磁性体から成る抗張体を埋設した積層帯の劣化診断方法
【課題】磁性体から成る抗張体を埋設した積層帯内の層間剥離の有無を診断し得る磁性体から成る抗張体を埋設した積層帯の劣化診断方法の提供を目的とする。
【解決手段】上記目的は、磁性体から成る抗張体を埋設した積層帯１の外部より交番磁界Ｈを印加させて、磁性体から成る抗張体を埋設した積層帯１内の抗張体１１を励振させた後、その磁性体から成る抗張体を埋設した積層帯１内の層間剥離部分で音響を発生させ、その音響を検出することで、磁性体から成る抗張体を埋設した積層帯１の劣化状態を判定する磁性体から成る抗張体を埋設した積層帯の劣化診断方法において、前記交番磁界Ｈの励振周波数の倍音を検出することにより、前記層間剥離があると判定するようにすることで、達成できる。
【解決手段】上記目的は、磁性体から成る抗張体を埋設した積層帯１の外部より交番磁界Ｈを印加させて、磁性体から成る抗張体を埋設した積層帯１内の抗張体１１を励振させた後、その磁性体から成る抗張体を埋設した積層帯１内の層間剥離部分で音響を発生させ、その音響を検出することで、磁性体から成る抗張体を埋設した積層帯１の劣化状態を判定する磁性体から成る抗張体を埋設した積層帯の劣化診断方法において、前記交番磁界Ｈの励振周波数の倍音を検出することにより、前記層間剥離があると判定するようにすることで、達成できる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、磁性体から成る抗張体を埋設した積層帯の劣化診断方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、駆動や搬送ベルトは、負荷と稼働に伴ない伸びが発生するため、その伸びを抑えるためスチールテープやスチールコード等の磁性体から成る抗張体が備えられている。しかし、このように抗張体を備える積層帯であっても、長期間の使用により損傷を生じ、ついには寿命に至って交換することが必要になる。
【０００３】
磁性体が埋設された積層帯１００は、図１２から図１３に示すように、ゴム材からなる表面帆布層１０１とゴム材からなる中間ゴム層１０２とゴム材からなる中心ゴム層１０３とを積層させる積層構造にすると共に、その中間ゴム層１０２と中心ゴム層１０３との間に、複数本のスチールコードなどの磁性体からなる線状の抗張体１０４を、磁性体が埋設された積層構造体１００の長手方向に沿って均等に配設する構造とし、しかも、表面帆布層１０１と中間ゴム層１０２との間を、空隙が生じないようにゴムなどの接着剤で接着すると共に、中間ゴム層１０２と中心ゴム層１０３との間を、複数本の抗張体１０４があっても、空隙が生じないようにゴムなどの接着剤性の充填部材によって接着することにより、抗張体１０４が、中間ゴム層１０２と中心ゴム層１０３の間で移動して寄れることがないようにしている。
【０００４】
上述した磁性体から成る抗張体を埋設した積層帯の損傷及び劣化としては、例えば、駆動伝達機器として電動機と回転伝達プーリーを連結する駆動ベルトが長時間稼働に伴い、磁性体が埋設された積層帯１００は、長時間使用して、中間ゴム層１０２と中心ゴム層１０３との間の充填部材の凝集破壊など劣化が進展すると、中間ゴム層１０２と抗張体１０４の間と、中心ゴム層１０３と抗張体１０４の間の、いずれか一方若しくは両方が剥離する現象が発生してしまうものであった。この現象のことを、以下、層間剥離と称することとする。
【０００５】
上記中間ゴム層１０２と中心ゴム層１０３との間の充填部材の劣化が進展して層間剥離の長さ（以下、層間剥離長と称する）Ｌが長くなると、図１２の（ｂ）、図１３に示すように、中間ゴム層１０２と中心ゴム層１０３の間に大きな空隙Ｇ３ができ、この空隙Ｇ３内を抗張体１０４が移動してその抗張体１０４が寄れるために、中心ゴム層１０３が外方に向かって膨らんで膨出部を形成したり、複数本の抗張体１０４同士が接触し、フレッティング摩耗したりするようになって、中心ゴム層１０３の外周面（背面）の異常摩耗及び抗張体１０４の破断が生じていた。
【０００６】
なお、ここで、寄れとは、複数本の抗張体１０４が、中間ゴム層１０２と中心ゴム層１０３の間で移動して、部分的に片寄って配設された状態になることをいう。
【０００７】
上記層間剥離の発生を早期に見つけて、その層間剥離の補修をするようにすれば、磁性体から成る抗張体を埋設した積層帯１００の異常摩耗や磁性体から成る抗張体を埋設した積層帯１００の外方に抗張体１０４が飛び出す事故の発生を阻止することができる。
【０００８】
しかしながら、従来、抗張体を埋設した積層帯の劣化診断装置としては、抗張体１０４の破断部からの漏洩磁束を検出することで抗張体１０４の破断の有無を検出するようにしたもの（例えば、特許文献１を参照）、複数本の抗張体１０４が中心ゴム層１０３と中間ゴム層１０２の間で移動して寄れている状態を判定するようにしたもの（例えば、特許文献２を参照）、及びＸ線透視画像により磁性体から成る抗張体を埋設した積層帯１００内の抗張体１０４の破断状態を判定するようにしたもの（例えば、特許文献３を参照）が知られているのみであって、磁性体から成る抗張体を埋設した積層帯１００内の中間ゴム層１０２と抗張体１０４の間あるいは中心ゴム層１０３と抗張体１０４の間に層間剥離が発生しているか否かに着目して、磁性体から成る抗張体を埋設した積層帯の劣化状態を診断するようにしたものがなかった。
【特許文献１】特開平６−３１６３９４号公報（段落番号０００５〜段落番号０００７、図１）
【特許文献２】特開平２００２−８０１８５号公報（段落番号００４２〜段落番号００５５、図６〜図８）
【特許文献３】特開平１０−１００６０号公報（段落番号００１２及び段落番号００１６、図１０〜図１１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
そこで、種々、実験した結果、磁性体から成る抗張体を埋設した積層帯に層間剥離が発生していた場合には、その磁性体から成る抗張体を埋設した積層帯内の抗張体に交番磁界を印加させると、その抗張体が振動して、抗張体が中心ゴム層及び、中間ゴム層に衝突（接触）するなどして、音響を発生させていることが確認できた。すなわち、例えば、磁芯に巻き付けたコイルに１００Ｖの交流電源を接続して、そのコイルに、図１４の（ａ）に示す電流波形の交流電流Ｉを流すことで、磁性体から成る抗張体を埋設した積層帯内の複数本の抗張体に交番磁界を印加させると、図１４の（ｂ）に示すように、コイルに流れる交流電流Ｉの絶対値に比例した吸引力Ｆが抗張体に働き、その抗張体がコイルに流れる交流電流Ｉの周波数の２倍の周波数で振動するため、磁性体から成る抗張体を埋設した積層帯内の層間剥離部分から発生する音響が、コイルに流れる交流電流Ｉの周波数の２倍の間隔の倍音を発生させる。
【００１０】
しかも、磁性体から成る抗張体を埋設した積層帯内に層間剥離が発生している場合にその磁性体から成る抗張体を埋設した積層帯から発生する音響の波形を示す図１５の（ａ）及び周波数分析を示す図１５の（ｂ）と、磁性体から成る抗張体を埋設した積層帯内に層間剥離が発生していない場合にその磁性体から成る抗張体を埋設した積層帯内から発生する音響の波形を示す図１６の（ａ）及び周波数分析を示す図１６の（ｂ）とを、比較すれば判るように、交流電流Ｉが５０Ｈｚであった場合には、１００Ｈｚ、２００Ｈｚ……の倍音が発生し、その倍音は、図１５の（ｂ）の示すように、８００Ｈｚ〜３０００Ｈｚの周波数帯域Ｗに特徴的に発生している。よって、８００Ｈｚ〜３０００Ｈｚの周波数帯域Ｗの倍音を検出することで、磁性体から成る抗張体を埋設した積層帯１００内の層間剥離の有無を確認することができる。したがって、磁性体から成る抗張体を埋設した積層帯の層間剥離に伴い発生する音響（以下、剥離音響と称する。）の有無を、音響センサーで検出することができれば、磁性体から成る抗張体を埋設した積層帯内の層間剥離の有無を診断することができることになる。
【００１１】
