JP2022139964A - 導電性粒体検出装置、及び、機械動作装置 - Google Patents

Abstract

【課題】大型化や設計の自由度の低下を抑制しつつ、検出対象の導電性粒体を確実に検出することができる導電性粒体検出装置、及び、機械動作装置を提供する。【解決手段】導電性粒体検出装置は、複数の電極５１ａ，５１ｂと、永久磁石３と、検出回路５０と、を備える。複数の電極５１ａ，５１ｂは、潤滑液１３中に離間して配置される。永久磁石３は、磁力によって隣り合う電極５１ａ，５１ｂの間に潤滑液１３中の導電性粒体を集める。検出回路５０は、隣り合う電極５１ａ，５１ｂの間の電気抵抗を基にして、検出対象の導電性粒体を検出する。隣り合う電極５１ａ，５１ｂの間で導電性粒体に作用する永久磁石３による吸着力は、検出対象の導電性粒体よりも粒径の小さい微小粒径の導電性粒体の周囲に潤滑液１３が非導電層として残存するように設定される。【選択図】図４

Description

本発明は、導電性粒体検出装置、及び、導電性粒体検出装置を備えた機械動作装置に関する。

減速機等の機械的な動作機構を内蔵する機械動作装置では、ケーシングの内部に潤滑液を充填することによって動作機構の摩耗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発生し、そこで発生した金属粉が潤滑液中に混入する。潤滑液中に金属粉が多量に混入すると、潤滑液による動作機構の摩耗抑制機能が低下する。また、潤滑液中に金属粉が多量に混入することは、動作機構に摩耗や破損等が生じたことを意味する。

このため、この種の機械動作装置では、潤滑液中に混入している金属粉の量が規定量以上になったときに、そのことを外部から検知できることが望まれる。この対策として、潤滑液中の金属粉を永久磁石によって吸引し、吸引した金属粉の量を電気的に検知できるようにしたものが案出されている。（例えば、特許文献１参照）。

この機械動作装置で用いられている金属粉の検出装置（導電性粒体検出装置）は、潤滑液内に配置される筒状の永久磁石の外周面側に、相反する電極をギャップを介して配置し、そのギャップを挟んだ電極間の抵抗を検出することによって潤滑液内の金属粉の混入量を求める仕組みとされている。

特開２００５－３３１３２４号公報

一般に、機械動作装置では、初めて機械を動作させるとき等に微細な初期摩耗粉（金属粉）が多量に発生する。このため、機械動作装置を長期間使用すると、潤滑液内には、本来検知したい破損片や経時摩耗による金属粉（以下、「検出対象金属粉」と呼ぶ。）だけでなく、動作機構の動作に殆ど悪影響を及ぼさない初期摩耗粉が混入することになる。

このため、上記の導電性粒体検出装置では、ギャップを挟んだ電極間に最初に初期摩耗粉が集まり、その外側に検出対象金属粉が付着する。このことから、本来検出したい検出対象金属粉を確実に検出するためには、電極間のギャップや金属粉の捕集空間を充分に大きく確保する必要がある。しかし、電極間のギャップや金属粉の捕集空間を充分に大きく確保しようとすると、導電性粒体検出装置が大型化し、設計の自由度も低下する。

本発明は、大型化や設計の自由度の低下を抑制しつつ、検出対象の導電性粒体を確実に検出することができる導電性粒体検出装置、及び、機械動作装置を提供する。

本発明の一態様に係る導電性粒体検出装置は、潤滑液中に離間して配置される複数の電極と、磁力によって隣り合う前記電極の間に前記潤滑液中の導電性粒体を集める永久磁石と、隣り合う前記電極の間の電気抵抗を基にして、検出対象の導電性粒体を検出する検出回路と、を備え、隣り合う前記電極の間で前記導電性粒体に作用する前記永久磁石による吸着力は、検出対象の前記導電性粒体よりも粒径の小さい微小粒径の導電性粒体の周囲に前記潤滑液が非導電層として残存するように設定されている。

前記検出対象の導電性粒体の粒径は、１０μｍ以上であり、前記微小粒径は、１０μｍ未満の粒径である。

前記微小粒径は、２μｍ未満の粒径であることが望ましい。

前記電極は、前記微小粒径の導電性粒体が付着して堆積する主面から部分的に突出する導電性の突部を有する構成としても良い。

前記突部は、導電性の非磁性体から成ることが望ましい。

前記永久磁石の磁力は、前記電極に付着して堆積する前記微小粒径の導電性粒体が、前記突部を完全に覆わない範囲で飽和して周囲に離散するように設定されることが望ましい。

前記永久磁石の磁力は、適用する複数種類の機械動作装置のうちの発生する導電性粒体の量が最大のものにおいて、前記電極に付着して堆積する前記微小粒径の導電性粒体が、前記突部を完全に覆わない範囲で飽和して周囲に離散するように設定されるようにしても良い。

前記突部は、前記電極の本体部と別体の突起部材によって構成され、前記突起部材は、前記電極の前記本体部の周囲を覆う検出部カバーによって前記本体部に押圧されるようにしても良い。

本発明の他の態様に係る導電性粒体検出装置は、潤滑液中に離間して配置される導電性の複数の永久磁石と、隣り合う前記永久磁石を異なる電極として当該電極間の電気抵抗を検出する検出回路と、を備え、検出対象の前記導電性粒体よりも粒径の小さい微小粒径の導電性粒体が前記電極に電流印加時に導通しないように、前記粒径の小さい微小粒径の導電性粒体の一部が前記電極間で非接触状態に維持されている。

本発明のさらに他の態様に係る導電性粒体検出装置は、潤滑液中に離間して配置される複数の電極と、前記電極の間の電気抵抗を基にして、前記潤滑液中の検出対象の導電性粒体を検出する検出回路と、を備え、検出対象の前記導電性粒体よりも粒径の小さい微小粒径の導電性粒体が前記電極に電流印加時に導通しないように設定されている。

本発明の一態様に係る機械動作装置は、機械的な動作機構と、前記動作機構とともに潤滑液を内部に収容するケーシングと、前記潤滑液に混入した導電性粒体を検出する導電性粒体検出装置と、を備え、前記導電性粒体検出装置は、前記潤滑液中に離間して配置される複数の電極と、磁力によって隣り合う前記電極の間に前記潤滑液中の導電性粒体を集める永久磁石と、隣り合う前記電極の間の電気抵抗を基にして、検出対象の導電性粒体を検出する検出回路と、を備え、隣り合う前記電極の間で前記導電性粒体に作用する前記永久磁石による吸着力は、検出対象の前記導電性粒体よりも粒径の小さい微小粒径の導電性粒体が前記電極に電流印加時に導通しないように設定されている。

上述の導電性粒体検出装置の場合、隣り合う電極間では、検出対象の導電性粒体よりも粒径の小さい微小粒径の導電性粒体の周囲に、潤滑液が非導電層として残存するようになる。このため、微小粒径の導電性粒体である初期摩耗粉が隣り合う電極の間に集まっても、初期摩耗粉の周囲の非導電層の機能により、検出回路が誤検出するのを防止することができる。したがって、上述の導電性粒体検出装置を採用した場合には、電極間のギャップの拡大や導電性粒体の捕集空間の拡大を抑制できることから、装置の大型化や設計の自由度の低下を抑制しつつ、検出対象の導電性粒体を確実に検出することができる。

実施形態の減速機（機械動作装置）の部分断面側面図。 第１実施形態の導電性粒体検出装置の部分断面斜視図。 図２のＩＩＩ－ＩＩＩ線に沿う断面図。 第１実施形態の導電性粒体検出装置の機能を示す模式的な断面図。 鉄粉の粒径と永久磁石による吸着力の関係を示すグラフ。 第２実施形態の導電性粒体検出装置の模式的な断面図。 第３実施形態の導電性粒体検出装置の斜視図。 図７に示す導電性粒体検出装置を図７のＶＩＩＩ－ＶＩＩＩ線に沿って断面にした部分断面斜視図。 第４実施形態の導電性粒体検出装置の斜視図。 図９に示す導電性粒体検出装置を図９のＸ－Ｘ線に沿って断面にした部分断面斜視図。 図９に示す導電性粒体検出装置の図９のＸＩ－ＸＩ線に沿う断面図。

次に、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、以下で説明する各実施形態では、共通部分に同一符号を付し、重複する説明を一部省略するものとする。

図１は、機械動作装置の一形態である減速機１０の部分断面側面図である。
減速機１０は、入力回転を所定の減速比に減速する減速機構部１１と、減速機構部１１を内部に収容するケーシング１２と、を備えている。ケーシング１２の内部には、減速機構部１１やその他の機械接触部を潤滑するための潤滑液１３が充填されている。また、ケーシング１２の壁１２ａには、導電性粒体検出装置１４が取り付けられている。導電性粒体検出装置１４は、潤滑液１３内に混入した金属粉等の導電性粒体を検出する。
本実施形態では、減速機構部１１とその他の機械接触部がケーシング１２内に配置される機械的な動作機構を構成している。また、ケーシング１２に充填される潤滑液は非導電性のものが用いられている。

＜第１実施形態の構成＞
図２は、導電性粒体検出装置１４の一部を長手方向に沿って縦断面にした斜視図である。また、図３は、図２のＩＩＩ－ＩＩＩ線に沿う断面図である。
導電性粒体検出装置１４は、略筒状の装置ボディ１６と、装置ボディ１６の内部に固定される支持ブロック１７と、支持ブロック１７に支持されるフレキシブルプリント配線板１０２（配線）と、を備えている。導電性粒体検出装置１４は、さらにフレキシブルプリント配線板１０２の長手方向の一端側に中継片４を介して接続される四つの永久磁石３と、フレキシブルプリント配線板１０２の長手方向の他端側に接続される検出基板１８と、を備えている。

装置ボディ１６は、減速機１０のケーシング１２（図１参照）に、ケーシング１２の壁１２ａを貫通して取り付けられる。装置ボディ１６は、例えば、金属によって形成されている。装置ボディ１６は、ケーシング１２の壁１２ａを貫通するねじ孔に締め込み固定される円筒状の固定筒１６ａと、固定筒１６ａの端部（ケーシング１２の外側に配置される側の端部）に一体に形成されたフランジ部１６ｂと、を有している。

固定筒１６ａの外周面には、減速機１０側のねじ孔に締め込まれる雄ねじ１９が形成されている。フランジ部１６ｂの外側の端面（ケーシング１２の外側に向く側の端面）には、有底筒状の装置カバー２０が締結部材であるボルト２１によって固定されている。装置カバー２０とフランジ部１６ｂの間は、封止部材である円板状のグロメット５によって密閉されている。グロメット５は、フレキシブルプリント配線板１０２の絶縁層の一部と一体に形成されている。フレキシブルプリント配線板１０２は、グロメット５を厚み方向に貫通するようにグロメット５と一体化されている。

グロメット５の外側の端面（ケーシング１２の外側に向く側の端面）には、検出基板１８が取り付けられている。検出基板１８の外側は、装置カバー２０によって覆われている。また、グロメット５は、外周縁部が装置カバー２０とフランジ部１６ｂとに挟み込まれて、両者に固定されている。グロメット５は、減速機１０のケーシング１２の内側の潤滑液充填空間２２（図１参照）と、検出基板１８の配置される検出空間２３（装置カバー２０の内側の空間）との間を密閉する。

支持ブロック１７は、樹脂材料によって四角柱状に形成されている。支持ブロック１７は、長手方向の一端側（以下、「基部側」と呼ぶ。）が装置ボディ１６の内側に固定されている。支持ブロック１７は、固定筒１６ａの軸方向に沿うように配置されている。支持ブロック１７の長手方向の他端側（以下、「先端側」と呼ぶ。）は、装置ボディ１６の固定筒１６ａよりも外側に突出している。

支持ブロック１７の先端側の外周面と端面は、有底筒状の検出部カバー２４によって覆われている。検出部カバー２４は、樹脂材料によって一体に形成されている。検出部カバー２４は、四つの検出窓２５を有する周壁２４ａと、周壁２４ａの軸方向の端部を閉塞する端部壁２４ｂと、を備えている。周壁２４ａの四つの検出窓２５は、周壁２４ａの外周上のほぼ９０°離間した位置に等間隔に配置されている。各検出窓２５は、正面視が略矩形状に形成されている。また、各検出窓２５の、周壁２４ａの円周方向に沿う両側の縁部には、径方向外側に向かって開口面積が漸増するようにテーパ面２５ａが設けられている。

検出部カバー２４は、端部壁２４ｂが支持ブロック１７の先端側の端面にリベット止めされている。なお、図中の符号２６は、検出部カバー２４を支持ブロック１７に固定するためのリベットである。

図２に示すように、フレキシブルプリント配線板１０２は、導通部の一端側が検出基板１８に接続される基部１０２ｂと、基部１０２ｂから四方向に分岐し、四方向に分岐した各導通部の端部が対応する各中継片４に接続される分岐部１０２ｃと、を有している。フレキシブルプリント配線板１０２の基部１０２ｂは、グロメット５を厚み方向に貫通している。基部１０２ｂから分岐した四つの分岐部１０２ｃは、支持ブロック１７の外周上の四面に夫々沿わせて配置されている。支持ブロック１７の外周の四面には、支持ブロック１７の長手方向に沿うように支持溝２７（図３参照）が形成されている。各分岐部１０２ｃは、支持ブロック１７の各面において支持溝２７に支持されている。

各分岐部１０２ｃの先端側の端子部（導通部）には、金属磁性体製の略矩形状の中継片４が導電性の接着剤や半田付け等によって接続されている。各中継片４は、支持ブロック１７の先端側において、分岐部１０２ｃとともに各支持溝２７に支持されている。各中継片４のうちの、支持ブロック１７の外周側に向く平坦な面には、対応する永久磁石３が磁力によって吸着固定されている。各永久磁石３は、導電性を有し、フレキシブルプリント配線板１０２の導通部と検出基板１８を通して図示しない電源に接続されている。
本実施形態の場合、支持ブロック１７の外周上で隣り合う複数の永久磁石３は、電源に接続されることによって抵抗検出用の電極を構成している。ただし、電極は、永久磁石３と別に設けることも可能である。

支持ブロック１７の先端側の各面に上述のようにして中継片４と永久磁石３が取り付けられると、その後に、支持ブロック１７の先端側に検出部カバー２４が取り付けられる。検出部カバー２４は、四つの検出窓２５の内側に（周壁２４ａの径方向についての内側に）対応する四つの永久磁石３が位置されるように位置合わせされる。検出部カバー２４はこの状態において、支持ブロック１７の端面にリベット止めされる。なお、このとき、検出部カバー２４の周壁２４ａの端面（端部壁２４ｂと逆側の端面）は、装置ボディ１６の固定筒１６ａの端面に突き当てられる。

上述ように組み立てられた導電性粒体検出装置１４は、減速機１０のケーシング１２の壁１２ａのねじ孔に先端側（永久磁石３の側）が挿入され、その状態で装置ボディ１６の固定筒１６ａがねじ孔に締め込まれて固定される。この状態で減速機１０のケーシング１２内に潤滑液１３が充填されると、複数の永久磁石３と検出部カバー２４は潤滑液１３内に没することになる。

検出基板１８は検出回路を備えている。検出基板１８の検出回路は、支持ブロック１７の外周上で隣り合う複数の永久磁石３の間の電気抵抗を検出する。支持ブロック１７の外周上にある複数の永久磁石３は、図３に示すように相互に離間している。このため、潤滑液１３内に没した初期状態では、隣り合う永久磁石３の間の抵抗値は無限大となる。この状態から減速機１０の使用に伴って潤滑液１３内に混入する金属粉（導電性粒体）の量が増大すると、潤滑液１３に混入している金属粉が導電性粒体検出装置１４の複数の永久磁石３によって吸引される。こうして吸引された金属粉は、検出部カバー２４の検出窓２５を通して各永久磁石３の表面に吸着するとともに、永久磁石３の磁力によって検出部カバー２４の外周面にも吸着する。

潤滑液１３内の金属粉の混入量が増大すると、その混入量の増大とともに検出部カバー２４の外周面の金属粉の吸着量も増大する。検出部カバー２４の外周面の金属粉の吸着量がある量よりも増大すると、隣り合う永久磁石３の間の抵抗値が規定値以下に低下し、そのことが検出基板１８によって検出される。検出基板１８をコントローラを介して表示装置や警告装置に接続しておけば、減速機１０内の金属粉が規定量以上に増大したことを作業者等に知らせることができる。

ここで、金属粉に作用する永久磁石３の吸着力は、永久磁石３の磁力、検出部カバー２４上での隣り合う永久磁石３間の距離で決定される。また、金属粉に作用する永久磁石３の吸着力は、潤滑液１３の粘度等の要素にも影響を受ける。本実施形態の導電性粒体検出装置１４では、以下の条件（ａ）を満たすように、上記の各要素の調整により金属粉に対する吸着力が設定されている。
条件（ａ）…検出対象の金属粉（導電性粒体）よりも粒径の小さい微小粒径の金属粉（導電性粒体）の周囲には、潤滑液１３が非導電層として残存する。
なお、条件（ａ）中の「検出対象の金属粉」は、通常使用に伴う機械部品の摩耗粉や破損片であり、その粒径は、１０μｍ以上、望ましくは、２０μｍ以上である。また、条件（ａ）中の「微小粒径の金属粉」は、減速機１０を初めて使用する際に発生する初期摩耗粉であり、その粒径は、１０μｍ未満、望ましくは、２μｍ未満である。

図４は、導電性粒体検出装置１４の機能を示す同装置１４の模式的な断面図である。図４（Ａ）は、導電性粒体検出装置１４が微小粒径の金属粉Ｍｓ（初期摩耗粉）を吸着している様子を示しており、図４（Ｂ）は、導電性粒体検出装置１４が検出対象の金属粉Ｍｌ（初期摩耗粉以外の摩耗粉（破損片も含む））を吸着している様子を示している。
なお、図４中の符号５０は、隣り合う二つの電極５１ａ，５１ｂ（永久磁石３）間の電気抵抗を検出するための検出回路である。また、符号５２は、電源であり、符号５３は、検出回路５０内における抵抗検出部である。図４（Ａ）中の抵抗検出部５３に記載された「ＯＦＦ」は、検出抵抗が所定値よりも大きく、検出対象の金属粉Ｍｌが検出されない状態を意味し、図４（Ｂ）中の抵抗検出部５３に記載された「ＯＮ」は、検出抵抗が所定値以下で、検出対象の金属粉Ｍｌが検出された状態を意味している。

本実施形態の導電性粒体検出装置１４は、上記の条件（ａ）を満たすように、金属粉に対する永久磁石３の吸着力が設定されているため、図４（Ａ）に示すように、微小粒径の金属粉Ｍｓの周囲には、潤滑液１３が非導電層として残存する。このため、隣り合う二つの電極５１ａ，５１ｂの間に微小粒径の金属粉Ｍｓが吸引されて堆積したとしても、金属粉Ｍｓの間が非導通状態となるため、二つの電極５１ａ，５１ｂ間の抵抗値は所定値以下とならない（検出対象の金属粉Ｍｌとして誤検出されない）。

また、本実施形態の導電性粒体検出装置１４は、上記の条件（ａ）を満たすように、金属粉に対する永久磁石３の吸着力が設定されているため、図４（Ｂ）に示すように、検出対象の金属粉Ｍｌの周囲の全域が、潤滑液１３によって完全に被覆されることがない。
図５は、鉄粉粒径（金属粉の粒径）と永久磁石３による吸着力との関係を示すグラフである。図５のグラフに示すように、金属粉（鉄粉）は、粒径が大きいほど永久磁石３から受ける吸着力が大きくなり、１０μｍ以上の粒径の金属粉は、１０μｍに満たない粒径の金属粉（特に、２μ未満の粒径の金属粉）に比較して吸着力が極めて大きくなる。このため、検出対象の金属粉Ｍｌは、永久磁石３による大きな吸着力を受ける。この結果、検出対象の金属粉Ｍｌ同士は、潤滑液１３の膜を押し退けて直接接触する。したがって、隣り合う二つの電極５１ａ，５１ｂの間に検出対象の金属粉Ｍｌが吸引されて堆積すると、金属粉Ｍｌの間が導通状態となり、二つの電極５１ａ，５１ｂ間の抵抗値は所定値以下となる（検出対象の金属粉Ｍｌが検出される）。

ところで、機械動作装置である減速機１０を初めて使用する際に発生する初期摩耗粉は、粒径が１０μｍ未満（通常２μｍ未満）の微細な金属粉（微小粒径の金属粉Ｍｓ）であるが、この金属粉は使用開始初期に発生するものであることから、導電性粒体検出装置１４の電極５１ａ，５１ｂや検出部カバー２４（図２，図３参照）の表面には、下層となって使用初期段階で付着する。一方、減速機１０の通常使用時に発生する摩耗粉や破損片等の金属粉（検出対象の金属粉Ｍｌ）は、必然的に初期摩耗粉の上に上層となって付着する。この金属粉は、初期摩耗粉の上側に堆積するものの、粒径が大きく前述のように永久磁石３から大きな吸着力を受けるため、初期摩耗粉の上側からでも確実に吸着される。したがって、減速機１０で発生した検出対象の金属粉Ｍｌは、導電性粒体検出装置１４によって確実に検出される。

＜第１実施形態の効果＞
以上のように、本実施形態の導電性粒体検出装置１４は、検出対象の金属粉Ｍｌ（１０μｍ以上の粒径の金属粉）よりも粒径の小さい微小粒径の金属粉Ｍｓ（１０μｍ未満の粒径の金属粉）の周囲に潤滑液１３が非導電層として残存するように、永久磁石３による吸着力が設定されている。このため、隣り合う電極５１ａ，５１ｂ間の検出ギャップでは、微小粒径の金属粉（粒径が１０μｍ未満の金属粉）である初期摩耗粉の周囲に、潤滑液が非導電層として残存するようになる。この結果、所定量以上の初期摩耗粉が隣り合う電極５１ａ，５１ｂの間の検出ギャップに集まっても、その初期摩耗粉は、検出対象の金属粉Ｍｌとして検出回路５０によって検出されなくなる。また、このとき粒径の小さい初期摩耗粉に対する吸着力は比較的弱いため、電極５１ａ，５１ｂの間の検出ギャップに集まる初期摩耗粉の量も少なく抑えられる。
したがって、本実施形態の導電性粒体検出装置１４を採用した場合には、電極５１ａ，５１ｂ間の検出ギャップの拡大や金属粉の捕集空間の拡大を抑制できることから、装置の大型化や設計の自由度の低下を抑制しつつ、検出対象の金属粉Ｍｌを確実に検出することができる。

＜第２実施形態の構成＞
図６は、本実施形態の導電性粒体検出装置１１４の機能を示す模式的な断面図である。図６（Ａ）は、導電性粒体検出装置１１４が減速機１０（機械動作装置）の使用開始初期に微小粒径の金属粉Ｍｓ（初期摩耗粉）を吸着した状態を示しており、図６（Ｂ）は、導電性粒体検出装置１１４がその後に検出対象の金属粉Ｍｌを吸着した状態を示している。
本実施形態の導電性粒体検出装置１１４は、基本的な構成は第１実施形態と同様である。ただし、電極１５１ａ，１５１ｂの構成は、第１実施形態のものと異なっている。

電極１５１ａ，１５１ｂは、導電性の永久磁石３から成る本体部３０と、本体部３０に接触状態で取り付けられた導電性の突起部材３１（突部）と、を備えている。隣り合う電極１５１ａ，１５１ｂは、互いの極性が異なるだけで同様の構造とされている。本体部３０は、略矩形状に形成され、第１実施形態の電極５１ａ，５１ｂと同様に、検出部カバー２４の検出窓２５内に配置されている。本体部３０の平坦な面は、検出窓２５を通して外部（潤滑液１３の充填空間）に臨んでいる。各電極１５１ａ，１５１ｂの本体部３０は、検出回路５０の電源５２と抵抗検出部５３とに電気的に接続されている。

突起部材３１は、本体部３０の外部（潤滑液の充填空間）に臨む側の面である主面に、例えば、導電性の接着剤等によって固定されている。突起部材３１は、本体部３０の主面の一部から外部に向かって突出している。突起部材３１の突出方向と直交する方向の断面は、本体部３０の主面に対して充分に小さく設定されている。
本実施形態の突起部材３１は、真鍮、アルミニウム、銅等の導電性の非磁性体によって形成されている。このため、突起部材３１は、永久磁石３から成る本体部３０に接して設けられているものの、金属粉を直接吸着することはない。

また、本体部３０を構成する永久磁石３の磁力は、電極１５１ａ，１５１ｂに付着して堆積する微小粒径の金属粉Ｍｓ（初期摩耗粉）が、突起部材３１を完全に覆わない範囲で飽和して周囲に離散するように設定されている。このため、図６（Ａ）に示すように、潤滑液１３中の微小粒径の金属粉Ｍｓが隣り合う電極１５１ａ，１５１ｂ間に集まって堆積するときには、堆積した金属粉Ｍｓが突起部材３１を完全に覆う前に、新たな金属粉Ｍｓが磁力によって拘束されなくなり、潤滑液中に離散するようになる。

本実施形態の導電性粒体検出装置１４の場合も、隣り合う複数の永久磁石３（電極１５１ａ，１５１ｂ）の間に作用する金属粉に対する吸着力は、第１実施形態の説明で述べた条件（ａ）を満たすように設定されている。このため、隣り合う電極１５１ａ，１５１ｂ間に集まった微小粒径の金属粉Ｍｓ（初期摩耗粉）の周囲には、潤滑液１３が非導電層として残存する。したがって、図６（Ａ）に示すように、微小粒径の金属粉Ｍｓ（初期摩耗粉）のみが隣り合う電極１５１ａ，１５１ｂ間に集まった場合には、隣り合う電極１５１ａ，１５１ｂ間の電気抵抗は所定値以下にならない。このため、抵抗検出部５３は、検出対象の金属粉Ｍｌが所定以上に発生したものと誤検出することはない。

また、図６（Ｂ）に示すように、初期摩耗粉（微小粒径の金属粉Ｍｓ）の堆積が終わり、検出対象の金属粉Ｍｌが隣り合う電極１５１ａ，１５１ｂ間にある程度以上堆積されると、電極１５１ａ，１５１ｂ間が検出対象の金属粉Ｍｌによって導通する。この結果、電極１５１ａ，１５１ｂ間の電気抵抗が所定値以下となり、抵抗検出部５３は、検出対象の金属粉Ｍｌの発生を検出する。このとき、各電極１５１ａ，１５１ｂの突起部材３１は、少なくとも一部が初期摩耗粉（微小粒径の金属粉Ｍｓ）の外側に突出しているため、検出対象の金属粉Ｍｌの存在を確実に検出することができる。

＜第２実施形態の効果＞
以上のように、本実施形態の導電性粒体検出装置１１４は、基本的な構成は第１実施形態と同様であるため、第１実施形態の導電性粒体検出装置１４と同様の基本的な効果を得ることができる。

また、本実施形態の導電性粒体検出装置１１４は、微小粒径の金属粉Ｍｓ（初期摩耗粉）が付着して堆積する電極１５１ａ，１５１ｂの本体部３０の主面に、当該主面から外側に突出する導電性の突起部材３１（突部）が取り付けられている。このため、微小粒径の金属粉Ｍｓ（初期摩耗粉）が電極１５１ａ，１５１ｂの本体部３０の主面にある程度付着して堆積することがあっても、導電性の突起部材３１の少なくとも一部が堆積した金属粉Ｍｓ（初期摩耗粉）の外側に突出する。
したがって、本実施形態の導電性粒体検出装置１１４を採用した場合には、電極１５１ａ，１５１ｂの通電部が微小粒径の金属粉Ｍｓ（初期摩耗粉）によって完全に埋もれ、検出対象の金属粉（１０μｍ以上の粒径の金属粉）の付着を検出回路５０によって検出できなくなるのを未然に防止することができる。
なお、上記の実施形態では、永久磁石３からなる電極１５１ａ，１５１ｂの本体部３０に別体の突起部材３１を取り付けているが、電極１５１ａ，１５１ｂの主面から突出する突部を同じ永久磁石３によって一体に形成することも可能である。

ただし、本実施形態の導電性粒体検出装置１１４は、本体部３０と別体の突起部材３１が非磁性の導体によって形成されているため、突起部材３１が本体部３０（永久磁石）の磁力を受けて磁化されることがない。このため、電極１５１ａ，１５１ｂの本体部３０から突出した突起部材３１に微小粒径の金属粉Ｍｓ（初期摩耗粉）が付着するのを抑制することができる。
したがって、本実施形態の導電性粒体検出装置１１４を採用した場合には、突起部材３１が微小粒径の金属粉Ｍｓ（初期摩耗粉）によって埋もれ、検出対象の金属粉Ｍｌ（１０μｍ以上の粒径の金属粉）の付着を検出回路５０によって検出できなくなるのをより確実に防止することができる。

さらに、本実施形態の導電性粒体検出装置１１４は、電極１５１ａ，１５１ｂに付着して堆積する微小粒径の金属粉Ｍｓ（初期摩耗粉）が、突起部材３１を完全に覆わない範囲で飽和して潤滑液１３中に離散するように永久磁石３の磁力が設定されている。このため、電極１５１ａ，１５１ｂの通電部が初期摩耗粉によって完全に埋もれ、検出対象の金属粉Ｍｌの付着を検出回路５０によって検出できなくなるのをより確実に防止することができる。

また、本実施形態の導電性粒体検出装置１１４を仕様の異なる複数種類の減速機１０（機械動作装置）で用いる場合には、発生する金属粉の量が最大のものにおいて、電極１５１ａ，１５１ｂに付着して堆積する微小粒径の金属粉Ｍｓ（初期摩耗粉）が、突起部材３１を完全に覆わない範囲で飽和するように永久磁石３の磁力を設定することが望ましい。この場合、永久磁石３の磁力等の設定を変更することなく、共通の導電性粒体検出装置１１４を全ての減速機１０（機械動作装置）でそのまま用いることができる。すなわち、金属粉の付着量の最も多い仕様の減速機１０（機械動作装置）において、電極１５１ａ，１５１ｂの突起部材３１が微小粒径の金属粉Ｍｓ（初期摩耗粉）で埋もれない設定としておけば、それよりも金属粉の付着量の少ない他の仕様の減速機１０（機械動作装置）では、電極１５１ａ，１５１ｂの突起部材３１が微小粒径の金属粉Ｍｓ（初期摩耗粉）で埋もれることがない。
したがって、本構成を採用した場合には、共通の導電性粒体検出装置１１４を複数の仕様の減速機１０（機械動作装置）でそのまま用いることができるため、導電性粒体検出装置１１４を効率良く生産することができる。

