JPS6014990Y2

JPS6014990Y2 - 高速回転体装置

Info

Publication number: JPS6014990Y2
Application number: JP5197380U
Authority: JP
Inventors: 省一飯倉
Original assignee: 株式会社東芝
Priority date: 1980-04-17
Filing date: 1980-04-17
Publication date: 1985-05-13
Also published as: JPS56153618U

Description

【考案の詳細な説明】この考案は、高速回転体装置に係わり、特に、回転体本
体と軸との連結、構造と改良した高速回転体装置に関す
る。

回転体本体と、これに同軸的に連結される軸とからなる
高速回転体装置のなかには、軸にフランジ部を形成し、
このフランジ部を回転体本体にボルト止めすることによ
って回転体本体と軸とを連結するようにしているものが
ある。

このような高速回転体装置にあっては、運転中にボルト
の締付は力が変化すると、バランスが崩れ、回転性能に
大きな影響を与える。

特に、遠心分離機や分子ポンプで代表される高速回転体
装置のように、回転体本体を超高速回転させるものにあ
っては、ボルトにも大きな遠心力が作用するので、この
遠心力によってボルト頭が移動してボルトに変化が生じ
、締付は力が変化し易い。

したがって、なんらかの手段でボルトの締付は力の変化
を防止する必要がある。

この締付は力の変化防止手段としては、一般的には、リ
ーマボルトの使用が考えられるが、このボルトを使用す
るためにはフランジ側の孔と回転体本体側の孔とを同時
に加工する必要があるため非量産的であり、しかも、ボ
ルトがフランジ側および回転体本体側の孔に密着するの
で両部材の遠心力に伴う半径方向変位量に差がある場合
にはボルトに大きな剪断力が作用し、強度的に不利とな
るのを免れ得ない。

また、他の一般的な手法としてボルト頭の移動を抑制す
るためにフランジ側に座ぐり孔あるいは溝を設けること
が考えられる。

この場合には、回転体本体側のネジ孔に対してボルト頭
を含めて、このボルトを軸合せする必要があるため、フ
ランジ側の孔をボルト径より大径に形成する必要がある
。

この結果、ボルトに加４′）る剪断力を緩和できる反面
、ボルト頭が入り込む座ぐり孔の径あるいは溝の幅もボ
ルト頭のそれより若干広めに設定する必要があるため、
ボルト頭の移動を抑制して締付は力の変化を抑えるには
限度がある。

この考案は、このような事情に鑑みてなされたもので、
その目的とするところは、高精度を加工などを施すこと
なしに、回転体本体とフランジとを連結するボルトの締
付は力変化を防止でき、もって生産性の向上化と回転性
能の安定化とを図れる高速回転体装置を提供することに
ある。

以下、この考案の詳細を図示の実施例によって説明する
。

第１図は、この考案を軸心線を水平にして使用されるい
わゆる横形の高速回転体装置に適用した例を示すもので
、図中１は、回転体本体を、また、２ａｔ２ｂは上記回
転体本体１に同軸的に連結され、かつ図示しない軸受に
支持される軸を示している。

上記軸２ａ、２ｂは、それぞれ軸本体３と、この軸本体
３の一端側に形成されたフランジ部４とで構成され、各
フランジ部４がそれぞれ回転体本体１の両端面に連結さ
れている。

そして、各フランジ部４と回転体本体１との連結部分は
具体的には第２図に示すように構成されている。

すなわち、フランジ部４の同一円周上に軸心線と平行す
る段付き孔１１を複数設けるとともにこれら段付き孔１
１に対向させて回転体本体１の端面にネジ孔１２を複数
設けている。

上記段付き孔１１は、その内径がネジ孔１２の径より若
干大きめに設定されており、かつ回転体本体１側とは反
対側に位置する部分には大径部１３が形成されている。

そして、上記各段付き孔１１および各ネジ孔１２にはフ
ランジ部４側からボルト２１が挿着され、このボルト２
１によってフランジ部４が回転体本体１に締付は固定さ
れている。

上記ホルト２１は、たとえはプラスネジ形のものであっ
て、先端部にネジ孔１２と螺合する完全ネジ部２２が形
成され、基端部に前記段付き孔１１の小径の部分より大
径で、かつ大径部１３より小径のボルト頭２３が形成さ
れ、さらに上記完全ネジ部２２と上記ボルト頭２３との
部分に上記完全ネジ部２２より小径な小径部２４が形成
されている。

