JP2017082832A - リンク装置、可変翼装置、及び回転機械 - Google Patents

Abstract

【課題】長期にわたって安定的に供用可能なリンク装置、可変翼装置、及び回転機械を提供する。【解決手段】リンク装置２３は、軸線Ａｓに沿って延びるシャフト２３２Ａと、軸線Ａｓ上の点を中心とする球面が形成された球状部２３３と、球状部２３３を球状部２３３の外側から摺動可能に支持する凹状の球状内周面が形成されたレース部２３４を備えるリンク片２３１と、シャフト２３２Ａに設けられ、軸線Ａｓ方向における球状部２３３の移動を規制する抜け止め部２３５と、を有する。抜け止め部２３５は、抜け止め部２３５の縁であって、軸線Ａｓ方向から見て、軸線Ａｓからの距離が、球状部２３３の半径よりも長い遠距離縁部Ｌｆと、抜け止め部２３５の縁であって、軸線Ａｓ方向から見て、軸線Ａｓからの距離が、球状部２３３の半径よりも短い近距離縁部Ｌｃと、を有する。【選択図】図４

Description

本発明は、リンク装置、可変翼装置、及び回転機械に関する。

ガスタービン等の回転機械では可変翼装置を備えるものがある。

上記のような可変翼装置に係る技術の一例として、下記特許文献１に記載されたものが知られている。特許文献１の可変翼装置は、翼と、同期化リングと、該同期化リングに固定された複数の取り付けスタッドと、これら取り付けスタッド及び翼の端部に接続される複数のレバーアームと、を備える。同期化リングをその周方向に回動させることで、レバーアームを介して翼の向きが変化する。
さらに、レバーアームと取り付けスタッドとを互いに回転可能に接続するために、上記の装置は球面軸受を採用している。より具体的には、この球面軸受は、取り付けスタッドの中間部分に装着された球と、レバーアームに固定され、この球を外周側から囲むボアリングと、を備えている。

特開２０１２−７２７６３号公報

しかしながら、上記特許文献１に記載された装置では、長期的な運用に伴って、取り付けスタッドとレバーアームとを接続する球面軸受に摩耗が生じる可能性がある。特に、上記のボアリングが摩耗すると、球が摩耗したボアリングから脱出してしまい、装置の運用に影響を及ぼす可能性がある。

本発明は上記課題を解決するためになされたものであって、長期にわたって安定的に供用可能なリンク装置、可変翼装置、及び回転機械を提供することを目的とする。

本発明の一態様によれば、リンク装置は、軸線に沿って延びるシャフトと、前記シャフトに設けられ、前記軸線上の点を中心とする球面が形成された球状部と、前記球状部を前記球状部の外側から摺動可能に支持する凹状の球状内周面が形成されたレース部を備えるリンク片と、前記シャフトに設けられ、前記軸線が延びる軸線方向における前記球状部の移動を規制する抜け止め部と、を有し、前記抜け止め部は、該抜け止め部の縁であって、前記軸線方向から見て、前記軸線からの距離が前記球状部の半径よりも長い遠距離縁部と、該抜け止め部の縁であって、前記軸線方向から見て、前記軸線からの距離が前記球状部の半径よりも短い近距離縁部と、を有する。
なお、ここでの縁とは、軸方向から見て、抜け止め部の実体が存在する領域と、実体が存在しない領域との境目である。
また、縁のうち、「遠距離縁部」、及び「近距離縁部」は、いずれもこれらの部を基準にして軸線に対する径方向内側に実体が存在し、径方向外側に実体が存在しない領域である。

この構成によれば、リンク片の動作に伴って、軸線方向における力が該リンク片に加わった場合であっても、球状部がレース部に対して軸線方向に相対移動したり、脱落したりする可能性を抜け止め部が設けられることで低減することができる。さらに、抜け止め部の近距離縁部側では、球状内周面の軸線方向における端縁の視認性を高めることができる。これにより、該球状内周面の摩耗状態を容易に確認することができる。加えて、この近距離縁部と他の部材とが干渉する可能性を低減することができる。

本発明の一態様によれば、上記態様に係るリンク装置では、前記リンク片は、前記レース部と、前記レース部が装着されたリンク片本体と、を有してもよい。

本発明の一態様によれば、上記態様に係るリンク装置では、前記軸線方向から見て、前記軸線から前記近距離縁部までの距離が、前記レース部の外周面のうちの前記軸線方向を向く面と前記球状内周面とがなす稜線で形成される円形の開口の半径である開口半径よりも短くてもよい。

この構成によれば、抜け止め部の近距離縁部側で、レース部の外周面のうちの軸線方向を向く面と球状内周面とがなす稜線で形成される円形の開口が、軸線方向に露呈している。これにより、該球状内周面の視認性をさらに高めることができる。

本発明の一態様によれば、上記態様に係るリンク装置では、前記軸線方向から見て、前記軸線から前記近距離縁部までの距離が、前記レース部の外周面のうちの前記軸線方向を向く面と、前記球状内周面とがなす稜線から前記軸線までの距離よりも短くてもよい。

本発明の一態様によれば、上記態様に係るリンク装置では、前記抜け止め部の外縁の一部が、前記遠距離縁部をなし、前記抜け止め部の外縁の他の一部が、前記近距離縁部をなしてもよい。

本発明の一態様によれば、前記抜け止め部は、互いに対向する一対の辺と、該一対の辺のそれぞれの一方側の端部同士をつなぐ第一接続辺と、該一対の辺のそれぞれの他方側の端部同士をつなぐ第二接続辺と、を有し、前記レース部は前記第一接続辺よりも前記第二接続辺側に位置し、前記第一接続辺が前記遠距離縁部をなし、前記第二接続辺が前記近距離縁部をなしてもよい。

本発明の一態様によれば、前記抜け止め部には、前記軸線方向から見て、前記稜線と重なる位置に開口が形成され、前記抜け止め部の外縁が、前記遠距離縁部をなし、前記開口の縁である開口縁のうち、前記軸線に近い部分が、前記近距離縁部をなしてもよい。

本発明の他の態様によれば、可変翼装置は、上記いずれか一の態様に係るリンク装置と、前記リンク片を駆動する駆動部と、前記リンク片に接続された翼部と、を備える。

この構成によれば、十分なメンテナンス性を有するとともに、より安定して動作可能な可変翼装置を提供することができる。

本発明のさらに他の態様によれば、回転機械は、動翼を有するロータと、上記他の態様に係る可変翼装置と、を備える。

この構成によれば、十分なメンテナンス性を有するとともに、より安定して動作可能な回転機械を提供することができる。

本発明によれば、長期にわたって安定的に供用可能なリンク装置、可変翼装置、及び回転機械を提供することができる。

本発明の実施形態に係る回転機械（ガスタービン）の模式的断面図である。 本発明の第一実施形態に係る可変翼装置の斜視図である。 本発明の第一実施形態に係る可変翼装置の要部断面図である。 本発明の第一実施形態に係るリンク装置の断面図である。 本発明の第一実施形態に係るリンク装置の要部断面図である。 図４におけるＶＩ矢視図である。 図４におけるＶＩＩ矢視図である。 本発明の第二実施形態に係るリンク装置の要部の平面図である。 本発明の第三実施形態に係るリンク装置の要部の平面図である。

［第一実施形態］
本発明の第一実施形態について図面を参照して説明する。図１は、回転機械１としてのガスタービン１の構成を示す図である。同図に示すように、ガスタービン１は、外部の空気を圧縮して圧縮空気Ａを発生させる圧縮機２と、圧縮空気Ａと燃料Ｆとを混合して燃焼し、燃焼ガスＧを生成する燃焼器３と、燃焼ガスＧによって回転駆動されるタービン４と、を備えている。

圧縮機２は、軸線Ａｒを中心として回転する圧縮機ロータ６と、圧縮機ロータ６を覆う圧縮機車室５Ａと、複数の静翼段１０Ａと、圧縮機車室５Ａ内に流入する空気の流量を調整するＩＧＶ（Ｉｎｌｅｔ Ｇｕｉｄｅ Ｖａｎｅ）２０としての可変翼装置２０と、を有する。

圧縮機ロータ６は、その軸線Ａｒを中心として柱状に延びるロータ軸６Ａと、このロータ軸６Ａに取り付けられている複数の動翼列１１Ａと、を有する。複数の動翼列１１Ａは軸線Ａｒ方向に間隔を空けて配列されている。各動翼列１１Ａは、軸線Ａｒの周方向に配列された複数の動翼で構成されている。複数の動翼列１１Ａの各下流側には、静翼列１０Ａが配置されている。各静翼列１０Ａは、圧縮機車室５Ａの内側に設けられている。各静翼列１０Ａは、いずれも周方向に配列された複数の静翼で構成されている。

