(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
水車に径内方向に流入される水量を開度によって調整する複数のガイドベーン（２，…）に作動的に連結されるとともに、該ガイドベーン（２）に異物が挟み込まれるなどの際に生じる荷重によって折損する折損部（２１）を備えた弱点ピン（２０）が折損したことを検出する弱点ピン折損検出装置において、
所定量の検出流体を貯留する検出流体供給部（１１）と、
前記弱点ピン（２０）の折損部（２１）を横切るようにして弱点ピン（２０）に軸方向に管路（１２ａ）を有する第１折損検出素子（１２）と、
前記検出流体供給部（１１）および第１折損検出素子（１２）の管路（１２ａ）を気密に接続する供給チューブ（１５）と、
前記弱点ピン（２０）の折損部（２１）を横切るようにして弱点ピン（２０）に軸方向に内挿される有底筒部材（２６）と、内部が負圧状態になるように収縮されて前記有底筒部材（２６）の開口端部（２６ａ）に気密に接続される伸縮部材（２７）とを有する第２折損検出素子（２５）とを備えることを特徴とする弱点ピン折損検出装置。
【請求項２】
前記第１折損検出素子（１２）は、各弱点ピン（２０，…）に設けられ、検出流体供給部（１１）に、前記供給チューブ（１５）を介して、各第１折損検出素子（１２，…）の管路（１２ａ）が直列接続されて接続されることを特徴とする請求項１に記載の弱点ピン折損検出装置。
【請求項３】
前記伸縮部材（２７）は、伸張した際に弱点ピン（２０）から突出するように、収縮された状態で弱点ピン（２０）に軸方向に内挿されることを特徴とする請求項１又は２に記載の弱点ピン折損検出装置。
【請求項４】
前記第２折損検出素子（２５）の有底筒部材（２６）は、第１折損検出素子（１２）の管路（１２Ａ）に軸方向に内挿されることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の弱点ピン折損検出装置。
【請求項５】
荷重によって折損する折損部（２１）を備えた弱点ピン（２０）が折損したことを検出する弱点ピン折損検出装置において、
所定量の検出流体を貯留する検出流体供給部（１１）と、
前記弱点ピン（２０）の折損部（２１）を横切るようにして弱点ピン（２０）に軸方向に管路（１２ａ）を有する第１折損検出素子（１２）と、
前記検出流体供給部（１１）および第１折損検出素子（１２）の管路（１２ａ）を気密に接続する供給チューブ（１５）と、
前記弱点ピン（２０）の折損部（２１）を横切るようにして弱点ピン（２０）に軸方向に内挿される有底筒部材（２６）と、内部が負圧状態になるように収縮されて前記有底筒部材（２６）の開口端部（２６ａ）に気密に接続される伸縮部材（２７）とを有する第２折損検出素子（２５）とを備えることを特徴とする弱点ピン折損検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、荷重によって折損する折損部を備えた弱点ピンが折損したことを検出する弱点ピン折損検出装置に関し、例えば、水力発電所に設置されているフランシス水車やプロペラ水車などにおけるガイドベーンの操作機構部に組み込まれている弱点ピン折損検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、上述した水力発電所は、水車、発電機、水車および発電機の運転を制御する制御装置が配置されている。水車としては、前記フランシス水車が多く使用されており、該フランシス水車は、回動支持された軸と、該軸の端部に固設されたランナーと、該ランナーの外周に沿うように配置されるとともに、落差のある水圧管の下端部に連結された渦巻き状のケーシングと、該ケーシングに接続された排出管とを備えている（図示せず）。
【０００３】
そして、フランシス水車は、水圧管からケーシングを経て内部に流入した水が、ランナーに対して径内方向に流入するとともに、ランナーによって軸方向に向きが変えられて排出管を経て外部に流出される構成になっている。
【０００４】
また、フランシス水車は、ランナーに対して径内方向に流入する水量を調整すべく、ランナーの外周に開閉自在に配置されたガイドベーン機構を備えている。該ガイドベーン機構Ａは、図１に示すように、ガイドベーン２，…を操作する回動自在のガイドリング（内輪）１と、ガイドリング１に同心状に配置され、回動自在のガイドベーン軸３，…が等間隔に配置された支持リング（外輪）４と、ガイドリング１とガイドベーン軸３，…とを連結するリンク機構５とを有している。そして、該リンク機構５の連結部には、開状態から閉方向に回動する際のガイドベーン２，…に、流木などの異物が挟み込むことによって、該ガイドベーン２，…を回動させる機構部に局部的な過負荷がかかることを防止して、ガイドベーン機構Ａを保護する弱点ピン２０が配置されている（図２参照）。
【０００５】
そして、上述した弱点ピン２０が折損した場合、遠隔の作業者に弱点ピン２０が折損したことを報知する必要があるため、弱点ピン２０の折損を検出して報知する手段を配置した水車の弱点ピン折損検出装置が提供されている。従来のこの種の装置として、例えば、複数の弱点ピンの内部に、異物によって過負荷がかかって破損したことを検出するセンサと、該センサの検出信号に基づいて、外部に警報する警報装置とを備えているものが公知になっている（特許文献１参照）。該水車の弱点ピン折損検出装置５０は、図７に示すように、各弱点ピン５１，…に内挿されるとともに、直列接続される複数の発光ダイオード（以下、ＬＥＤという）５２，…と、該各ＬＥＤ５２，…に対して個別に並列接続される、ＬＥＤ５２，…の抵抗値よりも低抵抗値の分岐線５３，…とを有するセンサ５４，…が、各弱点ピン５１，…にそれぞれ配置されている。そして、各センサ５４，…が直列接続されて定電流回路５５が構成されるとともに、該定電流回路５５に一定の電流を供給する電源部、および、弱点ピン５１，…の折損による分岐線５３の切断を検出する検出部を有する制御部５６を備えている。
【０００６】
そして、通常時は、弱点ピン５１，…の折損がなく、ＬＥＤ５２，…の抵抗値よりも低抵抗値の分岐線５３，…に通電されており、ＬＥＤ５２，…は発光しないようになっている。異常時、例えば、流木などの異物がガイドベーンに挟まって、複数の弱点ピン５１，…うち、一つの弱点ピン５１が折損した場合は、弱点ピン５１の折損に伴って、分岐線５３が切断されて、分岐線５３が切断された箇所のＬＥＤ５２に通電されるようになり、ＬＥＤ５２が発光するとともに、ＬＥＤ５２のＯＮ信号に基づいて警報装置が作動して、弱点ピン５１が折損したことが外部に報知されるようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１０−１０６６８５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、前記従来の弱点ピン折損検出装置５０の場合、複数のＬＥＤ５２，…を直列接続するとともに、該各ＬＥＤ５２，…に分岐線５３，…を個別に並列接続し、さらに、ＬＥＤ５２，…および分岐線５３，…を各弱点ピン５１，…に内挿する必要があり、センサ５４，…の配線作業および取付作業に手間が掛かる。また、異常時に、弱点ピン５１の折損に伴って、分岐線５３も切断されるので、分岐線５３の導体が露出した状態のまま、給水が行われることになる。したがって、分岐線５３に対して通電は行われてないとしても、好ましい環境ではないと考察される。
【０００９】
