JP6770325B2 - Water wheel device - Google Patents
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Description
本発明は、導水管内の水流により、導水管内に設けたロータを回転させ、このロータの回転を動力として利用するようにした水車装置に関する。 The present invention relates to a water turbine device in which a rotor provided in a water guide pipe is rotated by a water flow in the water guide pipe, and the rotation of the rotor is used as power.
従来のこの種の水車には、長い導水管の中に、その軸線方向に長いロータ軸を配設し、このロータ軸に、複数のロータを縦列配置し、ロータ軸の回転により、水中発電機を作動させるようにしたものがある(例えば特許文献1参照)。 In a conventional water turbine of this type, a rotor shaft long in the axial direction is arranged in a long water pipe, and a plurality of rotors are arranged in tandem on the rotor shaft, and a submersible generator is generated by rotating the rotor shaft. (See, for example, Patent Document 1).
特許文献1に記載されている発明においては、ロータの数を増やしたい場合には、導水管に追加の導水管を連結するとともに、追加した導水管内に、追加のロータを備える追加軸を設けることとなるが、この追加軸を元のロータ軸に連結することは容易ではない。
In the invention described in
本発明は、従来の技術が有する上記のような問題点に鑑み、複数の導水管を繋いでユニット管とし、ロータと一体をなす回転軸とを、用途や使用条件に合わせて、任意の数だけ継ぎ足すことにより、水車ユニットを簡単に形成して、これを、水路の任意の場所に簡単に設けることができるようにし、かつロータを、安定よく支持することができるようにした水車を提供することを目的としている。 In view of the above-mentioned problems of the prior art, the present invention connects a plurality of water pipes to form a unit pipe, and has an arbitrary number of rotating shafts integrally with the rotor according to the application and usage conditions. Provided is a turbine that allows the turbine unit to be easily formed by simply adding it so that it can be easily installed anywhere in the channel and that the rotor can be stably supported. The purpose is to do.
本発明によると、上記課題は、次のようにして解決される。
(1)長く連結される各導水管内に、ロータを備えた回転軸を、前後の軸受端板を介して配設し、該ロータの回転を動力として利用するようにした水車において、前記軸受端板は、その中央部に軸受を配設してその周囲に通水部が形成され、前記各導水管は前後端部にそれぞれ外向きフランジが形成され、前後で連結する後部の導水管の前部のフランジと、前部の導水管の後部のフランジとで前記軸受端板を挾持して前後の導水管を連結させるものとし、連結時における前後の各導水管における回転軸は、後部の導水管における回転軸の先端を前端の軸受端板の前方に突出させて、前部の導水管における回転軸の後端と連結させるとともに、前部の導水管における回転軸の先端部は、支持されている前端の軸受端板の前方へ突出させ、その前部の導水管の前に、同じ工程で別の導水管とその内部の回転軸とを連結するようにする。
According to the present invention, the above problems are solved as follows.
(1) In a water wheel in which a rotating shaft provided with a rotor is arranged via front and rear bearing end plates in each of the long-connected water guide pipes and the rotation of the rotor is used as power, the bearing end. A bearing is arranged in the center of the plate to form a water passage portion around the plate, and each of the water guide pipes has an outward flange formed at the front and rear ends, and the front of the rear water guide pipe connected in the front and rear. The front and rear water guide pipes are connected by holding the bearing end plate between the flange of the portion and the rear flange of the front water guide pipe, and the rotation shafts of the front and rear water guide pipes at the time of connection are the rear guides. The tip of the rotating shaft in the water pipe is projected forward of the bearing end plate at the front end to connect with the rear end of the rotating shaft in the front water guiding pipe, and the tip of the rotating shaft in the front water guiding pipe is supported. The bearing end plate at the front end of the bearing is projected forward so that another water guide pipe and its internal rotating shaft are connected in the same step in front of the front water guide pipe.
