JP2002138997A - 可変静翼装置及びこれを備えた圧縮機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 翼角度を可変とした可変静翼及び同可変静翼
を備えた軸流圧縮機等の圧縮機において、加工、工作等
のための必要材料を極力少なくし、且つ加工コストも節
減して実用性に富んだものを提供することを課題とす
る。 【解決手段】 静翼本体の外径側端部に固定され前縁側
から後縁側に延びる基端部材と、同基端部材に嵌合して
前記静翼本体の回動座を形成する円板と、前記基端部材
及び円板と共働して前記静翼本体を回動可能に軸支する
翼軸とより構成し、静翼本体は基端部材を接続部として
円板と別体構造となることにより、これらはそれぞれ別
体の材料から製作可能であり、必要材料量及びその加工
コストが大幅に削減され、かつ、保守費用の低減も可能
とした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、流体の流れに対向
する翼角度を可変とした可変静翼及び同可変静翼を備え
た回転式流体機械、例えば軸流圧縮機等の圧縮機に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の回転式流体機械の一例として軸流
圧縮機及びこれに用いられた可変静翼の概要について図
７乃至図９に基づいて説明する。

【０００３】図７は従来の回転式流体機械の部分断面
図、図８は図７の回転式流体機械に組み入れられた可変
静翼の外観を示す斜視図、図９は図８の可変静翼支持部
の平面図である。

【０００４】図７に示す様に軸流圧縮機は、断面円形の
ケーシング２０内に収納された複数の段からなり、且つ
図示省略したガスタービンによって駆動される軸に結合
されたロータ３０，そのロータ３０の各段の半径方向外
端、周方向等間隔且つ放射状に配列された複数の動翼４
０、さらに同各段の動翼４０に対してロータ３０の軸方
向に交互に配置されると共に、周方向等間隔且つ放射状
に配列された複数の可変静翼１００を備えている。

【０００５】上記各可変静翼１００を構成する静翼本体
１０１は、前記ロータ３０の軸方向に垂直な方向に延
び、且つケーシング２０を貫通する翼軸１０４と一体に
結合されていて、限定された角度範囲ではあるが、ここ
に供給される流体の流れに対向する翼角度を圧縮機の負
荷に応じた角度に、ケーシング２０外の操作によって翼
軸１０４の周りに容易に回動可能に構成されている。

【０００６】さらに詳細に説明すると、静翼本体１０１
と翼軸１０４との間には円板状の基端部材１０２が一体
に結合されている。この構成が設けられた理由の１つ
は、基端部材１０２が介在することなく静翼本体１０１
と翼軸１０４とが直接結合されると、静翼本体１０１の
うち前記両者の接続部分（図９における斜線Ｓが施され
た部分）が、静翼本体１０１への主として流体圧に基づ
くねじりその他の荷重負担を集中的に受け、それに伴う
応力が増大し、強度上極めて不利になるので、これを回
避するためである。

【０００７】すなわち、同基端部材１０２の介在によっ
て、同基端部材１０２と静翼本体１０１との接続部分が
拡大され、上記荷重負担がこの拡大された部分に分散さ
れ、この部分に生じる応力が低下して強度的に有利とな
る。

【０００８】第２の理由は、静翼本体１０１によって流
れの方向・速度が変化させられるために、その腹背に生
じる差圧に基づく静翼本体１０１の外端とケーシング２
０との隙間からの漏れ損失が生じるが、この漏れ損失を
低減するためである。

【０００９】すなわち、静翼本体１０１と一体の基端部
材１０２が介在するため、上記隙間が形成される部分は
静翼本体１０１の前後の端の一部だけであり、基端部材
１０２のない場合に比較して著しく縮小され、漏れ損失
が著しく低減される。従って上記基端部材１０２の直径
は、周方向に隣接する可変静翼との相互干渉を起こさな
い範囲で大きいことが好ましい。

【００１０】なお、基端部材１０２は、強度上はその長
さが静翼本体１０１の翼軸１０４側の端縁部の幅に出来
るだけ近く、またその幅に垂直な方向の厚さが翼軸１０
４の径に略等しければよいわけであるが、それが円板状
に形成されている理由は、回動座として回動することに
あって、緩嵌された円形の座ぐり穴２１内を回動する
際、いずれの回動角度においても、座ぐり穴２１との隙
間が最小に確保されるためである。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記基
端部材１０２の直径が大きければ大きい程、翼軸１０４
を含む可変静翼の製作の必要材料量と加工コストとが増
大するという問題点がある。

