JPH08327477A - ベルト張力測定装置 - Google Patents
ベルト張力測定装置Info
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- JPH08327477A JPH08327477A JP7138088A JP13808895A JPH08327477A JP H08327477 A JPH08327477 A JP H08327477A JP 7138088 A JP7138088 A JP 7138088A JP 13808895 A JP13808895 A JP 13808895A JP H08327477 A JPH08327477 A JP H08327477A
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
- G01L5/00—Apparatus for, or methods of, measuring force, work, mechanical power, or torque, specially adapted for specific purposes
- G01L5/04—Apparatus for, or methods of, measuring force, work, mechanical power, or torque, specially adapted for specific purposes for measuring tension in flexible members, e.g. ropes, cables, wires, threads, belts or bands
- G01L5/042—Apparatus for, or methods of, measuring force, work, mechanical power, or torque, specially adapted for specific purposes for measuring tension in flexible members, e.g. ropes, cables, wires, threads, belts or bands by measuring vibrational characteristics of the flexible member
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- F16H7/00—Gearings for conveying rotary motion by endless flexible members
- F16H7/02—Gearings for conveying rotary motion by endless flexible members with belts; with V-belts
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- General Physics & Mathematics (AREA)
- Force Measurement Appropriate To Specific Purposes (AREA)
- Measurement Of Mechanical Vibrations Or Ultrasonic Waves (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 エンジンのプリー間にはられたベルトを、加
振周波数を連続可変させながら外部より加振してベルト
の共振点を検出し、共振点の加振周波数をベルトの固有
振動数としてベルトの張力を計算することで、加振状態
に左右されず高精度でしかも再現性を持ってエンジンの
ベルト張力を測定する。 【構成】 発振信号の周波数を特定の周波数範囲でスイ
ープさせる信号発生器１０と、信号発生器１０より発振
された信号により駆動され、プーリ１、２間に張設され
たベルト３に前記周波数範囲で振動力を加えるソレノイ
ドバルブＳＶと、加振時におけるベルト３の振幅レベル
を検出する圧力センサ１５と、この振幅レベルの急変検
出よりベルト３の共振状態を判定すると共に、共振時に
おける前記発振信号の周波数をベルト３の固有振動数と
して信号発生器１０より読み出し、この固有振動数に基
づいてベルトの張力を算出する故障診断用のテスタ１８
とを備えている。
振周波数を連続可変させながら外部より加振してベルト
の共振点を検出し、共振点の加振周波数をベルトの固有
振動数としてベルトの張力を計算することで、加振状態
に左右されず高精度でしかも再現性を持ってエンジンの
ベルト張力を測定する。 【構成】 発振信号の周波数を特定の周波数範囲でスイ
ープさせる信号発生器１０と、信号発生器１０より発振
された信号により駆動され、プーリ１、２間に張設され
たベルト３に前記周波数範囲で振動力を加えるソレノイ
ドバルブＳＶと、加振時におけるベルト３の振幅レベル
を検出する圧力センサ１５と、この振幅レベルの急変検
出よりベルト３の共振状態を判定すると共に、共振時に
おける前記発振信号の周波数をベルト３の固有振動数と
して信号発生器１０より読み出し、この固有振動数に基
づいてベルトの張力を算出する故障診断用のテスタ１８
とを備えている。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、自動車用エンジンの
プーリに張られたベルトの張力を測定するベルト張力測
定装置に関するものである。
プーリに張られたベルトの張力を測定するベルト張力測
定装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】図４は自動車用エンジンのプーリに張ら
れたベルトの張力を測定する従来の方法を説明する模式
図である。プーリ１、２間にはベルト３が張られ、この
