JP2000121465A - ベルト張力測定用装置及び測定方法 - Google Patents
ベルト張力測定用装置及び測定方法Info
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- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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- F16H7/00—Gearings for conveying rotary motion by endless flexible members
- F16H7/08—Means for varying tension of belts, ropes, or chains
- F16H2007/0861—Means for varying tension of belts, ropes, or chains comprising means for sensing tensioner position
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- Force Measurement Appropriate To Specific Purposes (AREA)
- Devices For Conveying Motion By Means Of Endless Flexible Members (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 ベルトの張力を容易且つ正確に判断すること
ができなかった。 【解決手段】 ベルト３を押圧してこの押圧力Ｆを測定
する押圧力測定装置５を設ける。ベルト３を押圧力Ｆで
押圧した時のベルト３の撓み角度を検出する撓み角度検
出装置６を設ける。押圧力と撓み角度とに基づいてベル
ト３の張力を判断する。
ができなかった。 【解決手段】 ベルト３を押圧してこの押圧力Ｆを測定
する押圧力測定装置５を設ける。ベルト３を押圧力Ｆで
押圧した時のベルト３の撓み角度を検出する撓み角度検
出装置６を設ける。押圧力と撓み角度とに基づいてベル
ト３の張力を判断する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は自動車のエンジン周
り等で使用される駆動用ベルトの張力測定に好適なベル
ト張力測定用装置及び方法に関する。
り等で使用される駆動用ベルトの張力測定に好適なベル
ト張力測定用装置及び方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】移動可能且つ簡便なベルトの張力測定用
装置は現存しないのでベルトの張力は経験者の触診ある
いは目分量で判定されている。なお、磁気テープ装置に
おいて磁気テープの張力を制御するためにテンションア
ームを設け、ここにポテンショメータを結合させ、ポテ
ンショメータでテンションを測定し、この測定出力をテ
ンション制御に使用することがある。しかし、この種の
テンション測定用装置即ち張力測定用装置は磁気テープ
装置に固定的に設けられており、別の装置の張力測定に
使用することはできない。
装置は現存しないのでベルトの張力は経験者の触診ある
いは目分量で判定されている。なお、磁気テープ装置に
おいて磁気テープの張力を制御するためにテンションア
ームを設け、ここにポテンショメータを結合させ、ポテ
ンショメータでテンションを測定し、この測定出力をテ
ンション制御に使用することがある。しかし、この種の
テンション測定用装置即ち張力測定用装置は磁気テープ
装置に固定的に設けられており、別の装置の張力測定に
使用することはできない。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ベルトの張力を触診あ
るいは目分量で判定すると、経験の度合いによって判定
結果にバラツキが生じる。また、ベルトのばね定数、プ
ーリの数や形状の変化によっても判定結果にバラツキが
生じる。
るいは目分量で判定すると、経験の度合いによって判定
結果にバラツキが生じる。また、ベルトのばね定数、プ
ーリの数や形状の変化によっても判定結果にバラツキが
生じる。
【０００４】そこで、本発明の目的はベルトの張力を簡
便且つ正確に知ることができる装置及び方法を提供する
ことにある。
便且つ正確に知ることができる装置及び方法を提供する
ことにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決し、上記
目的を達成するための本発明は、ベルトの張力を知るた
めに必要なデータを得るための装置であって、前記ベル
トをＶ字状に撓ませるように前記ベルトを押圧するため
の押圧体と、この押圧体による押圧力を測定する押圧力
測定装置と、前記ベルトを前記押圧体で押圧した時に生
じる前記ベルトの撓み角度を検出する撓み角度検出装置
とを有しているベルト張力測定用装置に係わるものであ
る。なお、請求項２に示すように、押圧体と押圧力測定
装置と撓み角度検出装置とを一体化することが望まし
い。また、請求項３に示すように、表示器を設けること
