JPH06313440A - ダイアフラム継手の制振構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 遠心力により多きな圧接力を得られるように
し、ダイアフラムパックに加算される軸方向剛性を大き
くして軸方向振動を抑制する。 【構成】 ダイアフラム取付フランジ２に摩擦円筒１１
を取付ける。ダイアフラムパック３の軸方向中心部に、
細長ボルト１４に支えられた遠心錘ホルダ１３を配置す
る。該ホルダ１３には遠心錘１２が保持されている。細
長ボルト１４の一端はスリーブ１５に挿着され、他端は
ボルトホルダ１８を介して軸フランジ４に保持されてい
る。また、スリーブ１５は、嵌め輪１６で固定されたゴ
ムライナ１７を介して摩擦円筒１１に保持されている。
回転時には遠心錘１２が摩擦円筒１１の内面に圧接さ
れ、軸方向振動を抑制する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、舶用ガスタービンの出
力軸系などに適用されるダイアフラム継手の制振構造に
関する。

【０００２】

【従来の技術】ダイアフラム継手は舶用ガスタービンの
出力軸系を初めとして、軸心のずれを吸収するたわみ軸
継手として各種回転機械の軸系に使用されている。

【０００３】そこで、従来のダイアフラム継手の一例を
図３及び図４に示し、その構造を簡単に説明する。中間
軸１の両側に結合された一対のダイアフラム取付フラン
ジ２（図３では中間軸１の被動軸側のみ表示）にはそれ
ぞれダイアフラムパック３が結合され、さらに両ダイア
フラムパック３には各々被動軸の軸フランジ４及び図示
を省略した駆動軸の軸フランジ（中間軸１の他端側）が
一体に形成されている。舶用ガスタービンにおいては、
駆動軸側の軸フランジがガスタービンの出力軸に、被駆
動軸側の軸フランジ４が減速装置にそれぞれ結合されて
いる。

【０００４】上述したダイアフラム取付フランジ２に
は、ダイアフラムパック３内を貫通する弾性アーム５が
取付けられている。この弾性アーム５は、図４に示す如
く、円筒状部材の円周部にワイヤカットされたスリット
６を有し、回転時の遠心力を受けた先端５ａが半径方向
（破線矢印で表示）へ広がって軸フランジ４と一体に形
成された円筒部７の内周に圧接するように構成されてい
る。なお、円筒部７の内周にはライナ部材８が設けられ
ており、先端５ａはこのライナ部材８に圧接する。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】さて、舶用ガスタービ
ンの場合、波力による船体の動揺からプロペラ軸系に軸
心のずれや軸方向の変位が発生するが、これらは長い中
間軸１とダイアフラムパック３とによって吸収される。
すなわち、軸心のずれに対しては中間軸１が傾斜し、軸
方向の変位にはダイアフラムパック３が弾性変形して、
それぞれの外力から軸系を保護するように構成されてい
る。

【０００６】ところで、一対のダイアフラムパックと長
い中間軸とによって構成されるダイアフラム継手は軸方
向に振動するが、その固有振動数はダイアフラムパック
の剛性が大きい程高い。しかし、この剛性を大きくする
とたわみ継手としての機能が低下することになり、軸系
に無理な振動応力が発生する。このため、固有振動数は
常用回転数以下になり、舶用タービンのように広い回転
数範囲で使用するときには固有振動数に相当する回転数
で運転される場合があり、共振によるダイアフラムパッ
クの破損が懸念される。この問題の対応策として考えら
れたのが弾性アームである。

【０００７】この弾性アームは、軸系が回転する遠心力
で外方に弾性変形し、その先端が軸フランジ側に圧接し
てトルクの一部を伝達するが、その軸方向剛性がダイア
フラムパックに加算されて軸方向振動を抑制している。
しかしながら、前述した従来構造では大きな圧接力を得
るのが困難であり、従って、軸方向振動の制振効果は不
十分であった。

【０００８】そこで、本発明は、遠心力による大きな圧
接力が得られる制振構造を提供し、ダイアフラムパック
における軸方向振動の制振効果を向上させることを目的
とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、前述の課題を
解決するもので、回転速度が広範囲に変化するダイアフ
ラム継手の制振構造において、ダイアフラム取付フラン
ジに固定された摩擦円筒と、遠心力を受けて前記摩擦円
筒に圧接する遠心錘と、該遠心錘の案内に係る遠心錘ホ
ルダと、該遠心錘ホルダを保持する細長ボルトと、該細
長ボルトの一端を保持し前記摩擦円筒と一体に形成され
たスリーブと、前記細長ボルトの他端を保持し被動軸又
は駆動軸の軸フランジと一体に形成されたボルトホルダ
とによって構成したことを特徴とするダイアフラム継手
の制振構造である。

