JP2004233226A - Belt vibration measuring method and belt sound production evaluation method using the same - Google Patents
Belt vibration measuring method and belt sound production evaluation method using the same Download PDFInfo
- Publication number
- JP2004233226A JP2004233226A JP2003022940A JP2003022940A JP2004233226A JP 2004233226 A JP2004233226 A JP 2004233226A JP 2003022940 A JP2003022940 A JP 2003022940A JP 2003022940 A JP2003022940 A JP 2003022940A JP 2004233226 A JP2004233226 A JP 2004233226A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- belt
- vibration
- laser light
- pulley
- waveform
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Landscapes
- Measurement Of Mechanical Vibrations Or Ultrasonic Waves (AREA)
Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は摩擦伝動に供せられる平ベルト、Vベルト、Vリブドベルト等の伝動ベルトと、これと略一体に回転するプーリ群の所定のプーリと、の間に発生する相対振動(微振動)を特定し、この振動に起因する発音を評価する方法に係り、詳しくはプーリ半径方向に相対振動(微振動)するベルトの振動速度を測定する方法であり、これを用いた発音評価方法である。
【0002】
【従来の技術】
従来、ベルトとプーリ間で発生する摩擦すべりに関わるベルトの振動を測定する方法、或いはこの振動に起因する発音性状を評価する方法については、種々、研究が成されているが、この発音のメカニズムは未だ不明部分が多く、確とした方法が確立していない。
【0003】
例えばプーリ上でのベルトの摩擦すべり現象であって、プーリ周方向の微小滑りに起因するベルトの振動をプーリ周方向の振動成分として測定する方法が、本出願人によって下記の文献に明らかにされている。
【0004】
【特許文献1】
特開2000−131055号公報
また、本発明に係る光ヘテロダイン検波復調方式のレーザドップラ振動測定方法に関連する技術として、下記の文献が開示されている。
【0005】
【特許文献2】
特許第2866784号公報
上記特開2000−131055号公報に開示した技術は、所定のプーリの振動速度とこのプーリ上を走行するベルトの振動速度を同時に測定し、一対の測定波形を図表化したデータを比較対照することによって、摩擦伝動ベルトの微小滑りの様相を特定する方法であり、更にこの結果と騒音レベル波形を対照することによって発音時刻或いは発音メカニズムを明らかにする。
【0006】
すなわち、図5(a)に示すように完全な摩擦伝動状態であれば、プーリとベルトの振動速度は一致し、微小滑りは発生しない。しかし、ベルト張力不足或いは摩擦係数の低下等、何らかの原因で不完全な摩擦伝動になると、図5(b)に示すように、駆動プーリの振動速度に対しベルトは追従不能となり、微小滑りを発生させる。
【0007】
尚、図5(a)、図5(b)に示すグラフ図は自動車用エンジン補機駆動ベルトを用いて行った実験結果であり、エンジンクランク軸の回転変動がクランクプーリに重畳していることから、これによって駆動されるベルトの微小滑りの有無および発生時刻を確認することができる。
【0008】
上記微小滑りの測定方法は、前述の特開2000−131055号公報に開示されているが、その概要は図6(a)、図6(b)に示す通り、一台の光ドップラー式振動測定器3のレーザ光をプーリ2の側面に照射し、プーリ周方向の振動速度を測定すると同時にもう一台の光ドップラー式振動測定器3のレーザ光をベルト1の側面に照射し、ベルト走行方向(プーリ周方向)の振動速度を測定し、この一対の波形データから微小滑りの性状を判定する方法である。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記プーリ2の振動速度とこのプーリ上でのベルト1の振動速度とを対比することによって伝動ベルトの微小滑りの発生時刻を特定し、発音のメカニズムを明らかにしようとする従来技術には以下の課題があることが判明した。
【0010】
すなわち、従来のベルト振動速度測定方法は、図6(a)、図6(b)に示すように光ドップラー振動測定器3から発信されたレーザ光を図面上の左右方向(プーリ周方向)に移動するベルト1の側面に照射し、被測定体の移動速度に比例してドップラーシフトされたFM変調波を光電変換器に入力、電圧信号に変換し、このFM変調波をヘテロダイン検波復調ユニットによりFM復調し、ビート信号を取出し、前記ドップラーシフトに比例した振動速度を検出する方法である。
