KR20210077590A

KR20210077590A - 센서

Info

Publication number: KR20210077590A
Application number: KR1020200153302A
Authority: KR
Inventors: 가즈히코 사쿠라이; 다카히토 아즈마; 아츠시 고이케
Original assignee: 나부테스코 가부시키가이샤
Priority date: 2019-12-17
Filing date: 2020-11-17
Publication date: 2021-06-25
Also published as: EP3839504A2; US20210181177A1; JP2021096168A; JP2023164542A; EP3839504A3; JP7366731B2; US11852623B2; TW202127021A; CN112986337A

Abstract

본 발명의 센서는, 제1 전극과, 상기 제1 전극에 대하여 갭을 개재하여 배치되는 제2 전극과, 상기 제1 전극과 상기 제2 전극이 배치된 센서 본체와, 상기 갭에 배치되어 외주 표면이 절연체로 이루어지는 포착부를 구비하고, 상기 포착부로 모인 도체 입자를 통해 외주 방향으로 통전한다.

Description

센서{SENSOR}

본 발명은, 센서에 관한 것이다.

감속기 등의 기계 장치는, 기어 등의 기계 부품의 손상을 억제하기 위해서, 윤활유가 저장된 하우징 내에 수용된다. 이와 같은 기계 장치의 운전 시에 기계 부품이 마모되면, 마모분(예를 들어, 철분 등의 도체 물질)이 윤활유 내에 혼입된다. 이 마모분은, 예를 들어 철분 등의 도체 물질이다. 기계 부품의 마모가 진행되어 고장율 곡선(배스터브 곡선)에 있어서의 마모 고장기에 들어가면, 윤활유 내에 혼입된 마모분의 양이 증가한다. 이 때문에, 윤활유 내의 마모분의 양을 검지하는 센서에 의해, 기계 부품의 예방 보전을 적확하게 행할 수 있다.

이와 같은 센서로서, 예를 들어 특허문헌 1에 개시되어 있는 바와 같이, 영구 자석의 외주측에 위치하는 컵 모양의 전극과, 이 전극과 대향하도록 복수의 막대 형상 도전체를 주위 방향으로 배치한 전극을 갖고, 전극 간을 단락하는 금속 분말의 양을 검지함으로써, 오일의 오염 정도를 체크하는 구성이 알려져 있다.

또한, 본 출원인은, 특허문헌 2에 기재된 센서를 출원하고 있다.

일본 특허 공개 제2005-331324호 공보 일본 특허 공개 제2019-128311호 공보

그러나, 특허문헌 1에 기재되는 구성에서는, 주위 방향으로 복수의 전극을 배치할 필요가 있고, 검지 가능한 금속 분말의 양을 고려하면 일정 이상 소형화할 수 없기 때문에, 너무 커서, 용적이 작은 오일 팬에는, 수용되지 않는 경우가 있다는 문제가 있었다.

특히, 근년, 감속기 등의 소형화가 요구되고 있으며, 감속기 등의 소형화에 적응 가능한 콤팩트한 센서에 대한 요구가 있었다. 동시에, 센서에 있어서는, 동작 확실성과, 고장 예지 및 고장 검지의 정확성이 요구되고 있다. 이와 같은 성능을 갖는 센서를 동시에 실현하고 싶다는 요구가 있었다.

또한, 특허문헌 2에서는, 직경 방향으로 전극 간의 검지 갭이 형성되어 있지만, 초기 마모분에 의한 오동작을 억제하기 위해서는, 갭의 크기를 작게 할 수 없기 때문에, 더한층의 소형화를 실현하고 싶다는 요구가 있었다.

본 발명은, 소형화 가능하며 동작 확실성이 높은 센서를 제공 가능하게 한다는 목적을 달성하려고 하는 것이다.

본 발명의 일 형태에 따른 센서는, 제1 전극과, 상기 제1 전극에 대하여 갭을 개재하여 배치되는 제2 전극과, 상기 제1 전극과 상기 제2 전극이 배치된 센서 본체와, 상기 갭에 배치되어 외주 표면이 절연체로 이루어지는 포착부를 구비한 센서에 있어서, 상기 포착부에 모인 도체 입자를 통해 외주 방향으로 통전함으로써 상기 과제를 해결하였다.

본 발명의 일 형태에 따른 센서에 의하면, 도체 입자를 검출하는 갭이 흡착부의 외주 표면을 따라 마련된다. 이에 의해, 센서의 단부면의 직경 방향으로 도체 입자를 검출하는 갭이 마련되는 경우에 비하여, 검지 감도를 떨어뜨리지 않고 센서를 소형화할 수 있다.

또한, 외주 방향으로 검지 방향을 설정할 수 있기 때문에, 축선 방향이 되는 검지 갭을 센서의 주위 방향으로 복수 마련하는 경우에 비해서도, 검지 감도를 떨어뜨리지 않고 센서를 소형화할 수 있다.

본 발명의 일 형태에 따른 센서는, 제1 전극과, 상기 제1 전극에 대하여 주위 방향으로 갭을 갖고 이격하는 제2 전극과, 상기 갭에 배치되어 외주 표면이 절연체로 이루어지는 흡착부를 구비하고, 상기 제1 전극과 상기 흡착부와 상기 제2 전극이 주위 방향으로 배치되고, 상기 흡착부의 외주 표면에 도체 입자를 흡착함으로써, 상기 제1 전극과 상기 제2 전극을 주위 방향으로 단락하여, 상기 제1 전극과 상기 제2 전극 사이의 전기 저항을 변화시킴으로써 상기 과제를 해결하였다.

본 발명의 일 형태에 따른 센서에 의하면, 도체 입자를 검출하는 갭이 흡착부의 외주 표면을 따라 주위 방향으로 마련된다. 이에 의해, 센서의 단부면의 직경 방향으로 도체 입자를 검출하는 갭이 마련되는 경우에 비하여, 검지 감도를 떨어뜨리지 않고 센서를 소형화할 수 있다.

또한, 흡착부의 외주 표면을 따른 주위 방향으로 검지 방향을 설정할 수 있기 때문에, 축선 방향이 되는 검지 갭을 센서의 주위 방향으로 복수 마련하는 경우에 비해서도, 검지 감도를 떨어뜨리지 않고 센서를 소형화할 수 있다.

본 발명의 일 형태에 따른 센서는, 상기 제1 전극과 상기 제2 전극에 대하여 주위 방향으로 갭을 갖고 이격하는 제3 전극과, 상기 갭에 배치되어 외주 표면이 절연체로 이루어지는 흡착부를 구비하고, 상기 흡착부의 외주 표면에 도체 입자를 흡착함으로써, 상기 제1 전극과 상기 제3 전극을 주위 방향으로 단락하여, 상기 제1 전극과 상기 제3 전극 사이의 전기 저항을 변화시킬 수 있다.

본 발명의 일 형태에 따른 센서는, 상기 제1 전극, 상기 제2 전극, 및 상기 제3 전극에 대하여 모두 주위 방향으로 갭을 갖고 이격하는 제4 전극과, 상기 갭에 배치되어 외주 표면이 절연체로 이루어지는 흡착부를 구비하고, 상기 흡착부의 외주 표면에 도체 입자를 흡착함으로써, 상기 제1 전극과 상기 제4 전극을 주위 방향으로 단락하여, 상기 제1 전극과 상기 제4 전극 사이의 전기 저항을 변화시킬 수 있다.

본 발명의 일 형태에 따른 센서는, 상기 전극의 외주 표면이 기둥형상체의 측면을 형성할 수 있다.

본 발명의 일 형태에 따른 센서는, 상기 전극이 자석으로 되고, 외주 표면으로부터 직경 방향 외측을 향하는 자속을 형성하도록 배치될 수 있다.

본 발명의 일 형태에 따른 센서는, 원통형상의 센서 본체를 갖고, 상기 센서 본체를 주위 방향으로 4분할한 자석과, 상기 센서 본체에 있어서의 상기 자석 사이의 갭을 충전하도록 배치된 흡착부를 구비하고, 상기 흡착부가, 상기 자석의 외주면보다도 직경 방향 외측으로 돌출되고, 상기 자석이 직경 방향으로 착자됨과 함께, 주위 방향으로 인접하는 상기 자석에서는 서로 역방향으로 착자되고, 상기 자석이 전극으로 되어, 상기 흡착부의 외주 표면에 도체 입자를 흡착함으로써, 상기 자석을 서로 주위 방향으로 단락하여, 상기 전극으로 된 자석 사이의 전기 저항을 변화시킴으로써 상기 과제를 해결하였다.

본 발명의 일 형태에 따른 센서는, 제1 전극과 제2 전극과 제3 전극을 구비하고, 상기 제1 전극과 상기 제2 전극 사이에 제1 포착부가 배치되고, 상기 제2 전극과 상기 제3 전극 사이에 제2 포착부가 배치되고, 상기 제1 전극과 상기 제2 전극과 상기 제3 전극이 센서 본체의 축방향으로 배치됨으로써 상기 과제를 해결하였다.

본 발명의 일 형태에 따른 센서에 의하면, 도체 입자를 검출하는 갭이 포착부의 외주 표면을 따라 축선 방향으로 마련된다. 이에 의해, 센서의 단부면의 직경 방향으로 도체 입자를 검출하는 갭이 마련되는 경우에 비하여, 검지 감도를 떨어뜨리지 않고 센서를 소형화할 수 있다.

또한, 포착부의 외주 표면을 따른 축선 방향으로 검지 방향을 설정할 수 있기 때문에, 축선 방향이 되는 검지 갭을 센서의 주위 방향으로 복수 마련하는 경우에 비해서도, 검지 감도를 떨어뜨리지 않고 센서를 소형화할 수 있다.

본 발명의 일 형태에 따른 센서는, 제1 전극과, 상기 제1 전극에 대하여 축선 방향으로 갭을 갖고 이격하는 제2 전극과, 상기 갭에 배치되어 외주 표면이 절연체로 이루어지는 흡착부를 구비하고, 상기 제1 전극과 상기 흡착부와 상기 제2 전극이 축선 방향으로 겹쳐지고, 상기 흡착부의 외주 표면에 도체 입자를 흡착함으로써, 상기 제1 전극과 상기 제2 전극을 축선 방향으로 단락하여, 상기 제1 전극과 상기 제2 전극 사이의 전기 저항을 변화시킴으로써 상기 과제를 해결하였다.

본 발명의 일 형태에 따른 센서에 의하면, 도체 입자를 검출하는 갭이 흡착부의 외주 표면을 따라 축선 방향으로 마련된다. 이에 의해, 센서의 단부면의 직경 방향으로 도체 입자를 검출하는 갭이 마련되는 경우에 비하여, 검지 감도를 떨어뜨리지 않고 센서를 소형화할 수 있다.

또한, 흡착부의 외주 표면을 따른 축선 방향으로 검지 방향을 설정할 수 있기 때문에, 축선 방향이 되는 검지 갭을 센서의 주위 방향으로 복수 마련하는 경우에 비해서도, 검지 감도를 떨어뜨리지 않고 센서를 소형화할 수 있다.

본 발명의 일 형태에 따른 센서는, 상기 제1 전극과 상기 제2 전극에 대하여 축선 방향으로 갭을 갖고 이격하는 제3 전극과, 상기 갭에 배치되어 외주 표면이 절연체로 이루어지는 흡착부를 구비하고, 상기 제1 전극과 상기 제2 전극과 상기 제3 전극과, 각 상기 흡착부가 축선 방향으로 겹쳐지고, 상기 흡착부의 외주 표면에 도체 입자를 흡착함으로써, 상기 제1 전극과 상기 제3 전극을 축선 방향으로 단락하여, 상기 제1 전극과 상기 제3 전극 사이의 전기 저항을 변화시킬 수 있다.

본 발명의 일 형태에 따른 센서는, 상기 제1 전극, 상기 제2 전극 및 상기 제3 전극에 대하여 모두 축선 방향으로 갭을 갖고 이격하는 제4 전극과, 상기 갭에 배치되어 외주 표면이 절연체로 이루어지는 흡착부를 구비하고, 상기 제1 내지 상기 제4 전극과, 각 상기 흡착부가 축선 방향으로 겹쳐지고, 상기 흡착부의 외주 표면에 도체 입자를 흡착함으로써, 상기 제1 전극과 상기 제4 전극을 축방향으로 단락하여, 상기 제1 전극과 상기 제4 전극 사이의 전기 저항을 변화시킬 수 있다.

본 발명의 일 형태에 따른 센서는, 상기 전극의 외주 표면이 기둥형상체의 측면에 위치할 수 있다.

본 발명의 일 형태에 따른 센서는, 원통형상의 센서 본체를 갖고, 상기 센서 본체를 축선 방향으로 3분할한 자석과, 상기 센서 본체에 있어서의 축선 방향의 상기 자석 사이의 갭을 충전하도록 배치된 흡착부를 구비하고, 상기 자석과 상기 흡착부가 축선 방향으로 겹쳐지고, 상기 흡착부가, 상기 자석의 외주면보다도 직경 방향 외측으로 돌출되고, 상기 자석이 직경 방향으로 착자됨과 함께, 축선 방향으로 인접하는 상기 자석에서는 서로 역방향으로 착자되고, 상기 자석이 전극으로 되어, 상기 흡착부의 외주 표면에 도체 입자를 흡착함으로써, 상기 자석을 서로 축선 방향으로 단락하여, 상기 전극으로 된 자석 사이의 전기 저항을 변화시킴으로써 상기 과제를 해결하였다.

본 발명의 일 형태에 따른 센서는, 제1 전극과, 상기 제1 전극에 대하여 축선 방향으로 갭을 갖고 이격하는 제2 전극과, 상기 갭에 배치되어 외주 표면이 절연체로 이루어지는 포착부를 구비하고, 상기 포착부가 축방향 길이가 상이한 종류를 가짐으로써 상기 과제를 해결하였다.

본 발명의 일 형태에 따른 센서에 의하면, 축선 방향으로 이격하여 겹쳐진 상기 제1 전극과 상기 흡착부와 상기 제2 전극에 의해, 도체 입자를 검출하는 갭이 흡착부의 외주 표면을 따라 축선 방향으로 마련된다. 이에 의해, 센서의 단부면의 직경 방향으로 도체 입자를 검출하는 갭이 마련되는 경우에 비하여, 검지 감도를 떨어뜨리지 않고 센서를 소형화할 수 있다.

또한, 축방향 길이가 상이한 종류를 갖는 포착부에 의해 도체 입자의 흡착 상태를 조정한다. 이에 의해, 도체 입자의 흡착량이 많은 경우에도, 도체 입자의 흡착에 따라서 센서의 검지 감도를 조정하여, 확실한 검지를 행하는 것이 가능해진다. 특히, 센서의 설치되는 감속기 등의 사이즈가 크고, 초기 도체 입자의 발생량이 많은 경우에, 도체 입자의 흡착을 제한하거나, 혹은 흡착량이 많은 경우의 검출 상태를 변화되도록 설정하여, 확실한 검지를 행하는 것이 가능해진다.

본 발명의 일 형태에 따른 센서는, 상기 제1 전극에 대하여 축선 방향으로 갭을 갖고 이격함과 함께, 상기 제2 전극에 대하여 축방향으로 갭을 갖고 이격하는 제3 전극과, 상기 갭에 배치되어 외주 표면이 절연체로 이루어지는 흡착부를 구비하고, 상기 제1 전극과 상기 흡착부와 상기 제3 전극이 축선 방향으로 겹쳐지고, 상기 흡착부의 외주 표면에 도체 입자를 흡착함으로써, 상기 제1 전극과 상기 제3 전극을 축선 방향으로 단락하여, 상기 제1 전극과 상기 제3 전극 사이의 전기 저항을 변화시킬 수 있다.

본 발명의 일 형태에 따른 센서는, 상기 제1 전극에 대하여 축선 방향으로 갭을 갖고 이격함과 함께, 상기 제2 전극과 상기 제3 전극에 대하여 축선 방향으로 갭을 갖고 이격하는 제4 전극과, 상기 갭에 배치되어 외주 표면이 절연체로 이루어지는 흡착부를 구비하고, 상기 흡착부의 외주 표면에 도체 입자를 흡착함으로써, 상기 제1 전극과 상기 제4 전극을 축선 방향으로 단락하여, 상기 제1 전극과 상기 제4 전극 사이의 전기 저항을 변화시킬 수 있다.

본 발명의 일 형태에 따른 센서는, 상기 제2 전극, 상기 제4 전극, 상기 제3 전극이 주위 방향으로 이격하여 배열됨과 함께, 각각의 상기 전극 간의 갭에 상기 흡착부가 배치될 수 있다.

본 발명의 일 형태에 따른 센서는, 축선 방향에서 적어도 상기 제2 전극보다도 상기 제1 전극에 근접하는 위치에 자석이 배치되고, 상기 자석이, 축선 방향을 향하는 자속을 형성하도록 배치될 수 있다.

본 발명의 일 형태에 따른 센서는, 상기 제1 전극이 자석으로 될 수 있다.

본 발명의 일 형태에 따른 센서는, 원통형상의 센서 본체를 갖고, 상기 센서 본체는, 축선 방향으로 겹쳐진 제1 전극과 흡착부와 제2 전극과, 축선 방향으로 착자된 자석을 구비하고, 상기 흡착부의 외주 표면에 도체 입자를 흡착함으로써, 상기 제1 전극과 상기 제2 전극의 외주 표면이 축선 방향으로 단락하여, 상기 제1 전극과 상기 제2 전극 사이의 전기 저항을 변화시킴으로써 상기 과제를 해결하였다.

본 발명의 일 형태에 따른 센서는, 상기 제2 전극이, 상기 센서 본체의 주위 방향으로 분할될 수 있다.

본 발명의 일 형태에 따른 센서에 의하면, 기둥형상의 센서 본체에 있어서, 외주면을 따른 검지 갭을 최외주 위치에 마련함으로써, 검지 감도를 떨어뜨리지 않고 정확한 검지를 유지한 채, 센서를 소형화할 수 있다는 효과를 발휘하는 것이 가능해진다.

도 1은 본 발명의 제1 실시 형태에 따른 센서를 구비하는 기계 장치의 일례를 나타내는 단면도이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시 형태에 따른 센서를 나타내는 사시도이다.
도 3은 본 발명의 제1 실시 형태에 따른 센서에 있어서의 자속 방향을 나타내는 단면도이다.
도 4는 본 발명의 제1 실시 형태에 따른 센서에 있어서의 전극 배치를 나타내는 설명도이다.
도 5는 본 발명의 제1 실시 형태에 따른 센서에 있어서의 검지 상태를 나타내는 단면도이다.
도 6a는 본 발명의 제1 실시 형태에 따른 센서에 있어서의 자석의 다른 예를 나타내는 설명도이다.
도 6b는 본 발명의 제1 실시 형태에 따른 센서에 있어서의 자석의 다른 예를 나타내는 설명도이다.
도 7은 본 발명의 제1 실시 형태에 따른 센서에 있어서의 다른 예를 나타내는 사시도이다.
도 8은 본 발명의 제2 실시 형태에 따른 센서를 나타내는 사시도이다.
도 9는 본 발명의 제2 실시 형태에 따른 센서에 있어서의 자속 방향을 나타내는 단면도이다.
도 10은 본 발명의 제2 실시 형태에 따른 센서에 있어서의 다른 예를 나타내는 축선 방향과 직교하는 단면도이다.
도 11은 본 발명의 제2 실시 형태에 따른 센서에 있어서의 다른 예를 나타내는 축선 방향을 따른 단면도이다.
도 12는 본 발명의 제3 실시 형태에 따른 센서를 나타내는 축선 방향을 따른 단면도이다.
도 13은 본 발명의 제3 실시 형태에 따른 센서에 있어서의 자석을 나타내는 설명도이다.
도 14는 본 발명의 제3 실시 형태에 따른 센서에 있어서의 전극 배치를 나타내는 설명도이다.
도 15는 본 발명의 제3 실시 형태에 따른 센서에 있어서의 검지 상태를 나타내는 단면도이다.
도 16은 본 발명의 제3 실시 형태에 따른 센서에 있어서의 다른 예를 나타내는 축선 방향을 따른 단면도이다.
도 17은 본 발명의 제4 실시 형태에 따른 센서를 나타내는 사시도이다.
도 18은 본 발명의 제4 실시 형태에 따른 센서에 있어서의 다른 예를 나타내는 축선 방향을 따른 단면도이다.
도 19는 본 발명의 제5 실시 형태에 따른 센서에 있어서의 다른 예를 나타내는 분해 사시도이다.
도 20은 본 발명의 제5 실시 형태에 따른 센서에 있어서의 다른 예를 나타내는 분해 사시도이다.
도 21은 본 발명의 제5 실시 형태에 따른 센서에 있어서의 다른 예를 나타내는 축선 방향과 직교하는 단면도이다.
도 22는 본 발명의 제6 실시 형태에 따른 센서의 전극 배치를 나타내는 축선 방향을 따른 단면도이다.
도 23은 본 발명의 제7 실시 형태에 따른 센서를 나타내는 축선 방향을 따른 단면도이다.
도 24는 본 발명의 제7 실시 형태에 따른 센서에 있어서의 자석을 나타내는 설명도이다.
도 25는 본 발명의 제8 실시 형태에 따른 센서를 나타내는 축선 방향을 따른 단면도이다.
도 26은 본 발명의 제8 실시 형태에 따른 센서의 전극 배치를 나타내는 설명도이다.
도 27은 본 발명의 제9 실시 형태에 따른 센서에 있어서의 다른 예를 나타내는 축선 방향을 따른 단면도이다.

이하, 본 발명의 제1 실시 형태에 따른 센서를, 도면에 기초하여 설명한다.

도 1은, 본 발명의 제1 실시 형태에 따른 센서를 구비하는 기구의 일례를 나타내는 단면도이다. 도 1에 있어서, 부호 1은 기구이다.

또한, 복수의 도면에 있어서 공통되는 구성 요소에는 당해 복수의 도면을 통하여 동일한 참조 부호가 부여되어 있다. 각 도면은, 설명의 편의상, 반드시 정확한 축척으로 기재되어 있다고는 할 수 없다.

본 실시 형태에 따른 기구(1)는, 예를 들어 로봇 암 등의 가동부 등이다. 기구(1)는, 도 1에 도시한 바와 같이, 감속기(2)와, 입력측에 마련된 플랜지(3)와, 서보 모터(4)와, 출력측의 장치(A1)를 구비하고 있다.

감속기(2)는, 플랜지(3)에 설치된 케이스(2a)와, 서보 모터(4)의 출력축(2b)에 접속된 입력축(2c)과, 출력측의 장치(A1)에 접속된 출력축(2d)을 구비하고 있다. 입력축(2c) 및 출력축(2d)은, 케이스(2a)에 대하여 축 AX를 중심으로 하여 회전 가능하게 지지되어 있다. 서보 모터(4)의 출력은, 입력축(2c)을 통해 감속기(2)에 입력되고, 감속기(2)에 의해 감속된 후, 출력축(2d)을 통해 출력측의 장치(A1)에 전달된다. 이에 의해, 출력측의 장치(A1)와 플랜지(3)는 상대 회전 가능하게 되어 있다.

플랜지(3)는, 통형상의 부재이며, 감속기(2)의 적어도 일부를 수용한다. 또한, 플랜지(3)에는, 서보 모터(4)가 설치된다. 축 AX를 따른 방향에 있어서의 플랜지(3)의 일단의 개구부는 감속기(2)에 의해 막혀 있고, 플랜지(3)의 타단의 개구부는 서보 모터(4)에 의해 막혀 있다. 이에 의해, 플랜지(3)에는, 밀폐된 중공부(공간 S)가 형성되어 있다. 공간 S 내에는 윤활유가 수용되어 있으며, 플랜지(3)는, 오일 배스로서도 기능한다.

감속기(2)의 케이스(2a) 내에는, 예를 들어 기어 기구가 수용되어 있다. 케이스(2a) 내의 공간은, 플랜지(3) 내의 공간 S와 연속하고 있다. 감속기(2)가 작동하면, 케이스(2a) 내의 기어 기구의 회전에 수반하여, 케이스(2a) 내의 공간과 플랜지(3) 내의 공간 S의 사이에서 윤활유의 순환이 발생한다. 이 윤활유의 순환에 의해, 감속기(2)의 내부에서 발생한 마모분(도체 마모분) 등의 도체 입자 mp(도 5 참조)가 플랜지(3) 내의 공간 S로 배출된다.

공간 S 내에는, 윤활유 내에 포함되는 도체 입자 mp의 양을 검지하기 위한 센서(10)가 설치되어 있다. 센서(10)는, 예를 들어 지지 부재(2e)를 개재하여 플랜지(3)에 고정된다. 센서(10)는, 자석에 의해 윤활유 내에 포함되는 도체 입자(철분) mp를 한 쌍의 전극 간에 집적시켜, 한 쌍의 전극 간의 전기 저항의 변화에 기초하여 윤활유 내의 도체 입자 mp의 양을 검지한다. 센서(10)가 배치되는 위치는, 예를 들어 케이스(2a) 내여도 되며, 윤활유가 수용된 공간 내이면 기구(1) 내의 임의의 장소에 배치할 수 있다.

다음으로, 도 2 내지 도 4에 기초하여, 본 실시 형태에 따른 센서에 대하여 상세히 설명한다.

도 2는, 본 실시 형태에 따른 센서를 나타내는 사시도이다. 도 3은, 본 실시 형태에 따른 센서를 나타내는 단면도이다. 도 4는, 본 실시 형태에 따른 센서에 있어서의 전극 배치를 나타내는 설명도이다. 도 2에 있어서, 부호 10은, 센서를 나타내고 있다.

센서(10)는, 도 2에 도시한 바와 같이, 축선 axd를 갖는 대략 원기둥형상의 외형(기둥형상체)을 갖고 있다. 센서(10)는, 제1 전극(11)과, 제2 전극(12)과, 제3 전극(13)과, 제4 전극(14)과, 흡착부(포착부)(15)를 구비하고 있다.

센서(10)의 단부면(10a)은, 축선 axd에 직교하는 방향에서 대략 원형 윤곽을 갖는다.

제1 전극(11)과, 제2 전극(12)과, 제3 전극(13)과, 제4 전극(14)은, 센서(10)의 단부면(10a)에서 볼 때 원의 4분의 1의 원호를 갖는 대략 부채형의 단면 형상을 갖는다. 제1 전극(11)과, 제2 전극(12)과, 제3 전극(13)과, 제4 전극(14)은, 모두 대략 동일 형상으로 된다.

제1 전극(11)과, 제2 전극(12)과, 제3 전극(13)과, 제4 전극(14)은, 배치 방향이 축선 axd 주위에서 대칭이 되도록, 축선 axd의 주위로 회전된 배치로 되어 있다. 각 전극(11 내지 14)은, 단부면(10a)에서 볼 때 주위 방향 rtd에서 우측 방향으로, 제1 전극(11), 제2 전극(12), 제4 전극(14), 제3 전극(13)의 순으로 배치되어 있다.

제1 전극(11), 제2 전극(12), 제4 전극(14), 제3 전극(13)은, 축선 axd를 따른 방향에서, 모두 동일 위치에 배치된다.

제1 전극(11), 제2 전극(12), 제4 전극(14), 제3 전극(13)에 있어서는, 각각의 외주 표면(11a 내지 14a)이, 동일한 원통면으로서 평평하게 되도록 배치된다.

제1 전극(11)과, 제2 전극(12)과, 제3 전극(13)과, 제4 전극(14)은, 모두 축선 axd를 따른 방향에서의 길이 치수가 동등하게 설정된다.

제1 전극(11)과, 제2 전극(12)과, 제3 전극(13)과, 제4 전극(14)은, 단부면(10a)을 따른 방향에서 서로 이격되어 있다. 각 전극(11 내지 14) 사이에 갭 G1 내지 G4가 형성된다.

제1 전극(11)과 제2 전극(12)의 주위 방향 rtd에 있어서의 이격 거리가 갭 G1로 된다. 제1 전극(11)과 제3 전극(13)의 주위 방향 rtd에 있어서의 이격 거리가 갭 G2로 된다. 제2 전극(12)과 제4 전극(14)의 주위 방향 rtd에 있어서의 이격 거리가 갭 G3으로 된다. 제3 전극(13)과 제4 전극(14)의 주위 방향 rtd에 있어서의 이격 거리가 갭(G4)로 된다.

제1 전극(11)과, 제2 전극(12)과, 제3 전극(13)과, 제4 전극(14)은, 모두 자석으로 된다. 자석은, 예를 들어 영구 자석에 의해 구성된다.

제1 전극(11)과, 제2 전극(12)과, 제3 전극(13)과, 제4 전극(14)은, 모두 자화 방향이 센서(10)의 직경 방향으로 된다.

축선 axd에 대칭인 위치에 있는 제1 전극(11)과 제4 전극(14)은, 모두 동일한 극성이 외주 표면(11a, 14a)이 되도록 착자된다. 축선 axd에 대칭인 위치에 있는 제2 전극(12)과 제3 전극(13)은, 모두 동일한 극성이 외주 표면(12a, 13a)이 되도록 착자된다. 또한, 인접하는 각각의 전극(11 내지 14)은, 다른 극성을 갖도록 착자된다.

예를 들어, 도 3에 도시한 바와 같이, 제2 전극(12)과 제3 전극(13)은, N극이 외주 표면(12a, 13a)이 되도록 착자된다. 제1 전극(11)과 제4 전극(14)은, S극이 외주 표면(11a, 14a)이 되도록 착자된다. 또한, 착자의 방향은, 각 전극(11 내지 14)이 전부 역극성으로 될 수도 있다.

이와 같은 배치로 함으로써, 자석으로 된 각 전극(11 내지 14)은, 각각의 자력에 의해 서로 흡착되어 있으며, 접착제 등의 접착부를 사용하지 않고 십자 형상의 흡착부(15)에 고정시키는 것이 가능하다.

각 전극(11 내지 14) 사이에는, 흡착부(15)가 배치된다. 흡착부(15)는, 수지 등의 절연성을 갖는 비자성 재료에 의해 구성되어 있다. 흡착부(15)는, 축선 axd를 따라 단부면(10a)에서 볼 때, 십자 형상(십자가 형상)이 되는 단면 형상을 갖는다.

흡착부(15)는, 제1 전극(11)과 제2 전극(12) 사이의 갭 G1을 매립하도록 설치됨과 함께, 외주 표면(11a, 12a)보다도 직경 방향 외측으로 돌출되는 흡착 볼록부(15G1)를 갖는다.

흡착부(15)는, 제1 전극(11)과 제3 전극(13) 사이의 갭 G2를 매립하도록 설치됨과 함께, 외주 표면(11a, 13a)보다도 직경 방향 외측으로 돌출되는 흡착 볼록부(15G2)를 갖는다.

흡착부(15)는, 제2 전극(12)과 제4 전극(14) 사이의 갭 G3을 매립하도록 설치됨과 함께, 외주 표면(12a, 14a)보다도 직경 방향 외측으로 돌출되는 흡착 볼록부(15G3)를 갖는다.

흡착부(15)는, 제3 전극(13)과 제4 전극(14) 사이의 갭(G4)을 매립하도록 설치됨과 함께, 외주 표면(13a, 14a)보다도 직경 방향 외측으로 돌출되는 흡착 볼록부(15G4)를 갖는다.

흡착 볼록부(15G1 내지 15G4)는, 직경 방향에 있어서의 돌출 높이가 모두, 동일한 치수가 되도록 형성된다. 또한, 흡착 볼록부(15G1 내지 15G4)는, 직경 방향에 있어서의 돌출 높이가, 상이한 치수 등, 임의의 치수로 되도록 형성되어도 된다. 흡착 볼록부(15G1 내지 15G4)에 있어서의 직경 방향에 있어서의 돌출 높이에 의해, 후술하는 검출 감도를 조절할 수 있다.

각 전극(11 내지 14) 사이의 갭 G1 내지 G4의 주위 방향 rtd에 있어서의 치수는, 윤활유 내에 포함되는 도체 물질의 치수보다도 크게 되어 있다. 일례로서, 도체 물질의 치수는 1.0㎛ 내지 100㎛ 정도이다. 갭 G1 내지 G4의 간격은, 초기 마모에 의해 발생하는 철분으로 단락하지 않을 정도의 거리로 하는 것이 바람직하다. 갭 G1 내지 G4의 주위 방향 rtd에 있어서의 치수는, 모두 동일한 값으로 된다.

자석인 각 전극(11 내지 14) 사이에는, 도 3에 도시한 바와 같이, 흡착 볼록부(15G1 내지 15G4)의 직경 방향 외측을 통과하여 연결하도록 자속선이 형성된다.

제1 전극(11)과 제2 전극(12) 사이에는, N극인 제2 전극(12)의 외주 표면(12a)으로부터, 흡착 볼록부(15G1)의 직경 방향 외측을 통과하고, S극인 제1 전극(11)의 외주 표면(11a)을 향하는 자속선이 형성된다.

제1 전극(11)과 제3 전극(13) 사이에는, N극인 제3 전극(13)의 외주 표면(13a)으로부터, 흡착 볼록부(15G2)의 직경 방향 외측을 통과하고, S극인 제1 전극(11)의 외주 표면(11a)을 향하는 자속선이 형성된다.

제4 전극(14)과 제2 전극(12) 사이에는, N극인 제2 전극(12)의 외주 표면(12a)으로부터, 흡착 볼록부(15G3)의 직경 방향 외측을 통과하고, S극인 제4 전극(14)의 외주 표면(14a)을 향하는 자속선이 형성된다.

제4 전극(14)과 제3 전극(13) 사이에는, N극인 제3 전극(13)의 외주 표면(13a)으로부터, 흡착 볼록부(15G4)의 직경 방향 외측을 통과하고, S극인 제4 전극(14)의 외주 표면(14a)을 향하는 자속선이 형성된다.

또한, 각 전극(11 내지 14)에는, 단부면(10a)과는 반대측에, 자석이 아닌 도체 부분을 마련할 수도 있다. 이 경우, 각 전극(11 내지 14)에 있어서는, 각각, 자석과 도체 부분이 서로 접촉해서 도전성을 갖고 있다. 또한, 도 2에 있어서, 제2 전극(12)에 대응하는 도체 부분(12b)을 나타내고 있다.

제1 전극(11)과, 제2 전극(12)과, 제3 전극(13)과, 제4 전극(14)에는, 각각 출력 라인이 접속되어 있다. 제1 전극(11)과, 제2 전극(12)과, 제3 전극(13)과, 제4 전극(14)은, 당해 출력 라인을 통해 각각 검지부(5)(도 1 참조)와 전기적으로 접속되어 있다.

복수의 전극(11 내지 14)은, 서로 절연되어 있으며, 도 4에 도시한 바와 같이, 제1 전극(11) 및 그 이외의 전극(12 내지 14) 중 어느 1개소로 이루어지는 한 쌍의 전극과, 당해 한 쌍의 전극 사이에 배치된 흡착부(15)에 의해 1개의 검지 유닛이 구성되어 있다.

도 4에 있어서, 제1 전극(11)의 출력 라인에는 「+」를, 또한, 그 이외의 전극(12 내지 14)의 출력 라인에는 「-」를 기재함으로써, 검지 유닛의 쌍을 나타내고 있다.

도 5는, 본 실시 형태에 따른 센서에 있어서의 검지 상태를 나타내는 단면도이다.

본 실시 형태에서는, 센서(10)는, 제2 전극(12), 제3 전극(13), 제4 전극(14)에 대응하여, 3개의 검지 유닛으로 구성되어 있다. 전극(12 내지 14)의 수 및 검지 유닛의 수는, 특별히 한정되지 않는다.

센서(10)의 전극(11 내지 14)인 자석은, 쌍으로 되는 전극(11 내지 14) 사이에 자속선을 형성하므로, 도 5에 도시한 바와 같이, 윤활유 내에 포함되는 도체 입자(마모분) mp는, 흡착부(15)에 흡착된다. 이때, 전극(11 내지 14)이 흡착부(15)의 바로 근처가 되는 위치로부터 직경 방향으로 자속을 형성하고 있으므로, 도체 입자 mp의 흡착 효율이 높아진다.

이와 같이, 흡착부(15) 부근의 영역에 도체 입자 mp가 집적되면, 검지 유닛에 있어서의 전기 저항이 변화된다. 도체 입자(마모분) mp가 흡착되지 않은 상태에 있어서, 복수의 검지 유닛의 각각에 있어서의 전기 저항은, 동일해도 된다.

본 실시 형태에서는, 제2 전극(12)과 제3 전극(13)에 대응하는 복수의 검지 유닛은, 서로 병렬로 접속되어 있다. 제1 전극(11)과 제2 전극(12) 사이에는, 동일한 전압원으로부터의 전압이 인가되어 있다. 또한, 제1 전극(11)과 제3 전극(13) 사이에는, 동일한 전압원으로부터의 전압이 인가되어 있다.

