(57)【要約】【課題】回転機械の振動を長時間連続して検出する。【解決手段】原動機の駆動軸と回転機械の主軸とを連結するカップリングを覆うためのカップリングガードが提案される。カップリングガードは、カップリングまでの距離を非接触で検出可能な少なくともひとつの第１検出部を備えたセンサを少なくともひとつ備えることを特徴とする。【選択図】図１
2020079620.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
原動機の駆動軸と回転機械の主軸とを連結するカップリングを覆うためのカップリングガードであって、
前記カップリングガードは、
前記カップリングまでの距離を非接触で検出可能な第１検出部を備えたセンサを、少なくともひとつ備えることを特徴とする、カップリングガード。
【請求項２】
前記カップリングガードは、前記センサがカップリング側の面に取り付けられていることを特徴とする請求項１に記載のカップリングガード。
【請求項３】
前記カップリングガードは、前記センサが前記カップリングガードの外表面と前記カップリング側の面とを貫通して取り付けられている、請求項１に記載のカップリングガード。
【請求項４】
前記センサは、前記カップリングの外周面までの第１方向の距離を検出するための第１センサ、前記第１方向に垂直な第２方向の距離を検出するための第２センサ、及び前記主軸の軸方向である第３方向の変位を検出するための第３センサのうちの少なくともひとつである、請求項１から３の何れか１項に記載のカップリングガード。
【請求項５】
前記カップリングガードにおける前記センサが取り付けられる領域は平面に構成されている、請求項１から４の何れか１項に記載のカップリングガード。
【請求項６】
前記カップリングガードは、前記駆動軸の軸方向に垂直な断面が多角形状である、請求項５に記載のカップリングガード。
【請求項７】
前記カップリングガードは、前記原動機と前記回転機械との少なくとも一方が設置される基部に防振体を介して取り付けられる、
請求項１から６の何れか１項に記載のカップリングガード。
【請求項８】
前記カップリングガードは、前記原動機と前記回転機械との少なくとも一方に防振体を介して取り付けられる、
請求項１から７の何れか１項に記載のカップリングガード。
【請求項９】
前記カップリングガードは、設置面に近い部位ほど肉厚であり、接地面から離れるほど肉薄である請求項１から８の何れか１項に記載のカップリングガード。
【請求項１０】
前記センサは、検出情報を外部に無線送信できるように構成される、
請求項１から９の何れか１項に記載のカップリングガード。
【請求項１１】
前記センサは、電池にて電力が供給される、請求項１から１０の何れか１項に記載のカップリングガード。
【請求項１２】
前記センサは、前記カップリングガードの振動を検出するための第２検出部を更に有する、請求項１から１１の何れか１項に記載のカップリングガード。
【請求項１３】
原動機と、
回転機械と、
前記原動機の駆動軸と前記回転機械の主軸とを連結するカップリングと、
前記カップリングを覆う請求項１から１２に記載のカップリングガードと、
を備える回転機械装置。
【請求項１４】
前記カップリングは、前記第１検出部による検出に対応した被検出部を有する、請求項１３に記載の回転機械装置。
【請求項１５】
前記カップリングは、前記第１検出部による検出に対応した回転位置検出部を有する、請求項１３または１４の何れか１項に記載の回転機械装置。
【請求項１６】
前記回転機械はポンプである、請求項１３から１５の何れか１項に記載の回転機械装置。
【請求項１７】
前記第１検出部の検出値に基づいて前記カップリングの振動を算出する演算部を備える、請求項１３から１６の何れか１項に記載の回転機械装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、カップリングガード、及び回転機械装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ポンプ、モータ、送風機、タービンなどの回転機械の異常による振動は、騒音の原因となるとともに、部材の疲労を助長し装置の寿命を低下させる原因となる。そのため、従来、異常時やメンテナンス時に振動が計測される。一般的に、回転機械の異常振動は回転部分に顕著に現れるため、ポンプの振動を計測する計測器は、ポンプの主軸を支持する軸受またはそれに近い箇所で、軸受けの中心を通る水平、鉛直方向に取り付けられる（ＩＳＯ
