JP3853497B2

JP3853497B2 - 最大値記憶センサ、最大値記憶センサの取り付け構造

Info

Publication number: JP3853497B2
Application number: JP36103297A
Authority: JP
Inventors: 浩昭鶴田; 博一中曽根
Original assignee: Nagano Keiki Co Ltd
Current assignee: Nagano Keiki Co Ltd
Priority date: 1997-12-26
Filing date: 1997-12-26
Publication date: 2006-12-06
Anticipated expiration: 2017-12-26
Also published as: JPH11190624A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば建物、橋梁、トンネル、膜構造物などの地上構造物、あるいは航空機や船舶のような非地上構造物等や地盤の各種構造物における構造材又は膜材などの構造部材に対して過去にかかった最大負荷に対応する最大変位量を検出するのに用いる最大値記憶センサに関し、特にその最大値記憶センサを構造物に取り付ける際の取り付け構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
構造物における構造部材自体の変形或いは構造部材間の距離変化により、構造物内部の２点間の距離に変化が生ずる。そして、このような変位の最大値を検出することによって、外力によりその構造物にどのような強度変化が生じているのかを診断し、これより構造物の破壊可能性を非破壊で予想するという方法が知られている。
【０００３】
このような方法に用いる最大値記憶センサとして、本願出願人は、例えば特開平８−１７８７６５号や特開平９−９６５７６号公報に掲載のものを提案してきた。これらの最大値記憶センサは、基本的に、折り返しの導電性要素を折り返し部分が横一線となるように複数本並列に並べ且つ各導電要素の順次的な破断に応じた相関的な抵抗値の変化を生じるように形成した導電体と、導電要素をその折り返し部分で破断可能とした破断手段と、破断手段を導電体に対して相対的に移動させるスライダとからなっている。そして、上記最大値記憶センサは、構造物において変位検出対象となる構造部材に、構造部材の変位に応じてスライダが平行移動するようにして取り付けて用いられる。つまり、この最大値記憶センサでは、構造部材の変位に応じてスライダを平行移動させると共にこのスライダの移動量に応じて破断手段を移動させ、導電要素を所定の本数ずつ破断して抵抗値変化を生じさせ、この抵抗値変化を利用して最大値検出を行うものである。
【０００４】
上記最大値記憶センサは、非常に簡単な構造でありながら、十分に安定した精度で構造部材の変位を検出することができる点で優れたものである。しかしながら、変位の検出精度をより高めようとした場合には、この最大値記憶センサの取り付け構造について何らかの工夫が必要になる。即ち、この最大値記憶センサは、その構造が非常に単純であり、スライダの変位に正確に対応させて破断手段を動かすのは比較的簡単であるが、構造部材の変位に応じてスライダを正確に動かすことについては、未だ工夫の余地がある。例えば、上記最大値記憶センサの用途は多岐に渡るため、変位量の範囲が必ずしも一定しないことが原因となって変位量の計測を十分に行えないような場合がある。具体的には、地滑りの予測等のために地盤の変位量を測定しようとする場合には、測定する変位量は概ね１〜２ｍｍ程度の大きさとなる野に対し、免震装置の変位量測定を行おうとする場合には、概ね３００〜５００ｍｍ程度の変位を測定する必要が生じる。このような変位量の相違には、それに合わせた複数種類のセンサを準備しそれを使い分けるという対応手段も考えられるが、これによるとコストの増加を招きがちである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、本発明は、変位量に応じて平行移動を行うスライダを有する最大値記憶センサを、変位量の如何によらずどのような状況下においても高い精度で機能させることができるような、最大値記憶センサの取り付け構造を提供することにより、上記最大値記憶センサの利用範囲をより広げることにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明の最大値記憶センサの取り付け構造は以下のようなものとされた。即ち、構造部材における２点間の距離が変化することにより生じる変位量に応じて平行移動するスライダを備えた最大値記憶センサの取り付け構造であって、変位量測定の対象となる測定区間の全長に渡って配置され且つ測定区間の変位に応じてスライドするスライド部材と前記スライダとを接続すると共に、スライド部材における変位を変倍してスライダを変位させる変倍手段を取付けてなる最大値記憶センサの取り付け構造である。