＜第３実施形態の構成＞
図７は、本実施形態の導電性粒体検出装置２１４の斜視図であり、図８は、図７に示す導電性粒体検出装置２１４をＶＩＩＩ－ＶＩＩＩ線に沿って断面にした部分断面斜視図である。
本実施形態の導電性粒体検出装置２１４は、基本的な構成は第２実施形態とほぼ同様である。ただし、電極１５１ａ，１５１ｂの一部を構成する突起部材１３１の形状と、突起部材１３１の設置の仕方（固定の仕方）が第２実施形態のものと異なっている。

各電極１５１ａ，１５１ｂは、永久磁石３から成る矩形板状の本体部３０と、本体部３０の主面（外側に向く面）に接する突起部材２３１（突部）と、から成る。突起部材２３１は、真鍮、アルミニウム、銅等の導電性の非磁性体によって形成されている。突起部材２３１は、一定幅の矩形板状の延出部３２と、延出部３２の幅方向と直交する延び方向の一端側（以下、「基部側」と呼ぶ。）に設けられたフランジ部３３と、を有する。板状の突起部材２３１は、延出部３２の幅方向が支持ブロック１７の軸方向に沿うように配置され、フランジ部３３の端面が本体部３０の平坦な主面に当接している。

本実施形態では、支持ブロック１７の先端側の外周に取り付けられる樹脂製の検出部カバーが、基部側の第１検出部カバー２２４Ａと、先端側の第２検出部カバー２２４Ｂと、から構成されている。第１検出部カバー２２４Ａと第２検出部カバー２２４Ｂはいずれも円筒状に形成され、支持ブロック１７の外周側を覆うように支持ブロック１７に取り付けられている。

第１検出部カバー２２４Ａの周壁４０の先端側（第２検出部カバー２２４Ｂと対向する側）の縁部には、略矩形状の四つの切欠き部４１が周方向に等間隔に離間して形成されている。各切欠き部４１は、四つの永久磁石３（電極１５１ａ，１５１ｂの四つの本体部３０）とほぼ重なる位置に形成されている。周壁４０のうちの各切欠き部４１の底部に相当する部位には、第１検出部カバー２２４Ａの軸方向に沿うように所定幅のスリット４１ａが形成されている。この各スリット４１ａには、突起部材２３１の延出部３２が嵌合される。延出部３２は、スリット４１ａを周壁４０の径方向内側から外側に貫通するようにしてスリット４１ａに嵌め入れられる。また、第１検出部カバー２２４Ａの周壁４０のうちの各スリット４１ａの近傍部には、周壁４０の内周面側を平坦に切り欠いた押さえ溝３５が形成されている。各押さえ溝３５には、突起部材１３１のフランジ部３３の一部が嵌め入れられる。各押さえ溝３５の深さ（周壁４０の径方向についての深さ）は、フランジ部３３の一部が押さえ溝３５に嵌め入れられた状態で、突起部材２３１が電極１５１ａ，１５ｂの本体部３０の主面に充分な力で押圧されるように設定されている。

第２検出部カバー２２４Ｂの周壁４２の基部側（第１検出部カバー２２４Ａと対向する側）の縁部には、軸方向に突出する四つの略矩形状の遮蔽壁４３が一体に形成されている。四つの遮蔽壁４３は、周壁４２の周方向に等間隔に離間して形成されている。四つの遮蔽壁４３は、第１検出部カバー２２４Ａ側の四つの切欠き部４１に当該切欠き部４１を閉塞するように挿入される。各遮蔽壁４３の延出端側の縁部は、電極１５１ａ，１５１ｂの本体部３０に対向する側の面が一部肉抜きされている。この肉抜きされた部分の内側には、突起部材２３１のフランジ部３３の残余の一部が配置される。

電極１５１ａ，１５１ｂの各突起部材２３１は、例えば、以下のようにして対応する本体部３０（永久磁石３）の主面に接触状態で固定される。
支持ブロック１７の先端側の外周面には、予め、第１検出部カバー２２４Ａと電極１５１ａ，１５１ｂの各本体部３０（永久磁石３）を取り付けておく。次に、この状態において、第１検出部カバー２２４Ａの各スリット４１ａ内に突起部材２３１の延出部３２を嵌め入れ、かつ、周壁４０の押さえ溝３５内に突起部材２３１のフランジ部３３の一部を嵌め入れる。このとき、突起部材２３１のフランジ部３３の一部は、押さえ溝３５によって径方向内側に押し付けられ、突起部材２３１の基端（フランジ部３３）が本体部３０（永久磁石３）に対して押圧状態とされる。この結果、突起部材２３１は、本体部３０（永久磁石３）の外面に対し起立姿勢のまま接触状態で固定される。

この後、第２検出部カバー２２４Ｂが支持ブロック１７の先端側の外周面に装着され、第２検出部カバー２２４Ｂの各遮蔽壁４３が、第１検出部カバー２２４Ａの対応する切欠き部４１内に挿入される。このとき、各突起部材２３１のフランジ部３３の残余の一部は、第２検出部カバー２２４Ｂの周壁４２の肉抜き部分に受容される。この後、第２検出部カバー２２４Ｂは金属係止片４５（図８参照）による係止等の適宜手段によって支持ブロック１７に固定される。

＜第３実施形態の効果＞
以上のように、本実施形態の導電性粒体検出装置２１４は、基本的な構成は第２実施形態と同様であるため、第２実施形態の導電性粒体検出装置１１４と同様の基本的な効果を得ることができる。

