特開 2024-134099 状態監視システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024134099

(43)【公開日】2024-10-03

(54)【発明の名称】状態監視システム

(51)【国際特許分類】

   F16J 15/00 20060101AFI20240926BHJP

   F16J 15/34 20060101ALI20240926BHJP

   F16H 57/029 20120101ALI20240926BHJP

【ＦＩ】

F16J15/00 E

F16J15/34 A

F16H57/029

【審査請求】未請求

【請求項の数】4

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023044210

(22)【出願日】2023-03-20

(71)【出願人】

【識別番号】000000929

【氏名又は名称】カヤバ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002468

【氏名又は名称】弁理士法人後藤特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】杉本 潤一郎

(72)【発明者】

【氏名】眞田 和俊

【テーマコード（参考）】

3J041

3J063

【Ｆターム（参考）】

3J041AA01

3J041BD01

3J041BD06

3J063AA15

3J063AB12

3J063AC01

3J063BB01

3J063BB37

(57)【要約】

【課題】ギヤ室内の潤滑油が外部に漏れることを未然に防止する。
【解決手段】フローティングシール５０を有する動力伝達装置１の状態監視システム１００であって、フローティングシール５０は、第１弾性リング５１と、第１弾性リング５１を介して固定ハウジング１０に支持される第１シールリング５３と、第２弾性リング５２と、第２弾性リング５２を介して回転ハウジング２０に支持され、第１シールリング５３に摺接する第２シールリング５４と、を有し、状態監視システム１００は、第１シールリング５３に設けられる温度センサ６０と、温度センサ６０の検出結果に基づいてフローティングシール５０の異常を判定する情報処理装置７０と、を備え、情報処理装置７０は、温度センサ６０により検出される温度が予め定められる劣化判定閾値以上となった累積時間に基づいて、第１弾性リング５１及び／または第２弾性リング５２の劣化を判定する。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

変速機構の状態監視システムであって、
前記変速機構は、
駆動源を収容する固定ハウジングと、
前記駆動源の出力回転が減速機を介して伝達され回転する回転ハウジングと、
前記固定ハウジングと前記回転ハウジングの間に形成されるとともに、前記減速機が収容され潤滑油が封入されるギヤ室と、
前記固定ハウジングと前記回転ハウジングとにわたって設けられ、前記ギヤ室内の潤滑油をシールするフローティングシールと、を有し、
前記フローティングシールは、
前記固定ハウジングに設けられる第１弾性リングと、
前記第１弾性リングを介して前記固定ハウジングに支持される第１シールリングと、
前記回転ハウジングに設けられる第２弾性リングと、
前記第２弾性リングを介して前記回転ハウジングに支持され、前記第１シールリングに摺接する第２シールリングと、を有し、
前記状態監視システムは、
前記第１シールリングに設けられて前記第１シールリングの温度を検出する温度検出器と、
前記温度検出器の検出結果に基づいて前記フローティングシールの異常を判定する情報処理装置と、を備え、
前記情報処理装置は、前記温度検出器により検出される温度が予め定められる劣化判定閾値以上となった累積時間に基づいて、前記第１弾性リング及び／または前記第２弾性リングの劣化を判定することを特徴とする状態監視システム。

【請求項2】

請求項１に記載の状態監視システムであって、
前記情報処理装置は、前記温度検出器により検出される温度が前記劣化判定閾値よりも大きい異常判定閾値以上になると、前記第１弾性リング及び／または前記第２弾性リングの異常を判定することを特徴とする状態監視システム。

【請求項3】

請求項１に記載の状態監視システムであって、
前記温度検出器は、前記第１シールリングの周方向に互いに離れて複数設けられ、
前記情報処理装置は、複数の前記温度検出器により検出される温度の互いの差から前記フローティングシールの異常を判定することを特徴とする状態監視システム。

【請求項4】

請求項１に記載の状態監視システムであって、
前記温度検出器は、前記第１シールリングの内周面であって常に潤滑油に浸る位置に設けられることを特徴とする状態監視システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、状態監視システムに関するものである。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、駆動源を収容する固定ハウジングと、駆動源の出力回転が伝達されて回転する回転ハウジングと、回転ハウジングに収容され、駆動源の出力回転を変速して回転ハウジングに伝達する変速機構と、固定ハウジングと回転ハウジングとの間の隙間をシールするフローティングシールと、を備える動力伝達装置が開示されている。回転ハウジングと固定ハウジングの間には変速機構を収容するギヤ室が形成され、ギヤ室には変速機構を潤滑する潤滑油が充填される。

【0003】

また、フローティングシールは、固定ハウジングに設けられる第１弾性リングと、第１弾性リングを介して固定ハウジングに支持される第１シールリングと、回転ハウジングに設けられる第２弾性リングと、第２弾性リングを介して回転ハウジングに支持され、第１シールリングに摺接する第２シールリングと、を有する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０２０－１５９４６３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

特許文献１に記載の動力伝達装置では、第１弾性リング及び第２弾性リングの弾性力により第１シールリングと第２シールリングが互いに摺接することによって、ギヤ室内の潤滑油がシールされる。しかし、第１弾性リング及び第２弾性リングの経年劣化や、外部から土砂等の異物混入により、第１シールリングと第２シールリングの摺接状態が変化すると、ギヤ室内の潤滑油が外部に漏れてしまうおそれがある。特許文献１に記載の動力伝達装置では、ギヤ室内の潤滑油が外部に漏れて初めてフローティングシールの異常に気付くため、ギヤ室内の潤滑油が外部に漏れることを未然に防止することができない。

