JP2006046220A - ベーン駆動装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】 伝達機構の部品数を減少させ、ベーンの振動を抑制することが可能なベーン駆動装置を提供する。
【解決手段】 流路２内に前記流路の周囲から内側に向かって設けられる複数のベーン３と、前記複数のベーンの軸７を回転自在に支持するケーシング４と、前記複数のベーンを駆動するモータ５と、前記モータの駆動軸５ａに設けられる主動ギア８と、前記複数のベーンの軸にそれぞれ設けられる従動ギア９と、前記主動ギアの回転を前記従動ギアに伝達するギア伝達機構６と、をベーン駆動装置１に設ける。
【選択図】 図１
【解決手段】 流路２内に前記流路の周囲から内側に向かって設けられる複数のベーン３と、前記複数のベーンの軸７を回転自在に支持するケーシング４と、前記複数のベーンを駆動するモータ５と、前記モータの駆動軸５ａに設けられる主動ギア８と、前記複数のベーンの軸にそれぞれ設けられる従動ギア９と、前記主動ギアの回転を前記従動ギアに伝達するギア伝達機構６と、をベーン駆動装置１に設ける。
【選択図】 図１
Description
本発明は、ターボ過給機やコンプレッサなどの流体機械に設けられ、ベーンの角度を変化させて流体の状態を制御するベーン駆動装置に関する。
複数のベーンにそれぞれコントロールアームが直結され、各コントロールアームはその軸心と直交するレバーと、レバーの回転平面に垂直をなすピンと、ピンを支持する球面軸受とを介してガイドリングと接続されており、ガイドリングにアクチュエータの動力が伝達されるとこれらの機構を介して複数のベーンが駆動される装置が知られている（特許文献１参照）。また、複数のベーンと、これらベーンを回転させる軸を有するアームと軸を溝を介して連結するリングを備え、アームの軸がベーンの回転中心軸とリングの回転中心軸の交わる点の方向に一致するよう構成した装置が知られている（特許文献２参照）。
特許第２８０７４９８号公報
実開昭５９−１６０８９５号公報
従来の装置では、アクチュエータの動力をリンク機構を介してベーンに伝達しているので、伝達機構の部品数が増加するおそれがある。また、部品数が増加すると部品の公差による隙間いわゆるガタが累積して発生し、アクチュエータの停止時にベーンなどが振動するおそれがある。
そこで、本発明は、伝達機構の部品数を減少させ、ベーンの振動を抑制することが可能なベーン駆動装置を提供することを目的とする。
本発明のベーン駆動装置は、流路内に前記流路の周囲から内側に向かって設けられる複数のベーンと、前記複数のベーンの軸を回転自在に支持するケーシングと、前記複数のベーンを駆動するモータと、前記モータの駆動軸に設けられる主動ギアと、前記複数のベーンの軸にそれぞれ設けられる従動ギアと、前記主動ギアの回転を前記従動ギアに伝達するギア伝達機構と、を備えたことにより、上述した課題を解決する（請求項１）。
本発明のベーン駆動装置によれば、従動ギアがギア伝達機構と常時噛み合うので、各ベーンの振動を抑制することができる。
本発明のベーン駆動装置は、前記複数のベーンのうちの少なくとも一つと前記モータの駆動軸とが接続され、前記駆動軸と接続されたベーンに設けられている前記従動ギアが主動ギアとして設定されてもよい（請求項２）。このようにモータの駆動軸をベーンと接続させることで、部品数を減少させることができる。
本発明のベーン駆動装置は、前記ギア伝達機構として、前記主動ギア及び前記従動ギアと噛み合うとともに前記流路と同軸に、かつ前記流路の周囲にリング状に設けられ、前記ケーシングに前記流路の周方向に回転自在に支持されるベベルギアが設けられていてもよい（請求項３）。このようなベベルギアを設けることにより、このベベルギアのみによって主動ギアの回転を各従動ギアに伝達することができる。そのため、部品数を減少させることができる。
以上に説明したように、本発明によれば、モータの停止時においても各ベーンの従動ギアとギア伝達機構のギアとが噛み合っているので、ベーンの振動を抑制することができる。また、モータの駆動軸と複数のベーンの少なくとも一つとを接続させたり、主動ギアの回転を各従動ギアに伝達可能なベベルギアを設けることにより、伝達機構の部品数を減少させることができる。