【００１２】例えば、可変静翼１００の製作が長方形断
面の金属棒の機械加工（切削）によって行われる場合、
その断面の大きさは基端部材１０２が略含まれると共
に、静翼本体の最大幅が略含まれなければならず、大量
の材料を必要とするだけでなく、長さの大部分を占める
静翼本体１０１では、切削によって大量の材料が削除さ
れねばならず、多大の加工作業を必要とする。

【００１３】また、可変静翼１００の製作が、金属材料
の鍛造による近似成形品の製作と，それに続く機械加工
との組み合わせによって行われる場合、上記製作の全て
が機械加工によるものと略同様の断面を持つ金属棒が必
要であり静翼本体１０１と基端部材１０２との間には大
きな段差があるため、鍛造型の抜き勾配が大きくなり、
機械加工による仕上げ代が増大するという問題が残る。

【００１４】なお、必要材料料が少ない鋳造による製作
も考えられるが、静翼本体１０１の前後端縁が薄肉であ
るため製作困難であることや、鋳造製品は圧延や鍛造に
よる製品に比較して一般に強度が劣ることから、通常は
実施されていない。

【００１５】本発明は、このような従来の装置における
問題点を解消し、加工、工作等のための必要材料を極力
少なくし、且つ加工コストも節減して実用性に富んだ可
変静翼装置及び同可変静翼装置を備えた圧縮機を提供す
ることを課題とするものである。

【００１６】

【課題を解決するための手段】本発明は前記した課題を
解決すべくなされたもので、その第１の手段として、静
翼本体の外径側端部で回動可能に支持されて翼角度を可
変とした可変静翼において、前記静翼本体の外径側端部
に固定され前縁側から後縁側に延びる突起部で形成され
た基端部材と、同基端部材に嵌合して前記静翼本体の回
動座を形成する円板と、前記基端部材及び円板と共働し
て前記静翼本体を回動可能に軸支する翼軸とを有してな
る可変静翼装置を提供するものである。

【００１７】すなわち同第１の手段によれば、静翼本体
の外径側端部に固定された基端部材と、同基端部材に嵌
合連結する円板と、これらと共働して静翼本体を回動可
能とする翼軸との３者を主要な構成とし、かつここで静
翼本体は基端部材を接続部として円板と別体構造となる
ので、これらはそれぞれ別体の材料から製作可能であ
り、また、静翼本体の製作用材料は静翼本体の全幅と，
基端部材の最大厚さ部分（通常は小さい）とが略含まれ
るものであればよいので、必要材料量及びその加工コス
トが大幅に削減され、しかも、静翼本体が損傷を受ける
様なことが有っても、円板の交換までの必要もなく、保
守費用の低減を図ることも可能なものである。

【００１８】また、本発明は第２の手段として、前記第
１の手段において、前記円板は、外面側に前記翼軸を一
体に結合すると共に、反対の内面側に溝を形成し、同溝
に前記基端部材を嵌合して支持した可変静翼装置を提供
するものである。

【００１９】すなわち同第２の手段によれば、翼軸を一
体に結合した円板と、基端部材を固定した静翼本体とで
分離され、同円板に設けた溝に基端部材を嵌合して全体
が連結される構成となっているので、ここでは基端部材
と翼軸とが一体に結合されていないため、基端部材と円
板との接続交差部分の断面積が比較的大であってそれに
生じる応力が低く、また、基端部材の、静翼本体の幅に
垂直な方向の幅が、極端に言えば、静翼本体の翼軸側端
部の厚さに等しく、薄いままでも基端部材が円板に把持
・固定されていて、その部分に生じる応力は従来例並で
あり、強度的には問題にならない。

【００２０】そのうえ、基端部材の静翼本体の幅に垂直
な方向の幅は翼軸の径に等しくする必要はなく、静翼本
体の翼軸側端部よりも広くするだけでも応力が著しく低
減され、これにより一体の翼軸及び円板の加工はともか
く一体の静翼本体及び基端部分の加工が著しく容易にな
り、かつ、その他円板の溝に基端部材が嵌合されるだけ
で静翼本体と翼軸とが容易に一体化されるものである。

【００２１】また、本発明は第３の手段として、前記第
２の手段において、前記基端部材は、静翼本体の幅方向
に対し垂直方向の幅を外径側にいくに従って広くしたダ
ブテール状の部分を有して形成し、前記円板に設けた溝
を同基端部材を嵌合する形状に形成した可変静翼装置を
提供するものである。