ベルト３の所定箇所に既定の圧力で圧力計４を押し付け
てベルト３を一定量（撓み量ΔＬ）撓ます。その時、押
し付け圧力は圧力計４でモニタする。
れたベルトの張力を測定する従来の方法を説明する模式
図である。プーリ１、２間にはベルト３が張られ、この
ベルト３の所定箇所に既定の圧力で圧力計４を押し付け
てベルト３を一定量（撓み量ΔＬ）撓ます。その時、押
し付け圧力は圧力計４でモニタする。
【０００３】次に、ベルト張力測定方法について説明す
る。ベルトの張力を測定する場合、プーリ１と２の間に
張られた自動車ベルト３の中央部に圧力計４を予め設定
した圧力（例えば１０ｇ）で押し付ける。そして、その
圧力に対してベルト３が正規の張りより予め設定した撓
み量△Ｌ（例えば１０ｍｍ）撓んだか否かをベルト３に
スケールを当てて視測する。そして事前にベンチテスト
等で相関を測定しておいた撓み量△Ｌとベルト張力Ｔと
の関係式からベルト張力Ｔを推定していた。
る。ベルトの張力を測定する場合、プーリ１と２の間に
張られた自動車ベルト３の中央部に圧力計４を予め設定
した圧力（例えば１０ｇ）で押し付ける。そして、その
圧力に対してベルト３が正規の張りより予め設定した撓
み量△Ｌ（例えば１０ｍｍ）撓んだか否かをベルト３に
スケールを当てて視測する。そして事前にベンチテスト
等で相関を測定しておいた撓み量△Ｌとベルト張力Ｔと
の関係式からベルト張力Ｔを推定していた。
【０００４】図５はベルト３を加振して固有振動数で振
動した時の振動数よりベルトの張力を測定する方法を説
明する図である。プーリ１、２間に張られたベルト３
は、質量ｍのハンマ６による衝撃力を受けて固有振動数
で自由振動する。固有振動数で自由振動しているベルト
３の振動は音圧の変化として、ベルト３の振動方向に対
向した設けられたマイクロホン等のトランスジューサ９
でピックアップされる。トランスジューサからの出力信
号を周波数計２０に入力させて振動数周波数を検出し、
ベルト３の固有振動数を周波数にて表示する。
動した時の振動数よりベルトの張力を測定する方法を説
明する図である。プーリ１、２間に張られたベルト３
は、質量ｍのハンマ６による衝撃力を受けて固有振動数
で自由振動する。固有振動数で自由振動しているベルト
３の振動は音圧の変化として、ベルト３の振動方向に対
向した設けられたマイクロホン等のトランスジューサ９
でピックアップされる。トランスジューサからの出力信
号を周波数計２０に入力させて振動数周波数を検出し、
ベルト３の固有振動数を周波数にて表示する。
【０００５】尚、ベルト加振用のハンマ６は、中央部が
支点８で支持されたレバーＬの一端にベルト３と接触す
るように固定されている。また、レバーＬの他端はハン
マ７に加振力を発生させる力点として設定されている。
支点８で支持されたレバーＬの一端にベルト３と接触す
るように固定されている。また、レバーＬの他端はハン
マ７に加振力を発生させる力点として設定されている。
【０００６】次にベルト３の張力測定方法について説明
する。自動車用ベルトに限らずプーリ１と２の間に張ら
れたベルト３の張力とベルト固有振動数ｆとの間には次
式の関係があることが知られている。
する。自動車用ベルトに限らずプーリ１と２の間に張ら
れたベルト３の張力とベルト固有振動数ｆとの間には次
式の関係があることが知られている。
【０００７】Ｔ＝ Ｋ・Ｓ2×Ｍ×ｆ2 ここで Ｋ：定数 Ｓ：プーリのスパン Ｍ：ベルトの単位重量 ｆ：ベルト固有振動数
【０００８】従って、プーリ１、２のスパンＳ、ベルト
の単位重量Ｍ、定数Ｋが既知であるならば、ベルト３の
固有振動数ｆを測定すれば、上式よりベルト３の張力Ｔ
を推定することが可能となる。ベルト３を自由振動させ
るには、レバーＬの力点７に加振力を与えると、レバー
Ｌは支点８を中心にして上方に回転した後に、下方に回
転して振り落とされレバーＬの一端に設けられたハンマ
６をベルト３に打ち当ててベルト３に衝撃力を加える。
の単位重量Ｍ、定数Ｋが既知であるならば、ベルト３の
固有振動数ｆを測定すれば、上式よりベルト３の張力Ｔ
を推定することが可能となる。ベルト３を自由振動させ
るには、レバーＬの力点７に加振力を与えると、レバー
Ｌは支点８を中心にして上方に回転した後に、下方に回
転して振り落とされレバーＬの一端に設けられたハンマ
６をベルト３に打ち当ててベルト３に衝撃力を加える。
【０００９】その結果、ベルト３は固有振動数で自由振
動を起こす。その振動は例えば音圧変化としてトランス
ジュサ９でピックアップされ周波数計２０に入力され
る。周波数計２０は入力されたトランスジューサ９の出
力信号より振動周波数を検出し、その振動周波数をベル
ト３の固有振動数ｆとして表示する。固有振動数ｆは図
示しない自動車の故障診断用のテスタに入力されて上式
により張力Ｔが演算される。
動を起こす。その振動は例えば音圧変化としてトランス
ジュサ９でピックアップされ周波数計２０に入力され
る。周波数計２０は入力されたトランスジューサ９の出
力信号より振動周波数を検出し、その振動周波数をベル
ト３の固有振動数ｆとして表示する。固有振動数ｆは図
示しない自動車の故障診断用のテスタに入力されて上式
により張力Ｔが演算される。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】従来のベルト張力測定
方法は以上のように、ベルトに一定の圧力を与えた時に
生じるベルトの撓み量を視測し、その結果から張力を推
定するため、圧力或いは撓み量の計測誤差等から精度良
く張力を測定できず、また圧力計を安定してベルトに押
し付けることができない等、計測機器が使い難いという
欠点から張力の測定には適さないという問題点があっ
た。
方法は以上のように、ベルトに一定の圧力を与えた時に
生じるベルトの撓み量を視測し、その結果から張力を推
定するため、圧力或いは撓み量の計測誤差等から精度良
