KR101499406B1

KR101499406B1 - 링크 기구 및 이를 구비한 가변 정익 구동 장치

Info

Publication number: KR101499406B1
Application number: KR1020147007647A
Authority: KR
Inventors: 신야 하시모토; 다쿠로 가메다
Original assignee: 미츠비시 히타치 파워 시스템즈 가부시키가이샤
Priority date: 2011-11-04
Filing date: 2012-07-30
Publication date: 2015-03-05
Also published as: EP2752584B1; EP2752584A4; JP5645795B2; CN103827507B; WO2013065368A1; KR20140066730A; US20130115056A1; EP2752584A1; JP2013096361A; US9121415B2; CN103827507A

Abstract

본 발명에 관한 링크 기구는, 핀 압입 나사 구멍이 형성된 회전축과, 상기 회전축의 타단부가 삽입 관통 가능한 축 삽입 관통 구멍이 형성된 링크 부재와, 상기 회전축의 타단부에 대해, 축선 주위로 상대 회전 불능으로 상기 링크 부재를 구속하는 회전 방지 핀과, 상기 회전 방지 핀이 고정되어 있는 핀 지지 부재와, 상기 핀 압입 나사 구멍에 나사 결합 가능한 수나사부를 갖는 핀 압입 볼트를 구비하고, 상기 회전축의 타단부와 상기 링크 부재에는, 상기 회전 방지 핀이 끼움 삽입이 가능한 핀 구멍이 형성되고, 상기 핀 지지 부재에는 핀 인발 나사 구멍이 형성되고, 상기 핀 인발 나사 구멍의 나사산 직경은, 상기 핀 압입 볼트의 수나사부의 나사산 직경보다 크고 또한 상기 핀 압입 볼트의 볼트 헤드부의 외경보다 작다.

Description

링크 기구 및 이를 구비한 가변 정익 구동 장치 {LINK MECHANISM, AND VARIABLE STATIONARY-BLADE DRIVING DEVICE PROVIDED THEREWITH}

본 발명은, 제1 부재의 움직임에 연동하여, 제2 부재를 축선 주위로 회전시키는 링크 기구 및 이를 구비한 가변 정익 구동 장치에 관한 것이다.

본원은, 2011년 11월 4일에 일본에 출원된 일본 특허 출원 제2011-242143호에 대해 우선권을 주장하고, 그 내용을 여기에 원용한다.

가스 터빈이나 터보 냉동기에서는, 기체를 압축하기 위해 축류 유체 기계의 일종인 축류 압축기가 사용되고 있다. 이러한 종류의 축류 유체 기계에서는, 로터의 주위에 환상으로 복수 배치된 가변 정익과, 이 가변 정익의 방향을 바꾸는 가변 정익 구동 장치를 구비하고 있는 것이 있다.

가변 정익 구동 장치는, 예를 들어 이하의 특허문헌 1에 기재되어 있는 바와 같이, 케이싱의 외주측에 배치된 환상의 가동환과, 가동환을 회전 가능하게 지지하는 환지지 기구와, 가동환을 회전시키는 액추에이터와, 가동환의 회전으로 가변 정익의 방향이 바뀌도록, 가동환과 가변 정익을 연결하는 링크 기구를 구비하고 있다.

링크 기구는, 가변 정익에 고정되어 가변 정익의 축선을 중심으로 하여 원통 형상을 이루는 회전축과, 회전축의 단부가 삽입 관통되는 축 삽입 관통 구멍이 형성되어 있는 링크 부재와, 회전축에 대해 링크 부재를 상대 회전 불능으로 구속하는 회전 방지 핀을 구비하고 있다. 회전 방지 핀이 끼움 삽입이 가능한 핀 구멍은, 회전축의 단부와 이 단부가 삽입 관통된 링크 부재에 걸쳐서, 회전축의 축선과 수직인 방향으로 오목하게 되어 있다. 회전 방지 핀과 핀 구멍은 억지 끼워 맞춤의 관계로 되어 있다.

일본 특허 출원 공개 제2010-196550호 공보

그러나, 상기 특허문헌 1에 기재된 기술에서는, 회전 방지 핀의 삽입 발출 방향이 회전축의 축선에 대해 수직인 방향이므로, 이 방향에 비교적 큰 작업 스페이스가 필요하게 된다. 그러나, 이 방향에는 다른 가변 정익의 링크 기구가 인접하고 있으므로, 충분한 작업 스페이스를 확보할 수 없다.

또한, 상기 특허문헌 1에 기재된 기술에서는, 회전 방지 핀과 핀 구멍이 억지 끼워 맞춤의 관계로 되어 있다. 그로 인해, 회전 방지 핀을 핀 구멍에 끼움 삽입하여, 회전축에 대해 링크 부재를 상대 회전 불능으로 할 때에는, 회전 방지 핀을 핀 구멍에 큰 힘으로 압입할 필요가 있다. 또한, 수리나 점검 등으로, 회전축으로부터 링크 부재를 분리할 때에는, 큰 힘으로 회전 방지 핀을 핀 구멍으로부터 인발할 필요가 있다. 이로 인해, 전술한 작업 스페이스에 관계 없이, 회전 방지 핀의 핀 구멍에 대한 삽입 발출 작업이 곤란하다.

즉, 상기 특허문헌 1에 기재된 기술에서는, 링크 기구의 조립 및 분해를 위한 작업이 곤란하다고 하는 문제점이 있다.

본 발명은, 조립 및 분해를 위한 작업이 용이해져, 이들 작업 시간의 단축화를 도모할 수 있는 링크 기구 및 이를 구비한 가변 정익 구동 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

(1) 본 발명에 관한 링크 기구는, 제1 부재의 움직임에 연동하여, 제2 부재를 상기 제2 부재의 축선 주위로 회전시키는 링크 기구에 있어서, 상기 축선을 중심으로 하여 원주 형상을 이루어, 일단부가 상기 제2 부재에 고정되고, 상기 축선과 평행한 방향으로 타단부로부터 상기 일단부를 향해 오목한 핀 압입 나사 구멍이 형성되어 있는 회전축과, 상기 축선과 평행한 방향으로 관통하여, 상기 회전축의 상기 타단부가 삽입 관통 가능한 축 삽입 관통 구멍이 형성되어 있는 링크 부재와, 상기 회전축의 상기 타단부에 대해, 상기 축선 주위로 상대 회전 불능으로 상기 링크 부재를 구속하는 회전 방지 핀과, 상기 회전 방지 핀이 고정되어 있는 핀 지지 부재와, 상기 회전축의 상기 핀 압입 나사 구멍에 나사 결합 가능한 수나사부를 갖는 핀 압입 볼트를 구비하고, 상기 회전축의 상기 타단부와 상기 타단부가 삽입 관통된 상기 링크 부재에는, 상기 타단부와 상기 링크 부재에 걸쳐서, 상기 축선과 평행한 방향으로 상기 일단부를 향해 오목하고, 상기 회전 방지 핀이 끼움 삽입 가능한 핀 구멍이 형성되고, 상기 핀 지지 부재에는, 상기 핀 지지 부재에 고정되어 있는 상기 회전 방지 핀의 연장되어 있는 방향으로 관통하여, 상기 회전 방지 핀이 상기 핀 구멍에 끼움 삽입되어 있을 때에, 상기 회전축의 상기 핀 압입 나사 구멍과 동축이 되는 핀 인발 나사 구멍이 형성되고, 상기 핀 인발 나사 구멍의 나사산 직경은, 상기 핀 압입 볼트의 수나사부의 나사산 직경보다 크고 또한 상기 핀 압입 볼트의 볼트 헤드부의 외경보다 작다.

(2) 상기 핀 인발 나사 구멍에 나사 결합 가능한 수나사부를 갖는 핀 인발 볼트를 구비하고 있어도 된다.

당해 링크 기구에서는, 회전축에 링크 부재를 설치할 때에는, 우선 회전축의 타단부에 링크 부재를 장착한다. 구체적으로는, 링크 부재의 축 삽입 관통 구멍에 회전축 타단부를 삽입 관통시킨다. 다음에, 회전 방지 핀이 고정되어 있는 핀 지지 부재의 핀 인발 나사 구멍에, 핀 압입 볼트의 수나사부를 삽입 관통시킨 후, 이 핀 압입 볼트의 수나사부를 회전축의 핀 압입 나사 구멍에 비틀어 넣어 간다. 이 결과, 핀 지지 부재는, 축선 방향에 있어서, 핀 압입 볼트의 볼트 헤드부로 밀려, 회전축 및 링크 부재에 점차 가까워짐과 함께, 이 핀 지지 부재에 고정되어 있는 회전 방지 핀이 점차 핀 구멍에 끼움 삽입되어 간다.

한편, 당해 링크 기구에서는, 회전축으로부터 링크 부재를 제거할 때에는, 핀 인발 볼트의 수나사부를 핀 지지 부재의 핀 인발 나사 구멍에 비틀어 넣는다. 핀 인발 나사 구멍의 나사산 직경은, 핀 압입 볼트의 수나사부의 나사산 직경보다 큰 관계상, 이 핀 인발 볼트의 나사 골 직경은, 링크 부재의 핀 압입 나사 구멍의 골 직경보다 커지므로, 핀 인발 볼트는 링크 부재의 핀 압입 나사 구멍에 들어가지 않는다.

이 핀 인발 볼트를 핀 지지 부재의 핀 인발 나사 구멍에 비틀어 넣어 가면, 이 핀 인발 볼트의 선단이 링크 부재의 표면에 접촉된다. 그 후, 또한 핀 인발 볼트를 핀 지지 부재의 핀 인발 나사 구멍에 비틀어 넣는다. 전술한 바와 같이, 핀 인발 볼트는, 링크 부재의 핀 압입 나사 구멍에 들어가지 않는다. 이로 인해, 핀 인발 볼트는, 그 선단이 링크 부재의 표면에 접촉된 상태를 유지하면서, 핀 지지 부재로부터의 돌출량이 증가된다. 이 결과, 이 핀 인발 볼트에 나사 결합하고 있는 핀 지지 부재, 또한 이 핀 지지 부재에 고정되어 있는 회전 방지 핀은, 축선 방향에서 제2 부재로부터 멀어지는 측으로 이동하여, 회전 방지 핀이 핀 구멍으로부터 인발된다. 그리고, 회전축으로부터 링크 부재를 제거한다.

이상과 같이, 당해 링크 기구에서는, 회전 방지 핀의 삽입 발출 방향이 축선 방향, 즉 회전축이 연장되어 있는 방향이고, 회전축에 대한 링크 부재의 설치 및 제거 방향이므로, 이 링크 부재의 설치 및 제거를 위해 작업 스페이스가 확보되어 있는 스페이스에서, 회전 방지 핀의 삽입 발출 작업을 행할 수 있다. 이로 인해, 당해 링크 기구에서는, 링크 기구의 회전 방지 핀의 삽입 발출 작업 시, 인접하고 있는 다른 링크 기구가 방해가 되지 않는다.

따라서, 당해 링크 기구에 따르면, 회전 방지 핀의 삽입 발출 작업에 충분한 작업 스페이스를 확보할 수 있다.

또한, 당해 링크 기구에서는, 핀 압입 볼트의 비틀어 넣음에 의해, 회전 방지 핀을 핀 구멍에 끼움 삽입시킬 수 있다. 또한, 당해 링크 기구에서는, 핀 인발 볼트를 핀 지지 부재에 비틀어 넣음으로써, 잭 등을 사용하지 않고, 회전 방지 핀을 핀 구멍으로부터 인발할 수 있다. 이로 인해, 당해 링크 기구에서는, 회전 방지 핀의 핀 구멍에 대한 삽입 발출 작업을 용이하게 행할 수 있다.

따라서, 당해 링크 기구에 따르면, 조립·분해 작업을 용이하고 또한 단시간에 행할 수 있다.

또한, 당해 링크 기구에서는, 축선과 평행한 방향, 즉 회전축이 연장되어 있는 방향으로 핀 구멍을 형성하고 있으므로, 링크 부재의 두께를 두껍게 하고, 핀 구멍의 깊이를 깊게 하면, 회전 방지 핀의 회전축 및 링크 부재에 대한 접촉 면적을 용이하게 넓힐 수 있다. 이로 인해, 당해 링크 기구에서는, 링크 부재에 큰 회전 토크가 걸려도, 회전 방지 핀의 파손을 막을 수 있다.

(3) 복수의 상기 회전 방지 핀을 구비한, 복수의 상기 회전 방지 핀은, 상기 핀 인발 나사 구멍의 축을 중심으로 하는 원주 상에, 주위 방향으로 등간격으로 상기 핀 지지 부재에 고정되어 있어도 된다.

당해 링크 기구에서는, 각 회전 방지 핀을 서로 균등하게 핀 구멍에 끼움 삽입시키는 것이 가능하다.

(4) 상기 핀 압입 나사 구멍의 축은 상기 회전축의 축선 상에 배치되어 있어도 된다.

당해 링크 기구에서는, 핀 압입 볼트에 의해 제2 부재측으로 밀리는 링크 부재를, 회전축을 중심으로 하여 균등하게 밀 수 있다.

(5) 상기 핀 지지 부재에는, 상기 핀 인발 나사 구멍의 관통 방향으로 관통된 핀 장착 구멍이 형성되고, 상기 회전 방지 핀은, 일단부측에 형성되어 있는 수나사부와, 타단부에 형성되어, 상기 핀 구멍에 끼움 삽입되는 끼움 삽입부와, 상기 수나사부와 상기 끼움 삽입부의 경계선에 형성되어, 당해 회전 방지 핀의 축에 대해 수직인 방향으로 장출된 플랜지부를 구비해도 된다.

당해 링크 기구에서는, 핀 지지 부재에 대해, 회전 방지 핀을 용이하게 고정할 수 있음과 함께, 고정한 회전 방지 핀을 용이하게 제거할 수 있다.

(6) 본 발명에 관한 가변 정익 구동 장치는, 복수의 동익을 갖는 로터와, 상기 로터를 회전 가능하게 덮는 케이싱과, 상기 케이싱 내에 상기 로터를 중심으로 하여 환상으로 복수 배치된 가변 정익을 구비하고 있는 축류 유체 기계의 가변 정익 구동 장치에 있어서, 상기 케이싱의 외주측에 배치된 환상의 가동환과, 상기 가동환의 주위 방향으로 간격을 두고 복수 배치되어, 상기 가동환을 상기 로터 주위로 회전 가능하게 지지하는 환지지 기구와, 상기 가동환을 상기 로터 주위로 회전시키는 회전 구동 기구와, 상기 링크 기구를 구비하고, 상기 링크 기구는, 상기 제1 부재로서의 상기 가동환의 회전으로, 상기 제2 부재로서의 상기 가변 정익의 방향이 바뀌도록, 상기 가동환과 상기 가변 정익을 연결한다.

당해 가변 정익 구동 장치도, 상기 링크 기구를 구비하고 있으므로, 회전 방지 핀의 삽입 발출 작업에 충분한 작업 스페이스를 확보할 수 있는 데다가, 회전 방지 핀의 핀 구멍에 대한 삽입 발출 작업을 용이하게 행할 수 있다. 따라서, 당해 가변 정익 구동 장치에서도, 링크 기구의 조립·분해 작업을 용이하고 또한 단시간에 행할 수 있다.

본 발명에서는, 회전 방지 핀의 삽입 발출 작업에 충분한 작업 스페이스를 확보할 수 있는 데다가, 회전 방지 핀의 핀 구멍에 대한 삽입 발출 작업을 용이하게 행할 수 있다.

따라서, 본 발명에 따르면, 조립·분해 작업을 용이하고 또한 단시간에 행할 수 있다.

또한, 본 발명에서는, 축선과 평행한 방향, 즉 회전축이 연장되어 있는 방향으로 핀 구멍을 형성하고 있으므로, 링크 부재의 두께를 두껍게 하고, 핀 구멍의 깊이를 깊게 하면, 회전 방지 핀의 회전축 및 링크 부재에 대한 접촉 면적을 용이하게 넓힐 수 있다. 이로 인해, 본 발명에 따르면, 링크 부재에 큰 회전 토크가 걸려도, 회전 방지 핀의 파손을 막을 수 있다.

도 1은 본 발명에 관한 일 실시 형태에 있어서의 축류 압축기의 주요부 절결 측면도이다.
도 2는 도 1에 있어서의 Ⅱ의 화살표 도면으로, 가변 정익 구동 장치의 주요부 단면도이다.
도 3은 도 2에 도시하는 가변 정익 구동 장치의 사시도이다.
도 4는 도 2에 있어서의 Ⅳ의 화살표 도면이다.
도 5a는 날개 회전축으로의 제1 링크편의 설치 작업 과정에서의 회전 방지 핀의 끼움 삽입 전의 상태를 도시하는 도면이며, 링크 기구의 평면도이다.
도 5b는 도 5a에 도시하는 상태에 있어서의, 링크 기구의 단면도이다.
도 6a는 날개 회전축으로의 제1 링크편의 설치 작업 과정에서의 회전 방지 핀의 끼움 삽입 중의 상태를 도시하는 도면이며, 링크 기구의 평면도이다.
도 6b는 도 6a에 도시하는 상태에 있어서의, 링크 기구의 단면도이다.
도 7a는 날개 회전축으로의 제1 링크편의 설치 작업 완료 시의 상태를 도시하는 도면이며, 링크 기구의 평면도이다.
도 7b는 도 7a에 도시하는 상태에 있어서의, 링크 기구의 단면도이다.
도 8a는 날개 회전축으로의 제1 링크편의 제거 작업 과정에서의 회전 방지 핀의 인발 중인 상태를 도시하는 도면이며, 링크 기구의 평면도이다.
도 8b는 도 8a에 도시하는 상태에 있어서의, 링크 기구의 단면도이다.
도 9a는 날개 회전축으로의 제1 링크편의 제거 작업 과정에서의 회전 방지 핀의 인발 중인 상태를 도시하는 도면이며, 링크 기구의 평면도이다.
도 9b는 도 9a에 도시하는 상태에 있어서의, 링크 기구의 단면도이다.
도 10은 회전 방지 핀 및 핀 고정 너트의 측면도이다.

이하, 본 발명에 관한 축류 유체 기계의 실시 형태에 대해, 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

본 실시 형태의 축류 유체 기계는, 도 1에 도시한 바와 같이, 축류 압축기(C)이고, 복수의 동익(12)을 갖고 있는 로터(10)와, 이 로터(10)를 회전 가능하게 덮는 케이싱(20)과, 로터(10)의 주위에 환상으로 복수 배치되어 있는 정익(16, 18)을 구비하고 있다.

