JPS6081469A - 可変ピツチプロペラ駆動機構 - 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】 本発明社、可変ピッチプロペラの回転軸に対する羽根の
取イー１角度奮変化さ・Ｕるための駆霞１ハ機＜１りに
関し、特に水車発’ｒｒ＞：　４列のプロペラ水車等に
応用して好適なものである。。

回転軸に対する羽根の取付角度全任意に変更できる可変
ピッチプロペラは、水車やポンプあるいはブロワ等に使
わ才ｔており、羽根の取付角度を変化させることにより
その負荷ｔ−調節で性るようになっている。乙の可変ピ
ッチプロペラの可変ピッチ機構においては、複数の羽根
の支持軸がそ几ぞｉｔ放射状に回動自在に突設さｎると
共罠こ几ら支持軸を同時に同方向に回転させる動作装置
が内蔵された羽根車を、筒状をなす中をの回転軸の先端
部に取付けている。この動作装置を駆動する形式として
、前記回転軸内に操作ロッドを挿通して動作装置と連結
し、操作ロッドを軸方向に往復動させることにより動作
装置を駆動するものが一般的である。このような可変ピ
ッチプロペラの可変ピッチ機構の駆動源としては油圧シ
リンダが多用さｉｔている。この具体的な例としては、
中空の回転軸の一部金油圧シリンダに形成Ｊると共に−
ｔの中の操作ロッドにピストンを取付け、回転軸の端部
から配圧伸を介した圧油を口乾軸内に導いて二重の圧油
通路によってピストンの両側に通じさせて、配圧弁の切
替えでピストンを任意の方向托往復動させるようにした
ものがある。

ところが、上述の油圧シリンダを用いたものは、羽根の
１１□Ｉｉ’Ｊ角度の調整奮回転軸の停止中にのみ行う
場合には何ら問題がないものの、回転軸の駆動回転中に
行う局舎には種々の問題が生ずることとなる。例えば、
油圧シリンダ全回転軸と共に一体回転させる必要がある
ことから、この油圧シリンダに対する圧油の給ｖトを回
転シール機構等を介して行わなければならず、圧油のシ
ール機構が複雑となる、特に、水車等のような空気よシ
も粘性抵抗の大きな流体を扱うものでは、羽根に対する
抵抗が大きな反力となって油圧シリンダｆＩｉｌｌ　Ｋ
負荷するため、相当な高圧の圧油全作動させなけ几ばな
らず、シール部での油洩ｙｔ等の事故が頻発する可能性
があって稼動率低下の一因也なる。

一方、油圧シリンダの代りに電動ＰＡ等を駆動源として
用い、この電動機の駆動軸を前記操作ロッドに螺合させ
て操作ロンドを往復動させることが近年考えられている
。しかし、この場合、電動機の駆動軸と羽根の回転軸と
の間に相対回転差を発生させるととによシ前述した歯車
等金駆動する一方、通常はこの電！ｌｌｌ１機の回転軸
と羽根の回転軸とを一体回転して羽根の取付角度が変わ
らないようにする必要がある。

本発明は上記実状に鑑みてなさノ１．たもので、同心状
に配置さｎた回転軸と操作軸との間圧遊星歯車装置を組
み込んで、と２１ら回転軸と操作軸とを相対回転ないし
一体回転させることのできる可変ピッチプロペラ駆動機
措を提供せんとするものであって、その楢成は羽根の取
付角度が可変な可変ピッチプロペラの取り付けらｉ’し
た回転軸忙対し、該回転軸と回心状に配置さ几た操作軸
を相対的に回転さぜ−ることによシ可変ピッチプロペラ
の羽根の取付角度を変化させる駆動４６構において、上
記操作軸には太陽歯車が連結されると共に該太陽歯車に
ｌｌｌ＆与合う遊星歯車が前記回転軸に自転自在に支持
される一方、遊星歯車に内歯歯車が噛み合せられ、この
内歯歯車を駆動回転させる手段が設けら１すること全特
徴とする。

以下、本発明を実施例に基づいて詳細に説明する。

第１図〜第３図に本発明の第１の実施例を示す。同図に
示さｆするよう忙、中空な回転軸１は軸受】３にて回転
自在に支持さｉすると共に図示しない駆動源により回転
させら扛るようになっている。との回転軸１の先端には
可変ピッチプロペラ１４が取刊けらルると共に回転軸の
先部に挿入された操作ロッド１５がこの可変ピッチプロ
ペラ１４に差し込ま力、ておシ、この操作ロッド１５會
軸方向に往復動させることで動作装芦１６を介し羽根１
７の取υ付は角度全変化さぜることができる。回転軸１
には操作軸２が同心状に挿入さｆ’Ｌると共に軸受１８
に回転自在に支持されており、その先端に形成されたね
じ２ａが前Ｆｔｔ３操作ロッド１５の基部１５ａＧＣ螺
合し−〔いる。従って、回転軸１と操作軸２とを相対回
転させると、操作ロッド１５が往復動して羽根１７の取
付角度が変化し、また回転軸ｌと操作軸２とを一体回転
させると、羽根１７の取付角度が一定に維持されること
となる。

一方、回転軸１及び操作軸２の基端部間には遊星歯車装
置等が組み込まｉしている。即ち、操作軸２の後端にＬ
減速装置１１を介して太陽歯車９が連結されると共に該
太陽歯車９に線熱太陽歯車９を中心として公転する遊星
歯車５が２個噛み合せら１１．でいる。この遊星歯車５
は、回転軸１の端部から突設さ扛たアーム３に支持軸４
を設けこの支持軸４に回転自在に装着さｉｌでおり、回
転軸１が駆動回転させら几ると、こ几に伴い太陽歯車９
の周囲を噛み合いながら公転する。一方、遊星歯車５の
外周ＫＩｌ−Ｊ：該遊星歯車５と噛み合う内歯歯車６が
設けらｉすると共に該内歯歯車６１１駆動アーム８欠介
し減速モータ１０の駆動軸と連結している。この減速モ
ータ１０はベースに固定さ几たケーシング１２に固定さ
れている。

従って、第３図に白抜き矢印で示すように、内歯餡車６
ｔ−回転させると共１回転軸１を停止させておくと、こ
ノＬＦＣ噛→台う遊星歯車５が自転すると同時に太陽歯
車９及び操作軸２が内歯歯車６と逆向きに回転ブる。逝
に第３図に矢印で示すように、回転軸Ｊ乏回転させると
共に内歯歯車６を停止させて」１．・〈と、これに噛み
合う遊星１車５が自転しながら公転すると同時に六附戯
津９が回転軸１と四プ１向に１転する。ここで、遊星歯
車装置は増速様１１夕として機能するので、回転１ｈｌ
＋　１の回転速用−叙比べ大Ｎ）歯Ｊｌ’ｆ　９の回転
辻度が高くなるが、この増速比の逆わのた＾：速比が前
記澱速装Ｗ１１１に股足さ牡ている。つまｐ１内出由車
６をイ゛猶止して、回転軸ｌを回転させると、操作軸２
け回転＠ｌと同方向に同速度で回転し、このため操作ロ
ッド１５Ｆｉ往復動ぜず、」゛］根１７の取付角度が一
定に保た２するのでるる。′また、逆に＞）机１７の取
什角度を変化させたいｊ−嶋合に＃ｉ減速モータ１０企
作ｌυざぜて、内ａｔｅ車６を回転式せ、回転軸１と操
作軸２とを相対回転させると良い。

このように、本実施例で虹操作軸２と太陽歯車９との間
に減速装置１１１介装して内歯歯車６が停止している時
に操作軸２とｐ［転ａｉとが一体回転するようにしてい
るが、減速装置１１を介装しない場合にし［、回転軸１
ＯＮ転速度を検出１．この回転速度に基づいて内相歯車
６′に常時回転さぜれは回転軸１と操作軸２とを一体回
転させることもできる。尚、し１中、７Ｖｉ支持フレー
ムである。

次に、本発明の第２の実が４例會ｔＢ４シ１を弁皿して
説明する。同図に示す実〃１例は、中空の操作軸３３奮
回転軸２１に同／［／状に外装し、これら操作軸３３と
回転軸２１の中關部に遊星歯車装ｆｆｕを組み込んだも
のである。即ち、ｌｉｌ転粕２１にウオームホイール２
２が軸受２３會介し回転自在に嵌着さ１すると共に該ウ
オームホイール２２にウメーム２４が噛み合っている。

このウオームホイール２２に形成されたフランジ部２２
　ａに内歯歯車２５が固定さ）しており、従って、ウオ
ーム２２を回転さぜると内歯歯車２５が回転することと
なる。尚、ウオームホイール２２及びウオーム２４の代
シに平歯車等の使用も可能である。回転＄　２１　Ｋは
ボス２６が一体に嵌着されると共に該ボス２６に軸２７
が設けられる一方、前記内歯歯車２５に噛み合う遊星歯
車２８が該軸２７に自転自在に装着されている。遊星歯
車２８に噛み合う中空の太陽歯車２９が回転軸２１に遊
嵌されておシ、これら内歯歯車２５、遊星歯車２８及び
太陽歯車２９ｔ−Ｊ〜帥述しまた実施例の遊星歯車装置
と同様の作用をなし、回転軸２１の回転を増速しで太陽
歯車２９に伝える。