く張力を測定できず、また圧力計を安定してベルトに押
し付けることができない等、計測機器が使い難いという
欠点から張力の測定には適さないという問題点があっ
た。
【００１１】またベルトに衝撃を与えて固有振動数で自
由振動させる方法では、衝撃の与えかたにより振動周波
数波形が乱れたり、衝撃を加える場所により振動波形が
不安定になったり、また衝撃の大きさにより自由振動が
持続する時間に長短ができるため精度よく固有振動数を
測定できなかった。そこで、不安定な手動による加振を
やめて加振機構を利用して機械的にベルトを加振力を与
える手法がとられていた。しかし、エンジン周辺の狭い
部分にしか露出していないベルトを加振する場合に、ベ
ルト周辺部に加振機構を挿入することは極めて困難であ
るという問題点があった。
由振動させる方法では、衝撃の与えかたにより振動周波
数波形が乱れたり、衝撃を加える場所により振動波形が
不安定になったり、また衝撃の大きさにより自由振動が
持続する時間に長短ができるため精度よく固有振動数を
測定できなかった。そこで、不安定な手動による加振を
やめて加振機構を利用して機械的にベルトを加振力を与
える手法がとられていた。しかし、エンジン周辺の狭い
部分にしか露出していないベルトを加振する場合に、ベ
ルト周辺部に加振機構を挿入することは極めて困難であ
るという問題点があった。
【００１２】この発明は上記のような問題点を解決する
ためになされたもので、ベルトに一定周波数の範囲で振
動を与えた際に、ベルトの振幅レベルが急変する共振時
の振動周波数に基づいてベルトの張力を求めるベルト張
力測定装置に得ることを目的とする。
ためになされたもので、ベルトに一定周波数の範囲で振
動を与えた際に、ベルトの振幅レベルが急変する共振時
の振動周波数に基づいてベルトの張力を求めるベルト張
力測定装置に得ることを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】請求項１の発明に係るベ
ルト張力測定装置は、発振信号の周波数を特定の周波数
範囲でスイープさせる信号発振手段と、この信号発振手
段より発振された信号により駆動され、プーリ間に張設
されたベルトに前記周波数範囲で振動力を加える加振機
構と、加振時における前記ベルトの振幅レベルを検出す
るレベル検出手段と、この振幅レベルの急変検出より前
記ベルトの共振状態を判定すると共に、共振時における
前記発振信号の周波数をベルトの固有振動数として前記
信号発振手段より読み出し、この固有振動数に基づいて
ベルトの張力を算出する張力算出手段とを備えたもので
ある。
ルト張力測定装置は、発振信号の周波数を特定の周波数
範囲でスイープさせる信号発振手段と、この信号発振手
段より発振された信号により駆動され、プーリ間に張設
されたベルトに前記周波数範囲で振動力を加える加振機
構と、加振時における前記ベルトの振幅レベルを検出す
るレベル検出手段と、この振幅レベルの急変検出より前
記ベルトの共振状態を判定すると共に、共振時における
前記発振信号の周波数をベルトの固有振動数として前記
信号発振手段より読み出し、この固有振動数に基づいて
ベルトの張力を算出する張力算出手段とを備えたもので
ある。
【００１４】請求項２の発明に係るベルト張力測定装置
は、発振信号の周波数を特定の周波数範囲でスイープさ
せる信号発振手段と、この信号発振手段より発振された
信号により駆動され、プーリ間に張設されたベルトに前
記周波数範囲で振動力を加える加振機構と、この加振機
構のベルトへの当接面に設けられ、加振時における前記
ベルトの振幅レベルを検出するレベル検出手段と、この
振幅レベルの急変検出より前記ベルトの共振状態を判定
すると共に、共振時における前記発振信号の周波数をベ
ルトの固有振動数として前記信号発振手段より読み出
し、この固有振動数に基づいてベルトの張力を算出する
張力算出手段とを備えたものである。
は、発振信号の周波数を特定の周波数範囲でスイープさ
せる信号発振手段と、この信号発振手段より発振された
信号により駆動され、プーリ間に張設されたベルトに前
記周波数範囲で振動力を加える加振機構と、この加振機
構のベルトへの当接面に設けられ、加振時における前記
ベルトの振幅レベルを検出するレベル検出手段と、この
振幅レベルの急変検出より前記ベルトの共振状態を判定
すると共に、共振時における前記発振信号の周波数をベ
ルトの固有振動数として前記信号発振手段より読み出
し、この固有振動数に基づいてベルトの張力を算出する
張力算出手段とを備えたものである。
【００１５】請求項３の発明に係るベルト張力測定装置
は、発振信号の周波数を特定の周波数範囲でスイープさ
せる信号発振手段と、この信号発振手段より発振された
信号により駆動され、プーリ間に張設されたベルトに非
接触で前記周波数範囲で振動力を加える加振機構と、加
振時における前記ベルトの振幅レベルを検出するレベル
検出手段と、この振幅レベルの急変検出より前記ベルト
の共振状態を判定すると共に、共振時における前記発振
信号の周波数をベルトの固有振動数として前記信号発振
手段より読み出し、この固有振動数に基づいてベルトの
張力を算出する張力算出手段とを備えたものである。
は、発振信号の周波数を特定の周波数範囲でスイープさ
せる信号発振手段と、この信号発振手段より発振された
信号により駆動され、プーリ間に張設されたベルトに非
接触で前記周波数範囲で振動力を加える加振機構と、加
振時における前記ベルトの振幅レベルを検出するレベル
検出手段と、この振幅レベルの急変検出より前記ベルト
の共振状態を判定すると共に、共振時における前記発振
信号の周波数をベルトの固有振動数として前記信号発振
手段より読み出し、この固有振動数に基づいてベルトの
張力を算出する張力算出手段とを備えたものである。
【００１６】請求項４の発明に係るベルト張力測定装置
は、請求項３に記載のベルト張力測定装置において加振
機構はベルトに高圧空気を一定時間間隔で噴射するもの
である。
は、請求項３に記載のベルト張力測定装置において加振
機構はベルトに高圧空気を一定時間間隔で噴射するもの
である。
【００１７】請求項５の発明に係るベルト張力測定装置
は、請求項１乃至３のいずれかに記載のベルト張力測定
装置においてレベル検出手段はベルトに非接触でベルト
の振幅を検出するものである。
は、請求項１乃至３のいずれかに記載のベルト張力測定
装置においてレベル検出手段はベルトに非接触でベルト
の振幅を検出するものである。
【００１８】請求項６の発明に係るベルト張力測定装置
は、請求項１乃至３のいずれかに記載のベルト張力測定
装置において信号発振手段は、レベル検出手段によるベ
ルトの共振判定時に発振周波数のスイープを停止するも
のである。
は、請求項１乃至３のいずれかに記載のベルト張力測定
装置において信号発振手段は、レベル検出手段によるベ
ルトの共振判定時に発振周波数のスイープを停止するも
のである。
【００１９】
【作用】請求項１の発明におけるベルト張力測定装置
は、ベルトに周波数を一定の範囲で連続可変させながら
加振力を加え、ベルトの振動振幅が急変した時の振動周
波数をベルトの固有振動数として固有振動数を基にベル
トの張力を測定する。
は、ベルトに周波数を一定の範囲で連続可変させながら
加振力を加え、ベルトの振動振幅が急変した時の振動周
波数をベルトの固有振動数として固有振動数を基にベル
トの張力を測定する。
【００２０】請求項２の発明におけるベルト張力測定装
置は、ベルトとの当接面に加圧センサを取り付けた加振
機構に対し、周波数が一定の範囲で連続可変する加振信
号を入力してベルトに加振力を加え、ベルトの振動振幅
が急変した時の振動周波数をベルトの固有振動数として
固有振動数を基にベルトの張力を測定する。
置は、ベルトとの当接面に加圧センサを取り付けた加振
機構に対し、周波数が一定の範囲で連続可変する加振信
号を入力してベルトに加振力を加え、ベルトの振動振幅
が急変した時の振動周波数をベルトの固有振動数として
固有振動数を基にベルトの張力を測定する。
【００２１】請求項３の発明におけるベルト張力測定装
置は、ベルトに対して非接触で振動を与える加振機構に
対し、周波数が一定の範囲で連続可変する加振信号を入
力してベルトに加振力を加え、ベルトの振動振幅が急変
した時の振動周波数をベルトの固有振動数として固有振
動数を基にベルトの張力を測定する。
置は、ベルトに対して非接触で振動を与える加振機構に
対し、周波数が一定の範囲で連続可変する加振信号を入
力してベルトに加振力を加え、ベルトの振動振幅が急変
した時の振動周波数をベルトの固有振動数として固有振
動数を基にベルトの張力を測定する。
【００２２】請求項４の発明におけるベルト張力測定装
置は、ベルトに対して空気圧の変化で振動を与える加振
機構に対し、周波数が一定の範囲で連続可変する加振信
号に基づいて可変空気圧を入力してベルトに加振力を加
え、ベルトの振動振幅が急変した時の振動周波数をベル
トの固有振動数として固有振動数を基にベルトの張力を
測定する。
置は、ベルトに対して空気圧の変化で振動を与える加振
機構に対し、周波数が一定の範囲で連続可変する加振信
号に基づいて可変空気圧を入力してベルトに加振力を加
え、ベルトの振動振幅が急変した時の振動周波数をベル
トの固有振動数として固有振動数を基にベルトの張力を
測定する。
【００２３】請求項５の発明におけるベルト張力測定装
置は、ベルトに周波数を一定の範囲で連続可変させなが
ら振動力を加え、ベルトの振動振幅を音圧変化にてレベ
ル検出手段で非接触で検出し、音圧レベルが急変した時
の振動周波数をベルトの固有振動数として固有振動数を
基にベルトの張力を測定する。
置は、ベルトに周波数を一定の範囲で連続可変させなが
ら振動力を加え、ベルトの振動振幅を音圧変化にてレベ
ル検出手段で非接触で検出し、音圧レベルが急変した時
の振動周波数をベルトの固有振動数として固有振動数を
基にベルトの張力を測定する。
【００２４】請求項６の発明におけるベルト張力測定装
置は、ベルトに周波数を一定の範囲で連続可変させなが
ら振動力を加え、ベルトの振動振幅が急変した時に信号
発振手段のスイープ動作を停止してベルト共振時の発振
信号の周波数をベルトの固有振動数とし維持すると共
に、この固有振動数を基にベルトの張力を測定する。
置は、ベルトに周波数を一定の範囲で連続可変させなが
ら振動力を加え、ベルトの振動振幅が急変した時に信号
発振手段のスイープ動作を停止してベルト共振時の発振
信号の周波数をベルトの固有振動数とし維持すると共
に、この固有振動数を基にベルトの張力を測定する。
【００２５】
実施例１．以下この発明の一実施例を図について説明す
る。図１は本実施例によるベルト張力測定装置の構成図
である。尚、図中、図４と同一符号は同一または相当部
分を示す。図において、１０はベルト３を加振する振動
数（加振周波数）を図２に示すように周波数ｆ1〜ｆ2の
範囲で連続可変して発振する信号発振手段としての信号
発生器であり、この信号発生器１０より発振出力された
周波数信号はアンプ１１で電力増幅される。
る。図１は本実施例によるベルト張力測定装置の構成図
である。尚、図中、図４と同一符号は同一または相当部
分を示す。図において、１０はベルト３を加振する振動
数（加振周波数）を図２に示すように周波数ｆ1〜ｆ2の
範囲で連続可変して発振する信号発振手段としての信号
発生器であり、この信号発生器１０より発振出力された
周波数信号はアンプ１１で電力増幅される。
【００２６】電力増幅された周波数信号はハーネス１７
を経由して加振機構としてのソレノイドバルブＳＶに入
力されてベルト加振用の加振力に変換される。ソレノイ
ドバルブＳＶの構成として、周波数信号の周波数に応じ
て励磁、消磁を繰り返すソレノイドコイル１２、ソレノ