로터(10)는, 복수의 로터 디스크가 적층되어 구성되어 있는 로터 본체(11)와, 복수의 로터 디스크마다 그 로터 디스크로부터 방사 방향으로 연장되는 복수의 동익(12)을 갖고 있다. 즉, 이 로터(10)는 다수단 동익 구성이다. 이 로터(10)는, 로터 본체(11)의 축선(이하, 로터 축선 Ar로 함)을 중심으로 하여 케이싱(20)에 의해 회전 가능하게 지지되어 있다.

케이싱(20)의 로터 축선 Ar 방향의 일측에는, 외기를 흡입하는 흡입구(21)가 형성되고, 타측에는 압축 기체를 토출하는 토출구(도시되어 있지 않음)가 형성되어 있다.

복수의 동익(12) 중, 가장 흡입구(21)측의 로터 디스크에 고정되어 있는 복수의 동익(12)이 제1 동익단(12a)으로 되어 있다. 제1 동익단(12a)의 토출구측에 인접하고 있는 복수의 동익(12)이 제2 동익단(12b)으로 되어 있다. 이하, 나머지의 복수의 동익(12)은 토출구측을 향해, 제3 동익단(12c), 제4 동익단(12d), …으로 된다.

각 동익단(12a, 12b, …)의 흡입구(21)측에는, 각각 로터 본체(11)의 주위에 환상으로 복수의 정익(16, 18)이 배치되어 있다. 여기서, 제1 동익단(12a)의 흡입구(21)측에 배치되어 있는 복수의 정익(16)이 제1 정익단(16a)으로 되어 있다. 제2 동익단(12b)의 흡입구(21)측에 배치되어 있는 복수의 정익(16)이 제2 정익단(16b)으로 되어 있다. 이하, 각 동익단(12c, 12d, …)의 흡입구(21)측에 배치되어 있는 복수의 정익(16)이 제3 정익단(16c), 제4 정익단(16d), …으로 된다.

본 실시 형태에서는, 각 정익단 중, 제1 정익단(16a)으로부터 제4 정익단(16d)을 구성하는 각 정익(16)이 가변 정익으로 되고, 제5 단째 이후를 구성하는 각 정익(18)이 고정 정익으로 되어 있다.

각 가변 정익(16)은 로터 본체(11)를 기준으로 한 직경 방향으로 자신의 날개 축선이 연장되고, 또한 이 날개 축선 주위로 회전 가능하게 케이싱(20)에 설치되어 있다.

본 실시 형태의 축류 압축기(C)는, 가변 정익단(16a 내지 16d)마다의 가변 정익(16)의 방향을 바꾸기 위해, 가변 정익단(16a 내지 16d)마다의 가변 정익 구동 장치(30)를 구비하고 있다.

각 가변 정익 구동 장치(30)는, 도 2 및 도 3에 도시한 바와 같이, 모두 케이싱(20)의 외주측에 배치된 환상의 가동환(31)(제1 부재)과, 가동환(31)의 주위 방향으로 간격을 두고 복수 배치되어, 가동환(31)을 로터 축선 Ar(도 3에 도시함)을 중심으로 하여 회전 가능하게 지지하는 환지지 기구(33)와, 가동환(31)을 로터 축선 Ar 주위로 회전시키는 회전 구동 기구(37)(도 3에 도시함)와, 가동환(31)의 회전으로 가변 정익(16)(제2 부재)의 방향이 바뀌도록, 가동환(31)과 가변 정익(16)을 연결하는 링크 기구(40)를 구비하고 있다.

환지지 기구(33)는, 도 2에 도시한 바와 같이, 가동환(31)에 구름 접촉하는 롤러(34)와, 이 롤러(34)를 회전 가능하게 지지하는 지지대(35)를 갖고 있다.

또한, 링크 기구(40)는, 도 2 및 도 4에 도시한 바와 같이, 가변 정익(16)의 날개 축선 Aw를 중심으로 하여 원주 형상으로 형성되고, 일단부(42)가 가변 정익(16)의 외측 단부에 고정되어 있는 날개 회전축(41)과, 이 날개 회전축(41)의 타단부(43)에 상대 회전 불능으로 설치되어 있는 제1 링크편(링크 부재)(45)과, 한쪽의 단부가 핀으로 제1 링크편(45)에 연결되고, 다른 쪽의 단부가 핀으로 가동환(31)에 연결되어 있는 제2 링크편(48)을 갖고 있다.

날개 회전축(41)은 케이싱(20)을 관통하고 있고, 일단부(42)가 케이싱(20)의 내주측에 위치하고, 전술한 바와 같이, 가변 정익(16)의 외측 단부에 고정되어 있다. 또한, 날개 회전축(41)의 타단부(43)는 케이싱(20)의 외주측에 위치하고, 전술한 바와 같이, 제1 링크편(45)이 설치되어 있다. 이 날개 회전축(41)은, 케이싱(20)에 설치된 케이싱측 부시(51)에 의해, 케이싱(20)에 대해, 날개 축선 Aw 주위로 회전 가능하게 지지되어 있다.

링크 기구(40)는, 도 6a 및 도 6b에 도시한 바와 같이, 날개 회전축(41)에 대해 날개 축선 Aw 주위로 상대 회전 불능으로 제1 링크편(45)을 구속하는 2개의 회전 방지 핀(61)과, 2개의 회전 방지 핀(61)이 고정되어 있는 핀 지지 부재(55)와, 2개의 회전 방지 핀(61)을 후술하는 핀 구멍(47)으로 압입하기 위한 핀 압입 볼트(66)를 갖고 있다.

제1 링크편(45)에는, 날개 회전축(41)의 타단부(43)가 삽입 관통 가능한 축 삽입 관통 구멍(46)이 형성되어 있다. 이 축 삽입 관통 구멍(46)은, 상기 축 삽입 관통 구멍(46)에 날개 회전축(41)이 삽입 관통되었을 때, 이 축 삽입 관통 구멍(46)의 축이 날개 축선 Aw 상에 위치한다. 제1 링크편(45)에 있어서, 축 삽입 관통 구멍(46)의 축방향에서 서로 대향하고 있는 외면 중, 한쪽의 외면에는, 축 삽입 관통 구멍(46)의 내경보다 큰 내경으로 된 환상의 스프링 받침부(54)가 축 삽입 관통 구멍(46)의 축과 동축에 고정되어 있다.

