(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポンプ等の流体機械とモータ等の原動機を直結で接続する軸継手において、接続長さを短縮するために、前記原動機軸自体の外表面にスプライン加工によって形成されるスプライン軸を形成するとともに、駆動される流体機械のクランク軸または該クランク軸の先端に取付けるバランスウエイトに、カップリングゴムと前記スプライン軸を挿入嵌合する凹部を穿設し、該凹部の回転止め溝に取付ける前記カップリングゴムは環状からなり、該カップリングゴムの外周形状は前記凹部の回転止め溝に挿入嵌合する多角形かまたは複数の凸部を、該カップリングゴムの孔形状は前記スプライン軸断面形状と相似で該スプライン軸が挿入嵌合する軸方向の内周溝を形成し、前記流体機械の凹部に前記カップリングゴムを介して前記原動機のスプライン軸が挿入嵌合して接続する流体機械の軸継手。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
ガス圧縮機、真空ポンプ、液体ポンプ等の流体機械をモータ、エンジン等の原動機の出力軸に直線状に接続する流体機械セットにおいて、該流体機械セットをよりコンパクト化するための軸継手構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
流体機械の軸継手構造に関しては、従来一般市販のカップリングを入手して取付ける方法が一般的に行われている。ところが、近年空気圧縮機、真空ポンプ等の流体機械セットを箱体内に収納するパッケージ方式の装置製作が多くなっている。このパッケージ内に流体機械セットを収納する場合において、該流体機械セットの設置スペースを如何に小さくするかが重要な課題となっている。流体機械セットを小さくすることによって、パッケージ容積が小形化でき、設置スペースの縮小、装置全体の重量低減、コスト低減に大きく貢献する効果が得られるものである。
【０００３】
流体機械セットの小形化の一つのネック点に、動力源からの動力伝達があり、従来ベルト伝導が多く用いられていたものを、カップリングによる直結伝達によってより小形化を図っている。しかし、このカップリングによる動力伝達においても、市販のカップリングを用いた場合に、カップリング部分での取付長さが比較的長くなり流体機械セットの小形化の大きな障害となっている。
【０００４】
図７は市販のカップリングを用いた従来例の流体機械の軸継手構造を示すもので、モータ等の原動機軸１０１とポンプ等の駆動軸１０２を市販のカップリング１０３，１０４によって接続している。カップリング１０３は原動機軸１０１に嵌合し、キー１０１ａで回転止めされている。駆動軸１０２側のカップリング１０４も原動機側と同じようにキー１０２ａで回転止めされている。尚、カップリング１０４は、駆動軸先端のビス１０５でカップリングおよびキーの抜けが防止されている。そして、両カップリング１０３，１０４の爪部１０３ａ，１０４ａが互いに噛み合わされ、噛合部にカップリングゴムが挟設されて噛合誤差、軸動力伝達衝撃等を吸収・緩衝する効果をもたせている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
流体機械とモータ等の原動機と直結で接続する軸継手において、流体機械セットをコンパクト化するために、原動機軸および、流体機械の駆動軸に直接接続構造を穿設することで小形化を図る軸継手構造を提供することを目的とするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、ポンプ等の流体機械とモータ等の原動機を直結で接続する軸継手において、
接続長さを短縮するために、前記原動機軸自体の外表面にスプライン加工によって形成されるスプライン軸を形成するとともに、駆動される流体機械のクランク軸または該クランク軸の先端に取付けるバランスウエイトに、カップリングゴムと前記スプライン軸を挿入嵌合する凹部を穿設し、該凹部の回転止め溝に取付ける前記カップリングゴムは環状からなり、該カップリングゴムの外周形状は前記凹部の回転止め溝に挿入嵌合する多角形かまたは複数の凸部を、該カップリングゴムの孔形状は前記スプライン軸断面形状と相似で該スプライン軸が挿入嵌合する軸方向の内周溝を形成し、前記流体機械の凹部に前記カップリングゴムを介して前記原動機のスプライン軸が挿入嵌合して接続することにより原動機から流体機械への回転動力が伝達され、かつ、軸心誤差の吸収および、衝撃緩衝効果をもつ嵌合となっているものである。
