JPH0575480U - 折損検出器付き弱点ピン - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ガイドベ−ンの開閉操作力の小さい水車に対
しても使用可能とするために、折損検出器付き弱点ピン
の弱点部の、同一断面積に対する肉厚が厚くなる様に、
弱点部の内径を小さくすること。 【構成】 外周面の軸方向略々中央部に弱点部を削設さ
れ、その軸方向中心を貫通する長孔が穿設される円筒形
状をなす弱点ピンと、この弱点ピンの頭部に空間を内包
して取付けられたカバ−と、このカバ−内に検出片の接
近を感知する検出端が前記弱点ピン頭部に対向する様に
取付けられた近接スイッチと、頭部に前記検出片が取付
けられ、この検出片が前記近接スイッチの検出端に対向
する様に前記長孔内に挿入され、その尾部が前記弱点ピ
ンの尾部に係止されて常時前記近接スイッチの検出端方
向に偏倚力が付与される芯棒とから構成され、前記弱点
ピンが折損した時前記芯棒も折損し、その頭部の検出片
が前記近接スイッチの検出端に接近し近接スイッチを作
動させ弱点ピンの折損を検出して、折損警報を与えるた
めの出力を生ずることを特徴とする。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

この考案は、例えば、水力発電所に設置される水車のガイドベ−ン開閉操作機 構のリンク間の連結に使用される弱点ピンの改良に関し、特に折損検出器を備え 且つ折損荷重の小さい折損検出器付き弱点ピンに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

図４は、従来の折損検出器付き弱点ピンの一例を示す中心線に沿う縦面図であ る。弱点ピンは、その軸方向の略々中間に弱点部が形成され、水車のガイドベ− ン開閉操作機構のリンク間の連結に使用され、ガイドベ−ンの開閉操作の際、ガ イドベ−ンの間に異物が挟まり開閉操作に支障を来した場合に、その弱点部が折 れて、開閉操作機構の他の部分が破損しない様にするために使用される保護機能 を備えたリンク連結用ピンである。図４に於て、符号１が弱点ピンであり、その 円柱状の外周面軸方向の略々中央部に弱点部２が削設され、更に、軸方向中心に は弱点部２より下方に達する長穴３が穿設され、弱点ピン１の本体は略々円筒状 を呈する。長穴３の上部開口端には雌ネジが削設され、その全体を符号Ｄで示す 後述の弱点ピン折損検出器（以下、折損検出器と記す）が螺合される。

【０００３】 折損検出器Ｄは、弱点ピン１の長穴３に螺合されるカバ−受台４を基台として 一体に構成される。即ち、カバ−受台４はその中心縦断面が略々Ｔ字形をなし、 脚部外周面には上記長穴３の雌ネジに螺合する雄ネジが削設され、軸方向中心に 長孔４ａが穿設され、更に頂端部には、後述する芯棒挿通用孔５ａを有するカバ −受５が螺合される。 長穴３内には、同心的にその底部近傍に達する例えばアクリル製の筒体６が挿入 され、この筒体６の上端部は、カバ−受台４の長孔４ａ内の下部略々１／２の位 置まで嵌合し固着される。筒体６には、その内部上下端に、夫々中心に芯棒挿通 用孔と芯棒取付用孔とを有する芯棒挿通座６ａと、芯棒取付座６ｂとが取付けら れ、これらの芯棒挿通座６ａと芯棒取付座６ｂとを介して、その上部が上記芯棒 挿通用孔５ａに挿通され若干突出し頂端部に後述する近接スイッチ１０の検出面 １０ａに対向する検出片７ａを有する例えばベ−クライト製の芯棒７が筒体６内 に同心的に挿入され、芯棒７は芯棒取付座６ｂにより筒体６に係止される。芯棒 ７の上端よりやや下方には、スプリング押え金具７ｂが嵌着され、この押え金具 ７ｂと芯棒挿通座６ａとの間には、スプリング８が芯棒７を囲繞して圧縮挿入さ れ、芯棒７には、常時図示上方向の偏位力が付与されている。

【０００４】 カバ−受５にはカバ−９がカバ−受５の上部に空間を内包して螺合され、この カバ−９の頂部中央には、その検出面１０ａが上記空間内に突出し、上記検出片 ７ａに予定の間隔をおいて対向する様に近接スイッチ（無接点）１０がナット１ １，１１により取付けられる。近接スイッチ１０の上端側面には、近接スイッチ １０の作動を表示する表示灯（例えば発光ダイオ−ド）１２が取付けられ、その リ−ド線１３を外部に導出している。

