特開 2024-8810 異常検出装置

(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】P2024008810

(43)【公開日】2024-01-19

(54)【発明の名称】異常検出装置

(51)【国際特許分類】

   G01N 27/00 20060101AFI20240112BHJP

   G01N 27/06 20060101ALI20240112BHJP

【ＦＩ】

G01N27/00 L

G01N27/06 Z

【審査請求】未請求

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023026351

(22)【出願日】2023-02-22

(31)【優先権主張番号】P 2022108740

(32)【優先日】2022-07-06

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(71)【出願人】

【識別番号】503405689

【氏名又は名称】ナブテスコ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100165179

【弁理士】

【氏名又は名称】田▲崎▼ 聡

(74)【代理人】

【識別番号】100140718

【弁理士】

【氏名又は名称】仁内 宏紀

(74)【代理人】

【識別番号】100145481

【弁理士】

【氏名又は名称】平野 昌邦

(74)【代理人】

【識別番号】100211122

【弁理士】

【氏名又は名称】白石 卓也

(72)【発明者】

【氏名】森 弘樹

(72)【発明者】

【氏名】中村 江児

(72)【発明者】

【氏名】櫻井 和彦

(72)【発明者】

【氏名】原田 昌樹

【テーマコード（参考）】

2G060

【Ｆターム（参考）】

2G060AA05

2G060AE30

2G060AF02

2G060AF07

2G060AG11

2G060EA08

2G060HC15

(57)【要約】

【課題】異常検出の精度を安定させることができる異常検出装置を提供する。
【解決手段】実施形態の異常検出装置１は、周方向に並ぶ少なくとも２つの第１カバー部１４と、各第１カバー部１４に支持される電極部５と、第１カバー部１４の径方向内側に設けられ、各電極部にそれぞれ別々に接触する磁石部４と、周方向で隣り合う第１カバー部１４の間に設けられた第２カバー部２２と、を備え、各電極部５の表面は撥油性を有する。
【選択図】図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

周方向に並ぶ少なくとも２つの第１カバー部と、
前記第１カバー部に支持され、一部が前記第１カバー部の表面から外方に露出された電極部と、
前記第１カバー部の径方向内側に設けられ、各前記電極部にそれぞれ別々に接触する磁石部と、
周方向で隣り合う前記第１カバー部の間に設けられた第２カバー部と、
を備え、
各前記電極部の表面のうち、少なくとも前記第１カバー部の表面から外方に露出された箇所は撥油性を有する、
異常検出装置。

【請求項2】

各前記第１カバー部の表面と各前記第２カバー部の表面とは撥油性を有する、
請求項１に記載の異常検出装置。

【請求項3】

前記第１カバー部と前記第２カバー部とは撥油性を有する樹脂で形成され、
前記電極部の表面には、撥油性と導電性とを有するメッキ層が形成されている、
請求項２に記載の異常検出装置。

【請求項4】

前記第１カバー部を有し、外殻を形成する第１ケースと、
前記第２カバー部を有し、外殻を形成するする第２ケースと、
を備え、
前記第１ケース及び前記第２ケースは前記樹脂で形成されている、
請求項３に記載の異常検出装置。

【請求項5】

周方向に並ぶ少なくとも２つの第１カバー部を有し、外殻を形成する第１ケースと、
前記第１カバー部に支持され、一部が前記第１カバー部の表面から外方に露出された電極部と、
前記第１カバー部の径方向内側に設けられ、各前記電極部にそれぞれ別々に接触する磁石部と、
周方向で隣り合う前記第１カバー部の間に設けられた第２カバー部を有し、外殻を形成するする第２ケースと、
前記磁石部を介して２つの前記電極部間の抵抗を検出し、検出結果に基づいて異常判定を行う検出部と、
を備え、
各前記電極部の表面のうち、少なくとも前記第１カバー部の表面から外方に露出された箇所には、撥油性と導電性とを有するメッキ層が形成され、
前記第１ケース及び前記第２ケースは撥油性を有する樹脂で形成されている、
異常検出装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、異常検出装置に関する。

【背景技術】

【0002】

例えば、減速機等の機械的な動作機構部を内蔵する機械動作装置では、ケーシング部の内部に潤滑剤を充填することによって動作機構部の摩耗の低減が図られている。この種の機械動作装置では、経時使用に伴って機械部品に摩耗や破損が生じる場合がある。このような場合、潤滑剤中に金属粉（以下、この潤滑剤中の金属粉を単に金属粉と称する）が混入し、潤滑剤による動作機構部の摩耗を抑制する機能が低下してしまう。このため、金属粉の量が規定量以上になったことを検出するさまざまな異常検出装置が提案されている。

【0003】

例えば、導電体で形成された棒状部材と、棒状部材を保持する保持部材と、棒状部材の先端部外周に設けられた磁石部と、磁石部の外周を覆う絶縁第１カバーと、絶縁第１カバーの外周側で棒状部材に導通させて取り付けられた第１電極部と、絶縁第１カバーの外周側で棒状部材に導通させて取り付けられた第２電極部と、を備えた異常検出装置の技術が開示されている。第１電極部と第２電極部とは軸方向で間隔をあけて配置されている。磁石部によって金属粉が磁気的に吸引され、各電極部に金属粉が付着される。この付着された金属粉によって第１電極部と第２電極部とが短絡されると、金属粉の量が規定量以上に達したとして検出される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２００５－３３１３２４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