そこで、本発明は、簡単な構成で、かつ、水を使用する環境において安全に弱点ピンの折損を検出できるようにした弱点ピン折損検出装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明に係る弱点ピン折損検出装置は、水車に径内方向に流入される水量を開度によって調整する複数のガイドベーン２，…に作動的に連結されるとともに、該ガイドベーン２に異物が挟み込まれるなどの際に生じる荷重によって折損する折損部２１を備えた弱点ピン２０が折損したことを検出する弱点ピン折損検出装置において、所定量の検出流体を貯留する検出流体供給部１１と、前記弱点ピン２０の折損部２１を横切るようにして弱点ピン２０に軸方向に管路１２ａを有する第１折損検出素子１２と、前記検出流体供給部１１および第１折損検出素子１２の管路１２ａを気密に接続する供給チューブ１５と、前記弱点ピン２０の折損部２１を横切るようにして弱点ピン２０に軸方向に内挿される有底筒部材２６と、内部が負圧状態になるように収縮されて前記有底筒部材２６の開口端部２６ａに気密に接続される伸縮部材２７とを有する第２折損検出素子２５とを備えることを特徴とする。
【００１１】
この場合、検出流体供給部１１の検出流体が供給チューブ１５を通って第１折損検出素子１２の管路１２ａに供給され、弱点ピン２０の折損部２１の折損によって、ガイドベーン２との作動的な連結が断たれるとともに、第１折損検出素子１２の管路１２ａが折損して、検出流体供給部１１の検出流体が外部に漏れ出るようになり、検出流体供給部１１で貯留された検出流体の量が減少することで、弱点ピン２０が折損したことを検出できるようになる。また、有底筒部材２６を、弱点ピン２０の折損部２１を横切るようにして弱点ピン２０に軸方向に内挿し、該有底筒部材２６に、負圧状態になるように収縮された伸縮部材２７を気密に接続するようにしたので、弱点ピン２０の折損部２１が折損した場合、有底筒部材２６も折損することになり、有底筒部材２６の折損した開口部から空気が吸引されるようになり、収縮された負圧状態の伸縮部材２７の内部に空気が導入されて、伸縮部材２７が伸張することになり、作業者は、複数の弱点ピン２０のうち、どの弱点ピン２０が折損したかを、伸張した伸縮部材２７を目視することで知ることができる。
【００１２】
また、本発明によれば、前記第１折損検出素子１２は、各弱点ピン２０，…に設けられ、検出流体供給部１１に、供給チューブ１５を介して、各第１折損検出素子１２の管路１２ａが直列接続されて接続されるような構成を採用することもできる。
【００１３】
この場合、検出流体供給部１１に、供給チューブ１５を介して、各第１折損検出素子１２の管路１２ａが直列接続されて接続されるので、複数の第１折損検出素子１２のうち１つでも折損すると、検出流体供給部１１の貯留量が減少するようになり、弱点ピン２０が折損したことを検知できるようになる。
【００１６】
また、本発明によれば、前記伸縮部材２７を、伸長した際に弱点ピン２０から突出するように、収縮された状態で弱点ピン２０に軸方向に内挿されるような構成を採用することもできる。
【００１７】
この場合、有底筒部材２６が折損することで、収縮された状態の伸縮部材２７が伸長して弱点ピン２０から突出するようになるので、作業者は、弱点ピン２０から突出した伸縮部材２７を目視することができ、いずれの弱点ピン２０が折損したのかを容易に知ることができる。
【００１８】
また、本発明によれば、前記第２折損検出素子２５の有底筒部材２６を、第１折損検出素子１２の管路１２Ａに軸方向に挿入するような構成を採用することもできる。
【００１９】
この場合、第２折損検出素子２５の有底筒部材２６と第１折損検出素子１２の管路１２Ａとが同軸上に配置されるようになるので、弱点ピン２０の折損部２１による折損が確実にかつ円滑に行われる。
【００２０】