が望ましい。また、請求項４に示すように、ベルトの張
力を演算する手段を設けることができる。また、請求項
５に示す方法でベルトの張力を判定することが望まし
い。
目的を達成するための本発明は、ベルトの張力を知るた
めに必要なデータを得るための装置であって、前記ベル
トをＶ字状に撓ませるように前記ベルトを押圧するため
の押圧体と、この押圧体による押圧力を測定する押圧力
測定装置と、前記ベルトを前記押圧体で押圧した時に生
じる前記ベルトの撓み角度を検出する撓み角度検出装置
とを有しているベルト張力測定用装置に係わるものであ
る。なお、請求項２に示すように、押圧体と押圧力測定
装置と撓み角度検出装置とを一体化することが望まし
い。また、請求項３に示すように、表示器を設けること
が望ましい。また、請求項４に示すように、ベルトの張
力を演算する手段を設けることができる。また、請求項
５に示す方法でベルトの張力を判定することが望まし
い。
【０００６】
【発明の効果】各請求項の発明によれば、ベルトの張力
を容易且つ正確に判断することができる。即ち、ベルト
の押圧操作のみでベルトの張力を判定するデータを得る
ことができる。また、請求項２の発明によれば、携帯又
は持ち運び容易な装置を提供することができる。また、
請求項３の発明によれば測定結果を表示器で容易に知る
ことができる。
を容易且つ正確に判断することができる。即ち、ベルト
の押圧操作のみでベルトの張力を判定するデータを得る
ことができる。また、請求項２の発明によれば、携帯又
は持ち運び容易な装置を提供することができる。また、
請求項３の発明によれば測定結果を表示器で容易に知る
ことができる。
【０００７】
【実施形態及び実施例】次に、図１〜図６を参照して本
発明の実施形態及び実施例を説明する。
発明の実施形態及び実施例を説明する。
【０００８】
【第１の実施例】図１は半径ｒ1 の第１のプーリ１と半
径ｒ2 の第２のプーリ２とこれ等に掛けられたベルト３
とから成るベルト伝動装置と、本発明の第１の実施例に
従うベルト３の張力測定用装置４とを概略的に示す。こ
の実施例では第１のプーリ１が駆動側プーリであり、第
２のプーリ２が従動側プーリである。また、第１及び第
２のプーリ１、２の半径ｒ1 、ｒ2 は互いに等しく設定
されている。
径ｒ2 の第２のプーリ２とこれ等に掛けられたベルト３
とから成るベルト伝動装置と、本発明の第１の実施例に
従うベルト３の張力測定用装置４とを概略的に示す。こ
の実施例では第１のプーリ１が駆動側プーリであり、第
２のプーリ２が従動側プーリである。また、第１及び第
２のプーリ１、２の半径ｒ1 、ｒ2 は互いに等しく設定
されている。
【０００９】張力測定用装置４はベルト押圧力測定装置
５とベルト撓み角度検出装置６と表示器７との組み合せ
から成り、人間の手で容易に持つことができ、且つ張力
測定時にベルト３に選択的に接触させるように構成され
ている。即ち、張力測定用装置４は持ち運び可能な小型
測定器である。
５とベルト撓み角度検出装置６と表示器７との組み合せ
から成り、人間の手で容易に持つことができ、且つ張力
測定時にベルト３に選択的に接触させるように構成され
ている。即ち、張力測定用装置４は持ち運び可能な小型
測定器である。
【００１０】押圧力測定装置５は平形ベルト３を押圧し
た時の力Ｆを測定するものであって、ベルト押圧体とし
ての押圧部８と枠状部９と４個のひずみゲージ即ちひず
み感応素子１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄとから成
る。ベルト押圧部８は直線状に延びる板状体から成り、
ベルト３に接触する先細先端部１１を有し、ベルト３の
走行方向（長手方向）に対して直角な方向からベルト３
を押圧するように形成されている。枠状部９は平面的に
見て四角形に形成され、ベルト押圧部８が延びる方向
（ｙ軸方向）に対して直交する方向（ｘ軸方向）に延び
ている第１及び第２の部分１２、１３と、第１及び第２
の部分１２、１３に対して直交する方向（ｙ軸方向）に
延びている第３及び第４の部分１４、１５とを有してい
る。この枠状部９の第２の部分１３の中間にベルト押圧
部８が連結されている。従って、第２の部分１３はベル
ト押圧部８の連結部を中心にして一方の部分１３ａと他
方の部分１３ｂに分けられている。ひずみを発生させる
ことができるように一方の部分１３ａには第１の貫通孔
１６が形成され、他方の部分１３ｂには第２の貫通孔１
７が形成されている。これにより、円形貫通孔１６、１
７の一方の側に縮みひずみ発生部１８、１９が生じ、他
方の側に伸びひずみ発生部２０、２１が生じている。第
１のひずみ感応素子１０ａは第１の縮みひずみ発生部１
８に貼付けられ、第２のひずみ感応素子１０ｂは第１の
伸びひずみ発生部２０に貼付けられ、第３の感応素子１
０ｃは第２の縮みひずみ発生部１９に貼付けられ、第４
の感応素子１０ｄは第２の伸びひずみ発生部２１に貼付
けられている。第１、第２、第３及び第４の感応素子１
０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄは伸びのひずみに応じて
抵抗値が増大し、縮みのひずみに応じて抵抗値が低下す
