JPS6242009A - 非接触形軸移動検出器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は圧縮機、タービン、ポンプ、水車、ポンプ水車
等のサーボシリンダの軸方向移動量を非接触で精密に測
定する検出器に利用するものである。

従来の技術 非接触で回転している軸の軸方向移動量を検出する方法
は種々あるが、電気的に検出する方法に関して従来例を
述べる。第４図において、３０は軸で矢印の方向に回転
している。軸３０に垂直方向に円板３５が設けてあり、
この回転板３５に検出器３２あるいは３３が相対向して
設けてあり。

円板と検出器との間のＸ又はＹの寸法を測定する。

矢印３４の長さの移動量で円板３５と検出器３２．３３
が接触しな（・ような値に位置させる必要がある。検出
器の測定範囲は通常広くなり、例えばＯ〜２＋＋＋＋ｎ
程度である。

然し、移動量が大きい場合には第５図に示すように、軸
３１に円錐部３６を設け、それに検出器３２および３３
を対向させる。そうすると円錐角を適当に選ぶことによ
り、予め予想する軸方向移動量を検出器の測定可能範囲
の巾に縮小することができる。この場合には軸方向に大
きなスペースを要する欠点がある。

又熱膨張等で取付位置が半径方向に移動する時にはそれ
が誤差となる。これは軸の径が大きい場合には遠心力に
よる経径の変化、熱膨張による軸径変化、あるいは検出
器３２，３３の取付部の変形、熱膨張などの量が大きく
なり、大きな誤差となり易い。

発明が解決しようとする問題点 第４図の如く円板と検出器を設ける場合には測定範囲が
狭く、又円錐部を設ける第５図の例では軸方向に大きな
スペースを要し、又検出器の半径方向の移動量も誤差に
なる欠点がある。

問題点を解決するための手段 本発明は上記問題点を解決するために、回転軸において
、回転軸方向に移動するサーボシリンダ表面に、軸方向
に円周長さが異る多条の溝を設け、前記サーボシリンダ
が回転するときに発信する円周方向の溝の長さを、パル
ス長さとして測定する非接触ピックアップを設け、該パ
ルス長と回転数とによって、前記サーボシリンダとピッ
クアップ位置との相対変位置を検出する非接触形軸移動
検出器を提案した。

実施例 本発明を添付図面の実施例により説明する。

第１図において、操作レバー１を手動、電動、油圧動の
何れかで上下に操作するとビンジヨイント２はレバー３
を介して、軸４を回動させる。軸５は自在軸接手６を経
て軸受７に支えられ、レバー８を揺動させ、リンク９を
主軸１０の軸方向に移動させる。

リンク９には配圧弁１１のサーボピストンが連動されて
おり、サーボピストンの動作に対応して、作動油がサー
ボシリンダ１２内のピストン１３の前後室Ａ、Ｈに送ら
れる。ピストン１３は主軸１０に固定されているため、
サーボシリンダ１２が配圧弁１１から送られる作動油に
よって軸方向に摺動する。

サーボシリンダ１２にはクロスヘッド１４を介して、二
叉接手１５、リンク１６が接続され、アーム１７が駆動
されることによって動翼１８の取付角度が変更される。

図中１９および２０がそれぞれ本発明に係る非接触形ピ
ックアップセンサおよびサーボシリンダ１２に設けられ
た溝である。

第２ａ図〜第２ｃ図に本発明の構成説明図を示す。第２
ａ図において、サーボシリンダ１２の外周に溝２０が設
けられ、回転中の軸方向移動量はピックアップ１９が検
出する。−回転当りの溝２゜の円周長さによって求めら
れる。第２ｂ図はサーボシリンダの正面図、第２ｃ図は
サーボシリンダの外周を展開したもので、図の場合全円
周３６０度のうち４５度の最短溝部を設け、更に４５度
のパルス長変位部を設けている。これらの値は送風機の
性能および構造によって最も適切なものが採用される。

なお第３図はパルスの形状を示したもので、溝２０の円
周長さに比例してパルス長が変化し、この量がそのまま
軸の移動量に対応する。

作用 本発明で指示される軸方向移動量は下記の数式に準拠す
る。軸の軸方向移動量即ち本例では動翼１８の設定角度
はデジタル又はアナログ値で表示されるが、その値は次
の式に準拠する。

指示値＝（計測パルス長×回転数−常数１）ｘ常数に２
但し常数に１は最短溝部の長さにより決まり、第２Ｃ図
の場合”　４５／３６０　’″に相当する。

常数に２は溝の形状と軸方向移動量との関係で決まる。

（指示値のスパン補正に用いる。）なおこれらの形状寸
法は計測に便なるように自由に選択することができる。

発明の効果 以上詳述したように、本発明によれば回転する軸の軸方
向位置即ち本例では動翼の設定角度が高い精度で検出さ
れ送風機の高効率運転を行なわせると共に、万一の動翼
設定角度可変機構の異常発生時には、直ちに発見して適
切な処置を行うことができ、性能および信頼性を向上せ
しめる。

【図面の簡単な説明】 第１図は本発明に係る非接触形軸移動検出器の一実施例
を示す構成説明図、第２ａ図〜第２ｃ図はサーボシリン
ダの外周に溝を設けた状態を示す概念説明図、第３図は
本発明パルスの形状を示したグラフ、第４図および第５
図は従来例の正面図である。 １０・・主軸、１１・・配圧弁、１２・・サーボシリン
ダ、１３・・ピストン、１９・・ビンクアップセンサ、
２０・・溝。 、・４） 復代理人　　木　村　正　巳℃−７・ （ほか７名） 図面の浄−Ｓ（内容に変更なし） 第　１　図 第？α図　　　　第２ｂ図 第　３　図 席？Ｃ図 手続補正書（方式） 昭和６０年１２月　５　日

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 回転軸において、回転軸方向に移動するサーボシリンダ
   表面に、軸方向に円周長さが異なる多条の溝を設け、前
   記サーボシリンダが回転するときに発信する円周方向の
   溝の長さを、パルス長さとして測定する非接触ピツクア
   ツプを設け、該パルス長と回転数とによつて、前記サー
   ボシリンダとピツクアツプ位置との相対変位量を検出す
   る非接触形軸移動検出器。