本発明に係る弱点ピン折損検出装置は、荷重によって折損する折損部２１を備えた弱点ピン２０が折損したことを検出する弱点ピン折損検出装置において、所定量の検出流体を貯留する検出流体供給部１１と、前記弱点ピン２０の折損部２１を横切るようにして弱点ピン２０に軸方向に管路１２ａを有する第１折損検出素子１２と、前記検出流体供給部１１および第１折損検出素子１２の管路１２ａを気密に接続する供給チューブ１５と、前記弱点ピン２０の折損部２１を横切るようにして弱点ピン２０に軸方向に内挿される有底筒部材２６と、内部が負圧状態になるように収縮されて前記有底筒部材２６の開口端部２６ａに気密に接続される伸縮部材２７とを有する第２折損検出素子２５とを備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、所定量の検出流体を貯留する検出流体供給部を配置するとともに、弱点ピンに軸方向に内挿された第１折損検出素子の管路に、検出流体供給部から検出流体を供給するようにしたので、検出流体供給部の検出流体の貯留量の変化を見れば弱点ピンの折損を検出することができる。すなわち、簡単な構成で、かつ、水を使用する環境においても、安全に弱点ピンの折損を検出することができる。また、有底筒部材を、弱点ピンの折損部を横切るようにして弱点ピンに軸方向に内挿し、該有底筒部材に、負圧状態になるように収縮された伸縮部材を気密に接続するようにしたので、弱点ピンの折損部が折損した場合、有底筒部材も折損することになり、有底筒部材の折損した開口部から空気が吸引されるようになり、収縮された負圧状態の伸縮部材の内部に空気が導入されて、伸縮部材が伸張することになり、作業者は、複数の弱点ピンのうち、どの弱点ピンが折損したかを、伸張した伸縮部材を目視することで知ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】フランシス水車の要部を示す図。
【図２】図１のガイドベーン機構の連結部を示す断面図。
【図３】本発明の第１実施形態に係る弱点ピンの折損検出装置を示し、（ａ）は、通常時において、弱点ピンにおける、第１折損検出素子および第２折損検出素子の状態を示す図、（ｂ）は、異常時において、弱点ピンが折損した際の、第１折損検出素子および第２折損検出素子の状態を示す図。
【図４】（ａ）は、本発明の第２実施形態に係る弱点ピンの折損検出装置を示し、通常時の弱点ピンの状態を示す図、（ｂ）は、異常時において、弱点ピンが折損した状態を示す図。
【図５】第１折損検出素子の管路の変形例を示す図。
【図６】第２折損検出素子の変形例を示す図であり、（ａ）は、弱点ピンに、第２折損検出素子としての検出ピンが内挿された状態を示す断面図、（ｂ）は、検出ピンの頭部の平面図、（ｃ）は、異常時に、検出ピンの軸部が折損して、検出ピンの頭部が弱点ピンの頭部から突出した状態を示す断面図。
【図７】従来の弱点ピンの折損検出装置を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
本発明に係る弱点ピン折損検出装置の実施形態について図１〜図５を参照しつつ説明する。
【００２４】
（第１実施形態）
まず、第１実施形態に係る弱点ピン折損検出装置について説明するが、ここで、水力発電所の水車の構成を簡単に説明する。該水車としては、従来と同様に、フランシス水車が使用されており、該フランシス水車は、水圧管からケーシングを経て内部に流入した水が、ランナーに対して径内方向に流入するとともに、ランナーによって軸方向に向きが変えられて排出管を経て外部に流出される構成になっている。また、フランシス水車は、ランナーに対して径内方向に流入する水量を調整すべく、ランナーの外周に開閉自在に配置されたガイドベーン機構を備えている。該ガイドベーン機構は、図１に示すように、ガイドベーン２，…を操作する回動自在のガイドリング（内輪）１と、ガイドリング１に同心状に配置され、回動自在のガイドベーン軸３，…が等間隔に配置された支持リング（外輪）４と、ガイドリング１とガイドベーン軸３，…とを連結するリンク機構５とを有している。そして、該リンク機構５の連結部には、図２に示すように、開状態から閉方向に回動する際のガイドベーン２，…に、流木などの異物が挟み込むことによって、該ガイドベーン２，…を回動させる機構部に局部的な過負荷がかかることを防止して、ガイドベーン機構Ａを保護する弱点ピン２０が配置されている。
【００２５】