このような構成によると、導水管を水車ユニットの一部として組込むことにより、導水管の任意の場所に水車を簡単に設けることができるだけでなく、既設の導水管の一部を切除し、それに代えて、水車ユニットを切除部分に直列に配設して接続するだけで、既設の導水管の任意の場所にも、水車を簡単に設けることができ、しかも、ロータの回転軸を挾む1対の軸受端板により、ロータを、安定よく支持することができるとともに、ロータの回転軸を挾む1対の軸受端板が、導水管のための補強材として作用し、導水管が外力により変形するのを阻止することができる。 According to such a configuration, by incorporating the water pipe as a part of the water pipe unit, not only the water pipe can be easily installed anywhere in the water pipe, but also a part of the existing water pipe is cut off and the water pipe is cut off. Instead, by simply arranging and connecting the turbine unit in series with the cut portion, the turbine can be easily installed at any location on the existing water pipe, and the rotating shaft of the rotor is squeezed. The pair of bearing end plates can stably support the rotor, and the pair of bearing end plates that hold the rotating shaft of the rotor act as a reinforcing material for the water pipe, and the water pipe is subjected to external force. It can be prevented from deforming.
(2)前記(1)項において、前記導水管内に、ロータを備える回転軸を軸受端板の軸受で支持するものとし、前後の導水管は、軸受端板を挾んで直列に連結し、前後の回転軸が連結手段をもって直列に連結され、少なくとも1個のロータが、1個の導水管内に位置するようにして、この組合わせが連続して接続可能の水車ユニットを形成する。 (2) In the above item (1), the rotating shaft provided with the rotor is supported by the bearing of the bearing end plate in the water pipe, and the front and rear water pipes are connected in series by sandwiching the bearing end plate, and the front and rear are connected. Rotating shafts are connected in series with connecting means, and at least one rotor is located in one water pipe, and this combination forms a continuously connectable turbine unit.
このような構成によると、導水管と、ロータと一体をなす回転軸とを、用途や使用条件に合わせて、任意の数だけ継ぎ足して、水車ユニットを簡単に形成することができるとともに、各ロータを、安定よく支持することができる。 According to such a configuration, an arbitrary number of water pipes and a rotating shaft integrated with a rotor can be added according to the application and usage conditions to easily form a water turbine unit, and each rotor can be formed. Can be stably supported.
(3)前記(1)又は(2)項において、前記導水管の長手方向の両端に外向きフランジを設け、前後に連結する導水管の前後のフランジの間に、前記軸受端板の外周部を挾持し、連結する。 (3) In the above item (1) or (2), outward flanges are provided at both ends of the water pipe in the longitudinal direction, and the outer peripheral portion of the bearing end plate is provided between the front and rear flanges of the water pipe connected to the front and rear. Hold and connect.
このような構成にすると、軸受に回転軸を軸受させた状態で、軸受端板の外周部の一表面を、導水管の外向きフランジに当接させて仮止めしておいたり、その後、軸受端板より外側に突出する上記回転軸の遊端に、他の追加の回転軸の端部を突合わせて、連結手段をもって一直線状に連結した後、その追加の回転軸を覆う追加の導水管の一端における外向きフランジを前記軸受端板の外周部を挟支し、順次簡単に結合することができる。 With such a configuration, with the rotating shaft bearing on the bearing, one surface of the outer peripheral portion of the bearing end plate is brought into contact with the outward flange of the water guide pipe and temporarily fixed, or then the bearing. An additional headrace that covers the additional rotary shaft after abutting the ends of the other additional rotary shaft against the free end of the rotary shaft that projects outward from the end plate and connecting them in a straight line with a connecting means. The outward flange at one end of the bearing can be easily joined in sequence by sandwiching the outer peripheral portion of the bearing end plate.
(4)前記(1)〜(3)項のいずれかにおいて、前記軸受端板の外周面において、前面と後面の中央部に突片が形成されるように、前面と後面に、導水管の端部における内孔に嵌合しうる嵌合部を設け、該前後の嵌合部を前後の導水管の端部の内孔に嵌合させて前後の導水管におけるフランジで前記軸受端板を挾持し、連結する。 (4) In any of the above items (1) to (3), on the outer peripheral surface of the bearing end plate, the water pipes are provided on the front and rear surfaces so that protrusions are formed at the center of the front and rear surfaces. A fitting portion that can be fitted into the inner hole at the end portion is provided, the front and rear fitting portions are fitted into the inner hole at the end portion of the front and rear water pipes, and the bearing end plate is fitted with a flange in the front and rear water pipes. Hold and connect.
