(57)【要約】【課題】真空チャンバーの外部から内部に投射物を打ち込むことができ、打ち込み位置の左右、前後方向の変更に真空チャンバーを開放することなく外部から位置変更ができ、かつ貫通部の正確な芯合わせが容易であり、芯ズレによる打込み性能や位置精度の低下が本質的に少ない筒の位置決め装置を提供する。【解決手段】中空円筒形の筒１０を軸方向及びこれに直交する平面内で移動可能に支持する筒支持装置２０と、筒を気密を保持して真空チャンバーの外壁を貫通させる筒貫通装置２２とを備える。筒貫通装置２２は、軸方向及びこれに直交する平面内で筒の移動を可能にする移動シール機構を有する。この移動シール機構は、筒外周面に軸方向に移動可能かつ気密に取り付けられたシールリング２３と、シールリングを軸方向に直交する平面内で移動可能かつ気密に保持するシールホルダ２４とからなり、シールホルダは真空チャンバーの外壁に気密に取り付けられている。【選択図】      図３
2005009961.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
中空円筒形の筒を軸方向及びこれに直交する平面内で移動可能に支持する筒支持装置と、筒を気密を保持して真空チャンバーの外壁を貫通させる筒貫通装置とを備え、該筒貫通装置は、軸方向及びこれに直交する平面内で筒の移動を可能にする移動シール機構を有する、ことを特徴とする真空チャンバーを貫通する筒の位置決め装置。
【請求項２】
前記移動シール機構は、筒外周面に軸方向に移動可能かつ気密に取り付けられたシールリングと、該シールリングを軸方向に直交する平面内で移動可能かつ気密に保持するシールホルダとからなり、該シールホルダは真空チャンバーの外壁に気密に取り付けられている、ことを特徴とする請求項１に記載の筒の位置決め装置。
【請求項３】
前記筒は、真空チャンバーの貫通部に円筒形外面を有する一体構造部品であり、
前記シールリングは、筒の前記円筒形外面に内面が接触する軸シール部材と、シールホルダの内側端面に接触する面シール部材とを有する、ことを特徴とする請求項２に記載の筒の位置決め装置。
【請求項４】
前記筒は、投射物を目標位置に打ち込む打込み試験用の筒であり、該筒の上流側に連結され軸線方向に貫通孔を有し該貫通孔を通過可能に投射物とこれを収容する射出サボーを収容する充填器と、打込み信号に対応して該充填器に高圧ガスを急速に供給する発射バルブと、筒の下流側に連結され投射物を収容する射出サボーのみを衝突させて停止するストッパー装置とを備える、ことを特徴とする請求項１に記載の筒の位置決め装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、真空チャンバーを貫通する筒の位置決め装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ジェットエンジンの性能試験の一種として、エンジンへの投射物の打込み試験があり、投射物を水平方向へ打ち出す打ち込み器として、特許文献１が、本願発明と同一の発明者により提案されている。
【０００３】
特許文献１の「投射物の打ち出し器」は、図４に示すように、一端が開口し投射物５１を内部に収容する中空円筒形の射出サボー５２と、軸線方向に貫通孔を有し該貫通孔を通過可能に射出サボーを収容する充填器５４と、打込み信号に対応して該充填器に高圧ガスを急速に供給する発射バルブ５６と、充填器の下流側に連結され射出サボーが通過する貫通孔を有する筒５８と、該筒の下流側に連結され射出サボーのみを衝突させて停止するサボーストッパー６０ａを有するストッパー装置６０とを備え、前記射出サボー５２は、投射物５１を内部に位置決めするサボー内筒部５２ａと、充填器５４及び筒５８に嵌合するサボー外筒部５２ｂとからなるものである。
【０００４】
この投射物の打ち出し器は、投射物を水平方向に打ち出す場合でも、投射物をサボー中心（筒中心軸）にズレなく保持して、高い再現性で投射物を正確に目標位置に打ち込むことができ、かつ投射物の射出速度やタイミングへの影響を回避することができる等の特徴がある。
なお、対象物は、例えばジェットエンジンのロータやその周囲に配置されたブレードであり、投射物は、例えば、鳥又はこれを模擬したゼラチン等である。
【０００５】
上述した打込み試験は、対象物を真空チャンバー内に設置して、航空を模擬した真空環境下において行う場合がある。このような、真空チャンバーを用いた打ち込み試験の場合、真空チャンバーの外部から内部に投射物を打ち込むために、真空チャンバーの外壁に貫通部を設け、投射物が通過する筒をこの貫通部に接続していた。
