(57)【要約】本継手は、第１の回転シャフト、第２の回転シャフト及び回転機械ロータ継手部を有する。第１の回転シャフト（６０）は、該第１の回転シャフトから半径方向外向きに延びる第１のシャフト結合フランジ（６４）を有する。第２の回転シャフト（６２）は、第１の回転シャフトと軸方向に整列されかつ該第２の回転シャフトから半径方向外向きに延びる第２のシャフト結合フランジ（９２）を有する。第２のシャフト結合フランジは、第１のシャフト結合フランジから間隔をおいて配置される。回転機械ロータ継手部は、ロータスパイダ（７４）と該スパイダから半径方向内向きに延びるロータ結合フランジ（７６）とを有し、このロータ結合フランジ（７６）が、第１及び第２のシャフト結合フランジに当接した状態で該第１及び第２のシャフト結合フランジ間に固定挟持される。
2005529577.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
デュアルシャフト及び回転機械継手であって、
それから半径方向外向きに延びる第１のシャフト結合フランジを有する第１の回転シャフトと、
前記第１の回転シャフトと軸方向に整列されかつそれから半径方向外向きに延びる第２のシャフト結合フランジを有し、前記第２のシャフト結合フランジが前記第１のシャフト結合フランジから間隔をおいて配置されている、第２の回転シャフトと、
ロータスパイダと前記スパイダから半径方向内向きに延びるロータ結合フランジとを有する回転機械ロータ継手部と、
を含み、
前記回転機械ロータ継手部が、前記第1及び第２のシャフト結合フランジに当接した状態で該第1及び第２のシャフト結合フランジ間に固定挟持されている、
継手。
【請求項２】
前記ロータ結合フランジに押当てられた状態でその上に取付けられて該ロータ結合フランジを前記第１のシャフト結合フランジに連結する継手ファスナをその各々が有する、前記第１のシャフト結合フランジから前記ロータ結合フランジを貫通して延びる複数の継手スタッドと、
各々が前記第２のシャフト結合フランジに押当てられた状態で前記継手スタッドに締結されて該第２のシャフト結合フランジを前記ロータ結合フランジに連結する付加的ファスナと、
をさらに含む、請求項１記載の継手。
【請求項３】
前記第２のシャフト結合フランジが、軸方向外側表面部分と、陥凹状軸方向内側表面部分を形成する溝によって互いに半径方向に間隔をおいて配置された一対の同一平面軸方向内側表面部分とを有し、
前記陥凹状軸方向内側表面部分が、前記同一平面表面部分から所定の距離だけ間隔をおいて配置され、
前記一対の同一平面軸方向内側表面部分が、前記ロータ結合フランジに当接している、
請求項２記載の継手。
【請求項４】
前記陥凹状内側表面部分が前記ロータ結合フランジに接触した継手ファスナと干渉しないように間隔をおいた状態で、前記継手スタッドが、前記第２のシャフト結合フランジを貫通している、請求項３記載の継手。
【請求項５】
デュアルシャフト及び回転機械継手であって、
それから半径方向に延びる第１のシャフト結合フランジを有し、前記第１のシャフト結合フランジが対向する第１の軸方向内側及び軸方向外側表面部分を有する、第１の回転シャフトと、
ロータスパイダと前記スパイダから半径方向に延びるロータ結合フランジとを有し、前記ロータ結合フランジが対向する第１及び第２の表面部分を有する、回転機械ロータ継手部と、
前記ロータ結合フランジの第２の表面部分に押当てられた状態でその上に取付けられて前記ロータ結合フランジの第１の表面部分を前記第１のシャフト結合フランジの第１の軸方向内側表面部分に連結する継手ファスナをその各々が有する、前記第１のシャフト結合フランジから前記ロータ結合フランジを貫通して延びる複数の継手スタッドと、