上述の従来技術にあっては、金属粉によるオイルの汚れ度合はリアルタイムに確認できる。しかしながら、オイルよりも粘度の高いグリース（グリス）の環境下においては、金属紛があまり混入しておらず粘度が高い新しいグリースが電極部に固着してしまう。このため、金属紛が混入している粘度が低下した劣化グリースは電極部に接することができずにリアルタイムでの異常検出ができない可能性があった。

【0006】

本発明は、オイルよりも粘度の高いグリースを用いた潤滑剤でもリアルタイムに異常検出できる異常検出装置を提供する。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明の一態様に係る異常検出装置は、周方向に並ぶ少なくとも２つの第１カバー部と、前記第１カバー部に支持され、一部が前記第１カバー部の表面から外方に露出された電極部と、前記第１カバー部の径方向内側に設けられ、各前記電極部にそれぞれ別々に接触する磁石部と、周方向で隣り合う前記第１カバー部の間に設けられた第２カバー部と、を備え、各前記電極部の表面のうち、少なくとも前記第１カバー部の表面から外方に露出された箇所は撥油性を有する。

【0008】

このように構成することで、例えば減速機等に異常検出装置を使用する場合、減速機等の使用初期の粘度の高いグリースを電極部から剥がれ易くできる。このため、粘度の高いグリースの電極部への固着を防止できる。この結果、減速機等の経年劣化によって破損が始まった際には電極部に粘度の高いグリースが固着されていることがない。経年劣化により粘度の低下したグリースには、減速機等の経年劣化による金属粉等が含まれる場合が多い。このようなグリースを、継続的に使用してきた異常検出装置の電極に直接接触させることができる。よって、グリース環境下でもリアルタイムで異常検出することが可能となる。

【0009】

上記構成において、各前記第１カバー部の表面と各前記第２カバー部の表面とは撥油性を有してもよい。

【0010】

上記構成において、前記第１カバー部と前記第２カバー部とは撥油性を有する樹脂で形成され、前記電極部の表面には、撥油性と導電性とを有するメッキ層が形成されてもよい。

【0011】

上記構成において、前記第１カバー部を有し、外殻を形成する第１ケースと、前記第２カバー部を有し、外殻を形成するする第２ケースと、を備え、前記第１ケース及び前記第２ケースは前記樹脂で形成されてもよい。

【0012】

本発明の他の態様に係る異常検出装置は、周方向に並ぶ少なくとも２つの第１カバー部を有し、外殻を形成する第１ケースと、前記第１カバー部に支持され、一部が前記第１カバー部の表面から外方に露出された電極部と、前記第１カバー部の径方向内側に設けられ、各前記電極部にそれぞれ別々に接触する磁石部と、周方向で隣り合う前記第１カバー部の間に設けられた第２カバー部を有し、外殻を形成するする第２ケースと、前記磁石部を介して２つの前記電極部間の抵抗を検出し、検出結果に基づいて異常判定を行う検出部と、を備え、各前記電極部の表面のうち、少なくとも前記第１カバーの表面から外方に露出された箇所には、撥油性と導電性とを有するメッキ層が形成され、前記第１ケース及び前記第２ケースは撥油性を有する樹脂で形成されている。

【0013】

このように構成することで、例えば減速機等に異常検出装置を使用する場合、減速機等の使用初期の粘度の高いグリースを電極部から剥がれ易くできる。また、第１カバー部や第２カバー部でも粘度の高いグリースの固着を防止できる。このように、異常検出装置の電極部周辺域で広く撥油性を設けることができ、スプレー等で後から撥油性のある材料を塗布することと比較して塗布ムラを防止することもできる。この結果、粘度の高いグリースの電極部やケース等への固着を防止できる。減速機等の経年劣化によって破損が始まった際には電極部やケース等に粘度の高いグリースが固着されていることがない。経年劣化により粘度の低下したグリースには、減速機等の経年劣化による金属粉等が含まれる場合が多い。このようなグリースを、継続的に使用してきた異常検出装置の電極に直接接触させることができる。よって、グリース環境下でもリアルタイムで異常検出することが可能となる。

【発明の効果】

【0014】

上述の異常検出装置は、オイルよりも粘度の高いグリースを用いた潤滑剤でもリアルタイムに異常検出できる。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】本発明の実施形態における減速機の概略構成図である。