ところが、音楽が常時流れている店内や交通量の多い駅などのように、背景雑音が発生している場所に設置されている場合においては、背景雑音に基づく音響（以下、背景音響と称する。）と剥離音響とが、音響センサーより同時に検出されてしまうため、剥離音響を背景音響と識別することが困難であり、剥離音響の発生有無を精度よく検出できないため、磁性体から成る抗張体を埋設した積層帯内の層間剥離の発生有無を診断することができなかった。
【００１２】
本発明は、上述した従来技術における実状からなされたもので、その目的は、背景雑音が発生している場所に設置された磁性体から成る抗張体を埋設した積層帯であっても、その磁性体から成る抗張体を埋設した積層帯内の層間剥離の発生有無を診断することを可能にする磁性体から成る抗張体を埋設した積層帯の劣化診断方法を提供するにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明は、上記目的を達成するために、磁性体から成る抗張体を埋設した積層帯の外部より交番磁界を印加させて、磁性体から成る抗張体を埋設した積層帯内の抗張体を励振させた後、その磁性体から成る抗張体を埋設した積層帯内の層間剥離部分で発生する音響を検出することにより、磁性体から成る抗張体を埋設した積層帯の劣化状態を判定する磁性体から成る抗張体を埋設した積層帯の劣化診断方法において、前記音響につき、前記交番磁界の励振周波数の倍音を検出した場合に、前記層間剥離が発生していると判定するようにしたことを特徴とするものである。
【００１４】
さらに、本発明は、倍音を、前記交番磁界の励振周波数の整数倍の倍音が高利得となる特性を有する倍音検出くし形フィルターを用いて検出するようにしたことを特徴とする。
【００１５】
さらに、本発明は、前記磁性体から成る抗張体を埋設した積層帯に直近させて設けた直近音響検出手段により測定される直近音響データと磁性体から成る抗張体を埋設した積層帯の周囲に設置した周囲音響検出手段により測定される周辺音響データを基に、倍音判定閾値及び倍音測定値を算出してなることを特徴とする。
【００１６】
さらに、本発明は、前記倍音測定値が前記倍音判定閾値を越えた場合に、磁性体から成る抗張体を埋設した積層帯内に層間剥離が発生していると判定することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、磁性体から成る抗張体を埋設した積層帯を駆動伝達機器や回転伝達プーリーから取り外すことなく、しかも、背景雑音が発生している場所に設置された磁性体から成る抗張体を埋設した積層帯であっても、その磁性体から成る抗張体を埋設した積層帯内の層間剥離の発生の有無を、簡単に診断することを可能にする磁性体から成る抗張体を埋設した積層帯の劣化診断方法が得られた。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明の一実施形態に係わる磁性体から成る抗張体を埋設した積層帯の劣化診断方法及びその診断方法に用いられる劣化診断装置について、図１〜図１２に基づき説明する。
【００１９】
本発明の一実施形態に係わる磁性体から成る抗張体を埋設した積層帯１００の劣化診断方法に用いられる劣化診断装置２は、図１に示すように、診断作業をする際には、磁性体から成る抗張体を埋設した積層帯１００の上面との間で隙間Ｇ２を保持した状態、すなわち、磁性体から成る抗張体を埋設した積層帯１００とは非接触状態となるように、磁性体から成る抗張体を埋設した積層帯１００上方に設置される。
【００２０】
劣化診断装置２は、図２に示すように、音響発生手段３と、磁性体から成る抗張体を埋設した積層帯１００に発生した音響を検出できるように磁性体から成る抗張体を埋設した積層帯１００に直近させて設けた第１音響検出手段４（以下、直近音響検出手段４と称する。）と、磁性体から成る抗張体を埋設した積層帯１００を装着した駆動伝達機器の周囲に設置されてその周囲点における音響を検出する第２音響検出手段５（以下、周囲音響検出手段５と称する。）と、これら音響発生手段３及び直近音響検出手段４を収納したケース６と、携帯用計算機などからなる診断手段７を、少なくとも具備している。ケース６には、劣化診断装置２を保持するための把持部６Ａが形成されている。
【００２１】
音響発生手段３は、図２に示すように、鉄やフェライトなどからなる凹状の磁芯８と、この磁芯８に巻き付けたコイル９とを、少なくとも備えており、コイル９に１００Ｖの交流電源１０を接続してコイル９に交流電流Ｉを流すことで、磁性体から成る抗張体を埋設した積層帯１００内の複数本の抗張体１０４に交番磁界Ｈを印加させることにより、磁性体から成る抗張体を埋設した積層帯１００に層間剥離が発生していた場合に、複数本の抗張体１０４を励振させて剥離音響を発生させる機能を少なくとも有している。ケース６の上面には、交流電源１０をオンオフさせるための、スイッチ１２が設けられている。
【００２２】
磁性体が埋設された積層帯１００は、図１２に示すように、ゴム材からなる表面帆布層１０１とゴム材からなる中間ゴム層１０２とゴム材からなる中心ゴム層１０３とを積層させる積層構造にすると共に、その中間ゴム層１０２と中心ゴム層１０３との間に、複数本のスチールコードなどの磁性体からなる線状の抗張体１０４を、磁性体が埋設された積層構造体１００の長手方向に沿って均等に配設する構造とし、しかも、表面帆布層１０１と中間ゴム層１０２との間を、空隙が生じないようにゴムなどの接着剤で接着すると共に、中間ゴム層１０２と中心ゴム層１０３との間を、複数本の抗張体１０４があっても、空隙が生じないようにゴムなどの接着剤性の充填部材によって接着することにより、抗張体１０４が、中間ゴム層１０２と中心ゴム層１０３の間で移動して寄れることがないようにしている。
【００２３】
直近音響検出手段４は、音響センサーからなり、ケース６の内底に近接して設けられ、かつ、第１リード線１８により、診断手段７に接続される。周囲音響検出手段５は、音響センサーからなり、第２リード線１９によって、診断手段７に接続される。
【００２４】
劣化診断装置２の音響発生手段３における磁芯８に巻き付けたコイル９に１００Ｖの交流電源１０を印加すると、交流電流がコイル９に流れる。コイル９に交流電流が流れると、その交流電流の周期毎に、磁芯８に交番磁界Ｈが発生する。この交番磁界Ｈを、磁性体から成る抗張体を埋設した積層帯１００内で層間剥離が発生した状態の抗張体１１に作用させると、抗張体１１が吸引される。その結果、抗張体１０４は、層間剥離により発生した中心ゴム層１０３と中間ゴム層１０２の間の空隙Ｇ３にて、振動することになる。
【００２５】
診断手段７は、図２に示すように、直近音響検出手段４から送信されてくる直近音響データＤ１、Ｄ２及び周囲音響検出手段５は周辺音響データＫ１、Ｋ２につき、各種の演算処理を行い、倍音判定閾値Ｃ１及び倍音測定値Ｃ２を算出する演算処理部７Ａと、倍音判定閾値Ｃ１及び倍音測定値Ｃ２の比較を行い、その比較結果に基づき磁性体から成る抗張体を埋設した積層帯１の劣化状態を判定する判定部７Ｂと、演算処理部の算出結果や判定部の判定結果などを格納する記憶部７Ｃと、判定部７Ｂによる判定結果などを表示する表示部７Ｄとを、少なくとも備えている。
【００２６】
磁性体から成る抗張体を埋設した積層帯１の劣化診断作業は、劣化診断装置２を、図１に示すように、磁性体から成る抗張体を埋設した積層帯１００の上面上方に、約１０ｍｍ以内の隙間Ｇ２を隔てて保持させ、かつ、磁性体から成る抗張体を埋設した積層帯１００内の複数本の抗張体１０４に交番磁界Ｈを印加させた状態で、磁性体から成る抗張体を埋設した積層帯１００を、矢印Ｑ方向に一定速度で一周回転させることにより行う。この劣化診断作業により、層間剥離の発生状況が、磁性体から成る抗張体を埋設した積層帯１の全周につき、劣化診断装置２の診断手段７により判定されて、その判定結果が表示部７Ｃに表示される。
【００２７】
次に、本発明の一実施形態に係わる磁性体から成る抗張体を埋設した積層帯１００の劣化診断方法の具体的実施手順を、図３〜図１１に基づき説明する。
【００２８】