【００１０】なお、摩擦円筒とスリーブとの間には、ゴ
ムライナを介在させるとよい。

【００１１】

【作用】前述の手段によれば、軸系が回転すると、遠心
力によって遠心錘が半径方向に突出し、摩擦円筒内面に
圧接する。このため、大きな圧接力が得られるようにな
り、ダイアフラムパックに加算される軸方向剛性も大き
くなってダイアフラム継手の軸方向振動を確実に抑制す
る。

【００１２】また、摩擦円筒とスリーブとの間にゴムラ
イナを介在させることにより、ダイアフラム継手の傾斜
はゴムライナと細長ボルトによって吸収され、疲労応力
は全く発生しない。

【００１３】

【実施例】本発明の一実施例を図１及び図２に示す。図
１は本発明によるダイアフラム継手の縦断面図、図２は
横断面図（図１のＡ−Ａ断面）である。

【００１４】中間軸１と一体に形成されたダイアフラム
取付フランジ２には、摩擦円筒１１が取り付けられる。
ダイアフラムパック３の軸方向中心部には、遠心錘１２
を保持する遠心錘ホルダ１３が細長ボルト１４によって
支えられている。

【００１５】細長ボルト１４の一端は、スリーブ１５に
挿着されている。このスリーブ１５は、嵌め輪１６で固
定されたゴムライナ１７を介して、摩擦円筒１１で保持
されている。また、細長ボルト１４の他端は、ボルトホ
ルダ１８を介して、被動軸又は駆動軸の軸フランジ４に
よって保持されている。なお、符号１９はナットであ
る。

【００１６】上述したゴムライナ１７としては、一般に
耐熱性、耐老化性に優れ、強度も高いけい素ゴムやふっ
素ゴムが使われる。

【００１７】以下、本発明によるダイアフラム継手の制
振構造の作用を説明する。図示省略の舶用ガスタービン
と連結された軸系が回転すると、中間軸１と共にダイア
フラム取付フランジ２、摩擦円筒１１、ゴムライナ１７
及びスリーブ１５等が一体に回転する。また、中間軸１
の回転はダイアフラムパック３を介して軸フランジ４に
も伝えられるので、ボルトホルダ１８、細長ボルト１
４、遠心錘ホルダ１３及び遠心錘１２等も一体に回転す
る。こうして回転する遠心錘１２には遠心力が作用する
ので、各遠心錘１２は半径方向へ突出して摩擦円筒１１
の内面に強く圧接される。

【００１８】遠心錘１２と摩擦円筒１１の内面とが圧接
すると、舶用ガスタービンの駆動トルクはその一部が圧
接部を介して伝達されるようになり、圧接力に応じた軸
方向剛性が発生する。この軸方向剛性はダイアフラムパ
ック３の剛性に加算されるため、ダイアフラムパック３
の軸方向振動を抑制できる。

【００１９】なお、ダイアフラム継手に傾斜が生じた場
合は、ゴムライナ１７と細長ボルト１４とによってこれ
を吸収するので、疲労応力は全く発生しない。

【００２０】

【発明の効果】前述した本発明によれば、遠心力による
強い圧接力が得られるようになるので、ダイアフラム継
手の軸方向振動の抑制効果が向上し、ダイアフラムの破
損、振動による軸受の損傷や振動大アラームによる運転
不能トラブルを防止できるようになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係るダイアフラム継手の制
振構造を示す縦断面図である。

【図２】図１のＡ−Ａ線に沿う断面図である。

【図３】従来のダイアフラム継手の制振構造を示す縦断
面図である。

【図４】図３の弾性アーム形状例を示す部分斜視図であ
る。

【符号の説明】

１１ 摩擦円筒 １２ 遠心錘 １３ 遠心錘ホルダ １４ 細長ボルト １５ スリーブ １７ ゴムライナ １８ ボルトホルダ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 一柳 卓 兵庫県高砂市荒井町新浜二丁目８番25号 高菱エンジニアリング株式会社内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】回転速度が広範囲に変化するダイアフラム
   継手の制振構造において、ダイアフラム取付フランジに
   固定された摩擦円筒と、遠心力を受けて前記摩擦円筒に
   圧接する遠心錘と、該遠心錘の案内に係る遠心錘ホルダ
   と、該遠心錘ホルダを保持する細長ボルトと、該細長ボ
   ルトの一端を保持し前記摩擦円筒と一体に形成されたス
   リーブと、前記細長ボルトの他端を保持し被動軸又は駆
   動軸の軸フランジと一体に形成されたボルトホルダとに
   よって構成したことを特徴とするダイアフラム継手の制
   振構造。
2. 【請求項２】請求項１記載のダイアフラム継手の制振構
   造において、前記摩擦円筒とスリーブとの間にゴムライ
   ナを介在させたことを特徴とするダイアフラム継手の制
   振構造。