JPS603390Y2 - 中空高速回転体 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は中空高速回転体の改良に係わり、特に回転体の
端板にねじ止めした軸が回転中心からずれるのを防止し
て回転の安定化をはかろうとするものである。

第１図は中空高速回転体駆動装置の一例を示すのであっ
て、回転体１の上、下端板９，１１にはそれぞれ上部軸
３、下部軸４が取付けられ、おのおのの上部軸受５、下
部軸受６により支持されている。

上記回転体を回転駆動するには例えば下部軸受６の端部
に設けた電動機７を用いる。

次に回転体１の構造について説明すると、円筒８の上端
に溶接した上部端板９に前記円筒８と同心に形成した位
置決め嵌合孔１０に一部を嵌合させてフランジ２０を介
して上部軸３を上部端板９にボルト２１でねじ止めする
。

同様に円筒８の下端の下部端板１１に、その嵌合孔１２
に一部を嵌合させてフランジ２２を介して下部軸４をボ
ルト２３でねじ止めする。

このように構成された回転体が高周速度で回転すると、
上部端板９と円筒８との遠心力により上部端板は外側に
引張られて上部軸３の嵌合孔１０は第５図の点線で示す
ように変形する。

下部端板１１における下部軸４の嵌合孔１２も同様に変
形する。

この時軸の変形よりも端板の変形が大きいので、端板と
軸との嵌合孔に隙間Ｇが生じる。

高速回転時における上部端板９およびフランジ２゜の変
形の状態は第８図に示すようになる。

すなわち上部端板９の変形はフランジ２０の変形よりも
大きい。

この理由は、上部端板９が端板９自身および円筒８の遠
心力を受けるためである。

上部端板９とフランジ２０の変形量が違うため、この両
者を締結しているボルト２１は第８図に示すような変形
をする。

しかし実際には、ポル：へ２１とフランジ２０の間です
べりを生じ、ボルト２１は真すぐになろうとする。

この時、成る１個所あるいは同方向の複数のボルト２１
の締付力が他より若干大きかったり、成るボルト２１の
頭部の下面がフランジ２０の表面に喰い込んだりしてい
ると、上部軸３の中心はこれらのボルトの方向へ移動す
る。

この状態を第９図に示す。このようにして、上部軸３の
中心が上部端板９の嵌合孔１０の中心（回転中心）から
ずれ、そのずれ量を半径として回転体は振れ回り、耐振
性を低下させ、回転安定性を劣化させ、軸受の損傷を起
すこととなる。

本考案はかかる事情に鑑みてなされたものであって、端
板と軸との嵌合部に生じる間隙を小さくすることにより
、上記の欠点を解消しようとするものである。

以下本考案の詳細をその一実施例を示す図面によって説
明すると、第２図においては上部端板９における上部軸
３の嵌合孔１０を囲んで端板内側に環状溝１３を形成し
たものである。

この環状溝１３は第３図に示すように上部端板９の外側
に形成してもよい。

このような環状溝１３の形成により上部端板９の変形は
第６図および第７図の破線で示すようになり、回転体の
振れ回りの原因となる嵌合孔１０の隙間Ｇは著しく小さ
くすることができる。

しかして、上部端板９の変形が第６図および第７図の破
線で示すようになる根拠を以下に述べる。

第１０図に、同一内径の中心孔を有する同肉厚の円板３
１と円筒３２を同一回転数で高速回転させた場合の遠心
力による変形状態を破線で示す。

第１０図に示すように、円板３１内径の変位量が円筒３
２の内径変位量より大きいのは、円板３１の円筒３２外
径より大きな部分の遠心力の作用によるものである。

ここで、第１０図に示した円板３１と円筒３２を組合わ
せた形状の鍔３４付き円板３３を同一回転数で高速回転
させた場合の遠心力による変形状態を第１１図に示す。

第１１図に示すように、鍔３４のＣ部変位がＡ部変位よ
り小さい。

これは鍔３４の下端Ｂが円板３３から離れており、円板
３３の遠心力の影響を受けにくいからである。

本考案における上部端板９の場合も同様のことが言え、
第１２図に示すように、環状溝１３内側の円筒部３６の
上端りは、円板部３５の遠心力の影響を受は変位は大き
い。

しかし、円筒部３６の下端Ｅは、環状溝１３の存在によ
り円板部３５の遠心力の影響を受けにくいので、変位は
小さい。

よって、上部端板９は第６図および第７図に破線で示す
ような変形をする。

この小孔の径、個数、位置等は発生する応力を考慮して
決めるようにする。

上記においては回転体２の上部端板９について説明した
が、下部端板１１も同様の構造とするのはいうまでもな
い。

以上の説明より明らかなように本考案によれば、回転体
端板に環状溝または環状配列の小孔を前記端板に穿設さ
れている嵌合孔を囲んで形成するだけの簡単な構造で、
耐振性の低下や軸受の損傷がなく、安定した回転性能の
中空高速回転体が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は一般的の中空高速回転体駆動装置の縦断面図、
第２図および第３図は本考案により上部軸と上部端板と
の嵌合部の周囲に環状溝を設けた場合の要部拡大図、第
４図ａ、 ｂは本考案により上部軸と上部端板との嵌合
部の周囲に環状配列の小孔を設けた場合の要部拡大図、
小孔群の配列図、第５図は従来の上部端板の変形を示す
要部拡大図、第６図および第７図は本考案により環状溝
を設けた場合の上部端板の変形を示す要部拡大図、第８
図は高速回転時における上部端板およびフランジの変形
の状態を示す説明図、第９図は第８図の変形の結果上部
軸の中心が上部端板の嵌合穴の中心からずれた状態を示
す説明図、第１０図は高速回転時における同一内径の中
心孔を有する同肉厚の円板と同筒の遠心力による変形状
態を示す説明図、第１１図は第１０図の円板と円筒を組
合わせた形状の鍔付き円板を高速回転させた場合の遠心
力による変形状態を示す説明図、第１２図は第２図の上
部端板を高速回転させた場合の遠心力による変形状態を
示す説明図である。 ３・・・・・・上部軸、４・・・・・・下部軸、９・・
・・・・上部端板、１１・・・・・・下部端板、１０，
１２・・・・・・嵌合孔、１３・・・・・・環状溝、１
４・・・・・・環状配列小孔。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 円筒の端部に接合した端板に、これに前記円筒と同心に
   形成した位置決め嵌合孔に一部を嵌合させて軸をねじ止
   めするものにおいて、前記端板にその嵌合孔を囲んで環
   状溝または環状配列の複数個の小孔を形成することを特
   徴とする中空高速回転体。