JPS6137478B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ａ 産業上の利用分野 本発明はブレイドピツチを調節可能なロータ・
ブレイドの調節装置に係り、特に特別なシール手
段を用いることなく装置の可動部分をオイル潤滑
したロータ・ブレイドの調節装置に関する。

ｂ 従来の技術とその問題点 ブレイドピツチを調節するための調節装置は
種々の型式が知られている。この調節装置の一般
的な構造としては、互いに摺動自在に組付けられ
た内軸および外軸のいずれか一方を回転駆動源に
連結するとともにその先端部にブレイドを回動自
在に軸支し、他方を軸線方向に摺動させるための
駆動手段に連結するとともにその先端部と上記ブ
レイドとをリンク手段によつて連結し、上記他方
を摺動させることによりブレイドを回動させてそ
のピツチを調節するようにしている。

第３図は実開昭53−92706号公報記載のロー
タ・ブレイドの調節装置を示したものである。同
図において５１はモータ、５２は回転シヤフト、
５３はブレイドである。モータ５１の回転はＶベ
ルト５４およびプーリ５５を介して回転シヤフト
５２に伝達される。ブレイド５３は回転シヤフト
５２の先端部に回動自在に軸支され、その基端部
はリンク５６、デイスク５７および連結棒５８を
介してベアリング５９の内輪に連結されている。
このベアリング５９の外輪はてこ６０を介してシ
リンダ６１のピストンロツド６２に連結され、シ
リンダ６１を駆動するとベアリング５９およびデ
イスク５７が上下動してブレイド５３が回動する
ようになつている。

しかし、この調節装置ではベアリング５９の内
輪に対する回転シヤフト５３の外周摺接面が外部
に露出しているので、ここにゴミや砂等が付着す
ると摩耗の原因になるおそれがある。また上記摺
接面やベアリング５９内部は通常グリースにて潤
滑されるが、このグリースによる潤滑では冷却作
用が期待できないので、回転シヤフト５３，５２
を高速回転させるとベアリング５９や回転シヤフ
ト５２の支持ベアリング６３，６４が過熱するお
それがある。従つて上述の調節装置は比較的低速
回転のロータにしか適用することができない。

次に、第４図はドイツ特許第1097309号明細書
記載のロータ・ブレイドの調節装置を示したもの
である。この装置は舶用スクリユに適用されるも
のであつて、スクリユ（図示せず）は回転シヤフ
ト６８の先端に回動自在に軸支されている。回転
シヤフト６８の中には調節ロツド６９が摺動自在
に挿入され、この調節ロツド６９の一端は板状部
材７０，７１および連結棒７２を介して摺動スリ
ーブ７３に連結され、また調節ロツド６９の他端
は図示しないリンクを介してスクリユに連結され
ている。摺動スリーブ７３に形成されたフランジ
部７４はベアリング７５を介してシリンダ７６の
ピストンロツド７７と連結され、シリンダ７６を
駆動すると調節ロツド６９が摺動してスクリユが
回動するようになつている。

しかし、この調節装置はベアリング７５が円筒
ケース７８内に収納されているが摺動スリーブ７
３に対する回転シヤフト６８の外周摺接面は最初
に説明した調節装置と同様に外部に露出している
ので、ここにゴミや砂等が付着すると摩耗の原因
になるおそれがある。

次に、第５図はドイツ特許第1044729号明細書
記載のロータ・ブレイドの調節装置を示したもの
である。この装置は循環ポンプに適用されるもの
であつて、ブレイド８２は流体輸送管内に挿入さ
れる。ブレイド８２は回転シヤフト８３の先端に
回動自在に軸支されている。回転シヤフト８３の
中には調節ロツド８４が摺動自在に挿入され、こ
の調節ロツド８４の一端はリンク８５を介してブ
レイド８２に連結されている。調節ロツド８４の
他端には横ばり８６が連結され、この横ばり８６
の両端部に一対のスピンドル８７が螺合されてい
る。この一対のスピンドル８７はギヤ８８〜９０
および遊星歯車機構９１を介してウオーム９２と
連結され、ウオーム９２を回転させると調節ロツ
ド８４が第５図で上下方向に摺動してブレイド８
２が回動するようになつている。

しかし、この調節装置は遊星歯車機構を採用し
ているので構造的に複雑であり、またギヤの摩擦
損失ないし噛合騒音が大きく、さらに潤滑装置を
備えていないのでギヤの摩耗による寿命低下の問
題がある。

本発明は上述した問題点を有効に解決すべく創
案するに至つたものであつて、その目的は回転シ
ヤフトの摩耗や騒音の発生の心配がないロータ・
ブレイドの調節装置を提供することにある。

ｃ 問題点を解決するための手段 上述した問題点を解決するため本発明は、垂直
な中空回転シヤフト１の下端にブレイド４６が回
動自在に軸支され、上記回転シヤフト１内に軸方
向に摺動自在に挿入された調節ロツド２の下端と
上記ブレイド４６とがリンク手段４７にて連結さ
れ、上記調節ロツド２を上下動させることにより
上記ブレイド４６のピツチを調節するようにした
ロータ・ブレイドの調節装置において、ベアリン
グ・ベース２１とケース・ジヤケツト２２によつ
て有底筒状体４８を形成し、上記ベアリング・ベ
ース２１にオイル保持パイプ３５を立設し、上記
回転シヤフト１を上記オイル保持パイプ３５に回
転自在に挿通し、上記回転シヤフト１の上端部外
周にシヤフト保護スリーブ６の上端部を固定する
とともに、上記シヤフト保護スリーブ６の下端部
を上記オイル保持パイプの外周を覆うようにして
上記ベアリング・ベース２１近傍まで延長し、こ
の延長端部７を上記ベアリング・ベース２１上に
配設した支持ベアリング８によつて回転自在に軸
支し、上記シヤフト保護スリーブ６の外周に、フ
ランジ部１２ａを有する調節スリーブ１２を軸線
方向に摺動自在に嵌合し、上記調節スリーブ１２
のフランジ部１２ａをスライドベアリング１３を
介して作動シリンダ２５のピストンロツド２８と
連結するとともに、上記調節スリーブ１２をヨー
ク部材４，３６を介して上記調節ロツド２の上端
部と連結し、かつ上記有底筒状体４８内にオイル
を入れ、上記シヤフト保護スリーブ６、調節スリ
ーブ１２、支持ベアリング８およびスライドベア
リング１３を上記オイル中に浸漬したものであ
る。

ｄ 作用 上述の如く構成されたロータ・ブレイドの調節
装置は、作動シリンダの駆動により調節ロツドが
上下動してブレイドが回動し、これによつてブレ
イドピツチの調節がなされるが、調節スリーブ、
支持ベアリングおよびスライドベアリングはオイ
ル中に浸漬されているので、これらにゴミや砂等
が付着することなく良好な潤滑がなされ、また回
転シヤフトが高速で回転しても支持ベアリングや
スラストベアリングはオイルによつて冷却される
のでこれらが過熱するそおれもない。さらに、ベ
アリング・ベースにオイル保持パイプを立設し、
このオイル保持パイプに回転シヤフトを挿通して
いるので、ベアリング・ベースにおける回転シヤ
フトの挿通部分に特別なシール装置を施すことな
く確実にオイル漏れを防止することができ、また
回転シヤフトに直接摺接する部材がないので回転
シヤフトを高速回転する場合に特に有利である。

ｅ 実施例 以下に本発明をポンプ用ロータ・ブレイドの調
節装置に適用した一実施例を第１図および第２図
に基づいて説明する。第１図は調節装置の概略縦
断面を示したものである。同図において１は中空
な回転シヤフトであつて、この回転シヤフト１は
垂直に配設され、その上端部はカツプリングフラ
ンジ３を介して駆動モータ３３の駆動軸３３ａに
連結されている。また回転シヤフト１の下端部は
流体輸送管４５のエルボ部４５ａからその内部へ
と挿入され、この下端部外周に複数のブレイド４
６が回動自在に軸支されている。回転シヤフト１
の内部には調節ロツド２がその軸方向に摺動自在
に挿入されており、この調節ロツド２の下端部は
リンク手段４７によつて各ブレイド４６と連結さ
れ、調節ロツド２が上下動するとブレイド４６が
回動してそのピツチが変わるように構成されてい
る。