図１は、本発明のベーン駆動装置の一実施形態を示している。ベーン駆動装置１は、流路２内に設けられる複数（図１では７枚）のベーン３と、ケーシング４と、複数のベーン３を駆動する駆動源としてのモータ５と、モータ５の動力を各ベーン３に伝達するギア伝達機構としてのベベルギア６とを備えている。複数のベーン３は、流路２の周囲から内側に向かって流路２の内周面に対して垂直に設けられる。複数のベーン３は軸７を有しており（図３参照）、各ベーン３の軸７はケーシング４に左右に回転自在に支持されている。図２に示したように、モータ５の駆動軸５ａには、一枚のベーン３ａと主動ギアとしてのピニオンギア８とが設けられている。なお、以降、この駆動軸５ａに設けられているベーンを主動ベーン３ａ、ピニオンギアを主動ピニオンギア８と呼ぶ。また、複数のベーン３のうち主動ベーン３ａ以外のベーンを従動ベーン３ｂと呼ぶ。従動ベーン３ｂの軸７には、それぞれ従動ギアとしての従動ピニオンギア９が設けられている。なお、主動ピニオンギア８と従動ピニオンギア９のギア比は同一に設定される。ベベルギア６は、流路２と同軸に流路２の周囲にリング状に設けられている。また、ベベルギア６は、主動ピニオンギア８及び複数（図１では６個）の従動ピニオンギア９と噛み合うとともにケーシング４に流路２の周方向に左右に回転自在に支持されている。
次に、図３を参照してベーン駆動装置１の動作の一例について説明する。
図３に示したようにモータ５の駆動軸５ａが図３の矢印Ａ方向に回転した場合、この駆動軸５ａの回転に伴い主動ピニオンギア８及び主動ベーン３ａが矢印Ａ方向に回転する。主動ピニオンギア８の矢印Ａ方向への回転はこの主動ピニオンギア８と噛み合うベベルギア６に伝達され、ベベルギア６が図３の矢印Ｂ方向に回転する。ベベルギア６の矢印Ｂ方向への回転はこのベベルギア６と噛み合う各従動ピニオンギア９に伝達される。各従動ピニオンギア９は、ケーシング４に回転自在に支持されているので、ベベルギア６の回転が伝達されることで矢印Ａ方向に回転する。各従動ピニオンギア９と従動ベーン３ｂとはそれぞれ接続されているので、この従動ピニオンギア９の回転により従動ベーン３ｂも矢印Ａ方向に回転する。上述したように主動ピニオンギア８と従動ピニオンギア９のギア比は同一に設定されているので、主動ベーン３ａと従動ベーン３ｂとは同期して回転する。
図３に示したようにモータ５の駆動軸５ａが図３の矢印Ａ方向に回転した場合、この駆動軸５ａの回転に伴い主動ピニオンギア８及び主動ベーン３ａが矢印Ａ方向に回転する。主動ピニオンギア８の矢印Ａ方向への回転はこの主動ピニオンギア８と噛み合うベベルギア６に伝達され、ベベルギア６が図３の矢印Ｂ方向に回転する。ベベルギア６の矢印Ｂ方向への回転はこのベベルギア６と噛み合う各従動ピニオンギア９に伝達される。各従動ピニオンギア９は、ケーシング４に回転自在に支持されているので、ベベルギア６の回転が伝達されることで矢印Ａ方向に回転する。各従動ピニオンギア９と従動ベーン３ｂとはそれぞれ接続されているので、この従動ピニオンギア９の回転により従動ベーン３ｂも矢印Ａ方向に回転する。上述したように主動ピニオンギア８と従動ピニオンギア９のギア比は同一に設定されているので、主動ベーン３ａと従動ベーン３ｂとは同期して回転する。
本発明のベーン駆動装置１によれば、主動ピニオンギア８及び各従動ピニオンギア９がベベルギア６と常時噛み合っているので、主動ベーン３ａ及び従動ベーン３ｂの振動を抑制することができる。モータ５の駆動軸５ａにベーン３ａと主動ピニオンギア８とを設けたので、これらを支持するための軸を省略することができる。また、一枚のベベルギア６によって主動ピニオンギア８の回転を各従動ピニオンギア９に伝達するので、部品数をさらに減少させることができる。ベーン駆動装置１の部品数を減少させることにより、各部品の共振点が把握し易くなるので、外部からの振動に対する共振を回避し易くすることができる。
本発明は以上の形態に限定されず、種々の形態にて実施してよい。例えば、モータの駆動軸には主動ピニオンギアのみが設けられ、複数のベーンのそれぞれに従動ピニオンギアが設けられていてもよい。主動ピニオンギアの回転を各従動ピニオンギアに伝達するギア伝達機構は、ベベルギアに限定されない。例えば、主動ピニオンギアと従動ピニオンギアとの間、及び従動ピニオンギアと従動ピニオンギアとの間にそれぞれアイドラギアを設けてもよい。この場合、主動ピニオンギアの回転がこれらアイドラギアを介して順次各従動ピニオンギアに伝達される。この場合も主動ピニオンギア及び各従動ピニオンギアが各アイドラギアと常時噛み合っているので、ベーンの振動を抑制することができる。
１ ベーン駆動装置
２ 流路
３ ベーン
３ａ 主動ベーン
３ｂ 従動ベーン
４ ケーシング
５ モータ
５ａ 駆動軸
６ ベベルギア（ギア伝達機構）
７ 軸
８ 主動ピニオンギア（主動ギア）
９ 従動ピニオンギア（従動ギア）
２ 流路
３ ベーン
３ａ 主動ベーン
３ｂ 従動ベーン
４ ケーシング
５ モータ
５ａ 駆動軸
６ ベベルギア（ギア伝達機構）
７ 軸
８ 主動ピニオンギア（主動ギア）
９ 従動ピニオンギア（従動ギア）
Claims (3)
- 流路内に前記流路の周囲から内側に向かって設けられる複数のベーンと、前記複数のベーンの軸を回転自在に支持するケーシングと、前記複数のベーンを駆動するモータと、前記モータの駆動軸に設けられる主動ギアと、前記複数のベーンの軸にそれぞれ設けられる従動ギアと、前記主動ギアの回転を前記従動ギアに伝達するギア伝達機構と、を備えたことを特徴とするベーン駆動装置。
- 前記複数のベーンのうちの少なくとも一つと前記モータの駆動軸とが接続され、前記駆動軸と接続されたベーンに設けられている前記従動ギアが主動ギアとして設定されることを特徴とする請求項１に記載のベーン駆動装置。
- 前記ギア伝達機構として、前記主動ギア及び前記従動ギアと噛み合うとともに前記流路と同軸に、かつ前記流路の周囲にリング状に設けられ、前記ケーシングに前記流路の周方向に回転自在に支持されるベベルギアが設けられていることを特徴とする請求項１又は２に記載のベーン駆動装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2004229784A JP2006046220A (ja) | 2004-08-05 | 2004-08-05 | ベーン駆動装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2004229784A JP2006046220A (ja) | 2004-08-05 | 2004-08-05 | ベーン駆動装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2006046220A true JP2006046220A (ja) | 2006-02-16 |
Family
ID=36025091
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2004229784A Withdrawn JP2006046220A (ja) | 2004-08-05 | 2004-08-05 | ベーン駆動装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2006046220A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102762818A (zh) * | 2010-02-19 | 2012-10-31 | 西门子公司 | 用于枢转涡轮机的能调节叶片的驱动装置 |
| CN103644144A (zh) * | 2013-11-25 | 2014-03-19 | 乐金空调(山东)有限公司 | 压缩机入口导叶调节装置 |
| US9556883B2 (en) | 2013-11-01 | 2017-01-31 | Industrial Technology Research Institute | Inlet guide vane device |
| JP2017527739A (ja) * | 2014-09-23 | 2017-09-21 | ボーグワーナー インコーポレーテッド | 一体型アクチュエータを備えるターボチャージャ |
| US9951783B2 (en) | 2012-11-15 | 2018-04-24 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Centrifugal compressor |
| CN113357195A (zh) * | 2021-06-18 | 2021-09-07 | 清华大学 | 非完全周转轮系静子叶片调节机构及其构成的涡轮发动机 |
| CN113357196A (zh) * | 2021-06-18 | 2021-09-07 | 清华大学 | 双圆锥齿轮静子叶片调节机构及其构成的涡轮发动机 |
-
2004
- 2004-08-05 JP JP2004229784A patent/JP2006046220A/ja not_active Withdrawn
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| CN103644144A (zh) * | 2013-11-25 | 2014-03-19 | 乐金空调(山东)有限公司 | 压缩机入口导叶调节装置 |
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| CN113357195A (zh) * | 2021-06-18 | 2021-09-07 | 清华大学 | 非完全周转轮系静子叶片调节机构及其构成的涡轮发动机 |
| CN113357196A (zh) * | 2021-06-18 | 2021-09-07 | 清华大学 | 双圆锥齿轮静子叶片调节机构及其构成的涡轮发动机 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20070615 |
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| A761 | Written withdrawal of application |
Effective date: 20071207 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A761 |