WO2021176515A1 - チェーン伸び検出装置、チェーン伸び検出方法および乗客コンベア - Google Patents

チェーン伸び検出装置、チェーン伸び検出方法および乗客コンベア Download PDF

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WO2021176515A1
WO2021176515A1 PCT/JP2020/008684 JP2020008684W WO2021176515A1 WO 2021176515 A1 WO2021176515 A1 WO 2021176515A1 JP 2020008684 W JP2020008684 W JP 2020008684W WO 2021176515 A1 WO2021176515 A1 WO 2021176515A1
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WO
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chain
elongation
driven sprocket
height
partial
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Application number
PCT/JP2020/008684
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English (en)
French (fr)
Inventor
豊 橋丘
康太郎 渡辺
Original Assignee
三菱電機株式会社
三菱電機ビルテクノサービス株式会社
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Publication date
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66B—ELEVATORS; ESCALATORS OR MOVING WALKWAYS
    • B66B23/00—Component parts of escalators or moving walkways
    • B66B23/02—Driving gear

Definitions

  • the present disclosure relates to a chain elongation detection device, a chain elongation detection method, and a passenger conveyor.
  • Patent Document 1 discloses a chain elongation detection device.
  • the two detectors are arranged at a distance that is an integral multiple of the ideal inter-roller distance with respect to the chain running in the space that does not mesh with the sprockets between the sprockets.
  • the chain elongation detector detects the timing at which the rollers pass by the two detectors.
  • the chain elongation detecting device detects the partial elongation of the chain by utilizing the fact that the timing at which the two rollers pass is different when there is a difference in the distance between the rollers.
  • the chain elongation detecting device described in Patent Document 1 cannot detect the partial elongation of the chain in consideration of the gap formed between the sliding surfaces of the structural members constituting the chain. Further, the chain elongation detecting device described in Patent Document 1 cannot specify the position of the partial elongation of the chain.
  • An object of the present disclosure is to provide a chain elongation detecting device, a chain elongation detecting method, and a passenger conveyor capable of easily confirming the elongation position as well as the elongation amount with respect to the partial elongation of the chain.
  • the chain partial elongation detection device is wound around a drive sprocket that rotates by transmitting a driving force, a driven sprocket supported by a rotatable rotating shaft, the drive sprocket, and the driven sprocket.
  • a chain that transmits the power of the drive sprocket to the driven sprocket and a chain partial elongation detection device that detects partial elongation of the chain in the transmission device provided the drive sprocket or the driven sprocket and the chain are engaged with each other.
  • the difference in height between adjacent rollers in the chain is obtained.
  • the partial elongation of the chain is estimated from the obtained difference in height, and the portion of the chain is based on the waveform superimposed on the signal acquired by the meshing height measuring device according to the shape provided on the chain.
  • a signal processing device for identifying the position where the elongation occurs is provided.
  • a drive sprocket that rotates by transmitting a driving force, a driven sprocket supported by a rotatable rotating shaft, the driven sprocket, and the driven sprocket are wound around the driven sprocket.
  • a chain that transmits the power of the drive sprocket to the driven sprocket and a chain partial elongation detection method that detects the elongation of the chain in the transmission device provided the range in which the drive sprocket or the driven sprocket and the chain are engaged with each other.
  • the meshing height of the chain is measured, and a shape for generating a waveform capable of indicating a specific position and being detected is provided on a signal indicating the meshing height information on the measuring surface of the chain.
  • a signal indicating meshing height information the difference in height between adjacent rollers in the chain was obtained, the partial elongation of the chain was estimated from the obtained difference in height, and the chain was provided.
  • the position where the partial elongation of the chain occurs is specified based on the waveform superimposed on the signal acquired by the meshing height measuring device according to the shape.
  • the passenger conveyor includes a drive sprocket that rotates by transmitting a driving force from a motor, a driven sprocket that is connected to a step drive device that drives a step, and is supported by a rotatable rotating shaft, and the drive.
  • the meshing height of the chain which is wound around the sprocket and the driven sprocket and transmits the power of the driving sprocket to the driven sprocket, and the range in which the driving sprocket or the driven sprocket and the chain mesh with each other.
  • the difference in height between adjacent rollers in the chain is obtained, and the chain is obtained from the obtained difference in height.
  • the signal processing device obtains the difference in height of adjacent rollers in the chain, and estimates the partial elongation of the chain from the obtained difference in height.
  • the signal processing device identifies the position where the partial elongation of the chain occurs based on the waveform superimposed on the signal acquired by the meshing height measuring device according to the shape provided on the chain. Therefore, it is possible to easily confirm the elongation position as well as the elongation amount of the partial elongation of the chain.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view showing a chain in which a gap is formed between the sliding contact surfaces of the pins and bushes of FIG. 1.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view showing a state in which tension is applied to the chain of FIG.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view showing a state in which tension is applied to the chain of FIG.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view showing a state in which tension is applied to the chain of FIG.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view showing the state which increased the number of links of the chain of FIG.
  • FIG. It is a figure which shows the chain elongation detection apparatus in Embodiment 1.
  • FIG. It is a figure which shows the measurement position in the chain of FIG. It is a figure which shows the meshing height of a chain when the chain is not stretched, or when the stretch of a chain is small. It is a figure which shows the meshing height of a chain when uneven elongation occurs over the whole area of a chain. It is a figure which shows the meshing height of a chain when a part of a chain is stretched. It is a figure which shows the method of obtaining the meshing height by the extension of the chain by drawing using CAD or the like.
  • FIG. It is a side view of the chain which shows the application state of the grease material for specifying the position of the partial extension of the chain in Embodiment 1.
  • FIG. It is a figure which shows the waveform measured with respect to the chain which the marking by a grease material was applied at three places.
  • FIG. It is a figure which shows the measurement waveform at the time of measuring the vicinity of the partial elongation of the chain in which the uniform elongation and the partial elongation are mixed which concerns on Embodiment 2.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view showing a structure of a chain in which elongation is detected by a chain elongation detecting device using the chain partial elongation detecting method according to the first embodiment.
  • the chain 1 includes a plurality of sets of outer plates 11, a plurality of sets of inner plates 13, a plurality of sets of bushes 14, a plurality of sets of pins 12, and a plurality of sets of rollers 15.
  • the paired outer plates 11 are provided so as to face each other.
  • the paired inner plates 13 are provided so as to face each other.
  • Each of the plurality of sets of outer plates 11 and each of the plurality of sets of inner plates 13 are alternately arranged in the longitudinal direction of the chain 1.
  • Each of the plurality of sets of bushes 14 is formed in a cylindrical shape.
  • one of the paired bushes 14 is fixed over one side of the corresponding pair of inner plates 13.
  • the other end of the pair of bushes 14 is fixed across the other side of the corresponding pair of inner plates 13.
  • one of the paired pins 12 is fixed by caulking over the corresponding pair of outer plates 11.
  • the other end of the pair of pins 12 is caulked across the corresponding pair of outer plates 11.
  • Each of the plurality of sets of pins 12 is inserted into each of the corresponding plurality of sets of bushes 14.
  • the pin 12 connects a pair of outer plates 11 and a pair of inner plates 13 that are adjacent to each other in the longitudinal direction.
  • the portion inserted into the bush 14 is a joint which is a bent portion of the chain 1.
  • Each of the plurality of sets of rollers 15 is provided around each of the corresponding plurality of sets of bushes 14.
  • the plurality of sets of rollers 15 are rotatably provided for each of the corresponding plurality of sets of bushes 14.
  • Each of the plurality of sets of rollers 15 meshes with the teeth of a sprocket (not shown).
  • FIG. 2 is a diagram showing a transmission device provided with the chain 1 of FIG.
  • the transmission device includes a drive sprocket 2, a driven sprocket 3, and a chain 1.
  • the drive sprocket 2 rotates by transmitting the driving force.
  • the driven sprocket 3 is provided separately from the driving sprocket 2.
  • the driven sprocket 3 is supported by a rotatable rotating shaft.
  • the driven sprocket 3 becomes a load.
  • the chain 1 is wound around the drive sprocket 2 and the driven sprocket 3. The chain 1 transmits the power of the drive sprocket 2 to the driven sprocket 3.
  • the tension side part of the chain 1 is subjected to the action of tension according to the transmitted load torque.
  • the slack side portion of the chain 1 is not affected by the tension corresponding to the transmitted load torque.
  • the slack side portion of the chain 1 is subjected to the action of tension according to its own weight and minute fluctuations due to vibration caused by the rotational operation of the chain 1.
  • the joint angle is determined by the angle of each tooth determined by the number of teeth of the drive sprocket 2 or the driven sprocket 3.
  • the joint performs a rotational bending operation as the chain 1 advances from the portion where the drive sprocket 2 or the driven sprocket 3 starts to be hooked to the portion where the driven sprocket 3 comes out of the sprocket.
