CN107667282B - 机械部件的劣化状态推断系统及劣化状态推断方法 - Google Patents

机械部件的劣化状态推断系统及劣化状态推断方法 Download PDF

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Abstract

机械装置具备：壳体，其具有收容被油浸的机械部件的内部空间；透明的隔离构件，其配置于壳体的开口；磁铁，其支承于隔离构件；以及拍摄装置，其经由隔离构件来拍摄壳体的内部空间。

Description

机械部件的劣化状态推断系统及劣化状态推断方法
技术领域
本发明涉及机械装置、作业车辆、机械部件的劣化状态推断系统及机械部件的劣化状态推断方法。
背景技术
车轮驱动的作业车辆具备发动机、利用由发动机产生的驱动力进行旋转的驱动轴以及与驱动轴连结的车桥装置。车桥装置具有桥壳、收容于桥壳的内部空间且与驱动轴连结的差速器、经由差速器被传递驱动轴的旋转力的传动轴以及被传递传动轴的旋转力的桥轴。在桥壳的内部空间收容的车桥装置的机械部件被油浸。通过桥轴旋转而驱动作业车辆的车轮。
车桥装置具有齿轮或轴承那样的滑动部。滑动部的机械部件因磨损而发生劣化。因此，通过实施车桥装置的检修而实施机械部件的维护作业或者机械部件的更换作业。
期望在适当的时机实施车桥装置的检修。若无论车桥装置的机械部件是否劣化都高频度地实施检修，则导致作业车辆的运转率的下降以及检修所需的费用增大。另一方面，若不实施车桥装置的检修，则导致车桥装置的机械部件的磨损进展或者发生部件的破损，在实施检修之前机械部件的寿命耗尽。因此，期望在抑制实施检修的频度的同时，在部件的寿命将要耗尽前的适当时机实施车桥装置的检修。
专利文献1中公开了一种基于吸附于磁铁的磁体来进行液压缸的故障诊断的技术。
在先技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2001-132705号公报
发明内容
发明要解决的课题
现状下，并没有确立用于检测车桥装置的机械部件的磨损进展或者机械部件发生破损的征兆的技术。期望确立一种能够把握机械部件是否迎来寿命末期、从而在机械部件的寿命将要耗尽前的适当时机检修车桥装置的技术。另外，不仅车桥装置，在如传动装置那样的具备油浸于壳体的内部空间的机械部件的机械装置中，也期望确立能够把握机械部件是否迎来寿命末期、从而在机械部件的寿命将要耗尽前的适当时机进行检修的技术。
本发明的方案的目的在于，提供一种能够把握机械部件是否迎来寿命末期的机械装置、作业车辆、机械部件的劣化状态推断系统及机械部件的劣化状态推断方法。
用于解决课题的方案
根据本发明的第一方案，提供一种机械装置，具备：壳体，其具有收容被油浸的机械部件的内部空间；透明的隔离构件，其配置于所述壳体的开口；磁铁，其支承于所述隔离构件；以及拍摄装置，其经由所述隔离构件来拍摄所述壳体的所述内部空间。
根据本发明的第二方案，提供一种具备第一方案的机械装置的作业车辆。
根据本发明的第三方案，提供一种机械部件的劣化状态推断系统，具备：壳体，其具有收容被油浸的机械部件的内部空间；透明的隔离构件，其配置于所述壳体的开口；磁铁，其支承于所述隔离构件；拍摄装置，其经由所述隔离构件来拍摄所述壳体的所述内部空间；图像数据获取部，其获取由所述拍摄装置拍摄到的图像数据；以及输出装置，其输出由所述图像数据获取部获取到的所述图像数据。
根据本发明的第四方案，提供一种具备第三方案的劣化状态推断系统的作业车辆。
根据本发明的第五方案，提供一种机械部件的劣化状态推断方法，包括：在具有收容被油浸的机械部件的内部空间的壳体的开口配置支承磁铁的透明的隔离构件，利用拍摄装置经由所述隔离构件来拍摄所述壳体的所述内部空间；以及基于由所述拍摄装置拍摄到的图像数据，来推断所述机械部件的劣化状态。
发明效果
根据本发明的方案，提供能够把握机械部件是否迎来寿命末期的机械装置、作业车辆、机械部件的劣化状态推断系统以及机械部件的劣化状态推断方法。
附图说明
图1是从后方观察到第一实施方式的作业车辆的一例的立体图。
图2是从后方观察到第一实施方式的机械装置的一部分的图。
图3是表示第一实施方式的机械装置的一例的俯视图。
图4是表示第一实施方式的机械装置的一例的剖视图。
图5是表示第一实施方式的机械装置的一部分的侧剖视图。
图6是从后方观察到第一实施方式的机械装置的一部分的示意图。
图7是表示包含第一实施方式的机械装置的劣化状态推断系统的一例的功能框图。
图8是表示第一实施方式的劣化状态推断方法的一例的流程图。
图9是表示由第一实施方式的拍摄装置拍摄到的图像数据的一例的示意图。
图10是表示由第一实施方式的图像处理部进行的图像处理结果的一例的图。
图11是表示由第一实施方式的拍摄装置拍摄到的图像数据的一例的图。
图12是表示第二实施方式的机械装置的一部分的侧剖视图。
图13是表示第三实施方式的机械装置的一部分的侧剖视图。
图14是表示第四实施方式的机械装置的一例的剖视图，是示意图。
图15是表示第五实施方式的机械装置的一部分的侧剖视图。
图16是表示第六实施方式的机械装置的一部分的侧剖视图。
