JPH02274686A - 可変ピッチプロペラ装置 - Google Patents

可変ピッチプロペラ装置

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JPH02274686A
JPH02274686A JP2056306A JP5630690A JPH02274686A JP H02274686 A JPH02274686 A JP H02274686A JP 2056306 A JP2056306 A JP 2056306A JP 5630690 A JP5630690 A JP 5630690A JP H02274686 A JPH02274686 A JP H02274686A
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JP
Japan
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transfer tube
drive shaft
controller
transfer
pitch
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Application number
JP2056306A
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English (en)
Inventor
Paul A Carvalho
ポール エイ.カーバルホ
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RTX Corp
Original Assignee
United Technologies Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by United Technologies Corp filed Critical United Technologies Corp
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Pending legal-status Critical Current

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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64CAEROPLANES; HELICOPTERS
    • B64C11/00Propellers, e.g. of ducted type; Features common to propellers and rotors for rotorcraft
    • B64C11/30Blade pitch-changing mechanisms
    • B64C11/38Blade pitch-changing mechanisms fluid, e.g. hydraulic
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63HMARINE PROPULSION OR STEERING
    • B63H3/00Propeller-blade pitch changing
    • B63H3/06Propeller-blade pitch changing characterised by use of non-mechanical actuating means, e.g. electrical
    • B63H3/08Propeller-blade pitch changing characterised by use of non-mechanical actuating means, e.g. electrical fluid
    • B63H3/081Propeller-blade pitch changing characterised by use of non-mechanical actuating means, e.g. electrical fluid actuated by control element coaxial with the propeller shaft
    • B63H3/082Propeller-blade pitch changing characterised by use of non-mechanical actuating means, e.g. electrical fluid actuated by control element coaxial with the propeller shaft the control element being axially reciprocatable
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63HMARINE PROPULSION OR STEERING