そして、上記のように構成されたボルト２１は、ボルト
頭２３の直下の部分外周に、内径が上記直下の部分の外
径とほぼ等しく、外径が前記段付き孔１１の大径部１３
の内径とほぼ等しいワッシャ３１を嵌合させた状態で上
記段付き孔１１に挿入され、前記完全ネジ部２２が前記
ネジ孔１２に螺合するように装着されている。

このような構成であると、回転中に、ボルト頭２３に遠
心力が加わっても、前記関係にワッシャ３１を設けてい
るので上記遠心力でボルト頭２３が移動するのを最少限
度に抑制できる。

また、ボルト頭２３が移動しても、この移動に伴うボル
ト２１の締付は力の変化を非常に少なくすることができ
る。

すなわち、ボルト頭２３と完全ネジ部２２との間に上記
完全ネジ部２２より小径の小径部２４を設けているので
、この小径部２４の剛性は他の部分より小さいことにな
る。

たとえば、完全ネジ部２２の外径が６ｒｒａｎ、谷径が
４．７７ｍｍ、小径部２４の外径が４．４７７１７７！
のボルトを使用した場合を例にとると、小径部２４の軸
方向の剛性は径の２乗に反比例するので外径が６ｍｍの
場合の約２分の１に、また、小径部２４の曲げ方向の剛
性は径の４乗に反比例するので外径が６Ｒの場合の約４
分の１と小さくなる。

したがって、遠心力によってボルト頭２３が移動しても
、この移動による力が直接的に完全ネジ部２２に伝達さ
れるようなことはなく小径部２４によって弾性的に吸収
されるので、ボルト頭２３の移動に伴う締付は力の変化
の発生を抑制することができる。

また、フランジ部４側に設けられる段付き孔１１の内径
をネジ孔１２の内径より大きく設定しているので、遠心
力に伴う半径方向変位量がフランジ部４と回転体本体１
とて異なっている場合でもボルト２１に剪断力が直接的
に作用するようなことがない。

また、前記関係にワッシャ３１を装着しているので、こ
のワッシャ３１によってボルト２１の挿着時における位
置決めを行なうことができるばかりか、各ワッシャとし
て表面平滑度の一定なものを使用することによって初期
締付は時のトルク管理の容易化を図れ、初期締付は力の
バラツキを小さくすることができる。

さらにまた、精密加工を必要とする部分が存在していな
いので、製作の容易化も図ることができる。

なお、この考案は上述した実施例に限定されるものでは
なく種々変形できる、すなわち、上述した実施例では、
ボルト頭をフランジ部内に嵌入させているが、フランジ
部外に突出させてもよい。

また、各段付き孔１１の大径部１３を周方向に形成され
た１つの環状溝で形成してもよい。

また、横形の高速回転体装置に限らず縦形の高速回転体
装置にも適用できることは勿論である。

以上詳細したように、この考案によれば、量産性に勝れ
、しかも安定した回転性能を発揮しうる高速回転体装置
を提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案に一実施例に係る装置の側面図、第２
図は同実施例における要部を一部切欠して示す断面図で
ある。１・・・・・・回転体本体、２ａ、２ｂ・・・・・・軸
、４・・曲フランジ部、１１・・・・・・段付き孔、１
２・・・・・・ネジ孔、２１・・・・・・ボルト、２２
・・・・・・完全ネジ部、２４・・・・・・ボルト頭、
２４・・・・・・小径部、３１・・・・・・ワッシャ。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

回転体本体と、一端側にフランジ部を有し上記フランジ
部を介して前記回転体本体に同軸的に連結される軸と、
この軸の前記フランジ部に設けられ、前記回転体本体側
に位置する部分が小径に、反対側に位置する部分が大径
に形成されてなる軸心線と平行した複数の段付き孔と、
これら段付き孔に対向して前記回転体本体に複数設けら
れた上記段付き孔の小径部より小径のネジ孔と、前記段
付き孔にそれぞれ挿着され、先端部が前記回転体本体に
設けられた前記ネジ孔に螺合して上記フランジ部を上記
回転体本体に締め付は固定する複数のボルトとを具備腰
前記各ボルトは、前記段付き孔の小径部より大径なボル
ト頭と、このボルト頭より延びて前記ネジ孔に螺合する
完全ネジ部と、この完全ネジ部と前記ボルト頭との間に
形成された上記完全ネジ部より小径な部分とで構成され
、上記ボルト頭直下の部分外周に、内径が上記直下の部
分の外径にほぼ等しく、外径が前記段付き孔の大径部の
内径にほぼ等しいワッシャを嵌合させて前記段付き孔に
挿着されてなることを特徴とする高速回転体装置。