제1 링크편(45) 및 날개 회전축(41)의 타단부(43)에는, 회전 방지 핀(61)이 끼움 삽입 가능하게 된 전술한 핀 구멍(47)이 형성되어 있다. 핀 구멍(47)은, 제1 링크편(45)과, 이 제1 링크편(45)의 축 삽입 관통 구멍(46)에 삽입 관통되어 있는 날개 회전축(41)에 걸쳐서, 날개 축선 Aw와 평행하게, 날개 회전축(41)의 일단부(42)를 향해 오목하고, 회전 방지 핀(61)이 끼움 삽입 가능한 전술한 핀 구멍(47)이 형성되어 있다. 이 2개의 회전 방지 핀(61)에 대한 각 핀 구멍(47)은, 날개 축선 Aw를 중심으로 하는 원주 상에, 주위 방향으로 등간격으로 형성되어 있다. 또한, 핀 구멍(47)은, 제1 링크편(45)의 축 삽입 관통 구멍(46)에 날개 회전축(41)의 타단부(43)를 삽입 관통시켜, 날개 회전축(41)에 대해 상대 회전 불능으로 제1 링크편(45)을 지그로 고정하고 있는 상태에서, 제1 링크편(45)과 날개 회전축(41)을 함께 가공함으로써 형성된다.

날개 회전축(41)에는, 핀 압입 볼트(66)의 수나사부(66a)가 나사 결합 가능한 핀 압입 나사 구멍(44)이 형성되어 있다. 이 핀 압입 나사 구멍(44)은, 날개 회전축(41)의 타단부측으로부터 일단부측으로 오목하고, 그 축이 날개 축선 Aw 상에 위치되어 있다. 이 날개 회전축(41)의 외주에는, 이 날개 회전축(41)에 대해 상대 회전 불능으로 회전축측 부시(52)가 설치되어 있다. 이 회전축측 부시(52)에는, 날개 회전축(41)을 기준으로 하여 외주측으로 돌출된 플랜지부(52f)가 형성되어 있다. 이 플랜지부(52f)의 단부면은, 케이싱측 부시(51)의 플랜지부의 단부면과 미끄럼 접촉하는 미끄럼 접촉면으로 되어 있다. 또한, 제1 링크편(45)에 고정되어 있는 스프링 받침부(54)와 회전축측 부시(52)의 플랜지부(52f) 사이에는, 양자를 분리 방향으로 가압하는 스프링(53)이 설치되어 있다.

핀 지지 부재(55)에는, 핀 인발 볼트(68)(도 8a 및 도 8b에 도시함)가 나사 결합 가능한 핀 인발 나사 구멍(56)과, 회전 방지 핀(61)이 삽입 관통되는 2개의 핀 장착 구멍(57)이 형성되어 있다. 핀 인발 나사 구멍(56) 및 2개의 핀 장착 구멍(57)은 서로 평행하게 핀 지지 부재(55)를 관통하고 있다. 2개의 핀 장착 구멍(57)은, 핀 인발 나사 구멍(56)의 축을 중심으로 하는 원주 상에, 주위 방향으로 등간격으로 형성되어 있다. 이 원주의 직경은, 날개 축선 Aw를 중심으로 하는 원주로서, 이 원주 상에 2개의 핀 구멍(47)이 형성되어 있는 원주의 직경과 동일하다. 따라서, 핀 인발 나사 구멍(56)의 축이 날개 축선 Aw 상에 위치하도록 핀 지지 부재(55)를 배치하면, 각 핀 구멍(47)의 축 상에 각 핀 장착 구멍(57)의 축이 위치하게 된다.

핀 인발 나사 구멍(56)의 나사산 직경은, 핀 압입 볼트(66)의 수나사부(66a)의 나사산 직경보다 크고 또한 핀 압입 볼트(66)의 볼트 헤드부(66b)의 외경보다 작다. 따라서, 핀 인발 나사 구멍(56)에는, 핀 압입 볼트(66)의 수나사부(66a)를 접촉시키지 않고, 이를 삽입 관통시킬 수 있는 한편, 핀 압입 볼트(66)의 볼트 헤드부(66b)를 삽입 관통시킬 수 없다.

회전 방지 핀(61)은, 도 7a, 도 7b 및 도 10에 도시한 바와 같이, 일단부에 형성되어 있는 수나사부(62)와, 타단부에 형성되어, 핀 구멍(47)에 끼움 삽입되는 끼움 삽입부(63)와, 수나사부(62)와 끼움 삽입부(63)의 경계선에 형성되어, 회전 방지 핀(61)의 축에 대해 수직인 방향으로 장출된 플랜지부(64)를 갖고 있다. 회전 방지 핀(61)의 끼움 삽입부(63)와 핀 구멍(47)은 억지 끼워 맞춤의 관계이다. 즉, 회전 방지 핀(61)의 끼움 삽입부(63)는, 그 외경이 핀 구멍(47)의 내경보다 약간 커지도록 형성되어 있다.

이 회전 방지 핀(61)은, 도 7a 및 도 7b에 도시한 바와 같이, 그 수나사부(62)의 일부가 핀 지지 부재(55)의 핀 장착 구멍(57)에 삽입 관통된다. 그리고, 이 회전 방지 핀(61)의 수나사부(62)에 핀 고정 너트(65)가 비틀어 넣어진다. 이 결과, 핀 지지 부재(55)는, 이 회전 방지 핀(61)의 수나사부(62)에 비틀어 넣어진 핀 고정 너트(65)와 회전 방지 핀(61)의 플랜지부(64) 사이에 끼움 지지되어, 회전 방지 핀(61)에 대해 상대 이동할 수 없게 된다. 환언하면, 회전 방지 핀(61)은 핀 지지 부재(55)에 고정된다.

다음에, 링크 기구(40)의 조립 순서에 대해 설명한다.