本実施形態の導電性粒体検出装置２１４は、電極１５１ａ，１５１ｂの本体部３０（永久磁石３）から外側に突出する突起部材２３１が第１検出部カバー２２４Ａの押さえ溝３５によって径方向内側に押さえ込まれ、それによって突起部材２３１が電極１５１ａ，１５１ｂの本体部３０に押圧されている。このため、本実施形態の導電性粒体検出装置２１４を採用した場合には、電極１５１ａ，１５１ｂの本体部３０と突起部材２３１の間の当接状態が不安定になり、隣り合う電極１５１ａ，１５１ｂの突起部材２３１間の電圧が低下するのを簡単な構成によって抑制することができる。

＜第４実施形態の構成＞
図９は、本実施形態の導電性粒体検出装置３１４の斜視図であり、図１０は、図９に示す導電性粒体検出装置３１４をＸ－Ｘ線に沿って断面にした部分断面斜視図である。また、図１１は、導電性粒体検出装置３１４の図９のＸＩ－ＸＩ線に沿う断面図である。
本実施形態の導電性粒体検出装置３１４は、基本的な構成は第３実施形態とほぼ同様である。本実施形態の導電性粒体検出装置３１４は、支持ブロック１７の先端側の外周に取り付けられる第１検出部カバー３２４Ａと第２検出部カバー３２４Ｂの構造、特に、電極１５１ａ，１５１ｂの突起部材２３１（突部）に対する係止部の構造が第３実施形態のものと大きく異なっている。

各電極１５１ａ，１５１ｂは、第３実施形態と同様に、永久磁石３から成る矩形板状の本体部３０と、本体部３０の主面（外側に向く面）に接する突起部材２３１（突部）と、から成る。突起部材２３１は、真鍮、アルミニウム、銅等の導電性の非磁性体によって形成されている。突起部材２３１は、延出部３２と、フランジ部３３と、を有する。

第１検出部カバー３２４Ａと第２検出部カバー３２４Ｂはいずれも概略円筒状に形成され、支持ブロック１７の外周側を覆うように支持ブロック１７に取り付けられている。
第１検出部カバー３２４Ａの周壁には、八つの分割スリット６５が周方向に離間して形成されている。各分割スリット６５は、第１検出部カバー３２４Ａの基部側（第２検出部カバー３２４Ｂと離間する側）の円筒部６４を残し、当該円筒部６４から軸方向に沿って先端部側（第２検出部カバー３２４Ｂと近接する側）に向かって延びている。各分割スリット６５の端部は、第１検出部カバー３２４Ａの先端部側に開口している。八つの分割スリット６５は、第１検出部カバー３２４Ａの周壁のうちの、円筒部６５ａを除く領域を、軸方向に延びる八つの板状片に分割している。八つの板状片のうちの四つは、電極１５１ａ，１５１ｂの突起部材２３１を係止する係止片６６を構成している。八つの板状片のうちの残余の四つの板状片は、突起部材２３１を係止せずに支持ブロック１７の外側を覆う覆い片６７を構成している。係止片６６と覆い片６７とは、第１検出部カバー３２４Ａの外周部において、交互に並んで配置されている。各係止片６６は、支持ブロック１７周りの円周方向において、支持ブロック１７上の四つの永久磁石３（電極１５１ａ，１５１ｂの四つの本体部３０）とほぼ重なる位置に形成されている。

四つの覆い片６７は、円筒部６４と略同径（略同内外径）の略円弧状の断面形状に形成されている。これに対し四つの係止片６６は、平坦な板状の断面形状に形成されている。係止片６６の厚みは、覆い片６７の厚みよりも薄く設定されている。各係止片６６の延び方向の先端側の端面には、第１検出部カバー３２４Ａの軸方向に沿うように所定幅のスリット６８が形成されている。

各係止片６６のスリット６８には、突起部材２３１の延出部３２が嵌合される。延出部３２は、スリット６８を係止片６６の径方向内側から外側に貫通するようにしてスリット６８に嵌め入れられる。係止片６６の延び方向の先端側領域の裏面は、突起部材２３１のフランジ部３３の一部を押さえ込むための押さえ面６９とされている。押さえ面６９は、突起部材２３１の延出部３２がスリット６８に嵌め入れられたときに、突起部材２３１のフランジ部３３の一部を、電極１５１ａ，１５１ｂの本体部３０の主面との間で押さえ込む。

なお、係止片６６の裏面（押さえ面６９）と、その係止片６６に対向する本体部３０の主面の間の隙間は、フランジ部３３の厚みよりも狭く設定されている。係止片６６は、係止片６６のスリット６８に突起部材２３１の延出部３２が押し込まれるときに、全体が板厚方向に弾性変形することにより、係止片６６と本体部３０の間の隙間へのフランジ部３３の挿入を許容する。

第２検出部カバー３２４Ｂの周壁の基部側（第１検出部カバー３２４Ａと対向する側）の縁部は、電極１５１ａ，１５１ｂの本体部３０に対向する側の面が一部肉抜きされている。この肉抜きされた部分の内側には、突起部材２３１のフランジ部３３の残余の一部が配置される。

電極１５１ａ，１５１ｂの各突起部材２３１は、以下のようにして対応する本体部３０（永久磁石３）の主面に接触状態で固定される。
支持ブロック１７の先端側の外周面には、第１検出部カバー３２４Ａと電極１５１ａ，１５１ｂの各本体部３０（永久磁石３）を取り付けておく。この状態において、第１検出部カバー３２４Ａの各係止片６６のスリット６８に突起部材２３１の延出部３２を嵌め入れ、かつ、各係止片６６の先端側の押さえ面６９と電極１５１ａ，１５１ｂの本体部３０の間の隙間に突起部材２３１のフランジ部３３の一部を嵌め入れる。このとき、係止片６６を前述のように板厚方向に弾性変形させる。この結果、突起部材２３１のフランジ部３３の一部は、押さえ面６９によって径方向内側に押し付けられ、突起部材２３１の基端（フランジ部３３）が本体部３０（永久磁石３）に対して押圧状態とされる。突起部材２３１は、本体部３０（永久磁石３）の外面に対し起立姿勢のまま接触状態で固定される。

この後、第２検出部カバー３２４Ｂが支持ブロック１７の先端側の外周面に装着される。このとき、各突起部材２３１のフランジ部３３の残余の一部は、第２検出部カバー３２４Ｂの肉抜き部分に受容される。この後、第２検出部カバー２２４Ｂは金属係止片４５による係止等の適宜手段によって支持ブロック１７に固定される。