るものである。
た時の力Ｆを測定するものであって、ベルト押圧体とし
ての押圧部８と枠状部９と４個のひずみゲージ即ちひず
み感応素子１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄとから成
る。ベルト押圧部８は直線状に延びる板状体から成り、
ベルト３に接触する先細先端部１１を有し、ベルト３の
走行方向（長手方向）に対して直角な方向からベルト３
を押圧するように形成されている。枠状部９は平面的に
見て四角形に形成され、ベルト押圧部８が延びる方向
（ｙ軸方向）に対して直交する方向（ｘ軸方向）に延び
ている第１及び第２の部分１２、１３と、第１及び第２
の部分１２、１３に対して直交する方向（ｙ軸方向）に
延びている第３及び第４の部分１４、１５とを有してい
る。この枠状部９の第２の部分１３の中間にベルト押圧
部８が連結されている。従って、第２の部分１３はベル
ト押圧部８の連結部を中心にして一方の部分１３ａと他
方の部分１３ｂに分けられている。ひずみを発生させる
ことができるように一方の部分１３ａには第１の貫通孔
１６が形成され、他方の部分１３ｂには第２の貫通孔１
７が形成されている。これにより、円形貫通孔１６、１
７の一方の側に縮みひずみ発生部１８、１９が生じ、他
方の側に伸びひずみ発生部２０、２１が生じている。第
１のひずみ感応素子１０ａは第１の縮みひずみ発生部１
８に貼付けられ、第２のひずみ感応素子１０ｂは第１の
伸びひずみ発生部２０に貼付けられ、第３の感応素子１
０ｃは第２の縮みひずみ発生部１９に貼付けられ、第４
の感応素子１０ｄは第２の伸びひずみ発生部２１に貼付
けられている。第１、第２、第３及び第４の感応素子１
０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄは伸びのひずみに応じて
抵抗値が増大し、縮みのひずみに応じて抵抗値が低下す
るものである。
【００１１】４つのひずみ感応素子１０ａ、１０ｂ、１
０ｃ、１０ｄは図４に示すようにホイートストンブリッ
ジ接続され、このブリッジ回路は押圧力検出回路２２に
接続されている。押圧力検出回路２２は４つのひずみ感
応素子１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄの出力に基づい
て押圧力Ｆを示す信号を出力する。なお、ひずみに基づ
いてひずみ感応素子１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄの
抵抗値が変化し、この抵抗値の変化に基づいてひずみ量
又はひずみに対応した押圧力Ｆを求める方法は周知であ
る。
０ｃ、１０ｄは図４に示すようにホイートストンブリッ
ジ接続され、このブリッジ回路は押圧力検出回路２２に
接続されている。押圧力検出回路２２は４つのひずみ感
応素子１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄの出力に基づい
て押圧力Ｆを示す信号を出力する。なお、ひずみに基づ
いてひずみ感応素子１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄの
抵抗値が変化し、この抵抗値の変化に基づいてひずみ量
又はひずみに対応した押圧力Ｆを求める方法は周知であ
る。
【００１２】撓み角度検出装置６は第１及び第２のアー
ム２３、２４と、第１及び第２のローラ２５、２６と、
軸２７と、エンコーダ用スリット板２８と、発光素子２
９と、受光素子３０と、エンコーダ用ケース３１とから
成る。押圧部８の先端近傍及び第１のアーム２３の一端
近傍には貫通孔３２、３３がそれぞれ設けられ、これ等
に軸２７が回転自在に挿入されている。第２のアーム２
４の一端近傍は軸２７に固着されている。また、スリッ
ト板２８も軸２７に固着されている。スリット板２８の
外周に第１のアーム２３を支持するための筒状部３４が
形成されている。発光素子２９は第１のアーム２３に固
着され、受光素子３０はスリット板２８のスリット３５
を介して対向するように配置され、ケース３１に固着さ
れている。ケース３１は発光素子２９及び受光素子３０
及びスリット板２８を囲むように配置され、第１のアー
ム２３に固着されている。
ム２３、２４と、第１及び第２のローラ２５、２６と、
軸２７と、エンコーダ用スリット板２８と、発光素子２
９と、受光素子３０と、エンコーダ用ケース３１とから
成る。押圧部８の先端近傍及び第１のアーム２３の一端
近傍には貫通孔３２、３３がそれぞれ設けられ、これ等
に軸２７が回転自在に挿入されている。第２のアーム２
４の一端近傍は軸２７に固着されている。また、スリッ
ト板２８も軸２７に固着されている。スリット板２８の
外周に第１のアーム２３を支持するための筒状部３４が
形成されている。発光素子２９は第１のアーム２３に固
着され、受光素子３０はスリット板２８のスリット３５
を介して対向するように配置され、ケース３１に固着さ
れている。ケース３１は発光素子２９及び受光素子３０
及びスリット板２８を囲むように配置され、第１のアー
ム２３に固着されている。
【００１３】第１及び第２のローラ２５、２６は第１及
び第２のアーム２３、２４の他端に植設された軸３６、
