JPH1125825A - 遠心スイッチ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 回転体の規定の回転数で閉とする調整が容易
であり、精度の高い作動の維持が可能であり、接触不良
の防止が可能な遠心スイッチを実現する。 【解決手段】 一端側をその中心方向に向けて回転体に
配設される筒状のケース１ａと、同ケース１ａの他端側
内部に配設され２本の導体４が設けられた接点体３と、
上記ケース１ａの一端側内部に配設されその一端が同ケ
ース１ａの一端側に接続されたコイルばね２と、同コイ
ルばね２の他端に結合された鋼体５と、上記２本の導体
４の一端と上記コイルばね２の一端の間の距離の調整を
可能とする調整手段７を備えたものとする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、蒸気タービン、ガ
スタービンなどの回転機械の動翼に発生する振動応力の
計測に用いられる回転振動応力計測装置等に適用される
遠心スイッチに関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば、蒸気タービン、ガスタービンな
どの回転機械の動翼に発生する振動応力を計測する場合
は、動翼に歪ゲージを貼付けて振動応力を検出し、テレ
メータを用いて回転側の歪ゲージが出力した検出信号を
静止側に設けられた記録装置に伝達し、動翼に発生する
振動応力を計測している。

【０００３】この動翼に発生する振動応力の計測に用い
られる従来の回転振動応力計測装置について、図３
（ａ），（ｂ）により説明する。図３（ａ）において、
１１は蒸気タービンの回転側のディスク１５に設けられ
たトランスミッタカプセル、１４はディスク１５に結合
された動翼１３に付設された歪ゲージ、０８は歪ゲージ
１４とトランスミッタカプセル１１の間に布設されたリ
ード線、１６は蒸気タービンの静止側に設けられた受信
アンテナである。

【０００４】上記トランスミッタカプセル１１内には、
図３（ｂ）に示すように、トランスミッタ１７、遠心ス
イッチ０１、バッテリ１８等が設けられ、トランスミッ
タ１７にはアンテナ１２が接続されている。

【０００５】上記において、蒸気タービンの動翼１３に
発生する振動応力を計測する場合は、歪ゲージ１４の出
力信号をＶＨＦ帯の電波に乗せて回転側の送信アンテナ
１２から発信し、この電波を静止側に配置された受信器
（図示省略）が受信アンテナ１６を介して受信して復調
し、これをデータレコーダ（図示省略）が入力して振動
応力を記録するようにしている。

【０００６】次に、上記トランスミッタカプセル１１内
に設けられた従来の遠心スイッチ０１について、図４に
より説明する。図４において、０１ａはケース、１９は
ケース０１ａ内の右側に配設されたマグネットである。

【０００７】０３はケース０１ａの内の左側に配設され
た接点体で、２本の導体０４が設けられ、それぞれの導
体０４左端側にはリード線０８が接続され、右端側には
接点２１が設けられ、ケース０１ａ内のマグネット１９
と接点体０３の間には鋼球２０が配設されている。

【０００８】上記において、遠心スイッチ０１は、マグ
ネット１９側をディスク１５の中心方向（回転体の中心
方向）に向けてトランスミッタカプセル１１内に配設さ
れている。

【０００９】そのため、ディスク１５が高速回転し、加
速度が上昇して鋼球２０の遠心力がマグネット１９の吸
引力以上になると、上記鋼球２０が矢印の方向に飛び出
し、接点２１を押付けて２本の導体０４を導通状態とす
る。

【００１０】なお、上記遠心スイッチ１は、バッテリ１
８の消耗を最小限に抑えるために設けられるものであ
り、蒸気タービン、ガスタービンなどの翼の振動応力の
測定は高速回転になったときのみ行えばよいため、高速
回転時のみ閉となり、バッテリ１８よりトランスミッタ
１７に通電する。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】従来の回転体の振動応
力の計測等に適用される遠心スイッチにおいては、次の
ような課題があった。

【００１２】すなわち、回転体が高速回転になり振動応
力を測定する規定の回転数になったとき、遠心スイッチ
は鋼球が接点の方向に飛び出し、接点を押付けて通電さ
せるが、動作回数が多くなると、図４（ｄ）に示すよう
に接点２１が湾曲し、最悪の場合は接触不良を起こして
通電させなくなる場合があった。