始めに、磁性体から成る抗張体を埋設した積層帯１００を駆動伝達機器１７から外すことなく、磁性体から成る抗張体を埋設した積層帯１００の水平部分の上方に劣化診断装置２を設置する。その場合、磁性体から成る抗張体を埋設した積層帯１００の上面と劣化診断装置２の下面との隙間Ｇ２が１０ｍｍ以内に保持されるように、劣化診断装置２のケース６を、保持具Ｙによって磁性体から成る抗張体を埋設した積層帯１００に設置するとともに、周囲音響を測定できるように、周囲音響検出手段５を磁性体から成る抗張体を埋設した積層帯１００から離れた位置に設置する（設置工程）。
【００２９】
次いで、図３のステップＳ１において、劣化診断装置２のスイッチ１２をオフの状態、すなわち、劣化診断装置２のコイル９に交流電流を流すことなく、磁性体から成る抗張体を埋設した積層帯１内の複数本の抗張体１１に交番磁界Ｈを印加させない状態で、磁性体から成る抗張体を埋設した積層帯１００を一定速度で一周させた際に発生する音響データを、直近音響検出手段４と周囲音響検出手段５により、同時に検出する。この場合、直近音響検出手段４によって測定される音響データを、直近音響データＤ１とし、周囲音響検出手段５によって測定される音響データを、周辺音響データＫ１とする（交番磁界Ｈを印加させない状態での第１の測定工程）。
【００３０】
次いで、図３のステップＳ２において、劣化診断装置２のコイル９に交流電流を流して磁性体から成る抗張体を埋設した積層帯１内の複数本の抗張体１１に交番磁界Ｈを印加させた状態で、磁性体から成る抗張体を埋設した積層帯１を一定速度で一周させた際に発生する音響データを、直近音響検出手段４と周囲音響検出手段５により、同時に検出する。この場合、直近音響検出手段４によって測定される音響データを、直近音響データＤ２とし、周囲音響検出手段５によって測定される音響データを、周辺音響データＫ２とする（交番磁界Ｈを印加させた状態での測定工程）。
【００３１】
次いで、測定された直近音響データＤ１、Ｄ２及び周辺音響データＫ１、Ｋ２は、図３のステップＳ３に示すように、携帯用計算機などからなる診断手段７の記憶部７Ｃに記憶させる。記憶させる方法としては、直近音響データＤ１、Ｄ２及び周辺音響データＫ１、Ｋ２を、適切な量子化ビット数と量子化周波数（例えば、１６ビット、４８０００サンプル／秒）で取り込み、デジタルデータとして記憶するようにすればよい（記憶工程）。
【００３２】
次いで、診断手段７の演算処理部７Ａにて、図３のステップＳ４及び図４に示すように、直近音響データＤ１及び周辺音響データＫ１に基づき、倍音判定閾値Ｃ１を算出する（倍音判定閾値の算出工程）。
【００３３】
次いで、診断手段７の演算処理部７Ａにて、図３のステップＳ５及び図５に示すように、直近音響データＤ２及び周辺音響データＫ２に基づき、倍音測定値Ｃ２を算出する（倍音測定値の算出工程）。
【００３４】
最後に、診断手段７の判定部７Ｂにて、倍音判定閾値Ｃ１と倍音測定値Ｃ２を比較することで、図３のステップＳ６及び図６に示すように、層間剥離の発生有無を判定する（層間剥離判定工程）。
【００３５】
上記劣化診断方法では、直近音響データＤ１及び周辺音響データＫ１を測定してから直近音響データＤ２及び周辺音響データＫ２を測定しているが、直近音響データＤ２及び周辺音響データＫ２を測定してから直近音響データＤ１及び周辺音響データＫ１を測定するようにしてもよいし、また、倍音判定閾値Ｃ１を算出してから倍音測定値Ｃ２を算出するようにしているが、倍音測定値Ｃ２を算出してから倍音判定閾値Ｃ１を算出するようにしてもよい。
【００３６】
次に、上記劣化診断方法の具体的実施手順におけるステップＳ４の「倍音判定閾値Ｃ１の算出方法」につき、図４に基づき、詳説する。
【００３７】
すなわち、始めに、図４のステップＳ４１に示すように、直近音響データＤ１及び周辺音響データＫ１を、診断手段７の演算処理部７Ａに読み込む（データ読込工程）。
【００３８】
次いで、図４のステップＳ４２に示すように、読み込んだ直近音響データＤ１及び周辺音響データＫ１につき、短時間ＦＦＴ処理（短時間高速フーリエ変換処理）により、周波数分析が行われる（周波数分析処理工程）。
【００３９】
次いで、図４のステップＳ４２の周波数分析の結果に対して、例えば、２ｋＨｚ以下をハイパスフィルターにてカットすることで、図４のステップＳ４３に示すように、低周波領域（駆動伝達機器の駆動音が含まれる領域）を除去する処理を実施した後の、直近音響データＤ１の音響パワーＰ１（以下、直近音響パワーＰ１と称する）と周辺音響データＫ１の音響パワーＰ２（以下、周辺音響パワーＰ２と称する）を算出する（低周波領域除去工程）。これにより、駆動伝達機器の駆動音などの音響パワーの大きい低周波領域部分が除去される。
【００４０】
次いで、図４のステップＳ４４に示すように、同時刻に測定された直近音響データＤ１及び周辺音響データＫ１に係わるところの、直近音響パワーＰ１から周辺音響パワーＰ２を引き算することで、背景雑音除去処理がおこなわれる（背景雑音除去工程）。これにより、駆動伝達機器が設置されている場所の背景雑音に伴う音響パワーが除去される。
【００４１】
次いで、図４のステップＳ４５に示すように、図４のステップＳ４４の結果に対して、図１１の（ａ）に示す特性の倍音検出くし形フィルター２０を適用することで、剥離音響による音響成分（倍音成分）を抽出して、倍音音響パワーを算出する（倍音検出くし形フィルター適用工程）。
【００４２】
次いで、図４のステップＳ４６に示すように、図４のステップＳ４４の結果に対して、図１１の（ｂ）に示す特性の非倍音検出くし形フィルター２１を適用することで、磁性体から成る抗張体を埋設した積層帯１００が稼動することで発生する稼動音響成分による音響成分を抽出して、非倍音音響パワーを算出する（非倍音検出くし形フィルター適用工程）。
【００４３】
最後に、診断手段７の判定部７Ｂにて、図４のステップＳ４７に示すように、倍音音響パワーと非倍音音響パワーとの差を算出して、倍音判定閾値Ｃ１とする（倍音判定閾値算出工程）。
【００４４】
次に、上記劣化診断方法における具体的実施手順のステップＳ５の「倍音測定値Ｃ２の算出方法」につき、図５に基づき、詳説する。
【００４５】
まず、始めに、図５のステップＳ５１に示すように、直近音響データＤ２及び周辺音響データＫ２を、診断手段７の演算処理部７Ａに読み込む（データ読込工程）。
【００４６】
次いで、図５のステップＳ５２に示すように、読み込んだ直近音響データＤ２及び周辺音響データＫ２につき、短時間ＦＦＴ処理（短時間高速フーリエ変換処理）により、周波数分析が行われる（周波数分析処理工程）。
【００４７】
次いで、図５のステップＳ５２の周波数分析の結果に対して、例えば、２ｋＨｚ以下を、ハイパスフィルターにてカットすることで、図５のステップＳ５３に示すように、低周波領域を除去する処理を実施して、直近音響データＤ２の音響パワーＰ３（以下、直近音響パワーＰ３と称する）と周辺音響データＫ２の音響パワーＰ４（以下、周辺音響パワーＰ４と称する）を算出する（低周波領域除去工程）。これにより、駆動伝達機器の駆動音などの音響パワーの大きい低周波領域部分が除去される。
【００４８】
次いで、図５のステップＳ５４に示すように、同時刻に測定された直近音響データＤ２及び周辺音響データＫ２に係わるところの、直近音響パワーＰ３から周辺音響パワーＰ４を引き算することで、背景雑音除去処理がおこなわれる（背景雑音除去工程）。これにより、駆動伝達機器が設置されている場所の背景雑音に伴う音響パワーが除去される。
【００４９】
次いで、図５のステップＳ５５に示すように、図５のステップＳ５４の結果に対して、倍音検出くし形フィルター２６を適用することで、剥離音響による音響成分（倍音成分）を抽出して、倍音音響パワーを算出する（倍音検出くし形フィルター適用工程）。
【００５０】
次いで、図５のステップＳ５６に示すように、図５のステップＳ５４の結果に対して、非倍音検出くし形フィルター２７を適用することで、摺動音響による音響成分を抽出して、非倍音音響パワーを算出する（非倍音検出くし形フィルター適用工程）。