【図2】本発明の実施形態における異常検出装置の斜視図である。

【図3】図２のＩＩＩ－ＩＩＩ線に沿う断面図である。

【図4】本発明の実施形態におけるケーシング部の分解斜視図である。

【図5】本発明の実施形態における異常検出装置の異常検出方法の説明図である。

【発明を実施するための形態】

【0016】

次に、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。

【0017】

＜減速機＞
図１は、本発明に係る異常検出装置１が設けられた減速機１００の一例を示す概略構成図である。
図１に示すように、減速機１００は、機械動作装置の一例である。減速機１００は、例えば、工場の生産ラインに用いられる産業用ロボットの関節部分に使用される。
減速機１００は、ケーシング部１０１と、ケーシング部１０１内に収納された減速機構部１０２と、を備える。減速機構部１０２は、図示しない動力源の入力回転を所定の減速比で減速する。

【0018】

ケーシング部１０１内には、非導電性の潤滑剤１０３が充填されている。この潤滑剤１０３に、減速機構部１０２が浸漬されている。すなわち、減速機構部１０２の潤滑方式として、グリース又はオイルバス方式が採用されている。

【0019】

以下、特に潤滑方式としてグリースを採用した場合について詳述する。
グリースの特性として、ケーシング部１０１にグリースを充填した場合、オイルバスに比べてケーシング部１０１内部での流動性は悪い。また、グリースはケーシング部１０１に充填した直後は粘度が高い状態にある。これに対し、減速機１００が駆動してグリースが攪拌されるとグリースの劣化が進行される。この結果、グリースの粘度が低下する。

【0020】

したがって、ケーシング部１０１内にグリースを用いた潤滑剤１０３は、積極的に攪拌されるとグリースの劣化が進み粘度が低くなる部分が存在する。一方、グリースを用いた潤滑剤１０３は、あまり攪拌されないグリースやグリース充填後の初期状態のままの粘度の高い部分が存在する。このような粘度の低い部分と粘度の高い部分とが混在する潤滑剤１０３のうち、粘度の高い部分は減速機１００や異常検出装置１に固着しやすい。潤滑剤１０３の粘度の低い部分は、金属粉等の導電性粒体（例えば後述する金属粉（初期摩耗粉、経時使用金属粉））の混入が多くなる。

【0021】

＜異常検出装置＞
図２は、異常検出装置１の斜視図である。図３は、図２のＩＩＩ－ＩＩＩ線に沿う断面図である。図４は、異常検出装置１を構成するケーシング部２の分解斜視図である。
図２から図４に示すように、異常検出装置１は、ケーシング部１０１の壁１０１ａに取り付けられる雄ネジ部７０と、雄ネジ部７０内に挿入された四角棒状の支持部３と、支持部３に支持されている４つの磁石部４と、支持部３及び磁石部４の周囲を覆う筒状のケーシング部２と、ケーシング部２に設けられている４つの電極部５と、を備える。

【0022】

ケーシング部１０１の壁１０１ａには、図示しない雌ネジ部が形成されており、この雌ネジ部に雄ネジ部７０が締め付けられる。これにより、ケーシング部１０１の壁１０１ａに、異常検出装置１が取り付けられる。雄ネジ部７０の壁１０１ａの外側（図２における右側）には、図示しないシールフランジ部が一体形成されている。このシールフランジ部が壁１０１ａに突き当たることにより、ケーシング部１０１の壁１０１ａと異常検出装置１との間のシール性が確保される。以下の説明では、雄ネジ部７０の軸方向を単に軸方向と称する。雄ネジ部７０の周方向を単に周方向と称する。軸方向及び周方向に直交する雄ネジ部７０の径方向を単に径方向と称する。

【0023】

雄ネジ部７０内には、軸方向に図示しない貫通孔が形成されている。この貫通孔に、支持部３が挿入されている。支持部３は、例えば樹脂により形成されている。雄ネジ部７０の中心軸と、支持部３の中心軸とは一致している。支持部３の先端側（図２における左端側）は、雄ネジ部７０の先端７０ａからケーシング部１０１内へと突出されている。この突出された部位の４面には、それぞれ磁石収納凹部６が形成されている。

【0024】

４つの磁石収納凹部６は、軸方向に沿って長く形成されており、周方向に等間隔で配置されている。支持部３の周方向で隣り合う磁石収納凹部６の間、つまり、支持部３の周方向の角部３ａには、それぞれケース受入れ凹部７が形成されている。ケース受入れ凹部７は、ケーシング部２の後述する凸条部２４を受け入れる。

【0025】

各磁石収納凹部６に、それぞれ金属磁性体で板状の中継片８が設けられている。この中継片８の上に、磁石部４が配置されている。
磁石部４は、磁石収納凹部６に対応するように、軸方向に沿って長い延べ棒状に形成されている。磁石部４は導電性の磁石部であり、外部から磁場や電流の供給を受けることなく磁石部としての性質を有する。磁石部４は、磁力によって中継片８を付着して固定される。

【0026】

ケーシング部２は、例えば樹脂により形成されている。ケーシング部２は、雄ネジ部７０から突出された支持部３及び磁石部４の周囲を覆うように筒状に形成されている。ケーシング部２は、軸方向に並んで配置された第１ケース１１と第２ケース１２とに分割構成されている。
第１ケース１１は、雄ネジ部７０側に配置されており、表面が撥油性を有する。第１ケース１１は、雄ネジ部７０の先端７０ａに突き当たる第１円筒部１３と、第１円筒部１３の第２ケース１２側端からこの第２ケース１２に向かって軸方向に延びる４つの第１カバー部１４と、を備える。