タービン４は、軸線Ａｒを中心として回転するタービンロータ７と、タービンロータ７を覆うタービン車室５Ｂと、複数の静翼段１０Ｂと、を有する。タービンロータ７は、軸線Ａｒを中心として柱状に延びるロータ軸７Ｂと、このロータ軸７Ｂに取り付けられている複数の動翼列１１Ｂと、を有する。

圧縮機ロータ６とタービンロータ７とは、同軸（軸線Ａｒ）上に位置して互いに連結されてガスタービンロータ８をなす。このガスタービンロータ８には、例えば発電機（不図示）のロータが接続されている。また、圧縮機車室５Ａとタービン車室５Ｂとは、互いに連結されてケーシング９をなす。

圧縮機２の可変翼装置２０は、圧縮機車室５Ａ内に流入する空気の流量を調整する。圧縮機車室５Ａに流入した空気は、ガスタービンロータ８の回転に伴って順次圧縮されて上記の圧縮空気Ａとなる。

このように可変翼装置２０を採用することで、圧縮機２内でのサージングの発生を抑制するとともに、燃焼器に流入する圧縮空気の流量を適宜調整することが可能となる。

より具体的には図２に示すように、本実施形態に係る可変翼装置２０は、ケーシング９によって形成される流路中に配置される複数の翼部２１と、これら複数の翼部２１を個別に駆動して向きを変化させる可変翼駆動部２２（駆動部２２）と、駆動部２２と翼部２１とを接続するリンク装置２３と、を備えている。

図３に示すように、翼部２１は、翼本体２１１と、翼本体２１１に一体に設けられたロッド２１２と、ロッド２１２に接続されたアーム２１３と、を備えている。翼本体２１１は、ロータ軸６Ａの軸線Ａｒに対する径方向から見た断面の形状が翼型をなしている。さらに、本実施形態における翼本体２１１は、径方向外側から内側に向かうにしたがって次第に断面積が小さくなるように形成されている。翼本体２１１の径方向外側の端部にはロッド２１２が設けられている。ロッド２１２は、翼部２１の翼角度を変化させるための回転軸となる部分である。ロッド２１２は、翼本体２１１の径方向外側の端部から径方向外側に延び、各翼部２１の回転中心の延長上で直線状に延びる断面円形の棒状部材である。ロッド２１２は、ケーシング９の内外を貫通している。すなわち、ロッド２１２の軸線Ａｒに対する径方向外側の端部はケーシング９の外部に露出している。なお、以下の説明では、ロッド２１２及び翼部２１の回転中心軸線を軸線Ａｖと呼ぶ。

アーム２１３は、ケーシング９の外部で上記のロッド２１２に対して一体に固定されている。アーム２１３は、各ロッド２１２から軸線Ａｖに対する径方向外側に向かって延びている。これらアーム２１３がロッド２１２とともに回動することで、翼部２１の翼角度を調整することが可能となっている。

可変翼駆動部２２は、複数の翼部２１の翼角度を、それぞれ同時に同一角度となるように調整する。可変翼駆動部２２は、リング部２２１と、リング部支持装置２２２と、を有している。

リング部２２１は、ガスタービン１のケーシング９の外側に配置され、圧縮機ロータ６の軸線Ａｒを中心とする環状をなしている。このリング部２２１には、上述したアーム２１３の先端が、リンク装置２３を介して軸線Ａｒに対する径方向の回転軸回りに回転可能な状態で接続されている。

リング部支持装置２２２は、圧縮機ロータ６の軸線Ａｒを回転中心としてリング部２２１を回転自在に支持する。リング部支持装置２２２は、リング部２２１の周方向に間隔をあけて複数配置されている。リング部支持装置２２２は、ケーシング９に固定されている受台２２３と、この受台２２３によって回転可能に支持されるローラー２２４と、を備えている。ローラー２２４は、リング部２２１を軸線Ａｒに対する径方向内側から支持する。これらローラー２２４は、リング部２２１の軸線Ａｒに対する径方向及び軸線Ａｒ方向への変位を規制する一方で、周方向に変位可能な状態でリング部２２１を支持している。

可変翼駆動部２２は、リング部２２１を圧縮機ロータ６の軸線Ａｒ回りに回転させる装置である。可変翼駆動部２２は、リング部２２１を回転させる駆動源として、例えば直線的に往復動可能なアクチュエータを備えてもよい。この場合、アクチュエータとリング部２２１を連係させることで、リング部２２１の回転位置をアクチュエータの作動位置に対応した位置にすることができる。