【０００７】
本発明によれば、実際に生じた変位を変倍手段により適当に拡大乃至縮小し、その変倍後の変位によってスライダを移動させることができるようになるので、実際に生じる変位範囲に大小があっても、一の最大値記憶センサで変位検出を行えるようになる。
【０００８】
変倍手段は、一の直線状の変位を拡大乃至縮小して他の直線運動として出力できるようなものであればどのようなものでも良く、例えば滑車の組み合わせやギアの組み合わせによりこれを構成することが可能である。また、変倍手段としてパンタグラフを複数直列に接続したものを用いた場合には、装置全体を直線状にまとめることが可能になり、最大値記憶センサの取り付け幅を小さくできるので好ましい。尚、本発明でいうスライド手段は、ワイヤ、スポークその他の線状体、管体その他の棒状体などから適宜選択する。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照して、本発明による第１〜第３実施形態について説明する。尚、以下の各実施形態の説明にあたり、重複する部分には共通する符号を付し、重複説明は省略する。
【００１０】
第１実施形態：本発明の第１実施形態による最大値記憶センサの取り付け構造を図１に示している。最大値記憶センサＡは、センサボックスＢ内に取付けられており、このセンサボックスＢを測定区間の一端に位置する構造部材に取付けることにより、間接的に構造部材に取付けられるようになっている。また、最大値記憶センサＡは、その内部に平行移動可能としたスライダＳを備えている。
【００１１】
スライダＳは、接続金具１を介することにより、5段のパンタグラフ２ａを直列接続してなる変倍手段としての連続パンタグラフ２と連結されている。より詳細にいうと、連続パンタグラフ２の一端はセンサボックスＢに取り付けられており、且つ最大値記憶センサＡに最も近接するパンタグラフ２ａの連結点は接続金具１を介してスライダＳに接続されている。一方、この連続パンタグラフ２の他端は、スライド部材としてのワイヤ３に連結されている。このワイヤ３は、測定区間に沿って張り渡されており、その他端は、図外の測定区間他端に固定されている。
【００１２】
この取り付け構造によれば、測定区間に伸びが生じ、ワイヤ３が図中Ｘ方向へ所定量スライドした場合には、５段のパンタグラフ２を介して１／５倍に縮小された変位がスライダＳへと伝達される。
【００１３】
第２実施形態：この実施形態による最大値記憶センサの取り付け構造は図２に示したとおりである。この取り付け構造は、大まかに言えば、インナロッド４、スライド部材としてのアウタロッド５、最大値記憶センサＡ内蔵のセンサボックスＢからなる。アウタロッド５は、ターミナル６を介して構造部材である梁７に固定されている。インナロッド４は、構造部材である柱８にターミナル９を介して取り付けた取り付けパイプ１０にその基端を挿入する形で固定されており、その先端はアウタロッド５内部の中空部１１に摺動自在に挿入されている。
【００１４】
センサボックスＢ内の構造は、図３で示したようになっている。センサボックスＢの基盤１２は、インナロッド４と固定されている。また、該基盤１２には２つの最大値記憶センサＡが固定的に取付けられている。一方、最大値記憶センサＡ内のスライダＳは、インナロッド４の中心線上の一点Ｃに回動可能に固定した伝達板１３を介してアウタロッド５に接続されている。詳細にいうと、アウタロッド５の外周沿いに伝達板１３と直行する向きで接続ピン１４を溶接固定し且つこの接続ピン１４を伝達板１３に固定すると共に、伝達板に２本の伝達ピン１５、１５を立設し、この伝達ピン１５、１５を、各スライダＳに接続の検出金具１６に設けた角孔７へ差し込むことにより、スライダＳをアウタロッド５に接続している。
【００１５】