このような構成によると、軸受端板の嵌合部を導水管の端部の内孔に嵌合することにより、軸受端板を、導水管の端部に簡単に位置決めすることができるとともに、仮止めすることができる。 According to such a configuration, the bearing end plate can be easily positioned at the end of the water pipe by fitting the fitting portion of the bearing end plate into the inner hole of the end of the water pipe. It can be temporarily fixed.
(5)前記(1)〜(4)項のいずれかにおいて、前記後部の導水管内の回転軸の先端部と、前部の導水管内の回転軸の後端部の対向端部に、外径とねじピッチとを同一とした雄ねじ軸をそれぞれ設け、前記両雄ねじ軸の対向端面に、中心軸回りの回転方向に互いに当接する当接面を有し、かつ互いに補形をなす凸部と凹部とを対向させて設け、前記両雄ねじ軸の外周面に形成したねじ山が互いに連続し、かつ前記凸部と凹部とが互いに嵌合するようにして、前記両雄ねじ軸の対向端面同士を突合わせた状態で、両雄ねじ軸の突き合わせ部分を連結するように雌ねじを螺合させたものとする。 (5) In any of the above items ( 1 ) to (4), the outer diameters of the tip of the rotating shaft in the rear water guide pipe and the opposite end of the rear end of the rotating shaft in the front water guiding pipe A male screw shaft having the same screw pitch as the screw pitch is provided, and the opposite end faces of the two male screw shafts have a contact surfaces that abut each other in the rotational direction around the central axis, and a convex portion and a concave portion that complement each other. Are provided so as to face each other so that the threads formed on the outer peripheral surfaces of the two male screw shafts are continuous with each other and the convex portion and the concave portion are fitted to each other so that the opposing end faces of the two male screw shafts are projected from each other. in a state where combined, and that are screwed Flip ne female to connect the abutting portion of both externally threaded shaft.
このような構成によると、雌ねじを、いずれか一方の雄ねじ軸に螺合させておき、両雄ねじ軸の対向端面同士を、凸部と凹部とが互いに嵌合するようにして、互いに突き合わせた後、上記雌ねじを、両雄ねじ軸の突き合わせ部分を連結するように螺進させることにより、2本の回転軸を、簡単かつ迅速に結合することができる。
また、両雄ねじ軸の外周面に形成したねじ山が雌ねじに螺合しているので、両雄ねじ軸は、軸線方向の外力に対して強固に結合されるだけでなく、両雄ねじ軸の対向端面に形成した凸部と凹部とが互いに嵌合し、かつそれらの当接面が、中心軸回りの回転方向に互いに当接するので、中心軸回りの回転力に対しても強固に結合される。
With this configuration, the Flip ne female, advance screwed into one of the externally threaded shaft, the opposite end faces of both the externally threaded shaft, as the convex portion and the concave portion are fitted to each other, abutting each other after, the Flip ne the female, by screwing in so that concatenates the abutting portion of both externally threaded shaft, the two rotary shafts can be easily and quickly coupled.
Further, since the screw thread formed on the outer peripheral surfaces of the externally threaded shaft is screwed to the Flip ne female, both externally threaded shaft is not only firmly coupled to the axial direction of the external force, both externally threaded shaft Since the convex portions and the concave portions formed on the opposite end faces are fitted to each other and their contact surfaces are in contact with each other in the rotational direction around the central axis, they are firmly coupled to the rotational force around the central axis. To.
(6)前記(5)項において、前記後部の導水管内の回転軸の先端部と、前記前部の導水管内の回転軸の後端部の対向端部に、外径とねじピッチとを同一とした雄ねじ軸をそれぞれ設け、該前後の雄ねじ軸の接触端面を連結するように螺合する雌ねじに、螺合した雄ねじ軸からの回り止めをする回り止め手段を設ける。 (6) In the item (5), the tip portion of the rotation shaft of the rear portion of the water guide pipe, the opposite ends of the rear end portion of the rotary shaft of the front portion of the water guide pipe and an outer diameter and screw pitch identical and it was provided with externally threaded shaft, respectively, Ni Flip I female that match threaded so as to connect the contact end face of the male screw shaft after the front, providing a detent means for the detent from screwed the externally threaded shaft.