続いて、本実施形態に係るリンク装置２３について説明する。図３と図４に示すように、リンク装置２３は、上記アーム２１３とリング部２２１との間に設けられるリンク片２３１と、このリンク片２３１とアーム２１３とを回動自在に接続するシャフト２３２（第一シャフト２３２Ａ）と、シャフト２３２に設けられた球状部２３３と、球状部２３３の移動を規制する抜け止め部２３５と、を有している。リンク片２３１は、球状部２３３を外側から覆うレース２３４（レース部２３４）と、レース２３４が装着されるリンク片本体２３１Ａと、を備えている。

図４又は図５に示すように、リンク片本体２３１Ａは翼部２１の軸線Ａｖに交差する方向に延びる板状の部材である。リンク片本体２３１Ａの延びる方向における両端部には、それぞれリンク片本体２３１Ａを厚さ方向に貫通する貫通孔２３６が１つずつ形成されている。これら貫通孔２３６は圧縮機ロータ６の軸線Ａｒに対する径方向から見て略円形をなしている。さらに、これら貫通孔２３６の内周面には、後述する球状部２３３を摺動可能に支持するレース２３４が着脱自在に嵌め込まれている。レース２３４はおおむね円環状をなす部材であって、その内周面は、軸線Ａｓを中心とする凹状の球状内周面２３４Ａである。なお、軸線Ａｓは、翼部２１の軸線Ａｖと略平行をなす他の軸線である。また、レース２３４は、リンク片２３１に対して一体に設けられていてもよい。
軸線Ａｓ方向の両側におけるレース２３４の端面は、リンク片本体２３１Ａの外面に対して面一である。さらに、リンク片２３１（リンク片本体２３１Ａ）の外周面における軸線Ａｓ方向を向く面と、レース２３４の球状内周面２３４Ａとがなす稜線は、軸線Ａｓ方向の両側で円形の開口Ｈを形成している。なお、以下の説明では、この開口Ｈの半径は、開口半径ＲＨと定義される。

第一シャフト２３２Ａは、軸線Ａｓを中心とする円柱状に形成された部材である。第一シャフト２３２Ａにおける軸線Ａｓ方向一方側の端部は、リンク片２３１の貫通孔２３６に挿通されている。一方で、第一シャフト２３２Ａにおける軸線Ａｓ方向他方側の端部は、上述したアーム２１３に形成された開孔に挿通されている。さらに、第一シャフト２３２Ａの軸線Ａｓ方向他方側の端部は、六角形の断面を有する頭部２３７である。

上記の第一シャフト２３２Ａの外周面のうち、上記レース２３４（球状内周面２３４Ａ）と対応する位置には、球状部２３３が形成されている。この球状部２３３は第一シャフト２３２Ａと一体をなす。この球状部２３３の表面は、第一シャフト２３２Ａの軸線Ａｓ上の点を中心として、第一シャフト２３２Ａの半径より大きい半径ＲＳ（球面半径ＲＳ）の球面をなしている。球状部２３３がなす球面の曲率は、レース２３４の球状内周面２３４Ａの曲率とおおむね同一である。すなわち、球状内周面２３４Ａの半径は実質的に球面半径ＲＳである。シャフト２３２は、球状部２３３の中心を支点として、リンク片２３１に対して三次元的に回動することが可能である。なお、この球状部２３３の中心を通る軸線Ａｓと、第一シャフト２３２Ａの中心軸とは必ずしも一致している必要はない。

さらに、球状部２３３と球状内周面２３４Ａとの間には、不図示の潤滑油等が塗布・充填されてもよい。このような潤滑油を供給することで、球状部２３３と球状内周面２３４Ａとの摺動をよりなめらかにすることができる。

図４に示すように、リンク片２３１とアーム２１３との間には、スペーサ２３８が配置されている。スペーサ２３８は上記軸線Ａｓに沿って延びる略円筒状の部材である。このスペーサ２３８は、固定リングによってアーム２１３に対して固定されている。スペーサ２３８には、第一シャフト２３２Ａが貫通されている。

スペーサ２３８の軸線Ａｓ方向における一方側の端部は、上記シャフト２３２の球状部２３３の端面に軸線Ａｓ方向から当接している。スペーサ２３８における上記球状部２３３と接触する端面の外周側の領域は、球状部２３３側に凸の滑らかな曲面状に形成されている。