【００５１】
最後に、診断手段７の判定部７Ｂにて、図５のステップＳ５７に示すように、倍音音響パワーと非倍音音響パワーとの差を算出して、倍音測定値Ｃ２とする（倍音算出工程）。
【００５２】
次に、上記劣化診断方法における具体的実施手順のステップＳ６の「層間剥離発生の有無の判定方法」につき、図６に基づき、詳説する。
【００５３】
まず、始めに、診断手段７の判定部７Ｂにて、図６のステップＳ６０に示すように、図５のステップＳ５７で算出された倍音測定値Ｃ２と図４のステップＳ４７で算出された倍音判定閾値Ｃ１とを比較して、倍音測定値Ｃ２が倍音判定閾値Ｃ１よりも小さいか否かを判定する。
【００５４】
そして、図６のステップＳ６０において、倍音測定値Ｃ２が倍音判定閾値Ｃ１よりも小さいと判定された場合には、「倍音発生なし」と判定されて、図６のステップＳ６１に進み、「層間剥離が発生していない」として、その旨の表示が診断手段７の表示部７Ｄになされて、劣化診断作業が終了する。また、図６のステップＳ６０において、倍音測定値Ｃ２が倍音判定閾値Ｃ１よりも大きいと判定された場合には、「倍音発生あり」と判定されて、図６のステップＳ６２に進み、「層間剥離が発生している」として、その旨の表示が診断手段７の表示部７Ｄになされて、劣化診断作業が終了する。
【００５５】
以上のように、一実施形態に係わる磁性体から成る抗張体を埋設した積層帯１００の劣化診断方法の手順によれば、磁性体から成る抗張体を埋設した積層帯１００を駆動伝達機器１７から外すことなく、磁性体から成る抗張体を埋設した積層帯１００内の層間剥離の発生状況を、簡単に確認することができ、劣化診断作業を効率よく短時間で行うことを可能にする。
【００５６】
さらに、上記劣化診断方法によれば、音楽が常時流れている店内や交通量の多い駅などの背景雑音のある場所に設置された磁性体から成る抗張体を埋設した積層帯であっても、その磁性体から成る抗張体を埋設した積層帯内に層間剥離があれば、その層間剥離を検出することができる。また、層間剥離の有無が自動的に診断手段７の表示部７Ｄに表示されるため、その表示部７Ｄを見ることにより、劣化診断作業者が劣化診断作業の現場にて、層間剥離の有無を確認できるので、便利である。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】本発明の一実施形態に係わる磁性体から成る抗張体を埋設した積層帯の劣化診断方法に用いられる劣化診断装置の設置状態図である。
【図２】本発明の一実施形態に係わる磁性体から成る抗張体を埋設した積層帯の劣化診断方法に用いられる劣化診断装置の概略構造説明図である。
【図３】本発明の一実施形態に係わる磁性体から成る抗張体を埋設した積層帯の劣化診断方法の実施手順を示すフローチャートである。
【図４】本発明の一実施形態に係わる磁性体から成る抗張体を埋設した積層帯の劣化診断方法における倍音判定閾値の算出方法の実施手順を示すフローチャートである。
【図５】本発明の一実施形態に係わる磁性体から成る抗張体を埋設した積層帯の劣化診断方法における倍音測定値の算出方法の実施手順を示すフローチャートである。
【図６】本発明の一実施形態に係わる磁性体から成る抗張体を埋設した積層帯における層間剥離の発生有無の判定方法の実施手順を示すフローチャートである。
【図７】本発明の一実施形態に係わる磁性体から成る抗張体を埋設した積層帯に交番磁界を印加させない場合に、直近音響検出手段により検出される音響の特性を説明するものであって、（ａ）は、波形図であり、（ｂ）は、周波数分析図である。
【図８】本発明の一実施形態に係わる磁性体から成る抗張体を埋設した積層帯内に交番磁界を印加させない場合に、周囲音響検出手段により検出される音響の特性を説明するものであって、（ａ）は、波形図であり、（ｂ）は、周波数分析図である。
【図９】本発明の一実施形態に係わる磁性体から成る抗張体を埋設した積層帯内に層間剥離が発生した状態であって交番磁界を印加させた場合に、直近音響検出手段により検出される音響の特性を説明するものであって、（ａ）は、波形図であり、（ｂ）は、周波数分析図である。
【図１０】本発明の一実施形態に磁性体から成る抗張体を埋設した積層帯内に層間剥離が発生した状態であって交番磁界を印加させた場合に、周囲音響検出手段により検出される音響の特性を説明するものであって、（ａ）は、波形図であり、（ｂ）は、周波数分析図である。
【図１１】本発明の一実施形態に係わる磁性体から成る抗張体を埋設した積層帯の劣化診断装置に用いられるくし形フィルターの特性図であって、（ａ）は、倍音検出くし形フィルターの特性図であり、（ｂ）は、倍音減衰用くし形フィルターの特性図である。
【図１２】従来の磁性体から成る抗張体を埋設した積層帯に係わる構造説明図であって、（ａ）は磁性体から成る抗張体を埋設した積層帯の正常状態の構造説明図であり、（ｂ）は、磁性体から成る抗張体を埋設した積層帯の膨らみ状態の構造説明図である。
【図１３】従来の磁性体から成る抗張体を埋設した積層帯の層間剥離状態を説明する模式図である。
【図１４】従来の磁性体から成る抗張体を埋設した積層帯の劣化診断装置に発生する電流と吸引力の関係を説明するものであって、（ａ）は、電流波形図であり、（ｂ）は、吸引力波形図である。
【図１５】従来の磁性体から成る抗張体を埋設した積層帯内に層間剥離が発生した場合に、直近音響検出手段により検出される音響の特性を説明するものであって、（ａ）は、波形図であり、（ｂ）は、周波数分析図である。
【図１６】従来の磁性体から成る抗張体を埋設した積層帯内に層間剥離が発生していない場合に、直近音響検出手段により検出される音響の特性を説明するものであって、（ａ）は、波形図であり、（ｂ）は、周波数分析図である。
【符号の説明】
【００５８】
１００ 磁性体から成る抗張体を埋設した積層帯
１０１ 表面帆布層
１０２ 中間ゴム層
１０３ 中心ゴム層
１０４ 磁性体からなる抗張体
２ 劣化診断装置
３ 音響発生手段
４ 直近音響検出手段
５ 周囲音響検出手段
６ ケース
６Ａ 把持部
７ 診断手段
７Ａ 演算処理部
７Ｂ 判定部
７Ｃ 記憶部
７Ｄ 表示部
８ 磁芯
９ コイル
１０ 交流電源
１１ 抗張体
１２ スイッチ
１３ 化粧層
１４ 上部帆布層
１５ 下部帆布層
１７ ハンドレールガイド
１８ 第１リード線
１９ 第２リード線
２６ 倍音検出くし形フィルター
２７ 非倍音検出くし形フィルター
Ｄ１ 直近音響データ
Ｄ２ 直近音響データ
Ｋ１ 周辺音響データ
Ｋ２ 周辺音響データ
Ｃ１ 倍音判定閾値
Ｃ２ 倍音測定値
Ｈ 交番磁界
Ｇ３ 層間剥離により生じた空隙
【技術分野】
【０００１】
本発明は、磁性体から成る抗張体を埋設した積層帯の劣化診断方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、駆動や搬送ベルトは、負荷と稼働に伴ない伸びが発生するため、その伸びを抑えるためスチールテープやスチールコード等の磁性体から成る抗張体が備えられている。しかし、このように抗張体を備える積層帯であっても、長期間の使用により損傷を生じ、ついには寿命に至って交換することが必要になる。
【０００３】
磁性体が埋設された積層帯１００は、図１２から図１３に示すように、ゴム材からなる表面帆布層１０１とゴム材からなる中間ゴム層１０２とゴム材からなる中心ゴム層１０３とを積層させる積層構造にすると共に、その中間ゴム層１０２と中心ゴム層１０３との間に、複数本のスチールコードなどの磁性体からなる線状の抗張体１０４を、磁性体が埋設された積層構造体１００の長手方向に沿って均等に配設する構造とし、しかも、表面帆布層１０１と中間ゴム層１０２との間を、空隙が生じないようにゴムなどの接着剤で接着すると共に、中間ゴム層１０２と中心ゴム層１０３との間を、複数本の抗張体１０４があっても、空隙が生じないようにゴムなどの接着剤性の充填部材によって接着することにより、抗張体１０４が、中間ゴム層１０２と中心ゴム層１０３の間で移動して寄れることがないようにしている。