イドコイル１２の励磁、消磁に応答してスプリング１４
の付勢力の範囲でベルト３に対して出没動作を繰り返し
て加振力を与えるプランジャ１３、プランジャ１３の先
端のベルト当接面に設けられたレベル検出手段としての
圧力センサ１５を有している。圧力センサ１５はベルト
３の振動による跳ねっ返り受けて圧力を検知する。この
圧力はベルト３の振動振幅によって変化する。
を経由して加振機構としてのソレノイドバルブＳＶに入
力されてベルト加振用の加振力に変換される。ソレノイ
ドバルブＳＶの構成として、周波数信号の周波数に応じ
て励磁、消磁を繰り返すソレノイドコイル１２、ソレノ
イドコイル１２の励磁、消磁に応答してスプリング１４
の付勢力の範囲でベルト３に対して出没動作を繰り返し
て加振力を与えるプランジャ１３、プランジャ１３の先
端のベルト当接面に設けられたレベル検出手段としての
圧力センサ１５を有している。圧力センサ１５はベルト
３の振動による跳ねっ返り受けて圧力を検知する。この
圧力はベルト３の振動振幅によって変化する。
【００２７】圧力センサ１５の出力は配線１６を通して
信号発生器１０にフィードバックされている。この信号
フィードバックによりベルト共振時の信号周波数を特定
する。ベルト共振時に信号発生器１０より発振された信
号周波数は各自動車毎に備えられた故障診断用のテスタ
１８のマイクロコンピュータに入力されて上記式に基づ
いて張力Ｔが演算される。
信号発生器１０にフィードバックされている。この信号
フィードバックによりベルト共振時の信号周波数を特定
する。ベルト共振時に信号発生器１０より発振された信
号周波数は各自動車毎に備えられた故障診断用のテスタ
１８のマイクロコンピュータに入力されて上記式に基づ
いて張力Ｔが演算される。
【００２８】以下、本実施例の動作を説明する。ソレノ
イドバルブＳＶはベルト３に微小振動を加えるためベル
トに接近して固定されている。その時、プランジャ１３
は圧力センサ１５を介しベルト３に軽く指定された圧力
で接触している。この状態において、プランジャ１３が
ベルトに加振周期を連続可変して加振力を加えるため
に、信号発生器１０は加振周期に相応する連続可変周波
数の信号を発振してソレノイドコイル１２に出力する。
信号発生器１０より発振される信号の周波数連続可変範
囲は図２の振幅特性に示されるように下限周波数値はｆ
1より上限周波数値ｆ2の範囲とする。
イドバルブＳＶはベルト３に微小振動を加えるためベル
トに接近して固定されている。その時、プランジャ１３
は圧力センサ１５を介しベルト３に軽く指定された圧力
で接触している。この状態において、プランジャ１３が
ベルトに加振周期を連続可変して加振力を加えるため
に、信号発生器１０は加振周期に相応する連続可変周波
数の信号を発振してソレノイドコイル１２に出力する。
信号発生器１０より発振される信号の周波数連続可変範
囲は図２の振幅特性に示されるように下限周波数値はｆ
1より上限周波数値ｆ2の範囲とする。
【００２９】発振された信号はアンプ１１によって電力
増幅されてハーネス１７を通してソレノイドバルブＳＶ
のソレノイドコイル１２に加えられる。ソレノイドコイ
ル１２は信号の周波数に応じて励磁、消磁を繰り返すこ
とで、プランジャ１３をスプリング１４の付勢力の範囲
でベルト３に対して出没動作を繰り返えす。
増幅されてハーネス１７を通してソレノイドバルブＳＶ
のソレノイドコイル１２に加えられる。ソレノイドコイ
ル１２は信号の周波数に応じて励磁、消磁を繰り返すこ
とで、プランジャ１３をスプリング１４の付勢力の範囲
でベルト３に対して出没動作を繰り返えす。
【００３０】その結果、プランジャ１３は圧力センサ１
５を通して微力の加振力を加振周期を連続可変しながら
ベルト３に与える。加振周期、即ち加振周波数を図２に
示すよう下限周波数値ｆ1より上限周波数値ｆ2に至るま
で徐々に増加させていった時に、周波数範囲中にベルト
を共振状態にする共振周波数点ｆRが存在している時に
は被加振体（ベルト３）は共振周波数点ｆRにて振動振
幅が図２のように大幅増加する事が知られている。これ
は、加振周波数とベルト３の固有振動数が一致してベル
ト３が共振状態となったことを示す。
５を通して微力の加振力を加振周期を連続可変しながら
ベルト３に与える。加振周期、即ち加振周波数を図２に
示すよう下限周波数値ｆ1より上限周波数値ｆ2に至るま
で徐々に増加させていった時に、周波数範囲中にベルト
を共振状態にする共振周波数点ｆRが存在している時に
は被加振体（ベルト３）は共振周波数点ｆRにて振動振
幅が図２のように大幅増加する事が知られている。これ
は、加振周波数とベルト３の固有振動数が一致してベル
ト３が共振状態となったことを示す。
【００３１】圧力センサ１５は、下限周波数値ｆ1より
上限周波数値ｆ2の範囲で振動するベルト３の跳ね返り
を受けて振動振幅に対応した圧力を検出し、配線１６を
通して信号発生器１０にフィードバックしている。そし
て、ベルト３が所定の加振周波数において共振状態とな
り、振動振幅レベルが急変した時に圧力センサ１５より
信号発生器１０にフィードバックした圧力検出信号をも
とに、共振時の信号周波数をベルト固有振動数ｆとして
読み取る。
上限周波数値ｆ2の範囲で振動するベルト３の跳ね返り
を受けて振動振幅に対応した圧力を検出し、配線１６を
通して信号発生器１０にフィードバックしている。そし
て、ベルト３が所定の加振周波数において共振状態とな
り、振動振幅レベルが急変した時に圧力センサ１５より
信号発生器１０にフィードバックした圧力検出信号をも
とに、共振時の信号周波数をベルト固有振動数ｆとして
読み取る。
【００３２】そして、読み取られた信号周波数は張力算
出手段としてのテスタ１８のマイクロコンピュータに入
力され、前記式よりベルト張力Ｔを演算する。この結
果、ベルトの加振状態に拘わりなくベルト張力Ｔを復元