１０８１６−７）。また、特許文献１では運転状態を管理するための振動情報をポンプの形状にかかわらずに得ることができるポンプ装置、及び、ポンプ装置の監視方法が提供される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１６−１８８６３７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
回転機械の振動は設置された基礎や配管、流量などによって正常範囲が異なり当該正常範囲を規定するのが難しい。よって、異常時やメンテナンス時だけではなく、正常時から長期間連続して振動を測定し、当該測定結果の時間的な変化によって診断を行いたい、という要望がある。
【０００５】
本発明は、上記した事情に鑑みてなされたもので、回転機械の振動を長期間連続して検出することを目的の１つとする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一形態によれば、原動機の駆動軸と回転機械の主軸とを連結するカップリングを覆うためのカップリングガードが提案される。前記カップリングガードは、前記カップリングまでの距離を非接触で検出可能な第１検出部を備えたセンサを少なくともひとつ備えることを特徴とする。これにより、カップリングガードに備えられたセンサによって、回転機械の振動を長期間連続して検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本発明の一実施形態に係る回転機械装置の一例としてのポンプ装置を示す概略構成図である。
【図２Ａ】実施形態に係るカップリングガードを示す斜視図である。
【図２Ｂ】実施形態に係るカップリングガードを示す正面図である。
【図２Ｃ】センサ本体の構成図である。
【図３】図２（Ｂ）のＸ−Ｘ矢視である。
【図４】変形例のポンプ装置におけるカップリングガードの内部を軸線ＡＬに沿って示す断面図である。
【図５】変形例のポンプ装置におけるカップリングガードの内部を軸線ＡＬに沿って示す断面図である。
【図６】変形例のカップリングガードを軸線ＡＬに沿って示す断面図である。
【図７】変形例のカップリングガードを軸線ＡＬに沿って示す断面図である。
【図８】変形例のポンプ装置を示す概略構成図である。
【図９】実施形態２のポンプ装置の一例を示す概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。なお、図面では、同一または相当する構成要素には、同一の符号を付して重複した説明を省略する。
【０００９】
（実施形態１）
図１は、本発明の一実施形態に係る回転機械装置の一例としてのポンプ装置を示す概略構成図である。図１では、軸方向Ａｄ、水平方向Ｈｄ、及び鉛直方向Ｖｄを合わせて示している。また、以下の図面においても、軸方向Ａｄ、水平方向Ｈｄ、及び鉛直方向Ｖｄの一部を合わせて示している場合がある。図１に示すように、ポンプ装置２０は、原動機としてのモータ３０と、回転機械としてのポンプ４０と、カップリング５０と、ベース（基部）６０と、カップリングガード１００と、を備えている。本実施形態では、モータ３０およびポンプ４０は、共通のベース６０上に設置されている。一実施形態では、モータ３０およびポンプ４０は別々のベース６０上に設置されている。モータ３０の駆動軸３１は、ポンプ４０の主軸４１にカップリング５０を介して連結される。ポンプ４０は、駆動軸３１のトルクがカップリング５０を介して主軸４１に伝達され、これにより、主軸４１に固定された不図示の羽根車が回転されることで流体を搬送できる。モータ３０のブラケットから延びた駆動軸３１の一端部３１ａと、ポンプ４０のケーシングから延びた主軸４１の一端部４１ａとは、カップリング５０を介して連結されている。カップリング５０は、主軸３１と駆動軸４１を接続するためのフランジであって、軸心ＡＬと略平行な外周面５０ａと軸心ＡＬと略垂直な側面５０ｂを有する。かかるカップリング５０は、カップリングガード１００によって覆われている。本実施形態のポンプ４０は、主軸４１が水平方向に延びる横軸形ポンプである。一実施形態のポンプ４０は、主軸が鉛直方向に延びる立軸形ポンプでもよい。
【００１０】
図２（Ａ）は、実施形態に係るカップリングガード１００を示す斜視図である。図２（Ｂ）は、実施形態に係るカップリングガード１００を示す正面図である。なお、図２（Ａ）には、外部端末８０についても併せて示している。カップリングガード１００は、回転するカップリング５０、主軸４１及び駆動軸３１の露出部分に人間または異物等が接触しないように、カップリング５０および該カップリング５０の周辺を覆う。具体的には、図２に示すように、カップリングガード１００は、ガード本体１１０と、脚部１４０とを備えている。ガード本体１１０は、駆動軸３１（主軸４１）の軸線ＡＬに垂直な断面が八角形状であり、軸線ＡＬに沿って延びる形状をしている。また、ガード本体１１０は、軸線ＡＬ方向の両端において端面部１１３を有し、端面部１１３には、駆動軸３１または主軸４１を挿通させる孔１１４が形成されている。ガード本体１１０の内部空間には、図１に示すように、カップリング５０、駆動軸３１の一端部３１ａ、及び主軸４１の一端部４１ａが収容される。かかるガード本体１１０によって、カップリング５０が全体にわたって覆われる。なお、ガード本体１１０は、端面部１１３と接地面に対向する一部が開口していてもよい。
