JPS58191690A - 可変ピツチプロペラ - Google Patents

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】 力軸の軸方向に交叉し、且つこの軸方向と交わる出力回
転軸の周方向に交叉すべく卸斜して作用線方向を転換さ
せる傾刷した案内溝を介して、入力軸の軸方向に作ｊｌ
ｌする往復移動力をこの軸方向に交わる出力回転軸の周
方向に作用する回転力に変換させることにより、ブレー
ドのピツ・チ変更を小さな往復移動力で成し得ると共に
、推力発生時、推力の反力としてブレードに加わる捻り
トルクが入力軸に作用するのを防止でき、入力軸及びそ
の往復移動手段等の構造を単純化させてコストダウンを
達成できる可変ピッチプロペラに関する。

従来、この種の可変ピッチプロペラ（以下、［ｃＰ’Ｐ
Ｊと呼称する。）としては、第１図に示すものが知られ
ている。回転駆動される推進軸ａには、これに一体的に
連結されたハブｂ’１介して、推力を発生すべく旋回さ
れるブレードＣが設けられている。このブレードＣは、
そのピンチを変更し得るように推進軸ａの回転方向Ａと
交わる方向Ｂに回転駆動されるべく、その基端部ｄが円
盤状に形成されてハブｂに嵌装されている。他方、推進
＠ａ内方には、ハブｂ前方のシリンダ室ｅ内に設けられ
たサーボ弁を備えたサーボピストンｆｉ往復駆動すべく
シリンダ室ｅへ作動油を給排する二重構造で成る油送管
部ｇが形成されている。この油送管部ｇは、第２図に示
す如く、サーボピストンｆに連結されたピストンロッド
ｈ内に延長され、す〜ボビストンｆに区画されたシリン
ダ室ｅに作動油を給排してサーボピストンｆ及びピスト
ンロッドｈ’ｌその軸方向Ｃに往復移動させることにな
る。このピストンロッドｈには、上記ブレードＣの基端
部ｄに臨んでクロスヘッドｌが設けられている。このク
ロスヘッドｉＫは、その往復移動方向Ｃ（ピストンロッ
ドｈの軸方向）と直交する方向に滑動する滑り体ｊが設
けられ、この滑り体ｊには、ブレードＣの基端部ｄに、
その回転中心りから離隔されて植立されたピンｈが係合
されている。従って、シリンダ室ｅに作動油が給排され
てサーボピストンｆが往復駆動されると、クロスヘッド
ｌは、ハブｂによって回転移動のみが許容されたピンに
′ｆｒ：滑り体Ｊを介して回転駆動させることになり、
その結果ブレードＣが回転されてそのピッチが変更され
ることになる。

ところで従来のＣＰＰにあっては、ピストンロッドｈの
往復移動力をブレードＣに直に作用させるべく、ピスト
ンロッドｈの軸方向Ｃに沿って並行するブレードＣの基
端部ｄの周方向Ｅに回転力を伝達させるように構成され
ていた。このため、ブレードＣが旋回されて推力が発生
すると、その反力としてブレードｃを捻るべく作用する
捻りトルクＦがピンｋを介して殆ど全てピストンロッド
ｈ等に軸力Ｇとして作用していた。従って、従来にあっ
ては、この推力に関わる軸力を受けるべく、ピストンロ
ッドｈ１強度大に形成したシ、その往復移動手段たる油
圧機構に大川すなサーボ機構等を採用すると共に堅牢旧
つ強度大に製作しなければならず、可及的にｃｐｐの構
造を複雑化させてコストアップを誘引していた。

本発明は上述した如き従来の問題点に鑑み、これ全有効
に解決すべく創案されたものであり、その目的は、ブレ
ードのピッチ変更を小さな往復駆動力で成し得ると共に
、推力発生時、推力の反力としてブレードに加わる捻り
トルクか入力軸に作用するの全防止でき、入力軸及びそ
の往復駆動手段等の構造を単純化させてコストダウンを
達成できるＣＰＰを提供するにある。

以下に本発明に係るＣＰＰの好適一実施例を添付図面に
従って詳述する。

第３図に示す如く、推進器ケーシング１内には、機関に
回転駆動される駆動軸２に２枚のベベル・ギア３・・・
全弁して連結された推進軸４が設けられる。この推進軸
４Ｆｉ、その一端部４ａが軸受部材５に軸受され、他端
部４ｂが７ランジ様に形成されて中空筒体状のハブケー
シング部材６に連結される。ハブケーシング部材６には
、第３図及び第４図に示す如く、その周方向に沿って適
宜枚数（本実施例にあっては、４翼の推進器が例示され
ている。）でブレード７が配設される。これらブレード
７は、ハブケーシング部４：Ａ’　６　’に介して推進
軸４に旋回駆動され１■−力を発生するように構成され
る。これらブレード７の円盤状の基端部７ａには、ブレ
ード７を推進軸４の同転駆動方向Ａと交わる方向Ｂに回
転移動させてそのピッチを変更させるための円盤状の出
力回転軸８が重ねて接合される。これら出力回転軸８は
、・・ブケーシング部材６に回転自在に嵌装されブレー
ド７をハブケーシング部材６上に回転移動自在に支持し
ている。

これら出力回転軸８と・・ブケーシング部材６とによっ
て矩形状に形成された内周は、後述する入力軸９の出力
側外周部９ａに接続される出力回転軸＼ ８の入力側内周部８ａと成っている。これら出力回転軸
８の入力側内周部８ａには、それらの回転中心（即ち、
ブレード７の回転中心）Ｄから遠心された入力側遠心部
８ｂに係合部材１０が軸支されて設けられる。

他方、第３図に示す如く、推進軸４の内方には、カラ１
１・・・を介して回転且つ往復移動自在な入力軸９が挿
通される。この入力軸９の一端部９ｂには、入力軸９を
その軸方向Ｃへ往復移動させるための後述する油圧シリ
ンダ機構１２が連結されると共に、他端部はハブケーシ
ング部材６内方で上記出力回転軸８の入力側内周部８ａ
に嵌合されて接続され、その往復移動力を伝達する入力
軸９の出力側外周部９ａと成っている。特に、第４図に
示す如く、この入力軸９の出力側外周部９ａは、その隅
部９Ｃが径方向外方からノ・ブケーシング部材６に嵌装
されている。この出力側外周部９ａには、第５図に示す
如く、入力軸９の軸方向Ｃに交叉し、且つこの軸方向Ｃ
に交わる出力回転軸８の周方向ｋに交叉すべく傾斜し、
上記係合部材１０を入力軸９の軸方向Ｃに対して斜めに
滑動自在に係合させる案内溝１３が各出力回転軸８に対
応させて形成される。そして、入力軸９の出力側外周部
９ａと出力回転軸８の入力倶１内周部８ａとは、これら
係合部材１０で接続され、これら係合部材１０を介して
入力軸９の往復移動力が軸方向Ｃに交わる周方向ｋに伝
達されて出力回転軸８の回転力に変換されることになる
。尚、案内溝１３には、潤滑油等が満たされており、係
合部材１０には摺動摩擦力が殆ど作用しないように構成
される。

特に、本実施例にあっては、案内溝１３の始端部１３ａ
と終端部１３ｂとが入力軸９の軸方向Ｃに沿って形成さ
れ、ブレード７の回転方向Ｂに作用する捻りトルクＦを
出力側外周部９ａの径方向外方Ｈへ作用させその隅部９
ｃを径方向外方から嵌装する・・ブケーシング部材６に
受けさせるように構成される。

ところで、第３図に示す如く、入力軸９の入力’ｌｕｌ
またる一端部９ｂｌＣは、これを往復移動させて往復移
動力を伝達させるべく係脱自在な油圧シリンダ機構１２
が設けられる。この油圧シリンダ機構１２は、支持フレ
ーム１４に固設されたシリンダ１５と、このシリンダ１
５内方を２室１５ａ。

１５ｂに区画しつつ往復移動自在に設けられたピストン
ロッド１６と、ピストンロッド１６の一端に接合され、
その内方に入力軸９全軸受しつつこれに係合されその回
転ケキャンセルして係脱自在と成す軸受部材１７ケ備え
た係脱部材１８と、上記シリンダ１５の室１５ａ、１５
ｂに択一的に作動油を給排すべく作動油源（図示せず）
に連結された油給排系１９とから構成される′。

以上の構成の作用について述べる。

ピッチ全変更するに際しては、油圧シリンダ機構１２に
作動油を給排して入力軸９を往復移動させることになる
。第３図に示す如く、油給排系１９からシリンダ１５の
室１５ａに作動油を供給すると、ピストンロッド１６は
他室１５ｂから作動油を排出しつつ往復駆動さ肛、その
往復駆動力を係脱部材１８を介して入力軸９に伝達しこ
れを往復移動させることになる。入力軸９がその軸方向
Ｃに往復移動すると、その往復移動力は第５図に示す如
く、その出力側外周部９ａの案内溝１３に係合された係
合部材１０に作用することになる。この保合部材１０は
、出力回転軸８の回転中心りに反力をとって、且つ傾斜
された案内溝１３によシ入力軸９の軸方向Ｃに作用する
往復移動力の作用線を案内溝１３に沿う滑動方向■と、
これに直交する抗力方向Ｊに転換させて案内溝１３に沿
う倍力効果を得て移動゛できることになる。これに際し
、保合部材１０には抗力による摩擦力は殆んど作用せず
、往復移動される案内溝１３内方を出力回転軸８の回転
中心りに拘束されつつ入力軸９の往復移動力をその軸方
向Ｃに交わる出力回転軸８の回転方向Ｋに伝達させて回
転力に変換させることになる。この回転力を受けた出力
回転軸８は、−一回転駆動され、ブレード７が回転 移動されてそのピッチが変更されることになる。

特に、ピッチ変更を２位置切換とした場合には、係合部
材１０は案内溝１３の始端部１３ａと終端部１３ｂのい
ずわか一方に位置さ力、で、出力回転軸゛８の回転方向
にと略直交する入力軸９の軸方向Ｃに沿って位置される
ことになる。

他方、推進軸９が回転駆動されブレード７が推力を発生
すると、その反力としてブレード７の回転方向Ｂに捻り
トルクＦが発生し、この捻りトルクＦは係合部材１０を
介して入力軸９の出力側外周部９ａにに方向に沿って作
用することになる。

これに際し、保合部材１０が案内溝１３の始端部１３ａ
あるいは終端部１３ｂに位置されている場合には、捻シ
トルクＦは、殆どがその略接線方向に作用して、出力側
外周′ｆＩ３９　ａ　ｋその径方向Ｈ外方から嵌装する
・・ブケーシング部材６に伝達され入力軸９の軸方向Ｃ
Ｋは殆ど作用することはなく、入力軸９に軸力が作用す
るのを防止することができる。また、たとえ係合部材１
０か案内溝１３の始端部１３ａと終端＃１３ｂとの間に
任意に位置されていたとしても、保合部材１０は入力軸
９の軸方向Ｃに対して斜めに保合さ扛て案内溝１３内に
セルフロックされるためその位置でブレード７のピッチ
角度全保持できると共に可及的に入力軸９に軸力が作用
するのを抑止することができる。

また上記案内溝１３により倍力効果を得ることができる
ので推進軸４の駆動中にあっても、小さな往復駆動力で
軽快に入力軸９を往復移動させてブレード７のピッチを
変更させることも可能である。

