(57)【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本体より構成される油圧シリンダユニットの往復動作によって変化させる動翼角度可変軸流機械にあって、羽根ハブと主軸の取付け部より主軸方向に羽根ハブのボスを延出した位置でピストンロッドを羽根ハブのボス部の軸方向と平行になるように連結し、前記ピストンロッドの取付け部および羽根ハブ内を塵埃等から保護するために羽根ハブの油圧シリンダユニット取付側の面に設けられた羽根ハブカバーよりもさらに主軸方向に延出した位置で、シリンダ本体の往復運動にともない羽根ハブボス部の軸方向に自在に摺動させて動翼の動翼軸の角度を変更させる動翼角度変更板とシリンダ本体を連結し、
この連結部において、油圧シリンダユニットの着脱の際に生じるシリンダ本体と動翼角度変更板との軸心ずれを吸収する空隙を径方向と軸方向に形成した締結手段を備えたことを特徴とする動翼角度可変軸流機械。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
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動翼角度可変軸流機械に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の動翼角度可変軸流機械において、油圧を動力源とし、羽根車の動翼の迎角をリンク機構を介して変換させる油圧式アクチュエータとする複動シリンダ本体が用いられているが、リング機構の作動をシリンダ本体（本引用技術ではサーボシリンダ本体と表現している）の揺動で行なうものとして特開平２−２７５０９４号公報に記載されたものが知られている。その複動シリンダ本体は、羽根車の主軸内部に圧油を供給、排出するための流路を設けた主軸と、主軸先端に固定したピストンと、シリンダ本体の両側に区画される圧力室の片側は主軸の先端側に、もう一方の圧力室は、リンク機構を備えた主軸方向に往復運動する動翼角度変更板の側壁で形成されたシリンダ本体との組み付けで構成されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
このような従来の動翼角度可変軸流機械では、動翼角度変更板とサーボシリンダとの２つの部品を組み付けることによりシリンダ本体の一方の圧力室が形成される構成であることから、油圧アクチュエータの摺動パッキンの取替えや分解点検をする場合には、サーボシリンダと動翼角度変換板の組み付けを外さねばならず、圧力室に残留する圧油の処理の問題、また、動翼角度変更板の主軸との摺動面のパッキンの取替えには、ピストンも取外して主軸より取り外すという油圧アクチュエータの構成部分を全てを分解しての複雑な作業工程と所要工数の高い問題があった。
【０００４】
また、主軸はサーボシリンダ、動翼角度変更板の摺動する油圧アクチュエータの主要構成部品であって、摺動部位のクリアランス、表面精度など高精度の加工を要求されていた。
【０００５】
本発明は、このような従来の課題を解決するものであり、パッキンの取替え、分解、点検の際に、主軸まわりのサーボシリンダ・ピストン・動翼角度変更板からなる油圧アクチュエータの全てを分解する原因となる主軸に油圧アクチュエータの摺動面を必要としない油圧アクチュエータを設けることとしている。そして、残留圧油の処理をせずにパッキンの取替えが可能なメンテナンスの高い動翼角度可変軸流機械を提供することを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、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本体より構成される油圧シリンダユニットの往復動作によって変化させる動翼角度可変軸流機械において、羽根ハブと主軸の締結部より主軸方向に羽根ハブのボスを延出した位置でピストンロッドを羽根ハブのボス部の軸方向と平行になるように連結し、上記ピストンロッド締結部および羽根ハブ内を塵埃等から保護するために羽根ハブの油圧シリンダユニット取付側の面に設けられた羽根ハブカバーよりもさらに主軸方向に延出した位置で、シリンダ本体の往復運動にともない羽根ハブボス部の軸方向に自在に摺動させて動翼の動翼軸の角度を変更させる動翼角度変更板とシリンダ本体を連結するものである。この手段によって、油圧シリンダユニットを羽根ハブに部品を組み付けながら構成していく必要が無く、羽根ハブボス部と主軸方向に相対的に摺動する面を持つ動翼角度変更板を備えた動翼角度可変軸流ユニットと油圧シリンダユニットをそれぞれ完成品として連結することができるので、高度な製作精度が必要なくなり、製作工数およびコストを低減させた動翼角度可変軸流機械を提供することができる。また、油圧シリンダユニットをメンテナンスするときに、単独で油圧シリンダユニットを羽根ハブから取り外すことができるので、メンテナンス性を向上させた動翼角度可変軸流機械を提供することができる。
【０００７】