    • B63H3/00Propeller-blade pitch changing
    • B63H3/06Propeller-blade pitch changing characterised by use of non-mechanical actuating means, e.g. electrical
    • B63H3/08Propeller-blade pitch changing characterised by use of non-mechanical actuating means, e.g. electrical fluid
    • B63H2003/088Propeller-blade pitch changing characterised by use of non-mechanical actuating means, e.g. electrical fluid characterised by supply of fluid actuating medium to control element, e.g. of hydraulic fluid to actuator co-rotating with the propeller

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  • Magnetic Bearings And Hydrostatic Bearings (AREA)
  • Support Of The Bearing (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
  • Reciprocating Pumps (AREA)
  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] この発明は、プロペラブレードのピッチが可変なプロペ
ラ装置に関し、特に、プロペラブレードのピッチを制、
御する流体信号の伝達手段に関する。
[従来の技術] 可変ピッチプロペラ装置は、従来より公知であり、固定
部と回転部間に回転ギャップを設けて構成されている。
固定部は、ハウジング、コントローラ、エンジン及びギ
ヤボックスから構成されており、一方、回転部は、ピッ
チが可変な複数のプロペラブレードが装着されたハブ、
ドライブシャフト、及びプロペラブレードのピッチを設
定するピッチ制御機構より構成されている。コントロー
ラは、上記回転部と一体に回転する可動部を有しており
、ピッチ制御機構に回転ギャップを介して信号を伝達す
ることによりプロペラブレードのピッチを制御している
この種の可変ピッチプロペラ装置は、本出願人所有の米
国特許第4,523,891号に開示されている。この
米国特許においては、コントローラからの信号は、回転
ギャップを貫通して配されるトランスファチューブの相
対的回転変位を介してピッチ制御機構に伝達される。即
ち、トランスファチューブの回転変位によりピッチ制御
機構内に配されたバルブの位置調整が行われ、トランス
ファチューブにより搬送される作動流体のピストンへの
供給が制御される。ピストンは、バルブを介して供給さ
れる作動流体により選択的に往復運動を行い、このピス
トンの往復運動により、ピストンとプロペラブレード間
の連結機構を介してプロペラブレードのピッチが制御設
定される。
上記作動流体は、コントローラの上記可動部の後方に配
されたトランスファベアリングを介してトランスファチ
ューブに供給される一方、トランスファチューブは、コ
ントローラの可動部を貫通して配されている。
コントローラは、定期的な整備修繕のためにプロペラ装
置から取り外されるが、このためには、トランスファチ
ューブを取り外すか、又はコントローラの可動部をトラ
ンスファチューブの後端部よりも後方に摺動させなけれ
ばならない。しかしながら、コントローラの可動部をト
ランスファチューブの後端部を越えて後方に摺動させる
のに充分なスペースはないのが現状であり、一方、トラ
ンスファチューブを取り外すには、プロペラスピナをは
じめ、トランスファチューブを保持している全てのハー
ドウェアを取り外さなければならない。
このような取り外し作業は、複雑であるとともに時間及
び費用の観点からも経済的ではない。
[発明が解決しようとする課題] そこで、本発明の目的の一つは、コントローラの取り外
しを容易に、且つ、効率的に行うことが可能な可変ピッ
チプロペラ装置を提供することにある。
また、本発明の他の目的は、トランスファチューブを取
り外すことなくコントローラを取り外すことが可能な可
変ピッチプロペラ装置を提供することにある。
さらに、本発明の他の目的は、トランスファチューブの
長さを短縮することが可能な可変ピッチプロペラ装置を
提供することにある。
[課題を解決するための手段] 本発明の第1の構成によれば、 複数のプロペラブレードが装着されたハブと、ドライブ
