TW202122792A - 感測器 - Google Patents

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TW202122792A
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原田昌樹
櫻井和彦
和田貴志
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日商納博特斯克股份有限公司
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Abstract

本發明之感測器(5、30、60)具備:第1電極(6、61);第2電極(8、62);第1吸附部(10、63),其配置於前述第1電極(6、61)與前述第2電極(8、62)之間,吸附檢測區域內之導體磨耗粉末;檢測部(50),其檢測由前述導體磨耗粉末引起之前述第1電極(6、61)與前述第2電極(8、62)之間之電阻變化;及第2吸附部(64B),其配置於前述檢測區域內,吸附前述檢測區域內之導體磨耗粉末。

Description

感測器
本發明係關於一種感測器。
減速機等機械裝置為了抑制齒輪等機械零件之損傷,而被收容於貯存有潤滑油之外殼內。若在此機械裝置之運轉時,機械零件磨耗,則磨耗粉末(例如鐵粉等導體物質)混入潤滑油內。該磨耗粉末為例如鐵粉等導體物質。若機械零件之磨耗不斷進展,且進入故障率曲線(浴缸曲線)之磨耗故障期,則混入潤滑油內之磨耗粉末之量增加。因此,藉由檢測潤滑油內之磨耗粉末之量之感測器,能夠確實進行機械零件之預防保全。
作為此感測器,於例如專利文獻1中曾揭示一種油檢查感測器,該油檢查感測器安裝於汽車之傳動裝置等,檢查油容器內之油之劣化、或以油潤滑之機械零件之磨耗程度等。該感測器具備:一對電極、及吸附油中包含之鐵粉等(導體物質)之磁鐵,基於根據所吸附之導體物質而變化之一對電極間之電阻值,檢測油中之導體物質之量。  [先前技術文獻]  [專利文獻]
[專利文獻1]日本特開2002-286697號公報  [專利文獻2]日本特開2005-331324號公報
[發明所欲解決之問題]
然而,於減速機等中檢測到之磨耗粉末因初始磨耗而增加,之後,在經過大致一定之通常運轉後,於故障產生前急劇增加。自先前以來,業已知悉檢測該故障前之磨耗粉末量之增大之感測器。然而,於先前之感測器中,在減速機之尺寸較大之情形等下,存在當因初始磨耗而產生之磨耗粉末量較多時,感測器誤動作,而無法檢測本來應檢測到之故障前之磨耗粉末量之增大之情形。  又,有防止感測器之誤動作,藉由故障前之檢測,而確實停止或更換減速機等之要求。
進而,在減速機等機械裝置之製造時,因切削加工等產生之大粒徑之異物(例如切屑等)有可能附著於該機械裝置之構成構件,並混入潤滑油內。若此大粒徑之異物附著於感測器,則即便幾乎不產生磨耗粉末,但一對電極間亦短路。如此,於檢測磨耗粉末之量之感測器中,存在即便磨耗粉末之量較少,感測器亦未預期地作動之情形。
本發明係鑒於上述之事態而完成者,欲達成提供一種可抑制因異物之混入、或磨耗粉末之產生量與動作設定量之差異引起之未預期之作動之感測器之目的。  [解決問題之技術手段]
本發明之一態樣之感測器具備:第1電極;第2電極;第1吸附部,其配置於前述第1電極與前述第2電極之間,吸附檢測區域內之導體磨耗粉末;檢測部,其檢測由前述導體磨耗粉末引起之前述第1電極與前述第2電極之間之電阻變化;及第2吸附部,其配置於前述檢測區域內,吸附前述檢測區域內之導體磨耗粉末。
該感測器會因吸附於第1電極與第2電極之間之導體磨耗粉末,導致第1電極與第2電極短路,或第1電極與第2電極之間之電阻變化。由此,檢測部可對檢測區域之導體磨耗粉末之量進行檢測。又,第2吸附部吸附檢測區域之導體磨耗粉末。藉此,由於調整相對於檢測區域內之導體磨耗粉末之量之第1電極與第2電極之短路或電阻變化,故可抑制未預期之感測器之作動。
本發明之一態樣之感測器可將前述第2吸附部配置於與前述第1電極、前述第2電極、及前述第1吸附部分開之位置。