흡착 볼록부(15G1) 부근의 영역에 도체 입자 mp가 집적되면, 제2 전극(12)에 대응하는 검지 유닛에 있어서의 전기 저항이 변화된다.

흡착 볼록부(15G2) 부근의 영역에 도체 입자 mp가 집적되면, 제3 전극(13)에 대응하는 검지 유닛에 있어서의 전기 저항이 변화된다.

검지부(5)는, 제1 전극(11)과 제2 전극(12) 사이의 전기 저항의 변화를 검지한다. 검지부(5)는, 예를 들어 흡착 볼록부(15G1)의 주변에 대한 도체 입자 mp의 집적에 의한 전기 저항의 변화에 기초하여, 기구(1)의 부품의 고장 예지를 행하는 센서 구동 회로를 포함한다. 윤활유 내에 포함되는 도체 입자 mp가 흡착 볼록부(15G1)의 주변에 집적되면, 전압이 인가된 제1 전극(11)과 제2 전극(12) 사이의 전기 저항이 저하(또는 단락)되어, 출력 라인의 출력 레벨이 변화된다. 검지부(5)는, 이 전기 저항의 변화를 검출함으로써, 기구(1)의 부품의 고장 예지를 행한다.

마찬가지로, 검지부(5)는, 제1 전극(11)과 제3 전극(13) 사이의 전기 저항의 변화를 검지한다. 검지부(5)는, 예를 들어 흡착 볼록부(15G2)의 주변에 대한 도체 입자 mp의 집적에 의한 전기 저항의 변화에 기초하여, 기구(1)의 부품의 고장 예지를 행하는 센서 구동 회로를 포함한다. 윤활유 내에 포함되는 도체 입자 mp가 흡착 볼록부(15G3)의 주변에 집적되면, 전압이 인가된 제1 전극(11)과 제3 전극(13) 사이의 전기 저항이 저하(또는 단락)되어, 출력 라인의 출력 레벨이 변화된다. 검지부(5)는, 이 전기 저항의 변화를 검출함으로써, 기구(1)의 부품의 고장 예지를 행한다.

또한, 제1 전극(11)과 제4 전극(14) 사이에는, 동일한 전압원으로부터의 전압이 인가되어 있다.

흡착 볼록부(15G1)와 흡착 볼록부(15G3) 부근의 영역에 모두 도체 입자 mp가 집적되면, 제4 전극(14)에 대응하는 검지 유닛에 있어서의 전기 저항이 변화된다.

또는, 흡착 볼록부(15G2)와 흡착 볼록부(15G4) 부근의 영역에 모두 도체 물질이 집적되면, 제4 전극(14)에 대응하는 검지 유닛에 있어서의 전기 저항이 변화된다.

검지부(5)는, 제1 전극(11)과 제4 전극(14) 사이의 전기 저항의 변화를 검지한다. 검지부(5)는, 예를 들어 흡착 볼록부(15G1)의 주변과 흡착 볼록부(15G3)의 주변에 대한 도체 입자 mp의 집적에 의한 전기 저항의 변화에 기초하여, 기구(1)의 부품의 고장 예지를 행하는 센서 구동 회로를 포함한다. 윤활유 내에 포함되는 도체 입자 mp가 흡착 볼록부(15G1)의 주변과 흡착 볼록부(15G3)의 주변의 양쪽에 모두 집적되면, 전압이 인가된 제1 전극(11)과 제4 전극(14) 사이의 전기 저항이 저하(또는 단락)되어, 출력 라인의 출력 레벨이 변화된다. 검지부(5)는, 이 전기 저항의 변화를 검출함으로써, 기구(1)의 부품의 고장 예지를 행한다.

이 검지는, 흡착 볼록부(15G1)의 주변과 흡착 볼록부(15G3)의 주변의 양쪽에, 도체 입자 mp가 집적된 상태에서, 비로소 가능해진다.

마찬가지로, 검지부(5)는, 예를 들어 흡착 볼록부(15G2)의 주변과 흡착 볼록부(15G4)의 주변에 대한 도체 입자 mp의 집적에 의한 전기 저항의 변화에 기초하여, 기구(1)의 부품의 고장 예지를 행하는 센서 구동 회로를 포함한다. 윤활유 내에 포함되는 도체 입자 mp가 흡착 볼록부(15G2)의 주변과 흡착 볼록부(15G4)의 주변의 양쪽에 집적되면, 전압이 인가된 제1 전극(11)과 제4 전극(14) 사이의 전기 저항이 저하(또는 단락)되어, 출력 라인의 출력 레벨이 변화된다. 검지부(5)는, 이 전기 저항의 변화를 검출함으로써, 기구(1)의 부품의 고장 예지를 행한다.

이 검지는, 흡착 볼록부(15G2)의 주변과 흡착 볼록부(15G4)의 주변의 양쪽에, 도체 입자 mp가 집적된 상태에서, 비로소 가능해진다.

이와 같이, 제2 전극(12)에 대응하는 검지 유닛, 및 제3 전극(13)에 대응하는 검지 유닛에서의 전기 저항의 변화는, 1개소의 흡착 볼록부(15G1) 또는 흡착 볼록부(15G2)에서의 전기 저항의 변화를 검출한다. 이에 반하여, 제4 전극(14)에 대응하는 검지 유닛에서의 전기 저항의 변화는, 2개소의 흡착 볼록부(15G1, 15G3), 또는 흡착 볼록부(15G2, 15G4)에서의 전기 저항의 변화를 검출하게 된다. 이 때문에, 복수의 검지 유닛에 있어서, 상이한 상태를 검지하는 것이 가능해진다. 즉, 2단계로 전기 저항의 변화를 검출하게 된다.

게다가, 모두 2단계, 2계통의 검지 유닛을 마련하게 된다. 따라서, 고장 예지의 확실성을 향상시킬 수 있다.

검지부(5)는, 설정된 검지 유닛에 있어서 전기 저항이 변화된 경우에 신호를 출력한다. 예를 들어, 검지부(5)는, 2개 이상의 검지 유닛에 있어서 전기 저항이 저하된 경우에 매니퓰레이터 등의 상위 제어 장치에 신호를 출력하도록 설정되어도 되고, 모든 검지 유닛에 있어서 전기 저항이 저하된 경우에 신호를 출력하도록 설정되어도 된다.

또한, 전기 저항의 저하에는, 비통전과 통전에 의한 온, 오프 신호도 포함되고, 비통전과 통전의 2가지 상태를 검지(이하, 「디지털 검지」라고 함)해도 된다. 검지부(5)는, 유선 또는 무선에 의해, 매니퓰레이터 등의 상위 제어 장치(도시생략)에 접속되어 있어도 된다. 상위 제어 장치는, 검지부(5)로부터의 신호를 수신하면, 소정의 통보 장치(예를 들어, 표시 장치나 음성 출력 장치 등)에 의해, 감속기(2) 등의 메인터넌스를 재촉하는 경고를 발하도록 구성할 수 있다.

이상 설명한 바와 같이, 본 실시 형태의 센서(10)는 복수의 검지 유닛을 구비하고 있으며, 검지부(5)는, 설정된 임의의 검지 유닛에 있어서 전기 저항이 저하된 경우에 신호를 출력한다. 이에 의해, 초기 마모분에 의해 1개의 검지 유닛에 있어서 전기 저항이 변화되어도, 다른 검지 유닛에서 전기 저항이 변화되지 않는 경우에는 신호를 출력하지 않도록 검지부(5)를 설정하는 것도 가능하다. 따라서, 예기치 못한 센서의 작동을 억제하는 것이 가능하다. 또한, 센서(10)에 의하면, 검지부(5)가 신호를 출력하는 조건을 설정할 수 있으므로, 1개의 센서(10)에 있어서 신호가 출력되는 타이밍을, 유저마다 요망이 상이한 최적의 고장 예지의 타이밍에 맞출 수 있다.

또한, 도체 입자 mp가 흡착되지 않은 상태에 있어서, 복수의 검지 유닛의 각각에 있어서의 전기 저항은 동일하게 할 수 있다. 이에 의해, 센서(10)에 인가하는 전압을 낮게 할 수 있다. 또한, 복수의 검지 유닛은, 서로 병렬로 접속되어 있다. 이에 의해, 각각의 검지 유닛의 한 쌍의 전극 간에 인가하는 전압을 낮게 할 수 있다.

또한, 다른 모든 전극(12 내지 14)에 대하여 검지 유닛을 형성하는 제1 전극(11)을, 도체 입자 mp의 양이 많은 개소에 대응하도록 센서(10)의 배치를 설정하는 것이 바람직하다.

본 실시 형태의 센서(10)에 의하면, 도체 입자 mp를 검출하는 갭 G1 내지 G4가 외주 표면(11a 내지 14a)을 따라 주위 방향 rtd에 마련된다. 이에 의해, 센서(10)의 단부면(10a)에 있어서의 직경 방향으로 도체 입자를 검출하는 갭이 마련되는 경우에 비하여, 검지 감도를 떨어뜨리지 않고 센서(10)를 소형화할 수 있다.

또한, 외주 표면(11a 내지 14a)을 따른 주위 방향 rtd에 검지 유닛에 있어서의 검지 방향을 설정할 수 있기 때문에, 축선 axd 방향이 되는 검지 갭을 센서의 주위 방향으로 복수 마련하는 경우에 비해서도, 검지 감도를 떨어뜨리지 않고 센서를 소형화할 수 있다.

또한, 자석인 전극(11 내지 14)이 흡착부(15)의 바로 근처가 되는 위치로부터 직경 방향으로 자속을 형성하고 있으므로, 도체 입자 mp의 흡착 효율이 높아, 소형화해도 흡착 효율을 저하시키는 일이 없다.

또한, 본 실시 형태의 센서(10)에 의하면, 부품 개수를 억제하여, 조립을 쉽게 하고, 제조 비용을 억제할 수 있다.

도 6a 및 도 6b는, 본 실시 형태의 센서에 있어서의 자석의 다른 예를 나타내는 설명도이다.

또한, 본 실시 형태의 센서(10)에서는, 각 전극(11 내지 14)이 되는 자석을, 단면이 부채형으로 되도록 구성하였지만, 도 6a 및 도 6b에 도시한 바와 같이, 주위 방향으로 4분할된 원환형상의 단면을 갖는 구성으로 할 수도 있다.

이 경우에도, 각 전극(11 내지 14)은, 모두 자화 방향이 센서(10)의 직경 방향으로 된다. 제2 전극(12)과 제3 전극(13)은, 모두 동일한 극성이 외주 표면(12a, 13a)이 되도록 착자된다. 제1 전극(11)과 제4 전극(14)은, 모두 동일한 극성이 외주 표면(11a, 14a)이 되도록 착자된다. 또한, 인접하는 각각의 전극(11 내지 14)은, 다른 극성을 갖도록 착자된다.

이와 같은 배치로 함으로써, 자석으로 된 각 전극(11 내지 14)은, 각각의 자력에 의해 서로 흡착되어 있으며, 접착제 등의 접착부를 사용하지 않고 십자형상의 흡착부(15)에 고정시키는 것이 가능하다.

도 7은, 본 실시 형태의 센서에 있어서의 다른 예를 나타내는 사시도이다.

본 실시 형태의 센서(10)에서는, 도 7에 도시한 바와 같이, 각 전극(11 내지 14)으로부터의 출력 라인으로서, 플렉시블 기판(11f 내지 14f)을 사용할 수 있다.

제1 전극(11)에 접속되는 출력 라인은, 플렉시블 기판(11f)으로 되고, 제1 전극(11)과 흡착부(15) 사이에 끼워져 있다. 플렉시블 기판(11f)이 제1 전극(11)에 접촉하는 부분은, 피복을 박리하는 등 도전성을 갖고 있으며, 제1 전극(11)과, 도통이 유지된다. 또한, 자석으로 된 각 전극(11 내지 14)은, 각각의 자력에 의해 서로 흡착되어 있기 때문에, 플렉시블 기판(11f)은, 제1 전극(11)과 흡착부(15) 사이에 끼워진 상태에서 고정된다.

따라서, 접착제 등을 사용하지 않고, 도통 상태를 유지한 채로, 플렉시블 기판(11f)을 제1 전극(11)에 고정 접속할 수 있다.

마찬가지로, 본 실시 형태의 센서(10)에서는, 플렉시블 기판(12f)을 제2 전극(12)에 고정 접속하고, 플렉시블 기판(13f)을 제3 전극(13)에 고정 접속하고, 플렉시블 기판(14f)을 제4 전극(14)에 고정 접속한다.

또한, 도 7에 있어서, 플렉시블 기판(11f)이, 제1 전극(11)과 흡착 볼록부(15G2) 사이에 끼워져 있지만, 제1 전극(11)과 흡착 볼록부(15G1) 사이에 끼울 수도 있다.

이하, 본 발명의 제2 실시 형태에 따른 센서를, 도면에 기초하여 설명한다.

도 8은, 본 실시 형태에 있어서의 센서를 나타내는 사시도이다. 도 9는, 본 실시 형태에 따른 센서를 나타내는 단면도이다. 도 8에 있어서, 부호 20은, 센서를 나타내고 있다.

본 실시 형태에 있어서, 상술한 제1 실시 형태와 다른 것은, 센서 및 자석의 외형에 관한 점이다. 또한, 도 1에 도시한 기구(1)에 관한 구성의 설명을 생략한다.

센서(20)는, 도 8에 도시한 바와 같이, 축선 axd를 갖는 대략 각기둥형상의 외형(기둥형상체)을 갖고 있다. 센서(20)는, 제1 전극(21)과, 제2 전극(22)과, 제3 전극(23)과, 제4 전극(24)과, 흡착부(포착부)(25)를 구비하고 있다.

센서(20)의 단부면(20a)은, 축선 axd에 직교하는 방향에서 대략 직사각형 윤곽을 갖는다.

제1 전극(21)과 제2 전극(22)과 제3 전극(23)과 제4 전극(24)은, 각 기둥체의 측면을 형성한다.

제1 전극(21)과, 제2 전극(22)과, 제3 전극(23)과, 제4 전극(24)은, 센서(20)의 단부면(20a)에서 볼 때 대략 직사각형의 단면 형상을 갖는다. 이들 전극(21 내지 24)은, 직사각형의 평판형상으로 된다. 제1 전극(21)과, 제2 전극(22)과, 제3 전극(23)과, 제4 전극(24)은, 모두 대략 동일 형상으로 된다.

제1 전극(21)과, 제2 전극(22)과, 제3 전극(23)과, 제4 전극(24)은, 배치 방향이 축선 axd 주위에서 대칭이 되도록, 축선 axd의 주위로 회전된 배치로 되어 있다. 각 전극(21 내지 24)은, 단부면(20a)에서 볼 때 주위 방향 rtd에서 우측 방향으로, 제1 전극(21), 제2 전극(22), 제4 전극(24), 제3 전극(23)의 순으로 배치되어 있다.

제1 전극(21), 제2 전극(22), 제4 전극(24), 제3 전극(23)은, 축선 axd를 따른 방향에서, 모두 동일 위치에 배치된다.

제1 전극(21), 제2 전극(22), 제4 전극(24), 제3 전극(23)에 있어서는, 각각의 외주 표면(21a 내지 24a)이, 축선 axd로부터 동일한 거리에 있는 정방형의 각 변인 단면 형상이 되도록 배치된다.

제1 전극(21)과, 제2 전극(22)과, 제3 전극(23)과, 제4 전극(24)은, 모두 축선 axd를 따른 방향에서의 길이 치수가 동등하게 설정된다.

제1 전극(21)과, 제2 전극(22)과, 제3 전극(23)과, 제4 전극(24)은, 단부면(20a)을 따른 방향에서 서로 이격하고 있다. 각 전극(21 내지 24) 사이에 갭 G1 내지 G4가 형성된다.

제1 전극(21)과 제2 전극(22)의 주위 방향 rtd에 있어서의 이격 거리가 갭 G1로 된다. 제1 전극(21)과 제3 전극(23)의 주위 방향 rtd에 있어서의 이격 거리가 갭 G2로 된다. 제2 전극(22)과 제4 전극(24)의 주위 방향 rtd에 있어서의 이격 거리가 갭 G3으로 된다. 제3 전극(23)과 제4 전극(24)의 주위 방향 rtd에 있어서의 이격 거리가 갭(G4)으로 된다.

제1 전극(21)과, 제2 전극(22)과, 제3 전극(23)과, 제4 전극(24)은, 모두 자석으로 된다. 자석은, 예를 들어 영구 자석에 의해 구성된다.

제1 전극(21)과, 제2 전극(22)과, 제3 전극(23)과, 제4 전극(24)은, 모두 자화 방향이 센서(20)의 직경 방향으로 된다. 즉, 각 전극(21 내지 24)은, 평판형상의 주면으로 되는 표면 및 이면에 양극성을 갖도록 자화된 얇은 판형상 자석이다.

축선 axd에 대칭으로 대향하는 위치에 있는 제1 전극(21)과 제4 전극(24)은, 모두, 동일한 극성이 외주 표면(21a, 24a)이 되도록 착자된다. 축선 axd에 대칭이도록 대향하는 위치에 있는 제2 전극(22)과 제3 전극(23)은, 모두, 동일한 극성이 외주 표면(22a, 23a)이 되도록 착자된다. 또한, 인접하는 각각의 전극(21 내지 24)은, 다른 극성을 갖도록 착자된다.

예를 들어, 도 9에 도시한 바와 같이, 제2 전극(22)과 제3 전극(23)은, N극이 외주 표면(22a, 23a)이 되도록 착자된다. 제1 전극(21)과 제4 전극(24)은, S극이 외주 표면(21a, 24a)이 되도록 착자된다. 또한, 착자의 방향은, 각 전극(21 내지 24)이 전부 역극성으로 될 수도 있다.

이와 같은 배치로 함으로써, 자석으로 된 각 전극(21 내지 24)은, N극과 S극이 되는 면이 서로 대향한 평행 상태로 배치되어 있기 때문에, 각각의 자력에 의해 서로 흡착되어 있다. 이에 의해, 자석으로 된 각 전극(21 내지 24)은, 접착제 등의 접착부를 사용하지 않고 십자 형상의 흡착부(25)의 중앙부(25c)에 대하여 고정시키는 것이 가능하다.

각 전극(21 내지 24) 사이에는, 흡착부(25)가 배치된다. 흡착부(25)는, 수지 등의 절연성을 갖는 비자성 재료에 의해 구성되어 있다. 흡착부(25)는, 축선 axd를 따라 단부면(20a)에서 볼 때, 십자 형상(십자가 형상)이 되는 단면 형상을 갖고, 그 중앙부(25c)가 직경 방향 단부보다 확경되어 있다. 또한, 중앙부(25c)는, 각기둥형상으로 형성된다. 각 전극(21 내지 24) 사이에는, 중앙부(25c)가 충전되도록 형성된다.

흡착부(25)는, 제1 전극(21)과 제2 전극(22) 사이의 갭 G1을 매립하도록 설치됨과 함께, 외주 표면(21a, 22a)보다도 직경 방향 외측으로 돌출되는 흡착 볼록부(25G1)를 갖는다.

흡착부(25)는, 제1 전극(21)과 제3 전극(23) 사이의 갭 G2를 매립하도록 설치됨과 함께, 외주 표면(21a, 23a)보다도 직경 방향 외측으로 돌출되는 흡착 볼록부(25G2)를 갖는다.

흡착부(25)는, 제2 전극(22)과 제4 전극(24) 사이의 갭 G3을 매립하도록 설치됨과 함께, 외주 표면(22a, 24a)보다도 직경 방향 외측으로 돌출되는 흡착 볼록부(25G3)를 갖는다.

흡착부(25)는, 제3 전극(23)과 제4 전극(24) 사이의 갭(G4)을 매립하도록 설치됨과 함께, 외주 표면(23a, 24a)보다도 직경 방향 외측으로 돌출되는 흡착 볼록부(25G4)를 갖는다.

흡착 볼록부(25G1 내지 25G4)는, 축선 axd 방향으로 단면에서 볼 때, 각 전극(21 내지 24)으로 형성되는 직사각형(정사각형)에 대하여, 직사각형의 대각선을 각각 직경 방향 외측으로 연장시킨 형상으로서 형성된다.

흡착 볼록부(25G1 내지 25G4)는, 직경 방향에 있어서의 돌출 높이가 모두, 동일한 치수가 되도록 형성된다. 또한, 흡착 볼록부(25G1 내지 25G4)는, 직경 방향에 있어서의 돌출 높이가, 상이한 치수 등, 임의의 치수로 되도록 형성되어도 된다. 흡착 볼록부(25G1 내지 25G4)에 있어서의 직경 방향에 있어서의 돌출 높이에 의해, 후술하는 검출 감도를 조절할 수 있다.

각 전극(21 내지 24) 사이의 갭 G1 내지 G4의 주위 방향 rtd에 있어서의 치수는, 윤활유 내에 포함되는 도체 물질의 치수보다도 크게 되어 있다. 일례로서, 도체 물질의 치수는 1.0㎛ 내지 100㎛ 정도이다. 갭 G1 내지 G4의 간격은, 초기 마모에 의해 발생하는 철분으로 단락하지 않을 정도의 거리로 하는 것이 바람직하다. 갭 G1 내지 G4의 주위 방향 rtd에 있어서의 치수는, 모두 동일한 값으로 된다.

자석인 각 전극(21 내지 24) 사이에는, 도 9에 도시한 바와 같이, 흡착 볼록부(25G1 내지 25G4)의 직경 방향 외측을 통해 연결하도록 자속선이 형성된다.

제1 전극(21)과 제2 전극(22) 사이에는, N극인 제2 전극(22)의 외주 표면(22a)으로부터, 흡착 볼록부(25G1)의 직경 방향 외측을 통과하고, S극인 제1 전극(21)의 외주 표면(21a)을 향하는 자속선이 형성된다.

제1 전극(21)과 제3 전극(23) 사이에는, N극인 제3 전극(23)의 외주 표면(23a)으로부터, 흡착 볼록부(25G2)의 직경 방향 외측을 통과하고, S극인 제1 전극(21)의 외주 표면(21a)을 향하는 자속선이 형성된다.

제4 전극(24)과 제2 전극(22) 사이에는, N극인 제2 전극(22)의 외주 표면(22a)으로부터, 흡착 볼록부(25G3)의 직경 방향 외측을 통과하고, S극인 제4 전극(24)의 외주 표면(24a)을 향하는 자속선이 형성된다.

제4 전극(24)과 제3 전극(23) 사이에는, N극인 제3 전극(23)의 외주 표면(23a)으로부터, 흡착 볼록부(25G4)의 직경 방향 외측을 통과하고, S극인 제4 전극(24)의 외주 표면(24a)을 향하는 자속선이 형성된다.

또한, 각 전극(21 내지 24)과 흡착 볼록부(25G1 내지 25G4) 사이에는, 서로 접촉하지 않고 있어도 된다. 도 9에 도시한 바와 같이, 각 전극(21 내지 24)과 흡착 볼록부(25G1 내지 25G4) 사이에는, 중앙부(25c)로부터 직경 방향 외측을 향하고, 그 이격 거리가 증대되도록 해도 된다.

또한, 각 전극(21 내지 24)에는, 단부면(20a)과는 반대측에, 자석이 아닌 도체 부분을 마련할 수도 있다. 이 경우, 각 전극(21 내지 24)에 있어서는, 각각, 자석과 도체 부분이 서로 접촉해서 도전성을 갖고 있다.

제1 전극(21)과, 제2 전극(22)과, 제3 전극(23)과, 제4 전극(24)에는, 각각 출력 라인이 접속되어 있다. 제1 전극(21)과, 제2 전극(22)과, 제3 전극(23)과, 제4 전극(24)은, 당해 출력 라인을 통해 각각 검지부(5)(제1 실시 형태에서 나타낸 도 1 참조)와 전기적으로 접속되어 있다.

복수의 전극(21 내지 24)은, 서로 절연되어 있으며, 제1 전극(21) 및 그 이외의 전극(22 내지 24) 중 어느 1개소로 이루어지는 한 쌍의 전극과, 당해 한 쌍의 전극 사이에 배치된 흡착부(25)에 의해 1개의 검지 유닛이 구성되어 있다.

본 실시 형태에서는, 센서(20)는, 제2 전극(22), 제3 전극(23), 제4 전극(24)에 대응하여, 3개의 검지 유닛으로 구성되어 있다. 전극(22 내지 24)의 수 및 검지 유닛의 수는, 특별히 한정되지 않는다. 센서(20)의 전극(21 내지 24)인 자석은, 쌍으로 되는 전극(21 내지 24) 사이에 자속선을 형성하므로, 윤활유 내에 포함되는 마모분 mp(제1 실시 형태에서 나타낸 도 5 참조)는 흡착부(25)에 흡착된다. 이와 같이, 흡착부(25) 부근의 영역에 도체 입자 mp가 집적되면, 검지 유닛에 있어서의 전기 저항이 변화된다. 도체 입자(마모분) mp가 흡착되지 않은 상태에 있어서, 복수의 검지 유닛의 각각에 있어서의 전기 저항은 동일해도 된다.

복수의 전극(22 내지 24)의 각각에 접속된 출력 라인에 대응하여, 복수의 검지 유닛의 각각이 검지부(5)와 전기적으로 접속된다.

본 실시 형태에서는, 제2 전극(22)과 제3 전극(23)에 대응하는 복수의 검지 유닛은, 서로 병렬로 접속되어 있다. 제1 전극(21)과 제2 전극(22) 사이에는, 동일한 전압원으로부터의 전압이 인가되어 있다. 또한, 제1 전극(21)과 제3 전극(23) 사이에는, 동일한 전압원으로부터의 전압이 인가되어 있다.

흡착 볼록부(25G1) 부근의 영역에 도체 입자 mp가 집적되면, 제2 전극(22)에 대응하는 검지 유닛에 있어서의 전기 저항이 변화된다.

흡착 볼록부(25G2) 부근의 영역에 도체 입자 mp가 집적되면, 제3 전극(23)에 대응하는 검지 유닛에 있어서의 전기 저항이 변화된다.

검지부(5)는, 제1 전극(21)과 제2 전극(22) 사이의 전기 저항의 변화를 검지한다. 검지부(5)는, 예를 들어 흡착 볼록부(25G1)의 주변에 대한 도체 입자 mp의 집적에 의한 전기 저항의 변화에 기초하여, 기구(1)의 부품의 고장 예지를 행하는 센서 구동 회로를 포함한다. 윤활유 내에 포함되는 도체 입자 mp가 흡착 볼록부(25G1)의 주변에 집적되면, 전압이 인가된 제1 전극(21)과 제2 전극(22) 사이의 전기 저항이 저하(또는 단락)되어, 출력 라인의 출력 레벨이 변화된다. 검지부(5)는, 이 전기 저항의 변화를 검출함으로써, 기구(1)의 부품의 고장 예지를 행한다.

마찬가지로, 검지부(5)는, 제1 전극(21)과 제3 전극(23) 사이의 전기 저항의 변화를 검지한다. 검지부(5)는, 예를 들어 흡착 볼록부(25G2)의 주변에 대한 도체 입자 mp의 집적에 의한 전기 저항의 변화에 기초하여, 기구(1)의 부품의 고장 예지를 행하는 센서 구동 회로를 포함한다. 윤활유 내에 포함되는 도체 입자 mp가 흡착 볼록부(25G3)의 주변에 집적되면, 전압이 인가된 제1 전극(21)과 제3 전극(23) 사이의 전기 저항이 저하(또는 단락)되어, 출력 라인의 출력 레벨이 변화된다. 검지부(5)는, 이 전기 저항의 변화를 검출함으로써, 기구(1)의 부품의 고장 예지를 행한다.

또한, 제1 전극(21)과 제4 전극(24) 사이에는, 동일한 전압원으로부터의 전압이 인가되어 있다.

흡착 볼록부(25G1)와 흡착 볼록부(25G3) 부근의 영역에 모두 도체 입자 mp가 집적되면, 제4 전극(24)에 대응하는 검지 유닛에 있어서의 전기 저항이 변화된다.

또는, 흡착 볼록부(25G2)와 흡착 볼록부(25G4) 부근의 영역에 모두 도체 물질이 집적되면, 제4 전극(24)에 대응하는 검지 유닛에 있어서의 전기 저항이 변화된다.

검지부(5)는, 제1 전극(21)과 제4 전극(24) 사이의 전기 저항의 변화를 검지한다. 검지부(5)는, 예를 들어 흡착 볼록부(25G1)의 주변과 흡착 볼록부(25G3)의 주변에 대한 도체 입자 mp의 집적에 의한 전기 저항의 변화에 기초하여, 기구(1)의 부품의 고장 예지를 행하는 센서 구동 회로를 포함한다. 윤활유 내에 포함되는 도체 입자 mp가 흡착 볼록부(25G1)의 주변과 흡착 볼록부(25G3)의 주변에 모두 집적되면, 전압이 인가된 제1 전극(21)과 제4 전극(24) 사이의 전기 저항이 저하(또는 단락)되어, 출력 라인의 출력 레벨이 변화된다. 검지부(5)는, 이 전기 저항의 변화를 검출함으로써, 기구(1)의 부품의 고장 예지를 행한다.

이 검지는, 흡착 볼록부(25G1)의 주변과 흡착 볼록부(25G3)의 주변의 양쪽에, 도체 입자 mp가 집적된 상태에서, 비로소 가능해진다.

마찬가지로, 검지부(5)는, 예를 들어 흡착 볼록부(25G2)의 주변과 흡착 볼록부(25G4)의 주변에 대한 도체 입자 mp의 집적에 의한 전기 저항의 변화에 기초하여, 기구(1)의 부품의 고장 예지를 행하는 센서 구동 회로를 포함한다. 윤활유 내에 포함되는 도체 입자 mp가 흡착 볼록부(25G2)의 주변과 흡착 볼록부(25G4)의 주변에 모두 집적되면, 전압이 인가된 제1 전극(21)과 제4 전극(24) 사이의 전기 저항이 저하(또는 단락)되어, 출력 라인의 출력 레벨이 변화된다. 검지부(5)는, 이 전기 저항의 변화를 검출함으로써, 기구(1)의 부품의 고장 예지를 행한다.

이 검지는, 흡착 볼록부(25G2)의 주변과 흡착 볼록부(25G4)의 주변의 양쪽에, 도체 입자 mp가 집적된 상태에서, 비로소 가능해진다.

이와 같이, 제2 전극(22)에 대응하는 검지 유닛, 및 제3 전극(23)에 대응하는 검지 유닛에서의 전기 저항의 변화는, 1개소의 흡착 볼록부(25G1) 또는 흡착 볼록부(25G2)에서의 전기 저항의 변화를 각각 검출한다. 이에 반하여, 제4 전극(24)에 대응하는 검지 유닛에서의 전기 저항의 변화는, 2개소의 흡착 볼록부(25G1, 25G3), 또는 흡착 볼록부(25G2, 25G4)에서의 전기 저항의 변화 중 어느 것을 검출하게 된다. 이 때문에, 복수의 검지 유닛에 있어서, 다른 상태를 검지하는 것이 가능해진다. 즉, 2단계로 전기 저항의 변화를 검출하게 된다.

또한, 모두 2단계, 2계통의 검지 유닛을 마련하게 된다. 따라서, 고장 예지의 확실성을 향상시킬 수 있다.

검지부(5)는, 설정된 검지 유닛에 있어서 전기 저항이 변화된 경우에 신호를 출력한다. 예를 들어, 검지부(5)는, 제2 전극(22)에 대응하는 검지 유닛, 및 제3 전극(23)에 대응하는 검지 유닛의 2개의 검지 유닛에 있어서 전기 저항이 저하된 경우에 매니퓰레이터 등의 상위 제어 장치에 신호를 출력하도록 설정되어도 된다. 또한, 검지부(5)는, 제4 전극(24)에 대응하는 검지 유닛을 포함하는 모든 검지 유닛에 있어서 전기 저항이 저하된 경우에 신호를 출력하도록 설정되어도 된다.

이상 설명한 바와 같이, 본 실시 형태의 센서(20)는, 복수의 검지 유닛을 구비하고 있으며, 검지부(5)는, 설정된 임의의 검지 유닛에 있어서 전기 저항이 저하된 경우에 신호를 출력한다. 이에 의해, 초기 마모분에 의해 1개의 검지 유닛에 있어서 전기 저항이 변화되어도, 다른 검지 유닛에서 전기 저항이 변화되지 않는 경우에는 신호를 출력하지 않도록 검지부(5)를 설정하는 것도 가능하다. 따라서, 예기치 못한 센서의 작동을 억제하는 것이 가능하다. 또한, 센서(20)에 의하면, 검지부(5)가 신호를 출력하는 조건을 설정할 수 있으므로, 1개의 센서(20)에 있어서 신호가 출력되는 타이밍을, 유저마다 요망이 상이한 최적의 고장 예지의 타이밍에 맞출 수 있다.

또한, 도체 입자 mp가 흡착되지 않은 상태에 있어서, 복수의 검지 유닛의 각각에 있어서의 전기 저항은, 동일하게 할 수 있다. 이에 의해, 센서(20)에 인가하는 전압을 낮게 할 수 있다. 또한, 복수의 검지 유닛은, 서로 병렬로 접속되어 있다. 이에 의해, 각각의 검지 유닛의 한 쌍의 전극 간에 인가하는 전압을 낮게 할 수 있다.

또한, 다른 모든 전극(22 내지 24)에 대하여 검지 유닛을 형성하는 제1 전극(21)을, 도체 입자 mp의 양이 많은 개소에 대응하도록 센서(20)의 배치를 설정하는 것이 바람직하다.

본 실시 형태의 센서(20)에 의하면, 도체 입자 mp를 검출하는 갭 G1 내지 G4이 외주 표면(21a 내지 24a)을 따라 주위 방향 rtd에 마련된다. 이에 의해, 센서(20)의 단부면(20a)에 있어서의 직경 방향으로 도체 입자를 검출하는 갭이 마련되는 경우에 비하여, 검지 감도를 떨어뜨리지 않고 센서(20)를 소형화할 수 있다.

또한, 외주 표면(21a 내지 24a)을 따른 주위 방향 rtd에 검지 유닛에 있어서의 검지 방향을 설정할 수 있기 때문에, 축선 axd 방향이 되는 검지 갭을 센서의 주위 방향으로 복수 마련하는 경우에 비해서도, 검지 감도를 떨어뜨리지 않고 센서를 소형화할 수 있다.

또한, 자석인 전극(21 내지 24)이 흡착부(25)의 바로 근처가 되는 위치로부터 직경 방향으로 자속을 형성하고 있으므로, 도체 입자 mp의 흡착 효율이 높아, 소형화해도 흡착 효율을 저하시키는 일이 없다. 이 때문에, 더한층의 소형화가 가능하다.

또한, 본 실시 형태의 센서(20)에 의하면, 부품 개수를 억제하여, 조립을 쉽게 하고, 또한, 저렴한 판형상 자석을 사용하여, 제조 비용을 억제할 수 있다.

도 10은, 본 실시 형태의 센서의 다른 예를 나타내는 축선 방향과 직교하는 단면도이다.

또한, 본 실시 형태의 센서(20)에서는, 각 전극(21 내지 24)이 되는 자석이, 흡착 볼록부(25G1 내지 25G4)와 이격된 부분이 있도록 구성하였지만, 도 10에 도시한 바와 같이, 흡착 볼록부(25G1 내지 25G4)와 중앙부(25c)의 기부에 각 전극(21 내지 24)이 되는 자석을 감입하는 홈부(25m)를 갖는 구성으로 할 수도 있다.

이 경우, 홈부(25m)는, 각 전극(21 내지 24)에 있어서의 외주 표면(21a 내지 24a)을 덮지 않도록 하는 것이 바람직하다.

여기서, 홈부(25m)를 마련해도, 흡착 볼록부(25G1 내지 25G4)의 주위 방향 rtd에 있어서의 연장 길이, 즉, 예를 들어 흡착 볼록부(25G1)에 있어서, 인접하는 외주 표면(21a)으로부터 외주 표면(22a)까지의 표면 거리가, 홈부(25m)가 없는 경우에 도체 입자 mp가 퇴적하는 양을 동일하게 하는 것이 바람직하다. 이에 의해, 각각의 검지 유닛에 있어서의 검출 감도를 홈부(25m)의 유무에 의존하지 않고 설정하는 것이 가능해진다.

동시에, 홈부(25m)를 마련해도, 각 갭 G1 내지 G4의 주위 방향 rtd의 치수는, 변화되지 않도록 하는 것이 바람직하다.

