JPH11125518A - クリアランス測定装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 回転物体の伸び量を正確に測定しうると共
に、測定手段が損傷を受けることのないクリアランス測
定装置を提供する。 【解決手段】 ケーシング５内で回転する動翼６とケー
シング内周面との間のクリアランスを測定するために、
クリアランス測定装置１０は、動翼の先端に関して接近
及び離反する方向に線形に移動可能にケーシング側に設
けられ、ケーシングに関する動翼の半径方向の変位を検
知する近接スイッチ２０を有する。該近接スイッチは検
知ヘッド保持部１７に装着されており、動翼の変位に応
じてこの検知ヘッド保持部を駆動モータ１３により駆動
する。近接スイッチの移動量はエンコーダ１４により検
出され、制御回路に入力される。この制御回路が、動翼
の変位量に相当する分だけ近接スイッチを動翼の半径方
向の変位の方向と同じ方向に移動させるように制御す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、一般的には、回転
物体を収容したケーシングと同回転物体の半径方向の先
端との間のクリアランスを測定するための装置に関し、
特に、蒸気タービンやガスタービン等の回転機械におけ
る動翼の伸び量を測定するのに好適なクリアランス測定
装置に関するものである。

【０００２】一般に、変位測定装置としては、電磁誘
導、超音波、レーザ光等を利用した様々な変位計が知ら
れている。例えば、高速回転中のガスタービン等の動翼
の伸び量を測定する場合には、変位センサとして、図１
２に示すように、ロータディスク４に取着された動翼６
の先端の回転軌跡から僅かに離れるように、渦電流式変
位計１をケーシング５に取り付けて、動翼６の先端と渦
電流式変位計１との間の距離を測定し、これに基づいて
動翼６の伸び量を決定している。

【０００３】即ち、変位計１は、渦電流に対するケーシ
ング５の影響を除くと共に、検出感度を上げるために、
ケーシング５の内壁面から延びて内部に入り、同変位計
１の先端が動翼先端から所定距離Ｌだけ離間するように
固定される。動翼６の変位を表す変位計１からの検出信
号は信号処理装置２に送られ、上述の所定距離Ｌを基準
として、そこで所要の処理がなされた後、動翼６の伸び
量として記録計３に記録され表示される。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、回転す
る動翼６が遠心力により伸張し、渦電流式変位計１の近
傍を高速で通過するため、振動や雰囲気温度等により変
位計１の出力波形に乱れが生じることがあり、動翼６の
伸び量が正確に測定できないばかりか、最悪の場合に
は、伸びた動翼６の先端が変位計１に干渉して該変位計
１を損傷する恐れがあった。従って、本発明は、上記の
欠点を解消するためになされたものであり、その主な目
的は、回転物体の伸び量を正確に測定しうると共に、測
定手段が損傷を受けることのないクリアランス測定装置
を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】この目的から、請求項１
記載の本発明によるクリアランス測定装置は、ケーシン
グ内でその軸線回りに回転する物体の先端と前記ケーシ
ングの内周面との間のクリアランスを測定するために、
前記物体の先端に関して接近及び離反する方向に線形に
移動可能に前記ケーシング側に設けられ、前記ケーシン
グに関する前記物体の半径方向の変位を検知する近接ス
イッチと、該近接スイッチを線形に移動するための移動
手段と、前記物体の変位に応じて前記近接スイッチを移
動するよう前記移動手段を駆動するための駆動手段と、
前記近接スイッチの移動量を検出するための移動量検出
手段と、前記近接スイッチ、前記移動量検出手段及び前
記駆動手段に接続され、前記物体の変位量に相当する分
だけ前記近接スイッチを、前記物体の半径方向の位の方
向と同じ方向に移動させる制御手段とを備えている。

【０００６】このクリアランス測定装置は、前記近接ス
イッチよりも前記物体の先端近くに突出すると共に前記
制御手段に接続された物体検知手段を更に備えると共
に、前記制御手段は、前記物体が該物体検知手段に当接
したときに、前記駆動手段を介して前記移動手段を付勢
し、前記近接スイッチを前記方向に移動させるようにな
っていることが好適である。