この場合、真空チャンバー内に設置される対象物に対し、筒先端を所定の位置に設定するためには、真空チャンバーの貫通部に予め所定の継ぎ手（フランジ等）を設け、この継ぎ手の内側と外側に筒の連結部材を設けて、この連結部材を介して真空チャンバーの外側の筒と内側の筒を同心に位置決めし、真空チャンバーの外部から内部への投射物の打ち込みを可能にしていた。
【０００６】
【特許文献１】
特願２００２−２３９０３７号明細書、未公開
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、真空チャンバーを用いた打ち込み試験において、貫通部に継ぎ手（フランジ等）を設けた従来の構造の場合、筒の位置調整が全くできない問題点があった。
例えば、投射物の打ち込み位置（真空チャンバー内の対象物の位置）が左右に少しでも変化すると、真空チャンバーを一旦開放して内部に人が入り、対象物の位置調整をしなおす必要があった。また、対象物の位置が前後する場合には、貫通部の連結部材やこれと連結する筒部分を変更位置に合わせて再製作する必要があった。
【０００８】
また、真空チャンバーの貫通部が、真空チャンバーの外側の筒、真空チャンバーの継ぎ手に連結された連結部材、及び真空チャンバーの内側の筒を直列に連結したものであるため、正確な芯合わせが困難であり、芯ズレにより性能および精度に影響を及ぼす可能性が高い問題点があった。
【０００９】
本発明は上述した問題点を解決するために創案されたものである。すなわち、本発明の目的は、真空チャンバーの外部から内部に投射物を打ち込むことができ、打ち込み位置の左右、前後方向の変更に真空チャンバーを開放することなく外部から位置変更ができ、かつ貫通部の正確な芯合わせが容易であり、芯ズレによる打込み性能や位置精度の低下が本質的に少ない筒位置決め構造を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、中空円筒形の筒を軸方向及びこれに直交する平面内で移動可能に支持する筒支持装置と、筒を気密を保持して真空チャンバーの外壁を貫通させる筒貫通装置とを備え、該筒貫通装置は、軸方向及びこれに直交する平面内で筒の移動を可能にする移動シール機構を有する、ことを特徴とする真空チャンバーを貫通する筒の位置決め装置が提供される。
【００１１】
上記本発明の構成によれば、筒貫通装置が、軸方向及びこれに直交する平面内で筒の移動を可能にする移動シール機構を有するので、打ち込み位置の左右、前後方向の変更に真空チャンバーを開放することなく外部から位置変更ができる。
【００１２】
本発明の好ましい実施形態によれば、前記移動シール機構は、筒外周面に軸方向に移動可能かつ気密に取り付けられたシールリングと、該シールリングを軸方向に直交する平面内で移動可能かつ気密に保持するシールホルダとからなり、該シールホルダは真空チャンバーの外壁に気密に取り付けられている。
【００１３】
この構成により、真空チャンバーの外壁に気密に取り付けられたシールホルダに対して、シールリングは軸方向に直交する平面内で移動可能かつ気密に保持され、このシールリングに対して筒は軸方向に移動可能かつ気密に保持される。従って、打ち込み位置の左右、前後方向の変更に対して筒を単に移動させるだけで、真空チャンバーを開放することなく外部から位置変更ができる。
【００１４】
前記筒は、真空チャンバーの貫通部に円筒形外面を有する一体構造部品であり、前記シールリングは、筒の前記円筒形外面に内面が接触する軸シール部材と、シールホルダの内側端面に接触する面シール部材とを有する。
【００１５】
筒が一体構造部品であるため、真空チャンバーの貫通部において、一体化構造の筒を任意の位置に設定できる。従って、真空チャンバーの外部から内部に投射物を打ち込むことができ、かつ貫通部の正確な芯合わせが容易であり、芯ズレによる打込み性能や位置精度の低下を本質的に無くすことができる。
また、この際、軸シール部材（例えばＯリング）と面シール部材（例えばＯリング）により、シールリングの筒の前記円筒形外面との間及びシールホルダとの間を気密にシールするので、所定の移動範囲内で、真空シールを維持することができる。
【００１６】
前記筒は、投射物を目標位置に打ち込む打込み試験用の筒であり、該筒の上流側に連結され軸線方向に貫通孔を有し該貫通孔を通過可能に投射物とこれを収容する射出サボーを収容する充填器と、打込み信号に対応して該充填器に高圧ガスを急速に供給する発射バルブと、筒の下流側に連結され投射物を収容する射出サボーのみを衝突させて停止するストッパー装置とを備える。
【００１７】
この構成により、従来の打込み試験装置に、本発明の筒の位置決め装置をそのまま適用することができ、真空チャンバーの外部から内部に投射物を打ち込むことができ、打ち込み位置の左右、前後方向の変更に真空チャンバーを開放することなく外部から位置変更ができ、かつ貫通部の正確な芯合わせが容易であり、芯ズレによる打込み性能や位置精度の低下が本質的に少ない打込み試験装置を実現することができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好ましい実施形態を、図面を参照して説明する。なお、各図において、共通する部分には同一の符号を付し、重複した説明を省略する。
【００１９】
図１は、本発明の筒の位置決め装置を備えた打ち出し器の全体構成図である。この打ち出し器は、レシーバタンク２、ボール弁４、発射バルブ６、充填器８、筒１０およびストッパー装置１２を備え、これらが同心にこの順で直列に連結されている。この図において、筒１０の軸線方向はこの例では水平であるが、本発明はこれに限定されず、斜めでも鉛直でもよい。
【００２０】
また、この図で、１４は真空チャンバー、１６は標的すなわち対象物であり、例えばジェットエンジンのロータやその周囲に配置されたブレードである。
【００２１】
投射物を内部に収容する射出サボー（図４参照）は、中空円筒形であり、一端が開口している。投射物は、試験対象の物体であり、例えば、鳥又はこれに合わせたゼラチン等である。投射物の大きさ及び重量は、試験目的により任意に変更可能であり、これらはラップして円筒形に形成し、射出サボーの内部に開口部から充填される。
【００２２】
充填器８は、軸線方向に中空円筒形の貫通孔を有し、この貫通孔を通過可能に射出サボーを収容する。この場合、射出サボーの開口端を射出方向（図で左側）、閉鎖端を発射バルブ側に装填する。
【００２３】
発射バルブ６は、一種の開閉弁であり、打込み信号に対応して図示しない高圧ボンベからのガスラインを開き、レシーバタンク２から充填器８に向けて高圧ガスを急速に供給するようになっている。
筒１０は、充填器８の下流側に連結され、射出サボーが通過する貫通孔を有する一種のパイプであり、高圧ガスにより射出サボーを加速し所定の高速でストッパー装置１２に向けて打ち出す。
【００２４】
ストッパー装置１２は、筒１０の下流側に連結され、射出サボーのみを衝突させて停止するサボーストッパー（図示せず）を有する。このサボーストッパーに射出サボーのみが衝突して停止し、内部の投射物は慣性により高速を維持したまま、打ち出され、所定の目標物に打込まれる。
【００２５】
図１において、本発明の筒の位置決め装置は、更に、筒支持装置２０と筒貫通装置２２を備える。筒支持装置２０は、この例では、中空円筒形の筒１０を水平に支持する移動台２０ａと、この移動台２０ａに設けられた車輪２０ｂと、この車輪を案内する水平なレール２０ｃとからなり、中空円筒形の筒１０を軸方向に移動可能に支持する。また、この筒支持装置２０は、図示しない周知のトラバース機構により、筒１０の軸に直交する平面内で筒１０を上下左右に微調整可能に構成されている。
【００２６】
図２は、図１の筒部分の断面拡大図である。この図に示すように、筒１０は、真空チャンバー１４の貫通部に円筒形外面１０ａを有する一体構造部品である。すなわちこの例において、筒１０は、投射物を目標位置に打ち込む打込み試験用の筒である。また、図１に示したように、筒１０の上流側に充填器８が連結され、筒１０の下流側にストッパー装置１２が連結される。
【００２７】
図２に示すように、この例において筒１０は、二重管構造であり、内管１０ｂで発生したガス等を外管１０ｃと内管１０ｂとの隙間を介して、外管１０ｃに取付られたガス放出器１１から、真空チャンバー１４の外側に排気する。またこのガス放出器１１は、バネで付勢した蓋を有し、内圧が高い場合のみ、その内圧により開放するようになっている。
この構成により、筒１０を通常気密に保持しながら、内部にガスが供給され、内圧が高くなった場合のみ、ガス放出器１１からガスを放出し、真空チャンバー内に供給されるガス量を低減するようになっている。
【００２８】
図３は、図２のＡ部の拡大図である。図２及び図３において、筒貫通装置２２は、筒１０を気密を保持して真空チャンバー１４の外壁を貫通させる機能を有する。この筒貫通装置２２は、軸方向及びこれに直交する平面内で筒の移動を可能にする移動シール機構を有する。
【００２９】
図３において、移動シール機構は、筒１０の外周面１０ａに軸方向に移動可能かつ気密に取り付けられたシールリング２３と、シールリング２３を軸方向に直交する平面内で移動可能かつ気密に保持するシールホルダ２４とからなる。
シールホルダ２４は、この例では、ボルトで連結された座板２４ａと押え板２４ｂとからなり、真空チャンバー１４の外壁に設けられた取付板１４ａに気密に取り付けられている。
また、シールリング２３は、筒１０の円筒形外面１０ａに内面が接触する軸シール部材２３ａと、シールホルダ２４の内側端面に接触する面シール部材２３ｂとを有する。この例において、軸シール部材２３ａと面シール部材２３ｂは共に摺動用のＯリングである。
【００３０】
上述した本発明の構成によれば、筒貫通装置２２が、軸方向及びこれに直交する平面内で筒の移動を可能にする移動シール機構２３，２４を有するので、打ち込み位置の左右、前後方向の変更に真空チャンバーを開放することなく外部から位置変更ができる。
【００３１】
すなわち、真空チャンバー１４の外壁に気密に取り付けられたシールホルダ２４に対して、シールリング２３は軸方向に直交する平面内で移動可能かつ気密に保持され、このシールリング２３に対して筒１０は軸方向に移動可能かつ気密に保持される。従って、打ち込み位置の左右、前後方向の変更に対して筒を単に移動させるだけで、真空チャンバーを開放することなく外部から位置変更ができる。
【００３２】
また、筒１０が一体構造部品であるため、真空チャンバー１４の貫通部において、一体化構造の筒を任意の位置に設定できる。従って、真空チャンバー１４の外部から内部に投射物を打ち込むことができ、かつ貫通部の正確な芯合わせが容易であり、芯ズレによる打込み性能や位置精度の低下を本質的に無くすことができる。
また、この際、軸シール部材２３ａ（Ｏリング）と面シール部材２３ｂ（Ｏリング）により、シールリング２３の筒の円筒形外面１０ａとの間及びシールホルダ２４との間を気密にシールするので、所定の移動範囲内で、真空シールを維持することができる。
【００３３】
なお本発明は上述した実施形態に限られるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。例えば、上述の例では、真空チャンバーを用いた打ち込み試験への適用例を詳述したが、本発明はこれに限定されず、例えは大径管（筒に相当する）を真空チャンバー内に貫通させる場合にも、同様に適用することができる。
【００３４】
【発明の効果】
上述したように、本発明は、筒を一体化し、性能・精度の向上を図ると共に、対象物の位置・大きさを問わず、貫通部で任意の方向に移動可能とし、Ｏ−リングを用いて真空シールを行うものである。
【００３５】
従って、本発明の筒位置決め構造は、真空チャンバーの外部から内部に投射物を打ち込むことができ、打ち込み位置の左右、前後方向の変更に真空チャンバーを開放することなく外部から位置変更ができ、かつ貫通部の正確な芯合わせが容易であり、芯ズレによる打込み性能や位置精度の低下が本質的に少ない、等の優れた効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の筒の位置決め装置を備えた打ち出し器の全体構成図である。
【図２】図１の筒部分の断面拡大図である。
【図３】図２のＡ部の拡大図である。
【図４】先行出願の打ち出し器の全体構成図である。
【符号の説明】
２  レシーバタンク、４  ボール弁、６  発射バルブ、８  充填器、
１０  筒、１０ａ  円筒形外面、１０ｂ  内管、１０ｃ  外管、
１１  ガス放出器、１２  ストッパー装置、１４  真空チャンバー、
１４ａ  取付板、１６  標的（対象物）、
２０  筒支持装置、２０ａ  移動台、２０ｂ  車輪、２０ｃ  レール、
２２  筒貫通装置、２３  シールリング、
２３ａ  軸シール部材（Ｏリング）、２３ｂ  面シール部材（Ｏリング）、
２４  シールホルダ、２４ａ  座板、２４ｂ  押え板
【図１】
2005009961.tif 000003
【図２】
2005009961.tif 000004
【図３】
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【図４】
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