弱点ピン２０は、中実の円柱体で構成されており、上側部の外周面に断面Ｖ字形状の環状の折損部２１が形成されており、該折損部２１よりも上方を、弱点ピン２０の頭部２０ａとし、折損部２１を含む下側部を、弱点ピン２０の軸部２０ｂとする。そして、折損部２１が折損されると、弱点ピン２０は、軸線に対して直交方向に折損されて、ガイドベーン２との作動的な連結が断たれ、これと同時に、後述する第１折損検出素子１２の各第２直線状部１２１ａ，１２１ｂおよび第２折損検出素子２５の有底筒部材２６が折損されるように構成されている。また、弱点ピン２０の頭部２０ａの中央部に、後述する第２折損検出素子２５の伸縮部材２７が内挿される断面円形状の凹部２２が形成されている。そして、弱点ピン２０の凹部２２に、第２折損検出素子２５の伸縮部材２７が収縮されて内挿された状態では、弱点ピン２０の頭部２０ａの端面と、第２折損検出素子２５の伸縮部材２７の上面とが面一になっている。
【００２６】
ここで、第１実施形態に係る弱点ピン折損検出装置１０は、図示していないケーシングの内部に配置されるとともに、所定量の検出流体を貯留する検出流体供給部１１と、各弱点ピン２０，…に軸方向に内挿される第１折損検出素子１２，…と、検出流体供給部１１および各第１折損検出素子１２，…を連結する供給チューブ１５と、各弱点ピン２０，…に軸方向に内挿される第二折損検出素子２５とで構成されている。
【００２７】
検出流体供給部１１は、上下に所定の間隔をおいて配置される一対の板部材１１０，１１０と、該各板部材１１０，１１０の中央部に配置されるとともに、所定量の空気が充填された伸縮自在のベローズ１１１と、該ベローズ１１１の外側に位置するように、各板部材１１０，１１０の間に介挿されるとともに、充填された空気によって伸張されて蓄勢状態になっている、すなわち一定圧で各弱点ピン２０，…に空気を導入できる状態になっている圧縮バネ１１２とを有している。
【００２８】
なお、図示していないが、一対の板部材１１０，１１０には、各板部材１１０，１１０が近接すると接触して電気的に接続される一対の電極が配置されるとともに、各電極が接触することで、遠隔の作業者に警報が通知される警報手段が配置されているものとする。
【００２９】
第１折損検出素子１２は、検出流体供給部１１から所定量の検出流体が供給される管体からなる管路１２ａで構成されており、該管路１２ａは、弱点ピン２０の頭部２０ａの近傍に位置する屈曲部１２０と、弱点ピン２０の頭部２０ａから軸部にかけて位置する曲線状部１２１とを有する略Ｙ字形状を呈している。屈曲部１２０は、弱点ピン２０の頭部２０ａの両側部から鉛直方向に形成される第１直線状部１２０ａ，１２０ａと、該各第１直線状部１２０ａ，１２０ａから弱点ピン２０の軸線に向かって傾斜する傾斜部１２０ｂ，１２０ｂとを有している。そして、各第１直線状部１２０ａ，１２０ａと各傾斜部１２０ｂ，１２０ｂとで形成される正面視五角形状の領域に、後述する第２折損検出素子２５の伸縮部材２７および有底筒部材２６の上端部が位置している。
【００３０】
曲線状部１２１は、略Ｕ字形状を呈しており、一方の傾斜部１２０ｂから弱点ピン２０の中途部に向かって、軸方向に沿って引き入れられた後、該弱点ピン２０の中途部から折り返されて他方の傾斜部１２０ｂに向かって、軸方向に沿って引き出されている。そして、引き入れられる第２直線状部１２１ａと、折り返し部１２２と、引き出される第２直線状部１２１ｂとで形成される間隙によって、後述する第２折損検出素子２５の有底筒部材２６が直立した状態に挿入支持される。すなわち、曲線状部１２１の第２直線状部１２１ａおよび第２直線状部１２１ｂは、第２折損検出素子２５の有底筒部材２６を挟み込むように構成されている。そうすることで、曲線状部１２１の第２直線状部１２１ａおよび第２直線状部１２１ｂ並びに第２折損検出素子２５の有底筒部材２６が、弱点ピン２０の軸線に沿うように集中することになり、弱点ピン２０の折損に伴って、折損しやすい構成になっている。
【００３１】
供給チューブ１５は、検出流体供給部１１と上流側の弱点ピン２０とを連結する第１連結チューブ１５０と、各弱点ピン２０，…間を連結する第２連結チューブ１５１とを有している。第１連結チューブ１５０は、検出流体供給部１１のベローズ１１１内の空気を上流側の弱点ピン２０に導入できるように、下側の板部材１１０に気密に一端部が連結されるとともに、上流側の弱点ピン２０の第１折損検出素子１２の一側の第１直線状部１２０ａに接続されている。第２連結チューブ１５１，…は、上流側の弱点ピン２０の第１折損検出素子１２の他側の第１直線状部１２０ａと、下流側の弱点ピン２０の第１折損検出素子１２の一側の第１直線状部１２０ａとに接続され、最終の弱点ピン２０に至るまで、上流側から下流側に順次連結されている。すなわち、供給チューブ１５が検出流体供給部１１から各弱点ピン２０，…に連結されることで、各第１折損検出素子１２の管路１２ａが直列接続されて、検出流体供給部１１に接続される。つまり、検出流体としての空気が各第１折損検出素子１２の管路１２ａに一定圧で供給されるようになる。
【００３２】
第２折損検出素子２５は、弱点ピン２０の軸部に軸方向に内挿される有底筒部材２６と、弱点ピン２０の頭部２０ａにおける凹部２２に、収縮されて負圧状態で軸方向に内挿される伸縮部材２７とを有している。そして、伸縮部材２７の負圧状態を維持するように、有底筒部材２６の開口端部２６ａと伸縮部材２７の開口部２７ａとが気密に接続されている。そして、第２折損検出素子２５の伸縮部材２７は、収縮状態で内挿されると、伸縮部材２７の上面と弱点ピン２０の頭部２０ａの端面とが面一となり、平坦面が形成されている。一方、第２折損検出素子２５の有底筒部材２６は、弱点ピン２０の折損部２１によって、有底筒部材２６の中途部が折損されるように、第１折損検出素子１２の各第２直線状部１２１ａ，１２１ｂの間に挿入支持されている。そして、有底筒部材２６の素材としては、合成樹脂製、ガラス製、磁気製のいずれかが使用される。伸縮部材２７の素材としては、軟質の合成樹脂製または気密性を有する紙製のいずれかが使用される。要は、弱点ピン２０の折損に伴って折損する強度を有するとともに、検出流体の供給および水車に供給される水の圧力に耐えられればよい。
【００３３】
つぎに弱点ピン２０の折損を検出する手順について説明する。通常時は、図３（ａ）に示すように、検出流体供給部１１のベローズ１１１の内部に、所定量の検出流体としての空気が充填されて、圧縮バネ１１２が伸張されて蓄勢状態になっている。すなわち、ベローズ１１１内部の空気に対して圧縮力が常時かかっている。したがって、供給チューブ１５の第１連結チューブ１５０および第２連結チューブ１５１を通って、各弱点ピン２０，…の第１折損検出素子１２，…の管路１２ａ，…に一定量の空気が所定の圧力で供給されている。一方、第２折損検出素子２５，…の伸縮部材２７が収縮されて負圧の状態で弱点ピン２０の凹部２２に内挿されるとともに、第２折損検出素子２５，…の有底筒部材２６が、第１折損検出素子１２の各第２直線状部１２１ａ，１２１ｂの間に挿入支持された状態になっている。
【００３４】
そして、図１に示すガイドベーン２に異物が挟まった異常時は、図３（ｂ）に示すように、異物が挟まった弱点ピン２０が、弱点ピン２０の折損部２１から折損して、第１折損検出素子１２の各第２直線状部１２１ａ，１２１ｂおよび第２折損検出素子２５の有底筒部材２６が折損される。この際、折損された第１折損検出素子１２の各第２直線状部１２１ａ，１２１ｂから空気が外部に排出され、検出流体供給部１１のベローズ１１１が圧縮バネ１１２の放勢力によって収縮される一方、折損された第２折損検出素子２５の有底筒部材２６から空気が吸引されて、第２折損検出素子２５の伸縮部材２７が伸長し、伸張した伸縮部材２７が弱点ピン２０の頭部２０ａから突出するようになり、複数の弱点ピン２０，…のうち、いずれかの弱点ピン２０が折損したかを検出できる。
【００３５】