【0027】

４つの第１カバー部１４は、周方向に等間隔で配置されおり、表面が撥油性を有する。４つの第１カバー部１４は、支持部３に第１ケース１１を取り付けた状態で、磁石部４の径方向外側に位置する。第１カバー部１４は板状に形成されており、厚さ方向と径方向とが一致している。第１カバー部１４は、径方向に弾性変形可能であり、磁石部４を径方向外側から弾性的に若干押し付ける。
第１カバー部１４の周方向側面１４ａは、径方向外側に向かうに従い第１カバー部１４の周方向の幅が小さくなるように傾斜形成されている。第１カバー部１４の内周面１４ｂには、周方向の大部分に、軸方向全体に渡って凹部１５が形成されている。

【0028】

第１カバー部１４の凹部１５には、軸方向中央に規制凸部１６が形成されている。規制凸部１６は、凹部１５の周方向全体に渡って延びている。規制凸部１６は、支持部３に第１ケース１１を取り付けた状態で、磁石部４の雄ネジ部７０側端に位置する。これにより、規制凸部１６は、磁石部４の軸方向の移動を規制する。
第１カバー部１４の第２ケース１２側の先端には、周方向中央に保持溝１７が形成されている。各第１カバー部１４の保持溝１７に、それぞれ電極部５が挿入されて保持される。電極部５についての詳細は、後述する。

【0029】

第２ケース１２は表面が撥油性を有しており、第２円筒部２１と、第２円筒部２１の第１ケース１１側端からこの第１ケース１１に向かって軸方向に延びる４つの第２カバー部２２と、を備える。第２円筒部２１の軸方向中央には、封止板２３が一体成形されている。封止板２３の径方向中央には、厚さ方向に貫通する貫通孔２３ａが形成されている。貫通孔２３ａには、支持部３の先端に一体成形された支持軸部３ｂ（図２参照）が挿入される。これにより、第２ケース１２に支持部３の先端側が支持される。

【0030】

４つの第２カバー部２２は、周方向に等間隔で配置されており、表面が撥油性を有する。４つの第２カバー部２２は、支持部３に第２ケース１２を取り付けた状態で、第１ケース１１の周方向で隣り合う第１カバー部１４の間を塞ぐように配置される。第２カバー部２２は、板状に形成されており、厚さ方向と径方向とが一致している。より具体的には、第２カバー部２２は、支持部３の中心軸を中心とした円弧状の外周面２２ａ及び内周面２２ｂと、外周面２２ａと内周面２２ｂとを連結する周方向側面２２ｃと、を有する。

【0031】

ケーシング部２の表面が撥油性を有するようにするために、ケーシング部２の表面に撥油性を有するコーティング剤をスプレーや刷毛等で塗布してもよい。ケーシング部２を形成する樹脂として、樹脂そのものが撥油性を有する材料を使用してもよい。例えば樹脂としては、フッ素樹脂等が挙げられる。撥油性を有する材料でケーシング部２を形成すると、塗布に比べて塗布ムラなくケーシング部２の全体に均一に撥油性を持たせることが可能になる。

【0032】

換言すれば、第１ケース１１及び第２ケース１２の表面が撥油性を有するようにするために、第１ケース１１及び第２ケース１２の表面に撥油性を有するコーティング剤をスプレーや刷毛等で塗布してもよい。第１ケース１１及び第２ケース１２を形成する樹脂として、樹脂そのものが撥油性を有する材料を使用してもよい。例えば樹脂としては、フッ素樹脂等が挙げられる。撥油性を有する材料で第１ケース１１及び第２ケース１２を形成すると、塗布に比べて塗布ムラなく第１ケース１１および第２ケース１２の全体に均一に撥油性を持たせることが可能になる。

【0033】

第１ケース１１及び第２ケース１２の全体の表面を、撥油性を有するように構成しなくてもよい。少なくとも電極部５の周囲の表面が撥油性を有すればよい。具体的には、第１カバー部１４及び第２カバー部２２の表面が撥油性を有すればよい。
第１カバー部１４及び第２カバー部２２の表面が撥油性を有するようにするために、第１カバー部１４及び第２カバー部２２の表面に撥油性を有するコーティング剤をスプレーや刷毛等で塗布してもよい。第１カバー部１４及び第２カバー部２２を形成する樹脂として、樹脂そのものが撥油性を有する材料を使用してもよい。例えば樹脂としては、フッ素樹脂等が挙げられる。撥油性を有する材料で第１カバー部１４及び第２カバー部２２を形成すると、塗布に比べて塗布ムラなく第１カバー部１４及び第２カバー部２２の全体に均一に撥油性を持たせることが可能になる。

