(57)【要約】【課題】風量制御を必要とする軸流機械の動翼角度可変装置において、動翼角度を精度良く保持しながら、油圧シリンダに連結固定したロータリージョイントの軸受を正常に潤滑、冷却することを目的とする。【解決手段】羽根ハブに取り付けられた動翼の角度を油圧シリンダによって変化させる軸流機械の動翼角度可変装置において、動翼角度現在値と司令値との偏差量に応じて、油圧シリンダの圧力室から排出される圧油の流量を調整して動翼角度を司令値近傍の目標域に到達させる流量調整手段と、軸流機械の運転により生じる動翼角度の低下に対して、前記油圧シリンダの動翼角度上昇側圧力室への圧油の供給圧力を調整して動翼角度を前記目標域に保持する圧力調整手段とを備える。【選択図】図１
2005226609.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
羽根ハブに取り付けられた動翼の角度をピストンロッドとシリンダケースより構成される油圧シリンダによって変化させ、動翼角度を検知するためのセンサを設け、動翼角度の司令値に対する前記センサにより検知した動翼角度の現在値の大小に応じて圧油を供給する油圧シリンダの圧力室を選択して動翼角度の上昇及び低下を行う軸流機械の動翼角度可変装置において、前記動翼角度現在値と前記司令値との偏差量に応じて、油圧シリンダの圧力室から排出される圧油の流量を調整して動翼角度を司令値の目標域に到達させる流量調整手段と、軸流機械の運転により生じる動翼角度の低下に対して、前記油圧シリンダの動翼角度上昇側圧力室への圧油の供給圧力を調整して動翼角度を前記目標域に保持する圧力調整手段とを備えたことを特徴とする軸流機械の動翼角度可変装置。
【請求項２】
前記油圧シリンダの動翼角度低下側圧力室から排出される流量を調整する弁を設け、前記圧力調整手段にて前記弁を全閉にして動翼角度を前記目標域に保持することを特徴とする請求項１記載の軸流機械の動翼角度可変装置。
【請求項３】
前記流量調整手段では、４ポート方向制御弁のＡ、Ｂポートそれぞれを前記油圧シリンダの各圧力室に接続し、前記方向制御弁の戻りポートに電磁比例流量制御弁を接続し、流量の調整を前記電磁比例流量制御弁でおこなうことを特徴とする請求項１または２記載の軸流機械の動翼角度可変装置。
【請求項４】
前記圧力調整手段では、４ポート方向制御弁のＡ、Ｂポートそれぞれを前記油圧シリンダの各圧力室に接続し、前記方向制御弁の圧力ポートに電磁比例圧力制御弁を介して圧力流体源を接続し、供給圧力の調整を前記電磁比例圧力制御弁でおこなうことを特徴とする請求項１または２記載の軸流機械の動翼角度可変装置。
【請求項５】
羽根ハブに取り付けられた動翼の角度をピストンロッドとシリンダケースより構成される油圧シリンダによって変化させ、４ポート方向制御弁により前記油圧シリンダの各圧力室へ圧油を送る方向を選択し、動翼角度を検知するためにピストンロッドとシリンダケースの相対的な主軸方向位置を検出するセンサを設け、前記方向制御弁の圧力ポートに電磁比例圧力制御弁を介して圧力流体源を接続し、前記方向制御弁の戻りポートに電磁比例流量制御弁を接続し、前記方向制御弁のＡ、Ｂポートそれぞれを前記油圧シリンダの各圧力室に接続し、動翼角度の司令値に対する前記センサにより検知した動翼角度の現在値の大小に応じて前記方向制御弁により圧油を供給する圧力室を選択して動翼角度の上昇及び低下を行う軸流機械の動翼角度可変装置において、前記動翼角度現在値と前記司令値との偏差量に応じて、油圧シリンダの圧力室から排出される圧油の流量を前記電磁比例流量制御弁により調整して動翼角度を司令値近傍の目標域に到達させる流量調整手段と、軸流機械の運転による動翼角度の低下に対して、圧油を動翼角度上昇側圧力室に供給するように前記方向制御弁を設定し、前記電磁比例流量制御弁を全閉にして、前記電磁比例圧力制御弁により動翼角度上昇側圧力室への圧油の供給圧力を調整して動翼角度を前記目標域に戻して保持する圧力調整手段とを備えたことを特徴とする軸流機械の動翼角度可変装置。
【請求項６】
