伝動用チェーン監視システム
【解決手段】伝動用チェーンが、複数のリンクの少なくとも１つに設置されたデータ収集装置を有する。歪みゲージセンサが外側リンクプレートの内向き対向面にその中心線に対して対称的に設置されて該リンクプレートの歪みを測定する。測定値は閾値と比較され、該閾値を超えていれば、チェーンに設置された視覚インジケータを作動させる。データ収集装置は、休止状態と過負荷検出状態との間で該装置を単に切り替える第１のコントローラ装置によって制御することができ、あるいは、第２のコントローラタイプを用いてデータロギング及び分析を行うことができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、持ち上げ装置や伝達装置に対するものを含む駆動系統に使用される動力伝達用チェーンの監視システムに関する。当該チェーンは、一般に、横ピンによって互いに接続された複数のリンクプレートを備えている。
【背景技術】
【０００２】
動力伝達用チェーンは、一般にエネルギー及び／又は力の伝達に用いられるが、変動負荷を受けやすい。チェーン駆動装置の動作時に問題が生じた場合、その問題の原因、又は究極的には装置不良の原因を正確に分析することは困難である。当該駆動装置の各部へ確実かつ容易にアクセスすることは不可能であり、これが問題を生じる。故障診断を補助するために、データロギング及びデータ伝送装置を使用することが知られている。フォークリフトトラックのリフトチェーンへの負荷に関する例が、本出願人による欧州特許出願公開第１３６２００３号明細書に記載されている。当該欧州特許出願では、リフトチェーンのリンクプレートの表面に、センサ及びデータロギングユニットが取り付けられている。当該ユニットは、歪みゲージ、関連する回路部品、メモリ及び送受信装置を備えている。歪みゲージ及び関連する信号処理回路要素は、いずれかの時点でチェーンに掛けられた負荷を表す出力信号を出力する。このデータは、送受信装置によってコンピュータに伝送される前に、前記ユニットに格納され、当該ユニットで処理され、分析される。あるいは、データは、処理又は分析されることなしに直接、コンピュータに伝えられてもよい。一旦データが入手可能となると、データを処理及び分析することによって、チェーンの状態を評価し、チェーンの修理や取換えが必要かどうかを決定することができる。
【特許文献１】欧州特許出願公開第１３６２００３号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
出願人は、上述した種類のデータロギングシステムを、登録商標名「Renold Smartlink」で数年に亘り販売している。当該システムは、チェーンのリンクプレートに取り付けられたユニット及び歪みゲージを備える。歪みゲージ及び関連する信号処理によって得られたデータは、リアルタイム信号処理ソフトウェアを使用してオンラインで分析され、前記ユニットの一部として設けられたメモリに格納される。当該データは、チェーンが静止している場合かチェーンが動作している場合のいずれかで赤外線通信を介して要求されたときに、携帯ＰＣにダウンロードすることができる。前記データは、高いサンプリングレートを用いて短い時間領域バースト（short time domain burst）として収集されるか、リアルタイム・オンボード信号解析を用いて最大数ヵ月の期間に亘って収集される。データロギングシステムの使い易さ及び高度な診断法は、駆動システムにおいて深く隠れた問題を、それを分解する必要なしに確認することができ、これにより付随した破壊及び停止時間が避けられることを意味する。
【０００４】
本発明は、動作中でかつ負荷が掛かった伝動用チェーンの状態を監視するために、改良したシステムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の第１の態様によれば、横ピンによって互いに枢着された複数のチェーンリンクと、該複数のチェーンリンクの少なくとも１つに取り付けられたデータ収集装置とを備える伝動用チェーンにおいて、前記データ収集装置は、前記又は各チェーンリンクに設置され、該チェーンリンクの物理パラメータを検出して、当該物理パラメータの検出値を表す電気出力信号を生成するセンサと、前記物理パラメータの閾値を表す電気信号を格納するためのメモリ記憶装置と、当該物理パラメータの閾値と検出値とを比較して、当該検出値が当該閾値より大きいときに出力警告信号を生成するための比較器と、伝動用チェーンに取り付けられ、比較器の出力部に接続された視覚インジケータとを備え、該視覚インジケータは、比較器の警告信号が受信されたときに警告状態を表示する伝動用チェーンが提供される。
【０００６】
視覚インジケータを実際にチェーンに設けることにより、チェーンが動作パラメータ限度を超えたことを使用者が判断する容易な方法が提供される。
【０００７】
前記複数のチェーンリンクは、好ましくは複数の内側及び外側リンクプレートを備え、前記ピンは、当該内側及び外側リンクプレートが重なった部分にあって並んでいる開口によって保持され、前記データ収集装置は、当該複数の外側リンクプレートの１つに取り付けられている。
【０００８】
前記センサは例えば、１つのリンク上の歪みを検出し、電気抵抗を備える少なくとも１つの歪みゲージのような任意の適切なタイプのものであってよく、前記データ収集装置は、当該歪みゲージの励振のための電力供給装置を更に備える。前記又は各歪みゲージは、外側リンクプレートの内面に取り付けられている。
【０００９】
前記データ収集装置は、チェーンの外側リンクプレートに取り付けられている、又は前記外側リンクプレートとして機能する壁を形成している筐体を有してもよい。
【００１０】
データ収集装置が取り付けられている外側リンクプレートに隣接して対向している内側リンクプレートにおける開口間を延びるブッシュが設けられてもよく、該ブッシュは、チェーンの片側で内側リンクプレートを越えて延び、前記外側リンクプレートと隣接する内側リンクプレートとの間に隙間が設けられるように前記外側リンクプレートの内向き対向面に当接している。
【００１１】
前記視覚インジケータは筐体内に取り付けられてもよいが、筐体に設けられた開口又は窓を通して視認することができる。
【００１２】
前記データ収集装置は、遠隔制御装置を用いて無線通信を行うための受信機を備えてもよい。
【００１３】
前記センサは、外側リンクプレートの中心線に対して対称的に取り付けられている歪みゲージ網を備えてもよい。これらのゲージは、該ゲージが複数組に分かれて配置されたブリッジネットワークを形成するように配置されてもよく、各組のゲージは、互いに直交する方向における歪みを感知するように構成されている。同じ方向に歪みを感知するように構成されている前記ネットワーク内のゲージは、外側リンクプレートのピンホールから等距離に配置されてもよく、外側リンクプレートの中心線から等距離に配置されてもよい。同じ方向に歪みを感知するように構成されている前記ネットワーク内のゲージは、チェーンのピッチの長さに沿った中間の位置で外側リンクプレートに配置されてもよい。
【００１４】
本発明の第２の態様によれば、横ピンによって互いに枢着された複数のチェーンリンクを備える伝動用チェーンのための監視システムであって、１つのチェーンリンクへの接続のための接続要素を有するデータ収集装置を備える監視システムにおいて、前記データ収集装置は、前記又は各チェーンリンクに設置し、該チェーンリンクの物理パラメータを検出して、当該物理パラメータの検出値を表す電気出力信号を生成するためのセンサと、前記物理パラメータの閾値を表す電気信号を格納するためのメモリ記憶装置と、当該物理パラメータの閾値と検出値とを比較して、当該検出値が当該閾値より大きいときに出力警告信号を生成するための比較器とを備え、前記データ収集装置は、第１の休止モードと、物理パラメータの前記閾値と前記検出値とを比較して当該検出値が当該閾値を超えたときに前記出力警告信号を生成する第２のモードと、検出データを記録して記憶する第３のモードとにおいて動作可能であるように構成されている監視システムが提供される。
【００１５】
前記第１及び第２の動作モード間での切り替えを前記データ収集装置に対して行う第１のコントローラが設けられてもよく、当該データ収集装置は、当該第１のコントローラからの制御信号の受信のための受信機を有する。加えて、前記装置は、前記第１又は第２の動作モードと、前記第３の動作モードとの間での切り替えを前記データ収集装置に対して行う第２のコントローラによって操作することができるように構成されてもよく、当該データ収集装置は、当該第２のコントローラからの制御信号の受信のための受信機を有する。このように使用者は、チェーンに第１のコントローラを設けて前記装置を第１及び第２のモードで動作させることができると共に、第２のコントローラタイプにアップグレードして前記装置を第３のデータ収集モードで動作させることができる。
【００１６】
前記データ収集装置は、前記第２のコントローラに信号を送信するための送信機を有してもよい。
【００１７】
前記第１のコントローラは、スイッチ、送信機、及び論理回路を備え、ハンドホールドフォブの形態であってもよい。
【００１８】
前記第２のコントローラは、処理装置、メモリ、送信機、及び受信機を備えてもよい。それは、キーボード、ディスプレイ、及びパーソナルコンピュータと互換性のある接続ポートのいずれか１つを更に備えてもよい。
【００１９】
前記データ収集装置用の筐体が設けられてもよく、該筐体は、１つのチェーンリンクに取り付けるための取り付け要素を有する。前記筐体は、前記伝動用チェーンのピンを保持するための開口が設けられた壁を有してもよい。警告信号が生成されたか否かを示すための視覚インジケータが設けられてもよい。
【００２０】
本発明の第３の態様によれば、横ピンによって互いに枢着された複数のチェーンリンクを備える伝動用チェーンの物理パラメータを監視するための方法であって、１つのチェーンリンクに、前記又は各チェーンリンクに設置し、該チェーンリンクの物理パラメータを検出して、当該物理パラメータの検出値を表す電気出力信号を生成するためのセンサと、前記物理パラメータの閾値を表す電気信号を格納するためのメモリ記憶装置と、当該物理パラメータの閾値と検出値とを比較して、当該検出値が当該閾値より大きいときに出力警告信号を生成するための比較器とを備えるデータ収集装置を設置することと、第１のコントローラを用いて第１の休止モードで前記データ収集装置を動作させると共に、前記第１のモードと、監視されている物理パラメータの前記閾値と前記検出値とが比較されて当該検出値が当該閾値を超えたときに出力警告信号を生成する第２のモードとの間での切り替えを前記データ収集装置に対して行うことと、第２のコントローラを別個に用いて、検出データを記録して記憶する第３のモードで前記データ収集装置を動作させることとを含む方法が提供される。
【００２１】
本発明の第４の態様によれば、複数の対向内側リンクプレート及び対向外側リンクプレートを備え、重なっている内側及び外側リンクプレートにあって並んでいる開口を通過している横ピンによって前記内側リンクプレートと外側リンクプレートとが接続されている伝動用チェーンに加えられる歪みを検出するための方法であって、外側リンクプレートの内向き対向面に複数の歪みゲージを設置することと、ブリッジネットワーク及び電気回路を形成するようにこれらのゲージを接続することと、前記回路の出力を用いて前記チェーンに加えられた歪みを判断することとを含む方法が提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
次に、本発明の具体的実施形態を、単に例として、添付の図面を参照して説明する。
【００２３】