【００１１】
脚部１４０は、ガード本体１１０を支持する。図２に示すように、本実施形態のカップリングガード１００は、４つの脚部１４０を有し、各脚部１４０は、脚部本体１４１と取付部１４２とを備えている。一実施形態のカップリングガード１００の脚部１４０は、この形状に限らない。例えば、脚部１４０は４つに限らず、任意の本数でもよい。脚部本体１４１は、鉛直方向に延びる平板状であり、上端がガード本体１１０に連続し、下端が取付部１４２に連続する。取付部１４２は、脚部本体１４１の下端から水平方向外側（軸線ＡＬと反対側）に延びている。取付部１４２には、脚部１４０をベース６０に固定するための孔１４３が形成されている。図１では、孔１４３に挿入されたボルト１４５によって
脚部１４０がベース６０に固定されている状態を示している。ボルト１４５により、カップリングガード１００は、後述するセンサ１６０Ａ，１６０Ｂをメンテナンスするときにベース６０から取り外し可能となる。これにより、常時稼働する工場設備などでポンプ４０が停止できない場合でも、作業者はポンプ４０に直接触れることなくセンサ１６０Ａ，１６０Ｂをメンテナンスすることができる。なお、脚部本体１４１、ガード本体１１０、および、取付部１４２は別々の部品として構成され、連結されてもよい。
【００１２】
また、カップリングガード１００のカップリング側の面には、カップリング５０の外周までの距離を検出するためのセンサ１６０Ａ，１６０Ｂが取り付けられている。センサ１６０Ａ，１６０Ｂは、非接触でカップリング５０までの距離を検出することができる検出器である。
【００１３】
図１に示すように、カップリング５０は、主軸４１と駆動軸３１を接続するためのフランジであって、その直径は主軸４１並びに駆動軸３１よりも大きい。また、ポンプ装置２０は、芯出し不良、軸ずれ、軸曲がり、軸受不良等の異常によって軸心が振れながら回転する「振れ回り」の状態となる。この「振れ回り」による変位は、主軸４１、駆動軸３１、および、それらの軸受に比べて径の大きなカップリング５０の外周面５０ａの方が顕著に現れる。よって、カップリングガード１００からカップリング５０の外周面５０ａまでの距離を経過観察することで、主軸４１並びに駆動軸３１の「振れ回り」を早期に発見できる。
【００１４】
本実施形態では、センサ１６０Ａ，１６０Ｂのそれぞれは、センサ本体１６２と、ガード本体１１０に取り付けられてセンサ本体１６２を支持するセンサケース１７０とを有している。ただし、センサ１６０Ａ，１６０Ｂは、センサ本体１６２が直接にガード本体１１０に取り付けられるように構成されてもよい。カップリングガード１００のカップリング側の面にセンサ１６０Ａ，１６０Ｂを取り付けることで、ポンプ装置２０が屋外に設置された場合でも、風雨などの外的環境からセンサ本体１６２を保護でき耐久性が向上する。これにより、振動を長期間（例えば、数日から数年間）連続して検出することができる。
【００１５】
図２（Ｃ）は、センサ本体１６２の構成図である。センサ本体１６２は電源部１６５、演算部１６６、入出力部１６７、第１検出部１６８、および、第２検出部１６９を備える。
【００１６】
電源部１６５はセンサ本体１６２の各部品（演算部１６６、入出力部１６７、第１検出部１６８、および、第２検出部１６９）に電力を供給する。電源部１６５は、例えば蓄電池のような電池であれば、カップリングガード１００外からの配線を省略できる。また、電源部１６５は太陽光発電等の発電部を有し、当該発電部で発電した電力がセンサ本体１６２の各部品に供給されてもよい。カップリング５０のメンテナンス時にカップリングガード１００は取り外される。よって、カップリングガード１００に備えられる電源部１６５は配線の必要がない電池が好ましい。
【００１７】
演算部１６６は、例えばＣＰＵであって、各種プロラムに基づいて信号を処理する。具体的に演算部１６６は、入出力部１６７から入力された信号を処理し、不図示のメモリに記憶する。また、メモリに記憶された情報を入出力部１６７へ出力処理する。入出力部１６７は、外部機器や各種センサ等と情報を共有すべく入出力を行う。具体的に入出力部１６７は、通信、または／およびデジタル信号、アナログ信号の入出力を行う。
