(57)【要約】  機械装置は、油浸される機械部品が収容される内部空間を有するハウジングと、ハウジングの開口に配置される透明なスペーサ部材と、スペーサ部材に支持される磁石と、スペーサ部材を介してハウジングの内部空間を撮影する撮影装置と、を備える。
2017208373.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
油浸される機械部品が収容される内部空間を有するハウジングと、
前記ハウジングの開口に配置される透明なスペーサ部材と、
前記スペーサ部材に支持される磁石と、
前記スペーサ部材を介して前記ハウジングの前記内部空間を撮影する撮影装置と、
を備える機械装置。
【請求項２】
前記ハウジング及び前記スペーサ部材の外側で、前記撮影装置を支持するカバー部材を備える、
請求項１に記載の機械装置。
【請求項３】
前記カバー部材に支持される反射鏡を備え、
前記撮影装置は、前記反射鏡を介して前記内部空間を撮影する、
請求項２に記載の機械装置。
【請求項４】
前記内部空間に配置されるギアを備え、
前記ギアを潤滑又は冷却するためのオイルが前記内部空間に収容され、
前記ギアが作動していない状態で、前記開口は、前記オイルの液面よりも上方に設けられる、
請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の機械装置。
【請求項５】
前記磁石は、前記撮影装置のレンズ系の視野領域に配置される、
請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の機械装置。
【請求項６】
前記機械部品は、アクスル装置の機械部品であり、
前記ハウジングは、アクスルハウジングである、
請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の機械装置。
【請求項７】
前記内部空間に配置され、エンジンで発生した駆動力によって回転する駆動シャフトに連結されるデファレンシャルと、
前記デファレンシャルを介して前記駆動シャフトの回転力が伝達される伝動シャフトと、を備え、
前記デファレンシャルは、前記伝動シャフトの回転軸を中心に回転するべベルギアを含み、
前記スペーサ部材は、前記べベルギアの歯面と対向する、
請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の機械装置。
【請求項８】
前記伝動シャフトの回転力が伝達されるアクスルシャフトを備える、
請求項６に記載の機械装置。
【請求項９】
前記撮影装置で撮影された画像データを取得する画像データ取得部と、
前記画像データ取得部で取得された前記画像データを出力する出力装置と、
を備える請求項１から請求項８のいずれか一項に記載の機械装置。
【請求項１０】
前記出力装置は、前記画像データをサーバに送信する送信装置を含む、
請求項９に記載の機械装置。
【請求項１１】
請求項１から請求項１０のいずれか一項に記載の機械装置を備える作業車両。
【請求項１２】
油浸される機械部品が収容される内部空間を有するハウジングと、
前記ハウジングの開口に配置される透明なスペーサ部材と、
前記スペーサ部材に支持される磁石と、
前記スペーサ部材を介して前記ハウジングの前記内部空間を撮影する撮影装置と、
前記撮影装置で撮影された画像データを取得する画像データ取得部と、
前記画像データ取得部で取得された前記画像データを出力する出力装置と、
を備える機械部品の劣化状態推定システム。
【請求項１３】
前記出力装置から前記画像データが出力されるサーバを備える、
請求項１２に記載の機械部品の劣化状態推定システム。
【請求項１４】
前記出力装置から出力された前記画像データを表示装置に表示させる表示制御部を備える、
請求項１２又は請求項１３に記載の機械部品の劣化状態推定システム。
【請求項１５】
請求項１２から請求項１４のいずれか一項に記載の劣化状態推定システムを備える作業車両。
【請求項１６】
油浸される機械部品が収容される内部空間を有するハウジングの開口に配置され、磁石を支持する透明なスペーサ部材を介して前記ハウジングの前記内部空間を撮影装置で撮影することと、
前記撮影装置で撮影された画像データに基づいて、前記機械部品の劣化状態を推定することと、
を含む機械部品の劣化状態推定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、機械装置、作業車両、機械部品の劣化状態推定システム、及び機械部品の劣化状態推定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ホイール駆動の作業車両は、エンジンと、エンジンで発生した駆動力によって回転する駆動シャフトと、駆動シャフトに連結されるアクスル装置とを備える。アクスル装置は、アクスルハウジングと、アクスルハウジングの内部空間に収容され駆動シャフトに連結されるデファレンシャルと、デファレンシャルを介して駆動シャフトの回転力が伝達される伝動シャフトと、伝動シャフトの回転力が伝達されるアクスルシャフトとを有する。アクスルハウジングの内部空間に収容されるアクスル装置の機械部品は、油浸されている。アクスルシャフトが回転することにより、作業車両のホイールが駆動される。【０００３】
アクスル装置は、ギア又はベアリングのような摺動部を有する。摺動部の機械部品は、摩耗により劣化する。そのため、アクスル装置のオーバーホールが実施され、機械部品のメンテナンス作業又は機械部品の交換作業が実施される。【０００４】
アクスル装置のオーバーホールは適切なタイミングで実施されることが望ましい。アクスル装置の機械部品が劣化していないにもかかわらず高頻度でオーバーホールが実施されると、作業車両の稼働率の低下及びオーバーホールに要する費用の増大がもたらされる。一方、アクスル装置のオーバーホールが実施されないと、アクスル装置の機械部品の摩耗の進展又は部品の破損がもたらされ、オーバーホールが実施される前に機械部品の寿命が尽きてしまう。したがって、オーバーホールが実施される頻度を抑制しつつ、部品の寿命が尽きる直前の適切なタイミングでアクスル装置のオーバーホールが実施されることが望ましい。【０００５】
特許文献１には、磁石に吸着される磁性体に基づいて油圧シリンダの故障診断を行う技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００１−１３２７０５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
現状において、アクスル装置の機械部品の摩耗の進展又は機械部品の破損の徴候を検出する技術は確立されていない。機械部品が寿命末期を迎えたか否かを把握し、機械部品の寿命が尽きる直前の適切なタイミングでアクスル装置をオーバーホールできる技術の確立が要望される。また、アクスル装置のみならず、トランスミッション装置のような、ハウジングの内部空間に油浸される機械部品を備える機械装置においても、機械部品が寿命末期を迎えたか否かを把握し、機械部品の寿命が尽きる直前の適切なタイミングでオーバーホールできる技術の確立が要望される。【０００８】
本発明の態様は、機械部品が寿命末期を迎えたか否かを把握できる機械装置、作業車両、機械部品の劣化状態推定システム、及び機械部品の劣化状態推定方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の第１の態様に従えば、油浸される機械部品が収容される内部空間を有するハウジングと、前記ハウジングの開口に配置される透明なスペーサ部材と、前記スペーサ部材に支持される磁石と、前記スペーサ部材を介して前記ハウジングの前記内部空間を撮影する撮影装置と、を備える機械装置が提供される。【００１０】
本発明の第２の態様に従えば、第１の態様の機械装置を備える作業車両が提供される。【００１１】
