JP4066474B2 - 回転機械 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、主としてターボ機械として好適に利用される回転機械に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
動翼の回転運動によって気体にエネルギーを与える回転機械としてターボ機械がある。
ターボ機械をターボ形送風機を例にとって説明すると、このものは、図２に示すように、送風機本体１内に配設したモータハウジング２内に軸受３を介してシャフト５を回転可能に軸支してなるものである。そして、前記シャフト５の両端に動翼４を軸支し、両動翼４間に静翼６を形成して、モータハウジング２内に配設したモータステータ９及びシャフト５に軸着したモータロータ１０からなるモータを起動させることにより一方の動翼４から他方の動翼４に向かって軸方向にガスの送風を行い得るように構成されている。
【０００３】
このようなターボ形送風機において使用されるシャフト５は、高速回転に耐える必要があることから、円筒状のメインシャフト７と、このメインシャフト７内に配設されるコモンシャフト８とからなるコモンシャフト構造を備えているものが少なくない。
しかしながら、コモンシャフト８は細長い形状となり剛性が低下するため、ターボ形送風機の運転中、コモンシャフト８が共振現象を起こす場合がある。このような共振現象がおこると、コモンシャフト８が変形しメインシャフト７に過大な応力が働いて、送風機本体１の運転に支障をきたすことがある。
【０００４】
そのため、従来は、図２に示すように、コモンシャフト８の外壁８ａの数箇所に円環状の凸部１１１を一体に設けて、コモンシャフト８の外壁８ａとメインシャフト７の内壁７ａ間に形成される隙間Ｓを部分的に小さくすることにより、コモンシャフト８の振動を抑制し、その変形を防止している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のような構成であると、送風機本体１の運転を続ける内に、対面するメインシャフト７の内壁７ａとコモンシャフト８の凸部１１１の各面が相対的に接触を繰り返して摩耗するフレッチング現象をおこしやすい。
このように両シャフト７、８間でフレッチング現象がおこると、両シャフト７、８間にがたつきを生じたり、そのがたつきにより騒音を生じる等の不具合がおこるばかりか、肝心の共振現象の防止効果をも期待できなくなる。また、凸部１１１がコモンシャフト８と一体に製造されているため、仮に凸部１１１が摩耗してしまった場合、コモンシャフト８を本体ごと取り替える必要があり、コストが高くつくばかりか取替え作業も大掛かりなものとなる。
【０００６】
以上のことに鑑み、本発明は、コモンシャフトの共振現象と、それによる変形を抑制すると共に、コモンシャフトとメインシャフトの間のフレッチング現象をも有効に解消し得る回転機械を提供することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記のような不具合を解消するために、本発明は、ハウジング内に軸受を介してシャフトを回転可能に軸支してなり、前記シャフトを、円筒状のメインシャフトと、前記メインシャフト内に配設したコモンシャフトとから構成してなる回転機械において、前記コモンシャフトの外壁の数箇所に円環状の凹溝を設けてＯリングを装着し、このＯリングを介してメインシャフトの内壁とコモンシャフトの外壁間に形成される隙間の一部において両シャフトが接触することを特徴とするものである。
【０００８】
このような構成であると、Ｏリングの装着によりメインシャフトの内壁とコモンシャフトの外壁間に形成される隙間の一部において両シャフトがＯリングを介して接触する箇所が生じるため、コモンシャフトの振動が確実に抑制され、コモンシャフトの共振現象を有効に防止することができる。また、Ｏリングは、コモンシャフトと別体に設けられた着脱可能かつ低コストなものであるので、摩耗の程度が深刻になれば簡単に交換することができ、適正な制振作用が営まれる状態を容易に維持することができる。
【０００９】
【実施例】
以下、本発明の一実施例について図１を参照して説明する。
本実施例では、本発明の回転機械についてターボ形送風機を例にとって説明する。なお、従来例と同様の構成を有する箇所は、図２と同じ符号を付すものである。
【００１０】
このターボ形送風機は、図１に示すように、送風機本体１内に配設したモータハウジング２内に軸受３を介して、その両端に一対の動翼４を軸着したシャフト５を軸支しているものである。