前記第１の回転シャフトと軸方向に整列されかつそれから半径方向に延びる第２のシャフト結合フランジを有し、前記第２のシャフト結合フランジが、第２の軸方向外側表面部分と、陥凹状軸方向内側表面部分を形成する溝によって互いに半径方向に間隔をおいて配置された一対の同一平面軸方向内側表面部分とを有し、前記陥凹状軸方向内側表面部分が、前記同一平面表面部分から所定の距離だけ間隔をおいて配置され、前記一対の同一平面軸方向内側表面部分が、前記継手スタッドが前記第２のシャフト結合フランジを貫通しかつ前記陥凹状内側表面部分が前記継手ファスナと干渉しないように間隔をおいた状態で、前記ロータ結合フランジの第２の表面部分に当接している、第２の回転シャフトと、
各々が前記第２のシャフト結合フランジの第２の軸方向外側表面部分に押当てられた状態で前記継手スタッドに締結されて該第２のシャフト結合フランジを前記ロータ結合フランジに連結する付加的ファスナと、
を含む継手。
【請求項６】
前記第１及び第２のシャフト結合フランジが、前記第１及び第２の回転シャフトのそれぞれの端部分から半径方向に延びている、請求項５記載の継手。
【請求項７】
前記第１及び第２のシャフト結合フランジが、形状が環状であり、それぞれ前記第１及び第２の回転シャフトから半径方向外向きに延びている、請求項６記載の継手。
【請求項８】
前記ロータ結合フランジが、形状が環状であり、前記ロータスパイダから半径方向内向きに延びている、請求項７記載の継手。
【請求項９】
前記第１及び第２のシャフトが所定の直径の内壁を有し、前記ロータ結合フランジが、シャフト調心スピゴットを受け入れるように前記所定の直径に実質的に対応する内径を有する、請求項８記載の継手。
【請求項１０】
前記第１のシャフトの内壁直径が、前記第２のシャフトの内壁直径に非常に近いが等しくなく、前記ロータ結合フランジもまた、前記第１及び第２のシャフトの内壁直径に非常に近いが等しくない内径を有する、請求項８記載の継手。
【請求項１１】
前記ロータ結合フランジが、前記第１及び第２のシャフト結合フランジの外径よりも大きい外径を有する、請求項９記載の継手。
【請求項１２】
デュアルシャフト及び回転機械継手であって、
その第１の端部分から半径方向に延びる第１のシャフト結合フランジを有し、前記第１のシャフト結合フランジが、該第１のシャフト結合フランジの周りで放射状に間隔をおいて配置されかつ該第１のシャフト結合フランジを軸方向に貫通した第１の一連の孔を有し、また前記第1のシャフト結合フランジが、対向する第１の軸方向内側及び軸方向外側表面部分を有する、第１の回転シャフトと、
ロータスパイダと前記ロータスパイダから半径方向に延びるロータ結合フランジとを有し、前記ロータ結合フランジが、該ロータ結合フランジの周りで放射状に間隔をおいて配置されかつ該ロータ結合フランジを軸方向に貫通した第２の一連の孔を有し、また前記ロータ結合フランジが、対向する第１及び第２の表面部分を有し、前記ロータ結合フランジの第１の表面部分が、前記第１及び第２の一連の孔が互いに整列された状態で、前記第１のシャフト結合フランジの第１の軸方向内側表面部分に当接している、回転機械ロータ継手部と、
複数の対の継手ファスナ及び対応する継手スタッドであって、前記継手スタッドが、前記継手ファスナの各対をそれぞれ前記ロータ結合フランジの第２の表面部分上と前記第１のシャフト結合フランジの第１の軸方向外側表面部分上とに取付けるためのものであり、また前記継手スタッドが、前記複数の対の継手ファスナを相互接続するように前記整列された第１及び第２の一連の孔を貫通して前記第１のシャフト結合フランジを前記ロータ結合フランジに連結し、また前記継手スタッドが各々、前記ロータ結合フランジの第２の表面部分に取付けられたそれぞれの継手ファスナを貫通して軸方向に延びるネジ付きステムを有する、複数の対の継手ファスナ及び対応する継手スタッドと、
