KR20220128289A - 도전성 입체 검출 장치 및 기계 동작 장치 - Google Patents

도전성 입체 검출 장치 및 기계 동작 장치 Download PDF

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히로키 모리
고지 나카무라
가즈히코 사쿠라이
마사키 하라다
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나부테스코 가부시키가이샤
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Abstract

도전성 입체 검출 장치는, 복수의 전극과, 영구 자석과, 검출 회로를 구비한다. 복수의 전극은 윤활액 중에 이격하여 배치된다. 영구 자석은, 자력에 의해 인접하는 전극 사이에 윤활액 중의 도전성 입체를 모은다. 검출 회로는, 인접하는 전극 사이의 전기 저항을 기초로 하여, 검출 대상의 도전성 입체를 검출한다. 인접하는 전극 사이에서 도전성 입체에 작용하는 영구 자석에 의한 흡착력은, 검출 대상의 도전성 입체보다도 입경이 작은 미소 입경의 도전성 입체의 주위에 윤활액이 비도전층으로서 잔존하도록 설정된다.

Description

도전성 입체 검출 장치 및 기계 동작 장치{CONDUCTIVE GRANNULAR MATERIAL DETECTION DEVICE AND MACHINE OPERATION DEVICE}
본 발명은, 도전성 입체 검출 장치 및 도전성 입체 검출 장치를 구비한 기계 동작 장치에 관한 것이다.
기계적인 동작 기구(예를 들어, 감속기 등)를 내장하는 기계 동작 장치에서는, 케이싱의 내부에 윤활액을 충전함으로써 동작 기구의 마모 저감이 도모되고 있다. 이러한 종류의 기계 동작 장치에서는, 사용에 수반하여 기계 부품에 마모나 파손이 발생한다. 기계 부품의 마모나 파손에 의해 발생한 금속 분말은, 윤활액 중에 혼입된다. 윤활액 중에 금속 분말이 다량으로 혼입되면, 윤활액에 의한 동작 기구의 마모 억제 기능이 저하된다. 윤활액 중에 금속 분말이 다량으로 혼입되는 것은, 동작 기구에 마모나 파손 등이 발생한 것을 의미한다.
이 때문에, 기계 동작 장치에서는, 윤활액 중에 혼입되어 있는 금속 분말의 양이 규정량 이상으로 된 것을, 외부로부터 검지할 수 있는 것이 요망된다. 금속 분말의 양을 외부로부터 검지하는 장치로서, 윤활액 중의 금속 분말을 영구 자석에 의해 흡인함으로써, 흡인한 금속 분말의 양을 전기적으로 검지할 수 있도록 한 것이 개시되어 있다(예를 들어, 특허문헌 1 참조).
특허문헌 1에 개시된 검출 장치(도전성 입체 검출 장치)는, 윤활액 내에 배치되는 통 형상의 영구 자석과, 영구 자석의 외측에 갭을 통해 배치된 복수의 전극을 구비하고 있다. 도전성 입체 검출 장치는, 갭을 통해 인접하는 전극 사이의 저항을 검출함으로써 윤활액 내의 금속 분말의 혼입량을 구하는 구조이다.
일본 특허 공개 2005-331324호 공보
일반적으로, 기계 동작 장치에서는, 처음으로 기계를 동작시킬 때 등에 미세한 초기 마모분(금속 분말)이 다량으로 발생한다. 이 때문에, 기계 동작 장치를 장기간 사용하면, 윤활액 내에는, 원래 검지하고 싶은 파손편이나 경시 마모에 의한 금속 분말(이하, 「검출 대상 금속 분말」이라고 칭한다.)뿐만 아니라, 동작 기구의 동작에 거의 악영향을 미치지 않는 초기 마모분이 혼입되게 된다.
이 때문에, 상기한 도전성 입체 검출 장치에서는, 갭을 사이에 둔 전극 사이에 최초에 초기 마모분이 모이고, 모인 초기 마모분의 외측에 검출 대상 금속 분말이 부착된다. 이 점에서, 원래 검출하고 싶은 검출 대상 금속 분말을 확실하게 검출하기 위해서는, 전극 사이의 갭이나 금속 분말의 포집 공간을 충분히 크게 확보할 필요가 있다. 그러나, 전극 사이의 갭이나 금속 분말의 포집 공간을 충분히 크게 확보하고자 하면, 도전성 입체 검출 장치가 대형화되어, 설계의 자유도도 저하된다.
본 발명은, 대형화나 설계의 자유도의 저하를 억제하면서, 검출 대상의 도전성 입체를 확실하게 검출할 수 있는 도전성 입체 검출 장치 및 기계 동작 장치를 제공한다.
본 발명의 일 양태에 관한 도전성 입체 검출 장치는, 비도전성의 윤활액 중에 이격하여 배치되는 복수의 전극과, 상기 윤활액 중에 혼입된 검출 대상인 도전성 입체를, 인접하는 상기 전극 사이에 자력에 의해 모으는 영구 자석과, 인접하는 상기 전극 사이의 전기 저항을 기초로 하여, 상기 도전성 입체를 검출하는 검출 회로를 구비하고, 상기 영구 자석의 흡착력은, 상기 도전성 입체보다도 입경이 작은 도전성의 미소 입체의 주위에 상기 윤활액이 비도전층으로서 잔존하는 흡착력으로서 설정되어 있다.
상기 도전성 입체의 입경은 10㎛ 이상이고, 상기 미소 입체의 입경은 10㎛ 미만이다.
상기 미소 입체의 입경은 2㎛ 미만인 것이 바람직하다.
상기 전극은, 상기 미소 입체가 부착되는 주면을 갖고, 상기 전극은, 상기 주면으로부터 부분적으로 돌출되는 도전성의 돌기부를 갖는 구성으로 해도 된다.
상기 돌기부는 도전성의 비자성체를 포함하고 있는 것이 바람직하다.
상기 영구 자석의 자력은, 상기 전극에 부착되는 상기 미소 입체가, 상기 돌기부를 완전히 덮지 않는 범위에서 포화되고, 상기 윤활액 중에 이산되도록 설정되어 있는 것이 바람직하다.
상기 영구 자석의 자력은, 적용하는 복수 종류의 기계 동작 장치 중 상기 도전성 입체의 발생량이 최대인 상기 기계 동작 장치에 있어서, 상기 전극에 부착되는 상기 미소 입체가, 상기 돌기부를 완전히 덮지 않는 범위에서 포화되고, 상기 윤활액 중에 이산되도록 설정되도록 해도 된다.
상기 전극은, 본체부와, 상기 본체부와는 별체로 형성되어, 상기 돌기부를 구성하는 돌기 부재를 구비하고, 상기 돌기 부재는, 상기 본체부의 주위를 덮는 검출부 커버에 의해 상기 본체부에 압박되어 있도록 해도 된다.
본 발명의 다른 양태에 관한 도전성 입체 검출 장치는, 비도전성의 윤활액 중에, 이격하여 배치되는 도전성을 갖는 복수의 영구 자석과, 인접하는 상기 영구 자석을 다른 전극으로서 정의하고, 상기 전극 사이의 전기 저항을 검출하는 검출 회로를 구비하고, 상기 윤활액 중에 혼입된 도전성 입체를 검출 대상으로서 정의하고, 또한 상기 도전성 입체보다도 입경이 작은 도전성의 입체를 미소 입체로서 정의하고, 상기 전극 사이에는, 전류 인가 시에 상기 미소 입체가 상기 전극에 도통하지 않도록, 상기 미소 입체의 일부가 비접촉 상태로 유지되어 있다.
본 발명의 또 다른 양태에 관한 도전성 입체 검출 장치는, 비도전성의 윤활액 중에, 이격하여 배치되는 복수의 전극과, 상기 전극 사이의 전기 저항을 기초로 하여, 상기 윤활액 중에 혼입된 검출 대상인 도전성 입체를 검출하는 검출 회로를 구비하고, 상기 도전성 입체보다도 입경이 작은 도전성의 입체를 미소 입체로서 정의하고, 전류 인가 시에 상기 미소 입체가 상기 전극에 도통하지 않도록 설정되어 있다.