【０００４】
上述した磁性体から成る抗張体を埋設した積層帯の損傷及び劣化としては、例えば、駆動伝達機器として電動機と回転伝達プーリーを連結する駆動ベルトが長時間稼働に伴い、磁性体が埋設された積層帯１００は、長時間使用して、中間ゴム層１０２と中心ゴム層１０３との間の充填部材の凝集破壊など劣化が進展すると、中間ゴム層１０２と抗張体１０４の間と、中心ゴム層１０３と抗張体１０４の間の、いずれか一方若しくは両方が剥離する現象が発生してしまうものであった。この現象のことを、以下、層間剥離と称することとする。
【０００５】
上記中間ゴム層１０２と中心ゴム層１０３との間の充填部材の劣化が進展して層間剥離の長さ（以下、層間剥離長と称する）Ｌが長くなると、図１２の（ｂ）、図１３に示すように、中間ゴム層１０２と中心ゴム層１０３の間に大きな空隙Ｇ３ができ、この空隙Ｇ３内を抗張体１０４が移動してその抗張体１０４が寄れるために、中心ゴム層１０３が外方に向かって膨らんで膨出部を形成したり、複数本の抗張体１０４同士が接触し、フレッティング摩耗したりするようになって、中心ゴム層１０３の外周面（背面）の異常摩耗及び抗張体１０４の破断が生じていた。
【０００６】
なお、ここで、寄れとは、複数本の抗張体１０４が、中間ゴム層１０２と中心ゴム層１０３の間で移動して、部分的に片寄って配設された状態になることをいう。
【０００７】
上記層間剥離の発生を早期に見つけて、その層間剥離の補修をするようにすれば、磁性体から成る抗張体を埋設した積層帯１００の異常摩耗や磁性体から成る抗張体を埋設した積層帯１００の外方に抗張体１０４が飛び出す事故の発生を阻止することができる。
【０００８】
しかしながら、従来、抗張体を埋設した積層帯の劣化診断装置としては、抗張体１０４の破断部からの漏洩磁束を検出することで抗張体１０４の破断の有無を検出するようにしたもの（例えば、特許文献１を参照）、複数本の抗張体１０４が中心ゴム層１０３と中間ゴム層１０２の間で移動して寄れている状態を判定するようにしたもの（例えば、特許文献２を参照）、及びＸ線透視画像により磁性体から成る抗張体を埋設した積層帯１００内の抗張体１０４の破断状態を判定するようにしたもの（例えば、特許文献３を参照）が知られているのみであって、磁性体から成る抗張体を埋設した積層帯１００内の中間ゴム層１０２と抗張体１０４の間あるいは中心ゴム層１０３と抗張体１０４の間に層間剥離が発生しているか否かに着目して、磁性体から成る抗張体を埋設した積層帯の劣化状態を診断するようにしたものがなかった。
【特許文献１】特開平６−３１６３９４号公報（段落番号０００５〜段落番号０００７、図１）
【特許文献２】特開平２００２−８０１８５号公報（段落番号００４２〜段落番号００５５、図６〜図８）
【特許文献３】特開平１０−１００６０号公報（段落番号００１２及び段落番号００１６、図１０〜図１１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
そこで、種々、実験した結果、磁性体から成る抗張体を埋設した積層帯に層間剥離が発生していた場合には、その磁性体から成る抗張体を埋設した積層帯内の抗張体に交番磁界を印加させると、その抗張体が振動して、抗張体が中心ゴム層及び、中間ゴム層に衝突（接触）するなどして、音響を発生させていることが確認できた。すなわち、例えば、磁芯に巻き付けたコイルに１００Ｖの交流電源を接続して、そのコイルに、図１４の（ａ）に示す電流波形の交流電流Ｉを流すことで、磁性体から成る抗張体を埋設した積層帯内の複数本の抗張体に交番磁界を印加させると、図１４の（ｂ）に示すように、コイルに流れる交流電流Ｉの絶対値に比例した吸引力Ｆが抗張体に働き、その抗張体がコイルに流れる交流電流Ｉの周波数の２倍の周波数で振動するため、磁性体から成る抗張体を埋設した積層帯内の層間剥離部分から発生する音響が、コイルに流れる交流電流Ｉの周波数の２倍の間隔の倍音を発生させる。
【００１０】
しかも、磁性体から成る抗張体を埋設した積層帯内に層間剥離が発生している場合にその磁性体から成る抗張体を埋設した積層帯から発生する音響の波形を示す図１５の（ａ）及び周波数分析を示す図１５の（ｂ）と、磁性体から成る抗張体を埋設した積層帯内に層間剥離が発生していない場合にその磁性体から成る抗張体を埋設した積層帯内から発生する音響の波形を示す図１６の（ａ）及び周波数分析を示す図１６の（ｂ）とを、比較すれば判るように、交流電流Ｉが５０Ｈｚであった場合には、１００Ｈｚ、２００Ｈｚ……の倍音が発生し、その倍音は、図１５の（ｂ）の示すように、８００Ｈｚ〜３０００Ｈｚの周波数帯域Ｗに特徴的に発生している。よって、８００Ｈｚ〜３０００Ｈｚの周波数帯域Ｗの倍音を検出することで、磁性体から成る抗張体を埋設した積層帯１００内の層間剥離の有無を確認することができる。したがって、磁性体から成る抗張体を埋設した積層帯の層間剥離に伴い発生する音響（以下、剥離音響と称する。）の有無を、音響センサーで検出することができれば、磁性体から成る抗張体を埋設した積層帯内の層間剥離の有無を診断することができることになる。
【００１１】
ところが、音楽が常時流れている店内や交通量の多い駅などのように、背景雑音が発生している場所に設置されている場合においては、背景雑音に基づく音響（以下、背景音響と称する。）と剥離音響とが、音響センサーより同時に検出されてしまうため、剥離音響を背景音響と識別することが困難であり、剥離音響の発生有無を精度よく検出できないため、磁性体から成る抗張体を埋設した積層帯内の層間剥離の発生有無を診断することができなかった。
【００１２】
本発明は、上述した従来技術における実状からなされたもので、その目的は、背景雑音が発生している場所に設置された磁性体から成る抗張体を埋設した積層帯であっても、その磁性体から成る抗張体を埋設した積層帯内の層間剥離の発生有無を診断することを可能にする磁性体から成る抗張体を埋設した積層帯の劣化診断方法を提供するにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明は、上記目的を達成するために、磁性体から成る抗張体を埋設した積層帯の外部より交番磁界を印加させて、磁性体から成る抗張体を埋設した積層帯内の抗張体を励振させた後、その磁性体から成る抗張体を埋設した積層帯内の層間剥離部分で発生する音響を検出することにより、磁性体から成る抗張体を埋設した積層帯の劣化状態を判定する磁性体から成る抗張体を埋設した積層帯の劣化診断方法において、前記音響につき、前記交番磁界の励振周波数の倍音を検出した場合に、前記層間剥離が発生していると判定するようにしたことを特徴とするものである。
【００１４】
さらに、本発明は、倍音を、前記交番磁界の励振周波数の整数倍の倍音が高利得となる特性を有する倍音検出くし形フィルターを用いて検出するようにしたことを特徴とする。
【００１５】
さらに、本発明は、前記磁性体から成る抗張体を埋設した積層帯に直近させて設けた直近音響検出手段により測定される直近音響データと磁性体から成る抗張体を埋設した積層帯の周囲に設置した周囲音響検出手段により測定される周辺音響データを基に、倍音判定閾値及び倍音測定値を算出してなることを特徴とする。
【００１６】
さらに、本発明は、前記倍音測定値が前記倍音判定閾値を越えた場合に、磁性体から成る抗張体を埋設した積層帯内に層間剥離が発生していると判定することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、磁性体から成る抗張体を埋設した積層帯を駆動伝達機器や回転伝達プーリーから取り外すことなく、しかも、背景雑音が発生している場所に設置された磁性体から成る抗張体を埋設した積層帯であっても、その磁性体から成る抗張体を埋設した積層帯内の層間剥離の発生の有無を、簡単に診断することを可能にする磁性体から成る抗張体を埋設した積層帯の劣化診断方法が得られた。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明の一実施形態に係わる磁性体から成る抗張体を埋設した積層帯の劣化診断方法及びその診断方法に用いられる劣化診断装置について、図１〜図１２に基づき説明する。