前記流量調整手段では、４ポート方向制御弁のＡ、Ｂポートそれぞれに逆止め弁付き電磁比例流量制御弁を介して前記油圧シリンダの各圧力室に接続し、流量の調整を前記逆止め弁付き電磁比例流量制御弁により行うことを特徴とする請求項１、２または４記載の軸流機械の動翼角度可変装置。
【請求項７】
羽根ハブに取り付けられた動翼の角度をピストンロッドとシリンダケースより構成される油圧シリンダによって変化させ、４ポート方向制御弁により前記油圧シリンダの各圧力室へ圧油を送る方向を選択し、動翼角度を検知するためにピストンロッドとシリンダケースの相対的な主軸方向位置を検出するセンサを設け、前記方向制御弁の圧力ポートに電磁比例圧力制御弁を介して圧力流体源を接続し、前記方向制御弁のＡ、Ｂポートそれぞれに逆止め弁付き電磁比例流量制御弁を介して前記油圧シリンダの各圧力室に接続し、動翼角度の司令値に対する前記センサにより検知した動翼角度の現在値の大小に応じて前記方向制御弁により圧油を供給する圧力室を選択して動翼角度の上昇及び低下を行う軸流機械の動翼角度可変装置において、前記動翼角度現在値と前記司令値との偏差量に応じて、油圧シリンダの圧力室から排出される圧油の流量を前記逆止め弁付き電磁比例流量制御弁により調整して動翼角度を司令値近傍の目標域に到達させる流量調整手段と、軸流機械の運転による動翼角度の低下に対して、圧油を動翼角度上昇側圧力室に供給するように前記方向制御弁を設定し、前記逆止め弁付き電磁比例流量制御弁を全閉にして、前記電磁比例圧力制御弁により動翼角度上昇側圧力室への圧油の供給圧力を調整して動翼角度を前記目標域に戻して保持する圧力調整手段とを備えたことを特徴とする軸流機械の動翼角度可変装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願発明は、道路トンネル換気用を始めとした風量制御を必要とする軸流機械の動翼角度可変装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の軸流機械の動翼角度可変装置は、例えば特許文献１に記載されたものが知られている。以下にその軸流機械の動翼角度可変装置について特許文献１の図２および図３を参照しながら説明する（特許文献１参照）。
【０００３】
放射状に所定間隔毎に複数個の動翼を有する翼車が翼車軸に取り付けられており、その動翼は翼車内の動翼ロッドに取り付けられており、動翼ロッドの根端には動翼と同数のレバーと取付軸が取り付けられており、これらのレバーと取付軸はディスクおよび作動ロッドに接続されており、その作動ロッドは翼車の内胴に装着されたピストンシリンダのピストンロッドに接続されており、ピストンロッドにはロータリージョイントの軸が取り付けられており、その軸端には非接触式の差動トランスに連結されていた。この構成において、ロータリージョイントにはそれぞれ動翼角度低下および上昇の給排口が設けられており、そのポートを通じて圧油をピストンシリンダの動翼角度低下側圧力室および動翼角度上昇側圧力室に供給することでピストンロッド及び作動ロッドが翼車軸方向に自在に動作させることができ、この動作により動翼角度を変化させていた。前記差動トランスはロータリージョイントの軸の軸方向変位をパルスとして採り出す変位計として構成されており、動翼角度の検知に利用していた。
【０００４】
次に、動翼角度の制御については、以下のように行われていた。差動トランスのパルスの数は、コントローラ内の高速カウンタで計数され、コントローラ内のシーケンサでは、高速カウンタで計数されたパルス数と予め設定された司令動翼角度を示すパルス数を比較し、その偏差量が電流変換器で直流電流に変換されて、その直流信号が比例電磁弁を励磁し、その弁棒を比例電磁弁の連通位置に移動させ、油圧ユニットからの圧油を、圧油ラインを通じてロータリージョイントの給排口のいずれか一方よりピストンシリンダのいずれかの圧力室に供給し、他方の圧力室から排出される圧油を、他方の給排口および圧油ライン、電磁比例弁を通じて油圧ユニットに戻すことで、ピストンロッドおよび差動ロッドが動翼軸方向に動作し動翼角度を変換していた。このようにして、司令動翼角度と現在の動翼角度の偏差量が０になると、比例電磁弁はクローズドセンターポジションになり、油圧ユニットからピストンシリンダへの圧油の供給を停止させることで、動翼角度を司令値に保持させていた。