前記第１の回転シャフトと軸方向に整列されかつその第２の端部分から半径方向に延びる第２のシャフト結合フランジを有し、前記第２のシャフト結合フランジが、軸方向外側表面部分と、陥凹状軸方向内側表面部分を形成する環状の溝によって互いに半径方向に間隔をおいて配置された一対の同一平面軸方向内側表面部分とを有し、前記陥凹状軸方向内側表面部分が、前記同一平面表面部分から所定の距離だけ間隔をおいて配置され、前記陥凹状軸方向内側表面部分が、前記第２のシャフト結合フランジの周りで放射状に間隔をおいて配置されかつ該第２のシャフト結合フランジを軸方向に貫通した第３の一連の孔を有し、前記一対の同一平面軸方向内側表面部分が、前記継手スタッドのネジ付き延長部が前記第２のシャフト結合フランジ内の前記第３の一連の孔を貫通しかつ前記陥凹状軸方向内側表面部分が前記ロータシャフト結合フランジの第２の表面部分に取付けられた継手ファスナと干渉しないように間隔をおいた状態で、前記ロータ結合フランジの第２の表面部分に当接している、第２の回転シャフトと、
各々が前記第３の一連の孔を貫通した前記継手スタッドのネジ付き延長部に締結されて前記第２のシャフト結合フランジを前記ロータ結合フランジに連結する第３の組の継手ファスナと、
を含む継手。
【請求項１３】
前記第１及び第２のシャフト結合フランジが、形状が環状であり、それぞれ前記第１及び第２のシャフトから半径方向外向きに延びている、請求項１２記載の継手。
【請求項１４】
前記ロータ結合フランジが、形状が環状であり、前記ロータスパイダから半径方向内向きに延びている、請求項１３記載の継手。
【請求項１５】
前記第１及び第２のシャフトが、所定の直径の内壁を有し、前記ロータ結合フランジが、前記所定の直径に実質的に対応する内径を有する、請求項１４記載の継手。
【請求項１６】
前記第１のシャフトの内壁直径が、前記第２のシャフトの内壁直径に非常に近いが等しくなく、前記ロータ結合フランジもまた、前記第１及び第２のシャフトの内壁直径に非常に近いが等しくない内径を有する、請求項１４記載の継手。
【請求項１７】
前記ロータ結合フランジが、前記第１及び第２のシャフト結合フランジの外径よりも大きい外径を有する、請求項１４記載の継手。
【請求項１８】
第１の電力ワット数及び第１の電気周波数で作動する第1のグリッドと第２の電気周波数で作動する第２のグリッドとの間で電力を送るための回転式変圧器システムであって、
それから半径方向外向きに延びる第１のシャフト結合フランジを有し、前記第１のシャフト結合フランジが対向する第１の内側及び外側表面部分を有する、第１の回転シャフトと、
ロータスパイダと前記スパイダから半径方向内向きに延びかつ対向する第１及び第２の表面部分を有するロータ結合フランジとを備えたロータ継手部を有する、前記回転シャフトに結合されて前記第１及び第２のグリッド間の電力補償に比例して該シャフトを駆動する駆動モータと、
前記ロータ結合フランジの第２の表面部分に押当てられた状態でその上に取付けられて前記ロータ結合フランジの第１の表面部分を前記第１のシャフト結合フランジの第１の軸方向内側表面部分に連結する継手ファスナをその各々が有する、前記第１のシャフト結合フランジから前記ロータ結合フランジを貫通して延びる複数の継手スタッドと、
前記第１の回転シャフトと軸方向に整列されかつそれから半径方向外向きに延びる第２のシャフト結合フランジを有し、前記第２のシャフト結合フランジが、軸方向外側表面部分と、陥凹状軸方向内側表面部分を形成する溝によって互いに半径方向に間隔をおいて配置された一対の同一平面軸方向内側表面部分とを有し、前記陥凹状軸方向内側表面部分が、前記同一平面内側表面部分から所定の距離だけ間隔をおいて配置され、前記一対の同一平面軸方向内側表面部分が、前記継手スタッドが前記第２のシャフト結合フランジを貫通しかつ前記陥凹状内側表面部分が前記継手ファスナと干渉しないように間隔をおいた状態で、前記ロータ結合フランジの第２の表面部分に当接している、第２の回転シャフトと、
各々が前記継手スタッドに締結されて前記第２のシャフト結合フランジを前記ロータ結合フランジに連結する付加的ファスナと、
