JP2516816B2 - タイミングベルトの振動測定装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、例えば自動車用エンジンの駆動に用いられ
歯付ベルト等の張力を得るために、その振動を測定する
装置に関する。

〔従来の技術〕

従来、歯付ベルト等に作用する張力を測定する方法と
して、ベルトに横振動を与え、その周波数を測定するこ
とにより張力を検知するものが知られいる。すなわち、
振動数と張力とは一定の関係があり、ベルトの単位長さ
当りの重量およびスパン（ベルトが巻回される２つのプ
ーリ間の距離）が分かっていれば張力が求められる。

〔発明が解決しようとする課題〕

ベルトの振動数は、ベルトのスパンが長くなるほど低
くなるが、通常振動数を検出するセンサの測定範囲には
限界があり、ベルトのスパンが一定長さ以上になると、
振動数の検出精度が極端に低下し、張力の測定が不可能
になる。

本発明は、このような問題点に鑑み、スパンの長いベ
ルトであっても、高精度で張力を検知することを可能に
し、しかも簡便かつ迅速に実施できるタイミングベルト
の振動測定装置を得ることを目的としてなされたもので
ある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明に係るタイミングベルトの振動測定装置は、下
側枠部材の２つの先端部にそれぞれ形成された下側爪
と、上側枠部材の２つの先端部にそれぞれ形成された上
側爪と、前記下側爪と上側爪が被測定ベルトであるタイ
ミングベルトの異なる２つの歯底部を挟持することによ
り形成されたタイミングベルトの被測定部分を叩いて振
動を発生させる振動発生手段と、この振動の周波数を検
出する検出手段とを備えたことを特徴としている。

〔作用〕

被測定部分が叩かれ、この被測定部分に振動が発生す
る。被測定部分は所定の長さを有するので、ベルト自体
の長さに関係なく、常に測定可能な振動数が得られ、こ
れによりベルトの張力が検出される。

〔実施例〕

以下図示実施例により本発明を説明する。

第１図は本発明の一実施例装置の使用状態を概略的に
示すものである。この図において、一対のプーリ11、12
には無端状のタイミングベルト13が巻回されている。本
実施例の測定装置20は後述するように、タイミングベル
ト13の２点を挟持して所定長さの被測定部を形成し、こ
の被測定部を叩いて振動を発生させ、この振動の周波数
に基づいてタイミングベルト13の張力を検出するよう
に、構成されている。

第２図および第３図は、測定装置20の構成を示す。

下側枠部材21はコ字形を有し、その中央部には外方に
延びるグリップ22が設けられる。上側枠部材23は下側枠
部材21の形状に対応したコ字形を有し、グリップ22の上
方に延びるグリップ24が形成される。下側枠部材21の２
つの先端部は、グリップ22に平行に延び、上部には爪21
aが形成される。上側枠部材23の２つの先端部も同様
に、グリップ24に平行に延び、下部には爪22aが形成さ
れる。下側枠部材21と上側枠部材23は、ピン25により相
互に連結され、またこの連結部分には図示しない復元ば
ねが設けられる。

グリップ22、24を握ってグリップ24をグリップ22に近
接させることにより、上側枠部材23の先端が上方へ回動
し、上側枠部材23と下側枠部材21が開放する。この状態
で、上側枠部材23と下側枠部材21の間に、被測定物であ
るベルト13を挿入し（第２図）、グリップ24を放すと、
復元ばねの断発力により上側枠部材23が下方へ復元し、
上側枠部材23と下側枠部材21が閉じてベルト13が爪21
a、22aにより挟持される（第３図）。

下側枠部材21の内側すなわちグリップ22の反対側に
は、振動センサ31が取付けられる。この振動センサ31自
体は従来公知のものであり、断面コ字状を呈し、その内
部には相互に対向する一対のマイクロフォンが設けられ
る。振動センサ31は、第２図および第３図に示す状態に
おいて、これらのマイクロフォンの間にベルト13が配置
されるように設けられており、被測定物であるベルト13
の振動により発生する音を検出する。その測定可能な周
波数域は35Hz〜300Hzである。振動センサ31の検出信号
は演算表示部32に伝送され、ここにおいて、後述するよ
うにタイミングベルト13の張力が求められ、表示され
る。

