JPH04203530A - 回転体と軸の締結構造 - 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、軸の回転力を回転体に伝達される回転体と軸
の締結構造に係り、特に、遠心圧縮機の羽根車と軸との
同軸度を維持するのに好適な締結構造に関する。

〔従来の技術〕

回転体と軸の締結構造の従来技術は種々のものが提案さ
れ、例えば、特開昭５２−５９２５１号公報（以下、第
一の従来技術と言う、）、同５４−２８９５９号公報（
以下、第二の従来技術とムう。）等に示される技術のも
のがある。

第一の従来技術のものは、回転体としての円筒部と軸と
が焼ばめによって締結され、また、円筒部の取外し時に
は円筒部の円孔に設けられた溝に高圧油を供給し、その
高圧油の油圧力を利用することによって円筒部を軸から
引き抜くようにしている。

第二の従来技術のものは、回転体としてのハブと軸とを
組付ける場合、ハブの内孔に設けられた溝に高圧を供給
してハブを半径方向に膨張させると共に、そのハブを高
圧油の油圧力によって軸方向に押圧することにより、油
圧ばめでハブと軸とを締結するようにしている。

第三の従来技術のものは、軸の途中位置にポリゴン形状
の突起が形成され、回転体の内孔にその突起と遊嵌する
すきま孔が形成され、そのすきま孔に突起が係合するこ
とによって回転体と軸とを締結するようにしている。

さらに、第四の従来技術として、カービックカツブリン
グ・デザイン（１９６４）　　（ＣＬＩＲＶＩＣＣＯｔ
ｌＰＬＩＮＧ　ＤＥＳＩＧＮ、ＧＬＥＡＳ　ＯＮ警０Ｒ
ＫＳ）に記載されているように、半径方向に歯溝を形成
したカップリングを用いることによって回転体と軸とを
締結するようにしている。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記に示す従来技術のものは以下の点について考慮され
ていない。

即ち、第−及び第二の従来技術は、焼ばめ及び油圧によ
って回転体を軸に締結しているので、伝達動力が大きく
なったり、回転時の遠心力によって変形量が大きくなっ
たりすると、回転体と軸間の締代を大きくせざるを得ず
、そのため、着脱時に際し拡張用油圧力も大きくしなけ
ればならないので、回転体や軸を高強度の材料にするか
、或いは、油圧力による取外しが容易となるように両者
の径を大きくしなければならないと言う問題がある８ また、第三の従来技術は、軸の突起と回転体のすきま孔
とが遊嵌していて、突起とすきま孔との間にすきまがあ
るので１回転中に遠心力によってそのすきまがさらに拡
がる。そのため、軸と回転体との間でフレッティングが
生じ、摩耗によって両者間に偏差が起こり、心振れが発
生し、て求心精度が極端に低下するという問題がある。

さらに、第四の従来技術は、軸の半径方向に歯溝が形成
されたカップリングを用いているので、特に高速回転中
の遠心力によって回転体と軸間に大きな変形が生じ、第
三の従来技術と同様に求心精度が低下すると言う問題が
ある。

本発明の目的は、回転体と軸との着脱を容易に行うこと
ができ１回転体と軸との同軸度を高精度に維持すること
ができる回転体と軸との締結構造を提供することにある
。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するため、本発明は、回転体と回転体に
嵌合するスリーブと軸、及び、これら回転体、スリーブ
、軸を固定するナツトとからなっている。そして、回転
体とスリーブは、テーバ油圧ばめにより嵌合し、スリー
ブと軸とは接触面にギア部を形成するごとにより、高い
同軸度と動力伝達を行うことができるようにし、回転体
とスリーブ及び軸は、軸のねじ軸に螺合したナツトによ
り軸と回転体とを同軸上に固定している。

〔作用〕

本発明では、上記のように、軸の端部を回転体に嵌合し
ているスリーブに挿通してスリーブと軸の動力伝達部を
互いに係合すると共に、軸のねじ軸に螺合したナツトに
より軸と回転体とを同軸上に固定しているので、回転体
を軸から取外すには、ナツトを軸のねじ軸から緩めて取
り１次いで、回転体とスリーブを一体のまま軸から引き
抜くことによって行う。その場合、スリーブを軸の係合
によって軸の回転力を回転体に伝達するようにしている
ので、スリーブ及び軸間では締代を設けることが不要に
なる。その結果、従来技術のように焼ばめや油圧力で締
結するものに比べると、回転体と軸の着脱を容易に行う
ことができる。従って、羽根車が摩耗し交換が必要にな
った時も９羽根車を新規のものと交換し、テーパ部と歯
車伝達部をもつスリーブはそのまま利用することが可能
である。

〔実施例〕

以下５本発明の実施例を第１図から第３図により説明す
る６第１図は本発明による回転体と軸の締結構造の第一
の実施例を適用した多段式遠心圧縮機を示す断面図、第
２図は羽根車と軸との締結構造を示す要部の拡大説明図
、第３図は第のｍ−■線断面図である。

この実施例の多段式遠心圧縮機は、第１図に示すように
、原動機１の高力軸にギアシャフト２が連結されている
。ギアシャフト２の途中位置には、回転数増速用のギア
３が装着され、ギア３が軸ピニオン４′と噛合し、原動
機１の出力がギアシャフト２．ギア３．ピニオン４′を
介してビニオンシャフト４に伝達されることにより、ビ
ニオンシャフト４を回転させるようにしている。ビニオ
ンシャフト４はギアシャフト２と同様に二個の軸受５に
よってギアケーシング６内に回転自在に支承されている
。また、ビニオンシャフト４の両端部には回転体として
のインペラ７．７とインペラ７゜７に嵌合するスリーブ
８，８がインペラナツト９゜９によって夫々組付けられ
ている。各インペラ７は原動機１−の駆動によって回転
すると、インペラ７とギアケーシング６とによって画成
される空間から空気を吸込むと共に、その吸い込んだ空
気を加圧するようにしている。

各々のスリーブ８ば、ギア部Ａによってピニオンシャフ
ト４の動力が伝達されるようになっている。ギア部Ａは
、第２図及び第３図に示すようにスリーブ８の両端のう
ち、内側の側面にはギア部８１が形成され、ピニオンシ
ャフト４のスリーブ８と対応する位置にはそのギア部８
１と噛合するギア部８１が形成されている。ギア部８１
はスリーブ８の内側に延びる突出部８ａの側面部におい
て、半径方向に適宜の長さの歯幅を持ち、かつ、周方向
に適宜の間隔を持って形成され、ギア部４は、ピニオン
シャフト４のスリーブ８と対応する側部４ａに、ギア部
７１と噛合するように対応して形成されている。そして
、これらギア部８】と４１との噛合によってピニオンシ
ャフト４の回転力をスリーブ８に伝達するようにしでい
る。

また、インペラ７．７は、各々スリーブ８，８にテーバ
油圧ばめされており、締代によりスリーブ８からインペ
ラ７へ回転力を伝達するようにしている。

そして、ピニオンシャツｌ−４の端部４２にはインペラ
ナツト９と螺合できるよう１：するため、その端部４２
の径より小さい径を持つ心出Ｉ２用のねじ軸４３が形成
されている９心出し用のねし軸４３はピニオンシャフト
４の端部４２に軸だ向に沿って延長して形成され、その
インペラナツト９と螺合するねじを設けている。

そして、ピニオンシャフト４の心出し用のねし。

軸４３側をスリーブ８にそのギア部８１側から挿通して
スリーブ８のギア部８１とピニオンシャフト４のギア部
４］、とを噛合させ、また、ピニオンシャフト４のねじ
軸４３にインペラナツト９をインペラ７とスリーブ８の
外側面側から螺合し、インペラナツト９がピニオンシャ
フト４にイ〕ノペラ７とスリーブ８を締付番づることに
より、インペラ７とスリーブ８及びピニオンシャフト４
とを同軸上に固定するようにしている。従って、インペ
ラ７とスリーブ８とピニオンシャフト４とはピニオンシ
ャフトの端部４２（インペラ吸込側）で同軸上に締結さ
れている。