【０００７】また、上述したクリアランス測定装置にお
いて、好適には、前記近接スイッチは、前記物体の先端
に関して接近及び離反する方向に線形に移動可能に前記
ケーシング側に設けられた検知ヘッド保持部に保持され
ており、更に、前記クリアランス測定装置は、該検知ヘ
ッド保持部を前記物体から離間する方向に常軌的に付勢
する付勢手段と、前記移動手段及び前記駆動手段の間に
設けられ、ロック位置及びアンロック位置の間に手動で
切り替え可能なロック手段とを備え、前記ロック位置に
おいて、前記駆動手段の駆動力を前記移動手段に伝達
し、前記アンロック位置において、前記駆動手段から前
記移動手段への駆動力の伝達を遮断すると共に、前記付
勢手段の付勢による前記検知ヘッド保持部の前記離間す
る方向への移動を許容するようになっている。

【０００８】更に、前記駆動手段は、駆動モータと、該
駆動モータにより駆動される第１歯車と、該第１歯車と
噛み合う第２歯車とを備え、前記移動手段は、前記第２
歯車の回転により軸方向に移動して、前記検知ヘッド保
持部を線形に移動する軸部材を備え、前記第２歯車は、
その両側面から軸方向の移動を規制されて前記軸部材と
組み合っている。

【０００９】

【発明の実施の形態】次に、本発明の好適な実施の形態
について添付図面を参照して詳細に説明するが、図中、
同一符号は同一又は相当部分を示すものとする。また、
本発明は、ガスタービンのような回転機械における動翼
に適用した場合について説明するが、これに限定される
ものではなく、任意の回転物体を収容したケーシングと
同回転物体の半径方向の先端との間のクリアランスを測
定するための装置に実施可能であることは言うまでもな
い。

【００１０】図１は、本発明の好適な第１実施形態に係
るクリアランス測定装置１０の概要を示すもので、同図
に示すように、同クリアランス測定装置１０は、ロータ
ディスク４の回りに１列又は複数列になって取着された
動翼（回転物体）６を囲むケーシング５に取り付けられ
る検出部１１と、この検出部に接続されたフレキシブル
シャフト（駆動手段）１２と、該フレキシブルシャフト
１２を駆動するための駆動モータ（駆動手段）１３と、
該フレキシブルシャフト１２の回転量を測定するための
エンコーダ（移動量検出手段）１４とを含んでいる。

【００１１】図２は、このクリアランス測定装置１０、
特にその検出部１１を最も良く示す断面図で、この図か
ら分かるように、検出部１１は、ケーシング５に図示し
ない適宜の手段で取り付けられた山高帽状の大径筒体１
５と、該大径筒体１５内に同心状に収容された小径筒体
１６と、この小径筒体１６内に移動可能に収容された検
知ヘッド保持部１７とを含んでいる。山高帽状の小径筒
体１６は、その鍔部１６ａで、大径筒体１５の頂部もし
くは端壁１５ａに図示しない適宜の手段で取り付けら
れ、反対側の頂部もしくは端壁１６ｂで、ケーシング５
に穿孔された孔部５ａに嵌合している。小径筒体１６
は、その頂部１６ｂの端面がケーシング５の内面と面一
になるような寸法関係に設定されている。

【００１２】小径筒体１６内に挿入された検知ヘッド保
持部（移動手段）１７は、内ねじ１７ａが形成されたほ
ぼ筒状の本体部１７ｂと、半径方向の外方に延びる回転
止めピン１７ｃを有するフランジ状部１７ｄとを含む。
小径筒体１６には軸方向に延びるスロット１６ｃが形成
されており、このスロット１６ｃに回転止めピン１７ｃ
が嵌合している。従って、検知ヘッド保持部１７は、ス
ロット１６ｃの長さの範囲内で長手方向に線形に移動可
能であるが、回転は防止されている。

【００１３】前述したフレキシブルシャフト１２は、図
２から分かるように、大径筒体１５の頂部１５ａを貫い
てその中に延入し、ねじ軸（駆動手段）１８と一体的に
結合されている。ねじ軸１８のねじ部１８ａは、検知ヘ
ッド保持部１７の前記内ねじ１７ａに螺合している。従
って、駆動モータ９を作動してフレキシブルシャフト１
２、延いてはねじ軸１８を回転させることにより、検知
ヘッド保持部１７は回転することなくその軸方向に線形
に移動することができる。フレキシブルシャフト１２を
用いることにより、同フレキシブルシャフト１２とねじ
軸１８が同軸上にない場合でも、容易に検出部１１を移
動可能とすることができる。

【００１４】検知ヘッド保持部１７の先端には、検知ヘ
ッドとして、渦電流式の近接スイッチ２０が固着されて
おり、従って、該検知ヘッドも検知ヘッド保持部１７の
軸方向に、即ち、動翼６の先端の回転軌跡に接近したり
該動翼６から遠ざかるように線形に移動可能である。該
近接スイッチ２０は、検知ヘッド保持部１７の本体部１
７ｂの端壁に面一に埋設されている。また、近接スイッ
チ２０に並置された熱電対（物体検知手段）１９は、そ
の先端がこの近接スイッチ２０よりも適宜の長さｄだけ
深くケーシング５内に突入するように設定されており、
ガスタービン停止時、近接スイッチ２０の最前面は、動
翼６の先端から所定距離Ｌ（＞ｄ）にあるように設定さ
れている。熱電対１９及び近接スイッチ２０から延びる
ワイヤ２１ａ，２１ｂは、図２に示すように検知ヘッド
保持部１７、小径筒体１６及び大径筒体１５にそれぞれ
形成された開口を通って外部に延びている。

【００１５】図１及び図２から了解されるように、クリ
アランス測定装置１０の初期取付状態では、近接スイッ
チ２０は、ディスク４に周方向に設けられた動翼列（図
には１列のみを示す）のうちの１つの動翼６の先端から
距離Ｌだけ離間して該先端に対面するように設けられ
る。この近接スイッチ２０は、周知の形式のものである
ため更なる詳細については図示しないが、コイルからな
るプローブを有し、該プローブを供試体（即ち、この実
施形態では動翼）に接近させて交流電流を流すことによ
り、供試体との間の距離の変化に伴う供試体内の誘導電
流変化を同プローブのインダクタンス変化として検出す
る渦電流損の原理を利用したもので、本発明のクリアラ
ンス測定装置では、動翼６の先端と近接スイッチ２０と
の間の距離が、前記所定距離Ｌを基準として大きくなっ
たり、小さくなったりするときにオン・オフを繰り返す
ようになっている。

【００１６】即ち、図３を参照すると、上述したクリア
ランス測定装置の一部を構成する電気もしくは電子回路
（制御手段）がブロック図で示されているように、近接
スイッチ２０の検出信号である発生電圧はアナログ信号
であるので、近接スイッチ２０から導出されるワイヤ２
１ｂは、高周波発信回路２７に接続された増幅器２２を
介してシュミット回路のような双安定パルス発信器もし
くはスイッチング回路２３に接続されていて、前記発生
電圧が所定距離Ｌに対応する値を超えるときだけ、該双
安定パルス発信器２３が一定の振幅の出力電圧を発生
し、前述したオン・オフを行うようになっている。

【００１７】また、図３の電気回路は、熱電対１９から
導出されたワイヤ２１ａに接続された温度計２６と、前
述した双安定パルス発信器２３、フィードバック制御方
式のサーボ機構である駆動モータ１３及びエンコーダ１
４とに接続された制御回路（制御手段）２４を含んでい
る。

【００１８】再び図２に戻って、近接スイッチ２０は、
軸方向に移動可能な検知ヘッド保持部１７に装着されて
いて、オン・オフを行う距離Ｌが予め設定されている。
ねじ軸１８のねじ部１８ａのピッチは、近接スイッチ２
０の移動量を精度よく調節できるように、可及的に小さ
いことが好ましい。この移動量は、ねじ部１８ａのピッ
チと、例えばロータリエンコーダのような周知のエンコ
ーダ１４により求められる駆動モータ１３の回転数もし
くは回転量とから正確に求めることができる。従って、
例えば動翼６の半径方向の長さが遠心力等により延び
て、その先端の回転軌跡（図示せず）と近接スイッチ２
０との間の実際距離が前記設定距離Ｌよりも小さくなる
と、そのことを示す信号が双安定パルス発信器２３を介
して制御回路２４に入力され、該制御回路２４は、実際
距離が設定距離Ｌに近づくように駆動モータ１３を作動
する。駆動モータ１３の作動により検知ヘッド保持部１
７、延いては近接スイッチ２０が前記実際距離を設定距
離Ｌに近づける方向に移動される。近接スイッチ２０の
移動量はエンコーダ１４により測定された制御回路２４
にフィードバックされ、移動量が不足であれば、駆動モ
ータ１３は更に駆動される。このようなステップを繰り
返して、動翼６の先端と近接スイッチ２０との間の実際
距離を設定距離Ｌに保つようにしている。

