JP2011128050A - 欠損検出素子 - Google Patents
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Abstract
【課題】従来と同等の性能を持つ欠損検出素子を安価に提供する。
【解決手段】弱点ピン30の欠損を検出する欠損検出素子50であって、炭素棒53と、前記炭素棒53を収容する軟質性の収容管55と、前記炭素棒53の軸端に接続されるリード線57A、57Bとを備える。このものによれば、弱点ピン30が欠損すると、それに伴って炭素棒53が割れ、導通が絶たれる。これにより、弱点ピン30の欠損を検出することができる。また、外部からの衝撃を収容管55が吸収するため、弱点ピン30の欠損時を除けば、炭素棒53に衝撃が加わることがほとんどなく、炭素棒53を意図せず破損させる恐れもほぼない。そして、高価な部品を使用せず作れるので、コストメリットが高い。
【選択図】図8
【解決手段】弱点ピン30の欠損を検出する欠損検出素子50であって、炭素棒53と、前記炭素棒53を収容する軟質性の収容管55と、前記炭素棒53の軸端に接続されるリード線57A、57Bとを備える。このものによれば、弱点ピン30が欠損すると、それに伴って炭素棒53が割れ、導通が絶たれる。これにより、弱点ピン30の欠損を検出することができる。また、外部からの衝撃を収容管55が吸収するため、弱点ピン30の欠損時を除けば、炭素棒53に衝撃が加わることがほとんどなく、炭素棒53を意図せず破損させる恐れもほぼない。そして、高価な部品を使用せず作れるので、コストメリットが高い。
【選択図】図8
Description
本発明は、弱点ピンの欠損を検出する欠損検出素子に関する。
水車のガイドべーンを開閉する開閉機構Mは、例えば、図9に示すように、ガイドベーン1に固定連結されたガイドベーンアーム2と、該アーム2に枢動連結された中継リンク3と、該中継リンク3の他端を枢支する回転リンク4と、サーボモータ5と、を備えており、サーボモータ5によって回転リンク4の回転位置を制御することによりガイドベーン1の角度を制御する構成となっている。
この種の開閉機構Mでは、隣接するガイドベーン間に異物7が挟まると、それ以後の角度制御に際して、ガイドベーン1やガイドベーンアーム2、中継リンク3などの機構部品に過度な力が加わって、これを破損させる恐れがある。そのため、アーム2と中継リンク3とを連結する連結部9に、弱点部を有する弱点ピン10を使用して、無理な力が加わったときには、図10にて示すように、弱点ピン10を欠損させることで、上述した機構部品が破損しないような構造となっている(下記特許文献1参照)。
この種の弱点ピン10は通常、欠損検出素子を備えている。欠損検出素子は、例えば、下記特許文献2にその一例が開示されている。この文献によると、欠損検出素子は脆性基板表面に導電性皮膜を塗布或いは蒸着して形成され、弱点ピンの欠損時には、脆性基板表面が壊れて、導電性皮膜による導通が断たれることで、欠損検出を行う。
上記の欠損検出素子は高価であり、それらと同等の性能を持つ欠損検出素子を安価に提供することが求められていた。
本発明は上記のような事情に基づいて完成されたものであって、従来と同等の性能を持つ欠損検出素子を安価に提供することを課題とする。
本発明は上記のような事情に基づいて完成されたものであって、従来と同等の性能を持つ欠損検出素子を安価に提供することを課題とする。
本発明は、弱点ピンの欠損を検出する欠損検出素子であって、炭素棒と、前記炭素棒を収容する軟質性の収容管と、前記炭素棒の軸端に接続されるリード線と、を備える。このものによれば、弱点ピンが欠損すると、それに伴って炭素棒が割れ、導通が絶たれる。これにより、弱点ピンの欠損を検出することができる。また、外部からの衝撃を収容管が吸収するため、弱点ピンの欠損時を除けば、炭素棒に衝撃が加わることがほとんどなく、炭素棒を意図せず破損させる恐れもほぼない。そして、高価な部品を使用せず作れるので、安価に製作できる。
この発明の実施態様として、次のようにすることが好ましい。
・収容管の外側に硬質性の外管を設けるようにする。このようにすれば、炭素棒を収容管と外管によって二重に覆う構成となるから、欠損時以外の時に、炭素棒が一層、破損し難くなる。
・収容管の外側に硬質性の外管を設けるようにする。このようにすれば、炭素棒を収容管と外管によって二重に覆う構成となるから、欠損時以外の時に、炭素棒が一層、破損し難くなる。
・外管に液状シール剤を充填する。このようにすれば、外管に対する収容管のがたつきを抑えることが可能となる。
・炭素棒にはシャープペンシルに使用される芯材を用い、収容管にはボールペンに使用されるインクチューブを用いるようにする。このようにすれば、汎用のパーツだけで、欠損検出素子を製作することが可能となる。
本発明によれば、従来と同等の性能を持つ欠損検出素子を、安価に提供することが可能となった。
本発明の一実施形態を図1ないし図9によって説明する。
弱点ピン30は、例えば、図9に示す水車のガイドベーン1を開閉する開閉機構Mの連結部に使用(具体的には、アーム2と中継リンク3とを連結する軸ピンに使用)されるものである。
弱点ピン30は、例えば、図9に示す水車のガイドベーン1を開閉する開閉機構Mの連結部に使用(具体的には、アーム2と中継リンク3とを連結する軸ピンに使用)されるものである。
図1に示すように、弱点ピン30は金属製であって小径部31と大径部35を設けた段付きの筒型をしている。この弱点ピン30には、小径部31と大径部35の境に位置して弱点部37が設けられている。弱点部37はピン外周面に環状の窪みを付けたものである。また、弱点ピン30には軸線に沿って軸孔41が貫通形成されており、そこに、欠損検出素子50が装着されるようになっている。
欠損検出素子50は、検出体51と、これを収容する外管61とを主体に構成されている。検出体51は、図2にて示すように、炭素棒53を収容管55に収容してリード線57A、57Bを接続したものである。
炭素棒53は、長さが数cm程度の細い棒状であればよく、例えば、シャープペンシルの芯材を使用することが出来、この実施例では、太さ0.8mmの芯材を使用することとしている。
収容管55は炭素棒53を収容するものであって、材質は絶縁性軟質プラスチックなど軟質性のものが使用される。具体的には、ボールペンSに使用されるインクチューブ55’が使用可能であり、これを数cm程度の長さにカットして使用するとよい(図6参照)。尚、収容管55の長さは、炭素棒53の全体を収容できるように炭素棒53より長くしておくとよい。
リード線57A、57Bは、収容管55に対して、露出した芯線58を炭素棒53に重なる深さまで差し込むようにして装着されている。そして、収容管55の軸端、すなわち炭素棒53とリード線57A、57Bの接触箇所を、圧着金具59にて締めて固定することで、リード線57A、57Bは収容管55に対して抜け止めされ、かつ炭素棒53に対してリード線57A、57Bが電気的に接続される構成となっている。
尚、図3にて示すように、炭素棒53の先端部を予め斜めに削っておくと、リード線57A、57Bの芯線58を、収容管55に通し易く、又炭素棒53に対しても重なり易くなり組み付けが行い易い。
次に、外管61は上記した検出体51を収容するものであり、材質は硬質のプラスチック材(硬質プラスチック管)が使用される。具体的には、ボールペンSに使用される本体ケース(インクチューブ51’を収容する筒型のケース)61’が使用可能であり、これを、数cm程度の長さにカットして使用するとよい。この外管61は上記した検出体51の収容時、内部に液状シール剤65が充填される構成となっている。
液状シール剤(いわゆる液状ガスケット)65は、例えばシリコーン系シール材であり、充填後一定時間経過すると、ゴム状に硬化する。液状シール剤65は外管61に検出体51をがたつきなく固定する機能、検出体51をシールする機能を果たすものである。
また、外管61の両軸端部には、加熱処理によって収縮する熱収縮チューブ66、67が装着されるようになっている。この熱収縮チューブ66、67は外管61の軸端を防水する機能を果たすものである。
上記の欠損検出素子50は、図7にて示すように弱点ピン30に形成された軸孔41に対して組み付けられ、接着剤などにより軸孔41の内壁に対して接着固定される構成となっている。尚、欠損検出素子50は、弱点ピン30に対して組み付けたときに、先端部、すなわちリード線57A、57Bの引き出し端が、弱点ピン30の外部に露出されるようになっている。
そして、組み付け後、欠損検出素子50のリード線57A、57Bは、不図示の検出回路(欠損検出素子50の導通/非導通を電気的に検出する検出回路)に結線される。
続いて、欠損検出素子50の作用、効果を説明する。図8にて示すように、せん断方向に一定以上の外力Fが加わると、弱点部37が破断して弱点ピン30は欠損する。このとき、欠損検出素子50を構成する外管61が破断する結果、収容管55は折れ曲がった状態に変形する。