우선, 도 5a 및 도 5b에 도시한 바와 같이, 날개 회전축(41)의 타단부(43)측에 회전축측 부시(52)를 설치한다. 그리고, 이 회전축측 부시(52)의 외주측으로부터 내주측을 향해 회전 방지 나사(59)를 비틀어 넣어, 날개 회전축(41)에 대해 회전축측 부시(52)를 상대 회전 불능으로 구속한다. 또한, 이 때, 날개축(Aw) 방향에서 회전축측 부시(52)를 기준으로 하여 가변 정익(16)과 반대측에는, 제1 링크편(45)을 장착하는 부분이 남아 있다. 계속해서, 회전축측 부시(52)의 외주측에 스프링(53)을 배치한다.

다음에, 날개 회전축(41)의 타단부(43)에 제1 링크편(45)을 장착한다. 구체적으로는, 제1 링크편(45)의 축 삽입 관통 구멍(46)에 날개 회전축(41)의 타단부(43)를 삽입 관통시킨다. 이 결과, 전술한 스프링(53)은 회전축측 부시(52)의 플랜지부(52f)와, 제1 링크편(45)에 고정되어 있는 스프링 받침부(54) 사이에 끼움 지지된다.

다음에, 도 6a 및 도 6b에 도시한 바와 같이, 회전 방지 핀(61)이 고정되어 있는 핀 지지 부재(55)의 핀 인발 나사 구멍(56)에, 핀 압입 볼트(66)의 수나사부(66a)를 삽입 관통시킨다. 이 때, 핀 지지 부재(55)를 기준으로 하여, 회전 방지 핀(61)을 핀 지지 부재(55)에 고정하기 위한 핀 고정 너트(65)와 동일한 측에, 핀 압입 볼트(66)의 볼트 헤드부(66b)가 위치하도록, 핀 압입 볼트(66)의 수나사부(66a)를 삽입 관통시킨다. 또한, 전술한 바와 같이, 핀 인발 나사 구멍(56)의 나사산 직경은, 핀 압입 볼트(66)의 수나사부(66a)의 나사산 직경보다 크기 때문에, 이 핀 압입 볼트(66)의 수나사부(66a)는 핀 인발 나사 구멍(56)에 나사 결합하지 않는다.

계속해서, 핀 지지 부재(55)로부터 돌출되어 있는 핀 압입 볼트(66)의 선단을 날개 회전축(41)의 핀 압입 나사 구멍(44)의 위치에 일치시킴과 함께, 이 핀 압입 볼트(66)를 중심으로 하여 핀 지지 부재(55)를 회전시켜, 이 핀 지지 부재(55)에 고정되어 있는 회전 방지 핀(61)의 선단을 핀 구멍(47)의 위치에 일치시킨다. 그리고, 이 핀 압입 볼트(66)의 수나사부(66a)를 날개 회전축(41)의 핀 압입 나사 구멍(44)에 비틀어 넣어 간다. 이 결과, 핀 지지 부재(55)는, 핀 압입 볼트(66)의 볼트 헤드부(66b)에 밀려, 날개 회전축(41) 및 제1 링크편(45)에 점차 가까워짐과 함께, 이 핀 지지 부재(55)에 고정되어 있는 회전 방지 핀(61)의 끼움 삽입부(63)가 점차 핀 구멍(47)에 끼움 삽입되어 간다.

이 때, 핀 압입 나사 구멍(44)이 날개 회전축(41) 상에 위치하고 있으므로, 핀 압입 볼트(66)에 의해 날개 회전축(41)측으로 밀리는 제1 링크편(45)은, 날개 회전축(41)을 중심으로 하여 균등하게 밀리게 된다. 또한, 회전 방지 핀(61)은, 날개 회전축(41)을 중심으로 하는 원주 상에, 그 주위 방향으로 등간격으로 핀 지지 부재(55)에 고정되어 있으므로, 각 회전 방지 핀(61)은, 서로 균등하게 핀 구멍(47)에 끼움 삽입되게 된다. 이로 인해, 본 실시 형태에서는, 회전 방지 핀(61)을 매끄럽게 핀 구멍(47)에 끼움 삽입시킬 수 있다.

핀 압입 볼트(66)의 수나사부(66a)를 날개 회전축(41)의 핀 압입 나사 구멍(44)에 비틀어 넣어 가면, 도 7a 및 도 7b에 도시한 바와 같이, 핀 지지 부재(55)가 핀 압입 볼트(66)의 볼트 헤드부(66b)에 밀려 제1 링크편(45)에 접촉된다. 그리고, 핀 지지 부재(55) 및 이것에 고정되어 있는 회전 방지 핀(61)이 날개 회전축(41) 및 제1 링크편(45)에 대해, 날개축(Aw) 방향에 있어서, 날개 회전축(41)의 일단부측으로 이동할 수 없게 되면, 핀 압입 볼트(66)의 비틀어 넣음이 종료된다.

이상으로, 날개 회전축(41)에 대한 제1 링크편(45)의 설치 작업이 완료된다.

제1 링크편(45)의 설치 작업이 종료되면, 제2 링크편(48)의 한쪽의 단부를 핀으로 제1 링크편(45)에 연결하고, 그 다른 쪽의 단부를 핀으로 가동환(31)에 연결한다. 이상으로, 링크 기구(40)의 조립 작업이 종료된다.

다음에, 링크 기구(40)의 분해 작업에 대해 설명한다.

우선, 가동환(31)으로부터 제2 링크편(48)을 제거한다.

다음에, 도 8a 및 도 8b에 도시한 바와 같이, 핀 지지 부재(55)의 핀 인발 나사 구멍(56)에 나사 결합 가능한 수나사부(68a)가 형성되어 있는 핀 인발 볼트(68)를 준비하여, 이 핀 인발 볼트(68)의 수나사부(68a)를 핀 지지 부재(55)의 핀 인발 나사 구멍(56)에 비틀어 넣는다. 또한, 전술한 바와 같이, 핀 인발 나사 구멍(56)의 나사산 직경은, 핀 압입 볼트(66)의 수나사부(66a)의 나사산 직경보다 큰 관계상, 이 핀 인발 볼트(68)의 나사 골 직경은, 제1 링크편(45)의 핀 압입 나사 구멍(44)의 골 직경보다 커진다. 그로 인해, 핀 인발 볼트(68)는 제1 링크편(45)의 핀 압입 나사 구멍(44)에 들어가지 않는다.