【００１９】図４の（ａ）及び（ｂ）は、例えばガスタ
ービンの停止中と運転中における動翼先端と近接スイッ
チとの位置的関係を図解するもので、前述したように、
停止中は、動翼６の先端と近接スイッチ２０との間の距
離は距離Ｌに設定されている。ガスタービンが運転され
高速回転して、動翼６が半径方向に長さΔＬだけ伸びる
と、近接スイッチ２０を保持した検知ヘッド保持部１７
は、該近接スイッチ２０が逆に長さΔＬだけ後退するよ
うに、図において右側の方向に移動され、結果的に、設
定距離Ｌに維持される。この移動量（伸び量）は表示器
２５に表示される。

【００２０】なお、近接スイッチ２０よりも長さｄだけ
動翼側に突出した熱電対１９は、近接スイッチ２０が万
一故障した場合の安全装置である。即ち、近接スイッチ
２０が何らかの原因により誤作動したときに、伸張した
動翼６が近接スイッチ２０よりも先にこの熱電対１９に
当接もしくは接触すると、熱電対１９を断線するように
なっている。制御回路２４はこの断線信号を受けて（図
３参照）、駆動モータ１３を停止あるいは逆回転させ、
検知ヘッド保持部１７延いては近接スイッチ２０を後退
させてその損傷を防止する。

【００２１】次に、図５は、本発明の第２実施形態に係
るクリアランス測定装置の要部を示す断面図である。こ
の第２実施形態のクリアランス測定装置３０が第１実施
形態のものと異なる主な点は検知ヘッド保持部の移動手
段であり、検出部３１において、図５に示す検知ヘッド
保持部（移動手段）３７がコイルばね（付勢手段）３８
で常に動翼６から離れる方向に付勢されていると共に、
同検知ヘッド保持部３７がねじ付き部材（軸部材、移動
手段）３２を有する軸（軸部材、移動手段）３３でコイ
ルばね３８に抗して左右に移動する。

【００２２】この第２実施形態について更に詳しく説明
すると、検出部３１は、検知ヘッド保持部３７を収容し
たほぼ筒状のケーシング３４を含んでおり、該ケーシン
グ３４の内壁面に形成された段部３４ａと、検知ヘッド
保持部３７がそのフランジ部で装着されるばね受け板３
５との間に前述したコイルばね３８が配置されている。
検知ヘッド保持部３７は、ほぼ筒状の本体部３７ａから
なり、熱電対１９及び近接スイッチ２０を保持すると共
に、本体部の中央に形成されたスペース内に前述した軸
３３を受け入れている。円板状のばね受け板３５は、軸
３３が通る中心開口を画成する内周面を有し、該内周面
に形成されたキー状の舌片もしくは突起４６が、軸３３
に形成されたキー溝３６に嵌合する（図７参照）。

【００２３】ケーシング３４を実質的に横断して設けら
れているのは第１及び第２仕切板３９，４０であり、該
第１及び第２仕切板３９，４０間に、軸３３を囲むよう
に、周知の差動変圧器型トランスデューサー（移動量検
出手段）４１が装着されている。このトランスデューサ
ー４１のコア即ち変圧器鉄心４２を有する軸３３は、第
１及び第２仕切板３９，４０を貫通してしており、その
端部にはねじ付き部材３２が設けられている。また、第
２仕切板４０は駆動モータ１３を支持している。該駆動
モータ１３の出力軸に装着されたはすば歯車（第１歯
車）４３は、軸３３側にある筒状のねじ付き部材３２上
のはすば歯車（第２歯車）４４と噛み合っている。

【００２４】はすば歯車４４がねじ付き部材３２上の軸
方向の定位置で滑らかに回転するように、第２仕切板４
０の外側端面からは、半円筒状規制部４０ａがはすば歯
車４４の方向に突出し、一方、ケーシング３４のほぼ半
円筒状の歯車カバー部４５からは、半円筒状規制部４５
ａがはすば歯車４４の方向に突出し、該半円筒状規制部
４０ａ，４５ａの端面４０ｂ，４５ｂ（図６及び図８参
照）間にはすば歯車４４を挟持している。従って、はす
ば歯車４４は軸方向の定位置で端面４０ｂ，４５ｂに摺
動しながら円滑に回転し、はすば歯車４４が回転する
と、軸３３は回転することなく左右方向に移動する。そ
の際に、軸３３に設けられた変圧器鉄心４２も軸３３と
一緒に移動することにより、トランスデューサー４１の
二次巻線間から、移動量を表す出力電圧が得られる。

