JPH02221601A - 羽根車の芯保持装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、高速回転機器の羽根車が高速回転中でも芯を
保持できるようにした羽根車の芯保持装置に関する。

従来の技術 回転機器の回転軸に羽根車を取り付ける手段として、最
も単純なものとしては焼きばめ方式が知られているが、
その他としては、第６図に示すテンションボルト方式、
及び第７図に示すテーパ方式が一般的なものである。

第６図に示すテンションボルト方式は、回転軸ｌの端に
直径を若干細くした段付軸部２を形成し、ここに羽根車
３のディスク４をきつめの嵌め合いとなるように嵌合さ
せ、軸ｌの端より締付けナット５を螺合し、ディスク４
を固定したものである。

この方式では、回転軸ｌの端面と締付けナット５の締付
は部との摩擦で羽根車３の芯保持を行っている。

また、第７図に示すテーバ方式のものは、段付軸部６が
テーパ状に形成されており、ここに同じテーパ状の貫通
孔を形成した羽根車３のディスク４を嵌合させて、軸ｌ
の端より締付けナット５を螺合し、ディスク４を固定し
たものである。この方式では、回転軸ｌの端面と締付け
ナット５の締付は部とに生ずる摩擦の他に、テーパ状の
段付軸部６全体に生じる摩擦で羽根車３の芯保持を行っ
ている。

発明が解決しようとする課題 ところで、回転軸１が高速で回転するときには、遠心力
のために、第８図に示すように、羽根車３の内径が膨ら
んで隙間ｇを生じるとともに、軸方向の長さが縮む現象
が生じ、回転が高速になればなるほどその量が増大して
、芯保持力が弱まってしまうものであった。

遠心力は回転数の二乗に比例して大きくなるので、従来
の芯保持方式では２０，０００ないし３０，０００ｒｐ
ｍ程度が限界であり、それ以上の回転数での芯保持を行
うには、焼きばめ方式では焼きばめ代を過大なものとす
る必要があり、テンションボルト方式でも過大トルクと
なり、さらにテーパ方式のものも過大な押し込み代とな
るために、いずれも材料が降伏してしまうので実現が困
難であった。

このように従来の芯保持手段は、高速回転になればなる
ほど芯保持力が弱まる現象を生じ、芯保持力を強くしよ
うとすれば材料が降伏してしまうため、３０．００Ｏｒ
ｐｍ程度の回転数までが限度であったが、本発明はそれ
以上の高速回転機器にも適合する芯保持手段を提供する
ことを目的とする。

課題を解決するための手段 本発明は、このような従来技術の課題を解決するために
、回転軸の端に形成した段付軸部に回転翼のディスクを
嵌合させ、軸端より締付けナットを螺合し、ディスクを
固定した羽根車において、段付軸部に嵌合される前記デ
ィスクの挿入孔の内周面に円周方向にわたって切込みを
形成するとともに、この切込み内に切込み幅の中心より
軸方向に離隔した位置に円周方向にわたって凸部を形成
し、この切込み内に前記凸部と段付軸部との間に円周方
向に複数に分割された円筒板を挿入したものである。

作用 上記の手段によれば、回転翼が高速回転する際のディス
クの切込み内に挿入した円筒板に働く遠心力のために、
円筒板は切込み内の凸部を支点としてこの凸部からの距
離が長い方は外側に、短い方は内側にそれぞれ動くこと
になる。この内側に動く力によって、円筒板が回転軸を
抱え込むように押さえつけるので、芯保持が行える。

実施例 以下本発明の一実施例を第１図ないし第５図を参照して
詳細に説明する。なお、これらの図において、第６図な
いし第８図と同一の部分には同一符号を付して示しであ
るので、その部分の説明は省略する。