以上のことから、収容管55に収められた炭素棒53は、図8中のB部にて示されるように、弱点部37に対応する箇所が割れ砕ける。これにより、欠損検出素子50の導通が絶たれ、弱点ピン30の欠損を検出することができる。
特に、炭素棒53は脆く弱い性質を持つので、弱点ピン30の欠損時には、ほぼ確実に割れる。従って、弱点ピン30の欠損を確実に検出出来る。また、炭素棒53は脆く弱い性質であるが故に、欠損時以外の時であっても、わずかな衝撃が加わると、ひび割れなどを起こして破損する恐れがある。
この点に関し、本実施形態では、炭素棒53を軟質性の収容管55に収容する構造(衝撃吸収構造)をとっている。しかも、収容管55の外側に外管61を設け、炭素棒53を収容管55と外管61によって二重に覆う構成としている。このようにしておけば、外管61が破断する弱点ピン30の欠損時を除けば、外部からの衝撃を、外管61と収容管55にてほぼ吸収できる。そのため、懸念される炭素棒53の破損の問題もほぼ解消できる。
また、外管61と収容管55との間に液状シール剤65を充填するようにしてあるから、外管61に対して収容管55をがたつきなく固定することが可能であり、この点も炭素棒53の破損の問題もほぼ解消するにあたり、効果的である。
また、欠損検出素子50は、汎用のパーツだけで製作できる。具体的には、炭素棒53はシャープペンシルの芯材を使用すればよく、また、収容管55、外管61は、それぞれボールペンSのインクチューブ55’、本体ケース61’を使用すればよい。以上のことから、本欠損検出素子50は極めて安価に作ることが可能であり、コストメリットが高い。
<他の実施形態>
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれる。
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれる。
(1)上記実施形態では、炭素棒53とリード線57A、57Bを圧着金具59を用いて接続するものを例示したが、これ以外にも、例えば、導電性接着剤を用いて両部材53、57を電気的に接続させることも可能である。
(2)上記実施形態では、収容管55の外側に外管61を設けた二重管構造の欠損検出素子を例示したが、外管61を廃止することが可能であり、この場合、弱点ピン30の軸孔41に収容管55を直接挿入し、その後、軸孔41に液状シール剤57を充填して、軸孔41と収容管55との隙間を埋めてやればよい。
(3)上記実施形態では、弱点ピン30の一例として、軸線に沿って軸孔41を貫通形成し、かつ外周面に小径部と大径部とを形成した段付き形状のものを例示した。弱点ピン30は、弱点部37を備えたものであればよく、実施例の形状に限定されるものではない。すなわち、軸孔41を非貫通タイプにてもよく、また外周に段を付けないような外形にしてもよい。
30・・・弱点ピン
50・・・欠損検出素子
53・・・炭素棒
55・・・収容管
57A、57B・・・リード線
61・・・外管
50・・・欠損検出素子
53・・・炭素棒
55・・・収容管
57A、57B・・・リード線
61・・・外管
Claims (4)
- 弱点ピンの欠損を検出する欠損検出素子であって、
炭素棒と、
前記炭素棒を収容する軟質性の収容管と、
前記炭素棒の軸端に接続されるリード線と、を備えたことを特徴とする欠損検出素子。 - 請求項1に記載の欠損検出素子であって、
前記収容管の外側に硬質性の外管を設けたことを特徴とする欠損検出素子。 - 請求項2に記載の欠損検出素子であって、
前記外管の内部に、液状シール剤を充填したことを特徴とする欠損検出素子。 - 請求項1ないし請求項3のいずれか一項に記載の欠損検出素子であって、
前記炭素棒は、シャープペンシルに使用される芯材であり、
前記収容管は、ボールペンに使用されるインクチューブであることを特徴とする欠損検出素子。
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JP2009287554A JP2011128050A (ja) | 2009-12-18 | 2009-12-18 | 欠損検出素子 |
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-
2009
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