JP2007040851A

JP2007040851A - チェーン張力測定装置

Info

Publication number: JP2007040851A
Application number: JP2005226024A
Authority: JP
Inventors: Koji Kono; 浩二河野
Original assignee: Tsubakimoto Chain Co
Current assignee: Tsubakimoto Chain Co
Priority date: 2005-08-03
Filing date: 2005-08-03
Publication date: 2007-02-15

Abstract

【課題】ひずみ限界が小さな半導体ゲージを使用する場合であっても、測定可能範囲を狭めることのないチェーン張力測定装置を提供する。
【解決手段】チェーンリンク等の被測定部材に貼付されるひずみゲージ１６と、該ひずみゲージ１６の出力を無線送信する前記被測定部材に固定される集積回路からなる送信モジュール１５と、前記ひずみゲージ及び前記送信モジュールに電力を供給する給電手段１７とからなるチェーン張力測定装置において、前記被測定部材が使用される温度下で、前記ひずみゲージ１６を前記被測定部材に接着剤で貼付することによって、上記の目的を達成するものである。
【選択図】図１

Description

この発明は、チェーン張力測定装置に係わり、更に詳しくは、ひずみゲージを用いたチェーン張力測定装置に関している。

従来、チェーンに掛かる張力の測定は、小型のひずみゲージからなるセンサを被測定部材としてのチェーンの少なくとも１箇所に貼付し、センサ出力を無線で送信し、受信機で受信することによって、稼動中のチェーンの張力を測定するものが提案されている（例えば、本出願人によって先に特許出願された特願２００４−２５５１６８号参照）。

従来のチェーン張力測定装置では、センサの貼付方法については、特に配慮がなされておらず、センサを常温でチェーンに貼付していた。その結果、例えば、使用温度域が約８０℃の環境下で、ひずみ限界が小さな半導体ひずみゲージなどを使用する場合、温度変化による熱膨張のひずみ量として８００μεを検出してしまい、測定限界値が４０００μεのとき、張力によるひずみ量の測定可能範囲が、８００〜４０００μεと狭められてしまっていた。そのため、張力Ｆによるひずみ量が６００μεである場合など、温度変化による熱膨張より小さい場合、測定不能になっていた。なお、εは、ひずみの単位であり、被測定部材のはじめの長さをＬとし、外力Ｆによる変化分をΔＬとした時、ε＝ΔＬ／Ｌで表される値である。

また、使用温度域において、無負荷の状態においても熱膨張のひずみ量を検出してしまい、直線性が高いひずみゲージの低出力状態からの測定ができず、特にひずみ限界の小さい半導体ひずみゲージを有効に使用することができなかった。

そこで、本発明の目的は、ひずみ限界が小さな半導体ひずみゲージを使用する場合であっても、測定可能範囲を狭めることのないチェーン張力測定装置を提供することにある。

請求項１に係るチェーン張力測定装置は、チェーンリンク等の被測定部材に貼付されるひずみゲージと、該ひずみゲージの出力を無線送信する前記被測定部材に固定される集積回路からなる送信モジュールと、前記ひずみゲージ及び前記送信モジュールに電力を供給する給電手段とからなるチェーン張力測定装置において、前記被測定部材が使用される温度下で、前記ひずみゲージを前記被測定部材に接着剤で貼付することによって、上記の課題を解決するものである。

なお、ひずみゲージの被測定部材への貼付に使用される接着剤としては、母材の変形を正確にセンサに伝えるため、例えば、エポキシ系、シアノアクリート系、ポリエステル系、ブチラール系、フェノール系等の硬い接着剤を使用することが好ましい。

請求項２に係るチェーン張力測定装置は、請求項１に係るチェーン張力測定装置の構成に加えて、前記ひずみゲージが、半導体ひずみゲージであることによって、上記の課題を解決するものである。

請求項１に係る発明によれば、チェーンリンク等の被測定部材に貼付されるひずみゲージと、該ひずみゲージの出力を無線送信する前記被測定部材に固定される集積回路からなる送信モジュールと、前記ひずみゲージ及び前記送信モジュールに電力を供給する給電手段とからなるチェーン張力測定装置において、前記被測定部材が使用される温度下で、前記ひずみゲージを前記被測定部材に接着剤で貼付することによって、熱膨張の影響によりひずみゲージの測定可能範囲を狭められることがなく、チェーン張力の正確な測定が可能になる。