【００１３】また、上記遠心スイッチは、回転体が規定
回転数となったときに鋼球が飛び出すように設計する
が、マグネットの磁力が継時的に低下するため、常に遠
心力に対応する磁力を維持することができるマグネット
を製作することは容易でなかった。

【００１４】さらに、鋼球とマグネット間にわずかな空
間や鋼球の変形、あるいはサビなどがあると、マグネッ
トの吸引力が急激に低下し、規定回転数で鋼球が飛び出
さなくなることがあった。

【００１５】本発明は、上記の課題を解決するためにな
されたもので、回転体が規定の回転数に達したときにの
み確実に通電させ、電力の消費を最小限に抑制すること
ができる遠心スイッチを提供することを目的とする。

【００１６】

【課題を解決するための手段】本発明の遠心スイッチ
は、一端側をその中心方向に向けて回転体に配設される
筒状のケース、同ケースの他端側内部に配設されそれぞ
れの他端にリード線が接続された２本の導体が設けられ
た接点体、上記ケースの一端側内部に配設されその一端
が同ケースの一端側に接続されたコイルばね、同コイル
ばねの他端に結合され回転体の回転により生ずる遠心力
により他端側へ移動して上記接点体の２本の導体の一端
と接触する鋼体、および上記２本の導体の一端と上記コ
イルばねの一端の間の距離の調整を可能とする調整手段
を備えたことを特徴としている。

【００１７】上記において、回転体を駆動する場合、そ
れに先立って予め、調整手段により２本の導体の一端と
コイルばねの一端の間の距離を調整し、回転体の規定の
回転数で鋼体が２本の導体の一端と接触し、２本の導体
が導通状態となるようにする。

【００１８】上記調整手段による調整完了後、回転体を
回転駆動すると、コイルばねのスプリング力に抗しなが
ら、回転体の回転により生ずる遠心力により鋼体は他端
側に移動し、回転体の回転数が規定の回転数に達する
と、上記鋼体が２本の導体の一端に接触し、２本の導体
を導通状態とする。

【００１９】本発明においては、調整手段が設けられた
ため、回転体の規定の回転数で遠心スイッチを閉とする
ための調整が容易となり、また、遠心力に対する抗力を
コイルばねにより発生させるため、精度の高い遠心スイ
ッチの作動の維持が可能となり、更に、２本の導体と鋼
体の接触により遠心スイッチを閉とするため、接触不良
の防止が可能となる。

【００２０】

【発明の実施の形態】本発明の実施の一形態に係る遠心
スイッチについて、図１により説明する。なお、本実施
形態に係る遠心スイッチは、従来の装置と同様に回転振
動応力計測装置に適用されたものである。

【００２１】図１に示す本実施形態に係る遠心スイッチ
１は、右端側をその中心方向に向けて回転体に配設され
る円筒形状のケース１ａ、同ケース１ａ内の左端側に配
設され２本の導体４が設けられた接点体３、上記ケース
１ａ内の右端側に配設され同ケース１ａの右端に設けら
れた調整ねじ７と接続された支持板６、同支持板６と上
記接点体３の間に配設された半球状鋼体５、および同半
球状鋼体５のフラット面に左端が結合され右端が上記支
持板６に結合されたコイルばね２を備えている。

【００２２】なお、上記接点体３に設けられた導体４の
左端にはそれぞれリード線８が接続され、右端側は上記
半球状鋼体５との接触を容易とするため、凹球面状に形
成されている。

【００２３】上記において、回転体が回転を開始する
と、半球状鋼体５に遠心力が作用し、右端がこの半球状
鋼体５に結合され他端が支持板６に接続されたコイルば
ね２のスプリング力に抗して上記半球状鋼体５は左側へ
移動し、やがて、接点体３に設けられた２本の導体３と
密着し、この２本の導体４を導通状態とする。

【００２４】上記支持板６は調整ねじ７を回転させるこ
とにより左右に移動させることができるため、回転体が
振動応力を測定するための規定の回転数に達したときに
半球状鋼体５が２本の導体４の右端に達するように、調
整ねじ７により支持板６の位置を調整することができ
る。

【００２５】そのため、回転体の振動応力の測定に際し
ては、予め、調整ねじ７により支持板６の位置を調整
し、規定の回転数で２本の導体４が導通状態となるよう
に設定することができる。