第１図は本発明に係る羽根車の芯保持装置の一実施例を
示した断面図であり、第２図は第１図の■−■線に沿う
断面図、そして第３図は第１図の■部の拡大図である。

これらの図において、ＩＯはディスク４の内周面に円周
方向にわたって形成された切込みであり、回転軸ｌの役
付軸部２に対向してｌまたは２以上形成されている。こ
の実施例では、２つの切込みが示されている。そして、
この切込み１０内には、切込みＩＯの幅の中心より軸方
向に離隔した位置に円周方向にわたって凸部１１が形成
されている。また、この凸部１１の先端と段付軸部２と
の間には所定の隙間が設けられており、凸部１１を含む
切込み１０の内に、例えば円周方向に４分割された円筒
板１２が役付軸部２を囲むように挿入されている。第４
図は円筒板１２を示した斜視図であり、その内径りが段
付軸部２の外径になる。

このように、切込み１０内に円筒板１２の挿入された回
転翼３は、きつめの嵌め合いで段付軸部２に嵌合され、
端面を締付けナット５により規定トルクで締付けて固定
している。

本発明の羽根車の芯保持装置は上記のような構成であり
、次のように作用する。

４°なわち、第５図に示すように、凸部１１の中心に対
して円筒板１２がＣ，：　ｉ２＊　＝　１　：４　　の
関係となるように位置しており、円筒板１２が等分割さ
れた５つの部材ａないしｅの集合から成っているものと
すれば、部材ａ、ｂに作用する遠心力Ｐ　、、Ｆ　ｔは
キャンセルされ、残った部材ｃ、ｄ、ｅに作用する遠心
力Ｆ、は、全体の３Ｆ１５となり、これが凸部モーメン
トを形成して、押し付は力ｆを生じ、この力ｒでもって
段付軸部２を押さえ付ける。

従って、回転翼ｌの回転中に円筒板１２に作用する遠心
力によって、第３図に示すように、円筒板１２の長い方
１２ｂは切込み１０内の周壁側へ移動し、凸部１１を支
点としたテコの原理で、円筒板１２の短い方１２ａが回
転軸！側へ移動して回転軸ｌを押え込むようになるので
、確実に芯保持される。そして、回転数の二乗に比例し
て遠心力Ｆは大きくなるので、回転が高速になればなる
ほど押し付は方ｆも急激に大きくなって、芯保持力が強
くなり、より確実な芯保持ができるようになる。

なお、実際の運用にあたっては、回転軸ｌに回転翼３を
取り付け、締付けナット５で締付けることによって、段
付軸部２の端面と締付けナット５の端面との摩擦で芯保
持を行い、低速バランス調整をした後試運転を行って芯
保持の状態などを確認する。

発明の効果 以上詳述したように、本発明によれば、回転翼の回転中
に円筒仮に作用する遠心力によって、凸部を支点とした
テコの原理で円筒板の短い方が回転軸を押し付けて、確
実な芯保持を可能とし、かつ、高速回転になればなるほ
ど芯保持力が強くなるという大きな効果を発揮する羽根
車の芯保持装置が提供される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る羽根車の芯保持装置の一実施例の
断面図、第２図は第１図の■−■線に沿った断面図、第
３図は第１図の■部拡大図、第４図は本発明に使用され
る円筒板の一例を示した斜視図、第５図は本発明の詳細
な説明するために示した図、第６図及び第７図は従来の
羽根車の芯保持装置を説明した断面図、第８図は従来の
装置の問題点を説明するために示した説明図である。 １・・回転軸、２・・段付軸部、３・・回転翼、４・・
ディスク、５・・締付けナット、１０・・切第ｉ図 第４因 第２図 第５図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 回転軸の端に形成した段付軸部に回転翼のディスクを嵌
   合させ、軸端より締付けナットを螺合し、ディスクを固
   定した羽根車において、前記段付軸部に嵌合される前記
   ディスクの挿入孔の内周面に円周方向にわたって切込み
   を形成するとともに、この切込み内に切込み幅の中心よ
   り軸方向に離隔した位置に円周方向にわたって凸部を形
   成し、この切込み内に前記凸部と段付軸部との間に円周
   方向に複数に分割された円筒板を挿入したことを特徴と
   する羽根車の芯保持装置。