これにより、リンク片２３１に対してアーム２１３が相対変位した場合であっても、これらリンク片２３１とスペーサ２３８とが接触する可能性が低減される。さらに、上記面取りが施されていない場合に比して、リンク片２３１に対するアーム２１３の可動域を大きく確保することができる。また、スペーサ２３８は、リンク片２３１がシャフト２３２に対する軸線Ａｓ方向のアーム２１３側へずれないようにする機能を有している。スペーサ２３８をもうけることによって、球状部２３３がレース２３４から外れて、リンク片２３１がシャフト２３２に対する軸線Ａｓ方向のアーム２１３側へ移動してしまうことを抑制できる。

第一シャフト２３２Ａの両端部のうち、上記頭部２３７とは反対側の端部には、抜け止め部２３５が設けられる。抜け止め部２３５は、図５または図６に示すように矩形板状に形成された部材である。この抜け止め部２３５は、上記リンク片２３１を挟んでスペーサ２３８とは反対の側に取り付けられる。さらに、図６に示すように、本実施形態に係る抜け止め部２３５は、シャフト取付部２３５Ｂと、軸線Ａｓからの距離が上記球状内周面２３４Ａの球面半径ＲＳよりも大きく形成された拡大部２３５Ａと、を有している。拡大部２３５Ａよりも軸線Ａｓ側の領域は、シャフト取付部２３５Ｂとされている。詳しくは図示しないが、第一シャフト２３２Ａの軸線Ａｓに対する軸方向の端部には雄ねじが形成され、シャフト取付部２３５Ｂにはこの雄ねじと対応する雌ねじが形成されている。すなわち、シャフト取付部２３５Ｂは、第一シャフト２３２Ａに対してねじ込まれている。なお、シャフト取付部２３５Ｂが第一シャフト２３２Ａに対して一体に形成されていてもよい。

さらに、シャフト取付部２３５Ｂの縁（外縁）のうち、軸線Ａｓを挟んで拡大部２３５Ａとは反対側の縁では、それぞれの角部が斜めに切り欠かれている。すなわち、抜け止め部２３５の周囲のうち、拡大部２３５Ａを除く領域を通じて球状内周面２３４Ａと対応する位置を軸線Ａｓ方向から臨むことが可能とされている。より詳細には、このシャフト取付部２３５Ｂの縁Ｌのうち、軸線Ａｓからの距離が上記の球面半径ＲＳよりも短い領域は、近距離縁部Ｌｃとされている。一方で、抜け止め部２３５の拡大部２３５Ａの縁Ｌのうち、軸線Ａｓからの距離が球面半径ＲＳよりも長い領域は、遠距離縁部Ｌｆとされている。すなわち、本実施形態に係る抜け止め部２３５では、その外縁（縁Ｌ）の一部が遠距離縁部Ｌｆをなし、他の一部が近距離縁部Ｌｃをなしている。より具体的には、矩形をなす抜け止め部２３５は、互いに対向する一対の長辺Ｌ１，Ｌ２と、これら一対の辺Ｌ１，Ｌ２のそれぞれの一方側の端部同士をつなぐ辺（第一接続辺Ｃ１）と、これら一対の辺Ｌ１，Ｌ２のそれぞれの他方側の端部同士をつなぐ辺（第二接続辺Ｃ２）と、を有している。第一接続辺Ｃ１は遠距離縁部Ｌｆをなし、第二接続辺Ｃ２は近距離縁部Ｌｃをなしている。

さらに、図４及び図７に示すように、リンク片２３１の２つの貫通孔２３６のうち、上記第一シャフト２３２Ａが取付けられる貫通孔２３６と異なる他方の貫通孔２３６には、第二シャフト２３２Ｂが挿通される。この第二シャフト２３２Ｂも第一シャフト２３２Ａと同様の形状と構成を有している。第二シャフト２３２Ｂは、上記の軸線Ａｓとおおむね平行に延びる他の軸線Ａｓ２に沿って延びて、リンク片２３１の他方の貫通孔２３６（第一シャフト２３２Ａが挿通される貫通孔２３６とは異なる貫通孔２３６）に挿通される。さらに、軸線Ａｓ２方向におけるリンク片２３１側の端部には、つば部２３７Ｂが形成されている。つば部２３７Ｂは、第二シャフト２３２Ｂの軸部よりも大径に形成されている。つば部２３７Ｂは、第二シャフト２３２Ｂと一体に形成されている。