図面の図１を参照すると、例示の監視システムは、対向した対として並んだ内側及び外側リンクプレート１１，１２を備えた伝動用チェーン１０（図１では、一部だけが示されている）に関連して示されており、対の一方がチェーンの両側に配置されている（図１ではチェーンの片側だけが示されている）。ピンホール１４を貫通する横ピン１３によってリンクプレート１１，１２が枢着されることにより、チェーン１０は繋がっている。内側リンクプレート１１と外側リンクプレート１２は重なっており、ピンホール１４は、リンクプレートが重なった両側の部分にあって一列に並んでいる。従来この種のチェーンでは、外側リンクプレート１２に対してリンクプレート１１がピン１３を軸として枢動自在となるように、ピン１４は、外側リンクプレート１２に対しては締まり嵌めで設計されているが、内側リンクプレート１１に対しては動き嵌めで設計されている。
【００２４】
チェーン駆動装置アセンブリの一部として用いる場合には、そのようなチェーン１０には引張り力が変動しながら掛かる。そのため、プレート材には応力が掛かり、歪みが生じる。そのような力の大きさ、印加の頻度及びパターンは、チェーンの磨耗、チェーンの疲労強度、つまりチェーンの寿命に影響する。
【００２５】
伝動用チェーンの外側リンクプレートの一つ１２ａは、データ収集装置１５に取り付けられている。データ収集装置１５は、視覚インジケータ２５と、受信装置及び／又は送信装置（図１では隠れている）とを備え、２つのコントローラタイプ１６，１７のいずれかと無線リンクを介した通信が可能となる。第１のコントローラタイプ１６は単に、制限された動作モードでデータ収集装置１５を動作させるために用いられる。他方、第２のコントローラタイプ１７はより精巧に設計されており、データ収集装置１５を設定し及び／又は動作させるための情報を送信することができるだけでなく、負荷が掛かったチェーン１０の動作中又は動作後にデータ収集装置１５によって集められたデータを受信することもできる。
【００２６】
データ収集装置１５は、図２においてより詳細に示されており、チェーンに関連した物理パラメータを検出するためのセンサ２０を有する。例えば、センサ２０は、チェーンの外側リンクプレート１２ａの表面に結合又は他の方法で固定された歪みゲージ網を有する。そして、センサ２０は、チェーンに負荷が掛かった結果として生じるチェーンリンクプレート１２ａの伸びに比例するアナログ電気出力信号を生成する。このため、アナログ電気出力信号は、任意の時点でチェーン１０に掛かった負荷を表す。そのような信号は、増幅器２１を含んだ信号処理回路に送られ、それからアナログ／デジタル変換装置（ＡＤＣ）によってデジタルデータに変換され、そして処理装置を含んだマイクロコントローラ装置２２に送られる。デジタルデータは、局所メモリ２３に格納可能であり、そして／又はマイクロコントローラ２２によって要求されたときに赤外線送受信機２４を介して送信可能である。マイクロコントローラ２２は、局所的に一定量のデータ解析が実行できるように構成されており、少なくとも１つの視覚インジケータ２５に接続されている。視覚インジケータ２５は、データ収集装置１５の状態、及び／又は監視されているチェーン１０の状態を表すことができる。バッテリ（図示せず）は、装置内に設けられており、構成部分に電力を供給する。
【００２７】
データ収集装置１５内に適当なタイプのセンサ２０を使用して、チェーンの状態に関係したデータを収集することは理解すべきである。歪みゲージ網は単に、センサの一実施例として示されているにすぎず、歪みゲージに代えて、又はこれと共に、例えば温度変換器や振動変換器のような他のセンサを使用してもよい。
【００２８】
第１のコントローラタイプ１６は、図１及び図３に示される様に、ボタンスイッチ２６、論理回路２７及び赤外線送信機２８を有する簡素で小型のフォブ(fob)装置である。通常、データ収集装置１５は、休止したスタンバイ状態にあるか、消費電力が小さい「スリープ」モード（モード０）の状態にある（図５Ａ参照）。スイッチを操作することで、データ収集装置１５に信号が送信され、データ収集装置１５が「スリープ」モード（モード０）から第１の動作モード（モード１）に切り替わる。モード１において、データ収集装置１５は、センサ出力信号を、チェーンに掛かる負荷の許容限界を表す格納された閾値（又は代わりのパラメータ）と単に比較して、例えば１つ又はそれ以上のＬＥＤである視覚インジケータ２５を作動させる。チェーンに掛かる負荷が許容限界を超えた場合には、出力信号は閾値を超え、そしてマイクロコントローラ２２は、信号を生成してＬＥＤ２５を視覚警報として機能するように点灯する。図５Ａに示される動作モードでは、視覚インジケータは色が異なる２つのＬＥＤを有し、一方のＬＥＤ（例えば緑色）は、データ収集装置が動作し、チェーンに掛かる負荷が許容限界より小さいとき（即ちモード１のとき）に点灯し、他方のＬＥＤ（例えば赤色）は、負荷が許容限界を超えたとき（これもまたモード１のとき）に点灯する。ボタンスイッチ２６は、図５Ａの２番目の部分に示されている様に、モード１からモード０に切り替えることによってデータ収集装置を停止するためにも使用される。
【００２９】
第２のコントローラタイプ１７は、図４に示される様に、マイクロコントローラ３１、キーパッド３２、メモリ３３、ＬＣＤディスプレイ３４、赤外線送受信機３５、及びＰＣ３７に接続するためＵＳＢコネクタのような接続部３６を有する携帯端末を備える。このコントローラ１７を用いることによって、データ収集装置１５は、データロガーとして動作し、一定時間に亘って動作データを取得することができる。図５Ｂに示される様に、コントローラ１７は、データ収集装置１５を、前述したスタンバイ状態（モード０）から、データロギングモード（モード２）に切り替えるために用いられる。これにより、センサ出力データが時間とともに記録される。この動作モードではＬＥＤ２５は、第１のコントローラ１６との関連で上述したように点灯することができる。データロギング動作の後、データ収集装置１５は、モード０に戻ることが可能である。モード２では、センサ２０によって取得されたデータは、第２のコントローラ１７のマイクロコントローラ３１へと、リアルタイムに又は後で赤外線送受信機３５を介して送信され、ＬＣＤ３４に表示することが可能である。データには、コントローラ３１によって一定量の処理及び解析を施すことが可能である。これに代えて又は加えて、データをＰＣ３７に取り込んで、解析又は更なる解析を行ってもよい。
【００３０】
実際には、第１のコントローラタイプ１６が取り付けられて添付されたデータ収集装置１５と共に、伝動用チェーン１０を需要者に供給することができる。この監視システムの構成を用いることによって、需要者は、チェーン１０上の視覚インジケータ２５の効果によって、いつチェーンに負荷が掛かり過ぎたのかを確認することができ、もし必要ならばチェーンの交換を含めた改善措置を講じることができる。もし、より高性能なシステムを需要者が必要とするならば、需要者は、チェーン１０又はデータ収集装置１５を交換せずに第２のコントローラタイプ１７を購入することができる。この第２のコントローラ１７によって、需要者は、チェーンの性能及び負荷に関するより詳細な情報を利用することができる。そして需要者は、チェーンの状態に関してより根拠ある判断を行うことができ、以ってチェーンの修理や交換が必要かどうかを決めることができる。
【００３１】
データ収集装置１５の第２のコントローラ１７には、例えばその型や、長さ、保証、今までの修理歴のような、解析されているチェーンに関するデータを予め取り込むことができる。このデータは、チェーンに駆動装置が取り付けられる前に、マイクロコントローラ２２，３１の一方又は他方の処理装置に対応したメモリ２３，３３に予めプログラムされてもよい。そのデータは、第２のコントローラ１７のキーパッド３２から入力されるか、又はＰＣ３７から間接的に入力される。
【００３２】
データを解析することによって、例えば負荷の大きさについての特定領域内でチェーンが使用されていた平均時間を決めることができる。この情報は、チェーンの使用者、又はチェーン駆動装置を組み込んだ機械の所有者にとって、チェーンがどれだけの期間使用されたかの簡易な表示や、負荷が掛かり過ぎたかどうかを表す簡易な表示よりも、意味がありかつ有益である。これは、チェーンは用途によっては、動いている時間の大部分の間、どのような大きな負荷も受けないかもしれないからである。
【００３３】
データを解析することによって、負荷が所定の閾値を超えていた時間、及び／又はそのときの負荷の絶対値を決めることができる。これにより使用者は、推奨されたチェーンの負荷を何回超えたか、そしてこのことが与えるチェーンの故障のリスクに対する影響を判断することができる。データの解析によって、例えば起動時の過度の張力などのように、チェーン駆動装置で生じた障害の診断をも補助してもよい。
【００３４】
チェーンの供用状態は、例えば、チェーンの残りの寿命を予測するためにマイナーの規則を収集されたデータに適用することによって分析することができる。この分析は、荷重スペクトルにおける各負荷レベル（したがって、応力レベル）での疲れ損傷に対する部分的な寄与の算出を含む。
【００３５】
例えば、チェーンは、所有者によって賃借人に貸されるフォークリフトトラックのリフトチェーンアセンブリの一部であってもよい。このような状況において、賃貸人は、トラックがレンタル期間後返却されるとき情報をダウンロードすることができる。あるいは、チェーンの稼働条件は、ローカル又はワイドエリアネットワークに接続されたコンピュータによってトラックの使用中遠隔で監視することができる。メモリに格納されたデータは、周期的間隔で賃貸人のコンピューターネットワークに送信することができる。データは、有意味な結果を生成するようにコンピューターネットワーク上で動作しているソフトウェアルーチンによって分析される。
【００３６】
データがリアルタイムで、又は少なくとも比較的小さい時間遅延の後処理され、チェーン疲労寿命を超えたと判定される場合、警報表示を起動することができるだけでなく、安全性が問題であれば、それを用いてチェーン駆動装置を使用不能にするために用いる遮断回路を制御することもできる。
【００３７】
代替構成において、固定遠隔制御器が、循環しているチェーンに近接して、例えばフレームに、又はチェーンが一部を形成している機械の一部に設けられている。チェーンが循環するとき、それが遠隔モニタの近傍を通過するとデータ収集装置は無線でデータを送信する。このように一定間隔でデータを遠隔制御器に収集することができ、ここでそれは処理又はダウンロードされて適切な将来の時間又は日付に処理することができる。
【００３８】
図６は、データ収集装置１５の機械構造及びチェーン１０上の位置を示した概略図である。データ収集装置は、図２に示した構成要素を取り囲んで簡易な固定具によって外側リンクプレート１２ａに取り付けられている筺体４０を有していることがわかる。筺体４０は外側を向いた壁４１を有し、壁４１には少なくとも１つの開口４２が貫通している。ＬＥＤ２５は、使用時に開口４２を通して簡単に視認できるように配置されている。筺体４０の上側の壁４３は窓４４をし、これを介してＩＲ信号が送信される。センサ２０は、歪みゲージ網の態様で、外側リンクプレート１２ａの内側を向いた壁４５に取り付けられており、筺体４０内において電気信号処理回路（２１、ＡＤＣなど）に接続されている。
【００３９】
図７は、筺体４０の例を示す。筺体４０は、上面壁５０、下面壁５１、前面壁５２、側面壁５３を有している。前面壁５１は、データ収集装置１５のＬＥＤ２５を保持する３つの開口と、データ収集装置の手動制御スイッチ５５を収容するための溝とを有する。筺体４０は、Ｌ字状の接続用ブラケット５６によって外側リンクに接続されるのに適している。接続用ブラケット５６は、面が外側リンクプレート１１に平行に（つまり筺体４０の前面壁５２に平行に）拡がった第１の平板（隠れている）を有する。そして、筺体４０は、適当な固定手段及び垂直板５７によって外側リンクプレート１１に接続されている。垂直板５７は、クリップ５８によって筺体４０の上面壁５０に固定されている。
【００４０】
代替の筺体及び接続の構成が図８に示されている。この図では、筺体６０は、１つのチェーンリンク６１と共に描かれており、外側リンクプレート１２，１２ａ及びピン１３だけが示されている。ピン１３は、従来のチェーンのピンに比べて長さが延びており、両外側リンクプレートの一方１２ａの面を越えて横に突出して、筺体６０の内側に固定された適当な保持構造（隠れている）に接続されている。
【００４１】
図９の実施形態に係る筺体７０では、前面壁７１は、データ収集装置１５の内部が触れるように取り外し可能である。前面壁には２つの固定用の穴７２とＬＥＤ用の開口７３とが貫通している。クリップ機構７４も、前面壁７１を側壁７５の一方に固定する役目をしている。上面及び下面壁７６、７７はそれぞれ、外側リンクプレート１２ａの周囲に接続する後方突出クリップ７８（一方のみを示す、他方は隠れている）を有する。図６の実施形態のように、上面壁７６は、赤外信号を通過させる窓７９を有する。
【００４２】
データ収集装置１５及びその筐体の接続及び構造の更なる実施形態が、ローラーブッシュチェーン１０に関して図１０及び１１に示される。図１０において、装置１５を支持しているチェーン外側リンクプレート１２ａは、標準的なリンクと比較して延長されて筐体８２の後面壁８１における一対の開口８０に受け止められるピン１３を有する。外側リンクプレート１２ａは、延長されたピン１３の端に取り付けられ、筐体８２内に完全に取り囲まれている。外側リンクプレート１２ａはボード８３を支持し、その上にデータ収集装置１５の電子部品２１から２４が取り付けられているが、歪みゲージセンサ２０は例外的に直接外側リンクプレート１２ａに固定されている。尚、視覚インジケータはこの特定の図に示されていない。図１１において、筐体８２’の後面壁８１’は外側リンクプレート１２ａ’としての役目もしているので、延長されたピン１３’はそれを通過している。電子部品２１’から２４’のための取り付けボード８３’は、ピン１３’の端に支持されている。ここでも視覚インジケータはこの図に示されていない。
【００４３】
本発明で用いる歪みゲージは、受ける歪みの量に比例して電気抵抗が変化する非常に微細なメタリックワイヤをそれぞれ備えるという点において従来の設計である。ゲージは通常、リンクプレートに結合されている基板上に取り付けられている。基板は例えば、膜、箔又はシリコンウエハという形をとることができる。基板が固定されているリンクプレートが受ける歪みは直接歪みゲージへ伝達される。ゲージは、その抵抗における小さい変化を測定するために、各ゲージがブリッジネットワークのアーム及び励振供給電圧を形成するホイートストンブリッジのような従来のブリッジネットワークに配置される。ゲージの抵抗におけるどのような変化も、ゼロでない出力電圧に反映される。
【００４４】
図１２から１５は、チェーンリンクプレートの歪みゲージセンサ２０の位置決めに関するものである。図１２Ａ及び１２Ｂはそれぞれ、無負荷及び負荷状態における先行技術のローラチェーン１０の一部を示している。チェーン１０は、チェーンの長さに沿って対向内側リンクプレート１１と交互に配置された対向外側リンクプレート１２を具え、両外側リンクプレートは、重なっているプレート１１，１２に整列配置されたピンホール開口１４を貫通する横ピン１３によって両内側リンクプレートと枢着されている。ブッシュ９０が、両内側リンクプレート１１において対向している開口１４の間を両側で延び、横ピン１３を受け止めている。ブッシュ９０には円筒状ローラー９１が回転可能に取り付けられている。２つの図の比較から、チェーンが引っ張られて負荷をかけられるとき、ピン１３は曲げモーメントを受けることが分かるであろう。これは次には両外側リンクプレート１２の負荷分布に影響を及ぼし、これらも図示の如く外向きに曲がる。このような方法で外側リンクプレート１２が曲がることは、外側リンクプレート１２の内向き対向表面９２に対する引張応力を増大させる役目をすると共に、外向き対向表面９３に対する引張応力を減少させることが観察されている。外側リンクプレート１２に対する引張力及び曲げモーメントに対する正味効果はチェーン１０の形状に依存しており、幾つかのリンクチェーンサイズについては、外側リンクプレート１２の外面９３にほとんど歪みがないという結果である。変動負荷についての歪みゲージ応答に対するチェーン負荷をプロットしている図１３のグラフに示す如く、チェーン１０に変動する負荷をかけている間、リンクプレート１２の外面９３に取り付けられた歪みゲージの応答においてかなり多くのヒステリシスがあることが観察されている。これによってチェーン負荷の測定値において曖昧さが生じる可能性がある。これは負荷が増大しているか減少しているかとその速度とに依存するからである。
【００４５】
外側リンクプレート１２の内向き対向表面９２にゲージを配置することによって、上で言及した読み取りに対する歪曲が除去又は著しく緩和されるということが発見されている。
【００４６】
外側リンク１２の内側表面９２に取り付けられるときの歪みゲージへの損傷を回避するため、後者は、内側リンクプレート１１の外表面と摩擦接触しないように取り付けなければならない。これは例えば、図１０及び１１に示した筐体構成を用いることによって、又は、少なくとも図１４に示すようにゲージ９５が取り付けられているチェーンの側で内側リンクプレート１１を越えて延びるブッシュ９４を採用することによって達成することができる。
【００４７】
外側チェーンリンクプレート１２上の歪みゲージ９５の従来の位置を図１５Ａに示すと共に、図１５Ｂ及び１５Ｃに本発明に従う位置を例示する。図１５Ａに例示する位置は、引張応力が集中する傾向があるピンホール１４の近くにあるので最も直覚的である。しかしながら、図１４のブッシュ９４又は代替スペーサを用いれば、ゲージ９５と摩擦するであろう。しかも、ゲージ９５を外側リンクプレート１２の内表面９２に固定すべきであれば、これはプレートがピン１３に取り付けられる前に行わなければならず、さもなければ限定空間を鑑みて達成するのが不可能でないならば非常に困難である。外側リンクプレート１２を締り嵌めでピン１３に接続するという行為は、ホール１４周辺の領域においてプレート１２に残留応力（すなわちどのようなチェーン負荷も加えられていない状態でのプレート材料における応力）を誘起し、このことにより歪みゲージ網を不均衡にして読み取りを歪曲している。ピンホール１４の中心から等距離、すなわちチェーンピッチＰに沿った中間にゲージ網９５を配置すると、ゲージ９５の性能が悪影響を受けず、ピン１３の締り嵌めからの残留応力がゲージ網のバランスに大きな影響を及ぼさないということが出願人によって見出されている。
【００４８】
従来の如く、ゲージ９５はホイートストンブリッジネットワークに配置され、各ゲージが上述の如くブリッジネットワークの１つのアームを形成している。ブリッジは、バッテリから得られる供給電圧によって励振され、出力電圧はリンクプレートの歪みを表す。完全なブリッジネットワークのためにゲージは２つの２組に配置され、各組のゲージは互いに直交するように配置される。これは図１５Ｃに示されているが、ここでゲージ９５は単一の基板９６上に配置されており、その膜上の２つの代替ゲージ配置がこの図の右に表されている。歪みゲージ基板９６は、ピンホールの中心１４から等距離のリンクプレート１２の中心線ｃ上に配置されている。矢印は、特定のゲージ９５が応答する歪みの方向を例示している。同じ方向に歪みを検出する前記ゲージの内の２つがチェーンの中心線上に配置されているのに対し、他の２つは、中心線ｃと、ピッチ距離Ｐに沿って中間の位置で中心線ｃに対して垂直に延びる線とを中心として対称的に配置されるように配置されていることが分かるであろう。
【００４９】
図１５Ｂにおいて代替歪みゲージ構成が表されており、ここで２組のゲージ９５がリンクプレート１２の中心線ｃに対して対称的に配置されている。これは、同じ又は別個の基板９６上にあってよい。右の差込み図において、各組のゲージ９５は、半ブリッジネットワーク（２つのゲージで）に配置され、又は単に１つのゲージであってもよいことが分かる。
【００５０】
添付の請求の範囲に記載の本発明の範囲から逸脱することなく上述した設計に対する多数の変形を行うことができるということが理解されるであろう。例えば、歪みゲージに代わるものとして任意の適切な形態のセンサ又はトランスデューサを用いて、応力又は歪みの他にチェーンの任意の適切な物理状態、例えば温度、振動等を感知してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】本発明の実施の形態に係る監視システムを示した図である。
【図２】図１に示される監視システムの一部を形成するデータ収集装置を示したブロック図である。
【図３】図１に示される監視システムの一部を形成する第１のコントローラタイプを示したブロック図である。
【図４】図１に示される監視システムの一部を形成する第２のコントローラタイプを示したブロック図である。
【図５Ａ】図１に示される監視システムの動作モードを示した図である。
【図５Ｂ】図１に示される監視システムの動作モードを示した図である。
【図６】データ収集装置が載置されたローラー伝動用チェーンであって、図１に示される監視システムの一部として用いられるものを示した概略図である。
【図７】図６に示されるデータ収集装置用の筐体の実施形態を示した斜視図である。
【図８】伝動用チェーンリンクに載置されたデータ収集装置用の筐体の代替実施形態を示した斜視図である。
【図９】伝動用チェーンリンクに載置されたデータ収集装置用の筐体の更なる代替実施形態を示した斜視図である。
【図１０】ローラー伝動用チェーン及びデータ収集装置の一部を示した断面図である。
【図１１】ローラー伝動用チェーン及びデータ収集装置の一部を示した断面図である。
【図１２Ａ】先行技術のローラー伝動用チェーンについて、負荷のない場合を示した断面図であり、チェーンの使用時にチェーンピン及び外側リンクプレートに掛かる曲げ負荷を示している図である。
【図１２Ｂ】先行技術のローラー伝動用チェーンについて、負荷が掛かった場合を示した断面図であり、チェーンの使用時にチェーンピン及び外側リンクプレートに掛かる曲げ負荷を示している図である。
【図１３】図１２Ａ及び図１２Ｂのチェーンの外側リンクプレートの外側に歪みゲージを載置したときの、負荷に対する歪みゲージの応答信号を示したグラフである。
【図１４】本発明の用途に応じて構成されたローラーチェーンのチェーンリンクの断面図であり、監視システムの歪みゲージの位置決めを示している。
【図１５Ａ】先行技術について、歪みゲージの位置決めを模式的に示したチェーンリンクの前面図である。
【図１５Ｂ】本発明の監視システムについて、歪みゲージの位置決めを模式的に示したチェーンリンクの前面図である。
【図１５Ｃ】本発明の監視システムについて、歪みゲージの位置決めを模式的に示したチェーンリンクの前面図である。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、持ち上げ装置や伝達装置に対するものを含む駆動系統に使用される動力伝達用チェーンの監視システムに関する。当該チェーンは、一般に、横ピンによって互いに接続された複数のリンクプレートを備えている。
【背景技術】
【０００２】
動力伝達用チェーンは、一般にエネルギー及び／又は力の伝達に用いられるが、変動負荷を受けやすい。チェーン駆動装置の動作時に問題が生じた場合、その問題の原因、又は究極的には装置不良の原因を正確に分析することは困難である。当該駆動装置の各部へ確実かつ容易にアクセスすることは不可能であり、これが問題を生じる。故障診断を補助するために、データロギング及びデータ伝送装置を使用することが知られている。フォークリフトトラックのリフトチェーンへの負荷に関する例が、本出願人による欧州特許出願公開第１３６２００３号明細書に記載されている。当該欧州特許出願では、リフトチェーンのリンクプレートの表面に、センサ及びデータロギングユニットが取り付けられている。当該ユニットは、歪みゲージ、関連する回路部品、メモリ及び送受信装置を備えている。歪みゲージ及び関連する信号処理回路要素は、いずれかの時点でチェーンに掛けられた負荷を表す出力信号を出力する。このデータは、送受信装置によってコンピュータに伝送される前に、前記ユニットに格納され、当該ユニットで処理され、分析される。あるいは、データは、処理又は分析されることなしに直接、コンピュータに伝えられてもよい。一旦データが入手可能となると、データを処理及び分析することによって、チェーンの状態を評価し、チェーンの修理や取換えが必要かどうかを決定することができる。
【特許文献１】欧州特許出願公開第１３６２００３号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
出願人は、上述した種類のデータロギングシステムを、登録商標名「Renold Smartlink」で数年に亘り販売している。当該システムは、チェーンのリンクプレートに取り付けられたユニット及び歪みゲージを備える。歪みゲージ及び関連する信号処理によって得られたデータは、リアルタイム信号処理ソフトウェアを使用してオンラインで分析され、前記ユニットの一部として設けられたメモリに格納される。当該データは、チェーンが静止している場合かチェーンが動作している場合のいずれかで赤外線通信を介して要求されたときに、携帯ＰＣにダウンロードすることができる。前記データは、高いサンプリングレートを用いて短い時間領域バースト（short time domain burst）として収集されるか、リアルタイム・オンボード信号解析を用いて最大数ヵ月の期間に亘って収集される。データロギングシステムの使い易さ及び高度な診断法は、駆動システムにおいて深く隠れた問題を、それを分解する必要なしに確認することができ、これにより付随した破壊及び停止時間が避けられることを意味する。
【０００４】
本発明は、動作中でかつ負荷が掛かった伝動用チェーンの状態を監視するために、改良したシステムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の第１の態様によれば、横ピンによって互いに枢着された複数のチェーンリンクと、該複数のチェーンリンクの少なくとも１つに取り付けられたデータ収集装置とを備える伝動用チェーンにおいて、前記データ収集装置は、前記又は各チェーンリンクに設置され、該チェーンリンクの物理パラメータを検出して、当該物理パラメータの検出値を表す電気出力信号を生成するセンサと、前記物理パラメータの閾値を表す電気信号を格納するためのメモリ記憶装置と、当該物理パラメータの閾値と検出値とを比較して、当該検出値が当該閾値より大きいときに出力警告信号を生成するための比較器と、伝動用チェーンに取り付けられ、比較器の出力部に接続された視覚インジケータとを備え、該視覚インジケータは、比較器の警告信号が受信されたときに警告状態を表示する伝動用チェーンが提供される。
【０００６】
視覚インジケータを実際にチェーンに設けることにより、チェーンが動作パラメータ限度を超えたことを使用者が判断する容易な方法が提供される。
【０００７】
前記複数のチェーンリンクは、好ましくは複数の内側及び外側リンクプレートを備え、前記ピンは、当該内側及び外側リンクプレートが重なった部分にあって並んでいる開口によって保持され、前記データ収集装置は、当該複数の外側リンクプレートの１つに取り付けられている。
【０００８】
前記センサは例えば、１つのリンク上の歪みを検出し、電気抵抗を備える少なくとも１つの歪みゲージのような任意の適切なタイプのものであってよく、前記データ収集装置は、当該歪みゲージの励振のための電力供給装置を更に備える。前記又は各歪みゲージは、外側リンクプレートの内面に取り付けられている。
【０００９】
前記データ収集装置は、チェーンの外側リンクプレートに取り付けられている、又は前記外側リンクプレートとして機能する壁を形成している筐体を有してもよい。
【００１０】
データ収集装置が取り付けられている外側リンクプレートに隣接して対向している内側リンクプレートにおける開口間を延びるブッシュが設けられてもよく、該ブッシュは、チェーンの片側で内側リンクプレートを越えて延び、前記外側リンクプレートと隣接する内側リンクプレートとの間に隙間が設けられるように前記外側リンクプレートの内向き対向面に当接している。
【００１１】
前記視覚インジケータは筐体内に取り付けられてもよいが、筐体に設けられた開口又は窓を通して視認することができる。
【００１２】
前記データ収集装置は、遠隔制御装置を用いて無線通信を行うための受信機を備えてもよい。
【００１３】
前記センサは、外側リンクプレートの中心線に対して対称的に取り付けられている歪みゲージ網を備えてもよい。これらのゲージは、該ゲージが複数組に分かれて配置されたブリッジネットワークを形成するように配置されてもよく、各組のゲージは、互いに直交する方向における歪みを感知するように構成されている。同じ方向に歪みを感知するように構成されている前記ネットワーク内のゲージは、外側リンクプレートのピンホールから等距離に配置されてもよく、外側リンクプレートの中心線から等距離に配置されてもよい。同じ方向に歪みを感知するように構成されている前記ネットワーク内のゲージは、チェーンのピッチの長さに沿った中間の位置で外側リンクプレートに配置されてもよい。
【００１４】
本発明の第２の態様によれば、横ピンによって互いに枢着された複数のチェーンリンクを備える伝動用チェーンのための監視システムであって、１つのチェーンリンクへの接続のための接続要素を有するデータ収集装置を備える監視システムにおいて、前記データ収集装置は、前記又は各チェーンリンクに設置し、該チェーンリンクの物理パラメータを検出して、当該物理パラメータの検出値を表す電気出力信号を生成するためのセンサと、前記物理パラメータの閾値を表す電気信号を格納するためのメモリ記憶装置と、当該物理パラメータの閾値と検出値とを比較して、当該検出値が当該閾値より大きいときに出力警告信号を生成するための比較器とを備え、前記データ収集装置は、第１の休止モードと、物理パラメータの前記閾値と前記検出値とを比較して当該検出値が当該閾値を超えたときに前記出力警告信号を生成する第２のモードと、検出データを記録して記憶する第３のモードとにおいて動作可能であるように構成されている監視システムが提供される。
【００１５】
前記第１及び第２の動作モード間での切り替えを前記データ収集装置に対して行う第１のコントローラが設けられてもよく、当該データ収集装置は、当該第１のコントローラからの制御信号の受信のための受信機を有する。加えて、前記装置は、前記第１又は第２の動作モードと、前記第３の動作モードとの間での切り替えを前記データ収集装置に対して行う第２のコントローラによって操作することができるように構成されてもよく、当該データ収集装置は、当該第２のコントローラからの制御信号の受信のための受信機を有する。このように使用者は、チェーンに第１のコントローラを設けて前記装置を第１及び第２のモードで動作させることができると共に、第２のコントローラタイプにアップグレードして前記装置を第３のデータ収集モードで動作させることができる。
【００１６】
前記データ収集装置は、前記第２のコントローラに信号を送信するための送信機を有してもよい。
【００１７】
前記第１のコントローラは、スイッチ、送信機、及び論理回路を備え、ハンドホールドフォブの形態であってもよい。
【００１８】
前記第２のコントローラは、処理装置、メモリ、送信機、及び受信機を備えてもよい。それは、キーボード、ディスプレイ、及びパーソナルコンピュータと互換性のある接続ポートのいずれか１つを更に備えてもよい。
【００１９】
前記データ収集装置用の筐体が設けられてもよく、該筐体は、１つのチェーンリンクに取り付けるための取り付け要素を有する。前記筐体は、前記伝動用チェーンのピンを保持するための開口が設けられた壁を有してもよい。警告信号が生成されたか否かを示すための視覚インジケータが設けられてもよい。
【００２０】
本発明の第３の態様によれば、横ピンによって互いに枢着された複数のチェーンリンクを備える伝動用チェーンの物理パラメータを監視するための方法であって、１つのチェーンリンクに、前記又は各チェーンリンクに設置し、該チェーンリンクの物理パラメータを検出して、当該物理パラメータの検出値を表す電気出力信号を生成するためのセンサと、前記物理パラメータの閾値を表す電気信号を格納するためのメモリ記憶装置と、当該物理パラメータの閾値と検出値とを比較して、当該検出値が当該閾値より大きいときに出力警告信号を生成するための比較器とを備えるデータ収集装置を設置することと、第１のコントローラを用いて第１の休止モードで前記データ収集装置を動作させると共に、前記第１のモードと、監視されている物理パラメータの前記閾値と前記検出値とが比較されて当該検出値が当該閾値を超えたときに出力警告信号を生成する第２のモードとの間での切り替えを前記データ収集装置に対して行うことと、第２のコントローラを別個に用いて、検出データを記録して記憶する第３のモードで前記データ収集装置を動作させることとを含む方法が提供される。
【００２１】
本発明の第４の態様によれば、複数の対向内側リンクプレート及び対向外側リンクプレートを備え、重なっている内側及び外側リンクプレートにあって並んでいる開口を通過している横ピンによって前記内側リンクプレートと外側リンクプレートとが接続されている伝動用チェーンに加えられる歪みを検出するための方法であって、外側リンクプレートの内向き対向面に複数の歪みゲージを設置することと、ブリッジネットワーク及び電気回路を形成するようにこれらのゲージを接続することと、前記回路の出力を用いて前記チェーンに加えられた歪みを判断することとを含む方法が提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
次に、本発明の具体的実施形態を、単に例として、添付の図面を参照して説明する。
【００２３】
図面の図１を参照すると、例示の監視システムは、対向した対として並んだ内側及び外側リンクプレート１１，１２を備えた伝動用チェーン１０（図１では、一部だけが示されている）に関連して示されており、対の一方がチェーンの両側に配置されている（図１ではチェーンの片側だけが示されている）。ピンホール１４を貫通する横ピン１３によってリンクプレート１１，１２が枢着されることにより、チェーン１０は繋がっている。内側リンクプレート１１と外側リンクプレート１２は重なっており、ピンホール１４は、リンクプレートが重なった両側の部分にあって一列に並んでいる。従来この種のチェーンでは、外側リンクプレート１２に対してリンクプレート１１がピン１３を軸として枢動自在となるように、ピン１４は、外側リンクプレート１２に対しては締まり嵌めで設計されているが、内側リンクプレート１１に対しては動き嵌めで設計されている。
【００２４】
チェーン駆動装置アセンブリの一部として用いる場合には、そのようなチェーン１０には引張り力が変動しながら掛かる。そのため、プレート材には応力が掛かり、歪みが生じる。そのような力の大きさ、印加の頻度及びパターンは、チェーンの磨耗、チェーンの疲労強度、つまりチェーンの寿命に影響する。
【００２５】
伝動用チェーンの外側リンクプレートの一つ１２ａは、データ収集装置１５に取り付けられている。データ収集装置１５は、視覚インジケータ２５と、受信装置及び／又は送信装置（図１では隠れている）とを備え、２つのコントローラタイプ１６，１７のいずれかと無線リンクを介した通信が可能となる。第１のコントローラタイプ１６は単に、制限された動作モードでデータ収集装置１５を動作させるために用いられる。他方、第２のコントローラタイプ１７はより精巧に設計されており、データ収集装置１５を設定し及び／又は動作させるための情報を送信することができるだけでなく、負荷が掛かったチェーン１０の動作中又は動作後にデータ収集装置１５によって集められたデータを受信することもできる。
【００２６】
データ収集装置１５は、図２においてより詳細に示されており、チェーンに関連した物理パラメータを検出するためのセンサ２０を有する。例えば、センサ２０は、チェーンの外側リンクプレート１２ａの表面に結合又は他の方法で固定された歪みゲージ網を有する。そして、センサ２０は、チェーンに負荷が掛かった結果として生じるチェーンリンクプレート１２ａの伸びに比例するアナログ電気出力信号を生成する。このため、アナログ電気出力信号は、任意の時点でチェーン１０に掛かった負荷を表す。そのような信号は、増幅器２１を含んだ信号処理回路に送られ、それからアナログ／デジタル変換装置（ＡＤＣ）によってデジタルデータに変換され、そして処理装置を含んだマイクロコントローラ装置２２に送られる。デジタルデータは、局所メモリ２３に格納可能であり、そして／又はマイクロコントローラ２２によって要求されたときに赤外線送受信機２４を介して送信可能である。マイクロコントローラ２２は、局所的に一定量のデータ解析が実行できるように構成されており、少なくとも１つの視覚インジケータ２５に接続されている。視覚インジケータ２５は、データ収集装置１５の状態、及び／又は監視されているチェーン１０の状態を表すことができる。バッテリ（図示せず）は、装置内に設けられており、構成部分に電力を供給する。
【００２７】
データ収集装置１５内に適当なタイプのセンサ２０を使用して、チェーンの状態に関係したデータを収集することは理解すべきである。歪みゲージ網は単に、センサの一実施例として示されているにすぎず、歪みゲージに代えて、又はこれと共に、例えば温度変換器や振動変換器のような他のセンサを使用してもよい。
【００２８】
第１のコントローラタイプ１６は、図１及び図３に示される様に、ボタンスイッチ２６、論理回路２７及び赤外線送信機２８を有する簡素で小型のフォブ(fob)装置である。通常、データ収集装置１５は、休止したスタンバイ状態にあるか、消費電力が小さい「スリープ」モード（モード０）の状態にある（図５Ａ参照）。スイッチを操作することで、データ収集装置１５に信号が送信され、データ収集装置１５が「スリープ」モード（モード０）から第１の動作モード（モード１）に切り替わる。モード１において、データ収集装置１５は、センサ出力信号を、チェーンに掛かる負荷の許容限界を表す格納された閾値（又は代わりのパラメータ）と単に比較して、例えば１つ又はそれ以上のＬＥＤである視覚インジケータ２５を作動させる。チェーンに掛かる負荷が許容限界を超えた場合には、出力信号は閾値を超え、そしてマイクロコントローラ２２は、信号を生成してＬＥＤ２５を視覚警報として機能するように点灯する。図５Ａに示される動作モードでは、視覚インジケータは色が異なる２つのＬＥＤを有し、一方のＬＥＤ（例えば緑色）は、データ収集装置が動作し、チェーンに掛かる負荷が許容限界より小さいとき（即ちモード１のとき）に点灯し、他方のＬＥＤ（例えば赤色）は、負荷が許容限界を超えたとき（これもまたモード１のとき）に点灯する。ボタンスイッチ２６は、図５Ａの２番目の部分に示されている様に、モード１からモード０に切り替えることによってデータ収集装置を停止するためにも使用される。
【００２９】
第２のコントローラタイプ１７は、図４に示される様に、マイクロコントローラ３１、キーパッド３２、メモリ３３、ＬＣＤディスプレイ３４、赤外線送受信機３５、及びＰＣ３７に接続するためＵＳＢコネクタのような接続部３６を有する携帯端末を備える。このコントローラ１７を用いることによって、データ収集装置１５は、データロガーとして動作し、一定時間に亘って動作データを取得することができる。図５Ｂに示される様に、コントローラ１７は、データ収集装置１５を、前述したスタンバイ状態（モード０）から、データロギングモード（モード２）に切り替えるために用いられる。これにより、センサ出力データが時間とともに記録される。この動作モードではＬＥＤ２５は、第１のコントローラ１６との関連で上述したように点灯することができる。データロギング動作の後、データ収集装置１５は、モード０に戻ることが可能である。モード２では、センサ２０によって取得されたデータは、第２のコントローラ１７のマイクロコントローラ３１へと、リアルタイムに又は後で赤外線送受信機３５を介して送信され、ＬＣＤ３４に表示することが可能である。データには、コントローラ３１によって一定量の処理及び解析を施すことが可能である。これに代えて又は加えて、データをＰＣ３７に取り込んで、解析又は更なる解析を行ってもよい。
【００３０】
実際には、第１のコントローラタイプ１６が取り付けられて添付されたデータ収集装置１５と共に、伝動用チェーン１０を需要者に供給することができる。この監視システムの構成を用いることによって、需要者は、チェーン１０上の視覚インジケータ２５の効果によって、いつチェーンに負荷が掛かり過ぎたのかを確認することができ、もし必要ならばチェーンの交換を含めた改善措置を講じることができる。もし、より高性能なシステムを需要者が必要とするならば、需要者は、チェーン１０又はデータ収集装置１５を交換せずに第２のコントローラタイプ１７を購入することができる。この第２のコントローラ１７によって、需要者は、チェーンの性能及び負荷に関するより詳細な情報を利用することができる。そして需要者は、チェーンの状態に関してより根拠ある判断を行うことができ、以ってチェーンの修理や交換が必要かどうかを決めることができる。
【００３１】
データ収集装置１５の第２のコントローラ１７には、例えばその型や、長さ、保証、今までの修理歴のような、解析されているチェーンに関するデータを予め取り込むことができる。このデータは、チェーンに駆動装置が取り付けられる前に、マイクロコントローラ２２，３１の一方又は他方の処理装置に対応したメモリ２３，３３に予めプログラムされてもよい。そのデータは、第２のコントローラ１７のキーパッド３２から入力されるか、又はＰＣ３７から間接的に入力される。
【００３２】
データを解析することによって、例えば負荷の大きさについての特定領域内でチェーンが使用されていた平均時間を決めることができる。この情報は、チェーンの使用者、又はチェーン駆動装置を組み込んだ機械の所有者にとって、チェーンがどれだけの期間使用されたかの簡易な表示や、負荷が掛かり過ぎたかどうかを表す簡易な表示よりも、意味がありかつ有益である。これは、チェーンは用途によっては、動いている時間の大部分の間、どのような大きな負荷も受けないかもしれないからである。
【００３３】
データを解析することによって、負荷が所定の閾値を超えていた時間、及び／又はそのときの負荷の絶対値を決めることができる。これにより使用者は、推奨されたチェーンの負荷を何回超えたか、そしてこのことが与えるチェーンの故障のリスクに対する影響を判断することができる。データの解析によって、例えば起動時の過度の張力などのように、チェーン駆動装置で生じた障害の診断をも補助してもよい。
【００３４】
チェーンの供用状態は、例えば、チェーンの残りの寿命を予測するためにマイナーの規則を収集されたデータに適用することによって分析することができる。この分析は、荷重スペクトルにおける各負荷レベル（したがって、応力レベル）での疲れ損傷に対する部分的な寄与の算出を含む。
【００３５】
例えば、チェーンは、所有者によって賃借人に貸されるフォークリフトトラックのリフトチェーンアセンブリの一部であってもよい。このような状況において、賃貸人は、トラックがレンタル期間後返却されるとき情報をダウンロードすることができる。あるいは、チェーンの稼働条件は、ローカル又はワイドエリアネットワークに接続されたコンピュータによってトラックの使用中遠隔で監視することができる。メモリに格納されたデータは、周期的間隔で賃貸人のコンピューターネットワークに送信することができる。データは、有意味な結果を生成するようにコンピューターネットワーク上で動作しているソフトウェアルーチンによって分析される。
【００３６】
データがリアルタイムで、又は少なくとも比較的小さい時間遅延の後処理され、チェーン疲労寿命を超えたと判定される場合、警報表示を起動することができるだけでなく、安全性が問題であれば、それを用いてチェーン駆動装置を使用不能にするために用いる遮断回路を制御することもできる。
【００３７】
代替構成において、固定遠隔制御器が、循環しているチェーンに近接して、例えばフレームに、又はチェーンが一部を形成している機械の一部に設けられている。チェーンが循環するとき、それが遠隔モニタの近傍を通過するとデータ収集装置は無線でデータを送信する。このように一定間隔でデータを遠隔制御器に収集することができ、ここでそれは処理又はダウンロードされて適切な将来の時間又は日付に処理することができる。
【００３８】
図６は、データ収集装置１５の機械構造及びチェーン１０上の位置を示した概略図である。データ収集装置は、図２に示した構成要素を取り囲んで簡易な固定具によって外側リンクプレート１２ａに取り付けられている筺体４０を有していることがわかる。筺体４０は外側を向いた壁４１を有し、壁４１には少なくとも１つの開口４２が貫通している。ＬＥＤ２５は、使用時に開口４２を通して簡単に視認できるように配置されている。筺体４０の上側の壁４３は窓４４をし、これを介してＩＲ信号が送信される。センサ２０は、歪みゲージ網の態様で、外側リンクプレート１２ａの内側を向いた壁４５に取り付けられており、筺体４０内において電気信号処理回路（２１、ＡＤＣなど）に接続されている。
【００３９】
図７は、筺体４０の例を示す。筺体４０は、上面壁５０、下面壁５１、前面壁５２、側面壁５３を有している。前面壁５１は、データ収集装置１５のＬＥＤ２５を保持する３つの開口と、データ収集装置の手動制御スイッチ５５を収容するための溝とを有する。筺体４０は、Ｌ字状の接続用ブラケット５６によって外側リンクに接続されるのに適している。接続用ブラケット５６は、面が外側リンクプレート１１に平行に（つまり筺体４０の前面壁５２に平行に）拡がった第１の平板（隠れている）を有する。そして、筺体４０は、適当な固定手段及び垂直板５７によって外側リンクプレート１１に接続されている。垂直板５７は、クリップ５８によって筺体４０の上面壁５０に固定されている。
【００４０】
代替の筺体及び接続の構成が図８に示されている。この図では、筺体６０は、１つのチェーンリンク６１と共に描かれており、外側リンクプレート１２，１２ａ及びピン１３だけが示されている。ピン１３は、従来のチェーンのピンに比べて長さが延びており、両外側リンクプレートの一方１２ａの面を越えて横に突出して、筺体６０の内側に固定された適当な保持構造（隠れている）に接続されている。
【００４１】
図９の実施形態に係る筺体７０では、前面壁７１は、データ収集装置１５の内部が触れるように取り外し可能である。前面壁には２つの固定用の穴７２とＬＥＤ用の開口７３とが貫通している。クリップ機構７４も、前面壁７１を側壁７５の一方に固定する役目をしている。上面及び下面壁７６、７７はそれぞれ、外側リンクプレート１２ａの周囲に接続する後方突出クリップ７８（一方のみを示す、他方は隠れている）を有する。図６の実施形態のように、上面壁７６は、赤外信号を通過させる窓７９を有する。
【００４２】
データ収集装置１５及びその筐体の接続及び構造の更なる実施形態が、ローラーブッシュチェーン１０に関して図１０及び１１に示される。図１０において、装置１５を支持しているチェーン外側リンクプレート１２ａは、標準的なリンクと比較して延長されて筐体８２の後面壁８１における一対の開口８０に受け止められるピン１３を有する。外側リンクプレート１２ａは、延長されたピン１３の端に取り付けられ、筐体８２内に完全に取り囲まれている。外側リンクプレート１２ａはボード８３を支持し、その上にデータ収集装置１５の電子部品２１から２４が取り付けられているが、歪みゲージセンサ２０は例外的に直接外側リンクプレート１２ａに固定されている。尚、視覚インジケータはこの特定の図に示されていない。図１１において、筐体８２’の後面壁８１’は外側リンクプレート１２ａ’としての役目もしているので、延長されたピン１３’はそれを通過している。電子部品２１’から２４’のための取り付けボード８３’は、ピン１３’の端に支持されている。ここでも視覚インジケータはこの図に示されていない。
【００４３】
本発明で用いる歪みゲージは、受ける歪みの量に比例して電気抵抗が変化する非常に微細なメタリックワイヤをそれぞれ備えるという点において従来の設計である。ゲージは通常、リンクプレートに結合されている基板上に取り付けられている。基板は例えば、膜、箔又はシリコンウエハという形をとることができる。基板が固定されているリンクプレートが受ける歪みは直接歪みゲージへ伝達される。ゲージは、その抵抗における小さい変化を測定するために、各ゲージがブリッジネットワークのアーム及び励振供給電圧を形成するホイートストンブリッジのような従来のブリッジネットワークに配置される。ゲージの抵抗におけるどのような変化も、ゼロでない出力電圧に反映される。
【００４４】
図１２から１５は、チェーンリンクプレートの歪みゲージセンサ２０の位置決めに関するものである。図１２Ａ及び１２Ｂはそれぞれ、無負荷及び負荷状態における先行技術のローラチェーン１０の一部を示している。チェーン１０は、チェーンの長さに沿って対向内側リンクプレート１１と交互に配置された対向外側リンクプレート１２を具え、両外側リンクプレートは、重なっているプレート１１，１２に整列配置されたピンホール開口１４を貫通する横ピン１３によって両内側リンクプレートと枢着されている。ブッシュ９０が、両内側リンクプレート１１において対向している開口１４の間を両側で延び、横ピン１３を受け止めている。ブッシュ９０には円筒状ローラー９１が回転可能に取り付けられている。２つの図の比較から、チェーンが引っ張られて負荷をかけられるとき、ピン１３は曲げモーメントを受けることが分かるであろう。これは次には両外側リンクプレート１２の負荷分布に影響を及ぼし、これらも図示の如く外向きに曲がる。このような方法で外側リンクプレート１２が曲がることは、外側リンクプレート１２の内向き対向表面９２に対する引張応力を増大させる役目をすると共に、外向き対向表面９３に対する引張応力を減少させることが観察されている。外側リンクプレート１２に対する引張力及び曲げモーメントに対する正味効果はチェーン１０の形状に依存しており、幾つかのリンクチェーンサイズについては、外側リンクプレート１２の外面９３にほとんど歪みがないという結果である。変動負荷についての歪みゲージ応答に対するチェーン負荷をプロットしている図１３のグラフに示す如く、チェーン１０に変動する負荷をかけている間、リンクプレート１２の外面９３に取り付けられた歪みゲージの応答においてかなり多くのヒステリシスがあることが観察されている。これによってチェーン負荷の測定値において曖昧さが生じる可能性がある。これは負荷が増大しているか減少しているかとその速度とに依存するからである。
【００４５】
外側リンクプレート１２の内向き対向表面９２にゲージを配置することによって、上で言及した読み取りに対する歪曲が除去又は著しく緩和されるということが発見されている。
【００４６】
外側リンク１２の内側表面９２に取り付けられるときの歪みゲージへの損傷を回避するため、後者は、内側リンクプレート１１の外表面と摩擦接触しないように取り付けなければならない。これは例えば、図１０及び１１に示した筐体構成を用いることによって、又は、少なくとも図１４に示すようにゲージ９５が取り付けられているチェーンの側で内側リンクプレート１１を越えて延びるブッシュ９４を採用することによって達成することができる。
【００４７】
外側チェーンリンクプレート１２上の歪みゲージ９５の従来の位置を図１５Ａに示すと共に、図１５Ｂ及び１５Ｃに本発明に従う位置を例示する。図１５Ａに例示する位置は、引張応力が集中する傾向があるピンホール１４の近くにあるので最も直覚的である。しかしながら、図１４のブッシュ９４又は代替スペーサを用いれば、ゲージ９５と摩擦するであろう。しかも、ゲージ９５を外側リンクプレート１２の内表面９２に固定すべきであれば、これはプレートがピン１３に取り付けられる前に行わなければならず、さもなければ限定空間を鑑みて達成するのが不可能でないならば非常に困難である。外側リンクプレート１２を締り嵌めでピン１３に接続するという行為は、ホール１４周辺の領域においてプレート１２に残留応力（すなわちどのようなチェーン負荷も加えられていない状態でのプレート材料における応力）を誘起し、このことにより歪みゲージ網を不均衡にして読み取りを歪曲している。ピンホール１４の中心から等距離、すなわちチェーンピッチＰに沿った中間にゲージ網９５を配置すると、ゲージ９５の性能が悪影響を受けず、ピン１３の締り嵌めからの残留応力がゲージ網のバランスに大きな影響を及ぼさないということが出願人によって見出されている。
【００４８】
従来の如く、ゲージ９５はホイートストンブリッジネットワークに配置され、各ゲージが上述の如くブリッジネットワークの１つのアームを形成している。ブリッジは、バッテリから得られる供給電圧によって励振され、出力電圧はリンクプレートの歪みを表す。完全なブリッジネットワークのためにゲージは２つの２組に配置され、各組のゲージは互いに直交するように配置される。これは図１５Ｃに示されているが、ここでゲージ９５は単一の基板９６上に配置されており、その膜上の２つの代替ゲージ配置がこの図の右に表されている。歪みゲージ基板９６は、ピンホールの中心１４から等距離のリンクプレート１２の中心線ｃ上に配置されている。矢印は、特定のゲージ９５が応答する歪みの方向を例示している。同じ方向に歪みを検出する前記ゲージの内の２つがチェーンの中心線上に配置されているのに対し、他の２つは、中心線ｃと、ピッチ距離Ｐに沿って中間の位置で中心線ｃに対して垂直に延びる線とを中心として対称的に配置されるように配置されていることが分かるであろう。
【００４９】
図１５Ｂにおいて代替歪みゲージ構成が表されており、ここで２組のゲージ９５がリンクプレート１２の中心線ｃに対して対称的に配置されている。これは、同じ又は別個の基板９６上にあってよい。右の差込み図において、各組のゲージ９５は、半ブリッジネットワーク（２つのゲージで）に配置され、又は単に１つのゲージであってもよいことが分かる。
【００５０】
添付の請求の範囲に記載の本発明の範囲から逸脱することなく上述した設計に対する多数の変形を行うことができるということが理解されるであろう。例えば、歪みゲージに代わるものとして任意の適切な形態のセンサ又はトランスデューサを用いて、応力又は歪みの他にチェーンの任意の適切な物理状態、例えば温度、振動等を感知してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】本発明の実施の形態に係る監視システムを示した図である。
【図２】図１に示される監視システムの一部を形成するデータ収集装置を示したブロック図である。
【図３】図１に示される監視システムの一部を形成する第１のコントローラタイプを示したブロック図である。
【図４】図１に示される監視システムの一部を形成する第２のコントローラタイプを示したブロック図である。
【図５Ａ】図１に示される監視システムの動作モードを示した図である。
【図５Ｂ】図１に示される監視システムの動作モードを示した図である。
【図６】データ収集装置が載置されたローラー伝動用チェーンであって、図１に示される監視システムの一部として用いられるものを示した概略図である。
【図７】図６に示されるデータ収集装置用の筐体の実施形態を示した斜視図である。
【図８】伝動用チェーンリンクに載置されたデータ収集装置用の筐体の代替実施形態を示した斜視図である。
【図９】伝動用チェーンリンクに載置されたデータ収集装置用の筐体の更なる代替実施形態を示した斜視図である。
【図１０】ローラー伝動用チェーン及びデータ収集装置の一部を示した断面図である。
【図１１】ローラー伝動用チェーン及びデータ収集装置の一部を示した断面図である。
【図１２Ａ】先行技術のローラー伝動用チェーンについて、負荷のない場合を示した断面図であり、チェーンの使用時にチェーンピン及び外側リンクプレートに掛かる曲げ負荷を示している図である。
【図１２Ｂ】先行技術のローラー伝動用チェーンについて、負荷が掛かった場合を示した断面図であり、チェーンの使用時にチェーンピン及び外側リンクプレートに掛かる曲げ負荷を示している図である。
【図１３】図１２Ａ及び図１２Ｂのチェーンの外側リンクプレートの外側に歪みゲージを載置したときの、負荷に対する歪みゲージの応答信号を示したグラフである。
【図１４】本発明の用途に応じて構成されたローラーチェーンのチェーンリンクの断面図であり、監視システムの歪みゲージの位置決めを示している。
【図１５Ａ】先行技術について、歪みゲージの位置決めを模式的に示したチェーンリンクの前面図である。
【図１５Ｂ】本発明の監視システムについて、歪みゲージの位置決めを模式的に示したチェーンリンクの前面図である。
【図１５Ｃ】本発明の監視システムについて、歪みゲージの位置決めを模式的に示したチェーンリンクの前面図である。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
横ピンによって互いに枢着された複数のチェーンリンクと、該複数のチェーンリンクの少なくとも１つに取り付けられたデータ収集装置とを備える伝動用チェーンにおいて、前記データ収集装置は、前記又は各チェーンリンクに設置され、該チェーンリンクの物理パラメータを検出して、当該物理パラメータの検出値を表す電気出力信号を生成するセンサと、前記物理パラメータの閾値を表す電気信号を格納するためのメモリ記憶装置と、当該物理パラメータの閾値と検出値とを比較して、当該検出値が当該閾値より大きいときに出力警告信号を生成するための比較器と、伝動用チェーンに取り付けられ、比較器の出力部に接続された視覚インジケータとを備え、該視覚インジケータは、比較器の警告信号が受信されたときに警告状態を表示する伝動用チェーン。
【請求項２】
前記複数のチェーンリンクは複数の内側及び外側リンクプレートを備え、前記ピンは、当該内側及び外側リンクプレートが重なった部分にあって並んでいる開口によって保持され、前記データ収集装置は、当該複数の外側リンクプレートの１つに取り付けられている、請求項１に記載の伝動用チェーン。
【請求項３】
前記センサは、１つのリンク上の歪みを検出し、電気抵抗を備える少なくとも１つの歪みゲージであり、前記データ収集装置は、当該歪みゲージの励振のための電力供給装置を更に備える、請求項１又は２に記載の伝動用チェーン。
【請求項４】
前記センサは、前記外側リンクプレートに取り付けられている電気抵抗を備える少なくとも１つの歪みゲージであり、前記データ収集装置は、当該歪みゲージの励振のための電力供給装置を更に備える、請求項２に記載の伝動用チェーン。
【請求項５】
前記又は各歪みゲージは、前記外側リンクプレートの内面に取り付けられている、請求項４に記載の伝動用チェーン。
【請求項６】
前記データ収集装置用の筐体を更に備え、該筐体は１つのチェーンリンクに取り付けられている、上記いずれかの請求項に記載の伝動用チェーン。
【請求項７】
前記データ収集装置用の筐体を更に備え、該筐体は前記外側リンクプレートを取り囲むように当該外側リンクプレートに取り付けられている、請求項２、４又は５に記載の伝動用チェーン。
【請求項８】
前記データ収集装置用の筐体を更に備え、該筐体は前記外側リンクプレートとして機能する壁を有し、前記ピンは、前記壁に設けられた開口に保持されている、請求項２、４又は５に記載の伝動用チェーン。
【請求項９】
データ収集装置が取り付けられている外側リンクプレートに隣接して対向している内側リンクプレートにおける開口間を延びる少なくとも１つのブッシュを更に備え、該ブッシュは、チェーンの片側で内側リンクプレートを越えて延び、前記外側リンクプレートと隣接する内側リンクプレートとの間に隙間が設けられるように前記外側リンクプレートの内向き対向面に当接している請求項２、４、５、７又は８のいずれか１つに記載の伝動用チェーン。
【請求項１０】
前記視覚インジケータは筐体内に取り付けられているが、筐体に設けられた開口又は窓を通して視認することができる、請求項６、７又は８のいずれか１つに記載の伝動用チェーン。
【請求項１１】
前記データ収集装置は、遠隔制御装置を用いて無線通信を行うための受信機を備える、上記いずれかの請求項に記載の伝動用チェーン。
【請求項１２】
前記センサは、外側リンクプレートの中心線に対して対称的に取り付けられている歪みゲージ網を備える、請求項２、４、５、７、８、又は９のいずれか１つに記載の伝動用チェーン。
【請求項１３】
前記歪みゲージ網は、ホイートストンブリッジネットワークを形成するように配置された４つの歪みゲージを備え、これらのゲージは複数組に分かれて配置され、各組のゲージは、互いに直交する方向における歪みを感知するように構成されている、請求項１２に記載の伝動用チェーン。
【請求項１４】
同じ方向に歪みを感知するように構成されている前記ネットワーク内のゲージは、外側リンクプレートのピンホールから等距離に配置されている、請求項１２又は１３に記載の伝動用チェーン。
【請求項１５】
同じ方向に歪みを感知するように構成されている前記ネットワーク内のゲージは、外側リンクプレートの中心線から等距離に配置されている、請求項１２又は１３に記載の伝動用チェーン。
【請求項１６】
同じ方向に歪みを感知するように構成されている前記ネットワーク内のゲージは、チェーンのピッチの長さに沿った中間の位置で外側リンクプレートに配置されている、請求項１３又は１４に記載の伝動用チェーン。
【請求項１７】
横ピンによって互いに枢着された複数のチェーンリンクを備える伝動用チェーンのための監視システムであって、１つのチェーンリンクへの接続のための接続要素を有するデータ収集装置を備える監視システムにおいて、前記データ収集装置は、前記又は各チェーンリンクに設置し、該チェーンリンクの物理パラメータを検出して、当該物理パラメータの検出値を表す電気出力信号を生成するためのセンサと、前記物理パラメータの閾値を表す電気信号を格納するためのメモリ記憶装置と、当該物理パラメータの閾値と検出値とを比較して、当該検出値が当該閾値より大きいときに出力警告信号を生成するための比較器とを備え、前記データ収集装置は、第１の休止モードと、物理パラメータの前記閾値と前記検出値とを比較して当該検出値が当該閾値を超えたときに前記出力警告信号を生成する第２のモードと、検出データを記録して記憶する第３のモードとにおいて動作可能であるように構成されている監視システム。
【請求項１８】
前記第１及び第２の動作モード間での切り替えを前記データ収集装置に対して行う第１のコントローラが設けられ、当該データ収集装置は、当該第１のコントローラからの制御信号の受信のための受信機を有する、請求項１７に記載の監視システム。
【請求項１９】
前記第１又は第２の動作モードと、前記第３の動作モードとの間での切り替えを前記データ収集装置に対して行う第２のコントローラが設けられ、当該データ収集装置は、当該第２のコントローラからの制御信号の受信のための受信機を有する、請求項１７又は１８に記載の監視システム。
【請求項２０】
前記データ収集装置は、前記第２のコントローラに信号を送信するための送信機を有する、請求項１９に記載の監視システム。
【請求項２１】
前記第１のコントローラは、スイッチ、送信機、及び論理回路を備える、請求項１８、１９又は２０に記載の監視システム。
【請求項２２】
前記第１のコントローラはハンドホールドフォブの形態である、請求項２１に記載の監視システム。
【請求項２３】
前記第２のコントローラは、処理装置、メモリ、送信機、及び受信機を備える、請求項１７〜２２のいずれか１つに記載の監視システム。
【請求項２４】
前記第２のコントローラはキーボードを更に備える、請求項２３に記載の監視システム。
【請求項２５】
前記第２のコントローラはディスプレイを更に備える、請求項２３又は２４に記載の監視システム。
【請求項２６】
前記第２のコントローラは、パーソナルコンピュータと互換性のある接続ポートを更に備える、請求項２１〜２５のいずれか１つに記載の監視システム。
【請求項２７】
前記第２のコントローラは携帯用装置の形態である、請求項１９〜２６のいずれか１つに記載の監視システム。
【請求項２８】
前記センサは、前記チェーンリンク上の歪みを検出するように設計されており、前記センサは、前記伝動用チェーンの外側リンクプレートに取り付けられるように設計された電気抵抗を備える少なくとも１つの歪みゲージであり、前記データ収集装置は、当該歪みゲージの励振のための電力供給装置を更に備える、請求項１７〜２７のいずれか１つに記載の監視システム。
【請求項２９】
前記データ収集装置用の筐体を更に備え、該筐体は、１つのチェーンリンクに取り付けるための取り付け要素を有する、請求項２８に記載の監視システム。
【請求項３０】
前記筐体は、前記伝動用チェーンのピンを保持するための開口が設けられた壁を有する、請求項２９に記載の監視システム。
【請求項３１】
警告信号が生成されたか否かを示すための視覚インジケータが設けられた、請求項１７〜３０のいずれか１つに記載の監視システム。
【請求項３２】
前記センサは歪みゲージ網を備える、請求項１７〜３１のいずれか１つに記載の監視システム。
【請求項３３】
横ピンによって互いに枢着された複数のチェーンリンクを備える伝動用チェーンの物理パラメータを監視するための方法であって、１つのチェーンリンクに、前記又は各チェーンリンクに設置し、該チェーンリンクの物理パラメータを検出して、当該物理パラメータの検出値を表す電気出力信号を生成するためのセンサと、前記物理パラメータの閾値を表す電気信号を格納するためのメモリ記憶装置と、当該物理パラメータの閾値と検出値とを比較して、当該検出値が当該閾値より大きいときに出力警告信号を生成するための比較器とを備えるデータ収集装置を設置することと、第１のコントローラを用いて第１の休止モードで前記データ収集装置を動作させると共に、前記第１のモードと、監視されている物理パラメータの前記閾値と前記検出値とが比較されて当該検出値が当該閾値を超えたときに出力警告信号を生成する第２のモードとの間での切り替えを前記データ収集装置に対して行うことと、第２のコントローラを別個に用いて、検出データを記録して記憶する第３のモードで前記データ収集装置を動作させることとを含む方法。
【請求項３４】
複数の対向内側リンクプレート及び対向外側リンクプレートを備え、重なっている内側及び外側リンクプレートにあって並んでいる開口を通過している横ピンによって前記内側リンクプレートと外側リンクプレートとが接続されている伝動用チェーンに加えられる歪みを検出するための方法であって、外側リンクプレートの内向き対向面に複数の歪みゲージを設置することと、ブリッジネットワーク及び電気回路を形成するようにこれらのゲージを接続することと、前記回路の出力を用いて前記チェーンに加えられた歪みを判断することとを含む方法。
【請求項３５】
前記複数の歪みゲージは、外側リンクプレートの中心線に対して対称的に取り付けられている、請求項３４に記載の歪みを検出するための方法。
【請求項３６】
前記複数のゲージは複数組に分かれて配置され、各組のゲージは、互いに直交する方向における歪みを感知するように構成されている、請求項３５に記載の方法。
【請求項３７】
少なくとも２つの歪みゲージが、同じ方向に歪みを感知するように構成され、外側リンクプレートのピンホールの中心から等距離に配置されている、請求項３４、３５又は３６に記載の方法。
【請求項３８】
前記少なくとも２つの歪みゲージは、同じ方向に歪みを感知するように構成され、外側リンクプレートの中心線から等距離に配置されている、請求項３７に記載の方法。
【請求項３９】
少なくとも２つの歪みゲージが、同じ方向に歪みを感知するように構成され、外側リンクプレートの中心線上に配置されている、請求項３４、３５又は３６に記載の方法。
【請求項４０】
前記少なくとも２つの歪みゲージは、チェーンのピッチの長さに沿った中間と一致する位置から等距離であるように配置されている、請求項３９に記載の方法。
【請求項４１】
前記少なくとも２つの歪みゲージは、リンクの中心線に垂直であると共にチェーンのピッチの長さに沿った中間である位置で前記中心線と交わる線に対して対称的に配置されるように配置されている、請求項３９に記載の方法。
【請求項４２】
少なくとも２つの歪みゲージが、同じ方向に歪みを感知するように構成され、チェーンのピッチの長さに沿った中間の位置で外側リンクプレートに配置されている、請求項３４、３５又は３６に記載の方法。
【請求項１】
横ピンによって互いに枢着された複数のチェーンリンクと、該複数のチェーンリンクの少なくとも１つに取り付けられたデータ収集装置とを備える伝動用チェーンにおいて、前記データ収集装置は、前記又は各チェーンリンクに設置され、該チェーンリンクの物理パラメータを検出して、当該物理パラメータの検出値を表す電気出力信号を生成するセンサと、前記物理パラメータの閾値を表す電気信号を格納するためのメモリ記憶装置と、当該物理パラメータの閾値と検出値とを比較して、当該検出値が当該閾値より大きいときに出力警告信号を生成するための比較器と、伝動用チェーンに取り付けられ、比較器の出力部に接続された視覚インジケータとを備え、該視覚インジケータは、比較器の警告信号が受信されたときに警告状態を表示する伝動用チェーン。
【請求項２】
前記複数のチェーンリンクは複数の内側及び外側リンクプレートを備え、前記ピンは、当該内側及び外側リンクプレートが重なった部分にあって並んでいる開口によって保持され、前記データ収集装置は、当該複数の外側リンクプレートの１つに取り付けられている、請求項１に記載の伝動用チェーン。
【請求項３】
前記センサは、１つのリンク上の歪みを検出し、電気抵抗を備える少なくとも１つの歪みゲージであり、前記データ収集装置は、当該歪みゲージの励振のための電力供給装置を更に備える、請求項１又は２に記載の伝動用チェーン。
【請求項４】
前記センサは、前記外側リンクプレートに取り付けられている電気抵抗を備える少なくとも１つの歪みゲージであり、前記データ収集装置は、当該歪みゲージの励振のための電力供給装置を更に備える、請求項２に記載の伝動用チェーン。
【請求項５】
前記又は各歪みゲージは、前記外側リンクプレートの内面に取り付けられている、請求項４に記載の伝動用チェーン。
【請求項６】
前記データ収集装置用の筐体を更に備え、該筐体は１つのチェーンリンクに取り付けられている、上記いずれかの請求項に記載の伝動用チェーン。
【請求項７】
前記データ収集装置用の筐体を更に備え、該筐体は前記外側リンクプレートを取り囲むように当該外側リンクプレートに取り付けられている、請求項２、４又は５に記載の伝動用チェーン。
【請求項８】
前記データ収集装置用の筐体を更に備え、該筐体は前記外側リンクプレートとして機能する壁を有し、前記ピンは、前記壁に設けられた開口に保持されている、請求項２、４又は５に記載の伝動用チェーン。
【請求項９】
データ収集装置が取り付けられている外側リンクプレートに隣接して対向している内側リンクプレートにおける開口間を延びる少なくとも１つのブッシュを更に備え、該ブッシュは、チェーンの片側で内側リンクプレートを越えて延び、前記外側リンクプレートと隣接する内側リンクプレートとの間に隙間が設けられるように前記外側リンクプレートの内向き対向面に当接している請求項２、４、５、７又は８のいずれか１つに記載の伝動用チェーン。
【請求項１０】
前記視覚インジケータは筐体内に取り付けられているが、筐体に設けられた開口又は窓を通して視認することができる、請求項６、７又は８のいずれか１つに記載の伝動用チェーン。
【請求項１１】
前記データ収集装置は、遠隔制御装置を用いて無線通信を行うための受信機を備える、上記いずれかの請求項に記載の伝動用チェーン。
【請求項１２】
前記センサは、外側リンクプレートの中心線に対して対称的に取り付けられている歪みゲージ網を備える、請求項２、４、５、７、８、又は９のいずれか１つに記載の伝動用チェーン。
【請求項１３】
前記歪みゲージ網は、ホイートストンブリッジネットワークを形成するように配置された４つの歪みゲージを備え、これらのゲージは複数組に分かれて配置され、各組のゲージは、互いに直交する方向における歪みを感知するように構成されている、請求項１２に記載の伝動用チェーン。
【請求項１４】
同じ方向に歪みを感知するように構成されている前記ネットワーク内のゲージは、外側リンクプレートのピンホールから等距離に配置されている、請求項１２又は１３に記載の伝動用チェーン。
【請求項１５】
同じ方向に歪みを感知するように構成されている前記ネットワーク内のゲージは、外側リンクプレートの中心線から等距離に配置されている、請求項１２又は１３に記載の伝動用チェーン。
【請求項１６】
同じ方向に歪みを感知するように構成されている前記ネットワーク内のゲージは、チェーンのピッチの長さに沿った中間の位置で外側リンクプレートに配置されている、請求項１３又は１４に記載の伝動用チェーン。
【請求項１７】
横ピンによって互いに枢着された複数のチェーンリンクを備える伝動用チェーンのための監視システムであって、１つのチェーンリンクへの接続のための接続要素を有するデータ収集装置を備える監視システムにおいて、前記データ収集装置は、前記又は各チェーンリンクに設置し、該チェーンリンクの物理パラメータを検出して、当該物理パラメータの検出値を表す電気出力信号を生成するためのセンサと、前記物理パラメータの閾値を表す電気信号を格納するためのメモリ記憶装置と、当該物理パラメータの閾値と検出値とを比較して、当該検出値が当該閾値より大きいときに出力警告信号を生成するための比較器とを備え、前記データ収集装置は、第１の休止モードと、物理パラメータの前記閾値と前記検出値とを比較して当該検出値が当該閾値を超えたときに前記出力警告信号を生成する第２のモードと、検出データを記録して記憶する第３のモードとにおいて動作可能であるように構成されている監視システム。
【請求項１８】
前記第１及び第２の動作モード間での切り替えを前記データ収集装置に対して行う第１のコントローラが設けられ、当該データ収集装置は、当該第１のコントローラからの制御信号の受信のための受信機を有する、請求項１７に記載の監視システム。
【請求項１９】
前記第１又は第２の動作モードと、前記第３の動作モードとの間での切り替えを前記データ収集装置に対して行う第２のコントローラが設けられ、当該データ収集装置は、当該第２のコントローラからの制御信号の受信のための受信機を有する、請求項１７又は１８に記載の監視システム。
【請求項２０】
前記データ収集装置は、前記第２のコントローラに信号を送信するための送信機を有する、請求項１９に記載の監視システム。
【請求項２１】
前記第１のコントローラは、スイッチ、送信機、及び論理回路を備える、請求項１８、１９又は２０に記載の監視システム。
【請求項２２】
前記第１のコントローラはハンドホールドフォブの形態である、請求項２１に記載の監視システム。
【請求項２３】
前記第２のコントローラは、処理装置、メモリ、送信機、及び受信機を備える、請求項１７〜２２のいずれか１つに記載の監視システム。
【請求項２４】
前記第２のコントローラはキーボードを更に備える、請求項２３に記載の監視システム。
【請求項２５】
前記第２のコントローラはディスプレイを更に備える、請求項２３又は２４に記載の監視システム。
【請求項２６】
前記第２のコントローラは、パーソナルコンピュータと互換性のある接続ポートを更に備える、請求項２１〜２５のいずれか１つに記載の監視システム。
【請求項２７】
前記第２のコントローラは携帯用装置の形態である、請求項１９〜２６のいずれか１つに記載の監視システム。
【請求項２８】
前記センサは、前記チェーンリンク上の歪みを検出するように設計されており、前記センサは、前記伝動用チェーンの外側リンクプレートに取り付けられるように設計された電気抵抗を備える少なくとも１つの歪みゲージであり、前記データ収集装置は、当該歪みゲージの励振のための電力供給装置を更に備える、請求項１７〜２７のいずれか１つに記載の監視システム。
【請求項２９】
前記データ収集装置用の筐体を更に備え、該筐体は、１つのチェーンリンクに取り付けるための取り付け要素を有する、請求項２８に記載の監視システム。
【請求項３０】
前記筐体は、前記伝動用チェーンのピンを保持するための開口が設けられた壁を有する、請求項２９に記載の監視システム。
【請求項３１】
警告信号が生成されたか否かを示すための視覚インジケータが設けられた、請求項１７〜３０のいずれか１つに記載の監視システム。
【請求項３２】
前記センサは歪みゲージ網を備える、請求項１７〜３１のいずれか１つに記載の監視システム。
【請求項３３】
横ピンによって互いに枢着された複数のチェーンリンクを備える伝動用チェーンの物理パラメータを監視するための方法であって、１つのチェーンリンクに、前記又は各チェーンリンクに設置し、該チェーンリンクの物理パラメータを検出して、当該物理パラメータの検出値を表す電気出力信号を生成するためのセンサと、前記物理パラメータの閾値を表す電気信号を格納するためのメモリ記憶装置と、当該物理パラメータの閾値と検出値とを比較して、当該検出値が当該閾値より大きいときに出力警告信号を生成するための比較器とを備えるデータ収集装置を設置することと、第１のコントローラを用いて第１の休止モードで前記データ収集装置を動作させると共に、前記第１のモードと、監視されている物理パラメータの前記閾値と前記検出値とが比較されて当該検出値が当該閾値を超えたときに出力警告信号を生成する第２のモードとの間での切り替えを前記データ収集装置に対して行うことと、第２のコントローラを別個に用いて、検出データを記録して記憶する第３のモードで前記データ収集装置を動作させることとを含む方法。
【請求項３４】
複数の対向内側リンクプレート及び対向外側リンクプレートを備え、重なっている内側及び外側リンクプレートにあって並んでいる開口を通過している横ピンによって前記内側リンクプレートと外側リンクプレートとが接続されている伝動用チェーンに加えられる歪みを検出するための方法であって、外側リンクプレートの内向き対向面に複数の歪みゲージを設置することと、ブリッジネットワーク及び電気回路を形成するようにこれらのゲージを接続することと、前記回路の出力を用いて前記チェーンに加えられた歪みを判断することとを含む方法。
【請求項３５】
前記複数の歪みゲージは、外側リンクプレートの中心線に対して対称的に取り付けられている、請求項３４に記載の歪みを検出するための方法。
【請求項３６】
前記複数のゲージは複数組に分かれて配置され、各組のゲージは、互いに直交する方向における歪みを感知するように構成されている、請求項３５に記載の方法。
【請求項３７】
少なくとも２つの歪みゲージが、同じ方向に歪みを感知するように構成され、外側リンクプレートのピンホールの中心から等距離に配置されている、請求項３４、３５又は３６に記載の方法。
【請求項３８】
前記少なくとも２つの歪みゲージは、同じ方向に歪みを感知するように構成され、外側リンクプレートの中心線から等距離に配置されている、請求項３７に記載の方法。
【請求項３９】
少なくとも２つの歪みゲージが、同じ方向に歪みを感知するように構成され、外側リンクプレートの中心線上に配置されている、請求項３４、３５又は３６に記載の方法。
【請求項４０】
前記少なくとも２つの歪みゲージは、チェーンのピッチの長さに沿った中間と一致する位置から等距離であるように配置されている、請求項３９に記載の方法。
【請求項４１】
前記少なくとも２つの歪みゲージは、リンクの中心線に垂直であると共にチェーンのピッチの長さに沿った中間である位置で前記中心線と交わる線に対して対称的に配置されるように配置されている、請求項３９に記載の方法。
【請求項４２】
少なくとも２つの歪みゲージが、同じ方向に歪みを感知するように構成され、チェーンのピッチの長さに沿った中間の位置で外側リンクプレートに配置されている、請求項３４、３５又は３６に記載の方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５Ａ】
【図５Ｂ】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２Ａ】
【図１２Ｂ】
【図１３】
【図１４】
【図１５Ａ】
【図１５Ｂ】
【図１５Ｃ】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５Ａ】
【図５Ｂ】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２Ａ】
【図１２Ｂ】
【図１３】
【図１４】
【図１５Ａ】
【図１５Ｂ】
【図１５Ｃ】
【公表番号】特表２００９−５０３４８４（Ｐ２００９−５０３４８４Ａ）
【公表日】平成２１年１月２９日（２００９．１．２９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−５２３４２９（Ｐ２００８−５２３４２９）
【出願日】平成１８年６月２８日（２００６．６．２８）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＧＢ２００６／００２３８３
【国際公開番号】ＷＯ２００７／０１２７９６
【国際公開日】平成１９年２月１日（２００７．２．１）
【出願人】（５０３３０４７７３）レノルド ピーエルシー (2)
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成２１年１月２９日（２００９．１．２９）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年６月２８日（２００６．６．２８）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＧＢ２００６／００２３８３
【国際公開番号】ＷＯ２００７／０１２７９６
【国際公開日】平成１９年２月１日（２００７．２．１）
【出願人】（５０３３０４７７３）レノルド ピーエルシー (2)
【Ｆターム（参考）】
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