핀 인발 볼트(68)를 핀 지지 부재(55)의 핀 인발 나사 구멍(56)에 비틀어 넣어가면, 이 핀 인발 볼트(68)의 선단이 제1 링크편(45)의 표면에 접촉한다.

그 후, 또한 도 9a 및 도 9b에 도시한 바와 같이, 핀 인발 볼트(68)를 핀 지지 부재(55)의 핀 인발 나사 구멍(56)에 비틀어 넣는다. 전술한 바와 같이, 핀 인발 볼트(68)는, 제1 링크편(45)의 핀 압입 나사 구멍(44)에 들어가지 않는다. 이로 인해, 핀 인발 볼트(68)는, 그 선단이 제1 링크편(45)의 표면에 접촉된 상태를 유지하면서, 핀 지지 부재(55)로부터의 돌출량이 증가된다. 환언하면, 핀 인발 볼트(68)의 선단은 핀 지지 부재(55)의 하면[제1 링크편(45)측의 면]으로부터 멀어진다. 이 결과, 이 핀 인발 볼트(68)에 나사 결합하고 있는 핀 지지 부재(55), 또한 이 핀 지지 부재(55)에 고정되어 있는 회전 방지 핀(61)은 날개축(Aw) 방향에서 가변 정익(16)으로부터 멀어지는 측으로 이동하고, 최종적으로 회전 방지 핀(61)이 핀 구멍(47)으로부터 인발된다. 그리고, 날개 회전축(41)으로부터 제1 링크편(45)을 제거한다.

이상으로, 제1 링크편(45)의 제거 작업이 완료된다.

다음에, 회전축측 부시(52)로부터 스프링(53)을 제거하고, 날개 회전축(41)으로부터 회전축측 부시(52)를 제거한다. 이상으로 링크 기구(40)의 분해 작업이 종료된다.

이상과 같이, 본 실시 형태에서는, 회전 방지 핀(61)의 삽입 발출 방향이 날개축(Aw) 방향, 즉 날개 회전축(41)이 연장되어 있는 방향이고, 날개 회전축(41)에 대한 제1 링크편(45)의 설치 및 제거 방향이므로, 이 제1 링크편(45)의 설치 및 제거를 위해 작업 스페이스가 확보되어 있는 스페이스에서, 회전 방지 핀(61)의 삽입 발출 작업을 행할 수 있다. 이로 인해, 본 실시 형태에서는, 링크 기구(40) 중의 회전 방지 핀(61)의 삽입 발출 작업 시에, 로터 본체(11)를 기준으로 하여 주위 방향으로 인접되어 있는 다른 링크 기구(40)에 방해되는 일 없이 작업을 행할 수 있다. 따라서, 본 실시 형태에 따르면, 회전 방지 핀(61)의 삽입 발출 작업에 충분한 작업 스페이스를 확보할 수 있다.

또한, 본 실시 형태에서는, 핀 압입 볼트(66)의 비틀어 넣음에 의해, 회전 방지 핀(61)을 핀 구멍(47)에 끼움 삽입시킬 수 있다. 또한, 본 실시 형태에서는, 핀 인발 볼트(68)를 핀 지지 부재(55)에 비틀어 넣음으로써, 잭 등을 사용하지 않고, 회전 방지 핀(61)을 핀 구멍(47)으로부터 인발할 수 있다. 따라서, 본 실시 형태에 의하면, 회전 방지 핀(61)의 핀 구멍(47)에 대한 삽입 발출 작업을 용이하게 행할 수 있다.

따라서, 본 실시 형태에서는, 링크 기구(40)의 조립·분해 작업을 용이하고 또한 단시간에 행할 수 있다.

또한, 본 실시 형태에서는, 날개 회전축(41)과 평행한 방향으로 핀 구멍(47)을 형성하고 있으므로, 제1 링크편(45)의 두께를 두껍게 하고, 핀 구멍(47)의 깊이를 깊게 하면, 회전 방지 핀(61)의 날개 회전축(41) 및 제1 링크편(45)에 대한 접촉 면적을 용이하게 넓힐 수 있다. 이로 인해, 본 실시 형태에서는, 제1 링크편(45)에 큰 회전 토크가 걸려도, 회전 방지 핀(61)의 파손을 막을 수 있다.

또한, 이상의 실시 형태의 링크 기구(40)는, 2개의 회전 방지 핀(61)을 갖고 있지만, 3개 이상의 회전 방지 핀(61)을 갖고 있어도 된다. 이 경우에도, 이상의 실시 형태와 마찬가지로, 각 회전 방지 핀(61)은, 날개 회전축(41)을 중심으로 하는 원주 상에, 그 주위 방향으로 등간격으로 핀 지지 부재(55)에 고정되어 있는 것이 바람직하다.

또한, 이상의 실시 형태의 링크 기구(40)는, 축류 유체 기계의 가변 정익 구동 장치의 일부를 구성하는 것이지만, 본 발명은 이것에 한정되는 것은 아니고, 다른 장치의 일부를 구성하는 것이어도 된다.

본 발명은, 제1 부재의 움직임에 연동하여, 제2 부재를 상기 제2 부재의 축선 주위로 회전시키는 링크 기구에 있어서, 상기 축선을 중심으로 하여 원주 상태를 이루어, 일단부가 상기 제2 부재에 고정되고, 상기 축선과 평행한 방향으로 타단부로부터 상기 일단부를 향해 오목한 핀 압입 나사 구멍이 형성되어 있는 회전축과, 상기 축선과 평행한 방향으로 관통하여, 상기 회전축의 상기 타단부가 삽입 관통 가능한 축 삽입 관통 구멍이 형성되어 있는 링크 부재와, 상기 회전축의 상기 타단부에 대해, 상기 축선 주위로 상대 회전 불능으로 상기 링크 부재를 구속하는 회전 방지 핀과, 상기 회전 방지 핀이 고정되어 있는 핀 지지 부재와, 상기 회전축의 상기 핀 압입 나사 구멍에 나사 결합 가능한 수나사부를 갖는 핀 압입 볼트를 구비하고, 상기 회전축의 상기 타단부와 상기 타단부가 삽입 관통된 상기 링크 부재에는, 상기 타단부와 상기 링크 부재에 걸쳐서, 상기 축선과 평행 방향으로 상기 일단부를 향해 오목하고, 상기 회전 방지 핀이 끼움 삽입 가능한 핀 구멍이 형성되고, 상기 핀 지지 부재에는, 상기 핀 지지 부재에 고정되어 있는 상기 회전 방지 핀이 연장되어 있는 방향으로 관통하여, 상기 회전 방지 핀이 상기 핀 구멍에 끼움 삽입되어 있을 때 상기 회전축의 상기 핀 압입 나사 구멍과 동축이 되는 핀 인발 나사 구멍이 형성되고, 상기 핀 인발 나사 구멍의 나사산 직경은, 상기 핀 압입 볼트의 수나사부의 나사산 직경보다 크고, 또한 상기 핀 압입 볼트의 볼트 헤드부의 외경보다도 작은 링크 기구에 관한 것이다. 본 발명에 따르면, 회전 방지 핀의 삽입 발출 작업에 충분한 작업 스페이스를 확보할 수 있는 데다가, 회전 방지 핀의 핀 구멍에 대한 삽입 발출 작업을 용이하게 행할 수 있다. 따라서, 조립·분해 작업을 용이하고 또한 단시간에 행할 수 있다.