この太陽歯車２９とｔ■作軸３３との間に幻、減速装置
として遊星歯車装置が介装さ１１．て卦シ、内歯歯車２
５を停止さぜると回転軸２１と４’ｉ：作軸３３が一体
に回転するようになっている。即ち、太陽歯車２９に遊
星歯車３０が噛み合せられる一方、忰作＠３３に形成さ
ｉｔた７ランシバ部３２に軸が設けられると共に該軸に
該遊星歯車３０が自転自在に装着さｎている。該遊星歯
車３０に噛み合う内歯歯車３１け図示省略のペースに固
定さオシておシ、従って常に一定の減速比で太陽ＩＪ］
Ｆ、２９からの回転’ｆｃ＋５作軸３３に伝達すること
ができる。本実施例でＶｉ減速装置として遊星歯車装置
を使用するが、他の減速装置を使用しても良い。更に、
捨作軸３３の外周面にはねじ３４が刻設さ才しると共に
骸ねじ３４に螺合するスライドボス３５が回転軸２１の
外周面に形成された案内キー３６にスプシイン嵌合され
ている。従って、回転軸２１に対し７てキ′ψ作軸３３
を相対的に回転させると、知作軸３３に螺合するスライ
ドボス３５が軸方向ｋ（、往也動する。更に１スライド
ボス３５の外周面にｉｆ複数の接手ヒ゛ン３７が突設さ
）ｔており、この接手ビン３７に忰作ロッド３８が枢着
さｉｌ、でいる。この払二作ロッド３８は回転軸２１の
先端に取り付けられた百「変ピツチプロペラ（図示省略
）の動作装置に連結烙れ、＃操作ロッド３８の往彷Ｍ　
ｒｉｃよシ、可変ピッチプロペラの羽根の取付角度が変
化するようになっている。また、掃作軸３３は回転＠２
１に回転可能かつ軸方向移動不能に外装さＪしている。

尚、上記第１．第２０典施例において、回転軸１，２１
と操作軸２，３３の相対回転にょル羽根の取付角度を変
化させる構造としては、いず牡も、操作軸２，３３の回
転を一旦直紗運動に変換し、この直線運動にょシ羽根の
取付角度を変化させているが、このような例に限らず、
例えばカム等を使用した）、操作軸の回転にょシ直接羽
根の取付角度ｔ−変化させるようにするととＬ自由に選
択できる事項である。

また、内歯歯車６，２５を駆動回転させる手段として上
記実施例では減速モータ１ｏ、ウオーム２４とウオーム
ホイール２２を使用するが、これに限らず任意の駆！Ｉ
ｉ！ｒ源を用いることができる。

以上、実施例に基づいて具体的に説明したように本発明
では油圧シリンダを使用していないので、シール様構が
不要であり、該シール機構からの油洩１１等の事故の４
がない、また、遊ｍ歯車装置によシ回転軸と操作軸と全
一体回転ないし相対回転させているので信頼性が高く、
操作が容易であるという利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第３図は本発明の第１の実施例に係勺、第１図
はその全体断面図、第２図はその要部断面図、第３図は
第２図に示す要部の作用を説明するための概念図、第４
図は本発明の第２の実施例の要部断面図でちる。 図　面　中、 １．２１＃ｉ回転軸、 ２．３３は操作軸、 ５．２８．３０は遊星歯車、 ６．２５．３１は内歯歯車、 ９．２９は太陽歯車、 １ｏＦｉ減速モータ、 １４は可変ピッチプロペラ、 １７は羽根である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 羽根の取付角度が可変な可変ピッチプロペラの取シ付け
   らｎた回転軸に対し、該回転軸と同心状に配置された操
   作軸を相対的に回転させることにより、前記可変ピッチ
   プロペラの羽根の取付角度全変化させる駆動機構におい
   て、上記操作軸には太陽歯車が連結されると共に該太陽
   歯車に噛み合う遊星歯車が前記回転軸に自転自在に支持
   さ扛る一方、該遊星山車に内歯歯車が噛み合せらＩＬ、
   この内開百車紮駆動回転さぜる手段が設けられることを
   特徴とするｉ］変ピッチプロペラ牝動４１１！構。