【００１９】
本発明の一実施形態に係わる磁性体から成る抗張体を埋設した積層帯１００の劣化診断方法に用いられる劣化診断装置２は、図１に示すように、診断作業をする際には、磁性体から成る抗張体を埋設した積層帯１００の上面との間で隙間Ｇ２を保持した状態、すなわち、磁性体から成る抗張体を埋設した積層帯１００とは非接触状態となるように、磁性体から成る抗張体を埋設した積層帯１００上方に設置される。
【００２０】
劣化診断装置２は、図２に示すように、音響発生手段３と、磁性体から成る抗張体を埋設した積層帯１００に発生した音響を検出できるように磁性体から成る抗張体を埋設した積層帯１００に直近させて設けた第１音響検出手段４（以下、直近音響検出手段４と称する。）と、磁性体から成る抗張体を埋設した積層帯１００を装着した駆動伝達機器の周囲に設置されてその周囲点における音響を検出する第２音響検出手段５（以下、周囲音響検出手段５と称する。）と、これら音響発生手段３及び直近音響検出手段４を収納したケース６と、携帯用計算機などからなる診断手段７を、少なくとも具備している。ケース６には、劣化診断装置２を保持するための把持部６Ａが形成されている。
【００２１】
音響発生手段３は、図２に示すように、鉄やフェライトなどからなる凹状の磁芯８と、この磁芯８に巻き付けたコイル９とを、少なくとも備えており、コイル９に１００Ｖの交流電源１０を接続してコイル９に交流電流Ｉを流すことで、磁性体から成る抗張体を埋設した積層帯１００内の複数本の抗張体１０４に交番磁界Ｈを印加させることにより、磁性体から成る抗張体を埋設した積層帯１００に層間剥離が発生していた場合に、複数本の抗張体１０４を励振させて剥離音響を発生させる機能を少なくとも有している。ケース６の上面には、交流電源１０をオンオフさせるための、スイッチ１２が設けられている。
【００２２】
磁性体が埋設された積層帯１００は、図１２に示すように、ゴム材からなる表面帆布層１０１とゴム材からなる中間ゴム層１０２とゴム材からなる中心ゴム層１０３とを積層させる積層構造にすると共に、その中間ゴム層１０２と中心ゴム層１０３との間に、複数本のスチールコードなどの磁性体からなる線状の抗張体１０４を、磁性体が埋設された積層構造体１００の長手方向に沿って均等に配設する構造とし、しかも、表面帆布層１０１と中間ゴム層１０２との間を、空隙が生じないようにゴムなどの接着剤で接着すると共に、中間ゴム層１０２と中心ゴム層１０３との間を、複数本の抗張体１０４があっても、空隙が生じないようにゴムなどの接着剤性の充填部材によって接着することにより、抗張体１０４が、中間ゴム層１０２と中心ゴム層１０３の間で移動して寄れることがないようにしている。
【００２３】
直近音響検出手段４は、音響センサーからなり、ケース６の内底に近接して設けられ、かつ、第１リード線１８により、診断手段７に接続される。周囲音響検出手段５は、音響センサーからなり、第２リード線１９によって、診断手段７に接続される。
【００２４】
劣化診断装置２の音響発生手段３における磁芯８に巻き付けたコイル９に１００Ｖの交流電源１０を印加すると、交流電流がコイル９に流れる。コイル９に交流電流が流れると、その交流電流の周期毎に、磁芯８に交番磁界Ｈが発生する。この交番磁界Ｈを、磁性体から成る抗張体を埋設した積層帯１００内で層間剥離が発生した状態の抗張体１１に作用させると、抗張体１１が吸引される。その結果、抗張体１０４は、層間剥離により発生した中心ゴム層１０３と中間ゴム層１０２の間の空隙Ｇ３にて、振動することになる。
【００２５】
診断手段７は、図２に示すように、直近音響検出手段４から送信されてくる直近音響データＤ１、Ｄ２及び周囲音響検出手段５は周辺音響データＫ１、Ｋ２につき、各種の演算処理を行い、倍音判定閾値Ｃ１及び倍音測定値Ｃ２を算出する演算処理部７Ａと、倍音判定閾値Ｃ１及び倍音測定値Ｃ２の比較を行い、その比較結果に基づき磁性体から成る抗張体を埋設した積層帯１の劣化状態を判定する判定部７Ｂと、演算処理部の算出結果や判定部の判定結果などを格納する記憶部７Ｃと、判定部７Ｂによる判定結果などを表示する表示部７Ｄとを、少なくとも備えている。
【００２６】
磁性体から成る抗張体を埋設した積層帯１の劣化診断作業は、劣化診断装置２を、図１に示すように、磁性体から成る抗張体を埋設した積層帯１００の上面上方に、約１０ｍｍ以内の隙間Ｇ２を隔てて保持させ、かつ、磁性体から成る抗張体を埋設した積層帯１００内の複数本の抗張体１０４に交番磁界Ｈを印加させた状態で、磁性体から成る抗張体を埋設した積層帯１００を、矢印Ｑ方向に一定速度で一周回転させることにより行う。この劣化診断作業により、層間剥離の発生状況が、磁性体から成る抗張体を埋設した積層帯１の全周につき、劣化診断装置２の診断手段７により判定されて、その判定結果が表示部７Ｃに表示される。
【００２７】
次に、本発明の一実施形態に係わる磁性体から成る抗張体を埋設した積層帯１００の劣化診断方法の具体的実施手順を、図３〜図１１に基づき説明する。
【００２８】
始めに、磁性体から成る抗張体を埋設した積層帯１００を駆動伝達機器１７から外すことなく、磁性体から成る抗張体を埋設した積層帯１００の水平部分の上方に劣化診断装置２を設置する。その場合、磁性体から成る抗張体を埋設した積層帯１００の上面と劣化診断装置２の下面との隙間Ｇ２が１０ｍｍ以内に保持されるように、劣化診断装置２のケース６を、保持具Ｙによって磁性体から成る抗張体を埋設した積層帯１００に設置するとともに、周囲音響を測定できるように、周囲音響検出手段５を磁性体から成る抗張体を埋設した積層帯１００から離れた位置に設置する（設置工程）。
【００２９】
次いで、図３のステップＳ１において、劣化診断装置２のスイッチ１２をオフの状態、すなわち、劣化診断装置２のコイル９に交流電流を流すことなく、磁性体から成る抗張体を埋設した積層帯１内の複数本の抗張体１１に交番磁界Ｈを印加させない状態で、磁性体から成る抗張体を埋設した積層帯１００を一定速度で一周させた際に発生する音響データを、直近音響検出手段４と周囲音響検出手段５により、同時に検出する。この場合、直近音響検出手段４によって測定される音響データを、直近音響データＤ１とし、周囲音響検出手段５によって測定される音響データを、周辺音響データＫ１とする（交番磁界Ｈを印加させない状態での第１の測定工程）。
【００３０】
次いで、図３のステップＳ２において、劣化診断装置２のコイル９に交流電流を流して磁性体から成る抗張体を埋設した積層帯１内の複数本の抗張体１１に交番磁界Ｈを印加させた状態で、磁性体から成る抗張体を埋設した積層帯１を一定速度で一周させた際に発生する音響データを、直近音響検出手段４と周囲音響検出手段５により、同時に検出する。この場合、直近音響検出手段４によって測定される音響データを、直近音響データＤ２とし、周囲音響検出手段５によって測定される音響データを、周辺音響データＫ２とする（交番磁界Ｈを印加させた状態での測定工程）。
【００３１】
次いで、測定された直近音響データＤ１、Ｄ２及び周辺音響データＫ１、Ｋ２は、図３のステップＳ３に示すように、携帯用計算機などからなる診断手段７の記憶部７Ｃに記憶させる。記憶させる方法としては、直近音響データＤ１、Ｄ２及び周辺音響データＫ１、Ｋ２を、適切な量子化ビット数と量子化周波数（例えば、１６ビット、４８０００サンプル／秒）で取り込み、デジタルデータとして記憶するようにすればよい（記憶工程）。
【００３２】
次いで、診断手段７の演算処理部７Ａにて、図３のステップＳ４及び図４に示すように、直近音響データＤ１及び周辺音響データＫ１に基づき、倍音判定閾値Ｃ１を算出する（倍音判定閾値の算出工程）。
【００３３】
次いで、診断手段７の演算処理部７Ａにて、図３のステップＳ５及び図５に示すように、直近音響データＤ２及び周辺音響データＫ２に基づき、倍音測定値Ｃ２を算出する（倍音測定値の算出工程）。
