(57)【要約】      （修正有）【課題】  高温、高回転下においても歪ゲージの剥離や断線等の不具合の発生を回避できて応力計測の信頼性を向上するとともに、低価格で貼り付け作業が簡単にできる歪ゲージの取付方法を提供するとともに、小型コンパクトで、構造で送信部材の破損を伴うことなく安全かつ正確に送信可能とした応力計測装置を提供する。【解決手段】  歪ゲージにより構造体に作用する応力を検出する応力計測装置において、前記歪ゲージがステンレス箔を含む金属箔の上に点溶接によって固定され、該歪ゲージの出力端と前記歪ゲージの出力用のシース線の端部とが銀ろう付けを含むろう付けによって接続されて該接続部を接着材により前記金属箔上に固定され、該接着材上をステンレス箔を含む金属箔で覆って構成されてなり、前記各部材が前記金属箔の上に固定され一体化された歪ゲージユニットをそなえたことを特徴とする。【選択図】    図１
2006242586.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
歪ゲージにより構造体に作用する応力を検出する応力計測装置において、前記歪ゲージがステンレス箔を含む金属箔の上に点溶接によって固定され、該歪ゲージの出力端と前記歪ゲージの出力用のシース線の端部とが銀ろう付けを含むろう付けによって接続されて該接続部を接着材により前記金属箔上に固定され、該接着材上をステンレス箔を含む金属箔で覆って構成されてなり、前記各部材が前記金属箔の上に固定され一体化された歪ゲージユニットをそなえたことを特徴とする応力計測装置。
【請求項２】
前記接続部において前記歪ゲージの出力端とシース線とを一定量の弛みを持たせて接続するとともに、前記シース線をステンレス箔を含む押え用箔を介して前記金属箔の上に点溶接により固定したことを特徴とする請求項１記載の応力計測装置。
【請求項３】
歪ゲージによりタービン翼を含む回転体に作用する応力を検出する回転体の応力計測装置において、前記歪ゲージがステンレス箔を含む金属箔の上に点溶接によって固定され、該歪ゲージの出力端と前記歪ゲージの出力用のシース線の端部とが銀ろう付けを含むろう付けによって接続されて該接続部を接着材により前記金属箔上に固定され、該接着材上をステンレス箔を含む金属箔で覆って構成されてなり、前記各部材が前記金属箔の上に固定され一体化された歪ゲージユニットを、前記金属箔を前記回転体の表面に点溶接によって固定したことを特徴とする応力計測装置。
【請求項４】
構造体に作用する応力を検出する歪ゲージの取付方法において、前記歪ゲージの出力端を該歪ゲージの出力用のシース線の端部に銀ろう付けを含むろう付けによって接続し、該接続部をステンレス箔を含む金属箔の上に接着材で固定し、該接着材上をステンレス箔を含む金属箔で覆い、前記歪ゲージを前記金属箔の上に点溶接によって固定し、前記シース線の端部をステンレス箔を含む押え用箔を介して前記金属箔の上に点溶接により固定することを特徴とする歪ゲージの取付方法。
【請求項５】
タービン翼を含む回転体に取付けられて該回転体に作用する応力を検出する応力検出体の出力端に接続される応力検出用の導線を回転体の軸部を通して外部に取り出すように構成された回転体の応力計測装置において、筒状のカプセルケース内にトランスミッタとトランスミッタ駆動用の電源体とが収納されカプセル状に一体化された送信カプセルと、該送信カプセルのトランスミッタに接続されて前記応力検出体から該トランスミッタに伝送された応力検出データを前記回転体の外部に設置された受信アンテナに送信する送信アンテナとを前記回転体の端部に取付けたことを特徴とする応力計測装置。
【請求項６】
前記電源体を複数個のリチウムボタン電池で構成するとともに前記トランスミッタを該リチウムボタン電池と同数個設けて、前記各リチウムボタン電池と各トランスミッタとを導線でそれぞれ接続して前記カプセルケース内の周方向に配設し、両者を前記カプセルケースにモールドしたことを特徴とする請求項５記載の応力計測装置。
【請求項７】
