JPH03529Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は、流体機械の回転軸を中空とし、この
回転軸内に油圧制御により軸方向に移動可能に翼
角操作軸を設け、この翼角操作軸の移動によつて
回転軸の先端部に設けた可動翼の角度を調整する
油圧式可動翼流体機械に関し、特に回転軸に圧油
を少ない漏出量で導入できるように改善したもの
である。

（従来の技術） 従来の油圧式可動翼流体機械を第２図および第
３図に示す。第２図は、回転軸に圧油を導入する
構造を示す縦断面図であり、第３図は、第２図の
回転軸の先端部に設けられた可動翼の角度が調整
される構造を示す縦断面図である。

第２図および第３図において、回転軸１を中空
とし、この回転軸１内に軸方向に移動可能に翼角
操作軸２が挿入されている。そして、回転軸１の
先端部に羽根車ボス３が固定され、この羽根車ボ
ス３に放射状に可動翼４，４…が配設されてい
る。さらに、これらの可動翼４，４…の取付軸
５，５…に設けたアーム６，６…が、翼角操作軸
２の先端に設けられたクロスヘツド７とリンク
８，８…で適宜に連結され、翼角操作軸２の軸方
向移動により可動翼４，４…の角度が調整される
よう構成されている。

また、回転軸１の他端部（第２図で上端部）に
サーボシリンダ９が設けられ、このサーボシリン
ダ９内に翼角操作軸２に連結されるサーボピスト
ン１０が収納されている。そして、サーボシリン
ダ９は、電動機台１１に載置固定される図示しな
い電動機の軸と継手１２で連結されている。

さらに、回転軸１の外周に基礎１３に固定され
た給油環１４が嵌合され、この給油環１４に設け
られた２つの圧油導孔１５，１６の一方が翼角操
作軸２を通る孔１５ａを介してサーボシリンダ９
内をサーボピストン１０で２分した一方の室（第
２図で上方室）に連通され、他方が回転軸１と翼
角操作軸２との〓間１６ａを介してサーボシリン
ダ９内の他方の室（第２図で下方室）に連通され
ている。そして、圧油導孔１５，１６は、図示し
ない四方切換弁を介して圧油源に連通されてい
る。なお、１７は油受けである。

かかる構成において、電動機を回転駆動させる
と、継手１２を介して回転軸１が回転し、羽根車
ボス３に配設された可動翼４，４…が回転軸１を
軸として回転して揚力を生じさせる。翼角操作軸
２は、回転軸１とともに回転し、可動翼４，４…
の角度は変化しない。

ここで、四方切換弁を適宜に制御して、圧油導
孔１５，１６のいずれか一方に圧油を導入すると
ともに他方から排油させて、サーボシリンダ９の
一方の室に圧油を導入すると、サーボピストン１
０が軸方向に移動される。そして、このサーボピ
ストン１０に連結された翼角操作軸２が軸方向に
移動され、クロスヘツドとリンク８，８…および
アーム６，６…を介して取付軸５，５…が回転さ
れ、可動翼４，４…の角度の調整がなされる。

（考案が解決しようとする問題点） ところで、上記した流体機械における回転軸１
は、図示しない軸受によつて適宜に支承されてい
るが、運転状況の変化による可動翼４，４…の揚
力の変化に伴なう流体力的加振力等により回転軸
１が芯振れを生じる場合がある。かかる場合にも
円滑な回転を確保するために、回転軸１に嵌合さ
れる給油環１４は、この回転軸１の芯振れを許容
するものでなければならない。このため、回転軸
１の外周と給油環１４の内周の〓間を広くしなけ
ればならず、圧油導孔１５，１６に導入される圧
油がこの広い〓間から大量に漏出して油受け１７
に流れ落ち易い。したがつて、圧油の循環油量を
多く必要とし、それだけ圧油源が大形化し高価な
設備が必要であるという問題点があつた。

また、給油環１４と回転軸１の〓間が均等にな
るように給油環１４は芯出しを精度良く行つて基
礎１３に固定しなければならず、据え付け作業に
多くの時間を必要とするという問題点があつた。

本考案の目的は、上記した従来の油圧式可動翼
流体機械の問題点を解決すべくなされたもので、
給油環から回転軸への圧油の導入で生じる圧油の
漏出を少なくするように改善した油圧式可動翼流
体機械を提供することにある。

（問題を解決するための手段） かかる目的を達成するために、本考案の油圧式
可動翼流体機械は、油圧制御により軸方向に移動
可能に翼角操作軸を回転軸内に設け、この翼角操
作軸の移動によつて前記回転軸の先端部に設けた
可動翼の角度を調整する油圧式可動翼流体機械に
おいて、前記回転軸の外周に摺動スリーブを嵌合
し、この摺動スリーブの外周に基礎に固定される
給油環を嵌合し、この給油環から前記摺動スリー
ブを介して前記回転軸に圧油導孔を連通して設
け、前記摺動スリーブの内周と前記回転軸の外周
の間または前記摺動スリーブの外周と前記給油環
の内周の間のいずれか一方を狭い〓間で相対回転
自在とし、他方を広い〓間にするとともに前記圧
油導孔を挾む軸方向両側にリング溝に挿入されて
軸方向に移動できず半径方向に移動可能な圧縮リ
ングシールを介装して構成されている。

（作用） 摺動スリーブの内周と回転軸の外周の間または摺
動スリーブの外周と給油環の内周の間のいずれか
一方を狭い〓間で相対回転自在とするので、この
狭い〓間からの圧油の漏出は少量となる。そし
て、他方を広い〓間にするとともに圧油導孔を挾
んで軸方向両側にリング溝に挿入されて軸方向に
移動できずに半径方向に移動可能な圧縮リングシ
ールを介装したので、圧縮リングシールのラビリ
ンス効果により圧油の漏出は少量であり、しかも
回転軸の芯振れが圧縮リングシールとこれを挿入
したリング溝の半径方向の相対的なずれによつて
許容される。