【0006】

本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、ギヤ室内の潤滑油が外部に漏れることを未然に防止することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明は、変速機構の状態監視システムであって、変速機構は、駆動源を収容する固定ハウジングと、駆動源の出力回転が減速機を介して伝達され回転する回転ハウジングと、固定ハウジングと回転ハウジングの間に形成されるとともに、減速機が収容され潤滑油が封入されるギヤ室と、固定ハウジングと回転ハウジングとにわたって設けられ、ギヤ室内の潤滑油をシールするフローティングシールと、を有し、フローティングシールは、固定ハウジングに設けられる第１弾性リングと、第１弾性リングを介して固定ハウジングに支持される第１シールリングと、回転ハウジングに設けられる第２弾性リングと、第２弾性リングを介して回転ハウジングに支持され、第１シールリングに摺接する第２シールリングと、を有し、状態監視システムは、第１シールリングに設けられて第１シールリングの温度を検出する温度検出器と、温度検出器の検出結果に基づいてフローティングシールの異常を判定する情報処理装置と、を備え、情報処理装置は、温度検出器により検出される温度が予め定められる劣化判定閾値以上となった累積時間に基づいて、第１弾性リング及び／または第２弾性リングの劣化を判定することを特徴とする。

【0008】

この発明では、温度検出器により第１シールリングの温度を検出することによって、第１弾性リング及び／または第２弾性リングの経年劣化を監視し、フローティングシールの異常を判定する。よって、ギヤ室内の潤滑油が外部に漏れる前に、フローティングシールの交換等のメンテナンスを行うことができる。

【0009】

また、本発明は、情報処理装置は、温度検出器により検出される温度が劣化判定閾値よりも大きい異常判定閾値以上になると、第１弾性リング及び／または第２弾性リングの異常を判定することを特徴とする。

【0010】

また、本発明は、温度検出器は、第１シールリングの周方向に互いに離れて複数設けられ、情報処理装置は、複数の温度検出器により検出される温度の互いの差からフローティングシールの異常を判定することを特徴とする。

【0011】

これらの発明では、異物混入等による突発的なフローティングシールの異常を判定することができる。よって、ギヤ室内の潤滑油が外部に漏れる前に、異物の除去やフローティングシールの交換等のメンテナンスをすることができる。

【0012】

また、本発明は、温度検出器は、第１シールリングの内周面であって常に潤滑油に浸る位置に設けられることを特徴とする。

【0013】

この発明では、温度検出器は常に潤滑油に浸っており、温度変化が小さい状態で設けられるため、フローティングシールの異常を判定する精度が向上する。

【発明の効果】

【0014】

本発明によれば、ギヤ室内の潤滑油が外部に漏れることを未然に防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】本発明の第１，第２実施形態に係る状態監視システムの概略図である。

【図2】図１に示す領域ＩＩの拡大図である。

【図3】フローティングシールに異物が侵入した状態を示す図であり、図２に対応して示す。

【図4】本発明の第１，第２実施形態に係る状態監視システムのハードウェア構成を示すブロック図である。

【図5】本発明の第１実施形態に係る状態監視システムの情報処理装置がフローティングシールの劣化時間を測定する処理手順を示すフローチャートである。

【図6】本発明の第１実施形態に係る状態監視システムの情報処理装置が劣化時間からフローティングシールの劣化を判定する処理手順を示すフローチャートである。

【図7】本発明の第２実施形態に係る状態監視システムの情報処理装置がフローティングシールの異常を判定する処理手順を示すフローチャートである。

【図8】温度センサのフローティングシールへの取り付け例を示す図であり、図２に対応して示す。

【発明を実施するための形態】

【0016】

＜第１実施形態＞
以下、図面を参照して、本発明の第１実施形態に係る状態監視システム１００について説明する。

【0017】

状態監視システム１００は、変速機構１の状態を監視するものである。まず、変速機構１について説明する。

【0018】

変速機構１は、例えば、油圧ショベルなどのクローラ式作業機の走行用の油圧モータ９（駆動源）の動力をクローラベルトに伝達するものである。図１に示すように、変速機構１は、油圧モータ９を収容する固定ハウジング１０と、固定ハウジング１０に対して回転自在に設けられる回転ハウジング２０と、油圧モータ９のシャフト３１の出力回転を減速して回転ハウジング２０に伝達する減速機３０と、を備える。

【0019】

固定ハウジング１０には、本体部１１の外周面から突出するように固定フランジ１２が形成される。固定フランジ１２がボルトによって車体６に取り付けられることにより、変速機構１が車体６に固定される。本実施形態では、図１に示す向きで変速機構１が車体６に固定される。

【0020】

回転ハウジング２０は、円筒状の部材であり、その内部（具体的には、後述するギヤ室４）に減速機３０が収容されている。回転ハウジング２０は、油圧モータ９の出力回転が減速機３０を介して伝達され回転する。