＜第４実施形態の効果＞
以上のように、本実施形態の導電性粒体検出装置３１４は、基本的な構成は第３実施形態と同様であるため、第３実施形態の導電性粒体検出装置２１４と同様の基本的な効果を得ることができる。

ただし、本実施形態の導電性粒体検出装置３１４は、第１検出部カバー３２４Ａに軸方向に延びる係止片６６が設けられ、その係止片６６に、突起部材２３１を支持するためのスリット６８と押さえ面６９とが設けられている。このため、突起部材２３１を第１検出部カバー３２４Ａと永久磁石１５１ａ，１５１ｂの本体部３０に間に挟み込んで固定する際に、係止片６６を板厚方向に弾性変形させることにより、容易に固定作業を行うことができる。また、突起部材２３１を固定する際に、第１検出部カバー３２４Ａの一部に不要な歪が生じるのを回避することができる。

なお、本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更が可能である。例えば、上記の実施形態の導電性粒体検出装置は、駆動源の回転速度を減速する減速機で適用されているが、導電性粒体検出装置を適用する機械動作装置は減速機に限定されるものではなく、機械的な動作機構がケーシング内に収容されるものであれば、減速機構を持たない他の動作装置であっても良い。
また、上記の各実施形態の導電性粒体検出装置は、機械動作装置で発生する金属粉を検出しているが、機械動作装置の動作機構の少なくとも一部が金属以外の導電性材料によって形成される場合には、その導電性材料の粒子も検出することができる。
さらに、上記の実施形態では、１０μｍ以上の粒径の金属粉（導電性粒体）が検出対象の金属粉（導電性粒体）とされているが、検出対象の金属粉（導電性粒体）は２０μｍ以上の粒径の金属粉（導電性粒体）としても良い。この場合、永久磁石による吸着力は、２０μｍ未満の粒径の金属粉（導電性粒体）の周囲に潤滑液が非導電層として残存するように設定する。このように、永久磁石による吸着力を変更することで、機械動作装置から発生する任意の粒径の導電性粒体を検出対象として検出することができる。

３…永久磁石、１０…減速機（機械動作装置）、１１…減速機構部（動作機構）、１２…ケーシング、１３…潤滑液、１４，１１４，２１４，３１４…導電性粒体検出装置、３０…本体部、３１，１３１，２３１…突起部材（突部）、５０…検出回路、５１ａ，５１ｂ，１５１ａ，１５１ｂ…電極、２２４Ａ，３２４Ａ…第１検出部カバー（検出部カバー）。

Claims (11)

1. 潤滑液中に離間して配置される複数の電極と、
   磁力によって隣り合う前記電極の間に前記潤滑液中の導電性粒体を集める永久磁石と、
   隣り合う前記電極の間の電気抵抗を基にして、検出対象の導電性粒体を検出する検出回路と、を備え、
   隣り合う前記電極の間で前記導電性粒体に作用する前記永久磁石による吸着力は、検出対象の前記導電性粒体よりも粒径の小さい微小粒径の導電性粒体の周囲に前記潤滑液が非導電層として残存するように設定されている、導電性粒体検出装置。
2. 前記検出対象の導電性粒体の粒径は、１０μｍ以上であり、前記微小粒径は、１０μｍ未満の粒径である、請求項１に記載の導電性粒体検出装置。
3. 前記微小粒径は、２μｍ未満の粒径である、請求項２に記載の導電性粒体検出装置。
4. 前記電極は、前記微小粒径の導電性粒体が付着して堆積する主面から部分的に突出する導電性の突部を有する、請求項１～３のいずれか１項に記載の導電性粒体検出装置。
5. 前記突部は、導電性の非磁性体から成る、請求項４に記載の導電性粒体検出装置。
6. 前記永久磁石の磁力は、前記電極に付着して堆積する前記微小粒径の導電性粒体が、前記突部を完全に覆わない範囲で飽和して周囲に離散するように設定されている、請求項４または５に記載の導電性粒体検出装置。
7. 前記永久磁石の磁力は、適用する複数種類の機械動作装置のうちの発生する導電性粒体の量が最大のものにおいて、前記電極に付着して堆積する前記微小粒径の導電性粒体が、前記突部を完全に覆わない範囲で飽和して周囲に離散するように設定される、請求項６に記載の導電性粒体検出装置。
8. 前記突部は、前記電極の本体部と別体の突起部材によって構成され、
   前記突起部材は、前記電極の前記本体部の周囲を覆う検出部カバーによって前記本体部に押圧されている、請求項４～７のいずれか１項に記載の導電性粒体検出装置。
9. 潤滑液中に離間して配置される導電性の複数の永久磁石と、
   隣り合う前記永久磁石を異なる電極として当該電極間の電気抵抗を検出する検出回路と、を備え、
   検出対象の前記導電性粒体よりも粒径の小さい微小粒径の導電性粒体が前記電極に電流印加時に導通しないように、前記粒径の小さい微小粒径の導電性粒体の一部が前記電極間で非接触状態に維持されている、導電性粒体検出装置。
10. 潤滑液中に離間して配置される複数の電極と、
    前記電極の間の電気抵抗を基にして、前記潤滑液中の検出対象の導電性粒体を検出する検出回路と、を備え、
    検出対象の前記導電性粒体よりも粒径の小さい微小粒径の導電性粒体が前記電極に電流印加時に導通しないように設定されている、導電性粒体検出装置。
11. 機械的な動作機構と、
    前記動作機構とともに潤滑液を内部に収容するケーシングと、
    前記潤滑液に混入した導電性粒体を検出する導電性粒体検出装置と、を備え、
    前記導電性粒体検出装置は、
    前記潤滑液中に離間して配置される複数の電極と、
    磁力によって隣り合う前記電極の間に前記潤滑液中の導電性粒体を集める永久磁石と、
    隣り合う前記電極の間の電気抵抗を基にして、検出対象の導電性粒体を検出する検出回路と、を備え、
    隣り合う前記電極の間で前記導電性粒体に作用する前記永久磁石による吸着力は、検出対象の前記導電性粒体よりも粒径の小さい微小粒径の導電性粒体が前記電極に電流印加時に導通しないように設定されている、機械動作装置。

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