【0034】

第２カバー部２２の周方向側面２２ｃは、外周面２２ａ及び内周面２２ｂから周方向外側に張り出すように湾曲形成されている。周方向側面２２ｃは、支持部３に第２ケース１２を取り付けた状態で、第１カバー部１４に形成された周方向側面１４ａの径方向外側に位置している。すなわち、第１カバー部１４の周方向側面１４ａと第２カバー部２２の周方向側面２２ｃとは、径方向で重なっている。第２カバー部２２の周方向側面２２ｃのうち、内周面２２ｂ側には、第１カバー部１４の周方向側面１４ａの形状に対応するように、径方向外側に向かうに従い第２カバー部２２の周方向の幅が大きくなうように傾斜された傾斜部２２ｄが形成されている。この傾斜部２２ｄが、第１カバー部１４の周方向側面１４ａに重ね合わされている。第２カバー部２２によって、第１ケース１１の第１カバー部１４が径方向外側から押さえ付けられた形になる。

【0035】

第２カバー部２２の内周面２２ｂには、周方向中央に凸条部２４が形成されている。凸条部２４は、軸方向に延びている。この凸条部２４が、支持部３のケース受入れ凹部７に収納される。これにより、支持部３に対する第２ケース１２の周方向の位置決めが行われる。第２ケース１２を介して支持部３に対する第１ケース１１の位置決めも行われる。

【0036】

第１ケース１１に設けられた各第１カバー部１４の保持溝１７に保持された電極部５は、真鍮、アルミニウム、銅等の導電性の非磁性の導体によって形成されている。電極部５の表面は撥油性を有する。電極部５は、径方向及び周方向に沿う断面がＴ字状に形成されている。すなわち、電極部５は、径方向及び周方向に沿う断面で径方向に沿うように形成された電極本体３１と、電極本体３１の径方向内側端に一体成形され、径方向及び周方向に沿う断面で周方向に延びる磁石当接板３２と、を有する。

【0037】

電極部５の表面が撥油性を有するようにするために、電極部５の表面に撥油性を有するコーティング剤をスプレーや刷毛等で塗布してもよい。電極部５に表面処理を施して撥油性と導電性を有するメッキ層を形成してもよい。メッキ層としては、例えばフッ素樹脂含有無電解ニッケルメッキ等が挙げられる。電極部５の表面処理は塗布に比べて塗布ムラなく、電極部５全体に均一に撥油性を持たせることが可能になる。

【0038】

第１ケース１１の保持溝１７に、電極本体３１が挿入される。すなわち電極本体３１は、第１カバー部１４の径方向内外に通じている。電極本体３１の径方向内側端及び径方向外側端は、それぞれ第１カバー部１４から突出（露出）されている。
磁石当接板３２は、第１カバー部１４の凹部１５に収納されている。磁石当接板３２に
よって、電極部５の径方向外側への抜けが規制される。
上記でいう電極部５の表面とは、電極部５の全体の表面のうち、少なくとも第１カバー部１４から突出している箇所をいう。少なくともこの突出している箇所が撥油性を有していればよい。しかしながらこれに限られるものではなく、電極部５の表面以外の第１カバー部１４の内部にも撥油性を有してもよい。

【0039】

第１カバー部１４は、磁石部４を径方向外側から弾性的に若干押し付けることから、第１カバー部１４によって磁石当接板３２が磁石部４に向かって弾性的に押し付けられる。これにより、磁石部４と磁石当接板３２とが十分に接触され、電極部５と磁石部４とが導通される。電極部５は非磁性であるので、電極部５が磁化されることなく磁石部４と導通される。
電極部５を押さえ付ける第１カバー部１４は、この第１カバー部１４の周方向側面１４ａが第２カバー部２２の周方向側面２２ｃと径方向で重なっており、第２カバー部２２によって径方向外側から押さえ付けられた形になっている。このため、第１カバー部１４による電極部５の磁石部４への押さえ付けが確実に維持される。

【0040】

第１カバー部１４の周方向側面１４ａと第２カバー部２２の周方向側面２２ｃとが径方向で重なることにより、第１カバー部１４と第２カバー部２２との間の微小隙間Ｓの形状が複雑化される。すなわち、第１カバー部１４と第２カバー部２２との間の微小隙間Ｓの形状は、径方向外側から径方向内側に至る間で第２カバー部２２の周方向側面２２ｃに沿って第２カバー部２２の周方向外側から周方向内側に向かうように折れ曲がっている。このため、第１カバー部１４の外周面１４ｃ及び第２カバー部２２の外周面２２ａを通る周方向で隣り合う電極部５（電極本体３１）間の沿面距離Ｅｄ（以下、「電極部間の沿面距離Ｅｄ」という）は、第２カバー部２２の周方向両側（周方向側面２２ｃ）及び第２カバー部２２の外周面２２ａを通る周方向で隣り合う磁石部４間の沿面距離Ｍｄ（以下、「磁石部間の沿面距離Ｍｄ」という）よりも短い。

【0041】

ここで、沿面距離とは、２つの対象部材（例えば、本実施形態の場合、周方向で隣り合う電極部５及び周方向で隣り合う磁石部４）の間の絶縁材（ケーシング部２）の表面を沿った最小距離をいう。換言すれば、互いに絶縁すべき部分相互間のうち、２つ対象部材間に設けられた絶縁物の表面に沿った最短距離をいう。電極部間の沿面距離Ｅｄが、磁石部間の沿面距離Ｍｄよりも短いことについての作用、効果については後述する。

【0042】

このような異常検出装置１は、この異常検出装置１による異常を検出するための検出回路４０に電気的に接続されている（図５も併せて参照）。検出回路４０は、中継片８に接続される配線基板４３と、配線基板４３を介して中継片８に接続される抵抗検出部４１及び電源４２を備える。

【0043】

電源４２は、任意の電極部５に電圧を印加する。抵抗検出部４１は、電圧が印加された電極部５と、この電極部５と周方向で隣り合う他の電極部５との間の抵抗値を検出する。この抵抗値の変化に基づいて、減速機１００の潤滑剤１０３内に混入した金属粉等の導電性粒体の量を検出する。そして、異常検出装置１は、減速機１００の異常を検出する。以下、具体的な異常検出装置１による減速機１００の異常検出方法について説明する。

【0044】

＜異常検出装置による減速機の異常検出方法＞
次に、図５に基づいて、異常検出装置１による減速機１００の異常検出方法について説明する。
図５は、異常検出装置１の異常検出方法の説明図であり、図３の一部拡大図に相当する。
まず、減速機１００を初めて使用する際（初期駆動時という場合もある）等に生じる微小粒径の初期摩耗粉（金属粉）について説明する。初期摩耗粉は、粒径が例えば１０μｍ未満（通常２μｍ未満程度）の微細な金属粉であり、減速機１００の動作に殆ど悪影響を及ぼさない。

【0045】

ここで、図５に示すように、ケーシング部２は、減速機１００のケーシング部１０１内に突出されていることから、潤滑剤１０３に浸漬されている。このような状態で、初期摩耗粉は異常検出装置１の磁石部４に磁気的に吸引され、ケーシング部２の表面、つまり、第１カバー部１４の外周面１４ｃや第２カバー部２２の外周面２２ａに下層Ｐｓとなって付着される。この付着された初期摩耗粉の周囲には、潤滑剤１０３が非導電層として残存するようになる。使用初期状態では、潤滑剤１０３が非導電性であることから、抵抗検出部４１によって検出される抵抗値は無限大となる。また、初期摩耗粉の付着力は比較的弱いため、周方向で隣り合う電極部５間に堆積する初期摩耗粉の量も少なく抑えられる。

【0046】

また、電極部５は非磁性の導体であるので、磁石部４の磁力の影響を受けて電極部５が磁化されることがない。このため、電極部５のうち、電極本体３１の第１カバー部１４から径方向外側に突出された電極部突出部３１ａに、初期摩耗粉が付着してしまうことが抑制される。この結果、減速機１００の初期駆動時に、電極部突出部３１ａが初期摩耗粉に埋もれてしまうことが防止される。電極部突出部３１ａが初期摩耗粉に埋もれてしまうと、初期摩耗粉発生後の一定期間経過後に生じる経時使用金属粉の付着を、検出回路４０によって精度よく検出できなくなる。

【0047】

次に、経時使用金属粉について説明する。経時使用金属粉は、初期摩耗粉発生後の一定期間経過後、つまり、減速機１００の通常の使用によって生じる金属（摩耗粉）や破損片（金属片）等の金属粉である。経時使用金属粉は、粒径が例えば１０μｍ以上と大きい。このため、経時使用金属粉は磁石部４の磁力の影響を受けやすく、非導電性の潤滑剤を押しのけて経時使用鉄粉同士が吸着されやすい。

【0048】

潤滑剤１０３内に混入する経時使用金属粉の量が増大すると、この経時使用金属粉が磁石部４に磁気的に吸引される。そして、経時使用金属粉は、第１カバー部１４の外周面１４ｃや第２カバー部２２の外周面２２ａのうち、周方向で隣り合う電極部５間に付着する。経時使用金属粉は、磁石部４の磁力の影響を受けて、第１カバー部１４の外周面１４ｃや第２カバー部２２の外周面２２ａの下層Ｐｓの上に上層Ｐｎとなって堆積される。

【0049】

第１カバー部１４の外周面１４ｃや第２カバー部２２の外周面２２ａへの経時使用金属粉の堆積量が規定量以上に達すると、抵抗検出部４１によって検出される抵抗値が規定値以下になる。この抵抗値が規定値以下になったことが、検出回路４０によって減速機１００の異常と判定される。これにより、異常検出装置１によって、減速機１００の異常が検出される。

【0050】

ところで、異常検出装置１には、第１カバー部１４と第２カバー部２２との間に微小隙間Ｓが生じている。例えばこの微小隙間Ｓに例えば破損片（金属片）等が入り込み、磁石部４に直接破損片等が付着してしまう可能性がある。このような場合、破損片（金属片）等により、周方向で隣り合う磁石部４同士が短絡してしまう可能性がある。しかしながら、電極部間の沿面距離Ｅｄは、磁石部間の沿面距離Ｍｄよりも短い。このため、抵抗検出部４１によって検出される抵抗値が規定値以下になるよりも先に、周方向で隣り合う磁石部４同士が金属粉等によって短絡してしまうことが抑制される。