シャフトと、該ドライブシャフト内に配されるトランス
フ1チユーブと、前記プロペラブレードのピッチを調整
するピッチ調整機構とを有する第1の回転部と、 前記トランスファチューブが挿入されるとともに前記ピ
ッチ調整用の信号を前記トランスファチューブに供給す
る第2の回転部を有するコントローラと、ハウジングと
、トランスファベアリングとを有する固定部と、 から成る可変ピッチプロペラ装置であって、作動流体を
前記ハウジングから前記ドライブシャフトを介して前記
トランスファチューブ内に導入する一方、前記ハウジン
グと前記ドライブシャフト間の相対的変位、及び前記ド
ライブシャフトと前記トランスファチューブ間の相対的
変位を許容し、且つ、匍記第2の回転部の前方に配され
る手段を有して構成されることを特徴とする可変ピッチ
プロペラ装置が提供される。
また、本発明の第2の構成によれば、 複数のプロペラブレードが装着されたハブと、ドライブ
シャフトと、該ドライブシャフト内に配されるトランス
ファチューブと、前記プロペラブレードのピッチを調整
するピッチ調整機構とを有する第1の回転部と、 前記トランスファチューブが挿入されるとともに前記ピ
ッチ調整用の信号を前記トランスファチューブに供給す
る第2の回転部を有するコントローラと、ハウジングと
、トランスファベアリングとを有する固定部と、 から成る可変ピッチプロペラ装置であって、作動流体を
前記ハウジングから前記ドライブシャフトを介して前記
トランスファチューブ内に導入する一方、前記ハウジン
グと前記ドライブシャフト間の相対的変位、及び前記ド
ライブシャフトと前記トランスファチューブ間の相対的
変位を許容する手段を有して構成されることを特徴とす
る可変ピッチプロペラ装置が提供される。
また、本発明の第3の構成によれば、 複数のプロペラブレードが装着されたハブと、ドライブ
シャフトと、該ドライブシャフト内に配されるトランス
ファチューブと、前記プロペラブレードのピッチを調整
するピッチ調整機構とを有する第1の回転部と、 前記トランスファチューブが挿入されるとともに前記ピ
ッチ調整用の信号を前記トランスファチューブに供給す
る第2の回転部を封するコントローラと、トランスファ
ベアリングとを有する固定部と、 から成る可変ピッチプロペラ装置であって、作動流体を
前記ドライブシャフトを介して前記トランスファチュー
ブ内に導入する一方、前記ドライブシャフトと前記トラ
ンスファチューブ間の相対的変位を許容し、且つ、前記
第2の回転部の前方に配される手段を有して構成される
ことを特徴とする可変ピッチプロペラ装置が提供される
[作 用] 本発明の第1及び第3の構成においては、作動流体をド
ライブシャフトを介してトランスファチューブに供給す
る一方、ドライブシャフトとトランスファチューブ間の
相対的変位を許容する手段をコントローラの回転部の前
方に配置するように構成したことにより、トランスファ
チューブとコントローラの回転部との接続部分又はオー
バーラツプ部分の長さを相当に短縮することが可能とな
り、この結果、点検等のためにコントローラを可変ピッ
チプロペラ装置から取り外す際に、その後方への移動距
離を相当に短縮することが可能となる。また、トランス
ファチューブ自体の長さを相当に短縮することが可能と
なるため、流体信号の伝達距離を短縮することが可能と
なり、プロペラブレードのピッチ制御をより確実に行う
ことが可能となる。
また、本発明の第2の構成もまた、上述の手段を有して
いる結果、該手段をトランスファチューブの軸線方向の
任意の位置に配設することが可能となるものである。
[実 施 例] 本発明の実施例について述べる前に、前述の米国特許第
4,523,891号について第1図を参照して説明す
る。
第1図において、可変ピッチプロペラ装置の固定部には
、コントローラ265、ハウジング165、エンジン1
75及び仮想線にて示すギヤボックスが設けられている
。一方、その回転部には、ピッチ制御機構、ハブlO、
ドライブシャフト155及びトランスファチューブ14
0が設けられている。
ハブlOには、複数のプロペラブレード15h(ベアリ
ング20を介して装着されており、プロペラブレード1
5は軸線25回りにそのピッチが調整可能に配されてい
る。各プロペラブレード15は、ビントル35に装着さ
れた偏心ローラ30により位置決めされており、偏心ロ
ーラ30は、ピッチ制御機構の一部を構成するピストン
45により操作される。
ピッチ制御機構は、ピストン45、該ピストンがその内
部を往復運動するシリンダ12、及びトランスファチュ
ーブ!40に接続するバルブ要素!20を有している。
ピストン45は、前方作動面55及び後方作動面60を
有する前方隔壁50を備えており、これらの前方作動面
55及び後方作動面60に作動流体の圧力が選択的に負
荷されることにより、ピストン45が変位し、これに応
じてプロペラブレード15のピッチが所望の値に制御設
定される。ピストン45には、さらに、スクリューナツ