本發明之一態樣之感測器可具有調整前述導體磨耗粉末之吸附狀態而變更檢測感度之感度調整部,且前述感度調整部為吸附前述導體磨耗粉末之吸附能力不同之複數個前述第2吸附部。
本發明之一態樣之感測器具有:有底筒狀之外電極;絕緣體,其於前述外電極配置為有底內筒;第1磁鐵,其配置於前述絕緣體之內部;內電極,其配置於前述絕緣體之內部,且位於較前述第1磁鐵在軸向上更靠前述外電極之開口側;檢測部,其檢測會使前述外電極與前述內電極之間之電阻值變化之導體磨耗粉末之吸附;及第2磁鐵,其配置於前述外電極之外部,吸附導體磨耗粉末。
根據本發明之一態樣之感測器,藉由作為感度調整部之另外之磁鐵,調整導體磨耗粉末之吸附狀態。藉此,即便於磨耗粉末之吸附量較多之情形下,亦可相應於導體磨耗粉末之吸附,調整感測器之檢測感度,而進行確實的檢測。尤其是,於供感測器設置之減速機等之尺寸較大,初始磨耗粉末之產生量較多之情形下,亦可以限制初始磨耗粉末之吸附、或使吸附量較多之情形之檢測狀態變化之方式進行設定,而進行確實的檢測。
藉此,可與所設想之導體磨耗粉末之產生量較多之情形對應地,選擇吸附能力較高之第2吸附部,減少於電極間磨耗粉末經吸附之量,將感測器之檢測感度設定為特定之狀態。又,可與所設想之導體磨耗粉末之產生量較少之情形對應地,選擇吸附能力較低之第2吸附部,使於電極間磨耗粉末經吸附之量增大,將感測器之檢測感度設定為特定之狀態。
本發明之一態樣之感測器可具備第1電極、及第2電極,且前述第1磁鐵於前述第1電極與前述第2電極之間形成磁通線。
進而,前述感度調整部可具有設置於前述外電極之外部之另外之磁鐵(另外之吸附部、第2磁鐵)。  此情形下,亦可自具有複數個吸附量之另外之磁鐵之群進行選擇、或不設置另外之磁鐵。又,可自具有複數個吸附能力之另外之吸附部進行選擇,與所設想之導體磨耗粉末之產生量對應地,將感測器之檢測感度設定為特定之狀態。
藉此,藉由與所設想之導體磨耗粉末之產生量對應地,利用另外之磁鐵吸附磨耗粉末,而可減少於電極間磨耗粉末經吸附之量,將感測器之檢測感度設定為特定之狀態。  具體而言,可與所設想之導體磨耗粉末之產生量較多之情形對應地,選擇強磁力或較大之另外之磁鐵,削減於電極間所吸附之磨耗粉末之量,將感測器之檢測感度設定為特定之狀態。又,可設定為藉由與所設想之導體磨耗粉末之產生量較少之情形對應地,選擇磁力較弱或較小之另外之磁鐵、或不設置另外之磁鐵,而於電極間所吸附之磨耗粉末成為特定量,將感測器之檢測感度設定為特定之狀態。  於本發明之一態樣之感測器中,前述另外之磁鐵可於檢測區域內分開而配置。  [發明之效果]
根據本發明,可發揮能夠提供一種可抑制未預期之作動,而提高動作確實性之感測器之效果。
以下,基於圖式說明本發明之感測器之第1實施形態。  在複數個圖式中共通之構成要素經由該複數個圖式,被賦予同一參考符號。應當注意各圖式為便於說明,而未必限定於以正確之比例尺記載之點。
圖1係顯示具備本發明之一實施形態之感測器5之機構1之一例之剖視圖。機構1為例如機器人手臂等可動部等,具備:減速機2、設置於輸入側之凸緣3、伺服馬達4、及輸出側之裝置A1。
減速機2具備:殼體21,其安裝於凸緣3;輸入軸23,其連接於伺服馬達4之輸出軸22;及輸出軸24,其連接於輸出側之裝置A1。輸入軸23及輸出軸24相對於殼體21以軸AX為中心可旋轉地受支持。伺服馬達4之輸出經由輸入軸23輸入至減速機2,由減速機2予以減速後,經由輸出軸24傳遞至輸出側之裝置A1。藉此,輸出側之裝置A1與凸緣3可相對旋轉。
凸緣3為筒狀之構件,收容減速機2之至少一部分。又,於凸緣3安裝伺服馬達4。沿軸AX之方向上之凸緣3之一端之開口部由減速機2封閉,另一端之開口部由伺服馬達4封閉。藉此,於凸緣3形成密閉之中空部(空間S)。於空間S內收容有潤滑油,凸緣3亦作為油槽發揮功能。
於減速機2之殼體21內收容有例如齒輪機構。殼體21內之空間與凸緣3內之空間S連續。當減速機2作動時,伴隨著殼體21內之齒輪機構之旋轉,而於殼體21內之空間與凸緣3內之空間S之間產生潤滑油之循環。藉由該潤滑油之循環,將減速機2之內部產生之磨耗粉末(導體磨耗粉末)等導體物質朝凸緣3內之空間S排出。