流体輸送管４５のエルボ部４５ａのやや上方に
は第１図および第２図に示す如く基礎４１が配設
されている。この基礎４１の上にはベアリング・
ベース２１が配設され、回転シヤフト１はベアリ
ング・ベース２１と基礎４１にそれぞれ形成され
た挿通孔２１ａ，４１ａに挿通されている。ベア
リング・ベース２１上には回転シヤフト１を囲繞
するように筒状のケース・ジヤケツト２２が立設
され、ベアリング・ベース２１とケース・ジヤケ
ツト２２によつて有底筒状体４８が形成されてい
る。ケース・ジヤケツト２２の上端には中間フラ
ンジ２９が形成され、この中間フランジ２９は同
じく筒状をなすケイジ３０によつて駆動モータ３
３のハウジング３３ｂと連結されている。そして
回転シヤフト１の上端部はこれらベアリング・ベ
ース２１、ケース・ジヤケツト２２、ケイジ３０
および駆動モータ３３のハウジング３３ｂによつ
て密閉されている。このように完全に密閉された
ケイジ３０の構造強度は非常に高く、振動が発生
しても十分に耐えることができ、さらに駆動モー
タ３３の駆動反力ならびにその重量を確実に支承
できるものである。なおケイジ３０の上下両端部
の連結はボルト３１，３２にてなされている。な
お一端が中間フランジ２９に固定された支柱３４
は、ケイジ３０を取外したときの駆動モータ３３
を支える働きをしている。

有底筒状体４８内における回転シヤフト１の外
周はわずかな隙間をあけてオイル保持パイプ３５
にて覆われ、このオイル支持パイプ３５の下端部
はベアリング・ベース２１の挿通孔２１ａに液密
に固着されている。オイル保持パイプ３５の上端
から突出した回転シヤフト１の上端部外周にはシ
ヤフト保護スリーブ６の中間部が嵌合され、この
シヤフト保護スリーブ６の中間部はリングナツト
９とボルト１０１よつて回転シヤフト１の上端部
に対し一体的に連結されている。シヤフト保護ス
リーブ６の上端部はやや拡径した円筒状をなして
上方へと延出し、カツプリング・フランジ３と一
体をなしている。またシヤフト保護スリーブ６の
下端部はオイル保持パイプ３５の外周をわずかの
隙間をあけて覆うようにしてベアリング・ベース
２１近傍まで延長している。一方、ベアリング・
ベース２１上には軸方向ベアリング８．１とラジ
アルベアリング８．２とで構成される支持ベアリ
ング８がボルト２０によつて固定的に配設され、
上記シヤフト保護スリーブ６の下端延長端部７が
この支持ベアリング８によつて回転自在に支持さ
れている。

調節ロツド２の上端部は回転シヤフト１の上端
部からカツプリングフランジ３の内側に突出して
いる。そしてこの突出端に半径方向に延びるヨー
ク４がナツト５によつて連結されている。一方、
シヤフト保護スリーブ６の外周面には調節スリー
ブ１２が軸方向に摺動自在に嵌合されている。こ
の調節スリーブ１２は、詳しくはその内周面の上
下両端部Ｘ，Ｙがシヤフト保護スリーブ６に摺接
するとともに、その内周面に形成された溝１８に
キー１９が嵌合され、このキー１９によつてシヤ
フト保護スリーブ６の回転力が調節スリーブ１２
に伝達するように構成されている。そして、上記
ヨーク４の先端部と調節スリーブ１２とは複数本
のヨーク・ロツド３６にて相互に連結され、調節
ロツド２と調節スリーブ１２とが一体的に上下動
するように構成されている。なおヨーク・ロツド
３６の中間部はシヤフト保護スリーブ６の挿通孔
６ａに摺動自在に挿通され、またその上端部はナ
ツト３７にてヨーク４と連結されている。

調節スリーブ１２の下端部には半径方向外方に
延出したフランジ部１２ａが形成され、このフラ
ンジ部１２ａは調節ベアリング・ケース１１によ
つて上下方向に支持されている。この調節ベアリ
ング・ケース１１は、詳しくは上下一対のカバー
１４と、これら一対のカバー１４の内側にそれぞ
れ配設されたスライド・ベアリング１３からな
り、このスライド・ベアリング１３がフランジ部
１２ａの上下両面に当接してこれを支持してい
る。一対のカバー１４はデイスタンス・ピース１
６を相互間に挾んでボルト１７にて締合わされて
いる。また、ベアリング・ベース２１上にはボル
ト２７によつてロツド２６が垂直に立設されてお
り、下側のカバー１４がこのロツド２６によつて
上下方向に摺動自在にガイドされるようになつて
いる。なお、下側のカバー１４には切欠孔１４ａ
が形成され、調節ベアリング・ケース１１が第２
図に示す如く下方に移動した際、支持ベアリング
８のラジアル・ベアリング８．１の上端部が上記
切欠孔１４ａに一部挿入されて両者の干渉が避け
られるように構成されている。