  • the joint is subjected to the action of tension according to the transmission torque during the rotational flexion operation. Therefore, in the rotary bending operation, the pin 12 and the bush 14 perform a sliding operation having a surface pressure on the sliding surfaces in contact with each other. As a result, the pin 12 and the bush 14 are worn on the sliding surfaces in contact with each other. In particular, both ends of the pin 12 come into local contact with the corners of the bush 14. Therefore, wear is accelerated at both ends of the pin 12. As a result, the gap between the pin 12 and the bush 14 is widened as compared with the initial state. The gap is a factor that most affects the elongation of the chain 1.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view showing a chain in which a gap is formed between the sliding contact surfaces of the pins and bushes of FIG.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view showing a state in which tension is applied to the chain of FIG.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view showing a state in which the number of links in the chain of FIG. 4 is increased.
  • the chain 1 is not affected by tension.
  • the inner plate 13 does not stretch due to the tension acting in normal torque transmission. Therefore, in the same inner plate 13, the distance between the pair of bushes 14 does not change.
  • the distance between the centers of the pair of bushes 14 is set to the reference pitch p of the chain 1.
  • the evaluation of the elongation of the chain 1 is defined by the dimension between the adjacent rollers 15. Specifically, the evaluation of the elongation of the chain 1 is defined by how much the chain 1 has changed with respect to the reference pitch p.
  • the distance between the centers is the same as the distance between the centers of the pair of adjacent rollers 15.
  • the distance between the pair of rollers 15 provided on the same outer plate 11 extends with respect to the reference pitch p.
  • the distance between the pair of rollers 15 provided on the same inner plate 13 does not increase. As a result, the distance between the adjacent rollers 15 is extended every other.
  • FIG. 6 is a diagram showing the engagement between the chain and the driven sprocket in the initial state in which no elongation occurs.
  • FIG. 7 is an enlarged view showing the chain and the driven sprocket of FIG.
  • the pitch length p of the chain 1 is defined by the standard for the model number according to the tensile strength of the chain 1.
  • the chain 1 meshes with the teeth of the driven sprocket 3 at the position of the pitch diameter D of the following equation (1).
  • z is the number of teeth z of the driven sprocket 3.
  • the pitch diameter D is uniquely determined. Therefore, the position of the roller 15 is obtained in advance by geometric drawing with respect to the driven sprocket 3.
  • the roller 15 uses the value obtained by adding the length ⁇ p of the extension to the pitch length p of the above equation (1). It is assumed that they mesh at the position of the calculated pitch diameter D.
  • the pitch length p changes between the centers of the pair of rollers 15 provided on the same outer plate 11 due to the structural reason of the chain 1. On the other hand, the pitch length p does not change between the centers of the pair of rollers 15 provided on the same inner plate 13.
  • FIG. 8 is a diagram showing a wound state of a chain extending over the entire area and a driven sprocket.
  • FIG. 9 is an enlarged view showing a main part of the chain and the driven sprocket of FIG.
  • the chain 1 is in the same meshing state as a specific tooth in the range around the driven sprocket 3.
  • the specific tooth is on the extension of the line connecting the rotation axes of the drive sprocket 2 and the driven sprocket 3.
  • the exact position moves according to the ever-changing conditions such as the load applied to the chain 1, the weight of the flexed portion of the chain 1, and the friction coefficient of the tooth surface of the driven sprocket 3.
  • the specific tooth is on an extension of the line connecting the rotation axes of the driving sprocket 2 and the driven sprocket 3.
  • the inner plate 13 is represented by a broken line in order from the tooth that meshes at the same position as the meshing position when the chain 1 does not extend.
  • the outer plate 11 is represented by a solid line.
  • the first roller 15a is arranged behind the inner plate 13 in the rotation direction of the driven sprocket 3.
  • the first roller 15a is in a position where it meshes with the driven sprocket 3 on a pitch circle in a non-stretched state.
  • the second roller 15b is one front side of the first roller 15a in the rotation direction.
  • the second roller 15b is arranged coaxially with the bush 14 fixed to the same inner plate 13 as the first roller 15a. Therefore, the distance between the axes of the second roller 15b and the first roller 15a is equal to the chain pitch. As a result, the second roller 15b is also on the pitch circle.
  • the third roller 15c is one front side of the second roller 15b in the rotation direction.
  • the third roller 15c is arranged coaxially with the bush 14 through which the pin 12 fixed to the same outer plate 11 as the pin 12 penetrating the second roller 15b penetrates.
  • the distance between the pair of bushes 14 provided on the outer plate 11 is increased by the amount of the gap B between the pin 12 and the bush 14 which are one front side of the second roller 15b in the rotation direction due to wear. Therefore, the distance between the axes of the third roller 15c and the second roller 15b increases with respect to the chain pitch.
  • the third roller 15c rotates about the axis of the second roller 15b as a radius having a length longer than the chain pitch.
  • the third roller 15c meshes with the next tooth in the driven sprocket 3 on a circle having a radius larger than the pitch circle of the driven sprocket 3.
  • the third roller 15c meshes with the teeth of the driven sprocket 3 at a position deviated from the tooth bottom to the tooth tip in the radial direction of the driven sprocket 3.
  • the fourth roller 15d is one front side of the third roller 15c in the rotation direction.
  • the fourth roller 15d is arranged coaxially with the bush 14 fixed to the same inner plate 13 as the third roller 15c. Therefore, the distance between the axes of the fourth roller 15d and the third roller 15c is equal to the chain pitch.
  • the fourth roller 15d rotates about the axis of the third roller 15c with the chain pitch as the radius. Therefore, the fourth roller 15d is located on a circle having a radius smaller than the circle centered on the center of the driven sprocket 3 on which the third roller 15c is located.
  • the roller 15 located forward in the rotation direction of the outer plate 11 with respect to the roller 15 that meshes with the teeth of the driven sprocket 3 on the pitch circle like the non-stretchable chain 1 is driven in the teeth of the driven sprocket 3. It meshes with the inside of the tooth at a position farther from the center of the sprocket 3.
  • the roller 15 located in the front next in the rotation direction meshes with the inside of the tooth at a position closer to the center of the driven sprocket 3 with respect to the roller 15 in front of the outer plate 11 of the base point roller 15 in the rotation direction.
  • FIG. 10 is a diagram showing the amount of movement of each roller from the pitch circle when uniform elongation occurs over the entire area of the chain 1.
  • FIG. 10 shows the movement amounts of the second roller 15b, the third roller 15c, and the like arranged forward in the rotation direction with respect to the first roller 15a to the first roller 15a.
  • the roller 15 located to some extent forward in the rotation direction with respect to the first roller 15a located on the pitch circle of the driven sprocket 3 is close to the position of the roller 15 far from the center of the driven sprocket 3.
  • the position of the roller 15 settles at a certain value.
  • FIG. 11 is a diagram showing the amount of movement of each roller 15 from the pitch circle when only a part of the region of the chain 1 is stretched.
  • FIG. 11 shows the amount of movement of each roller 15 when the rollers 15 in the stretched portion of the chain 1 mesh with the teeth of the driven sprocket 3 on a pitch circle.
  • some rollers 15 arranged forward in the rotation direction with respect to the rollers 15 on the pitch circle are largely separated from the pitch circle.
  • the positions of the plurality of rollers 15 arranged forward in the rotation direction with respect to the rollers 15 having a large amount of movement from the pitch circle gently approach the pitch circle.
  • FIG. 12 is a diagram showing the amount of movement of each roller from the pitch circle when only a part of the region of the chain 1 is stretched.
  • FIG. 12 shows the amount of movement of each roller 15 when the roller 15 in the stretched portion of the chain 1 is in front of the roller 15 meshed with the teeth of the driven sprocket 3 on the pitch circle in the rotation direction. show.
  • the meshing position of the unstretched roller 15 in the chain 1 is on the pitch circle.
  • the meshing position of the roller 15 in the stretched portion of the chain 1 largely moves from the pitch circle.
  • the height of meshing that correlates with the amount of elongation of the chain 1 is high in both the case where uniform elongation occurs over the entire area of the chain 1 and the case where the elongation occurs only in a part of the chain 1.
  • the sprocket is detected at a position approximately 15 teeth forward in the rotation direction from the position of the roller 15 that meshes with the driven sprocket 3 on the pitch circle.
  • FIG. 13 is a diagram showing a chain elongation detecting device according to the first embodiment.
  • the chain elongation detecting device includes a meshing height measuring device 4 and a signal processing device 5.
  • the meshing height measuring device 4 is a non-contact type displacement meter using a laser.
  • the meshing height measuring device 4 is provided at a position such that the chain 1 is separated from the teeth that mesh with the driven sprocket 3 on a pitch circle by 15 or more teeth in the rotational direction.
  • the meshing height measuring device 4 measures the height of the chain 1 in the teeth of the driven sprocket 3.
  • the meshing height measuring device 4 measures the height of the roller 15 (not shown in FIG. 13).
  • the meshing height measuring device 4 may measure the height of the chain 1 in the teeth of the drive sprocket 2.
  • the signal processing device 5 receives the input of the signal corresponding to the measurement result of the meshing height measuring device 4.
  • the signal processing device 5 performs a signal processing step. Specifically, the signal processing device 5 uses the signal from the meshing height measuring device 4 to determine whether or not there is a state of elongation over the entire area of the chain 1.
  • FIG. 14 is a diagram showing a measurement position in the chain 1 of FIG.
  • the measurement point is the center of the driven sprocket 3 together with the meshing height as shown by points (a), (b) and (c). It is selected from the part where the position in the radial direction changes from.
  • the meshing height measuring device 4 performs the meshing height measuring step. Specifically, the meshing height measuring device 4 changes the meshing height of the chain 1 in the tooth by irradiating the points (a), (b) and (c) with a laser. taking measurement.
  • FIG. 15 is a diagram showing the meshing height of the chain when the chain is not stretched or when the chain is not stretched.
  • FIG. 16 is a diagram showing the meshing height of the chain when non-uniform elongation occurs over the entire area of the chain.
  • FIG. 17 is a diagram showing the meshing height of the chain when a part of the chain is stretched.
  • the signal processing device 5 obtains a waveform in which there is no large difference in the meshing height of each roller 15 in the teeth. ..
  • the signal processing device 5 when non-uniform elongation occurs over the entire area of the chain 1, the signal processing device 5 creates a waveform in which the meshing height changes every other in a plurality of arranged rollers 15. obtain.
  • the signal processing device 5 outlines the chain 1 by comparing the difference in the meshing heights of the adjacent rollers 15 with the value plotically obtained from the specifications of the chain 1 to be measured in advance by using CAD or the like. Estimate the growth rate.
  • the signal processing device 5 when a part of the chain 1 is stretched, the signal processing device 5 obtains a waveform in which the meshing position of the stretched portion is clearly different from the meshing position of the other portion. .. Specifically, the signal processing device 5 obtains a waveform in which the meshing height gradually increases toward the stretched portion, and the portion returns to the non-stretched state with the stretched portion as the apex. The signal processing device 5 compares the difference in the meshing height between the uniform corrugated portion and the maximum displacement portion with the value obtained in advance from the specifications of the chain 1 to be measured by using CAD or the like. Estimate the approximate elongation rate of chain 1.
  • FIG. 18 is a diagram showing a method of obtaining the meshing height due to the extension of the chain 1 in a plotting manner using CAD or the like.
  • the radius of the roller 15 is r. It is assumed that the first roller 15a meshes with the ideal position in the teeth of the driven sprocket 3. At this time, the surface of the first roller 15a comes into contact with the tooth surface of the teeth 3a of the driven sprocket 3.
  • the second roller 15b is adjacent to the first roller 15a in the rotational direction.
  • the second roller 15b having a radius r moves from the center of the first roller 15a on a circumference having a chain pitch p as a radius.
  • the position of contact with the tooth surface of the tooth 8b of the driven sprocket 3 is the center of the first roller 15a that meshes with the tooth 3a of the driven sprocket 3. It is obtained by drawing so that the second roller 15b having a radius r is moved along the circumference of the center.
  • the position thus determined is the meshing position between the driven sprocket 3 and the second roller 15b.
  • the distance between the center of the driven sprocket 3 and the center of the second roller 15b is the meshing height of the second roller 15b.
  • the meshing position and meshing height of the third roller 15c are obtained in the same manner as in the second roller 15b.
  • the meshing position and meshing height of the roller 15 can be geometrically and uniquely obtained once the shape of the driven sprocket 3, the chain pitch length, and the shape of the roller 15 are determined. Therefore, the meshing position and the meshing height of the roller 15 can be obtained by using a general-purpose geometric tool in addition to the procedure shown in FIG.
  • the chain 1 may vibrate. Further, as the extension of the chain 1 progresses, the meshing height becomes extremely high. In this case, the roller 15 of the chain 1 can get over the teeth of the driving sprocket 2 or the driven sprocket 3.
  • the signal processing device 5 detects the marking position in order to determine the position of the partial extension with respect to the entire circumference of the chain 1.
  • FIG. 19 is a side view of the chain showing a state in which the grease material is applied to specify the position of the partial elongation of the chain in the first embodiment.
  • the point (a) on the side surface of the outer plate 11 or the point (b) on the side surface of the inner plate 13 can be recognized as a peculiar convex portion apparent to the signal to be measured.
  • the shape is provided.
  • Chain 1 is an extremely general-purpose part. Therefore, the chain 1 realizes stable performance and low price by mass production. On the other hand, if a special shape is formed in order to realize marking, a big problem may occur in terms of both performance and price. Therefore, in the present embodiment, markings that do not affect the performance and movement of the general chain 1 are provided.
  • the grease material 8 is applied to the side surface of the inner plate 13 as a measurement surface. As a result, the chain 1 maintains smooth operation.
  • the grease material 8 is used for bearings and sliding parts of general machine parts.
  • the grease material 8 is used in the form of a semi-solid component such as mineral oil, lithium soap, or molybdenum disulfide.
  • FIG. 20 is a diagram showing a waveform measured for a chain in which markings made of grease material are applied at three places.
  • the waveform A1, the waveform A2, and the waveform A3 are clearly peculiar to the waveform for measuring the normal meshing height.
  • the signal processing device 5 specifies the position where the partial elongation of the chain 1 occurs based on the waveform superimposed on the signal acquired by the meshing height measuring device 4 according to the shape provided on the chain 1. Specifically, the signal processing device 5 specifies a position where partial elongation of the chain 1 occurs with reference to the positions of the waveform A1, the waveform A2, and the waveform A3.
  • the signal processing device 5 obtains the difference in height of adjacent rollers in the chain 1, and estimates the partial elongation of the chain 1 from the obtained difference in height.
  • the signal processing device 5 identifies the position where the partial elongation of the chain 1 occurs based on the waveform superimposed on the signal acquired by the meshing height measuring device 4 according to the shape provided on the chain 1. Therefore, in a state where the chain 1 is normally driven, not only can the elongation of the chain 1 over the entire area of the chain 1 be evaluated, but also the extension position of the partial elongation of the chain 1 can be easily confirmed as well as the amount of elongation. be able to.
  • the grease material 8 used as a lubricant is used for marking.
  • the grease material 8 is originally formed of a semi-solid material in order to maintain good movement. Therefore, it is possible to provide a measuring method in which there is no possibility of malfunction due to human error such as scattering of grease material 8, mechanical damage due to dropping, malfunction, and unwiped residue. Further, it is extremely easy to add the grease material 8 at the time of measurement.
  • the signal processing device 5 obtains information on the absolute position in the chain 1 by detecting the grease material 8. Therefore, the position of the partial extension of the chain 1 can be accurately specified.
  • a semi-solid material other than the grease material 8 may be used as the marking.
  • the marking may be retrofitted by magnetic force or adhesive force.
  • FIG. 21 is a hardware configuration diagram of the signal processing device according to the first embodiment.
  • Each function of the signal processing device 5 can be realized by a processing circuit.
  • the processing circuit includes at least one processor 100a and at least one memory 100b.
  • the processing circuit includes at least one dedicated hardware 200.
  • each function of the signal processing device 5 is realized by software, firmware, or a combination of software and firmware. At least one of the software and firmware is written as a program. At least one of the software and firmware is stored in at least one memory 100b. At least one processor 100a realizes each function of the signal processing device 5 by reading and executing a program stored in at least one memory 100b. At least one processor 100a is also referred to as a central processing unit, a processing unit, an arithmetic unit, a microprocessor, a microcomputer, and a DSP.
  • at least one memory 100b is a non-volatile or volatile semiconductor memory such as RAM, ROM, flash memory, EPROM, EEPROM, magnetic disk, flexible disk, optical disk, compact disk, mini disk, DVD or the like.
  • the processing circuit includes at least one dedicated hardware 200
  • the processing circuit is realized by, for example, a single circuit, a composite circuit, a programmed processor, a parallel programmed processor, an ASIC, an FPGA, or a combination thereof.
  • NS each function of the signal processing device 5 is realized by a processing circuit.
  • each function of the signal processing device 5 is collectively realized by a processing circuit.
  • a part may be realized by the dedicated hardware 200, and the other part may be realized by software or firmware.
  • the function of specifying the position of partial extension is realized by a processing circuit as dedicated hardware 200, and at least one processor 100a has at least one function other than the function of specifying the position of partial extension. It may be realized by reading and executing a program stored in one memory 100b.
  • the processing circuit realizes each function of the signal processing device 5 by hardware 200, software, firmware, or a combination thereof.
  • FIG. 22 is a diagram showing an example of a measurement waveform related to the chain partial elongation detection method according to the second embodiment.
  • the waveform shown in FIG. 22 is an example in which the waveform measured when uniform elongation and partial elongation are mixed is geometrically obtained by CAD.
  • the section (a) other than the partial elongation has a stepped waveform as in the state of only uniform elongation.
  • the meshing height gradually increases while maintaining the stepped shape that is characteristic of uniform elongation.