このつば部２３７Ｂに対して軸線Ａｓ２方向で隣接する領域には、第一シャフト２３２Ａと同様に、球状部２３３が形成されている。さらに、第二シャフト２３２Ｂにおいて、球状部２３３から見て軸線Ａｓ２方向他方側には、円筒状に形成されたカラー２３８Ｂが設けられている。カラー２３８Ｂは、リング部２２１の内周面と、リンク片２３１との間の距離を適正に保つために設けられる部材であって、その延在寸法は設計や要請に応じて適宜決定される。第二シャフト２３２Ｂの端部のうち、軸線Ａｓ２方向他方側（すなわち、つば部２３７Ｂと反対側）の端部には、ナット２３９が取り付けられる。

以上のような構成によれば、リンク片２３１の動作に伴って、シャフト２３２の延びる方向における力が該リンク片２３１に加わった場合であっても、抜け止め部２３５の遠距離縁部Ｌｆ側の部分がリンク片２３１に対して軸線Ａｓ方向から引っかかるため、球状部２３３がレース２３４に対して相対移動したり、脱落したりする可能性を低減することができる。

さらに、上記のような構成によれば、たとえ球状部２３３に対して球状内周面２３４Ａから脱離しようとする力が作用した場合であっても、抜け止め部２３５における拡大部２３５Ａがリンク片２３１に対して上方から引っかかるため、リンク装置２３から翼部２１が完全に脱落してしまう可能性を低減することができる。

加えて、上述の構成では、抜け止め部２３５において、軸線Ａｓからの距離が球面半径ＲＳより小さな近距離縁部Ｌｃの外周側を通じて、球状内周面２３４Ａと対応する位置にアクセスすることが可能である。これにより、球状部２３３及び球状内周面２３４Ａの摩耗状況を検査することができる。このような検査の具体的な態様としては、例えばスキミゲージをこれら球状部２３３及び球状内周面２３４Ａの間の間隙に挿入して、該間隙の寸法を知る方法や目視により確認する方法等が一例として挙げられる。このような検査を定期的に行うことにより、リンク装置２３、回転機械１の信頼性をさらに高め、長期にわたって安定的な運用を行うことが可能となる。

さらに、近距離縁部Ｌｃが形成されていることから、この近距離縁部Ｌｃが他の部材とが干渉する可能性を低減することができる。

加えて、本実施形態では、近距離縁部Ｌｃは、軸線Ａｓからの距離が開口半径ＲＨ（＜ＲＳ）よりも小さな位置に設けられている。これにより、球状部２３３及び球状内周面２３４Ａの摩耗状況をさらに容易に視認・検査することができる。

以上、本発明の第一実施形態について図面を参照して説明した。しかしながら、上記の構成はあくまで一例に過ぎず、これに種々の変更を加えることが可能である。例えば、上記の構成では、第一シャフト２３２Ａにのみ抜け止め部２３５を設けた構成について説明した。しかしながら、抜け止め部２３５は第一シャフト２３２Ａに加えて、上記第二シャフト２３２Ｂに設けられてもよい。具体的には、つば部２３７Ｂを抜け止め部２３５として形成してもよい。この場合の例では、第二シャフト２３２Ｂと抜け止め部２３５とが一体に形成されてもよい。また、第二シャフト２３２Ｂのみに抜け止め部２３５が設けられてもよい。

さらに、上記実施形態では、回転機械１としてのガスタービン１と、可変翼装置２０とにリンク装置２３を設けた例について説明した。しかしながら、リンク装置２３の適用対象はこれに限定されない。

［第二実施形態］
次に、本発明の第二実施形態について図８を参照して説明する。なお、第一実施形態と同様の構成、部材については同一の符号を付し、詳細な説明を省略する。
本実施形態では、抜け止め部３３５の形状が第一実施形態における抜け止め部２３５とは異なっている。図８に示すように、抜け止め部３３５は、軸線Ａｓ方向から見ておおむね円環状をなしている。より具体的には、この抜け止め部３３５は、上記第一シャフト２３２Ａに固定される内側環状部３３５Ａと、内側環状部３３５Ａの径方向外側に離間して設けられる拡大部２３５Ａとしての外側環状部３３５Ｂと、これら内側環状部３３５Ａ及び外側環状部３３５Ｂを互いに接続する接続部３３５Ｃと、を備えている。