C：축류 압축기(축류 유체 기계)
10：로터
11：로터 본체
12：동익
16： 가변 정익(제2 부재)
20：케이싱
30： 가변 정익 구동 장치
31：가동환(제1 부재)
33：환지지 기구
37：회전 구동 기구
40：링크 기구
41：날개 회전축(회전축)
42：날개 회전축의 일단부
43：날개 회전축 타단부
44：핀 압입 나사 구멍
45：제1 링크편(링크 부재)
46：축 삽입 관통 구멍
47：핀 구멍
55：핀 지지 부재
56：핀 인발 나사 구멍
57：핀 장착 구멍
61：회전 방지 핀
62：수나사부
63：끼움 삽입부
64：플랜지부
65：핀 고정 너트
66：핀 압입 볼트
66a：핀 압입 볼트의 수나사부
66b：핀 압입 볼트의 볼트 헤드부
68：핀 인발 볼트
68a：핀 인발 볼트의 수나사부
68b：핀 인발 볼트의 볼트 헤드부

Claims

제1 부재의 움직임에 연동하여, 제2 부재를 상기 제2 부재의 축선 주위로 회전시키는 링크 기구에 있어서,
상기 축선을 중심으로 원주 형상을 이루어, 일단부가 상기 제2 부재에 고정되고, 상기 축선과 평행 방향으로 타단부로부터 상기 일단부를 향해 오목한 핀 압입 나사 구멍이 형성되어 있는 회전축과,
상기 축선과 평행한 방향으로 관통하여, 상기 회전축의 상기 타단부가 삽입 관통 가능한 축 삽입 관통 구멍이 형성되어 있는 링크 부재와,
상기 회전축의 상기 타단부에 대해, 상기 축선 주위로 상대 회전 불능으로 상기 링크 부재를 구속하는 회전 방지 핀과,
상기 회전 방지 핀이 고정되어 있는 핀 지지 부재와,
상기 회전축의 상기 핀 압입 나사 구멍에 나사 결합 가능한 수나사부를 갖는 핀 압입 볼트를 구비하고,
상기 회전축의 상기 타단부와 상기 타단부가 삽입 관통된 상기 링크 부재에는, 상기 타단부와 상기 링크 부재에 걸쳐서, 상기 축선과 평행한 방향으로 상기 일단부를 향해 오목하고, 상기 회전 방지 핀이 끼움 삽입 가능한 핀 구멍이 형성되고,
상기 핀 지지 부재에는, 상기 핀 지지 부재에 고정되어 있는 상기 회전 방지 핀이 연장되어 있는 방향으로 관통하여, 상기 회전 방지 핀이 상기 핀 구멍에 끼움 삽입되어 있을 때 상기 회전축의 상기 핀 압입 나사 구멍과 동축이 되는 핀 인발 나사 구멍이 형성되고,
상기 핀 인발 나사 구멍의 나사산 직경은, 상기 핀 압입 볼트의 수나사부의 나사산 직경보다 크고 또한 상기 핀 압입 볼트의 볼트 헤드부의 외경보다 작은, 링크 기구.
제1항에 있어서, 상기 핀 인발 나사 구멍에 나사 결합 가능한 수나사부를 갖는 핀 인발 볼트를 구비하는, 링크 기구.
제1항 또는 제2항에 있어서, 복수의 상기 회전 방지 핀을 구비하고,
복수의 상기 회전 방지 핀은, 상기 핀 인발 나사 구멍의 축을 중심으로 하는 원주 상에, 주위 방향으로 등간격으로 상기 핀 지지 부재에 고정되어 있는, 링크 기구.
제1항에 있어서, 상기 핀 압입 나사 구멍의 축은 상기 회전축의 축선 상에 배치되어 있는, 링크 기구.
제1항에 있어서, 상기 핀 지지 부재에는 상기 핀 인발 나사 구멍의 관통 방향으로 관통된 핀 장착 구멍이 형성되고,
상기 회전 방지 핀은, 일단부측에 형성되어 있는 수나사부와, 타단부에 형성되어, 상기 핀 구멍에 끼움 삽입되는 끼움 삽입부와, 상기 수나사부와 상기 끼움 삽입부의 경계선에 형성되어, 당해 회전 방지 핀의 축에 대해 수직인 방향으로 장출된 플랜지부를 구비하는, 링크 기구.
복수의 동익을 갖는 로터와, 상기 로터를 회전 가능하게 덮는 케이싱과, 상기 케이싱 내에 상기 로터를 중심으로 하여 환상으로 복수 배치된 가변 정익을 구비하고 있는 축류 유체 기계의 가변 정익 구동 장치에 있어서,
상기 케이싱의 외주측에 배치된 환상의 가동환과,
상기 가동환의 주위 방향으로 간격을 두고 복수 배치되어, 상기 가동환을 상기 로터 주위로 회전 가능하게 지지하는 환지지 기구와,
상기 가동환을 상기 로터 주위로 회전시키는 회전 구동 기구와,
제1항에 기재된 링크 기구를 구비하고,
상기 링크 기구는, 상기 제1 부재로서의 상기 가동환의 회전으로, 상기 제2 부재로서의 상기 가변 정익의 방향이 바뀌도록, 상기 가동환과 상기 가변 정익을 연결하는, 가변 정익 구동 장치.