（実施例の説明） 以下、本考案の実施例を第１図を参照して説明
する。第１図は、本考案の油圧式可動翼流体機械
の回転軸に圧油を導入する構造を示す縦断面図で
ある。第１図において、第２図と同一部材には同
一符号を付して重複する説明を省略する。

第１図において、圧油導孔１５，１６に臨む回
転軸１の外周に軸スリーブ２０が固定され、この
軸スリーブ２０の外周に内周にホワイトメタルを
張つた摺動スリーブ２１が狭い〓間で相対回転自
在に嵌合されている。さらに、この摺動スリーブ
２１の外周に給油環１４が嵌合されるが、摺動ス
リーブ２１の外周と給油環１４の内周は広い〓間
が設けられている。そして、軸スリーブ２０およ
び摺動スリーブ２１には、給油環１４と回転軸１
の圧油導孔１５，１６を連通する孔が穿設されて
いる。さらに、摺動スリーブ２１の外周で圧油導
孔１５，１６をそれぞれに挾む軸方向両側にリン
グ溝２２，２２…が形成され、それぞれピストン
リング状の圧縮リングシール２３，２３…が挿入
されている。これらの圧縮リングシール２３，２
３…の外周は、給油環１４の内周に圧接されてい
る。また、リング溝２２，２２…の幅と深さは、
圧縮リングシール２３，２３…が軸方向に移動で
きず、しかも半径方向に相対的に移動可能となる
ように形成されている。

なお、２４，２４…はＯリング、２５はグラン
ドパツキン、２６，２７は戻り油通路、２８は摺
動スリーブ２１の押えングである。

かかる構成において、回転軸１の回転に対し
て、軸スリーブ２０の外周と摺動スリーブ２１の
内周の間で相対回転がなされる。そして、この軸
スリーブ２０の外周と摺動スリーブ２１の内周の
〓間は、回転を滑らかに行わせるに必要な潤滑油
として作用させる少量の圧油を漏出させる程度の
狭いものとして圧油の漏出が阻止される。する
と、回転軸１の芯振れに伴ない摺動スリーブ２１
も振動するが、この振動は、リング溝２２，２２
…に挿入された圧縮リングシール２３，２３…が
溝内で半径方向に相対的にずれるとともに摺動ス
リーブ２１の外周と給油環１４の内周の間の広い
〓間により吸収される。そして、摺動スリーブ２
１と給油環１４に連通される圧油導孔１５，１６
を挾んで軸方向両側に設けた圧縮リングシール２
３，２３…のラビリンス効果により、摺動スリー
ブ２１と給油環１４間の〓間の軸方向の圧油の漏
出が阻止される。

なお、上記実施例では、軸スリーブ２０と摺動
スリーブ２１との間で相対回転させているが、こ
れに限られず、摺動スリーブ２１の外周と給油環
１４の内周との間で相対回転させるとともにその
〓間を小さなものとし、また軸スリーブ２０の周
と摺動スリーブ２１の内周との間を広い〓間と
し、軸スリーブ２０と摺動スリーブ２１のいずれ
か一方にリング溝２２，２２…を形成し、これら
のリング溝２２，２２…に他方に圧接する圧縮リ
ングシール２３，２３…挿入しても良い。また、
圧縮リングシール２３，２３…は、圧油の漏出を
阻止するに必要な適宜な本数を設ければ良い。さ
らに、回転軸１に導入された圧油は、回転軸１内
に通る孔を介してサーボシリンダ９の各室に導入
されても良い。そしてさらに、本考案の流体機械
は、ポンプのみならず水車、風車および送風機等
にも応用することができる。

（考案の効果） 以上説明したように、本考案の油圧式可動翼流
体機械によれば、圧油の漏出量を少なくすること
ができるので、圧油源を小形化できて設備を安価
に構成できる。また、回転軸とこれに嵌合させる
給油環との〓間を広くとるので、給油環の芯出し
精度が低くて良く、流体機械の据え付け等の際の
作業が容易であるという優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本考案の油圧式可動翼流体機械の回
転軸に圧油を導入する構造を示す縦断面図であ
り、第２図は、従来の油圧式可動翼流体機械の回
転軸に圧油を導入する構造を示す縦断面図であ
り、第３図は、第２図の回転軸の先端部に設けら
れた可動翼の角度が調整される構造を示す縦断面
図である。 １：回転軸、２：：翼角操作軸、４：可動翼、
１３：基礎、１４：給油環、１５，１６：圧油導
孔、２１：摺動スリーブ、２２：リング溝、２
３：圧縮リングシール。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 油圧制御により軸方向に移動可能に翼角操作軸
   を回転軸内に設け、この翼角操作軸の移動によつ
   て前記回転軸の先端部に設けた可動翼の角度を調
   整する油圧式可動翼流体機械において、前記回転
   軸の外周に摺動スリーブを嵌合し、この摺動スリ
   ーブの外周に基礎に固定される給油環を嵌合し、
   この給油環から前記摺動スリーブを介して前記回
   転軸に圧油導孔を連通して設け、前記摺動スリー
   ブの内周と前記回転軸の外周の間または前記摺動
   スリーブの外周と前記給油環の内周の間のいずれ
   か一方を狭い〓間で相対回転自在とし、他方を広
   い〓間にするとともに前記圧油導孔を挾む軸方向
   両側にリング溝に挿入されて軸方向に移動できず
   半径方向に移動可能な圧縮リングシールを介装し
   たことを特徴とする油圧式可動翼流体機械。