内側環状部３３５Ａは、上記の球状内周面２３４Ａの球面半径ＲＳよりも小さな外径寸法を有する円環状をなしている。（なお、内側環状部３３５Ａは、開口半径ＲＨよりも小さな外径寸法を有してもよい。）内側環状部３３５Ａの中心部には、第一シャフト２３２Ａが挿通される。一方で、外側環状部３３５Ｂは、球面半径ＲＳよりも大きな外径寸法を有する円環状をなしている。接続部３３５Ｃは、これら外側環状部３３５Ｂと内側環状部３３５Ａとの間に、その周方向に沿って略９０°ごとに設けられている。さらに、周方向で互いに隣接する接続部３３５Ｃと、内側環状部３３５Ａと、外側環状部３３５Ｂとによって囲まれた領域にはそれぞれ開口Ｗが形成される。すなわち、抜け止め部３３５では、外側環状部３３５Ｂ（又は内側環状部３３５Ａ）における周方向にわたって、計４つの開口Ｗが配列されている。

本実施形態に係る抜け止め部３３５には、軸線Ａｓ方向から見て、上述した稜線（レース２３４の外周面のうちの軸線Ａｓ方向を向く面と、球状内周面２３４Ａとがなす稜線）と重なる位置に開口Ｗが形成されている。さらに、この抜け止め部３３５のうち、外側環状部３３５Ｂの外縁の全体は、上述した第一実施形態における遠距離縁部Ｌｆをなしている。そして、開口Ｗの縁で開口縁Ｌｗのうち、軸線Ａｓに近い部分は、上述した近距離縁部Ｌｃをなしている。

以上のような抜け止め部３３５によれば、第一実施形態と同様に、拡大部２３５Ａとしての外側環状部３３５Ｂがリンク片２３１に対して上方から引っかかることで、球状部２３３の脱離を抑制することができる。加えて、４つの開口Ｗを通じて球状内周面２３４Ａと対応する位置を臨めることから、上記第一実施形態における抜け止め部２３５に比して、より精緻に球状部２３３、球状内周面２３４Ａの摩耗状況を検査することができる。

［第三実施形態］
次に、本発明の第三実施形態について図９を参照して説明する。なお、上記の各実施形態と同様の構成、部材については同一の符号を付し、詳細な説明を省略する。
本実施形態では、抜け止め部４３５の形状が、上記抜け止め部２３５、抜け止め部３３５とは異なっている。図９に示すように、抜け止め部４３５は、第一シャフト２３２Ａが挿通される矩形部４３５Ａと、この矩形部４３５Ａから軸線Ａｓを中心として放射状に延びる複数（４つ）の柱状部４３５Ｂと、を有している。より具体的には、矩形部４３５Ａは、球状内周面２３４Ａの内側に収まるような寸法を有している。言い換えれば、矩形部４３５Ａの対角線の寸法は、球状内周面２３４Ａの直径と略同一か、わずかに小さく設定されている。

柱状部４３５Ｂは、上記矩形部４３５Ａの４つの縁のおおむね中央部から、軸線Ａｓを中心とする径方向内側から外側に向かって直線状に延びている。特に、柱状部４３５Ｂの径方向外側の端部は、球状内周面２３４Ａよりも外側（径方向外側）に位置している。以上のような構成により、互いに隣り合う一対の柱状部４３５Ｂ同士の間には空隙が形成される。すなわち、抜け止め部４３５では、矩形部４３５Ａの周方向にわたって、計４つの空隙が配列されている。

換言すれば、本実施形態に係る抜け止め部４３５には、軸線Ａｓから球状内周面２３４Ａの半径までの領域の少なくとも一部を含む空隙Ｓが形成されている。さらに、この抜け止め部４３５のうち、柱状部４３５Ｂの外縁の一部は、上述した第一実施形態における遠距離縁部Ｌｆをなしている。一方で、矩形部４３５Ａの外縁は、上述した近距離縁部Ｌｃをなしている。

以上のような抜け止め部４３５によれば、第一実施形態又は第二実施形態と同様に、拡大部２３５Ａとしての柱状部４３５Ｂがリンク片２３１に対して上方から引っかかることで、球状部２３３の脱離を抑制することができる。加えて、４つの空隙Ｓを通じて球状内周面２３４Ａと対応する位置を臨めることから、上記第一実施形態における抜け止め部２３５に比して、より精緻に球状部２３３、球状内周面２３４Ａの摩耗状況を検査することができる。

