JPS61264232A

JPS61264232A - ベルト張力測定装置

Info

Publication number: JPS61264232A
Application number: JP10405085A
Authority: JP
Inventors: Hitoshi Kanayama; 金山　斎; Masaatsu Ito; 正篤伊東
Original assignee: Nippon Soken Inc
Current assignee: Soken Inc
Priority date: 1985-05-17
Filing date: 1985-05-17
Publication date: 1986-11-22

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明はプーリー間に張設されたベルトの張力を測定す
るためのベルト張力測定装置に関するものである。

〔従来の技術〕

従来、プーリー間に張設されたベルトの張力を測定する
装置として、このプーリー間に張設されたベルトをバネ
力により微小量撓ませその微小撓量を機械的（ラックア
ンドビニオン方式）に増幅してベルトの張力を算出する
測定装置が知られている。

このベルト張力測定方法の原理を第４図を参照して説明
する。

２つのプーリー間に張力Ｔで張設された全長しのベルト
を、微小量ｄだけ撓ませた時、このベルトの張力をＴ＋
ΔＴ、その時のベルトの受ける荷重をＷ、ベルトの撓み
角をθとすると、Ｗ＝２（Ｔ＋ΔＴ）　ｓｉｎθ　　−
−−一−・−−−−−・　　■ベルトの断面積をＡ１ベ
ルトのヤング率をＥ、ベルトの最初の張設時のプーリー
間の長さを２、撓んだ時のプーリー間の長さをβ′、ベ
ルトの歪みをδとすると、ベルトの伸び量はβ’−１であるからまた上記張力の増加ΔＴ、ベルト断面積Ａ、ベルトの歪
みδ間には ΔＴ＝ＡＥδ　　　　−一−−−−−−−−−−−・−
一−−−・−−−−一−−■の関係があるから ■、■、■式からＴ＝Ｗ／２ｓｉｎθ−Ａ　Ｅ　（１／ｃｏｓθ−１）（
１／Ｌ−一−−−−・−−一−−−−−■ となる。

ここでθは微小であるから、ｃｏｓ　ｏ″−１ｓｉｎθ＃ｔａｎθ これを０式に代入すると、Ｔ＃Ｗｌ／４ｄ　　　−−−−−−−−−−・・−−−
−−一一−−−−−−−−−−・−■となる。

したがって、０式から、ベルトの受ける荷重Ｗ（バネ力
）とプーリー間の距離ｌを測定し、撓み量ｄが測定でき
れば、ベルトの張力Ｔを求めることができる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上記のような測定原理に従う、従来のベルト張力測定装
置においては、プーリー間に張設されたベルトスパン長
をベルトの片面でしか固定していないうえに、ベルトの
極く微小の撓み量から張力を求めるようにしているため
測定誤差が大きいという問題がある。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は上記の問題点を解決するために、測定の対象と
なるベルトのプーリー間に張設されたスパン長をベルト
の両面で固定することにより正確にその撓み荷重を測定
するもので、その構成上の特徴は、プーリー間に張設さ
れたベルトの一方の面に当接してこれを微小量撓ませる
とともにこの時のベルトにかかる撓み荷重を測定する荷
重センサを取付けたセンターロッドと、前記荷重センサ
が当接する側と同一の前記ベルトの面に当接する第１の
ホルダを取付けたガイドと、前記第１のホルダが当接す
る側とは反対側の前記ベルトの面に当接する第２のホル
ダを取付けたケースとを備え、前記センターロッドと前
記ガイドとの間に前記荷重センサを前記ベルトに当接さ
せるよう付勢する第１のスプリングを、また前記ガイド
と前記ケースとの間に前記第１のホルダを前記ベルトに
当接させるよう付勢する第２のスプリングを、それぞれ
介在させ、前記第１のスプリングより前記第２のスプリ
ングのバネ定数を大となしたベルト張力測定装置にある
ものである。

〔実施例〕

本発明の実施例を、以下図面を参照して説明する。

第１図及び第２図は本発明の第１の実施例を示す。

第１図において、１はセンターロッドで下部のセンサス
ティ２を介して荷重センサ部２５に連結されている。荷
重センサ部２５は第２図に示すようにベース４、カバー
５、荷重センサ６とから構成されており、カバー５はセ
ンサベース４に対して第１図のＮｏ及びＳ方向に摺動可
能となっている。

