JP2019076823A - Connection structure - Google Patents

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安国 今林
Yasukuni Imabayashi
安国 今林
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Abstract

To further enhance durability of a bolt part.SOLUTION: A connection structure 100, which connects an agitating shaft 40 to a driving shaft 52a of a driving part, comprises: a first coupling 111 that rotates together with the driving shaft; a second coupling 112, fastened to the first coupling, which has a shaft hole 112a through which the agitating shaft is inserted; and a detachment preventing member 114, in which a penetration hole 114a through which a bolt part 40g provided on an end surface 40d of a base end part 40b of the agitating shaft penetrates is formed and whose peripheral edge part 114c is locked to an outer edge part 112a1 of the shaft hole, which is configured so that the base end part is pressed against the shaft hole when a nut 116 is tightly fastened to the bolt part penetrating through the penetration hole so as to restrict the agitating shaft from moving in a detachment direction, where at least three bolt parts are provided on the end surface of the base end part so as to bypass a center Oof the end surface, and the bolt parts are arranged at the same distances away from the center and adjacent bolt parts are arranged at equal intervals respectively.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は、撹拌機の撹拌羽根が取り付けられた撹拌軸と駆動部の駆動軸とを連結する連結構造体に関する。   BACKGROUND OF THE INVENTION Field of the Invention The present invention relates to a connecting structure for connecting a stirring shaft on which a stirring blade of a stirrer is mounted and a driving shaft of a drive unit.

一般的に固形物の溶解、固形物の生成等の化学反応を行う反応槽には、その反応の促進及び固形物の沈降防止のために撹拌機が設けられている。撹拌機は、駆動源となるモータより得られた回転動力をVベルト等の伝達機構にて伝動してから、減速機により所望の回転数に減速され、当該減速機で減速された回転動力を駆動軸に伝達してから、当該駆動軸と連結される撹拌軸を介して撹拌羽根を回転させることによって反応槽内の液を撹拌する機構となっている。   In general, a reaction vessel that carries out a chemical reaction such as dissolution of solid matter and formation of solid matter is provided with a stirrer for accelerating the reaction and preventing sedimentation of solid matter. The agitator transmits rotational power obtained from the motor serving as a drive source with a transmission mechanism such as a V-belt, and is decelerated to a desired number of revolutions by the reduction gear, and the rotational power decelerated by the reduction gear After being transmitted to the drive shaft, the stirring blade is rotated via the stirring shaft connected to the drive shaft to thereby stir the liquid in the reaction tank.

駆動軸と撹拌軸は、市販品の使用、軸受・封止機能の付加、消耗時の交換のため、通常では、別部品となっており、カップリング等から構成される連結構造体を介して連結されている。しかしながら、所定の大きさを有する大型の機器である撹拌機を長期間連続使用することによって、連結構造体を繋いでいるボルトが緩んだり、折損して撹拌軸が槽内に落下する問題点があった。例えば、硫化ニッケル化合物の塩素浸出に使用される30m程度の槽であれば、従来の撹拌機(撹拌軸の直径略160mm)でも撹拌軸の脱落が発生しないが、生産量増大に伴って50〜60m程度の槽になると、槽のサイズに合せて大型化した従来の撹拌機(撹拌軸の直径略210mm)では、撹拌軸の脱落が発生する虞があり、操業上の大きな問題となっていた。 The drive shaft and the stirring shaft are usually separate parts for the use of commercially available products, the addition of bearings and sealing functions, and replacement at the time of wear, via a coupling structure composed of a coupling etc. It is connected. However, by continuously using the stirrer, which is a large-sized device having a predetermined size, for a long time, the bolt connecting the connection structure is loosened or broken and the stirring shaft falls into the tank. there were. For example, if it is a tank of about 30 m 3 used for chlorine leaching of nickel sulfide compounds, the dropping of the stirring shaft does not occur even with a conventional stirrer (diameter of about 160 mm of the stirring shaft). With a tank of approximately 60 m 3 , with the conventional stirrer (approximately 210 mm in diameter of the stirring shaft) enlarged to match the size of the tank, the stirring shaft may be dropped, which causes a major problem in operation It was

このように、大型化した撹拌機の撹拌軸が駆動軸から脱落するのを防止する従来技術として、特許文献1には、撹拌軸が取り付けられた第2のカップリングと、駆動部の駆動軸と一体的に回転する第1のカップリングとを強固に締結する連結装置が開示されている。当該連結装置は、脱落防止部材や座金、ボルト、ナット等の部材で双方のカップリングを強固に締結可能に構成されることによって、撹拌軸のボルト部に締め付けられたナットが緩んで撹拌軸のボルト部から外れることを防止している。   Thus, as a prior art for preventing the stirring shaft of the enlarged stirrer from falling off from the driving shaft, Patent Document 1 discloses a second coupling to which the stirring shaft is attached, and a driving shaft of the driving unit. A coupling device is disclosed that rigidly fastens with a first coupling that rotates integrally therewith. The coupling device is configured to be able to firmly fasten both couplings with members such as a fall-off preventing member, a washer, a bolt, and a nut, so that the nut tightened to the bolt portion of the stirring shaft is loosened and the stirring shaft is It prevents the bolt from coming off.

特開2011−200775号公報JP, 2011-200775, A

しかしながら、撹拌羽根に付着物が付くことによる撹拌軸の回転振れ、繰り返し使用による疲労によって、撹拌軸とフランジカップリングを接合しているボルト部に負荷がかかるので、依然として経年劣化等によりボルト部の折損や緩みが発生して撹拌軸が脱落することがあった。例えば、施工不良や温度変化により、撹拌軸とフランジカップリングを接合する撹拌軸の基端部と軸孔との当たりが悪くなった場合に、当該基端部に形成されるボルト部に荷重がかかり、そのまま放置すると当該ボルト部が破断することがあった。すなわち、経年劣化や施工不良、温度変化等に対しても、ボルト部の折損等が発生し難い耐久性を高めることが望まれる。   However, a load is applied to the bolt that joins the stirring shaft and the flange coupling due to the rotational runout of the stirring shaft due to the attachment of the stirring blade, and fatigue due to repeated use. The stirring shaft may fall off due to breakage or loosening. For example, when the contact between the base end of the stirring shaft that joins the stirring shaft and the flange coupling and the shaft hole worsens due to a construction failure or temperature change, a load is applied to the bolt portion formed in the base end. If the bolt is left as it is, the bolt may break. That is, it is desirable to enhance the durability with which breakage of the bolt portion is less likely to occur even with aged deterioration, construction failure, temperature change and the like.

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、ボルト部の耐久性を更に高めることによって、撹拌軸の脱落を防止することの可能な、新規かつ改良された連結構造体を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above problems, and provides a new and improved connection structure capable of preventing the dropout of the stirring shaft by further enhancing the durability of the bolt portion. With the goal.