【００２５】次に、図９及び図１０に示した構成は、熱
電対１９が安全装置として正常に作動しても、検知ヘッ
ド保持部３７の上述した移動手段が故障し、検知ヘッド
保持部が移動しない場合の安全対策として設けられたも
ので、ばね力により検知ヘッド保持部３７が図において
右方向に移動することを許容するものである。即ち、ね
じ付き部材３２の端面には円周方向に１８０°離間して
１対の鉤状ロック溝（ロック手段）４６が形成されてお
り、このロック溝４６に嵌まり合うほぼ補完形状のロッ
ク片（ロック手段）４７を有するロック部材（ロック手
段）４８が、そのロック片４７をロック溝４６に挿入
し、図９の（ｂ）において右側に回して同ロック溝４６
に嵌合させて、ボルト４９により軸３３に固定されてい
る。ボルト４９の頭部によりロック部材４８が押し付け
られるので、同ボルト４９の締め付けは、例えば検知ヘ
ッド保持部３７の移動機構が故障した非常の場合に手動
でロック部材４８を回転させうる程度としておくことが
好ましい。

【００２６】ロック部材４８を図９の（ｂ）において左
側に回しロックを外すと、前述したようにはすば歯車４
４は端面４０ｂ，４５ｂ間に挟持されているため、コイ
ルばね３８（図５参照）のばね力により、軸３３及びロ
ック部材４８が検知ヘッド保持部３７と一緒に右側に摺
動し、同検知ヘッド保持部３７に設けられた近接スイッ
チ２０が動翼６により損傷することを防止するようにな
っている。

【００２７】以上のような構成を有する第２実施形態の
クリアランス測定装置において、検出部３１の熱電対１
９及び近接スイッチ２０が装着された検知ヘッド保持部
３７は、コイルばね３８と軸３３とにより左右に移動す
る。また、駆動モータ１３により回転するはすば歯車４
４は、軸３３に設けたねじ付き部材３２と噛み合い、前
述したようにその両側にある端面もしくは摺動面４０
ｂ，４５ｂで挟持され軸方向に関し実質的に同一位置に
保持されながら回転する。従って、軸３３は、コイルば
ね３８により押されながら検知ヘッド保持部３７を左右
に移動させているので、この検知ヘッド保持部３７及び
ねじ部、あるいははすば歯車４３，４４のガタがなくな
る。

【００２８】一方、動翼６及び近接スイッチ２０は、第
１実施形態のものとほぼ同様の仕方で、両者間の距離が
常に一定間隔Ｌになるように、図１１の制御回路２４に
より制御されているので、動翼６が伸びると、その先端
の移動分だけ検知ヘッド保持部３７を後退させるように
駆動モータ１３が駆動され、はすば歯車４３，４４を回
転させる。検知ヘッド保持部３７のこの移動量は、第１
実施形態のエンコーダの代わりに差動変圧器型トランス
デューサー４１により検出され、表示器５０に表示され
る。熱電対１９の設置目的は第１実施形態のものと同様
であるから、その作用、効果についてここで更に説明す
る必要はない。

【００２９】以上、本発明の好適な実施形態について説
明したが、本発明これらの実施形態に限定されるもので
はなく、当業者にとって明らかなように、様々な変更も
しくは改変が可能であり、これらの変更もしくは改変も
本発明の範囲内に包含されることは言うまでもない。例
えば、 １）安全装置として熱電対を設けたが、動翼が接近した
場合に適宜の手段により電流をオン・オフして、動翼と
近接スイッチの干渉を防止するようにしてもよい。 ２）実施形態では近接スイッチとして渦電流式のものを
用いたが、静電容量型のものや、超音波、光、レーザ等
を用いるセンサとしてもよい。 ３）第１実施形態において、ねじ軸１８及び検知ヘッド
保持部１７に代えて、ピニオン及びラックを用いてもよ
い。 ４）第２実施形態において、駆動手段の回転を線形運動
に変換して移動手段に伝えるためにはすば歯車が用いら
れているが、平歯車でも、かさ歯車でも、また、ベル
ト、チェーンのようなその他の伝達手段でもよい。 ５）駆動手段は、実施形態では電気モータであるが、移
動手段を直接に線形に駆動するものでもよい。 ６）フレキシブルシャフト１２とねじ軸１８を同一軸上
に設置できれば、フレキシブルシャフトではなく剛なシ
ャフトを採用してもよい。

【００３０】

【発明の効果】請求項１記載の本発明によれば、ケーシ
ング内でその軸線回りに回転する物体の先端と前記ケー
シングの内周面との間のクリアランスを測定するための
クリアランス測定装置は、前記物体の先端に関して接近
及び離反する方向に線形に移動可能に前記ケーシング側
に設けられ、前記ケーシングに関する前記物体の半径方
向の変位を検知する近接スイッチと、該近接スイッチを
線形に移動するための移動手段と、前記物体の変位に応
じて前記近接スイッチを移動するよう前記移動手段を駆
動するための駆動手段と、前記近接スイッチの移動量を
検出するための移動量検出手段と、前記近接スイッチ、
前記移動量検出手段及び前記駆動手段に接続され、前記
物体の変位量に相当する分だけ前記近接スイッチを、前
記物体の半径方向の変位の方向と同じ方向に移動させる
制御手段とを備えているので、回転する物体の長さが例
えば遠心力により伸びても、その伸び量に相当する分だ
け近接スイッチを後退させることが可能となり、回転物
体の伸び量を連続的に且つ正確に測定しうるだけでな
く、近接スイッチの破損も未然に防ぐことができる。

【００３１】また、請求項２に記載のように、上記クリ
アランス測定装置において、前記近接スイッチよりも前
記物体の先端近くに突出すると共に前記制御手段に接続
された物体検知手段を更に備え、前記制御手段は、前記
物体が該物体検知手段に当接したときに、前記駆動手段
を介して前記移動手段を付勢し、前記近接スイッチを前
記方向に移動させるようになっている場合には、近接ス
イッチに不具合を生じたとしても、回転物体が近接スイ
ッチよりも先に物体検知手段に当接し、その結果として
近接スイッチを後退させるので、近接スイッチに損傷が
生じることはない。

【００３２】更に、請求項３に記載のように、上記クリ
アランス測定装置において、前記近接スイッチが前記物
体の先端に関して接近及び離反する方向に線形に移動可
能に前記ケーシング側に設けられた検知ヘッド保持部に
保持されており、更に、上記クリアランス測定装置が、
該検知ヘッド保持部を前記物体から離間する方向に常軌
的に付勢する付勢手段と、前記移動手段及び前記駆動手
段の間に設けられ、ロック位置及びアンロック位置の間
に手動で切り替え可能なロック手段とを備え、前記ロッ
ク位置において、前記駆動手段の駆動力を前記移動手段
に伝達し、前記アンロック位置において、前記駆動手段
から前記移動手段への駆動力の伝達を遮断すると共に、
前記付勢手段の付勢による前記検知ヘッド保持部の前記
離間する方向への移動を許容するようになっていれば、
検知ヘッド保持部の移動手段に故障が生じても、手動に
よりロック手段をアンロック位置に動かして、付勢手段
により強制的に検知ヘッド保持部を後退させることがで
き、安全性が向上する。

【００３３】請求項４に記載の本発明のように、前記駆
動手段が、駆動モータと、該駆動モータにより駆動され
る第１歯車と、該第１歯車と噛み合う第２歯車とを備
え、前記移動手段が、前記第２歯車の回転により軸方向
に移動して、前記検知ヘッド保持部を線形に移動する軸
部材を備え、前記第２歯車が、その両側面から軸方向の
移動を規制されて前記軸部材と組み合っていれば、歯車
を使用しても、付勢手段であるコイルばねにより歯車の
ガタが吸収され、更に寸法精度を向上させることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の第１実施形態に係るクリアランス測
定装置が装着された回転機械の一部を示す正面図であ
る。

【図２】 図１のクリアランス測定装置の要部断面図で
ある。

【図３】 図１のクリアランス測定装置の一部を構成す
る電気回路（制御手段）を示すブロック図である。

【図４】 （ａ）及び（ｂ）は、ガスタービンの停止中
及び回転中における動翼先端と近接スイッチの位置的関
係を図解する説明図である。

【図５】 本発明の第２実施形態に係るクリアランス測
定装置の図２に相当する要部断面図である。

【図６】 図５の線ＶＩの位置においてクリアランス測
定装置を一部破断して示す側面図である。

【図７】 図５の線ＶＩＩの位置においてクリアランス
測定装置の検知ヘッド保持部と軸を示す断面図である。

【図８】 図５の線ＶＩＩＩの位置においてクリアラン
ス測定装置におけるはすば歯車の摺動面を示す断面図で
ある。

【図９】 （ａ）及び（ｂ）は、図５のクリアランス測
定装置におけるねじ付き部材及び軸部材のロック部材を
拡大して示す分解断面図と、図９の（ａ）におけるＩＸ
−ＩＸ線に沿った端面図である。

【図１０】 図９のロック部材がアンロック位置にある
ときの拡大断面図である。

【図１１】 図５のクリアランス測定装置の一部を構成
する電気回路（制御手段）を示すブロック図である。

【図１２】 従来のクリアランス測定装置を概略的に示
す図である。

【符号の説明】

５…ケーシング、６…動翼（回転物体）、１０，３０…
クリアランス測定装置、１２…フレキシブルシャフト
（駆動手段）、１３…駆動モータ（駆動手段）、１４…
エンコーダ（移動量検出手段）、１７，３７…検知ヘッ
ド保持部（移動手段）、１８…ねじ軸（駆動手段）、１
９…熱電対（物体検知手段）、２０…近接スイッチ、２
４…制御回路（制御手段）、３２…ねじ付き部材（軸部
材，移動手段）、３３…軸（軸部材，移動手段）、３８
…コイルばね（付勢手段）、４０ａ，４５ａ…規制部、
４１…差動変圧器型トランスデューサー（移動量検出手
段）、４３…はすば歯車（第１歯車）、４４…はすば歯
車（第２歯車）、４６…ロック溝（ロック手段）、４７
…ロック片（ロック手段）、４８…ロック部材（ロック
手段）。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ケーシング内でその軸線回りに回転する
   物体の先端と前記ケーシングの内周面との間のクリアラ
   ンスを測定するためのクリアランス測定装置であって、
   前記物体の先端に関して接近及び離反する方向に線形に
   移動可能に前記ケーシング側に設けられ、前記ケーシン
   グに関する前記物体の半径方向の変位を検知する近接ス
   イッチと、該近接スイッチを線形に移動するための移動
   手段と、前記物体の変位に応じて前記近接スイッチを移
   動するよう前記移動手段を駆動するための駆動手段と、
   前記近接スイッチの移動量を検出するための移動量検出
   手段と、前記近接スイッチ、前記移動量検出手段及び前
   記駆動手段に接続され、前記物体の変位量に相当する分
   だけ前記近接スイッチを、前記物体の半径方向の変位の
   方向と同じ方向に移動させる制御手段とを備えるクリア
   ランス測定装置。
2. 【請求項２】 前記近接スイッチよりも前記物体の先端
   近くに突出すると共に前記制御手段に接続された物体検
   知手段を更に備え、前記制御手段は、前記物体が該物体
   検知手段に当接したときに、前記駆動手段を介して前記
   移動手段を付勢し、前記近接スイッチを前記方向に移動
   させるようになっている請求項１記載のクリアランス測
   定装置。
3. 【請求項３】 前記近接スイッチは、前記物体の先端に
   関して接近及び離反する方向に線形に移動可能に前記ケ
   ーシング側に設けられた検知ヘッド保持部に保持されて
   おり、更に、該検知ヘッド保持部を前記物体から離間す
   る方向に常軌的に付勢する付勢手段と、前記移動手段及
   び前記駆動手段の間に設けられ、ロック位置及びアンロ
   ック位置の間に手動で切り替え可能なロック手段とを備
   え、前記ロック位置において、前記駆動手段の駆動力を
   前記移動手段に伝達し、前記アンロック位置において、
   前記駆動手段から前記移動手段への駆動力の伝達を遮断
   すると共に、前記付勢手段の付勢による前記検知ヘッド
   保持部の前記離間する方向への移動を許容する請求項１
   又は２記載のクリアランス測定装置。
4. 【請求項４】 前記駆動手段は、駆動モータと、該駆動
   モータにより駆動される第１歯車と、該第１歯車と噛み
   合う第２歯車とを備え、前記移動手段は、前記第２歯車
   の回転により軸方向に移動して、前記検知ヘッド保持部
   を線形に移動する軸部材を備え、前記第２歯車は、その
   両側面から軸方向の移動を規制されて前記軸部材と組み
   合っている請求項３記載のクリアランス測定装置。