本発明の第３の態様に従えば、油浸される機械部品が収容される内部空間を有するハウジングと、前記ハウジングの開口に配置される透明なスペーサ部材と、前記スペーサ部材に支持される磁石と、前記スペーサ部材を介して前記ハウジングの前記内部空間を撮影する撮影装置と、前記撮影装置で撮影された画像データを取得する画像データ取得部と、前記画像データ取得部で取得された前記画像データを出力する出力装置と、を備える機械部品の劣化状態推定システムが提供される。【００１２】
本発明の第４の態様に従えば、第３の態様の劣化状態推定システムを備える作業車両が提供される。【００１３】
本発明の第５の態様に従えば、油浸される機械部品が収容される内部空間を有するハウジングの開口に配置され、磁石を支持する透明なスペーサ部材を介して前記ハウジングの前記内部空間を撮影装置で撮影することと、前記撮影装置で撮影された画像データに基づいて、前記機械部品の劣化状態を推定することと、を含む機械部品の劣化状態推定方法が提供される。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の態様によれば、機械部品が寿命末期を迎えたか否かを把握できる機械装置、作業車両、機械部品の劣化状態推定システム、及び機械部品の劣化状態推定方法が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】図１は、第１実施形態に係る作業車両の一例を後方から見た斜視図である。
【図２】図２は、第１実施形態に係る機械装置の一部を後方から見た図である。
【図３】図３は、第１実施形態に係る機械装置の一例を示す平面図である。
【図４】図４は、第１実施形態に係る機械装置の一例を示す断面図である。
【図５】図５は、第１実施形態に係る機械装置の一部を示す側断面図である。
【図６】図６は、第１実施形態に係る機械装置の一部を後方から見た模式図である。
【図７】図７は、第１実施形態に係る機械装置を含む劣化状態推定システムの一例を示す機能ブロック図である。
【図８】図８は、第１実施形態に係る劣化状態推定方法の一例を示すフローチャートである。
【図９】図９は、第１実施形態に係る撮影装置で撮影された画像データの一例を示す模式図である。
【図１０】図１０は、第１実施形態に係る画像処理部による画像処理結果の一例を示す図である。
【図１１】図１１は、第１実施形態に係る撮影装置で撮影された画像データの一例を示す
【図１２】図１２は、第２実施形態に係る機械装置の一部を示す側断面図である。
【図１３】図１３は、第３実施形態に係る機械装置の一部を示す側断面図である。
【図１４】図１４は、第４実施形態に係る機械装置の一例を示す断面図である。模式図である。
【図１５】図１５は、第５実施形態に係る機械装置の一部を示す側断面図である。
【図１６】図１６は、第６実施形態に係る機械装置の一部を示す側断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明に係る実施形態について図面を参照しながら説明するが本発明はこれに限定されない。以下で説明する実施形態の構成要素は適宜組み合わせることができる。また、一部の構成要素を用いない場合もある。
【００１７】
＜第１実施形態＞
第１実施形態について説明する。図１は、本実施形態に係る作業車両１００の一例を後方から見た斜視図である。本実施形態おいて、作業車両１００は、鉱山の採掘現場において積荷を積んで走行するダンプトラックである。以下の説明においては、作業車両１００を適宜、ダンプトラック１００、と称する。
【００１８】
図１に示すように、ダンプトラック１００は、車体フレーム１１０と、車体フレーム１１０に支持されるダンプボディ１２０と、車体フレーム１１０を支持して走行する走行装置１３０とを備える。
【００１９】
走行装置１３０は、タイヤ１４０が装着されるホイール１５０を有する。ホイール１５０は、フロントホイール１５０Ｆと、リアホイール１５０Ｒとを含む。リアホイール１５０Ｒは、回転軸ＡＸを中心に回転する。
【００２０】
以下の説明においては、回転軸ＡＸと平行な方向を適宜、車幅方向と称し、ダンプトラック１００の進行方向を適宜、前後方向、と称し、車幅方向及び前後方向のそれぞれと直交する方向を適宜、上下方向、と称する。
【００２１】
前後方向の一方が前方であり、前方の逆方向が後方である。車幅方向の一方が右方であり、右方の逆方向が左方である。上下方向の一方が上方であり、上方の逆方向が下方である。フロントホイール１５０Ｆは、リアホイール１５０Ｒよりも前方に配置される。フロントホイール１５０Ｆは、車幅方向両側に配置される。リアホイール１５０Ｒは、車幅方向両側に配置される。ダンプボディ１２０は、車体フレーム１１０よりも上方に配置される。
【００２２】
車体フレーム１１０は、駆動源であるエンジンを有する。本実施形態において、エンジンは、ディーゼルエンジンのような内燃機関を含む。ダンプボディ１２０は、積荷が積まれる部材である。
【００２３】
走行装置１３０は、エンジンで発生した駆動力をリアホイール１５０Ｒに伝達するアクスル装置１を有する。エンジンで発生した駆動力は、トランスミッション装置を介して駆動シャフトに伝達される。アクスル装置１は、駆動シャフトに連結される。アクスル装置１は、トランスミッション装置及び駆動シャフトを介して供給されたエンジンの駆動力を、リアホイール１５０Ｒに伝達する。リアホイール１５０Ｒは、供給された駆動力により回転軸ＡＸを中心に回転する。これにより、走行装置１３０は走行する。
【００２４】
図２は、本実施形態に係るアクスル装置１の一部を後方から見た図である。本実施形態において、アクスル装置１は、リアホイール１５０Ｒを駆動するリアアクスルである。アクスル装置１は、アクスルハウジング２を有する。アクスル装置１は、アクスルハウジング２の内部空間に機械部品が収容される機械装置である。アクスルハウジング２は、懸架装置１６０を介して車体フレーム１１０に支持される。アクスルハウジング２の後部において、車幅方向中央部に開口２０が設けられる。アクスル装置１は、アクスルハウジング２の開口２０に配置される透明なスペーサ部材５１と、スペーサ部材５１を介してアクスルハウジング２の内部空間２Ｈを撮影する撮影装置５２とを備える。
【００２５】
図３は、本発明の実施形態に係るアクスル装置１の一例を示す平面図である。図４は、本実施形態に係るアクスル装置１の一例を示す断面図である。
【００２６】
図３及び図４に示すように、アクスル装置１は、アクスルハウジング２と、アクスルハウジング２の内部空間２Ｈに配置され、駆動シャフト３に連結されるデファレンシャル６と、アクスルハウジング２の内部空間２Ｈに配置される湿式多板ブレーキ装置７と、アクスルハウジング２の内部空間２Ｈに配置される遊星歯車式減速機８と、デファレンシャル６を介して駆動シャフト３の回転力が伝達される伝動シャフト４と、伝動シャフト４の回転力が伝達されるアクスルシャフト５とを有する。アクスルシャフト５が回転することにより、ダンプトラック１００のリアホイール１５０Ｒが駆動される。
【００２７】
アクスルハウジング２は、デファレンシャル６及び湿式多板ブレーキ装置７を収容するデフボディ２Ｂと、遊星歯車式減速機８をそれぞれ収容する右アクスルハウジング２Ｒ及び左アクスルハウジング２Ｌとを含む。
【００２８】
デフボディ２Ｂは、前方に設けられる駆動シャフト開口部４２と、右方に設けられるアクスルシャフト開口部４３Ｒと、左方に設けられるアクスルシャフト開口部４３Ｌとを有する。駆動シャフト開口部４２にピニオンケージ１９が配置される。
【００２９】
ピニオンゲージ１９は、駆動シャフト３を回転可能に支持する。駆動シャフト３は、エンジンで発生した駆動力によって回転する。駆動シャフト３は、前後方向に延在し、回転軸ＢＸを中心に回転する。回転軸ＢＸは、前後方向に延在する。
【００３０】
駆動シャフト３の端部にカップリング４８が固定される。駆動シャフト３は、カップリング４８を介してプロペラシャフト（不図示）と連結される。エンジンで発生した駆動力は、トランスミッション装置を介してプロペラシャフトに伝達される。プロペラシャフトは、エンジンで発生した駆動力に基づいて、回転軸ＢＸを中心に回転する。プロペラシャフトが回転軸ＢＸを中心に回転することにより、プロペラシャフトにカップリング４８を介して連結される駆動シャフト３が回転軸ＢＸを中心に回転する。