【0021】

固定ハウジング１０及び回転ハウジング２０は、クローラベルトが循環する経路の内側に配置される。回転ハウジング２０には、外周面から径方向外方に突出する環状の回転フランジ２９が形成される。回転フランジ２９には、ボルト（図示省略）によってスプロケット（図示省略）が締結される。スプロケットにはクローラベルトが噛み合う。回転ハウジング２０とスプロケットが共に回転することで、スプロケットに噛み合うクローラベルトが循環してクローラ式作業機が走行する。

【0022】

固定ハウジング１０の外周と回転ハウジング２０の内周との間には、軸受ユニット４０が設けられる。軸受ユニット４０は、固定ハウジング１０に対して回転ハウジング２０を回転自在に支持する。回転ハウジング２０は、車体６に固定される固定ハウジング１０に対して軸受ユニット４０を介して回転自在に支持され、回転中心軸Ｏを中心として回転する。

【0023】

油圧モータ９は、固定ハウジング１０の本体部１１の内部に収容される。油圧モータ９は、例えば、斜板式ピストンモータである。なお、駆動源は油圧モータ以外であってもよく、例えば、駆動源は電動モータとしてもよい。油圧モータ９は、公知の構成を採用できるため、図１では簡略化して図示しており、本明細書では詳細な説明を省略する。

【0024】

減速機３０は、油圧モータ９のシャフト３１の出力回転を減速して回転ハウジング２０に伝達する遊星歯車減速機構である。減速機３０は、油圧モータ９のシャフト３１に設けられるサンギヤ３２と、回転ハウジング２０の内壁に設けられるインナーギヤ３３と、サンギヤ３２とインナーギヤ３３との双方に噛み合う複数のプラネタリギヤ３４と、各プラネタリギヤ３４を支持するプラネタリキャリア３５と、プラネタリキャリア３５と噛み合う２段目のサンギヤ３６と、サンギヤ３６とインナーギヤ３３との双方に噛み合う複数のプラネタリギヤ３７と、を備える。

【0025】

回転ハウジング２０の開口端部２０ａの内周には、開口端部２０ａを閉塞する円盤状のカバー２１が着脱可能に取り付けられる。固定ハウジング１０と回転ハウジング２０の間には、減速機３０を収容するギヤ室４が形成される。ギヤ室４は、回転ハウジング２０及びカバー２１の内面と、固定ハウジング１０の本体部１１の外面と、によって画成される。カバー２１には、ギヤ室４と外部を連通するポート（図示省略）と、ポートを封止するプラグ（図示省略）が設けられ、当該ポートを通じて、ギヤ室４に減速機３０を潤滑する潤滑油が封入される。本実施形態では、ギヤ室４に潤滑油が半分ほど（具体的には、図１において潤滑油が油圧モータ９のシャフト３１にかかるあたりまで）充填される。

【0026】

また、変速機構１は、固定ハウジング１０と回転ハウジング２０とにわたって設けられ、ギヤ室４内の潤滑油をシールするフローティングシール５０を有する。フローティングシール５０は、固定ハウジング１０に設けられる第１弾性リング５１と、第１弾性リング５１を介して固定ハウジング１０に支持される第１シールリング５３と、回転ハウジング２０に設けられる第２弾性リング５２と、第２弾性リング５２を介して回転ハウジング２０に支持される第２シールリング５４と、を有する。

【0027】

第１弾性リング５１は、固定ハウジング１０の固定フランジ１２に形成されたシール面１４と、第１シールリング５３の外周面に形成されたシール面５３ａ（図２，図３参照）と、の間に圧縮されて設けられるＯリングである。第１弾性リング５１により、固定ハウジング１０のシール面１４と第１シールリング５３のシール面５３ａの間がシールされる。第２弾性リング５２は、回転ハウジング２０の回転側突起部２３のシール面２４と、第２シールリング５４の外周面に形成されたシール面５４ａ（図２，図３参照）と、の間に圧縮されて設けられるＯリングである。第２弾性リング５２により、回転ハウジング２０のシール面２４と第２シールリング５４のシール面５４ａの間がシールされる。

【0028】

第１シールリング５３及び第２シールリング５４は、鋳鉄で形成され、互いに摺接するように設けられる。具体的には、第１シールリング５３及び第２シールリング５４は、第１弾性リング５１及び第２弾性リング５２の緊迫力により、互いに押し付けられて摺接する。これにより、第１シールリング５３と第２シールリング５４の間がシールされ、変速機構１内（ギヤ室４内）の油をシールするとともに、外部から土砂等の異物が変速機構１内に侵入することを防止する。

【0029】

油圧モータ９が駆動すると、回転ハウジング２０が回転し、回転ハウジング２０に支持される第２シールリング５４が第１シールリング５３に対して摺接しながら回転する。第１シールリング５３は、固定ハウジング１０に支持されるため、油圧モータ９が駆動しても回転しない。第１シールリング５３と第２シールリング５４の摺接面で生じる摩擦熱は第１弾性リング５１及び第２弾性リング５２に伝達されるため、フローティングシール５０では、第１弾性リング５１及び第２弾性リング５２が徐々に熱硬化して経年劣化する。第１シールリング５３には、後述するように、温度検出器としての温度センサ６０が設けられる。