【００１８】
第１検出部１６８は、赤外線距離センサ等のレーザ式変位センサ、光学式変位センサ、渦電流センサ等のリニア近接センサ、及び超音波変位センサ等、非接触でカップリング５
０までの距離を検出する任意の検出器である。第１検出部１６８は、回転機械と非接触であるため、軸受け等の振動が大きい位置に直接センサを取り付けるのに比較して、計測位置の固定が安定するため長期間に渡って計測することができる。また、カップリング５０はカップリングガード１００に覆われているため、外部の明暗の影響が少ない。そのため、第１検出部１６８は光学式の変位センサを用いることができる。
【００１９】
第２検出部１６９は、導電式速度センサや圧電式加速度センサ等、カップリングガード１００の絶対振動を検出するための任意の検出器である。第２検出部１６９は第１検出部１６８と同方向の絶対振動を計測するとよい。
【００２０】
なお、電源部１６５、演算部１６６、入出力部１６７と第１検出部１６８、および、第２検出部１６９は、別々の基板にて構成されてもよい。また、電源部１６５、演算部１６６、入出力部１６７は、カップリングカバー１００とは別の装置に設置されてもよい。第１検出部１６８、第２検出部１６９による検出値は、入出力部１６７を介して演算部１６６に入力される。
【００２１】
図３は、図２（Ｂ）のＸ−Ｘ矢視断面図である。なお、図３では、水平方向Ｈｄと鉛直方向Ｖｄとを合わせて示している。本実施形態では、ガード本体１１０には、２つのセンサ１６０Ａ，１６０Ｂが取り付けられている。そして、センサ（第１センサ）１６０Ａの第１検出部１６８は、ガード本体１１０からカップリング５０の外周面５０ａの鉛直方向Ｖｄの距離Ｖを検出することができ、センサ（第２センサ）１６０Ｂの第１検出部１６８は、ガード本体１１０からカップリング５０の外周面５０ａの水平方向Ｈｄの距離Ｈを検出することができるように構成されている。つまり、センサ１６０Ａ，１６０Ｂは、正常時の軸心を通る角度θが９０°となる位置に設置され、互いに垂直な方向の変位を検出する。ただし、こうした例に限定されるものではなく、センサ１６０Ａ，１６０Ｂは、互いに任意の角度（例えば、θ＝６０°、θ＝１８０°等）だけ異なる方向の変位を検出するように構成されてもよい。また、図２及び図３に示す例では、センサ１６０Ａ，１６０Ｂは、軸線ＡＬ方向において同一の位置に設けられている。ただし、こうした例に限定されず、軸線ＡＬ方向において異なる位置に設けられてもよい。この場合には、センサ１６０Ａ，１６０Ｂは、同じ方向の変位を検出するように配置されてもよい。また、カップリングガード１００は、２つのセンサが取り付けられるものに限定されず、１つのセンサだけが取り付けられてもよいし、３つ以上のセンサが取り付けられてもよい。
【００２２】
ポンプ装置２０が正常な場合、軸心がほぼ同位置にて回転するため、カップリングガード１００からカップリング５０の外周面５０ａまでの距離は、ほぼ一定である。そのため、演算部１６６は、検出された距離Ｖ，Ｈが所定の閾値以上または以下に変化したらポンプ装置２０の異常（例えば軸の触れ回り）と判断してもよい。また、センサ本体１６２は不図示のランプ等の表示部を有し、演算部１６６は検出された距離Ｖ，Ｈが所定の閾値以上または以下になったと判断したら、当該ランプを点灯して外部に異常を報知するとともに、ポンプを保護停止してもよい。
【００２３】
また、ポンプ装置２０は、２つのセンサ１６０Ａ，１６０Ｂに、加えてまたは代えて、カップリング５０の側面５０ｂと対向する端面部１１３に軸方向（第３の方向）の変位を測定するためのセンサが設けられてもよい。特に、ポンプ装置１０に玉軸受やスラスト軸受が用いられている場合、これらの軸受は物理的に軸方向で接触しているため、端面部１１３に軸方向の変位を測定するためのセンサ１６０Ｃが設けられるとよい（図２参照）。なお、センサ１６０Ｃは、センサ１６０Ａ、１６０Ｂと同一の構成であってもよいし、異なる構成であってもよい。また、ポンプ装置１０は、カップリング５０の回転速度を検出する不図示の回転パルス検出部を備えてもよい。
【００２４】
なお、図３に示すように、センサ１６０Ａ、１６０Ｂに対向するカップリング５０の外周面５０ａは、第１検出部１６８に対向する位置に被検出部５２を備えるとよい。センサ１６０Ａ、１６０Ｂは、第１検出部１６８と被検出部５２が対向していれば距離Ｖ，Ｈを検出でき、カップリング５０が軸方向に変位して、被検出部５２が第１検出部１６８と対向していなければ距離Ｖ，Ｈを検出不可とするとよい。例えば、センサ１６０Ａ、１６０Ｂが赤外線のように直進する光の反射を検知する変位センサであれば、検出部５２のみで当該赤外線を正常に反射でき、カップリング５０における検出部５２以外では当該赤外線を正常に反射できない構成とする。この場合、軸方向の変位が許容される範囲内を被検出部５２とすることで、センサ１６０Ａ，１６０Ｂにて軸方向の異常変位を検出することができる。