【０００５】 近接スイッチ１０は、そのリ−ド線１３により、図３にその等価回路を示す様 に、制御電源Ｐ−Ｎ間に接続され、この近接スイッチ１０の動作によって発光ダ イオ−ドの表示灯１２が点灯すると共に、ブザ−１４を鳴して警報を与える様に 構成されている。

【０００６】 次に、上記構成の従来の折損検出器付き弱点ピンの折損検出器の作動を説明す る。図４に示す折損検出器付き弱点ピン１が、図示はしないが通常の使用状態の もとで、弱点部２に於て折損すると、筒体６及び芯棒７が共に切断され、スプリ ング８の作用により芯棒７は上方に押し上げられる。従って芯棒７の頂端の検出 片７ａが、近接スイッチ１０の検出面１０ａに接近又は接触するから、図３に示 す近接スイッチ１０が作動（閉路）し、表示灯１２を点灯させ、同時にブザ−１ ４を鳴らし警報を与える。

【０００７】 上記の様に、従来の弱点ピン折損検出器Ｄは、カバ−受台４を基台として一体 に構成されることから、芯棒７を保護するための筒体６を必要とし、当然のこと ながら、筒体６の外径は芯棒７の外径より大きくなる。従って、この筒体６が挿 入される弱点ピン１の長穴３の内径（弱点部２の内径）は、筒体６の外径より大 きくなるのは自明のことである。

【０００８】 ところで、弱点ピン１の弱点部２の断面積は、その弱点ピンが使用される水車 のガイドベ−ン操作力を考慮した破断力（操作力＋適宜の裕度）によって折損す る様な値に選ばれる。従ってガイドベ−ンの操作力が小さければ、弱点部２の断 面積も小さくなる。この場合、弱点部２の断面形状は、弱点部２の外径を外径と し、弱点ピン１の長穴３の内径を内径とするリング状となるから、その断面積が 同じなら、リング状をなす弱点部の肉厚は、その内径（長穴３の内径）が大きい 程薄くなる。

【０００９】 その開発が従来にも増して重要視されるようになった小水力発電所に於ては、 ガイドベ−ン操作力の小さい水車も多々あり、この場合、図４に示した従来の構 成の折損検出器付き弱点ピンを使用すると、弱点ピンの弱点部の肉厚は、弱点ピ ンの長穴の製作可能な最小内径寸法を用いても、１ｍｍ以下になることも少なく ない。従って、この様に弱点部の肉厚の薄い弱点ピンを使用する場合は、水車製 作時の組立・分解、更に定期点検に際しては、その分解・組立時に於いて、非常 に折損し易い状態となり、製作及び定期点検に長時間を要することになり問題で ある。

【００１０】 又、弱点ピンの弱点部肉厚を１ｍｍ以上にするためには、弱点部内径を現状の 最小内径寸法より小さくしなければならず、従来の弱点ピン折損検出器を取付け ることは不可能になり、弱点ピンの折損検出が出来なくなり問題である。

【００１１】

【考案が解決しようとする課題】

この考案が解決しようとする問題点は、ガイドベ−ン操作力の小さい水車に使 用する弱点ピンに、従来の弱点ピン折損検出器を取付けようとすると、弱点ピン の弱点部肉厚が薄くなり、水車の製作・定期点検に際しての分解・組立に多くの 工数を要することである。従って、本考案の目的は、ガイドベ−ン操作力の小さ い水車に対しても使用可能な、従来の弱点ピン折損検出器と同等の機能を有する 折損検出器付き弱点ピンを提供することである。

【００１２】

【課題を解決するための手段】

本考案は、上記課題を解決するため、外周面の軸方向略々中央部に弱点部を削 設されその軸方向中心を貫通する長孔が穿設される円筒形状をなす弱点ピンと、 この弱点ピンの頭部に空間を内包して取付けられたカバ−と、このカバ−内に検 出片の接近を感知する検出端が前記弱点ピン頭部に対向する様に取付けられた近 接スイッチと、頭部に前記検出片が取付けられ、この検出片が前記近接スイッチ の検出端に対向する様に前記長孔内に挿入され、その尾部が前記弱点ピンの尾部 に係止されて常時前記近接スイッチの検出端方向に偏倚力が付与される芯棒とか ら成り、前記弱点ピンが折損した時前記芯棒も折損し、その頭部の検出片が前記 近接スイッチの検出端に接近し近接スイッチを作動させ弱点ピンの折損を検出し て、折損警報を与えるための出力を生ずることを特徴とするものである。

【００１３】

【作用】

本考案に於いては、弱点ピンの長孔内に、筒体を挿入することなく、弱点ピン が折損した時に折損する芯棒を直接挿入するようにしたから、長孔の内径を小さ くとることが出来、弱点部の断面積が同一であれば、弱点ピンの弱点部肉厚を厚 くすることが出来る。