また、シリンダ本体と動翼角度変更板との連結部に、油圧シリンダユニットの着脱の際に生じるシリンダ本体と動翼角度変更板との軸心ずれを吸収する空隙を径方向と軸方向に形成するものである。この手段によって、ピストンロッドとシリンダ本体に間隙を確保することができるので、ピストンロッドとシリンダ本体の間に設けられているシール材に過剰な力が加わらず、長寿命化を図ることができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
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本体より構成される油圧シリンダユニットの往復動作によって変化させる動翼角度可変軸流機械において、羽根ハブと主軸の締結部より主軸方向に羽根ハブのボスを延出した位置でピストンロッドを羽根ハブのボス部の軸方向と平行になるように連結し、上記ピストンロッド締結部および羽根ハブ内を塵埃等から保護するために羽根ハブの油圧シリンダユニット取付側の面に設けられた羽根ハブカバーよりもさらに主軸方向に延出した位置で、シリンダ本体の往復運動にともない羽根ハブボス部の軸方向に自在に摺動させて動翼の動翼軸の角度を変更させる動翼角度変更板とシリンダ本体を連結したものであり、油圧シリンダユニットを羽根ハブに部品を組み付けながら構成していく必要が無く、羽根ハブ等の動翼角度可変軸流ユニットと油圧シリンダユニットをそれぞれ完成品として連結することができるので、高度な製作精度が必要なく、製作工数およびコストを低減させることができ、さらに油圧シリンダユニットをメンテナンスするときに、単独で油圧シリンダユニットを羽根ハブから取り外すことができるので、メンテナンス性を向上させた動翼角度可変軸流機械を提供することができる。
【０００９】
また、シリンダ本体と動翼角度変更板との連結部に、油圧シリンダユニットの着脱の際に生じるシリンダ本体と動翼角度変更板との軸心ずれを吸収する空隙を径方向と軸方向に形成するものであり、ピストンロッドとシリンダ本体に間隙を確保することができるので、ピストンロッドとシリンダ本体の間に設けられているシール材に過剰な力が加わらず、長寿命化を図ることができる。
【００１０】
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。
【００１１】
【実施例】
（参考例１）
図１（ａ）（ｂ）は、参考例の動翼角度可変軸流機械である。
図１（ａ）（ｂ）において、主軸１に対して放射状に複数の動翼２を有する羽根ハブ３を主軸１の端部に取り付けている。その羽根ハブ３の中心位置には、油圧シリンダユニット４を配置している。油圧シリンダユニット４はピストンロッド５とシリンダ本体６より構成されている。ピストンロッド５は羽根ハブ３と主軸１を締結しているナット７より主軸方向に羽根ハブのボス部８を延出した位置で、羽根ハブボス部８の軸方向と平行になるように連結している。一方、シリンダ本体６は羽根ハブボス部８に嵌合されている動翼角度変更板９と連結している。また、動翼角度変更板９は、レバー１０を介して、動翼２の動翼軸１１とリンク機構にて接続している。油圧シリンダユニット４にはロータリージョイント１２を取り付けている。ロータリージョイントケース１３には動翼角度低下および上昇の各ポート１４ａ、１４ｂ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ユニット４の動翼角度低下側圧力室１５ａ、動翼角度上昇側圧力室１５ｂに圧油を供給することでシリンダ本体６を主軸１の方向に自在に往復運動させることができる。この往復運動にともなって、動翼角度変更板９は羽根ハブボス部８の軸方向に自在に摺動することができるので、動翼２の角度を自在に変化させることができる。また、スライドシャフト１６が主軸１と平行になるように羽根ハブ３に固定されており、本スライドシャフト１６を動翼角度変更板９のガイドとして使用することで、動翼角度変更板９が主軸１とともに回転する。羽根ハブ３の油圧シリンダユニット４を取り付けている側の面には羽根ハブ３の内部を塵埃等から保護するための羽根ハブカバー１７を設けている。図１（ａ）に示すように、シリンダ本体６と動翼角度変更板９は、ピストンロッド５と羽根ハブボス部８との締結部および羽根ハブカバー１７よりもさらに主軸方向に延出した位置で連結している。
【００１２】
本構成において、油圧シリンダユニット４は羽根ハブ３に部品を組み付けながら構成していく必要が無く、羽根ハブ３等の動翼角度可変軸流ユニット油圧シリンダユニット４をそれぞれ完成品として連結することができる。従って、本構成により、高度な製作精度が必要なくなり、製作工数およびコストを低減させた動翼角度可変軸流機械を提供することができる。
【００１３】
また、本構成において、油圧シリンダユニット４をメンテナンスするために羽根ハブ３から取り外す方法を図２（ａ）（ｂ）（ｃ）に示す。最初に、圧油を動翼角度低下側圧力室１４ａに送り、シリンダ本体６と動翼角度変更板９を羽根ハブ３側に移動させる図２（ａ）。次に、シリンダ本体６と動翼角度変更板９を締結しているねじをはずして、その後に圧油を動翼角度上昇側圧力室１４ｂに送り、シリンダ本体６のみロータリージョイント１２側に移動させる図２（ｂ）。最後に、ピストンロッド５と羽根ハブボス部７を締結しているねじを外して、油圧シリンダユニット４を羽根ハブ３から取り外す図２（ｃ）。本構成において、ピストンロッド５は羽根ハブ３と主軸１の締結部より主軸方向に羽根ハブボス部８を延出した位置で連結し、シリンダ本体６と動翼角度変更板９はピストンロッド５と羽根ハブボス部８との締結部および羽根ハブカバー１７よりもさらに主軸方向に延出した位置で連結しているので、図２（ａ）（ｂ）（ｃ）に示すような方法で単独で油圧シリンダユニット４を羽根ハブ３から取り外すことができる。従って、メンテナンス性を向上させた動翼角度可変軸流機械を提供することができる。
【００１４】
（実施例２）
図３（ａ）は本発明の実施例の動翼可変ピッチ軸流ファンである。図３（ｂ）は、シリンダ本体６と動翼角度変更板９の連結部詳細図である。図３（ｂ）に示すように、動翼角度変更板９には、シリンダ本体６のフランジ部をはさむようにフローティングプレート１８をねじ締結している。フローティングプレート１８にはピン１９が同心円状に複数取り付けられており、シリンダ本体６のフランジ部に設けられた穴に挿入されている。動翼角度変更板９とフローティングプレート１８との間隙（図中Ｘ）はシリンダ本体６のフランジ部の幅（図中Ｙ）よりも大きくいしている。また、シリンダ本体６のフランジ部の外径はフローティングプレート１８の内径よりも小さくしている。さらに、シリンダ本体６のフランジ部に設けられた穴の内径はピン１９の直径よりも大きくしている。本構成のようにシリンダ本体６と動翼角度変更板９との連結部に径方向と軸方向に空隙を形成することで、油圧シリンダユニット４の着脱の際に生じるシリンダ本体６と動翼角度変更板９との軸心ずれを吸収することができ、ピストンロッド５とシリンダ本体６に間隙を確保することができるので、ピストンロッド５とシリンダ本体６の間に設けられているシール材に過剰な力が加わらず、長寿命化を図ることができる。なお、図２（ａ）のシリンダ本体６と動翼角度変更板９を締結しているねじを図３（ｂ）のフローティングプレート１８と動翼角度変更板９を締結しているねじと置き換え手作業することで、図３（ａ）の構成においても単独で油圧シリンダユニット４を羽根ハブ３から取り外すことができる。
【００１５】
【発明の効果】
以上の実施例から明らかなように、動翼角度可変軸流機械において、羽根ハブと主軸の締結部より主軸方向に羽根ハブのボスを延出した位置でピストンロッドを羽根ハブのボス部の軸方向と平行になるように連結し、上記ピストンロッド締結部および羽根ハブの油圧シリンダユニット取付側の面に設けられた羽根ハブカバーよりもさらに主軸方向に延出した位置で動翼角度変更板とシリンダ本体を連結することことで、油圧シリンダユニットを羽根ハブに部品を組み付けながら構成していく必要が無く、羽根ハブ等の動翼角度可変軸流ユニットと油圧シリンダユニットをそれぞれ完成品として連結することができるので、高度な製作精度が必要なくなり、製作工数およびコストを低減させた動翼角度可変軸流機械を提供することができる。また、油圧シリンダユニットをメンテナンスするときに、単独で油圧シリンダユニットを羽根ハブから取り外すことができるので、メンテナンス性を向上させた動翼角度可変軸流機械を提供することができる。
【００１６】
また、シリンダ本体と動翼角度変更板との連結部に、油圧シリンダユニットの着脱の際に生じるシリンダ本体と動翼角度変更板との軸心ずれを吸収する空隙を径方向と軸方向に形成することで、ピストンロッドとシリンダ本体に間隙を確保することができるので、ピストンロッドとシリンダ本体の間に設けられているシール材をに過剰な力が加わらず、長寿命化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  （ａ）本発明の参考例の動翼角度可変軸流機械を示す全体構成図
（ｂ）同Ａ矢視図
【図２】  （ａ）本発明の参考例の動翼角度可変軸流機械の油圧シリンダユニット等の分解前の状態図
（ｂ）同分解途中の状態図
（ｃ）同分解後の状態図
【図３】  （ａ）本発明の実施例の動翼角度可変軸流機械を示す全体構成図
（ｂ）同Ｂ部詳細図
【符号の説明】
１      主軸
２      動翼
３      羽根ハブ
４      油圧シリンダユニット
５      ピストンロッド
６      シリンダ本体
７      羽根ハブ、主軸締結ナット
８      ボス
９      動翼角度変更板
１０    レバー
１１    動翼軸
１２    ロータリージョイント
１３    ロータリージョイントケース
１４ａ  ロータリージョイント動翼角度低下ポート
１４ｂ  ロータリージョイント動翼角度上昇ポート
１５ａ  油圧シリンダユニット動翼角度低下側圧力室
１５ｂ  油圧シリンダユニット動翼角度上昇側圧力室
１６    スライドシャフト
１７    羽根ハブカバー
１８    フローティングプレート
１９    ピン
【図１】
0004204790.tif 000002
【図２】
0004204790.tif 000003
【図３】
0004204790.tif 000004