前記送信カプセルの装着部の外側に、該送信カプセルの周辺を冷却する冷却水が循環する冷却水管路を設けるとともに、前記送信カプセルに冷却空気を吹き付ける冷却空気噴出口をそなえた冷却空気管を設け、前記冷却水管路内の冷却水により前記送信カプセルを間接冷却するとともに前記冷却空気の吹き付けにより該送信カプセルを直接冷却するように構成したことを特徴とする請求項５記載の応力計測装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、過給機用タービン翼の応力計測等に適用され、応力検出体を構成する歪ゲージにより前記タービン翼を含む構造体に作用する応力を検出するとともに、回転体で構成された前記構造体において前記応力検出体のからの検出データを容易に外部に取り出すように構成された応力計測装置、並びに前記応力検出体としての歪ゲージの取付方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
排気ターボ過給機（以下過給機という）のタービン翼の応力計測には応力検出体として歪ゲージが用いられているが、該タービン翼は高速回転であるため、前記歪ゲージの取付け部近傍の重力加速度が約１０万Ｇ相当と大きく、かつタービン翼の周囲のガス温度が５００℃程度に昇る高温であることから、歪ゲージのタービン翼からの剥離や該歪ゲージからの出力用導線の断線等の不具合が発生し易い環境にある。
【０００３】
応力検出体として歪ゲージを用いて、蒸気タービンの動翼（タービン翼）の応力を検出する技術の一つに特許文献１（実開昭５７−１０３５９６号公報）にて提供されている技術がある。
かかる技術においては、蒸気タービンの低圧段のタービン翼に貼着した歪ゲージに、タービンロータのディスク部側面に取付けられた送信アンテナを接続するとともに、ケース側に受信アンテナを取付け、前記ディスク部側面に取り付けられた送信アンテナから発振された歪ゲージによる応力検出信号を、静止部材に取付けられている受信アンテナに伝送するように構成している。
【０００４】
【特許文献１】実開昭５７−１０３５９６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
過給機のタービン翼の応力計測に、応力検出体として歪ゲージを用いる場合において、前記のように、タービン翼は高温下での高速回転で運転されているため、歪ゲージのタービン翼からの剥離や該歪ゲージからの出力用導線の断線等の不具合が発生し易い条件下にある。
かかる不具合の発生を回避する手段として、歪ゲージを溶射によってタービン翼に貼り付ける手段が提供されているが、溶射対応の歪ゲージは高価であり、また歪ゲージの溶射による貼り付けは作業期間が長くなる、という課題がある。
また、前記特許文献１（実開昭５７−１０３５９６号公報）には、低温下にある蒸気タービンの低圧段のタービン翼の応力計測であることから、前記のような不具合の発生を回避する手段は講じられていない。
【０００６】
また、タービン翼の応力検出データを、タービン翼及びタービンロータを含む回転部からデータ処理を行う静止部に伝送するにあたっては、前記特許文献１においては、タービンロータのディスク部側面に取付けられた送信アンテナから、ケース側の受信アンテナに応力検出データを伝送するようになっているため、送信アンテナがガス中に晒されており、前記ガスが高温ガスの場合は、送信アンテナの溶損や破損が生じ、またコンパクト性にも欠ける。
【０００７】
本発明はかかる従来技術の課題に鑑み、高温、高回転下においても歪ゲージのタービン翼等の被貼着構造物からの剥離や該歪ゲージからの出力用導線の断線等の不具合の発生を回避できて応力計測の信頼性を向上するとともに、低価格で被貼着構造物への貼り付け作業が短時間で簡単にできる歪ゲージの取付方法を提供することを第１の目的とする。