【００１４】

【実施例】

以下、図面を参照して本考案を説明する。図１は、本考案の一実施例を示し、 その中心線に沿う縦面図であり、図４と同一部分には同一符号を付しているので それらの詳細な説明は省略する。図１と図４とで異なる部分は、図４に於ては、 折損検出器Ｄが、カバ−受台４を基台として一体に構成されていたが、図１に於 ては、カバ−受台４とカバ−受５とを共通のカバ−台４´とし、更に芯棒７を保 護する筒体６を省略し、そのため、弱点ピン１自体を折損検出器Ｄの構成の一部 として使用した点であり、折損検出器Ｄの構成は非常に簡単になる。

【００１５】 即ち、弱点ピン１の軸方向中心に弱点ピン１を貫通する長孔３を穿設し、更に 弱点部２より上部の長孔３内に段部３ａを形成し、この段部３ａ内に芯棒７に常 時図示上方向の偏位力を付与するスプリング８を挿入すると共に、芯棒７は長孔 ３内に直接挿入して弱点ピン１の下方に突出させ、割ピン１５により弱点ピン１ に係止する。この場合、割ピン１５の代りに芯棒７の下端にネジを切り、これに ナットを螺入して芯棒７を係止する様にすれば、近接スイッチ１０の検出面１０ ａと検出片７ａとの間隙を微調整することが出来る。尚、近接スイッチ１０によ る警報回路の構成は、図３に示した等価回路と同じである。

【００１６】 上記構成の本考案による折損検出器付き弱点ピンの折損検出器の作動は、従来 の折損検出器と略々同様である。折損検出器付き弱点ピン１が通常の使用状態の もとで、弱点部２に於て折損すると、芯棒７が切断されスプリング８の作用によ り芯棒７は上方に押し上げられる。従って芯棒７の頂端の検出片７ａが、近接ス イッチ１０の検出面１０ａに接近又は接触するから、図３に示す近接スイッチ１ ０が作動（閉路）し、表示灯１２を点灯させ、同時にブザ−１４を鳴らし警報を 与える。尚、図２は折損検出器付き弱点ピン１が、その弱点部２に於て折損した 時の状態を示す断面図である。

【００１７】

【考案の効果】

以上、本考案について詳細に説明したが、本考案によれば、カバ−受台とカバ −受とを共通のカバ−台とし、更に芯棒を保護する筒体を省略し、芯棒を直接弱 点ピンの長孔内に挿入し、その端部を弱点ピンの下端から突出させ、この突出部 により弱点ピンに係止する様にしたから、下記の効果を奏することが出来る。

【００１８】 (1) 弱点部の内径（長孔の内径）を小さくすることが可能であり、同一の断面 積に対する肉厚を厚くすることが出来、折損検出器付き弱点ピンの取扱が容易と なる。

【００１９】 (2) 芯棒の弱点ピンに対する係止を、弱点ピンの下端で行う様にしたから、検 出片の接近による近接スイッチの作動を最良の状態に微調整することが出来る。

【００２０】 (3) カバ−受台とカバ−受とを共通とし、筒体を省略したから、折損検出器の 構成は大幅に簡略化される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例を示す縦断面図。

【図２】本考案の折損検出器付き弱点ピンの折損状態を
説明するための縦断面図。

【図３】近接スイッチの等価回路図。

【図４】従来の折損検出器付き弱点ピンの一例を示す断
面図。

【符号の説明】

１…弱点ピン、 ２…弱点部、 ３…長穴（孔）、 ４…カバ−受台、 ５…カバ−受、 ６…筒体、 ７…芯棒、 ８…スプリング、 ９…カバ−、 １０…近接スイッチ、 １１…ナット、 １２…表示灯、 １３…リ−ド線、 １４…ブザ−。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 外周面の軸方向略々中央部に弱点部を削
   設され、その軸方向中心を貫通する長孔が穿設される円
   筒形状をなす弱点ピンと、この弱点ピンの頭部に空間を
   内包して取付けられたカバ−と、このカバ−内に検出片
   の接近を感知する検出端が前記弱点ピン頭部に対向する
   様に取付けられた近接スイッチと、頭部に前記検出片が
   取付けられ、この検出片が前記近接スイッチの検出端に
   対向する様に前記長孔内に挿入され、その尾部が前記弱
   点ピンの尾部に係止されて常時前記近接スイッチの検出
   端方向に偏倚力が付与される芯棒とから成り、前記弱点
   ピンが折損した時前記芯棒も折損し、その頭部の検出片
   が前記近接スイッチの検出端に接近し近接スイッチを作
   動させ弱点ピンの折損を検出して、折損警報を与えるた
   めの出力を生ずることを特徴とする折損検出器付き弱点
   ピン。