【0051】

＜比較例＞
次に比較例として、潤滑剤１０３としてグリースを用いた場合で、ケーシング部２の表面が撥油性を有しないとともに、電極部５の表面が撥油性を有しない場合について説明する。
発明者らは上述の異常検出装置１を用いてグリースを用いた潤滑剤１０３での環境下でもリアルタイムに検知することが可能か試験を行った。
より具体的には、金属紛が混入して粘度が低下している、いわゆる劣化したグリースの潤滑剤１０３のみをケーシング部１０１に充填し、新しい減速機１００の減速機構部１０２を劣化したグリースの潤滑剤１０３に浸漬させる。

【0052】

次に異常検出装置１の電極部５には粘度が高く金属紛が混入していない、いわゆる新品のグリースを塗布（固着）したものと、電極部５に何も塗布しないものを用意した。そして、減速機１００を所定時間運転した後に異常検出装置１にて各々の電極部５での金属紛の検知をするという試験を行った。

【0053】

その結果、新品グリースを塗布（固着）した電極部５は、劣化したグリースの潤滑剤１０３においても金属紛を検知しなかった。一方何も塗布していない電極部５においては、金属紛を検出することがわかった。そのことから、発明者らは、異常検出装置１の電極部にグリース充填後初期の劣化しておらず粘度が高い状態のグリースが異常検出装置１の電極部５に付着または固着した場合に、異常検出装置１が金属紛等を検知することができない課題を見出した。

【0054】

【表1】

【0055】

実際の試験では、異常検出装置１を構成するケーシング部２の全体に粘度が高く金属紛が混入していない、いわゆる新品のグリースを塗布している。

【0056】

ケーシング部１０１の壁１０１ａに、異常検出装置１が取り付けられている。異常検出装置１が取り付けられる位置は、潤滑剤１０３の流動性の良好な位置である。異常検出装置１は、潤滑剤１０３内に混入した金属粉等の導電性粒体（例えば後述する金属粉）の量を検出することにより、減速機１００の異常を検出する。

【0057】

したがって、上述の異常検出装置１によれば、比較例に対して異常検出装置１によって金属紛等を確実に検知できる。すなわち、異常検出装置１は、電極部５の表面のうち、少なくとも第１カバー部１４の外周面１４ｃから外方に露出された箇所は撥油性を有する。このため、減速機１００の使用初期の粘度の高いグリース（潤滑剤１０３）を電極部５から剥がれ易くできる。この結果、粘度の高いグリースの電極部５への固着を防止できる。したがって、減速機１００の経年劣化によって破損が始まった際には電極部５に粘度の高いグリースが固着されていることがない。経年劣化により粘度の低下したグリースには、減速機１００の経年劣化による金属粉等が含まれる場合が多い。このようなグリースを、継続的に使用してきた異常検出装置１の電極部５に直接接触させることができる。よって、グリース環境下でもリアルタイムで異常検出することが可能となる。

【0058】

第１カバー部１４と第２カバー部２２とは撥油性を有する樹脂で形成されている。電極部５の表面には、撥油性と導電性とを有するメッキ層が形成されている。このため、電極部５を支持する第１カバー部１４、及び第２カバー部２２に対して粘度の高いグリースの固着を防止でき、異常検出精度を向上することができる。また、第１カバー部１４と第２カバー部２２にスプレー等で後から撥油性のある材料を塗布することと比較して塗布ムラを防止することもできる。

【0059】

第１カバー部１４及び第２カバー部２２のみならず、第１ケース１１及び第２ケース１２を、撥油性を有する樹脂で形成している。このため、異常検出装置１の電極部５の周辺域で広く撥油性のある領域を設けることができる。したがって、粘度の高いグリースを電極部５から確実に剥がれ易くし、粘度の高いグリースの固着を確実に防止できる。また、第１ケース１１及び第２ケース１２にスプレー等で後から撥油性のある材料を塗布することと比較して塗布ムラを防止することもできる。

【0060】

上述の異常検出装置１によれば、金属粉の量が規定量以上に達したことを検出回路４０で検出でき、減速機１００の異常判定を高精度に行うことができる。
電極部間の沿面距離Ｅｄを、磁石部間の沿面距離Ｍｄよりも短くするために、第１カバー部１４の周方向側面１４ａと第２カバー部２２の周方向側面２２ｃとを径方向で重ね合わせている。このように、簡素な構造で容易に磁石部間の沿面距離Ｍｄを長くすることができ、電極部間の沿面距離Ｅｄを、磁石部間の沿面距離Ｍｄよりも短くできる。

【0061】

異常検出装置１では、第１カバー部１４及び第２カバー部２２は、周方向に等間隔で４つ設けられている。第１カバー部１４に設けられた各電極部５に対応して、磁石部４も周方向に等間隔で４つ設けられている。このため、異常検出装置１の全周に渡って金属粉の量を検出でき、異常検出装置１による検出精度をさらに向上できる。