또한, 이 예에서는, 홈부(25m)에 대하여, 단부면(20a) 측으로부터 각 전극(21 내지 24)을 축선 axd 방향을 따라서 삽입함으로써, 센서(20)를 용이하게 조립할 수 있다. 이에 의해, 각 전극(21 내지 24)의 자력만에 의해 흡착부(25)에 각 전극(21 내지 24)을 고정하고 있는 경우보다도, 각 전극(21 내지 24)을 견고하게 고정시킬 수 있다.

도 11은, 본 실시 형태의 센서의 다른 예를 나타내는 축선 방향을 따른 단면도이다.

또한, 본 실시 형태의 센서(20)에서는, 단부면(20a)에 있어서, 각 전극(21 내지 24) 및 흡착부(25)가 평평하게 되도록 구성하였지만, 도 11에 도시한 바와 같이, 단부면(20d)을 중앙부가 축선 axd 방향의 외측 방향으로 돌출된 경사면으로서 형성하고, 또한, 자석으로 되는 전극(26a 내지 26d)을 갖는 구성으로 할 수도 있다.

이 경우에도, 전극(26a 내지 26d) 및 전극(21 내지 24)은, 인접하는 자석과 상이한 극성을 갖도록 배치된다.

이에 의해, 축선 axd와 직교하는 평면인 단부면(20a)에 있어서, 각 전극(21 내지 24)의 자석으로부터 누설되는 약한 자속에 비하여, 전극(26a 내지 26d)에 의한 강한 자속을 사용하여, 더한층의 검지 유닛을 형성할 수도 있다. 따라서, 센서(20)에 있어서의 검지의 확실성이나, 검지 감도를 소정의 상태로 설정하는 것이 가능해진다.

또한, 본 실시 형태의 센서(20)에 있어서도, 각 전극(21 내지 24)으로부터의 출력 라인으로서, 제1 실시 형태의 도 7에 도시한 바와 같이, 플렉시블 기판(11f 내지 14f)을 사용하는 것도 가능하다.

이 경우, 자석으로 된 각 전극(21 내지 24)이, N극과 S극으로 되는 면이 서로 대향한 평행 상태로 배치되어 있다. 이 때문에, 플렉시블 기판(11f 내지 14f)을 흡착부(25)에 압박하는 압박력이 제1 실시 형태에 비해서 커지게 되고, 보다 견고하게 고정할 수 있어, 양호한 접촉을 유지할 수 있다.

이하, 본 발명의 제3 실시 형태에 따른 센서를, 도면에 기초하여 설명한다.

도 12는, 본 실시 형태에 있어서의 센서를 나타내는 축선 방향을 따른 단면도이다. 도 13은, 본 실시 형태에 따른 센서의 자석을 나타내는 설명도이다. 도 12에 있어서, 부호 30은, 센서를 나타내고 있다.

본 실시 형태에 있어서, 상술한 제1 실시 형태와 다른 것은, 센서의 구성에 관한 점이다. 또한, 도 1에 도시한 기구(1)에 관한 구성의 설명을 생략한다.

센서(30)는, 도 12에 도시한 바와 같이, 축선 axd를 갖는 대략 원기둥형상의 외형을 갖고 있다. 센서(30)는, 제1 전극(31)과, 제2 전극(32)과, 제3 전극(33)과, 흡착부(포착부)(35)를 구비하고 있다.

센서(30)의 선단(30a)은, 대략 반구형상으로 형성된다.

제1 전극(31)과, 제2 전극(32)과, 제3 전극(33)은, 축선 axd 방향에서 볼 때, 축선 axd를 중심으로 하는 원형의 윤곽 형상을 갖는 판체로 된다. 제1 전극(31)과, 제2 전극(32)과, 제3 전극(33)은, 모두 대략 동일 윤곽 형상이며 대략 동일 두께로 된다.

제2 전극(32)과, 제1 전극(31)과, 제3 전극(33)은, 축선 axd 방향으로 적층되어 있으며, 선단(30a)으로부터 기단을 향해 축선 axd 방향을 따라 제2 전극(32), 제1 전극(31), 제3 전극(33)의 순으로 나란히 배치되어 있다.

제2 전극(32), 제1 전극(31), 제3 전극(33)은, 축선 axd를 따른 방향에서, 동축형상으로 모두 평행하게 배치된다.

제2 전극(32), 제1 전극(31), 제3 전극(33)에 있어서는, 각각의 외주 표면(31a 내지 33a)이, 동일한 원통면으로서 평평하게 되도록 배치된다.

제2 전극(32)과, 제1 전극(31)과, 제3 전극(33)은, 모두 축선 axd와 직교하는 방향에 있어서의 직경 치수가 동등하게 설정된다.

제2 전극(32)과, 제1 전극(31)과, 제3 전극(33)은, 축선 axd를 따른 방향에서 서로 이격되어 있다. 각 전극(31 내지 33) 사이에 갭 G1, G2가 형성된다.

제1 전극(31)과 제2 전극(32)의 축선 axd를 따른 방향에 있어서의 이격 거리가 갭 G1로 된다. 제1 전극(31)과 제3 전극(33)의 축선 axd를 따른 방향에 있어서의 이격 거리가 갭 G2로 된다.

제1 전극(31)과, 제2 전극(32)과, 제3 전극(33)은, 모두 자석으로 된다. 자석은, 예를 들어 영구 자석에 의해 구성된다.

제1 전극(31)과, 제2 전극(32)과, 제3 전극(33)은, 모두 자화 방향이 센서(30)의 직경 방향으로 된다.

제1 전극(31)은, 직경 방향 외측의 외주 표면(31a) 중, 그 반주마다 각각 극성이 다르게 착자된다. 또한, 제2 전극(32)과, 제3 전극(33)은, 모두 외주 표면(32a, 33a) 중, 그 반주마다 각각 극성이 다르게 착자된다.

제1 전극(31)은, 제2 전극(32) 및 제3 전극(33)에 대하여, 외주 표면(31a)에 있어서의 극성이, 외주 표면(32a, 33a)에 있어서의 극성과는 반대로 되어 있다. 즉, 축선 axd를 따라 인접하는 전극(31, 32, 33)에서는, 상이한 극성을 갖도록 착자된다.

즉, 제1 전극(31)은, 제2 전극(32) 및 제3 전극(33)에 대하여, 동일한 상태에 극성을 착자한 자석을, 축선 axd 주위에 반주분 회전하여 배치한 것이다.

예를 들어, 도 12에 도시한 바와 같이, 제1 전극(31)은, N극이 외주 표면(31a)의 하반부가 되도록 착자된다. 제2 전극(32)과 제3 전극(33)은, N극이 외주 표면(32a, 33a)의 상반부가 되도록 착자된다. 또한, 착자의 방향은, 각 전극(31 내지 33)이 전부 역극성으로 될 수도 있다.

이와 같은 배치로 함으로써, 자석으로 된 각 전극(31 내지 33)은, 각각의 자력에 의해 서로 축선 axd 방향으로 서로 끌어 당기고 있다. 따라서, 각 전극(31 내지 33)을, 접착제 등의 접착부를 사용하지 않고 축선 axd 방향으로 중첩하여 흡착부(35)에 대하여 고정시키는 것이 가능하다.

각 전극(31 내지 33) 사이에는, 흡착부(35)가 배치된다. 흡착부(35)는, 수지 등의 절연성을 갖는 비자성 재료에 의해 구성되어 있다. 흡착부(35)는, 축선 axd를 따라 선단(30a)에서 볼 때, 원형 윤곽을 갖는 판체로 된다.

흡착부(35)는, 제1 전극(31)과 제2 전극(32) 사이의 갭 G1을 매립하도록 설치됨과 함께, 외주 표면(31a, 32a)보다도 직경 방향 외측으로 돌출되는 흡착 볼록부(35G1)를 갖는다.

흡착부(35)는, 제1 전극(31)과 제3 전극(33) 사이의 갭 G2를 매립하도록 설치됨과 함께, 외주 표면(31a, 33a)보다도 직경 방향 외측으로 돌출되는 흡착 볼록부(35G2)를 갖는다.

흡착 볼록부(35G1, 35G2)는, 직경 방향에 있어서 외주 표면(31a 내지 33a)에 대한 돌출 치수가 모두, 동일한 치수가 되도록 형성된다. 또한, 흡착 볼록부(35G1, 35G2)는, 직경 방향에 있어서의 돌출 높이가, 상이한 치수 등, 임의의 치수로 되도록 형성되어도 된다. 흡착 볼록부(35G1, 35G2)에 있어서의 직경 방향에 있어서의 돌출 높이에 의해, 후술하는 검출 감도를 조절할 수 있다.

각 전극(31 내지 33) 사이의 갭 G1, G2의 축선 axd 방향의 두께 치수는, 윤활유 내에 포함되는 도체 물질의 치수보다도 크게 되어 있다. 일례로서, 도체 물질의 치수는, 1.0㎛ 내지 100㎛ 정도이다. 갭 G1, G2의 간격은, 초기 마모에 의해 발생하는 철분으로 단락하지 않을 정도의 거리로 하는 것이 바람직하다. 갭 G1, G2의 축선 axd를 따른 방향에 있어서의 치수는, 각각 동일한 값으로 된다.

자석인 각 전극(31 내지 33) 사이에는, 도 12에 도시한 바와 같이, 흡착 볼록부(35G1, 35G2)의 직경 방향 외측을 통과하여 축선 axd를 따른 방향에서 연결하도록 자속선이 형성된다.

제1 전극(31)과 제2 전극(32) 사이에는, 도 12의 지면 하측에 도시한 바와 같이, N극인 제1 전극(31)의 외주 표면(31a)으로부터, 흡착 볼록부(35G1)의 직경 방향 외측을 통과하고, S극인 제2 전극(32)의 외주 표면(32a)을 향하는 자속선이 형성된다. 동시에, 제1 전극(31)과 제2 전극(32) 사이에는, 도 12의 지면 상측에 도시한 바와 같이, N극인 제2 전극(32)의 외주 표면(32a)으로부터, 흡착 볼록부(35G1)의 직경 방향 외측을 통과하고, S극인 제1 전극(31)의 외주 표면(31a)을 향하는 자속선이 형성된다.

제1 전극(31)과 제3 전극(33) 사이에는, 도 12의 지면 하측에 도시한 바와 같이, N극인 제1 전극(31)의 외주 표면(31a)으로부터, 흡착 볼록부(35G2)의 직경 방향 외측을 통과하고, S극인 제3 전극(33)의 외주 표면(33a)을 향하는 자속선이 형성된다. 동시에, 제1 전극(31)과 제3 전극(33) 사이에는, 도 12의 지면 상측에 도시한 바와 같이, N극인 제3 전극(33)의 외주 표면(33a)으로부터, 흡착 볼록부(35G2)의 직경 방향 외측을 통과하고, S극인 제1 전극(31)의 외주 표면(31a)을 향하는 자속선이 형성된다.

축선 axd를 따른 방향에 있어서의 제2 전극(32)의 외측 위치, 즉, 선단(30a)에는, 흡착부(35)와 동일한 재질로 형성된 선단 부분(35a)이 형성된다. 선단 부분(35a)은, 축선 axd 방향에서 볼 때, 흡착 볼록부(35G1, 35G2)와 동일한 윤곽 형상을 갖는다. 또한, 선단 부분(35a)의 표면 형상이 구형상으로서 형성된다.

축선 axd를 따른 방향에 있어서의 제3 전극(33)의 외측 위치, 즉, 센서(30)의 기부측에는, 흡착부(35)와 동일한 재질로 형성된 기단 부분(35b)이 형성된다. 기단 부분(35b)은, 축선 axd 방향에서 볼 때, 흡착 볼록부(35G1, 35G2)와 동일한 윤곽 형상을 갖는다. 또한, 기단 부분(35b)은, 흡착 볼록부(35G1, 35G2)와 동일한 축선 axd를 따른 방향 두께 치수를 갖는다.

축선 axd를 따라 겹쳐진, 기단 부분(35b), 제3 전극(33), 흡착 볼록부(35G2), 제1 전극(31), 흡착 볼록부(35G1), 제2 전극(32)에는, 각각 체결 부재(38)(도시한 실시 형태에서는 나사)를 삽입 관통하는 중심 구멍이, 축선 axd와 일치하는 중심 축선을 갖도록 마련되어 있다. 이 축선 axd를 따른 중심 구멍에 체결 부재(38)가 삽입 관통됨으로써, 전극(31 내지 33) 및 흡착 볼록부(35G1, 35G2)와, 선단 부분(35a), 기단 부분(35b)이 서로 고정된다.

나사(38)의 직경 방향 주위에는, 통(37)이 마련된다. 통(37)은, 각 전극(31 내지 33)과, 나사(38)가, 서로 절연 상태를 유지함과 함께, 전극(31 내지 33) 및 흡착 볼록부(35G1, 35G2)와, 선단 부분(35a), 기단 부분(35b)에 있어서, 직경 방향에 있어서의 서로의 고정 위치를 설정하는 기능을 갖는다.

제1 전극(31)과, 제2 전극(32)과, 제3 전극(33)에는, 각각 출력 라인이 접속되어 있다. 제1 전극(31)과, 제2 전극(32)과, 제3 전극(33)은, 당해 출력 라인을 통해 각각 검지부(5)(도 1 참조)와 전기적으로 접속되어 있다.

복수의 전극(31 내지 33)은, 서로 절연되어 있으며, 제1 전극(31) 및 그 이외의 전극(32 내지 33) 중 어느 1개소로 이루어지는 한 쌍의 전극과, 당해 한 쌍의 전극 사이에 배치된 흡착부(35)에 의해 1개의 검지 유닛이 구성되어 있다.

도 14에 있어서, 제1 전극(31)의 출력 라인에는 「+」를 또한, 그 이외의 전극(32, 33)의 출력 라인에는 「-」를 기재함으로써, 검지 유닛의 쌍을 나타내고 있다.

도 15는, 본 실시 형태에 따른 센서에 있어서의 검지 상태를 나타내는 단면도이다.

본 실시 형태에서는, 센서(30)는, 제2 전극(32), 제3 전극(33)에 대응하여, 2개의 검지 유닛으로 구성되어 있다. 전극(32 내지 33)의 수 및 검지 유닛의 수는, 특별히 한정되지 않는다. 센서(30)의 전극(31 내지 33)인 자석은, 쌍으로 되는 전극(31 내지 33) 사이에 자속선을 형성하므로, 도 15에 도시한 바와 같이, 윤활유 내에 포함되는 도체 입자(마모분) mp는, 흡착부(35)에 흡착된다. 이와 같이, 흡착부(35) 부근의 영역에 도체 입자 mp가 집적되면, 검지 유닛에 있어서의 전기 저항이 변화된다. 도체 입자(마모분) mp가 흡착되지 않은 상태에 있어서, 복수의 검지 유닛의 각각에 있어서의 전기 저항은 동일해도 된다.

본 실시 형태에서는, 제2 전극(32)과 제3 전극(33)에 대응하는 복수의 검지 유닛은, 서로 병렬로 접속되어 있다. 제1 전극(31)과 제2 전극(32) 사이에는, 동일한 전압원으로부터의 전압이 인가되어 있다. 또한, 제1 전극(31)과 제3 전극(33) 사이에는, 동일한 전압원으로부터의 전압이 인가되어 있다.

흡착 볼록부(35G1) 부근의 영역에 도체 입자 mp가 집적되면, 제2 전극(32)에 대응하는 검지 유닛에 있어서의 전기 저항이 변화된다.

흡착 볼록부(35G2) 부근의 영역에 도체 입자 mp가 집적되면, 제3 전극(33)에 대응하는 검지 유닛에 있어서의 전기 저항이 변화된다.

검지부(5)는, 제1 전극(31)과 제2 전극(32) 사이의 전기 저항의 변화를 검지한다. 검지부(5)는, 예를 들어 흡착 볼록부(35G1)의 주변에 대한 도체 입자 mp의 집적에 의한 전기 저항의 변화에 기초하여, 기구(1)의 부품의 고장 예지를 행하는 센서 구동 회로를 포함한다. 윤활유 내에 포함되는 도체 입자 mp가 흡착 볼록부(35G1)의 주변에 집적되면, 전압이 인가된 제1 전극(31)과 제2 전극(32) 사이의 전기 저항이 저하(또는 단락)되어, 출력 라인의 출력 레벨이 변화된다. 검지부(5)는, 이 전기 저항의 변화를 검출함으로써, 기구(1)의 부품의 고장 예지를 행한다.

마찬가지로, 검지부(5)는, 제1 전극(31)과 제3 전극(33) 사이의 전기 저항의 변화를 검지한다. 검지부(5)는, 예를 들어 흡착 볼록부(35G2)의 주변에 대한 도체 입자 mp의 집적에 의한 전기 저항의 변화에 기초하여, 기구(1)의 부품의 고장 예지를 행하는 센서 구동 회로를 포함한다. 윤활유 내에 포함되는 도체 입자 mp가 흡착 볼록부(35G2)의 주변에 집적되면, 전압이 인가된 제1 전극(31)과 제3 전극(33) 사이의 전기 저항이 저하(또는 단락)되어, 출력 라인의 출력 레벨이 변화된다. 검지부(5)는, 이 전기 저항의 변화를 검출함으로써, 기구(1)의 부품의 고장 예지를 행한다.

이와 같이, 제2 전극(32)에 대응하는 검지 유닛, 및 제3 전극(33)에 대응하는 검지 유닛에서의 전기 저항의 변화는, 1개소의 흡착 볼록부(35G1) 또는 흡착 볼록부(35G2)에서의 전기 저항의 변화를 검출한다. 이 때문에, 복수의 검지 유닛에 있어서, 다른 상태를 검지하는 것이 가능해진다. 즉, 2계통의 검지 유닛에서 전기 저항의 변화를 검출하게 된다.

이상 설명한 바와 같이, 본 실시 형태의 센서(30)는, 복수의 검지 유닛을 구비하고 있으며, 검지부(5)는, 설정된 임의의 검지 유닛에 있어서 전기 저항이 저하된 경우에 신호를 출력한다. 이에 의해, 초기 마모분에 의해 1개의 검지 유닛에 있어서 전기 저항이 변화되어도, 다른 검지 유닛에서 전기 저항이 변화되지 않는 경우에는 신호를 출력하지 않도록 검지부(5)를 설정하는 것도 가능하다. 따라서, 예기치 못한 센서의 작동을 억제하는 것이 가능하다. 또한, 센서(30)에 의하면, 검지부(5)가 신호를 출력하는 조건을 설정할 수 있으므로, 1개의 센서(30)에 있어서 신호가 출력되는 타이밍을, 유저마다 요망이 상이한 최적의 고장 예지의 타이밍에 맞출 수 있다.