また、本発明の第２の目的は、小型コンパクトな構造で以って、応力検出データのタービンロータ等の回転体からの応力検出データを、送信アンテナ等の送信部材の破損を伴うことなく安全かつ正確に送信可能とした応力計測装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明はかかる目的を達成するもので、歪ゲージにより構造体に作用する応力を検出する応力計測装置において、前記歪ゲージがステンレス箔を含む金属箔の上に点溶接によって固定され、該歪ゲージの出力端と前記歪ゲージの出力用のシース線の端部とが銀ろう付けを含むろう付けによって接続されて該接続部を接着材により前記金属箔上に固定され、該接着材上をステンレス箔を含む金属箔で覆って構成されてなり、前記各部材が前記金属箔の上に固定され一体化された歪ゲージユニットをそなえたことを特徴とする。
かかる発明において、好ましくは、前記接続部において前記歪ゲージの出力端とシース線とを一定量の弛みを持たせて接続するとともに、前記シース線をステンレス箔を含む押え用箔を介して前記金属箔の上に点溶接により固定する。
【０００９】
また、前記歪ゲージの取付方法の発明は、歪ゲージの出力端を該歪ゲージの出力用のシース線の端部に銀ろう付けを含むろう付けによって接続し、該接続部をステンレス箔を含む金属箔の上に接着材で固定し、該接着材上をステンレス箔を含む金属箔で覆い、前記歪ゲージを前記金属箔の上に点溶接によって固定し、前記シース線の端部をステンレス箔を含む押え用箔を介して前記金属箔の上に点溶接により固定することを特徴とする。
【００１０】
また、前記歪ゲージをタービン翼を含む回転体の応力検出体に適用した発明は、前記歪ゲージがステンレス箔を含む金属箔の上に点溶接によって固定され、該歪ゲージの出力端と前記歪ゲージの出力用のシース線の端部とが銀ろう付けを含むろう付けによって接続されて該接続部を接着材により前記金属箔上に固定され、該接着材上をステンレス箔を含む金属箔で覆って構成されてなり、前記各部材が前記金属箔の上に固定され一体化された歪ゲージユニットを、前記金属箔を前記回転体の表面に点溶接によって固定したことを特徴とする。
【００１１】
かかる発明によれば、歪ゲージの出力端を該歪ゲージからに応力検出データ出力用のシース線の端部に好ましくは銀ろう付けによるろう付けによって接続し、この接続部を好ましくはステンレス箔からなる金属箔の上に好ましくはセラミック接着材からなる接着材で固定し、該接着材上を好ましくはステンレス箔からなる金属箔で覆う。
次いで前記のようにしてシース線の端部に接続された歪ゲージを前記金属箔の上に点溶接によって固定し、さらに前記シース線の端部を好ましくはステンレス箔を含む押え用箔を介して点溶接により前記金属箔の上に固定する。
【００１２】
以上の工程により、好ましくはステンレス箔からなる金属箔の上に、歪ゲージが点溶接によって固定され、該歪ゲージの出力端とシース線の端部との接続部が表面を金属箔で覆った形態で接着材により固定され、さらにシース線の端部が金属箔を介して点溶接によって固定されてなる歪ゲージユニットが得られるので、１枚の金属箔の上に、歪ゲージ及びシース線の端部を点溶接によって固定するとともに該歪ゲージの出力端とシース線の端部との接続部を金属箔で覆った形態で接着材により固定してなる強固な構造の歪ゲージユニットとなり、タービン翼等の高温下で高速回転する構造体に貼着しても、歪ゲージの構造体からの剥離の発生を防止できるとともに、該歪ゲージに接続されるシース線の断線や該歪ゲージとシース線の端部との接続部の剥離の発生を防止でき、信頼性が向上された応力計測装置が得られる。
【００１３】
また、１枚の金属箔の上に、歪ゲージ及びシース線の端部を点溶接によって固定するとともに該歪ゲージの出力端とシース線の端部との接続部を金属箔で覆った形態で接着材により固定してなる歪ゲージユニットを、タービン翼を含む回転体等の構造体に、該歪ゲージユニットのベースである金属箔を前記構造体（回転体）の表面に点溶接によって固定するのみで該構造体に貼着できるので、従来技術に係る歪ゲージを溶射によって構造体（タービン翼）に貼り付ける手段に比べて、歪ゲージユニットを低価格で構成できるとともに、歪ゲージユニットの構造体（回転体）への貼着作業を短時間で簡単に行なうことができる。
【００１４】