【００３１】
駆動シャフト３は、駆動ピニオンギア１０を有する。デファレンシャル６は、駆動ピニオンギア１０に噛み合うべベルギア１１と、べベルギア１１に連結されるデファレンシャルケース１２とを有する。
【００３２】
駆動シャフト３が回転軸ＢＸを中心に回転すると、べベルギア１１が回転軸ＡＸを中心に回転する。回転軸ＡＸは、車幅方向に延在する。回転軸ＡＸと回転軸ＢＸとは実質的に直交する。
【００３３】
べベルギア１１が回転軸ＡＸを中心に回転すると、デファレンシャルケース１２は、べベルギア１１と一緒に回転軸ＡＸを中心に回転する。デファレンシャルケース１２には、スパイダ１３を介してデファレンシャルケース１２に回転可能に支持された一対のピニオンギア１４と、ピニオンギア１４と噛み合う一対のサイドギア１５とが設けられる。
【００３４】
サイドギア１５は、伝動シャフト４に固定される。伝動シャフト４は、右方及び左方のそれぞれに設けられる。サイドギア１５は、伝動シャフト４とスプライン結合される。サイドギア１５及び伝動シャフト４は、回転軸ＡＸを中心に回転する。伝動シャフト４とデフボディ２Ｂとの間に湿式多板ブレーキ装置７が設けられる。
【００３５】
車幅方向において湿式多板ブレーキ装置７よりも外側に遊星歯車式減速機８が設けられる。遊星歯車式減速機８により伝動シャフト４の回転が減速される。伝動シャフト４の回転力はアクスルシャフト５に伝達される。アクスルシャフト５が回転軸ＡＸを中心に回転することにより、アクスルシャフト５に接続されるリアホイール１５０Ｒが回転軸ＡＸを中心に回転する。
【００３６】
このように、べベルギア１１の回転軸ＡＸと、伝動シャフト４の回転軸ＡＸと、アクスルシャフト５の回転軸ＡＸとは、一致する。べベルギア１１は、伝動シャフト４の回転軸ＡＸを中心に回転する。
【００３７】
図５は、本実施形態に係るアクスル装置１の一部を示す側断面図である。図５に示すように、アクスル装置１は、アクスルハウジング２と、アクスルハウジング２の開口２０に配置される透明なスペーサ部材５１と、スペーサ部材５１に支持される磁石５３と、スペーサ部材５１を介してアクスルハウジング２の内部空間２Ｈを撮影する撮影装置５２とを備える。
【００３８】
また、アクスル装置１は、アクスルハウジング２及びスペーサ部材５１の外側で、撮影装置５２を支持するカバー部材５４を備える。
【００３９】
また、アクスル装置１は、カバー部材５４に支持される反射鏡５５を備える。撮影装置５２は、反射鏡５５を介してアクスルハウジング２の内部空間２Ｈを撮影する。
【００４０】
開口２０は、アクスルハウジング２のデフボディ２Ｂに設けられる。デフボディ２Ｂの後部において、車幅方向中央部に開口２０が設けられる。
【００４１】
スペーサ部材５１の少なくとも一部は、アクスルハウジング２の開口２０に配置される。本実施形態において、スペーサ部材５１は、開口２０に配置される凸部５１Ａと、アクスルハウジング２の外側に配置されるフランジ部５１Ｂとを有する。凸部５１Ａは、内部空間２Ｈに面する入射面５１Ｃを有する。入射面５１Ｃは、平坦面である。入射面５１Ｃと、入射面５１Ｃの周囲に配置されるアクスルハウジング２の内面とは、実質的に同一平面内に配置される（面一である）。フランジ部５１Ｂは、入射面５１Ｃの逆方向を向く射出面５１Ｄを有する。射出面５１Ｄは、平坦面である。入射面５１Ｃと射出面５１Ｄとは、実質的に平行である。
【００４２】
スペーサ部材５１は、実質的に円柱状の部材であり、入射面５１Ｃ及び射出面５１Ｄと直交する中心軸ＣＸを有する。本実施形態において、スペーサ部材５１の中心軸ＣＸは、前後方向に延在する。
【００４３】
スペーサ部材５１は、可視光を透過可能な透明部材である。本実施形態において、スペーサ部材５１は、ポリカーボネート樹脂を含む。ポリカーボネート樹脂は、透明であり高い耐熱性を有する。
【００４４】
スペーサ部材５１は、固定部材５６を介してアクスルハウジング２に固定される。固定部材５６は、円環状の部材であり、フランジ部５１Ｂの周囲に配置される。固定部材５６は、ボルト５７が配置される孔５６Ｈを有する。アクスルハウジング２に、ボルト５７の雄ネジと結合される雌ネジを有する孔５７Ｈが設けられる。ボルト５７により、固定部材５６がアクスルハウジング２に固定される。スペーサ部材５１のフランジ部５１Ｂは、固定部材５６とアクスルハウジング２の外面との間に配置され、固定部材５６によりアクスルハウジング２に固定される。
【００４５】
撮影装置５２は、レンズ系と、ＣＣＤ（Charge  Coupled  Device）イメージセンサ又はＣＭＯＳ（Complementary  Metal  Oxide  Semiconductor）イメージセンサのような撮像素子とを有するデジタルカメラを含む。撮影装置５２は、スペーサ部材５１を介して、アクスルハウジング２の内部空間２Ｈの画像データを取得可能である。
【００４６】
磁石５３は、スペーサ部材５１に支持される。磁石５３は、ネオジウム磁石である。本実施形態において、磁石５３は、スペーサ部材５１の凸部５１Ａに埋設されている。中心軸ＣＸと直交する面内において、磁石５３は、凸部５１Ａの中央部に１つだけ配置される。なお、磁石５３は、スペーサ部材５１に複数設けられてもよい。
【００４７】
撮影装置５２が撮影可能な撮影領域の大きさは、磁石５３の外形よりも大きい。磁石５３は、撮影装置５２のレンズ系の視野領域に配置される。撮影装置５２の撮影領域は、撮影装置５２のレンズ系の視野領域を含む。本実施形態においては、入射面５１Ｃの全部が撮影領域に配置されるように、撮影装置５２の撮影領域が定められる。また、撮影装置５２は、撮影装置５２の撮影領域を照明する照明装置５２Ｓを有する。本実施形態において、照明装置５２Ｓは、ＬＥＤ（Light  Emitting  Diode）光源を含む。照明装置５２Ｓから射出される照明光で内部空間２Ｈが照明されることにより、撮影装置５２は、内部空間２Ｈの画像データを円滑に取得することができる。
【００４８】
反射鏡５５は、反射鏡５５の反射面とスペーサ部材５１の射出面５１Ｄとが対向するように配置される。アクスルハウジング２の内部空間２Ｈの光学像は、スペーサ部材５１を介して、反射鏡５５に投影される。本実施形態において、撮影装置５２は、反射鏡５５に投影されたアクスルハウジング２の内部空間２Ｈの光学像を撮影する。
【００４９】
カバー部材５４は、アクスルハウジング２及びスペーサ部材５１の外側で、撮影装置５２及び反射鏡５５を支持する。カバー部材５４は、撮影装置５２が配置される孔５４Ａと、反射鏡５５が配置される凹部５４Ｂとを有する。反射鏡５５は、凹部５４Ｂに配置された状態で、スペーサ部材５１の射出面５１Ｄと間隙を介して対向する。撮影装置５２のレンズ系の入射面は、孔５４Ａに配置された状態で、反射鏡５５の反射面と間隙を介して対向する。
【００５０】
本実施形態において、カバー部材５４は、撮影装置５２のレンズ系の光軸ＤＸが上下方向に延在するように撮影装置５２を支持する。本実施形態において、中心軸ＣＸと光軸ＤＸとは、実質的に直交する。
【００５１】
カバー部材５４は、固定部材５６に固定される。カバー部材５４は、ボルト５８が配置される孔５４Ｈを有する。固定部材５６には、ボルト５８の雄ネジと結合される雌ネジを有する孔５６Ｋが設けられる。ボルト５８により、カバー部材５４が固定部材５６に固定される。アクスルハウジング２に固定さている固定部材５６にカバー部材５４が固定されることにより、カバー部材５４は、固定部材５６を介してアクスルハウジング２に固定される。
【００５２】
図６は、本実施形態に係るアクスル装置１の一部を後方から見た模式図である。図６は、スペーサ部材５１とべベルギア１１とオイルの液面との位置関係を説明するための図であり、他の構成要素についての図示は簡略又は省略する。
【００５３】
上述のように、アクスルハウジング２の内部空間２Ｈには、駆動ピニオンギア１０、べベルギア１１、ピニオンギア１４、及びサイドギア１５のような複数のギア（機械部品）が配置される。それらギアを潤滑又は冷却するためのオイルが内部空間２Ｈに収容される。これらギアは、油浸されている。