【特許文献１】特開平５-２０２８９６号公報（第２−４頁、図２−３）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
このような軸流機械では、翼車軸が回転することで、遠心力により動翼角度が低下するモーメントが生じる。特許文献１に記載された従来の軸流機械の動翼角度可変装置では、動翼軸の下端部にカウンターウェイトを装着することにより、動翼角度低下のモーメントに対抗するモーメントを発生させて動翼角度の保持を行っていた。しかし、カウンターウェイトを用いても、動翼角度低下力に対抗する力をどの動翼角度でもバランスさせて発生させる事が困難であるため、動翼角度の保持精度が良くないという課題があった。また、カウンターウェイトは動翼枚数分を装着する必要があり、コストの課題もあった。
【０００６】
また、ロータリージョイントの内部には、その軸を保持するための軸受が設けられており、その潤滑および冷却は油圧ユニットからの圧油で行なうのが一般的である。従って、常に軸受に圧油を供給するためにロータリージョイントにはドレンが設けられているのが一般的であり、軸受を潤滑、冷却した圧油がこのドレンから油圧ユニットに戻るようにしている。特許文献１に記載された従来の軸流機械の動翼角度可変装置では、動翼角度を保持するときに、比例電磁弁をクローズドセンターポジションにすることでピストンシリンダへの圧油の供給を停止していたので、ロータリージョイントに圧油が供給されにくく、軸受の潤滑、冷却が正常に行なわれていないという課題があった。
【０００７】
本発明は、このような従来の課題を解決するものであり、ロータリージョイントの軸受を正常に潤滑、冷却しながら、動翼角度を精度良く保持できる軸流機械の動翼角度可変装置を低コストで提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために請求項１記載の本発明は、羽根ハブに取り付けられた動翼の角度をピストンロッドとシリンダケースより構成される油圧シリンダによって変化させ、動翼角度を検知するためのセンサを設け、動翼角度の司令値に対する前記センサにより検知した動翼角度の現在値の大小に応じて圧油を供給する油圧シリンダの圧力室を選択して動翼角度の上昇及び低下を行う軸流機械の動翼角度可変装置において、前記動翼角度現在値と前記司令値との偏差量に応じて、油圧シリンダの圧力室から排出される圧油の流量を調整して動翼角度を司令値の目標域に到達させる流量調整手段と、軸流機械の運転により生じる動翼角度の低下に対して、前記油圧シリンダの動翼角度上昇側圧力室への圧油の供給圧力を調整して動翼角度を前記目標域に保持する圧力調整手段とを備えたことを特徴とする。
【０００９】
請求項２記載の本発明は請求項１記載の軸流機械の動翼角度可変装置において、前記油圧シリンダの動翼角度低下側圧力室から排出される流量を調整する弁を設け、前記圧力調整手段にて前記弁を全閉にして動翼角度を前記目標域に保持することを特徴とする。
【００１０】
請求項３記載の本発明は請求項１または請求項２記載の軸流機械の動翼角度可変装置において、前記流量調整手段では、４ポート方向制御弁のＡ、Ｂポートそれぞれを前記油圧シリンダの各圧力室に接続し、前記方向制御弁の戻りポートに電磁比例流量制御弁を接続し、流量の調整を前記電磁比例流量制御弁でおこなうことを特徴とする。
【００１１】
請求項４記載の本発明は請求項１または請求項２記載の軸流機械の動翼角度可変装置において、前記圧力調整手段では、４ポート方向制御弁のＡ、Ｂポートそれぞれを前記油圧シリンダの各圧力室に接続し、前記方向制御弁の圧力ポートに電磁比例圧力制御弁を介して圧力流体源を接続し、供給圧力の調整を前記電磁比例圧力制御弁でおこなうことを特徴とする。
【００１２】