【0011】
同様に、このベルト振動速度に対比させるプーリ2の振動速度はもう一台の光ドップラー振動測定器3を用いて同時測定する。また、このときプーリ上でのベルト1に起因する発音有無を記録するために、プーリ2の直近にマイクロフォン4を設置し、騒音レベルデータを同時収録し、このときの聴感測定結果を記録する。
【0012】
このような微小滑りに関する議論は、図5(a)、図5(b)を用いて説明した通りであり、微小滑りの発生時刻の特定に関しては効果的な方法であった。しかし、微小滑りと発音との関係を関連付けようとする場合には、下記の課題が残されていることが明らかとなった。
【0013】
以下、図7(a)、図7(b)を用いてその課題を詳細に説明する。図7(a)は、光ドップラー振動測定器3を用いて測定したベルト振動速度波形と、これと同時に測定した騒音レベル波形を時系列に従ってグラフ化したものである。このグラフからは騒音レベルのピークは確認できるが、ベルト振動速度のピークは確認できない。
【0014】
そこで、このベルト1の微小滑りと発音の関連を明らかにするためにベルト振動速度波形データ及び騒音レベル波形データの夫々の周波数スペクトルを演算し、この一対のデータのコヒーレンス関数を演算した。
【0015】
結果は図7(b)に示す通りであり、周波数2.2khz付近にやや相関性(コヒレント値=0.71)が認められるものの、ベルト振動速度そのものには周波数2.2khz近辺にピークは認められなかった。
【0016】
以上のことから、前記従来方法はベルト1とプーリ2間の微小滑りの発生時刻を特定する手段としては効果のある方法であるが、騒音レベルとの関係でこの発音の性状を特定する方法としては不十分である。
【0017】
【課題を解決するための手段】
請求項1の発明は、プーリ上を走行するベルトの振動速度を測定するベルト振動測定方法であって、測定する振動速度がプーリ半径方向の振動速度であることをその要部とする。また、その振動速度を測定する方法は、プーリ半径方向からベルト背面に照射しドップラーシフトさせた反射レーザ光と、照射レーザ光の周波数を所定の周波数だけシフトさせた参照レーザ光とを光干渉させ、得られた干渉レーザ光を電気信号に変換し、これをFM復調することによって振動速度を検出することをその特徴とする。
【0018】
請求項2の発明は、プーリ上を走行するベルトの振動に起因する発音特性を評価するベルト発音評価方法であって、このベルトの振動はプーリ半径方向のベルト振動速度によって定義される振動であり、且つそのベルト振動速度はプーリ半径方向からベルト背面に照射しドップラーシフトさせた反射レーザ光と、照射レーザ光の周波数を所定の周波数だけシフトさせた参照レーザ光とを光干渉させ、得られた干渉レーザ光を電気信号に変換し、これをFM復調することにより検出されるものであって、得られた干渉レーザ光によるベルト振動速度波形と、これに同期して検出した騒音レベル波形と、を時系列波形として表出し、このベルト振動速度波形のピーク値と、騒音レベル波形のピーク値の一致から、発音時刻を特定するベルト発音評価方法である。
【0019】
請求項3の発明は、干渉レーザ光によるベルト振動速度波形と、これに同期して測定した騒音レベル波形と、から夫々の周波数スペクトルを演算し、この一対の周波数スペクトルからコヒーレンス関数を演算し、得られたコヒーレンス関数のピーク値から、発音時刻および発音周波数を特定する請求項2に記載のベルト発音評価方法である。
【0020】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、図面を用いて詳細に説明する。図1は実施例に係るベルト振動測定方法及び発音評価方法を示すブロック図であり、図2は、実施例に係るベルト振動測定方法及び発音評価方法を示すフロー図である。また、図3は、実施例に係るベルトの振動測定原理を示す概略図である。
【0021】
図4は実施例に係るベルト振動測定結果及び発音評価結果を示すグラフ図であり、図4(a)、図4(b)は夫々時系列のベルト振動速度波形と騒音レベル波形を示し、図(c)はベルト振動速度と騒音レベルの周波数スペクトル、およびこのベルト振動速度と騒音レベルのコヒーレンス関数を示す。
【0022】
また、図8は本発明に係るベルト駆動装置を示す概略図であり、図(a)はベルト駆動装置全体を示し、図(b)はベルトの断面を示す。
【0023】
始めに図8を用いて本発明に係るベルト駆動装置の一例を説明する。図8(a)において、ベルト1は6個のプーリに巻き掛けられ、エンジンクランクプーリ(Crank/P)によって回転力を付与され、ベルト1を介して各補機プーリ(ACGプーリ、P/Sプーリ、W/Pプーリ、A/Cプーリ)、及びテンショナプーリ(A/T)を駆動する。
【0024】
図8(a)に示すようなサーペンティン駆動に用いられるベルト1は、通常、屈曲性に優れたVリブドベルトが用いられる。このVリブドベルトは図8(b)に示すように、延伸処理されたコードからなる心線1cと、この心線を埋設する接着ゴム1dと、その上側にゴム付帆布1aを積層した伸張ゴム1b、その下側には所定のリブ数をベルト長手方向に形成したリブゴム1eとから構成される。
【0025】
次に図1を用いて本発明に係るベルト振動測定方法及びこれを用いた発音評価方法を仔細に説明する。図1において光ドップラー振動測定器3から発信されたレーザ光は、第1プリズム(ビームスプリッタ)によって直進方向と直角方向に分光され、直進方向に進むレーザ光はそのまま、ベルト1の背面に照射され、その背面で反射される。