３７に回転自在に支持されている。第１及び第２のロー
ラ２５、２６は実質的に同一の半径を有している。図３
において第１のローラ２５の左側の端は第１のアーム２
３の左端よりも僅かに突出し、第２のローラ２６の右側
の端は第２のアーム２４の右端よりも僅かに突出してい
る。従って、第１及び第２のアーム２３、２４に妨害さ
れずに第１及び第２のローラ２５、２６をベルト３に接
触させることができる。
び第２のアーム２３、２４の他端に植設された軸３６、
３７に回転自在に支持されている。第１及び第２のロー
ラ２５、２６は実質的に同一の半径を有している。図３
において第１のローラ２５の左側の端は第１のアーム２
３の左端よりも僅かに突出し、第２のローラ２６の右側
の端は第２のアーム２４の右端よりも僅かに突出してい
る。従って、第１及び第２のアーム２３、２４に妨害さ
れずに第１及び第２のローラ２５、２６をベルト３に接
触させることができる。
【００１４】図３における第１及び第２のローラ２５、
２６の高さ位置を揃えるために、第１のローラ２５は第
１のアーム２３の上方に配置され、第２のローラ２６は
第２のアーム２４の下方に配置されている。図３におい
て軸２７から第１のローラ２５の左端までの距離は軸２
７から第２のローラ２６の右端までの距離と等しい。ま
た、第１及び第２のアーム２３、２４と押圧部８との
間、及び第１のアーム２３と円筒状スペーサ部３４との
間は小さな摩擦抵抗を有して接触するようにそれぞれが
形成されている。即ち、軸２７及び第２のアーム２４及
びスリット板２８は押圧部８に対して回動自在であり、
また、第１のアーム２３は軸２７に対して回動自在であ
る。
２６の高さ位置を揃えるために、第１のローラ２５は第
１のアーム２３の上方に配置され、第２のローラ２６は
第２のアーム２４の下方に配置されている。図３におい
て軸２７から第１のローラ２５の左端までの距離は軸２
７から第２のローラ２６の右端までの距離と等しい。ま
た、第１及び第２のアーム２３、２４と押圧部８との
間、及び第１のアーム２３と円筒状スペーサ部３４との
間は小さな摩擦抵抗を有して接触するようにそれぞれが
形成されている。即ち、軸２７及び第２のアーム２４及
びスリット板２８は押圧部８に対して回動自在であり、
また、第１のアーム２３は軸２７に対して回動自在であ
る。
【００１５】エンコーダを構成するスリット板２８は角
度位置の変化に応じて異なる数のスリットを有し、発光
素子２９と受光素子３０とに基づいて各角度位置のスリ
ットを検出することによって角度情報を得るように構成
されている。従って、図４に示す撓み角度検出装置６は
受光素子３０の出力に基づいて撓み角度βを示すデータ
を出力する。信号処理回路４０は角度βを後述する角度
θに変換して出力する。押圧力検出回路２２及び撓み角
度検出装置６は信号処理回路４０を介して表示器７に接
続されている。表示器７は押圧力Ｆと角度θとを表示す
るように構成されている。なお、表示器７に角度βを表
示させることもできる。図４の表示器７は図２に示すよ
うに枠状部９に支持されている。図２の回路部分４１は
図４の各種の回路を含み、枠状部９に支持されている。
なお、図２及び図３においてひずみ感応素子１０ａ〜１
０ｄ及び発光素子２９及び受光素子３０の配線は省略さ
れている。
度位置の変化に応じて異なる数のスリットを有し、発光
素子２９と受光素子３０とに基づいて各角度位置のスリ
ットを検出することによって角度情報を得るように構成
されている。従って、図４に示す撓み角度検出装置６は
受光素子３０の出力に基づいて撓み角度βを示すデータ
を出力する。信号処理回路４０は角度βを後述する角度
θに変換して出力する。押圧力検出回路２２及び撓み角
度検出装置６は信号処理回路４０を介して表示器７に接
続されている。表示器７は押圧力Ｆと角度θとを表示す
るように構成されている。なお、表示器７に角度βを表
示させることもできる。図４の表示器７は図２に示すよ
うに枠状部９に支持されている。図２の回路部分４１は
図４の各種の回路を含み、枠状部９に支持されている。
なお、図２及び図３においてひずみ感応素子１０ａ〜１
０ｄ及び発光素子２９及び受光素子３０の配線は省略さ
れている。
【００１６】ベルト３の張力の測定に必要な押圧力Ｆと
ベルト撓み角度βとを測定する場合には、第１及び第２
のプーリ１、２のほぼ中間において、ベルト３の長手方
向に対して押圧部８が延びる方向及び押圧方向が直角に
なるように押圧部８を配置し、この押圧部８の先細先端
部１１によってベルト３を押圧し、ベルト３をＶ字状に
撓ませる。なお、ベルト３を押圧部８で押圧する時に
は、枠状部９の第１の部分１２を図２で矢印４２で示す
方向に手で押圧する。第１及び第２のアーム２３、２４
は押圧部８の先端部に回動自在に支持されているので、
第１及び第２のアーム２３、２４の他端が第１及び第２
のローラ２５、２６を介してベルト３で押圧され、第１
のアーム２３は図１で時計回り方向に、第２のアーム２
４は反時計回り方向に回動し、ベルト３の撓み角度βに
対応した位置になる。ベルト３の張力を定量的に求める
ことが必要な場合には、押圧力Ｆ及び撓み角度βを２回
測定し、押圧力の第１回及び第２回の測定値Ｆ1 、Ｆ2
と撓み角度の第１回及び第２回の測定値β1 、β2 を得
る。ベルト３の張力Ｔと押圧力Ｆ及び撓み角度βとの間
には一定の関係があるので押圧力Ｆと撓み角度βを検出
すると、ベルト３の張力Ｔを推定すること又は演算で定
量的に求めることが可能になる。
ベルト撓み角度βとを測定する場合には、第１及び第２
のプーリ１、２のほぼ中間において、ベルト３の長手方
向に対して押圧部８が延びる方向及び押圧方向が直角に
なるように押圧部８を配置し、この押圧部８の先細先端
部１１によってベルト３を押圧し、ベルト３をＶ字状に
撓ませる。なお、ベルト３を押圧部８で押圧する時に
は、枠状部９の第１の部分１２を図２で矢印４２で示す
方向に手で押圧する。第１及び第２のアーム２３、２４
は押圧部８の先端部に回動自在に支持されているので、
第１及び第２のアーム２３、２４の他端が第１及び第２
のローラ２５、２６を介してベルト３で押圧され、第１
のアーム２３は図１で時計回り方向に、第２のアーム２
４は反時計回り方向に回動し、ベルト３の撓み角度βに
対応した位置になる。ベルト３の張力を定量的に求める
ことが必要な場合には、押圧力Ｆ及び撓み角度βを２回
測定し、押圧力の第１回及び第２回の測定値Ｆ1 、Ｆ2
と撓み角度の第１回及び第２回の測定値β1 、β2 を得
る。ベルト３の張力Ｔと押圧力Ｆ及び撓み角度βとの間
には一定の関係があるので押圧力Ｆと撓み角度βを検出
すると、ベルト３の張力Ｔを推定すること又は演算で定
量的に求めることが可能になる。
【００１７】次に、ベルト３の張力Ｔと押圧力Ｆと撓み
角度βとの関係を説明する。ここで、第１及び第２のプ
ーリ１、２の中心の相互間距離をＣとする。又ベルト３
は第１及び第２のプーリ１、２に弛みなく掛けられてい
るものとする。又、ベルト３を押圧部８で第１及び第２
のプーリ１、２の中間を押圧するものとし、押圧前の中
間位置即ち押圧予定位置とベルト３の第１及び第２のプ
ーリ１、２に対する巻付き終端又は始端位置との間の距
離をそれぞれＬ1 とする。また、押圧部８でベルト３を
押圧した時に生じるＶ字状撓み角度をβとする。また、
第１及び第２のプーリ１、２の中心間を結ぶ仮想直線に
対して平行であり且つ押圧部８の先端部１１に接触して
いる仮想直線４１に対するベルト３の角度をθとする。
なお、θとβとの間にはθ＝（１８０°−β）／２の関
係がある。従って、撓み角度βを検出すると演算でθを
求めることができる。また、押圧部８でベルト３を押す
前のベルト３の張力即ち初期張力をＴi （kg）とする。
また、ベルト３を角度θまで押圧した後の張力をＴ
θ（kg）とする。また、ベルト３を１％伸ばすために必
要な力をＥ（kg／％）とする。この伸び率を示す値Ｅは
ベルト３の弾性の他にプーリ１、２を支持する軸の撓み
も含む。今、第１及び第２のプーリ１、２の半径ｒ1 、
ｒ2 はｒ1 ＝ｒ2 ＝ｒで示されるとすれば、押圧される
前のベルト３の全長Ｌは次式で示すことができる。 Ｌ＝４Ｌ1 ＋２πｒ （１） また、力Ｆで押圧した時のベルト３の伸び△Ｌを次式で
示すことができる。 △Ｌ＝｛（１／cos θ）−１｝Ｌ1 （２） また、角度θとなるように押圧力Ｆで押されたベルト３
の張力Ｔθ（kg）を次式で示すことができる。 Ｔθ＝Ｔi ＋｛（△Ｌ／Ｌ）１００｝Ｅ （３） 角度θとなるように押圧されたベルト３の張力Ｔθと押
圧力Ｆθとの関係は図５の示すベクトル図で示すことが
でき、次式で示すことができる。 Ｆθ＝２Ｔθsin θ （４） この（４）式に（３）のＴθを代入すると、次式にな
る。 Ｆθ＝２［Ｔi ＋｛（△Ｌ／Ｌ）１００｝Ｅ］sin θ （５） この（５）式の△Ｌに（２）式を代入すると、次式にな
る。 Ｆθ＝２［Ｔi ＋｛（１／cos θ）−１｝Ｌ1 Ｆθ＝２［Ｔi ＋｛（ＫθＬ1 ／Ｌ）１００｝Ｅ］sin θ （６） 但し、この（６）式でＫθは｛（１／cos θ）−１｝を
示す。（６）式において、Ｔi 、Ｅは未知であり、
Ｆθ、θ、Ｌ1 、Ｌが既知である。２つの未知数Ｔi 、
Ｅを求めるためには、Ｔi 、Ｅを含む少なくとも２つの
式が必要になる。そこで、押圧力の値を変えて複数回
（少なくとも２回）の押圧力Ｆ及び角度θの測定を行
い、例えばＦ1 、Ｆ2 、θ1 、θ2 を得る。これによ
り、次の２つの式を作る。 Ｆ1 ＝２［Ｔi ＋｛（Ｋθ1 Ｌ1 ／Ｌ）１００｝Ｅ］sin θ1 （７） Ｆ2 ＝２［Ｔi ＋｛（Ｋθ2 Ｌ1 ／Ｌ）１００｝Ｅ］sin θ2 （８） 上記（７）式と（８）式とに基づいて初期張力Ｔi を求
める。なお、測定誤差を少なくするために、押圧力Ｆと
角度θとを２回よりも多くし、測定値の平均値を求める
こともできる。
角度βとの関係を説明する。ここで、第１及び第２のプ
ーリ１、２の中心の相互間距離をＣとする。又ベルト３
は第１及び第２のプーリ１、２に弛みなく掛けられてい
るものとする。又、ベルト３を押圧部８で第１及び第２
のプーリ１、２の中間を押圧するものとし、押圧前の中
間位置即ち押圧予定位置とベルト３の第１及び第２のプ
ーリ１、２に対する巻付き終端又は始端位置との間の距
離をそれぞれＬ1 とする。また、押圧部８でベルト３を
押圧した時に生じるＶ字状撓み角度をβとする。また、
第１及び第２のプーリ１、２の中心間を結ぶ仮想直線に