前記第２の回転シャフトに結合されたロータを有しかつ前記ロータの対向する両端部から軸方向に延びるロータ末端巻線を有するロータ組立体と、
前記ロータを囲みかつ前記第２のグリッドに電気的に接続されたステータ巻線を有するステータ組立体と、
前記第１の回転シャフトに取付けられかつ前記第１のグリッドに電気的に接続されたスリップリング組立体と、
前記回転シャフト内部に取付けられかつ前記スリップリング組立体から前記ロータ末端巻線の１つに延びて該スリップリング組立体を該ロータ末端巻線の１つに電気的に相互接続するバスダクト組立体と、
を含む回転式変圧器システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、デュアルシャフト及び回転機械継手に関し、より具体的には、大電力回転式変圧器システムで使用するデュアルシャフト及び回転機械継手に関する。
【背景技術】
【０００２】
大電力回転式変圧器は、或る周波数で作動する１つの電力グリッドから第２の周波数で作動する第２の電力グリッドに電力を変換するために使用することができる。特許文献１は、回転式変圧器の回転シャフトに伝えられた動力に起因する電力差を回復させて被送電グリッドに送る電力回復システムを含む回転式変圧器を開示している。
【０００３】
別のそのような回転式変圧器組立体が、特許文献２に開示されている。この回転式変圧器組立体は、回転シャフトの中心を貫通する三相絶縁バスダクトを使用して回転式変圧器のロータを２つの電力システムの１つに結合し、これらの間で、回転式変圧器が１つの電力システムからステータを介して僅かに異なる周波数で作動する他の電力システムに電力を変換する。両方のシャフトセクションは、継手フランジによって互いに連結される。回転式変圧器のロータは、下方シャフトセクション上に支持される。電力回復システムは、バスダクトの２組のリード線間で上方シャフトセクションに結合された駆動モータを含む。駆動モータは、上方シャフト部分にトルクを加えてバスダクトのための下方出口リード線開口の比較的近くで動力を回復させる。
【特許文献１】特開平１１−２２５４３９号
【特許文献２】米国特許第６，４６９，４１４号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
最近の開発においては、駆動モータが上方シャフトにトルクを加えた時、上方シャフトが脆弱化しないように、バスダクトは、上方シャフトと下方シャフトとの両方を貫通して延びるのが一層好ましいということが確認された。このことによりさらに、駆動モータの短絡又はその他の短絡状態時に損傷し、脆弱化し又は破壊するおそれがあるシャフトを補うために、上方ロータシャフトに対する駆動モータ継手を変更する必要性が生じた。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、デュアルシャフト及び回転機械継手に関し、この継手では、全体シャフトシステムで使用する整列した２つのデュアルシャフト間に回転機械継手部が効果的に挟持される。
【０００６】
具体的には、本発明は、第１の回転シャフト、第２の回転シャフト及び回転機械ロータ継手部を含むデュアルシャフト及び回転機械継手に関する。第１の回転シャフトは、該第１の回転シャフトから半径方向外向きに延びる第１のシャフト結合フランジを有する。第２の回転シャフトは、第１の回転シャフトと軸方向に整列されかつ該第２の回転シャフトから半径方向外向きに延びる第２のシャフト結合フランジを有する。第２のシャフト結合フランジは、第１のシャフト結合フランジから間隔をおいて配置される。回転機械ロータ継手部は、ロータスパイダと該スパイダから半径方向内向きに延びるロータ結合フランジとを有し、このロータ結合フランジが、第１及び第２のシャフト結合フランジに当接した状態で該第１及び第２のシャフト結合フランジ間に固定挟持される。
【０００７】