  • the meshing height gradually decreases and returns to a stepped shape having only uniform elongation again.
  • the signal processing device 5 estimates the elongation rate of the chain 1 based on the difference in the meshing height between the adjacent rollers 15. Specifically, the signal processing device 5 estimates the elongation rate based on the comparison result between the measured value of the meshing height of the adjacent rollers 15 and the value geometrically obtained in advance.
  • the elongation rate of the uniform elongation at that time can be estimated by using the waveform in the section (a) other than the partial elongation. ..
  • the elongation rate is estimated by using the waveform in the portion where partial elongation does not exist.
  • FIG. 23 is a diagram showing the measurement waveform of the chain 1 when only partial elongation is present and when uniform elongation and partial elongation are mixed.
  • a stepped waveform can be obtained when uniform elongation and partial elongation are mixed, but also the entire waveform is clear when only partial elongation is present and when uniform elongation and partial elongation are mixed. different.
  • H1 is the difference between the average of the sections in which only uniform elongation exists and the position where the meshing height is highest due to partial elongation.
  • H2 is the difference between the position where the meshing height is highest due to partial elongation and the meshing height adjacent to the position.
  • H1 and H2 are candidates for mesh height information used for estimating the elongation rate of partial elongation.
  • H1 has a clearly different value for the same partial elongation rate when only partial elongation is present and when uniform elongation and partial elongation are mixed. Therefore, H1 is not used for estimating the elongation rate of partial elongation in a state where the presence or absence and degree of uniform elongation are unknown.
  • FIG. 24 is a diagram obtained from a geometrical examination assuming a case where uniform elongations of a plurality of elongation rates are mixed with respect to partial elongations of the same elongation rate.
  • the horizontal axis is the elongation rate of the mixed uniform elongation.
  • the vertical axis is the value of H2.
  • H2 is used for estimating the elongation rate of partial elongation even when the presence or absence and degree of uniform elongation are unknown.
  • the elongation rate of partial elongation is estimated from the difference in height H2. Therefore, it is possible to estimate the partial elongation rate without being affected by the presence of uniform elongation in the surroundings with respect to the recognized partial elongation. As a result, the elongation rate of the partial elongation can be accurately estimated regardless of whether or not the uniform elongation is mixed.
  • the chain elongation detection method of the first embodiment or the second embodiment may be applied to the passenger conveyor.
  • the drive sprocket 2 may be rotated by the driving force transmitted from the motor.
  • the driven sprocket 3 may be connected to the step driving device that drives the step.
  • the chain elongation detection device, the chain elongation detection method, and the passenger conveyor can be used for a system using a transmission device.

Landscapes

  • Escalators And Moving Walkways (AREA)
  • Devices For Conveying Motion By Means Of Endless Flexible Members (AREA)

Abstract

チェーンの部分伸びについて伸び量とともに伸びの位置も容易に確認することができるチェーン伸び検出装置を提供する。チェーン部分伸び検出装置は、駆動スプロケットまたは従動スプロケットとチェーンとが噛み合っている範囲におけるチェーンの噛合い高さを測定する噛合い高さ測定装置と、噛合い高さ測定装置で取得された信号を用いて、チェーンにおける隣り合うローラの高さの差を求め、求めた前記高さの差から前記チェーンの部分伸びを推定し、チェーンに設けられた形状によって噛合い高さ測定装置で取得された信号に重畳される波形に基づいて、チェーンの部分伸びが発生する位置を特定する信号処理装置と、を備えた。

Description

チェーン伸び検出装置、チェーン伸び検出方法および乗客コンベア
　本開示は、チェーン伸び検出装置、チェーン伸び検出方法および乗客コンベアに関する。
　特許文献１は、チェーン伸び検出装置を開示する。当該チェーン伸び検出装置において、２つの検出器は、スプロケット間のスプロケットと噛合っていない空間上を走行するチェーンに対して理想的なローラ間距離の整数倍の距離だけ離れて配置される。チェーン伸び検出装置は、当該２つの検出器によってローラが通過するタイミングを検出する。チェーン伸び検出装置は、ローラ間距離に差がある場合に両者のローラが通過するタイミングがずれることを利用してチェーンの部分伸びを検出する。
日本特許第６１７０２２０号公報
　しかしながら、特許文献１に記載のチェーン伸び検出装置は、チェーンを構成する構造部材の摺動する面の間に形成された隙間の分を考慮したチェーンの部分伸びを検出することができない。さらに、特許文献１の記載のチェーン伸び検出装置は、チェーンの部分伸びの位置を特定することができない。
　本開示は、上述の課題を解決するためになされた。本開示の目的は、チェーンの部分伸びについて伸び量とともに伸びの位置も容易に確認することができるチェーン伸び検出装置、チェーン伸び検出方法および乗客コンベアを提供することである。
　本開示に係るチェーン部分伸び検出装置は、駆動力が伝達されることによって回転する駆動スプロケットと、回転自在な回転軸に支持された従動スプロケットと、前記駆動スプロケットおよび前記従動スプロケットに巻き掛けられ、前記駆動スプロケットの動力を前記従動スプロケットに伝達するチェーンと、備えた伝達装置における前記チェーンの部分伸びを検出するチェーン部分伸び検出装置において、前記駆動スプロケットまたは前記従動スプロケットと前記チェーンとが噛み合っている範囲における前記チェーンの噛合い高さを測定する噛合い高さ測定装置と、前記噛合い高さ測定装置で取得された信号を用いて、前記チェーンにおける隣り合うローラの高さの差を求め、求めた前記高さの差から前記チェーンの部分伸びを推定し、前記チェーンに設けられた形状によって前記噛合い高さ測定装置で取得された信号に重畳される波形に基づいて、前記チェーンの部分伸びが発生する位置を特定する信号処理装置と、を備えた。
　本開示に係るチェーン部分伸び検出方法は、駆動力が伝達されることによって回転する駆動スプロケットと、回転自在な回転軸に支持された従動スプロケットと、前記駆動スプロケットおよび前記従動スプロケットに巻き掛けられ、前記駆動スプロケットの動力を前記従動スプロケットに伝達するチェーンと、備えた伝達装置における前記チェーンの伸びを検出するチェーン部分伸び検出方法において、前記駆動スプロケットまたは前記従動スプロケットと前記チェーンとが噛み合っている範囲における前記チェーンの噛合い高さを測定し、前記チェーンの測定面に噛合い高さの情報を示す信号上に、特定の位置を示し検出することのできる波形を生じるための形状を設け、前記噛合い高さの情報を示す信号を用いて、前記チェーンにおける隣り合うローラの高さの差を求め、求めた前記高さの差から前記チェーンの部分伸びを推定し、前記チェーンに設けられた形状によって前記噛合い高さ測定装置で取得された信号に重畳される波形に基づいて、前記チェーンの部分伸びが発生する位置を特定する。
　本開示に係る乗客コンベアは、モータから駆動力が伝達されることによって回転する駆動スプロケットと、ステップを駆動するステップ駆動装置に接続され、回転自在な回転軸に支持された従動スプロケットと、前記駆動スプロケットおよび前記従動スプロケットに巻き掛けられ、前記駆動スプロケットの動力を前記従動スプロケットに伝達するチェーンと、前記駆動スプロケットまたは前記従動スプロケットと前記チェーンとが噛み合っている範囲における前記チェーンの噛合い高さを測定する噛合い高さ測定装置と、前記噛合い高さ測定装置で取得された信号を用いて、前記チェーンにおける隣り合うローラの高さの差を求め、求めた前記高さの差から前記チェーンの部分伸びを推定し、前記チェーンに設けられた形状によって前記噛合い高さ測定装置で取得された信号に重畳される波形に基づいて、前記チェーンの部分伸びが発生する位置を特定する信号処理装置と、を備えた。
　本開示によれば、信号処理装置は、チェーンにおける隣り合うローラの高さの差を求め、求めた前記高さの差からチェーンの部分伸びを推定する。信号処理装置は、チェーンに設けられた形状によって噛合い高さ測定装置で取得された信号に重畳される波形に基づいて、チェーンの部分伸びが発生する位置を特定する。このため、チェーンの部分伸びについて伸び量とともに伸びの位置も容易に確認することができる。
実施の形態１におけるチェーン部分伸び検出方法を用いるチェーン伸び検出装置によって伸びが検出されるチェーンの構造を示す断面図である。 図１のチェーンを備えた伝達装置を示す図である。 図１のピンとブッシュの互いの摺動接触面の間に隙間が生じたチェーンを示す断面図である。 図３のチェーンにおいて張力が作用した状態を示す断面図である。 図４のチェーンのリンク数を多くした状態を示す断面図である。 伸びが生じていない初期状態のチェーンと従動スプロケットとの噛合いを示す図である。 図６のチェーンおよび従動スプロケットを示す拡大図である。 全域に渡って伸びのあるチェーンと従動スプロケットとの巻き掛け状態を示す図である。 図８のチェーンおよび従動スプロケットの要部を示す拡大図である。 チェーンの全域に渡って均一な伸びが生じた場合のそれぞれのローラのピッチ円からの移動量を表す図である。 チェーンの一部の領域だけ伸びが生じた場合のそれぞれのローラのピッチ円からの移動量を表す図である。 チェーンの一部の領域だけ伸びが生じた場合のそれぞれのローラのピッチ円からの移動量を表す図である。 実施の形態１におけるチェーン伸び検出装置を示す図である。 図１３のチェーンにおける測定位置を示す図である。 チェーンに伸びがない場合またはチェーンの伸びが小さい場合のチェーンの噛合い高さを示す図である。 チェーンの全域に渡って不均一な伸びが生じた場合のチェーンの噛合い高さを示す図である。 チェーンの一部に伸びが生じた場合のチェーンの噛合い高さを示す図である。 ＣＡＤなどを用いた作図的なチェーンの伸びによる噛合い高さを求める方法を示す図である。 実施の形態１におけるチェーンの部分伸びの位置を特定するためのグリス材の塗布状態を示すチェーン側面図である。 グリス材によるマーキングが３か所に塗布されたチェーンに対して測定される波形を示す図である。 実施の形態１における信号処理装置のハードウェア構成図である。 実施の形態２に係る均一伸びと部分伸びが混在するチェーンの特に部分伸びの近傍を測定した際の測定波形を示す図である。 部分伸びのみが存在する場合と均一伸びと部分伸びとが混在する場合のチェーン１の測定波形を示す図である。 同じ伸び率の部分伸びに対して複数の伸び率の均一伸びが混在した場合を想定した幾何検討から得られる図である。
　実施の形態について添付の図面に従って説明する。なお、各図中、同一または相当する部分には同一の符号が付される。当該部分の重複説明は適宜に簡略化ないし省略する。
実施の形態１．
　図１は実施の形態１におけるチェーン部分伸び検出方法を用いるチェーン伸び検出装置によって伸びが検出されるチェーンの構造を示す断面図である。
　図１に示されるように、チェーン１は、複数組の外プレート１１と複数組の内プレート１３と複数組のブッシュ１４と複数組のピン１２と複数組のローラ１５とを備える。
　複数組の外プレート１１において、対となる外プレート１１は、互いに対向して設けられる。複数組の内プレート１３において、対となる内プレート１３は、互いに対向して設けられる。複数組の外プレート１１の各々と複数組の内プレート１３の各々とは、チェーン１の長手方向に交互に配置される。
　複数組のブッシュ１４の各々は、円筒状に形成される。複数組のブッシュ１４において、対となるブッシュ１４の一方は、対応する一対の内プレート１３の一側に渡って固定される。対となるブッシュ１４の他方は、対応する一対の内プレート１３の他側に渡って固定される。
　複数組のピン１２において、対となるピン１２の一方は、対応する一対の外プレート１１に渡ってかしめにより固定される。対となるピン１２の他方は、対応する一対の外プレート１１に渡ってかしめにより固定される。複数組のピン１２の各々は、対応する複数組のブッシュ１４の各々に挿入される。ピン１２は、長手方向に隣り合う一対の外プレート１１と一対の内プレート１３とを連結する。ピン１２において、ブッシュ１４に挿入される部分は、チェーン１の屈曲部である関節となる。
　複数組のローラ１５の各々は、対応する複数組のブッシュ１４の各々の周囲に設けられる。複数組のローラ１５は、対応する複数組のブッシュ１４の各々に対して回転自在に設けられる。複数組のローラ１５の各々は、図示されないスプロケットの歯と噛み合う。
　図２は図１のチェーン１を備えた伝達装置を示す図である。
　図２に示されるように、伝達装置は、駆動スプロケット２と従動スプロケット３とチェーン１とを備える。
　駆動スプロケット２は、駆動力が伝達されることによって回転する。従動スプロケット３は、駆動スプロケット２とは離れて設けられる。従動スプロケット３は、回転自在な回転軸に支持される。従動スプロケット３は、負荷となる。チェーン１は、駆動スプロケット２と従動スプロケット３とに渡って巻き掛けられる。チェーン１は、駆動スプロケット２の動力を従動スプロケット３に伝達する。
　矢印Ａに示されるように、駆動スプロケット２が左回りに回転する場合、駆動スプロケット２と従動スプロケット３との間において、チェーン１の上側の部分は、張り側部分となる。駆動スプロケット２と従動スプロケット３との間において、チェーン１の下側の部分は、弛み側部分となる。
　チェーン１の張り側部分は、伝達される負荷トルクに応じた張力の作用を受ける。チェーン１の弛み側部分は、伝達される負荷トルクに応じた張力の作用を受けない。チェーン１の弛み側部分は、自重とチェーン１の回転動作に伴う振動による微小な変動に応じた張力の作用を受ける。
　チェーン１において、駆動スプロケット２または従動スプロケット３と噛み合っている部分では、関節の角度は、駆動スプロケット２または従動スプロケット３の歯数で決定される歯毎の角度により決まる。チェーン１において、関節は、駆動スプロケット２または従動スプロケット３に掛かり始める部分からスプロケットから抜け出る部分までチェーン１の進行に伴って回転屈曲動作を行う。
　関節は、回転屈曲動作中において伝達トルクに応じた張力の作用を受ける。このため、回転屈曲動作において、ピン１２とブッシュ１４とは、互いの接触摺動面において面圧を有する摺動動作を行う。その結果、ピン１２とブッシュ１４とは、互いの接触摺動面において摩耗する。特に、ピン１２の両端部は、ブッシュ１４の角と局所的に接触する。このため、ピン１２の両端部において、摩耗は促進する。その結果、ピン１２とブッシュ１４との隙間は、初期状態に比べて広がる。当該隙間は、チェーン１の伸びに最も影響する要因となる。
　図３は図１のピンとブッシュの互いの摺動接触面の間に隙間が生じたチェーンを示す断面図である。図４は図３のチェーンにおいて張力が作用した状態を示す断面図である。図５は図４のチェーンのリンク数を多くした状態を示す断面図である。
　図３において、チェーン１は、張力の作用を受けていない。チェーン１の許容張力と内プレート１３の材料、形状とが適切に選定された際、内プレート１３は、通常のトルク伝達で作用する張力で伸びない。このため、同一の内プレート１３において、一対のブッシュ１４の間隔は、変化しない。一対のブッシュ１４のそれぞれの中心の間隔は、チェーン１の基準ピッチｐに設定される。
　チェーン１の伸びの評価は、隣り合うローラ１５の間の寸法で規定される。具体的には、チェーン１の伸びの評価は、基準ピッチｐに対してどれだけ変化したかにより規定される。
　ピン１２とブッシュ１４とにおいて、互いの接触摺動面は、経年的に摺動と摩耗とに繰り返す。その結果、ピン１２とブッシュ１４とにおいて、互いの接触摺動面の間には、隙間Ｂが一律に形成される。
　図４と図５とに示されるように、張力がチェーン１に作用すると、ピン１２は、ブッシュ１４に対して隙間Ｂの寸法だけ移動する。その結果、ピン１２は、ブッシュ１４と接触する。
　この際、隣り合う一対のブッシュ１４において、それぞれの中心の間の距離は、隣り合う一対のローラ１５のそれぞれの中心の間の距離と同じである。延びたチェーン１においては、同一の外プレート１１に設けられた一対のローラ１５の間の距離のみが基準ピッチｐに対して伸びる。これに対し、同一の内プレート１３に設けられた一対のローラ１５の間の距離は伸びない。その結果、隣り合うローラ１５の間隔は、一つ置きに伸びる。
　次に、チェーン１と従動スプロケット３との噛合いを説明する。
　図６は伸びが生じていない初期状態のチェーンと従動スプロケットとの噛合いを示す図である。図７は図６のチェーンおよび従動スプロケットを示す拡大図である。
　実際のチェーン１においては、円滑な動作が行われるように、各部材間には、微小な隙間が設けられる。当該隙間は、チェーン１の初期状態の伸びとして現れる。当該隙間は、誤差とする。
　チェーン１のピッチ長さｐは、チェーン１の引張強度に応じた型番に対して規格で定められる。チェーン１は、次の（１）式のピッチ径Ｄの位置で従動スプロケット３の歯と噛み合う。
Ｄ×ｓｉｎ（１８０／Ｚ）＝ｐ　　　（１）
　ただし、ｚは、従動スプロケット３の歯数ｚである。
　チェーン１の型番と従動スプロケット３の歯数ｚとが決まると、ピッチ径Ｄは、一意に決まる。このため、ローラ１５の位置は、従動スプロケット３に対して幾何的な作図によって予め求められる。
　従来の方法においては、チェーン１が全域に渡って一律に伸びた場合、ローラ１５は、上記の（１）式のピッチ長さｐに伸びの分の長さΔｐを足し合わせた値を用いて算出されるピッチ径Ｄの位置で噛み合うと仮定される。
　しかしながら、ピッチ長さｐは、チェーン１の構造上の理由から同一の外プレート１１に設けられた一対のローラ１５の中心間において変化する。これに対し、ピッチ長さｐは、同一の内プレート１３に設けられた一対のローラ１５の中心間において変化しない。
　つまり、全周に渡って一律に伸びが生じたチェーン１では、外プレート１１の部分にだけ、隣り合うローラ１５の中心間の距離に伸びが生じる。並べられたローラ１５において、１つ置きに隣り合うローラ１５の中心間の距離が変化する。このため、チェーン１に伸びが生じた場合において、従動スプロケット３の歯内でのローラ１５の噛合い位置は、上記の式（１）によって一律に求められない。
　図８は全域に渡って伸びのあるチェーンと従動スプロケットとの巻き掛け状態を示す図である。図９は図８のチェーンおよび従動スプロケットの要部を示す拡大図である。
　チェーン１の伸びに関わらず、チェーン１は、従動スプロケット３に巻き掛けられている範囲において特定の歯と同じかみ合い状態となる。
　経験上、特定の歯は、駆動スプロケット２および従動スプロケット３のそれぞれの回転軸を結んだ線の延長線上にある。正確な位置は、チェーン１に掛かる負荷、チェーン１における撓み側の部分の自重、従動スプロケット３の歯面の摩擦係数などの刻々と変化する条件に応じて移動する。実施の形態１では、特定の歯は、駆動スプロケット２および従動スプロケット３のそれぞれの回転軸を結んだ線の延長線上にあるとする。
　図９においては、チェーン１の伸びのないときの噛合い位置と同じ位置で噛合う歯から順に、内プレート１３は、破線で表される。外プレート１１は、実線で表される。
　第１ローラ１５ａは、従動スプロケット３の回転方向について内プレート１３の後方に配置される。第１ローラ１５ａは、伸びのない状態のピッチ円上で従動スプロケット３と噛み合う位置にある。
　第２ローラ１５ｂは、第１ローラ１５ａよりも回転方向について１つ前側にある。第２ローラ１５ｂは、第１ローラ１５ａと同一の内プレート１３に固定されたブッシュ１４と同軸に配置される。このため、第２ローラ１５ｂと第１ローラ１５ａとの軸間距離は、チェーンピッチと等しい。その結果、第２ローラ１５ｂも、ピッチ円上にある。
　第３ローラ１５ｃは、第２ローラ１５ｂよりも回転方向について１つ前側にある。第３ローラ１５ｃは、第２ローラ１５ｂに貫通するピン１２と同一の外プレート１１に固定されたピン１２が貫通するブッシュ１４と同軸に配置される。第２ローラ１５ｂよりも回転方向について１つ前側にあるピン１２とブッシュ１４との摩耗によって生じる両者の隙間Ｂの分だけ、外プレート１１に設けられた一対のブッシュ１４の間の距離が拡がる。このため、第３ローラ１５ｃと第２ローラ１５ｂとの軸間距離は、チェーンピッチに対して広がる。第３ローラ１５ｃは、第２ローラ１５ｂの軸を中心としてチェーンピッチよりも伸びた分だけ長い長さの半径として回転する。このため、第３ローラ１５ｃは、従動スプロケット３のピッチ円よりも大きな半径の円上で従動スプロケット３における次の歯と噛合う。その結果、第３ローラ１５ｃは、従動スプロケット３の歯の中で、従動スプロケット３の径方向について歯底から歯先にずれた位置で噛み合う。
　第４ローラ１５ｄは、第３ローラ１５ｃよりも回転方向について１つ前側にある。第４ローラ１５ｄは、第３ローラ１５ｃと同一の内プレート１３に固定されたブッシュ１４と同軸に配置される。このため、第４ローラ１５ｄと第３ローラ１５ｃとの軸間距離は、チェーンピッチと等しい。第４ローラ１５ｄは、第３ローラ１５ｃの軸を中心としてチェーンピッチを半径として回転する。このため、第４ローラ１５ｄは、第３ローラ１５ｃの位置する従動スプロケット３の中心を中心とする円よりも小さな半径の円上に位置する。
　このように、伸びのないチェーン１と同じくピッチ円上で従動スプロケット３の歯と噛み合うローラ１５を基点として、外プレート１１の回転方向について前方にあるローラ１５は、従動スプロケット３の歯内における従動スプロケット３の中心からより離れた位置で歯内と噛み合う。回転方向について次に前方に位置するローラ１５は、基点のローラ１５の外プレート１１の回転方向について前方にあるローラ１５に対して従動スプロケット３の中心からより近い位置で歯内と噛み合う。
　図１０はチェーン１の全域に渡って均一な伸びが生じた場合のそれぞれのローラのピッチ円からの移動量を表す図である。
　図１０は、第１ローラ１５ａから第１ローラ１５ａに対して回転方向について前方に配置された第２ローラ１５ｂ、第３ローラ１５ｃなどの順にそれぞれの移動量を表す。
　図１０に示されるように、従動スプロケット３のピッチ円上に位置する第１ローラ１５ａに対して回転方向についてある程度前方に位置するローラ１５について、従動スプロケット３の中心から遠いローラ１５の位置と近いローラ１５の位置とは、ある一定の値に落ち着く。
　図１１はチェーン１の一部の領域だけ伸びが生じた場合のそれぞれのローラ１５のピッチ円からの移動量を表す図である。
　図１１は、チェーン１における伸びの生じた部分にあるローラ１５が従動スプロケット３の歯とピッチ円上で噛み合った場合のそれぞれのローラ１５の移動量を表す。
　図１１に示されるように、ピッチ円上にあったローラ１５に対して回転方向について前方に並べられたいくつかのローラ１５は、ピッチ円から大きく離れる。ピッチ円からの移動量が大きいローラ１５に対して回転方向について前方に並べられた複数のローラ１５の位置は、なだらかにピッチ円に近づく。
　図１２はチェーン１の一部の領域だけ伸びが生じた場合のそれぞれのローラのピッチ円からの移動量を表す図である。
　図１２は、チェーン１における伸びの生じた部分にあるローラ１５が従動スプロケット３の歯とピッチ円上で噛合ったローラ１５よりも回転方向について前方にある場合のそれぞれのローラ１５の移動量を表す。
　図１２に示されるように、チェーン１における伸びの生じていないローラ１５の噛合い位置は、ピッチ円上にある。チェーン１における伸びの生じた部分のローラ１５の噛合い位置は、ピッチ円から大きく移動する。
　以上のことから、チェーン１の全域に亘って均一な伸びが生じる場合およびチェーン１の一部の領域だけ伸びが生じる場合のいずれの場合でも、チェーン１の伸び量と相関のある噛合いの高さは、従動スプロケット３との噛合いにおいてピッチ円上で噛合うローラ１５の位置から回転方向について概ね１５歯程度前方の位置で検出される。
　次に、チェーン１の伸びと従動スプロケット３に対するローラ１５の噛合いとの特徴を利用したチェーン１の伸びの位置とその伸び量の推定方法を説明する。
　図１３は実施の形態１におけるチェーン伸び検出装置を示す図である。
　図１３に示されるように、チェーン伸び検出装置は、噛合い高さ測定装置４と信号処理装置５とを備える。
　例えば、噛合い高さ測定装置４は、レーザを用いた非接触型の変位計である。噛合い高さ測定装置４は、チェーン１が従動スプロケット３に対してピッチ円上で噛合う歯から回転方向について前方に１５歯以上離れた位置に設けられる。噛合い高さ測定装置４は、従動スプロケット３の歯内におけるチェーン１の高さを測定する。具体的には、噛合い高さ測定装置４は、図１３においては図示されないローラ１５の高さを測定する。なお、噛合い高さ測定装置４において、駆動スプロケット２の歯内におけるチェーン１の高さを測定してもよい。
　信号処理装置５は、噛合い高さ測定装置４の測定結果に対応した信号の入力を受け付ける。信号処理装置５は、信号処理工程を行う。具体的には、信号処理装置５は、噛合い高さ測定装置４からの信号を用いて、チェーン１の全域に渡った伸びの状態の有無を判定する。
　図１４は図１３のチェーン１における測定位置を示す図である。
　従動スプロケット３の歯内におけるチェーン１の高さの測定において、測定点は、（ａ）点と（ｂ）点と（ｃ）点とに示されるように噛合い高さとともに従動スプロケット３の中心から半径方向の位置が変化する部分から選定される。
　この状態において、噛合い高さ測定装置４は、噛合い高さ測定工程を行う。具体的には、噛合い高さ測定装置４は、（ａ）点と（ｂ）点と（ｃ）点とにレーザを照射することで、歯内におけるチェーン１の噛合い高さの変化を測定する。
　次に、図１５から図１７を用いて、チェーン１の噛合い高さの測定結果を説明する。
　図１５はチェーンに伸びがない場合またはチェーンの伸びが小さい場合のチェーンの噛合い高さを示す図である。図１６はチェーンの全域に渡って不均一な伸びが生じた場合のチェーンの噛合い高さを示す図である。図１７はチェーンの一部に伸びが生じた場合のチェーンの噛合い高さを示す図である。
　図１５に示されるように、チェーン１の伸びがない場合またはチェーン１の伸びが小さい場合、信号処理装置５は、各ローラ１５の歯内での噛合い高さにおいて大きな差がない波形を得る。
　図１６に示されるように、チェーン１の全域に亘って不均一な伸びが生じた場合、信号処理装置５は、並べられた複数のローラ１５において１つ置きに噛合い高さが変わる波形を得る。信号処理装置５は、隣り合うローラ１５の噛合い高さの差と予め測定対象となるチェーン１の仕様からＣＡＤなどを用いて作図的に求めた値とを比較することでチェーン１の概略の伸び率を推定する。
　図１７に示されるように、チェーン１の一部に伸びが生じた場合、信号処理装置５は、伸びが生じた部分の噛合い位置が他の部分の噛合い位置と明らかに異なる波形を得る。具体的には、信号処理装置５は、伸びが生じた部分に向けて徐々に噛合い高さが高くなり、当該部分を頂点としてまた伸びのない状態に戻る波形を得る。信号処理装置５は、均一な波形部分と最大変位部分との噛合い高さの差と予め測定対象となるチェーン１の仕様からＣＡＤなどを用いて作図的に求めた値とを比較することでチェーン１の概略の伸び率を推定する。
　図１８はＣＡＤなどを用いた作図的なチェーン１の伸びによる噛合い高さを求める方法を示す図である。
　図１８の（ａ）において、ローラ１５の半径は、ｒとされる。従動スプロケット３の歯内において、第１ローラ１５ａは、理想的な位置に噛み合っていると仮定される。この際、第１ローラ１５ａの表面は、従動スプロケット３の歯３ａの歯面と接触する。
　第２ローラ１５ｂは、第１ローラ１５ａに対して回転方向に隣り合う。半径ｒの第２ローラ１５ｂは、第１ローラ１５ａの中心からチェーンピッチｐを半径とする円周上を移動する。
　図１８の（ｂ）に示されるように、第２ローラ１５ｂの表面において、従動スプロケット３の歯８ｂの歯面と接する位置は、従動スプロケット３の歯３ａと噛み合った第１ローラ１５ａの中心を中心とする円周に沿って半径ｒの第２ローラ１５ｂを移動させるように作図することで求められる。
　このように求められた位置が従動スプロケット３と第２ローラ１５ｂとの噛合い位置となる。この際、従動スプロケット３の中心と第２ローラ１５ｂの中心との距離は、第２ローラ１５ｂの噛合い高さとなる。
　図１８の（ｃ）に示されるように、第２ローラ１５ｂと同様にして、第３ローラ１５ｃの噛合い位置および噛合い高さは、求められる。
　なお、ローラ１５の噛合い位置および噛合い高さは、従動スプロケット３の形状、チェーンピッチ長さ、ローラ１５の形状が決まれば、幾何的に一意に求められる。このため、ローラ１５の噛合い位置および噛合い高さは、図１８に示す手順で求めるほかにも、汎用的な幾何学ツールを用いて求め得る。
　チェーン１が円滑な動きを維持するために行われる潤滑剤の塗布の部分的な不備、金属片、砂といった外的な異物のチェーン１の関節への混入などがあると、該当部分において、チェーン１の構造部材の摺動摩耗が発生する。当該摺動摩耗により、チェーン１の一部だけが伸びる。
　当該伸びが進行すると、チェーン１が振動し得る。さらに、チェーン１の伸びが進行すると、噛合い高さが極めて高くなる。この場合、チェーン１のローラ１５が駆動スプロケット２または従動スプロケット３の歯を乗り越え得る。
　チェーン１の振動等を未然に防ぐためには、部分的な伸びの存在を確認するだけでなく、部分的な伸びの位置を特定することが極めて重要である。
　そこで、信号処理装置５は、チェーン１全周に対する部分的な伸びの位置を判別するためにマーキングの位置を検出する。
　図１９は実施の形態１におけるチェーンの部分伸びの位置を特定するためのグリス材の塗布状態を示すチェーン側面図である。
　図１４に示す測定点の中で、外プレート１１の側面である（ａ）点または内プレート１３の側面である（ｂ）点に対し、測定される信号に明らかな特異な凸部として認識できる形状が設けられる。
　チェーン１は、極めて汎用的な部品である。このため、チェーン１は、大量生産により安定した性能と低価格を実現する。これに対し、マーキングを実現するために特殊な形状を形成すれば、性能、価格の両面で大きな課題を生じ得る。そこで、本実施の形態では、一般的なチェーン１に対して、性能、動きに何ら影響を与えることのないマーキングが設けられる。
　図１９に示されるように、グリス材８は、内プレート１３の測定面としての側面に塗布される。その結果、チェーン１は、円滑な動作を維持する。グリス材８は、一般的な機械部品の軸受、摺動部分に用いられる。グリス材８は、鉱物油、リチウム石鹸、あるいは二硫化モリブデンといった成分の半固形状で用いられる。
　図２０はグリス材によるマーキングが３か所に塗布されたチェーンに対して測定される波形を示す図である。
　波形Ａ１と波形Ａ２と波形Ａ３とは、正常な噛合い高さを測定する波形に対して明らかに特異な波形である。
　信号処理装置５は、チェーン１に設けられた形状によって噛合い高さ測定装置４で取得された信号に重畳される波形に基づいて、チェーン１の部分伸びが発生する位置を特定する。具体的には、信号処理装置５は、波形Ａ１と波形Ａ２と波形Ａ３との位置を基準にしてチェーン１の部分伸びが発生する位置を特定する。
　以上で説明した実施の形態１によれば、信号処理装置５は、チェーン１における隣り合うローラの高さの差を求め、求めた高さの差からチェーン１の部分伸びを推定する。信号処理装置５は、チェーン１に設けられた形状によって噛合い高さ測定装置４で取得された信号に重畳される波形に基づいて、チェーン１の部分伸びが発生する位置を特定する。このため、チェーン１が通常に駆動している状態で、チェーン１の全域にわたるチェーン１の伸びを評価することができるだけでなく、チェーン１の部分伸びについて伸び量とともに伸びの位置も容易に確認することができる。
　また、マーキングには、潤滑剤として用いられるグリス材８が用いられる。グリス材８は、元々良好な動きを維持するために半固形状の材料で形成される。このため、グリス材８の飛散、落下による機械的な損傷、動作不具合、拭き残しといった人為的なミスによる不具合の可能性のない測定方法を提供することができる。さらに、測定時にグリス材８を追加することも極めて容易である。
　具体的には、信号処理装置５は、グリス材８を検出することによりチェーン１における絶対位置の情報を得る。このため、チェーン１の部分伸びの位置を正確に特定することができる。
　なお、マーキングとして、グリス材８以外の半固形状の材料を用いてもよい。
　また、元々のチェーン１の構造を変えることなくマーキングの目的を達するには、外部から後付けでの凸部を設ければよい。例えば、磁力、接着力によりマーキングを後付けしてもよい。
　次に、図２１を用いて、信号処理装置５の例を説明する。
　図２１は実施の形態１における信号処理装置のハードウェア構成図である。
　信号処理装置５の各機能は、処理回路により実現し得る。例えば、処理回路は、少なくとも１つのプロセッサ１００ａと少なくとも１つのメモリ１００ｂとを備える。例えば、処理回路は、少なくとも１つの専用のハードウェア２００を備える。
　処理回路が少なくとも１つのプロセッサ１００ａと少なくとも１つのメモリ１００ｂとを備える場合、信号処理装置５の各機能は、ソフトウェア、ファームウェア、またはソフトウェアとファームウェアとの組み合わせで実現される。ソフトウェアおよびファームウェアの少なくとも一方は、プログラムとして記述される。ソフトウェアおよびファームウェアの少なくとも一方は、少なくとも１つのメモリ１００ｂに格納される。少なくとも１つのプロセッサ１００ａは、少なくとも１つのメモリ１００ｂに記憶されたプログラムを読み出して実行することにより、信号処理装置５の各機能を実現する。少なくとも１つのプロセッサ１００ａは、中央処理装置、処理装置、演算装置、マイクロプロセッサ、マイクロコンピュータ、ＤＳＰともいう。例えば、少なくとも１つのメモリ１００ｂは、ＲＡＭ、ＲＯＭ、フラッシュメモリ、ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ等の、不揮発性または揮発性の半導体メモリ、磁気ディスク、フレキシブルディスク、光ディスク、コンパクトディスク、ミニディスク、ＤＶＤ等である。