【００２２】すなわち同第３の手段によれば、円板に設
けた溝に嵌合する基端部材は静翼本体の幅方向に対し垂
直な方向の幅が静翼本体側から翼軸側に向かって増大し
てダブテール状の部分を有して形成されているので、こ
の溝に基端部材が嵌合されるとそれ以外に格別な補助手
段の必要もなく、円板と一体の翼軸によって基端部材と
一体の静翼本体が確実に連結される。

【００２３】また、本発明は第４の手段として、前記第
１の手段において、前記円板は、内面側に前記基端部材
を嵌合する溝を設けると共に中央部に同溝に重ねて前記
翼軸の貫通する貫通孔を設け、同溝及び貫通孔に前記基
端部材及び同基端部材に一体に結合した前記翼軸をそれ
ぞれ嵌合、貫通して支持した可変静翼装置を提供するも
のである。

【００２４】すなわち同第４の手段によれば、円板に形
成された溝に基端部材が嵌合されると共に、円板に穿け
られ貫通孔により基端部材に一体に結合された翼軸が貫
通して全体の一体化が図られることになるが、円板の溝
の形状は単純であって、その幅は基端部材の幅に等し
く、長さも最大円板の直径に出来、加工範囲は極めて狭
く、これに伴い加工コストの節減を図ることが出来る。

【００２５】また、本発明は第５の手段として、前記第
４の手段において、前記翼軸を前記基端部材に一体に結
合することに代えて、同基端部材を前記翼軸と一体に結
合した翼軸掛止部と前記静翼本体の外径側端部に固定し
た基端部材に２分し、同翼軸掛止部と基端部材を翼軸方
向に重ねて前記円板の溝に嵌合した可変静翼装置を提供
するものである。

【００２６】すなわち同第５の手段によれば、前記第４
の手段で基端部材に一体に結合されていた翼軸を翼軸掛
止部に結合して基端部材と別体とし、同翼軸掛止部と基
端部材を翼軸方向に重ねて円板の溝に嵌合しているの
で、形状・大きさが異なる翼軸と円板とが別体となり、
必要材料量が一層削減されると共に加工コストは削減さ
れ、また、溝へ基端部材が嵌合されるという簡便な構成
で、格別の補助手段なしに基端部材と一体的に回動可能
にした静翼本体が得られる。

【００２７】また、本発明は第６の手段として、前記第
４又は５の手段において、前記円板を貫通する前記翼軸
は、同円板と溶接等の接続手段により一体的に接合した
可変静翼装置を提供するものである。

【００２８】すなわち同第６の手段によれば、前記第４
又は５の手段の様に、別体構成とした円板と翼軸を溶接
等により適宜一体的に接合し、より堅牢な連結構造を簡
便に得るものである。

【００２９】更にまた、本発明は第７の手段として、前
記第１乃至第６の手段における何れかの可変静翼装置を
組み込んで構成した圧縮機を提供するものである。

【００３０】すなわち同第７の手段によれば、前記第１
乃至第６の手段として記載した加工に必要材料量及びそ
の加工コストが大幅に削減された簡便にして実用性に富
んだ可変静翼を組み込んだ圧縮機を得、例えばガスター
ビンプラント等の設置に際し、有益となる。

【００３１】

【発明の実施の形態】本発明の実施の第１形態について
図１及び図２に基づいて説明する。図１は本実施の形態
における可変静翼装置を示し、（ａ）は要部の分解斜視
図、（ｂ）は要部の反転斜視図、図２は図１の可変静翼
支持部の平面図である。

【００３２】すなわち、本実施の形態において、５１は
静翼本体で、同静翼本体５１の外径側端部にはその前縁
側から後縁側に延びる突起部で形成された基端部材５２
が固定されている。

【００３３】５５は円板で、同円板５５の外面側には翼
軸５４が一体的に固定連結され、これに対向する内面側
には、前記静翼本体５１の外径側端部に固定された基端
部材５２と対峙する位置に、同基端部材５２が嵌合され
る溝Ｃが設けられている。

【００３４】すなわち静翼本体５１と基端部材５２が互
いに固着されて一体となり、これに対して円板５５と翼
軸５４が一体的に固定されてこれにより可変静翼５０が
形成されており、この形態は図１では矢印方向に区切っ
て分解表示しているので、その全貌は容易に理解される
であろう。

【００３５】しかし、図２の様にこれを組み立てた状態
として平面図で示すと、一体部分と別体部分の区分がし
にくくなると共に、一見した程度では前記従来装置とし
て図９に示したものとの区分も難しくなるが、従来の装
置との差としては、図９中に斜線Ｓで示した部位と図２
中に斜線Ｓで示した部位が互いに相違している。