【0026】
この反射光はプーリ半径方向に振動するベルト振動速度によってドップラーシフトを受け、第2のプリズムに再入射され、さらに直角方向に誘導される。この誘導された反射光はさらにミラーを介して直角方向に誘導される。一方、第1プリズムで直角方向に分光されたレーザ光は光学変調器によって、所定の周波数シフトを受けた参照レーザ光に変換される。
【0027】
上記反射光と参照レーザ光は第3のプリズムを介して光干渉し、干渉レーザ光となって光電変換器に入射する。光電変換器によって電圧信号に変換されたFM変調波は光ヘテロダイン検波復調ユニットによってビート信号が取出され、前記ドップラーシフトに比例した電圧信号を振動速度として出力する。
【0028】
また、前記レーザ光照射点の直近位置に設置されたマイクロフォン4を介して、レーザ光照射点位置近傍の騒音レベル信号を同時測定し、この騒音レベル信号は、前記振動速度波形と共に時系列同期データとして、FFTアナライザ5に入力される。
【0029】
入力された時系列波形はリアルタイムで処理される、或いは、記憶媒体に収録された後、適宜、波形処理される。いずれの場合も騒音レベル波形とベルト振動波形の相関を適切に判定し、発音時刻、発音周波数を特定するための発音評価方法として有効に処理される。
【0030】
次に図2を用いて、ベルト振動測定方法及びこれを用いた発音評価方法の流れを仔細に説明する。図2においてベルト振動測定の手順は、先ず評価対象となるベルト1を走行可能な状態に準備し、次いで騒音レベル測定用のマイクロフォン4を設置し、さらに本発明の要部である半径方向のベルト振動を高精度の測定する光ドップラ式振動測定器3を設置する。
【0031】
以上の準備の下に、ベルト1を走行させ、騒音レベルとベルト振動速度を同時測定する。この波形データは外部記憶装置に一旦記憶するか、リアルタイムで騒音レベルとベルト振動速度の波形処理を実行する。この段階で一対の時系列波形のピーク値が一致する場合、互いに強い相関があるものと判定し、発音時刻を特定し、さらにベルト振動速度波形と騒音レベル波形の周波数スペクトルを演算する。
【0032】
上記一対の周波数スペクトルからコヒーレンス関数を演算し、このコヒーレンス関数のピーク値が予め定めた判定値αより大であれば、発音とベルト振動速度に強い因果関係があるものと判定し、発音周波数を特定する。しかし、ピーク値が判定値αより小であれば、発音の特定は不可と判定する。
【0033】
以上の通り、本発明は測定するベルト振動速度の向きに顕著な特徴があるものであって、従来方法がベルト走行方向の成分、すなわち、プーリ周方向の振動速度を測定する方法であるのに対し、本発明はこれと直角方向、すなわち、プーリ半径方向に振動するベルト振動速度を測定することを特徴とする。
【0034】
次に従来法による振動方向と本発明による振動方向の違いを、図3を用いて説明する。図3(a)はベルト振動方向を斜視図で示したものであり、ベルト1がプーリ2の半径方向に微振動する様子を示している。この微振動は、レーザ光をベルト1の背面に照射させ、半径方向の光ドップラシフトを測定することによって、このドップラーシフトに比例した振動速度を検出することができる。
【0035】
さらに詳述すれば、図3(b)はプーリ2に巻き掛けられたベルト1の断面を、ベルト幅方向に示したものであり、ベルト1がプーリ2の溝形状に沿ってプーリ半径方向に微振動する様子が理解できる。以下、実施例に基づいて本発明方法による作用効果を詳細に説明する。
【0036】
【実施例】
実施例に用いたベルト駆動装置は、直列4気筒1800ccエンジンに用いられるエンジン補機駆動用ベルト装置であり、概略レイアウトは図8(a)に示した通りである。また、この試験に供試したベルト1は三ツ星ベルト製Vリブドベルト6PK1940(ベルト周長1940mm)であった。
【0037】
尚、ベルト1を駆動する原動機には、試験結果の解析を容易にするため、別途、出力軸に回転変動出力機能を有する原動機を前記エンジン補機駆動用ベルト装置のクランク軸に組付けて実施した。このときのクランク軸回転数は800rpmであり、このときのベルト張力は23.5kgf/6リブであり、オートテンショナ(A/T)を用いて然るべく付与した。
【0038】
また、光ドップラ式振動測定器3は、小野測器製光ドップラ式振動測定器(LV−1720)を用い、騒音レベル測定器は小野測器製騒音計(M1−1233)を用い、Aモードで測定した。又、FFTアナライザ5は小野測器製DS―2000を用いた。
【0039】
以上の構成に基づいて実施した結果を図4に示す。図4(a)は光ドップラ式振動測定器3を用いてベルト1の背面振動をプーリ半径方向に測定した時系列波形であり、図4(b)は図4(a)に同期して測定した騒音レベル波形である。
【0040】
この図4(a)及び図4(b)のグラフ図から、騒音レベル波形及びベルト振動速度波形の夫々に明瞭なピークが存在することが判別できる。且つこのピークの発生時刻が明らかに一致することから、これによって発音の発生及び発音時刻を正確に特定することが可能になった。
【0041】
一方、従来方法によるプーリ周方向の振動データからは、図7(a)及び図7(b)のグラフ図に示したようにベルト振動速度波形にピークの存在を判別することはできなかった。
【0042】