【0030】

なお、フローティングシール５０の外側における固定ハウジング１０と回転ハウジング２０との間には、外部から土砂等の異物を侵入しづらくするためのラビリンスシール５が形成される。ラビリンスシール５は、固定ハウジング１０と回転ハウジング２０の間の隙間によって形成される。具体的には、固定ハウジング１０の固定フランジ１２には、回転ハウジング２０に向かって延びる環状の固定側突起部１３が形成される。回転ハウジング２０の回転フランジ２９の基端側には、固定側突起部１３の径方向内側において固定ハウジング１０に向かって延びる環状の回転側突起部２３が形成される。ラビリンスシール５は、固定ハウジング１０の固定側突起部１３と、回転ハウジング２０の回転側突起部２３及び回転フランジ２９の間の隙間によって形成される。

【0031】

ここで、第１シールリング５３と第２シールリング５４の摺接状態の変化は、異物の侵入等の突発的な異常が生じなくても、第１シールリング５３と第２シールリング５４の摺接面で生じる摩擦熱が第１弾性リング５１及び第２弾性リング５２に伝達されて徐々に熱硬化することで生じる。つまり、第１弾性リング５１及び第２弾性リング５２が熱硬化することで経年劣化し、第１シールリング５３と第２シールリング５４の摺接状態が変化することで、第１シールリング５３と第２シールリング５４の間からギヤ室４内の潤滑油が外部に漏れやすくなる。そのため、状態監視システム１００では、温度センサ６０により第１弾性リング５１及び第２弾性リング５２の温度を間接的に検出する。状態監視システム１００は、温度センサ６０により検出される温度が予め定められる劣化判定閾値以上となった累積時間に基づいて、情報処理装置７０の判定部７３が第１弾性リング５１及び第２弾性リング５２の劣化（具体的には、経年劣化）を判定する。

【0032】

次に、状態監視システム１００について説明する。

【0033】

状態監視システム１００は、第１シールリング５３に設けられて第１シールリング５３の温度を検出する温度検出器としての温度センサ６０と、温度センサ６０の検出結果に基づいてフローティングシール５０の異常を判定する情報処理装置７０と、を備える。

【0034】

図１、図２に示すように、温度センサ６０は、ギヤ室４に面するように第１シールリング５３の内側に設けられる。本実施形態では、温度センサ６０は、第１シールリング５３の内周面であって常に潤滑油に浸る位置に一つ設けられる。具体的には、温度センサ６０は、変速機構１の下方側に位置するように第１シールリング５３に設けられる。温度センサ６０は、第１シールリング５３の温度を直接検出するものであり、第１弾性リング５１及び第２弾性リング５２の温度については間接的に検出することになる。なお、温度センサ６０は、図２に示すように第１シールリング５３に埋め込まれて設けられてもよく、また、第１シールリング５３の内周面に接着剤、半田付け、ロウ付け、ボルト留め等によって固定されてもよい（図８参照）。また、固定ハウジング１０側に挿通孔等を形成し、温度センサ６０のリード線（図示省略）を配線すれば、リード線の断線などを防止することができる。

【0035】

図４に示すように、情報処理装置７０は、演算処理を行うＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）と、ＣＰＵにより実行される制御プログラム等を記憶するＲＯＭ（Ｒｅａｄ－Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）と、ＣＰＵの演算結果等を記憶するＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）と、を含むマイクロコンピュータで構成される。情報処理装置７０は、情報を記憶する記憶部７２と、フローティングシール５０の異常を判定する判定部７３と、を有する。なお、記憶部７２及び判定部７３は、情報処理装置７０の各機能を、仮想的なユニットとして示したものであり、物理的に存在することを意味するものではない。

【0036】

本実施形態では、情報処理装置７０は、油圧ショベルなどの車体に設けられる。情報処理装置７０は、温度センサ６０と有線または無線により接続される。情報処理装置７０には、温度センサ６０により検出される温度が連続して入力される。

【0037】

情報処理装置７０の記憶部７２には、第１弾性リング５１及び第２弾性リング５２の熱硬化による経年劣化を判定するために、劣化判定閾値と、劣化判定閾値を超える時間の累積値（以下では、「劣化時間」とも称する。）の基準値が予め記憶される。劣化判定閾値は、第１弾性リング５１及び第２弾性リング５２が熱硬化により経年劣化する基準となる温度であり、劣化時間の基準値は、第１弾性リング５１及び第２弾性リング５２の交換時期を判定するための値である。劣化判定閾値及び劣化時間の基準値は、第１弾性リング５１及び第２弾性リング５２の物性を基に決定され、例えば、ＪＩＳ Ｋ６２５７に準拠して求められる熱老化特性に基づいて決定される。なお、劣化判定閾値は、一つの値ではなく、一定の数値幅を有する数値範囲であってもよい。また、劣化判定閾値には、外気温や土砂の影響等を考慮して所定の補正量を加味した値を設定してもよい。例えば、外気温が高い場合には劣化判定閾値を高く設定してもよく、水分の多い土砂によってフローティングシール５０が冷やされる場合には劣化判定閾値を低く設定してもよい。

【0038】

図５、図６は、判定部７３がフローティングシール５０の異常（劣化）を判定する処理手順を示すフローチャートである。図５は、判定部７３がフローティングシール５０の劣化を判定するためにフローティングシール５０の劣化時間を測定する手順を示したものであり、図６は、判定部７３が劣化時間からフローティングシール５０の劣化を判定する手順を示したものである。判定部７３は、例えば、油圧ショベル等の自車両のエンジンが始動した場合に、図５、図６に示す処理を並行して所定の時間間隔ごとに繰り返して実行する。なお、判定部７３は、図５、図６に示す処理を一連の処理として実行してもよい。