【００３６】本実施の形態は前記したように円板５５が
静翼本体５１とは別体であり、静翼本体５１には基端部
材５２が一体に結合され、更に円板５５には基端部材５
２が嵌合される溝Ｃが形成されると共に、翼軸５４が一
体に結合された構造となっている。

【００３７】なおここで基端部材５２は、静翼本体５１
が流体圧による空力荷重モーメントを受けても、それに
よって溝Ｃから外れることがないよう、円板５５にロー
付け等によって接合固定されることが望ましい。

【００３８】また、静翼本体５１に固定された基端部材
５２の静翼本体５１に垂直な方向の幅は、静翼本体５１
の翼軸５４側の端部のそれに等しくてもよいが、出来れ
ば広いに越したことはない。

【００３９】前記の様に構成された本実施の形態によれ
ば、静翼本体５１と円板５５とが別体であるため、それ
ぞれ別体の材料から製作可能であり、静翼本体５１の製
作用材料は静翼本体５１の全幅と基端部材５２の最大厚
さ部分とが略含まれるものであればよい。

【００４０】また、円板５５の製作用材料は、円板５５
の直径・厚さが略含まれるものであればよく、必要材料
量及びその加工コストが大幅に削減され、しかも前記の
様に別体構造としたことにより、仮に静翼本体５１が損
傷を受けた場合でも、それだけの交換で済み、保守費用
が低減される。

【００４１】加えて基端部材５２と翼軸５４とが一体に
結合されておらず、しかも基端部材５２は円板５５に嵌
合・固定されている構造のため、前記流体圧に基づくね
じり等の加重負担は、静翼本体の５１と円板５５との接
続交差部分（図２の斜線Ｓを施した部分に相当）の比較
的大きい断面積で受けるため、極端に言えば基端部材５
２の幅が静翼本体５１の翼軸５４側端部のそれに等し
く、薄いままでもその部分に生じる応力は強度的には問
題にならない。

【００４２】従って本実施の形態によれば、基端部材５
２の静翼本体５１に垂直な方向の幅は翼軸５４の径に等
しくする必要はなく、薄い静翼本体５１の翼軸５４側の
端部には、それと等しいか又はそれより若干広い幅の基
端部材５２が一体に結合されるだけで応力は十分低くな
るため、静翼本体５１の加工コストは著しく低減される
ことになる。

【００４３】なお、円板５５に貫通孔は設けられておら
ず、そのうえの円板５５の溝Ｃの形状は単純であって、
その幅は基端部材５２のそれに等しく、長さも最大円板
５５の直径であり、翼軸５４の部分を除けば、僅かなが
ら加工範囲が狭くなるところもあるが、その分加工コス
トは低減される。

【００４４】その他、円板５５の溝Ｃに基端部材５２が
嵌合されるだけで、静翼本体５１と翼軸５４とが一体的
に回動可能に容易かつ確実に係合される。

【００４５】次に本発明の実施の第２形態について図３
に基づいて説明する。図３は本実施の形態に係る可変静
翼装置を示し、（ａ）は要部の分解斜視図、（ｂ）は要
部の断面図である。

【００４６】すなわち、本実施の形態では、前記実施の
第１形態と同様に静翼本体６１と基端部材６２が互いに
固着されて一体となり、これに対して円板６５と翼軸６
４が一体的に固定され、これにより可変静翼６０が形成
されている。

【００４７】しかし、本実施の形態では、円板６５の溝
Ｃ及びその溝Ｃに嵌合される基端部材６２の形状が、同
基端部材６２における静翼本体６１の幅方向に対する垂
直な方向の幅が、静翼本体６１に近い側の面から翼軸６
４側に向かって増大し、ダブテール状に構成されている
点で前記実施の第１形態と異なっている。

【００４８】なお、溝Ｃや基端部材６２の断面形状は、
ダブテール状と説明したが、ダブテール形状を厳格に要
求するものではなく、要するに静翼本体６１の側の下底
が翼軸６４側の上底より小さい形状であればよく、例え
ば台形状であっても、またＴ字状であってもよく、更に
部分的にこの形状を有するものであってもよい。

【００４９】すなわち本実施の形態によれば、組立に当
たっては、溝Ｃへの基端部材６２の嵌合は、鉛直方向で
はなく、側方から水平方向に行われ、その結果、格別の
補助手段がなくても、円板６５と一体の翼軸６２によっ
て基端部材６２と一体の静翼本体６１が懸吊され、落下
することはないものであり、その余の点については前記
実施の第１形態のものをそっくりそのまま踏襲してい
る。