次いでこの発音の周波数を特定するために、ベルト振動速度波形と騒音レベル波形の周波数スペクトルを演算し、この一対の周波数スペクトルからコヒーレンス関数を演算し、その結果を図4(c)に表示した。
【0043】
すなわち、図4(c)のグラフ図からコヒーレンス関数のピークが、周波数6.7khz近辺に存在し、このコヒーレント値が0.95と極めて大であることが判る。
【0044】
このコヒーレントの値はベルト振動速度波形と騒音レベル波形の周波数に強度の相関があることを意味するから、このコヒーレントの値を発音評価プログラムの判定値αとして予め登録しておけば、これによって発音時刻および周波数を正確に特定することが可能になる。
【0045】
すなわち、本発明方法によるプーリ半径方向のベルト振動速度を測定することによって、従来の周方向の振動速度の測定では得られなかった微振動(高周波域)の測定が可能となり、これによって高音域の発音を特定することができる。
【0046】
【発明の効果】
請求項1の発明は、これによってプーリ半径方向のベルト振動速度を測定することが可能になり、ミスアライメント等による微振動に起因する振動現象の解明が可能になった。
【0047】
請求項2の発明は、これによってプーリ半径方向のベルト微振動に起因する発音の発音時刻の特定が可能となり、発音メカニズムの解析が容易になる。
【0048】
請求項3の発明は、これによってプーリ半径方向のベルト微振動に起因する発音の発音時刻、および発音の周波数を特定することが可能になり、発音メカニズムの解明とベルトの発音性能向上に効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施例に係るベルト振動測定方法及び発音評価方法を示すブロック図である。
【図2】実施例に係るベルト振動測定方法及び発音評価方法を示すフロー図である。
【図3】実施例に係るベルトの振動測定原理を示す概略図である。
【図4】実施例に係るベルト振動測定結果及び発音評価結果を示すグラフ図であり、図(a)、図(b)は夫々時系列のベルト振動速度波形と騒音レベル波形を示し、図(c)はベルト振動速度と騒音レベルの周波数スペクトル、および振動速度と騒音レベルのコヒーレンス関数を示す。
【図5】従来例に係るベルトの微小滑りの測定結果を示すグラフ図であり、図5(a)は微小滑りのない状態を示し、図5(b)は微小滑りのある状態を示す。
【図6】従来例に係るベルト振動測定方法を示す概略図である。
【図7】従来例に係るベルト振動測定結果及び発音評価結果を示すグラフ図であり、図(a)は時系列のベルト振動速度波形と騒音レベル波形を示し、図(b)は図(a)の周波数スペクトルと、ベルト振動速度と騒音レベルのコヒーレンス関数を示す。
【図8】本発明に係るベルト駆動装置を示す概略図であり、図(a)はベルト駆動装置全体を示し、図(b)はベルトの断面を示す。
【符号の説明】
1 ベルト
2 プーリ
3 光ドップラー式振動測定器
4 マイクロフォン
5 FFTアナライザ[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
According to the present invention, a relative vibration (fine vibration) generated between a transmission belt such as a flat belt, a V-belt, and a V-ribbed belt used for friction transmission and a predetermined pulley of a group of pulleys that rotates substantially integrally with the belt is described. More specifically, the present invention relates to a method for identifying and evaluating a sound generated due to this vibration, and more specifically, a method for measuring a vibration speed of a belt which relatively vibrates (finely vibrates) in a pulley radial direction, and is a sound generation evaluation method using the same.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, various studies have been made on a method of measuring the vibration of a belt related to a frictional slip generated between a belt and a pulley or a method of evaluating a sound generation property caused by the vibration. There are still many unknowns, and no reliable method has been established.