【0039】

まず、図５に示す判定部７３がフローティングシール５０の劣化時間を測定する手順について説明する。判定部７３は、まず、ステップＳ１０１において、記憶部７２に保存された異常判定に関する劣化時間演算プログラムを読み出す。次に、ステップＳ１０２へと進み温度センサ６０から温度を示す信号を取得した後、ステップＳ１０３へと進み記憶部７２に当該温度を記憶させる。そして、ステップＳ１０４へと進み、記憶部７２に記憶された劣化判定閾値を読み出して、ステップＳ１０５へと進む。

【0040】

ステップＳ１０５では、温度センサ６０の温度と劣化判定閾値を比較する。具体的には、ステップＳ１０５では、温度センサ６０の温度が劣化判定閾値以上であるか否かの判定をする。温度センサ６０の温度が劣化判定閾値より小さい場合には、第１弾性リング５１及び第２弾性リング５２の劣化（熱硬化）が進行していないとして、何もせずに処理を終了する。温度センサ６０の温度が劣化判定閾値以上である場合には、第１弾性リング５１及び第２弾性リング５２の劣化が進行しているとして、ステップＳ１０６へと進み劣化時間を演算する。

【0041】

ステップＳ１０６では、具体的には、温度センサ６０の信号のカウントやタイマー（図示省略）により劣化時間を演算する。そして、判定部７３は、所定の時間間隔ごとに、記憶部７２に劣化時間を記録または加算する。より具体的には、ステップＳ１０７へと進み、ステップＳ１０７において、記憶部７２に劣化時間の記憶がないかの判定をする。判定部７３は、記憶部７２に劣化時間が記憶されていない場合には、ステップＳ１０９へと進み、記憶部７２に新たに劣化時間を記録する。記憶部７２に劣化時間が記憶されている場合には、ステップＳ１０８へと進み記憶済みの劣化時間に演算された劣化時間を加算して更新し、ステップＳ１０９へと進み記憶部７２に劣化時間を記録する。判定部７３は、温度センサ６０の温度が劣化判定閾値未満となるまで劣化時間を演算し、処理を終了する。

【0042】

次に、図６に示す劣化時間からフローティングシール５０の劣化を判定する手順について説明する。判定部７３は、まず、ステップＳ１１１において、ステップＳ１０１と同様に異常判定に関する劣化判定プログラムを読み出す。次に、ステップＳ１１２に進み、記憶部７２からフローティングシール５０の劣化時間と劣化時間の基準値を取得し、ステップＳ１１３へと進む。

【0043】

ステップＳ１１３では、劣化時間が基準値以上であるか否かの判定をする。劣化時間が基準値より小さい場合には、第１弾性リング５１及び第２弾性リング５２の交換がまだ不要であるとして、何もせずに処理を終了する。劣化時間が基準値以上である場合には、第１弾性リング５１及び第２弾性リング５２が劣化しており交換が必要であるとして、ステップＳ１１４に進み、モニターやアラーム等の報知部８０（図４参照）を介して作業者に異常を報知して処理を終了する。例えば、モニターには常時または一定時間ごとにシール交換を作業者に促す表示をし、アラームは基準値を超えたタイミングや、基準値を超えた状態でエンジンを停止し再度エンジンを稼働した際等に作動させてもよい。また、異常の報知は、劣化時間のリセットボタンを設けて、リセットボタンを押すことで現場作業者が解除できるようにしてもよい。しかしながら、メンテナンスをせずに現場作業者が異常の報知を解除することがないように、例えばメンテナンス作業者が外部端末から有線または無線によって情報処理装置７０に解除コードを送信することで報知を解除できるようにすることで、ギヤ室内の潤滑油が外部に漏れることを未然に防止することができる。

【0044】

このように、状態監視システム１００では、温度センサ６０により第１弾性リング５１及び第２弾性リング５２の温度を間接的に検出することによって、第１シールリング５３と第２シールリング５４の経年劣化を監視し、フローティングシール５０の異常（第１弾性リング５１及び第２弾性リング５２の経年劣化）を判定する。よって、第１弾性リング５１及び第２弾性リング５２が経年劣化してギヤ室４内の潤滑油が外部に漏れる前に、第１弾性リング５１及び第２弾性リング５２の交換等のメンテナンスをすることができる。

【0045】

また、状態監視システム１００では、温度センサ６０の温度が劣化判定閾値を超える時間の累積値（劣化時間）を利用することにより、フローティングシール５０の異常をより簡単な構成で判定することができる。

【0046】

また、温度センサ６０が潤滑油に浸る状態では、温度センサ６０が検出する温度は、潤滑油の温度の影響を受ける。よって、油圧モータ９及び減速機３０の駆動状態や変速機構１の傾きにより、潤滑油に浸ったり浸らなかったりする位置に温度センサ６０が設けられると、温度センサ６０が検出する温度が潤滑油により変化してしまうため、フローティングシール５０の異常を判定する精度が低くなる。これに対して、状態監視システム１００では、温度センサ６０が常に潤滑油に浸る位置に設けられ、温度変化が小さい状態で設けられるため、フローティングシール５０の異常を判定する精度が向上する。なお、第１シールリング５３は金属であるため、第１シールリング５３における潤滑油に浸る下部と潤滑油に浸らない上部の間で大きな温度差は生じない（最大で５℃程度である）。そのため、温度センサ６０は、常に潤滑油に浸らない位置に設けられてもよい。