具体实施方式
以下，参照附图对本发明的实施方式进行说明，但本发明不局限于此。以下所说明的实施方式的构成要素能够适当进行组合。另外，有时不使用一部分构成要素。
<第一实施方式>
对第一实施方式进行说明。图1是从后方观察到本实施方式的作业车辆100的一例的立体图。在本实施方式中，作业车辆100是在矿山的挖掘现场中装载货物进行行驶的自卸车。在以下的说明中，将作业车辆100适当称为自卸车100。
如图1所示，自卸车100具备车身框架110、支承于车身框架110的翻卸式车身120以及支承车身框架110而行驶的行驶装置130。
行驶装置130具有装配有轮胎140的车轮150。车轮150包括前车轮 150F和后车轮150R。后车轮150R以旋转轴AX为中心进行旋转。
在以下的说明中，将与旋转轴AX平行的方向适当称为车宽方向，将自卸车100的行进方向适当称为前后方向，将与车宽方向以及前后方向分别正交的方向适当称为上下方向。
前后方向的一方为前方，前方的相反方向为后方。车宽方向的一方为右方，右方的相反方向为左方。上下方向的一方为上方，上方的相反方向为下方。前车轮150F配置在比后车轮150R靠前方的位置。前车轮150F 配置在车宽方向两侧。后车轮150R配置在车宽方向两侧。翻卸式车身120 配置在比车身框架110靠上方的位置。
车身框架110具有作为驱动源的发动机。在本实施方式中，发动机包括如柴油发动机那样的内燃机。翻卸式车身120是装载货物的构件。
行驶装置130具有将由发动机产生的驱动力向后车轮150R传递的车桥装置1。由发动机产生的驱动力经由传动装置传递至驱动轴。车桥装置 1与驱动轴连结。车桥装置1将经由传动装置以及驱动轴供给来的发动机的驱动力向后车轮150R传递。后车轮150R利用供给来的驱动力，以旋转轴AX为中心进行旋转。由此，行驶装置130行驶。
图2是从后方观察到本实施方式的车桥装置1的一部分的图。在本实施方式中，车桥装置1是驱动后车轮150R的后桥。车桥装置1具有桥壳 2。车桥装置1是在桥壳2的内部空间收容有机械部件的机械装置。桥壳2 经由悬架装置160支承于车身框架110。在桥壳2的后部的车宽方向中央部设有开口20。车桥装置1具备：配置在桥壳2的开口20的透明的隔离构件51；以及经由隔离构件51来拍摄桥壳2的内部空间2H的拍摄装置 52。
图3是表示本发明的实施方式的车桥装置1的一例的俯视图。图4是表示本实施方式的车桥装置1的一例的剖视图。
如图3以及图4所示，车桥装置1具有：桥壳2；配置于桥壳2的内部空间2H且与驱动轴3连结的差速器6；配置于桥壳2的内部空间2H的湿式多板制动装置7；配置于桥壳2的内部空间2H的行星齿轮式减速器8；经由差速器6被传递驱动轴3的旋转力的传动轴4；以及被传递传动轴4 的旋转力的桥轴5。通过桥轴5旋转，自卸车100的后车轮150R被驱动。
桥壳2包括：收容差速器6和湿式多板制动装置7的差速器主体2B；以及分别收容行星齿轮式减速器8的右桥壳2R和左桥壳2L。
差速器主体2B具有：设于前方的驱动轴开口部42；设于右方的桥轴开口部43R；以及设于左方的桥轴开口部43L。在驱动轴开口部42配置有行星轮架19。
行星轮架19将驱动轴3支承为能够旋转。驱动轴3利用由发动机产生的驱动力进行旋转。驱动轴3沿前后方向延伸，且以旋转轴BX为中心进行旋转。旋转轴BX沿前后方向延伸。
在驱动轴3的端部固定有联轴器48。驱动轴3经由联轴器48而与螺旋桨轴(未图示)连结。由发动机产生的驱动力经由传动装置而传递至螺旋桨轴。螺旋桨轴基于由发动机产生的驱动力，以旋转轴BX为中心进行旋转。通过螺旋桨轴以旋转轴BX为中心旋转，经由联轴器48而与螺旋桨轴连结的驱动轴3以旋转轴BX为中心进行旋转。
驱动轴3具有驱动行星齿轮10。差速器6具有与驱动行星齿轮10啮合的锥齿轮11以及与锥齿轮11连结的差速器壳体12。
当驱动轴3以旋转轴BX为中心旋转时，锥齿轮11以旋转轴AX为中心进行旋转。旋转轴AX沿车宽方向延伸。旋转轴AX与旋转轴BX实质上正交。
当锥齿轮11以旋转轴AX为中心旋转时，差速器壳体12与锥齿轮11 一起以旋转轴AX为中心进行旋转。在差速器壳体12上设置有经由三脚架13以能够旋转的方式支承于差速器壳体12的一对行星齿轮14、以及与行星齿轮14啮合的一对半轴齿轮15。
半轴齿轮15固定于传动轴4。传动轴4分别设于右方以及左方。半轴齿轮15与传动轴4花键结合。半轴齿轮15以及传动轴4以旋转轴AX为中心进行旋转。在传动轴4与差速器主体2B之间设置有湿式多板制动装置7。
在车宽方向上比湿式多板制动装置7靠外侧的位置处设置有行星齿轮式减速器8。利用行星齿轮式减速器8对传动轴4的旋转进行减速。传动轴4的旋转力传递至桥轴5。通过桥轴5以旋转轴AX为中心旋转，与桥轴5连接的后车轮150R以旋转轴AX为中心进行旋转。
这样，锥齿轮11的旋转轴AX、传动轴4的旋转轴AX以及桥轴5的旋转轴AX一致。锥齿轮11以传动轴4的旋转轴AX为中心进行旋转。
图5是表示本实施方式的车桥装置1的一部分的侧剖视图。如图5所示，车桥装置1具备：桥壳2；配置于桥壳2的开口20的透明的隔离构件 51；支承于隔离构件51的磁铁53；以及经由隔离构件51来拍摄桥壳2 的内部空间2H的拍摄装置52。
另外，车桥装置1具备在桥壳2以及隔离构件51的外侧支承拍摄装置52的罩构件54。
另外，车桥装置1具备支承于罩构件54的反射镜55。拍摄装置52经由反射镜55来拍摄桥壳2的内部空间2H。
开口20设于桥壳2的差速器主体2B。在差速器主体2B的后部，在车宽方向中央部设置有开口20。
隔离构件51的至少一部分配置于桥壳2的开口20。在本实施方式中，隔离构件51具有配置于开口20的凸部51A以及配置于桥壳2的外侧的凸缘部51B。凸部51A具有面向内部空间2H的入射面51C。入射面51C为平坦面。入射面51C和配置于入射面51C的周围的桥壳2的内表面实质上配置于同一平面内(共面)。凸缘部51B具有朝向入射面51C的相反方向的射出面51D。射出面51D为平坦面。入射面51C与射出面51D实质上平行。
隔离构件51是实质上呈圆柱状的构件，具有与入射面51C以及射出面51D正交的中心轴CX。在本实施方式中，隔离构件51的中心轴CX沿前后方向延伸。
隔离构件51是能够供可见光透过的透明构件。在本实施方式中，隔离构件51包含聚碳酸酯树脂。聚碳酸酯树脂呈透明且具有高耐热性。
隔离构件51经由固定构件56固定于桥壳2。固定构件56为圆环状的构件，且配置于凸缘部51B的周围。固定构件56具有供螺栓57配置的孔 56H。在桥壳2上设置有具有与螺栓57的阳螺纹结合的阴螺纹的孔57H。利用螺栓57将固定构件56固定于桥壳2。隔离构件51的凸缘部51B配置在固定构件56与桥壳2的外表面之间，且利用固定构件56固定于桥壳 2。
拍摄装置52包括具有透镜系统和CCD(Charge Coupled Device)图像传感器或者CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)图像传感器这样的摄像元件的数字相机。拍摄装置52能够经由隔离构件51而获取桥壳2的内部空间2H的图像数据。
磁铁53支承于隔离构件51。磁铁53是钕磁铁。在本实施方式中，磁铁53埋设于隔离构件51的凸部51A。在与中心轴CX正交的面内，在凸部51A的中央部仅配置有一个磁铁53。需要说明的是，也可以隔离构件 51设置多个磁铁53。
拍摄装置52能够拍摄的拍摄区域的大小比磁铁53的外形大。磁铁53 配置于拍摄装置52的透镜系统的视野区域。拍摄装置52的拍摄区域包含拍摄装置52的透镜系统的视野区域。在本实施方式中，以将入射面51C 的全部配置于拍摄区域的方式决定拍摄装置52的拍摄区域。另外，拍摄装置52具有对拍摄装置52的拍摄区域进行照明的照明装置52S。在本实施方式中，照明装置52S包含LED(Light Emitting Diode)光源。利用从照明装置52S射出的照明光对内部空间2H进行照明，由此拍摄装置52 能够顺利地获取内部空间2H的图像数据。
反射镜55以反射镜55的反射面与隔离构件51的射出面51D对置的方式配置。桥壳2的内部空间2H的光学像经由隔离构件51投射于反射镜 55。在本实施方式中，拍摄装置52对投射于反射镜55的桥壳2的内部空间2H的光学像进行拍摄。
罩构件54在桥壳2以及隔离构件51的外侧支承拍摄装置52以及反射镜55。罩构件54具有供拍摄装置52配置的孔54A和供反射镜55配置的凹部54B。反射镜55在配置于凹部54B的状态下，隔着间隙而与隔离构件51的射出面51D对置。拍摄装置52的透镜系统的入射面在配置于孔 54A的状态下，隔着间隙而与反射镜55的反射面对置。
在本实施方式中，罩构件54以使拍摄装置52的透镜系统的光轴DX 沿上下方向延伸的方式支承拍摄装置52。在本实施方式中，中心轴CX与光轴DX实质上正交。
罩构件54固定于固定构件56。罩构件54具有供螺栓58配置的孔54H。在固定构件56上设置有具有与螺栓58的阳螺纹结合的阴螺纹的孔56K。利用螺栓58将罩构件54固定于固定构件56。通过在固定于桥壳2的固定构件56上固定罩构件54，从而罩构件54经由固定构件56而固定于桥壳 2。
图6是从后方观察到本实施方式的车桥装置1的一部分的示意图。图 6是用于说明隔离构件51、锥齿轮11以及油的液面之间的位置关系的图，简化或省略关于其他构成要素的图示。
如上所述，在桥壳2的内部空间2H配置有驱动行星齿轮10、锥齿轮 11、行星齿轮14以及半轴齿轮15这样的多个齿轮(机械部件)。用于润滑或冷却这些齿轮的油收容在内部空间2H。这些齿轮被油浸。
在驱动轴3不旋转且配置于内部空间2H的多个齿轮不工作的状态下，积存于桥壳2的内部空间2H的油的液面维持在规定的高度。在本实施方式中，在齿轮不工作的状态下，配置隔离构件51的开口20设置在比油的液面靠上方的位置。
另外，在本实施方式中，隔离构件51与锥齿轮11的齿面对置。锥齿轮11的齿面包括与驱动行星齿轮10相互摩擦的锥齿轮11的齿的表面。
当驱动轴3旋转且锥齿轮11工作(旋转)时，积存于内部空间2H的油被锥齿轮11刮起。被锥齿轮11刮起的油与隔离构件51的入射面51C 接触。当驱动轴3的旋转停止且锥齿轮11的工作(旋转)停止时，油以油的液面位于比开口20(入射面51C)靠下方的位置的方式积存于内部空间2H。
锥齿轮11在配置于桥壳2的内部空间2H的多个齿轮(驱动行星齿轮 10、锥齿轮11、行星齿轮14以及半轴齿轮15)中具有最大的直径。因此，旋转的锥齿轮11能够充分地刮起油，能够使油与入射面51C充分地接触。
图7是表示包含本实施方式的车桥装置1的机械部件的劣化状态推断系统200的一例的功能框图。在本实施方式中，车桥装置1具有计算机系统60和输出装置70。计算机系统60以及输出装置70搭载于自卸车100。
计算机系统60具有：获取由拍摄装置52拍摄到的图像数据的图像数据获取部61；对图像数据进行图像处理的图像处理部62；以及将图像处理后的图像数据输出的输出部63。由图像数据获取部61获取到且被图像处理部62进行图像处理后的图像数据经由输出部63供给至输出装置70。输出装置70输出由图像数据获取部61获取到的图像数据。
劣化状态推断系统200具有服务器80。在本实施方式中，输出装置 70包括将图像数据向服务器80发送的发送装置。从输出装置70向服务器 80输出图像数据。输出装置70将从输出部63供给来的图像数据向服务器 80发送。在本实施方式中，输出装置70与服务器80经由通信网络90而连接。通信网络90包括因特网(Internet)。需要说明的是，通信网络90也可以包括便携电话通信网。输出装置70经由通信网络90将图像数据发送至服务器80。
从存在于全国的多个车桥装置1的各个车桥装置向服务器80供给图像数据。服务器80实施被供给来的多个图像数据的解析。
另外，服务器80具有使从输出装置70输出的图像数据显示于显示装置81的显示控制部82。由拍摄装置52拍摄到的图像数据显示于显示装置 81。
接下来，说明使用包含本实施方式的车桥装置1的劣化状态推断系统 200来推断车桥装置1的机械部件的劣化状态的方法的一例。图8是表示本实施方式的机械部件的劣化状态推断方法的一例的流程图。
如上所述，车桥装置1具有桥壳2和配置于桥壳2的内部空间2H的多个齿轮。另外，在桥壳2的内部空间2H还配置有多个轴承。为了润滑或冷却齿轮或轴承的滑动部而在桥壳2的内部空间2H积存有油。包含齿轮以及轴承的车桥装置1的机械部件在内部空间2H浸渍于油中。
例如，当驱动行星齿轮10与锥齿轮11相互摩擦时，有可能从驱动行星齿轮10以及锥齿轮11中的至少一方产生磨损粉或破损片这样的异物。另外，当行星齿轮14与半轴齿轮15相互摩擦时，有可能从行星齿轮14 以及半轴齿轮15中的至少一方产生磨损粉或破损片这样的异物。这样，在车桥装置1的滑动部中，有可能从相互摩擦的两个部件中的至少一方产生磨损粉或破损片这样的异物。
所产生的异物混入油中。当混入油中的异物侵入到相互摩擦的两个部件之间时，有可能导致该部件发生不均匀磨损或破损。
在本实施方式中，磁铁53支承于隔离构件51。异物是从车桥装置1 的部件产生的磁体。所产生的异物在磁铁53的磁力作用下吸附于隔离构件51的入射面51C。即，在本实施方式中，从车桥装置1的部件产生的异物在磁铁53的磁力作用下被捕获。这样，在本实施方式中，支承磁铁 53的隔离构件51具有捕获异物的过滤器功能。利用磁铁53的磁力来捕获混入油中的异物，从而抑制从部件产生的异物侵入到相互摩擦的两个部件之间。由此，抑制了车桥装置1的部件的不均匀磨损以及破损，抑制了车桥装置1的部件的劣化。
在本实施方式中，当锥齿轮11旋转时，油被锥齿轮11刮起。被锥齿轮11刮起的油与隔离构件51的入射面51C接触。因此，在异物混入油中的情况下，异物被吸附于隔离构件51的入射面51C。
拍摄装置52拍摄桥壳2的内部空间2H。内部空间2H的至少一部分由隔离构件51的入射面51C规定。拍摄装置52能够拍摄吸附于入射面 51C的异物。
图9是表示由本实施方式的拍摄装置52拍摄到的图像数据的一例的示意图。如图9所示，混入油中的异物在磁铁53的磁力作用下吸附于入射面51C的至少一部分。磁铁53配置在拍摄装置52的透镜系统的视野区域内。拍摄装置52的拍摄区域包含入射面51C的全部。拍摄装置52经由配置于壳体2的开口20的透明的隔离构件51，对收容有被油浸的机械部件的壳体2的内部空间2H进行拍摄，并获取壳体2的内部空间2H的图像数据(步骤SP1)。在入射面51C吸附有异物的情况下，拍摄装置52能够经由透明的隔离构件51对吸附于入射面51C的异物进行拍摄。
由拍摄装置52获取到的图像数据被供给至计算机系统60的图像数据获取部61。图像处理部62对由图像数据获取部61获取到的图像数据进行图像处理，解析入射面51C所捕获的异物(步骤SP2)。图像处理部62对由图像数据获取部61获取到的图像数据进行图像处理，计算入射面51C 所捕获的异物的量。另外，图像处理部62对由图像数据获取部61获取到的图像数据进行图像处理，计算入射面51C所捕获的异物的大小。
图像处理部62基于由拍摄装置52拍摄到的图像数据来解析异物，基于该解析的结果，推断收容在壳体2的内部空间2H中的机械部件的劣化状态(步骤SP3)。
图10是表示由本实施方式的图像处理部62进行的图像处理结果的一例的图。如图10所示，图像处理部62计算从开始使用崭新状态的齿轮的开始时刻t0起的经过时间T与入射面51C所捕获的异物的量之间的关系。拍摄装置52从开始使用崭新状态的齿轮的开始时刻t0起，开始获取内部空间2H的图像数据。
根据入射面51C所捕获的异物的量，来推断车桥装置1的机械部件的磨损(包括不均匀磨损)的进展程度或者机械部件的劣化状态。在入射面 51C所捕获的异物的量较多的情况下，推断为从机械部件产生大量的异物，且机械部件的劣化正在进行。在入射面51C所捕获的异物的量较少的情况下，推断为从机械部件产生的异物为少量，且机械部件的劣化尚未进行。
如上所述，在本实施方式中，计算出入射面51C所捕获的异物的大小。图像处理部62计算出从开始时刻t0起的经过时间T、异物的大小以及表示该大小的异物被入射面51C捕获的量的捕获量之间的关系。在图10所示的例子中，计算出从开始时刻t0起的经过时间T与第一大小D1的异物的捕获量之间的关系、从开始时刻t0起的经过时间T与第二大小D2的异物的捕获量之间的关系、以及从开始时刻t0起的经过时间与第三大小D3 的异物的捕获量之间的关系。第一大小D1小于第二大小D2以及第三大小D3。第二大小D2小于第三大小D3。在开始时刻t0，入射面51C所捕获的异物的量为零。
根据本发明者的见解，从开始时刻t0起开始使用崭新状态的机械部件到经过某一时刻ta为止，入射面51C所捕获的第一大小D1的异物的量逐渐地按比例增大。当经过了某一时刻ta时，入射面51C所捕获的第一大小D1的异物的量急剧增大，机械部件迎来寿命末期。另外，在第二大小 D2或第三大小D3的异物出现并被入射面51C捕获的情况下，机械部件也迎来寿命末期。根据第二大小D2或第三大小D3的异物的出现，推断例如发生机械部件的不均匀磨损。
这样，图像处理部62能够基于入射面51C所捕获的异物的量以及大小，来判断车桥装置1的机械部件是否迎来寿命末期。
在本实施方式中，在判断为车桥装置1的机械部件迎来寿命末期的情况下，在车桥装置1的机械部件的寿命耗尽前实施车桥装置1的检修。车桥装置1的管理者基于根据拍摄装置52的图像数据把握的异物的捕获状态，来把握车桥装置1的机械部件的寿命末期，从而能够在机械部件的寿命将要耗尽前的适当时机实施检修。
由拍摄装置52获取并由图像处理部62进行图像处理后的图像数据经由通信网络90发送至服务器80。从存在于全国的多个车桥装置1的各个车桥装置向服务器80供给图像数据。服务器80实施所供给来的多个图像数据的解析。服务器80基于收集到的多个图像数据，来把握多个车桥装置1各自的机械部件的劣化状态，从而能够判断车桥装置1的机械部件是否迎来寿命末期。服务器80能够经由通信网络90来报告车桥装置1的劣化状态，或者报告车桥装置1的机械部件是否迎来寿命末期的判断结果。另外，服务器80能够使壳体2的内部空间2H的图像数据、机械部件的劣化状态、以及机械部件是否迎来寿命末期的判断结果显示于显示装置81。在车桥装置1所存在的现场事务所，能够基于来自服务器80的报告数据，在适当的时机实施车桥装置1的检修。
如以上说明的那样，根据本实施方式，通过设置磁铁53，即便从设于桥壳2的内部空间2H的齿轮产生磨损粉或者破损片这样的磁体即异物，也能够利用磁铁53的磁力来捕获异物。通过捕获异物，能抑制异物向设于桥壳2的内部空间2H的轴承啮入。由此，能够延长轴承的寿命。
另外，根据本实施方式，通过设置拍摄装置52，由磁铁53捕获到的异物经由透明的隔离构件51而被拍摄装置52拍摄。磁铁53配置在拍摄装置52的透镜系统的视野区域内，拍摄装置52能够检测在磁铁53的磁力作用下被隔离构件51捕获的异物的捕获状态。异物的捕获状态包含隔离构件51的入射面51C所捕获的异物的量以及异物的大小中的一方或两方。根据异物的捕获状态来推断齿轮的磨损的进展程度或者齿轮的劣化状态。例如，在隔离构件51的入射面51C捕获到大量的异物的情况下，推断为从齿轮产生大量的异物且齿轮的劣化正在进行。另一方面，在被隔离构件51的入射面51C捕获的异物为少量的情况下，推断为从齿轮产生的异物为少量，齿轮的劣化尚未进行。在异物的捕获量为大量的情况下，判断为需要检修，在异物的捕获量为少量的情况下，判断为还不需要检修。这样，通过由拍摄装置52监视异物的捕获状态，能够准确地把握齿轮的寿命末期，能够在齿轮的寿命将要耗尽前的适当时机实施车桥装置1的检修。
另外，在本实施方式中，作为检测异物的检测装置，采用获取异物的图像数据的拍摄装置52。因此，基于由拍摄装置52拍摄到的图像数据，不仅能够把握异物的量，还能够把握每个异物的大小。因此，不仅能够推断检修的时期，还能够细致地推断齿轮的状态(不均匀磨损状态、破损状态)。
另外，拍摄装置52经由透明的隔离构件51来拍摄桥壳2的内部空间 2H。因此，不仅能够拍摄隔离构件51所捕获的异物，还能够直接拍摄配置于内部空间2H的齿轮。由此，能够基于由拍摄装置52拍摄到的图像数据，直接把握齿轮的外观状态。
另外，根据本实施方式，设置有在桥壳2以及隔离构件51的外侧支承拍摄装置52的罩构件54。由此，拍摄装置52不与收容在桥壳2的内部空间2H的油接触而能够拍摄内部空间2H。另外，由于拍摄装置52的位置被罩构件54固定，因此能抑制拍摄装置52与隔离构件51的相对位置的变动。