[0003]
For example, a friction slip phenomenon of a belt on a pulley, a method of measuring the vibration of the belt due to a small slip in the pulley circumferential direction as a vibration component in the pulley circumferential direction is disclosed in the following document by the present applicant. ing.
[0004]
[Patent Document 1]
JP, 2000-131055, A The following documents are indicated as a technique related to a laser Doppler vibration measuring method of an optical heterodyne detection and demodulation method according to the present invention.
[0005]
[Patent Document 2]
The technique disclosed in Japanese Patent No. 2866784 discloses a technique in which the vibration speed of a predetermined pulley and the vibration speed of a belt running on the pulley are simultaneously measured, and a pair of measured waveforms is tabulated. This is a method of specifying the mode of the micro-slip of the friction transmission belt by comparing and comparing the results with each other, and further comparing the result with the noise level waveform to clarify the sounding time or sounding mechanism.
[0006]
That is, as shown in FIG. 5 (a), in a complete frictional transmission state, the vibration speeds of the pulley and the belt match, and no minute slippage occurs. However, if the friction transmission is incomplete due to any cause, such as insufficient belt tension or a decrease in friction coefficient, the belt cannot follow the vibration speed of the driving pulley, as shown in FIG. Let it.
[0007]
The graphs shown in FIGS. 5 (a) and 5 (b) are the results of an experiment performed using an automobile engine accessory drive belt, in which the rotation fluctuation of the engine crankshaft is superimposed on the crank pulley. Thus, the presence / absence and occurrence time of minute slippage of the belt driven by this can be confirmed.
[0008]
The method of measuring the above-mentioned minute slip is disclosed in the above-mentioned Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-131055, and the outline thereof is shown in FIG. 6A and FIG. Irradiates the side of the
[0009]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the prior art which attempts to identify the time of occurrence of minute slippage of the transmission belt by comparing the vibration speed of the
[0010]
That is, in the conventional belt vibration velocity measuring method, as shown in FIGS. 6A and 6B, the laser beam transmitted from the optical Doppler
[0011]
Similarly, the vibration speed of the
[0012]
The discussion on such a minute slip is as described with reference to FIGS. 5A and 5B, and is an effective method for specifying the occurrence time of the minute slip. However, when trying to associate the relationship between micro-slip and pronunciation, it became clear that the following problems remained.
[0013]
Hereinafter, the problem will be described in detail with reference to FIGS. 7A and 7B. FIG. 7A is a graph in which a belt vibration velocity waveform measured by using the optical Doppler
[0014]
Therefore, in order to clarify the relationship between the slight slip of the
[0015]
The results are as shown in FIG. 7 (b). Although a slight correlation (coherent value = 0.71) is observed near the frequency of 2.2 kHz, a peak is observed in the belt vibration speed itself near the frequency of 2.2 kHz. I couldn't.
[0016]
From the above, the above-mentioned conventional method is an effective method as a means for specifying the time of occurrence of a minute slip between the
[0017]
[Means for Solving the Problems]
The invention according to
[0018]
The invention according to
[0019]
According to a third aspect of the present invention, each frequency spectrum is calculated from a belt vibration velocity waveform caused by interference laser light and a noise level waveform measured in synchronization with the waveform, and a coherence function is calculated from the pair of frequency spectra. 3. The belt sounding evaluation method according to
[0020]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing a belt vibration measuring method and a sound generation evaluation method according to the embodiment, and FIG. 2 is a flowchart showing a belt vibration measurement method and a sound generation evaluation method according to the embodiment. FIG. 3 is a schematic diagram showing the principle of measuring the vibration of the belt according to the embodiment.
[0021]
4A and 4B are graphs showing a belt vibration measurement result and a sounding evaluation result according to the example. FIGS. 4A and 4B show a time-series belt vibration velocity waveform and a noise level waveform, respectively. (C) shows a frequency spectrum of the belt vibration velocity and the noise level, and a coherence function of the belt vibration velocity and the noise level.