本発明の一態様は、撹拌機の撹拌羽根が取り付けられた撹拌軸と駆動部の駆動軸とを連結する連結構造体であって、前記駆動軸と一体的に回転する第1のカップリングと、前記第1のカップリングと締結され、前記撹拌軸が挿通される軸孔を有する第2のカップリングと、前記撹拌軸の基端部の端面に設けられたボルト部が貫通する貫通孔が形成され、周縁部が前記第2のカップリングの頂面側の前記軸孔の外縁部に係止され、前記貫通孔を貫通した前記ボルト部にナットを締め付けた際に前記軸孔に向けて前記基端部が押圧されて前記撹拌軸の脱落方向の移動を規制可能に構成される脱落防止部材と、を備え、前記撹拌軸の前記基端部の前記端面には、前記ボルト部が該端面の中心を迂回するように少なくとも3本以上設けられ、各ボルト部は、該中心から同じ距離を隔てて、隣り合うボルト部がそれぞれ等間隔に設けられ、前記脱落防止部材には、前記貫通孔が前記ボルト部と対向する位置に3つ以上設けられることを特徴とする。   One aspect of the present invention is a connecting structure for connecting a stirring shaft to which a stirring blade of a stirrer is attached and a driving shaft of a drive unit, the first coupling rotating integrally with the driving shaft A second coupling which is fastened to the first coupling and has an axial hole through which the stirring shaft is inserted, and a through hole through which a bolt portion provided on an end face of the proximal end of the stirring shaft passes When the nut is formed, the peripheral edge portion is engaged with the outer edge portion of the shaft hole on the top surface side of the second coupling, and a nut is tightened to the bolt portion penetrating the through hole; The base end portion is pressed to prevent movement of the stirring shaft in the falling direction, and the bolt portion is provided on the end surface of the base end portion of the stirring shaft. At least three bolts are provided to bypass the center of the end face, and each bolt The present invention is characterized in that adjacent bolt portions are provided at equal intervals at the same distance from the center, and three or more of the through holes are provided at positions facing the bolt portions in the fall-off preventing member. I assume.

本発明の一態様によれば、撹拌軸の基端部の端面で特に撹拌機の作動中の負荷の大きい中心部分を迂回するように少なくとも3本以上のボルト部を等間隔に設けたので、ボルト部への負荷を分散させてボルト部の折損等のリスクを軽減することによって、撹拌軸の脱落を防止できる。   According to one aspect of the present invention, at least three or more bolt portions are provided at equal intervals so as to bypass, particularly at the end face of the proximal end portion of the stirring shaft, a central portion with a large load during operation of the stirrer. By dispersing the load on the bolt portion and reducing the risk of breakage of the bolt portion, it is possible to prevent the falling off of the stirring shaft.

このとき、本発明の一態様では、前記ボルト部は、前記基端部の前記端面の前記中心よりも前記端面の外縁に近い位置に設けられ、前記貫通孔は、前記脱落防止部材の中心よりも前記脱落防止部材の外縁に近い位置に設けられることとしてもよい。   At this time, in one aspect of the present invention, the bolt portion is provided at a position closer to the outer edge of the end surface than the center of the end surface of the base end portion, and the through hole is closer to the center of the drop prevention member Also, it may be provided at a position close to the outer edge of the fall-off preventing member.

このようにすれば、撹拌軸の基端部の端面で特に作動中の負荷の大きい中心を迂回して回避する構成となるので、ボルト部の耐久性を更に高めることができる。   According to this configuration, the end face of the proximal end portion of the stirring shaft is configured to bypass the particularly heavy load center during operation, and the durability of the bolt portion can be further enhanced.

また、本発明の一態様では、前記ボルト部に締め付けられる前記ナットは、その外縁が前記脱落防止部材の前記周縁部より内側となるように設けられることとしてもよい。   Further, in one aspect of the present invention, the nut to be tightened to the bolt portion may be provided such that the outer edge thereof is on the inner side than the peripheral edge portion of the fall-off preventing member.

このようにすれば、ボルト部を締め付けるナットが脱落防止部材に納まるので、第2のカップリング内の限られたスペース内でボルト部とナットによる連結部分の耐久力の向上が確実に図れるようになる。   In this way, the nut for tightening the bolt portion is accommodated in the fall-off preventing member, so that the durability of the connection portion between the bolt portion and the nut can be surely improved in the limited space in the second coupling. Become.

また、本発明の一態様では、前記撹拌軸の断面積に対する前記ボルト部の断面積の総和の比率が0.1以上となるように、各ボルト部は。該中心から同じ距離を隔てて、隣り合うボルト部がそれぞれ等間隔に設けられることとしてもよい。   Further, in one aspect of the present invention, each bolt portion is configured such that a ratio of a sum of cross-sectional areas of the bolt portions to a cross-sectional area of the stirring shaft is 0.1 or more. Adjacent bolt portions may be provided at equal intervals at the same distance from the center.

このようにすれば、従来のようなボルト部が1本の場合よりも確実にボルト部の耐久性を高められるので、攪拌軸の脱落を確実に防止できる。   In this way, the durability of the bolt portion can be enhanced more reliably than in the conventional case where there is only one bolt portion, so that the stirring shaft can be reliably prevented from falling off.

以上説明したように本発明によれば、撹拌軸の基端部の端面で特に作動中の負荷の大きい中心を迂回するように3本以上のボルト部を当該中心から同じ距離を隔てて、隣り合うボルト部がそれぞれ等間隔に設けることによって、ボルト部への負荷を分散させて軽減させたので、ボルト部の折損等による撹拌軸の脱落を防止できる。   As described above, according to the present invention, three or more bolt portions are separated by the same distance from the center so as to detour around the center of a large load during operation particularly at the end face of the proximal end of the stirring shaft. By providing the fitting bolt portions at equal intervals, the load on the bolt portion is dispersed and reduced, so that it is possible to prevent the stirring shaft from falling off due to breakage of the bolt portion or the like.

本発明の一実施形態に係る連結構造体が適用される撹拌機の概略構成を示す斜視図である。It is a perspective view showing a schematic structure of a stirrer to which a connection structure concerning one embodiment of the present invention is applied. 本発明の一実施形態に係る連結構造体の概略構成を示す部分断面図である。It is a fragmentary sectional view showing a schematic structure of a connection structure concerning one embodiment of the present invention. 本発明の一実施形態に係る連結構造体の要部の構成を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the structure of the principal part of the connection structure which concerns on one Embodiment of this invention. 従来例となる連結構造体の要部の構成を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the structure of the principal part of the connection structure body which becomes a prior art example. (A)は、従来例となる連結構造体のボルト部の応力解析の試験方法を示す動作説明図であり、(B)は、従来例となる連結構造体のボルト部の応力解析の試験結果を安全率で示す説明図である。(A) is operation | movement explanatory drawing which shows the test method of stress analysis of the bolt part of the connection structure used as a conventional example, (B) is a test result of stress analysis of the bolt part of the connection used as a conventional example. Is an explanatory view showing a safety factor. (A)は、本発明の一実施形態に係る連結構造体のボルト部の応力解析の試験方法を示す動作説明図であり、(B)は、本発明の一実施形態に係る連結構造体のボルト部の応力解析の試験結果を安全率で示す説明図である。(A) is operation | movement explanatory drawing which shows the test method of the stress analysis of the bolt part of the connection structure which concerns on one Embodiment of this invention, (B) is a connection structure which concerns on one Embodiment of this invention It is explanatory drawing which shows the test result of the stress analysis of a bolt part by a safety factor.

以下、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、以下に説明する本実施形態は、特許請求の範囲に記載された本発明の内容を不当に限定するものではなく、本実施形態で説明される構成の全てが本発明の解決手段として必須であるとは限らない。   Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail. Note that the present embodiment described below does not unduly limit the contents of the present invention described in the claims, and all of the configurations described in the present embodiment are essential as means for solving the present invention. Not necessarily.

まず、本発明の一実施形態に係る連結構造体が適用される撹拌機の概略構成について、図面を使用しながら説明する。図1は、本発明の一実施形態に係る連結構造体が適用される撹拌機の概略構成を示す斜視図である。   First, a schematic configuration of a stirrer to which a connecting structure according to an embodiment of the present invention is applied will be described using the drawings. FIG. 1 is a perspective view showing a schematic configuration of a stirrer to which a connecting structure according to an embodiment of the present invention is applied.