또한, 도체 입자 mp가 흡착되지 않은 상태에 있어서, 복수의 검지 유닛의 각각에 있어서의 전기 저항은, 동일하게 할 수 있다. 이에 의해, 센서(30)에 인가하는 전압을 낮게 할 수 있다. 또한, 복수의 검지 유닛은, 서로 병렬로 접속되어 있다. 이에 의해, 각각의 검지 유닛의 한 쌍의 전극 간에 인가하는 전압을 낮게 할 수 있다.

또한, 다른 모든 전극(32, 33)에 대하여 검지 유닛을 형성하는 제1 전극(31)을, 도체 입자 mp의 양이 많은 개소에 대응하도록 센서(30)의 배치를 설정하는 것이 바람직하다.

본 실시 형태의 센서(30)에 의하면, 도체 입자 mp를 검출하는 갭 G1, G2가 외주 표면(31a 내지 33a)을 따라 축선 axd를 따른 방향에 마련된다. 이에 의해, 센서(30)의 단부면에 있어서의 직경 방향에 도체 입자를 검출하는 갭이 마련되는 경우에 비하여, 검지 감도를 떨어뜨리지 않고 센서(30)를 소형화할 수 있다.

또한, 외주 표면(31a 내지 33a)에 따른 축선 axd를 따른 검지 유닛을 인접해서, 또한, 축선 axd를 따른 방향에 검지 방향을 설정할 수 있기 때문에, 축선 axd 방향이 되는 검지 갭을 센서의 주위 방향으로 복수 마련하는 경우에 비해서도, 검지 감도를 떨어뜨리지 않고 센서를 소형화할 수 있다.

또한, 자석이 센서 표면에 노출되고, 또한, 자석이 전극(31 내지 33)과 겸용되고 있어, 흡착부(35)의 바로 근처가 되는 위치로부터 직경 방향에 자속을 형성하고 있으므로, 도체 입자 mp의 흡착 효율이 높고, 소형화해도 흡착 효율을 저하시키는 일이 없다.

또한, 본 실시 형태의 센서(30)에 의하면, 부품 개수를 억제하여, 조립을 쉽게 하고, 제조 비용을 억제할 수 있다.

도 16은, 본 실시 형태의 센서에 있어서의 다른 예를 나타내는 설명도이다.

또한, 본 실시 형태의 센서(30)에서는, 각 전극(31 내지 33)에 대한 검지 유닛이 2계통 병렬이 되도록 구성하였지만, 도 16에 도시한 바와 같이, 검지 유닛을 2단계로 형성하는 구성으로 할 수도 있다.

구체적으로는, 선단(30a) 측에 위치하는 제2 전극(32)과, 축선 axd 방향의 중앙 위치에 있는 제1 전극(31)에 의해, 1단계째의 검지 유닛이 구성된다. 선단(30a) 측에 위치하는 제2 전극(32)과, 축선 axd 방향의 반대측 위치에 있는 제3 전극(33)에 의해, 2단계째의 검지 유닛이 구성된다.

도 16에 있어서, 제2 전극(32)의 출력 라인에는 「+」를, 또한, 그 이외의 전극(31, 33)의 출력 라인에는 「-」를 기재함으로써, 검지 유닛이 되는 쌍을 나타내고 있다.

이 예에서는, 검지부(5)가, 제2 전극(32)과 제1 전극(31) 사이의 전기 저항의 변화를 검지한다. 기구(1)의 윤활유 내에 포함되는 도체 입자 mp가 흡착 볼록부(15G1)의 주변에 집적되면, 전압이 인가된 제2 전극(32)과 제1 전극(31) 사이의 전기 저항이 저하(또는 단락)되어, 출력 라인의 출력 레벨이 변화된다. 검지부(5)는, 이 전기 저항의 변화를 검출함으로써, 기구(1)의 부품의 고장 예지를 행한다.

또한, 이 예에서는, 검지부(5)는, 예를 들어 흡착 볼록부(35G1)의 주변과 흡착 볼록부(35G2)의 주변에 대한 도체 입자 mp의 집적에 의한 전기 저항의 변화에 기초하여, 기구(1)의 부품의 고장 예지를 행한다. 윤활유 내에 포함되는 도체 입자 mp가 흡착 볼록부(35G1)의 주변과 흡착 볼록부(35G2)의 주변의 양쪽에 집적되면, 전압이 인가된 제2 전극(32)과 제3 전극(33) 사이의 전기 저항이 저하(또는 단락)되어, 출력 라인의 출력 레벨이 변화된다. 검지부(5)는, 이 전기 저항의 변화를 검출함으로써, 기구(1)의 부품의 고장 예지를 행한다.

이 검지는, 흡착 볼록부(35G1)의 주변과 흡착 볼록부(35G2) 주변의 양쪽에, 도체 입자 mp가 집적된 상태에서, 비로소 가능해진다.

이와 같이, 제1 전극(31)에 대응하는 검지 유닛에 대응하는 검지 유닛에서의 전기 저항의 변화는, 1개소의 흡착 볼록부(35G1)에서의 전기 저항의 변화를 검출한다. 이에 반하여, 제3 전극(33)에 대응하는 검지 유닛에서의 전기 저항의 변화는, 2개소의 흡착 볼록부(35G1, 35G2)에서의 전기 저항의 변화를 검출하게 된다. 이 때문에, 복수의 검지 유닛에 있어서, 상이한 상태를 검지하는 것이 가능해진다. 즉, 2단계로 전기 저항의 변화를 검출하게 된다. 따라서, 고장 예지의 확실성을 향상시킬 수 있다.

또한, 축선 axd 방향으로 배열하는 제2 전극(32), 제1 전극(31), 제3 전극(33)에 대응하여, 도 14에 도시한 「-」「+」「-」, 및 도 16에 도시한 「+」「-」「-」로 하는 검지 유닛 설정을 설명하였지만, 「-」「-」「+」로 하는 검지 유닛 설정도 가능하다.

이하, 본 발명의 제4 실시 형태에 따른 센서를, 도면에 기초하여 설명한다.

도 17은, 본 실시 형태에 있어서의 센서를 나타내는 사시도이다.

본 실시 형태에 있어서, 상술한 제3 실시 형태와 다른 것은, 흡착부의 형상에 관한 점이기 때문에, 대응하는 구성에는 동일한 부호를 부여하여 그 설명을 생략한다.

본 실시 형태의 센서(30)는, 도 17에 도시한 바와 같이, 흡착부(35)가 전극(31 내지 33)의 주위 방향에 있어서의 일부분을 덮고 있다.

구체적으로는, 갭 G1, G2로 되는 흡착 볼록부(35G1, 35G2)가, 주위 방향의 절반 정도로 되고, 그 이외의 전극(31 내지 33)의 주위 방향 부분이, 흡착부(35)와 동일한 수지에 의해 덮인다. 즉, 흡착부(35)로서, 대략 원기둥형상의 케이스(35B)를 갖는 구성으로 된다.

케이스(35B)에는, 전극(31 내지 33)의 외주 표면(31a 내지 33a)의 반주 정도를 노출시키는 창부(35Ba 내지 35Bc)가 마련된다.

창부(35Ba 내지 35Bc)는, 축선 axd 방향에서 볼 때, 동일한 주위 방향 rtd 위치가 되도록 마련된다. 이에 의해, 자석인 전극(31 내지 33)에 있어서, 도 13의 좌우에 나타낸, N극과 S극의 경계 부근의 영역을 케이스(35B)에 의해 덮을 수 있다. 이에 의해, 전극(31 내지 33)의 주위 방향으로 회전해버려, 갭 G1, G2에 관여하지 않는 자속에 기인하는 검지의 문제 발생을 방지할 수 있다.

또한, 케이스(35B)에는, 기단 부분(35b)의 축선 axd 방향으로, 확경된 나사부(35Bg)를 마련할 수 있다. 나사부(35Bg)는, 예를 들어 지지 부재(2e)를 통하지 않고 플랜지(3)에 센서(30)를 고정시키는 것을 가능하게 한다(도 1 참조). 나사부(35Bg)는, 케이스(35B)와 동축형상으로, 축선 axd 방향으로 케이스(35B)로부터 연장하여 형성된다. 또한, 나사부(35Bg)와 케이스(35B)는, 일체로 성형하는 것도 가능하다.

본 실시 형태의 센서(30)에 있어서도, 상술한 제3 실시 형태와 동등한 효과를 발휘할 수 있다.

도 18은, 본 실시 형태의 센서에 있어서의 다른 예를 나타내는 축선 방향을 따른 단면도이다.

본 실시 형태의 센서(30)에서는, 케이스(35B)를 일체로 하여 설명하였지만, 도 18에 도시한 바와 같이, 케이스(35B)를 축선 axd와 평행한 평면으로 2분할해도 된다.

이 예에서는, 상부 케이스(35C)에는, 창부(35Ba 내지 35Bc)가 마련되고, 또한, 하부 케이스(35D)에는, 외주 표면(31a, 32a, 33a)에 접하도록, 축선 axd를 따른 방향으로 라인 통로(35Df)가 마련된다. 라인 통로(35Df)는, 기단 부분(35b)측에 개구하고 있으며, 선단(30a) 측이 폐색되어 있다.

이 예에서는, 출력 라인으로서, 플렉시블 기판(31f, 32f, 33f)이 구비된다.

제1 전극(31)에 접속되는 출력 라인은, 플렉시블 기판(31f)으로 되어, 제1 전극(31)과 흡착부(35) 사이에 끼워져 있다. 플렉시블 기판(31f)이 제1 전극(31)에 접촉하는 부분은, 피복을 박리하는 등 도전성을 갖고 있으며, 제1 전극(31)과, 도통이 유지된다. 또한, 자석으로 된 각 전극(31 내지 33)은, 각각의 자력에 의해 서로 흡착되어 있기 때문에, 플렉시블 기판(31f)은, 제1 전극(31)과 흡착부(35) 사이에 끼워진 상태에서 고정된다.

따라서, 접착제 등을 사용하지 않고, 도통 상태를 유지한 채로, 플렉시블 기판(31f)을 제1 전극(31)에 고정 접속할 수 있다.

마찬가지로, 본 실시 형태의 센서(30)에서는, 플렉시블 기판(32f)을 제2 전극(32)에 고정 접속하고, 플렉시블 기판(33f)을 제3 전극(33)에 고정 접속한다.

또한, 이들 플렉시블 기판(31f, 32f, 33f)은, 라인 통로(35Df)의 내부를 거쳐 검지부(5)에 접속된다.

이 예에 있어서도, 상술한 각 실시 형태와 동등한 효과를 발휘할 수 있다.

이하, 본 발명의 제5 실시 형태에 따른 센서를, 도면에 기초하여 설명한다.

도 19는, 본 실시 형태에 있어서의 센서를 나타내는 분해 사시도이다.

본 실시 형태에 있어서, 상술한 제4 실시 형태와 다른 것은, 자석의 형상에 관한 점이기 때문에, 대응하는 구성에는 동일한 부호를 부여하여 그 설명을 생략한다.

본 실시 형태에 있어서의 센서(30)에서는, 제1 전극(31)과, 제2 전극(32)과, 제3 전극(33)은, 축선 axd를 따른 방향에서 볼 때 대략 직사각형의 윤곽 형상을 갖는다. 이들 전극(31 내지 33)은, 직사각형의 평판형상으로 된다. 제1 전극(31)과, 제2 전극(32)과, 제3 전극(33)은, 모두 대략 동일 형상으로 된다.

본 실시 형태에 있어서의 센서(30)에서는, 각 전극(31 내지 33)에 있어서의 착자 방향, 및 케이스(35B)로 되는 흡착부(35)에 대한 배치 상태는, 상술한 제3 실시 형태와 거의 마찬가지로 된다.

구체적으로는, 제1 전극(31)과, 제2 전극(32)과, 제3 전극(33)은, 축선 axd를 중심으로 하는 직사각형의 판체로 된다. 제1 전극(31)과, 제2 전극(32)과, 제3 전극(33)은, 축선 axd 방향으로 적층되어 있으며, 선단(30a)으로부터 기단을 향해서 축선 axd 방향을 따라서, 제2 전극(32), 제1 전극(31), 제3 전극(33)의 순으로 나란히 배치되어 있다.

제2 전극(32), 제1 전극(31), 제3 전극(33)은, 축선 axd를 따른 방향에서, 동축형으로 모두 평행하게 배치된다.

제2 전극(32), 제1 전극(31), 제3 전극(33)에 있어서는, 각각의 외주 표면(31a 내지 33a)의 4변이, 동일한 각기둥의 표면으로서 서로 평평하게 되도록 배치된다.

제2 전극(32)과, 제1 전극(31)과, 제3 전극(33)은, 모두 축선 axd와 직교하는 방향에 있어서의 직경 치수(대응하는 직사각형의 한 변의 길이, 혹은 직사각형의 대각선 길이)가 동등하게 설정된다.

자석으로 되는 제1 전극(31)과, 제2 전극(32)과, 제3 전극(33)은, 모두 자화 방향이 센서(30)의 직경 방향으로 된다.

제1 전극(31)은, 직경 방향 외측의 외주 표면(31a) 중, 축선 axd의 양측에서 대향하는 1조마다 각각 극성이 다르게 착자된다. 또한, 제2 전극(32)과, 제3 전극(33)은, 모두 외주 표면(32a, 33a) 중, 축선 axd의 양측에서 대향하는 1조마다 각각 극성이 다르게 착자된다.

즉, 제1 전극(31)은, 제2 전극(32) 및 제3 전극(33)에 대하여, 동일한 상태에 극성을 착자한 자석을, 축선 axd 주위로 반주분 회전하여 배치한 것이다.

예를 들어, 도 19에 도시한 바와 같이, 제1 전극(31)은, N극이 외주 표면(31a)의 하단부면이 되도록 착자된다. 제2 전극(32)과 제3 전극(33)은, N극이 외주 표면(32a, 33a)의 상단부면이 되도록 착자된다. 또한, 착자의 방향은, 각 전극(31 내지 33)이 모두 역극성으로 할 수도 있다.

이와 같은 배치로 함으로써, 자석으로 된 각 전극(31 내지 33)은, 각각의 자력에 의해 서로 축선 axd 방향으로 끌어 당기고 있다. 따라서, 각 전극(31 내지 33)을, 접착제 등의 접착부를 사용하지 않고 축선 axd 방향으로 중첩하여 흡착부(35)에 대하여 고정시키는 것이 가능하다.

또한, 각 전극(31 내지 33)이 직사각형의 윤곽 형상을 가짐으로써, 각 전극(31 내지 33)을 케이스(35B)에 설치할 때, 착자 방향의 설정을 용이한 상태에서 고정시키는 것이 가능해진다.

또한, 본 실시 형태에 있어서도, 축선 axd를 따라 겹쳐진, 제3 전극(33), 제1 전극(31), 제2 전극(32)에는, 각각 체결 부재(38)(도시한 실시 형태에서는 나사)를 삽입 관통하는 중심 구멍이, 축선 axd와 일치하는 중심 축선을 갖도록 마련되어 있어도 된다.

본 실시 형태에 있어서도, 상술한 각 실시 형태와 동등한 효과를 발휘할 수 있다.

도 20은, 본 실시 형태의 센서에 있어서의 다른 예를 나타내는 분해 사시도이다.

또한, 본 실시 형태의 센서(30)에서는, 케이스(35B)의 외형이 대략 원주형상으로 되도록 구성하였지만, 도 20에 도시한 바와 같이, 케이스(35B)의 외형이 대략 각기둥형상으로 되는 구성으로 할 수도 있다.

이 예에서는, 직사각형 윤곽을 갖는 각 전극(31 내지 33)에 있어서의 변과, 대략 각기둥형상으로 되는 케이스(35B)의 변이 평행해지도록, 서로 배치할 수 있다.

이에 의해, 각 전극(31 내지 33)을 케이스(35B)에 설치할 때, 착자 방향의 설정을 더욱 용이한 상태에서 고정시키는 것이 가능해진다.

본 예에 있어서도, 상술한 각 실시 형태와 동등한 효과를 발휘할 수 있다.

도 21은, 본 실시 형태의 센서에 있어서의 다른 예를 나타내는 분해 사시도이다.

또한, 본 실시 형태의 센서(30)에서는, 케이스(35B)를 일체로 하여 설명하였지만, 도 21에 도시한 바와 같이, 케이스(35B)를 축선 axd와 평행한 평면에서 2분할해도 된다.

이 예에서는, 자석인 각 전극(31 내지 33)이 직사각형 윤곽의 평판형상이며, 라인 통로(35Df)를 갖고, 출력 라인으로서, 플렉시블 기판(31f, 32f, 33f)이 더 구비된다.

이 예에서는, 상부 케이스(35C)에는, 창부(35Ba 내지 35Bc)가 마련된다. 창부(35Ba 내지 35Bc)는, 도 21에 도시한 바와 같이, 주위 방향의 치수가 각 전극(31 내지 33)보다도 다소 좁아지도록 형성되어 있다.

또한, 라인 통로(35Df)는, 외주 표면(31a, 32a, 33a)에 접하도록, 축선 axd를 따른 방향으로 하부 케이스(35D)에 형성된다. 라인 통로(35Df)는, 기단 부분(35b)측에 개구되어 있으며, 선단(30a) 측이 폐색되어 있다.

본 예에 있어서도, 제1 전극(31)에 접속되는 출력 라인은, 플렉시블 기판(31f)으로 되고, 제1 전극(31)과 흡착부(35) 사이에 끼워져 있다. 플렉시블 기판(31f)이 제1 전극(31)에 접촉하는 부분은, 피복을 박리하는 등 도전성을 갖고 있으며, 제1 전극(31)과, 도통이 유지된다. 또한, 자석으로 된 각 전극(31 내지 33)은, 각각의 자력에 의해 서로 흡착되어 있기 때문에, 플렉시블 기판(31f)은, 제1 전극(31)과 흡착부(35) 사이에 끼워진 상태에서 고정된다.

마찬가지로, 본 예의 센서(30)에서는, 플렉시블 기판(32f)을 제2 전극(32)에 고정 접속하고, 플렉시블 기판(33f)을 제3 전극(33)에 고정 접속한다.

또한, 본 예에 있어서, 각 전극(31 내지 33)을 상부 케이스(35C)에 삽입하고, 라인 통로(35Df)에 통과시킨 플렉시블 기판(31f, 32f, 33f)을 삽입하고, 하부 케이스(35D)를 조립할 수 있다. 이에 의해, 조립에 있어서의 용이성을 향상시킬 수 있다.