另外，根据本实施方式，设置有支承于罩构件54的反射镜55，拍摄装置52经由反射镜55拍摄内部空间2H。由于罩构件54支承拍摄装置52 以及反射镜55的两方，因此能抑制拍摄装置52与反射镜55的相对位置的变动。另外，拍摄装置52经由反射镜55拍摄内部空间2H。因此，罩构件54能够以任意的姿势支承拍摄装置52。由此能实现车桥装置1的小型化。例如能抑制前后方向上的拍摄装置52从桥壳2突出的突出量。
另外，根据本实施方式，在内部空间2H配置有多个齿轮，且用于润滑或冷却齿轮的油收容于内部空间2H。在齿轮未旋转的状态下，配置有隔离构件51的桥壳2的开口20设置于比油的液面靠上方的位置。由此，在为了清洁或更换磁铁53而从桥壳2的开口20卸下隔离构件51时，能够省略从桥壳2放掉油的作业。另外，在齿轮旋转了时，油被齿轮刮起，油与隔离构件51的入射面51C接触。由此，油所包含的异物在磁铁53的磁力作用下被隔离构件51充分地捕获。
另外，根据本实施方式，车桥装置1具备：差速器6，其配置于桥壳 2的内部空间2H，且与利用由发动机产生的驱动力而旋转的驱动轴3连结；传动轴4，其经由差速器6被传递驱动轴3的旋转力；以及桥轴5，其被传递传动轴4的旋转力。差速器6包括以传动轴4的旋转轴AX为中心而旋转的锥齿轮11，隔离构件51配置为与锥齿轮11的齿面对置。由此，被锥齿轮11刮起的油与隔离构件51的入射面51C充分地接触。因此，油所包含的异物在磁铁53的磁力作用下被隔离构件51捕获。另外，拍摄装置 52能够经由隔离构件51直接拍摄锥齿轮11的外观状态。
另外，根据本实施方式，差速器6的锥齿轮11在配置于桥壳2的内部空间2H的多个齿轮中具有最大的直径。在配置于桥壳2的内部空间2H 的多个齿轮中，锥齿轮11刮起油的力最大。通过在该锥齿轮11的附近配置支承于隔离构件51的磁铁53，从而油所包含的异物被隔离构件51高效地捕获。
另外，根据本实施方式，设置有对拍摄装置52的拍摄区域进行照明的照明装置52S。通过拍摄装置52具备照明装置52S，即便桥壳2的内部空间2H较暗，拍摄装置52也能够良好地拍摄桥壳2的内部空间2H。
另外，根据本实施方式，隔离构件51包含聚碳酸酯树脂。聚碳酸酯树脂是透明且具有耐热性的树脂材料。因此，即便桥壳2的内部空间2H 的高温的油与隔离构件51接触，也能够抑制隔离构件51的热变形。
另外，根据本实施方式，设置有获取由拍摄装置52拍摄到的图像数据的图像数据获取部61、以及将由图像数据获取部61获取到的图像数据输出的输出装置70。从存在于全国的多个车桥装置1(自卸车100)向服务器80发送表示异物的捕获状态的图像数据。服务器80能够基于收集到的多个图像数据，把握多个车桥装置1各自的劣化状态。服务器80能够向车桥装置1所运行的现场事务所报告车桥装置1的劣化状态、或者车桥装置1的部件是否迎来寿命末期的判断结果。在现场事务所，能够基于来自服务器80的报告数据，在适当的时机实施车桥装置1的检修。
需要说明的是，在上述的实施方式中，磁铁53配置于隔离构件51的中心轴CX。如图11所示，磁铁53也可以配置于从隔离构件51的中心轴 CX偏离的位置。由此，拍摄装置52能够更加顺利地获取配置于内部空间 2H的锥齿轮11的图像数据。
需要说明的是，在上述的实施方式中，图像处理部62设置在搭载于车桥装置1(自卸车100)的计算机系统60中。图像处理部62的功能也可以不必搭载于车桥装置1(自卸车100)。例如，服务器80也可以具有图像处理部62的功能。在该情况下，由图像数据获取部61获取到的图像数据经由输出部63、发送装置70以及通信网络90发送至服务器80，在服务器80中实施图像处理部62的图像处理。
需要说明的是，在上述的实施方式中，也可以将劣化状态推断系统200 的构成要素的一部分或全部搭载于自卸车100。
<第二实施方式>
说明第二实施方式。在以下的说明中，针对与上述的实施方式相同的构成要素标注相同的附图标记，并简化或省略其说明。
图12是表示本实施方式的车桥装置1的一部分的侧剖视图。与上述的实施方式同样地，车桥装置1具备：桥壳2；配置于桥壳2的开口20 的透明的隔离构件51；支承于隔离构件51的磁铁53；经由隔离构件51 来拍摄桥壳2的内部空间2H的拍摄装置52；以及在桥壳2以及隔离构件51的外侧支承拍摄装置52的罩构件54。
在本实施方式中不存在反射镜(55)。在本实施方式中，罩构件54以使拍摄装置52的透镜系统的光轴DX沿前后方向延伸的方式支承拍摄装置52。在本实施方式中，中心轴CX与光轴DX实质上一致。
另外，在本实施方式中，拍摄装置52的透镜系统52L以及摄像元件 (CCD图像传感器或者CMOS图像传感器)52M配置于罩构件54的内部。在本实施方式中，对包含透镜系统52L以及摄像元件52M的拍摄装置52 进行支承的罩构件54例如是带相机的便携电话。
在本实施方式中，拍摄装置52能够经由透明的隔离构件51来拍摄被磁铁53捕获的异物。
<第三实施方式>
说明第三实施方式。在以下的说明中，针对与上述的实施方式相同的构成要素标注相同的附图标记，并简化或省略其说明。