ト70を有する後方隔壁65、後方に延びるスカート部
80及びスロット85等が設けられている。
シリンダ12内には、バルブハウジング95が設けられ
ており、このバルブハウジングには一対のアウトレット
ボート100,105が形成されている。作動流体の圧
力は、アウトレットボート100を介してピストン前方
作動面55に負荷されてピストン45を後方へ変位させ
、これにより、この変位に対応するプロペラブレードの
ピッチ調整が行われる。一方、作動流体の圧力は、アウ
トレットボート105を介してピストン後方作動面60
に負荷されてピストン45を前方に変位させ、これによ
り、この変位に対応するプロペラブレードのピッチ調整
が行われる。
バルブ要素120は、アウトレットボート100.10
5への作動流体の供給を選択的に切り換える。バルブ要
素120には、半径方向に条設された通路125と、こ
の通路と常時連通している円環状通路130が形成され
ており、円環状通路130は、アウトレットボート10
0.105と選択的に連通ずるように構成されている。
尚、バルブ要素!20の内側部は、トランスファチュー
ブ140の前方端と一体に形成されており、一方、バル
ブ要素120の外側部は、スクリュー145と一体に形
成されている。
トランスファチューブ140は、ハブ【0を回転駆動す
るドライブシャフト155内に配されており、ドライブ
シャフト155は、ベアリング160を介してハウジン
グ165に装着されている。
また、ドライブシャフト155は、例えばドライブシャ
フト155に固定されたギヤ178を介してエンジン1
75と機械的に接続され、エンジンの回転出力をハブI
Oに伝達する。
コントローラ265は、回転部266と固定部とを有し
ている。回転部266には、ポールナツト198、ボー
ルスクリュー200、ギヤ180及びスプライン−キー
接続部192.194等が設けられている。ドライブシ
ャフト155は、ドライブシャフトの延長部183、ギ
ヤ180及びスプライン−キー接続部!92.194を
介してポールナツト198及びボールスクリュー200
を駆動する。また、トランスファチューブ140はその
後端部近傍においてボールスクリュー200内を貫通し
ており、可撓性のスプラインジヨイント210を介して
ボールスクリュー200と一体に回転するように構成さ
れている。
コントローラ265の回転部266は、ベアリング18
5及び232を介してその固定部に装着されている。即
ち、ボールスクリュー200は、ベアリングを介して固
定部に装着されており、この結果、ポールナツト198
、ボールスクリュードライブシャフト延長部183及び
トランスファチューブ140はドライブシャフトと一体
に回転可能となる。
一方、コントローラ265の固定部には、ピストン23
5、スピードガバナ270及び複数の流体通路が設けら
れている。
ピストン235は、ベアリング232を介してボールス
クリューを支持するとともに、シリンダ240内に往復
運動可能に収容されている。ピストン235は、第1及
び第2の作動面を有しており、第1の作動面には流体通
路250を介して流体圧力が負荷される一方、第2の作
動面には流体通路260を介して流体圧力が負荷される
ように構成されている。このピストン235への流体圧
力の負荷は、周知のピッチコントローラにおいて用いら
れている種々の方法により制御することが可能であり、
例えば、スピードガバナ270及び/又はβ−コントロ
ーラ277を用いて制御することが可能である。尚、β
−コントローラ277を用いた場合には、スピードガバ
ナ270ではなくパワーレバー279の設定値に依存し
て作動流体の計量が行われる。
作動流体は、図示しない作動流体供給源からポンプ28
0によりコントローラ265に導入される。ポンプ28
0により所定圧力に加圧された作動流体は、流体通路2
85及びトランスファベアリング290を介してトラン
スファチューブI40内に導入され、次いで、トランス
ファチューブ140によりバルブ要素120に供給され
ることとなる。
上記構成を有する可変ピッチプロペラ装置の動作は以下
の通りである。
通路250内の作動流体の圧力は、スピードガバナ又は
β−コントローラにより制御調節される。
この作動流体圧の制御により、シリンダ240内のピス
トン235の位置調整が行われる。そして、このピスト
ン235の位置調整によりボールスクリュー200の軸
線方向における位置調整が行われることとなる。ボール
スクリュー200が軸線方向に変位するに従い、ボール
スクリュー200とポールナツト19Bとの所定の係合
状態により、ボールスクリュー200が回転変位するこ
ととなる。このボールスクリュー200の回転変位は、
ジヨイント2璽0を介してトランスファチューブ140
を一体に回転変位させ、ピストン45内に配されたスク
リュー145を回転変位させる。このスクリュー!45
の回転変位によりバルブ要素!20の軸線方向における
位置が変化し、この結果、導入される作動流体によりピ
ストン45の位置が調整されることとなる。このピスト