撹拌機10は、固形物の溶解、固形物の生成等の化学反応を行う反応槽等に設けられ、槽30の内部に収容された溶液やスラリー状の液体等を撹拌する際に使用される。撹拌機10は、図1に示すように、槽30の内部に収容された液体等を撹拌する撹拌羽根41が設けられる撹拌軸40と、この撹拌軸40を回転駆動する駆動部50と、撹拌軸40と駆動部50とを連結させる連結構造体100とを備える。   The stirrer 10 is provided in a reaction tank or the like that performs a chemical reaction such as dissolution of a solid, formation of a solid, etc., and is used when stirring a solution, a slurry liquid, etc. contained inside the tank 30. . As shown in FIG. 1, the stirrer 10 has a stirring shaft 40 provided with a stirring blade 41 for stirring a liquid or the like contained in the tank 30, a drive unit 50 for rotationally driving the stirring shaft 40, and stirring. The connecting structure 100 connecting the shaft 40 and the drive unit 50 is provided.

槽30は、内部に液体等が収容され、図1に示すように、上部が開口した有底円筒状に形成された槽本体部31と、この槽本体部31の開口を閉塞する蓋部32とを有している。   The tank 30 contains a liquid or the like inside, and as shown in FIG. 1, a tank main body 31 formed in a bottomed cylindrical shape with an open upper end, and a lid 32 that closes the opening of the tank main body 31. And.

槽本体部31は、内部に溶液やスラリー状の液体等が収容される。また、槽本体部31の内部には、撹拌軸40の基端部40bが蓋部32の上面に形成された貫通孔33から外部に引き出されるように、撹拌軸40が収容されている。   The tank body 31 accommodates a solution, a slurry liquid, and the like inside. The stirring shaft 40 is accommodated in the tank body 31 so that the base end 40 b of the stirring shaft 40 is pulled out from the through hole 33 formed on the top surface of the lid 32.

蓋部32は、槽本体部31から取り外し可能に設けられている。槽30は、蓋部32を槽本体部31から取り外した状態で撹拌軸40の交換が行われる。また、蓋部32には、連結構造体100に連結される撹拌軸40の基端部40bを槽本体部31の外部に露出させる貫通孔33が形成されている。さらに、蓋部32の主面32aには、連結構造体100、後述する減速機構52及び貫通孔33から引き出された撹拌軸40の基端部40bを保護する保護部材34が設けられている。この保護部材34は、例えば、円筒形状、円錐形状に設けられ、複数個に分割された部材からなる分割構造を有する。   The lid 32 is provided so as to be removable from the tank body 31. In the tank 30, replacement of the stirring shaft 40 is performed with the lid 32 removed from the tank body 31. Further, the lid portion 32 is formed with a through hole 33 for exposing the base end portion 40 b of the stirring shaft 40 connected to the connection structure 100 to the outside of the tank body portion 31. Furthermore, a protection member 34 is provided on the main surface 32 a of the lid 32 to protect the connection structure 100, the speed reduction mechanism 52 described later, and the proximal end 40 b of the stirring shaft 40 drawn from the through hole 33. The protective member 34 has, for example, a divided structure which is provided in a cylindrical shape, a conical shape, and is divided into a plurality of pieces.

撹拌軸40は、図1に示すように、先端部40aを挿入端として槽30に挿入されて槽30の内部に収容されたときに、基端部40bが蓋部32から外部に引き出される。このような撹拌軸40には、先端部40aから中程にかけて、槽30に収容された液体を撹拌する撹拌羽根41が設けられている。   As shown in FIG. 1, when the stirring shaft 40 is inserted into the tank 30 with the distal end 40 a as an insertion end and accommodated in the tank 30, the proximal end 40 b is pulled out from the lid 32 to the outside. Such a stirring shaft 40 is provided with a stirring blade 41 for stirring the liquid stored in the tank 30 from the tip 40 a to the middle.

撹拌羽根41は、図1に示すように、撹拌軸40の先端部40a及び中程にそれぞれ溶接等により一体に設けられている。具体的には、撹拌羽根41は、撹拌軸40が槽30の内部に収容された際に、槽30の底面近傍及び槽30の高さ方向の中間部に位置するように設けられている。撹拌羽根41は、撹拌軸40の回転駆動に伴い、撹拌軸40と一体的に回転駆動され、槽30に収容された液体を撹拌する。   As shown in FIG. 1, the stirring blade 41 is integrally provided by welding or the like at the tip portion 40 a and the middle portion of the stirring shaft 40. Specifically, when the stirring shaft 40 is accommodated in the inside of the tank 30, the stirring blade 41 is provided in the vicinity of the bottom of the tank 30 and in the middle in the height direction of the tank 30. The stirring blade 41 is rotationally driven integrally with the stirring shaft 40 as the stirring shaft 40 is rotationally driven, and stirs the liquid contained in the tank 30.

なお、各撹拌羽根41は、図1中に2枚の羽根を有するものを例示しているが、3枚、4枚等、その他複数枚の羽根を有するものでもよい。また、撹拌羽根41は、撹拌軸40の2箇所に設けられることに限定されるものではなく、少なくとも1箇所設けられていればよい。さらに、撹拌羽根41は、図1に示す長板状の形状に限定されず、螺旋状の羽根を有するものとしてもよい。   In addition, although each stirring blade 41 illustrates the thing which has a blade | wing of 2 sheets in FIG. 1, it may have a blade | wing of other several sheets, such as three sheets and four sheets. Moreover, the stirring blade 41 is not limited to being provided in two places of the stirring shaft 40, What is necessary is just to be provided in at least one place. Furthermore, the stirring blade 41 is not limited to the long plate shape shown in FIG. 1 and may have a spiral blade.

駆動部50は、図1に示すように、撹拌軸40を回転駆動するモータ51と、このモータ51の回転軸51aの回転数に対して撹拌軸40の回転数を調整する減速機構52とを有する。モータ51は、図示しない固定部材に固定されて、槽30の上方に設置されている。減速機構52は、複数個の歯車を組み合わせてなり、モータ51の回転軸51aの回転数に対して、撹拌軸40と連結される駆動軸52aの回転数を調整する。   The driving unit 50, as shown in FIG. 1, includes a motor 51 for rotationally driving the stirring shaft 40, and a reduction mechanism 52 for adjusting the number of rotations of the stirring shaft 40 with respect to the number of rotations of the rotation shaft 51a of the motor 51. Have. The motor 51 is fixed to a fixing member (not shown) and installed above the tank 30. The reduction mechanism 52 is formed by combining a plurality of gears, and adjusts the number of rotations of the drive shaft 52 a connected to the stirring shaft 40 to the number of rotations of the rotation shaft 51 a of the motor 51.

このような駆動部50は、減速機構52を介してモータ51の回転駆動力を撹拌軸40に伝達し、撹拌軸40を回転駆動する。撹拌機10の撹拌羽根41が取り付けられた撹拌軸40と駆動部50の駆動軸52aは、連結構造体100を介して連結される。   Such a drive unit 50 transmits the rotational driving force of the motor 51 to the stirring shaft 40 via the reduction mechanism 52 to rotationally drive the stirring shaft 40. The stirring shaft 40 to which the stirring blade 41 of the stirrer 10 is attached and the driving shaft 52 a of the driving unit 50 are connected via the connecting structure 100.

次に、本発明の一実施形態に係る連結構造体の構成について、図面を使用しながら説明する。図2は、本発明の一実施形態に係る連結構造体の概略構成を示す部分断面図であり、図3は、本発明の一実施形態に係る連結構造体の要部の構成を示す斜視図である。なお、図2は、連結構造体の第1のカップリングと第2のカップリングのみを鉛直方向に切断した断面図であり、図3は、連結構造体の第1のカップリングを外した状態を示す斜視図である。   Next, the configuration of the connection structure according to an embodiment of the present invention will be described using the drawings. FIG. 2 is a partial cross-sectional view showing a schematic configuration of a connection structure according to an embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a perspective view showing the configuration of main parts of the connection structure according to an embodiment of the present invention. It is. 2 is a cross-sectional view in which only the first coupling and the second coupling of the connection structure are cut in the vertical direction, and FIG. 3 is a state in which the first coupling of the connection structure is removed. FIG.

本発明の一実施形態に係る連結構造体100は、図2に示すように、第1のカップリング111と、第2のカップリング112と、キー部材113と、及び脱落防止部材114とを備える。   The connection structure 100 according to the embodiment of the present invention includes a first coupling 111, a second coupling 112, a key member 113, and an anti-falling member 114, as shown in FIG. .

第1のカップリング111は、図2に示すように、減速機構52の駆動軸52aが挿通される軸孔111aを有する円筒状の本体部111bを有し、この本体部111bに、フランジ部111cが一体に形成されている。本体部111bは、軸孔111aに駆動軸52aが挿入され、挿入された駆動軸52aと、溶接やボルト等によるネジ止めされることで一体化されている。このため、第1のカップリング111は、駆動軸52aと一体的に回転駆動する。また、フランジ部111cには、厚さ方向に貫通する複数個の第1の挿通孔111dが形成されている。   As shown in FIG. 2, the first coupling 111 has a cylindrical main body portion 111b having a shaft hole 111a through which the drive shaft 52a of the reduction gear mechanism 52 is inserted, and a flange portion 111c is formed on the main body portion 111b. Are integrally formed. The drive shaft 52a is inserted into the shaft hole 111a, and the main body portion 111b is integrated with the inserted drive shaft 52a by screwing with welding or a bolt or the like. Thus, the first coupling 111 is rotationally driven integrally with the drive shaft 52a. Further, a plurality of first insertion holes 111 d penetrating in the thickness direction are formed in the flange portion 111 c.

第2のカップリング112は、第1のカップリング111と締め付けられ、図2に示すように、撹拌軸40のテーパ部40cに対応するテーパが内周面側に形成された軸孔112aを有する円筒状の本体部112bを有し、この本体部112bに、フランジ部112dが一体に形成されている。   The second coupling 112 is tightened with the first coupling 111, and as shown in FIG. 2, has a shaft hole 112a in which a taper corresponding to the tapered portion 40c of the stirring shaft 40 is formed on the inner peripheral surface side. It has a cylindrical main body 112b, and a flange 112d is integrally formed on the main body 112b.

本体部112bの軸孔112aの内面には、軸線Pと略平行に駆動部50からの回転駆動力を撹拌軸40に伝達するキー部材113が挿入される不図示の第2の縦溝が形成されている。当該第2の縦溝は、第1の縦溝40eとで駆動部50からの回転駆動力を撹拌軸40に伝達するキー部材113が挿入されるキー溝を構成している。   A second longitudinal groove (not shown) is formed on the inner surface of the shaft hole 112a of the main body 112b, into which the key member 113 for transmitting the rotational drive force from the drive unit 50 to the stirring shaft 40 substantially parallel to the axis P is inserted. It is done. The second vertical groove and the first vertical groove 40e constitute a key groove into which the key member 113 for transmitting the rotational driving force from the drive unit 50 to the stirring shaft 40 is inserted.

また、フランジ部112dには、図2及び図3に示すように、厚さ方向に貫通する複数個の第2の挿通孔112fが形成されている。第2の挿通孔112fは、第1のカップリング111の第1の挿通孔111dとそれぞれ対応して形成されている。このため、第1のカップリング111と第2のカップリング112は、第1の挿通孔111dと第2の挿通孔112fとを一致させてフランジ部111c、112dを突き合わせて設けられる。   Further, as shown in FIGS. 2 and 3, the flange portion 112 d is formed with a plurality of second insertion holes 112 f penetrating in the thickness direction. The second insertion holes 112 f are respectively formed corresponding to the first insertion holes 111 d of the first coupling 111. For this reason, the first coupling 111 and the second coupling 112 are provided by bringing the flanges 111c and 112d into abutment with the first insertion hole 111d and the second insertion hole 112f in alignment.

そして、第1のカップリング111と第2のカップリング112は、ボルト117aが第2のカップリング112側から第2の挿通孔112fと第1の挿通孔111dに挿通され、第1のカップリング111側でナット117bによって締め付けられることで固定される。これによって、第2のカップリング112は、駆動軸52aが回転すると、駆動軸52aと一体化されている第1のカップリング111と一体的に回転駆動される。   Then, in the first coupling 111 and the second coupling 112, the bolt 117a is inserted from the second coupling 112 side into the second insertion hole 112f and the first insertion hole 111d, and the first coupling 111 It is fixed by being tightened by a nut 117 b on the side 111. Accordingly, when the drive shaft 52a rotates, the second coupling 112 is rotationally driven integrally with the first coupling 111 integrated with the drive shaft 52a.

第2のカップリング112の軸孔112aに挿通される撹拌軸40の基端部40bには、図2に示すように、基端部40b側に向けて次第に縮径するテーパ部40cが設けられている。このテーパ部40cには、基端部40b側の基端面40dから先端部40a側に向けて所定の位置まで撹拌軸40の軸線Pと略平行に第1の縦溝40eが形成されている。   As shown in FIG. 2, a tapered portion 40c whose diameter gradually decreases toward the proximal end 40b is provided at the proximal end 40b of the stirring shaft 40 inserted into the axial hole 112a of the second coupling 112. ing. In the tapered portion 40c, a first longitudinal groove 40e is formed substantially in parallel with the axis P of the stirring shaft 40 from the base end surface 40d on the base end 40b side to the tip end 40a side to a predetermined position.

この第1の縦溝40eは、溝底面が撹拌軸40の軸線Pと略平行となるように形成されており、駆動部50からの回転駆動力を撹拌軸40に伝達するキー部材13が取り付けられている。また、第1の縦溝40eには、軸線Pと直交する方向にネジ孔40fが形成されている。このネジ孔40fは、キー部材13を固定するボルト118がネジ止めされる。   The first longitudinal groove 40e is formed such that the groove bottom is substantially parallel to the axis P of the stirring shaft 40, and the key member 13 for transmitting the rotational driving force from the drive unit 50 to the stirring shaft 40 is attached It is done. Further, screw holes 40f are formed in the first vertical grooves 40e in the direction orthogonal to the axis P. A bolt 118 for fixing the key member 13 is screwed to the screw hole 40f.

また、撹拌軸40の基端部40b側の端面40dには、先端部40a側から基端部40b側の方向に向けて突出して、外周にネジ溝が形成されたボルト部40gが設けられている。当該ボルト部40gは、図2に示すように、貫通孔40aが形成された脱落防止部材114を貫通して、当該脱落防止部材114を貫通した部位にナット116が締め付けられることによって、撹拌軸40が脱落防止部材114に支持されるようになっている。   Further, on the end face 40d on the base end 40b side of the stirring shaft 40, there is provided a bolt 40g having a screw groove formed on the outer periphery so as to protrude in the direction from the tip 40a to the base end 40b. There is. As shown in FIG. 2, the bolt portion 40 g penetrates the detachment preventing member 114 in which the through hole 40 a is formed, and the nut 116 is tightened to a portion penetrating the detachment preventing member 114, whereby the stirring shaft 40 is formed. Is supported by the fall prevention member 114.

本実施形態では、撹拌軸40の基端部40bの端面40dには、図2及び図3に示すように、3本のボルト部40gが撹拌軸40の基端部40bの端面40dの中心Oから同じ距離を隔てて、当該中心Oを迂回するように隣り合うボルト部40gがそれぞれ等間隔に設けられていることを特徴とする。また、ボルト部40gは、図2及び図3に示すように、撹拌軸40の基端部40bの端面40dの中心Oよりも端面40dの外縁に近い位置に設けられ、貫通孔114aは、脱落防止部材114の中心Oよりも脱落防止部材114の周縁部114cに近い位置に設けられている。 In this embodiment, as shown in FIGS. 2 and 3, three bolt portions 40 g are provided on the end surface 40 d of the proximal end 40 b of the stirring shaft 40 at the center O of the end surface 40 d of the proximal end 40 b of the stirring shaft 40. at a same distance from a, characterized in that the center O a bolt portion 40g adjacent to bypass the are provided at equal intervals, respectively. Further, the bolt portion 40g, as shown in FIGS. 2 and 3, the center O A of the end face 40d of the base end portion 40b of the stirring shaft 40 provided on the outer edge near the position of the end face 40d, the through-hole 114a is It is provided at a position closer to the peripheral portion 114c of the stopper member 114 from the center O B of the stopper member 114.

なお、本実施形態では、ボルト部40gが基端部40bの端面40dに3本設けられているが、ボルト部40gの本数は、撹拌軸40が回転駆動中に各ボルト部40gに均等に負荷がかかるためには、少なくとも3本以上であればよい。すなわち、それぞれのボルト部40gの中心部で作る正多角形の中心と基端部40bの端面40dの中心Oが一致するように各ボルト部40gが設けられていれば、ボルト部40gの本数は、3本に限定されない。このため、ボルト部40gの本数は、3本に限定されず、ボルト部40を設置する撹拌軸40の基端部40bの端面40dのスペースの許容範囲内であれば、4本以上としてもよい。 In the present embodiment, three bolt portions 40g are provided on the end face 40d of the base end portion 40b, but the number of bolt portions 40g is equal to the load on each bolt portion 40g while the stirring shaft 40 is rotationally driven. In order to take the effect, it is sufficient if at least three or more. That is, if the bolt portion 40g is provided so that the center O A of the end face 40d of the center and the base end portion 40b of the regular polygon made from the center of each bolt portion 40g coincide, the number of bolt portion 40g Is not limited to three. For this reason, the number of bolt portions 40g is not limited to three, and may be four or more within the allowable range of the end face 40d of the base end portion 40b of the stirring shaft 40 on which the bolt portions 40 are installed. .

このように、本実施形態では、撹拌軸40の基端部40bの端面40dで特に撹拌機10の作動中の負荷の大きい中心Oから同じ距離を隔てて、当該中心Oの部分を迂回するように、3本のボルト部40gを等間隔に設けることによって、ボルト部40gへの負荷を分散させている。このため、ボルト部40gの耐久性が高まり、ボルト部40gの折損等のリスクを軽減することによって、撹拌軸40の脱落を防止できるようになっている。 Thus, in the present embodiment, at a same distance from the larger center O A of the load during the operation of the particular stirrer 10 at the end face 40d of the base end portion 40b of the stirring shaft 40, bypassing the portion of the center O A As described above, the load on the bolt portion 40g is dispersed by providing three bolt portions 40g at equal intervals. Therefore, the durability of the bolt portion 40g is enhanced, and the drop of the stirring shaft 40 can be prevented by reducing the risk of breakage or the like of the bolt portion 40g.

なお、本実施形態では、撹拌軸40の基端部40bの端面40dで特に作動中の負荷の大きい中心Oを迂回してボルト部40gの耐久性を更に高めるために、ボルト部40gは、端面40dの外縁に近い位置に設けられることが好ましい。しかしながら、第2のカップリング112内の限られたスペース内でボルト部40gとナット116による連結部分の耐久力の向上を図るために、ボルト部40gを締め付けるナット116の外縁が脱落防止部材114の外縁より内側となるように設けられている。 In the present embodiment, in order to further enhance the durability of the bolt portion 40g particularly bypassing the large center O A of the load during operation in the end surface 40d of the base end portion 40b of the stirring shaft 40, the bolt portion 40g is It is preferable to be provided at a position close to the outer edge of the end face 40d. However, in order to improve the durability of the connection between the bolt portion 40g and the nut 116 within the limited space in the second coupling 112, the outer edge of the nut 116 for tightening the bolt portion 40g is the fall prevention member 114. It is provided inside the outer edge.

キー部材113は、第2のカップリング112に伝達された回転駆動力を撹拌軸40に伝達する。キー部材113は、図2に示すように、矩形板状であり、撹拌軸40の基端部40bに形成された第1の縦溝40eに取り付けられたときに、一端部113aが撹拌軸40の端面40dから基端部40b側に突出する長さを有している。   The key member 113 transmits the rotational driving force transmitted to the second coupling 112 to the stirring shaft 40. As shown in FIG. 2, the key member 113 has a rectangular plate shape, and when attached to the first longitudinal groove 40 e formed in the proximal end 40 b of the stirring shaft 40, the one end 113 a is the stirring shaft 40. And a length projecting from the end face 40d to the base end 40b.

また、キー部材113には、第1の縦溝40eに取り付けられたときに、第1の縦溝40eに形成されたネジ孔40fに対応する位置に、厚さ方向に貫通した挿通孔113bが形成されている。挿通孔113bは、ボルト118の軸部が挿通される挿通部と、ボルト118の頭部が隠れる凹部とが連続して形成されている。このようなキー部材113は、ボルト118が挿通孔113bに挿通されてネジ孔40fにネジ止めされることで、第1の縦溝40eに固定されている。   Further, in the key member 113, an insertion hole 113b penetrating in the thickness direction is provided at a position corresponding to the screw hole 40f formed in the first vertical groove 40e when attached to the first vertical groove 40e. It is formed. The insertion hole 113 b is formed continuously with an insertion portion through which the shaft portion of the bolt 118 is inserted and a concave portion in which the head of the bolt 118 is hidden. The key member 113 is fixed to the first longitudinal groove 40e by inserting the bolt 118 into the insertion hole 113b and screwing it to the screw hole 40f.

このように、本実施形態では、キー部材113を撹拌軸40の基端部40bのテーパ面40cに形成された第1の縦溝40eと、第2のカップリング112の軸孔112aの内面に形成された不図示の第2の縦溝との間に介在させて設けている。このため、駆動軸52aからの回転駆動が第1のカップリング111から第2のカップリング112に伝達され、当該第2のカップリング112に伝達された回転駆動がキー部材113を介して撹拌軸40に伝達されて回転駆動するようになる。   Thus, in the present embodiment, the key member 113 is formed on the first longitudinal groove 40 e formed on the tapered surface 40 c of the proximal end 40 b of the stirring shaft 40 and on the inner surface of the axial hole 112 a of the second coupling 112. It intervenes between the formed 2nd vertical groove (not shown), and is provided. Therefore, the rotational drive from the drive shaft 52 a is transmitted from the first coupling 111 to the second coupling 112, and the rotational drive transmitted to the second coupling 112 is the stirring shaft via the key member 113. It is transmitted to 40 to be rotationally driven.

脱落防止部材114は、図2及び図3に示すように、略円板状に設けられており、第2のカップリング112の頂面側の軸孔112aの外縁部112a1、すなわち、第1のカップリング111と対向する側の軸孔112aの外縁部112a1の外径よりも大きな外径を有すると共に、撹拌軸40を支持することが可能な機械的強度を備える厚さを有している。このため、脱落防止部材114は、周縁部114cが第2のカップリング112の頂面側の軸孔112aの外縁部112a1に係止されるようになる。   As shown in FIGS. 2 and 3, the anti-falling member 114 is provided in a substantially disc shape, and the outer edge portion 112 a 1 of the shaft hole 112 a on the top surface side of the second coupling 112, that is, the first It has an outer diameter larger than the outer diameter of the outer edge portion 112a1 of the axial hole 112a on the side facing the coupling 111, and has a thickness with mechanical strength capable of supporting the stirring shaft 40. Therefore, the peripheral edge portion 114 c of the fall-off preventing member 114 is locked to the outer edge portion 112 a 1 of the axial hole 112 a on the top surface side of the second coupling 112.

本実施形態では、脱落防止部材114は、図2に示すように、3本のボルト部40gが挿通するために、厚さ方向に貫通する貫通孔114aが当該ボルト部40gのそれぞれと対向する位置に3つ形成されている。具体的には、貫通孔114aは、ボルト部40gのそれぞれと対向するように、脱落防止部材114の中心Oよりも脱落防止部材114の周縁部114cに近い位置に設けられる。 In the present embodiment, as shown in FIG. 2, the position of the through holes 114 a passing through in the thickness direction is opposed to each of the bolt portions 40 g in order to allow the three bolt portions 40 g to be inserted. Three are formed. Specifically, the through holes 114a so as to respectively face the bolt portion 40 g, it is provided at a position closer to the peripheral portion 114c of the center O stopper members 114 than B of the stopper member 114.

貫通孔114aは、撹拌軸40のボルト部40gよりやや大きな直径を有し、ボルト部40gが挿通される。脱落防止部材114は、貫通孔114aにボルト部40gを挿通させて、撹拌軸40の基端部40bの端面40d上に配置される。このようにして、脱落防止部材114は、撹拌軸40の基端部40b側の端面40dにナット116をボルト部40gに締め付けることで固定される。   The through hole 114a has a diameter slightly larger than the bolt portion 40g of the stirring shaft 40, and the bolt portion 40g is inserted. The fall preventing member 114 is disposed on the end face 40 d of the proximal end 40 b of the stirring shaft 40 by inserting the bolt portion 40 g into the through hole 114 a. In this manner, the fall-off preventing member 114 is fixed to the end face 40 d on the proximal end 40 b side of the stirring shaft 40 by tightening the nut 116 to the bolt 40 g.

また、脱落防止部材114には、厚み方向に貫通するように切り欠かれた切欠部114bが形成されている。この切欠部114bは、脱落防止部材114が撹拌軸40の端面40d上に配置されたときに、撹拌軸40の基端部40bから突出したキー部材113の一端部113aと係合される。このため、脱落防止部材114は、確実に撹拌軸40と一体的に回転駆動するようになる。   Further, the dropout prevention member 114 is formed with a notch 114b which is cut out so as to penetrate in the thickness direction. The notch 114 b is engaged with the one end 113 a of the key member 113 protruding from the proximal end 40 b of the stirring shaft 40 when the drop prevention member 114 is disposed on the end face 40 d of the stirring shaft 40. For this reason, the falling-off preventing member 114 reliably rotates and drives integrally with the stirring shaft 40.

すなわち、脱落防止部材114は、撹拌軸40が第2のカップリング112の軸孔112aに挿通された後に、撹拌軸40のボルト部40gに貫通孔114aが挿通されて、切欠部114bに撹拌軸40の基端面40dから突出したキー部材113の一端部113aが係合されるように、撹拌軸40の基端面40d上に配置され、ナット116で撹拌軸40の基端面40d上に固定されている。   That is, after the stirring shaft 40 is inserted into the axial hole 112a of the second coupling 112, the through-hole 114a is inserted into the bolt portion 40g of the stirring shaft 40, and the falling prevention member 114 is inserted into the notch 114b. 40 is disposed on the base end surface 40d of the stirring shaft 40 so as to be engaged with the one end portion 113a of the key member 113 projecting from the base end surface 40d of 40 and fixed on the base end surface 40d of the stirring shaft 40 by the nut 116 There is.

このような脱落防止部材114は、第2のカップリング112の軸孔112aの周囲の突当面112hに突き当てられて、撹拌軸40が先端部40a側の脱落方向に移動するのを規制し、撹拌軸40が第2のカップリング112から脱落するのを防止する。すなわち、脱落防止部材114は、貫通孔114aを貫通したボルト部40gにナット116を締め付けた際に軸孔112aに向けて撹拌軸40の基端部40bが押圧されて、撹拌軸40の脱落方向の移動を規制可能に構成される。   Such a fall-off preventing member 114 abuts against the abutting surface 112 h around the shaft hole 112 a of the second coupling 112, and restricts the movement of the stirring shaft 40 in the dropping direction on the tip portion 40 a side, The stirring shaft 40 is prevented from falling off the second coupling 112. That is, when the nut 116 is tightened on the bolt portion 40g penetrating the through hole 114a, the proximal end portion 40b of the stirring shaft 40 is pressed toward the shaft hole 112a, and the falling out direction of the stirring shaft 40 It is possible to regulate the movement of

以上で説明したように、本実施形態では、撹拌軸40の基端部40bの端面40dで特に撹拌機10の作動中の負荷の大きい中心Oを迂回するように、少なくとも3本以上のボルト部40gを隣り合うボルト部40g同士がそれぞれ等間隔となるように設けている。これによって、特に、撹拌機10の大型化に伴って、撹拌軸40の基端部40bに設けられるボルト部40gへの負荷が増大して当該ボルト部40gの折損や緩み等のトラブルが発生し易くなっても、ボルト部40gへの負荷を分散させて、ボルト部40gの耐久力を向上させている。このため、本発明の一実施形態に係る連結構造体100を適用した撹拌機10では、撹拌軸40の落下の頻度やリスクが下がり、不意のトラブルへの対応が減少することから、撹拌機10の安定操業に繋がるので、極めて大きな工業的価値を有する。 As described above, in this embodiment, as in particular to bypass the large center O A of the load during operation of the agitator 10 at the end face 40d of the base end portion 40b of the stirring shaft 40, at least three or more bolts The parts 40g are provided such that adjacent bolt parts 40g are equally spaced. As a result, the load on the bolt portion 40g provided at the base end 40b of the stirring shaft 40 is increased particularly with the enlargement of the stirrer 10, and troubles such as breakage or loosening of the bolt portion 40g occur. Even if it becomes easier, the load on the bolt portion 40g is dispersed to improve the durability of the bolt portion 40g. For this reason, in the agitator 10 to which the connecting structure 100 according to an embodiment of the present invention is applied, the frequency and risk of falling of the agitation shaft 40 are reduced, and the response to unexpected troubles is reduced. It has a very large industrial value because it leads to the stable operation of

次に、本発明の一実施形態に係る連結構造体について、実施例により詳しく説明する。なお、本発明は、これらの実施例に限定されるものではない。   Next, a connecting structure according to an embodiment of the present invention will be described in detail by way of examples. The present invention is not limited to these examples.

図4は、従来例となる連結構造体の要部の構成を示す斜視図であり、図5(A)は、従来例となる連結構造体のボルト部の応力解析の試験方法を示す動作説明図であり、図5(B)は、従来例となる連結構造体のボルト部の応力解析の試験結果を安全率で示す説明図である。また、図6(A)は、本発明の一実施形態に係る連結構造体のボルト部の応力解析の試験方法を示す動作説明図であり、図6(B)は、本発明の一実施形態に係る連結構造体のボルト部の応力解析の試験結果を安全率で示す説明図である。なお、図4は、連結構造体の第1のカップリングを外した状態を示す斜視図である。また、従来例及び実施例における連結構造体のボルト部の応力解析のシミュレーションには、SOLIDWORKS(ソリッドワークス・ジャパン株式会社)のソフトウェアを使用し、当該シミュレーションで使用した連結構造体は、チタン製の材質のものを使用した。   FIG. 4 is a perspective view showing the configuration of the main part of a conventional connecting structure, and FIG. 5 (A) is an operation explanation showing a test method of stress analysis of a bolt portion of the conventional connecting structure. It is a figure and Drawing 5 (B) is an explanatory view showing a test result of stress analysis of a bolt part of a connection example which becomes a conventional example by a safety factor. FIG. 6A is an operation explanatory view showing a test method of stress analysis of a bolt portion of a connection structure according to an embodiment of the present invention, and FIG. 6B is an embodiment of the present invention It is explanatory drawing which shows the test result of the stress analysis of the bolt part of the connection structure which concerns on 2 by a safety factor. In addition, FIG. 4 is a perspective view which shows the state which removed the 1st coupling of a connection structure. In addition, software for SOLIDWORKS (Solid Works Japan Co., Ltd.) is used to simulate stress analysis of the bolt portion of the connected structure in the conventional example and the embodiment, and the connected structure used in the simulation is made of titanium. The material was used.