【００５０】次に本発明の実施の第３形態について図４
に基づいて説明する。図４は本実施の形態に係る可変静
翼装置を示し、（ａ）は要部の分解斜視図、（ｂ）は要
部の反転斜視図である。

【００５１】本実施の形態における可変静翼装置は、静
翼本体７１と，基端部材７２と，翼軸７４と，円板７５
とを備えて可変静翼７０を構成するものであって、これ
らの各部位を一体的に係合し組み合わせたものの全貌
は、一見した程度では前記した従来例のものと変わった
点は殆ど認められない。

【００５２】すなわち翼軸７４は、従来例同様に例えば
圧縮機のケーシングの外から静翼本体７１を回動可能に
するように、従来例として図７に示した断面円形のケー
シングを半径方向に貫通している。

【００５３】また、円板７５は前記静翼本体７１と一体
的に回動可能にケーシングの内面に形成された円形の座
ぐり穴に緩嵌状に係合されており、前記実施の第１、第
２形態と同様に静翼本体７１とは別体であって、かつ同
静翼本体７１に対しては以下に示すように互いに一体化
又は分解自在に構成されている。

【００５４】要するに本実施の形態においては、静翼本
体７１の翼軸７４側に幅方向に、基端部材７２が一体に
形成されていて、かつ、翼軸７４は基端部材７２と一体
結合しているので、静翼本体７１は基端部材７２を介し
て翼軸７４と一体に結合されることになる。

【００５５】また、別体の円板７５にはその中央部に前
記翼軸７４を挿通可能な貫通孔Ｈが形成されると共に、
その一方の面（静翼本体７１側に当たる内面側）には前
記基端部材７２が嵌合される溝Ｃが貫通孔Ｈに重ねて形
成されており、同溝Ｃによって基端部材７２は円板７５
に強く把持されることになる。

【００５６】なお、基端部材７２の厚さ及び円板７５の
溝Ｃの幅は、後述する理由から翼軸７４の径に略等しく
設定されることが好ましい。

【００５７】前記の様に構成された本実施の形態によれ
ば、静翼本体７１と円板７５とが別体であるため、それ
ぞれ別体の材料から製作可能であり、静翼本体７１の製
作用材料は静翼本体７１の全幅と基端部材７２の最大厚
さ部分とが略含まれるものであればよい。

【００５８】また、円板７５の製作用材料は、円板７５
の直径・厚さが略含まれるものであればよく、必要材料
量及びその加工コストが大幅に削減され、しかも、静翼
本体７１が仮に損傷を受ける様なことが有った場合に
は、それだけの交換で済み、保守費用が低減される。

【００５９】なお、円板７５の溝Ｃや貫通孔Ｈの形状は
いずれも単純であって、溝Ｃにおける静翼本体７１の幅
に垂直な方向の幅は基端部材７２のそれに等しく、長さ
も最大円板７５の直径であり、また、貫通孔Ｈの径は翼
軸７４のそれに略等しく、深さも小さく、いずれも加工
範囲は極めて狭く、それに伴う加工コスト増は軽微であ
る。

【００６０】さらに、小径の翼軸７４は、薄い静翼本体
７１の端部に直接接続されるのではなく、間に基端部材
７２が介在するため、静翼本体７１から翼軸７４への形
状変化が緩く、且つ単純であって、別体の円板７５も含
めて加工が容易になる。

【００６１】また、円板７５の貫通孔Ｈに翼軸７４が挿
通されると共に、円板７５の溝Ｃに基端部材７２が嵌合
されるだけで、静翼本体７１と円板７５とが、前者と一
体の基端部材７２を介して一体的に回動可能に容易に係
合される。

【００６２】静翼本体７１と円板７５とが別体であっ
て、基端部材７２の静翼本体７１に垂直な方向の幅が、
静翼本体７１の翼軸７４側端部の厚さと同様に狭いまま
であると、基端部材７２の翼軸７４との接続交差部分
（図９の斜線Ｓを施した部分）は断面積も小さく、主と
して静翼本体７１の表裏両面に作用する流体圧に基づく
ねじりその他の荷重によって生じる応力が高くなり、強
度上好ましくない。

【００６３】しかしながら、本実施の形態の様に基端部
材７２の前記幅を、翼軸７４の径と略等しくすれば、そ
の応力は静翼本体７１の翼軸７４側の端部の、基端部材
７２との接続交差部分（前記実施の第１形態に関連して
図２に示した斜線Ｓを施した部分）に分散され、低いま
まに保持される。