このような構成によると、雌ねじは、回り止め手段により一方の雄ねじ軸に回り止めされることによって、結果的に他方の雄ねじ軸に対しても回り止めされ、雌ねじが両雄ねじ軸から外れたり、両雄ねじ軸の結合が解かれたりするのを防止することができる。 With this configuration, Flip ne females, by being prevented from rotating in one of the male screw shaft by detent means, resulting in the detent against the other of the male screw shaft, Flip I female but both externally threaded shaft It is possible to prevent the two male screw shafts from being disengaged from the screw shaft.
(7)前記(6)項において、前記雌ねじに半径方向を向く止めねじ用の雌ねじ孔を内外に貫通形成し、該雌ねじ孔に螺合する止めねじの先端が、前記雌ねじが螺合されている前記ロータを備えた回転軸における雄ねじ軸の外周面に圧接するか、または前記雄ねじ軸の外周面に設けた係合孔に嵌合するようにして前記雌ねじの緩みを抑止する。 (7) In the above (6) section, wherein the female screw hole for set screw facing radially formed through the inside and outside Flip ne female, the tip of the set screw screwed into the female screw hole, wherein at Flip ne female or pressed against the outer peripheral surface of the male screw shaft in the rotation axis with the rotor being screwed, or loosening of the Flip ne female so as to fit in the engagement hole formed in the outer peripheral surface of the externally threaded shaft Deter.
このような構成によると、回り止め手段の構造を簡素化することができる。 With such a configuration, the structure of the detent means can be simplified.
(8)前記(5)〜(7)項のいずれかにおいて、前記後部の導水管内の回転軸の先端部と、前部の導水管内の回転軸の後端部の対向端部に、外径とねじピッチとを同一とした雄ねじ軸をそれぞれ設け、該前後の2本の雄ねじ軸の対向端部に、それらの中心軸を境に凸部と、これと補形をなす凹部とを並設して、前部の雄ねじ軸の凸部を後部の雄ねじ軸の凹部に、後部の雄ねじ軸の凸部を前部の雄ねじ軸の凹部にそれぞれ嵌合させて、外側から、前記中心軸を境に互いに対面している前後の凸部を貫通するピン孔を設け、このピン孔にピンを嵌合する。 (8) In any of the above items (5) to (7), the outer diameter is attached to the tip of the rotating shaft in the rear water guide pipe and the opposite end of the rear end of the rotating shaft in the front water guide pipe. A male screw shaft having the same screw pitch is provided, and a convex portion and a concave portion forming a complementary shape are arranged side by side at the opposing ends of the two male screw shafts before and after the shaft and the screw pitch. Then, the convex portion of the front male screw shaft is fitted into the concave portion of the rear male screw shaft, and the convex portion of the rear male screw shaft is fitted into the concave portion of the front male screw shaft, and the central shaft is defined from the outside. Pin holes are provided in the front and rear protrusions facing each other, and the pins are fitted into the pin holes.
このような構成によると、2本の雄ねじ軸は、雌ねじによる結合だけでなく、ピンによっても結合され、この2重の結合手段によって、強固に結合される。 According to this structure, externally threaded shaft of the two is not only binding by Flip ne females, coupled by a pin, this double bond means are rigidly coupled.
(9)前記(5)〜(8)項のいずれかにおいて、前記後部の導水管内の回転軸の先端部と、前部の導水管内の回転軸の後端部の対向端部に、外径とねじピッチとを同一とした雄ねじ軸をそれぞれ設け、該前後の2本の雄ねじ軸の対向端面のいずれか一方の中央に、基端から先端までの突出量を凸部の基端から先端までの突出量より大とした先尖状の突軸を設け、かつそれに対向する雄ねじ軸の端面の中央に、前記突軸が嵌合しうる嵌合孔を設ける。 (9) In any of the above items (5) to (8), the outer diameter is attached to the tip of the rotating shaft in the rear water guide pipe and the opposite end of the rear end of the rotating shaft in the front water guide pipe. A male screw shaft having the same screw pitch is provided, and the amount of protrusion from the base end to the tip is set from the base end to the tip of the convex portion at the center of one of the facing end faces of the two front and rear male screw shafts. A pointed protruding shaft having a protrusion amount larger than that of the above is provided, and a fitting hole into which the protruding shaft can be fitted is provided in the center of the end surface of the male screw shaft facing the protruding shaft .