有底筒状体４８の上端開口部、すなわち中間フ
ランジ２９の内側は、ケース・カバー２３によつ
て閉塞されている。そしてケース・カバー２３と
ベアリング・ベース２１とはタイロツド２４にて
相互に締合わされている。ケース・カバー２３の
上面には作動シリンダ２５が配設され、この作動
シリンダ２５のピストンロツド２８は調節ベアリ
ング・ケース１１に連結されている。そして作動
シリンダ２５を駆動すると調節ベアリング・ケー
ス１１が上下動するように構成されている。この
際、調節ベアリング・ケース１１はロツド２６に
よつて上下方向にガイドされるので、調節ベアリ
ング・ケース１１が回動してピストンロツド２８
に無理な曲げ力が作用するようなおそれはまつた
くない。なお、調節スリーブ１２が挿通されてい
るケース・カバー２３の挿通孔２３ａには有底筒
状体４８内の密閉性を高めるためカバー・パイプ
３８が立設され、このカバー・パイプ３８の上端
部はシヤフト保護スリーブ６の外周面に摺接して
いる。

有底筒状体４８の内部は潤滑用オイル４９で満
たされており、前述したシヤフト保護スリーブ
６、調節スリーブ１２、スライドベアリング１３
および支持ベアリング８はこのオイル４９中に浸
漬している。ただし、オイル保持パイプ３５の上
端部は常に最高油液面Ａよりも上に位置するよう
に設計されている。

ロータ・ブレイドの調節装置は上述の如く構成
されており、駆動モータ３３の駆動力はカツプリ
ング・フランジ３を介してシヤフト保護スリーブ
６に伝達し、さらにこのシヤフト保護スリーブ６
から回転シヤフト１に伝達してブレイド４６を回
転させ、流体輸送管４５内の流体を矢印方向に送
り出す。この際、作動シリンダ２５を駆動すると
調節ベアリング・ケース１１が上下動し、同時に
この動きは調節スリーブ１２、ヨーク・ロツド３
６おらびヨーク４を介して調節ロツド２に伝達す
る。そして調節ロツド２の上下動がリンク４７に
よつて回動運動に変換されてブレイド４６が回動
し、そのピツチ調整がなされる。

回転シヤフト１およびブレイド４６の重量はシ
ヤフト保護スリーブ６を介して支持ベアリング８
の軸方向ベアリング８．１によつて支持され、ま
た調節ロツドの重量はヨーク４、ヨーク・ロツド
３６および調節スリーブ１２を介してスライド・
ベアリング１３によつて支持されている。支持ベ
アリング８およびスライド・ベアリング１３は前
述の如くオイル４９中に浸漬されているので、た
とえ回転シヤフト１が高速で回転しても、支持ベ
アリング８およびスライド・ベアリング１３はオ
イル４９によつて効果的に冷却され、従つて焼付
きのおそれ等はまつたくないものである。またシ
ヤフト保護スリーブ６の外周摺接面を一部オイル
４９中に浸漬し、さらに調節装置全体を密閉形に
構成しているので、シヤフト保護スリーブ６の外
周摺接面にゴミ等が付着して大きな摩耗を生ずる
ようなおそれはまつたくない。さらに、回転シヤ
フト１が挿通されているベアリング・ベース２１
の挿通孔２１ａにはオイル保持パイプ３５が立設
され、このオイル保持パイプ３５によつてオイル
４９がせき止められて挿通孔２１ａから漏れ出な
いようになつている。従つて回転シヤフト１と挿
通孔２１ａとの間にオイル・シール手段としての
パツキング部材等を配設する必要がなく、これに
より回転シヤフト１に直接的に摺接する部材をな
くせるので、回転シヤフト１を高速回転させる場
合に一層都合がよいとともに、パツキング部材の
摩耗にともなうその交換作業等のメインテナンス
ならびにそのメインテナンスのための出費をいつ
さい不要とすることができるものである。