ン45の位置調整により、偏心ローラ30とピストン4
5に形成されたカムスロット40との協働を介してプロ
ペラブレードt5のピッチが所望の値に設定されること
となる。
第2図は、本発明の実施例に係る可変ピッチプロペラ装
置に用いられるトランスファベアリングを示している。
尚、第2図において第1図と同−又は同様の部材には同
一の符号を付し、以下におけるそれらの部材の説明を省
略する。
第2図に示すように、本実施例においては、トランスフ
7ベアリングがコントローラ265の回転部266の前
方に配置されている。このように、トランスファベアリ
ングをコントローラの回転部265の前方に配すること
により、トランスファチューブとコントローラの回転部
266との接続部分又はオーバーラツプ部分の長さを相
当に短縮することが可能となり、この結果、点検等のた
めにコントローラを可変ピッチプロペラ装置から取り外
す際に、その後方への移動距離を相当に短縮することが
可能となる。また、トランスファチューブ自体の長さを
相当に短縮することが可能となるため、流体信号の伝達
距離を短縮することが可能となり、プロペラブレードの
ピッチ制御をより確実に行うことが可能となる。
尚、トランスファベアリングをコントローラの回転部2
66の前方に配置するためには、回転中のドライブシャ
フトを介して作動流体をトランスファチューブ内に導入
する必要があるため、従来より困難であると考えられて
きた。
第2図において、トランスファベアリングは、第1のセ
クション300及び第2のセクション3IOを有してい
る。第1セクシヨン300は、ドライブシャフト155
とハウジング165間に配される第1の環状部材3!5
を有しており、該第1の環状部材には、流体通路285
からの作動流体が導入される開口部320が形成されて
いるとともに、開口部320に導入された作動流体をド
ライブシャフトに供給するための第1の環状溝325が
形成されている。第1の環状部材315は、ハウジング
165に固定されている一方、ドライブシャフト155
の相対回転を許容するように構成されている。尚、第1
の環状部材315とハウジング165間、及び第iの環
状部材315とドライブシャフト155間は適当なシー
ル手段(図示せず)によりシールされている。
第2のセクション310は、第1の流体通路330及び
第2の環状部材335を有している。ドライブシャフト
155内を貫通して形成されている第1の流体通路33
0は、第1の環状Wlt325と連通する開口部340
及び第2の環状部材335に作動流体を供給するための
第2の環状溝345を有している。
第2の環状部材335は、第2の流体通路350を有し
ており、ドライブシャフト155又はトランスファチュ
ーブ140に固定される。第2の流体通路350は、第
2の環状溝345に連通する開口部355、及びオリフ
ィス365を介してトランスファチューブの内部と連通
ずる第3の環状溝360を有している。
尚、第2の環状部材335をドライブシャフト155又
はトランスファチューブ140と一体に形成してもよこ
とは言うまでもない。
上述の構成より明らかなように、本実施例に係るトラン
スファベアリングは、ドライブシャフトとトランスファ
チューブ間の相対的変位及びドライブシャフトとハウジ
ング間の相対的変位を可能とするとともに、ドライブシ
ャフトを介してトランスファチューブ内に作動流体を導
入することを可能とするものである。尚、トランスファ
チューブとドライブシャフト間の相対的変位は、プロペ
ラブレードのピッチ制御においてバルブ要素120の位
置調整を行うために必要とされるものである。
以上、本発明を実施例に基づいて説明してきたが、本発
明はこれに限定されるものではない。要すれば、本発明
は、本発明の要旨の範囲に含まれる全ての変形、変更を
含むものであり、従って、特許請求の範囲に記載した要
件を満足する全ての構成は本発明に含まれるものである
[効 果] 本発明の第1及び第3の構成においては、作動流体をド
ライブシャフトを介してトランスファチューブに供給す
る一方、ドライブシャフトとトランスファチューブ間の
相対的変位を許容する手段をコントローラの回転部の前
方に配置するように構成したことにより、トランスファ
チューブとコントローラの回転部との接続部分又はオー
バーラツプ部分の長さを相当に短縮することが可能とな
り、この結果、点検等のためにコントローラを可変ピッ
チプロペラ装置から取り外す際に、その後方への移動距
離を相当に短縮することが可能となる。また、トランス
ファチューブ自体の長さを相当に短縮することが可能と
なるため、流体信号の伝達距離を短縮することが可能と
なり、プロペラブレードのピッチ制御をより確実に行う
ことが可能となる。
また、本発明の第2の構成もまた、上述の手段を有して
いる結果、該手段をトランスファチューブの軸線方向の
任意の位置に配設することが可能となるものである。
【図面の簡単な説明】
第1図は、従来の可変ピッチプロペラ装置を示す断面図