【００２５】
また、被検出部５２もしくは外周面５０ａの一部に、回転位置検出部５２ａを設け、演算部１６６は、第１検出部１６８が当該回転位置検出部５２ａを通過した信号にてカップリング５０の回転速度を検出してもよい。回転位置検出部５２ａは、例えば、円環上に形成された被検出部５２に、第１検出部１６８が距離を検知できない部分を設けてもよいし、逆に、第１検出部１６８が過剰に反応する部分を設けてもよい。演算部１６６はカップリング５０までの距離とカップリング５０の回転速度とに基づいて振動変位を算出できる。
【００２６】
上記したように、本実施形態のガード本体１１０は、断面が八角形となっており、水平面を画定する上面部１１２ａと、鉛直面を画定する側面部１１２ｂと、を有している。そして、上面部１１２ａにセンサ１６０Ａが取り付けられており、側面部１１２ｂにセンサ１６０Ｂが取り付けられている。換言すると、ガード本体１１０は、センサ１６０Ａ，１６０Ｂが取り付けられる領域に平面部を有している。このように、ガード本体１１０における平面状の上面部１１２ａと側面部１１２ｂとにセンサ１６０Ａ，１６０Ｂが取り付けられることにより、曲面状の場所にセンサを取り付けるのに比してセンサ１６０Ａ，１６０Ｂを容易に配置することができる。
【００２７】
センサ１６０Ａ，１６０Ｂは、入出力部１６７を介して、ポンプ装置２０の外部機器へ検出信号を有線または無線で送信できるとよい。外部機器の一例としては、ＰＤＡ（Personal Digital Assistant）やパソコン等の汎用の情報端末でもよいし、遠方監視器や専用リモコンなどの専用端末でもよく、ポンプ装置２０を制御する制御機器や状態監視する監視機器等が挙げられる。また、図２に示すように、センサ１６０Ａ，１６０Ｂの入出力部１６７は、検出情報を外部端末８０等の外部に無線送信できるように構成されるとよい。ここで、無線送信としては、例えば近距離無線通信（ＮＦＣ：Near  Field  Communication）の技術を利用することができる。また、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）およびＷｉ−Ｆｉなど、任意の方式の無線通信を利用することができる。ただし、ＮＦＣは、外部端末８０をセンサ１６０Ａ，１６０Ｂに近づけるだけで通信を完了させることができる点で有利である。また、有線通信としては、例えばセンサ１６０Ａ，１６０Ｂの入出力部１６７にＵＳＢ（Universal  Serial  Bus）のような外部接続端子が設けられ、ここに外部端末８０が接続されることによって通信がなされてもよいし、ＲＳ４２２，ＲＳ２３２Ｃ，ＲＳ４８５等のシリアル通信でもよい。
【００２８】
センサ１６０Ａ，１６０Ｂの演算部１６６は、第１検出部１６８が任意の検出タイミング（例えば数μ秒から数秒）で検出した距離Ｖ、Ｈを履歴として記憶し、制御機器または外部端末８０等は任意の情報取得タイミング（例えば、数秒から数日または数カ月等）で当該記憶された距離Ｖ、Ｈ等を検出情報として取得する。これにより、センサ１６０Ａ，１６０Ｂから詳細な検出情報を取得した制御機器または外部端末８０等は、カップリング５０の変位、振動、及び動的な軌跡などを記録して監視したり、ポンプ装置２０の故障診断などを行うことができる。また、制御機器または外部端末８０等は、演算部１６６が検
出したポンプ装置２０の異常（例えば軸の触れ回り）を表示するのみでもよい。
【００２９】
センサ１６０Ａ，１６０Ｂの演算部１６６は、第２検出部１６９が任意の検出タイミング（例えば数μ秒から数秒）で検出したガード本体１１０の振動に基いて、第１検出部１６８が検出した距離Ｖ、Ｈを補正するとよい。ポンプ４０もしくはモータ３０が振動すると、ベース６０を介して当該振動がガード本体１１０に伝わる。よって、第２検出部１６９にて検出したカップリングガード１００の絶対振動を用いて、距離Ｖ,Ｈを補正することで、演算部１６６は、カップリング５０の振動をより正確に診断できる。特に、ポンプ装置２０は、不図示の防振架台上に設置される場合がある。この場合、防振架台の揺れにガード本体１１０が共振してしまうことがある。そのため、第２検出部１６９にてガード本体１１０の振動を検出することで、より正確にカップリング５０の振動を検出することができる。
【００３０】