於空間S內,安裝用於檢測潤滑油內含之導體物質之量的感測器5。感測器5經由例如支持構件25固定於凸緣3。感測器5藉由磁鐵而使潤滑油內含之導體物質聚積於一對電極間,基於一對電極間之電阻變化,而檢測潤滑油內之導體物質之量。感測器5所配置之位置可在例如殼體21內,只要是在收容有潤滑油之空間內,則可配置於機構1內之任意部位。將潤滑油之循環範圍作為感測器5之檢測區域。
其次,參照圖2A~圖2B,針對感測器5之構造詳細地說明。圖2A~圖2B係概略地顯示本發明之第1實施形態之感測器之構成之圖。圖2A及圖2B分別顯示感測器5之俯視圖、及沿該俯視圖之A-A線之剖面。
如圖2A~圖2B所示,感測器5具有大致圓柱狀之外形,具備:第1電極6、磁鐵7、第2電極8、緊固構件9、吸附部10(第1吸附部)、及另外之磁鐵(第2吸附部、另外之吸附部)64B。如圖2A~圖2B所示,自感測器5之上表面觀察,第1電極6為圓形狀,且配置於感測器5之中心部。第2電極8為有底圓筒狀之構件,包含:底部8a,其與第1電極6大致平行地延伸;壁部(筒部)8b,其連續於底部8a,且相對於該底部8a大致垂直地延伸。
磁鐵7呈大致圓柱狀,且配置於第1電極6與第2電極8之底部8a之間。於第1電極6、磁鐵7、及第2電極8之底部8a各者,分別設置有供緊固構件9(於圖示之實施形態中為螺栓)插通之貫通孔。藉由緊固構件9插通於該貫通孔,而第1電極6、磁鐵7、及第2電極8被相互固定。第1電極6與第2電極8係以相互分開之狀態固定。第1電極6及第2電極8係由例如鐵或鐵氧體磁心、矽鋼等具有導電性之磁性材料構成。磁鐵7為例如永久磁鐵,但可採用不使用永久磁鐵,而第1電極6兼具備磁鐵與電極之構成。
吸附部10設置為將第1電極6與第2電極8之間之空間掩埋,且介置於第1電極6與第2電極8之間。第1電極6與第2電極8之壁部8b之間之間隔X1大於潤滑油內包含之導體物質之尺寸。作為一例,導體物質之尺寸為1.0 μm~100 μm左右,間隔X1較佳為設為不會因初始磨耗鐵粉而短路之程度之距離。於圖示之實施形態中,磁鐵7與第1電極6接觸,且由吸附部10包圍。吸附部10係由例如樹脂等具有絕緣性之非磁性材料構成。藉由磁鐵7,而於第1電極6與第2電極8之間形成磁通線。藉此,潤滑油內包含之導體物質聚於吸附部10之周邊。
感測器5具有相對於第2電極8為個別構體之另外之磁鐵64B(參照圖1)。
感測器5所配置之位置可在例如殼體21內,若在收容有潤滑油之空間內,則可配置於機構1內之任意之部位。  另外之磁鐵64B配置於空間S內之與感測器5相隔最遠之位置。因此,另外之磁鐵64B所配置之位置可與感測器5之配置對應地在例如殼體21內,若在收容有潤滑油之空間內,則可配置於機構1內之任意之部位。
另外之磁鐵64B於空間S(參照圖1)內形成磁通線。藉此,潤滑油內包含之導體磨耗粉末吸附於另外之磁鐵64B。  由於另外之磁鐵64B露出於空間S內,故潤滑油內包含之導體磨耗粉分別吸附於另外之磁鐵64B、及藉由磁鐵7而吸附於吸附部(絕緣體)10。即,與無另外之磁鐵64B之情形比較,吸附於吸附部10之導體磨耗粉末之量減少。
另外之磁鐵64B具有抵抗由減速機2之運轉等引起之潤滑油之流動,一旦吸附則不再放出導體磨耗粉末之程度之吸附力。又,另外之磁鐵64B係以使藉由磁鐵7而吸附部10吸附之導體磨耗粉末之量減少特定量之方式,設定磁力強度、或其表面積。  另外之磁鐵64B若具有導體磨耗粉末之吸附能力,則亦可採用非磁鐵之構成。
於圖2A~圖2B所示之實施形態中,於吸附部10設置凸部10a,與吸附部10一體地構成。亦即,凸部10a與吸附部10具有一體式構造。因此,凸部10a與吸附部10同樣地由例如樹脂等具有絕緣性之非磁性材料構成。吸附部10與凸部10a可為個別構體。於圖2B之剖視圖中,凸部10a之寬度跟第1電極6與第2電極8之壁部8b之間之間隔X1大致相同。自感測器5之上表面觀察,凸部10a呈環狀,形成為包圍第1電極6之全周。
於第1電極6及第2電極8分別連接有輸出線(未圖示),經由該輸出線而第1電極6及第2電極8與檢測部50(參照圖1)電性連接。