ベルト13に振動を付与するため、ヒットバー35が設け
られる。ヒットバー35は、第４図および第５図に示すよ
うに、下側枠部材21とグリップ22の連結部26にピン36を
介して揺動自在に取付けられる。ヒットバー35と先端部
37は、ベルト13の上方に位置し、張力測定時このベルト
13を叩くものであり、この先端部37の反対側には操作片
38が形成される。ヒットバー35の途中に形成された湾曲
部39は、ヒットバー35が上側枠部材23に干渉しないよう
にするためのものである。コイルばね33はピン34に嵌合
させて設けられ、このばね33の一端は連結部26に、また
他端はヒットバー35に連結される。

したがってヒットバー35は、中立位置においてグリッ
プ22に平行であり、先端部37はベルト13から離間してい
る。上側枠部材23および下側枠部材21によりベルト13を
挟持した状態で、操作片38を下に弾くと、ばね33の弾発
力により、先端部37はベルト13を叩き、ベルト13は振動
を与えられる。ヒットバー35は元の水平位置へ復元し、
ベルト13から離間した状態で静止する。

さて、振動数とベルトのスパンとの間には、次の関係
がある。

但し、Ｆはベルトスパンの振動数（Hz） Ｇは重力の加速度（981cm/s²） Ｒはベルト単位長さ当り重量（kgf/cm） Ｌはスパン長さ（cm） Ｔはベルトスパン張力（kgf） である。

（１）式から理解されるように、振動数を検出するこ
とにより、ベルト13の張力が求められる。

なお、より正確なベルト張力を求めるためには、測定
装置20の特性等あるいはスパン長さを考慮して、実験式
を用いてもよい。この実験式の例として発明者は、スパ
ン長さが15.24cmの場合、 を得た。なお、ここで、 である。

以上のように本実施例は、ベルト13の特定のスパンに
振動を発生させ、この振動数からベルト13の張力を検出
している。このように、ベルト13の２点を挟持して所定
長さの被測定部分を形成することにより、ベルト13の全
体のスパン長さに関係なく、センサ31により検出可能な
高い振動数が得られる。したがってベルト13の張力の測
定速度が向上する。また本実施例は、グリップ22、24を
片手に持ったままヒットバー35の操作片38を弾くことが
できるように構成されている。したがって、張力の検出
が容易であり、きわめて迅速に実施できる。

ベルト13の被測定部分の長さすなわち爪21a、21a間の
距離は、10cm〜20cmが好ましく、特に15.24cmが好まし
い。これは、必要測定範囲において、所定範囲の振動数
が得られるからである。

なお、ベルト13の振動数から張力への換算は、演算表
示部32により行う必要はなく、これとは別に行うように
してもよい。

また爪21a、22aの形状は、ベルト13を２か所において
固定できるものであれば、いかなる形状のものでもよ
い。

ヒットバー35の形状にも限定はなく、またその材質
は、ベルト13に振動を発生させることができるものであ
れば、何でも良い。

さらに振動センサ31についても、実施例のものに限定
されず、他のいかなるセンサであってもよい。

〔発明の効果〕

以上のように本発明によれば、スパンの長いベルトで
あっても、高精度で張力を得ることが可能になり、しか
も簡便かつ迅速に振動測定を実施できる、という効果が
得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例装置の使用状態を示す正面
図、 第２図はベルトを挟む前の状態における実施例装置を示
す斜視図、 第３図はベルトを挟んだ状態における実施例装置を示す
斜視図、 第４図はヒットバーとグリップを示す側面図、 第５図はヒットバーとグリップを示す平面図である。 13……ベルト 21……下側枠部材 23……上側枠部材 31……センサ 32……演算表示部 35……ヒットバー

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】下側枠部材の２つの先端部にそれぞれ形成
   された下側爪と、上側枠部材の２つの先端部にそれぞれ
   形成された上側爪と、前記下側爪と上側爪が被測定ベル
   トであるタイミングベルトの異なる２つの歯底部を挟持
   することにより形成されたタイミングベルトの被測定部
   分を叩いて振動を発生させる振動発生手段と、この振動
   の周波数を検出する検出手段とを備えたことを特徴とす
   るタイミングベルトの振動測定装置。
2. 【請求項２】前記挟持手段がコ字形を有し、その中央部
   に、外方に延びるグリップがそれぞれ形成されることを
   特徴とする請求項１に記載のタイミングベルトの振動測
   定装置。