以上、本発明の一実施例につき説明したが、本
発明は上記実施例に限定されることなく種々の変
形が可能である。例えば上記実施例では本発明を
ポンプのロータ・ブレイドの調節装置に適用した
が、その他タービンのロータ・ブレイドの調節装
置などにも適用可能である。また作動シリンダ２
５の配設位置は調節ベアリング・ケース１１と支
持ベアリング８との間の領域あるいはベアリン
グ・ベース２１上であつてもよい。また支持ベア
リング８は例えばローラ・ベアリング等他の形式
のものであつてもよい。

ｆ 発明の効果 本発明は上述の如く、シヤフト保護スリーブ、
調節スリーブ、支持ベアリングおよびスライドベ
アリングをオイル中に浸漬しているので、これら
の摩耗を防止できるとともに、オイルによる冷却
作用を発揮させることができる。またオイル保持
パイプによつてオイル漏れを防止する構造である
ため、パツキング部材等のオイル・シール手段を
回転シヤフトに摺接させる必要がなく、これによ
り回転シヤフトをいわゆる無接触状態で回転させ
ることが可能となり、前述の冷却作用と相俟つて
回転シヤフトの高速回転を可能ならしめ、本発明
を例えばタービン等の高速回転のロータ・ブレイ
ドの調節装置に適用可能ならしめるものである。
またパツキン部材等が不要であるので、従来装置
でオイル潤滑を採用した場合に予想されるパツキ
ン部材等の摩耗にともなうその取換え等のメイン
テナンスならびにそれに費される出費等をいつさ
い不要にすることができるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は本発明をポンプのロー
タ・ブレイドの調節装置に適用した一実施例を示
したものであつて、第１図は同装置の全体の概略
縦断面図、第２図は同装置要部の拡大縦断面図で
ある。また第３図〜第５図はそれぞれ従来のロー
タ・ブレイドの調節装置の縦断面図である。 １……回転シヤフト、２……調節ロツド、４，
３６……ヨーク部材、６……シヤフト保護スリー
ブ、７……シヤフト保護スリーブの延長端部、８
……支持ベアリング、１１……調節ベアリング・
ケース、１２……調節スリーブ、１２ａ……調節
スリーブのフランジ部、１３……スライド・ベア
リング、２１……ベアリング・ベース、２２……
ケース・ジヤケツト、２５……作動シリンダ、２
８……ピストンロツド、３３……駆動モータ、３
５……オイル保持パイプ、４６……ブレイド、４
７……リンク手段、４８……有底筒状体。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 垂直な中空の回転シヤフト１の下端にブレイ
   ド４６が回動自在に軸支され、上記回転シヤフト
   １内に軸方向に摺動自在に挿入された調節ロツド
   ２の下端と上記ブレイド４６とがリンク手段４７
   にて連結され、上記調節ロツド２を上下動させる
   ことにより上記ブレイド４６のピツチを調節する
   ようにしたロータ・ブレイドの調節装置におい
   て、ベアリング・ベース２１とケース・ジヤケツ
   ト２２によつて有底筒状体４８を形成し、上記ベ
   アリング・ベース２１にオイル保持パイプ３５を
   立設し、上記回転シヤフト１を上記オイル保持パ
   イプ３５に回転自在に挿通し、上記回転シヤフト
   １の上端部外周にシヤフト保護スリーブ６の上端
   部を固定するとともに、上記シヤフト保護スリー
   ブ６の下端部を上記オイル保持パイプの外周を覆
   うようにして上記ベアリング・ベース２１近傍ま
   で延長し、この延長端部７を上記ベアリング・ベ
   ース２１上に配設した支持ベアリング８によつて
   回転自在に軸支し、上記シヤフト保護スリーブ６
   の外周に、フランジ部１２ａを有する調節スリー
   ブ１２を軸線方向に摺動自在に嵌合し、上記調節
   スリーブ１２のフランジ部１２ａをスライドベア
   リング１３を介して作動シリンダ２５のピストン
   ロツド２８と連結するとともに、上記調節スリー
   ブ１２をヨーク部材４，３６を介して上記調節ロ
   ツド２の上端部と連結し、かつ上記有底筒状体４
   ８内にオイルを入れ、上記シヤフト保護スリーブ
   ６、調節スリーブ１２、支持ベアリング８および
   スライドベアリング１３を上記オイル中に浸漬し
   たことを特徴とするロータ・ブレイドの調節装
   置。