檢測部50檢測第1電極6與第2電極8之間之電阻之變化。檢測部50例如包含感測器驅動電路,該感測器驅動電路基於因導體物質向吸附部10之周邊聚積所引起之電阻之變化,進行機構1之零件之故障預知。若檢測區域之潤滑油內包含之導體物質聚積於吸附部10之周邊,則經施加電壓之第1電極6與第2電極8之間之電阻降低(或短路),輸出線之輸出位凖變化。檢測部50藉由檢測該電阻之變化,而進行機構1之零件之故障預知。
電阻之降低亦包含由非通電與通電引起之導通、關斷信號,可檢測非通電與通電之2個狀態(以下稱為「數位檢測」)。檢測部50可藉由有線或無線連接於機械臂等上位控制裝置(未圖示)。上位控制裝置可構成為當接收到來自檢測部50之信號時,藉由特定之報知部(例如,顯示裝置或聲音輸出裝置等),發出催促減速機2等之維修之警告。
本實施形態之感測器5藉由增強另外之磁鐵64B之磁力、或增加另外之磁鐵64B之表面積,而增加另外之磁鐵64B之導體磨耗粉末之可吸附量。於增加另外之磁鐵64B之導體磨耗粉末之可吸附量之情形下,發揮與在感測器5中,增長於第1電極6與第2電極8之間之沿面距離,減少由吸附部10吸附之導體磨耗粉末之量之情形相同之效果。
即,藉由增強另外之磁鐵64B之磁力、或增加另外之磁鐵64B之表面積,而於吸附部10中,直至第1電極6與第2電極8之間之電阻值降低至臨限值、或短路之狀態之前吸附之導體磨耗粉末之量變大。
又,於藉由減弱另外之磁鐵64B之磁力、或減小另外之磁鐵64B之表面積,而減少另外之磁鐵64B之導體磨耗粉末之可吸附量之情形下,發揮與縮短第1電極6與第2電極8之間之沿面距離,增多由吸附部10吸附之導體磨耗粉末之量之情形相同之效果。  此情形下,作為減弱另外之磁鐵之磁力時之吸附能力之選擇,亦可不設置另外之磁鐵64B。  即,藉由減弱另外之磁鐵64B之磁力、或減小另外之磁鐵64B之表面積,而於吸附部10中,直至第1電極6與第2電極8之間之電阻值降低至臨限值、或短路之狀態之前吸附之導體磨耗粉末之量變小。
因此,根據本實施形態之感測器5,即便於減速機2之尺寸更進一步較大之情形下,亦能夠在不受減速機2之初始磨耗粉末量之增大影響下,確實進行減速機2之故障檢測。  如此,藉由自磁力或形狀不同之另外之磁鐵64B之群適宜選擇,而能夠在不變更感測器5,且不對其他之構成零件造成影響下,以不同之感度之感測器5確實進行減速機2之故障檢測。
於本實施形態中,與所設想之導體磨耗粉末之產生量對應地,藉由於檢測區域中相對於吸附部10位於分開位置之另外之磁鐵64B吸附磨耗粉末。藉由另外之磁鐵64B吸附磨耗粉末,而可減少於第1電極6與第2電極8之間磨耗粉末經吸附之量,將感測器5之檢測感度設定為特定之狀態。
於本實施形態中,將另外之磁鐵64B作為調整導體磨耗粉末朝吸附部10之吸附狀態而變更感測器5之檢測感度的感度調整部。  本實施形態之感度調整部可於第1電極6與第2電極8之間,調節由吸附部10吸附之導體磨耗粉末之量。  具體而言,另外之磁鐵64B調節導體磨耗粉末之吸附能力。即,藉由(1-i)調整另外之磁鐵64B之磁力強弱、或(1-ii)增減另外之磁鐵64B之表面積,(2)進而,增減積層於另外之磁鐵64B之表面的非磁性體層之厚度,而調節另外之磁鐵64B之導體磨耗粉末之可吸附量。  進而,感度調整部具有導體磨耗粉末之吸附能力不同之複數個另外之磁鐵64B。
本實施形態之感測器5具有此種設定為不同之吸附能力值之複數個另外之磁鐵64B之群,能夠將選自其中之另外之磁鐵配置於空間S內。  即,吸附能力不同之複數個另外之磁鐵64B構成感度調整部。
於本實施形態中,藉由將另外之磁鐵64B作為初始磨耗鐵粉收集用而設置,而能夠收集多餘之初始磨耗鐵粉。藉此,由於附著於感測器5之吸附部10之初始磨耗鐵粉減少,故能夠防止因初始磨耗鐵粉引起之誤動作。因此,無須擴展感測器5之第1電極6與第2電極8之間隙長度。  另一方面,由於在減速機2故障時產生之磨耗粉末與初始磨耗鐵粉不能相提並論地大量地產生,故不影響感測器5之故障預知性能。因此,可進行確實的故障預知。
以下,基於圖式說明本發明之感測器之第2實施形態。  圖3係說明本實施形態之感測器之圖。  本實施形態之感測器30與上述之第1實施形態之感測器5同樣地,為用於檢測潤滑油內包含之導體物質之量之感測器。
感測器30具有大致圓柱狀之外形。具備:複數個檢測單元、及於在該檢測單元中電阻變化之情形下輸出信號之檢測部50。  更具體而言,感測器30具有:中心電極31、複數個外側電極32、配置於中心電極31與外側電極32之間之吸附部33、磁鐵34、及另外之磁鐵64B(參照圖1)。複數個外側電極32相互絕緣,藉由包含中心電極31及1個外側電極32之一對電極、與配置於該一對電極之間之吸附部33而構成1個檢測單元。
於圖示之實施形態中,感測器30具有4個外側電極32A、32B、32C、32D,而構成4個檢測單元。外側電極32之數目、及檢測單元之數目無特別限定。感測器30之磁鐵34由於在一對電極之間形成磁通線,故潤滑油內包含之導體物質被吸附於吸附部33。如此,若導體物質聚積於吸附部33之附近,則檢測單元之電阻變化。在未吸附導體粒子之狀態下,複數個檢測單元各者之電阻相同。
於中心電極31及複數個外側電極32各者連接有輸出線,經由該輸出線,複數個檢測單元各者與檢測部50電性連接。  於本實施形態中,複數個檢測單元相互並聯連接,於中心電極31與各外側電極32之間,施加來自同一電壓源之電壓。檢測部50於在所設定之任意數目之檢測單元中電阻變化之情形下輸出信號。例如,檢測部50可設定為於在2個以上之檢測單元中電阻降低之情形下,朝機械臂等上位控制裝置輸出信號,亦可設定為於在所有檢測單元中電阻降低之情形下輸出信號。
如以上所說明般,感測器30具有複數個檢測單元,檢測部50於在所設定之任意數目之檢測單元中電阻降低之情形下輸出信號。藉此,可以即使因大徑導體片,而在1個檢測單元中電阻變化,亦不輸出信號之方式,設定檢測部50。因此,可抑制因大徑導體片引起之未預期之感測器之作動。又,根據感測器30,由於能夠設定檢測部50輸出信號之條件,故能夠使在1個感測器30中輸出信號之時序就每一使用者與要求不同之最佳之故障預知之時序相配對應。
又,於未吸附導體粒子之狀態下,複數個檢測單元各者之電阻相同。藉此,能夠降低對感測器30施加之電壓。
又,複數個檢測單元相互並聯連接。藉此,能夠降低對各個檢測單元之一對電極間施加之電壓。
於本實施形態中,藉由將另外之磁鐵64B作為初始磨耗鐵粉收集用而設置,而能夠收集多餘之初始磨耗鐵粉。藉此,由於附著於感測器30之吸附部33之初始磨耗鐵粉減少,而能夠防止因初始磨耗鐵粉引起之誤動作。因此,無須擴展感測器30之第1電極(內電極)31與第2電極(外電極)32之間隙長度。  另一方面,由於在減速機2之故障時產生之磨耗粉末不能與初始磨耗鐵粉相提並論地大量地產生,故不影響感測器30之故障預知性能。因此,可進行確實的故障預知。
以下,基於圖式說明本發明之感測器之第3實施形態。  圖4係顯示具備本發明之一實施形態之感測器5之機構1之一例之剖視圖。  圖5係說明本實施形態之感測器之圖。
本實施形態之感測器60如圖5所示般具有大致圓柱狀之外形,具備:第1電極(申請專利範圍之內電極之一例)61、磁鐵64(申請專利範圍之第1磁鐵之一例)、第2電極(申請專利範圍之外電極之一例)62、緊固構件(緊固部)69、吸附部(第1吸附部、申請專利範圍之絕緣體之一例)63、及殼體65。  自感測器60之上表面觀察,第1電極61為圓形狀,配置於感測器60之中心部。第2電極62為有底圓筒形之構件,具有:底部62a,其與第1電極61大致平行地延伸;及壁部(筒部)62b,其連續於底部62a,且相對於該底部62a大致垂直地延伸。第1電極61位於第2電極62之開口。
磁鐵64呈大致圓柱狀(大致圓盤狀),配置於第1電極61與第2電極62之底部62a之間。於第1電極61、磁鐵64、及第2電極62之底部62a各者,分別設置供緊固構件69(於圖示之實施形態中為螺栓)插通之貫通孔。藉由緊固構件69插通於該貫通孔,而第1電極61、磁鐵64、及第2電極62被相互固定。  磁鐵64之外徑小於第2電極62之外徑而形成。
第1電極61與第2電極62係以相互分開之狀態固定。第1電極61及第2電極62係由例如鐵或鐵氧體磁心、矽鋼等具有導電性之磁性材料構成。磁鐵64為例如永久磁鐵,但可採用不使用永久磁鐵,而第1電極61兼具備磁鐵與電極之構成。
吸附部63設置為將第1電極61與第2電極62之間之空間掩埋,且介置於第1電極61與第2電極62之間。  吸附部63具有:底部63a,其沿著第2電極62之底部62a;及筒部63b,其沿著第2電極62之壁部62b。底部63a與筒部63b設為個別構體。底部63a被設為片材狀。
吸附部63之底部63a例如作為絕緣紙,可將其厚度設為0.05~1 mm。吸附部63之底部63a可設為外徑與筒部63b之內徑大致相同之圓形紙。  進而,底部63a可設為外徑較筒部63b之內徑為大之圓形紙。此時,底部63a可設為外徑較筒部63b之外徑為小之圓形紙。進而,底部63a可設為外徑與筒部63b之外徑相同之圓形紙。
於吸附部63之筒部63b,於其內面,形成階差63c。吸附部63之筒部63b之較階差63c更靠第1電極61側具有與第1電極61之外徑大致相等之內徑尺寸。吸附部63之筒部63b之較階差63更靠磁鐵64側具有與磁鐵64之外徑相等之內徑尺寸。
吸附部63之筒部63b之端部之厚度、即第1電極61與第2電極62之壁部62b之間變得大於潤滑油內包含之導體物質之尺寸。作為一例,導體物質之尺寸為1.0 μm~100 μm左右,吸附部63之筒部63b之端部之厚度較佳為設為不會因初始磨耗鐵粉而短路之程度之距離。於圖示之實施形態中,磁鐵64與第1電極61接觸,且由吸附部63包圍。
吸附部63係由例如樹脂等具有絕緣性之非磁性材料構成。藉由磁鐵64,而於第1電極61與第2電極62之間形成磁通線。藉此,潤滑油內包含之導體物質聚積於吸附部63之周邊。
本實施形態之感測器60之將第1電極61與第2電極62之端部相連之平面被設為檢測面60a。亦即,此乃因為於檢測面60a中,在第1電極61與第2電極62之間,與磁通線對應地吸附導體磨耗粉末,藉由將第1電極61與第2電極62之間電性連接,而檢測第1電極61與第2電極62之間之電阻值變化之故。
藉由第1電極61與第2電極62之間之沿面距離變長,而直至第1電極61與第2電極62之間之電阻值降低至臨限值、或短路之狀態之前吸附之導體磨耗粉末之量變大。  又,藉由第1電極61與第2電極62之間之沿面距離變短,而直至第1電極61與第2電極62之間之電阻值降低至臨限值、或短路之狀態之前吸附之導體磨耗粉末之量變小。
本實施形態之感測器60具有調整導體磨耗粉末之吸附狀態而變更檢測感度之感度調整部。  於本實施形態中,感度調整部被設為另外之吸附部(第2吸附部、另外之磁鐵)64B(參照圖4)。進而,於本實施形態中,感度調整部可選自具有不同之吸附能力之複數個另外之吸附部(另外之磁鐵)64B之群。
本實施形態之另外之吸附部(另外之磁鐵)64B藉由選擇吸附能力,而可調節於第1電極61與第2電極62之間吸附之導體磨耗粉末之量。  藉此,藉由選擇另外之吸附部(另外之磁鐵)64B,來作為選擇感度調整部,而能夠自複數個值選擇於第1電極61與第2電極62之間吸附之導體磨耗粉末之量。
此處,圖4所示之機構1採用與圖1所示之第1實施形態同等之構成。  於圖4中,在檢測區域內供感測器60配置之位置可在例如殼體21內,若在收容有潤滑油之空間內,則可配置於機構1內之任意之部位。  供另外之磁鐵64B配置之位置只要設為空間S內之與感測器60分開之位置即可。於本實施形態中,供另外之磁鐵64B配置之位置成為較圖1之機構1,相對於感測器60略接近之位置。
本實施形態之感測器60之組裝可如以下般進行。
首先,於殼體65之內部設置外側電極(外電極)62。其次,於外側電極62之底部62a配置吸附部63之底部63a。其次,於外側電極62,***具有所選擇之高度尺寸之吸附部63之筒部63b。其次,於筒部63b***磁鐵64,且進一步***中心電極(內電極)61。藉由於該狀態下將緊固構件69貫通進行緊固、固定,而組裝感測器60。