１…回転機械 １…ガスタービン ２…圧縮機 ３…燃焼器 ４…タービン ６…圧縮機ロータ ７…タービンロータ ８…ガスタービンロータ ９…ガスタービン車室 １０…静翼段 １１…動翼段 ２０…可変翼装置 ２１…翼部 ２２…可変翼駆動部 ２２…駆動部 ２３…リンク装置 ２１１…翼本体 ２１２…ロッド ２１３…アーム ２２１…リング部 ２２２…リング部支持装置 ２２４…ローラー ２３１…リンク片 ２３２…シャフト ２３３…球状部 ２３４…レース ２３５…抜け止め部 ２３６…貫通孔 ２３７…頭部 ２３８…スペーサ ２３７Ｂ…つば部 ２３８Ｂ…カラー ３３５…抜け止め部 ４３５…抜け止め部 ２３２Ａ…第一シャフト ２３２Ｂ…第二シャフト ２３４Ａ…球状内周面 ２３５Ａ…拡大部 ２３５Ｂ…シャフト取付部 ３３５Ａ…内側環状部 ３３５Ｂ…外側環状部 ３３５Ｃ…接続部 ４３５Ａ…矩形部 ４３５Ｂ…柱状部 ５Ａ…圧縮機車室 ５Ｂ…タービン車室 Ａ…圧縮空気 Ｇ…燃焼ガス Ａｒ…軸線 Ａｖ…軸線 Ａｓ…軸線 Ａｓ２…軸線 Ｈ…開口 Ｌ…縁 Ｌｆ…遠距離縁部 Ｌｃ…近距離縁部 ＲＨ…開口半径 ＲＳ…球面半径 Ｓ…空隙 Ｗ…開口

Claims (9)

1. 軸線に沿って延びるシャフトと、
   前記シャフトに設けられ、前記軸線上の点を中心とする球面が形成された球状部と、
   前記球状部を前記球状部の外側から摺動可能に支持する凹状の球状内周面が形成されたレース部を備えるリンク片と、
   前記シャフトに設けられ、前記軸線が延びる軸線方向における前記球状部の移動を規制する抜け止め部と、
   を有し、
   前記抜け止め部は、
   該抜け止め部の縁であって、前記軸線方向から見て、前記軸線からの距離が前記球状部の半径よりも長い遠距離縁部と、
   該抜け止め部の縁であって、前記軸線方向から見て、前記軸線からの距離が前記球状部の半径よりも短い近距離縁部と、
   を有するリンク装置。
2. 前記リンク片は、
   前記レース部と、
   前記レース部が装着されたリンク片本体と、
   を有する請求項１に記載のリンク装置。
3. 前記軸線方向から見て、前記軸線から前記近距離縁部までの距離が、前記レース部の外周面のうちの前記軸線方向を向く面と前記球状内周面とがなす稜線で形成される円形の開口の半径である開口半径よりも短い請求項１又は２に記載のリンク装置。
4. 前記軸線方向から見て、前記軸線から前記近距離縁部までの距離が、前記レース部の外周面のうちの前記軸線方向を向く面と、前記球状内周面とがなす稜線から前記軸線までの距離よりも短い請求項１又は２に記載のリンク装置。
5. 前記抜け止め部の外縁の一部が、前記遠距離縁部をなし、
   前記抜け止め部の外縁の他の一部が、前記近距離縁部をなす請求項１から４のいずれか一項に記載のリンク装置。
6. 前記抜け止め部は、互いに対向する一対の辺と、該一対の辺のそれぞれの一方側の端部同士をつなぐ第一接続辺と、該一対の辺のそれぞれの他方側の端部同士をつなぐ第二接続辺と、を有し、前記レース部は前記第一接続辺よりも前記第二接続辺側に位置し、前記第一接続辺が前記遠距離縁部をなし、前記第二接続辺が前記近距離縁部をなす請求項１から５のいずれか一項に記載のリンク装置。
7. 前記抜け止め部には、前記軸線方向から見て、前記稜線と重なる位置に開口が形成され、
   前記抜け止め部の外縁が、前記遠距離縁部をなし、
   前記開口の縁である開口縁のうち、前記軸線に近い部分が、前記近距離縁部をなす請求項３又は４に記載のリンク装置。
8. 請求項１から７のいずれか一項に記載のリンク装置と、
   前記リンク片を駆動する駆動部と、
   前記リンク片に接続された翼部と、
   を備える可変翼装置。
9. 動翼を有するロータと、
   請求項８に記載の可変翼装置と、
   を備える回転機械。

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