請求項２に係る発明によれば、請求項１に係る発明が奏する効果に加えて、ひずみゲージが、半導体ひずみゲージであることによって、レンジの小さい半導体ひずみゲージを有効に活用することが可能になる。

以下、図面を参照して、本発明のチェーン張力測定装置の一実施例を説明する。

図１は、本発明のチェーン張力測定装置の一実施例を示す斜視図である。被測定物であるチェーン１０は、左右一対の内プレート１１と該内プレート間に圧入されたブシュ１２と前記内プレート１１の両外側に配置された左右一対の外プレート１３と前記ブシュ１２に遊貫され前記外プレート１３間に圧入された連結ピン１４とで少なくとも組み立て編成されている。

そして、１つの外プレート１３の端面にひずみゲージ１６を貼付している。さらにひずみゲージ１６を貼付した外プレート１３の側面にひずみゲージ１６の出力を無線送信する集積回路からなる送信モジュール１５が固定されている。なお、ひずみゲージ１６の出力は、抵抗値の変化として現れるが、図２に示したようなブリッジ回路を接続することにより、電圧の変化に変換される。図２において、Ｒは固定抵抗、Ｒｇはひずみゲージ、Ｅは入力電圧、ｅ₀が出力電圧である。

ひずみゲージ１６（本実施例の場合、前記ブリッジ回路の入力電圧Ｅ）及び送信モジュール１５に電力を供給する給電手段としては、特に限定されることはないが、図１に示したようにチェーンの張力測定を長手方向に牽引して行う際には、電源ケーブル１７を介して外部から給電するのが、確実で簡単であるため好ましい。一方、無端状のチェーンを駆動側スプロケット及び従動側スプロケットに掛架し、チェーン１０の稼働状態での張力を測定する場合には、電源ケーブル１７による外部からの給電では、電源ケーブル１７が捻れたり、無理な力が電源ケーブル１７を介して送信モジュール１５に加わったりすることが懸念されるため、送信モジュール１５を貼付した外プレート１３の前後の外プレートに小型の電池を接着して、その電池からひずみゲージ１６及び送信モジュール１５に給電することが望ましい。

また、ひずみゲージ１６を貼付する場所としては、張力Ｆとひずみゲージ１６の出力（抵抗値）に直線性（正比例）が認められる場所が望ましく、例えば、外プレート１３の端面に接着剤で固定することが望ましい。

ひずみゲージ１６を貼付するに際して、チェーン１０が使用される環境を想定し、推定使用温度下で接着を行う。例えば、エンジンルーム内での使用が想定される場合、８０℃の温度下で接着を行う。その結果、ひずみ限界が小さな半導体ひずみゲージを使用する場合であっても、熱膨張によるひずみによって測定可能範囲を狭められることなく、ひずみがゼロの状態からチェーンの張力を測定することが可能になる。

本発明のチェーン張力測定装置の外観を示す斜視図である。ひずみゲージから出力電圧を取り出すためのブロック回路図である。

符号の説明

１０・・・チェーン
１１・・・内プレート
１２・・・ブシュ
１３・・・外プレート
１４・・・連結ピン
１５・・・送信モジュール
１６・・・ひずみゲージ
１７・・・電源ケーブル
Ｆ・・・張力

Claims

チェーンリンク等の被測定部材に貼付されるひずみゲージと、該ひずみゲージの出力を無線送信する前記被測定部材に固定される集積回路からなる送信モジュールと、前記ひずみゲージ及び前記送信モジュールに電力を供給する給電手段とからなるチェーン張力測定装置において、
前記被測定部材が使用される温度下で、前記ひずみゲージを前記被測定部材に接着剤で貼付することを特徴とするチェーン張力測定装置。
前記ひずみゲージが、半導体ひずみゲージであることを特徴とする請求項１に記載のチェーン張力測定装置。