【０００７】
削除
【０００８】
【作用】
本発明は、原動機軸自体の外表面にスプライン加工によって形成されるスプライン軸を形成するとともに、駆動される流体機械のクランク軸または該クランク軸の先端に取付けるバランスウエイトにカップリングゴムと前記スプライン軸を挿入嵌合する凹部を穿設し、該凹部の回転止め溝に取付ける前記カップリングゴムは環状からなり、該カップリングゴムの外周形状は前記凹部の回転止め溝に挿入嵌合する多角形かまたは複数の凸部を、該カップリングゴムの孔形状は前記スプライン軸断面形状と相似で該スプライン軸が挿入嵌合する軸方向の内周溝を形成し、前記流体機械の凹部に前記カップリングゴムを介して前記原動機のスプライン軸を挿入嵌合して接続することにより原動機から流体機械への回転動力が伝達されるようにしたものである。
【０００９】
このことによって、従来例で説明したカップリングを原動機軸または、駆動軸に取付ける取付部の長さ分が短縮できる。その一例として、従来例での接続部長さが６５ｍｍのものが３４ｍｍとなり、略１／２に短縮される。これは原動機軸および、駆動軸自体に複雑な加工を施す困難さを伴うが、流体機械セットのコンパクト化引いては、パッケージ等にこれを収納セットする装置全体のコンパクト化、およびコスト低減のメリットを勘案すれば、上記困難さを相殺して尚十分な利益効果が得られるものである。
【００１０】
【実施例】
本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。
図１は本発明の軸継手部の組立断面図を示し、図２〜図６は、軸継手各部品の形状の一例を示す図である。尚、図で示す各部品の形状は、一例であって特許請求の範囲を逸脱しない範囲で設計変更可能なものである。
【００１１】
図１において、モータ軸１は、モータケース１０に取付けられるモータ蓋に嵌合される軸受３で支持され、軸受３から突出するモータ軸１自体の外周面にスプライン加工を施されたスプライン軸１ａを直接形成するとともに、前記スプライン軸１ａがカップリングゴム５の中央部孔５bに挿入嵌合されている。駆動される流体機械のクランク軸２は、流体機械のケースに嵌合する軸受４に支持されてクランク軸２の先端にバランスウエイト６が嵌合し、キー７によって回転止めされ、バランスウエイト６とキー７の抜け防止を兼ねてビス８によって押さえられている。バランスウエイト６に、詳細後述する、カップリングゴム５を嵌入する凹部６aが穿設され、該凹部６aの溝部６cにカップリングゴム５の凸部５aが嵌入し回転止めして動力が伝達される。
【００１２】
バランスウエイト６を取付けない場合は、クランク軸２を伸長して、クランク軸２自体に、バランスウエイト６に穿設した凹部６と同形状の溝部６ａを穿設してカップリングゴム５が嵌入される。また、モータ軸１は、エンジン等の原動機の軸であってもよいことは勿論である。
【００１３】
図２は、クランク軸２にバランスウエイト６を取付けた詳細断面図である。クランク軸２は、偏心軸２ａで真空ポンプを駆動するために、二つの玉軸受５，５１で支持される片持支持の流体機械の例である。クランク軸２の先端にバランスウエイト６の取付ボス６ｂが嵌合し、キー７を嵌入し、座金９で押さえてビス８によってキー７とバランスウエイト６の抜けを防止している。
【００１４】
図３は、バランスウエイト６の軸側からの正面図で、図によってバランスウエイト６に穿設する凹部６ａを説明する。バランスウエイト６は、取付ボス６ｂに半月形の重りが取付ボス６ｂと一体に成形された鋳造品である。該取付ボス６ｂに凹部６ａが穿設される。凹部６ａに、後述するカップリングゴム５の凸部５ａが嵌合する溝６ｃが穿設される。該溝６ｃは四本で、断面が半円形の溝で穿設されている。この溝６ｃの形状および、本数は本発明を限定するものでなく、嵌入されるカップリングゴム５の形状または、カップリングゴム５に形成される凸部に適応して十分な動力伝達強度が得られる形状であればよいものである。
【００１５】
図４は、カップリングゴム５の断面図を示すものである。カップリングゴム５は、外周が前記したバランスウエイト６の凹部溝６cに合致する凸部５aの形状を有し、伝達動力の大きさによって、凸部形状および、凸部の数が設定される。また、カップリングゴム５は、環状となっているために、組立時ばらばらとならず組立性がよくまた、カップリングゴム５のゴム材質は、動力伝達に十分な強度を持つ硬度で、かつ、スムースな動力伝達を行うための柔軟性をもつ材質が選択される。そして、カップリングゴム５には、該カップリングゴム５の中央部に挿入嵌合する原動機のスプライン軸１aと相似形の孔５bが明けられ成形部品で形成されている。該孔５bは、スプライン軸１aを接続時僅かの軸心誤差を吸収して容易に挿入できる孔で、かつ、伝達能力のせん断力に十分耐える強度と、衝撃を緩和する柔軟性を保持したものである。
【００１６】
図５は、原動機軸１に形成されたスプライン軸１ａの断面図を示し、図６はその側面図である。スプライン軸１ａは、四本溝を穿設した軸を例としているが、勿論四本溝に限定されるものではなく、軸径または、伝達動力の大きさによって種々変動する要素をもつものである。
【００１７】
【発明の効果】
原動機軸と流体機械を直結で接続する軸継手において、原動機軸にスプライン加工を施して、流体機械の軸に凹部を穿設してカップリングゴムを嵌合し、該カップリングゴムに原動機のスプライン軸を嵌入することによって軸継手の長さが短縮され、流体機械セットのコンパクト化となると共に、流体機械セットをパッケージ化する場合に、パッケージの容積削減、重量軽減および、コスト低減に大きく貢献する。
【００１８】
また、バランスウエイトを取付ける場合に、バランスウエイトに凹部を穿設して、カップリングゴムに原動機のスプライン軸を嵌入することによって、流体機械セットのコンパクト化が図られ、設置スペースの短縮、重量の軽減および、コスト低減に大きく貢献する効果を奏する。
【００１９】
また、原動機軸自体の外周面にスプライン加工を施されたスプライン軸を形成し、クランク軸または該クランク軸の先端に取付けるバランスウエイトに凹部を穿設し、これに適合する環状のカップリングゴムを成形して適応したことによって、組立容易で軸心誤差の吸収効果をもつ信頼性の高い軸継手構造となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の、バランスウエイトにカップリングゴムを嵌合した、軸継手部の断面図である。
【図２】流体機械の軸にバランスウエイトを取付けた詳細断面図である。
【図３】バランスウエイトの正面図である。
【図４】カップリングゴムの断面図である。
【図５】原動機軸先端のスプライン軸の断面図である。
【図６】図５の側面図である。
【図７】軸継手の従来例を示す断面図である。
【符号の説明】
１            原動機軸
１ａ          スプライン軸
２            クランク軸
２ａ          偏心軸
３，４        軸受
５            カップリングゴム
５ａ          凸部（カップリングゴム）
５ｂ          孔（カップリングゴム）
６            バランスウエイト
６ａ          凹部（バランスウエイトまたは、クランク軸）
６ｂ          取付ボス（バランスウエイト）
６ｃ          凹部溝（バランスウエイトまたは、クランク軸）
７            キー
８            ビス
１０１        原動機軸
１０２        クランク軸
１０３，１０４  カップリング
【図１】
0003986618.tif 000002
【図２】
0003986618.tif 000003
【図３】
0003986618.tif 000004
【図４】
0003986618.tif 000005
【図５】
0003986618.tif 000006
【図６】
0003986618.tif 000007
【図７】
0003986618.tif 000008