従って、従来の如く捻りトルクを受けるべく入力軸及び
その往復駆動手段等に油圧サーボ機構等の大損りで堅牢
目つ複軸な構造を採用する必要はなく、簡単な構成で成
る本案に採用した油圧シリンダ機構１２等でｃｐｐを構
成することができ、その構造を単純化させて犬１］なコ
ストダウンを達成できる。

尚、推進軸４の駆動ｎ５にあっては、入力軸９はその出
力側外周部９ａ’（ｒ嵌装置る）・ブケーシンク部材６
及び出力回転＋１１１８と共に同期して回転駆動される
も、油圧シリンダ機構１２はその軸受部材１７が入力軸
９０し１転をキャンセルしてこれより離脱さね回転駆動
されることはない。また、逆に推進軸４の駆動時にあっ
ても、作動油を給排してピストンロンド１６を駆動すれ
ば入力軸９は回転されつつも往復移動されることとなり
、ブレード７のピッチを変更させることができる。

以上要するに本発明によれば、以下の如き優れた効果を
発揮する。

（１）入力軸の軸方向に交叉し、且つこの軸方向と交わ
る出力回転軸の周方向（ブレードの回転方向）に交叉す
べく傾斜した案内溝に、入力軸の１１− 軸方向に対して斜めに係合部材を係合させ、入力軸の往
復移動力の作用線方向をこれに交わる出力回転軸の周方
向へ転換ぎせて回転力に変換させるように構成したので
、推力発生時、ブレードに加わる捻りトルクを、入力軸
の出力側外局部をその径方向外方から嵌装する・・ブケ
ーシング部材に伝達させて、そのトルクが入力軸に作用
するのを防止することができる。

（２）係、合部材は案内溝からの摺動摩擦力を受けるこ
となくその倍力効果により軽快に移動できるので、小さ
な往復駆動力でブレードのピッチ全変更することができ
る。

（３）　　また、保合部材は案内溝内の任意の位置でセ
ルフロックできるので、ブレードに　任意のピッチ角を
与えることができる。

（４）入力軸及びその往復移動手段等の構造を可及的に
単純化でき、ＣＰＰのコストダウンを達成できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のｃｐｐを示す側断面図、第２図−１２＝ け第１図におけるＩＩ　−ＩＩ紳矢祝断面図、第３図は
本発明に係るｃｐｐの好適一実施例を示す１■１［断面
図、第４図は第３図におけるＩＶ−ＩＶ線矢視断面図、
第５図は本発明に係るＣＰＰの作動状態を示す第４図に
おけるＶ−Ｖ線矢祝断面図である。 図中、６は）・ブケーソング部材、７はブレード、８は
出力回転軸、８ｂ幻その人カイ１１す遠心部、９は入力
軸、９ａはその出カイ則夕１周部、１０は係合部材、１
３は案内溝、Ｂけブレードの回転方向、Ｃは入力軸の軸
方向、［（け出力側外周部の径方向である。 特許出願人　石川島播磨重工業株式会社代理人弁理士　
　絹　谷　信　雄

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 往復移動される入力軸に、この往復移動力を回転力に変
   換させるべく出力回転軸を設け、該出力回転軸にブレー
   ドを設けて、上記入力軸により上記ブレードを回転させ
   てそのピッチを変更させる可変ピッチプロペラにおいて
   、上記出力回転軸の入力側遠心部に設けられた保合部材
   と、上記入力軸の出力側外周部にその軸方向に交叉する
   ように傾斜″して設けられ、上記係合部材を上記入力軸
   にその軸方向に対して斜めに係合させ、上記係合部材を
   介して伝達される上記ブレードの回転方向に加わる捻り
   トルクを上記入力軸の径方向外方へ伝達させる案内溝と
   、上記入力軸に加わる捻シトルクを受けるために上記入
   力軸に嵌装されたハブケーシング部材とを備えたことを
   特徴とする可変ピッチプロペラ。