性を持って測定することができる。
出手段としてのテスタ１８のマイクロコンピュータに入
力され、前記式よりベルト張力Ｔを演算する。この結
果、ベルトの加振状態に拘わりなくベルト張力Ｔを復元
性を持って測定することができる。
【００３３】信号発生器１０は、ベルト共振時に入力し
た圧力センサ１５からの圧力検出信号をトリガにして発
振周波数のスイープ（掃引）機能を停止させて共振周波
数を確保することも可能である。
た圧力センサ１５からの圧力検出信号をトリガにして発
振周波数のスイープ（掃引）機能を停止させて共振周波
数を確保することも可能である。
【００３４】この発明によれば、ベルトを加振する機構
が単発パルスでなく連続可変周波数のもとに振動するた
め、ベルトの振動振幅が拡大する周波数を読み取るだけ
ベルトの固有振動数を計測できる。従って、加振の状態
の影響をうける事なく精度良くベルト張力を測定できる
と共に、測定データの再現性を実現できると共に、測定
データにバラツキがなくなり信頼性が向上する。
が単発パルスでなく連続可変周波数のもとに振動するた
め、ベルトの振動振幅が拡大する周波数を読み取るだけ
ベルトの固有振動数を計測できる。従って、加振の状態
の影響をうける事なく精度良くベルト張力を測定できる
と共に、測定データの再現性を実現できると共に、測定
データにバラツキがなくなり信頼性が向上する。
【００３５】実施例２．上記、実施例１ではプランジャ
１３の先端に圧力センサ１５を組み込んだが、センサが
ベルト３の固有振動周波数に影響が出ない程度の軽量の
ものであれば、加速度センサ１９を図３に示すようにベ
ルト３に直接クランプしてもよい。加速度センサ１９は
振動加速度等によって決まるベルト３の復元力Ｆに相応
した信号を出力する。
１３の先端に圧力センサ１５を組み込んだが、センサが
ベルト３の固有振動周波数に影響が出ない程度の軽量の
ものであれば、加速度センサ１９を図３に示すようにベ
ルト３に直接クランプしてもよい。加速度センサ１９は
振動加速度等によって決まるベルト３の復元力Ｆに相応
した信号を出力する。
【００３６】ベルト３が共振状態となり振動振幅が異常
に増加すると振動加速度も増加し、加速センサ１９は非
共振時よりも高いレベルの信号を信号発生器１０に出力
する。信号発生器１０は高レベルの信号入力時に発生し
た信号周波数よりベルト３の固有振動数を特定してテス
タ１８に出力する。
に増加すると振動加速度も増加し、加速センサ１９は非
共振時よりも高いレベルの信号を信号発生器１０に出力
する。信号発生器１０は高レベルの信号入力時に発生し
た信号周波数よりベルト３の固有振動数を特定してテス
タ１８に出力する。
【００３７】また、センサをベルト３にクランプすると
ベルト３の固有振動数に影響が出そうな場合には、ベル
ト３に非接触のトランスジューサ、例えばマイクロホー
ンを近付け、音圧レベルの変化よりベルトの振動振幅レ
ベルを検出して信号発生器１０に出力する。この結果、
固有振動数を検出するのに最適な箇所にトランスジュー
サを設置して振動振幅を検出することができる。
ベルト３の固有振動数に影響が出そうな場合には、ベル
ト３に非接触のトランスジューサ、例えばマイクロホー
ンを近付け、音圧レベルの変化よりベルトの振動振幅レ
ベルを検出して信号発生器１０に出力する。この結果、
固有振動数を検出するのに最適な箇所にトランスジュー
サを設置して振動振幅を検出することができる。
【００３８】実施例３．上記、実施例１、２ではベルト
３を加振するための手段として、ベルト３に対するプラ
ンジャの出没動作を高速に繰り返すことで、直接ベルト
３に加振機構を接触して圧力を加えた。しかし、加振機
構をベルト３に非接触して加振力を与えても良い。
３を加振するための手段として、ベルト３に対するプラ
ンジャの出没動作を高速に繰り返すことで、直接ベルト
３に加振機構を接触して圧力を加えた。しかし、加振機
構をベルト３に非接触して加振力を与えても良い。
【００３９】その非接触方式として、一定時間幅毎に間
歇的に高圧空気を可撓性のパイプを通してベルト３に噴
射する方法がある。その際、噴射周期を連続可変するこ
とで加振周波数を図２の如く連続可変できる。そして、
センサはベルト３に接触させても非接触であっても良
い。これにより、ベルト周囲の機器に干渉されずにベル
ト３に加振力を与えることができる。尚、可能であれば
非接触または接触方式でベルト３に超音波を当てて加振
力を加えても良い。
歇的に高圧空気を可撓性のパイプを通してベルト３に噴
射する方法がある。その際、噴射周期を連続可変するこ
とで加振周波数を図２の如く連続可変できる。そして、
センサはベルト３に接触させても非接触であっても良
い。これにより、ベルト周囲の機器に干渉されずにベル
ト３に加振力を与えることができる。尚、可能であれば
非接触または接触方式でベルト３に超音波を当てて加振
力を加えても良い。
【００４０】
【発明の効果】請求項１の発明によれば、発振信号の周
波数を特定の周波数範囲でスイープさせる信号発振手段
と、この信号発振手段より発振された信号により駆動さ
れ、プーリ間に張設されたベルトに前記周波数範囲で振
動力を加える加振機構と、加振時における前記ベルトの
振幅レベルを検出するレベル検出手段と、この振幅レベ
ルの急変検出より前記ベルトの共振状態を判定すると共
に、共振時における前記発振信号の周波数をベルトの固
有振動数として前記信号発振手段より読み出し、この固
有振動数に基づいてベルトの張力を算出する張力算出手
段とを備えたので、加振状態に影響されず精度よく、し
かも再現性良く固有振動数を計測してベルト張力を測定
できるという効果がある。
波数を特定の周波数範囲でスイープさせる信号発振手段
と、この信号発振手段より発振された信号により駆動さ
れ、プーリ間に張設されたベルトに前記周波数範囲で振
動力を加える加振機構と、加振時における前記ベルトの
