(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転主軸と同心状に配設された出力軸を前記回転主軸と相対的に回転させることにより回転主軸に取付けられた可変ピッチ羽根の取付角度を変化させるようにした可変ピッチプロペラ駆動装置において、前記出力軸に連結された歯車伝動装置およびこの歯車伝動装置を潤滑する潤滑油を収納するとともに回転主軸に固着されたケースと、このケースの内側に取付けられ前記歯車伝動装置の上部に設けられた潤滑油仕切板と、前記ケース内に貫入された固定軸と、先端部に潤滑油吸入口が形成されて内部に放射方向に延びる潤滑油流通孔を有しスライド式に長さが変えられるように構成された腕部を有し少なくとも前記潤滑油吸入口が潤滑油に浸るように前記固定軸に取付けられた給油ディスクとを備え、この給油ディスクの前記腕部に前記潤滑油流通孔内の潤滑油の流れを検出する流体センサを設けたことを特徴とする可変ピッチプロペラ駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、水力機械等における可変ピッチプロペラの回転主軸に対する羽根の取付角を変更させるための駆動装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
水車やポンプあるいはブロワ等においては、回転主軸に対する羽根の取付角度を任意に変更できる可変ピッチプロペラを使用し、その羽根の取付角度を変化させることによって出力や負荷の調整を行うことが出来るようにしたものがある。
【０００３】
それはたとえば図３に示すように、中空状に形成された回転主軸１の一端に、複数の羽根２を放射状に装着したランナボス３が一体的に結合してあり、上記各羽根２の支持軸が上記ランナボス３内において軸線回りに回動自在に軸支されている。上記回転主軸１内には操作ロッド４が軸線方向にのみ移動可能に同心状に配設され、この操作ロッド４の下端に固着されたアームがリンク及びレバー機構を介して前記羽根２の各支持軸に連結されている。さらに、回転主軸１の頂端部には、本発明にかかる可変ピッチプロペラ駆動装置の作動機構５が固着されており、この作動機構５への入力軸６が、カップリング及び中間軸を介して、静止部に設けられた電動機７に連結されている。作動機構５の下方から出る出力軸８は、回転主軸１内に固着された推力軸受９によって支持され、その先端は前記操作ロッド４の頂部に螺合されている。
【０００４】
上記作動機構５の構造は、たとえば特開平５−８７０３７号公報に記載された図４のようになっている。すなわち、回転主軸１の頂端部に固着されたケース１０の上部から、前記入力軸６と、この入力軸６と同心をなし静止部に支持された固定軸１１が入っている。ケース１０と固定軸１１の間および固定軸１１と入力軸６の間は、それぞれ軸受１２および１３によって回転自在に支持されている。また、ケース１０の下部からは出力軸８が出、これらのあいだは軸受１４によって回転自在となっている。これら固定軸１１と入力軸６および出力軸８の間に、太陽歯車、遊星歯車、内歯歯車等からなる歯車伝動装置１５が設けられている。
【０００５】
このような構造によって電動機７を駆動して固定軸１１に対して入力軸６を回転させると、歯車伝動装置１５の作用によってケース１０すなわち回転主軸１と出力軸８との間に相対的な回転が発生し、操作ロッド４が軸線方向に移動し、ランナボス３内のリンク及びレバー機構を介して各羽根２の取付角度が変化させられる。他方、電動機７を停止し、固定軸１１に対して入力軸６を回転させないときは、同じく歯車伝動装置１５の作用によって回転主軸１と出力軸８が一体で回転し、操作ロッド４の軸線方向の移動がなく、各羽根２の取付角度は一定に維持される。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
このような可変ピッチプロペラ駆動装置においては、その作動機構５のケース１０内には潤滑油１６が貯留されて、各軸受１２、１３、１４や歯車伝動装置１５の潤滑を行っている。しかし、回転主軸１すなわちケース１０が回転すると潤滑油１６も旋回し、この旋回による遠心作用によって潤滑油１６の液面は図４のように回転放物面となり、中央部液面が低下するので、油量が少ないときや回転速度が高いときは、歯車伝動装置１５の一部が潤滑油１６から露出して潤滑不足になることがある。
【０００７】
また、上部の軸受１２、１３に対する給油は、特開平６−１７３８３９号公報に記載されているように、本願図４を参照して説明すると、先端部に潤滑油吸入口１７を有し腕部１８に放射方向に延びる潤滑油流通孔１９を有する給油ディスク２０を固定軸１１に取付け、固定軸１１と入力軸６のあいだに前記軸受１２、１３と前記潤滑油流通孔１９を連通する筒状間隙２１を設け、潤滑油吸入口１７を潤滑油１６の旋回流に浸すことによって行うようにしたものがある。しかし、前述のように潤滑油１６の液面形状は変動するので、状況によっては潤滑油吸入口が潤滑油１６の旋回流から露出し軸受が潤滑不足になることがある。