【0062】

異常検出装置１では、電極部５と磁石部４とが別々に設けられている。第１カバー部１４は、径方向に弾性変形可能に設けられており磁石部４に向かって電極部５を付勢している。このため、電極部５や磁石部４の形状を複雑化することなく容易に製造しつつ、電極部５と磁石部４とを確実に導通させることができる。

【0063】

本発明は上述の実施形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、上述の実施形態に種々の変更を加えたものを含む。

【0064】

例えば、上述の実施形態では、ケーシング部２を第１ケース１１と第２ケース１２とで分割構成した場合について説明した。そして、第１ケース１１の周方向で隣り合う第１カバー部１４の間を、４つの第２カバー部２２によって塞いだ場合について説明した。この場合、第１カバー部１４と第２カバー部２２との間に微小隙間Ｓが形成されている場合について説明した。しかしながらこれに限られるものではなく、第２カバー部２２によって周方向で隣り合う第１カバー部１４の間を完全に塞いでもよい。すなわち、第１カバー部１４と第２カバー部２２とを一体成形し、さらに第１ケース１１と第２ケース１２とを一体成形してもよい。この場合、微小隙間Ｓが形成されない分、磁石部４に直接破損片（金属片）等が付着してしまうことを防止できる。このため、異常検出装置１による検出精度を安定させることができる。

【0065】

上述の実施形態では、できる限り磁石部間の沿面距離Ｍｄよりを長くするために、第１カバー部１４の周方向側面１４ａと第２カバー部２２の周方向側面２２ｃとを径方向で重ね合わせた場合について説明した。しかしながらこれに限られるものではなく、電極部間の沿面距離Ｅｄが、磁石部間の沿面距離Ｍｄよりも短ければよい。例えば、第１カバー部１４の周方向側面１４ａの形状と第２カバー部２２の周方向側面２２ｃの形状とを複雑化することにより、磁石部間の沿面距離Ｍｄを長くしてもよい。

【0066】

上述の実施形態では、電極部５と磁石部４とが別々に設けられている場合について説明した。しかしながらこれに限られるものではなく、電極部５と磁石部４とを一体成形してもよい。例えば電極部５と磁石部４とを二色成形し、磁石部４に対応する箇所のみ磁石部化してもよい。
上述の実施形態では、異常検出装置１は、第１カバー部１４、第２カバー部２２、磁石部４、及び電極部５をそれぞれ４つずつ備える場合について説明した。しかしながらこれに限られるものではなく、それぞれ少なくとも２つずつ備えていればよい。これにより、抵抗検出部４１によって２つの電極部５間の抵抗を検出することができる。

【0067】

上述の実施形態では、磁石部４を介して２つの電極部５間の抵抗を検出し、検出結果に基づいて異常判定を行う検出部として、検出回路４０を設けた場合について説明した。検出回路４０は、抵抗検出部４１によって検出される抵抗値が規定値以下になった場合に、減速機１００を異常と判定する場合について説明した。しかしながらこれに限られるものではなく、検出回路４０は、単に電極部５間の抵抗が規定値を超えた場合に信号がＯＮ出力（例えばライトが点灯される等）されるように構成し、これを減速機１００の異常と判定するようにしてもよい。抵抗値の検出結果をさまざまな形で出力してよい。

【0068】

上述の実施形態では、導電性粒体は金属粉である場合について説明した。しかしながらこれに限られるものではなく、導電性粒体として金属以外でも導電性を有するさまざまな粒体を挙げることができる。例えば金属粉としては、鉄の磁性体かつ通電性がある素材等が挙げられるが、導電性を有する樹脂等でも異常検出装置１によって検出することが可能である。

【0069】

上述の実施形態では、機械動作装置として減速機１００を一例として説明した。動作機構部として減速機構部１０２を一例として説明した。そして、減速機１００に異常検出装置１を設けた場合について説明した。しかしながらこれに限られるものではなく、歯車装置等、さまざまな動作機構部を備えた機械動作装置に、異常検出装置１を用いることができる。
上述の実施形態中、第１円筒部１３や第２円筒部２１は、完全な円筒である必要はなく、筒状であればよい。例えば多角形状の筒部でもよい。

【0070】

本明細書で開示した実施形態のうち、複数の物体で構成されているものは、当該複数の物体を一体化してもよく、逆に一つの物体で構成されているものを複数の物体に分けることができる。一体化されているか否かにかかわらず、発明の目的を達成できるように構成されていればよい。

【符号の説明】

【0071】

１…異常検出装置
４…磁石部
５…電極部
１１…第１ケース
１２…第２ケース
１３…第１円筒部
１４…第１カバー部
１４ａ…周方向側面
１４ｃ…外周面（第１カバー部の表面）
２１…第２円筒部
２２…第２カバー部
２２ａ…外周面
２２ｃ…周方向側面
３１…電極本体
３２…磁石当接板
４０…検出回路
１００…減速機
１０１…ケーシング部
１０２…減速機構部
１０３…潤滑剤
Ｅｄ…電極間の沿面距離
Ｍｄ…磁石間の沿面距離

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】