さらに、センサ１６０Ａ，１６０Ｂが検出信号を無線送信できるような場合には、センサ１６０Ａ，１６０Ｂの周囲が無線信号を透過させる素材で形成されているとよい。例えば、センサ本体１６２を収容するセンサケース１７０が樹脂などの無線信号を透過させる素材で形成されるとよい。また、ガード本体１１０全体、又は少なくともガード本体１１０におけるセンサ１６０Ａ，１６０Ｂに接触する領域１１２ａ１、１１２ｂ１が、樹脂などの無線通信を透過させる素材で形成されるとよい。これにより、センサ１６０Ａ，１６０Ｂによる無線通信を良好に行うことができる。また、カップリングガード１００全体を樹脂とすれば、鉄板をプレス加工で形成するのに比べて、ベース６０からガード本体１１０に伝わる振動を抑制することができ、距離Ｖ、Ｈをより正確に検出することができる。
【００３１】
以上説明したように、本実施形態によるポンプ装置２０では、カップリングガード１００に取り付けられているセンサ１６０Ａ，１６０Ｂ，１６０Ｃによって、カップリング５０の回転時にカップリング５０の変位を検出することができる。センサ１６０Ａ，１６０Ｂ，１６０Ｃのうち少なくともひとつがガード本体１１０に取り付けられることにより、振動を長期間（例えば、数日から数年間）連続して検出することができる。また、既設のポンプ装置で新たに振動計測の要望がある場合、作業者は既設のポンプ装置にカップリングガード１００の追加または交換を行えばよい。これにより、ポンプが停止できない現場でもポンプに接することなく振動計が設置できる。
【００３２】
（変形例）
上記した実施形態では、センサ１６０Ａ，１６０Ｂは、ガード本体１１０内側の上面部１１２ａと側面部１１２ｂとに取り付けられるものとした。しかし、こうした例に限定されず、図４に示すように、上面部１１２ａと側面部１１２ｂとを接続する斜面部１１２ｃにセンサ１６０Ａ，１６０Ｂが設けられてもよい。また、図４に示すように、センサ１６０Ａ，１６０Ｂは、ガード本体１１０を貫通して取り付けられてもよい。これにより、カップリングガード１００がベース６０に取り付けられた状態で、作業者が回転部に接することなくセンサ１６０Ａ，１６０Ｂのメンテナンスができる。更に、２つのセンサ１６０Ａ，１６０Ｂが設けられるものに限定されず、例えば上面部１１２ａ、２つの側面部１１２ｂ、下面部１１２ｄのそれぞれに４つのセンサが取り付けられてもよい。
【００３３】
上記した実施形態では、ガード本体１１０は、軸線ＡＬに垂直な断面が八角形状であるものとした。しかし、こうした例に限定されず、ガード本体１１０は、軸線ＡＬに垂直な断面が、四角形状などの任意の多角形状であってもよい。これにより、図１から図３に示すように、センサ１６０Ａ，１６０Ｂが取り付けられる領域１１２が平面（水平面、鉛直面）に構成される。また、図５の変形例のカップリングガード１００Ａに示すように、ガード本体１１０Ａは、略円筒状であってもよい。この場合にも、ガード本体１１０Ａは、センサ１６０Ａ，１６０Ｂが取り付けられる領域１１２が平面（水平面、鉛直面）に構成
されていることが好ましいが、こうした例には限定されない。
【００３４】
また、上記した実施形態では、カップリングガード１００のガード本体１１０が、カップリング５０の全周を覆うものとしたが、こうした例に限定されるものではない。例えば、図６の変形例のカップリングガード１００Ｂに示すように、下方が開口した断面形状であり、ベース６０と共にカップリング５０を覆うものとしてもよい。こうした場合には、カップリングガード１００Ｂには、非接触でカップリング５０の変位を検出できるようにセンサ１６０Ａ，１６０Ｂが設けられるとよい。
【００３５】
なお、図６に示すように、カップリングガード１００Ｂがベース６０に取り付けられる場合には、カップリングガード１００Ｂは、ベース６０との取付部１４２Ｂに防振体１４４を有するとよい。具体的には、カップリングガード１００Ｂは、ベース６０上に防振体を介して設置される。カップリングガード１００Ｂのガード本体１１０Ｂが防振体１４４を介してベース６０に取り付けられることで、ベース６０からの振動がガード本体１１０Ｂに作用することを抑制できる。これにより、センサ１６０Ａ，１６０Ｂ，１６０Ｃによる検出情報にカップリングガード１００Ｂ自体の振動が含まれてしまうことを抑制でき、カップリング５０の変位の検出精度を向上させることができる。なお、こうした防振体１４４を図２に示す脚部１４０の取付部１４２に設けることで、図２に示すカップリングガード１００についても同様の効果を奏することができる。
【００３６】
さらに、実施形態または変形例におけるカップリングガード１００，１００Ａ，１００Ｂは、リブ等の種々の補強機構を有してもよい。一例として、図７に示す変形例のカップリングガード１００Ｃは、接地面つまりベース６０に近い部位ほど肉厚であり、ベース６０から離れるほど肉薄であるように構成されている。こうした構成により、カップリングガード１００の剛性を高くすることができ、カップリングガード１００自体が振動することを抑制することができるので、センサ１６０Ａ，１６０Ｂ，１６０Ｃによるカップリング５０の変位の検出精度を向上させることができる。
【００３７】
上記した実施形態では、カップリングガード１００は、ポンプ４０とモータ３０とを支持するベース６０に支持されるものとした。しかしながら、こうした例に限定されず、例えば図８に示す変形例のカップリングガード１００Ｄのように、カップリングガード１００Ｄが、ポンプ４０とモータ３０との少なくとも一方に支持されてもよい。図８に示す例では、カップリングガード１００Ｄの端面部１１３は、ポンプ４０とモータ３０との両方に取り付けられている。こうした場合には、カップリングガード１００Ｄは、ポンプ４０との取付部に防振体１４４Ｄａを有するものとしたり、モータ３０との取付部に防振体１４４Ｄｂを有するとよい。こうすることにより、カップリングガード１００Ｄにポンプ４０又はモータ３０からの振動が伝達されることを抑制することができ、センサ１６０Ａ，１６０Ｂによるカップリング５０の変位の検出精度を向上させることができる。
【００３８】
（実施形態２）
図９は、実施形態２のポンプ装置の一例を示す概略構成図である。なお、図９では、図１と同一の構成には同一の符号を付しており、重複する説明は省略する。図９に示す例では、例えばＣＰＵで構成される演算部２６と、ポート又は通信部等で構成される入出力部２７と、を有する制御装置２２が示されている。そして、カップリングガード１００に設けられたセンサ１６０Ａ，センサ１６０Ｂ，１６０Ｃのそれぞれは第１および第２検出部１６８、１６９を備え、それらの検出値は有線または無線で制御装置２２の入出力部２７に入力される。演算部２６は、上記した演算部１６６と同様に機能し、更には、複数のセンサ１６０Ａ，１６０Ｂ，１６０Ｃの検出値および／またはカップリング５０の回転速度を用いてカップリング５０の振動を算出するとよい。このように、複数のセンサ１６０Ａ，１６０Ｂでの検出値を単一の制御装置２２に入力することにより、制御装置２２は多方
向における変位を同時に計測し、当該多方向の変位と回転数の相互関係に基づいて振動変位を算出し、更に振動変位に基づいて振動速度ならびに振動加速度等を算出することができる。その際、カップリング５０の回転速度は計測されてもよいし、予め設定された値や不図示のポンプ制御装置による指令値等を用いてもよい。例えば、制御装置２２は、第１検出部１６８,第２検出部１６９にて検出された振動変位に基づいて振動速度並びに振動加速度を算出し、当該振動の周波数分析（ＦＦＴ）を行い分析結果に基づいて異常振動を判定してもよい。
【００３９】
なお、上述した実施形態１において、センサ１６０Ａとセンサ１６０Ｂ，１６０Ｃが通信等にて距離Ｖ，Ｈ、を共有してもよい。その場合、制御装置２２に代えてセンサ１６０Ａまたは／およびセンサ１６０Ｂが振動変位、振動速度並びに振動加速度を算出するとよい。更には、センサ１６０Ａまたは／およびセンサ１６０Ｂが当該振動の周波数分析（ＦＦＴ）を行い分析結果に基づいて異常振動を判定してもよい。
【００４０】
以上説明した本実施形態は、以下の形態としても記載することができる。
［形態１］形態１によれば、原動機の駆動軸と回転機械の主軸とを連結するカップリングを覆うためのカップリングガードが提案され、前記カップリングガードは、前記カップリングまでの距離を非接触で検出可能な第１検出部を備えるセンサを、少なくともひとつ備えることを特徴とする。形態１によれば、カップリングガードに備えられたセンサによって、回転機械の振動を長時間連続して検出することができる。
【００４１】
［形態２］形態２によれば、形態１のカップリングガードにおいて、前記センサがカップリング側の面に取り付けられていることを特徴とする。形態２によれば、外的環境からセンサを保護でき耐久性が向上する。
【００４２】
［形態３］形態３によれば、形態１のカップリングガードにおいて、前記カップリングガードは、前記センサが、前記カップリングガードの外表面と前記カップリング側の面とを貫通して取り付けられている。形態３によれば、作業者がカップリングガードの外側から第１検出部のメンテナンス等を行うことができる。
【００４３】
［形態４］形態４によれば、形態１から３のカップリングガードにおいて、前記センサは、前記カップリングまでの第１方向の距離を検出するための第１センサ、前記第１方向に垂直な第２方向の距離を検出するための第２センサ、及び前記主軸の軸方向である第３方向の変位を検出するための第３センサのうちの少なくともひとつである。