【０００８】
そこで本発明は、歯車伝動装置や軸受が潤滑油不足となることを防止することの出来る可変ピッチプロペラ駆動装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために請求項１に記載の発明は、回転主軸と同心状に配設された出力軸を前記回転主軸と相対的に回転させることにより回転主軸に取付けられた可変ピッチ羽根の取付角度を変化させるようにした可変ピッチプロペラ駆動装置において、前記出力軸に連結された歯車伝動装置およびこの歯車伝動装置を潤滑する潤滑油を収納するとともに回転主軸に固着されたケースと、このケースの内側に取付けられ前記歯車伝動装置の上部に設けられた潤滑油仕切板と、前記ケース内に貫入された固定軸と、先端部に潤滑油吸入口が形成されて内部に放射方向に延びる潤滑油流通孔を有しスライド式に長さが変えられるように構成された腕部を有し少なくとも前記潤滑油吸入口が潤滑油に浸るように前記固定軸に取付けられた給油ディスクとを備え、この給油ディスクの前記腕部に前記潤滑油流通孔内の潤滑油の流れを検出する流体センサを設けた構成とする。
【００１０】
請求項１に記載の発明は上記のように、歯車伝動装置を潤滑する潤滑油を収納するとともに回転主軸に固着されたケースの内側に取付けられ前記歯車伝動装置の上部に設けられた潤滑油仕切板を備えるとともに、ケース内に貫入された固定軸に取付けられた給油ディスクの腕部に潤滑油流通孔内の潤滑油の流れを検出する流体センサを設けた構成とし、回転主軸すなわちケースが回転したときの潤滑油液面の回転放物面化が緩和され、歯車伝動装置の中心部が潤滑油から露出することがなくなるとともに、腕部をスライド式に長さが変えられるように構成したので、万一ケース内の潤滑油が少ないときはそれを検知し、潤滑油不足を防止することが出来、油量の変化に応じて腕部をスライドさせ最適な長さに設定することを可能とした。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を説明する。
図１に示すように、本発明の実施の形態の可変ピッチプロペラ駆動装置においては、ケース１０の内側に潤滑油仕切板２２を取付ける。この潤滑油仕切板２２は、歯車伝動装置１５の上に位置させ、中心には固定軸１１の外径よりも大きい孔があけてある。
【００１６】
また、固定軸１１に給油ディスク２０を取付け、その腕部１８に流体センサー２３を取り付ける。この流体センサー２３としてはサーミスター（熱抵抗素子）によるものが好適に使用しうる。流体センサー２３を囲んで、腕部１８から固定軸１１にまたがる沈静カバー２４を設け、流体センサー２３のリード線はこの沈静カバー２４の内側で、固定軸１１にあけられたリード孔に導入される。沈静カバー２４は、潤滑油の飛沫からリード線を保護する。リード線は外の静止部に引き出され、静止部に設けられた測定器や監視装置に接続される。この給油ディスク２０の詳細を図２に示す。図示のように、腕部１８はスライド式にして長さが変えられるようにしてある。
【００１７】
このような構成の可変ピッチプロペラ駆動装置においては、回転主軸すなわちケースが回転してケース内側面に近い周辺部の潤滑油が上昇しようとしても、潤滑油仕切板２２によってそれが阻まれる。そのため潤滑油液面形状は、図１に示すように、潤滑油仕切板２２を境にして不連続となり、中心部の低下が緩和される。その結果、歯車伝動装置１５の中心部が潤滑油から露出することがなくなる。
【００１８】
また、給油ディスク２０の腕部１８に流体センサー２３を取り付けたので、潤滑油流通孔１９内を潤滑油が流れているか否かを検出することができ、この潤滑油の流れは潤滑油吸入口１７からの吸込み量によるので、したがってケース内の潤滑油が少ないときはそれを検知することが出来る。こうして外部静止部から潤滑油量を監視することが出来る。
【００１９】
【発明の効果】
以上のように、本発明の可変ピッチプロペラ駆動装置においては歯車伝動装置や軸受が潤滑油不足となることを防止することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態の可変ピッチプロペラ駆動装置の断面図
【図２】本発明の実施の形態の可変ピッチプロペラ駆動装置において用いる給油ディスクの断面図
【図３】本発明の適用される可変ピッチプロペラ水車の概略構成図
【図４】従来の可変ピッチプロペラ駆動装置の断面図
【符号の説明】
１…回転主軸、２…羽根、３…ランナボス、４…操作ロッド、５…作動機構、６…入力軸、７…電動機、８…出力軸、９…推力軸受、１０…ケース、１１…固定軸、１２，１３，１４…軸受、１５…歯車伝動装置、１６…潤滑油、１７…潤滑油吸入口、１８…腕部、１９…潤滑油流通孔、２０…給油ディスク、２１…筒状間隙、２２…潤滑油仕切板、２３…流体センサー、２４…沈静カバー。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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