(57)【要約】【課題】回転体と摺動してシールするシール部材の異常摩耗をより確実に検知することができるシール部材の異常摩耗検知装置及び回転体装置を提供すること。【解決手段】回転体の周面に対して摺動して回転体の周面をシールするシール部材の異常摩耗を検出するシール部材の異常摩耗検知装置４であって、回転体の回転時の負荷率を計測する負荷率計測部４１、シール部材の温度を計測する温度計測部４２及びシール部材から放出されるガスの濃度を計測するガス濃度計測部４３のうちの少なくとも２つの計測部と、少なくとも２つの計測部によって計測される少なくとも２つの計測値が、第１の基準値を下回ることを検出した場合に、異常摩耗と判定する判定部４４と、を備える。【選択図】図２
2019002522.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転体の周面に対して摺動して前記回転体の周面をシールするシール部材の異常摩耗を検出するシール部材の異常摩耗検知装置であって、
前記回転体の回転時の負荷率を計測する負荷率計測部、前記シール部材の温度を計測する温度計測部及び前記シール部材から放出されるガスの濃度を計測するガス濃度計測部のうちの少なくとも２つの計測部と、
前記少なくとも２つの計測部によって計測される少なくとも２つの計測値が、第１の基準値を下回ることを検出した場合に、異常摩耗と判定する判定部と、を備えるシール部材の異常摩耗検知装置。
【請求項２】
前記判定部は、前記少なくとも２つの計測値が、前記第１の基準値よりも高い第２の基準値に到達した後、前記第１の基準値を下回ることを検出した場合に、異常摩耗と判定する、請求項１に記載のシール部材の異常摩耗検知装置。
【請求項３】
ハウジング内に回転体を回転可能に収容した回転体装置であって、
前記回転体の周面に対して摺動して前記回転体の周面をシールするシール部材と、
請求項１又は２に記載のシール部材の異常摩耗検知装置と、を備える回転体装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シール部材の異常摩耗検知装置及びこれを備えた回転体装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
産業機械分野等において回転体装置が広く使用されている。回転体装置は、ハウジングの内部に回転可能に収容された回転体（ロータ）を有し、このロータの回転が制御装置によって制御されるように構成される。一般に、このような回転体装置は、ハウジング内部に封入されたオイルやグリス等の漏洩や外部からの塵や水等の侵入を防止するため、ロータとハウジングとの間にオイルシールが設けられる。オイルシールは、回転するロータの周面に対して摺動してシールするシール部材である。
【０００３】
オイルシールとロータとの摺動は、潤滑剤によって円滑に行われる。しかし、潤滑剤が減少又は消失した場合や、オイルシールが例えば切削液等に晒されることによってオイルシールの樹脂が軟化した場合等に、オイルシールとロータとの摩擦が増大し、オイルシールの異常摩耗が発生する可能性がある。異常摩耗したオイルシールは、シール機能が低下し、オイルやグリス等の漏洩、塵や水等の侵入のおそれがあるため、従来、オイルシールの温度を計測してオイルシールが異常摩耗する際の熱を検知することにより、オイルシールの異常摩耗の有無を検出することが行われている（例えば、特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開昭６３−３１２０４４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
オイルシールの温度を計測する際、オイルシールが異常摩耗した時の発熱による温度が計測されるだけでなく、ロータの回転によってステータが発熱し、その熱がオイルシールに伝達されてオイルシールの発熱として計測される場合がある。しかし、オイルシールの温度を計測する方法では、計測された温度が、オイルシールの異常摩耗によって生じた発熱による温度であるのか、ステータの熱がオイルシールに伝達された温度であるのかを判別できない。
このため、従来は、交換の必要のないオイルシールが異常摩耗と判断されて無駄に交換されてしまう問題があった。しかも、オイルシールの交換の際、回転体装置は停止されるので、その間の作業が無駄に停滞して作業効率を低下させてしまう問題もあった。
【０００６】
そこで、本発明は、回転体と摺動してシールするシール部材の異常摩耗をより確実に検知することができるシール部材の異常摩耗検知装置を提供することを目的とする。