各部の構成を詳述すると、モータハウジング２は、両動翼４間に適当な手段で固設された静翼６により送風機本体１に安定支持され、内部にモータステータ９及びモータロータ１０からなるモータを配設してなる。そして、前後端部２ａ、２ｂに取着された軸受３を介してモータハウジング２内を前後方向に貫通するシャフト５を支持している。
【００１１】
シャフト５は、円筒状のメインシャフト７と、このメインシャフト７内に配設されたコモンシャフト８とから構成されている。具体的には、メインシャフト７は、コモンシャフト８を比較的緊密かつ非接触に収容し得る内空からなる円筒部分を有するものである。メインシャフト７の前後端部７ｂ、７ｃには、一対の動翼４が軸着されており、この動翼４は、モータハウジング２内に配設されたモータステータ９及びメインシャフト７に軸着したモータロータ１０からなるモータを起動させることにより、一方の動翼４から他方の動翼４に向かって軸方向にガスの送風を行い得るよう構成されている。
【００１２】
以上のような構成のターボ形送風機において、本実施例は、コモンシャフト８の外壁８ａの数箇所に円環状の凹溝１１を設け、前記凹溝１１にＯリング１２を装着し、メインシャフト７の内壁７ａとコモンシャフト８の外壁８ａ間の隙間Ｓの一部において両シャフト７、８がＯリング１２を介して接触するようにしたものである。
【００１３】
凹溝１１は、Ｏリング１２を装着した際にＯリング１２の外周とメインシャフト７の内壁７ａが接触するような寸法に設定されたものである。Ｏリング１２は、円環状の形状をしてなり、弾性力を有した金属製の周知のものである。
このように、メインシャフト７の内壁７ａとコモンシャフト８の外壁８ａ間に形成される隙間Ｓの一部において両シャフト７、８がＯリング１２を介して接触する箇所が形成され、その接触箇所によりコモンシャフト８がメインシャフト７に支持されるため、コモンシャフト８の振動が確実に抑制される。
【００１４】
したがって、このような構成のものならば、コモンシャフト８の共振現象による変形を回避してメインシャフト７に過大な応力が発生することを防止し、送風機本体１の運転を円滑に行うことが可能になる。しかも、Ｏリング１２の弾性力により、メインシャフト７の内壁７ａとコモンシャフト８の外壁８ａ間に生じるフレッチング現象を有効に防止することができる。また、Ｏリング１２はコモンシャフト８と別体に設けられた着脱可能かつ低コストのものであるので、摩耗の程度が深刻になった場合には、簡単に取り替えることができ、適正な制振作用が営まれる状態を容易に維持することができる。
【００１５】
なお、各部の具体的な構成は、上述した実施例に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形が可能である。
【００１６】
【発明の効果】
本発明は、以上説明したような形態で実施され以下に記載されるような効果を奏する。
すなわち、本発明は、コモンシャフトの外壁の数箇所にＯリングを装着しメインシャフトの内壁との隙間の一部を前記Ｏリングを介して接触させているため、簡単かつ低コストな構成で、コモンシャフトが共振現象をおこすことを防止することができる。しかも、Ｏリングの弾性力により、メインシャフトの内壁とコモンシャフトの外壁間に生じるフレッチング現象を有効に防止し、仮にＯリングが摩耗したとしても容易に取り替えることができるため常に安定した振動防止効果が期待できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例を示す縦断面図。
【図２】従来例を示す図１に対応する縦断面図。
【符号の説明】
２…ハウジング（モータハウジング）
３…軸受
５…シャフト
７…メインシャフト
７ａ…内壁
８…コモンシャフト
８ａ…外壁
１１…凹溝
１２…Ｏリング
Ｓ…隙間

Claims (1)

1. ハウジング内に軸受を介してシャフトを回転可能に軸支してなり、前記シャフトを、円筒状のメインシャフトと、前記メインシャフト内に配設したコモンシャフトとから構成したコモンシャフト構造とし、前記コモンシャフトの端部に螺着するナットで動翼を前記メインシャフトの端部に取着している回転機械であって、
   前記コモンシャフトの外壁の数箇所に円環状の凹溝を設けてＯリングを装着し、このＯリングの外周を前記メインシャフトの円筒部分の内壁に接触させることにより、前記メインシャフトの内壁と前記コモンシャフトの外壁との間に形成される隙間の一部において両シャフトが接触する回転機械。

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