このような構成によると、2本の雄ねじ軸の対向端面を突合わせる際に、先尖状の突軸を嵌合孔に差し込むことにより、両雄ねじ軸の芯合わせが簡単に行われ、その後、一方の雄ねじ軸を、他方の雄ねじ軸に対して、中心軸回りに回転させることにより、凸部と凹部とを簡単に嵌合させることができる。 According to such a configuration, when the opposing end faces of the two male screw shafts are butted, the pointed protruding shafts are inserted into the fitting holes to easily align the two male screw shafts, and then the two male screw shafts are aligned. By rotating one male screw shaft with respect to the other male screw shaft around the central axis, the convex portion and the concave portion can be easily fitted.
本発明によると、ユニット管の一部を構成する導水管と、ロータと一体をなす回転軸とを、用途や使用条件に合わせて、任意の数だけ継ぎ足して、水車ユニットを簡単に形成することができ、それを水路の任意の場所に簡単に設けることができるとともに、ロータを、安定よく支持することができるようにした水車装置を提供することができる。 According to the present invention, a water turbine unit can be easily formed by adding an arbitrary number of water pipes forming a part of a unit pipe and a rotating shaft integrally with a rotor according to an application and usage conditions. It is possible to provide a water turbine device that can be easily installed at any place in the water channel and that can stably support the rotor.
以下、本発明の水車の一実施形態を、図1〜図5を参照して説明する。
この水車は、水車ユニットAの一部を構成する一直線状に連結した左右方向を向く円筒形の複数の導水管1を備えている。
各導水管1は、両端に外向きフランジ1aを有している。
Hereinafter, an embodiment of the water turbine of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 5.
This water turbine includes a plurality of
Each
互いに長手方向で隣接する1対の導水管1、1は、円板状の軸受端板2を挾んで互いに対向する外向きフランジ1a、1aを、円板状の軸受端板2の外周部の左右の表面に当接させ、両外向きフランジ1a、1a間に軸受端板2を挾んだ状態で、それらを貫通する複数のボルト3と、それに螺合するナット4とをもって締着することにより連結されている。
A pair of
各軸受端板2の中心部には、玉軸受またはころ軸受とした軸受5を設けた軸受部2aが形成され、その外周部には、扇形またはその他の形状とした複数の通水部2bが形成されている。
また、各軸受端板2の上流側と下流側にあたる左右の表面、またはその一方の表面のみ(一連の導水管1の上流側と下流側の最も外側に配設される軸受端板2において)には、導水管1の内孔1bに嵌合する短寸の嵌合部2cが設けられて内側に突片2dが形成されている。
A bearing
Further, only the left and right surfaces corresponding to the upstream side and the downstream side of each
各軸受端板2の軸受5には、ロータ7の回転軸6が枢支されている。
回転軸6は、具体的には、中間部にロータ7を一体的に設けた主軸8と、中間部にロータ7を一体的に設けた1または複数の追加軸9とであり、その端部同士を突き合わせて、連結手段10をもって互いに一直線状に連結されている。
The
Specifically, the
主軸8は、ロータ7を挾む左右2箇所を、互いに隣接する1対の軸受端板2、2の中心における軸受5、5によって回転自在に支持され、追加軸9は、1個の軸受端板2の中心における軸受5のみによって支持されているが、その追加軸9に設けられたロータ7は、追加軸9が連結手段10をもって、主軸8または他の追加軸9に連結されていることにより、互いに隣接する1対の軸受端板2、2の軸受5、5をもって両持ち支持されている。
The
ロータ7は、主軸8または追加軸9に固着されたハブ7aの外周に、複数のブレード7bを、その先端の前向傾斜部7cを上流側(図1における左方)へ向けて固定して形成されている。
