JPS63273117A - ばね負荷された遠心式切換部材 - 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、レリーズピンを有するばね９荷された遠心式
切換部材であって、前記レリーズピンが、レリーズヘッ
ドとシャンクとばね支えとして働くカラーとガイドスタ
ッドとを互いに共軸に有し、しかも前記レリーズピンが
前記のレリーズへツーとガイドスタッドとで以て軸の内
部の２つの半径方向ガイＶ内で摺動自在に支承されてお
り、かつ、前記軸に固定された当接面と前記レリーズピ
ンのばね支え用カラーとの間に張設されたコイルばねに
よって半径方向内向きに負荷されている形式のものに関
する。

〔従来の技術〕

前記形式の切換部材は例えばガスタービン及び蒸気ター
ビンの回転数モニタで使用され、該回転数モニタは、許
容運転回転数が所定値を上回ると燃料供給又は蒸気供給
を絞って回転数を許容値に戻すか、或いは燃料供給又は
蒸気供給を閉止して機械を完全停止させるという役目を
有している。予め規定された回転数に達するとＬ／ＩＪ
−；！ビンは遠心力によって、バイアスツカけられたコ
イルばねの抵抗に抗して回転数モニタ軸の外側輪郭外へ
押出され、かつ制御器に作用する爪を作動し、これによ
って前記制御器は前述のように、燃焼室への燃料供給又
は蒸気供給を絞るか又は閉止することになる。

回転数モニタ軸が回転する場合、該モニタ軸の軸線の両
側で等長の両ばね半部には、互いに逆向きの半径方向外
向きに働く同じ大きさの遠心力が作用する。その場合一
方のばね端部は、モニタ軸に固定された当接面に支えら
れ、また他方のばね端部は、レリーズピンと固定結合さ
れたばね受けに支えられ、該ばね受けは静止状態におい
て並びに、レリーズピンに作用する遠心力がばね力を克
服する回転数に達するまでは、やけシモニタ軸に固定さ
れた別の当接面に支えられている。前記回転数に達する
と直ちにばね受けは所属の当接面から離間し、かっこの
離間した方の側のばね端部はばね受けと共に半径方向内
向きに引張られる。こうしてレリーズピンは回転数モニ
タ軸の外側輪郭外へ進出して爪を作動し、その結果該爪
によって制御干渉又は機械停止動作がレリーズされる。

理想的にはコイルばねのパイアスカは、レリーズ回転数
に達するまでコンスタントであるべきである。公知のば
ね特性の場合、所要パイアスカは、コイルばね組込み時
に該コイルばねを周知のように緊縮することによって充
分正確に調整されえた筈である。しかしながら、このパ
イアスカは公知の構成の場合・、回転数モニタ軸の回転
時にコイルばねに作用する、回転数に関連した遠心力に
よって増大される。従って特定のレリーズ回転数に対し
て必要なパイアスカがこの回転数で事実上維持されるよ
うにするために、パイアスカは静止状態にあっては、コ
イルばねがレリーズ回転数時の遠心力によってパイアス
カに寄与する分（つまりばね遠心力分）よりも遥かに小
さくなければならない。

この公知の装置の欠点は、別のレリーズ回転数に調整す
る場合その都度前記のばね遠心カ分を改めて求めねばな
らないことである。これは、新たなレリーズ回転数のた
めに必要な静止時バイアス力を得るためである。

〔発明が解決しようとする課題〕

本発明の課題は、回転数に伴って変化するばね遠心力が
コイルばねのパイアスカに及ぼす影響を排除し、静止時
バイアス力を全回転数範囲にわたってコンスタントであ
って、レリーズ動作のために必要な量が等しくなるよう
にし、かつ別のレリーズ回転数に改めて調整する場合に
ばね遠心力を考慮に入れる必要がないような遠心式切換
部材を提供することである。