対して平行であり且つ押圧部８の先端部１１に接触して
いる仮想直線４１に対するベルト３の角度をθとする。
なお、θとβとの間にはθ＝（１８０°−β）／２の関
係がある。従って、撓み角度βを検出すると演算でθを
求めることができる。また、押圧部８でベルト３を押す
前のベルト３の張力即ち初期張力をＴi （kg）とする。
また、ベルト３を角度θまで押圧した後の張力をＴ
θ（kg）とする。また、ベルト３を１％伸ばすために必
要な力をＥ（kg／％）とする。この伸び率を示す値Ｅは
ベルト３の弾性の他にプーリ１、２を支持する軸の撓み
も含む。今、第１及び第２のプーリ１、２の半径ｒ1 、
ｒ2 はｒ1 ＝ｒ2 ＝ｒで示されるとすれば、押圧される
前のベルト３の全長Ｌは次式で示すことができる。 Ｌ＝４Ｌ1 ＋２πｒ （１） また、力Ｆで押圧した時のベルト３の伸び△Ｌを次式で
示すことができる。 △Ｌ＝｛（１／cos θ）−１｝Ｌ1 （２） また、角度θとなるように押圧力Ｆで押されたベルト３
の張力Ｔθ（kg）を次式で示すことができる。 Ｔθ＝Ｔi ＋｛（△Ｌ／Ｌ）１００｝Ｅ （３） 角度θとなるように押圧されたベルト３の張力Ｔθと押
圧力Ｆθとの関係は図５の示すベクトル図で示すことが
でき、次式で示すことができる。 Ｆθ＝２Ｔθsin θ （４） この（４）式に（３）のＴθを代入すると、次式にな
る。 Ｆθ＝２［Ｔi ＋｛（△Ｌ／Ｌ）１００｝Ｅ］sin θ （５） この（５）式の△Ｌに（２）式を代入すると、次式にな
る。 Ｆθ＝２［Ｔi ＋｛（１／cos θ）−１｝Ｌ1 Ｆθ＝２［Ｔi ＋｛（ＫθＬ1 ／Ｌ）１００｝Ｅ］sin θ （６） 但し、この（６）式でＫθは｛（１／cos θ）−１｝を
示す。（６）式において、Ｔi 、Ｅは未知であり、
Ｆθ、θ、Ｌ1 、Ｌが既知である。２つの未知数Ｔi 、
Ｅを求めるためには、Ｔi 、Ｅを含む少なくとも２つの
式が必要になる。そこで、押圧力の値を変えて複数回
（少なくとも２回）の押圧力Ｆ及び角度θの測定を行
い、例えばＦ1 、Ｆ2 、θ1 、θ2 を得る。これによ
り、次の２つの式を作る。 Ｆ1 ＝２［Ｔi ＋｛（Ｋθ1 Ｌ1 ／Ｌ）１００｝Ｅ］sin θ1 （７） Ｆ2 ＝２［Ｔi ＋｛（Ｋθ2 Ｌ1 ／Ｌ）１００｝Ｅ］sin θ2 （８） 上記（７）式と（８）式とに基づいて初期張力Ｔi を求
める。なお、測定誤差を少なくするために、押圧力Ｆと
角度θとを２回よりも多くし、測定値の平均値を求める
こともできる。
【００１８】第１の実施例のベルト張力測定用装置はコ
ストの低減を図るためにベルト張力Ｔi を演算する装置
を内蔵していない。従って、多数の押圧力Ｆ及び角度θ
と張力Ｔi との関係を予め求め、これを示す表を用意
し、この表を見て張力Ｔi を知る。または、張力Ｔi を
求める計算式をパソコンに予め記憶させておき、押圧力
Ｆ及び角度θ又は角度βを入力することによって張力Ｔ
i を求める。勿論、押圧力Ｆと角度θ又はβと張力Ｔi
との関係を操作者が記憶している場合には、押圧力Ｆと
角度θ又はβとの値に基づいて張力Ｔi の値又は張力Ｔ
i が正常範囲以内か否かを直ちに知ることができる。
ストの低減を図るためにベルト張力Ｔi を演算する装置
を内蔵していない。従って、多数の押圧力Ｆ及び角度θ
と張力Ｔi との関係を予め求め、これを示す表を用意
し、この表を見て張力Ｔi を知る。または、張力Ｔi を
求める計算式をパソコンに予め記憶させておき、押圧力
Ｆ及び角度θ又は角度βを入力することによって張力Ｔ
i を求める。勿論、押圧力Ｆと角度θ又はβと張力Ｔi
との関係を操作者が記憶している場合には、押圧力Ｆと
角度θ又はβとの値に基づいて張力Ｔi の値又は張力Ｔ
i が正常範囲以内か否かを直ちに知ることができる。
【００１９】上述から明らかなように、本実施例では次
の効果を有する。 （１） ベルト３の張力Ｔi を勘に頼らないで正確に知
ることができる。 （２） 押圧力測定装置５と撓み角度検出装置６との組
み合せから成る簡単な構成で張力Ｔi を知ることができ
る。 （３） ベルト３の静止状態又は駆動状態において、ベ
ルト３に押圧部８及びローラ２５、２６を押し当てると
いう簡単な操作によって張力を知るためのデータを得る
ことができる。 （４） 押圧力測定装置５及び撓み角度検出装置６及び
表示器７が一体的に構成されているので、携帯又は持ち
運び可能で且つ取扱い易い張力測定用装置を提供するこ
とができる。 （５） 撓み角度検出装置６は一対のアーム２３、２４
と一対のローラ２５、２６と光学式エンコーダとの組み
合せから成るので、角度βを簡単な構成で正確に検出す
ることができる。 （６） 張力Ｔi はプーリの数、ベルトの長さ、ベルト
の種類即ち伸び率等が変化しても求めることができる。
従って、汎用性の高い張力測定用装置を提供することが
できる。
の効果を有する。 （１） ベルト３の張力Ｔi を勘に頼らないで正確に知
ることができる。 （２） 押圧力測定装置５と撓み角度検出装置６との組
み合せから成る簡単な構成で張力Ｔi を知ることができ
る。 （３） ベルト３の静止状態又は駆動状態において、ベ
ルト３に押圧部８及びローラ２５、２６を押し当てると