이하, 본 발명에 따른 센서의 제6 실시 형태를, 도면에 기초하여 설명한다.

도 22는, 본 실시 형태에 있어서의 센서에 있어서의 전극 배치를 나타내는 축선에 따른 단면도이다.

본 실시 형태에 있어서, 상술한 제3 실시 형태와 다른 것은, 전극의 수에 관한 점이기 때문에, 대응하는 구성에는 동일한 부호를 부여하여 그 설명을 생략한다.

본 실시 형태의 센서(30)는, 전극(31 내지 33) 외에도, 제3 전극의 기단 부분(35b) 측에, 갭(G3)을 형성하는 흡착 볼록부(35G3)와 제4 전극(34)을 갖는다.

각 전극(31 내지 34)은, 축선 axd 방향으로 적층되어 있으며, 선단(30a)으로부터 기단 부분(35b)을 향해 축선 axd 방향을 따라서, 제2 전극(32), 제1 전극(31), 제3 전극(33), 제4 전극(34)의 순으로 나란히 배치되어 있다.

본 실시 형태에 있어서, 제4 전극(34)에 관해서는, 그 형상, 및 갭(G4), 흡착 볼록부(35G3)의 배치 등은, 제1 전극(31), 흡착 볼록부(35G1, 35G2), 갭 G1, G2에 준한 구성으로 되어 있다.

본 실시 형태에 있어서, 제4 전극(34)의 착자 방향은, 제1 전극(31)과 동일한 방향에서, 인접하는 제3 전극(33)의 착자 방향은, 역방향으로 된다.

또한, 본 실시 형태의 센서(30)에서는, 각 전극(31 내지 34)에 대한 검지 유닛이 2계통 병렬이 되도록 구성하고, 도 22에 도시한 바와 같이, 검지 유닛을 2단계로 형성하는 구성으로 한다.

구체적으로는, 선단(30a) 측에 위치하는 제2 전극(32)과, 축선 axd 방향의 중앙 위치에 있는 제1 전극(31)에 의해, 1단계째의 검지 유닛이 구성된다. 선단(30a) 측에 위치하는 제2 전극(32)과, 축선 axd 방향의 반대측 위치에 있는 제3 전극(33)에 의해, 병렬의 검지 유닛이 구성된다. 또한, 제1 전극(31)과 제4 전극(34)에 의해, 2단계째의 검지 유닛이 구성된다.

도 22에 있어서, 제1 전극(31)의 출력 라인에는 「+」를, 또한, 그 이외의 전극(32 내지 34)의 출력 라인에는 「-」를 기재함으로써, 검지 유닛으로 되는 쌍을 나타내고 있다.

본 실시 형태에서는, 검지부(5)가, 제1 전극(31)과 제2 전극(32) 사이의 전기 저항의 변화를 검지한다. 기구(1)의 윤활유 내에 포함되는 도체 입자 mp가 흡착 볼록부(15G1)의 주변에 집적되면, 전압이 인가된 제1 전극(31)과 제2 전극(32) 사이의 전기 저항이 저하(또는 단락)되어, 출력 라인의 출력 레벨이 변화된다. 검지부(5)는, 이 전기 저항의 변화를 검출함으로써, 기구(1)의 부품의 고장 예지를 행한다.

본 실시 형태에서는, 검지부(5)가, 제2 전극(32)과 제3 전극(33) 사이의 전기 저항의 변화를 검지한다. 기구(1)의 윤활유 내에 포함되는 도체 입자 mp가 흡착 볼록부(35G2)의 주변에 집적되면, 전압이 인가된 제1 전극(31)과 제3 전극(33) 사이의 전기 저항이 저하(또는 단락)되어, 출력 라인의 출력 레벨이 변화된다. 검지부(5)는, 이 전기 저항의 변화를 검출함으로써, 기구(1)의 부품의 고장 예지를 행한다.

또한, 본 실시 형태에서는, 검지부(5)는, 예를 들어 흡착 볼록부(35G1)의 주변과 흡착 볼록부(35G3)의 주변에 대한 도체 입자 mp의 집적에 의한 전기 저항의 변화에 기초하여, 기구(1)의 부품의 고장 예지를 행한다. 윤활유 내에 포함되는 도체 입자 mp가 흡착 볼록부(35G1)의 주변과 흡착 볼록부(35G3)의 주변의 양쪽에 집적되면, 전압이 인가된 제2 전극(32)과 제4 전극(34) 사이의 전기 저항이 저하(또는 단락)되어, 출력 라인의 출력 레벨이 변화된다. 검지부(5)는, 이 전기 저항의 변화를 검출함으로써, 기구(1)의 부품의 고장 예지를 행한다.

이 검지는, 흡착 볼록부(35G1)의 주변과 흡착 볼록부(35G3)의 주변의 양쪽에, 도체 입자 mp가 집적된 상태에서, 비로소 가능해진다.

이와 같이, 제1 전극(31)에 대응하는 검지 유닛에 대응하는 검지 유닛에서의 전기 저항의 변화는, 1개소의 흡착 볼록부(35G1)에서의 전기 저항의 변화를 검출한다. 마찬가지로, 제3 전극(33)에 대응하는 검지 유닛에 대응하는 검지 유닛에서의 전기 저항의 변화는, 1개소의 흡착 볼록부(35G2)에서의 전기 저항의 변화를 검출한다.

이에 반하여, 제4 전극(34)에 대응하는 검지 유닛에서의 전기 저항의 변화는, 2개소의 흡착 볼록부(35G1, 35G3)에서의 전기 저항의 변화를 검출하게 된다. 이 때문에, 복수의 검지 유닛에 있어서, 다른 상태를 검지하는 것이 가능해진다. 즉, 2단계로 전기 저항의 변화를 검출하게 된다. 따라서, 고장 예지의 확실성을 향상시킬 수 있다.

또한, 축선 axd 방향으로 배열하는 제2 전극(32), 제1 전극(31), 제3 전극(33), 제4 전극(34)에 대응하여, 도 22에 도시한 「-」「+」「-」「-」로 하는 검지 유닛 설정을 설명하였지만, 이 외에도, 「-」「-」「+」「-」로 하는 검지 유닛 설정도 가능하다.

또한, 「+」「-」「-」「-」 및, 「-」「-」「-」「+」 로 하는 검지 유닛 설정도 가능하며, 이 경우, 3단계의 전기 저항의 변화를 검출하는 것이 가능해진다.

이하, 본 발명의 제7 실시 형태에 따른 센서를, 도면에 기초하여 설명한다.

도 23은, 본 실시 형태에 있어서의 센서를 나타내는 축선 방향을 따른 단면도이다. 도 24는, 본 실시 형태에 따른 센서의 자석을 나타내는 설명도이다. 도 23에 있어서, 부호 40은, 센서를 나타내고 있다.

본 실시 형태에 있어서, 상술한 제3 실시 형태와 다른 것은, 센서의 구성에 관한 점이다. 또한, 도 1에 도시한 기구(1)에 관한 구성의 설명을 생략한다.

본 실시 형태의 센서(40)는, 도 23에 도시한 바와 같이, 축선 axd를 갖는 대략 원통형상의 외형을 갖고 있다. 센서(40)는, 제1 전극(41)과, 제2 전극(42)과, 체결 부재(48)와, 흡착부(포착부)(45)를 구비하고 있다.

센서(40)에 있어서, 제1 전극(41)과, 제2 전극(42)과, 흡착부(45)는, 축선 axd 방향으로 볼 때, 축선 axd를 중심으로 하는 원형의 윤곽 형상을 갖는 판체로 된다. 제1 전극(41)과, 흡착부(45)와, 제2 전극(42)은, 모두 대략 동일 윤곽 형상이며 대략 동일 두께로 된다.

제1 전극(41)과, 흡착부(45)와, 제2 전극(42)은, 축선 axd 방향으로 겹쳐져 있으며, 상단부면(40a)으로부터 축선 axd 방향을 따라서, 제1 전극(41)과, 흡착부(45)와, 제2 전극(42)의 순으로 나란히 배치되어 있다.

제1 전극(41)과, 흡착부(45)와, 제2 전극(42)은, 축선 axd를 따른 방향에서, 동축형으로 모두 평행하게 배치된다.

제1 전극(41), 제2 전극(42)에 있어서는, 각각의 외주 표면(41a, 42a)이, 동일한 원통면으로서 평평하게 되도록 배치된다. 제1 전극(41)의 상단부면(40a) 측에는, 예를 들어 와셔로 되는 전극판(41b)이 배치된다.

제1 전극(41)과, 제2 전극(42)은, 축선 axd를 따른 방향에서 서로 이격되어 있다. 제1 전극(41)과, 제2 전극(42) 사이에는, 갭 G1이 형성된다.

제1 전극(41)은, 자석으로 된다. 자석은, 영구 자석에 의해 구성된다.

제1 전극(41)은, 도 24에 도시한 바와 같이, 자화 방향이 축선 axd를 따른 방향으로 된다.

제2 전극(42)은, 예를 들어 철이나 페라이트 코어, 규소 강 등의 도전성을 갖는 자성 재료에 의해 구성된다.

흡착부(45)는, 제1 전극(41) 및 제2 전극(42)보다도 큰 직경 치수를 갖는 원판형상으로 된다.

흡착부(45)는, 제1 전극(41)과 제2 전극(42) 사이의 갭 G1을 매립하도록 설치됨과 함께, 외주 표면(31a, 32a)보다도 직경 방향 외측으로 돌출되는 흡착 볼록부(45G1)를 갖는다.

제1 전극(41) 및 제2 전극(42) 사이의 갭 G1의 축선 axd 방향의 두께 치수는, 윤활유 내에 포함되는 도체 물질의 치수보다도 크게 되어 있다. 일례로서, 도체 물질의 치수는 1.0㎛ 내지 100㎛ 정도이다. 갭 G1의 간격은, 초기 마모에 의해 발생하는 철분으로 단락하지 않을 정도의 거리로 하는 것이 바람직하다. 갭 G1이 복수의 부재에서 형성되어 있는 경우에는, 갭 G1의 축선 axd를 따른 방향에 있어서의 복수의 부재의 치수는, 각각 동일한 값으로 된다.

제1 전극(41)과, 흡착부(45)와, 제2 전극(42)의 각각에는, 체결 부재(48)(도시한 실시 형태에서는 볼트)가 삽입되는 관통 구멍이 각각 마련되어 있다. 이 관통 구멍에 체결 부재(48)가 삽입됨으로써, 제1 전극과, 흡착부(45)와, 제2 전극(42)은 서로 고정되어 있다. 볼트(체결 부재)(48)는, 너트(48a)로 체결된다.

볼트(체결 부재)(48)의 직경 방향 주위에는, 통(47)이 마련된다. 통(47)은, 제1 전극(41)과 제2 전극(42)과, 볼트(48)가, 서로 절연 상태를 유지함과 함께, 제1 전극(41)과 제2 전극(42)과 흡착 볼록부(45G1)에 있어서, 직경 방향에 있어서의 서로의 고정 위치를 설정하는 기능을 갖는다. 통(47)을 마련하지 않을 수도 있다.

제2 전극(42)과, 자석인 제1 전극(41) 사이에는, 도 23에 도시한 바와 같이, 흡착 볼록부(45G1)의 직경 방향 외측을 통해서 축선 axd를 따른 방향에서 연결하도록 자속선이 형성된다.

제1 전극(41)과 제2 전극(42)에는, 각각 출력 라인이 접속되어 있다. 제1 전극(41)과 제2 전극(42)은, 당해 출력 라인을 통해 각각 검지부(5)(도 1 참조)와 전기적으로 접속되어 있다.

제1 전극(41)과 제2 전극(42)은, 서로 절연되어 있으며, 제1 전극(41)과 제2 전극(42)으로 이루어지는 한 쌍의 전극과, 당해 한 쌍의 전극 사이에 배치된 흡착부(45)에 의해 1개의 검지 유닛이 구성되어 있다.

검지부(5)는, 제1 전극(41)과 제2 전극(42) 사이의 전기 저항의 변화를 검지한다. 검지부(5)는, 예를 들어 흡착부(45)의 주변에 대한 도체 물질의 집적에 의한 축선 axd 방향에 있어서의 전기 저항의 변화에 기초하여, 기구(1)의 부품의 고장 예지를 행하는 센서 구동 회로를 포함한다. 윤활유 내에 포함되는 도체 물질이 흡착부(45)의 주변에 집적되면, 전압이 인가된 제1 전극(41)과 제2 전극(42) 사이의 전기 저항이 저하(또는 단락)되어, 출력 라인의 출력 레벨이 변화된다. 검지부(5)는, 이 전기 저항의 변화를 검출함으로써, 기구(1)의 부품의 고장 예지를 행한다.

본 실시 형태의 센서(40)에 의하면, 도체 입자 mp를 검출하는 갭 G1이 외주 표면(41a, 42a)을 따라 축선 axd를 따른 방향으로 마련된다. 이에 의해, 센서(40)의 단부면에 있어서의 직경 방향에 도체 입자를 검출하는 갭이 마련되는 경우에 비하여, 검지 감도를 떨어뜨리지 않고 센서(40)를 소형화할 수 있다.

또한, 자석이 센서 표면에 노출되고, 또한, 자석이 제1 전극(41)과 겸용되어 있으며, 흡착부(45)의 직경 방향 외측이 되는 위치에 자속을 형성하고 있으므로, 도체 입자 mp의 흡착 효율이 높아, 소형화해도 흡착 효율을 저하시키는 일이 없다. 또한, 축선 axd를 따른 방향의 치수를 설정함으로써, 검지 감도를 설정하는 것이 가능하며, 초기 마모분에서의 오동작 방지에 대응하여도, 직경 치수가 커지는 것을 방지할 수 있다.

또한, 본 실시 형태의 센서(40)에 의하면, 부품 개수를 억제하여, 조립을 쉽게 하고, 제조 비용을 억제할 수 있다.

이하, 본 발명의 제8 실시 형태에 따른 센서를, 도면에 기초하여 설명한다.

도 25는, 본 실시 형태에 있어서의 센서를 나타내는 축선 방향을 따른 단면도이다. 도 26은, 본 실시 형태에 따른 센서의 전극 배치를 나타내는 설명도이다.

본 실시 형태에 있어서, 상술한 제7 실시 형태와 다른 것은, 제2 전극 및 케이스의 구성에 관한 점이며, 이 이외의 대응하는 구성에는 동일한 부호를 부여하여 그 설명을 생략한다.

본 실시 형태에 따른 센서(40)는, 상술한 제7 실시 형태에 있어서의 센서(40)와 마찬가지로, 윤활유 내에 포함되는 도체 물질의 양을 검지하기 위한 센서이다.

도 25에 도시한 바와 같이, 센서(40)는 대략 원기둥형상의 외형을 갖고 있으며, 복수의 검지 유닛과, 당해 검지 유닛에 있어서 전기 저항이 변화된 경우에 신호를 출력하는 검지부(5)를 구비하고 있다.

보다 구체적으로, 센서(40)는, 제1 전극(41)과, 복수의 제2 전극(42)과, 전극(41)과 전극(42) 사이에 배치된 흡착부(45)를 갖고 있다. 복수의 제2 전극(42)은, 서로 케이스(46) 등에 의해 절연되어 있으며, 제1 전극(41) 및 1개의 제2 전극(42)으로 이루어지는 한 쌍의 전극과, 당해 한 쌍의 전극 사이에 배치된 흡착부(45)에 의해 1개의 검지 유닛이 구성되어 있다.

또한, 케이스(46)는, 도 26에 도시한 바와 같이, 주위 방향으로 분할된 4개의 제2 전극(42A, 42B, 42C, 42D)을 각각 감입하고, 위치 설정이 가능하며, 또한, 4개의 제2 전극(42A, 42B, 42C, 42D)을 서로 절연한다. 케이스(46)는, 흡착부(45)와 같은 재료의 수지로 이루어지는 경우도 있다.

도시한 실시 형태에서는, 센서(40)는 주위 방향으로 분할된 4개의 제2 전극(42A, 42B, 42C, 42D)를 갖고 있으며, 4개의 검지 유닛이 구성되어 있다. 제2 전극(42)의 수 및 검지 유닛의 수는, 특별히 한정되지 않는다. 센서(40)에 있어서의 제1 전극(41)인 자석은, 쌍으로 되는 제1 전극(41)과, 분할된 각각의 제2 전극(42A, 42B, 42C, 42D) 중 어느 것 사이에 자속선을 형성한다. 이 때문에, 윤활유 내에 포함되는 도체 물질은, 흡착부(45)에 흡착된다. 제1 전극(41)과, 분할된 각각의 제2 전극(42A, 42B, 42C, 42D)은, 센서 본체의 측면에 위치하는 각각의 검지 유닛에 대응한다.

이와 같이, 흡착부(45) 부근의 영역에 도체 물질이 집적되면, 검지 유닛에 있어서의 전기 저항이 변화된다. 도체 입자가 흡착되어 있지 않은 상태에 있어서, 복수의 검지 유닛의 각각에 있어서의 전기 저항은 동일하다.

복수의 검지 유닛의 각각에 있어서의 검지 방향은, 갭 G1에 의해 설정되고, 모두 축선 axd를 따른 방향이다.

제1 전극(41) 및 복수의 제2 전극(42A, 42B, 42C, 42D)의 각각에는, 도 26에 도시한 바와 같이, 출력 라인이 접속되어 있으며, 당해 출력 라인을 통해 복수의 검지 유닛의 각각은, 검지부(5)와 전기적으로 접속되어 있다.

본 실시 형태에서는, 복수의 검지 유닛은, 서로 병렬로 접속되어 있으며, 제1 전극(41) 및 복수의 제2 전극(42A, 42B, 42C, 42D) 사이에는, 동일한 전압원으로부터의 전압이 인가되어 있다. 검지부(5)는, 설정된 임의의 수의 검지 유닛에 있어서 전기 저항이 변화된 경우에 신호를 출력한다. 예를 들어, 검지부(5)는, 2개 이상의 검지 유닛에 있어서 전기 저항이 저하된 경우에 매니퓰레이터 등의 상위 제어 장치에 신호를 출력하도록 설정되어도 되고, 모든 검지 유닛에 있어서 전기 저항이 저하된 경우에 신호를 출력하도록 설정되어도 된다.

이상 설명한 바와 같이, 센서(40)는, 복수의 검지 유닛을 구비하고 있으며, 검지부(5)는, 설정된 임의의 수의 검지 유닛에 있어서 전기 저항이 저하된 경우에 신호를 출력한다. 이에 의해, 예를 들어 대경 도체편에 의해 1개의 검지 유닛에 있어서 전기 저항이 변화되어도 신호를 출력하지 않도록 검지부(5)를 설정할 수 있다. 또한, 센서(40)에 의하면, 검지부(5)가 신호를 출력하는 조건을 설정할 수 있으므로, 1개의 센서(40)에 있어서 신호가 출력되는 타이밍을, 유저마다 요망이 다른 최적의 고장 예지의 타이밍에 맞출 수 있다.

또한, 도체 입자가 흡착되지 않은 상태에 있어서, 복수의 검지 유닛의 각각에 있어서의 전기 저항은 동일하다. 이에 의해, 센서(40)에 인가하는 전압을 낮게 할 수 있다. 또한, 복수의 검지 유닛은, 서로 병렬로 접속되어 있다. 이에 의해, 각각의 검지 유닛의 한 쌍의 전극 간에 인가하는 전압을 낮게 할 수 있다.

이하, 본 발명의 제9 실시 형태에 따른 센서를, 도면에 기초하여 설명한다.

도 27은, 본 실시 형태에 있어서의 센서를 나타내는 축선 방향을 따른 단면도이다.

본 실시 형태에 있어서, 상술한 제7 및 제8 실시 형태와 다른 것은, 흡착부 및 자석에 관한 점이며, 이 이외의 대응하는 구성에는 동일한 부호를 부여하여 그 설명을 생략한다.

본 실시 형태에 있어서는, 자석(49)이 흡착부(45)의 내부에 매립되어, 외주면이 외부에 노출되지 않는다. 또한, 자석(49)은, 축선 axd를 따른 방향에서, 원판형상 도체인 제1 전극(41)에 있어서의 제2 전극(42)측에 접촉하고 있다. 자석(49)은, 제1 전극(41)과 제2 전극(42)에 근접하고 있는 것이 바람직하다. 자석(49)은, 제2 전극(42)에 접촉하는 구성으로 해도 된다.

또한, 제1 전극(41)의 상단부면(40a) 측에는 케이스(46b)가 마련된다. 케이스(46b)는, 제1 전극(41)의 상단부면(40a) 측을 덮고 있다.

즉, 제1 전극(41), 자석(49), 흡착부(45), 제2 전극(42), 케이스(46)가 축선 axd를 따른 방향에서 겹쳐 있다.

제1 전극(41)과, 제2 전극(42)은, 거의 동일한 직경 치수로 되어, 외주 표면(41a)과 외주 표면(42a)이, 평평하게 되는 원통면을 형성하고 있다. 자석(49)은, 제1 전극(41) 및 제2 전극(42)에 비하여, 작은 직경 치수로 된다. 또한, 흡착부(45)는, 제1 전극(41) 및 제2 전극(42)에 비하여, 큰 직경 치수로 되는 흡착 볼록부(45G1)를 갖는다.

흡착부(절연체)(45)는, 예를 들어 수지 등의 절연성을 갖는 비자성 재료에 의해 구성되어 있다. 자석(49)에 의해, 제1 전극(41)과 제2 전극(42) 사이에는 자속선이 형성된다. 이에 의해, 윤활유 내에 포함되는 도체 물질은, 흡착 볼록부(45G1)의 주변에 집적된다. 또한, 윤활유가 순환하는 범위가 검출 영역으로 된다.

본 실시 형태의 센서(40)는, 제1 전극(41)의 외주 표면(41a)에 대하여 대략평평하게 되는 제2 전극(42)의 외주 표면(42a)을 연결하는 원통보다도, 직경 방향 외측으로 돌출되는 흡착 볼록부(45G1)의 표면이 검지면으로 된다. 즉, 검지면에 있어서, 제1 전극(41)과 제2 전극(42) 사이에, 자속선에 대응하여 도체 마모분이 흡착되어, 제1 전극(41)과 제2 전극(42)의 사이를 전기적으로 접속함으로써, 제1 전극(41)과 제2 전극(42) 사이의 저항값이 변화하는 것을 검지한다.

또한, 제1 전극(41)의 외주 표면(41a)과 제2 전극(42)의 외주 표면(42a)이, 평평하지 않아도 된다.

제1 전극(41)과 제2 전극(42) 사이의 연면 거리가 길어짐으로써, 제1 전극(41)과 제2 전극(42) 사이의 저항값이 임계값까지 저감되거나 단락하는 상태까지 흡착하는 도체 마모분의 양이 커지게 된다.

또한, 제1 전극(41)과 제2 전극(42) 사이의 연면 거리가 짧아짐으로써, 제1 전극(41)과 제2 전극(42) 사이의 저항값이 임계값까지 저감되거나 단락하는 상태까지 흡착하는 도체 마모분의 양이 작아지게 된다.

여기서, 검지 유닛에 있어서의 검지 감도를 설정하기 위한 제1 전극(41)과 제2 전극(42)의 연면 거리는, 흡착부(45)에 있어서의 흡착 볼록부(45G1)의 돌출량에 의해 규정된다.

즉, 직경 방향에 있어서의 흡착 볼록부(45G1)의 돌출량, 및 축선 axd 따른 방향에 있어서의 흡착 볼록부(45G1)의 두께 치수를 증감함으로써, 도체 입자가 퇴적했을 때, 단락하는 제1 전극(41)과 제2 전극(42)의 연면 거리를 변경할 수 있다.

또한, 축선 axd 따른 방향에 있어서의 흡착 볼록부(45G1)의 두께 치수는, 갭 G1과, 자석(49)의 두께 치수에 의존한다.

본 실시 형태의 센서(40)는, 돌출량 및 두께 치수가 다른 값으로 설정된 흡착부(45)의 군을 갖고, 이 중에서 선택하여 조립할 수 있다.

즉, 두께(축선 axd 방향 치수) 및/또는 직경 방향의 돌출량이 상이한 복수의 흡착부(45)의 군이 감도 조정부를 구성한다.

이에 의해, 감도 조정부를 선택함으로써, 제1 전극(41)과 제2 전극(42) 사이의 연면 거리를 복수의 값으로부터 선택할 수 있다.

본 실시 형태에 있어서의 센서(40)는, 감도 조정부를 가짐으로써, 검지 감도를 소정의 상태로 설정하는 것이 가능해진다.

감속기의 형식(크기)의 차이에 의해, 초기 마모에서 발생하는 철분(마모분)량에는 차가 있다. 대형 감속기의 경우는, 초기 마모 철분의 양이 많아， 초기 마모 철분에 의해, 전극(41, 42) 사이의 센서의 전기 갭이 메워져서 반응되어버려, 오동작할 가능성이 있다. 그 때문에, 감속기 형식에 따른 센서의 전기 갭 설계를 행할 필요가 있지만, 센서의 직경 방향 대형화를 초래한다는 문제가 있다.

이에 반하여, 본 실시 형태에 있어서의 센서(40)는, 치수가 상이한 흡착부(45)의 군으로 이루어지는 감도 조정부를 가짐으로써, 직경 방향에 대한 연신과 동일한 효과가 얻어지기 때문에, 센서(40)가 대형화하는 일이 없다.

10, 20, 30, 40: 센서
10a, 20a: 단부면
11, 21, 31, 41: 제1 전극
11a, 12a, 13a, 14a, 21a, 22a, 23a, 24a, 31a, 32a, 33a, 41a, 42a: 외주 표면
11f, 12f, 13f, 14f, 31f, 32f, 33f: 플렉시블 기판
12, 22, 32, 42, 42A, 42B, 42C, 42D: 제2 전극
13, 23, 33: 제3 전극
14, 24, 34: 제4 전극
15, 25, 35, 45: 흡착부(포착부)
15G1, 15G2, 15G3, 15G4, 25G1, 25G2, 25G3, 25G4, 35G1, 35G2, 35G3, 35G4, 45G1: 흡착 볼록부
25c: 중앙부
25m: 홈부
26a, 26b, 26c, 26d: 전극
30a: 선단
35a: 선단 부분
35b: 기단 부분
35B, 46, 46b: 케이스
35Ba, 35Bb, 35Bc: 창부
35Bg: 나사부
35C: 상부 케이스
35D: 하부 케이스
35Df: 라인 통로
37, 47: 통
38: 나사(체결 부재)
40a: 상단부면
41b: 전극판
48: 체결 부재
48: 볼트(체결 부재)
48a: 너트
49: 자석
axd: 축선
G1, G2, G3, G4: 갭
mp: 도체 입자(마모분)

Claims

제1 전극과,
상기 제1 전극에 대하여 갭을 개재하여 배치되는 제2 전극과,
상기 제1 전극과 상기 제2 전극이 배치된 센서 본체와,
상기 갭에 배치되어 외주 표면이 절연체로 이루어지는 포착부
를 구비한 센서에 있어서,
상기 포착부로 모인 도체 입자를 통해 외주 방향으로 통전하는, 센서.
제1 전극과,
상기 제1 전극에 대하여 주위 방향으로 갭을 갖고 이격하는 제2 전극과,
상기 갭에 배치되어 외주 표면이 절연체로 이루어지는 흡착부
를 구비하고,
상기 제1 전극과 상기 흡착부와 상기 제2 전극이 주위 방향으로 배치되고,
상기 흡착부의 외주 표면에 도체 입자를 흡착함으로써, 상기 제1 전극과 상기 제2 전극을 주위 방향으로 단락하여, 상기 제1 전극과 상기 제2 전극 사이의 전기 저항을 변화시키는, 센서.
제2항에 있어서,
상기 제1 전극과 상기 제2 전극에 대하여 주위 방향으로 갭을 갖고 이격하는 제3 전극과,
상기 갭에 배치되어 외주 표면이 절연체로 이루어지는 흡착부
를 구비하고,
상기 흡착부의 외주 표면에 도체 입자를 흡착함으로써, 상기 제1 전극과 상기 제3 전극을 주위 방향으로 단락하여, 상기 제1 전극과 상기 제3 전극 사이의 전기 저항을 변화시키는, 센서.
제3항에 있어서,
상기 제1 전극, 상기 제2 전극, 및 상기 제3 전극에 대하여 모두 주위 방향으로 갭을 갖고 이격하는 제4 전극과,
상기 갭에 배치되어 외주 표면이 절연체로 이루어지는 흡착부
를 구비하고,
상기 흡착부의 외주 표면에 도체 입자를 흡착함으로써, 상기 제1 전극과 상기 제4 전극을 주위 방향으로 단락하여, 상기 제1 전극과 상기 제4 전극 사이의 전기 저항을 변화시키는, 센서.
제2항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 전극의 외주 표면이 기둥형상체의 측면을 형성하는, 센서.
제2항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 전극이 자석으로 되고, 외주 표면으로부터 직경 방향 외측을 향하는 자속을 형성하도록 배치되는, 센서.
원통형상의 센서 본체를 갖고,
상기 센서 본체를 주위 방향으로 4분할한 자석과,
상기 센서 본체에 있어서의 상기 자석 사이의 갭을 충전하도록 배치된 흡착부
를 구비하고,
상기 흡착부가, 상기 자석의 외주면보다도 직경 방향 외측으로 돌출되고,
상기 자석이 직경 방향으로 착자됨과 함께, 주위 방향으로 인접하는 상기 자석에서는 서로 역방향으로 착자되고,
상기 자석이 전극으로 되어, 상기 흡착부의 외주 표면에 도체 입자를 흡착함으로써, 상기 자석을 서로 주위 방향으로 단락하여, 상기 전극으로 된 자석 사이의 전기 저항을 변화시키는, 센서.
제1 전극과 제2 전극과 제3 전극을 구비하고,
상기 제1 전극과 상기 제2 전극 사이에 제1 포착부가 배치되고,
상기 제2 전극과 상기 제3 전극 사이에 제2 포착부가 배치되고,
상기 제1 전극과 상기 제2 전극과 상기 제3 전극이 센서 본체의 축방향으로 배치된, 센서.
제1 전극과,
상기 제1 전극에 대하여 축선 방향으로 갭을 갖고 이격하는 제2 전극과,
상기 갭에 배치되어 외주 표면이 절연체로 이루어지는 흡착부
를 구비하고,
상기 제1 전극과 상기 흡착부와 상기 제2 전극이 축선 방향으로 겹쳐지고,
상기 흡착부의 외주 표면에 도체 입자를 흡착함으로써, 상기 제1 전극과 상기 제2 전극을 축선 방향으로 단락하여, 상기 제1 전극과 상기 제2 전극 사이의 전기 저항을 변화시키는, 센서.
제9항에 있어서,
상기 제1 전극과 상기 제2 전극에 대하여 축선 방향으로 갭을 갖고 이격하는 제3 전극과,
상기 갭에 배치되어 외주 표면이 절연체로 이루어지는 흡착부
를 구비하고,
상기 제1 전극과 상기 제2 전극과 상기 제3 전극과, 각 상기 흡착부가 축선 방향으로 겹쳐지고,
상기 흡착부의 외주 표면에 도체 입자를 흡착함으로써, 상기 제1 전극과 상기 제3 전극을 축선 방향으로 단락하여, 상기 제1 전극과 상기 제3 전극 사이의 전기 저항을 변화시키는, 센서.
제10항에 있어서,
상기 제1 전극, 상기 제2 전극 및 상기 제3 전극에 대하여 모두 축선 방향으로 갭을 갖고 이격하는 제4 전극과,
상기 갭에 배치되어 외주 표면이 절연체로 이루어지는 흡착부
를 구비하고,
상기 제1 내지 상기 제4 전극과, 각 상기 흡착부가 축선 방향으로 겹쳐지고,
상기 흡착부의 외주 표면에 도체 입자를 흡착함으로써, 상기 제1 전극과 상기 제4 전극을 축방향으로 단락하여, 상기 제1 전극과 상기 제4 전극 사이의 전기 저항을 변화시키는, 센서.
제9항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 전극의 외주 표면이 기둥형상체의 측면에 위치하는, 센서.
제9항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 전극이 자석으로 되고, 외주 표면으로부터 직경 방향 외측을 향하는 자속을 형성하도록 배치되는, 센서.
원통형상의 센서 본체를 갖고,
상기 센서 본체를 축선 방향으로 3분할한 자석과,
상기 센서 본체에 있어서의 축선 방향의 상기 자석 사이의 갭을 충전하도록 배치된 흡착부
를 구비하고,
상기 자석과 상기 흡착부가 축선 방향으로 겹쳐지고,
상기 흡착부가, 상기 자석의 외주면보다도 직경 방향 외측으로 돌출되고,
상기 자석이 직경 방향으로 착자됨과 함께, 축선 방향으로 인접하는 상기 자석에서는 서로 역방향으로 착자되고,
상기 자석이 전극으로 되어, 상기 흡착부의 외주 표면에 도체 입자를 흡착함으로써, 상기 자석을 서로 축선 방향으로 단락하여, 상기 전극으로 된 자석 사이의 전기 저항을 변화시키는, 센서.
제1 전극과,
상기 제1 전극에 대하여 축선 방향으로 갭을 갖고 이격하는 제2 전극과,
상기 갭에 배치되어 외주 표면이 절연체로 이루어지는 포착부
를 구비하고,
상기 포착부가 축방향 길이가 상이한 종류를 갖는, 센서.
제1 전극과,
상기 제1 전극에 대하여 축선 방향으로 갭을 갖고 이격하는 제2 전극과,
상기 갭에 배치되어 외주 표면이 절연체로 이루어지는 흡착부
를 구비하고,
상기 제1 전극과 상기 흡착부와 상기 제2 전극이 축선 방향으로 겹쳐지고,
상기 흡착부의 외주 표면에 도체 입자를 흡착함으로써, 상기 제1 전극과 상기 제2 전극을 축선 방향으로 단락하여, 상기 제1 전극과 상기 제2 전극 사이의 전기 저항을 변화시키는, 센서.
제16항에 있어서,
상기 제1 전극에 대하여 축선 방향으로 갭을 갖고 이격함과 함께, 상기 제2 전극에 대하여 축선 방향으로 갭을 갖고 이격하는 제3 전극과,
상기 갭에 배치되어 외주 표면이 절연체로 이루어지는 흡착부
를 구비하고,
상기 제1 전극과 상기 흡착부와 상기 제3 전극이 축선 방향으로 겹쳐지고,
상기 흡착부의 외주 표면에 도체 입자를 흡착함으로써, 상기 제1 전극과 상기 제3 전극을 축선 방향으로 단락하여, 상기 제1 전극과 상기 제3 전극 사이의 전기 저항을 변화시키는, 센서.
제17항에 있어서,
상기 제1 전극에 대하여 축선 방향으로 갭을 갖고 이격함과 함께, 상기 제2 전극과 상기 제3 전극에 대하여 주위 방향으로 갭을 갖고 이격하는 제4 전극과,
상기 갭에 배치되어 외주 표면이 절연체로 이루어지는 흡착부
를 구비하고,
상기 흡착부의 외주 표면에 도체 입자를 흡착함으로써, 상기 제1 전극과 상기 제4 전극을 축선 방향으로 단락하여, 상기 제1 전극과 상기 제4 전극 사이의 전기 저항을 변화시키는, 센서.
제18항에 있어서,
상기 제2 전극, 상기 제4 전극, 상기 제3 전극이 주위 방향으로 이격하여 배열됨과 함께, 각각의 상기 전극 간의 갭에 상기 흡착부가 배치되는, 센서.
제16항 내지 제19항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 전극의 외주 표면이 기둥형상체의 측면에 위치하는, 센서.
제16항 내지 제19항 중 어느 한 항에 있어서,
축선 방향에서 적어도 상기 제2 전극보다도 상기 제1 전극에 근접하는 위치에 자석이 배치되고,
상기 자석이, 축선 방향을 향하는 자속을 형성하도록 배치되는, 센서.
제21항에 있어서,
상기 제1 전극이 자석으로 되는, 센서.
원통형상의 센서 본체를 갖고,
상기 센서 본체는, 축선 방향으로 겹쳐진 제1 전극과 흡착부와 제2 전극과,
축선 방향으로 착자된 자석
을 구비하고,
상기 흡착부의 외주 표면에 도체 입자를 흡착함으로써, 상기 제1 전극과 상기 제2 전극의 외주 표면이 축선 방향으로 단락하여, 상기 제1 전극과 상기 제2 전극 사이의 전기 저항을 변화시키는, 센서.
제23항에 있어서,
상기 제2 전극이, 상기 센서 본체의 주위 방향으로 분할되는, 센서.