【００５４】
駆動シャフト３が回転せず、内部空間２Ｈに配置されている複数のギアが作動していない状態において、アクスルハウジング２の内部空間２Ｈに貯留されているオイルの液面は、規定の高さに維持される。本実施形態においては、ギアが作動していない状態で、スペーサ部材５１が配置される開口２０は、オイルの液面よりも上方に設けられる。
【００５５】
また、本実施形態において、スペーサ部材５１は、べベルギア１１の歯面と対向する。べベルギア１１の歯面は、駆動ピニオンギア１０と擦れ合うべベルギア１１の歯の表面を含む。
【００５６】
駆動シャフト３が回転し、べベルギア１１が作動（回転）すると、内部空間２Ｈに貯留されているオイルは、べベルギア１１によって掻き上げられる。べベルギア１１によって掻き上げられたオイルは、スペーサ部材５１の入射面５１Ｃと接触する。駆動シャフト３の回転が停止し、べベルギア１１の作動（回転）が停止すると、オイルは、オイルの液面が開口２０（入射面５１Ｃ）よりも下方に位置するように、内部空間２Ｈに貯留される。
【００５７】
べベルギア１１は、アクスルハウジング２の内部空間２Ｈに配置されている複数のギア（駆動ピニオンギア１０、べベルギア１１、ピニオンギア１４、及びサイドギア１５）のうち、最も大きい直径を有する。したがって、回転するべベルギア１１は、オイルを十分に掻き上げることができ、オイルと入射面５１Ｃとを十分に接触させることができる。
【００５８】
図７は、本実施形態に係るアクスル装置１を含む機械部品の劣化状態推定システム２００の一例を示す機能ブロック図である。本実施形態において、アクスル装置１は、コンピュータシステム６０と、出力装置７０とを有する。コンピュータシステム６０及び出力装置７０は、ダンプトラック１００に搭載される。
【００５９】
コンピュータシステム６０は、撮影装置５２で撮影された画像データを取得する画像データ取得部６１と、画像データを画像処理する画像処理部６２と、画像処理された画像データを出力する出力部６３とを有する。画像データ取得部６１で取得され画像処理部６２で画像処理された画像データは、出力部６３を介して出力装置７０に供給される。出力装置７０は、画像データ取得部６１で取得された画像データを出力する。
【００６０】
劣化状態推定システム２００は、サーバ８０を有する。本実施形態において、出力装置７０は、画像データをサーバ８０に送信する送信装置を含む。サーバ８０に出力装置７０から画像データが出力される。出力装置７０は、出力部６３から供給された画像データをサーバ８０に送信する。本実施形態において、出力装置７０とサーバ８０とは、通信ネットワーク９０を介して接続される。通信ネットワーク９０は、インターネット（Internet）を含む。なお、通信ネットワーク９０が携帯電話通信網を含んでもよい。出力装置７０は、通信ネットワーク９０を介して、画像データをサーバ８０に送信する。
【００６１】
サーバ８０には、全国に存在する複数のアクスル装置１のそれぞれから画像データが供給される。サーバ８０は、供給された複数の画像データの解析を実施する。
【００６２】
また、サーバ８０は、出力装置７０から出力された画像データを表示装置８１に表示させる表示制御部８２を有する。撮影装置５２で撮影された画像データは、表示装置８１に表示される。
【００６３】
次に、本実施形態に係るアクスル装置１を含む劣化状態推定システム２００を用いてアクスル装置１の機械部品の劣化状態を推定する方法の一例について説明する。図８は、本実施形態に係る機械部品の劣化状態推定方法の一例を示すフローチャートである。
【００６４】
上述のように、アクスル装置１は、アクスルハウジング２と、アクスルハウジング２の内部空間２Ｈに配置される複数のギアとを有する。また、アクスルハウジング２の内部空間２Ｈには、複数のベアリングも配置される。ギア又はベアリングの摺動部の潤滑又は冷却のために、アクスルハウジング２の内部空間２Ｈにオイルが貯留される。ギア及びベアリングを含むアクスル装置１の機械部品は、内部空間２Ｈにおいてオイルに浸されている。
【００６５】
例えば、駆動ピニオンギア１０とべベルギア１１とが擦れ合うと、駆動ピニオンギア１０及びべベルギア１１の少なくとも一方から摩耗粉又は破損片のような異物が発生する可能性がある。また、ピニオンギア１４とサイドギア１５とが擦れ合うと、ピニオンギア１４及びサイドギア１５の少なくとも一方から摩耗粉又は破損片のような異物が発生する可能性がある。このように、アクスル装置１の摺動部においては、擦れ合う２つの部品の少なくとも一方から摩耗粉又は破損片のような異物が発生する可能性がある。
【００６６】
発生した異物は、オイルに混入する。オイルに混入した異物が、擦れ合う２つの部品の間に侵入すると、その部品が偏摩耗したり破損したりする可能性がある。
【００６７】
本実施形態においては、磁石５３がスペーサ部材５１に支持されている。異物は、アクスル装置１の部品から発生した磁性体である。発生した異物は、磁石５３の磁力により、スペーサ部材５１の入射面５１Ｃに吸着される。すなわち、本実施形態においては、アクスル装置１の部品から発生した異物は、磁石５３の磁力によって捕集される。このように、本実施形態において、磁石５３を支持するスペーサ部材５１は、異物を捕集するフィルタ機能を有する。磁石５３の磁力によってオイルに混入している異物が捕集されることにより、部品から発生した異物が、擦れ合う２つの部品の間に侵入することが抑制される。これにより、アクスル装置１の部品の偏摩耗及び破損が抑制され、アクスル装置１の部品の劣化が抑制される。
【００６８】
本実施形態においては、べベルギア１１が回転すると、べベルギア１１によってオイルが掻き上げられる。べベルギア１１によって掻き上げられたオイルは、スペーサ部材５１の入斜面５１Ｃに接触する。したがって、オイルに異物が混入している場合、異物はスペーサ部材５１の入射面５１Ｃに吸着される。
【００６９】
撮影装置５２は、アクスルハウジング２の内部空間２Ｈを撮影する。内部空間２Ｈの少なくとも一部は、スペーサ部材５１の入射面５１Ｃによって規定される。撮影装置５２は、入射面５１Ｃに吸着された異物を撮影することができる。
【００７０】
図９は、本実施形態に係る撮影装置５２で撮影された画像データの一例を示す模式図である。図９に示すように、オイルに混入していた異物は、磁石５３の磁力により入射面５１Ｃの少なくとも一部に吸着される。磁石５３は、撮影装置５２のレンズ系の視野領域に配置されている。撮影装置５２の撮影領域は、入射面５１Ｃの全部を含む。撮影装置５２は、ハウジング２の開口２０に配置されている透明なスペーサ部材５１を介して、油浸されている機械部品が収容されているハウジング２の内部空間２Ｈを撮影し、ハウジング２の内部空間２Ｈの画像データを取得する（ステップＳＰ１）。入射面５１Ｃに異物が吸着されている場合、撮影装置５２は、透明なスペーサ部材５１を介して、入射面５１Ｃに吸着されている異物を撮影することができる。
【００７１】
撮影装置５２で取得された画像データは、コンピュータシステム６０の画像データ取得部６１に供給される。画像処理部６２は、画像データ取得部６１で取得された画像データを画像処理し、入射面５１Ｃに捕集された異物を解析する（ステップＳＰ２）。画像処理部６２は、画像データ取得部６１で取得された画像データを画像処理し、入射面５１Ｃに捕集された異物の量を算出する。また、画像処理部６２は、画像データ取得部６１で取得された画像データを画像処理し、入射面５１Ｃに捕集された異物の大きさを算出する。
【００７２】
画像処理部６２は、撮影装置５２で撮影された画像データに基づいて異物を解析し、その解析した結果に基づいて、ハウジング２の内部空間２Ｈに収容されている機械部品の劣化状態を推定する（ステップＳＰ３）。
【００７３】
図１０は、本実施形態に係る画像処理部６２による画像処理結果の一例を示す図である。図１０に示すように、画像処理部６２は、新品状態のギアの使用が開始された開始時点ｔ０からの経過時間Ｔと、入射面５１Ｃに捕集された異物の量との関係を算出する。撮影装置５２は、新品状態のギアの使用が開始された開始時点ｔ０から、内部空間２Ｈの画像データの取得を開始する。