【0047】

また、温度センサ６０は、一つのみではなく、第１シールリング５３の周方向に互いに離れて複数設けられてもよい。例えば、油圧ショベルなどのクローラ式作業機の走行用の油圧モータ９（駆動源）は、周方向にどの向きで取り付けられるか不明であるため、温度センサ６０を少なくとも１つは潤滑油に浸る位置に設けることが好ましい。潤滑油は、通常、ギヤ室４の半分以上程度に入れられるため、例えば、温度センサ６０を、１８０°間隔で２個や、１２０°間隔で３個や、９０°間隔で４個設ければよい。

【0048】

この場合では、複数の温度センサ６０のうち、常に潤滑油に浸る位置にあるものが最も高い温度が検出されると想定される。そのため、情報処理装置７０は、複数の温度センサ６０で検出された温度のうち最も高いものに基づいてフローティングシール５０の異常を判定してもよい。これにより、温度センサ６０の検出値の温度変化が小さくなるため、フローティングシール５０の異常をより正確に判定することができる。さらに、温度が高い方が第１弾性リング５１及び第２弾性リング５２の劣化が大きくなるため、複数の温度センサ６０で検出された温度のうち最も高いものを参照することにより、フローティングシール５０の異常をより精度よく判定することができる。なお、複数の温度センサ６０で検出される温度の平均値に基づいてフローティングシール５０の異常を判定してもよい。この場合には、温度センサ６０の誤検知等の影響を小さくすることができる。

【0049】

なお、状態監視システム１００は、第１弾性リング５１及び第２弾性リング５２の両方だけでなく、一方のみの経年劣化を判定する構成であってもよい。

【0050】

また、ステップＳ１０６では、判定部７３は、演算した劣化時間を加算せずに所定の時間間隔ごとに別個に記憶部７２に記録してもよい。この場合には、ステップＳ１１３において、記憶部７２に記憶されたそれぞれの劣化時間を合計した劣化時間（合計劣化時間）が基準値以上であるか否かの判定をすればよい。

【0051】

以上の第１実施形態によれば、以下に示す作用効果を奏する。

【0052】

状態監視システム１００では、温度センサ６０により第１弾性リング５１及び第２弾性リング５２の温度を間接的に検出することによって、第１シールリング５３と第２シールリング５４の経年劣化を監視し、フローティングシール５０の異常（経年劣化）を判定する。よって、第１弾性リング５１及び第２弾性リング５２が経年劣化してギヤ室４内の潤滑油が外部に漏れる前に、第１弾性リング５１及び第２弾性リング５２の交換等のメンテナンスをすることができる。

【0053】

状態監視システム１００では、温度センサ６０は、常に潤滑油に浸っており、温度変化が小さい状態で設けられるため、フローティングシール５０の異常を判定する精度が向上する。

【0054】

＜第２実施形態＞
図７を参照して、本発明の第２実施形態に係る状態監視システム２００について説明する。以下では、上記第１実施形態と異なる点を中心に説明し、図中、上記第１実施形態で説明した構成と同一の構成または相当する構成には同一の符号を付して説明を省略する。

【0055】

状態監視システム２００は、物理的な構成は状態監視システム１００と同様であり、情報処理装置７０による異常の判定方法のみが異なる。第１実施形態の状態監視システム１００では、情報処理装置７０は、温度センサ６０により検出される温度が予め定められる劣化判定閾値以上となった累積時間（劣化時間）に基づいて、第１弾性リング５１及び第２弾性リング５２の劣化を判定する。これに加えて、状態監視システム２００では、情報処理装置７０は、温度センサ６０により検出される第１シールリング５３の温度の変化により、フローティングシール５０に異物が侵入し突発的な異常が生じたと判定する。

【0056】

前述のように、変速機構１では、第１弾性リング５１及び第２弾性リング５２の緊迫力により第１シールリング５３と第２シールリング５４が互いに摺接することによって、ギヤ室４内の潤滑油がシールされる。変速機構１は、ラビリンスシール５によって外部から土砂等の異物が侵入しづらい構成とはなっているものの、ラビリンスシール５を通じて異物が混入してしまい、第１シールリング５３と第２シールリング５４の摺接状態が変化すると、ギヤ室４内の潤滑油が外部に漏れてしまうおそれがある。

【0057】

具体的には、図３に示すように、例えば第２弾性リング５２と第２シールリング５４の間に異物Ａが侵入すると、異物Ａの介在により、第２弾性リング５２が第１シールリング５３と第２シールリング５４の摺接面から離れる向きに（図３中右側に）ずれるおそれがある。その場合には、第２弾性リング５２が第２シールリング５４を第１シールリング５３に向けて押し付ける緊迫力が小さくなり、第１シールリング５３と第２シールリング５４の摺接状態が変化する。そのため、第１シールリング５３と第２シールリング５４の間からギヤ室４内の潤滑油が外部に漏れやすくなる。