The
連結手段10は、図3に示すように、一直線状に配設した2本の回転軸(主軸8と追加軸9)6、6の対向端部に、外径とねじピッチとを同一とした雄ねじ軸11、12をそれぞれ設け、両雄ねじ軸11、12の対向端面に、中心軸L回りの回転方向に互いに当接する当接面13a、14aを有し、かつ互いに補形をなす凸部13と凹部14とを対向させて設け、両雄ねじ軸11、12の外周面に形成したねじ山11a、12aが互いに連続し、かつ凸部13と凹部14とが互いに嵌合するようにして、両雄ねじ軸11、12の対向端面同士を突き合わせた状態で、両雄ねじ軸11、12の突き合わせ部分に跨がるように、雌ねじ15を螺合させたものとしてある。
雌ねじ15の内面には、両雄ねじ軸11、12のねじ山11a、12aと螺合する雌ねじが刻設されていることはいうまでもない。
As shown in FIG. 3, the connecting
The inner surface of the Flip ne female 1 5, it is needless to say that the
この例では、両雄ねじ軸11、12の対向端面は、それぞれが凸部13と凹部14とを有する同一形状としてある。
In this example, the opposing end faces of the two
雌ねじ15の一側部には、半径方向を向く雌ねじ孔16が設けられており、それに対応する一方の雄ねじ軸11の外周面には、係合孔17が設けられている。
図3に示すように、雌ねじ孔16と係合孔17とが互いに整合した状態で、雌ねじ孔16に螺合した止めねじ18の先端部を、上記係合孔17に嵌合させることにより、雌ねじ15は、一方の雄ねじ軸11に回り止めされている。
また、雄ねじ軸12は、凸部13と凹部14とが互いに嵌合していることにより、雄ねじ軸11に対して回り止めされ、かつ外周のねじ山12aが雌ねじ15に螺合していることにより、結果的に、雌ねじ15は、他方の雄ねじ軸12にも回り止めされている。
On one side of the female I Flip 1 5, female screw holes 16 facing the radial direction is provided on the outer peripheral surface of one of the externally threaded
As shown in FIG. 3, in a state where the
Further, the
この雌ねじ孔16、係合孔17および止めねじ18により、雌ねじ15を、いずれか一方の雄ねじ軸11に回り止めする回り止め手段19が形成され、この回り止め手段19によって、雌ねじ15が両雄ねじ軸11、12から外れたり、両雄ねじ軸11、12の結合が解かれたりするのを防止することができる。
The
なお、係合孔17を省略し、止めねじ18の先端を、雄ねじ軸11の外周面に圧接させて、雌ねじ15の回り止めを図ることもある。
Incidentally, omitted
図3および図4に破線で示すように、2本の雄ねじ軸11、12の対向端部には、それらの中心軸Lと直交し、かつ互いに嵌合している凸部13と凹部14とを貫通するピン孔20が設けられ、このピン孔20にピン21を嵌合することにより、2本の雄ねじ軸11、12は、雌ねじ15による結合だけでなく、ピン21によっても互いに結合され、この2重の結合手段によって、前後2本の回転軸6は強固に結合されている。
As shown by the broken lines in FIGS. 3 and 4, the opposing ends of the two
この水車においては、複数の導水管1と、複数の軸受端板2と、ロータ7と一体の複数の回転軸6と、回転軸6、6同士を連結する連結手段10とによって水車ユニットAを形成し、それを導水管1の適所に直列として接続してあるが、図1における右端の1個の導水管1と、それを挾む左右1対の軸受端板2、2と、ロータ7と一体の単一の回転軸6、すなわち主軸8とのみをもって水車ユニットAを形成し、それを導水管1の適所に直列として接続することもある。
In this water turbine, the water turbine unit A is formed by a plurality of
この水車において、水を、導水管1内に、図1の左方から右方に向けて流通させると、そのときの水流により、各ロータ7は回転させられ、そのときの回転力は、主軸8を介して、図示を省略した水力利用手段、例えば水力発電装置におけるタービン(図示略)等に伝達され、動力源として利用される。
In this water turbine, when water is circulated in the
次に、導水管1、およびロータ7と一体の回転軸6を継ぎ足す際の実施要領について説明する。
Next, the procedure for adding the
図1に示す右方の第1の導水管1の右端に、最も右側の第1の軸受端板2を止着し、その軸受端板2の中央の軸受5に、主軸8の右端部を嵌合して枢支させ、かつ主軸8の左端部を、第2の軸受端板2の中央における軸受5に嵌合し、主軸8の左端部が第2の軸受端板2の左方に突出するようにして、第2の軸受端板2を、第1の導水管1の左端に仮止めする。