また、本発明は、回転体と摺動してシールするシール部材の異常摩耗をより確実に検知することができる回転体装置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】
【０００７】
（１）  本発明に係る異常摩耗検知装置は、回転体（例えば、後述のロータ２２）の周面に対して摺動して前記回転体の周面をシールするシール部材（例えば、後述のオイルシール２４）の異常摩耗を検出するシール部材の異常摩耗検知装置（例えば、後述の異常摩耗検知装置４）であって、前記回転体の回転時の負荷率を計測する負荷率計測部（例えば、後述の負荷率計測部４１）、前記シール部材の温度を計測する温度計測部（例えば、後述の温度計測部４２）及び前記シール部材から放出されるガスの濃度を計測するガス濃度計測部（例えば、後述のガス濃度計測部４３）のうちの少なくとも２つの計測部と、前記少なくとも２つの計測部によって計測される少なくとも２つの計測値が、第１の基準値を下回ることを検出した場合に、異常摩耗と判定する判定部（例えば、後述の判定部４４）と、を備える。
【０００８】
（２）  （１）に記載の異常摩耗検知装置において、前記判定部は、前記少なくとも２つの計測値が、前記第１の基準値よりも高い第２の基準値に到達した後、前記第１の基準値を下回ることを検出した場合に、異常摩耗と判定するものであってよい。
【０００９】
（３）  本発明に係る回転体装置（例えば、後述のモータ装置１）は、ハウジング（例えば、後述のハウジング２１）内に回転体（例えば、後述のロータ２２）を回転可能に収容した回転体装置（例えば、後述のモータ装置１）であって、前記回転体の周面に対して摺動して前記回転体の周面をシールするシール部材（例えば、後述のオイルシール２４）と、（１）又は（２）に記載のシール部材の異常摩耗検知装置と、を備える。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、回転体と摺動してシールするシール部材の異常摩耗をより確実に検知することができるシール部材の異常摩耗検知装置を提供することができる。
また、本発明によれば、回転体と摺動してシールするシール部材の異常摩耗をより確実に検知することができる回転体装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明に係るシール部材の異常摩耗検知装置を備えた回転体装置の一実施形態を説明する図である。
【図２】シール部材の異常摩耗検知装置の構成を説明するブロック図である。
【図３】モータの負荷率と稼働時間との関係を示すグラフである。
【図４】オイルシールの温度と稼働時間との関係を示すグラフである。
【図５】アウトガスの濃度と稼働時間との関係を示すグラフである。
【図６】異常摩耗検知装置の具体的な制御の一例を説明するフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
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。
図１は、本発明に係るシール部材の異常摩耗検知装置を備えた回転体装置の一実施形態を説明する図である。図２は、シール部材の異常摩耗検知装置の構成を説明するブロック図である。なお、本実施形態では、回転体装置として、モータ（電動機）２を備えるモータ装置１を例に挙げて説明する。
【００１３】
本実施形態に示すモータ装置１は、モータ２と、モータ制御装置３と、異常摩耗検知装置４とを備える。
モータ２は、ハウジング２１の内部に、回転可能に収容されたロータ２２と、ロータの外周を取り囲むステータ２３とを有している。ステータ２３はハウジング２１の内面に固定されている。モータ制御装置３から出力される所定の駆動電流がステータ２３の巻き線に印加されると、ロータ２２に回転力が付与されてロータ２２が回転する。
【００１４】
ハウジング２１とロータ２２との間には、具体的には、ハウジング２１の内周面とロータ２２の回転軸２２１の外周面との間には、オイルシール２４が設けられる。本実施形態に示すオイルシール２４は、ハウジング２１の内周面に取り付けられ、回転するロータ２２の外周面に対して摺動し、ハウジング２１とロータ２２との間をシールする。このオイルシール２４は、本発明におけるシール部材の一例である。
【００１５】