従来例となる連結構造体では、図4に示すように、外径が184mmの基端部の端面に対して、撹拌軸4の基端側には、外径が64mmのボルト部4gが1本設けられており、当該ボルト部4gにナット16が締め付けられている。すなわち、撹拌軸4の断面積に対するボルト部4gの断面積の比率は、0.121となる。   In the connection structure according to the conventional example, as shown in FIG. 4, the bolt portion 4g having an outer diameter of 64 mm is 1 on the proximal end side of the stirring shaft 4 with respect to the end face of the proximal end portion having an outer diameter of 184 mm. The nut 16 is tightened to the bolt 4g. That is, the ratio of the cross-sectional area of the bolt 4 g to the cross-sectional area of the stirring shaft 4 is 0.121.

また、不図示の第1のカップリングと締結され、撹拌軸4が挿通される不図示の軸孔を有する第2のカップリング12は、本発明の一実施形態に係る連結構造体100(図2及び図3参照)と同様に、図4に示すように、略円柱形状の本体部12bの頂面側がフランジ部12dとなっており、当該フランジ部12dには、第1のカップリングとボルトで連結するための第2の挿通孔12fが設けられている。さらに、撹拌軸4を支持する脱落防止部材14には、キー部材13と係合する切欠部14bが設けられている。   Further, the second coupling 12 having an axial hole (not shown) which is fastened to the first coupling (not shown) and into which the stirring shaft 4 is inserted is a connecting structure 100 according to an embodiment of the present invention (FIG. 2 and FIG. 3), as shown in FIG. 4, the top surface side of the substantially cylindrical main body portion 12b is a flange portion 12d, and the flange portion 12d includes a first coupling and a bolt A second insertion hole 12f is provided for connecting at the same time. Furthermore, the dropout prevention member 14 supporting the stirring shaft 4 is provided with a notch 14b that engages with the key member 13.

図4に示す従来例となる連結構造体で連結された撹拌軸4に対して、図5(A)に示すように、撹拌軸4の基端部4b寄りの部位の外周面に対して、回転方向に10000Nの応力を作用させた結果、図5(B)に示すように、ボルト部4gの根本側の安全率の最小値が1.89となった。また、図5(B)に示す安全率の解析結果から、撹拌軸4の基端部4bの中心側の安全率が特に低いこと、すなわち、撹拌軸4の中心側の荷重負荷が特に大きいことが分かった。なお、ここで言及する安全率とは、ボルト部4gにかかっている応力を撹拌軸4の材料が持っている強度で割った値を示す。   With respect to the stirring shaft 4 connected by the connecting structure according to the conventional example shown in FIG. 4, as shown in FIG. 5 (A), with respect to the outer peripheral surface of the portion near the proximal end 4b of the stirring shaft 4, As a result of applying a stress of 10000 N in the rotational direction, as shown in FIG. 5 (B), the minimum value of the safety factor at the root side of the bolt portion 4g was 1.89. Further, from the analysis result of the safety factor shown in FIG. 5 (B), the safety factor at the center side of the proximal end 4b of the stirring shaft 4 is particularly low, that is, the load load at the center side of the stirring shaft 4 is particularly large. I understand. The safety factor mentioned here indicates a value obtained by dividing the stress applied to the bolt portion 4g by the strength of the material of the stirring shaft 4.

これに対して、本発明の一実施形態に係る連結構造体100の実施例では、図6(A)に示すように、外径が184mmの基端部40bの端面40dに対して、撹拌軸40の基端側には、外径が36mmのボルト部40gが基端部40bの端面40dの中心Oから同じ距離を隔てて、それぞれ該中心Oから迂回するように3本等間隔に設けた。すなわち、撹拌軸40の断面積に対するボルト部40gの断面積の総和の比率は、0.115となる。そして、実施例となる連結構造体100で連結された撹拌軸40に対して、図6(A)に示すように、撹拌軸40の基端部40b寄りの部位の外周面に対して、回転方向に10000Nの応力を作用させた。 On the other hand, in the example of the connecting structure 100 according to the embodiment of the present invention, as shown in FIG. 6A, the stirring shaft is used for the end face 40d of the proximal end 40b having an outer diameter of 184 mm. the proximal side of 40, the outer diameter of the bolt portion 40g of 36mm at a same distance from the center O a of the end face 40d of the base end portion 40b, into three equal intervals so as to bypass the said center O a, respectively Provided. That is, the ratio of the total of the cross-sectional area of the bolt portion 40g to the cross-sectional area of the stirring shaft 40 is 0.115. Then, with respect to the stirring shaft 40 connected by the connecting structure 100 according to the embodiment, as shown in FIG. 6A, rotation is performed with respect to the outer peripheral surface of the portion near the proximal end 40b of the stirring shaft 40. A stress of 10000 N was applied to the direction.

その結果、図6(B)に示すように、ボルト部40gの根本側の安全率の最小値が3.03と従来例の約1.5倍となった。また、図6(B)に示す安全率の解析結果から、撹拌軸40の基端部40bの中心Oを迂回するようにボルト部40gを端面40dの中心Oから同じ距離を隔てて、等間隔に複数設けていることから、安全率が低い部分を分散させた上で、その安全率の最小値を向上させたことが分かった。 As a result, as shown in FIG. 6 (B), the minimum value of the safety factor at the root side of the bolt portion 40g is 3.03, which is about 1.5 times that of the conventional example. Further, from the analysis results of the safety factor shown in FIG. 6 (B), at a same distance bolt portion 40g so as to bypass the center O A of the base end portion 40b of the stirring shaft 40 from the center O A of the end surface 40d, It was found that since the plurality of parts were provided at equal intervals, the portion with low safety factor was dispersed, and then the minimum value of the safety factor was improved.

このことから、撹拌軸40の基端部40bの端面40dで特に撹拌機10(図1参照)の作動中の負荷の大きい中心Oから同じ距離を隔てて、それぞれ該中心Oから迂回するように、3本のボルト部40gを隣同士が等間隔になるように設けることによって、ボルト部40gへの負荷を分散させて安全率を高められることが分かった。 Therefore, at a same distance from the larger center O A of the load during the operation of the base end portion 40b in particular stirrer 10 at the end face 40d of the stirring shaft 40 (see FIG. 1), bypassing the said center O A, respectively Thus, it has been found that the load on the bolt portion 40g can be dispersed and the safety factor can be enhanced by providing the three bolt portions 40g so that the adjacent ones are equally spaced.