いう簡単な操作によって張力を知るためのデータを得る
ことができる。 （４） 押圧力測定装置５及び撓み角度検出装置６及び
表示器７が一体的に構成されているので、携帯又は持ち
運び可能で且つ取扱い易い張力測定用装置を提供するこ
とができる。 （５） 撓み角度検出装置６は一対のアーム２３、２４
と一対のローラ２５、２６と光学式エンコーダとの組み
合せから成るので、角度βを簡単な構成で正確に検出す
ることができる。 （６） 張力Ｔi はプーリの数、ベルトの長さ、ベルト
の種類即ち伸び率等が変化しても求めることができる。
従って、汎用性の高い張力測定用装置を提供することが
できる。
【００２０】
【第２の実施例】次に、図６を参照して第２の実施例の
張力測定用装置を説明する。但し、図６において図１〜
図５と実質的に同一の部分には同一の符号付してその説
明を省略する。第２の実施例の張力測定用装置の押圧力
測定装置５及び撓み角度検出装置６は第１の実施例と同
一に構成されている。第２の実施例は、例えばマイコン
から成る張力演算回路５１及び安全判定回路５２を設け
た点で第１の実施例と相違している。張力演算回路５１
は前述の式（７）（８）に基づいて張力Ｔi を求めるデ
ィジタル回路である。安全判定回路５２は張力Ｔi の測
定結果が安全性が確保できる目標張力範囲に収まってい
るか否かを判定するものである。表示器７には張力Ｔi
の値と安全判定結果とを表示する。なお、安全判定結果
を張力判定結果の表示形態で示してもよい。例えば安全
範囲の時には張力を連続的に表示し、安全範囲から外れ
た時には張力を点滅表示させる。
張力測定用装置を説明する。但し、図６において図１〜
図５と実質的に同一の部分には同一の符号付してその説
明を省略する。第２の実施例の張力測定用装置の押圧力
測定装置５及び撓み角度検出装置６は第１の実施例と同
一に構成されている。第２の実施例は、例えばマイコン
から成る張力演算回路５１及び安全判定回路５２を設け
た点で第１の実施例と相違している。張力演算回路５１
は前述の式（７）（８）に基づいて張力Ｔi を求めるデ
ィジタル回路である。安全判定回路５２は張力Ｔi の測
定結果が安全性が確保できる目標張力範囲に収まってい
るか否かを判定するものである。表示器７には張力Ｔi
の値と安全判定結果とを表示する。なお、安全判定結果
を張力判定結果の表示形態で示してもよい。例えば安全
範囲の時には張力を連続的に表示し、安全範囲から外れ
た時には張力を点滅表示させる。
【００２１】第２の実施例は第１の実施例と同様な効果
を有する他に、張力及び安全範囲を容易且つ迅速に知る
ことができるという効果を有する。
を有する他に、張力及び安全範囲を容易且つ迅速に知る
ことができるという効果を有する。
【００２２】
【変形例】本発明は上述の実施例に限定されるものでな
く、例えば次の変形が可能なものである。 （１） 押圧力測定装置５、撓み角度検出装置６等の構
成を種々変形することができる。 （２） 押圧部８の先端部１１にもローラを装着し、ロ
ーラを介してベルト３を押圧することができる。 （３） 表示器７に角度βを表示させることができる。
く、例えば次の変形が可能なものである。 （１） 押圧力測定装置５、撓み角度検出装置６等の構
成を種々変形することができる。 （２） 押圧部８の先端部１１にもローラを装着し、ロ
ーラを介してベルト３を押圧することができる。 （３） 表示器７に角度βを表示させることができる。
【図１】本発明の第１の実施例に従うベルト伝駆機能と
ベルト張力測定用装置とを概略的に示す正面図である。
ベルト張力測定用装置とを概略的に示す正面図である。
【図２】図１のベルト張力測定用装置を示す拡大正面図
である。
である。
【図３】図２のＡ−Ａ線断面図である。
【図４】図２のベルト張力測定用装置の電気的接続を示
す回路図である。
す回路図である。
【図５】図１〜図４の装置による押圧力検出及び撓み角
度検出を説明するために図１の一部を拡大して示す正面
図である。
度検出を説明するために図１の一部を拡大して示す正面
図である。
【図６】第２の実施例のベルト張力測定用装置を示す回
路図である。
路図である。
１、２ プーリ ３ ベルト ４ 張力測定用装置 ５ 押圧力測定装置 ６ 撓み角度検出装置 ７ 表示器
Claims (5)
- 【請求項１】 ベルトの張力を知るために必要なデータ
を得るための装置であって、 前記ベルトをＶ字状に撓ませるように前記ベルトを押圧
するための押圧体と、 この押圧体による押圧力を測定する押圧力測定装置と、 前記ベルトを前記押圧体で押圧した時に生じる前記ベル
トの撓み角度を検出する撓み角度検出装置とを有してい
ることを特徴とするベルト張力測定用装置。 - 【請求項２】 前記押圧力測定装置は前記押圧体に連結
され、前記撓み角度検出装置は前記押圧体に保持されて
いることを特徴とする請求項１記載のベルト張力測定用
装置。 - 【請求項３】 更に、押圧力測定装置の出力と前記撓み
角度検出装置の出力とを表示する表示器を有することを
特徴とする請求項１又は２記載のベルト張力測定用装
置。 - 【請求項４】 更に、前記押圧力測定装置の出力と前記
角度検出装置の出力とに基づいて前記ベルトの張力を演
算で求める手段を有していることを特徴とする請求項１