本実施形態では、ロータ２２の回転軸２２１の先端側（図示左端側）に設けられたオイルシール２４のみを示している。オイルシールは、例えば回転軸２２１の後端側（図示右端側）等にも設けられるが、オイルシール２４以外のオイルシールの図示を省略する。後述する本発明のシール部材の異常摩耗検知装置による異常摩耗の検知は、モータ２に設けられるすべてのオイルシールに適用可能である。
【００１６】
モータ制御装置３は、モータ２のステータ２３に対して所定の駆動電流を出力してモータ駆動を開始させ、ステータ２３に対する駆動電流の出力を停止することによってモータ駆動を停止させる等の制御を行う。このモータ制御装置３からステータ２３に出力される駆動電流の電流値は、後述する異常摩耗検知装置４にも出力されるようになっている。
【００１７】
異常摩耗検知装置４は、図２に示すように、負荷率計測部４１と、温度計測部４２と、ガス濃度計測部４３と、判定部４４と、記憶部４５と、通知部４６とを備える。
負荷率計測部４１は、モータ２の稼働開始後、モータ制御装置３から出力されるモータ２の駆動電流の電流値を受け取り、その電流値からモータ２の負荷率を計測する。
【００１８】
通常、モータ２は、何らかの要因によりオイルシール２４の異常摩耗が発生すると、オイルシール２４とロータ２２との摩擦抵抗が増大してトルク変動が発生し、負荷が増大する。このときモータ２に流れる駆動電流が増加する。負荷率計測部４１は、モータ制御装置３から出力される駆動電流の電流値から負荷率を計算する。負荷率は、モータ２の設定トルクに対する現在のトルク（実トルク）の割合である。負荷率計測部４１によって計測された計測値（モータ２の負荷率）は、判定部４４に出力される。
【００１９】
温度計測部４２は、モータ２内のオイルシール２４の例えばリップ部に接して又は近接して設けられ、オイルシール２４の温度を計測する。
【００２０】
図１に示す温度計測部４２は、オイルシール２４の外側に配置されているが、オイルシール２４の内側（ハウジング２１の内部）に配置されてもよい。具体的な温度計測部４２は、モータ２内のオイルシール２４の温度を計測できるものであれば特に制限はない。一般的には熱電対、サーミスタ等が用いられる。温度計測部４２によって計測された計測値（オイルシール２４の温度）は、判定部４４に出力される。
【００２１】
ガス濃度計測部４３は、オイルシール２４がロータ２２に対して摺動し、摩擦によってオイルシール２４を構成するゴムや樹脂等の成分がガス化して放出された際のガス（アウトガス）の濃度を計測する。
【００２２】
図１に示すガス濃度計測部４３は、ハウジング２１の外部に配置されているが、ハウジング２１の内部に配置されてもよい。ガス濃度計測部４３は、ハウジング２１の外部及び内部のいずれに配置される場合でも、オイルシール２４に近接して配置される。具体的なガス濃度計測部４３は、オイルシール２４からのアウトガスの濃度を計測できるものであれば特に制限はない。一般的にはガスセンサが用いられる。ガス濃度計測部４３によって計測された計測値（アウトガスの濃度）は、判定部４４に出力される。
【００２３】
判定部４４は、負荷率計測部４１、温度計測部４２及びガス濃度計測部４３から出力された各計測値に基づいて異常摩耗の有無を判定する。図２に示すように、判定部４４は、負荷率計測部４１から出力されたモータ２の負荷率と、温度計測部４２から出力されたオイルシール２４の温度と、ガス濃度計測部４３から出力されたアウトガスの濃度の各計測値を受け取る。これらの計測値は、モータ２の稼働開始後、経時的に判定部４４に入力される。判定部４４は、モータ２の稼働開始後、所定の制御周期毎に、各計測値の時間変化を監視して計測値毎にオイルシール２４の異常摩耗の有無を推定し、その推定結果に基づいて異常摩耗の有無を判定する。この判定部４４における異常摩耗の推定及び判定の詳細については後述する。
【００２４】
記憶部４５は、モータ２の負荷率、オイルシール２４の温度及びアウトガスの濃度の各計測値のそれぞれの基準値（第１の基準値及び第２の基準値）を予め記憶している。この基準値は、判定部４４において、各計測値からオイルシール２４の異常摩耗の有無を推定する際の基準となる値である。第１の基準値及び第２の基準値は、いずれもオイルシール２４に異常摩耗が発生していない状態で予め計測される正常値よりも大きい値であり、且つ、第１の基準値よりも第２の基準値の方が大きい値に設定される。すなわち、第２の基準値＞第１の基準値＞正常値である。
【００２５】
ここで、判定部４４が各計測値に基づいて異常摩耗の有無を推定する構成について、図３〜図５を参照して更に説明する。図３はモータ２の負荷率とモータ２の稼働時間との関係、図４はオイルシール２４の温度とモータ２の稼働時間との関係、図５はアウトガスの濃度とモータ２の稼働時間の関係をそれぞれ示すグラフである。