再び第１図において、３はガイドであって、このガイド
３内に前記センターロッド１の下部のセンサスティ２が
嵌挿され、またこのガイド３の下端にはその外方に張り
出して、ベルト７の下面を押さえる、第１のホルダーで
ある下部ホルダー８が取付けられている。９はケースで
あって、このケース９内に前記ガイド３が嵌挿され、ま
たこのケース９の下端にはその外方に張り出して、ベル
ト７の上面を押さえる、第２のホルダーである上部ホル
ダー１０が取付けられている。

センターロッド１の上部に設けられたスプリングストッ
パ用のサークツブ１３とガイド３の上端との間に第１の
スプリング１１が装着され、この第１のスプリング１１
がセンターロッド１を押し上げ、センサ部２５の先端１
９をベルト７の下面に当接するよう付勢している。また
ガイド３の外周に突設したストッパ２２とケース９の下
端内面との間には第２のスプリング１２が装着され、こ
の第２のスプリング１２がガイド３を押し上げ下部ホル
ダー８の先端２０をベルト７の下面に当接するよう付勢
している。

なお、これら第１のスプリング１１と第２のスプリング
１２との間では第２のスプリング１２の方がそのバネ定
数が大きく設定されている。

またセンターロッド１とガイド３とはケース９に対して
Ｎ及びＳ方向には摺動可能であるが、ケース９の内側に
設けられた突起１４とセンターロッド１の外周面に設け
られた縦溝１５とが係合し、ガイド３の外周面に設けら
れた軸方向の突起１６とケース９の内面軸方向に設けら
れた溝１７とが係合しているので、センターロッド１と
ガイド３とはケース９に対してＮ軸周りに回転すること
ができない。

１８はセンターロッド１の上端に取付けたヘッド、２１
はセンターロッド１の上方への移動を制限させるストッ
パ部分である。

上記構成の本実施例によるベルトの張力の測定方法を次
に説明する。

第１図において、センターロッド１の上端のヘッド１８
を図中Ｓ方向に押し進めると、ヘッド１８、センターロ
ッド１、センサ部２５は連結しているためセンサ部２５
は、ヘッド１８を押し進めた距離だけＳ方向に前進する
。センターロッド１の前進により第１のスプリング１１
が押圧されガイド３は、この押圧された第１のスプリン
グ１１と第２のスプリング１２の力が釣り合う位置まで
第２のスプリング１２の縮んだ距離だけ、Ｓ方向に前進
する。その結果センサ部２５の先端１９は、下部ホルダ
８の先端２０よりは、第１のスプリング１１と第２のス
プリング１２の縮んだ距離の差だけ多く進むことになる
。ここで下部ホルダ８と上部ホルダｌＯとでベルト７を
挟み、次にヘッド１８に加える力を徐々に抜くと、セン
サ部先端１９は下部ホルダ先端２０よりもベルト７から
離れた位置にあるため、上下のホルダ１０．８がベルト
７を挟み終った後にさらに上方に移動して、センサ部先
端１９がベルト７を上方に撓ませることになる。この時
下部ホルダ先端２０とセンサ部先端１９間の距離すなわ
ちベルト７の撓み量はストッパ部分２１により一定に保
たれる。

以上の動作によりプーリー間のベルトスパン長をベルト
７の両面から挟持固定してから一定量だけベルト７を撓
ませ、この時のベルト７にかかる撓み荷重Ｗを、摺動可
能なセンサカバー５から荷重センサ６が受けてベルト張
力を精度良く測定することができる。

なおベルト７を挟まない場合の、上部ホルダ１０の先端
と下部ホルダの先端１９との間の距離は、ガイド３に突
設したストッパ２２とケース９に形成されたフランジ部
２３との間の距離によって規制され、このストッパ部２
２．２３間の距離をベルト７の厚さより小さくすること
により、上下両ホルダの先端同志が接触して損傷するの
を阻止するようにしている。

第３図に本発明の第２の実施例を示す。この第２の実施
例は第１の実施例がベルトをその下面から撓ませていた
のに代えて上面から撓ませるようにして、タイミングベ
ルトの張力測定に有利なように構成したものである。

第３図において、センターロッド１にはその上部にサイ
ドパー３０が取付けられ、その下端には荷重センサ部２
５が連結されている。荷重センサ部２５はセンサベース
４とカバー５と歪みゲージ６ａから構成されている。歪
みゲージ６ａはブリッジ回路３１に接続され歪み信号は
アンプ回路３２で増幅され演算回路３３で張力換算され
表示されるようになっている。これらの回路はケース、
上部ホルダ部分に組み込まれた電池により作動させるこ
ともできる。