【0058】

一方、異物Ａの介在した状態で第２弾性リング５２が第１シールリング５３と第２シールリング５４の摺接面から離れる向きに（図３中右側に）ずれない場合であっても、異物Ａの介在により第２弾性リング５２の反力が大きくなり、第２弾性リング５２が第２シールリング５４を第１シールリング５３に向けて押し付ける緊迫力が大きくなるおそれもある。これにより、第１シールリング５３と第２シールリング５４の摺接面で生じる摩擦熱が大きくなり、第１弾性リング５１及び第２弾性リング５２の温度が通常よりも高くなる。結果として、第１弾性リング５１及び第２弾性リング５２が熱硬化しやすくなり、通常よりも劣化しやすくなる。第１弾性リング５１及び第２弾性リング５２が劣化すると、第１シールリング５３と第２シールリング５４の摺接状態が変化し、シール性が低下するため、ギヤ室４内の潤滑油が外部に漏れやすくなる。

【0059】

そのため、本実施形態では、状態監視システム２００により第１シールリング５３と第２シールリング５４の摺接状態を監視し、フローティングシール５０の異常を判定して、ギヤ室４内の潤滑油が外部に漏れることを未然に防止する。

【0060】

具体的には、第２弾性リング５２と第２シールリング５４の間への異物の介在により第２弾性リング５２が図３中右側にずれると、第１シールリング５３と第２シールリング５４の摺接面で生じる摩擦熱が小さくなる。よって、異物が介在する前と比較して第１シールリング５３の温度が低くなる。一方で、第２弾性リング５２と第２シールリング５４の間への異物の介在により第２弾性リング５２の反力が大きくなると、第１シールリング５３と第２シールリング５４の摺接面で生じる摩擦熱が大きくなる。よって、異物が介在する前と比較して第１シールリング５３の温度が高くなる。このように、フローティングシール５０に何らかの異常が発生した場合には、第１シールリング５３と第２シールリング５４の摺接状態が変化することにより、第１シールリング５３及び第２シールリング５４の温度が変化する。そのため、情報処理装置７０は、温度センサ６０により検出される第１シールリング５３の温度の変化から、フローティングシール５０の異常を判定する。

【0061】

具体的には、情報処理装置７０は、予め定められる異常判定閾値に基づいて、フローティングシール５０の異常を判定する。異常判定閾値は、潤滑油の温度やフローティングシール５０の摩擦熱等を考慮して油圧モータ９の駆動時に通常生じうる第１シールリング５３の温度の上限であり、異常判定閾値よりも大きい値に設定される。なお、異常判定閾値は、劣化判定閾値と同様に、一つの値ではなく一定の数値幅を有する数値範囲であってもよく、外気温や土砂の影響等を考慮して所定の補正量を加味した値を設定してもよい。情報処理装置７０は、温度センサ６０により検出される第１シールリング５３の温度が異常判定閾値を超えて変化すると、フローティングシール５０に異常（具体的には、異物混入等による突発的な異常）が生じたと判定する。

【0062】

図７は、判定部７３がフローティングシール５０の異常を判定する処理手順を示すフローチャートである。状態監視システム２００では、図６に示す判定部７３が劣化時間からフローティングシール５０の劣化を判定する処理を行う前に、ステップＳ２０１～Ｓ２０３においてフローティングシール５０に異物混入等による突発的な異常が生じているか否かの判定をする。

【0063】

具体的には、判定部７３は、まず、ステップＳ２０１において、記憶部７２に保存された異常判定に関する異常判定プログラム及び劣化判定プログラムを読み出す。次に、ステップＳ２０２へと進み、温度センサ６０から温度を示す信号を取得するとともに、記憶部７２に記憶された異常判定閾値を取得して、ステップＳ２０３へと進む。ステップＳ２０３では、温度センサ６０の温度が異常判定閾値以上であるか否かの判定をする。温度センサ６０の温度が異常判定閾値より小さい場合には、フローティングシール５０に突発的な異常が生じていないとして、ステップＳ１１２へと進み状態監視システム１００と同様に劣化判定プログラムによる処理を行う。温度センサ６０の温度が異常判定閾値以上である場合には、フローティングシール５０に突発的な異常が生じているとして、ステップＳ１１４に進み、モニターやアラーム等の報知部８０を介して作業者に異常を報知して処理を終了する。

【0064】

このように、状態監視システム２００では、温度センサ６０により第１シールリング５３の温度を検出することによって、第１シールリング５３と第２シールリング５４の摺接状態を監視し、フローティングシール５０の異常（異物混入等による突発的な異常）を判定する。状態監視システム２００では、フローティングシール５０に異常が生じたと判定すると、その旨を作業者に報知する。よって、ギヤ室４内の潤滑油が外部に漏れる前に、異物の除去やフローティングシール５０の交換等のメンテナンスを行うことができる。