【００３４】
最後に、診断手段７の判定部７Ｂにて、倍音判定閾値Ｃ１と倍音測定値Ｃ２を比較することで、図３のステップＳ６及び図６に示すように、層間剥離の発生有無を判定する（層間剥離判定工程）。
【００３５】
上記劣化診断方法では、直近音響データＤ１及び周辺音響データＫ１を測定してから直近音響データＤ２及び周辺音響データＫ２を測定しているが、直近音響データＤ２及び周辺音響データＫ２を測定してから直近音響データＤ１及び周辺音響データＫ１を測定するようにしてもよいし、また、倍音判定閾値Ｃ１を算出してから倍音測定値Ｃ２を算出するようにしているが、倍音測定値Ｃ２を算出してから倍音判定閾値Ｃ１を算出するようにしてもよい。
【００３６】
次に、上記劣化診断方法の具体的実施手順におけるステップＳ４の「倍音判定閾値Ｃ１の算出方法」につき、図４に基づき、詳説する。
【００３７】
すなわち、始めに、図４のステップＳ４１に示すように、直近音響データＤ１及び周辺音響データＫ１を、診断手段７の演算処理部７Ａに読み込む（データ読込工程）。
【００３８】
次いで、図４のステップＳ４２に示すように、読み込んだ直近音響データＤ１及び周辺音響データＫ１につき、短時間ＦＦＴ処理（短時間高速フーリエ変換処理）により、周波数分析が行われる（周波数分析処理工程）。
【００３９】
次いで、図４のステップＳ４２の周波数分析の結果に対して、例えば、２ｋＨｚ以下をハイパスフィルターにてカットすることで、図４のステップＳ４３に示すように、低周波領域（駆動伝達機器の駆動音が含まれる領域）を除去する処理を実施した後の、直近音響データＤ１の音響パワーＰ１（以下、直近音響パワーＰ１と称する）と周辺音響データＫ１の音響パワーＰ２（以下、周辺音響パワーＰ２と称する）を算出する（低周波領域除去工程）。これにより、駆動伝達機器の駆動音などの音響パワーの大きい低周波領域部分が除去される。
【００４０】
次いで、図４のステップＳ４４に示すように、同時刻に測定された直近音響データＤ１及び周辺音響データＫ１に係わるところの、直近音響パワーＰ１から周辺音響パワーＰ２を引き算することで、背景雑音除去処理がおこなわれる（背景雑音除去工程）。これにより、駆動伝達機器が設置されている場所の背景雑音に伴う音響パワーが除去される。
【００４１】
次いで、図４のステップＳ４５に示すように、図４のステップＳ４４の結果に対して、図１１の（ａ）に示す特性の倍音検出くし形フィルター２０を適用することで、剥離音響による音響成分（倍音成分）を抽出して、倍音音響パワーを算出する（倍音検出くし形フィルター適用工程）。
【００４２】
次いで、図４のステップＳ４６に示すように、図４のステップＳ４４の結果に対して、図１１の（ｂ）に示す特性の非倍音検出くし形フィルター２１を適用することで、磁性体から成る抗張体を埋設した積層帯１００が稼動することで発生する稼動音響成分による音響成分を抽出して、非倍音音響パワーを算出する（非倍音検出くし形フィルター適用工程）。
【００４３】
最後に、診断手段７の判定部７Ｂにて、図４のステップＳ４７に示すように、倍音音響パワーと非倍音音響パワーとの差を算出して、倍音判定閾値Ｃ１とする（倍音判定閾値算出工程）。
【００４４】
次に、上記劣化診断方法における具体的実施手順のステップＳ５の「倍音測定値Ｃ２の算出方法」につき、図５に基づき、詳説する。
【００４５】
まず、始めに、図５のステップＳ５１に示すように、直近音響データＤ２及び周辺音響データＫ２を、診断手段７の演算処理部７Ａに読み込む（データ読込工程）。
【００４６】
次いで、図５のステップＳ５２に示すように、読み込んだ直近音響データＤ２及び周辺音響データＫ２につき、短時間ＦＦＴ処理（短時間高速フーリエ変換処理）により、周波数分析が行われる（周波数分析処理工程）。
【００４７】
次いで、図５のステップＳ５２の周波数分析の結果に対して、例えば、２ｋＨｚ以下を、ハイパスフィルターにてカットすることで、図５のステップＳ５３に示すように、低周波領域を除去する処理を実施して、直近音響データＤ２の音響パワーＰ３（以下、直近音響パワーＰ３と称する）と周辺音響データＫ２の音響パワーＰ４（以下、周辺音響パワーＰ４と称する）を算出する（低周波領域除去工程）。これにより、駆動伝達機器の駆動音などの音響パワーの大きい低周波領域部分が除去される。
【００４８】
次いで、図５のステップＳ５４に示すように、同時刻に測定された直近音響データＤ２及び周辺音響データＫ２に係わるところの、直近音響パワーＰ３から周辺音響パワーＰ４を引き算することで、背景雑音除去処理がおこなわれる（背景雑音除去工程）。これにより、駆動伝達機器が設置されている場所の背景雑音に伴う音響パワーが除去される。
【００４９】
次いで、図５のステップＳ５５に示すように、図５のステップＳ５４の結果に対して、倍音検出くし形フィルター２６を適用することで、剥離音響による音響成分（倍音成分）を抽出して、倍音音響パワーを算出する（倍音検出くし形フィルター適用工程）。
【００５０】
次いで、図５のステップＳ５６に示すように、図５のステップＳ５４の結果に対して、非倍音検出くし形フィルター２７を適用することで、摺動音響による音響成分を抽出して、非倍音音響パワーを算出する（非倍音検出くし形フィルター適用工程）。
【００５１】
最後に、診断手段７の判定部７Ｂにて、図５のステップＳ５７に示すように、倍音音響パワーと非倍音音響パワーとの差を算出して、倍音測定値Ｃ２とする（倍音算出工程）。
【００５２】
次に、上記劣化診断方法における具体的実施手順のステップＳ６の「層間剥離発生の有無の判定方法」につき、図６に基づき、詳説する。
【００５３】
まず、始めに、診断手段７の判定部７Ｂにて、図６のステップＳ６０に示すように、図５のステップＳ５７で算出された倍音測定値Ｃ２と図４のステップＳ４７で算出された倍音判定閾値Ｃ１とを比較して、倍音測定値Ｃ２が倍音判定閾値Ｃ１よりも小さいか否かを判定する。
【００５４】
そして、図６のステップＳ６０において、倍音測定値Ｃ２が倍音判定閾値Ｃ１よりも小さいと判定された場合には、「倍音発生なし」と判定されて、図６のステップＳ６１に進み、「層間剥離が発生していない」として、その旨の表示が診断手段７の表示部７Ｄになされて、劣化診断作業が終了する。また、図６のステップＳ６０において、倍音測定値Ｃ２が倍音判定閾値Ｃ１よりも大きいと判定された場合には、「倍音発生あり」と判定されて、図６のステップＳ６２に進み、「層間剥離が発生している」として、その旨の表示が診断手段７の表示部７Ｄになされて、劣化診断作業が終了する。
【００５５】
以上のように、一実施形態に係わる磁性体から成る抗張体を埋設した積層帯１００の劣化診断方法の手順によれば、磁性体から成る抗張体を埋設した積層帯１００を駆動伝達機器１７から外すことなく、磁性体から成る抗張体を埋設した積層帯１００内の層間剥離の発生状況を、簡単に確認することができ、劣化診断作業を効率よく短時間で行うことを可能にする。
【００５６】
さらに、上記劣化診断方法によれば、音楽が常時流れている店内や交通量の多い駅などの背景雑音のある場所に設置された磁性体から成る抗張体を埋設した積層帯であっても、その磁性体から成る抗張体を埋設した積層帯内に層間剥離があれば、その層間剥離を検出することができる。また、層間剥離の有無が自動的に診断手段７の表示部７Ｄに表示されるため、その表示部７Ｄを見ることにより、劣化診断作業者が劣化診断作業の現場にて、層間剥離の有無を確認できるので、便利である。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】本発明の一実施形態に係わる磁性体から成る抗張体を埋設した積層帯の劣化診断方法に用いられる劣化診断装置の設置状態図である。
【図２】本発明の一実施形態に係わる磁性体から成る抗張体を埋設した積層帯の劣化診断方法に用いられる劣化診断装置の概略構造説明図である。