このような構造で取付けられた最大値記憶センサＡは、以下のように機能する。即ち、測定区間が縮む方向で変位が生じたときには、アウタロッド５が図中左向きに移動し、これに伴って接続ピン１４でアウタロッド５と接続された伝達板１３が点Ｃを中心にして反時計周りに回動する。これに伴い、図中下側の伝達ピン１５が図中右側へ移動し、検出金具１６を介してこれと接続されるスライダＳが図中右側へ移動することになり、結果的に図中下側の最大値記憶センサＡにより変位が検出されることとなる。このとき、伝達板１３が固定される点Ｃから接続ピン１４までの距離と、伝達板１３が固定される点Ｃから伝達ピン１５までの距離とが異なるので、その比率に応じて変位が変倍される。尚、この方向に変位が生じた場合には、図中上側の伝達ピン１５は、検出金具１６の角孔１７中で浮いた状態となり、図中上側の最大値記憶センサＡは作動しないことになる。また、上記説明と逆向き、即ち測定区間が伸びる向きに変位が生じた場合には、上側の最大値記憶センサＡにより変位量を検出することになる。従って、この取り付け構造を用い、それぞれの最大値記憶センサＡから別個に外部出力を取っていれば、変位の方向及び変位量を測定することができる。
【００１６】
第３実施形態：この実施形態による最大値記憶センサの取り付け構造は図３に示したとおりである。この取り付け構造は、第２実施形態におけるそれと、センサボックスＢの内部構造以外の部分では共通する。
【００１７】
この実施形態においては、基盤１２に取り付けられた最大値記憶センサＡは１つだけである。また、アウタロッド５外周には、対称な位置に２本の接続ピン１４が溶接固定されている。また、伝達板１３には、スライダＳの移動方向と同一方向又は逆方向に開口を有する２つの切り欠き部１８が設けられており、またその一方の切り欠き部１８の更にその外側には１本の伝達ピン１５が立設されている。この伝達ピン１５は検出金具１６の角孔１７に差し込まれており、接続ピン１４は切り欠き部１８にそれぞれ差し込まれている。
【００１８】
この実施形態における最大値記憶センサの取り付け構造においては、アウタロッド５が図中左右のいずれの方向に移動しても、伝達板１３が点Ｃを中心にして反時計回りに回転することになる。従って、この構造によれば、１つの最大地記憶センサＡを使用するだけで、伸び方向及び縮み方向の双方向の変位量を検出できるようになる。尚、この場合でも、伝達板１３が固定される点Ｃから接続ピン１４までの距離と、伝達板１３が固定される点Ｃから伝達ピン１５までの距離との相違により、変位量について所定の変倍がなされる。
【００１９】
【発明の効果】
本発明の最大値記憶センサの取り付け構造では、スライド部材と前記スライダとを接続する際に、スライド部材における変位を変倍してスライダを変位させる変倍手段を取付けることとしたので、スライド部材の変位を任意に変倍して最大値記憶センサに伝達できるようになった。これにより、一の最大値記憶センサを、測定対称における変位幅のいかんによらず幅広く使用することができるようになるため、コスト低減が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態による最大値記憶センサの取り付け構造を示す概念図。
【図２】本発明の第２実施形態による最大値記憶センサの取り付け構造を示す全体図。
【図３】本発明の第２実施形態による最大値記憶センサの取り付け構造におけるセンサボックス内部を示す拡大図。
【図４】本発明の第３実施形態による最大値記憶センサの取り付け構造におけるセンサボックス内部を示す拡大図。
【符号の説明】
１接続金具
２連続パンタグラフ（変倍手段）
３ワイヤ（スライド手段）
４インナロッド
５アウタロッド
７梁（構造部材）
８柱（構造部材）
１３伝達板
１４接続ピン
１５伝達ピン
１６検出金具
１７角孔
１８切り欠き部

Claims

構造部材における２点間の距離が変化することにより生じる変位量に応じて平行移動するスライダを備えた最大値記憶センサの取り付け構造であって、
変位量測定の対象となる測定区間の全長に渡って配置され且つ測定区間の変位に応じてスライドするスライド部材と前記スライダとを接続すると共に、スライド部材における変位を変倍してスライダを変位させる、パンタグラフを複数直列に連結したものである変倍手段を取付けてなる最大値記憶センサの取り付け構造。
変倍手段は、スライド部材とスライダとの間に位置し、これらを互いに接続するものである請求項１記載の最大値記憶センサの取り付け構造。
変位量測定の対象となる測定区間の全長に渡って配置され且つ測定区間の変位に応じてスライドするスライド部材と接続されることにより、構造部材における２点間の距離が変化することにより生じる変位量に応じて平行移動するようにされたスライダを備えた最大値記憶センサであって、
前記スライド部材における変位を変倍してスライダを変位させる、パンタグラフを複数直列に連結したものである変倍手段を備えている、
最大値記憶センサ。