本発明は、シャフトの全体又は一部がロータ上の継手フランジの中心を貫通することが可能でないシャフトシステムに対して、例えば発電機又はモータのような電気機械装置のロータ或いは例えばファン又はポンプのような機械装置のロータを連結することが必要な用途において生じる要求を満たすものである。シャフト継手フランジは、シャフトがロータ上の継手フランジを貫通するのを妨害するシャフト上の典型的な障害物である。本発明は、シャフトをロータ継手フランジにおいて分割し、それによってロータ継手フランジを２つのシャフト間で挟持し、両シャフトの一部がロータ継手フランジを貫通する必要性を排除することによって、この問題を解決する。
【０００８】
事実上、本発明は、シャフトのいずれの部分もロータフランジの中心を貫通する必要なしに、ロータ継手フランジに結合した通しシャフトとして機能する。従って、本発明は、ロータ継手フランジの内径よりも直径が大きい障害物をロータ継手位置の両側に含む二部品型通しシャフトに対して回転機械ロータを連結することを可能にする。このような継手は、一部品型通しシャフトでは不可能である。
【０００９】
以下の数パラグラフにおいて、本発明の詳細な説明を行う。これらの説明のために、回転機械ロータ継手フランジの中心軸位置における線を基準として説明する。従って、継手構成要素の軸方向外側表面と言った場合には、これはシャフトの中心軸線に沿ってロータ継手フランジから最も離れた構成要素表面を表し、他方、軸方向内側表面は、ロータ継手フランジに最も近い表面である。
【００１０】
本発明のデュアルシャフト及び回転機械継手は、それから半径方向に延びる第１のシャフト結合フランジを有する第１の回転シャフトを含む。第１のシャフト結合フランジは、対向する第１の軸方向内側及び軸方向外側表面部分を有する。回転機械のロータは、ロータスパイダとしても知られているロータの外側部分から半径方向内向きに延びる継手フランジディスクを有する。ロータ結合フランジは、シャフトシステムの中心線に対して垂直に延びる対向する第１及び第２の表面部分を有する。継手は、第１のシャフト結合フランジからロータ結合フランジを貫通して軸方向に延びる複数の継手スタッドを有する。各継手スタッドは、ロータ結合フランジの第２の表面部分に押当てられた状態で該継手スタッド上に取付けられてロータ結合フランジの第１の表面部分を第１のシャフト結合フランジの第１の軸方向内側表面部分に連結する継手ファスナ、好ましくはナットを有する。継手は、第１の回転シャフトと軸方向に整列した第２の回転シャフトを有する。第２の回転シャフトは、それから半径方向に延びる第２のシャフト結合フランジを有する。第２のシャフト結合フランジは、第２の軸方向外側表面部分と、陥凹状軸方向内側表面部分を形成する溝によって互いに半径方向に間隔をおいて配置された一対の同一平面軸方向内側表面部分とを有し、該凹状軸方向内側表面部分は、同一平面表面部分から所定の距離だけ間隔をおいて配置される。第２の回転シャフトとロータ結合フランジの第２の表面との間の接触は、第２のシャフト継手フランジ上の一対の同一平面軸方向内側表面を介して起こる。第２の回転シャフト継手フランジ内の溝の軸方向及び半径方向の寸法は、ロータ結合フランジの第２の表面部分に接触する継手ナットの寸法によって決まる。第２の回転シャフト継手フランジ内の溝は、このフランジがロータ結合フランジの第２の表面上に位置した継手ナットに接触しないような十分な深さである。継手は、各々が第２のシャフト結合フランジの第２の軸方向外側表面部分に押当てられた状態で継手スタッドに締結されて第２のシャフト結合フランジをロータ結合フランジに連結する付加的ファスナ、好ましくはナットを有する。
【００１１】
