することができ、これは放電を用いて一体的に材料を除去する加工手順であることに留意されたい。   Finally, the axial cylindrical throat formed in the driven shaft and / or the drive shaft in different embodiments can be formed by electrical erosion or EDM (“Electrical Discharge Machining”), which is an electrical discharge. It should be noted that this is a processing procedure in which material is integrally removed using.

1 モータ
2 ステータ
3 駆動軸
4 圧縮機群
5 ブレード
6 ブレード
7 ブレード
8 従動軸
9 ラジアル軸受
10 ケーシング
11 軸方向円筒形スロート、円筒形部
11a 軸方向円筒形スロート
12 内部軸
13 外部軸
14 フランジ
15 フランジ
16 内部軸
17 外部軸
18 領域
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Motor 2 Stator 3 Drive shaft 4 Compressor group 5 Blade 6 Blade 7 Blade 8 Drive shaft 9 Radial bearing 10 Casing 11 Axial cylindrical throat, cylindrical part 11a Axial cylindrical throat 12 Internal shaft 13 External shaft 14 Flange 15 Flange 16 Internal shaft 17 External shaft 18 Area

Claims (15)

駆動軸(3)と、前記駆動軸(3)によって作動され、ねじりカップリングを用いてこの駆動軸(3)に連結されている従動軸(8)とを備え、前記ねじりカップリングは、前記ねじりカップリングを構成するように回転に柔軟な領域(11;17)を備える前記従動軸(8)および駆動軸(3)のうちの少なくとも一方に一体化されていることを特徴とするターボエンジン。   A drive shaft (3) and a driven shaft (8) operated by the drive shaft (3) and connected to the drive shaft (3) using a torsion coupling, the torsion coupling comprising: A turbo engine that is integrated with at least one of the driven shaft (8) and the drive shaft (3) having a rotationally flexible region (11; 17) so as to constitute a torsion coupling. . 前記ねじりカップリングが一体化されている前記軸(3,8)が、ロータによって実行される機能の支持手段を構成する外周領域をさらに備える請求項1に記載のターボエンジン。   The turbo engine according to claim 1, wherein the shaft (3, 8) with which the torsional coupling is integrated further comprises an outer peripheral region that constitutes support means for the function performed by the rotor. 前記柔軟な領域が、前記ねじりカップリングが一体化されている軸(3,8)の残りの部分より小さい直径を有する円筒形部(11)を備える請求項1および2のいずれかに記載のターボエンジン。   The flexible region comprises a cylindrical part (11) having a smaller diameter than the rest of the shaft (3, 8) with which the torsional coupling is integrated. Turbo engine. 前記円筒形部(11)の長さが、ねじり特性を前記カップリングに付与するように前記直径に対して選択される請求項3に記載のターボエンジン。   The turbo engine according to claim 3, wherein the length of the cylindrical part (11) is selected with respect to the diameter so as to impart torsional properties to the coupling. 前記円筒形部(11)が、前記従動軸(8)または前記駆動軸(3)に取り付けられている請求項3および4のいずれか1項に記載のターボエンジン。   The turbo engine according to any one of claims 3 and 4, wherein the cylindrical portion (11) is attached to the driven shaft (8) or the drive shaft (3). 前記円筒形部(11)が、前記従動軸(8)および前記駆動軸(3)に取り付けられている請求項2および4のいずれかに記載のターボエンジン。   The turbo engine according to any one of claims 2 and 4, wherein the cylindrical portion (11) is attached to the driven shaft (8) and the drive shaft (3). 前記ねじり円筒形部(11)が、前記カップリングが一体化されている前記軸(3,8)から完全に突出している請求項3乃至6のいずれか1項に記載のターボエンジン。   The turbo engine according to any one of claims 3 to 6, wherein the twisted cylindrical portion (11) protrudes completely from the shaft (3, 8) with which the coupling is integrated. 前記ねじり円筒形部(11)が、中空部の内側に部分的にまたは完全に位置している請求項3乃至6のいずれか1項に記載のターボエンジン。   The turbo engine according to any one of claims 3 to 6, wherein the twisted cylindrical portion (11) is located partially or completely inside the hollow portion. 前記従動軸(8)および駆動軸(3)のうちの少なくとも一方が、そのねじりカップリング領域に、前記軸(3,8)内で他方の駆動軸(3)または従動軸(8)に連結されている内部軸(12)および外部軸(13)を区切る軸方向円筒形スロート(11,11a)を備える請求項1から8のいずれか1項に記載のターボエンジン。   At least one of the driven shaft (8) and the drive shaft (3) is connected to the torsional coupling region of the driven shaft (8) and the drive shaft (8) in the shaft (3, 8). The turbo engine according to any one of claims 1 to 8, comprising an axial cylindrical throat (11, 11a) separating the inner shaft (12) and the outer shaft (13). 前記軸方向円筒形スロート(11,11a)が、電食によって形成されている請求項9に記載のターボエンジン。   The turbo engine according to claim 9, wherein the axial cylindrical throat (11, 11a) is formed by electrolytic corrosion. 前記従動軸(8)および駆動軸(3)のうちの少なくとも一方が、そのねじりカップリング領域に、内部軸(12)および前記内部軸(12)の周りに組み付けられた外部軸(13)によって区切られた軸方向円筒形スロート(11,11a)を備える請求項1乃至8のいずれか1項に記載のターボエンジン。   At least one of the driven shaft (8) and the drive shaft (3) is in its torsional coupling region by an internal shaft (12) and an external shaft (13) assembled around the internal shaft (12). A turbo engine according to any one of the preceding claims, comprising a delimited axial cylindrical throat (11, 11a). 前記外部軸(13)が、前記ロータによって実行される機能の前記支持手段を構成する請求項2に従う請求項9、10および11のいずれか1項に記載のターボエンジン。   A turbo engine according to any one of claims 9, 10 and 11, according to claim 2, wherein the external shaft (13) constitutes the support means of the function performed by the rotor. 前記外部軸(13)が、前記駆動軸(3)および従動軸(8)の接続領域まで延在する請求項9、10および11のいずれか1項に記載のターボエンジン。   The turbo engine according to any one of claims 9, 10 and 11, wherein the external shaft (13) extends to a connection region of the drive shaft (3) and the driven shaft (8). 前記ねじりカップリングが一体化されている前記軸(12)の自由端部が、その中央部の直径よりも大きい直径を有し、前記内部軸(12)と他方の駆動軸(3)または従動軸(8)との結合領域を形成する請求項1乃至13のいずれか1項に記載のターボエンジン。   The free end of the shaft (12) with which the torsional coupling is integrated has a diameter larger than the diameter of its central portion, and the internal shaft (12) and the other drive shaft (3) or driven The turbo engine according to any one of claims 1 to 13, which forms a coupling region with the shaft (8). 前記ねじりカップリングが一体化されている前記軸(12)の自由端部が、一方が連結される他方の駆動軸(3)または従動軸(8)に対応する前記連結領域の直径よりも小さい直径を有し、フランジ(14)が前記軸(3,8)の連結を確実とする請求項1乃至13のいずれか1項に記載のターボエンジン。   The free end of the shaft (12) with which the torsional coupling is integrated is smaller than the diameter of the connecting region corresponding to the other drive shaft (3) or driven shaft (8) to which one is connected. 14. A turbo engine according to any one of the preceding claims, having a diameter and a flange (14) ensuring the connection of the shafts (3, 8).
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