又は２又は３記載のベルト張力測定用装置。 - 【請求項５】 ベルトの張力を知るために必要なデータ
を得るための装置であって、前記ベルトをＶ字状に撓ま
せるように前記ベルトを押圧するための押圧体と、この
押圧体による押圧力を測定する押圧力測定装置と、前記
ベルトを前記押圧体で押圧した時に生じる前記ベルトの
撓み角度を検出する撓み角度検出装置とを有しているベ
ルト張力測定用装置を用意するステップと、 前記押圧体によって前記ベルトに対して直交する方向か
ら前記ベルトを押圧して前記押圧力測定装置で押圧力を
測定すると共に前記撓み角度検出装置で前記ベルトの撓
み角度を検出するステップと、 前記押圧力と前記撓み角度とに基づいて前記ベルトの押
圧前の張力の大小を判定するステップとから成るベルト
張力測定方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10316905A JP2000121465A (ja) | 1998-10-19 | 1998-10-19 | ベルト張力測定用装置及び測定方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10316905A JP2000121465A (ja) | 1998-10-19 | 1998-10-19 | ベルト張力測定用装置及び測定方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000121465A true JP2000121465A (ja) | 2000-04-28 |
Family
ID=18082229
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10316905A Pending JP2000121465A (ja) | 1998-10-19 | 1998-10-19 | ベルト張力測定用装置及び測定方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000121465A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104568278A (zh) * | 2014-12-18 | 2015-04-29 | 惠而浦（中国）股份有限公司 | 一种简易皮带张力测量装置 |
| CN105203239A (zh) * | 2015-11-02 | 2015-12-30 | 南京航空航天大学 | 一种悬挂式非平衡动态张力传感器 |
| JP2016183034A (ja) * | 2015-03-26 | 2016-10-20 | 三菱電機ビルテクノサービス株式会社 | 駆動チェーン張力管理を行うエスカレータ駆動装置 |
| CN108332791A (zh) * | 2018-02-05 | 2018-07-27 | 歌思（天津）低温设备有限公司 | 一种自动力矩位置传感器装置 |
| CN113443360A (zh) * | 2021-07-29 | 2021-09-28 | 徐婷 | 一种可调节长度的智能皮带机 |
| CN114486040A (zh) * | 2022-01-14 | 2022-05-13 | 浙江大华技术股份有限公司 | 同步带张紧力检测装置及其检测方法 |
-
1998
- 1998-10-19 JP JP10316905A patent/JP2000121465A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104568278A (zh) * | 2014-12-18 | 2015-04-29 | 惠而浦（中国）股份有限公司 | 一种简易皮带张力测量装置 |
| JP2016183034A (ja) * | 2015-03-26 | 2016-10-20 | 三菱電機ビルテクノサービス株式会社 | 駆動チェーン張力管理を行うエスカレータ駆動装置 |
| CN105203239A (zh) * | 2015-11-02 | 2015-12-30 | 南京航空航天大学 | 一种悬挂式非平衡动态张力传感器 |
| CN105203239B (zh) * | 2015-11-02 | 2017-07-11 | 南京航空航天大学 | 一种悬挂式非平衡动态张力传感器 |
| CN108332791A (zh) * | 2018-02-05 | 2018-07-27 | 歌思（天津）低温设备有限公司 | 一种自动力矩位置传感器装置 |
| CN113443360A (zh) * | 2021-07-29 | 2021-09-28 | 徐婷 | 一种可调节长度的智能皮带机 |
| CN114486040A (zh) * | 2022-01-14 | 2022-05-13 | 浙江大华技术股份有限公司 | 同步带张紧力检测装置及其检测方法 |
| CN114486040B (zh) * | 2022-01-14 | 2024-04-05 | 浙江大华技术股份有限公司 | 同步带张紧力检测装置及其检测方法 |
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