また、本発明は、タービン翼を含む回転体に取付けられて該回転体に作用する応力を検出する応力検出体の出力端に接続される応力検出用の導線を回転体の軸部を通して外部に取り出すように構成された回転体の応力計測装置において、筒状のカプセルケース内にトランスミッタとトランスミッタ駆動用の電源体とが収納されカプセル状に一体化された送信カプセルと、該送信カプセルのトランスミッタに接続されて前記応力検出体から該トランスミッタに伝送された応力検出データを前記回転体の外部に設置された受信アンテナに送信する送信アンテナとを前記回転体の端部に取付けたことを特徴とする。
【００１５】
かかる発明によれば、筒状のカプセルケース内にトランスミッタとトランスミッタ駆動用の電源体とが収納されカプセル状に一体化された送信カプセルと、前記応力検出体から該送信カプセルのトランスミッタに伝送された応力検出データを前記回転体の外部に設置された受信アンテナに送信する送信アンテナとを、回転体端部のスペースを有効利用して設置したので、応力検出体からの応力検出データ送信設備が小型コンパクトになるとともに、前記特許文献１にて提供された従来技術のように、送信アンテナを含む応力検出データ送信設備が高温のガス中に晒されて該送信アンテナの溶損や破損が発生することがなく、該応力検出データ送信設備の耐久性、信頼性が著しく向上する。
【００１６】
また、かかる発明において好ましくは、前記電源体を複数個のリチウムボタン電池で構成するとともに前記トランスミッタを該リチウムボタン電池と同数個設けて、前記各リチウムボタン電池と各トランスミッタとを導線でそれぞれ接続して前記カプセルケース内の周方向に配設し、両者を前記カプセルケースにモールドする。
このように構成すれば、送信カプセル内において、小型で安価なリチウムボタン電池をトランスミッタの電源として使用したので、バッテリーの市販品等に比べてトランスミッタの電源が低コスト化できるとともに、複数個の前記リチウムボタン電池と各トランスミッタとを導線でそれぞれ接続してカプセルケース内の周方向に配設してカプセルケースにモールドしたので、前記送信カプセルを小型化でき、結果として前記応力検出データ送信設備をさらに小型コンパクト化できる。
【００１７】
また、かかる発明において好ましくは、前記送信カプセルの装着部の外側に、該送信カプセルの周辺を冷却する冷却水が循環する冷却水管路を設けるとともに、前記送信カプセルに冷却空気を吹き付ける冷却空気噴出口をそなえた冷却空気管を設け、前記冷却水管路内の冷却水により前記送信カプセルを間接冷却するとともに、前記冷却空気の吹き付けにより該送信カプセルを直接冷却するように構成する。
このように構成すれば、前記送信カプセルの周囲を冷却水管路内を循環する冷却水によって間接冷却することによって該送信カプセルの周囲の雰囲気温度を下げる手段と、前記冷却空気の吹き付けにより該送信カプセルを直接冷却する手段とを併用することにより、送信カプセルの冷却効果が上昇し、送信カプセルを常時許容温度以下に保持できる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、好ましくはステンレス箔からなる１枚の金属箔の上に、歪ゲージ及びシース線の端部を点溶接によって固定するとともに該歪ゲージの出力端とシース線の端部との接続部を金属箔で覆った形態で接着材により固定してなる強固な構造の歪ゲージユニットとなり、タービン翼等の高温下で高速回転する構造体に貼着しても、歪ゲージの構造体からの剥離の発生を防止できるとともに、該歪ゲージに接続されるシース線の断線や該歪ゲージとシース線の端部との接続部の剥離の発生を防止でき、信頼性が向上された応力計測装置が得られる。
また、前記のように構成された歪ゲージユニットを、タービン翼を含む回転体等の構造体に、該歪ゲージユニットのベースである金属箔を前記構造体（回転体）の表面に点溶接によって固定するのみで該構造体に貼着できるので、従来技術に係る歪ゲージを溶射によって構造体（タービン翼）に貼り付ける手段に比べて、歪ゲージユニットを低価格で構成できるとともに、歪ゲージユニットの構造体（回転体）への貼着作業を短時間で簡単に行なうことができる。
【００１９】