ガイド３の下端には第１のホルダである上部ホルダ１０
が取付けられ、ケース９の下端には第２のホルダである
下部ホルダ８が取付けられ、またその上端にはヘッド１
８が連結されている。そしてセンターロッド１とガイド
３との間に介在させた第１のスプリング１１と、ガイド
３とケース９との間に介在させた第２のスプリング１２
との間では、第１実施例と同様第２のスプリング１２の
方が第１のスプリング１１よりそのバネ定数を大きく設
定されている。

ベルト張力の測定に当って、サイドパー３０を第３図の
Ｎ方向に進めると、センサ部２５がＮ方向に移動し次い
で上部ホルダ１０もＮ方向に移動する。ここで上下のホ
ルダ１０，８間にベルト７を挾み、サイドパー３０への
力を抜くと、第１及び第２のスプリング１１．１２の作
用により上部ホルダ１０がベルト７を挟み終った後にセ
ンサ部２５がベルト７を撓ませる。この時ベルト７から
の力（ベルトの撓み荷重）がセンサカバー５を歪ませそ
の歪み量を歪みゲージ６ａが検出し、この歪み量からベ
ルトの受ける力、ベルトの張力を求める。なお撓み量は
、センターロッド１とガイド３との間に設けられている
ストッパ部分２１により一定に保たれる。

また各実施例で用いる荷重センサは、歪みゲージ式、ピ
エゾ式等、小型で荷重を精度良く測定できるものであれ
ば何れでもよい。

〔発明の効果〕

本発明は以上のように、ベルトを撓わませてその張力を
測定する方式の装置において、微小撓量を測定するので
なくそのベルトを特にその両面から挟持した上でこのベ
ルトを一定量撓ませて、この時の撓み荷重を測定するよ
うにしているから、そのベルトの安定挟持と相俟って、
張力の測定誤差を小さくすることができるものとなる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の実施例の縦断正面図、第２図は
第１図のｎ−ｎ線による拡大断面図、第３図は本発明の
第２の実施例の縦断正面図、第４図はベルトの張力の測
定原理を示す説明図である。１・・・センターロッド、　　３・・・ガイド、５・・
・カバー、　　　　　６・・・荷重センサ、６ａ・・・
歪みゲージ、　　７・・・ベルト、８・・・下部ホルダ
、　　　９・・・ケース、１０・・・上部ホルダ、　　
　１１・・・第１スプリング、１２・・・第２スプリン
グ、１９・・・センサ部先端、２０・・・下部ホルダ先
端、２１・・・ストッパ部、２２・・・ストッパ、　　
　　２５・・・センサ部。７・・・ベルト８・・・下部ホルダ９・・・ケース１０・・・上部ホルダ１１・・・第１スプリング１２・・・第２スゲリング２５・・・センサ部第１図１・・・センターロッド３・・・ガイド６０・・・歪みゲージ７・・・ベルト８・・・下部ホルダ９・・・ケース１０・・・上部ホルダ＋１−＝第１スゲリング１２・・・第２スゲリング２５・・・センサ部第３図

Claims

【特許請求の範囲】

１．プーリー間に張設されたベルトの一方の面に当接し
てこれを微小量撓ませるとともにこの時のベルトにかか
る撓み荷重を測定する荷重センサを取付けたセンターロ
ッドと、前記荷重センサが当接する側と同一側の前記ベ
ルトの面に当接する第１のホルダを取付けたガイドと、
前記第１のホルダが当接する側とは反対側の前記ベルト
の面に当接する第２のホルダを取付けたケースとを備え
、前記センターロッドと前記ガイドとの間に前記荷重セ
ンサを前記ベルトに当接させるよう付勢する第１のスプ
リングを、また前記ガイドと前記ケースとの間に前記第
１のホルダを前記ベルトに当接させるよう付勢する第２
のスプリングを、それぞれ介在させ、前記第１のスプリ
ングより前記第２のスプリングのバネ定数を大となした
ことを特徴とするベルト張力測定装置。
２．前記荷重センサと前記第１のホルダとがベルトの下
面に当接される特許請求の範囲第１項記載のベルト張力
測定装置。
３．前記荷重センサと前記第１のホルダとがベルトの上
面に当接される特許請求の範囲第１項記載のベルト張力
測定装置。