[0022]
FIGS. 8A and 8B are schematic views showing a belt driving device according to the present invention. FIG. 8A shows the entire belt driving device, and FIG. 8B shows a cross section of the belt.
[0023]
First, an example of the belt driving device according to the present invention will be described with reference to FIG. In FIG. 8A, the
[0024]
As the
[0025]
Next, a belt vibration measuring method according to the present invention and a pronunciation evaluation method using the same will be described in detail with reference to FIG. In FIG. 1, a laser beam emitted from an optical Doppler
[0026]
This reflected light undergoes a Doppler shift due to the belt vibration velocity oscillating in the radial direction of the pulley, re-enters the second prism, and is guided in a right angle direction. This guided reflected light is further guided in a right angle direction via a mirror. On the other hand, the laser beam split in the right angle direction by the first prism is converted into a reference laser beam having undergone a predetermined frequency shift by the optical modulator.
[0027]
The reflected light and the reference laser light interfere with each other via the third prism, and become interference laser light and enter the photoelectric converter. A beat signal is extracted from the FM modulated wave converted by the photoelectric converter into a voltage signal by the optical heterodyne detection and demodulation unit, and a voltage signal proportional to the Doppler shift is output as a vibration velocity.
[0028]
Further, a noise level signal near the laser light irradiation point is measured simultaneously via a
[0029]
The input time-series waveform is processed in real time, or after being recorded in a storage medium, is subjected to waveform processing as appropriate. In any case, the correlation between the noise level waveform and the belt vibration waveform is appropriately determined, and the processing is effectively performed as a sound generation evaluation method for specifying a sound generation time and a sound generation frequency.
[0030]
Next, the flow of the belt vibration measurement method and the sound generation evaluation method using the same will be described in detail with reference to FIG. In FIG. 2, the procedure for measuring the belt vibration is as follows. First, the
[0031]
With the above preparation, the
[0032]
A coherence function is calculated from the pair of frequency spectra, and if the peak value of the coherence function is larger than a predetermined determination value α, it is determined that there is a strong causal relationship between the sound generation and the belt vibration speed, and the sound generation frequency is determined. Identify. However, if the peak value is smaller than the determination value α, it is determined that the pronunciation cannot be specified.
[0033]
As described above, the present invention has a remarkable feature in the direction of the belt vibration velocity to be measured, and the conventional method is a method for measuring the component in the belt running direction, that is, the vibration velocity in the pulley circumferential direction. On the other hand, the present invention is characterized in that a belt vibration speed oscillating in a direction perpendicular to this, that is, in a radial direction of the pulley is measured.
[0034]
Next, the difference between the vibration direction according to the conventional method and the vibration direction according to the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 3A is a perspective view showing the belt vibration direction, and shows how the
[0035]
More specifically, FIG. 3B shows a cross section of the
[0036]
【Example】
The belt drive device used in the embodiment is an engine accessory drive belt device used for an in-line four-cylinder 1800 cc engine, and a schematic layout is as shown in FIG. The
[0037]
In order to facilitate the analysis of the test results, a prime mover that drives the
[0038]
The optical
[0039]
FIG. 4 shows the results obtained based on the above configuration. FIG. 4A is a time-series waveform of the back vibration of the
[0040]
From the graphs shown in FIGS. 4A and 4B, it can be determined that a clear peak exists in each of the noise level waveform and the belt vibration velocity waveform. In addition, since the occurrence times of the peaks clearly coincide with each other, it is possible to accurately specify the generation of the sound and the sound generation time.
[0041]
On the other hand, from the vibration data in the circumferential direction of the pulley according to the conventional method, it was not possible to determine the presence of a peak in the belt vibration velocity waveform as shown in the graphs of FIGS. 7 (a) and 7 (b).
[0042]
Next, in order to specify the frequency of the sound, the frequency spectra of the belt vibration velocity waveform and the noise level waveform were calculated, and a coherence function was calculated from the pair of frequency spectra, and the result was displayed in FIG.
[0043]
In other words, it can be seen from the graph of FIG. 4C that the peak of the coherence function exists near the frequency of 6.7 kHz, and the coherent value is extremely large at 0.95.
[0044]
Since this coherent value means that the frequency of the belt vibration velocity waveform and the noise level waveform have an intensity correlation, if this coherent value is registered in advance as the judgment value α of the pronunciation evaluation program, the Time and frequency can be specified accurately.
[0045]
That is, by measuring the belt vibration velocity in the radial direction of the pulley according to the method of the present invention, it becomes possible to measure the fine vibration (high frequency range) which cannot be obtained by the conventional measurement of the vibration velocity in the circumferential direction. The pronunciation can be specified.