【００７４】
入射面５１Ｃに捕集された異物の量から、アクスル装置１の機械部品の摩耗（偏摩耗を含む）の進展具合又は機械部品の劣化状態が推定される。入射面５１Ｃに捕集された異物の量が多い場合、機械部品から多量の異物が発生し機械部品の劣化が進行していると推定される。入射面５１Ｃに捕集された異物の量が少ない場合、機械部品から発生した異物は少量であり、機械部品の劣化は未だ進行していないと推定される。
【００７５】
上述のように、本実施形態においては、入射面５１Ｃに捕集された異物の大きさが算出される。画像処理部６２は、開始時点ｔ０からの経過時間Ｔと、異物の大きさと、その大きさの異物が入射面５１Ｃに捕集された量を示す捕集量との関係を算出する。図１０に示す例では、開始時点ｔ０からの経過時間Ｔと第１の大きさＤ１の異物の捕集量との関係、開始時点ｔ０からの経過時間Ｔと第２の大きさＤ２の異物の捕集量との関係、及び開始時点ｔ０からの経過時間と第３の大きさＤ３の異物の捕集量との関係が算出される。第１の大きさＤ１は、第２の大きさＤ２及び第３の大きさＤ３よりも小さい。第２の大きさＤ２は、第３の大きさＤ３よりも小さい。開始時点ｔ０においては、入射面５１Ｃに捕集された異物の量は零である。
【００７６】
本発明者の知見によれば、新品状態の機械部品の使用が開始時点ｔ０から開始されてからある時点ｔａを経過するまでは、入射面５１Ｃに捕集される第１の大きさＤ１の異物の量は徐々に比例的に増大する。ある時点ｔａを経過したとき、入射面５１Ｃに捕集される第１の大きさＤ１の異物の量が急激に増大し、機械部品は寿命末期を迎える。また、第２の大きさＤ２又は第３の大きさＤ３の異物が出現し入射面５１Ｃに捕集された場合においても、機械部品は寿命末期を迎える。第２の大きさＤ２又は第３の大きさＤ３の異物の出現により、例えば、機械部品の偏摩耗の発生が推定される。
【００７７】
このように、画像処理部６２は、入射面５１Ｃに捕集された異物の量及び大きさに基づいて、アクスル装置１の機械部品が寿命末期を迎えたか否かを判定することができる。
【００７８】
本実施形態においては、アクスル装置１の機械部品が寿命末期を迎えたと判定された場合、アクスル装置１の機械部品の寿命が尽きる前に、アクスル装置１のオーバーホールが実施される。アクスル装置１の管理者は、撮影装置５２の画像データから把握される異物の捕集状態に基づいて、アクスル装置１の機械部品の寿命末期を把握し、機械部品の寿命が尽きる直前の適切なタイミングでオーバーホールを実施することができる。
【００７９】
撮影装置５２で取得され、画像処理部６２で画像処理された画像データは、通信ネットワーク９０を介してサーバ８０に送信される。サーバ８０には、全国に存在する複数のアクスル装置１のそれぞれから画像データが供給される。サーバ８０は、供給された複数の画像データの解析を実施する。サーバ８０は、収集された複数の画像データに基づいて、複数のアクスル装置１のそれぞれの機械部品の劣化状態を把握し、アクスル装置１の機械部品が寿命末期を迎えたか否かを判定することができる。サーバ８０は、通信ネットワーク９０を介して、アクスル装置１の劣化状態を報知したり、アクスル装置１の機械部品が寿命末期を迎えたか否かの判定結果を報知したりすることができる。また、サーバ８０は、ハウジング２の内部空間２Ｈの画像データ、機械部品の劣化状態、及び機械部品が寿命末期を迎えたか否かの判定結果を表示装置８１に表示させることができる。アクスル装置１が存在する現場事務所においては、サーバ８０からの報知データに基づいて、適切なタイミングでアクスル装置１のオーバーホールを実施することができる。
【００８０】
以上説明したように、本実施形態によれば、磁石５３が設けられることにより、アクスルハウジング２の内部空間２Ｈに設けられているギアから摩耗粉又は破損片のような磁性体である異物が発生しても、磁石５３の磁力によって、異物を捕集することができる。異物が捕集されることにより、アクスルハウジング２の内部空間２Ｈに設けられているベアリングに異物が噛み込むことが抑制される。これにより、ベアリングの寿命を延ばすことができる。
【００８１】
また、本実施形態によれば、撮影装置５２が設けられることにより、磁石５３によって捕集された異物は、透明なスペーサ部材５１を介して撮影装置５２に撮影される。磁石５３は撮影装置５２のレンズ系の視野領域に配置され、撮影装置５２は、磁石５３の磁力によりスペーサ部材５１に捕集された異物の捕集状態を検出することができる。異物の捕集状態は、スペーサ部材５１の入射面５１Ｃに捕集された異物の量及び異物の大きさの一方又は両方を含む。異物の捕集状態から、ギアの摩耗の進展具合又はギアの劣化状態が推定される。例えば、スペーサ部材５１の入射面５１Ｃに多量の異物が捕集されている場合、ギアから多量の異物が発生しギアの劣化が進行していると推定される。一方、スペーサ部材５１の入射面５１Ｃに捕集された異物が少量である場合、ギアから発生した異物は少量であり、ギアの劣化は未だ進行していないと推定される。異物の捕集量が多量である場合には、オーバーホールが必要であると判断され、異物の捕集量が少量である場合には、オーバーホールは未だ不要であると判断される。このように、撮影装置５２により異物の捕集状態がモニタリングされることによって、ギアの寿命末期が正確に把握され、ギアの寿命が尽きる直前の適切なタイミングでアクスル装置１のオーバーホールを実施することができる。
【００８２】
また、本実施形態においては、異物を検出する検出装置として、異物の画像データを取得する撮影装置５２が採用される。そのため、撮影装置５２で撮影された画像データに基づいて、異物の量のみならず、異物の一つ一つの大きさも把握することができる。そのため、オーバーホールの時期のみならず、ギアの状態（偏摩耗状態、破損状態）をきめ細かく推定することができる。
【００８３】
また、撮影装置５２は、透明なスペーサ部材５１を介してアクスルハウジング２の内部空間２Ｈを撮影する。そのため、スペーサ部材５１に捕集された異物のみならず、内部空間２Ｈに配置されているギアを直接的に撮影することができる。これにより、撮影装置５２で撮影された画像データに基づいて、ギアの外観状態を直接的に把握することができる。
【００８４】
また、本実施形態によれば、アクスルハウジング２及びスペーサ部材５１の外側で、撮影装置５２を支持するカバー部材５４が設けられる。これにより、撮影装置５２は、アクスルハウジング２の内部空間２Ｈに収容されているオイルと接触することなく、内部空間２Ｈを撮影することができる。また、カバー部材５４によって撮影装置５２の位置が固定されるので、撮影装置５２とスペーサ部材５１との相対位置の変動が抑制される。
【００８５】
また、本実施形態によれば、カバー部材５４に支持される反射鏡５５が設けられ、撮影装置５２は、反射鏡５５を介して内部空間２Ｈを撮影する。カバー部材５４が撮影装置５２及び反射鏡５５の両方を支持するため、撮影装置５２と反射鏡５５との相対位置の変動が抑制される。また、撮影装置５２は反射鏡５５を介して内部空間２Ｈを撮影する。そのため、カバー部材５４は、任意の姿勢で撮影装置５２を支持することができる。これにより、アクスル装置１の小型化が図られる。例えば、前後方向におけるアクスルハウジング２からの撮影装置５２の突出量が抑制される。
【００８６】
また、本実施形態によれば、内部空間２Ｈに複数のギアが配置され、ギアを潤滑又は冷却するためのオイルが内部空間２Ｈに収容される。ギアが回転していない状態で、スペーサ部材５１が配置されるアクスルハウジング２の開口２０は、オイルの液面よりも上方に設けられる。これにより、磁石５３のクリーニング又は交換のためにアクスルハウジング２の開口２０からスペーサ部材５１を外すとき、アクスルハウジング２からオイルを抜く作業を省略することができる。また、ギアが回転したときには、オイルがギアで掻き上げられ、オイルとスペーサ部材５１の入射面５１Ｃとが接触する。これにより、オイルに含まれている異物は、磁石５３の磁力によってスペーサ部材５１に十分に捕集される。
【００８７】