【００６４】しかも本実施の形態においては、ケーシン
グと静翼本体７１の翼軸７４側の端との隙間部分は、従
来例のものと同様に静翼本体７１の外径側端部と連続一
体の基端部材７２によって埋められているため、それに
伴う漏れ損失も小さい。

【００６５】次に本発明の実施の第４形態について図５
に基づいて説明する。図５は本実施の形態に係る可変静
翼装置を示し、（ａ）は要部の分解斜視図、（ｂ）は要
部の断面図である。

【００６６】本実施の形態は前記実施の第３形態に加え
て、翼軸８４を翼軸掛止部Ｆに結合して基端部材８２と
別体とし、同翼軸掛止部Ｆを翼軸８４の、静翼本体８１
の側の端から溝Ｃに平行な方向に左右に延ばし、基端部
材８１に重ねて円板８５の溝Ｃ及び後述する軸留め孔Ｈ
Ｘに嵌合するように構成している。

【００６７】なお翼軸掛止部Ｆの断面積は、全長にわた
って静翼本体８１の幅に垂直な方向の幅が翼軸８４の径
に等しく、且つ一定のままでもよいが、図に示すよう
に、翼軸８４の側の面が、静翼本体８１の側に向かっ
て、外向きに傾斜し、断面積が先端に向かうに従って減
少し、その延び又は溝Ｃの方向に垂直な方からは台形状
に見えるように形成されることが好ましい。

【００６８】他方、円板８５の溝Ｃの翼軸８４の側に
は、前記翼軸掛止部Ｆが溝Ｃを通って静翼本体８１の側
から嵌合される軸留め孔ＨＸが形成されている。しか
も、その軸留め孔ＨＸは、当然ながら翼軸掛止部Ｆに対
応して、前記溝Ｃに平行な方向に左右に延びており、し
かもその延び又は溝Ｃの方向に垂直な方からは台形状に
見えるように形成されている。

【００６９】なお、溝Ｃ及び基端部材８２の静翼本体８
１の幅方向に対して垂直な方向の幅は、翼軸掛止部Ｆが
通過可能となる様に前記実施の第３形態における対応部
分の幅に比較して若干拡大している。

【００７０】前記の様に構成された本実施の形態におい
て、その組み立てに際しては先ず静翼本体８１の側から
円板８５の溝Ｃを通過して、翼軸掛止部Ｆが軸留め孔Ｈ
Ｘに嵌合され、次いで側方から水平方向に溝Ｃに基端部
材８２が嵌合される。

【００７１】このようにして係合された可変静翼８０
は、何等の補助手段なしに翼軸８４に円板８５が係合さ
れると共に、その円板８５に基端部材８２が係合される
ことによって、静翼本体８１が翼軸８４に一体的に回動
可能に懸吊される。

【００７２】従って本実施の形態によれば、前記実施の
第３形態における効果に加えて、形状・大きさが異なる
翼軸８４と円板８５とが別体であることにより一層必要
材料量が削減されると共に、形状が若干複雑となるが、
全体として加工コストは削減される。

【００７３】次に本発明の実施の第５形態について図６
に基づいて説明する。図６は本実施の形態に係る可変静
翼装置の要部の断面図である。

【００７４】すなわち本実施の形態では、前記実施の第
３、第４形態のものにおいて、別体構成とした円板７
５、８５と翼軸７４、８４に対応して、図６に可変静翼
９０の要部として翼軸９４、円板９５で示す様に、同翼
軸９４の下端を円板９５の中心に溶接Ｗしたものであ
る。

【００７５】この様に翼軸９４の下端が円板９５円板９
５の中心に溶接Ｗされれば、翼軸９４が円板９５とは別
に製作可能であり、必要材料量及び加工コストがさらに
低減される。

【００７６】なお、ここでは溶接Ｗの対象を翼軸９４と
円板９５としたものについて説明したが、これは翼軸９
４と円板９５のみに限定されることなく、いずれかの基
端部材であっても同様の効果が発揮される。

【００７７】また、翼軸９４と円板９５の接合手段とし
て溶接Ｗを示して説明したが、この接合手段は溶接に限
定されるものではなく、ろう付け、その他これに類する
適宜の接合手段が採用され得ることは勿論である。

【００７８】以上、本発明を図示の実施の形態について
説明したが、本発明はかかる実施の形態に限定されず、
本発明の範囲内でその具体的構造に種々の変更を加えて
よいことはいうまでもない。