【図３】本発明の一実施形態に係わる磁性体から成る抗張体を埋設した積層帯の劣化診断方法の実施手順を示すフローチャートである。
【図４】本発明の一実施形態に係わる磁性体から成る抗張体を埋設した積層帯の劣化診断方法における倍音判定閾値の算出方法の実施手順を示すフローチャートである。
【図５】本発明の一実施形態に係わる磁性体から成る抗張体を埋設した積層帯の劣化診断方法における倍音測定値の算出方法の実施手順を示すフローチャートである。
【図６】本発明の一実施形態に係わる磁性体から成る抗張体を埋設した積層帯における層間剥離の発生有無の判定方法の実施手順を示すフローチャートである。
【図７】本発明の一実施形態に係わる磁性体から成る抗張体を埋設した積層帯に交番磁界を印加させない場合に、直近音響検出手段により検出される音響の特性を説明するものであって、（ａ）は、波形図であり、（ｂ）は、周波数分析図である。
【図８】本発明の一実施形態に係わる磁性体から成る抗張体を埋設した積層帯内に交番磁界を印加させない場合に、周囲音響検出手段により検出される音響の特性を説明するものであって、（ａ）は、波形図であり、（ｂ）は、周波数分析図である。
【図９】本発明の一実施形態に係わる磁性体から成る抗張体を埋設した積層帯内に層間剥離が発生した状態であって交番磁界を印加させた場合に、直近音響検出手段により検出される音響の特性を説明するものであって、（ａ）は、波形図であり、（ｂ）は、周波数分析図である。
【図１０】本発明の一実施形態に磁性体から成る抗張体を埋設した積層帯内に層間剥離が発生した状態であって交番磁界を印加させた場合に、周囲音響検出手段により検出される音響の特性を説明するものであって、（ａ）は、波形図であり、（ｂ）は、周波数分析図である。
【図１１】本発明の一実施形態に係わる磁性体から成る抗張体を埋設した積層帯の劣化診断装置に用いられるくし形フィルターの特性図であって、（ａ）は、倍音検出くし形フィルターの特性図であり、（ｂ）は、倍音減衰用くし形フィルターの特性図である。
【図１２】従来の磁性体から成る抗張体を埋設した積層帯に係わる構造説明図であって、（ａ）は磁性体から成る抗張体を埋設した積層帯の正常状態の構造説明図であり、（ｂ）は、磁性体から成る抗張体を埋設した積層帯の膨らみ状態の構造説明図である。
【図１３】従来の磁性体から成る抗張体を埋設した積層帯の層間剥離状態を説明する模式図である。
【図１４】従来の磁性体から成る抗張体を埋設した積層帯の劣化診断装置に発生する電流と吸引力の関係を説明するものであって、（ａ）は、電流波形図であり、（ｂ）は、吸引力波形図である。
【図１５】従来の磁性体から成る抗張体を埋設した積層帯内に層間剥離が発生した場合に、直近音響検出手段により検出される音響の特性を説明するものであって、（ａ）は、波形図であり、（ｂ）は、周波数分析図である。
【図１６】従来の磁性体から成る抗張体を埋設した積層帯内に層間剥離が発生していない場合に、直近音響検出手段により検出される音響の特性を説明するものであって、（ａ）は、波形図であり、（ｂ）は、周波数分析図である。
【符号の説明】
【００５８】
１００ 磁性体から成る抗張体を埋設した積層帯
１０１ 表面帆布層
１０２ 中間ゴム層
１０３ 中心ゴム層
１０４ 磁性体からなる抗張体
２ 劣化診断装置
３ 音響発生手段
４ 直近音響検出手段
５ 周囲音響検出手段
６ ケース
６Ａ 把持部
７ 診断手段
７Ａ 演算処理部
７Ｂ 判定部
７Ｃ 記憶部
７Ｄ 表示部
８ 磁芯
９ コイル
１０ 交流電源
１１ 抗張体
１２ スイッチ
１３ 化粧層
１４ 上部帆布層
１５ 下部帆布層
１７ ハンドレールガイド
１８ 第１リード線
１９ 第２リード線
２６ 倍音検出くし形フィルター
２７ 非倍音検出くし形フィルター
Ｄ１ 直近音響データ
Ｄ２ 直近音響データ
Ｋ１ 周辺音響データ
Ｋ２ 周辺音響データ
Ｃ１ 倍音判定閾値
Ｃ２ 倍音測定値
Ｈ 交番磁界
Ｇ３ 層間剥離により生じた空隙
【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁性体から成る抗張体を埋設した積層帯の外部より交番磁界を印加させて、前記磁性体から成る抗張体を埋設した積層帯内の抗張体を励振させた後、前記抗張体を埋設した積層帯内の層間剥離部分で発生する音響を検出することにより、前記積層帯の劣化状態を判定する積層帯の劣化診断方法において、前記音響につき、前記交番磁界の励振周波数の倍音を検出した場合に、前記層間剥離が発生していると判定することを特徴とする磁性体から成る抗張体を埋設した積層帯の劣化診断方法。
【請求項２】
前記倍音は、前記交番磁界の励振周波数の整数倍の倍音が高利得となる特性を有する倍音検出くし形フィルターを用いて検出するようにしたことを特徴とする請求項１記載の磁性体から成る抗張体を埋設した積層帯の劣化診断方法。
【請求項３】
前記磁性体から成る抗張体を埋設した積層帯に直近させて設けた直近音響検出手段により測定される直近音響データと、磁性体から成る抗張体を埋設した積層帯の周囲に設置した周囲音響検出手段により測定される周辺音響データを基に、倍音測定値を算出してなることを特徴とする請求項１若しくは２記載の磁性体から成る抗張体を埋設した積層帯の劣化診断方法。
【請求項４】
前記倍音測定値が周囲音響測定より予め定めた閾値を越えた場合に、磁性体から成る抗張体を埋設した積層帯内に層間剥離が発生していると判定することを特徴とする請求項３記載の磁性体から成る抗張体を埋設した積層帯の劣化診断方法。
【請求項１】
磁性体から成る抗張体を埋設した積層帯の外部より交番磁界を印加させて、前記磁性体から成る抗張体を埋設した積層帯内の抗張体を励振させた後、前記抗張体を埋設した積層帯内の層間剥離部分で発生する音響を検出することにより、前記積層帯の劣化状態を判定する積層帯の劣化診断方法において、前記音響につき、前記交番磁界の励振周波数の倍音を検出した場合に、前記層間剥離が発生していると判定することを特徴とする磁性体から成る抗張体を埋設した積層帯の劣化診断方法。
【請求項２】
前記倍音は、前記交番磁界の励振周波数の整数倍の倍音が高利得となる特性を有する倍音検出くし形フィルターを用いて検出するようにしたことを特徴とする請求項１記載の磁性体から成る抗張体を埋設した積層帯の劣化診断方法。
【請求項３】
前記磁性体から成る抗張体を埋設した積層帯に直近させて設けた直近音響検出手段により測定される直近音響データと、磁性体から成る抗張体を埋設した積層帯の周囲に設置した周囲音響検出手段により測定される周辺音響データを基に、倍音測定値を算出してなることを特徴とする請求項１若しくは２記載の磁性体から成る抗張体を埋設した積層帯の劣化診断方法。
【請求項４】
前記倍音測定値が周囲音響測定より予め定めた閾値を越えた場合に、磁性体から成る抗張体を埋設した積層帯内に層間剥離が発生していると判定することを特徴とする請求項３記載の磁性体から成る抗張体を埋設した積層帯の劣化診断方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【公開番号】特開２００６−２４２６２８（Ｐ２００６−２４２６２８Ａ）
【公開日】平成１８年９月１４日（２００６．９．１４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−５５９５５（Ｐ２００５−５５９５５）
【出願日】平成１７年３月１日（２００５．３．１）
【出願人】（０００２３２９５５）株式会社日立ビルシステム (895)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年９月１４日（２００６．９．１４）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年３月１日（２００５．３．１）
【出願人】（０００２３２９５５）株式会社日立ビルシステム (895)
【Ｆターム（参考）】
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