JPH04503233A - インペラを駆動シャフト上に取り付ける装置 - 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】 インベー　シャフト上に　ける　１ 本発明はインペラを駆動シャフト上に取り付ける装置に係わる。

駆動モータによって与えられるトルクはほとんど一定であることはなく、多少は 変化する。インペラ用の駆動系に速度制御が組み込まれると、トルクの変動また は脈動は加速される。このような駆動系は例えば、周波数変換器または可変電子 素子を備えた電気モータ、またはディーゼルモータを含むことができる。

このような脈動するトルクは機械部品、例えばインペラの羽根に共振振動を生じ 、これは、そのような機械部品の疲労欠陥をもたらす。

これまでのところは、モータの駆動シャフトとインペラのシャフトとの間に弾性 （ｅｌａｓｔｉｃまたはｒｅｓｉｌｉｅｎｔ）カップリングを導入することによ り、上記問題を解決している。

ファンに適用したこの従来の解決策を図１に示す、ここでは、モータ２２の駆動 シャフト２１と、ファンインベラ２６を支持しているファンシャフト２４との間 の部位２ｏのところに弾性カップリングが見られる。ファンシャフト２４は離れ た２つの軸受２８，３０に担持されている。しかしながら、モータに起因する脈 動トルクからファンを保護するためのこの解決策は高価であり、大きなスペース をとり、従って所定の用途に使用するのは不可能となる。

本発明の目的は、従来の構成の上述の欠点を解消する、脈動トルクによって生じ る問題点の新たな解決策を提供することである。

この目的は、請求項１に記載の装置によって達成される。

本発明の装置を用いると、インペラがモータの駆動シャフトに直接支持される構 成においても脈動パルスに関する問題点は解消される。従って、離して置かれた 駆動シャフトとインペラシャフトとの間の弾性カップリングの必要性は排除され 、このことで構成は単純化され、より安価となり、特に所定のファン用途におい てはこの上なく重要である要求スペースが著しく縮小された小型構成が提供され る。

本発明の有利な長所によれば、装置はインペラのハブ内に配置される。

図２及び図３を参照し、本発明を実現する実施態様を詳細に説明する。

図１は、ファンを脈動トルクから保護するための従来の装置を示し、図２は本発 明に従う装置を使用し得る駆動モータ及びファンの小型組立体を示し、図３は本 発明に従う装置の実施態様を含むファンインペラのハブの横断面図であり、図４ は本発明に従う装置に有効な弾性カップリングを提供する別の実施態様を示す。

図２には、ファンインベラ３２がモータ３４からの駆動シャフトによって直接支 持されている小型組立体を示す。

図１及び図２を比較すると、図１に示したような駆動シャフトから離れており且 つ離れた２つの軸受に取り付けられたファンシャフトの組立体と、図２に示した 組立体とでは必要とされるスペースが異なることは直ぐに判る。

図３には、共振周波数が、例えばインペラまたはシャフトにおいて励起されない ように脈動を減衰及びフィルタリングすることにより駆動モータからの脈動トル クからファンを保護するための、図２に示したタイプの組立体内に導入される本 発明に従う装置の実施態様を示す。

即ち図３は、ボルト接合１５，１６．１７によって環状プレート２に装着されて いるファンインペラ１を示す、このプレートにカバー４が部位６のところで装着 されており、このカバー４によってボール軸受３が駆動シャフト３６上に軸方向 に固定される。カバー４内には、軸受３と駆動シャフト３６の肩３８との間に間 座（ｄｉｓｔａｎｃｅ　ｒｉｂ）が置かれている。

弾性環状部材９もプレート２に固定されている。この部材９はねじ１１及び締め 付はリング１０によってセンタリング・リング８に向かって締め付けられている 。このリング８は、締め付はリング１０とプレート２の肩４０との間に半径方向 に固定されている。この構成によってトルクは弾性リング９からプレート２まで 、センタリング・リング８の弾性リング９及びプレート２に対する接触面を介し て伝達される。

弾性リング９はハブ部品７にも第２の締め付はリング１２及びねじ１３によって 固定されている。更にハブ部品７は駆動シャフト３６上にキー止めされており、 部位１４゜１８のところで軸方向にねじ止めされている。更にこの連結は、トル クが駆動シャフト３６から弾性リング９まで、実質的に一方では弾性リング９と 他方ではハブ部品７及び締め付はリング１２との間の接触面を介して伝達される ように設計されている。

前述したように、シャフト３６とハブ７どの間のトルク伝達にはキー（図示なし ）が使用される。ハブ部品７は駆動シャフト３６上にボルト１８及びワッシャ１ ４によってねし止めされいる。従ってボルト１８によって、本発明に従う装置を 含むハブ構成体全体は駆動シャフト３６上に肩３８に向かって締め付けられてい る。

駆動シャフト３６からのトルクはインペラ１に弾性リング９を通って伝達される 。インペラ１を駆動シャフト３６上で僅かな間隙を置いて半径方向にセンタリン グする軸受３によってインペラ１と駆動シャフト３６との間の所定の回転運動を 許可することにより、かかる脈動及び変動を吸収する弾性リング９０機能の故に 、駆動シャフト３６からのトルクにおける脈動または変動が減衰またはフィルタ リングされる。

弾性カップリングを実現する１つの実施態様を形成する弾性リングはゴムで製造 されるのが好ましく、軸受は、玉軸受、ころ軸受、滑り軸受または駆動シャフト がその中で回転し得るブツシュを含む軸受といった任意の適当なタイプのものと することができる。

図４には本発明の第２の実施態様を示す、この実施態様においては、駆動シャフ トとインペラとの間の弾性カップリングは、内側に向けられた歯または突起４６ を有する周囲円筒４４の内部に置かれた歯車４２を備えている０円筒４４の隣合 った歯４６と歯車４２の歯４８との間の空間には、弾性材料、例えばゴムのパッ ド５０が具備されている。

駆動シャフト３６を歯車４２に、且つインペラ１を円筒４４に装着することによ り、駆動シャフト３６からのトルクにおける脈動及び変動を減衰またはフィルタ リングする弾性カップリングが実現される。

駆動シャフトとインペラとの間の弾性カップリングをばねによって提供すること も可能である。

本発明に従う装置は、所定の寸法までのファンに適用可能である。かなり大きな ファンにおいては、インペラはその大寸法及び重量の故に通常はモータからの駆 動シャフトに支持されることはない。このような大きなインペラに対しては、区 １に示したようなタイプの構成を使用すべきである。

ファンインペラをモータ駆動シャフトの端部に直接取り付けて軸流ファン上に導 入した本発明に従う装置を試験した。可変速度を有する７５ｋＷの駆動系を使用 した。モータ駆動シャフトにおける剛性の組立体によると、羽根の最初の自然モ ードの振動は脈動トルクによって高レベルに励起された１本発明に従う装置を備 えた組立体では、共振速度における振動の増幅は約４０分の１に低減された。

本発明に従う装置を用いて得られる別の長所は、より衝撃の少ないファンの起動 が達成され得ることであり、これは所定の用途においては重要である。

本発明に従う装置は、軸流及び遠心タイプのファンに有効であり、他の種類のタ ーボ機械に使用することもできる。

補正書の写しく翻訳文＞ｍ小書（特許法第１８４条の８）平成３年８月６日国

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. １．インペラを駆動シャフト上に取り付けるための装置であって、前記インベラ が駆動シャフト上に、該インベラとシャフトとの間に僅かな半径方向間隙を有し 且つその間の相対回転連動を許可するラジアル軸受によって支持されており、ト ルクを前記シャフトから前記インペラに伝達するために前記ファンと前記インペ ラとの間に少なくとも１つの弾性部材が取り付けられていることを特徴とする装 置。
2. ２．前記弾性部材が、前記シャフト及び前記インペラに固定されている弾性リン グで形成されていることを特徴とする請求項１に記載の装置。
3. ３．前記弾性部材がゴムで形成されていることを特徴とする請求項１または２に 記載の装置。
4. ４．前記ラジアル軸受が、玉軸受、ころ軸受、滑り軸受または可動ブッシュを含 むことを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の装置。
5. ５．前記ラジアル軸受と弾性部材とが、前記インペラのハブ内部に配置されてい ることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の装置。
6. ６．前記駆動シャフトと一体的であるかまたはこれに連結されている外側に向い た半径方向突起が、前記インペラが装着されている円筒の内側表面上にある内側 に向いた半径方向突起間のスペース内に延伸しており、隣り合った前記外側に向 いた突起と前記内側に向いた突起との間にそれぞれ弾性パッドが具備されている ことを特徴とする請求項１に記載の装置。