ロータのシャフトに対する連結は、２つの工程で行われる。第１に、継手スタッドとロータ結合フランジの第２の表面部分に接触するナットとを使用して、第１の回転シャフトがロータ結合フランジに連結される。この時点では第２の回転シャフトは所定の位置にないので、この連結を行うためのアクセスは十分ゆとりがあることを理解されたい。次に、第１の連結の場合と同一の継手スタッドと、第２のシャフト結合フランジの第２の軸方向外側表面部分に接触する付加的継手ナットとを使用して、第２の回転シャフトが、ロータ結合フランジに連結される。今や第２のシャフトが所定の位置にあり、連結を行うために第２のシャフトの外側とロータの内側との間の空間しか残されていないので、この連結のためのアクセスは、どちらかと言えば制約されている。従って、第２の回転シャフトが接続されるロータの軸方向端部にロータ結合フランジを近づけて位置させて、第２のシャフト継手ナットへのアクセスを増大させるのが有利である。
【００１２】
この継手を回転式変圧器システム内で使用して２つの電力グリッドを相互接続するのが好ましい。回転式変圧器システムは、機械継手部を介して回転式変圧器の第２の中空の回転ロータシャフトに対して結合された第１の中空の回転コレクタシャフトを含む。回転機械は発電電動機械であって、そのロータがデュアルシャフトに連結されて第１及び第２のグリッド間の電力補償に比例して該シャフトを駆動する直流駆動モータであるのが好ましい。
【００１３】
第１及び第２のシャフト結合フランジは、第１及び第２の回転シャフトのそれぞれの端部分から半径方向に延びるのが好ましい。また、第１及び第２のシャフト結合フランジは、形状が環状であり、それぞれ第１及び第２のシャフトから半径方向外向きに延びる。ロータ結合フランジは、形状が環状であり、ロータスパイダ部分から半径方向内向きに延びるのが好ましい。
【００１４】
第１及び第２のシャフトは所定の直径の内壁を有し、またロータ結合フランジは前記所定の直径に対応した内径を有し、継手フランジスピゴットを含むために、直径に適当なゆとりをもたせるようにするのが好ましい。第１及び第２のシャフト結合フランジは、ロータ結合フランジの外径よりも小さい外径を有する。シャフト結合フランジの外径とロータフランジの外径との間の差が大きくなればなるほど、第２の回転シャフトとロータ結合フランジとの間の連結を行うために使用できる一層大きな空間が得られることに注目されたい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
本発明の特質及び目的を一層良く理解するために、添付の概略図面を参照されたい。
【００１６】
図１を参照すると、ここに示すのは、ロータ組立体１２とステータ１４との両方を含む回転式変圧器１０である。ロータ組立体１２は、ロータコアセクション１５と、第１及び第２のロータ末端巻線１６、１８と、スリップリング又はコレクタリング２０と、回転シャフト組立体３０とを含む。ロータ組立体１２は、その回転シャフト組立体３０の垂直中心軸線Ｖの周りで時計方向及び反時計方向の両方向に回転可能である。ロータ組立体１２の回転は、回転シャフト組立体３０に連結された駆動モータ３２によって行われる。好ましい実施形態は垂直配向式シャフト組立体３０を示しているが、シャフト組立体３０の配向は、例えば水平軸線のような別の軸線に沿うようにすることもできることを理解されたい。さらに、好ましい実施形態は回転式変圧器での用途に向けられているが、本発明は、回転機械を含むその他の用途にも利用可能であることを理解されたい。
【００１７】
回転式変圧器１０は、交流電圧及び電流の高電圧、高電流環境になっている。回転式変圧器システム１０は、第１の電気システム（例えば、第１の電気グリッド）と第２の電気システム（例えば、第２の電気グリッド）との間で電力を送るように接続される。第１の電気グリッドは、第１の電力及び第１の周波数で作動し、第２の電気グリッドは、第２の周波数で作動する。
【００１８】
この環境においては、ロータ組立体１２は、第１の電気システム３６のバスダクト３４の３相電線によって接続され、ステータ巻線３８は、第２の電気システム４２のバスダクト４０に接続される。第１及び第２の電気システム３６、４２は、それぞれのバスダクト３４、４０の末端部分として図示されていることを理解されたい。回転式変圧器の環境においては、電気グリッド３６、４２は、建築構造物４６内のバスダクト３４、４０の延長部を構成することになることを理解されたい。