また本発明によれば、筒状のカプセルケース内にトランスミッタとトランスミッタ駆動用の電源体とが収納されカプセル状に一体化された送信カプセルと、前記応力検出体から応力検出データ送信用の送信アンテナとを、回転体端部のスペースを有効利用して設置したので、応力検出データ送信設備が小型コンパクトになるとともに、送信アンテナを含む応力検出データ送信設備が高温のガス中に晒されて該送信アンテナの溶損や破損が発生することがなく、該応力検出データ送信設備の耐久性、信頼性が著しく向上する。
【００２０】
また本発明によれば、送信カプセル内において、小型で安価なリチウムボタン電池をトランスミッタの電源として使用することにより、トランスミッタの電源が低コスト化できるとともに、複数個の前記リチウムボタン電池と各トランスミッタとを導線でそれぞれ接続してカプセルケース内の周方向に配設してカプセルケースにモールドすることにより、送信カプセルを小型化でき、結果として前記応力検出データ送信設備をさらに小型コンパクト化できる。
また本発明によれば、送信カプセルの周囲を冷却水管路内を循環する冷却水によって間接冷却することによって該送信カプセルの周囲の雰囲気温度を下げる手段と、前記冷却空気の吹き付けにより該送信カプセルを直接冷却する手段とを併用することにより、送信カプセルの冷却効果が上昇し、送信カプセルを常時許容温度以下に保持できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明を図に示した実施例を用いて詳細に説明する。但し、この実施例に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは特に特定的な記載がない限り、この発明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。
【実施例１】
【００２２】
図１は、本発明の第１実施例に係る歪ゲージユニットを示し、（Ａ）は側面図、（Ｂ）は平面図である。また図２は、前記第１実施例に係る過給機用タービン翼の歪ゲージユニット取付構造を示し、（Ａ）は過給機のタービンロータの概略正面図、（Ｂ）はタービン翼への歪ゲージユニット取付構造を示す側面図である。
図１において、１０は歪ゲージユニットで、次のように構成されている。
１は応力検出（歪検出）用の歪ゲージ、２はステンレス箔で、前記歪ゲージ１は、たとえばＳＫＷ−１０２３０型歪ゲージ等の市販品を適用でき、前記ステンレス箔２の上面に点溶接（スポット溶接）によって固定されている。８は点溶接部を示す。
【００２３】
６は前記歪ゲージ１からの応力検出データを伝送するシース線である。該シース線６の入力側端部６ａと前記歪ゲージ１の出力端１ａとは銀ろう付け７によって接続され（銀ろう付け以外のろう付けでもよい）、該接続部をセラミック接着材５により前記ステンレス箔２上に固定し、該セラミック接着材５を押え用ステンレス箔３で覆っている。
前記歪ゲージ１の出力端１ａとシース線６の入力側端部６ａとは、前記銀ろう付け７による接続部において一定量の弛みを持たせて接続して前記セラミック接着材５により固定するとともに、前記シース線６をステンレス箔からなる押え用箔４で押えて前記ステンレス箔２の上に点溶接（８は点溶接部を示す）により固定している。
このように、歪ゲージ１の出力端１ａとシース線６の入力側端部６ａとは、前記銀ろう付け７による接続部において一定量の弛みを持たせて接続してセラミック接着材５により固定することにより、歪ゲージ１とシース線６との間に不測の力が作用した際の歪ゲージ１の剥離あるいはシース線６の断線の発生を防止できる。
尚、前記ステンレス箔に代えて、温度条件や回転数条件によっては他の金属箔の使用も可能である。
【００２４】
前記のような、歪ゲージユニット１０を製作して、排気ターボ過給機のタービン翼の応力検出用として、該タービン翼に取付ける際には、次の要領によって行なう。
即ち、先ず前記歪ゲージ１の出力端１ａを、前記シース線６の入力側端部６ａに銀ろう付け７によって接続し、この接続部を前記ステンレス箔２の上に、前記のように一定量の弛みを持たせてセラミック接着材５で固定し、該セラミック接着材５上を押え用ステンレス箔３で覆う。
次いで、前記のようにしてシース線６の入力側端部６ａに接続された歪ゲージ１を前記ステンレス箔２の上に点溶接８によって固定し、さらに前記シース線６の端部をステンレス箔からなる押え用箔４で押えて前記ステンレス箔２の上に点溶接８によって固定する。
【００２５】
以上のようにして製作した歪ゲージユニット１０は、図２（Ａ），（Ｂ）のように、タービンロータ１２の外周に多数植設されたタービン翼１１の応力検出部位に貼着される。かかる貼着にあたっては、前記歪ゲージユニット１０のベースであるステンレス箔２をタービン翼１１の表面に点溶接することによって、該歪ゲージユニット１０を固定する。そして、該歪ゲージユニット１０からのシース線６をステンレス箔からなる押さえ用箔０１２によって前記タービン翼１１に点溶接する。（Ｄ）は図２(Ｂ)のＣ−Ｃ断面図である。シース線６はステンレス箔からなる押さえ用箔０１２でタービン翼１１の表面に点溶接８され、貼着されている。尚、この例では、４個のタービン翼１１について歪ゲージユニット１０を装着した場合を示しているが、歪ゲージユニット１０を装着するタービン翼１１の個数は任意である。
【００２６】
かかる第１実施例によれば、歪ゲージ１の出力端１ａを該歪ゲージ１からの応力検出データ出力用のシース線６の入力側端部６ａに銀ろう付け７によって接続し、この接続部をステンレス箔２の上にセラミック接着材５で固定し、該接着材５上を押え用ステンレス箔３で覆い、さらに前記シース線６の入力側端部６ａに接続された歪ゲージ１を前記ステンレス箔２の上に点溶接８によって固定し、さらに前記シース線６の端部をステンレス箔等の押え用箔４で押えて、前記ステンレス箔２の上に点溶接８によって固定する、という工程によって、歪ゲージユニット１０を製作できる。
【００２７】
以上のような工程により、ベースとなるステンレス箔２の上に、歪ゲージ１が点溶接８によって固定され、該歪ゲージ１の出力端１ａとシース線６の入力側端部６ａとの接続部が表面を押え用ステンレス箔３で覆った形態でセラミック接着材５により固定され、さらにシース線６の端部が押え用箔を介して点溶接８によって固定されてなる歪ゲージユニット１０が得られるので、１枚のステンレス箔２の上に、歪ゲージ１及びシース線６の入力側端部６ａを点溶接８によって固定するとともに該歪ゲージ１の出力端１ａとシース線６の入力側端部６ａとの接続部を押え用ステンレス箔３で覆った形態でセラミック接着材５により固定してなる強固な構造の歪ゲージユニット１０となり、タービン翼１１のような高温下で高速回転する構造体に貼着しても、歪ゲージ１のタービン翼１１からの剥離の発生を防止できるとともに、該歪ゲージ１に接続されるシース線６の断線や該歪ゲージ１とシース線６の端部との接続部の剥離の発生を防止でき、信頼性が向上された応力計装置が得られる。
【００２８】
また、１枚のステンレス箔２の上に、歪ゲージ１及びシース線６の端部を点溶接８によって固定するとともに該歪ゲージ１の出力端と１ａとシース線６の入力側端部６ａとの接続部を押え用ステンレス箔３で覆った形態で接着材５により固定してなる歪ゲージユニット１０を、タービン翼１１に、該歪ゲージユニット１０のベースであるステンレス箔２を前記タービン翼１１の表面に点溶接８によって固定するのみで該タービン翼１１に貼着できるので、従来技術に係る歪ゲージを溶射によってタービン翼１１に貼り付ける手段に比べて、歪ゲージユニット１０を低価格で構成できるとともに、歪ゲージユニット１０のタービン翼１１への貼着作業を短時間で簡単に行なうことができる。
【実施例２】
【００２９】
図３は本発明の第２実施例に係る送信カプセルを備えた応力検出データ送信設備の過給機タービンロータ端部への取付構造を示す縦断面図である。また図４は前記第２実施例における送信カプセルを示し、（Ａ）は正面図（断面表示）、（Ｂ）は（Ａ）におけるＡ―Ａ線断面図、（Ｃ）は（Ａ）におけるＢ―Ｂ線断面図である。図５は前記第２実施例におけるリチウムボタン電池の側面図である。
図３において、１２はタービンロータ、１１はタービン翼、１０は該タービン翼１１に貼着された歪ゲージユニット、６０は該歪ゲージユニット１０からの応力検出用の導線である。前記歪ゲージユニット１０は、図２の第１実施例のように４個のタービン翼１１に貼着されている。１２ａは前記タービンロータ１２の回転軸心である。
【００３０】
３０は後述するように構成された送信カプセル、３５は前記タービンロータ１２の軸端面に複数のボルト３５０によって固定された筒状のハウジングで、該ハウジング３５の内部に前記送信カプセル３０が収納、固定されている。４１は前記ハウジング３５のカバー、３６は送信アンテナで、該送信アンテナ３６は、複数のボルト４１０によって前記ハウジング３５の後端面に前記カバー４１と共締めにて固定されている。これらによって送信ユニット３００を構成する。
３７は前記送信アンテナ３６からの応力検出信号を受信する受信アンテナで、後述する冷却水入口管５０、冷却水出口管５１、冷却空気管５２を支持するブラケット４０に支持リング３８を介して複数のボルトで固定されている。３７０は受信ケーブルで、前記受信アンテナ３７に前記ブラケット４０の通し穴４０ａ内を通して接続されている。
【００３１】
次に前記送信カプセル３０の詳細を示す図４（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）において、３３は筒状に形成されたカプセルケースで、該カプセルケース３３内には、４個のトランスミッタ（複数個であればよい）３２と該トランスミッタ３２駆動用の電源体である４個のリチウムボタン電池３１とが収納され、カプセル状に一体化されている。前記各リチウムボタン電池３１と各トランスミッタ３２とは導線３１１、３１２でそれぞれ接続されて前記カプセルケース３３内に円周方向等間隔に配設され、各リチウムボタン電池３１及び各トランスミッタ３２を前記カプセルケース３３にモールドにより固定している。
【００３２】
また、前記４個のトランスミッタ３２には、図３のように、前記４個の歪ゲージユニット１０からの応力検出用の導線６０が接続されて、該歪ゲージユニット１０からの応力検出信号が入力される。また各トランスミッタ３２の出力端は前記受信ケーブル３７０に接続されて、応力検出信号を該受信ケーブル３７０を介して図示しない応力算出手段に伝送するようになっている。
前記リチウムボタン電池３１の詳細を示す図５において、該リチウムボタン電池３１と前記トランスミッタ３２とを接続する導線の−側３１２は電極に接続され、＋側３１１は該リチウムボタン電池３１にはんだ付け（３１ｃははんだ付け部）されている。
【００３３】
かかる第２実施例によれば、筒状のカプセルケース３３内にトランスミッタ３２と該トランスミッタ３２駆動用の電源体であるリチウムボタン電池３１とが収納され、カプセル状に一体化された送信カプセル３０と、前記歪ゲージユニット１０から該送信カプセル３０のトランスミッタ３２に伝送された応力検出データを前記タービンロータ１２の外部に設置された受信アンテナ３７に送信する送信アンテナ３６とを、タービンロータ１２端部のスペースを有効利用して設置したので、歪ゲージユニット１０からの応力検出データ送信設備が小型コンパクトになるとともに、前記特許文献１にて提供された従来技術のように、送信アンテナ３６を含む応力検出データ送信設備が高温のガス中に晒されて該送信アンテナの溶損や破損が発生することがなく、該応力検出データ送信設備の耐久性、信頼性が著しく向上する。
【００３４】
また、前記トランスミッタ３２の電源体を複数個のリチウムボタン電池３１で構成するとともに、前記トランスミッタ３２を該リチウムボタン電池３１と同数個設けて、前記各リチウムボタン電池３１と各トランスミッタ３２タとを導線３１１，３１２でそれぞれ接続して前記カプセルケース３３内の円周方向に配設し、両者を前記カプセルケース３３にモールドしたので、送信カプセル３０内において、小型で安価なリチウムボタン電池３１をトランスミッタ３２の電源として使用することにより、バッテリーの市販品等に比べてトランスミッタ３２の電源が低コスト化できるとともに、複数個の前記リチウムボタン電池３１と各トランスミッタ３２とを導線３１１，３１２でそれぞれ接続してカプセルケース３３内の周方向に配設して、カプセルケース３３にモールドしたことにより、前記送信カプセル３０を小型化でき、結果として前記応力検出データ送信設備をさらに小型コンパクト化できる。
【実施例３】
【００３５】
図６は本発明の第３実施例に係る送信カプセル周囲の冷却構造を示す縦断面図である。
かかる第３実施例は、前記第２実施例（図３〜図５）に送信カプセルの冷却手段を追設したもので、前記送信カプセル３０が収納された前記送信ユニット３００の装着部の外側に、該送信カプセル３０の周辺を冷却する冷却水が循環する冷却水管路を構成する冷却水入口管５０及び冷却水出口管５１及び該冷却水入口管５０と冷却水出口管５１とを接続する環状通路５３を設け、さらに、前記タービンロータ１２の回転軸心１２ａに沿って前記送信カプセル３０に冷却空気を吹き付ける冷却空気噴出口５２ａをそなえた冷却空気管５２を設けている。
【００３６】
従って、かかる第３実施例においては、前記冷却水入口管５０から環状通路５３を通り冷却水出口管５１に流動する冷却水により前記送信カプセル３０を間接冷却するとともに、前記冷却空気噴出口５２ａからの冷却空気の吹き付けにより該送信カプセル３０を直接冷却する。
かかる第３実施例によれば、前記送信カプセル３０の周囲を冷却水管路５０，５１，５２内を循環する冷却水によって間接冷却することによって、該送信カプセル３０の周囲の雰囲気温度を下げる手段と、前記冷却空気噴出口５２ａからの冷却空気の吹き付けにより該送信カプセル３０を直接冷却する手段とを併用することにより、該送信カプセル３０の冷却効果が上昇し、送信カプセル３０を常時許容温度以下に保持できる。
【産業上の利用可能性】
【００３７】
本発明によれば、高温、高回転下においても歪ゲージのタービン翼等の被貼着構造物からの剥離や該歪ゲージからの出力用導線の断線等の不具合の発生を回避できて応力計測の信頼性が向上するとともに、低価格で被貼着構造物への貼り付け作業が短時間で簡単にできる歪ゲージの取付方法を提供できるとともに、小型コンパクトな構造で以って、応力検出データのタービンロータ等の回転体からの応力検出データを、送信部材の破損を伴うことなく安全かつ正確に送信可能とした応力計測装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明の第１実施例に係る歪ゲージユニットを示し、（Ａ）は側面図、（Ｂ）は平面図である。
【図２】本発明の第１実施例に係る過給機用タービン翼の歪ゲージユニット取付構造を示し、（Ａ）は過給機のタービンロータの概略正面図、（Ｂ）はタービン翼への歪ゲージユニット取付構造を示す側面図、（Ｃ）は（Ｂ）におけるＺ―Ｚ断面図である。
【図３】本発明の第２実施例に係る送信カプセルを備えた応力検出データ送信設備のタービンロータ端部への取付構造を示す縦断面図、（Ｄ）は（Ｂ）におけるＣ−Ｃ断面図である。
【図４】前記第２実施例における送信カプセルを示し、（Ａ）は正面図（断面表示）、（Ｂ）は（Ａ）におけるＡ―Ａ線断面図、（Ｃ）は（Ａ）におけるＢ―Ｂ線断面図である。
【図５】前記第２実施例におけるリチウムボタン電池の側面図である。
【図６】本発明の第３実施例に係る送信カプセル周囲の冷却構造を示す縦断面図である。
【符号の説明】
【００３９】
１  歪ゲージ
１ａ  出力端
２  ステンレス箔  
３  押え用ステンレス箔
４  押え用箔
５  セラミック接着材
６  シース線
６ａ  入力側端部６ａ
７  銀ろう付け
８  点溶接部
１０  歪ゲージユニット
１１  タービン翼
１２  タービンロータ
３０  送信カプセル
３１  リチウムボタン電池
３２  トランスミッタ
３３  カプセルケース
３５  ハウジング
３６  送信アンテナ
３７  受信アンテナ
５０  冷却水入口管
５１  冷却水出口管
５２  冷却空気管
５３  環状通路
６０  導線
３００  送信ユニット
【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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