【００４４】
［形態５］形態５によれば、形態１から４のカップリングガードにおいて、前記カップリングガードにおける前記センサが取り付けられる領域は平面に構成されている。
【００４５】
［形態６］形態６によれば、形態５のカップリングガードにおいて、前記カップリングガードは、前記駆動軸の軸方向に垂直な断面が多角形状である。
【００４６】
［形態７］形態７によれば、形態１から６のカップリングガードにおいて、前記カップリングガードは、前記原動機と前記回転機械との少なくとも一方が設置される基部に防振体を介して取り付けられる。
【００４７】
［形態８］形態８によれば、形態１から７のカップリングガードにおいて、前記カップリングガードは、前記原動機と前記回転機械との少なくとも一方に防振体を介して取り付けられる。
【００４８】
［形態９］形態９によれば、形態１から８のカップリングガードにおいて、前記カップリ
ングガードは、接地面に近い部位ほど肉厚であり、設置面から離れるほど肉薄であるように構成されている。こうした構成により、カップリングガードの剛性を高くすることができ、カップリングガード自体が振動することを抑制することができるので、センサによる変位の検出精度を向上させることができる。
【００４９】
［形態１０］形態１０によれば、形態１から９のカップリングガードにおいて、前記センサは、検出情報を外部に無線送信できるように構成される。
【００５０】
［形態１１］形態１１によれば、形態１から１０のカップリングガードにおいて、前記センサは、電池にて電力が供給される。形態１１によれば、配線を簡略化することができる。
【００５１】
［形態１２］形態１２によれば、形態１から１１のカップリングガードにおいて、前記センサは、前記カップリングガードの振動を検出するための第２検出部を更に有する。
【００５２】
［形態１３］形態１３によれば、回転機械装置が提案され、前記回転機械装置は、原動機と、回転機械と、前記原動機の駆動軸と前記回転機械の主軸とを連結するカップリングと、前記カップリングを覆う形態１から１２のカップリングガードと、を備える。
【００５３】
［形態１４］形態１４によれば、形態１３の回転機械装置において、前記カップリングは、前記第１検出部による検出に対応した被検出部を有する。
【００５４】
［形態１５］形態１５によれば、形態１３または１４の回転機械装置において、前記カップリングは、前記第１検出部による検出に対応した回転位置検出部を有する。
【００５５】
［形態１６］形態１６によれば、形態１３から１５の回転機械装置において、前記回転機械はポンプである。
【００５６】
［形態１７］形態１７によれば、形態１３から１６の回転機械装置において、前記第１検出部の検出値に基づいて前記カップリングの振動を算出する演算部を備える。
【００５７】
以上、本発明の実施の形態について説明してきたが、上記した発明の実施の形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定するものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更、改良され得るとともに、本発明にはその均等物が含まれることはもちろんである。また、上述した課題の少なくとも一部を解決できる範囲、または、効果の少なくとも一部を奏する範囲において、実施形態および変形例の任意の組み合わせが可能であり、特許請求の範囲および明細書に記載された各構成要素の任意の組み合わせ、または、省略が可能である。
【符号の説明】
【００５８】
２０…ポンプ装置
３０…モータ
３１…駆動軸
４０…ポンプ
４１…回転軸
５０…カップリング
５２…被検出部
６０…ベース
８０…外部端末
１００、１００Ａ〜１００Ｄ…カップリングガード
１１０、１１０Ａ、１１０Ｂ…ガード本体
１４０…脚部
１４２…取付部
１４４…防振体
１６０Ａ…センサ（第１センサ）
１６０Ｂ…センサ（第２センサ）
１６０Ｃ…センサ（第３センサ）
１６２…センサ本体
１６５…電源部
１６６…演算部
１６７…入出力部
１６８…第１検出部
１６９…第２検出部
１７０…センサケース
１１２ａ…上面部
１１２ｂ…側面部
１１２ｃ…斜面部
１１２ｄ…下面部
ＡＬ…軸線
Ｈｄ…水平方向
Ｖｄ…鉛直方向
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図２Ｃ】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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