The rightmost first bearing
次に、図5に示すように、第2の導水管1の左端部に第3の軸受端板2を仮止めし、その中央の軸受5に、第1の追加軸9の左端に仮結合しておいた補助軸22を嵌合して枢支し、かつ第1の追加軸9の右端が第2の導水管1の右端より右方に突出するようにして、第1の追加軸9の右端近傍を、第2の導水管1の右端部内に配設した治具23によって、第2の導水管1の中心に位置するようにして支持しておく。
Next, as shown in FIG. 5, the third
第1の追加軸9の左端には、主軸8の左端に設けた雄ねじ軸11と同一とした雄ねじ軸11が設けられており、補助軸22の右端には、雄ねじ軸11の端面と補形をなす端面、すなわち、雄ねじ軸12の右端面と同一とした端面が形成されており、その端面を第1の追加軸9の左端面に圧嵌することにより、補助軸22は第1の追加軸9の左端に仮結合されるようになっている。
At the left end of the first
次に、図4および図5に示すように、互いに対向する主軸8の左端に設けた雄ねじ軸11と、第1の追加軸9の右端に設けた雄ねじ軸12とのいずれか一方(図示の例では雄ねじ軸11側)に雌ねじ15を螺合しておき、その後、第1の追加軸9、第2の導水管1、第3の軸受端板2、補助軸22、および治具23を一体として右方に移動し、第1の追加軸9の右端に設けた雄ねじ軸12の右端面を、凸部13と凹部14とが互いに嵌合するようにして、主軸8の左端に設けた雄ねじ軸11の左端面に突き合わせ、凸部13と凹部14とが互いに完全に嵌合した状態で、ピン孔20にピン21を嵌合して、両雄ねじ軸11、12を、ピン21をもって連結する。
Next, as shown in FIGS. 4 and 5, either the
その後、雌ねじ15を左方に向けて螺進させ、雌ねじ15が、雌ねじ孔16と係合孔17とが整合する位置まで達すると、雌ねじ15の螺進を停止し、雌ねじ孔16に螺合した止めねじ18の先端部を、係合孔17に嵌合させることにより、雌ねじ15を右方の雄ねじ軸11に回り止めする。
Thereafter, the
この主軸8と第1の追加軸9との連結作業は、第1の導水管1と第2の導水管1との間に形成された間隙を利用して行うことができる。
The connection work between the
主軸8と第1の追加軸9との連結作業が終了した後、治具23を第2の導水管1から外し、その後、第2の導水管1と、それに仮止めされた第3の軸受端板2とを、第1の追加軸9および補助軸22と平行に右進し、第1の追加軸9の左端部が、第3の軸受端板2の軸受5を貫通して、左方に突出した後、補助軸22を第1の追加軸9から外すとともに、第2の導水管1の右端の外向きフランジ1aが第2の軸受端板2の左端面に当接した後、その外向きフランジ1aと、第1の導水管1の左端の外向きフランジ1aとを、その間に第2の軸受端板2を挟んで、ボルト3およびナット4をもって互いに結合する。
After the connection work between the
その後、第3以後の導水管1と、第2以後の追加軸9とを、上記と同様にして、順次継ぎ足すことができる。
After that, the third and
この実施形態においては、水車ユニットAを、導水管1の一部として組み込むことにより、導水管1の任意の場所に水車を簡単に設けることができるだけでなく、既設の導水管1の一部を切除し、それに代えて、水車ユニットAを切除部分に直列に配設して接続するだけで、既設の導水管1の任意の場所にも、水車を簡単に設けることができ、しかも、ロータ7を挾む1対の軸受端板2により、ロータ7を、安定よく支持することができるとともに、ロータ7を挾む1対の軸受端板2が、導水管1のための補強材として作用し、導水管1が外力により変形するのを阻止することができる。
In this embodiment, by incorporating the water turbine unit A as a part of the
図6および図7は、回転軸の連結手段の変形例を示す。なお、上記実施形態におけるのと同一または類似の部材には、同一の符号を付して図示するに止め、それらについての詳細な説明は省略する。
この連結手段30においては、2本の雄ねじ軸11、12の対向端面のいずれか一方、この例では雄ねじ軸11の端面の中央に、直径方向を向く直方形の凸部31と、その先端面の中央に突設した先尖状の突軸32とを設け、かつ他方の雄ねじ軸12の端面に、上記凸部31と補形をなす凹部33と、内径を突軸32の外径と同一か、またはわずかに大とすることにより、突軸32が嵌合しうるようにした嵌合孔34とを設けてある。
6 and 7 show a modified example of the rotating shaft connecting means. The same or similar members as those in the above embodiment are designated by the same reference numerals and shown, and detailed description thereof will be omitted.