実施例の回転体と軸の締結構造は、このような構成より
成るので、インペラ７をピニオンシャフト４に締結する
には、スリーブ８の挿通孔８２にギア部８１側からピニ
オンシャフト４の心出し用のねじ軸４３側を挿通すると
共に、挿通孔８２の嵌合孔８３とピニオンシャフト４と
が嵌合することにより、スリーブ８のギア部８１とピニ
オンシャフト４のギア部４１とを噛合させる。次いで、
ピニオンシャフト４のねじ軸４３にインペラナラ１−９
をインペラ７とスリーブ８の外側面側から螺合し、イン
ペラナツト９がピニオンシャフト４にインペラ７とスリ
ーブ８を締付けることにより、インペラ７とピニオンシ
ャフト４とを同軸上に固定する。

また、インペラ７をピニオンシャツ１−４から取り外す
には、インペラナツト９を緩めてピニオンシャフト４の
ねじ軸４３から取り、次いで、スリーブ８のギア部８１
とピニオンシャフト４のギア部４］、との噛合を解除す
るようにインペラ７とスリーブ８をピニオンシャフト４
から引抜くことによって行う。その場合２スリーブ８の
ギア部８］とピニオンシャフト４のギア部４１の噛合に
よってピニオンシャフト４の回転力をスリーブ８に伝達
するようにしているので、スリーブ８とピニオンシャフ
ト４間では締代を設けることが不要になると共に、イン
ペラ７とスリーブ８をピニオンシャフト４に対し容易に
着脱することができる。その結果、従来技術のように、
焼ばめや油圧力で締結するものに比べると１回転時の遠
心力が大きくなっても、締代を大きくすることが無い８
また、ピニオンシャフト４の端部４２がスリーブ８の嵌
合孔８３と嵌合しているので１回転中の遠心力によって
両者間にフレッティング等が生じたり、変形量が大きく
作用したりして心狂し）が起こるおそれがある。

しかし、嵌合孔８３がスリーブ８に形成されているので
、インペラ７の回転時に遠心力が作用しても、その遠心
応力がインペラ７とに比べて小さく、変形量を小さくす
ることができる。従って、回転速度が速くなっても、ス
リーブ８の嵌合孔８３とピニオンシャフト端部４２との
嵌合部では変形が少ないので、両者８３．４２のしめじ
ろは少なくなる。このため、インペラ７とスリーブ８を
ピニオンシャフト４に容易に着脱することができる。こ
れに加え、ピニオンシャフト４の端部４２に螺合したイ
ンペラナツト９の締付けによってインペラ７とスリーブ
８及びピニオンシャフト４とが同軸上に固定されている
ので、インペラ７とピニオンシャフト４との同軸度を高
精度のままに維持することができる。

〔発明の効果〕

本発明によれば、軸の端部を回転体に挿通して動力伝達
部により軸と回転体とを互いに係合すると共に、軸の端
部と回転体の他方の側面側とを嵌合し、軸のねじ軸に螺
合したナツトにより軸と回転体とを同軸上に固定して構
成したので５回転体及び軸間では締代を設けることが不
要になり、従来技術のように高強度材料で形成したり、
径を大きくすることもなく、また、回転体の回転時に遠
心力が作用しても、回転体と軸の端部との嵌合部分では
変形が少なくて済むので両者の嵌合、及び、その解除を
容易に行うことができる。

【図面の簡単な説明】 第１図は本発明による回転体と軸の締結構造の一実施例
を適用した多段式遠心圧縮機を示す断面図、第２図は羽
根車と軸との締結構造を示す要部の拡大説明図、第３図
は第２図の■−ｍ線断面図である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、回転体と前記回転体に嵌合するスリーブと軸と、前
   記回転体、前記スリーブ及び前記軸を固定するナットと
   からなり、前記回転体と前記スリーブとの嵌合をテーパ
   とし、前記スリーブと前記軸の接っする面にギア部を形
   成したことを特徴とする回転体と軸の締結構造。