【００７９】

【発明の効果】以上、本出願の請求項１に記載の発明に
よれば、静翼本体の外径側端部で回動可能に支持されて
翼角度を可変とした可変静翼において、前記静翼本体の
外径側端部に固定され前縁側から後縁側に延びる突起部
で形成された基端部材と、同基端部材に嵌合して前記静
翼本体の回動座を形成する円板と、前記基端部材及び円
板と共働して前記静翼本体を回動可能に軸支する翼軸と
を有してなる可変静翼装置を構成しているので、静翼本
体は基端部材を接続部として円板と別体構造となること
により、これらはそれぞれ別体の材料から製作可能であ
り、必要材料量及びその加工コストが大幅に削減され、
しかも部材それぞれの交換を独立的に可能とし、保守費
用の低減も可能とした好適な可変静翼装置を得ることが
出来たものである。

【００８０】また、請求項２に記載の発明によれば、前
記請求項１に記載の発明において、前記円板は、外面側
に前記翼軸を一体に結合すると共に、反対の内面側に溝
を形成し、同溝に前記基端部材を嵌合して支持した可変
静翼装置を構成しているので、基端部材と翼軸とが一体
に結合されていないため、基端部材と円板との接続交差
部分の断面積が比較的大であってそれに生じる応力が低
く、また、基端部材の、静翼本体の幅に垂直な方向の幅
が薄いままでも基端部材が円板に把持・固定されてい
て、その部分に生じる応力に対して強度的には問題にな
らず、また、静翼本体及び基端部分の加工が著しく容易
になり、かつ、静翼本体と翼軸とが容易に一体化される
等々、加工から保守に亘って有益な、好ましい可変静翼
装置を得ることが出来たものである。

【００８１】また、請求項３に記載の発明によれば、前
記請求項２に記載の発明において、前記基端部材は、静
翼本体の幅方向に対し垂直方向の幅を外径側にいくに従
って広くしたダブテール状の部分を有して形成し、前記
円板に設けた溝を同基端部材を嵌合する形状に形成した
可変静翼装置を構成しているので、円板の溝に基端部材
が嵌合されるとそれ以外に格別な補助手段の必要もな
く、円板と一体の翼軸によって基端部材と一体の静翼本
体が確実に連結され、簡便な構成でコスト節減を達成し
た好適な可変静翼装置を得ることが出来たものである。

【００８２】また、請求項４に記載の発明によれば、前
記請求項１に記載の発明において、前記円板は、内面側
に前記基端部材を嵌合する溝を設けると共に中央部に同
溝に重ねて前記翼軸の貫通する貫通孔を設け、同溝及び
貫通孔に前記基端部材及び同基端部材に一体に結合した
前記翼軸をそれぞれ嵌合、貫通して支持した可変静翼装
置を構成しているので、円板に形成された溝に基端部材
が嵌合されると共に、円板に穿けられ貫通孔により基端
部材に一体に結合された翼軸が貫通して全体の一体化が
図られることになるが、円板の溝の形状は単純であっ
て、その幅は基端部材の幅に等しく、長さも最大円板の
直径に出来、加工範囲は極めて狭く、材料費、加工費の
両面からコスト低減を行い、有益な可変静翼装置を得る
ことが出来たものである。

【００８３】また、請求項５に記載の発明によれば、前
記請求項４に記載の発明において、前記翼軸を前記基端
部材に一体に結合することに代えて、同基端部材を前記
翼軸と一体に結合した翼軸掛止部と前記静翼本体の外径
側端部に固定した基端部材に２分し、同翼軸掛止部と基
端部材を翼軸方向に重ねて前記円板の溝に嵌合した可変
静翼装置を構成しているので、翼軸掛止部と基端部材を
翼軸方向に重ねて円板の溝に嵌合したこと等により、形
状・大きさが異なる翼軸と円板とが別体となり、一層必
要材料量が削減されると共に、全体として加工コストは
削減され、また、溝へ基端部材が嵌合されるという簡便
な構成で、格別の補助手段なしに基端部材と一体的に回
動可能とした静翼本体が得られ、好適な可変静翼装置を
得ることが出来たものである。

【００８４】また、請求項６に記載の発明によれば、前
記請求項４又は５に記載の発明において、前記円板を貫
通する前記翼軸は、同円板と溶接等の接続手段により一
体的に接合した可変静翼装置を構成しているので、別体
構成とした円板と翼軸を溶接等により一体的に接合して
より堅牢な連結構造とした好適な可変静翼装置を得るこ
とが出来たものである。