[0046]
【The invention's effect】
According to the first aspect of the present invention, it is possible to measure the belt vibration velocity in the pulley radial direction, and to clarify the vibration phenomenon caused by the minute vibration due to misalignment or the like.
[0047]
According to the second aspect of the present invention, it is possible to specify the sound generation time of the sound generated due to the belt minute vibration in the pulley radial direction, and the analysis of the sound generation mechanism is facilitated.
[0048]
According to the third aspect of the present invention, it is possible to specify the sound generation time and the sound generation frequency of the sound caused by the belt micro-vibration in the pulley radial direction, which is effective in elucidating the sound generation mechanism and improving the sound generation performance of the belt. is there.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram illustrating a belt vibration measuring method and a sound generation evaluating method according to an embodiment.
FIG. 2 is a flowchart illustrating a belt vibration measuring method and a sound generation evaluating method according to the embodiment.
FIG. 3 is a schematic diagram illustrating a principle of measuring belt vibration according to the embodiment.
FIGS. 4A and 4B are graphs showing a belt vibration measurement result and a sounding evaluation result according to the embodiment. FIGS. 4A and 4B show a time-series belt vibration velocity waveform and a noise level waveform, respectively. c) shows the frequency spectrum of the belt vibration velocity and the noise level, and the coherence function of the vibration velocity and the noise level.
5A and 5B are graphs showing measurement results of a minute slip of a belt according to a conventional example, where FIG. 5A shows a state without a minute slip and FIG. 5B shows a state with a minute slip.
FIG. 6 is a schematic diagram showing a belt vibration measuring method according to a conventional example.
7A and 7B are graphs showing a belt vibration measurement result and a sounding evaluation result according to a conventional example, wherein FIG. 7A shows a time-series belt vibration velocity waveform and a noise level waveform, and FIG. 2) shows the frequency spectrum of FIG. 2 and the coherence function of the belt vibration velocity and the noise level.
FIGS. 8A and 8B are schematic diagrams showing a belt driving device according to the present invention, wherein FIG. 8A shows the entire belt driving device, and FIG. 8B shows a cross section of the belt.
[Explanation of symbols]
1
Claims (3)
前記ベルトの振動速度はプーリ半径方向の振動速度であり、且つその振動速度は、プーリ半径方向からベルト背面に照射しドップラーシフトさせた反射レーザ光と、照射レーザ光の周波数を所定の周波数だけシフトさせた参照レーザ光とを光干渉させ、得られた干渉レーザ光を電気信号に変換し、これをFM復調することにより、検出されることを特徴とするベルト振動測定方法。In a belt vibration measuring method for measuring a vibration speed of a belt running on a pulley,
The vibration speed of the belt is a vibration speed in the pulley radial direction, and the vibration speed is the Doppler-shifted reflected laser light irradiated to the back of the belt from the pulley radial direction, and the frequency of the irradiated laser light is shifted by a predetermined frequency. A belt vibration measuring method, wherein light interference occurs between the reference laser light and the obtained interference laser light, the obtained interference laser light is converted into an electric signal, and the signal is detected by FM demodulation.
前記ベルトの振動は、プーリ半径方向のベルト振動速度によって定義される振動であり、且つそのベルト振動速度は、プーリ半径方向からベルト背面に照射しドップラーシフトさせた反射レーザ光と、照射レーザ光の周波数を所定の周波数だけシフトさせた参照レーザ光とを光干渉させ、得られた干渉レーザ光を電気信号に変換し、これをFM復調することにより検出されるものであって、
前記干渉レーザ光によるベルト振動速度波形と、これに同期して検出した騒音レベル波形とを、時系列波形として表出し、このベルト振動速度波形のピーク値と、騒音レベル波形のピーク値の一致から、発音時刻を特定することを特徴とするベルト発音評価方法。In a belt sounding evaluation method for evaluating sounding characteristics caused by vibration of a belt running on a pulley,
The vibration of the belt is a vibration defined by a belt vibration velocity in a pulley radial direction, and the belt vibration velocity is a reflected laser light irradiated to the back of the belt from the pulley radial direction and subjected to Doppler shift, and an irradiation laser light. Optical interference between the reference laser light whose frequency is shifted by a predetermined frequency, conversion of the obtained interference laser light into an electric signal, which is detected by FM demodulation,
The belt vibration velocity waveform due to the interference laser light and the noise level waveform detected in synchronization with the belt vibration velocity waveform are displayed as a time-series waveform, and the peak value of the belt vibration velocity waveform and the peak value of the noise level waveform are compared. A belt pronunciation evaluation method characterized by specifying a pronunciation time.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003022940A JP4067978B2 (en) | 2003-01-31 | 2003-01-31 | Belt pronunciation evaluation method |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003022940A JP4067978B2 (en) | 2003-01-31 | 2003-01-31 | Belt pronunciation evaluation method |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2004233226A true JP2004233226A (en) | 2004-08-19 |