In the connecting means 30, one of the facing end faces of the two
突軸32の基端から先端までの突出量T1は、凸部31の基端から先端までの突出量T2より大としてある。
The protrusion amount T1 from the base end to the tip of the
したがって、2本の雄ねじ軸11、12の対向端面を突合わせる際に、先尖状の突軸32を嵌合孔34に差し込むことにより、両雄ねじ軸11、12の芯合わせを簡単に行うことができ、その後、一方の雄ねじ軸12を、他方の雄ねじ軸11に対して、中心軸L回りに回転させることにより、凸部31と凹部33とを簡単に嵌合させることができる。
Therefore, when the opposing end faces of the two
両雄ねじ軸11、12の対向端面を互いに突合わせた後、図3における雌ねじ15と同様のものを、両雄ねじ軸11、12の突き合わせ部分に跨がるようにして螺合させることは、第1の実施形態と同様であるので、その詳細な説明は省略する。
After the opposite end surfaces of the externally threaded
図5に示す第1の追加軸9の左端に設けた雄ねじ軸11の左端面と、補助軸22の右端面との関係も、図6および図7に示す変形例と同様とすると、補助軸22を第2の追加軸9の左端に仮結合したときの、補助軸22が第1の追加軸9の左端から脱落するおそれがより小さくなる。
Assuming that the relationship between the left end surface of the
本発明は、上記実施形態や変形例のみに限定されるものではなく、特許請求の範囲を逸脱することなく、例えば、次のような変形した態様での実施が可能である。
(1) 互いに隣接する1対の軸受端板2、2間に、2個以上のロータ7を配設する。
(2) 連結手段10、30を、公知の軸継手等の他の構造のものとする。
(3) 本来の導水管にバイパス路を、切換弁を介して設け、このバイパス路の導水管に水車ユニットAを接続し、切換弁を切り替えることにより、水を、導水管のみに流通させたり、バイパス路を経由させて流通させたり、またはその両方に流通させたりする。
(4) 回り止め手段19を、止めねじ18に代えて、図3および図4に2点鎖線で示すように、雄ねじ軸11、12のいずれかに螺合するロックナット35とし、図3に示すように、両雄ねじ軸11、12の対向端面同士を突き合わせた状態で、両雄ねじ軸11、12の突き合わせ部分に跨がるように、雌ねじ15を螺合させた後、ロックナット35を雌ねじ15に圧接させるようにする。
また、止めねじ18とロックナット35とを併用すると、雌ねじ15を、より確実に回り止めすることができる。
The present invention is not limited to the above-described embodiments and modifications, and can be implemented in the following modified modes without departing from the scope of claims.
(1) Two or
(2) The connecting means 10 and 30 have other structures such as a known shaft joint.
(3) A bypass path is provided in the original water pipe via a switching valve, a turbine unit A is connected to the water pipe of this bypass path, and the switching valve is switched so that water can be circulated only in the water pipe. , It is distributed via a bypass road, or both.
(4) Instead of the
In addition, when used in combination and the
1 導水管
1a外向フランジ
1b内孔
2 軸受端板
2a軸受部
2b通水部
2c嵌合部
2d突片
3 ボルト
4 ナット
5 軸受
6 回転軸
7 ロータ
7aハブ
7bブレード
7c前向傾斜部
8 主軸
9 追加軸
10 連結手段
11、12 雄ねじ軸
11a、12a ねじ山
13 凸部
13a当接面
14 凹部
14a当接面
15 雌ねじ
16 雌ねじ孔
17 係合孔
18 止めねじ
19 回り止め手段
20 ピン孔
21 ピン
22 補助軸
23 治具
30 連結手段
31 凸部
32 突軸
33 凹部
34 嵌合孔
A 水車ユニット
L 中心軸
T1、T2 突出量
1
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