【００１９】
駆動モータ３２は、ロータ支持フレームスパイダ５２上に取付けられた該モータのロータ５０を駆動し、ロータ支持フレームスパイダ５２は、次ぎにボルト５４によってロータシャフト継手フランジ５６に取付けられて、それによってシャフト組立体３０と回転式変圧器のロータ１２とを回転させる。駆動モータ３２は、図示していない制御システムによって生成された駆動信号に応答して作動する。第１及び第２の電気システム３６、４２は、周波数又は位相などの異なる電気特性を有することができる。制御システムは、回転送電システムを可変速度で回転させて、第１の電気システムから第２の電気システムに又はその逆方向に電力を送るように二方向性で動作可能である。
【００２０】
三相絶縁バスダクト４８が、回転シャフト３０内に取付けられ、スリップリング組立体２０と第２のロータ末端巻線１８との間でシャフト３０に沿って軸方向に延びてスリップリング組立体２０を第２のロータ末端巻線１８に対して電気的に相互接続する。
【００２１】
本発明は、ロータシャフト継手が、ロータ結合フランジ５６の近傍で、シャフト組立体３０の一部を形成する方式に関するものである。図２〜図４で最も良く分かるように、シャフト組立体３０は、互いに軸方向に整列しかつロータ継手フランジ５６に取付けられた第１及び第２の中空のシャフト６０、６２を含む。この取付け構成は、本明細書全体を通してデュアルシャフト及び回転機械継手と呼ぶ。
【００２２】
図２〜図４において、第１の回転シャフト６０は、第１の端部分６６から半径方向外向きに延びる第１のシャフト結合フランジ６４を有する。第１のシャフト結合フランジ６４は、該第１のシャフト結合フランジ６４の周りで放射状に間隔をおいて配置されかつ該第１のシャフト結合フランジ６４を軸方向に貫通した第１の一連の孔６８を有する。第１のシャフト結合フランジ６４は、それぞれ対向する第１の軸方向内側及び軸方向外側表面部分７０、７２を有する。
【００２３】
ロータ継手フランジ５６は、第１のシャフト６０に連結される。ロータ継手フランジ５６は、ロータスパイダ７４と、該ロータスパイダから半径方向内向きに延びるロータ結合フランジ７６とを有する。ロータ結合フランジ７６は、該ロータ結合フランジ７６の周りで放射状に間隔をおいて配置されかつ該ロータ結合フランジ７６を軸方向に貫通した第２の一連の孔７８を有する。ロータ結合フランジ７６は、それぞれ対向する第１及び第２の表面部分８０、８２を有する。第１の表面部分８０は、第１及び第２の一連の孔６８、７８が互いに整列した状態で、第１のシャフト結合フランジ６４の第１の軸方向内側表面部分７０に当接する。
【００２４】
複数の対の継手ナット８４が、対応する継手スタッド８６に取付けられる。各対の継手ナット８４は、それぞれロータ結合フランジ７６の第２の表面部分８２上と第１のシャフト結合フランジ６４の第１の軸方向外側表面部分７２上とに取付けられる。継手スタッド８６は、整列した第１及び第２の一連の孔６８、７８を貫通して複数の対の継手ナット８４を相互接続し、第１のシャフト結合フランジ６４をロータ結合フランジ７６に連結する。継手スタッド８６は各々、ロータ結合フランジ７６の第２の表面部分８２に取付けられたそれぞれの継手ナット８４から軸方向に延びるネジ付きステム９０を有する。
【００２５】