すなわち、ボルト部40gのサイズを従来例より小さくしても、3本以上の複数本のボルト部40gを撹拌軸40の基端部40bの端面40dの中心Oを迂回するように、隣り合うボルト部40gが互いに等間隔となるように配置することによって、撹拌軸40の曲げ方向の荷重に対する強度を強化できることが分かった。特に、本実施例の結果から、撹拌軸40の曲げ方向の荷重に対する強度を強化するために、撹拌軸40の断面積に対するボルト部40gの断面積の総和の比率が0.1以上となるように設けられていれば、それぞれのボルト部40gの外径を小さくしても、ボルト部40gの本数が増えることによって、撹拌軸40の曲げ方向の荷重に対する強度が高まることが分かった。このため、本実施例では、ボルト部40gの本数を増やすことによって、ボルト部40gの外径を小さくしても、ボルト部40gの折損等のリスクを軽減して、撹拌軸40の脱落を抑制できることが分かった。 That is, even smaller than the conventional example the size of the bolt portion 40g, so as to bypass the center O A of the end face 40d of the base end portion 40b of the stirring shaft 40 a plurality of bolt portion 40g of the above three, adjacent It was found that the strength against the load in the bending direction of the stirring shaft 40 can be strengthened by arranging the bolt portions 40 g to be equally spaced from each other. In particular, from the results of this embodiment, in order to strengthen the strength of the stirring shaft 40 in the bending direction, the ratio of the sum of the cross-sectional areas of the bolt portion 40g to the cross-sectional area of the stirring shaft 40 is 0.1 or more It has been found that even if the outer diameter of each bolt portion 40g is reduced, the strength against the load in the bending direction of the stirring shaft 40 is enhanced by increasing the number of the bolt portions 40g. For this reason, in the present embodiment, even if the outer diameter of the bolt portion 40g is reduced by increasing the number of the bolt portions 40g, the risk of breakage of the bolt portion 40g and the like is reduced and the dropping of the stirring shaft 40 is suppressed. It turned out that it can be done.

なお、上記のように本発明の一実施形態及び実施例について詳細に説明したが、本発明の新規事項及び効果から実体的に逸脱しない多くの変形が可能であることは、当業者には、容易に理解できるであろう。従って、このような変形例は、全て本発明の範囲に含まれるものとする。   Although one embodiment and examples of the present invention have been described in detail as described above, it is understood by those skilled in the art that many modifications can be made without departing substantially from the novel matters and effects of the present invention. It will be easy to understand. Accordingly, all such modifications are intended to be included within the scope of the present invention.

例えば、明細書又は図面において、少なくとも一度、より広義又は同義な異なる用語と共に記載された用語は、明細書又は図面のいかなる箇所においても、その異なる用語に置き換えることができる。また、連結構造体の構成、動作も本発明の各実施形態で説明したものに限定されず、種々の変形実施が可能である。   For example, in the specification or the drawings, the terms described together with the broader or synonymous different terms at least once can be replaced with the different terms anywhere in the specification or the drawings. Further, the configuration and operation of the connection structure are not limited to those described in the embodiments of the present invention, and various modifications can be made.

10 撹拌機、30 槽、31 槽本体部、32 蓋部、32a 主面、33 貫通孔、34 保護部材、40 撹拌軸、40a 先端部、40b 基端部、40c テーパ部、40d 端面、40e 第1の縦溝、40f ネジ孔、40g ボルト部、41 撹拌羽根、50 駆動部、51 モータ、51a 回転軸、52 減速機構、52a 駆動軸、100 連結構造体、111 第1のカップリング、111a 軸孔、111b 本体部、111c フランジ部、111d 第1の挿通孔、112 第2のカップリング、112a 軸孔、112a1 外縁部、112b 本体部、112c 一端部、112d フランジ部、112f 第2の挿通孔、112g 他端部、112h 突当部、113 キー部材、113a 一端部、113b 挿通孔、114 脱落防止部材、114a 貫通孔、114b 切欠部、114c 周縁部、116 ナット、117a ボルト、117b ナット、118 ボルト、119 ボルト、O (端面の)中心、O (脱落防止部材の)中心 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 stirrer, 30 tank, 31 tank main part, 32 lid part, 32a main surface, 33 through hole, 34 protection member, 40 stirring shaft, 40a tip, 40b base end, 40c taper part, 40d end face, 40e 1 vertical groove, 40f screw hole, 40g bolt part, 41 stirring blade, 50 drive part, 51 motor, 51a rotary shaft, 52 reduction mechanism, 52a drive shaft, 100 connection structure, 111 first coupling, 111a axis Hole 111b main body 111c flange 111d first insertion hole 112 second coupling 112a axial hole 112a1 outer edge 112b main body 112c one end 112d flange 112f second insertion hole , 112 g other end, 112 h abutment part, 113 key member, 113 a one end, 113 b insertion hole, 114 falling-off preventing member, 114 a penetration , 114b notch, 114c periphery 116 nut 117a bolts, 117b nuts, 118 volts, 119 volts, O A (end face) center, (the stopper member) O B center

Claims (4)

撹拌機の撹拌羽根が取り付けられた撹拌軸と駆動部の駆動軸とを連結する連結構造体であって、
前記駆動軸と一体的に回転する第1のカップリングと、
前記第1のカップリングと締結され、前記撹拌軸が挿通される軸孔を有する第2のカップリングと、
前記撹拌軸の基端部の端面に設けられたボルト部が貫通する貫通孔が形成され、周縁部が前記第2のカップリングの頂面側の前記軸孔の外縁部に係止され、前記貫通孔を貫通した前記ボルト部にナットを締め付けた際に前記軸孔に向けて前記基端部が押圧されて前記撹拌軸の脱落方向の移動を規制可能に構成される脱落防止部材と、を備え、
前記撹拌軸の前記基端部の前記端面には、前記ボルト部が該端面の中心を迂回するように少なくとも3本以上設けられ、各ボルト部は、該中心から同じ距離を隔てて、隣り合うボルト部がそれぞれ等間隔に設けられ、
前記脱落防止部材には、前記貫通孔が前記ボルト部と対向する位置に3つ以上設けられることを特徴とする連結構造体。
A connecting structure for connecting a stirring shaft to which a stirring blade of a stirrer is attached and a driving shaft of a drive unit,
A first coupling that rotates integrally with the drive shaft;
A second coupling having an axial hole fastened with the first coupling and through which the stirring shaft is inserted;
A through hole is formed in the end face of the proximal end of the stirring shaft, and a peripheral edge is engaged with the outer edge of the axial hole on the top surface side of the second coupling, A fall-off preventing member configured such that when the nut is tightened to the bolt portion penetrating the through hole, the base end portion is pressed toward the axial hole to restrict movement of the stirring shaft in the falling direction; Equipped
At least three or more of the bolt portions are provided on the end face of the proximal end portion of the stirring shaft so as to bypass the center of the end face, and the bolt portions are adjacent to each other at the same distance from the center The bolt parts are provided at equal intervals,
A connection structure body, wherein three or more of the through holes are provided at positions facing the bolt portions in the dropout preventing member.
前記ボルト部は、前記基端部の前記端面の前記中心よりも前記端面の外縁に近い位置に設けられ、前記貫通孔は、前記脱落防止部材の中心よりも前記脱落防止部材の外縁に近い位置に設けられることを特徴とする請求項1に記載の連結構造体。   The bolt portion is provided at a position closer to the outer edge of the end surface than the center of the end surface of the base end portion, and the through hole is closer to the outer edge of the falling-off member than the center of the drop prevention member The connection structure according to claim 1, wherein the connection structure is provided. 前記ボルト部に締め付けられる前記ナットは、その外縁が前記脱落防止部材の前記周縁部より内側となるように設けられることを特徴とする請求項2に記載の連結構造体。   The connection structure according to claim 2, wherein the nut to be tightened to the bolt portion is provided such that an outer edge thereof is inside the peripheral edge portion of the fall-off preventing member. 前記撹拌軸の断面積に対する前記ボルト部の断面積の総和の比率が0.1以上となるように、各ボルト部は、該中心から同じ距離を隔てて、隣り合うボルト部がそれぞれ等間隔に設けられることを特徴とする請求項1乃至3の何れか1項に記載の連結構造体。   In each bolt portion, adjacent bolt portions are equally spaced from each other by the same distance so that the ratio of the total of the cross sectional area of the bolt portion to the cross sectional area of the stirring shaft is 0.1 or more. The connection structure according to any one of claims 1 to 3, which is provided.
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