JPH0750706Y2 - 流体センサー - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案は、流体が流れる流体経路
中に介装して、その流体の有無、性状等を検出する際に
用いる流体センサーに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】工作機械等において、軸受部を潤滑する
方法として、微量の潤滑を霧化して空気と共に軸受部に
供給する形式を採るものがある。この種の潤滑形式の場
合、空気の流れが止まれば潤滑不足になり、軸受部に焼
き付きが発生するので、その潤滑経路の途中に流体セン
サーを介装し、空気流の有無を検出するようにしてい
る。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】従来の流体センサー
は、空気流の圧力の変化等を利用してその有無を検出す
るものであるため、検出精度の信頼性に欠ける欠点があ
る他、空気流中の含油量を判断できないという問題があ
る。即ち、空気流があっても、含油量が低下すれば、潤
滑不足になって軸受部に焼き付きが発生する。しかし、
従来の流体センサーでは、このような含油量の微妙な変
化を検出することはできなかった。

【０００４】本考案は、かかる従来の課題に鑑み、流体
の有無の他、空気流中の含油量の変化等、流体の性状を
も精度良く検出できる流体センサーを提供することを目
的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本考案に係る流体センサ
ーは、被検出用流体が流れる通路12を有するセンサー本
体９と、このセンサー本体９内で通路12の径方向の両側
に埋め込まれ且つ該通路12内を流れる被検出用流体の誘
電率の変化を検出する一対の板状の電極15,16と、この
電極15,16 からの電気信号により被検出用流体を判別す
る判別部10とを備え、各電極15,16 の内端側が通路12内
に露出し且つ該通路12の内周面と略面一状となるよう
に、該各電極15,16 をセンサー本体９内に通路12の長手
方向に沿って該通路12の径方向に埋め込み、この各電極
15,16 の一端部をセンサー本体9 から外方に突出させた
ものである。

【０００６】

【作用】センサー本体９の通路12中を流れる被検出用の
流体の有無の他、その流体の性状が変化すれば、一対の
電極15,16 間の誘電率が変化する。そして、電極15, 16
からの電気信号がそれに応じて変化するため、その電気
信号の変化を判別部10で判別すると、通路12中の流体の
有無、性状を精度良く検出できる。

【０００７】

【実施例】以下、本考案の実施例を図面に基づいて詳述
する。図１乃至図４は、本考案の一実施例を示す。図１
において、１は工作機械の主軸ヘッド、２は主軸で、主
軸ヘッド１に軸受部３を介して回転自在に支持されてい
る。主軸２の下端には、チャック４を介して刃物５が取
り付けられている。６は潤滑油供給装置で、微量の潤滑
油を空気流に含ませ、潤滑経路７を介して軸受部３に供
給するようになっている。

【０００８】８は本考案に係る流体センサーで、潤滑経
路７中に介装されたセンサー本体９、判別部10等を備
え、空気流の有無、及びその空気流中の潤滑油の含油量
を検出するようになっている。11は制御装置で、流体セ
ンサー８からの出力により、空気流中に常に所定量の潤
滑油が含まれるように潤滑油供給装置６をフィードバッ
ク制御すると共に、詰まり等によって空気流が止まれば
警報を発し、又は主軸２の回転を停止させるようになっ
ている。

【０００９】流体センサー８は、図２及び図３に示すよ
うに構成されている。即ち、センサー本体９は合成樹脂
等の耐油性の絶縁材料により構成されている。そして、
このセンサー本体９には、空気流が流れる通路12が軸心
方向に形成されると共に、その通路12の両端部に、潤滑
経路７を構成するパイプ13,14 が螺着されている。通路
12は直径２mm程度であって、この通路12内に内端が露出
するように一対の電極15,16 がセンサー本体９に埋め込
まれている。

【００１０】一対の電極15,16 は通路12を流れる空気流
の誘電率の変化を検出するものであって、導電性を有す
る矩形状の板材から構成されている。この各電極は、板
幅方向が通路12の軸心方向と一致するように、センサー
本体９内に通路12を挟んで両側に径方向に対称に埋め込
まれている。各電極15,16 の内端側は、通路12内を流れ
る空気流と直接接触しするように通路12内に露出すると
共に、通路12の内周面と略面一状に構成されている。ま
た各電極15,16 の外端部は、センサー本体9 から径方向
の外方に突出し、その一方の電極15の突出部が電源に、
他方の電極16の突出部がアースに夫々接続されている。

【００１１】判別部10は一対の電極15,16 からの電気信
号により空気流の有無、及びその空気流中の潤滑油の含
油量を判別するもので、図４に示すように、増幅器17、
ローカットフィルター18、検波器19、比較器20,21 等か
ら構成されている。比較器20は検波器19からの信号を三
段階の基準値ａ，ｂ，ｃと比較して、空気流の有無及び
含油量を判断するためのものである。比較器21は検波器
19からの信号を基準値ｄと比較し、空気流中に潤滑油以
外のものが含まれているか否かを判断するためのもので
ある。

【００１２】上記構成において、潤滑油供給装置６によ
り潤滑経路７を経て空気流と共に微量の潤滑油を軸受部
３に供給し、その潤滑油により軸受部３を潤滑する。こ
の時、空気流はセンサー本体９の通路12を通って矢印方
向に流れる。そして、空気流中に所定量の潤滑油が含ま
れていれば、一対の電極15,16 間の誘電率が所定値とな
るため、電極15,16 から判別部10に所定値の電気信号(
電圧) が出力される。

【００１３】この電気信号は増幅器17で増幅され、ロー
カットフィルター18を経て検波器19で検波された後、比
較器20,21 に送られ、例えば基準値ａと比較される。そ
して、正常な含油量であるため、比較器20から正常を示
す信号が出て潤滑油供給装置６とへ送られる。

【００１４】何等かの原因によって空気流中に含有され
る潤滑油の含油量が減少すれば、一対の電極15,16 間の
誘電率が低下するため、電極15,16 からの電気信号が小
さくなる。従って、この電気信号の低下を判別部10で判
別すれば、空気流中の含油量の減少を精度良く検出でき
る。例えば、検波器19で検波した後、比較器20で基準値
ｂ又はｃと比較すれば、含油量がどれ程かが判る。

【００１５】空気流中に水等が混ざっている場合には、
油と誘電率が大きく変化するので、電極15,16 からの電
気信号が変化する。従って、これを比較器21で判別すれ
ば、水等の混入を検出できる。

【００１６】上記実施例では、一対の電極15,16 として
板材を用い、これをセンサー本体９に通路12を挟んで径
方向に設けているが、この構成に限定されるものではな
く、図５に示すように構成することも可能である。即
ち、図５は、通路12の周囲に電極15,16 を２組づつ配置
し、相対向する各電極15,16 を接続したものを示す。こ
のようにすれば、電極15,16 間の間隔が小さくなり、検
出精度が向上する。

【００１７】なお、被検出用の流体は、潤滑油等を含有
する空気流に限らず、その他の流体であっても良い。こ
の流体には、気体、液体の他、粉体、粒体等がある。

【００２１】

【考案の効果】本考案によれば、被検出用流体が流れる
通路12を有するセンサー本体９と、このセンサー本体９
内で通路12の径方向の両側に埋め込まれ且つ該通路12内
を流れる被検出用流体の誘電率の変化を検出する一対の
板状の電極15,16 と、この電極15,16 からの電気信号に
より被検出用流体を判別する判別部10とを備え、各電極
15,16 の内端側が通路12内に露出し且つ該通路12の内周
面と略面一状となるように、該各電極15,16 をセンサー
本体９内に通路12の長手方向に沿って該通路12の径方向
に埋め込み、この各電極15,16 の一端部をセンサー本体
９から外方に突出させているので、次のような顕著な効
果を奏する。 一対の電極15,16 で通路12内を流れる被検出用流体
の誘電率の変化を検出 し、その電気信号から判別部10に
より被検出用流体を判別するようにしてい るので、通路
12内を流れる被検出用流体の有無の他、流体の性状をも
精度良 く検出し判別することができる。 一対の電極15,16 の内端側を通路12内に露出させ、
この一対の電極15,16 の内端側を通路12内を流れる被検
出用流体に直接接触させて誘電率の変化を 検出するよう
にしているため、被検出用流体の有無、性状の変化を確
実に検 出することができる。 即ち、各電極15,16 と被検
出用流体との間に合成樹脂製のチューブ等があ れば、一
対の電極15,16 間に、そのチューブ分だけ誘電率の変化
しない部分 ができるので、被検出用流体の有無、性状の
変化等によって電極15,16 間の 誘電率の変化する度合い
が少なくなって、被検出用流体側の微妙な誘電率の 変化
を検出することができず、自ずと検出精度が低下するこ
とになる。 しかし、一対の電極15,16 の内端側を通路12
内に露出させて、各電極15,1 6 を被検出用流体に直接接
触させることにより、各電極15,16 間の誘電率が 全て被
検出用流体の有無、性状等によって変化することになる
ので、被検出 用流体の有無、性状等による誘電率の変化
度を大きくすることができる。 従って、被検出用流体の
有無、性状等の変化を各電極15,16 間の誘電率の 変化と
して確実に捕らえることができ、検出精度が著しく向上
する。 各電極15,16 の内端側が通路12の内周面と略面一状
となっているので、各 電極15,16 を通路12内の被検出用
流体に直接接触させるようにしているにも 拘らず、被検
出用流体にゴミ等の夾雑物が含まれている場合にも、そ
の夾雑 物が電極15,16 の内端側に引っ掛かって付着する
ような恐れがない。 このため、通路12の内径を非常に小
さくしても、夾雑物によって通路12内 が詰まって流通不
能になったり、夾雑物の電極15,16 への付着によって検
出 精度が著しく低下する等の恐れがなく、センサー全体
を小型化することがで きると共に、長期間に亘って所定
の検出精度を維持することができる。 各電極15,16 をセンサー本体９内に埋め込んでいる
が、各電極15,16 に板 材を用い、この各電極15,16 をセ
ンサー本体９内に通路12の長手方向に沿っ て該通路12の
径方向に配置し、しかも各電極15,16 の一端部をセンサ
ー本体 ９から外方に突出させているため、製作時に、各
電極15,16 を成形用金型内 にセットした後、その金型内
に合成樹脂材料を注入してセンサー本体９を成 形する方
法を採用する場合にも、各電極15,16 の金型内での保
持、位置決め 等が確実であり、容易に製作することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の第１実施例を示す全体の構成図であ
る。

【図２】本考案の第１実施例を示すセンサーの構成図で
ある。

【図３】本考案の第１実施例を示すセンサー本体の断面
図である。

【図４】本考案の第１実施例を示す判別部の回路図であ
る。

【図５】本考案の第２実施例を示すセンサー本体の断面
図である。

【符号の説明】

９ センサー本体 10 判別部 12 通路 15 電極 16 電極

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 被検出用流体が流れる通路(12)を有する
   センサー本体(9) と、このセンサー本体(9) 内で通路(1
   2)の径方向の両側に埋め込まれ且つ該通路(12)内を流れ
   る被検出用流体の誘電率の変化を検出する一対の板状の
   電極(15)(16)と、この電極(15)(16)からの電気信号によ
   り被検出用流体を判別する判別部(10)とを備え、各電極
   (15)(16)の内端側が通路(12)内に露出し且つ該通路(12)
   の内周面と略面一状となるように、該各電極(15)(16)を
   センサー本体(9) 内に通路(12)の長手方向に沿って該通
   路(12)の径方向に埋め込み、この各電極(15)(16)の一端
   部をセンサー本体(9) から外方に突出させたことを特徴
   とする流体センサー。