【００２６】本実施形態においては、従来の装置で用い
ていた板状の接点に替えて、半球状鋼体を接触させるこ
とにより２本の導体を導通状態とすることとしたため、
接触不良を防止することが可能となった。

【００２７】また、マグネットに替えてコイルばねを用
いることとしたため、遠心力に対する抗力の継時変化、
半球状鋼体等の変形や錆の発生等による影響が少なく、
２本の導体を導通状態とする規定の回転数の精度の維持
が容易となった。

【００２８】更に、規定の回転数の設定は、コイルばね
の右端の位置を調整ねじにより調整することによりでき
るものとしたため、規定の回転数を精度よく設定するこ
とが容易となった。

【００２９】本発明の実施の他の形態に係る遠心スイッ
チについて、図２により説明する。図２に示す本実施形
態は、前記一実施形態に係る遠心スイッチにおいて、調
整ねじ７を設けず、コイルばね２の右端はケース１ａの
右端の板１０に固定するとともに、ケース１ａの左側内
周と接点体３の外周にねじ９を設け、接点体３をケース
１ａの左側部分の内部に螺合させたものである。

【００３０】本実施形態においては、コイルばね２の右
端は固定されているが、接点体３がケース１ａの左側部
分の内部に螺合されているため、接点体３を回転させる
ことによりケース１ａ内におけるその固定位置を変化さ
せ、半球状鋼体５からの距離を変化させ、２本の導体４
を導通状態とする回転体の回転数を前記一実施形態と同
様に調整することができる。

【００３１】なお、上記一実施形態及び他の実施形態に
係る遠心スイッチは、いずれも回転振動応力計測装置に
用いられたものであるが、回転体の回転数が規定値とな
ったときにスイッチを作動させる機能が要求される装置
であればいずれの装置へも適用可能なことはいうまでも
ない。

【００３２】

【発明の効果】本発明の遠心スイッチにおいては、一端
側をその中心方向に向けて回転体に配設される筒状のケ
ースと、同ケースの他端側内部に配設され２本の導体が
設けられた接点体と、上記ケースの一端側内部に配設さ
れその一端が同ケースの一端側に接続されたコイルばね
と、同コイルばねの他端に結合された鋼体と、上記２本
の導体の一端と上記コイルばねの一端の間の距離の調整
を可能とする調整手段を備えたものとしたことによっ
て、回転体の規定の回転数で遠心スイッチを閉とするた
めの調整が容易となり、また、遠心力に対する抗力をコ
イルばねにより発生させるため、精度の高い遠心スイッ
チの作動の維持が可能となり、更に、２本の導体と鋼体
の接触により遠心スイッチを閉とするため、接触不良の
防止が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の一形態に係る遠心スイッチの説
明図で、（ａ）は側断面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ矢
視図、（ｃ）は遠心スイッチ内の部品の斜視図である。

【図２】本発明の実施の他の形態に係る遠心スイッチの
説明図である。

【図３】従来の回転振動応力計測装置の説明図で、
（ａ）は全体の斜視図、（ｂ）はトランスミッタカプセ
ルの断面図である。

【図４】従来の遠心スイッチの説明図で、（ａ）は側断
面図、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ矢視図、（ｃ）は（ａ）
のＣ−Ｃ矢視図、（ｄ）は湾曲した接点の説明図であ
る。

【符号の説明】

１ 遠心スイッチ １ａ ケース ２ コイルばね ３ 接点体 ４ 導体 ５ 半球状鋼体 ６ 支持板 ７ 調整ねじ ８ リード線 ９ ねじ １０ 板 １１ トランスミッタカプセル １２ アンテナ １３ 動翼 １４ 歪ゲージ １５ ディスク １６ 受信アンテナ １７ トランスミッタ １８ バッテリ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 一端側をその中心方向に向けて回転体に
   配設される筒状のケース、同ケースの他端側内部に配設
   されそれぞれの他端にリード線が接続された２本の導体
   が設けられた接点体、上記ケースの一端側内部に配設さ
   れその一端が同ケースの一端側に接続されたコイルば
   ね、同コイルばねの他端に結合され回転体の回転により
   生ずる遠心力により他端側へ移動して上記接点体の２本
   の導体の一端と接触する鋼体、および上記２本の導体の
   一端と上記コイルばねの一端の間の距離の調整を可能と
   する調整手段を備えたことを特徴とする遠心スイッチ。