〔課題を解決するための手段〕

前記課題を解決する本発明の構成手段は、レリーズピン
を共軸に内包する補償スリーブが設けられており、該補
償スリーブが、軸の軸線を基準にしてレリーズヘッド寄
りに設けられた補償リングと、前記軸の逆寄）に設けら
れてぃてカラーに支えられているばね受けと、前記補償
リングを前記ばね受けと結合するハブ管とから成シ、シ
かも前記補償スリーブの重心が前記レリーズヘラｌ＃）
に位置しかつコイルば１コが前記ばね受けと、前記軸に
固定された前記当接面との間に張設されておりかつ前記
軸の軸線の両側で半分ずつ位置している点にある。

本発明の有利な構成では、コイルばねのバイアス力を調
整するための手段例えば螺合可能なばね受は又はシムが
設けられており、該シムは前記ばね受けと、該ばね受け
を支えるためのカラーとの間に嵌装される。

〔実施例〕

次に図面に基づいて本発明の実施例を詳説する。

回転数モニタの軸１内には、直径方向に延在する段付き
孔が設けられており、該段付き孔はレリーズビン２、コ
イルばね３及び補償スリーブ４を収容している。段付き
孔は、レリーズビン２のレリーズへツｒ６用のガイド５
とばね室７と前記レリーズビン２のガイドスタット９用
のガイＰ８とから成っている。前記レリーズビン２はシ
ャンク１０と心定め鍔１１とカラー１２とを有し、この
場合必定め鍔１１は、レリーズビン２の軸線に対して補
償スリーブ４を共軸に位置固定するためのものであり、
またカラー１２は前記補償スリーブ４のばね受け１３の
ための支え部として役立つ。

以上説明した構成において補償スリーブ４が無いものと
考え、かつ、コイルばね３用のばね受けとして機能しう
る程度にカラー１１を拡径すれば、この装置は冒頭で述
べた公知のものに相当し、これに付随する欠点をこそ本
発明は排除しようとするものである。

従って補償スリーブ４は切換部材の新規な構成を実現す
る。補償スリーブ４のばね受け１３は薄肉のハブ管１４
を介して補償リング１５と結合されており、該補償リン
グの役目は、軸１の回転時にコイルばね３のばね右半部
に作用する遠心力を平衡状態に保つことである。さもな
いと、すでに述べたように前記遠心力が、静止状態にお
いて所定の超過回転数に設定されたコイルばね３のバイ
アス力を高めることになり、かつ回転数モニタによって
阻止すべき超過回転数よシも高い回転数になって始めて
レリーズビン２がそのガイＶから進出して、監視すべき
機械を絞り又は遮断することになるからである。

ばね遠心力の補償を得るためには次の平衡条件式 ％式％ 要するに、この式を簡単にすれば ｍＫｂ　ｒＫｂ　　＝　ｍＦ／２ｒＦ／２　　と成る０
但し、式中：ｍＫｂは補償スリーブ４の質量、ｒＫｂは
軸１の回転軸心からの補 償スリーブ４の重心ｓＫｂ の距離、 ｍＦ／２はばね右半部のばね質量、 ｒＦ／２は軸１の回転軸心からのば ね右半部の重心ＢＦ７２の 距離、 ωは軸１の角速度。

簡単にした平衡条件式は、ばね右半部のばね質量と補償
スリーブ４との間の平衡が角速度ωには無関係であり、
要するに全回転数範囲について当て嵌まることを示して
いる。

レリーズ回転数に達するまでコイルばね３はレリーズビ
ン２のカラー１２をばね室７の後壁に圧着する。それま
で補償スリーブ４の遠心力はばね右半部にかかる遠心力
と平衡を保っているので、レリーズビン２には、遠心力
以外には、コイルばね３の緊縮に関連したばねのパイア
スカしか作用しない。レリーズ回転数においてコイルば
ね３はレリーズビン２によって緊縮され、その際補償ス
リーブ４の重心ｓＫｂとばね右半部の重心ＳＦ／２はレ
リーズビン２の重心ｓＡｂと同じ方向に左手へ向って移
動する。それに伴って補償スリーブ４の重心の前記距離
ｒＫｂが太ぎくなシ、従って補償スリーブの遠心力も大
になる一方、ばね右半部の重心の前記距離ｒＦ／２並び
にばね右半部の遠心力はそれに応じて小さくなるので、
レリーズ回転数に達したのち、その結果生じる補償スリ
ーブ４の遠心力過剰分は、レリーズピン２に作用する力
を助成する。要するに補償スリーブ４は、第１にレリー
ズ回転数以下ではばね遠心力を相殺し、それによってレ
リーズ回転数に対する見せ掛は上の影響を除き、また第
２にレリーズ回転数に達したのちレリーズピン２をガイ
ド部分１６及び半球状ヘラＰ１７と一緒に回転数モニタ
軸の軸断面外郭の外へ押出す作用を助成することによっ
て、２つの有利な作用効果を奏する。