また、本実施形態によれば、アクスル装置１は、アクスルハウジング２の内部空間２Ｈに配置され、エンジンで発生した駆動力によって回転する駆動シャフト３に連結されるデファレンシャル６と、デファレンシャル６を介して駆動シャフト３の回転力が伝達される伝動シャフト４と、伝動シャフト４の回転力が伝達されるアクスルシャフト５とを備える。デファレンシャル６は、伝動シャフト４の回転軸ＡＸを中心に回転するべベルギア１１を含み、スペーサ部材５１は、べベルギア１１の歯面と対向するように配置される。これにより、べベルギア１１によって掻き上げられたオイルは、スペーサ部材５１の入射面５１Ｃと十分に接触する。そのため、オイルに含まれている異物は、磁石５３の磁力によってスペーサ部材５１に捕集される。また、撮影装置５２は、スペーサ部材５１を介して、べベルギア１１の外観状態を直接的に撮影することができる。
【００８８】
また、本実施形態によれば、デファレンシャル６のべベルギア１１は、アクスルハウジング２の内部空間２Ｈに配置される複数のギアのうち最も大きい直径を有する。アクスルハウジング２の内部空間２Ｈに配置される複数のギアのうち、べベルギア１１がオイルを掻き上げる力は最も大きい。そのべベルギア１１の近傍に、スペーサ部材５１に支持された磁石５３が配置されることにより、オイルに含まれている異物は効率良くスペーサ部材５１に捕集される。
【００８９】
また、本実施形態によれば、撮影装置５２の撮影領域を照明する照明装置５２Ｓが設けられる。撮影装置５２が照明装置５２Ｓを備えることにより、アクスルハウジング２の内部空間２Ｈが暗くても、撮影装置５２は、アクスルハウジング２の内部空間２Ｈを良好に撮影することができる。
【００９０】
また、本実施形態によれば、スペーサ部材５１は、ポリカーボネート樹脂を含む。ポリカーボネート樹脂は、透明で耐熱性がある樹脂材料である。そのため、アクスルハウジング２の内部空間２Ｈの高温度なオイルがスペーサ部材５１に接触しても、スペーサ部材５１の熱変形が抑制される。
【００９１】
また、本実施形態によれば、撮影装置５２で撮影された画像データを取得する画像データ取得部６１と、画像データ取得部６１で取得された画像データを出力する出力装置７０とが設けられる。全国に存在する複数のアクスル装置１（ダンプトラック１００）から、異物の捕集状態を示す画像データがサーバ８０に送信される。サーバ８０は、収集された複数の画像データに基づいて、複数のアクスル装置１のそれぞれの劣化状態を把握することができる。サーバ８０は、アクスル装置１が稼動する現場事務所に、アクスル装置１の劣化状態を報知したり、アクスル装置１の部品が寿命末期を迎えたか否かの判断結果を報知したりすることができる。現場事務所においては、サーバ８０からの報知データに基づいて、適切なタイミングでアクスル装置１のオーバーホールを実施することができる。
【００９２】
なお、上述の実施形態においては、磁石５３はスペーサ部材５１の中心軸ＣＸに配置されることとした。図１１に示すように、磁石５３はスペーサ部材５１の中心軸ＣＸから離れた位置に配置されてもよい。これにより、撮影装置５２は、内部空間２Ｈに配置されているべベルギア１１の画像データをより円滑に取得することができる。
【００９３】
なお、上述の実施形態においては、画像処理部６２は、アクスル装置１（ダンプトラック１００）に搭載されたコンピュータシステム６０に設けられることとした。画像処理部６２の機能は、必ずしもアクスル装置１（ダンプトラック１００）に搭載されてなくてもよい。例えば、サーバ８０が、画像処理部６２の機能を有してもよい。その場合、画像データ取得部６１で取得された画像データが、出力部６３、送信装置７０、及び通信ネットワーク９０を介してサーバ８０に送信され、サーバ８０において画像処理部６２による画像処理が実施される。
【００９４】
なお、上述の実施形態において、劣化状態推定システム２００の構成要素の一部又は全部がダンプトラック１００に搭載されてもよい。
【００９５】
＜第２実施形態＞
第２実施形態について説明する。以下の説明において、上述の実施形態と同一の構成要素については同一の符号を付し、その説明を簡略又は省略する。
【００９６】
図１２は、本実施形態に係るアクスル装置１の一部を示す側断面図である。上述の実施形態と同様、アクスル装置１は、アクスルハウジング２と、アクスルハウジング２の開口２０に配置される透明なスペーサ部材５１と、スペーサ部材５１に支持される磁石５３と、スペーサ部材５１を介してアクスルハウジング２の内部空間２Ｈを撮影する撮影装置５２と、アクスルハウジング２及びスペーサ部材５１の外側で、撮影装置５２を支持するカバー部材５４とを備える。
【００９７】
本実施形態において、反射鏡（５５）は存在しない。本実施形態において、カバー部材５４は、撮影装置５２のレンズ系の光軸ＤＸが前後方向に延在するように撮影装置５２を支持する。本実施形態において、中心軸ＣＸと光軸ＤＸとは、実質的に一致する。
【００９８】
また、本実施形態において、撮影装置５２のレンズ系５２Ｌ及び撮像素子（ＣＣＤイメージセンサ又はＣＭＯＳイメージセンサ）５２Ｍは、カバー部材５４の内部に配置されている。本実施形態において、レンズ系５２Ｌ及び撮像素子５２Ｍを含む撮影装置５２を支持するカバー部材５４は、例えばカメラ付携帯電話である。
【００９９】
本実施形態においても、撮影装置５２は、磁石５３によって捕集された異物を、透明なスペーサ部材５１を介して撮影することができる。
【０１００】
＜第３実施形態＞
第３実施形態について説明する。以下の説明において、上述の実施形態と同一の構成要素については同一の符号を付し、その説明を簡略又は省略する。
【０１０１】
図１３は、本実施形態に係るアクスル装置１の一部を示す側断面図である。上述の実施形態と同様、アクスル装置１は、アクスルハウジング２と、アクスルハウジング２の開口２０に配置される透明なスペーサ部材５１と、スペーサ部材５１に支持される磁石５３と、スペーサ部材５１を介してアクスルハウジング２の内部空間２Ｈを撮影する撮影装置５２と、アクスルハウジング２及びスペーサ部材５１の外側で、撮影装置５２を支持するカバー部材５４とを備える。
【０１０２】
本実施形態において、反射鏡（５５）は存在しない。カバー部材５４は、撮影装置５２が配置される孔５４Ａを有する。撮影装置５２は、孔５４Ａの内面に支持される。撮影装置５２の一部は、カバー部材５４の孔５４Ａに配置され、撮影装置５２の一部は、カバー部材５４の外側に配置される。撮影装置５２の一部は、カバー部材５４の後面よりも後方に突出する。
【０１０３】
カバー部材５４は、撮影装置５２のレンズ系の光軸ＤＸが前後方向に延在するように撮影装置５２を支持する。中心軸ＣＸと光軸ＤＸとは、実質的に一致する。
【０１０４】
本実施形態においても、撮影装置５２は、磁石５３によって捕集された異物を、透明なスペーサ部材５１を介して撮影することができる。
【０１０５】
＜第４実施形態＞
第４実施形態について説明する。以下の説明において、上述の実施形態と同一の構成要素については同一の符号を付し、その説明を簡略又は省略する。
【０１０６】
図１４は、本実施形態に係るアクスル装置１の一例を示す断面図である。上述の実施形態で説明したアクスル装置１は、伝動シャフト４の回転力が伝達されるアクスルシャフト５を有することとした。本実施形態においては、アクスルシャフト（５）を有しないアクスル装置１について説明する。
【０１０７】
図１４に示すように、アクスル装置１は、アクスルハウジング２と、アクスルハウジング２の内部空間２Ｈに配置され、駆動シャフト３に連結されるデファレンシャル６と、リアホイール１５０Ｒの内部空間に配置される湿式多板ブレーキ装置７と、リアホイール１５０Ｒの内部空間に配置される遊星歯車式減速機８と、デファレンシャル６を介して駆動シャフト３の回転力が伝達される伝動シャフト４とを有する。伝動シャフト４が回転することにより、ダンプトラック１００のリアホイール１５０Ｒが駆動される。
【０１０８】
駆動シャフト３は、ピニオンゲージ１９に回転可能に支持され、エンジンで発生した駆動力によって回転する。駆動シャフト３は、前後方向に延在し、回転軸ＢＸを中心に回転する。回転軸ＢＸは、前後方向に延在する。