請求項５記載の本発明は、羽根ハブに取り付けられた動翼の角度をピストンロッドとシリンダケースより構成される油圧シリンダによって変化させ、４ポート方向制御弁により前記油圧シリンダの各圧力室へ圧油を送る方向を選択し、動翼角度を検知するためにピストンロッドとシリンダケースの相対的な主軸方向位置を検出するセンサを設け、前記方向制御弁の圧力ポートに電磁比例圧力制御弁を介して圧力流体源を接続し、前記方向制御弁の戻りポートに電磁比例流量制御弁を接続し、前記方向制御弁のＡ、Ｂポートそれぞれを前記油圧シリンダの各圧力室に接続し、動翼角度の司令値に対する前記センサにより検知した動翼角度の現在値の大小に応じて前記方向制御弁により圧油を供給する圧力室を選択して動翼角度の上昇及び低下を行う軸流機械の動翼角度可変装置において、前記動翼角度現在値と前記司令値との偏差量に応じて、油圧シリンダの圧力室から排出される圧油の流量を前記電磁比例流量制御弁により調整して動翼角度を司令値近傍の目標域に到達させる流量調整手段と、軸流機械の運転による動翼角度の低下に対して、圧油を動翼角度上昇側圧力室に供給するように前記方向制御弁を設定し、前記電磁比例流量制御弁を全閉にして、前記電磁比例圧力制御弁により動翼角度上昇側圧力室への圧油の供給圧力を調整して動翼角度を前記目標域に戻して保持する圧力調整手段とを備えることを特徴とする。
【００１３】
請求項６記載の本発明は請求項１、２または４記載の軸流機械の動翼角度可変装置において、前記流量調整手段で、４ポート方向制御弁のＡ、Ｂポートそれぞれに逆止め弁付き電磁比例流量制御弁を介して前記油圧シリンダの各圧力室に接続し、流量の調整を前記逆止め弁付き電磁比例流量制御弁でおこなうことを特徴とする。
【００１４】
請求項７記載の本発明は、羽根ハブに取り付けられた動翼の角度をピストンロッドとシリンダケースより構成される油圧シリンダによって変化させ、４ポート方向制御弁により前記油圧シリンダの各圧力室へ圧油を送る方向を選択し、動翼角度を検知するためにピストンロッドとシリンダケースの相対的な主軸方向位置を検出するセンサを設け、前記方向制御弁の圧力ポートに電磁比例圧力制御弁を介して圧力流体源を接続し、前記方向制御弁のＡ、Ｂポートそれぞれに逆止め弁付き電磁比例流量制御弁を介して前記油圧シリンダの各圧力室に接続し、動翼角度の司令値に対する前記センサにより検知した動翼角度の現在値の大小に応じて前記方向制御弁により圧油を供給する圧力室を選択して動翼角度の上昇及び低下を行う軸流機械の動翼角度可変装置において、前記動翼角度現在値と前記司令値との偏差量に応じて、油圧シリンダの圧力室から排出される圧油の流量を前記逆止め弁付き電磁比例流量制御弁により調整して動翼角度を司令値近傍の目標域に到達させる流量調整手段と、軸流機械の運転による動翼角度の低下に対して、圧油を動翼角度上昇側圧力室に供給するように前記方向制御弁を設定し、前記逆止め弁付き電磁比例流量制御弁を全閉にして、前記電磁比例圧力制御弁により動翼角度上昇側圧力室への圧油の供給圧力を調整して動翼角度を前記目標域に戻して保持する圧力調整手段とを備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、上記に記載した圧力調整手段により、カウンターウェイトを使用すること無く、動翼角度低下のモーメントに対抗する力をどの動翼角度でもバランスさせて精度良く調整する事が可能となる。さらに、動翼角度を目標域に保持する場合にも、常に圧油をロータリージョイントに供給できるので、ロータリージョイントの軸受を正常に潤滑、冷却しながら、動翼角度を精度良く保持できる軸流機械の動翼角度可変装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
本発明の請求項１記載の発明は、羽根ハブに取り付けられた動翼の角度をピストンロッドとシリンダケースより構成される油圧シリンダによって変化させ、動翼角度を検知するためのセンサを設け、動翼角度の司令値に対する前記センサにより検知した動翼角度の現在値の大小に応じて圧油を供給する油圧シリンダの圧力室を選択して動翼角度の上昇及び低下を行う軸流機械の動翼角度可変装置において、前記動翼角度現在値と前記司令値との偏差量に応じて、油圧シリンダの圧力室から排出される圧油の流量を調整して動翼角度を司令値近傍の目標域に到達させる流量調整手段と、軸流機械の運転により生じる動翼角度の低下に対して、前記油圧シリンダの動翼角度上昇側圧力室への圧油の供給圧力を調整して動翼角度を前記目標域に保持する圧力調整手段とを備えるものであり、ロータリージョイントの軸受を正常に潤滑、冷却しながら、動翼角度を精度良く保持できる軸流機械の動翼角度可変装置を低コストで提供することができる。
【００１７】
請求項２記載の発明は、第１の実施の形態における軸流機械の動翼角度可変装置において、前記油圧シリンダの動翼角度低下側圧力室から排出される流量を調整する弁を設け、前記圧力調整手段にて前記弁を全閉にして動翼角度を前記目標域に保持するものである。
【００１８】
請求項３記載の発明は、第１または第２の実施の形態における軸流機械の動翼角度可変装置において、前記流量調整手段で、４ポート方向制御弁のＡ、Ｂポートそれぞれを前記油圧シリンダの各圧力室に接続し、前記方向制御弁の戻りポートに電磁比例流量制御弁を接続し、流量の調整を前記電磁比例流量制御弁により行うものである。
【００１９】
請求項４記載の発明は、第１または第２の実施の形態における軸流機械の動翼角度可変装置において、前記圧力調整手段で、４ポート方向制御弁のＡ、Ｂポートそれぞれを前記油圧シリンダの各圧力室に接続し、前記方向制御弁の圧力ポートに電磁比例圧力制御弁を介して圧力流体源を接続し、供給圧力の調整を前記電磁比例圧力制御弁により行うものである。
【００２０】
請求項５記載の発明は、羽根ハブに取り付けられた動翼の角度をピストンロッドとシリンダケースより構成される油圧シリンダによって変化させ、４ポート方向制御弁により前記油圧シリンダの各圧力室へ圧油を送る方向を選択し、動翼角度を検知するためにピストンロッドとシリンダケースの相対的な主軸方向位置を検出するセンサを設け、前記方向制御弁の圧力ポートに電磁比例圧力制御弁を介して圧力流体源を接続し、前記方向制御弁の戻りポートに電磁比例流量制御弁を接続し、前記方向制御弁のＡ、Ｂポートそれぞれを前記油圧シリンダの各圧力室に接続し、動翼角度の司令値に対する前記センサにより検知した動翼角度の現在値の大小に応じて前記方向制御弁により圧油を供給する圧力室を選択して動翼角度の上昇及び低下を行う軸流機械の動翼角度可変装置において、前記動翼角度現在値と前記司令値との偏差量に応じて、油圧シリンダの圧力室から排出される圧油の流量を前記電磁比例流量制御弁により調整して動翼角度を司令値近傍の目標域に到達させる流量調整手段と、軸流機械の運転による動翼角度の低下に対して、圧油を動翼角度上昇側圧力室に供給するように前記方向制御弁を設定し、前記電磁比例流量制御弁を全閉にして、前記電磁比例圧力制御弁により動翼角度上昇側圧力室への圧油の供給圧力を調整して動翼角度を前記目標域に戻して保持する圧力調整手段とを備えるものであり、ロータリージョイントの軸受を正常に潤滑、冷却しながら、動翼角度を精度良く保持できる軸流機械の動翼角度可変装置を低コストで提供することができる。
【００２１】
請求項６記載の発明は、第１、第２または第４の実施の形態における軸流機械の動翼角度可変装置において、前記流量調整手段で、４ポート方向制御弁のＡ、Ｂポートそれぞれに逆止め弁付き電磁比例流量制御弁を介して前記油圧シリンダの各圧力室に接続し、流量の調整を前記逆止め弁付き電磁比例流量制御弁によりおこなうものである。
【００２２】
請求項７記載の発明は、羽根ハブに取り付けられた動翼の角度をピストンロッドとシリンダケースより構成される油圧シリンダによって変化させ、４ポート方向制御弁により前記油圧シリンダの各圧力室へ圧油を送る方向を選択し、動翼角度を検知するためにピストンロッドとシリンダケースの相対的な主軸方向位置を検出するセンサを設け、前記方向制御弁の圧力ポートに電磁比例圧力制御弁を介して圧力流体源を接続し、前記方向制御弁のＡ、Ｂポートそれぞれに逆止め弁付き電磁比例流量制御弁を介して前記油圧シリンダの各圧力室に接続し、動翼角度の司令値に対する前記センサにより検知した動翼角度の現在値の大小に応じて前記方向制御弁により