본 발명의 일 양태에 관한 기계 동작 장치는, 기계적인 동작 기구와, 상기 동작 기구와 함께 비도전성의 윤활액을 내부에 수용하는 케이싱과, 상기 윤활액에 혼입된 검출 대상인 도전성 입체를 검출하는 도전성 입체 검출 장치를 구비하고, 상기 도전성 입체 검출 장치는, 상기 윤활액 중에 이격하여 배치되는 복수의 전극과, 인접하는 상기 전극 사이에, 상기 도전성 입체를 자력에 의해 모으는 영구 자석과, 인접하는 상기 전극의 사이 전기 저항을 기초로 하여, 상기 도전성 입체를 검출하는 검출 회로를 구비하고, 상기 영구 자석에 의한 흡착력은, 전류 인가 시에, 상기 도전성 입체보다도 입경이 작은 도전성의 미소 입체가 상기 전극에 도통하지 않는 흡착력으로서 설정되어 있다.
상술한 도전성 입체 검출 장치의 경우, 인접하는 전극 사이에서는, 검출 대상의 도전성 입체보다도 입경이 작은 미소 입경의 도전성 입체의 주위에, 윤활액이 비도전층으로서 잔존하게 된다. 이 때문에, 미소 입경의 도전성 입체인 초기 마모분이 인접하는 전극 사이에 모여도, 초기 마모분의 주위의 비도전층의 기능에 의해, 검출 회로가 오검출되는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 상술한 도전성 입체 검출 장치를 채용한 경우에는, 전극 사이의 갭의 확대나 도전성 입체의 포집 공간의 확대를 억제할 수 있는 점에서, 장치의 대형화나 설계의 자유도의 저하를 억제시키면서, 검출 대상의 도전성 입체를 확실하게 검출할 수 있다.
도 1은 실시 형태의 감속기(기계 동작 장치)의 부분 단면 측면도.
도 2는 제1 실시 형태의 도전성 입체 검출 장치의 부분 단면 사시도.
도 3은 도 2의 III-III선을 따르는 단면도.
도 4a는 제1 실시 형태의 도전성 입체 검출 장치의 기능을 도시하는 모식적인 단면도.
도 4b는 제1 실시 형태의 도전성 입체 검출 장치의 기능을 도시하는 모식적인 단면도.
도 5는 철분의 입경과 영구 자석에 의한 흡착력의 관계를 도시하는 그래프.
도 6a는 제2 실시 형태의 도전성 입체 검출 장치의 모식적인 단면도.
도 6b는 제2 실시 형태의 도전성 입체 검출 장치의 모식적인 단면도.
도 7은 제3 실시 형태의 도전성 입체 검출 장치의 사시도.
도 8은 도 7에 도시하는 도전성 입체 검출 장치를 도 7의 VIII-VIII선을 따라 단면으로 한 부분 단면 사시도.
도 9는 제4 실시 형태의 도전성 입체 검출 장치의 사시도.
도 10은 도 9에 도시하는 도전성 입체 검출 장치를 도 9의 X-X선을 따라 단면으로 한 부분 단면 사시도.
도 11은 도 9에 도시하는 도전성 입체 검출 장치의 도 9의 XI-XI선을 따르는 단면도.
이어서, 본 발명의 실시 형태를 도면에 기초하여 설명한다. 이하에 설명하는 각 실시 형태에서는, 공통 부분에 동일 부호를 붙여, 중복되는 설명을 일부 생략한다.
도 1은, 기계 동작 장치의 일 형태인 감속기(10)의 부분 단면 측면도이다.
감속기(10)는, 입력 회전을 소정의 감속비로 감속하는 감속 기구부(11)와, 감속 기구부(11)를 내부에 수용하는 케이싱(12)을 구비하고 있다. 케이싱(12)의 내부에는, 감속 기구부(11)나 기타의 기계 접촉부를 윤활하기 위한 윤활액(13)이 충전되어 있다. 케이싱(12)의 벽(12a)에는, 도전성 입체 검출 장치(14)가 설치되어 있다. 도전성 입체 검출 장치(14)는, 윤활액(13) 내에 혼입된 금속 분말 등의 도전성 입체를 검출한다.
본 실시 형태에서는, 감속 기구부(11)와 기타의 기계 접촉부가 케이싱(12) 내에 배치되는 기계적인 동작 기구를 구성하고 있다. 케이싱(12)에 충전되는 윤활액은 비도전성의 것이 사용되어 있다.
<제1 실시 형태의 구성>
도 2는, 도전성 입체 검출 장치(14)의 일부를 길이 방향을 따라 종단면으로 한 사시도이다. 도 3은, 도 2의 III-III선을 따르는 단면도이다.
도전성 입체 검출 장치(14)는, 대략 통 형상의 장치 보디(16)와, 장치 보디(16)의 내부에 고정되는 지지 블록(17)과, 지지 블록(17)에 지지되는 플렉시블 프린트 배선판(102)(배선)을 구비하고 있다. 도전성 입체 검출 장치(14)는, 플렉시블 프린트 배선판(102)의 길이 방향의 일단부에 중계편(4)을 통해 접속되는 4개의 영구 자석(3)과, 플렉시블 프린트 배선판(102)의 길이 방향의 타단부에 접속되는 검출 기판(18)을 구비하고 있다.
장치 보디(16)는, 감속기(10)의 케이싱(12)(도 1 참조)에 설치된다. 케이싱(12)의 벽(12a)에는, 벽(12a)을 관통하는 나사 구멍이 형성되어 있다. 장치 보디(16)는, 예를 들어 금속으로 형성되어 있다. 장치 보디(16)는, 원통 형상의 고정 통(16a)과, 플랜지부(16b)를 구비하고 있다. 고정 통(16a)은, 벽(12a)에 형성된 나사 구멍에 조여 고정되어 있다. 이로써, 장치 보디(16)는, 벽(12a)을 관통한 상태로 설치되어 있다. 플랜지부(16b)는, 고정 통(16a)의 단부(케이싱(12)의 외측에 배치되는 측의 단부)에 일체로 형성되어 있다.
고정 통(16a)의 외주면에는 수나사(19)가 형성되어 있다. 수나사(19)는 벽(12a)의 나사 구멍에 조여 넣어진다. 플랜지부(16b)의 외측에는, 바닥이 있는 통 형상의 장치 커버(20)가 마련되어 있다. 장치 커버(20)는, 플랜지부(16b)의 외측의 단부면(케이싱(12)과는 반대측을 향하는 단부면)에, 볼트(21)(체결 부재)에 의해 고정되어 있다. 장치 커버(20)와 플랜지부(16b) 사이는, 원판 형상의 그로밋(5)(밀봉 부재)에 의해 밀폐되어 있다. 그로밋(5)은, 플렉시블 프린트 배선판(102)의 절연층의 일부와 일체로 형성되어 있다. 플렉시블 프린트 배선판(102)은, 그로밋(5)을 두께 방향으로 관통하도록 그로밋(5)과 일체화되어 있다.
그로밋(5)의 외측의 단부면(케이싱(12)과는 반대측을 향하는 단부면)에는, 검출 기판(18)이 설치되어 있다. 검출 기판(18)은, 장치 커버(20)에 의해 덮여 있다. 그로밋(5)은, 외주연부가 장치 커버(20)와 플랜지부(16b)에 끼워 넣어진 상태로, 장치 커버(20)와 플랜지부(16b)에 고정되어 있다. 그로밋(5)은, 감속기(10)의 케이싱(12)의 내측의 윤활액 충전 공간(22)(도 1 참조)과, 검출 기판(18)이 배치되는 검출 공간(23)(장치 커버(20)의 내측 공간) 사이를 밀폐한다.
지지 블록(17)은, 수지 재료에 의해 중공의 사각 기둥 형상으로 형성되어 있다. 지지 블록(17)은, 길이 방향의 일단부(이하, 「기부」라고 칭한다.)가 장치 보디(16)의 내측에 고정되어 있다. 지지 블록(17)은, 고정 통(16a)의 축방향을 따르도록 배치되어 있다. 지지 블록(17)의 길이 방향의 타단부(이하, 「선단부」라고 칭한다.)는, 장치 보디(16)의 고정 통(16a)보다도 외측(케이싱(12)의 내측)으로 돌출되어 있다.
지지 블록(17)의 선단부의 외주면과 선단면은, 바닥이 있는 통 형상의 검출부 커버(24)에 의해 덮여 있다. 검출부 커버(24)는, 수지 재료에 의해 일체로 형성되어 있다. 검출부 커버(24)는, 4개의 검출 창(25)을 갖는 주위벽(24a)과, 주위벽(24a)의 축방향의 단부를 폐색하는 단부벽(24b)을 구비하고 있다. 주위벽(24a)의 4개의 검출 창(25)은, 주위벽(24a)의 외주 위의 대략 90° 이격된 위치에 등간격으로 배치되어 있다. 각 검출 창(25)은, 정면으로 보아 대략 직사각 형상으로 형성되어 있다. 각 검출 창(25)을 구성하는 에지부 중, 주위벽(24a)의 원주 방향을 따르는 양측의 에지부는, 테이퍼면(25a)에 형성되어 있다. 테이퍼면(25a)은, 직경 방향 외측을 향해 검출 창(25)의 개구 면적이 점증하도록 형성되어 있다.
검출부 커버(24)의 단부벽(24b)은, 지지 블록(17)의 선단면에 리벳 고정되어 있다. 도면 중의 부호 26은, 검출부 커버(24)를 지지 블록(17)에 고정하기 위한 리벳이다.
도 2에 도시한 바와 같이, 플렉시블 프린트 배선판(102)은, 기부(102b)와, 기부(102b)로부터 4방향으로 분기된 분기부(102c)를 갖고 있다. 기부(102b)는, 그로밋(5)을 두께 방향으로 관통하고 있다. 4개의 분기부(102c)는, 지지 블록(17)의 외주 위의 4면에 각각 따르도록 하여 배치되어 있다. 지지 블록(17)의 외주의 4면에는, 지지 블록(17)의 길이 방향을 따르도록 지지 홈(27)(도 3 참조)이 형성되어 있다. 각 분기부(102c)는, 지지 블록(17)의 각 면에 있어서 지지 홈(27)에 지지되어 있다.
각 분기부(102c)의 선단부는, 각각 단자부(도통부)를 구성하고 있다. 각 단자부에는, 중계편(4)이 각각 별도로 접속되어 있다. 중계편(4)은, 금속 자성체제이고 대략 직사각형 판 형상으로 형성되어 있다. 중계편(4)은, 도전성의 접착제나 솔더링 등에 의해 단자부에 접속되어 있다. 각 중계편(4)은, 지지 블록(17)의 선단부에 있어서, 분기부(102c)와 함께 각 지지 홈(27)에 지지되어 있다. 각 중계편(4) 중, 지지 블록(17)과는 반대측을 향하는 면(이하, 표면이라고 한다.)은, 평탄한 면에 형성되어 있다. 각 중계편(4)의 표면에는, 대응하는 영구 자석(3)이 자력에 의해 흡착 고정되어 있다. 각 영구 자석(3)은 도전성을 갖고 있다. 영구 자석(3)은, 플렉시블 프린트 배선판(102)과 검출 기판(18)을 통해 도시하지 않은 전원에 접속되어 있다.
본 실시 형태의 경우, 지지 블록(17)의 외주 위에서 인접하는 복수의 영구 자석(3)은, 전원에 접속됨으로써 저항 검출용의 전극을 구성하고 있다. 단, 전극은, 영구 자석(3)과 별도로 마련하는 것도 가능하다.
지지 블록(17)의 각 면에 중계편(4)과 영구 자석(3)이 설치되면, 그 후에, 지지 블록(17)의 선단부에 검출부 커버(24)가 설치된다. 검출부 커버(24)는, 4개의 검출 창(25)의 내측에(주위벽(24a)의 직경 방향에 대한 내측에) 대응하는 4개의 영구 자석(3)이 위치되도록 위치 정렬된다. 이 상태에 있어서, 검출부 커버(24)는 지지 블록(17)의 선단면에 리벳 고정된다. 이때, 검출부 커버(24)의 주위벽(24a)의 단부면(단부벽(24b)과 반대측의 단부면)은, 장치 보디(16)의 고정 통(16a)의 단부면에 맞대어진다.
도전성 입체 검출 장치(14)의 선단부는, 벽(12a)의 나사 구멍을 통해 케이싱(12) 내에 삽입되어 있다. 이 상태에 있어서, 도전성 입체 검출 장치(14)의 고정 통(16a)이 나사 구멍에 조여 넣어져 있다. 이로써, 도전성 입체 검출 장치(14)가 케이싱(12)에 고정된다. 이 상태로 케이싱(12) 내에 윤활액(13)이 충전되면, 복수의 영구 자석(3)과 검출부 커버(24)는 윤활액(13) 내에 침지된다.
검출 기판(18)은 검출 회로를 구비하고 있다. 검출 기판(18)의 검출 회로는, 지지 블록(17)의 외주 위에서 인접하는 복수의 영구 자석(3) 사이의 전기 저항을 검출한다. 복수의 영구 자석(3)은, 도 3에 도시한 바와 같이 서로 이격되어 있다. 이 때문에, 윤활액(13) 내에 가라앉은 초기 상태에서는, 인접하는 영구 자석(3) 사이의 저항값은 무한대로 된다. 이 상태로부터 감속기(10)의 사용에 수반하여 윤활액(13) 내에 혼입되는 금속 분말(도전성 입체)의 양이 증대되면, 윤활액(13)에 혼입되어 있는 금속 분말이 복수의 영구 자석(3)에 의해 흡인된다. 이렇게 하여 흡인된 금속 분말은, 검출부 커버(24)의 검출 창(25)을 통해 각 영구 자석(3)의 표면에 흡착함과 함께, 영구 자석(3)의 자력에 의해 검출부 커버(24)의 외주면에도 흡착한다.
윤활액(13) 내의 금속 분말의 혼입량이 증대되면, 혼입량의 증대와 함께 검출부 커버(24)의 외주면에서의 금속 분말의 흡착량도 증대된다. 금속 분말의 흡착량이 어느 양보다도 증대되면, 인접하는 영구 자석(3) 사이의 저항값이 규정값 이하로 저하된다. 검출 기판(18)은, 저항값이 규정값 이하로 저하된 것을 검출한다. 검출 기판(18)은, 컨트롤러를 통해 표시 장치나 경고 장치에 접속된다. 이로써, 작업자 등은, 감속기(10) 내의 금속 분말이 규정량 이상으로 증대된 것을, 표시 장치나 경고 장치를 통해 판단할 수 있다.
여기서, 금속 분말에 작용하는 영구 자석(3)의 흡착력은, 영구 자석(3)의 자력, 검출부 커버(24) 상에서의 인접하는 영구 자석(3) 사이의 거리로 결정된다. 금속 분말에 작용하는 영구 자석(3)의 흡착력은, 윤활액(13)의 점도 등의 요소에도 영향을 받는다. 본 실시 형태의 도전성 입체 검출 장치(14)에서는, 이하의 조건 (a)를 충족시키도록, 상기한 각 요소의 조정에 의해 금속 분말에 대한 흡착력이 설정되어 있다.
조건 (a)… 검출 대상의 금속 분말(도전성 입체)보다도 입경이 작은 미소 입경의 금속 분말(미소 입체)의 주위에는, 윤활액(13)이 비도전층으로서 잔존한다.
조건 (a) 중의 「검출 대상의 금속 분말」은, 통상 사용에 수반하는 기계 부품의 마모분이나 파손편이다. 「검출 대상의 금속 분말」의 입경은 10㎛ 이상, 바람직하게는 20㎛ 이상이다. 조건 (a) 중의 「미소 입경의 금속 분말」은, 감속기(10)를 처음으로 사용할 때 발생하는 초기 마모분이다. 「미소 입경의 금속 분말」의 입경은 10㎛ 미만, 바람직하게는 2㎛ 미만이다.
도 4a, 도 4b는, 도전성 입체 검출 장치(14)의 기능을 도시하는 도전성 입체 검출 장치(14)의 모식적인 단면도이다. 도 4a는, 도전성 입체 검출 장치(14)가 미소 입경의 금속 분말 Ms(초기 마모분)를 흡착하고 있는 모습을 도시하고 있다. 도 4b는, 도전성 입체 검출 장치(14)가 검출 대상의 금속 분말 Ml(초기 마모분 이외의 마모분(파손편도 포함한다))을 흡착하고 있는 모습을 도시하고 있다.
도 4a, 도 4b 중의 부호 50은, 인접하는 두 전극(51a, 51b)(영구 자석(3)) 사이의 전기 저항을 검출하기 위한 검출 회로이다. 부호 52는 전원이다. 부호 53은, 검출 회로(50) 내에 있어서의 저항 검출부이다. 도 4a 중의 저항 검출부(53)에 기재된 「OFF」는, 검출 저항이 소정값보다도 크고, 검출 대상의 금속 분말 Ml이 검출되지 않는 상태를 의미한다. 도 4b 중의 저항 검출부(53)에 기재된 「ON」은, 검출 저항이 소정값 이하이고, 검출 대상의 금속 분말 Ml이 검출된 상태를 의미하고 있다.
본 실시 형태의 도전성 입체 검출 장치(14)는, 상기한 조건 (a)를 충족시키도록, 금속 분말에 대한 영구 자석(3)의 흡착력이 설정되어 있다. 그 때문에, 도 4a에 도시한 바와 같이, 미소 입경의 금속 분말 Ms의 주위에는, 윤활액(13)이 비도전층으로서 잔존한다. 이 때문에, 인접하는 두 전극(51a, 51b) 사이에 미소 입경의 금속 분말 Ms가 흡인되어 퇴적되었다고 해도, 금속 분말 Ms 사이가 비도통 상태로 되기 때문에, 두 전극(51a, 51b) 사이의 저항값은 소정값 이하로 되지 않는다(검출 대상의 금속 분말 Ml로서 오검출되지 않는다). 또한, 비도통 상태란, 전류 인가 시에 금속 분말 Ms가 전극(51a, 51b)에 도통하지 않도록, 금속 분말 Ms의 일부가 전극(51a, 51b)에 대하여 비접촉 상태로 유지되어 있는 것을 포함하고 있다.
본 실시 형태의 도전성 입체 검출 장치(14)는, 상기한 조건 (a)를 충족시키도록, 금속 분말에 대한 영구 자석(3)의 흡착력이 설정되어 있다. 그 때문에, 도 4b에 도시한 바와 같이, 검출 대상의 금속 분말 Ml의 주위의 전역이, 윤활액(13)에 의해 완전히 피복되는 일이 없다.
도 5는, 철분 입경(금속 분말의 입경)과 영구 자석(3)에 의한 흡착력의 관계를 도시하는 그래프이다. 도 5의 그래프에 도시한 바와 같이, 금속 분말(철분)은, 입경이 클수록 영구 자석(3)으로부터 받는 흡착력이 커진다. 10㎛ 이상의 입경의 금속 분말은, 10㎛에 충족되지 않는 입경의 금속 분말(특히, 2μ 미만의 입경의 금속 분말)에 비교하여 흡착력이 매우 커진다. 이 때문에, 검출 대상의 금속 분말 Ml은, 영구 자석(3)에 의한 큰 흡착력을 받는다. 이 결과, 검출 대상의 금속 분말 Ml끼리는, 윤활액(13)의 막을 밀어내고 직접 접촉한다. 따라서, 인접하는 두 전극(51a, 51b) 사이에 검출 대상의 금속 분말 Ml이 흡인되어 퇴적되면, 금속 분말 Ml 사이가 도통 상태로 된다. 그러면, 두 전극(51a, 51b) 사이의 저항값은 소정값 이하로 된다(검출 대상의 금속 분말 Ml이 검출된다).
그런데, 기계 동작 장치인 감속기(10)를 처음으로 사용할 때 발생하는 초기 마모분은, 입경이 10㎛ 미만(통상 2㎛ 미만)인 미세한 금속 분말(미소 입경의 금속 분말 Ms)이다. 초기 마모분은 감속기(10)의 사용 개시 초기에 발생하는 것이다. 그 때문에, 초기 마모분은, 도전성 입체 검출 장치(14)의 전극(51a, 51b)이나 검출부 커버(24)(도 2, 도 3 참조)의 표면에 사용 초기 단계에서 부착된다. 그 결과, 초기 마모분은, 도전성 입체 검출 장치(14)의 전극(51a, 51b)이나 검출부 커버(24)에 퇴적되는 퇴적층의 하층을 구성한다. 감속기(10)의 통상 사용 시에 발생하는 마모분이나 파손편 등의 금속 분말(검출 대상의 금속 분말 Ml)은, 필연적으로 초기 마모분 위에 부착된다. 그 결과, 검출 대상의 금속 분말 Ml은, 퇴적층의 상층을 구성한다. 검출 대상의 금속 분말 Ml은, 초기 마모분의 상측에 퇴적되기는 하지만, 입경이 크고 영구 자석(3)으로부터 큰 흡착력을 받기 때문에, 초기 마모분의 상측으로부터도 확실하게 흡착된다. 따라서, 감속기(10)에서 발생한 검출 대상의 금속 분말 Ml은, 도전성 입체 검출 장치(14)에 의해 확실하게 검출된다.
<제1 실시 형태의 효과>
이상과 같이, 본 실시 형태의 도전성 입체 검출 장치(14)는, 검출 대상의 금속 분말 Ml(10㎛ 이상의 입경의 금속 분말)보다도 입경이 작은 미소 입경의 금속 분말 Ms(10㎛ 미만의 입경의 금속 분말)의 주위에 윤활액(13)이 비도전층으로서 잔존하도록, 영구 자석(3)에 의한 흡착력이 설정되어 있다. 이 때문에, 인접하는 전극(51a, 51b) 사이의 검출 갭에서는, 미소 입경의 금속 분말(입경이 10㎛ 미만인 금속 분말)인 초기 마모분의 주위에, 윤활액이 비도전층으로서 잔존하게 된다. 이 결과, 소정량 이상의 초기 마모분이 인접하는 전극(51a, 51b) 사이의 검출 갭에 모여도, 초기 마모분은, 검출 대상의 금속 분말 Ml로서 검출 회로(50)에 의해 검출되지 않게 된다. 초기 마모분에 대한 흡착력은 비교적 약하기 때문에, 전극(51a, 51b) 사이의 검출 갭에 모이는 초기 마모분의 양이 적게 억제된다.
따라서, 본 실시 형태의 도전성 입체 검출 장치(14)를 채용한 경우에는, 전극(51a, 51b) 사이의 검출 갭의 확대나 금속 분말의 포집 공간의 확대를 억제할 수 있다. 그 결과, 장치의 대형화나 설계의 자유도의 저하를 억제하면서, 검출 대상의 금속 분말 Ml을 확실하게 검출할 수 있다.
<제2 실시 형태의 구성>
도 6a, 도 6b는, 본 실시 형태의 도전성 입체 검출 장치(114)의 기능을 도시하는 모식적인 단면도이다. 도 6a는, 도전성 입체 검출 장치(114)가 감속기(10)(기계 동작 장치)의 사용 개시 초기에 미소 입경의 금속 분말 Ms(초기 마모분)을 흡착한 상태를 도시하고 있다. 도 6b는, 도전성 입체 검출 장치(114)가 그 후에 검출 대상의 금속 분말 Ml을 흡착한 상태를 도시하고 있다.
본 실시 형태의 도전성 입체 검출 장치(114)는, 기본적인 구성은 제1 실시 형태와 마찬가지이다. 단, 전극(151a, 151b)의 구성은, 제1 실시 형태의 것과 다르다.
전극(151a, 151b)은, 도전성의 영구 자석(3)으로 이루어지는 본체부(30)와, 본체부(30)에 접촉 상태로 설치된 도전성의 돌기 부재(31)(돌기부)를 구비하고 있다. 인접하는 전극(151a, 151b)은, 서로의 극성이 다를 뿐이고 마찬가지의 구조로 되어 있다. 본체부(30)는, 대략 직사각 형상으로 형성되어 있다. 본체부(30)는, 제1 실시 형태의 전극(51a, 51b)과 마찬가지로, 검출부 커버(24)의 검출 창(25) 내에 배치되어 있다. 본체부(30)의 평탄한 면(직경 방향 외측을 향하는 면)은, 검출 창(25)을 통해 외부(윤활액(13)의 충전 공간)에 면하고 있다. 각 전극(151a, 151b)의 본체부(30)는, 검출 회로(50)의 전원(52)과 저항 검출부(53)에 전기적으로 접속되어 있다.
돌기 부재(31)는, 본체부(30)의 외부(윤활액의 충전 공간)에 면하는 측의 면(이하, 주면이라고 한다.)에, 예를 들어 도전성의 접착제 등에 의해 고정되어 있다. 돌기 부재(31)는, 본체부(30)의 주면의 일부로부터 외부를 향해 돌출되어 있다. 돌기 부재(31)의 돌출 방향과 직교하는 방향의 단면은, 본체부(30)의 주면에 비해 충분히 작게 설정되어 있다.
본 실시 형태의 돌기 부재(31)는, 놋쇠, 알루미늄, 구리 등의 도전성의 비자성체로 형성되어 있다. 이 때문에, 돌기 부재(31)는, 영구 자석(3)으로 이루어지는 본체부(30)에 접하여 마련되어 있기는 하지만, 금속 분말을 직접 흡착하는 일은 없다.
전극(151a, 151b)에 부착되는 미소 입경의 금속 분말 Ms(초기 마모분)가, 돌기 부재(31)를 완전히 덮지 않는 범위에서 포화되고, 미소 입경의 금속 분말(미소 입체) Ms가 윤활액(13) 중에 이산되도록, 본체부(30)를 구성하는 영구 자석(3)의 자력이 설정되어 있다. 이 때문에, 도 6a에 도시한 바와 같이, 윤활액(13) 중의 미소 입경의 금속 분말 Ms가 인접하는 전극(151a, 151b) 사이에 모여서 퇴적될 때는, 퇴적된 금속 분말 Ms가 돌기 부재(31)를 완전히 덮기 전에, 새로운 금속 분말 Ms가 자력에 의해 구속되지 않게 된다. 그 결과, 새로운 금속 분말 Ms는, 윤활액 중에 이산되게 된다.
본 실시 형태의 도전성 입체 검출 장치(14)의 경우도, 인접하는 복수의 영구 자석(3)(전극(151a, 151b)) 사이에 작용하는 금속 분말에 대한 흡착력은, 제1 실시 형태의 설명에서 설명한 조건 (a)를 충족시키도록 설정되어 있다. 이 때문에, 인접하는 전극(151a, 151b) 사이에 모인 미소 입경의 금속 분말 Ms(초기 마모분)의 주위에는, 윤활액(13)이 비도전층으로서 잔존한다. 따라서, 도 6a에 도시한 바와 같이, 미소 입경의 금속 분말 Ms(초기 마모분)만이 인접하는 전극(151a, 151b) 사이에 모인 경우에는, 인접하는 전극(151a, 151b) 사이의 전기 저항은 소정값 이하로 되지 않는다. 이 때문에, 저항 검출부(53)는, 검출 대상의 금속 분말 Ml이 소정 이상으로 발생한 것이라고 오검출하는 일은 없다.
또한, 도 6b에 도시한 바와 같이, 초기 마모분(미소 입경의 금속 분말 Ms)의 퇴적이 종료되고, 검출 대상의 금속 분말 Ml이 인접하는 전극(151a, 151b) 사이에 어느 정도 이상 퇴적되면, 전극(151a, 151b) 사이가 검출 대상의 금속 분말 Ml에 의해 도통한다. 이 결과, 전극(151a, 151b) 사이의 전기 저항이 소정값 이하로 되고, 저항 검출부(53)는, 검출 대상의 금속 분말 Ml의 발생을 검출한다. 이때, 각 전극(151a, 151b)의 돌기 부재(31)는, 적어도 일부가 초기 마모분(미소 입경의 금속 분말 Ms)의 외측으로 돌출되어 있기 때문에, 검출 대상의 금속 분말 Ml의 존재를 확실하게 검출할 수 있다.
<제2 실시 형태의 효과>
이상과 같이, 본 실시 형태의 도전성 입체 검출 장치(114)는, 기본적인 구성은 제1 실시 형태와 마찬가지이기 때문에, 제1 실시 형태의 도전성 입체 검출 장치(14)와 마찬가지의 기본적인 효과를 얻을 수 있다.
본 실시 형태의 도전성 입체 검출 장치(114)는, 미소 입경의 금속 분말 Ms(초기 마모분)가 부착되어 퇴적되는 전극(151a, 151b)의 본체부(30)의 주면에, 주면으로부터 외측으로 돌출되는 도전성의 돌기 부재(31)(돌기부)가 설치되어 있다. 이 때문에, 미소 입경의 금속 분말 Ms(초기 마모분)가 본체부(30)의 주면에 어느 정도 부착되어 퇴적되는 일이 있어도, 돌기 부재(31)의 적어도 일부가 퇴적된 금속 분말 Ms(초기 마모분)의 외측으로 돌출된다.
따라서, 본 실시 형태의 도전성 입체 검출 장치(114)를 채용한 경우에는, 전극(151a, 151b)의 통전부가 미소 입경의 금속 분말 Ms(초기 마모분)에 의해 완전히 메워져, 검출 대상의 금속 분말(10㎛ 이상의 입경의 금속 분말)의 부착을 검출 회로(50)에 의해 검출할 수 없게 되는 것을 미연에 억제할 수 있다.
상기한 실시 형태에서는, 본체부(30)에 별체의 돌기 부재(31)를 설치하고 있지만, 전극(151a, 151b)의 주면으로부터 돌출되는 돌기부를 동일한 영구 자석(3)에 의해 일체로 형성하는 것도 가능하다.
단, 본 실시 형태의 도전성 입체 검출 장치(114)는, 본체부(30)와 별체의 돌기 부재(31)가 비자성의 도체로 형성되어 있기 때문에, 돌기 부재(31)가 본체부(30)(영구 자석)의 자력을 받아 자화되는 일이 없다. 이 때문에, 돌기 부재(31)에 미소 입경의 금속 분말 Ms(초기 마모분)가 부착되는 것을 억제할 수 있다.
따라서, 본 실시 형태의 도전성 입체 검출 장치(114)를 채용한 경우에는, 돌기 부재(31)가 미소 입경의 금속 분말 Ms(초기 마모분)에 의해 메워져, 검출 대상의 금속 분말 Ml(10㎛ 이상의 입경의 금속 분말)의 부착을 검출 회로(50)에 의해 검출할 수 없게 되는 것을 더 확실하게 억제할 수 있다.
본 실시 형태의 도전성 입체 검출 장치(114)는, 전극(151a, 151b)에 부착되는 미소 입경의 금속 분말 Ms(초기 마모분)가, 돌기 부재(31)를 완전히 덮지 않는 범위에서 포화되고, 미소 입경의 금속 분말 Ms가 윤활액(13) 중에 이산되도록 영구 자석(3)의 자력이 설정되어 있다. 이 때문에, 전극(151a, 151b)의 통전부가 초기 마모분에 의해 완전히 메워져, 검출 대상의 금속 분말 Ml의 부착을 검출 회로(50)에 의해 검출할 수 없게 되는 것을 더 확실하게 억제할 수 있다.
본 실시 형태의 도전성 입체 검출 장치(114)를 사양이 다른 복수 종류의 감속기(10)(기계 동작 장치)에서 사용하는 경우에는, 복수 종류의 감속기(10) 중 금속 분말의 발생량이 최대인 감속기(10)에 있어서, 미소 입경의 금속 분말 Ms(초기 마모분)가 돌기 부재(31)를 완전히 덮지 않는 범위에서 포화되도록 영구 자석(3)의 자력을 설정하는 것이 바람직하다. 이 경우, 영구 자석(3)의 자력 등의 설정을 변경하지 않고, 공통의 도전성 입체 검출 장치(114)를 모든 감속기(10)(기계 동작 장치)에서 그대로 사용할 수 있다. 즉, 금속 분말의 부착량이 가장 많은 사양의 감속기(10)(기계 동작 장치)에 있어서, 돌기 부재(31)가 미소 입경의 금속 분말 Ms(초기 마모분)로 메워지지 않는 설정으로 해 두면, 그것보다도 금속 분말의 부착량이 적은 다른 사양의 감속기(10)(기계 동작 장치)에서는, 돌기 부재(31)가 미소 입경의 금속 분말 Ms(초기 마모분)로 메워지는 일이 없다.
따라서, 본 구성을 채용한 경우에는, 공통의 도전성 입체 검출 장치(114)를 복수의 사양의 감속기(10)(기계 동작 장치)에서 그대로 사용할 수 있기 때문에, 도전성 입체 검출 장치(114)를 효율적으로 생산할 수 있다.
<제3 실시 형태의 구성>
도 7은, 본 실시 형태의 도전성 입체 검출 장치(214)의 사시도이다. 도 8은, 도 7에 도시하는 도전성 입체 검출 장치(214)를 VIII-VIII선을 따라 단면으로 한 부분 단면 사시도이다.
본 실시 형태의 도전성 입체 검출 장치(214)는, 기본적인 구성은 제2 실시 형태와 거의 마찬가지이다. 단, 전극(151a, 151b)의 일부를 구성하는 돌기 부재(131)의 형상과, 돌기 부재(131)의 설치의 방법(고정의 방법)이 제2 실시 형태의 것과는 다르다.
각 전극(151a, 151b)은, 영구 자석(3)으로 이루어지는 직사각형 판 형상의 본체부(30)와, 본체부(30)의 주면(외측을 향하는 면)에 접하는 돌기 부재(231)(돌기부)를 구비한다. 돌기 부재(231)는, 놋쇠, 알루미늄, 구리 등의 도전성의 비자성체에 의해 형성되어 있다. 돌기 부재(231)는, 일정 폭의 직사각형 판 형상의 연장 돌출부(32)와, 연장 돌출부(32)의 폭 방향과 직교하는 연장 방향의 일단부(이하, 「기부」라고 칭한다.)에 마련된 플랜지부(33)를 갖는다. 돌기 부재(231)는, 연장 돌출부(32)의 폭 방향이 지지 블록(17)의 축방향을 따르도록 배치되어 있다. 플랜지부(33)의 단부면은, 본체부(30)의 주면에 맞닿아 있다.
본 실시 형태에서는, 지지 블록(17)의 선단측의 외주에 수지제의 검출부 커버가 설치되어 있다. 검출부 커버는, 기부측의 제1 검출부 커버(224A)와, 선단부측의 제2 검출부 커버(224B)를 구비하고 있다. 제1 검출부 커버(224A)와 제2 검출부 커버(224B)는 모두 원통 형상으로 형성되어 있다. 제1 검출부 커버(224A)와 제2 검출부 커버(224B)는, 지지 블록(17)의 외주측을 덮도록 지지 블록(17)에 설치되어 있다.
제1 검출부 커버(224A)의 주위벽(40) 중, 선단측(제2 검출부 커버(224B)와 대향하는 측)의 에지부에는, 4개의 절결부(41)가 형성되어 있다. 각 절결부(41)는 직사각 형상으로 형성되어 있다. 절결부(41)는, 주위벽(40)의 둘레 방향으로 등간격으로 형성되어 있다. 각 절결부(41)는, 4개의 영구 자석(3)(전극(151a, 151b)의 4개의 본체부(30))과 거의 겹치는 위치에 형성되어 있다. 주위벽(40) 중 각 절결부(41)의 저부에 상당하는 부위에는, 제1 검출부 커버(224A)의 축방향을 따르도록 소정 폭의 슬릿(41a)이 형성되어 있다. 각 슬릿(41a)에는, 돌기 부재(231)의 연장 돌출부(32)가 끼워 맞추어진다. 연장 돌출부(32)는, 슬릿(41a)을 주위벽(40)의 직경 방향 내측으로부터 외측으로 관통하도록 하여 슬릿(41a)에 끼워 넣어진다. 제1 검출부 커버(224A)의 주위벽(40) 중 각 슬릿(41a)의 근방부에는, 누름홈(35)이 형성되어 있다. 각 누름홈(35)은, 주위벽(40)의 내주면을 평탄하게 절결하여 형성되어 있다. 각 누름홈(35)에는, 돌기 부재(131)의 플랜지부(33)의 일부가 끼워 넣어진다. 각 누름홈(35)의 깊이(주위벽(40)의 직경 방향에 대한 깊이)는, 플랜지부(33)의 일부가 누름홈(35)에 끼워 넣어진 상태로, 돌기 부재(231)가 본체부(30)의 주면에 충분한 힘으로 압박되도록 설정되어 있다.
제2 검출부 커버(224B)의 주위벽(42)의 기부측(제1 검출부 커버(224A)와 대향하는 측)의 에지부에는, 4개의 차폐벽(43)이 주위벽(42)에 일체로 형성되어 있다. 차폐벽(43)은, 주위벽(42)으로부터 축방향으로 돌출되어 있다. 차폐벽(43)은, 대략 직사각 형상으로 형성되어 있다. 4개의 차폐벽(43)은, 주위벽(42)의 둘레 방향으로 등간격으로 이격하여 형성되어 있다. 4개의 차폐벽(43)은, 4개의 절결부(41)에 각각 별도로 삽입되어 있다. 각 차폐벽(43)은 절결부(41)를 폐색하고 있다. 각 차폐벽(43)의 연장 돌출 단부는, 전극(151a, 151b)의 본체부(30)에 대향하는 면이 일부 중량 경감되어 있다. 각 차폐벽(43) 중 중량 경감된 부분에는, 플랜지부(33)의 잔여의 일부가 배치된다.
전극(151a, 151b)의 각 돌기 부재(231)는, 예를 들어 이하와 같이 하여 대응하는 본체부(30)(영구 자석(3))의 주면에 접촉 상태로 고정된다.
지지 블록(17)의 선단측의 외주면에는, 미리, 제1 검출부 커버(224A)와 전극(151a, 151b)의 각 본체부(30)(영구 자석(3))를 설치해 둔다. 이어서, 제1 검출부 커버(224A)의 각 슬릿(41a) 내에 돌기 부재(231)의 연장 돌출부(32)를 끼워 넣고, 또한 주위벽(40)의 누름홈(35) 내에 돌기 부재(231)의 플랜지부(33)의 일부를 끼워 넣는다. 이때, 돌기 부재(231)의 플랜지부(33)의 일부는, 누름홈(35)의 내면에 의해 직경 방향 내측으로 압박된다. 이로써, 돌기 부재(231)의 기단부(플랜지부(33))가 본체부(30)(영구 자석(3))에 대하여 압박 상태로 된다. 이 결과, 돌기 부재(231)는, 본체부(30)(영구 자석(3))의 주면에 대하여 기립 자세인채로 접촉 상태로 고정된다.
이후, 제2 검출부 커버(224B)가 지지 블록(17)의 선단부의 외주면에 장착됨으로써, 제2 검출부 커버(224B)의 각 차폐벽(43)이, 제1 검출부 커버(224A)의 대응하는 절결부(41) 내에 삽입된다. 이때, 각 돌기 부재(231) 중 플랜지부(33)의 잔여의 일부는, 제2 검출부 커버(224B)의 주위벽(42)의 중량 경감 부분에 수용된다. 이후, 제2 검출부 커버(224B)는 금속 걸림 지지편(45)(도 8 참조)에 의한 걸림 지지 등의 적절한 수단에 의해 지지 블록(17)에 고정된다.
<제3 실시 형태의 효과>
이상과 같이, 본 실시 형태의 도전성 입체 검출 장치(214)는, 기본적인 구성은 제2 실시 형태와 마찬가지이기 때문에, 제2 실시 형태의 도전성 입체 검출 장치(114)와 마찬가지의 기본적인 효과를 얻을 수 있다.
본 실시 형태의 도전성 입체 검출 장치(214)는, 전극(151a, 151b)의 본체부(30)(영구 자석(3))로부터 외측으로 돌출되는 돌기 부재(231)가 제1 검출부 커버(224A)의 누름홈(35)에 의해 직경 방향 내측으로 눌러져 있다. 그것에 의해, 돌기 부재(231)가 전극(151a, 151b)의 본체부(30)에 압박되어 있다. 이 때문에, 본 실시 형태의 도전성 입체 검출 장치(214)를 채용한 경우에는, 본체부(30)와 돌기 부재(231) 사이의 맞닿음 상태가 불안정해져, 인접하는 전극(151a, 151b)의 돌기 부재(231) 사이의 전압이 저하되는 것을 간단한 구성에 의해 억제할 수 있다.
<제4 실시 형태의 구성>
도 9는, 본 실시 형태의 도전성 입체 검출 장치(314)의 사시도이다. 도 10은, 도 9에 도시하는 도전성 입체 검출 장치(314)를 X-X선을 따라 단면으로 한 부분 단면 사시도이다. 도 11은, 도전성 입체 검출 장치(314)의 도 9의 XI-XI선을 따르는 단면도이다.
본 실시 형태의 도전성 입체 검출 장치(314)는, 기본적인 구성은 제3 실시 형태와 거의 마찬가지이다. 본 실시 형태의 도전성 입체 검출 장치(314)는, 제1 검출부 커버(324A)와 제2 검출부 커버(324B)의 구조, 특히, 전극(151a, 151b)의 돌기 부재(231)(돌기부)에 대한 걸림 지지부의 구조가 제3 실시 형태의 것과 크게 다르다.
각 전극(151a, 151b)은, 제3 실시 형태와 마찬가지로, 본체부(30)와, 돌기 부재(231)(돌기부)를 구비하고 있다. 돌기 부재(231)는, 놋쇠, 알루미늄, 구리 등의 도전성의 비자성체에 의해 형성되어 있다. 돌기 부재(231)는, 연장 돌출부(32)와, 플랜지부(33)를 갖는다.
제1 검출부 커버(324A)와 제2 검출부 커버(324B)는 모두 대략 원통 형상으로 형성되고, 지지 블록(17)의 외주측을 덮도록 지지 블록(17)에 설치되어 있다.
제1 검출부 커버(324A)의 주위벽에는, 8개의 분할 슬릿(65)이 형성되어 있다. 각 분할 슬릿(65)은, 주위벽의 둘레 방향으로 이격하여 배치되어 있다. 각 분할 슬릿(65)은, 제1 검출부 커버(324A)의 축방향을 따라 연장되어 있다. 제1 검출부 커버(324A)의 기부(제2 검출부 커버(324B)와 이격되는 측의 단부)에는, 원통부(64)가 형성되어 있다. 각 분할 슬릿(65)의 단부는, 제1 검출부 커버(324A)의 선단부측(제2 검출부 커버(324B)와 근접하는 측)에 개구되어 있다. 8개의 분할 슬릿(65)은, 제1 검출부 커버(324A)의 주위벽 중, 원통부(64)를 제외한 영역을, 축방향으로 연장되는 8개의 판 형상편으로 분할하고 있다. 8개의 판상편 중 4개는, 걸림 지지편(66)을 구성하고 있다. 걸림 지지편(66)은, 전극(151a, 151b)의 돌기 부재(231)를 걸림 지지한다. 8개의 판상편 중 잔여의 4개의 판 형상편은, 덮개편(67)을 구성하고 있다. 덮개편(67)은, 돌기 부재(231)를 걸림 지지하지 않고 지지 블록(17)의 외측을 덮는다. 걸림 지지편(66)과 덮개편(67)은, 제1 검출부 커버(324A)의 외주부에 있어서, 교호로 배열하여 배치되어 있다. 각 걸림 지지편(66)은, 지지 블록(17) 둘레의 둘레 방향에 있어서, 지지 블록(17) 위의 4개의 영구 자석(3)(전극(151a, 151b)의 4개의 본체부(30))과 거의 겹치는 위치에 형성되어 있다.
4개의 덮개편(67)은, 원통부(64)와 대략 동일한 직경(대략 동 내외경)의 대략 원호상의 단면 형상으로 형성되어 있다. 4개의 걸림 지지편(66)은, 평탄한 판 형상의 단면 형상으로 형성되어 있다. 걸림 지지편(66)의 두께는, 덮개편(67)의 두께보다도 얇게 설정되어 있다. 각 걸림 지지편(66)의 선단면에는, 제1 검출부 커버(324A)의 축방향을 따르도록 소정 폭의 슬릿(68)이 형성되어 있다.
각 걸림 지지편(66)의 슬릿(68)에는, 돌기 부재(231)의 연장 돌출부(32)가 끼워 맞추어진다. 연장 돌출부(32)는, 슬릿(68)을 걸림 지지편(66)의 직경 방향 내측으로부터 외측으로 관통하도록 하여 슬릿(68)에 끼워 넣어진다. 걸림 지지편(66)의 선단부의 이면은, 돌기 부재(231)의 플랜지부(33)의 일부를 누르기 위한 누름면(69)으로 되어 있다. 누름면(69)은, 돌기 부재(231)의 연장 돌출부(32)가 슬릿(68)에 끼워 넣어졌을 때, 플랜지부(33)의 일부를, 전극(151a, 151b)의 본체부(30)의 주면과의 사이에서 압박해 넣는다.
걸림 지지편(66)의 이면(누름면(69))과, 본체부(30)의 주면 사이의 간극은, 플랜지부(33)의 두께보다도 좁게 설정되어 있다. 걸림 지지편(66)은, 걸림 지지편(66)의 슬릿(68)에 돌기 부재(231)의 연장 돌출부(32)가 압입될 때, 걸림 지지편(66)의 전체가 판 두께 방향으로 탄성 변형됨으로써, 걸림 지지편(66)과 본체부(30) 사이의 간극으로의 플랜지부(33)의 삽입을 허용한다.
제2 검출부 커버(324B)의 주위벽의 기부측(제1 검출부 커버(324A)와 대향하는 측)의 에지부 중, 본체부(30)에 대향하는 면이 일부 중량 경감되어 있다. 제2 검출부 커버(324B)의 중량 경감 부분에는, 플랜지부(33)의 잔여의 일부가 배치된다.
전극(151a, 151b)의 각 돌기 부재(231)는, 이하와 같이 하여 대응하는 본체부(30)(영구 자석(3))의 주면에 접촉 상태로 고정된다.
지지 블록(17)의 선단부의 외주면에는, 제1 검출부 커버(324A)와 전극(151a, 151b)의 각 본체부(30)(영구 자석(3))를 설치해 둔다. 이 상태에 있어서, 각 걸림 지지편(66)의 슬릿(68)에 연장 돌출부(32)를 끼워 넣고, 또한 각 걸림 지지편(66)의 누름면(69)과 전극(151a, 151b)의 본체부(30) 사이의 간극에 플랜지부(33)의 일부를 끼워 넣는다. 이때, 걸림 지지편(66)이 판 두께 방향으로 탄성 변형된다. 이 결과, 플랜지부(33)의 일부는, 누름면(69)에 의해 직경 방향 내측으로 압박되고, 돌기 부재(231)의 기단(플랜지부(33))이 본체부(30)(영구 자석(3))에 대하여 압박 상태로 된다. 돌기 부재(231)는, 본체부(30)(영구 자석(3))의 외면에 대하여 기립 자세인채로 접촉 상태로 고정된다.
이후, 제2 검출부 커버(324B)가 지지 블록(17)의 선단부의 외주면에 장착된다. 이때, 각 돌기 부재(231)의 플랜지부(33)의 잔여의 일부는, 제2 검출부 커버(324B)의 중량 경감 부분에 수용된다. 이후, 제2 검출부 커버(324B)는 금속 걸림 지지편(45)에 의한 걸림 지지 등의 적절한 수단에 의해 지지 블록(17)에 고정된다.
<제4 실시 형태의 효과>
이상과 같이, 본 실시 형태의 도전성 입체 검출 장치(314)는, 기본적인 구성은 제3 실시 형태와 마찬가지이기 때문에, 제3 실시 형태의 도전성 입체 검출 장치(214)와 마찬가지의 기본적인 효과를 얻을 수 있다.
단, 본 실시 형태의 도전성 입체 검출 장치(314)는, 제1 검출부 커버(324A)에 축방향으로 연장되는 걸림 지지편(66)이 마련되어 있다. 걸림 지지편(66)에는, 돌기 부재(231)를 지지하기 위한 슬릿(68)과 누름면(69)이 마련되어 있다. 이 때문에, 돌기 부재(231)를 제1 검출부 커버(324A)와 본체부(30) 사이에 끼워 넣고 고정할 때, 걸림 지지편(66)을 판 두께 방향으로 탄성 변형시킴으로써, 용이하게 고정 작업을 행할 수 있다. 돌기 부재(231)를 고정할 때, 제1 검출부 커버(324A)의 일부에 불필요한 변형이 발생하는 것을 피할 수 있다.
본 발명은 상기한 실시 형태에 한정되는 것은 아니고, 그 요지를 일탈하지 않는 범위에서 다양한 설계 변경이 가능하다. 예를 들어, 상기한 실시 형태의 도전성 입체 검출 장치는, 구동원의 회전 속도를 감속하는 감속기에서 적용되어 있지만, 도전성 입체 검출 장치를 적용하는 기계 동작 장치는 감속기에 한정되는 것은 아니고, 기계적인 동작 기구가 케이싱 내에 수용되는 것이라면, 감속 기구를 갖지 않는 다른 동작 장치여도 된다.
상기한 각 실시 형태의 도전성 입체 검출 장치는, 기계 동작 장치에서 발생하는 금속 분말을 검출하고 있지만, 기계 동작 장치의 동작 기구의 적어도 일부가 금속 이외의 도전성 재료로 형성되는 경우에는, 그 도전성 재료의 입자도 검출할 수 있다.
상기한 실시 형태에서는, 10㎛ 이상의 입경의 금속 분말(도전성 입체)이 검출 대상의 금속 분말(도전성 입체)로 되어 있지만, 검출 대상의 금속 분말(도전성 입체)은 20㎛ 이상의 입경의 금속 분말(도전성 입체)로 해도 된다. 이 경우, 영구 자석에 의한 흡착력은, 20㎛ 미만의 입경의 금속 분말(도전성 입체)의 주위에 윤활액이 비도전층으로서 잔존하도록 설정한다. 이와 같이, 영구 자석에 의한 흡착력을 변경함으로써, 기계 동작 장치로부터 발생하는 임의의 입경의 도전성 입체를 검출 대상으로서 검출할 수 있다.
3: 영구 자석
10: 감속기(기계 동작 장치)
11: 감속 기구부(동작 기구)
12: 케이싱
13: 윤활액
14, 114, 214, 314: 도전성 입체 검출 장치
30: 본체부
31, 131, 231: 돌기 부재(돌기부)
50: 검출 회로
51a, 51b, 151a, 151b: 전극
224A, 324A: 제1 검출부 커버(검출부 커버)

Claims (11)

  1. 비도전성의 윤활액 중에 이격하여 배치되는 복수의 전극과,
    상기 윤활액 중에 혼입된 검출 대상인 도전성 입체를, 인접하는 상기 전극 사이에 자력에 의해 모으는 영구 자석과,
    인접하는 상기 전극 사이의 전기 저항을 기초로 하여, 상기 도전성 입체를 검출하는 검출 회로를 구비하고,
    상기 영구 자석의 흡착력은, 상기 도전성 입체보다도 입경이 작은 도전성의 미소 입체의 주위에 상기 윤활액이 비도전층으로서 잔존하는 흡착력으로서 설정되어 있는, 도전성 입체 검출 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 도전성 입체의 입경은 10㎛ 이상이고,
    상기 미소 입체의 입경은 10㎛ 미만인, 도전성 입체 검출 장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 미소 입체의 입경은 2㎛ 미만인, 도전성 입체 검출 장치.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 전극은, 상기 미소 입체가 부착되는 주면을 갖고,
    상기 전극은, 상기 주면으로부터 부분적으로 돌출되는 도전성의 돌기부를 갖는, 도전성 입체 검출 장치.
  5. 제4항에 있어서, 상기 돌기부는 도전성의 비자성체를 포함하고 있는, 도전성 입체 검출 장치.
  6. 제4항 또는 제5항에 있어서, 상기 영구 자석의 자력은, 상기 전극에 부착되는 상기 미소 입체가, 상기 돌기부를 완전히 덮지 않는 범위에서 포화되고, 상기 윤활액 중에 이산되도록 설정되어 있는, 도전성 입체 검출 장치.
  7. 제6항에 있어서, 상기 영구 자석의 자력은, 적용하는 복수 종류의 기계 동작 장치 중 상기 도전성 입체의 발생량이 최대인 상기 기계 동작 장치에 있어서, 상기 전극에 부착되는 상기 미소 입체가, 상기 돌기부를 완전히 덮지 않는 범위에서 포화되고, 상기 윤활액 중에 이산되도록 설정되는, 도전성 입체 검출 장치.
  8. 제4항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 전극은,
    본체부와,
    상기 본체부와는 별체로 형성되어, 상기 돌기부를 구성하는 돌기 부재를 구비하고,
    상기 돌기 부재는, 상기 본체부의 주위를 덮는 검출부 커버에 의해 상기 본체부에 압박되어 있는, 도전성 입체 검출 장치.
  9. 비도전성의 윤활액 중에, 이격하여 배치되는 도전성을 갖는 복수의 영구 자석과,
    인접하는 상기 영구 자석을 다른 전극으로서 정의하고, 상기 전극 사이의 전기 저항을 검출하는 검출 회로를 구비하고,
    상기 윤활액 중에 혼입된 도전성 입체를 검출 대상으로서 정의하고, 또한 상기 도전성 입체보다도 입경이 작은 도전성의 입체를 미소 입체로서 정의하고,
    상기 전극 사이에는, 전류 인가 시에 상기 미소 입체가 상기 전극에 도통하지 않도록, 상기 미소 입체의 일부가 비접촉 상태로 유지되어 있는, 도전성 입체 검출 장치.
  10. 비도전성의 윤활액 중에, 이격하여 배치되는 복수의 전극과,
    상기 전극 사이의 전기 저항을 기초로 하여, 상기 윤활액 중에 혼입된 검출 대상인 도전성 입체를 검출하는 검출 회로를 구비하고,
    상기 도전성 입체보다도 입경이 작은 도전성의 입체를 미소 입체로서 정의하고,
    전류 인가 시에 상기 미소 입체가 상기 전극에 도통하지 않도록 설정되어 있는, 도전성 입체 검출 장치.
  11. 기계적인 동작 기구와,
    상기 동작 기구와 함께 비도전성의 윤활액을 내부에 수용하는 케이싱과,
    상기 윤활액에 혼입된 검출 대상인 도전성 입체를 검출하는 도전성 입체 검출 장치를 구비하고,
    상기 도전성 입체 검출 장치는,
    상기 윤활액 중에 이격하여 배치되는 복수의 전극과,
    인접하는 상기 전극 사이에, 상기 도전성 입체를 자력에 의해 모으는 영구 자석과,
    인접하는 상기 전극 사이의 전기 저항을 기초로 하여, 상기 도전성 입체를 검출하는 검출 회로를 구비하고,
    상기 영구 자석에 의한 흡착력은, 전류 인가 시에, 상기 도전성 입체보다도 입경이 작은 도전성의 미소 입체가 상기 전극에 도통하지 않는 흡착력으로서 설정되어 있는, 기계 동작 장치.
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