【０１０９】
駆動シャフト３の端部にカップリング４８が固定される。駆動シャフト３は、カップリング４８を介してプロペラシャフト（不図示）と連結される。エンジンで発生した駆動力は、トランスミッション装置を介してプロペラシャフトに伝達される。プロペラシャフトは、エンジンで発生した駆動力に基づいて、回転軸ＢＸを中心に回転する。プロペラシャフトが回転軸ＢＸを中心に回転することにより、プロペラシャフトにカップリング４８を介して連結される駆動シャフト３が回転軸ＢＸを中心に回転する。
【０１１０】
駆動シャフト３は、駆動ピニオンギア１０を有する。デファレンシャル６は、駆動ピニオンギア１０に噛み合うべベルギア１１と、べベルギア１１に連結されるデファレンシャルケース１２とを有する。
【０１１１】
駆動シャフト３が回転軸ＢＸを中心に回転すると、べベルギア１１が回転軸ＡＸを中心に回転する。回転軸ＡＸは、車幅方向に延在する。回転軸ＡＸと回転軸ＢＸとは実質的に直交する。
【０１１２】
べベルギア１１が回転軸ＡＸを中心に回転すると、デファレンシャルケース１２は、べベルギア１１と一緒に回転軸ＡＸを中心に回転する。デファレンシャルケース１２には、スパイダ１３を介してデファレンシャルケース１２に回転可能に支持された一対のピニオンギア１４と、ピニオンギア１４と噛み合う一対のサイドギア１５とが設けられる。
【０１１３】
サイドギア１５は、伝動シャフト４に固定される。伝動シャフト４は、右方及び左方のそれぞれに設けられる。サイドギア１５は、伝動シャフト４とスプライン結合される。サイドギア１５及び伝動シャフト４は、回転軸ＡＸを中心に回転する。
【０１１４】
車幅方向において湿式多板ブレーキ装置７よりも外側に遊星歯車式減速機８が設けられる。遊星歯車式減速機８により伝動シャフト４の回転が減速される。伝動シャフト４が回転軸ＡＸを中心に回転することにより、リアホイール１５０Ｒが回転軸ＡＸを中心に回転する。
【０１１５】
本実施形態においても、スペーサ部材５１は、べベルギア１１の歯面と対向する。これにより、べベルギア１１によって掻き上げられたオイルは、スペーサ部材５１の入射面５１Ｃと十分に接触する。そのため、オイルに含まれている異物は、磁石５３の磁力によってスペーサ部材５１に捕集される。また、撮影装置５２は、スペーサ部材５１を介して、べベルギア１１の外観状態を直接的に撮影することができる。
【０１１６】
＜第５実施形態＞
第５実施形態について説明する。以下の説明において、上述の実施形態と同一の構成要素については同一の符号を付し、その説明を簡略又は省略する。
【０１１７】
上述の実施形態においては、磁石５３がスペーサ部材５１に埋設され、磁石５３と内部空間２Ｈの油とは接触しないこととした。図１５に示すように、スペーサ部材５１の入射面５１Ｃに凹部が設けられ、その凹部に磁石５３が配置されてよい。この場合、磁石５３の表面は、内部空間２Ｈに面し、内部空間２Ｈの油と接触する。
【０１１８】
＜第６実施形態＞
第６実施形態について説明する。以下の説明において、上述の実施形態と同一の構成要素については同一の符号を付し、その説明を簡略又は省略する。
【０１１９】
上述の第６実施形態においては、磁石５３がスペーサ部材５１の入射面５１Ｃの凹部に配置され、磁石５３と内部空間２Ｈの油とが接触することとした。図１６に示すように、入射面５１Ｃに透明なプレート部材３００が設けられてもよい。プレート部材３００は、磁石５３の表面を覆うように配置され、磁石５３と内部空間２Ｈの油との接触を抑制する。
【０１２０】
なお、上述の実施形態においては、ハウジングの内部空間に油浸される機械部品を備える機械装置としてアクスル装置１を例にして説明した。機械装置は、トランスミッション装置でもよい。トランスミッション装置も、ハウジングの内部空間に油浸される機械部品を備える機械装置である。上述の実施形態に従って、トランスミッション装置の機械部品の劣化状態も推定することができる。
【符号の説明】
【０１２１】
１  アクスル装置、２  アクスルハウジング、２Ｂ  デフボディ、２Ｌ  左アクスルハウジング、２Ｒ  右アクスルハウジング、２Ｈ  内部空間、３  駆動シャフト、４  伝動シャフト、５  アクスルシャフト、６  デファレンシャル、７  湿式多板ブレーキ装置、８  遊星歯車式減速機、１０  駆動ピニオンギア、１１  べベルギア、１２  デファレンシャルケース、１３  スパイダ、１４  ピニオンギア、１５  サイドギア、１９  ピニオンゲージ、２０  開口、４２  駆動シャフト開口部、４３Ｌ  アクスルシャフト開口部、４３Ｒ  アクスルシャフト開口部、４８  カップリング、５１  スペーサ部材、５１Ａ  凸部、５１Ｂ  フランジ部、５１Ｃ  入射面、５１Ｄ  射出面、５２  撮影装置、５２Ｓ  照明装置、５３  磁石、５４  カバー部材、５４Ｈ  孔、５５  反射鏡、５６  固定部材、５６Ｈ  孔、５６Ｋ  孔、５７  ボルト、５７Ｈ  孔、５８  ボルト、６０  コンピュータシステム、６１  画像データ取得部、６２  画像処理部、６３  出力部、７０  送信装置、８０  サーバ、８１  表示装置、８２  表示制御部、１００  ダンプトラック（作業車両）、１１０  車体フレーム、１２０  ダンプボディ、１３０  走行装置、１４０  タイヤ、１５０  ホイール、１５０Ｆ  フロントホイール、１５０Ｒ  リアホイール、１６０  懸架装置、２００  劣化状態推定システム、ＡＸ  回転軸、ＢＸ  回転軸、ＣＸ  中心軸、ＤＸ  光軸。
【図１】
2017208373.tif 000003
【図２】
2017208373.tif 000004
【図３】
2017208373.tif 000005
【図４】
2017208373.tif 000006
【図５】
2017208373.tif 000007
【図６】
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【図７】
2017208373.tif 000009
【図８】
2017208373.tif 000010
【図９】
2017208373.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
2017208373.tif 000013
【図１２】
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【図１３】
2017208373.tif 000015
【図１４】
2017208373.tif 000016
【図１５】
2017208373.tif 000017
【図１６】
2017208373.tif 000018
【手続補正書】
【提出日】平成29年7月27日(2017.7.27)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
油浸される機械部品が収容される内部空間を有するハウジングと、
前記ハウジングの開口に配置される透明なスペーサ部材と、
前記スペーサ部材に支持される磁石と、
前記スペーサ部材を介して前記ハウジングの前記内部空間を撮影する撮影装置と、
を備える機械装置。
【請求項２】
前記磁石は、前記撮影装置の撮影領域に配置される、
請求項１に記載の機械装置。
【請求項３】
前記ハウジング及び前記スペーサ部材の外側で、前記撮影装置を支持するカバー部材を備える、
請求項１又は請求項２に記載の機械装置。
【請求項４】
前記カバー部材に支持される反射鏡を備え、
前記撮影装置は、前記反射鏡を介して前記内部空間を撮影する、
請求項３に記載の機械装置。
【請求項５】
前記内部空間に配置されるギアを備え、
前記ギアを潤滑又は冷却するためのオイルが前記内部空間に収容され、
前記ギアが作動していない状態で、前記開口は、前記オイルの液面よりも上方に設けられる、
請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の機械装置。
【請求項６】
前記磁石は、前記撮影装置のレンズ系の視野領域に配置される、