【００８５】更にまた、請求項７に記載の発明によれ
ば、前記請求項１乃至７に記載の何れかの発明における
可変静翼装置を組み込んで圧縮機を構成しているので、
前記請求項１乃至６に関して説明した様に加工に必要材
料量及びその加工コストが大幅に削減された簡便にして
実用性に富んだ可変翼装置の利点をそっくりそのまま享
受した圧縮機を得、例えばガスタービンプラント等の設
置に際し、その効果を顕著に発揮することが出来たもの
である。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の実施の第１形態に係る可変静翼装置
を示し、（ａ）は要部の分解斜視図、（ｂ）は要部の反
転斜視図である。

【図２】 図１の可変静翼装置における可変静翼支持部
の平面図である。

【図３】 本発明の実施の第２形態に係る可変静翼装置
を示し、（ａ）は要部の分解斜視図、（ｂ）は要部の断
面図である。

【図４】 本発明の実施の第３形態に係る可変静翼装置
を示し、（ａ）は要部の分解斜視図、（ｂ）は要部の反
転斜視図である。

【図５】 本発明の実施の第４形態に係る可変静翼装置
を示し、（ａ）は要部の分解斜視図、（ｂ）は要部の断
面図である。

【図６】 本発明の実施の第５形態に係る可変静翼装置
の要部の断面図である。

【図７】 従来の回転式流体機械の部分断面図である。

【図８】 図７の回転式流体機械に組み入れられた可変
静翼の外観を示す斜視図である。

【図９】 図８の可変静翼支持部の平面図である。

【符号の説明】

２０ ケーシング ２１ 座ぐり穴 ３０ ロータ ４０ 動翼 ５０ 可変静翼 ５１ 静翼本体 ５２ 基端部材 ５４ 翼軸 ５５ 円板 ６０ 可変静翼 ６１ 静翼本体 ６２ 基端部材 ６４ 翼軸 ６５ 円板 ７０ 可変静翼 ７１ 静翼本体 ７２ 基端部材 ７４ 翼軸 ７５ 円板 ８０ 可変静翼 ８１ 静翼本体 ８２ 基端部材 ８４ 翼軸 ８５ 円板 ９０ 可変静翼 ９１ 静翼本体 ９２ 基端部材 ９４ 翼軸 ９５ 円板 １００ 可変静翼 １０１ 静翼本体 １０２ 基端部材 １０４ 翼軸

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 静翼本体の外径側端部で回動可能に支持
   されて翼角度を可変とした可変静翼において、前記静翼
   本体の外径側端部に固定され前縁側から後縁側に延びる
   突起部で形成された基端部材と、同基端部材に嵌合して
   前記静翼本体の回動座を形成する円板と、前記基端部材
   及び円板と共働して前記静翼本体を回動可能に軸支する
   翼軸とを有してなることを特徴とする可変静翼装置。
2. 【請求項２】 前記円板は、外面側に前記翼軸を一体に
   結合すると共に、反対の内面側に溝を形成し、同溝に前
   記基端部材を嵌合して支持したことを特徴とする請求項
   １に記載の可変静翼装置。
3. 【請求項３】 前記基端部材は、静翼本体の幅方向に対
   し垂直方向の幅を外径側にいくに従って広くしたダブテ
   ール状の部分を有して形成し、前記円板に設けた溝を同
   基端部材を嵌合する形状に形成したことを特徴とする請
   求項２に記載の可変静翼装置。
4. 【請求項４】 前記円板は、内面側に前記基端部材を嵌
   合する溝を設けると共に中央部に同溝に重ねて前記翼軸
   の貫通する貫通孔を設け、同溝及び貫通孔に前記基端部
   材及び同基端部材に一体に結合した前記翼軸をそれぞれ
   嵌合、貫通して支持したことを特徴とする請求項１に記
   載の可変静翼装置。
5. 【請求項５】 前記翼軸を前記基端部材に一体に結合す
   ることに代えて、同基端部材を前記翼軸と一体に結合し
   た翼軸掛止部と前記静翼本体の外径側端部に固定した基
   端部材に２分し、同翼軸掛止部と基端部材を翼軸方向に
   重ねて前記円板の溝に嵌合したことを特徴とする請求項
   ４に記載の可変静翼装置。
6. 【請求項６】 前記円板を貫通する前記翼軸は、同円板
   と溶接等の接続手段により一体的に接合したことを特徴
   とする請求項４又は５に記載の可変静翼装置。
7. 【請求項７】 請求項１乃至６の何れかに記載の可変静
   翼装置を組み込んで構成したことを特徴とする圧縮機。