振幅レベルを検出するレベル検出手段と、この振幅レベ
ルの急変検出より前記ベルトの共振状態を判定すると共
に、共振時における前記発振信号の周波数をベルトの固
有振動数として前記信号発振手段より読み出し、この固
有振動数に基づいてベルトの張力を算出する張力算出手
段とを備えたので、加振状態に影響されず精度よく、し
かも再現性良く固有振動数を計測してベルト張力を測定
できるという効果がある。
【００４１】請求項２の発明によれば、発振信号の周波
数を特定の周波数範囲でスイープさせる信号発振手段
と、この信号発振手段より発振された信号により駆動さ
れ、プーリ間に張設されたベルトに前記周波数範囲で振
動力を加える加振機構と、この加振機構のベルトへの当
接面に設けられ、加振時における前記ベルトの振幅レベ
ルを検出するレベル検出手段と、この振幅レベルの急変
検出より前記ベルトの共振状態を判定すると共に、共振
時における前記発振信号の周波数をベルトの固有振動数
として前記信号発振手段より読み出し、この固有振動数
に基づいてベルトの張力を算出する張力算出手段とを備
えたので、加振状態に影響されず再現性良く固有振動数
を計測してベルト張力を測定できると共に、振動振幅レ
ベルを精度よく検出できるため測定精度が向上するとい
う効果がある。
数を特定の周波数範囲でスイープさせる信号発振手段
と、この信号発振手段より発振された信号により駆動さ
れ、プーリ間に張設されたベルトに前記周波数範囲で振
動力を加える加振機構と、この加振機構のベルトへの当
接面に設けられ、加振時における前記ベルトの振幅レベ
ルを検出するレベル検出手段と、この振幅レベルの急変
検出より前記ベルトの共振状態を判定すると共に、共振
時における前記発振信号の周波数をベルトの固有振動数
として前記信号発振手段より読み出し、この固有振動数
に基づいてベルトの張力を算出する張力算出手段とを備
えたので、加振状態に影響されず再現性良く固有振動数
を計測してベルト張力を測定できると共に、振動振幅レ
ベルを精度よく検出できるため測定精度が向上するとい
う効果がある。
【００４２】請求項３の発明によれば、発振信号の周波
数を特定の周波数範囲でスイープさせる信号発振手段
と、この信号発振手段より発振された信号により駆動さ
れ、プーリ間に張設されたベルトに非接触で前記周波数
範囲で振動力を加える加振機構と、加振時における前記
ベルトの振幅レベルを検出するレベル検出手段と、この
振幅レベルの急変検出より前記ベルトの共振状態を判定
すると共に、共振時における前記発振信号の周波数をベ
ルトの固有振動数として前記信号発振手段より読み出
し、この固有振動数に基づいてベルトの張力を算出する
張力算出手段とを備えたので、加振状態に影響されず精
度よく、しかも再現性良く固有振動数を計測してベルト
張力を測定できると共に、ベルト周囲の機器に干渉され
ずに加振機構よりベルトに加振力を与えることができる
ため操作性が向上するという効果がある。
数を特定の周波数範囲でスイープさせる信号発振手段
と、この信号発振手段より発振された信号により駆動さ
れ、プーリ間に張設されたベルトに非接触で前記周波数
範囲で振動力を加える加振機構と、加振時における前記
ベルトの振幅レベルを検出するレベル検出手段と、この
振幅レベルの急変検出より前記ベルトの共振状態を判定
すると共に、共振時における前記発振信号の周波数をベ
ルトの固有振動数として前記信号発振手段より読み出
し、この固有振動数に基づいてベルトの張力を算出する
張力算出手段とを備えたので、加振状態に影響されず精
度よく、しかも再現性良く固有振動数を計測してベルト
張力を測定できると共に、ベルト周囲の機器に干渉され
ずに加振機構よりベルトに加振力を与えることができる
ため操作性が向上するという効果がある。
【００４３】請求項４の発明によれば、ベルトに対して
空気圧の変化で振動を与える加振機構に対して周波数が
一定の範囲で連続可変する加振信号に基づいて可変空気
圧を入力してベルトに加振力を加え、ベルトの振動振幅
が急変した時の振動周波数をベルトの固有振動数とし、
この固有振動数を基にベルトの張力を測定するようにし
たので、ベルトの配置箇所に拘わらずベルトに容易に加
振力を与えることができるという効果がある。
空気圧の変化で振動を与える加振機構に対して周波数が
一定の範囲で連続可変する加振信号に基づいて可変空気
圧を入力してベルトに加振力を加え、ベルトの振動振幅
が急変した時の振動周波数をベルトの固有振動数とし、
この固有振動数を基にベルトの張力を測定するようにし
たので、ベルトの配置箇所に拘わらずベルトに容易に加
振力を与えることができるという効果がある。
【００４４】請求項５の発明によれば、ベルトに周波数
を一定の範囲で連続可変させながら振動力を加え、ベル
トの振動振幅を音圧変化してレベル検出手段で非接触で
検出し、音圧レベルが変化した時の振動周波数をベルト
の固有振動数とし、この固有振動数を基にベルトの張力
を測定することで、ベルト共振時に最も振幅レベル変化
が顕著な箇所を選択して振動振幅を検出できるため、ベ
ルト張力測定精度が向上するという効果がある。
を一定の範囲で連続可変させながら振動力を加え、ベル
トの振動振幅を音圧変化してレベル検出手段で非接触で
検出し、音圧レベルが変化した時の振動周波数をベルト
の固有振動数とし、この固有振動数を基にベルトの張力
を測定することで、ベルト共振時に最も振幅レベル変化
が顕著な箇所を選択して振動振幅を検出できるため、ベ
ルト張力測定精度が向上するという効果がある。
【００４５】請求項６の発明によれば、ベルトに周波数
を一定の範囲で連続可変させながら振動力を加え、ベル
トの振動振幅が急変した時の信号発振手段のスイープ動
作を停止してベルト共振時の発振信号の周波数をベルト
の固有振動数とし維持すると共に、この固有振動数を基
にベルトの張力を測定することでベルトの張力を正確に