請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の機械装置。
【請求項７】
前記機械部品は、アクスル装置の機械部品であり、
前記ハウジングは、アクスルハウジングである、
請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の機械装置。
【請求項８】
油浸される機械部品が収容される内部空間を有するハウジングと、
前記ハウジングの開口に配置される透明なスペーサ部材と、
前記スペーサ部材に支持される磁石と、
前記スペーサ部材を介して前記ハウジングの前記内部空間を撮影する撮影装置と、
前記内部空間に配置され、エンジンで発生した駆動力によって回転する駆動シャフトに連結されるデファレンシャルと、
前記デファレンシャルを介して前記駆動シャフトの回転力が伝達される伝動シャフトと、を備え、
前記デファレンシャルは、前記伝動シャフトの回転軸を中心に回転するべベルギアを含み、
前記スペーサ部材は、前記べベルギアの歯面と対向する、
機械装置。
【請求項９】
前記伝動シャフトの回転力が伝達されるアクスルシャフトを備える、
請求項８に記載の機械装置。
【請求項１０】
前記撮影装置で撮影された画像データを取得する画像データ取得部と、
前記画像データ取得部で取得された前記画像データを出力する出力装置と、
を備える請求項１から請求項９のいずれか一項に記載の機械装置。
【請求項１１】
前記出力装置は、前記画像データをサーバに送信する送信装置を含む、
請求項１０に記載の機械装置。
【請求項１２】
請求項１から請求項１１のいずれか一項に記載の機械装置を備える作業車両。
【請求項１３】
油浸される機械部品が収容される内部空間を有するハウジングと、
前記ハウジングの開口に配置される透明なスペーサ部材と、
前記スペーサ部材に支持される磁石と、
前記スペーサ部材を介して前記ハウジングの前記内部空間を撮影する撮影装置と、
前記撮影装置で撮影された画像データを取得する画像データ取得部と、
前記画像データ取得部で取得された前記画像データを出力する出力装置と、
を備える機械部品の劣化状態推定システム。
【請求項１４】
前記出力装置から前記画像データが出力されるサーバを備える、
請求項１３に記載の機械部品の劣化状態推定システム。
【請求項１５】
前記出力装置から出力された前記画像データを表示装置に表示させる表示制御部を備える、
請求項１３又は請求項１４に記載の機械部品の劣化状態推定システム。
【請求項１６】
請求項１３から請求項１５のいずれか一項に記載の劣化状態推定システムを備える作業車両。
【請求項１７】
油浸される機械部品が収容される内部空間を有するハウジングの開口に配置され、磁石を支持する透明なスペーサ部材を介して前記ハウジングの前記内部空間を撮影装置で撮影することと、
前記撮影装置で撮影された画像データに基づいて、前記機械部品の劣化状態を推定することと、
を含む機械部品の劣化状態推定方法。
【手続補正書】
【提出日】平成29年10月11日(2017.10.11)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
油浸される機械部品が収容される内部空間を有するハウジングと、
前記ハウジングの開口に配置され、前記内部空間に面する入射面及び前記入射面の逆方向を向く射出面を有する透明なスペーサ部材と、
前記スペーサ部材に埋設される磁石と、
前記スペーサ部材を介して前記ハウジングの前記内部空間を撮影する撮影装置と、を備え、
前記磁石と前記入射面との距離は、前記磁石と前記射出面との距離よりも短い、
機械装置。
【請求項２】
前記磁石は、前記撮影装置の撮影領域に配置される、
請求項１に記載の機械装置。
【請求項３】
前記ハウジング及び前記スペーサ部材の外側で、前記撮影装置を支持するカバー部材を備える、
請求項１又は請求項２に記載の機械装置。
【請求項４】
前記カバー部材に支持される反射鏡を備え、
前記撮影装置は、前記反射鏡を介して前記内部空間を撮影する、
請求項３に記載の機械装置。
【請求項５】
前記内部空間に配置されるギアを備え、
前記ギアを潤滑又は冷却するためのオイルが前記内部空間に収容され、
前記ギアが作動していない状態で、前記開口は、前記オイルの液面よりも上方に設けられる、
請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の機械装置。
【請求項６】
前記磁石は、前記撮影装置のレンズ系の視野領域に配置される、
請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の機械装置。
【請求項７】
前記機械部品は、アクスル装置の機械部品であり、
前記ハウジングは、アクスルハウジングである、
請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の機械装置。
【請求項８】
油浸される機械部品が収容される内部空間を有するハウジングと、
前記ハウジングの開口に配置される透明なスペーサ部材と、
前記スペーサ部材に支持される磁石と、
前記スペーサ部材を介して前記ハウジングの前記内部空間を撮影する撮影装置と、
前記内部空間に配置され、エンジンで発生した駆動力によって回転する駆動シャフトに連結されるデファレンシャルと、
前記デファレンシャルを介して前記駆動シャフトの回転力が伝達される伝動シャフトと、を備え、
前記デファレンシャルは、前記伝動シャフトの回転軸を中心に回転するべベルギアを含み、
前記スペーサ部材は、前記べベルギアの歯面と対向する、
機械装置。
【請求項９】
前記伝動シャフトの回転力が伝達されるアクスルシャフトを備える、
請求項８に記載の機械装置。
【請求項１０】
前記撮影装置で撮影された画像データを取得する画像データ取得部と、
前記画像データ取得部で取得された前記画像データを出力する出力装置と、
を備える請求項１から請求項９のいずれか一項に記載の機械装置。
【請求項１１】
前記出力装置は、前記画像データをサーバに送信する送信装置を含む、
請求項１０に記載の機械装置。
【請求項１２】
請求項１から請求項１１のいずれか一項に記載の機械装置を備える作業車両。
【請求項１３】
油浸される機械部品が収容される内部空間を有するハウジングと、
前記ハウジングの開口に配置され、前記内部空間に面する入射面及び前記入射面の逆方向を向く射出面を有する透明なスペーサ部材と、
前記スペーサ部材に埋設される磁石と、
前記スペーサ部材を介して前記ハウジングの前記内部空間を撮影する撮影装置と、
前記撮影装置で撮影された画像データを取得する画像データ取得部と、
前記画像データ取得部で取得された前記画像データを出力する出力装置と、を備え、
前記磁石と前記入射面との距離は、前記磁石と前記射出面との距離よりも短い、
機械部品の劣化状態推定システム。
【請求項１４】
前記出力装置から前記画像データが出力されるサーバを備える、
請求項１３に記載の機械部品の劣化状態推定システム。
【請求項１５】
前記出力装置から出力された前記画像データを表示装置に表示させる表示制御部を備える、
請求項１３又は請求項１４に記載の機械部品の劣化状態推定システム。
【請求項１６】
請求項１３から請求項１５のいずれか一項に記載の機械部品の劣化状態推定システムを備える作業車両。
【請求項１７】
油浸される機械部品が収容される内部空間を有するハウジングの開口に入射面及び前記入射面の逆方向を向く射出面を有し前記入射面が前記内部空間に面するように配置された透明なスペーサ部材を介して前記ハウジングの前記内部空間を撮影装置で撮影することと、
前記撮影装置で撮影された画像データに基づいて、前記機械部品の劣化状態を推定することと、を含み、
前記スペーサ部材に磁石が埋設され、前記磁石と前記入射面との距離は、前記磁石と前記射出面との距離よりも短い、
機械部品の劣化状態推定方法。
【国際調査報告】
2017208373.tif 000019
2017208373.tif 000020
2017208373.tif 000021
2017208373.tif 000022