本實施形態之感測器60藉由具有感度調整部,而可將檢測感度設定為特定之狀態。  具體而言,可與所設想之導體磨耗粉末之產生量較多之情形對應地,選擇感度調整部,增大在電極61、62間磨耗粉末經吸附之沿面距離,將感測器60之檢測感度設定為特定之狀態。又,可與所設想之導體磨耗粉末之產生量較少之情形對應地,選擇感度調整部,減小在電極61、62間磨耗粉末經吸附之長度,將感測器60之檢測感度設定為特定之狀態。  藉此,能夠在不受減速機2之初始磨耗粉末量之增大影響下,確實進行減速機2之故障檢測。
根據減速機之型式(大小)之差異,而因初始磨耗產生之鐵粉(磨耗粉末)量存在差異,在大型減速機之情形下,初始磨耗鐵粉之量較多,由初始磨耗鐵粉將電極61、62間之感測器電氣間隙掩埋且發生反應,而有可能進行誤動作。因此,必須進行與減速機型式相應之感測器之電氣間隙設計,但有招致感測器之直徑方向之大型化之問題。  相對於此,本實施形態之感測器60藉由具有包含吸附能力不同之另外之吸附部(另外之磁鐵)64B之感度調整部,而感測器60不會大型化。另外之吸附部64B除磁鐵以外,亦可為過濾器。
於本發明中,亦可將上述之各實施形態之各個構成適宜組合來應對。
1:機構2:減速機3:凸緣4:伺服馬達5,30,60:感測器6,61:第1電極(內電極)7,34,64:磁鐵8,62:第2電極(外電極)8a,62a,63a:底部8b,62b:壁部(筒部)9,69:緊固構件(緊固部)10,63:吸附部(絕緣體)10a:凸部21:殼體22:伺服馬達之輸出軸23:輸入軸24:輸出軸25:支持構件31:中心電極/第1電極(內電極)32(32A,32B,32C):外側電極32D:外側電極33:吸附部50:檢測部60a:檢測面63b:筒部63c:階差64B:另外之磁鐵(另外之吸附部)/第2吸附部65:殼體A1:輸出側之裝置AX:軸A-A:線S:空間X1:間隔
圖1係顯示具備本發明之第1實施形態之感測器之機械裝置之一例的剖視圖。  圖2A係本發明之第1實施形態之感測器之俯視圖。  圖2B係本發明之第1實施形態之感測器之剖視圖。  圖3係用於說明本發明之第2實施形態之感測器之圖。  圖4係顯示具備本發明之第3實施形態之感測器之機械裝置之一例的剖視圖。  圖5係用於說明本發明之第3實施形態之感測器之圖。
5:感測器
6:第1電極(內電極)
7:磁鐵
8:第2電極(外電極)
8a:底部
8b:壁部(筒部)
9:緊固構件(緊固部)
10:吸附部(絕緣體)
10a:凸部
X1:間隔

Claims (6)

  1. 一種感測器,其具備:  第1電極;  第2電極;  第1吸附部,其配置於前述第1電極與前述第2電極之間,吸附檢測區域內之導體磨耗粉末;  檢測部,其檢測由前述導體磨耗粉末引起之前述第1電極與前述第2電極之間之電阻變化;及  第2吸附部,其配置於前述檢測區域內,吸附前述檢測區域內之導體磨耗粉末。
  2. 如請求項1之感測器,其中前述第2吸附部配置於與前述第1電極、前述第2電極、及前述第1吸附部分開之位置。
  3. 如請求項1之感測器,其具有調整前述導體磨耗粉末之吸附狀態而變更檢測感度之感度調整部;且  前述感度調整部為吸附前述導體磨耗粉末之吸附能力不同之複數個前述第2吸附部。
  4. 如請求項2之感測器,其具有調整前述導體磨耗粉末之吸附狀態而變更檢測感度之感度調整部;且  前述感度調整部為吸附前述導體磨耗粉末之吸附能力不同之複數個前述第2吸附部。
  5. 一種感測器,其具有:  有底筒狀之外電極;  絕緣體,其於前述外電極配置為有底內筒;  第1磁鐵,其配置於前述絕緣體之內部;  內電極,其配置於前述絕緣體之內部,且位於較前述第1磁鐵在軸向上更靠前述外電極之開口側;  檢測部,其檢測會使前述外電極與前述內電極之間之電阻值變化之導體磨耗粉末之吸附;及  第2磁鐵,其配置於前述外電極之外部,吸附導體磨耗粉末。
  6. 如請求項5之感測器,其具備:  第1電極,及  第2電極,且  前述第1磁鐵於前述第1電極與前述第2電極之間形成磁通線。
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Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113728225A (zh) * 2019-04-26 2021-11-30 纳博特斯克有限公司 传感器