このように、第１実施形態に係る弱点ピン折損検出装置によれば、検出流体を貯留する検出流体供給部１１を配置するとともに、弱点ピン２０に、第１折損検出素子１２および第２折損検出素子２５を内挿し、弱点ピン２０の折損と、検出流体供給部１１において変化する検出流体の量と、第２折損検出素子２５の伸縮部材２７内において変化する流体の量とを関連づけるようにしたので、弱点ピン２０が折損したことを、簡単な構成で、周辺の機材に支障をきたすことなく安全に検出することができる。
【００３６】
（第２実施形態）
つぎに第２実施形態に係る弱点ピン折損検出装置について図４（ａ），（ｂ）を参照して説明する。図４（ａ），（ｂ）において、図３（ａ），（ｂ）と同一符号は同一もしくは相当するものを示し、異なる点は、検出流体供給部１１Ａに貯留されている流体が、水である点と、該水を貯留する水槽１１０Ａが配置されている点と、水槽１１０Ａに貯留されている水に対して所定の圧力が加わるように、貯留されている水の水面に、所定重量の平板１１１Ａが載荷されている点とである。なお、図中の１０Ａは、弱点ピン折損検出装置を示す。
【００３７】
つぎに弱点ピン２０の折損を検出する手順について説明する。通常時は、図４（ａ）に示すように、検出流体供給部１１Ａの水槽１１０Ａ内に、所定量の検出流体としての水が貯留されて、所定重量の平板１１１Ａが水槽１１０Ａの上部に押し上げられている。すなわち、水槽１１０Ａ内の水に対して所定の圧力が常時かかっている。したがって、供給チューブ１５の第１連結チューブ１５０および第２連結チューブ１５１を通って各弱点ピン２０の第１折損検出素子１２に一定量の水が所定の圧力で供給されている。一方、第２折損検出素子２５の伸縮部材２７が収縮されて負圧の状態で弱点ピン２０の凹部２２に内挿されるとともに、第２折損検出素子２５の有底筒部材２６が、第１折損検出素子１２の各第２直線状部１２１ａ，１２１ｂの間に挿入支持された状態になっている。
【００３８】
そして、図１に示すガイドベーン２に異物が挟まった異常時は、図４（ｂ）に示すように、異物が挟まった弱点ピン２０が、弱点ピン２０の折損部２１から折損して、第１折損検出素子１２の各第２直線状部１２１ａ，１２１ｂ、および、第２折損検出素子２５の有底筒部材２６の中途部が折損される。この際、折損された第１折損検出素子１２の各第２直線状部１２１ａ，１２１ｂから水が外部に排出され、検出流体供給部１１の水槽１１０Ａの水が減少して平板１１１Ａが水槽１１０Ａの低位置に下がる一方、折損された第２折損検出素子２５の有底筒部材２６から空気が吸引されて、第２折損素子２５の伸縮部材２７が伸長し、伸張した伸縮部材２７が弱点ピン２０の頭部２０ａから突出するようになり、複数の弱点ピン２０，…のうち、いずれかの弱点ピン２０が折損したかを検出できる。
【００３９】
このように、第２実施形態に係る弱点ピン折損検出装置１０Ａによれば、前記第１実施形態と同様に、弱点ピン２０の折損と、検出流体供給部１１Ａにおいて変化する検出流体の量と、第２折損検出素子２５の伸縮部材２７内において変化する流体の量とを関連づけるようにしたので、弱点ピン２０が折損したことを、簡単な構成で、安全に検出することができる。
【００４０】
なお、本発明に係る弱点ピン折損検出装置は、前記第１および第２実施形態に限定することなく種々変更することができる。
【００４１】
例えば、前記各実施形態の場合、第１折損検出素子１２の管路１２ａを管体で構成するようにしたが、図５に示すように、検出流体が通流される管路１２Ａを通流孔で構成するようにしてもよい。該管路１２Ａは、弱点ピン２０の軸方向に沿って形成される直線部１２０Ａと、該直線部１２０Ａに連設される円錐台形状の凹部１２１Ａを有している。そして、管路１２Ａには、第２折損検出素子２５の有底筒部材２６を、気密に直立状態で支持するための支持体１２５が必要になる。この支持体１２５は、貫通孔１２７によって、第２折損検出素子２５の有底筒部材２６を支持する第１支持部１２６と、該第１支持部１２６に連設され、円板状に形成された凹部１２９によって、第２折損検出素子２５の伸縮部材２７を支持する環状の第２支持部１２８とを備えている。そして、第２支持部１２８の外周面に雄ねじ１２８ａが形成されている。この雄ねじ１２８ａと、管路１２Ａの凹部１２１Ａの雌ねじ１２２Ａが螺合して、管路１２Ａに支持体１２５が固定される。
