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 PDFInfo
- Publication number
- 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
- Authority
- WO
- WIPO (PCT)
- Prior art keywords
- chain
- elongation
- driven sprocket
- height
- partial
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- 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
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。
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。
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。
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。
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)
- 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。 - 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。
- 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。
- 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。 - 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。
- 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。
- 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。
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
PCT/JP2020/008684 WO2021176515A1 (ja) | 2020-03-02 | 2020-03-02 | 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 |
JP2022504776A JP7302732B2 (ja) | 2020-03-02 | 2020-03-02 | 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 |
CN202080097494.3A CN115151505A (zh) | 2020-03-02 | 2020-03-02 | 链伸长检测装置、链伸长检测方法以及乘客输送机 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
PCT/JP2020/008684 WO2021176515A1 (ja) | 2020-03-02 | 2020-03-02 | 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 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
WO2021176515A1 true WO2021176515A1 (ja) | 2021-09-10 |
Family
ID=77612579
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
PCT/JP2020/008684 WO2021176515A1 (ja) | 2020-03-02 | 2020-03-02 | 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 |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP7302732B2 (ja) |
CN (1) | CN115151505A (ja) |
WO (1) | WO2021176515A1 (ja) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2004270941A (ja) * | 2003-03-06 | 2004-09-30 | Borgwarner Inc | 動力伝達用チェーン |
WO2018096615A1 (ja) * | 2016-11-24 | 2018-05-31 | 三菱電機株式会社 | 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ヤ |
JP2019099314A (ja) * | 2017-11-30 | 2019-06-24 | 東芝エレベータ株式会社 | 乗客コンベアの異常検知システム |
JP2019142664A (ja) * | 2018-02-21 | 2019-08-29 | 三菱電機ビルテクノサービス株式会社 | 乗客コンベアのチェーン給油装置 |
JP2019152514A (ja) * | 2018-03-02 | 2019-09-12 | 東芝エレベータ株式会社 | 診断装置 |
-
2020
- 2020-03-02 WO PCT/JP2020/008684 patent/WO2021176515A1/ja active Application Filing
- 2020-03-02 JP JP2022504776A patent/JP7302732B2/ja active Active
- 2020-03-02 CN CN202080097494.3A patent/CN115151505A/zh active Pending
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2004270941A (ja) * | 2003-03-06 | 2004-09-30 | Borgwarner Inc | 動力伝達用チェーン |
WO2018096615A1 (ja) * | 2016-11-24 | 2018-05-31 | 三菱電機株式会社 | 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ヤ |
JP2019099314A (ja) * | 2017-11-30 | 2019-06-24 | 東芝エレベータ株式会社 | 乗客コンベアの異常検知システム |
JP2019142664A (ja) * | 2018-02-21 | 2019-08-29 | 三菱電機ビルテクノサービス株式会社 | 乗客コンベアのチェーン給油装置 |
JP2019152514A (ja) * | 2018-03-02 | 2019-09-12 | 東芝エレベータ株式会社 | 診断装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP7302732B2 (ja) | 2023-07-04 |
CN115151505A (zh) | 2022-10-04 |
JPWO2021176515A1 (ja) | 2021-09-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6604615B2 (ja) | 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ヤ | |
JP4298508B2 (ja) | 計測機能付き緊張装置 | |
AU2012228479B2 (en) | Wear-monitoring of a gearbox in a power station | |
KR102079644B1 (ko) | 회전형 수직부하가 적용된 감속기 내구성능 평가장치 | |
KR100225314B1 (ko) | 기어 검사 장치 | |
WO2021176515A1 (ja) | 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 | |
RU2337340C1 (ru) | Способ диагностики зубчатых передач | |
JP4986556B2 (ja) | エスカレーター踏段チェーンの伸び量測定装置 | |
CN114894058B (zh) | 数控机床滚珠丝杠故障诊断试验台 | |
JPH09133592A (ja) | 歯付ベルトの寿命予測方法及び寿命予測装置 | |
JP4019052B2 (ja) | 歯車の噛み合い起振力推定方法及び装置 | |
JP3400946B2 (ja) | チェーンの伸長度診断装置 | |
US11045950B2 (en) | Driving device and detecting device | |
CN113700615A (zh) | 螺栓型传感器装置、螺栓主体、风车用驱动装置、风车及紧固构造 | |
Stojanovic et al. | Analysis of tribological processes at timing belt's tooth flank | |
JP4478508B2 (ja) | ベルト交換時期判別システム | |
CN112207856A (zh) | 用于监视工业机器人的关节的齿轮机构中的齿隙的过程和*** | |
KR100535895B1 (ko) | 기어 노이즈 측정 시스템 | |
CN108592837B (zh) | 一种用于测量输出轴跳动的方法 | |
JP6278066B2 (ja) | ギヤ歯面の異常検出装置及びギヤ歯面の異常検出方法 | |
JP4457126B2 (ja) | 歯車の歯当り評価方法及び装置 | |
WO2024005161A1 (ja) | 熱可塑性樹脂製歯車の実かみ合い率の算出方法、熱可塑性樹脂製歯車の摩擦係数の導出方法、熱可塑性樹脂製歯車の歯元温度の予測方法、及び熱可塑性樹脂製歯車の寿命予測方法 | |
JP2012063145A (ja) | 歯車強度評価方法 | |
JPH0337701B2 (ja) | ||
JP2004239769A (ja) | 無段変速機用ベルトの検査方法及び検査装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
121 | Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application |
Ref document number: 20923170 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |
|
ENP | Entry into the national phase |
Ref document number: 2022504776 Country of ref document: JP Kind code of ref document: A |
|
NENP | Non-entry into the national phase |
Ref country code: DE |
|
122 | Ep: pct application non-entry in european phase |
Ref document number: 20923170 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |