WO2014204003A1

WO2014204003A1 - 対象物の劣化状態を判定する方法及び装置

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Publication number: WO2014204003A1
Application number: PCT/JP2014/066482
Authority: WO
Inventors: 康仁井田
Original assignee: ナブテスコ株式会社
Priority date: 2013-06-21
Filing date: 2014-06-20
Publication date: 2014-12-24
Also published as: JP6127138B2; JPWO2014204003A1

Abstract

　対象物の劣化状態を判定する方法において、光学センサにおいて検出された検出値から演算されるオイルの明度及び色差の少なくとも一方に基づいて、対象物の劣化状態を判定する。対象物はオイル経路上に存在する。光学センサは、オイル経路上において対象物の前後にそれぞれ設けられている。光学センサは、オイルが入る検査部と、検査部に対し検出光を出射する発光素子と、オイルを透過した検出光の色情報を検出する受光素子とを有する。

Description

対象物の劣化状態を判定する方法及び装置

　本発明は、対象物の劣化状態を判定する方法及び装置に関する。

　従来、オイル経路に設けられるフィルタの劣化状態を判定する方法としては、オイル経路上のフィルタの前後に設けた圧力センサによって判定するものがある（例えば、特許文献１参照）。

　特許文献１に記載の状態判定方法では、判定は、フィルタの前後の圧力差に基づく。フィルタが詰まって劣化していれば、フィルタの前段の圧力が高くなることで圧力差が大きくなる。

　しかしながら、フィルタの前後の圧力差を計測する方法では、流量や温度が変化したときに判定を誤るおそれがある。このため、計測の際、流量を規定流量に制御したり、温度を基準範囲内に制御したりする必要がある。オイル流量を規定流量にする際には、オイル経路に設けられたポンプに併設された電気減圧弁やレギュレータを制御することで、メインポンプからのオイル流量を調整する。温度を基準範囲内にする際には、オイルクーラへの流量を調整し、オイルクーラに設けられた冷却ファンの回転数を調整する。

特開２００４－３３７６６８号公報

　上記特許文献１に記載の状態判定方法では、劣化状態を検出するために流量や温度を調整する装置が別途必要となる。このため、フィルタの劣化状態を簡単な構成によって判定することが求められている。

　また、オイル経路には、フィルタだけでなく、軸受やピストン等のオイルを必要とする可動部品も存在する。このため、フィルタの場合と同様に、可動部品の劣化状態を簡単な構成によって判定することが求められている。よって、簡単な構成によってフィルタや可動部品を含む対象物の劣化状態を判定することができる方法及び装置が求められている。

　本発明の目的は、簡単な構成によって対象物の劣化状態を判定することができる方法及び装置を提供することにある。

　以下、上記目的を達成するための手段及びその作用効果について説明する。
　上記課題を解決する、対象物の劣化状態を判定する方法では、光学センサにおいて検出された検出値から演算されるオイルの明度及び色差の少なくとも一方に基づいて前記対象物の劣化状態を判定し、前記対象物はオイル経路上に存在し、前記光学センサは、前記オイル経路上において前記対象物の前後にそれぞれ設けられており、前記光学センサは、前記オイルが入る検査部と、前記検査部に対し検出光を出射する発光素子と、前記オイルを透過した前記検出光の色情報を検出する受光素子とを有することをその要旨としている。

　同方法によれば、対象物の前後にそれぞれ設けられた光学センサから検出値を得るので、対象物の通過前後のオイルの明度と色差とのうちの少なくとも一方を算出できる。対象物の通過前後のオイルの明度と色差とのうちの前記少なくとも一方に基づいて対象物の劣化状態を判定できる。よって、簡単な構成によって対象物の劣化状態を判定することができる。

　上記方法について、前記対象物は、前記オイルに含まれる異物を除去するフィルタであって、前記フィルタの前後に設けられた各前記光学センサの検出値から演算される前記オイルの明度に基づいて前記フィルタの劣化状態を判定することが好ましい。

　同方法によれば、対象物であるフィルタの前後に設けられた各光学センサの検出値からフィルタの前段と後段とのオイルの明度を算出する。フィルタが劣化していればフィルタの前段と後段とのオイルの明度が異なるのでフィルタの劣化状態を判定できる。よって、簡単な構成によってフィルタの劣化状態を判定できる。

　上記方法について、前記フィルタの後段に設けられた前記光学センサの検出値から演算される前記オイルの色差に基づいて前記オイルの劣化状態を判定することが好ましい。
　同方法によれば、フィルタの後段に設けられた光学センサの検出値からオイルの色差を算出する。オイルが劣化していれば色差が変化するのでオイルの劣化状態を判定できる。

　上記方法について、前記対象物は、前記オイルを必要とする可動部品であって、前記可動部品の前後に設けられた各前記光学センサの検出値から演算される前記オイルの明度に基づいて前記可動部品の劣化状態を判定することが好ましい。

　同方法によれば、対象物である可動部品の前後に設けられた各光学センサの検出値から可動部品の前段と後段とのオイルの明度を算出する。可動部品が劣化して異物が発生するとフィルタの前段と後段とのオイルの明度が異なるので可動部品の劣化状態を判定できる。よって、簡単な構成によって可動部品の劣化状態を判定できる。

　上記課題を解決する、対象物の劣化状態を判定する装置は、オイルが入る検査部と、前記検査部に対し検出光を出射する発光素子と、前記オイルを透過した前記検出光の色情報を検出する受光素子とを有し、オイル経路上に存在する前記対象物の前後にそれぞれ設けられる光学センサと、前記光学センサにおいて検出された検出値から演算される前記オイルの明度及び色差の少なくとも一方に基づいて前記対象物の劣化状態を判定する判定部と、を備えることが好ましい。

　同構成によれば、対象物の前後にそれぞれ設けられた光学センサから検出値を得るので、対象物の通過前後のオイルの明度と色差とのうちの少なくとも一方を算出できる。対象物の通過前後のオイルの明度と色差とのうちの前記少なくとも一方に基づいて対象物の劣化状態を判定できる。よって、簡単な構成によって対象物の劣化状態を判定することができる。

　上記装置について、前記対象物は、前記オイルに含まれる異物を除去するフィルタであって、前記判定部は、前記フィルタの前後に設けられた各前記光学センサの検出値から演算される前記オイルの明度に基づいて前記フィルタの劣化状態を判定することが好ましい。

　同構成によれば、対象物であるフィルタの前後に設けられた各光学センサの検出値からフィルタの前段と後段とのオイルの明度を算出する。フィルタが劣化していればフィルタの前段と後段とのオイルの明度が異なるのでフィルタの劣化状態を判定できる。よって、簡単な構成によってフィルタの劣化状態を判定できる。

　上記装置について、前記判定部は、前記フィルタの後段に設けられた前記光学センサの検出値から演算される前記オイルの色差に基づいて前記オイルの劣化状態を判定することが好ましい。

　同構成によれば、フィルタの後段に設けられた光学センサの検出値からオイルの色差を算出する。オイルが劣化していれば色差が変化するのでオイルの劣化状態を判定できる。
　上記装置について、前記対象物は、前記オイルを必要とする可動部品であって、前記判定部は、前記可動部品の前後に設けられた各前記光学センサの検出値から演算される前記オイルの明度に基づいて前記可動部品の劣化状態を判定することが好ましい。

　同構成によれば、対象物である可動部品の前後に設けられた各光学センサの検出値から可動部品の前段と後段とのオイルの明度を算出する。可動部品が劣化して異物が発生するとフィルタの前段と後段とのオイルの明度が異なるので可動部品の劣化状態を判定できる。よって、簡単な構成によって可動部品の劣化状態を判定できる。

　本発明によれば、簡単な構成によって対象物の劣化状態とオイルの劣化状態との少なくとも一方を判定することができる。

第１の実施形態におけるオイル経路上の、対象物の劣化状態を判定する装置を示す概略図。図１の装置の光学センサの構成を示す断面図。対象物の劣化状態を判定する方法を示すフローチャート。第２の実施形態におけるオイル経路上の、対象物の劣化状態を判定する装置を示す概略図。対象物の劣化状態を判定する方法を示すフローチャート。

　（第１の実施形態）
　以下、図１～図３を参照して、対象物の劣化状態を判定する方法及び装置を可動部品のオイル経路上に具体化した第１の実施形態について説明する。

　図１に示されるように、可動部品１０は、可動部品１０にオイルを供給するオイル経路１１を備えている。ここで、可動部品１０とは、軸受やピストン等、可動のためにオイルを必要とする部品である。軸受のように摺動する部品では、オイルとして潤滑油を使用し、ピストンのようにオイルが作用する部品では、オイルとして作動油を使用する。

　オイル経路１１には、フィルタ１２が設けられている。オイル経路１１内のオイルがフィルタ１２を通過すると、該オイルから不純物やごみ等のコンタミネーションが除去される。つまり、フィルタ１２が正常に機能していれば、フィルタ１２の作用によってコンタミネーションを含まない潤滑油が可動部品１０に供給される。なお、可動部品１０及びフィルタ１２が対象物に相当する。

　オイル経路１１上のフィルタ１２の前後には、光学センサ２０ａ，２０ｂがそれぞれ設けられている。オイル経路１１上のフィルタ１２の後段（オイルの流れにおけるフィルタ１２の下流）には、第１光学センサ２０ａが設置されている。オイル経路１１上のフィルタ１２の前段（オイルの流れにおけるフィルタ１２の上流）には、第２光学センサ２０ｂが設置されている。なお、第１光学センサ２０ａの検出値から演算された明度を第１検出明度とし、同検出値から演算された色差のうちの最大の色差を第１最大色差とする。また、第２光学センサ２０ｂの検出値から演算された明度を第２検出明度とする。

　対象物の劣化状態を判定する装置３０は、光学センサ２０ａ，２０ｂと、対象物やオイルの劣化状態を判定する判定部３１と、を備えている。判定部３１は、可動部品１０に付随して単独で存在してもよく、可動部品１０が設けられた装置の制御装置と一体に存在してもよい。判定部３１は、光学センサ２０ａ，２０ｂにおいて検出された検出値から演算されるオイルの明度及び色差の少なくとも一方に基づいて、フィルタ１２の劣化状態と、可動部品１０の劣化状態と、オイルの劣化状態とを判定する。

　判定部３１は、各光学センサ２０ａ，２０ｂの検出値から演算されるオイルの明度に基づいてオイルの状態を判定する。すなわち、判定部３１は、フィルタ１２の後段に設けられた第１光学センサ２０ａの検出値から演算されるオイルの第１検出明度と、オイルの初期明度との差（初期明度－第１検出明度）と、新油判定閾値との比較に基づいてオイルの状態を判定する。オイルの初期明度は、未使用状態のオイルの明度であって、判定部３１に予め記憶しておく。新油判定閾値は、オイルが新油であるか否かを判定する閾値である。判定部３１は、明度の差（初期明度－第１検出明度）が新油判定閾値未満である場合に、オイルが新油である、すなわち、未使用又は未使用に近いオイルであると判定する。

　判定部３１は、各光学センサ２０ａ，２０ｂの検出値から演算されるオイルの明度に基づいてフィルタの劣化状態を判定する。すなわち、判定部３１は、フィルタ１２の前後に設けられた各光学センサ２０ａ，２０ｂの検出値から演算されるオイルの明度（第１検出明度、第２検出明度）の差の絶対値（｜第１検出明度－第２検出明度｜）を算出する。判定部３１は、明度の差の絶対値（｜第１検出明度－第２検出明度｜）とフィルタ判定閾値との比較に基づいてフィルタの劣化状態を判定する。フィルタ判定閾値は、フィルタ１２が異常であるか否かを判定する閾値である。判定部３１は、明度の差の絶対値（｜第１検出明度－第２検出明度｜）がフィルタ判定閾値未満である場合に、フィルタ１２を異常と判定する。

　判定部３１は、各光学センサ２０ａ，２０ｂの検出値から演算されるオイルの明度に基づいて可動部品１０の劣化状態を判定する。すなわち、判定部３１は、可動部品１０の前後に設けられた各光学センサ２０ａ，２０ｂの検出値から演算されるオイルの明度の差と、コンタミ判定閾値との比較に基づいて可動部品の劣化状態を判定する。コンタミ判定閾値は、可動部品が劣化しているか否かを判定する閾値であって、フィルタ判定閾値よりも大きい値である。コンタミ判定閾値が可動部品判定閾値に相当する。判定部３１は、明度の差の絶対値（｜第１検出明度－第２検出明度｜）がコンタミ判定閾値未満である場合に、可動部品１０を異常と判定する。可動部品１０に異常がある場合には、摩耗等が発生してオイル中に摩耗粉等が混入してコンタミネーションが発生する。このため、明度によって可動部品の異常を判定することができる。

　判定部３１は、第１光学センサ２０ａの検出値から演算されるオイルの色差（例えば、第１最大色差）に基づいてオイルの劣化状態を判定する。すなわち、判定部３１は、フィルタ１２の後段に設けられた第１光学センサ２０ａの検出値から演算されるオイルの第１最大色差と、オイルの初期最大色差との差と、油劣化判定閾値との比較に基づいてオイルの劣化状態を判定する。オイルの初期最大色差は、未使用状態のオイルの最大色差であって、判定部３１に予め記憶しておく。油劣化判定閾値は、オイル経路１１のオイルが劣化しているか否かを判定する閾値である。判定部３１は、色差の差、例えば、最大色差の差（第１最大色差－初期最大色差）が油劣化判定閾値以上である場合に、オイルを劣化と判定する。

　図２を参照して、光学センサ２０ａ，２０ｂの構成について説明する。
　光学センサ２０ａ，２０ｂは、金属又は樹脂製の円柱状のハウジング２１を備えている。ハウジング２１の上部には、収容部２１ａが設けられている。収容部２１ａは、有底円筒状のカバー２９によって覆われている。

　収容部２１ａは、回路基板２２を収容している。回路基板２２は、ハウジング２１に螺子２１ｃによって固定されている。回路基板２２には、電源線及び信号線が束ねられた通信線２８が接続されている。

　回路基板２２には、発光素子２３、受光素子としてのカラーセンサ２４、及び各種電子部品（図示略）が設置されている。発光素子２３は、白色ＬＥＤなど、白色の検出光を出射する公知の素子である。カラーセンサ２４は、本実施携帯ではＲＧＢセンサであって、検出光の光量に応じた色情報としてのＲ値、Ｇ値、Ｂ値を、通信線２８を介して装置本体に出力する。

　ハウジング２１は、検出光の光軸方向に延びる第１貫通孔２１ｄを有している。第１貫通孔２１ｄは、収容部２１ａの底面からハウジング２１の底面まで貫通している。ハウジング２１の底面であって、第１貫通孔２１ｄの出口には、第１プリズム２５が設けられている。第１プリズム２５は、石英又はガラス等の透光性材料からなる直角プリズムである。第１プリズム２５は、第１貫通孔２１ｄを通過した検出光が入射する入射面２５ａと、入射面２５ａから入射した検出光が反射する反射面２５ｂと、反射面２５ｂによって反射した検出光が出射する出射面２５ｃと、を有している。

　入射面２５ａ及び出射面２５ｃは、光学研磨されている。反射面２５ｂは、金属蒸着膜及び保護膜から構成される。金属蒸着膜は、例えばアルミニウム等の薄膜であって、透光性材料の外側に成膜されている。保護膜は、例えば二酸化ケイ素薄膜、フッ化マクグネシウム薄膜であって、金属蒸着膜の外側に成膜されて、金属蒸着膜を保護している。入射面２５ａに対する反射面２５ｂの角度は、反射面２５ｂに入射した光の光路を、入射方向に対して９０°の方向に反射するように調整されている。

　ハウジング２１の底面には、第２プリズム２６が設けられている。第２プリズム２６は、第１プリズム２５に対して間隙を介して設けられている。第２プリズム２６は、第１プリズム２５と同様の構成であって、入射面２６ａと、反射面２６ｂと、出射面２６ｃとを有している。第１プリズム２５と第２プリズム２６との間に設けられた間隙は、オイルが入る油浸入間隙２７であって、検査部として機能する。

　ハウジング２１は、第１貫通孔２１ｄと平行に延びる第２貫通孔２１ｅを備えている。第２貫通孔２１ｅは、収容部２１ａの底面からハウジング２１の底面まで延びており、第２プリズム２６とカラーセンサ２４との間に設けられている。

　従って、発光素子２３から出射された白色の検出光は、第１貫通孔２１ｄを直進して第１プリズム２５に入射する。その反射面２５ｂによって検出光の光路が９０°曲げられ、検出光は出射面２５ｃから油浸入間隙２７に入射する。さらに検出光は油浸入間隙２７に入ったオイルを透過し、第２プリズム２６に入射する。第２プリズム２６に入射した検出光の光路は、その反射面２６ｂによって９０°曲げられ、検出光は第２貫通孔２１ｅを直進し、カラーセンサ２４によって受光される。すなわち、発光素子２３から出射された検出光の光路は、第１プリズム２５及び第２プリズム２６によって、１８０°反転される。オイルを透過した検出光は、オイルの色相に応じた波長域が吸収された光である。

　ここで、状態判定に使用する色差及び最大色差について説明する。各色差は、Ｒ値、Ｇ値、Ｂ値のうちの二者の差分の絶対値、すなわち、｜Ｒ－Ｇ｜、｜Ｇ－Ｂ｜、｜Ｒ－Ｂ｜で表される。これらの色差のうち最大となる値が最大色差である。Ｒ値、Ｇ値、Ｂ値のうち最小値はＢ値であることが多く、最大値はＲ値であることが多いので、色差｜Ｒ－Ｂ｜のみを演算し、最大色差として用いてもよい。

　次に、図３を参照して、前述のように構成された装置３０の対象物の劣化状態を判定する方法について説明する。装置３０は、可動部品１０を備えた装置の稼働時間が一定時間経過する毎に状態判定を行う。なお、状態判定を随時行ってもよく、ユーザの指示によって必要なときにのみ状態判定を行ってもよい。

　図３に示されるように、装置３０の判定部３１は、状態判定の実施が指示されると状態判定を開始する。判定部３１は、第１光学センサ２０ａから第１検出明度を算出する（ステップＳ１）。すなわち、判定部３１は、第１光学センサ２０ａのカラーセンサ２４が検出した検出値から第１検出明度を算出する。

　次に、判定部３１は、「初期明度－第１検出明度」が新油判定閾値以上であるか否かを判断する（ステップＳ２）。すなわち、判定部３１は、予め記憶していた未使用状態のオイルの明度である初期明度と第１検出明度との差を算出し、この差が新油判定閾値未満であると判断した場合（ステップＳ２：ＮＯ）には、未使用又は未使用に近いオイルであると判定して判定処理を終了する。

　一方、判定部３１は、初期明度と第１検出明度との差を算出し、この差が新油判定閾値以上であると判断した場合（ステップＳ２：ＹＥＳ）には、使用状態のオイルであると判断して判定処理を継続する。判定部３１は、第２光学センサ２０ｂから第２検出明度を算出する（ステップＳ３）。すなわち、判定部３１は、第２光学センサ２０ｂのカラーセンサ２４が検出した検出値から第２検出明度を算出する。

　次に、判定部３１は、「｜第１検出明度－第２検出明度｜」がフィルタ判定閾値以上であるか否かを判断する（ステップＳ４）。すなわち、判定部３１は、フィルタ１２の通過後のオイルの明度である第１検出明度と、フィルタ１２の通過前のオイルの明度である第２検出明度との差の絶対値を算出し、この差がフィルタ判定閾値未満であると判断した場合（ステップＳ４：ＮＯ）には、フィルタ１２を異常と判定する（ステップＳ９）。

　一方、判定部３１は、第１検出明度と第２検出明度との差を算出し、この差がフィルタ判定閾値以上であると判断した場合（ステップＳ４：ＹＥＳ）には、「｜第１検出明度－第２検出明度｜」がコンタミ判定閾値以上であるか否かを判断する（ステップＳ５）。すなわち、判定部３１は、第１検出明度と第２検出明度との差の絶対値を算出し、この差がコンタミ判定閾値よりも大きいと判断した場合（ステップＳ５：ＮＯ）には、可動部品１０を異常と判定する（ステップＳ１０）。

　一方、判定部３１は、第１検出明度と第２検出明度との差の絶対値を算出し、この差がコンタミ判定閾値以下である場合（ステップＳ５：ＹＥＳ）には、判定部３１は、第１光学センサ２０ａから第１最大色差を算出する（ステップＳ６）。すなわち、判定部３１は、第１光学センサ２０ａのカラーセンサ２４が検出した検出値から第１最大色差を算出する。

　次に、判定部３１は、「初期最大色差－第１最大色差」が油劣化判定閾値以上であるか否かを判断する（ステップＳ７）。すなわち、判定部３１は、予め記憶していた未使用状態のオイルの最大色差である初期最大色差と第１最大色差との差を算出し、この差が油劣化判定閾値未満であると判断した場合（ステップＳ７：ＮＯ）には、オイルが劣化していないと判定して判定処理を終了する。

　一方、判定部３１は、初期最大色差と第１最大色差との差を算出し、この差が油劣化判定閾値以上であると判断した場合（ステップＳ７：ＹＥＳ）には、オイルを劣化と判定して（ステップＳ８）、判定処理を終了する。

　さて、本実施形態では、フィルタ１２の前後に光学センサ２０ａ，２０ｂを設置して、これら光学センサ２０ａ，２０ｂの検出値から明度を算出して、フィルタ１２の劣化を簡単な構成で判定することができる。また、フィルタ１２の前後に設置された光学センサ２０ａ，２０ｂは、見方を変えると、可動部品１０の前後に位置するので、これら光学センサ２０ａ，２０ｂの検出値から明度を算出して、可動部品１０の劣化を簡単な構成によって判定することができる。さらに、光学センサ２０ａ，２０ｂの検出値から最大色差を算出して、オイルの劣化を簡単な構成によって判定することができる。

　以上、説明した実施形態によれば、以下の効果を奏することができる。
　（１）フィルタ１２の前後にそれぞれ設けられた光学センサ２０ａ，２０ｂから検出値を得るので、フィルタ１２の通過前後のオイルの明度と色差とのうちの少なくとも一方を算出できる。フィルタ１２の通過前後のオイルの明度と色差とのうちの前記少なくとも一方に基づいてフィルタ１２の劣化状態を判定できる。よって、フィルタ１２の劣化状態を簡単な構成によって判定することができる。

　（２）フィルタ１２の前後に設けられた各光学センサ２０ａ，２０ｂの検出値からフィルタ１２の前段と後段とのオイルの明度を算出する。フィルタ１２が劣化していればフィルタ１２の前段と後段とのオイルの明度が異なるのでフィルタ１２の劣化状態を判定できる。よって、フィルタ１２の劣化状態を簡単な構成によって判定できる。

　（３）フィルタ１２の後段に設けられた光学センサ２０ａ，２０ｂの検出値からオイルの色差を算出する。オイルが劣化していれば色差が変化するのでオイルの劣化状態を判定できる。

　（４）可動部品１０の前後に設けられた各光学センサ２０ａ，２０ｂの検出値から可動部品１０の前段と後段とのオイルの明度を算出する。可動部品１０が劣化して異物が発生するとフィルタ１２の前段と後段とのオイルの明度が異なるので可動部品１０の劣化状態を判定できる。よって、可動部品１０の劣化状態を簡単な構成によって判定できる。

　（５）フィルタ１２が劣化していればフィルタ１２の前段と後段とのオイルの明度が異なるので、フィルタ１２の前後におけるオイルの明度の差とフィルタ判定閾値との比較に基づいてフィルタ１２の劣化状態を判定できる。よって、フィルタ１２の劣化状態を簡単な構成によって判定できる。

　（６）オイルが劣化していれば色差が初期色差から変化するので、オイルの色差と初期色差との比較に基づいてオイルの劣化状態を判定できる。
　（７）可動部品１０が劣化して異物が発生すると可動部品１０の前段と後段とのオイルの明度が異なるので、可動部品１０の前後におけるオイルの明度の差と、コンタミ判定閾値との比較に基づいて可動部品１０の劣化状態を判定できる。よって、可動部品１０の劣化状態を簡単な構成によって判定できる。

　（第２の実施形態）
　以下、図４及び図５を参照して、対象物の劣化状態を判定する方法及び装置を軸受のオイル経路に具体化した第２の実施形態について説明する。この実施形態の装置は、可動部品１０を挟むように第１光学センサ２０ａと第２光学センサ２０ｂが設けられている点、可動部品１０の劣化状態のみを判定する点が上記第１の実施形態と異なっている。

　図４に示されるように、可動部品１０は、可動部品１０にオイルを供給するオイル経路１１を備えている。なお、可動部品１０が対象物に相当する。
　オイル経路１１上の可動部品１０の前後には、光学センサ２０ａ，２０ｂがそれぞれ設けられている。オイル経路１１上の可動部品１０の後段（オイルの流れにおける可動部品１０の下流）には、第１光学センサ２０ａが設置されている。オイル経路１１上の可動部品１０の前段（オイルの流れにおける可動部品１０の上流）には、第２光学センサ２０ｂが設置されている。なお、第１光学センサ２０ａの検出値から演算された明度を第１検出明度とする。また、第２光学センサ２０ｂの検出値から演算された明度を第２検出明度とする。

　装置３０の判定部３１は、光学センサ２０ａ，２０ｂにおいて検出された検出値から演算されるオイルの明度に基づいて可動部品１０の劣化状態を判定する。判定部３１は、第１の実施形態と同様に、各光学センサ２０ａ，２０ｂの検出値から演算されるオイルの明度に基づいて可動部品１０の劣化状態を判定する。

　次に、図５を参照して、前述のように構成された装置における対象物の劣化状態を判定する方法について説明する。
　図５に示されるように、装置３０の判定部３１は、状態判定の実施が指示されると状態判定を開始する。判定部３１は、第１光学センサ２０ａから第１検出明度を算出する（ステップＳ２１）。すなわち、判定部３１は、第１光学センサ２０ａのカラーセンサ２４が検出した検出値から第１検出明度を算出する。

　次に、判定部３１は、「初期明度－第１検出明度」が新油判定閾値以上であるか否かを判断する（ステップＳ２２）。すなわち、判定部３１は、予め記憶していた未使用状態のオイルの明度である初期明度と第１検出明度との差を算出し、この差が新油判定閾値未満であると判断した場合（ステップＳ２２：ＮＯ）には、未使用又は未使用に近いオイルであると判定して判定処理を終了する。

　一方、判定部３１は、初期明度と第１検出明度との差を算出し、この差が新油判定閾値以上であると判断した場合（ステップＳ２２：ＹＥＳ）には、使用状態のオイルであると判断して判定処理を継続する。判定部３１は、第２光学センサ２０ｂから第２検出明度を算出する（ステップＳ２３）。すなわち、判定部３１は、第２光学センサ２０ｂのカラーセンサ２４が検出した検出値から第２検出明度を算出する。

　次に、判定部３１は、「｜第１検出明度－第２検出明度｜」がコンタミ判定閾値以上であるか否かを判断する（ステップＳ２４）。すなわち、判定部３１は、フィルタ１２の通過後のオイルの明度である第１検出明度と、フィルタ１２の通過前のオイルの明度である第２検出明度との差の絶対値を算出し、この差がコンタミ判定閾値未満であると判断した場合（ステップＳ２４：ＮＯ）には、判定処理を終了する。

　一方、判定部３１は、第１検出明度と第２検出明度との差の絶対値を算出し、この差がコンタミ判定閾値以上であると判断した場合（ステップＳ２４：ＹＥＳ）には、対象物である可動部品１０を異常と判定して（ステップＳ２５）、判定処理を終了する。

　さて、本実施形態では、可動部品１０の前後に光学センサ２０ａ，２０ｂを設置して、これら光学センサ２０ａ，２０ｂの検出値から明度を算出して、可動部品１０の劣化を簡単な構成で判定することができる。

　以上、説明した実施形態によれば、第１の実施形態の（４）及び（７）の効果を奏することができる。
　なお、上記各実施形態は、これを適宜変更した以下の形態にて実施することができる。

　・上記第１の実施形態において、オイルの劣化を判定するステップ（Ｓ６～Ｓ８）の処理を、フィルタ１２の異常を判定するステップ（Ｓ３，Ｓ４，Ｓ９）と、可動部品１０の異常を判定するステップ（Ｓ３，Ｓ５，Ｓ１０）との処理の前に行ってもよい。

　・上記第１の実施形態において、フィルタ１２の異常を判定するステップ（Ｓ３，Ｓ４，Ｓ９）と、可動部品１０の異常を判定するステップ（Ｓ３，Ｓ５，Ｓ１０）と、オイルの劣化を判定するステップ（Ｓ６～Ｓ８）との少なくとも１つの処理を行わなくてもよい。

　・上記第１及び第２の実施形態では、新油の判定時（ステップＳ２，Ｓ２２）に初期明度と第１検出明度との差（初期明度－第１検出明度）を算出して、該差を新油判定閾値と比較した。しかしながら、初期明度と第１検出明度とに基づく比（初期明度／第１検出明度、又は第１検出明度／初期明度）を算出して、該比を新油判定閾値と比較してもよい。なお、この場合、新油判定閾値は比に対応させた値を採用する。

　・上記第１の実施形態では、フィルタ１２の異常判定時（ステップＳ４）に第１検出明度と第２検出明度との差の絶対値（｜第１検出明度－第２検出明度｜）を算出して、該差の絶対値をフィルタ判定閾値と比較した。しかしながら、フィルタ１２を通過した時には、第１検出明度が第２検出明度よりも高いため、絶対値に代えて、単に第１検出明度と第２検出明度との差（第１検出明度－第２検出明度）を算出して、該差をフィルタ判定閾値と比較してもよい。

　・上記第１の実施形態では、フィルタの異常判定時（ステップＳ４）に第１検出明度と第２検出明度との差の絶対値（｜第１検出明度－第２検出明度｜）を算出して、該差の絶対値をフィルタ判定閾値と比較した。しかしながら、第１検出明度と第２検出明度とに基づく比（第１検出明度／第２検出明度、又は第２検出明度／第１検出明度）を算出して、該比をフィルタ判定閾値と比較してもよい。なお、この場合、フィルタ判定閾値は比に対応させた値を採用する。

　・第１及び第２の上記実施形態では、可動部品の異常判定時（ステップＳ５，Ｓ２５）に第１検出明度と第２検出明度との差の絶対値（｜第１検出明度－第２検出明度｜）を算出して、該差の絶対値をコンタミ判定閾値と比較した。しかしながら、第１検出明度と第２検出明度とに基づく比（第１検出明度／第２検出明度、又は第２検出明度／第１検出明度）を算出して、該比をコンタミ判定閾値と比較してもよい。なお、この場合、コンタミ判定閾値は比に対応させた値を採用する。

　・上記第１の実施形態では、オイルの劣化判定時（ステップＳ７）に初期最大色差と第１最大色差との差（初期最大色差－第１最大色差）を算出して、該差を油劣化判定閾値と比較した。しかしながら、初期最大色差と第１最大色差とに基づく比（初期最大色差／第１最大色差、又は第１最大色差／初期最大色差）を算出して、該比を油劣化判定閾値と比較してもよい。なお、この場合、油劣化判定閾値は比に対応させた値を採用する。

　・上記第１及び第２の実施形態では、プリズムによる反射タイプの光学センサ２０ａ，２０ｂを採用したが、発光素子と受光素子とを対向配置したタイプ等の他の光学センサを採用してもよい。

　・上記第１及び第２の実施形態では、可動部品１０はオイルを必要として可動する軸受やピストン等の部品とした。さらに、風力発電機、建設機械、航空機、鉄道車両、真空ポンプ、船舶、商用車、乗用車、研磨機等に設けられる可動部品に装置３０を適用してもよい。補足すると、風力発電機では、例えば風力発電機用増速器やその軸受、ピッチ駆動用油圧シリンダや減速機、ＹＡＷ駆動用油圧モータに装置を適用する。建設機械では、例えば油圧モータ、油圧シリンダ、油圧用バルブ（ロードセンシングバルブ等）や走行モータ、旋回モータ、ジョイント等に装置を適用する。航空機では、例えばスポイラー、エルロン、エレベーター、ラダー、フラップ、スラット、ブレーキ、ステアリング等を駆動するフライトコントロールアクチュエータ、油圧モータ等に装置を適用する。鉄道車両では、例えば鉄道車両用空気圧縮装置に装置を適用する。商用車、乗用車では、例えばブレーキアクチュエータ、エンジンオイルの循環ポンプ、燃料の供給ポンプ等に装置を適用する。船舶では、例えばエンジンオイルの循環ポンプ、燃料の供給ポンプ、油圧駆動装置及び機器等に装置を適用する。研磨機では、研削液（クーラント液）のタンクや供給ポンプ等に装置を適用する。

　次に、上記実施形態から把握できる技術的思想をその効果と共に記載する。
　（イ）請求項２に記載の方法において、前記フィルタの前後に設けられた各前記光学センサの検出値から演算される前記オイルの明度の差と、フィルタ判定閾値との比較に基づいて前記フィルタの劣化状態を判定する方法。

　同方法によれば、フィルタが劣化していればフィルタの前段と後段とのオイルの明度が異なるので、フィルタの前後におけるオイルの明度の差とフィルタ判定閾値との比較に基づいてフィルタの劣化状態を判定できる。よって、簡単な構成によってフィルタの劣化状態を判定できる。

　（ロ）請求項３に記載の方法において、前記フィルタの後段に設けられた前記光学センサの検出値から演算される前記オイルの色差と、前記オイルの初期色差との比較に基づいて前記オイルの劣化状態を判定する方法。

　同方法によれば、オイルが劣化していれば色差が初期色差から変化するので、オイルの色差と初期色差との比較に基づいてオイルの劣化状態を判定できる。
　（ハ）請求項４に記載の方法において、前記可動部品の前後に設けられた各前記光学センサの検出値から演算される前記オイルの明度の差と、可動部品判定閾値との比較に基づいて前記可動部品の劣化状態を判定する方法。

　同方法によれば、可動部品が劣化して異物が発生すると可動部品の前段と後段とのオイルの明度が異なるので、可動部品の前後におけるオイルの明度の差と、可動部品判定閾値との比較に基づいて可動部品の劣化状態を判定できる。よって、可動部品の劣化状態を簡単な構成で判定できる。

　（ニ）請求項６に記載の装置において、前記判定部は、前記フィルタの前後に設けられた各前記光学センサの検出値から演算される前記オイルの明度の差と、フィルタ判定閾値との比較に基づいて前記フィルタの劣化状態を判定する装置。

　同構成によれば、フィルタが劣化していればフィルタの前段と後段とのオイルの明度が異なるので、フィルタの前後におけるオイルの明度の差と、フィルタ判定閾値との比較に基づいてフィルタの劣化状態を判定できる。よって、フィルタの劣化状態を簡単な構成で判定できる。

　（ホ）請求項７に記載の装置において、前記判定部は、前記フィルタの後段に設けられた前記光学センサの検出値から演算される前記オイルの色差と前記オイルの初期色差との差と、油劣化判定閾値との比較に基づいて前記オイルの劣化状態を判定する装置。

　同構成によれば、オイルが劣化していれば色差が変化するので、オイルの色差とオイルの初期色差との差と、油劣化判定閾値との比較に基づいてオイルの劣化状態を判定できる。

　（へ）請求項８に記載の装置において、前記判定部は、前記可動部品の前後に設けられた各前記光学センサの検出値から演算される前記オイルの明度の差と、可動部品判定閾値との比較に基づいて前記可動部品の劣化状態を判定する装置。

　同構成によれば、可動部品が劣化して異物が発生するとフィルタの前段と後段とのオイルの明度が異なるので、可動部品の前後におけるオイルの明度の差と、可動部品判定閾値との比較に基づいて可動部品の劣化状態を判定できる。よって、可動部品の劣化状態を簡単な構成で判定できる。

　１０…可動部品、１１…オイル経路、１２…フィルタ、２０ａ…第１光学センサ、２０ｂ…第２光学センサ、２１…ハウジング、２１ａ…収容部、２１ｃ…螺子、２１ｄ…第１貫通孔、２１ｅ…第２貫通孔、２２…回路基板、２３…発光素子、２４…カラーセンサ、２５…第１プリズム、２５ａ…入射面、２５ｂ…反射面、２５ｃ…出射面、２６…第２プリズム、２７…油浸入間隙、２８…通信線、３０…対象物の劣化状態を判定する装置、３１…判定部。

Claims

　対象物の劣化状態を判定する方法において、
　光学センサにおいて検出された検出値から演算されるオイルの明度及び色差の少なくとも一方に基づいて前記対象物の劣化状態を判定し、
　前記対象物はオイル経路上に存在し、前記光学センサは、前記オイル経路上において前記対象物の前後にそれぞれ設けられており、前記光学センサは、前記オイルが入る検査部と、前記検査部に対し検出光を出射する発光素子と、前記オイルを透過した前記検出光の色情報を検出する受光素子とを有する、
　方法。
　前記対象物は、前記オイルに含まれる異物を除去するフィルタであって、
　前記方法は、前記フィルタの前後に設けられた各前記光学センサの検出値から演算される前記オイルの明度に基づいて前記フィルタの劣化状態を判定する
　請求項１に記載の方法。
　前記フィルタの後段に設けられた前記光学センサの検出値から演算される前記オイルの色差に基づいて前記オイルの劣化状態を判定する
　請求項２に記載の方法。
　前記対象物は、前記オイルを必要とする可動部品であって、
　前記可動部品の前後に設けられた各前記光学センサの検出値から演算される前記オイルの明度に基づいて前記可動部品の劣化状態を判定する
　請求項１～３のいずれか一項に記載の方法。
　対象物の劣化状態を判定する装置であって、
　オイルが入る検査部と、前記検査部に対し検出光を出射する発光素子と、前記オイルを透過した前記検出光の色情報を検出する受光素子とを有し、オイル経路上に存在する前記対象物の前後にそれぞれ設けられる光学センサと、
　前記光学センサにおいて検出された検出値から演算される前記オイルの明度及び色差の少なくとも一方に基づいて前記対象物の劣化状態を判定する判定部と、を備える
　装置。
　前記対象物は、前記オイルに含まれる異物を除去するフィルタであって、
　前記判定部は、前記フィルタの前後に設けられた各前記光学センサの検出値から演算される前記オイルの明度に基づいて前記フィルタの劣化状態を判定する
　請求項５に記載の装置。
　前記判定部は、前記フィルタの後段に設けられた前記光学センサの検出値から演算される前記オイルの色差に基づいて前記オイルの劣化状態を判定する
　請求項６に記載の装置。
　前記対象物は、前記オイルを必要とする可動部品であって、
　前記判定部は、前記可動部品の前後に設けられた各前記光学センサの検出値から演算される前記オイルの明度に基づいて前記可動部品の劣化状態を判定する
　請求項５～７のいずれか一項に記載の装置。