圧油を供給する圧力室を選択して動翼角度の上昇及び低下を行う軸流機械の動翼角度可変装置において、前記動翼角度現在値と前記司令値との偏差量に応じて、油圧シリンダの圧力室から排出される圧油の流量を前記逆止め弁付き電磁比例流量制御弁により調整して動翼角度を司令値近傍の目標域に到達させる流量調整手段と、軸流機械の運転による動翼角度の低下に対して、圧油を動翼角度上昇側圧力室に供給するように前記方向制御弁を設定し、前記逆止め弁付き電磁比例流量制御弁を全閉にして、前記電磁比例圧力制御弁により動翼角度上昇側圧力室への圧油の供給圧力を調整して動翼角度を前記目標域に戻して保持する圧力調整手段とを備えるものであり、ロータリージョイントの軸受を正常に潤滑、冷却しながら、動翼角度を精度良く保持でき、動翼角度を司令値近傍の目標域にさらに精度良く到達させることが可能な軸流機械の動翼角度可変装置を低コストで提供することができる。
【００２３】
以下、本発明の実施例について図面を参照しながら説明する。
【実施例】
【００２４】
（実施例１）
図１（ａ）は本発明の第１の実施例を示す軸流機械の動翼角度可変装置である。図１（ｂ）は図１（ａ）のＡ部詳細図、図１（ｃ）は図１（ａ）のＢ矢視図である。図１（ａ）において羽根ハブ１が主軸２に取り付けられている。その羽根ハブ１には、主軸２に対して放射状に複数の動翼３が取り付けられている。その羽根ハブ１の中心位置には、ピストンロッド４とシリンダケース５より構成される油圧シリンダ６が取り付けられており、そのピストンロッド４にはロータリージョイント７が連結固定されている。そのロータリージョイント７のケース８の内部には軸９、軸受１０が組み付けられており、ロータリージョイント軸９は羽根ハブ１とともに回転し、ロータリージョイントケース８は回転しない。ロータリージョイントケース８には動翼角度低下および上昇の各ポート１１ａ、１１ｂが設けられており、これらのポートを経由して油圧シリンダ６の動翼角度低下側圧力室１２ａ、動翼角度上昇側圧力室１２ｂに圧油を供給することでシリンダケース５が主軸２の方向に自在にスライドすることができる。動翼３の根元部には動翼軸１３が取付けられており、その端にはレバー１４が取付けられている。このレバー１４をリンク機構にて動翼角度変更板１５を介してシリンダケース５と接続させることで動翼角度を変化させることができる。
【００２５】
次に、動翼角度の制御方法について示す。シリンダケース５の主軸方向の位置をセンサ１６にて検出し、その信号を制御ユニット１７で処理することで現在の動翼角度を検出する。動翼角度を上昇させる場合は、制御ユニット１７からの電流信号で油圧ユニット１８の中に組み込まれた４ポート方向制御弁１９を励磁して右側のポジションに切り替え、圧力流体源である油圧ポンプ２０で加圧された圧油を４ポート方向制御弁１９の圧力ポートに接続した電磁比例圧力制御弁２１を介して動翼角度上昇ライン２２ｂ、動翼角度上昇ポート１１ｂを経由して、動翼角度上昇側圧力室１２ｂに送る。このときの電磁比例圧力制御弁２１の設定圧力は制御ユニット１７からの電流信号により一定に制御されている。これらの動作と同時に動翼角度低下側圧力室１２ａ内の圧油は、動翼角度低下ポート１１ａ、動翼角度低下ライン２２ａ、４ポート方向制御弁１９を経由して、油タンク２３に排出される。４ポート方向制御弁１９の戻りポートには電磁比例流量制御弁２４が接続されている。この電磁比例流量制御弁２４は、制御ユニット１７で設定された司令動翼角度と現在の動翼角度との差に応じた電流信号で設定流量を制御されており、電磁比例流量制御弁２４で動翼角度低下側圧力室１２ａから排出される圧油の流量を制御することで、シリンダケース５の移動速度すなわち動翼３の角度の変換速度を制御し、司令値近傍の目標域に到達できるようにする。以上の流量調整手段を説明するために、図２（ａ）（ｂ）に電磁比例流量制御弁２４の設定流量と動翼角度の変化との関係の一例を示す。図２（ａ）に示すように、現在の動翼角度が司令動翼角度から離れている場合には、電磁比例流量制御弁２４の設定流量を多くする。これに従い、図２（ｂ）に示すように動翼３の角度が速い速度で変換し始める。