　処理回路が少なくとも１つの専用のハードウェア２００を備える場合、処理回路は、例えば、単一回路、複合回路、プログラム化したプロセッサ、並列プログラム化したプロセッサ、ＡＳＩＣ、ＦＰＧＡ、またはこれらの組み合わせで実現される。例えば、信号処理装置５の各機能は、それぞれ処理回路で実現される。例えば、信号処理装置５の各機能は、まとめて処理回路で実現される。
　信号処理装置５の各機能について、一部を専用のハードウェア２００で実現し、他部をソフトウェアまたはファームウェアで実現してもよい。例えば、部分的な伸びの位置を特定する機能については専用のハードウェア２００としての処理回路で実現し、部分的な伸びの位置を特定する機能以外の機能については少なくとも１つのプロセッサ１００ａが少なくとも１つのメモリ１００ｂに格納されたプログラムを読み出して実行することにより実現してもよい。
　このように、処理回路は、ハードウェア２００、ソフトウェア、ファームウェア、またはこれらの組み合わせで信号処理装置５の各機能を実現する。
　実施の形態２．
　図２２は実施の形態２に係るチェーン部分伸び検出方法に関する測定波形の一例を示す図である。
　特にチェーン１の部分伸びが生じる状態では、部分伸びが生じる部分以外の部分においても、多少の経年的な伸びが生じ得る。この場合、均一伸びと部分伸びが混在した状態となる。図２２に示す波形は、均一伸びと部分伸びが混在する場合に測定される波形をＣＡＤにより幾何的に求めた例である。
　部分伸び以外の区間（ａ）は、均一伸びのみの状態と同じく段々状の波形となる。部分伸びの生じる区間（ｂ）に向けては、噛合い高さは、均一伸びの特徴である段々状を維持した状態でなだらかに上昇する。その後、区間（ｃ）では、噛合い高さは、段々状に下降し再度均一伸びのみの段々状に戻る。
　実施の形態２のチェーン伸び検出方法においては、信号処理装置５は、隣り合うローラ１５同士の噛合い高さの差に基づいてチェーン１の伸び率を推定する。具体的には、信号処理装置５は、隣り合うローラ１５同士の噛合い高さの測定値と予め幾何的に求められる値との比較結果に基づいて伸び率を推定する。
　均一伸びについては、全周の中に一部に部分伸びが存在している場合でも、部分伸び以外の区間（ａ）での波形を用いれば、その際の均一伸びの伸び率が推定される。部分伸びが検出された場合、部分伸びが存在しない部分での波形を用いることで伸び率が推定される。
　図２３は部分伸びのみが存在する場合と均一伸びと部分伸びとが混在する場合のチェーン１の測定波形を示す図である。
　均一伸びと部分伸びとが混在する場合とにおいて段々状の波形が得られるだけでなく、部分伸びのみが存在する場合と均一伸びと部分伸びとが混在する場合とにおいて、全体の波形が明らかに異なる。
　図２３において、Ｈ１は、均一伸びだけが存在する区間の平均と部分伸びによる最も噛合い高さが高くなる位置との差である。Ｈ２は、部分伸びによる最も噛合い高さが高くなる位置とそれと隣り合う噛合い高さの差である。Ｈ１とＨ２とは、部分伸びの伸び率の推定に用いる噛合い高さの情報の候補である。
　部分伸びのみが存在する場合と均一伸びと部分伸びとが混在する場合とにおいて、Ｈ１は、同じ部分伸び率に対して明らかに異なる値となる。このため、均一伸びの有無、程度がわからない状態において、Ｈ１は、部分伸びの伸び率の推定に用いられない。
　図２４は同じ伸び率の部分伸びに対して複数の伸び率の均一伸びが混在した場合を想定した幾何検討から得られる図である。図２４において、横軸は、混在する均一伸びの伸び率である。縦軸は、Ｈ２の値である。
　図２４に示されるように、均一伸びが混在しても、その均一伸びの伸び率にかかわらずＨ２の値はほぼ一定の値を示す。このため、均一伸びの有無、程度がわからない状態においても、Ｈ２は、部分伸びの伸び率の推定に用いられる。
　以上で説明した実施の形態２によれば、信号処理装置５は、部分伸びと認識した際に、部分伸びによる最も噛合い高さが高くなるローラ１５とそのローラ１５と隣接するローラ１５の噛合い高さの差Ｈ２によって部分伸びの伸び率を推定する。このため、認識された部分伸びに対して、周囲に均一伸びが混在することの影響を受けることなく、部分伸び率の推定を行うことができる。その結果、均一伸びが混在するか否かにかかわらず部分伸びの伸び率を精度よく推定することができる。
　なお、実施の形態１または実施の形態２のチェーン伸び検出方法を乗客コンベアに適用してもよい。この場合、モータから伝達される駆動力により駆動スプロケット２を回転させればよい。ステップを駆動するステップ駆動装置に従動スプロケット３を接続すればよい。
　以上のように、チェーン伸び検出装置、チェーン伸び検出方法および乗客コンベアは、伝達装置を用いたシステムに利用できる。
　１　チェーン、２　駆動スプロケット、３　従動スプロケット、４　噛合い高さ測定装置、５　信号処理装置、　８　グリス材、　１１　外プレート、１２　ピン、１３　内プレート、１４　ブッシュ、１５　ローラ

Claims (7)

  1. 　駆動力が伝達されることによって回転する駆動スプロケットと、
    　回転自在な回転軸に支持された従動スプロケットと、
    　前記駆動スプロケットおよび前記従動スプロケットに巻き掛けられ、前記駆動スプロケットの動力を前記従動スプロケットに伝達するチェーンと、
    を備えた伝達装置における前記チェーンの部分伸びを検出するチェーン部分伸び検出装置において、
    　前記駆動スプロケットまたは前記従動スプロケットと前記チェーンとが噛み合っている範囲における前記チェーンの噛合い高さを測定する噛合い高さ測定装置と、
    　前記噛合い高さ測定装置で取得された信号を用いて、前記チェーンにおける隣り合うローラの高さの差を求め、求めた前記高さの差から前記チェーンの部分伸びを推定し、前記チェーンに設けられた形状によって前記噛合い高さ測定装置で取得された信号に重畳される波形に基づいて、前記チェーンの部分伸びが発生する位置を特定する信号処理装置と、
    を備えたチェーン部分伸び検出装置。
  2. 　前記信号処理装置は、前記チェーンの測定面に塗布された半固形状の材料の位置を検出し、当該半固形状の材料の位置を基準にして前記チェーンの部分伸びが発生する位置を特定する請求項１に記載のチェーン部分伸び検出装置。
  3. 　前記信号処理装置は、部分伸びと認識した際に、部分伸びによる最も噛合い高さが高くなるローラとそのローラと隣接するローラの噛合い高さの差によって部分伸びの伸び率を推定する請求項１または請求項２に記載のチェーン部分伸び検出装置。
  4. 　駆動力が伝達されることによって回転する駆動スプロケットと、
    　回転自在な回転軸に支持された従動スプロケットと、
    　前記駆動スプロケットおよび前記従動スプロケットに巻き掛けられ、前記駆動スプロケットの動力を前記従動スプロケットに伝達するチェーンと、
    を備えた伝達装置における前記チェーンの伸びを検出するチェーン部分伸び検出方法において、
    　前記駆動スプロケットまたは前記従動スプロケットと前記チェーンとが噛み合っている範囲における前記チェーンの噛合い高さを測定し、
    　前記チェーンの測定面に噛合い高さの情報を示す信号上に、特定の位置を示し検出することのできる波形を生じるための形状を設け、
    　前記噛合い高さの情報を示す信号を用いて、前記チェーンにおける隣り合うローラの高さの差を求め、求めた前記高さの差から前記チェーンの部分伸びを推定し、前記チェーンに設けられた形状によって前記噛合い高さ測定装置で取得された信号に重畳される波形に基づいて、前記チェーンの部分伸びが発生する位置を特定するチェーン部分伸び検出方法。
  5. 　前記チェーンの測定面に半固形状の材料を塗布することで前記チェーンにおける絶対位置の情報を得る請求項４に記載のチェーン部分伸び検出方法。
  6. 　部分伸びと認識した際に、部分伸びによる最も噛合い高さが高くなるローラと、そのローラと隣接するローラの噛合い高さの差によって部分伸びの伸び率を推定する請求項４または請求項５に記載のチェーン部分伸び検出方法。
  7. 　モータから駆動力が伝達されることによって回転する駆動スプロケットと、
    　ステップを駆動するステップ駆動装置に接続され、回転自在な回転軸に支持された従動スプロケットと、
    　前記駆動スプロケットおよび前記従動スプロケットに巻き掛けられ、前記駆動スプロケットの動力を前記従動スプロケットに伝達するチェーンと、
    　前記駆動スプロケットまたは前記従動スプロケットと前記チェーンとが噛み合っている範囲における前記チェーンの噛合い高さを測定する噛合い高さ測定装置と、
    　前記噛合い高さ測定装置で取得された信号を用いて、前記チェーンにおける隣り合うローラの高さの差を求め、求めた前記高さの差から前記チェーンの部分伸びを推定し、前記チェーンに設けられた形状によって前記噛合い高さ測定装置で取得された信号に重畳される波形に基づいて、前記チェーンの部分伸びが発生する位置を特定する信号処理装置と、
    を備えた乗客コンベア。
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