图13是表示本实施方式的车桥装置1的一部分的侧剖视图。与上述的实施方式同样地，车桥装置1具备：桥壳2；配置于桥壳2的开口20 的透明的隔离构件51；支承于隔离构件51的磁铁53；经由隔离构件51 拍摄桥壳2的内部空间2H的拍摄装置52；以及在桥壳2以及隔离构件51 的外侧支承拍摄装置52的罩构件54。
在本实施方式中不存在反射镜(55)。罩构件54具有供拍摄装置52 配置的孔54A。拍摄装置52支承于孔54A的内表面。拍摄装置52的一部分配置于罩构件54的孔54A，拍摄装置52的一部分配置于罩构件54的外侧。拍摄装置52的一部分向比罩构件54的后表面靠后方的位置突出。
罩构件54以使拍摄装置52的透镜系统的光轴DX沿前后方向延伸的方式支承拍摄装置52。中心轴CX与光轴DX实质上一致。
在本实施方式中，拍摄装置52能够经由透明的隔离构件51来拍摄被磁铁53捕获的异物。
<第四实施方式>
说明第四实施方式。在以下的说明中，针对与上述的实施方式相同的构成要素标注相同的附图标记，并简化或省略其说明。
图14是表示本实施方式的车桥装置1的一例的剖视图。上述的实施方式中说明的车桥装置1具有被传递传动轴4的旋转力的桥轴5。在本实施方式中，对不具有桥轴(5)的车桥装置1进行说明。
如图14所示，车桥装置1具有：桥壳2；配置于桥壳2的内部空间 2H且与驱动轴3连结的差速器6；配置于后车轮150R的内部空间的湿式多板制动装置7；配置于后车轮150R的内部空间的行星齿轮式减速器8；以及经由差速器6被传递驱动轴3的旋转力的传动轴4。通过传动轴4旋转而驱动自卸车100的后车轮150R。
驱动轴3以能够旋转的方式支承于行星轮架19，并利用由发动机产生的驱动力进行旋转。驱动轴3沿前后方向延伸，且以旋转轴BX为中心进行旋转。旋转轴BX沿前后方向延伸。
在驱动轴3的端部固定有联轴器48。驱动轴3经由联轴器48而与螺旋桨轴(未图示)连结。由发动机产生的驱动力经由传动装置传递至螺旋桨轴。螺旋桨轴基于由发动机产生的驱动力，以旋转轴BX为中心进行旋转。通过螺旋桨轴以旋转轴BX为中心旋转，经由联轴器48而与螺旋桨轴连结的驱动轴3以旋转轴BX为中心进行旋转。
驱动轴3具有驱动行星齿轮10。差速器6具有与驱动行星齿轮10啮合的锥齿轮11、以及与锥齿轮11连结的差速器壳体12。
当驱动轴3以旋转轴BX为中心旋转时，锥齿轮11以旋转轴AX为中心进行旋转。旋转轴AX沿车宽方向延伸。旋转轴AX与旋转轴BX实质上正交。
当锥齿轮11以旋转轴AX为中心旋转时，差速器壳体12与锥齿轮11 一同以旋转轴AX为中心进行旋转。在差速器壳体12上设置有经由三脚架13以能够旋转的方式支承于差速器壳体12的一对行星齿轮14、以及与行星齿轮14啮合的一对半轴齿轮15。
半轴齿轮15固定于传动轴4。传动轴4分别设置于右方以及左方。半轴齿轮15与传动轴4花键结合。半轴齿轮15以及传动轴4以旋转轴AX 为中心进行旋转。
在车宽方向上比湿式多板制动装置7靠外侧的位置处设置有行星齿轮式减速器8。利用行星齿轮式减速器8对传动轴4的旋转进行减速。通过传动轴4以旋转轴AX为中心旋转，后车轮150R以旋转轴AX为中心进行旋转。
在本实施方式中，隔离构件51与锥齿轮11的齿面对置。由此，被锥齿轮11刮起的油与隔离构件51的入射面51C充分地接触。因此，油所包含的异物在磁铁53的磁力作用下被隔离构件51捕获。另外，拍摄装置52 能够经由隔离构件51直接拍摄锥齿轮11的外观状态。
<第五实施方式>
说明第五实施方式。在以下的说明中，针对与上述的实施方式相同的构成要素标注相同的附图标记，并简化或省略其说明。
在上述的实施方式中，磁铁5埋设于隔离构件51，磁铁53与内部空间2H的油不接触。如图15所示，可以在隔离构件51的入射面51C设置凹部，并在该凹部中配置磁铁53。在该情况下，磁铁53的表面与内部空间2H相面对，且与内部空间2H的油接触。
<第六实施方式>
说明第六实施方式。在以下的说明中，针对与上述的实施方式相同的构成要素标注相同的附图标记，并简化或省略其说明。
在上述的第六实施方式中，磁铁53配置于隔离构件51的入射面51C 的凹部，磁铁53与内部空间2H的油接触。如图16所示，也可以在入射面51C设置透明的平板构件300。平板构件300配置为覆盖磁铁53的表面，从而抑制磁铁53与内部空间2H的油的接触。
需要说明的是，在上述的实施方式中，作为具备油浸于壳体的内部空间的机械部件的机械装置，以车桥装置1为例进行了说明。机械装置也可以是传动装置。传动装置也是具备油浸于壳体的内部空间的机械部件的机械装置。按照上述的实施方式，也能够推断传动装置的机械部件的劣化状态。
附图标记说明