【0065】

また、温度センサ６０が複数設けられる場合には、複数の温度センサ６０により検出される温度の互いの差からフローティングシール５０の異常を判定してもよい。具体的には、フローティングシール５０に異物混入等による突発的な異常が生じると、第１シールリング５３の全周ではなく、異物混入等が生じたフローティングシール５０の一部領域のみで第１シールリング５３と第２シールリング５４の摺接状態が変化し、第１シールリング５３の一部で温度変化が生じる。よって、情報処理装置７０には、閾値として、油圧モータ９の駆動時に通常生じうる第１シールリング５３内の温度差が予め記憶される。情報処理装置７０は、複数の温度センサ６０により検出される第１シールリング５３の温度の互いの差が閾値を超えると、フローティングシール５０に異常が生じた（具体的には、フローティングシール５０の一部領域で異物混入等による突発的な異常が生じた）と判定する。この構成では、複数の温度センサ６０によって、異物混入等による突発的なフローティングシール５０の異常をより正確に判定することができる。なお、このように複数の温度センサ６０により検出される温度の互いの差からフローティングシール５０の異常を判定する場合には、温度センサ６０を３個か４個設けることが好ましい。

【0066】

なお、状態監視システム２００では、ステップＳ２０３において温度センサ６０の温度が異常判定閾値より小さい場合には、ステップＳ１１２へと進み状態監視システム１００と同様の処理を行うことは必須ではない。つまり、状態監視システム２００では、第１弾性リング５１及び第２弾性リング５２の劣化を判定せずに、フローティングシール５０に突発的な異常が生じたことのみを判定してもよい。

【0067】

以上の第２実施形態によれば、以下に示す作用効果を奏する。

【0068】

状態監視システム２００では、温度センサ６０により第１シールリング５３の温度を検出することによって、第１シールリング５３と第２シールリング５４の摺接状態を監視し、フローティングシール５０の異常を判定する。よって、ギヤ室４内の潤滑油が外部に漏れる前に、フローティングシール５０の交換等のメンテナンスを行うことができる。

【0069】

状態監視システム２００では、複数の温度センサ６０により検出される温度の互いの差からフローティングシール５０の異常を判定することで、異物混入等による突発的なフローティングシール５０の異常をより正確に判定することができる。

【0070】

以下、本発明の実施形態の構成、作用、及び効果をまとめて説明する。

【0071】

変速機構１の状態監視システム１００，２００であって、変速機構１は、駆動源としての油圧モータ９を収容する固定ハウジング１０と、油圧モータ９の出力回転が減速機３０を介して伝達され回転する回転ハウジング２０と、固定ハウジング１０と回転ハウジング２０の間に形成されるとともに、減速機３０が収容され潤滑油が封入されるギヤ室４と、固定ハウジング１０と回転ハウジング２０とにわたって設けられ、ギヤ室４内の潤滑油をシールするフローティングシール５０と、を有し、フローティングシール５０は、固定ハウジング１０に設けられる第１弾性リング５１と、第１弾性リング５１を介して固定ハウジング１０に支持される第１シールリング５３と、回転ハウジング２０に設けられる第２弾性リング５２と、第２弾性リング５２を介して回転ハウジング２０に支持され、第１シールリング５３に摺接する第２シールリング５４と、を有し、状態監視システム１００，２００は、第１シールリング５３に設けられて第１シールリング５３の温度を検出する温度検出器としての温度センサ６０と、温度センサ６０の検出結果に基づいてフローティングシール５０の異常を判定する情報処理装置７０と、を備え、情報処理装置７０は、温度センサ６０により検出される温度が予め定められる劣化判定閾値以上となった累積時間に基づいて、第１弾性リング５１及び／または第２弾性リング５２の劣化を判定する。

【0072】

この構成では、温度センサ６０により第１シールリング５３の温度を検出することによって、第１弾性リング５１及び／または第２弾性リング５２の経年劣化を監視し、フローティングシール５０の異常を判定する。よって、ギヤ室４内の潤滑油が外部に漏れる前に、フローティングシール５０の交換等のメンテナンスを行うことができる。

【0073】

また、状態監視システム２００では、情報処理装置７０は、温度センサ６０により検出される温度が劣化判定閾値よりも大きい異常判定閾値以上になると、第１弾性リング５１及び／または第２弾性リング５２の異常を判定する。

【0074】

また、状態監視システム２００では、温度センサ６０は、第１シールリング５３の周方向に互いに離れて複数設けられ、情報処理装置７０は、複数の温度センサ６０により検出される温度の互いの差からフローティングシール５０の異常を判定する。

【0075】

これらの構成では、異物混入等による突発的なフローティングシール５０の異常を判定することができる。よって、ギヤ室４内の潤滑油が外部に漏れる前に、異物の除去やフローティングシール５０の交換等のメンテナンスをすることができる。

【0076】

また、状態監視システム１００，２００では、温度センサ６０は、第１シールリング５３の内周面であって常に潤滑油に浸る位置に設けられる。

【0077】

この構成では、温度センサ６０は常に潤滑油に浸っており、温度変化が小さい状態で設けられるため、フローティングシール５０の異常を判定する精度が向上する。

【0078】

以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態は本発明の適用例の一部を示したに過ぎず、本発明の技術的範囲を上記実施形態の具体的構成に限定する趣旨ではない。

【符号の説明】

【0079】

１…変速機構、４…ギヤ室、９…油圧モータ（駆動源）、１０…固定ハウジング、２０…回転ハウジング、３０…減速機、５０…フローティングシール、５１…第１弾性リング、５２…第２弾性リング、５３…第１シールリング、５４…第２シールリング、６０…温度センサ（温度検出器）、７０…情報処理装置、１００，２００…状態監視システム

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】