CN111855755A (zh) * 2019-04-26 2020-10-30 纳博特斯克有限公司 传感器
CN114407031B (zh) * 2021-12-30 2024-05-17 重庆特斯联智慧科技股份有限公司 一种工业机器人
US20240011887A1 (en) * 2022-07-06 2024-01-11 Nabtesco Corporation Abnormality detecting device

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5179346A (en) * 1991-05-24 1993-01-12 Caterpillar, Inc. Conductive particle sensor using a magnet
JP3961226B2 (ja) 2001-03-22 2007-08-22 Ntn株式会社 オイルチェックセンサ
JP4557456B2 (ja) * 2001-04-06 2010-10-06 株式会社小松製作所 導電体検出装置
JP4260053B2 (ja) * 2004-03-26 2009-04-30 Ntn株式会社 オイルチェックセンサ
JP2005331324A (ja) 2004-05-19 2005-12-02 Ntn Corp オイルチェックセンサ
JP4643243B2 (ja) * 2004-12-13 2011-03-02 Ntn株式会社 オイルチェックセンサ
JP2011252458A (ja) * 2010-06-03 2011-12-15 Ntn Corp 機械装置
JP5687537B2 (ja) * 2011-03-23 2015-03-18 Ntn株式会社 ホイール駆動装置
DE102013212696A1 (de) * 2013-06-28 2014-12-31 Robert Bosch Gmbh Vorrichtung zum Erfassen von metallischen ferromagnetischen Partikeln in einem Fluid
US10359077B2 (en) * 2015-08-05 2019-07-23 Ntn Corporation Rolling bearing with abnormality detector
JP6581423B2 (ja) * 2015-08-05 2019-09-25 Ntn株式会社 転がり軸受の異常検知装置
JP2017057961A (ja) * 2015-09-18 2017-03-23 Ntn株式会社 車両駆動装置
JP6707389B2 (ja) * 2016-04-12 2020-06-10 Ntn株式会社 転がり軸受ユニット
JP6836336B2 (ja) * 2016-05-20 2021-02-24 ナブテスコ株式会社 ギア装置
JP7094081B2 (ja) * 2017-03-27 2022-07-01 ナブテスコ株式会社 センサ
US10705039B2 (en) * 2017-03-27 2020-07-07 Nabtesco Corporation Sensor for detecting magnetic powders in a lubricant
JP7086578B2 (ja) * 2017-11-22 2022-06-20 ナブテスコ株式会社 センサ
JP7101486B2 (ja) * 2018-01-26 2022-07-15 ナブテスコ株式会社 センサ
US20200057044A1 (en) * 2018-08-20 2020-02-20 Nabtesco Corporation Industrial device including sensor

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