再現性良く測定する事が容易になるという効果がある。
を一定の範囲で連続可変させながら振動力を加え、ベル
トの振動振幅が急変した時の信号発振手段のスイープ動
作を停止してベルト共振時の発振信号の周波数をベルト
の固有振動数とし維持すると共に、この固有振動数を基
にベルトの張力を測定することでベルトの張力を正確に
再現性良く測定する事が容易になるという効果がある。
【図１】 この発明の一実施例によるベルト張力測定装
置の構成を示す構成図である。
置の構成を示す構成図である。
【図２】 ベルトに固有振動周波数が存在する時の周波
数／振幅特性図である。
数／振幅特性図である。
【図３】 この発明の他の実施例によるベルト張力測定
装置の構成を示す構成図である。
装置の構成を示す構成図である。
【図４】 従来のベルト張力測定方法を説明する模式図
である。
である。
【図５】 従来の他のベルト張力測定方法を説明する模
式図である。
式図である。
１，２ プーリ、３ ベルト、１０ 信号発生器、１１
アンプ、ＳＶ ソレノイドバルブ、１２ ソレノイド
コイル、１３ プランジャ、１５ 圧力センサ、１８
テスタ、１９ 加速度センサ。
アンプ、ＳＶ ソレノイドバルブ、１２ ソレノイド
コイル、１３ プランジャ、１５ 圧力センサ、１８
テスタ、１９ 加速度センサ。
Claims (6)
- 【請求項１】 発振信号の周波数を特定の周波数範囲で
スイープさせる信号発振手段と、この信号発振手段より
発振された信号により駆動され、プーリ間に張設された
ベルトに前記周波数範囲で振動力を加える加振機構と、
加振時における前記ベルトの振幅レベルを検出するレベ
ル検出手段と、この振幅レベルの急変検出より前記ベル
トの共振状態を判定すると共に、共振時における前記発
振信号の周波数をベルトの固有振動数として前記信号発
振手段より読み出し、この固有振動数に基づいてベルト
の張力を算出する張力算出手段とを備えたことを特徴と
するベルト張力測定装置。 - 【請求項２】 発振信号の周波数を特定の周波数範囲で
スイープさせる信号発振手段と、この信号発振手段より
発振された信号により駆動され、プーリ間に張設された
ベルトに前記周波数範囲で振動力を加える加振機構と、
この加振機構のベルトへの当接面に設けられ、加振時に
おける前記ベルトの振幅レベルを検出するレベル検出手
段と、この振幅レベルの急変検出より前記ベルトの共振
状態を判定すると共に、共振時における前記発振信号の
周波数をベルトの固有振動数として前記信号発振手段よ
り読み出し、この固有振動数に基づいてベルトの張力を
算出する張力算出手段とを備えたことを特徴とするベル
ト張力測定装置。 - 【請求項３】 発振信号の周波数を特定の周波数範囲で
スイープさせる信号発振手段と、この信号発振手段より
発振された信号により駆動され、プーリ間に張設された
ベルトに非接触で前記周波数範囲で振動力を加える加振
機構と、加振時における前記ベルトの振幅レベルを検出
するレベル検出手段と、この振幅レベルの急変検出より
前記ベルトの共振状態を判定すると共に、共振時におけ
る前記発振信号の周波数をベルトの固有振動数として前
記信号発振手段より読み出し、この固有振動数に基づい
てベルトの張力を算出する張力算出手段とを備えたこと
を特徴とするベルト張力測定装置。 - 【請求項４】 加振機構はベルトに高圧空気を一定時間
間隔で噴射することを特徴とする請求項３に記載のベル
ト張力測定装置。 - 【請求項５】 レベル検出手段はベルトに非接触でベル
トの振幅を検出することを特徴とする請求項１乃至３の
いずれかに記載のベルト張力測定装置。 - 【請求項６】信号発振手段は、レベル検出手段によるベ
ルトの共振判定時に発振周波数のスイープを停止するこ
とを特徴とする請求項１乃至３のいずかに記載のベルト
張力測定装置。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7138088A JPH08327477A (ja) | 1995-06-05 | 1995-06-05 | ベルト張力測定装置 |
| US08/615,463 US5698796A (en) | 1995-06-05 | 1996-03-14 | Belt tension measuring apparatus |
| DE19616574A DE19616574C2 (de) | 1995-06-05 | 1996-04-25 | Vorrichtung und Verfahren zur Messung der Spannung eines Riemens in einem gespannten Zustand |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7138088A JPH08327477A (ja) | 1995-06-05 | 1995-06-05 | ベルト張力測定装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08327477A true JPH08327477A (ja) | 1996-12-13 |
Family
ID=15213681
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7138088A Pending JPH08327477A (ja) | 1995-06-05 | 1995-06-05 | ベルト張力測定装置 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5698796A (ja) |
| JP (1) | JPH08327477A (ja) |
| DE (1) | DE19616574C2 (ja) |
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