JP2004233226A5 JP2004233226A5 (en) | 2006-02-23 |
JP4067978B2 JP4067978B2 (en) | 2008-03-26 |
Family
ID=32951886
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2003022940A Expired - Fee Related JP4067978B2 (en) | 2003-01-31 | 2003-01-31 | Belt pronunciation evaluation method |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4067978B2 (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103162807A (en) * | 2013-03-02 | 2013-06-19 | 西南科技大学 | System for testing compound vibration of machine tool |
CN113945264A (en) * | 2021-10-14 | 2022-01-18 | 科博达(重庆)智控技术有限公司 | Method for estimating noise of automobile actuator |
US11635520B2 (en) * | 2019-01-23 | 2023-04-25 | Nippon Steel Corporation | Measuring device and measuring method |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN108225540B (en) * | 2017-12-29 | 2020-05-12 | 北京航天控制仪器研究所 | Heterodyne interference type optical fiber hydrophone system with large dynamic range |
-
2003
- 2003-01-31 JP JP2003022940A patent/JP4067978B2/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103162807A (en) * | 2013-03-02 | 2013-06-19 | 西南科技大学 | System for testing compound vibration of machine tool |
US11635520B2 (en) * | 2019-01-23 | 2023-04-25 | Nippon Steel Corporation | Measuring device and measuring method |
CN113945264A (en) * | 2021-10-14 | 2022-01-18 | 科博达(重庆)智控技术有限公司 | Method for estimating noise of automobile actuator |
CN113945264B (en) * | 2021-10-14 | 2024-05-28 | 科博达(重庆)智控技术有限公司 | Method for estimating noise of automobile actuator |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP4067978B2 (en) | 2008-03-26 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Vass et al. | Avoidance of speckle noise in laser vibrometry by the use of kurtosis ratio: Application to mechanical fault diagnostics | |
RU2007123540A (en) | METHOD FOR DIAGNOSTIC TECHNICAL CONDITION OF PARTS, UNITS AND DRIVE UNITS OF A GAS TURBINE ENGINE AND DEVICE FOR ITS IMPLEMENTATION | |
US6679109B2 (en) | Acoustic recognition of variator slip of a continuously variable transmission | |
US7822580B2 (en) | Method and a system for monitoring the condition and operation of periodically moving objects | |
JPH1137898A (en) | Facility for judging good/no good of engine | |
WO2013079530A1 (en) | Dynamic belt monitoring apparatus and method | |
JP4067978B2 (en) | Belt pronunciation evaluation method | |
CN114060483B (en) | Device for vehicle equipped with power transmission device | |
US5952586A (en) | Device and method for accurately detecting torque of auxiliary device | |
JP2002267556A (en) | Belt tension measuring device | |
GB2219657A (en) | Method and apparatus for monitoring the tension in an elongate flexible member | |
RU2298455C1 (en) | Method for determining life parameters of moving and rotating cutting tool | |
Agnani et al. | V-belt transverse vibration measurement by means of laser Doppler vibrometry | |
JP2002022616A (en) | Method and system for diagnosing crack | |
JP2001153607A (en) | Device for measuring hoop deviation of transmission belt | |
JP2016200464A (en) | Vibration measurement device of continuously variable transmission | |
JP4169718B2 (en) | Metal ring inspection device | |
JP2008014676A (en) | Tension of belt measurement method, and tension of belt measurement device | |
JP2009092603A (en) | Method and device for evaluating squeal noise of belt, and program therefor | |
JPH0949786A (en) | Method and device for estimation of noise of toothed belt driving mechanism | |
JP4383570B2 (en) | Transmission belt thickness unevenness inspection method and transmission belt | |
Gatignol et al. | Detection of friction-induced instabilities at the origin of the squeal of wet poly-V belts | |
RU2228518C1 (en) | Diagnostic measurement system | |
KR970066215A (en) | Control device of continuously variable transmission | |
JPH0972394A (en) | Auxiliary machine torque detecting system |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20060105 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20060105 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20070122 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20070925 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20071116 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20080108 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20080109 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110118 Year of fee payment: 3 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Ref document number: 4067978 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110118 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120118 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130118 Year of fee payment: 5 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140118 Year of fee payment: 6 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |