JPS6353196A - 可変ピツチプロペラのピツチ調節装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は、流体中でプロペラを回転して推力を発生さ
せる可変ピ・ノチプロペラのピッチ調節装置に関するも
のである。

（従来の技術） 船舶の推進装置として、従来プロペラ回転軸に直角方向
に羽根を取り付け、該羽根のピッチを一斉に変更し、船
の推力を増減する形式のものは、通常、可変ピンチプロ
ペラとして存在する。また、翼車プロペラと称して鉛直
軸のまわりに大型が回転する形式のフォイトシュナイダ
ーは船底面に回転円板を設け、該円板に直角に″４″ｉ
ｉ数枚の羽根を下方に向けて円周近くに配設し、該羽根
の回転中に羽根のピンチを変更させることによりスラス
トを発生し置部するもので従来存在する。

前者の、羽根のピッチを同時に一斉に変更する形式の推
進器と、後者の、それぞれの羽根のピンチをプロペラ−
回転中に１サイクルの変化をさせる技術とを組合せ、推
力の方向を回転軸芯方向ばかりでなく、斜め方向にも変
更することができる形式の可変ピッチプロペラは既に発
明され出願されている。

第３図はその概略を示す側断面図、第４図は第３図のＢ
−８断面図である。羽根１は基部に羽根軸２を有し、羽
根ｌを軸芯３に対し例えば４５゜の傾斜角を以てボス４
に取り付ける。羽根軸２は軸受に支持され羽根が回動可
能なように支承される。プロペラ軸５に沿って羽根１と
同数の変節棒６がプロペラボス４を貫通して前方（図中
右方）に延設される。変節棒６の各々の左端はクランク
機構７を介してボス内の羽根軸２に、右端はスワッシュ
プレート８にそれぞれつながれている。このスワッシュ
プレート８はプロペラ軸５にスリーブ９を介して設けら
れ、スリーブ９はプロペラ軸上をプロペラ軸に沿って滑
動することが出来る。スリーブ９とスワッシュプレート
８とはスリーブの外周に設けた球面にスワッシュプレー
ト８の中心部が嵌装され滑動自在に支持されている。

プロペラ軸５は原動機１４によって駆動され、スリーブ
９はアクチュエータ１０によりレバー１１を介して前後
に移動させることができ、スワッシュプレート８を介し
て変節棒６を一斉に移動し、羽根１のピッチを総て同じ
量だけ変更させることができる。また、スワッシュプレ
ート８はアクチュエータ１３により支え輪１２と共に傾
斜させることができる。

プロペラ軸と共に回転する部分はプロペラボス４と羽根
１に続く変節棒６およびスワッシュプレート８であり、
回転しない部分はスリーブ９゜支え輪１２およびそれに
接続するアクチュエータ１０、１３およびレバー１１で
ある。従ってスリーブ９とプロペラ軸５との間、スワッ
シュプレート８とスリーブ９との間は摺動面となる。支
え輸１２とスワッシュプレート８との間はベアリングに
より支え輪１２は回転せずスワッシュプレート８が回転
し、常に同軸芯で同一平面位置を維持する。支え輪１２
は第４図に示す如＜Ｘ、Ｙの操作点が隔てて存在し、１
組のアクチュエータ１３によりプロペラ軸芯３の方向に
操作点ｘ、ｙを勤がすことができる。Ｘ点を動かすと支
え輪１２はｙ−ｙ軸の周りに傾き、Ｘ点を動かすとｘ−
ｘ軸の周りに傾くから、これらの組合せにより支え輪重
２を任意の方向に任意の角度だけ傾けることができる。

スワッシュプレート８がプロペラ軸５と共に回転中に、
支え輪１２が傾くとスワッシュプレート８もこれに沿っ
て傾いて回転を続けるが、このとき変節半泰６はスワッ
シュプレート８の（頃きに応じプロペラ軸５の回転につ
れて、１回転毎に１サイクルの軸芯方向の往復運動を行
い、羽根１にサイクリックなピッチ変化を生じさせる。

この羽ネ艮１のサイクリックピッチのピンチ最大、最少
となる円周上の位置や大きさは、Ｘ点およびＸ点の動き
量で決り、羽根１はこのサイクリックピンチにより前記
翼車プロペラの如くプロペラ軸芯３と直角方向の推力を
発生し、その推力のプロペラ軸芯３直文面上の方向や大
きさもサイクリックピッチコントロールとして３周整さ
れる。

このプロペラ軸芯３方向の推力と直角方向の推力が個別
に調整できるので、その合力を任意の三次元方向の推力
とすることができる。

（発明が解決しようとする問題点） 上記既出願の構造において、スリーブを前後に移動させ
るための機構およびスワッシュプレートとスリーブとの
取り合い部が球面などのため、スリーブの長さが長くな
るという問題と、該球面はプロペラ軸−回転毎にスワッ
シュプレートの摺動回転と前後への傾斜を往復させるの
で、摩擦がひどく摩耗寿命が著しく短縮されるという問
題点がある。

この発明はこのようなスリーブを使用せず、従って考え
られる摩耗を完全になくすように工夫したものである。

（問題点を解決するための手段） この発明は、プロペラ回転軸に直角な面より後方に傾斜
させて羽根を取り付け、該羽根のピッチを可変とし、そ
れぞれの羽根軸をプロペラボス内においてクランク機構
を介して変節棒に接続し、該変節棒をプロペラ回転軸に
嵌装したスワッシュプレートに取り付けたものにおいて
、該スワッシュプレートはプロペラ回転軸と共通の軸芯
を保ちながら支え輪に回転可能に支持されており、該支
え輪はジンバルの内側に上下の支軸によって支持され、
ジンバルの外側は水平の支軸によって左右二股状のレバ
ー金物の両側端部に支持され、該レバー金物自体はその
両側部を固定軸受によって前後に揺動自在に支持され、
該レバー金物中央部を前後方向に作動するアクチュエー
タに接続すると共に、前記支え輸の円周上９０°隔てた
位置にある２点に前後方向に作動するもう一組のアクチ
ュエータを接続したことを特徴とする可変ピンチプロペ
ラのピッチ調節装置である。

（作用） この発明はプロペラ回転軸に直角な面より後方に傾斜さ
せて羽根を取り付け、該羽根のピンチを可変とし、それ
ぞれの羽根軸をプロペラボス内においてクランク機構を
介して変節棒に接続し、該変節棒をプロペラ回転軸に嵌
装したスワッシュプレートに取り付けたものにおいて、
該スワッシュプレートはプロペラ回転軸との間に空間が
あり、プロペラ回転軸と共通の軸芯を保ちながら支え輪
に回転可能に支持されており、変節棒とプロペラ回転軸
は共に回転する。羽根のピッチはスワッシュプレートの
位置と傾斜によって与えられる。スワッシュプレートの
位置と傾斜は外周で支承している支え輪によって位置付
けられており、該支え輪はジンバルを介して船体に支承
されたレバー金物に取り付けられて２種類のアクチュエ
ータによって操作される。

すなわち、二股になったレバー金物の中央部をアクチュ
エータによって移動させると、船体に支承した固定軸受
を支点にジンバルの位置を反対方向に移動し、スワッシ
ュプレートの位置を前後に移動させる。この時支え輪の
傾斜を保つように他のアクチュエータの作動を追従させ
れば、変節棒は一斉に同じ量だけ移動するので、羽根ピ
ッチを同じ方向に変節することができる。

また、支え輪の円周上９０°隔てた２点に接続したアク
チュエータのみを作動させると、スワッシュプレートの
傾斜角を１８０　’総ての方向に変更させることができ
る。このようにして、プロペラ軸−回転中に変節棒を往
復動させる量および円周上の位置を任意に調節すること
によって推力の量および方向の調節ができる。このよう
にして前者のアクチュエータは主として回転軸芯方向の
推力を調節し、後者のアクチュエータは回転軸芯に対し
直角方向の推力を調節することができる。

（実施例） 次にこの発明の実施例を第１図及び第２図によって説明
する。第２図は第１図のＡ−Ａ断面図である。前記第３
図、第４図に用いた符号は共通である。第１図において
プロペラ回転軸芯３に直角な面より後方に例えば４５°
という大きな角度に傾斜させて羽根１を取り付け、該羽
根のピッチを可変とし、それぞれの羽根軸２をプロペラ
ボス４内においてクランク機構７を介して変節棒６に接
続し、該変節棒６をプロペラ回転軸５に空間をあけて嵌
装したスワッシュプレート８に取り付けたもので、該ス
ワッシュプレート８はプロペラ回転軸５と共通の軸芯３
を保ちながら支え輪１２に回転可能に支持されている。

該支え輪１２はジンバル１５の内側に上下の支軸１６に
よって支持され、ジンバル１５の外側は水平の支軸１７
によって左右二股状のレバー金物１８の両側端部に支持
され、該レバー金物１８自体はその両側部を固定軸受１
９によって前後に揺動自在に支持され、該レバー金物１
８中央部Ｚを前後方向に作動するアクチュエータ１０に
接続すると共に、前記支え輸１２の円周上９０°隔てた
水平位置にある２点Ｘ、Ｙに前後方向に作動するもう一
組のアクチュエータ１３を接続したものである。

従ってレバー金物１８にジンバル１５を介して自在的に
支えられている支え輪１２上のＸ点或いはＹ点をそれぞ
れアクチェエータ１３によって動かすと、支え輪１２は
各々ｘ−ｘ軸及びｙ−ｙ軸の周りの傾きの組合せによる
方向と角度で傾く。スワッシュプレート８はプロペラ回
転軸５．変節棒６などと共に回転するが、見掛けは支え
輪１２の傾きにならって回転するので、変節棒６はスワ
ッシュプレート８の傾きに沿って周期的にプロペラ軸芯
３の方向に往復し、羽根ｌのピッチをプロペ５１回転当
たり１サイクルで変化させる。

そのピッチが最大となる円周上の方向はスワッシュプレ
ート８が傾く方向で、またそのピッチの最大時の大きさ
は傾く角度の最大時の大きさで、それぞれ調整でき、結
局翼車プロペラ（フォイトシュナイダプロペラ）と同じ
サイクリックビ・ノチコントロールがなされる。またア
クチュエータ１０によりレバー金物１８の中央部２点を
動かすと、レバー金物１８は固定軸受１９．１９の軸芯
周りに揺動して両端部支軸１７．１７がプロペラ軸軸芯
３にほぼ沿って動く。この時同時にＸ点とＹ点にもレバ
ー金物両端部支軸１７．１７と同じ動き量を与えると、
スワッシュプレート８はプロペラ軸軸芯３の方向に平行
に動き、変節棒６は全部相互に同一方向に同一量移動し
て羽根１のピッチを同時−斉に変化させ、可変プロペラ
と同じコレクティブピンチコントロールが行われる。上
記サイクリックピッチコントロールとコレクティブピッ
チコントロールとの組合せによって可変ピッチコントロ
ールの合成推力を三次元の任意の方向に調節することが
できる。

支え輪１２上のＸ、Ｙ点を９０″隔てて構成することに
よって、支え輪すなわちスワッシュプレート８の向きを
総ての方向に変更することが出来る。

また、操作動力であるアクチェエータはプランジャ式で
なくても差支えない。

（発明の効果） 従来はプロペラ回転軸に嵌装され摺動するスリーブが存
在し、スワッシュプレートに激しい摩擦部分があったが
、この発明によるときにはスリーブが存在せずプロペラ
軸にスリーブの長さをとる必要がなく、またスリーブの
内外に摩擦部分がないので、摩耗部分を著しく減少し、
従って寿命が長くなり強度上の弱点を生じない。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明を説明するための実施例の側断面図、
第２図は第１図のＡ−Ａ断面図、第３図は従来例を示す
側断面図、第４６戸は第３図のＢ−Ｂ断面図である。 １・・・羽根、２・・・羽根軸、３・・・軸芯、４・・
・プロペラボス、５・・・プロペラ回転軸、６・・・変
節棒、７・・・クランク機構、８・・・スワッシュプレ
ート、９・・・スリーブ、１０．１３・・・アクチュエ
・−タ、１１・・・レバー、１２・・・支え輪、１４・
・・原動機、１５・・・ジンバル、１６、１７・・・支
軸、１８・・・レバー金物、Ｉ９・・・固定軸受。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. プロペラ回転軸に直角な面より後方に傾斜させて羽根を
   取り付け、該羽根のピッチを可変とし、それぞれの羽根
   軸をプロペラボス内においてクランク機構を介して変節
   棒に接続し、該変節棒をプロペラ回転軸に嵌装したスワ
   ッシュプレートに取り付けたものにおいて、該スワッシ
   ュプレートはプロペラ回転軸と共通の軸芯を保ちながら
   支え輪に回転可能に支持されており、該支え輪はジンバ
   ルの内側に上下の支軸によって支持され、ジンバルの外
   側は水平の支軸によって左右二股状のレバー金物の両側
   端部に支持され、該レバー金物自体はその両側部を固定
   軸受によって前後に揺動自在に支持され、該レバー金物
   中央部を前後方向に作動するアクチュエータに接続する
   と共に、前記支え輪の円周上９０°隔てた位置にある２
   点に前後方向に作動するもう一組のアクチュエータを接
   続したことを特徴とする可変ピッチプロペラのピッチ調
   節装置。