司令動翼角度に近づくにつれて、図２（ａ）に示すように、徐々に設定流量を減らすことで、動翼３の角度の変換速度を小さくし、動翼角度を司令値近傍の目標域に到達できるようにする。図２（ａ）では電磁比例流量制御弁２４の設定流量を段階的に小さくしているが、比例制御などの方法でも良い。一方、動翼角度を低下させる場合は、制御ユニット１７からの電流信号で４ポート方向制御弁１９を励磁して左側のポジションに切り替え、油圧ポンプ２０で加圧された圧油を電磁比例圧力制御弁２１、４ポート方向制御弁１９、動翼角度低下ライン２２ａ、動翼角度低下ポート１１ａを経由して、動翼角度低下側圧力室１２ａに送る。このときの電磁比例圧力制御弁２１の設定圧力は、動翼角度上昇制御時と同様に、制御ユニット１７からの電流信号により一定に制御されている。これらの動作と同時に動翼角度上昇側圧力室１２ｂ内の圧油は、動翼角度上昇ポート１１ｂ、動翼角度上昇ライン２２ｂ、４ポート方向制御弁１９、電磁比例流量制御弁２４を経由して、油タンク２３に排出される。このとき、図２（ａ）（ｂ）と同様に、制御ユニット１７からの電流信号で電磁比例流量制御弁２４を制御し、動翼角度を司令値近傍の目標域に到達できるようにする。
【００２６】
動翼角度を変換した後に、動翼角度を目標域で保持させる必要がある。このような軸流機械では、主軸２が回転することで、遠心力により動翼３の角度が低下するモーメントが生じる。従って、動翼角度を目標域で保持させる場合には、以下に述べる圧力調整手段により制御を行う。それは、４ポート方向制御弁１９を励磁して右側のポジションに切り替え、電磁比例圧力制御弁２１を制御ユニット１７からの電流信号で制御することで、どの動翼角度でも上記の動翼角度の低下モーメントに対抗する力をバランスさせて発生させる方法である。この圧力調整手段を説明するために、図２（ｃ）に司令動翼角度近辺の動翼角度の変化と電磁比例圧力制御弁２１の設定圧力の関係の一例を示す。図２（ｃ）に示すように、動翼角度が低下して目標域を逸脱したときに、電磁比例圧力制御弁２１の設定圧力を徐々に上昇させて、動翼角度を目標域に戻す。その後、電磁比例圧力制御弁２１を元の設定圧力に戻す。一方、ロータリージョイント軸受１０の潤滑および冷却は、油圧ポンプ２０からロータリージョイントケース８と軸９の隙間を経由して供給される圧油で行なう。従って、ロータリージョイント軸受１０には、常に油圧ポンプ２０からの圧油を供給する必要がある。そのために、ロータリージョイントケース８にはドレンポート１１ｃが設けられており、軸受１０を潤滑、冷却した圧油がこのドレンポート１１ｃから油タンク２３に排出されるようにしている。
【００２７】
なお、図１（ａ）では、４ポート方向制御弁１９としてクローズドセンタ４ポート３ポジションの方向制御弁を示しているが、上記流量調整手段および圧力調整手段を達成すればよいので、図１（ａ）に示した４ポート方向制御弁の左右のポジションを有する方向制御弁を使用すればよい。従って、３ポジションの方向制御弁の内、センタポジションをクローズドセンタにする必要は無い。また、図１（ａ）に示した４ポート方向制御弁の左右のポジションを有する２ポジションの方向制御弁を使用しても良い。
【００２８】
また、本発明の圧力調整手段において、電磁比例流量制御弁２４を全閉にすることにより、動翼角度低下側圧力室１２ａから電磁比例流量制御弁２４を経由して、油タンク２３に排出される圧油の流量を０にすることが出来るので、動翼角度低下側圧力室１２ａから電磁比例流量制御弁２４までの区間の圧油の圧力を安定させることが可能となる。従って、動翼角度上昇側圧力室１２ｂへの電磁比例圧力制御弁２１による供給圧力の調整が行い易くなり、本圧力調整手段による動翼角度の目標域での保持制御を簡単な構成で行うことができる。
【００２９】
本構成により、動翼角度を目標域に保持する場合に、本発明の圧力調整手段により、カウンターウェイトを使用すること無く、動翼角度低下のモーメントに対抗する力をどの動翼角度でもバランスさせて精度良く調整する事が可能となる。さらに、動翼角度を司令値近傍の目標域に保持する場合にも、常に圧油をロータリージョイントに供給できるので、ロータリージョイントの軸受を正常に潤滑、冷却しながら、動翼角度を精度良く保持できる軸流機械の動翼角度可変装置を提供することができる。