【００４２】
また、前記各実施形態の場合、第１折損検出素子１２の管路１２ａと第２折損検出素子２５の有底筒部材２６のそれぞれを、弱点ピン２０の軸心部に集まるように配置したが、第１折損検出素子１２の管路１２ａと第２折損検出素子２５の有底筒部材２６のそれぞれを、弱点ピン２０の軸心部からずれた位置に配置するようにしてもよい。要は、弱点ピン２０の折損に伴って、第１折損検出素子１２の管路１２ａおよび第２折損検出素子２５の有底筒部材２６が折損できればよい。
【００４３】
また、前記各実施形態の場合、第２折損検出素子２５として、有底筒部材２６に気密に接続された伸縮部材２７を用いるようにしたが、バネ付勢された検出ピンで構成される折損検出素子３０であってもよい。該折損検出素子３０としては、例えば、図６（ａ）に示すように、折損部２１０よりも上方の弱点ピン２００の頭部２００ａ（折損部２１０よりも上方の位置）に、バネ３１が内挿される凹部２２０が形成され、該凹部２２０の底部の中央部に、軸方向に沿って検出ピン３０の挿入孔２２１が形成されるとともに、該挿入孔２２１の底部の周壁に雌ねじ部２２２が形成されている。図中の２００ｂは、折損部２１０を含む弱点ピン２００の軸部を示す。検出ピン３０は、図６（ｂ）に示すように、円板状の頭部３０ａの中央部に、六角レンチ（図示せず）が嵌入される六角形状の嵌入孔３０ｂが形成されるとともに、軸部３０ｃの先端部に、弱点ピン２００の挿入孔２２１の雌ねじ部２２２に螺合する雄ねじ３０ｄが形成されている。
【００４４】
そして、六角レンチ（図示せず）の先端部を、検出ピン３０の頭部３０ａの嵌入孔３０ｂに嵌入して、弱点ピン２００の凹部２２０に内挿されたバネ３１に抗して、検出ピン３０を軸方向に押圧しつつ、すなわち、バネ３１を圧縮しつつ、弱点ピン２００の挿入孔２２１の雌ねじ部２２２に、検出ピン３０の軸部３０ｃの雄ねじ３０ｄを螺合させ、弱点ピン２００に、弱点ピン２００の軸線に沿うように検出ピン３０を直状に固設する。そして、図５（ａ）に示すように、通常時、検出ピン３０の頭部３０ａの下面に、弱点ピン２００の凹部２２０に内挿されたバネ３１が当接された状態で、弱点ピン２００の挿入孔２２１の雌ねじ部２２２に、検出ピン３０の軸部３０ｃの雄ねじ３０ｄが螺合している。すなわち、検出ピン３０は、バネ３１によって進出方向に弾性付勢された状態になっている。
【００４５】
この状態から弱点ピン２００が折損すると、図６（ｃ）に示すように、検出ピン３０の軸部３０ｃの中途部が折損して、検出ピン３０の頭部３０ａが、圧縮状態のバネ３１の放勢力によって押し上げられ、検出ピン３０の頭部３０ａが弱点ピン２００の頭部２００ａから進出した状態になる。すなわち、検出ピン３０が進出することで、複数の弱点ピン２００のうち、いずれかの弱点ピン２００が折損したかを視認できるようになる。
【００４６】
この場合、弱点ピン２００の折損と、バネ３１の弾性付勢によって変化する検出ピン３０の進出量とを関連づけるようにしたので、弱点ピン２００が折損したことを、簡単な構成で、安全に検出することができる。
【符号の説明】
【００４７】
２…ガイドベーン、１１…検出流体供給部、１２…第１折損検出素子、１２ａ，１２Ａ…管路、１５…供給チューブ、２０…弱点ピン、２０ａ…頭部、２０ｂ…軸部、２１…折損部、２５…第２折損検出素子、２６…有底筒部材、２６ａ…開口端部、２７…伸縮部材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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