第２の回転シャフト６２は、第１の回転シャフト６０と軸方向に整列される。第２のシャフト６２は、該第２のシャフト６２の第２の端部分９４から半径方向外向きに延びる第２のシャフト結合フランジ９２を有する。第２のシャフト結合フランジ９２は、軸方向外側表面部分９５と、陥凹状軸方向内側表面部分１００を形成する環状の溝９８によって互いに半径方向に間隔をおいて配置された一対の同一平面軸方向内側表面部分９６とを有し、該陥凹状軸方向内側表面部分１００は、同一平面表面部分９６から所定の距離だけ間隔をおいて配置される。陥凹状軸方向内側表面部分１００は、第２のシャフト結合フランジ９２の周りで放射状に間隔をおいて配置されかつ該第２のシャフト結合フランジ９２を軸方向に貫通した第３の一連の孔１０２を有する。一対の同一平面軸方向内側表面部分９６は、ロータ結合フランジ７６の第２の表面部分８２に当接する。継手スタッド８６のネジ付き延長部９０は、第２のシャフト結合フランジ９２内の第３の一連の孔１０２を貫通する。陥凹状軸方向内側表面部分１００は、ロータシャフト結合フランジ７６の第２の表面部分８２に取付けられた継手ナット８４と干渉しないように間隔をおいている。
【００２６】
第３の組の各々の継手ナット１０４は各々、第３の一連の孔１０２を貫通した継手スタッド８６のネジ付き延長部９０に締結されて、第２のシャフト結合フランジ９２をロータ結合フランジ７６に連結する。
【００２７】
図２〜図４に示すように、第１及び第２のシャフト結合フランジ６４、９２は、形状が環状であり、それぞれ第１及び第２のシャフト６０、６２から半径方向外向きに延びる。
【００２８】
第１及び第２のシャフト６０、６２は、それぞれ所定の直径の内壁１１０、１１２を有し、またロータ結合フランジ７６は、前記所定の直径に対応する内径壁１１６を有し、従って壁１１０、１１２及び１１６は連続している。継手においてシャフトを整列させるために、各結合構成要素内に、即ち第１のシャフト結合フランジ６４、ロータ結合フランジ７６、及び第２のシャフト上の軸方向内側表面９６に対する近傍部内に、スピゴットを含むのが有利であることに注目されたい。この位置におけるスピゴットの使用は、シャフト壁１１０、１１２及び１１６が僅かに異なる直径を有し、従ってこれらの壁が連続的でないことを必要とすることになる。従って、継手においてスピゴットを使用してシャフトを整列させる場合には、シャフト壁１１０、１１２及び１１６が同一直径に非常に近似していることが望ましいことになる。
【００２９】
ロータ結合フランジ７６は、第１及び第２のシャフト結合フランジ６４、９２の外径よりも大きい外径を有する。
【００３０】
本発明の好ましい実施形態に関する以上の説明から、当業者は本発明の別の実施形態を容易に考え付くことができることを理解されたい。従って、本発明の技術的範囲は、好ましい実施形態の教示に限定されるべきではなく、特許請求の範囲の技術的範囲に限定されるべきである。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の実施形態による例示的な回転式変圧器システムの側面図。
【図２】本発明のデュアルシャフト及びモータ継手を示す部分断面斜視図。
【図３】本発明で使用するシャフトの１つの斜視図。
【図４】本発明のデュアルシャフト及びモータ継手の連結を示す部分断面側面図。
【符号の説明】
【００３２】
１０  回転式変圧器
５６  ロータ継手フランジ
６０  第１の回転シャフト
６２  第２の回転シャフト
６４  第１のシャフト結合フランジ
６８  第１の一連の孔
７４  ロータスパイダ
７６  ロータ結合フランジ
７８  第２の一連の孔
８４  継手ナット
８６  継手スタッド
９２  第２のシャフト結合フランジ
９５  第２のシャフト結合フランジの軸方向外側表面部分
９６  第２のシャフト結合フランジの軸方向内側表面部分
９８  環状の溝
１００  陥凹状軸方向内側表面部分
１０２  第３の一連の孔
１０４  第３の組の継手ナット
１１０  第１の回転シャフトの内壁
１１２  第２の回転シャフトの内壁
１１６  ロータ結合フランジの内壁
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【国際調査報告】
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