であり、第2図は、本発明の実施例に係る可変ピッチプ
ロペラ装置に用いるトランスファベアリングの構成を示
す断面図である。 140、、、トランスファチューブ 155、、、  ドライブシャフト 165、、、ハウジング 285、、、流体通路 315、、、第1の環状部材 320゜ 325゜ 335゜ 345゜ 355゜ 360、  。 365、。 、開口部 、第!の環状溝 第2の環状部材 、開口部 、第2の環状溝 、開口部 、第3の環状溝 才リフイス

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)複数のプロペラブレードが装着されたハブと、ド
    ライブシャフトと、該ドライブシャフト内に配されるト
    ランスファチューブと、前記プロペラブレードのピッチ
    を調整するピッチ調整機構とを有する第1の回転部と、 前記トランスファチューブが挿入されるとともに前記ピ
    ッチ調整用の信号を前記トランスファチューブに供給す
    る第2の回転部を有するコントローラと、ハウジングと
    、トランスファベアリングとを有する固定部と、 から成る可変ピッチプロペラ装置であって、作動流体を
    前記ハウジングから前記ドライブシャフトを介して前記
    トランスファチューブ内に導入する一方、前記ハウジン
    グと前記ドライブシャフト間の相対的変位、及び前記ド
    ライブシャフトと前記トランスファチューブ間の相対的
    変位を許容し、且つ、前記第2の回転部の前方に配され
    る手段を有して構成されることを特徴とする可変ピッチ
    プロペラ装置。
  2. (2)前記手段は、前記ドライブシャフトと前記ハウジ
    ング間に配される第1のトランスファベアリングと、前
    記ドライブシャフトと前記トランスファチューブ間に配
    される第2のトランスファベアリングとから構成される
    ことを特徴とする請求項(1)に記載の可変ピッチプロ
    ペラ装置。
  3. (3)複数のプロペラブレードが装着されたハブと、ド
    ライブシャフトと、該ドライブシャフト内に配されるト
    ランスファチューブと、前記プロペラブレードのピッチ
    を調整するピッチ調整機構とを有する第1の回転部と、 前記トランスファチューブが挿入されるとともに前記ピ
    ッチ調整用の信号を前記トランスファチューブに供給す
    る第2の回転部を有するコントローラと、ハウジングと
    、トランスファベアリングとを有する固定部と、 から成る可変ピッチプロペラ装置であって、作動流体を
    前記ハウジングから前記ドライブシャフトを介して前記
    トランスファチューブ内に導入する一方、前記ハウジン
    グと前記ドライブシャフト間の相対的変位、及び前記ド
    ライブシャフトと前記トランスファチューブ間の相対的
    変位を許容する手段を有して構成されることを特徴とす
    る可変ピッチプロペラ装置。
  4. (4)前記手段は、前記ドライブシャフトと前記ハウジ
    ング間に配される第1のトランスファベアリングと、前
    記ドライブシャフトと前記トランスファチューブ間に配
    される第2のトランスファベアリングとから構成される
    ことを特徴とする請求項(3)に記載の可変ピッチプロ
    ペラ装置。
  5. (5)複数のプロペラブレードが装着されたハブと、ド
    ライブシャフトと、該ドライブシャフト内に配されるト
    ランスファチューブと、前記プロペラブレードのピッチ
    を調整するピッチ調整機構とを有する第1の回転部と、 前記トランスファチューブが挿入されるとともに前記ピ
    ッチ調整用の信号を前記トランスファチューブに供給す
    る第2の回転部を有するコントローラと、トランスファ
    ベアリングとを有する固定部と、 から成る可変ピッチプロペラ装置であって、作動流体を
    前記ドライブシャフトを介して前記トランスファチュー
    ブ内に導入する一方、前記ドライブシャフトと前記トラ
    ンスファチューブ間の相対的変位を許容し、且つ、前記
    第2の回転部の前方に配される手段を有して構成される
    ことを特徴とする可変ピッチプロペラ装置。
  6. (6)前記手段は、作動流体を前記ドライブシャフトに
    供給する第1のトランスファベアリングと、前記ドライ
    ブシャフトと前記トランスファチューブ間に配されて作
    動流体を前記ドライブシャフトから前記トランスファチ
    ューブに供給する第2のトランスファベアリングとから
    構成されることを特徴とする請求項(5)に記載の可変
    ピッチプロペラ装置。
JP2056306A 1989-03-07 1990-03-07 可変ピッチプロペラ装置 Pending JPH02274686A (ja)

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