1车桥装置，2桥壳，2B差速器主体，2L左桥壳，2R右桥壳， 2H内部空间，3驱动轴，4传动轴，5桥轴，6差速器，7湿式多板制动装置，8行星齿轮式减速器，10驱动行星齿轮，11锥齿轮， 12差速器壳体，13三脚架，14行星齿轮，15半轴齿轮，19行星轮架，20开口，42驱动轴开口部，43L桥轴开口部，43R桥轴开口部，48联轴器，51隔离构件，51A凸部，51B凸缘部，51C入射面，51D射出面，52拍摄装置，52S照明装置，53磁铁，54罩构件，54H孔，55反射镜，56固定构件，56H孔，56K孔，57螺栓，57H孔，58螺栓，60计算机系统，61图像数据获取部，62图像处理部，63输出部，70发送装置，80服务器，81显示装置，82 显示控制部，100自卸车(作业车辆)，110车身框架，120翻卸式车身，130行驶装置，140轮胎，150车轮，150F前车轮，150R后车轮，160悬架装置，200劣化状态推断系统，AX旋转轴，BX旋转轴，CX中心轴，DX光轴。

Claims (19)

1.一种机械装置，其中，
所述机械装置具备：
壳体，其具有收容被油浸的机械部件的内部空间；
透明的隔离构件，其配置于所述壳体的开口，具有面向所述内部空间的入射面以及朝向所述入射面的相反方向的射出面；
磁铁，其埋设于所述隔离构件；以及
拍摄装置，其经由所述隔离构件来拍摄所述壳体的所述内部空间，
所述磁铁与所述入射面之间的距离比所述磁铁与所述射出面之间的距离短。
2.根据权利要求1所述的机械装置，其中，
所述磁铁配置于所述拍摄装置的拍摄区域。
3.根据权利要求1或2所述的机械装置，其中，
所述机械装置具备在所述壳体以及所述隔离构件的外侧支承所述拍摄装置的罩构件。
4.根据权利要求3所述的机械装置，其中，
所述机械装置具备支承于所述罩构件的反射镜，
所述拍摄装置经由所述反射镜来拍摄所述内部空间。
5.根据权利要求1或2所述的机械装置，其中，
所述机械装置具备配置于所述内部空间的齿轮，
用于润滑或冷却所述齿轮的油收容于所述内部空间，
在所述齿轮不工作的状态下，所述开口设于比所述油的液面靠上方的位置。
6.根据权利要求1或2所述的机械装置，其中，
所述磁铁配置于所述拍摄装置的透镜系统的视野区域内。
7.根据权利要求1或2所述的机械装置，其中，
所述机械部件是车桥装置的机械部件，
所述壳体是桥壳。
8.根据权利要求1或2所述的机械装置，其中，
所述机械装置具备：
图像数据获取部，其获取由所述拍摄装置拍摄到的图像数据；以及
输出装置，其输出由所述图像数据获取部获取到的所述图像数据。
9.根据权利要求8所述的机械装置，其中，
所述输出装置包括将所述图像数据向服务器发送的发送装置。
10.一种机械装置，其中，
所述机械装置具备：
壳体，其具有收容被油浸的机械部件的内部空间；
透明的隔离构件，其配置于所述壳体的开口；
磁铁，其支承于所述隔离构件；
拍摄装置，其经由所述隔离构件来拍摄所述壳体的所述内部空间；
差速器，其配置于所述内部空间，且与利用由发动机产生的驱动力进行旋转的驱动轴连结；以及
传动轴，其经由所述差速器被传递所述驱动轴的旋转力，
所述差速器包括以所述传动轴的旋转轴为中心进行旋转的锥齿轮，
所述隔离构件与所述锥齿轮的齿面对置。
11.根据权利要求10所述的机械装置，其中，
所述机械装置具备被传递所述传动轴的旋转力的桥轴。
12.根据权利要求10或11所述的机械装置，其中，
所述机械装置具备：
图像数据获取部，其获取由所述拍摄装置拍摄到的图像数据；以及
输出装置，其输出由所述图像数据获取部获取到的所述图像数据。
13.根据权利要求12所述的机械装置，其中，
所述输出装置包括将所述图像数据向服务器发送的发送装置。
14.一种作业车辆，其中，
所述作业车辆具备权利要求1至13中任一项所述的机械装置。
15.一种机械部件的劣化状态推断系统，其中，
所述劣化状态推断系统具备：
壳体，其具有收容被油浸的机械部件的内部空间；
透明的隔离构件，其配置于所述壳体的开口，具有面向所述内部空间的入射面以及朝向所述入射面的相反方向的射出面；
磁铁，其埋设于所述隔离构件；
拍摄装置，其经由所述隔离构件来拍摄所述壳体的所述内部空间；
图像数据获取部，其获取由所述拍摄装置拍摄到的图像数据；以及
输出装置，其输出由所述图像数据获取部获取到的所述图像数据，
所述磁铁与所述入射面之间的距离比所述磁铁与所述射出面之间的距离短。
16.根据权利要求15所述的机械部件的劣化状态推断系统，其中，
所述劣化状态推断系统具备服务器，从所述输出装置向该服务器输出所述图像数据。
17.根据权利要求15或16所述的机械部件的劣化状态推断系统，其中，
所述劣化状态推断系统具备显示控制部，该显示控制部使从所述输出装置输出的所述图像数据显示于显示装置。
18.一种作业车辆，其中，
所述作业车辆具备权利要求15至17中任一项所述的机械部件的劣化状态推断系统。
19.一种机械部件的劣化状态推断方法，其中，
所述劣化状态推断方法包括：
在具有收容被油浸的机械部件的内部空间的壳体的开口配置具有入射面以及朝向所述入射面的相反方向的射出面且使所述入射面面向所述内部空间的透明的隔离构件，利用拍摄装置经由所述隔离构件来拍摄所述壳体的所述内部空间；以及
基于由所述拍摄装置拍摄到的图像数据，来推断所述机械部件的劣化状态，
在所述隔离构件中埋设有磁铁，所述磁铁与所述入射面之间的距离比所述磁铁与所述射出面之间的距离短。
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