図面は回転数モニタ軸内に組込むのに必要な機素を示す
ことなく、本発明の切換部材の原理を単に略示したにす
ぎない。

実施にあたっては、ばねにかけるバイアス力を変化させ
る要素を設けることも可能である。

例えばばね受け１３はハブ管１４の外周に螺合可能であ
シ、その場合螺合位置を確保するために止めナツト又は
半径方向のねじピンを設けることが必要になる。ばねバ
イアス力を変化させるために種々異なった厚さ又は種々
異なった数のシムを、固定的なばね受け１３とレリーズ
ピン２のカラー１２との間に設けることも可能である。

この上うなシムに心定め鍔１１の直径に相応した幅の半
径方向スロットを設けておけば、このようなシムをばね
受け１３とカラー１２との間に側方から嵌装することが
可能になる。

【図面の簡単な説明】

図面は回転数モニタの軸をレリーズピンの軸線の高さで
断面して示した図である。 １・・・軸、２・・・レリーズピン、３・・・コイルば
ね、４・・・補償スリーブ、５・・・ガイド、６・・・
レリーズへツー、７・・・ばね室、８・・・ガイド、９
・・・ガイドスタット、１０・・・シャンク、１１・・
・心定め鍔、１２・・・カラー、１３・・・ばね受け、
１４・・・ハブ管、１５・・・補償リング、１６・・・
ガイド部分、１７・・・半球状へッｒ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、レリーズピン（２）を有するばね負荷された遠心式
   切換部材であつて、前記レリーズピン（２）が、レリー
   ズヘツド（６）とシヤンク（１０）とばね支えとして働
   くカラー（１２）とガイドスタツド（９）とを互いに共
   軸に有し、しかも前記レリーズピン（２）が前記のレリ
   ーズヘツド（６）とガイドスタツド（９）とで以て軸（
   １）の内部の２つの半径方向ガイド（５、８）内で摺動
   自在に支承されており、かつ、前記軸に固定された当接
   面と前記レリーズピン（２）のばね支え用カラー（１２
   ）との間に張設されたコイルばね（３）によつて半径方
   向内向きに負荷されている形式のものにおいて、レリー
   ズピン（２）を共軸に内包する補償スリーブ（４）が設
   けられており、該補償スリーブが、軸（１）の軸線を基
   準にしてレリーズヘツド（６）寄りに設けられた補償リ
   ング（１５）と、前記軸（１）の逆寄りに設けられてい
   てカラー（１２）に支えられているばね受け（１３）と
   、前記補償リング（１５）を前記ばね受け（１３）と結
   合するハブ管（１４）とから成り、しかも前記補償スリ
   ーブ（４）の重心（Ｓ＿Ｋ＿ｂ）が前記レリーズヘツド
   （６）寄りに位置しかつコイルばね（３）が前記ばね受
   け（１３）と、前記軸（１）に固定された前記当接面と
   の間に張設されておりかつ前記軸の軸線の両側で半分ず
   つ位置している、ばね負荷された遠心式切換部材。 ２、レリーズピン（２）が補償スリーブ（４）のばね受
   け（１３）をガイドするための心定め鍔（１１）を有し
   ている、請求項１記載の遠心式切換部材。 ３、ばね受け（１３）が、コイルばね（３）のバイアス
   力を調整するためにハブ管（１４）の外周に螺合可能に
   構成されている、請求項１記載の遠心式切換部材。