【００３０】
（実施例２）
図３は本発明の第２の実施例を示す軸流機械の動翼角度可変装置である。図３に示すように、第１の実施例の電磁比例流量制御弁２４の代わりに、４ポート方向制御弁１９のＡ、Ｂポートそれぞれに逆止め弁付電磁比例流量制御弁２５ａ、２５ｂを接続するものである。この構成により、動翼角度を上昇させるときには、逆止め弁付電磁比例流量制御弁２５ｂの逆止め弁を経由して動翼角度上昇側圧力室１２ｂに圧油を供給し、動翼角度低下側圧力室１２ａの圧油は逆止め弁付電磁比例流量制御弁２５ａのオリフィスを経由して油タンク２３に戻る。また、動翼角度を減少させるときには、逆止め弁付電磁比例流量制御弁２５ａの逆止め弁を経由して動翼角度低下側圧力室１２ａに圧油を供給し、動翼角度上昇側圧力室１２ｂの圧油は逆止め弁付電磁比例流量制御弁２５ｂのオリフィスを経由して油タンク２３に戻る。このとき、逆止め弁付電磁比例流量制御弁２５ａ、２５ｂは第１の実施例と同様に、オリフィスを通過する圧油の流量を制御して、動翼角度を目標域に到達させる。第１の実施例の構成の場合には、４ポート方向制御弁１９の戻りポートに電磁比例流量制御弁２４が接続されていたため、４ポート方向制御弁１９からの微量な圧油の漏れ分の流量を制御できないことから、動翼角度の変換速度の精度が若干良くなかった。第２の実施例の構成により、圧力室１２ａ又は１２ｂから排出される圧油の流量制御は４ポート方向制御弁１９を通過する前に該当するポートの逆止め弁付き電磁比例流量制御弁２５ａまたは２５ｂにより行うことが出来るため、前述の４ポート方向制御弁１９からの微量な圧油の漏れ分に関係なく圧油の流量制御が可能となる。従って、本構成により、第１の実施例の構成により得られる効果に加えて、さらに精度良く動翼角度を目標域に変換させることが可能な軸流機械の動翼角度可変装置を低コストで提供することができる。
【産業上の利用可能性】
【００３１】
本発明は、送風をおこなう軸流機械の動翼角度の可変に関するものとしたが、水流又はその他の流体にも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】（ａ）本発明の実施例１の軸流機械の動翼角度可変装置を示す全体構成図（ｂ）本発明の実施例１の軸流機械の動翼角度可変装置を示す部分詳細図（ｃ）本発明の実施例１の軸流機械の動翼角度可変装置を示す部分詳細図
【図２】（ａ）本発明の電磁比例流量制御弁の制御方法の説明図（ｂ）本発明の電磁比例圧力制御弁を制御した場合の動翼角度の変化を示す説明図（ｃ）本発明の電磁比例圧力制御弁の制御方法の説明図
【図３】本発明の実施例２の軸流機械の動翼角度可変装置を示す全体構成図
【符号の説明】
【００３３】
１    羽根ハブ
２    主軸
３    動翼
４    ピストンロッド
５    シリンダケース
６    油圧シリンダ
７    ロータリージョイント
８    ロータリージョイントケース
９    ロータリージョイント軸
１０    ロータリージョイント軸受
１１ａ  ロータリージョイント動翼角度低下ポート
１１ｂ  ロータリージョイント動翼角度上昇ポート
１１ｃ  ロータリージョイントドレンポート
１２ａ  油圧シリンダー動翼角度低下側圧力室
１２ｂ  油圧シリンダー動翼角度上昇側圧力室
１３    動翼軸
１４    レバー
１５    動翼角度変更板
１６    センサ
１７    制御ユニット
１８    油圧ユニット
１９    ４ポート方向制御弁
２０    油圧ポンプ
２１    電磁比例圧力制御弁
２２ａ  動翼角度低下ライン
２２ｂ  動翼角度上昇ライン
２３    油タンク
２４    電磁比例流量制御弁
２５ａ，ｂ  逆止め弁付電磁比例流量制御弁
【図１】
2005226609.tif 000003
【図２】
2005226609.tif 000004
【図３】
2005226609.tif 000005