【００２６】
［モータの負荷率］
モータ２の負荷率は、図３に示すように、オイルシール２４に異常摩耗が発生しない正常時において経時的にほぼ一定の値Ａ０（正常値）となる。これに対し、オイルシール２４に異常摩耗が発生すると、オイルシール２４とロータ２２の回転軸２２１との摩擦抵抗が増大し、負荷率は高い値になる。しかし、負荷率が高くなる現象はオイルシール２４の異常摩耗のみが原因とは限らない。例えば、モータ２の使用環境によってはロータ２２に継続して高い負荷が掛かり、その高い負荷率が暫く継続する場合もあり得るからである。従って、高い負荷率の値を検知したことによって直ちにオイルシール２４が異常摩耗したと推定することは、必ずしも妥当とはいえない。
【００２７】
一方、実際にオイルシール２４が異常摩耗している場合、正常値Ａ０よりも高い負荷率が暫く継続する点で上述の場合と同じであるが、その後に負荷率は急激に低下する。異常摩耗が進行してオイルシール２４が損耗し、ロータ２２に対する圧接力が低下するためである。従って、負荷率が低下したことを検出することによってオイルシール２４が異常摩耗したと推定する方が、異常摩耗検知の確実性の観点から好ましいといえる。
【００２８】
そこで、判定部４４は、モータ２の負荷率の時間変化を監視し、所定の制御周期毎に、図３に示すように、負荷率が、記憶部４５に予め設定された第１の基準値Ａ１を下回ったかどうかを検出することによって、異常摩耗の有無を推定する。すなわち、異常摩耗が発生する場合、オイルシール２４の損耗によってモータ２の負荷率は低下し、時間Ｔａにおいて第１の基準値Ａ１を下回る。これにより、判定部４４は、時間Ｔａ経過時にオイルシール２４が異常摩耗したと推定する。
【００２９】
また、本実施形態における判定部４４は、モータ２の負荷率が、第１の基準値Ａ１よりも高い第２の基準値Ａ２に到達した後、第１の基準値Ａ１を下回ったことを検出した場合に異常摩耗したと推定するようにしている。オイルシール２４に異常摩耗が発生した場合のモータ２の負荷率の計測値は、オイルシール２４の摩擦力の増大によって正常値よりも高い値を示した後、オイルシール２４の損耗によって急激に低下するように変動するからである。これにより、異常摩耗以外の負荷率の変動要因を極力排除でき、モータ２の負荷率の計測値からオイルシール２４の異常摩耗の有無をより確実に推定することができる。
【００３０】
「モータ２の負荷率が第２の基準値Ａ２に到達した」とは、負荷率の計測値が第２の基準値Ａ２を最大値とする場合のみならず、第２の基準値Ａ２を上回る場合も含む。従って、図３に示される第２の基準値Ａ２は、負荷率変動の最大値と同一の値に設定されているが、これに制限されるものではない。第２の基準値Ａ２は、第１の基準値Ａ１よりも高い値であり、且つ、オイルシール２４の異常摩耗が発生した場合に想定されるモータ２の負荷率変動の最大値以下の値に設定されていればよい。
【００３１】
［オイルシールの温度］
モータ２の温度は、図４に示すように、オイルシール２４に異常摩耗が発生しない正常時において経時的にほぼ一定の値Ｂ０（正常値）となる。これに対し、オイルシール２４に異常摩耗が発生すると、温度は急激に上昇する。しかし、温度が高くなる現象も、オイルシール２４の異常摩耗のみが原因とは限らない。例えば、ロータ２２の回転によってモータ２が異常発熱し、その熱がオイルシール２４に伝達されて計測される場合もあり得るからである。従って、オイルシール２４の温度の上昇を検知したことによって直ちにオイルシール２４が異常摩耗したと推定することは、必ずしも妥当とはいえない。
【００３２】
一方、実際にオイルシール２４が異常摩耗している場合、温度が正常値Ｂ０よりも急激に増大する点で上述の場合と同じであるが、温度は一定期間ピーク値を維持した後、低下する。異常摩耗が進行してオイルシール２４が損耗し、ロータ２２に対する圧接力が低下して摩擦が減少するためである。従って、オイルシール２４の温度が低下したことを検出することによってオイルシール２４が異常摩耗したと推定する方が、異常摩耗検知の確実性の観点から好ましいといえる。
【００３３】
そこで、判定部４４は、オイルシール２４の温度の時間変化を監視し、所定の制御周期毎に、図４に示すように、温度が記憶部４５に予め設定された第１の基準値Ｂ１を下回ったかどうかを検出することによって、異常摩耗の有無を推定する。すなわち、異常摩耗が発生する場合、オイルシール２４の温度はオイルシール２４の損耗によって低下し、時間Ｔｂ２において第１の基準値Ｂ１を下回る。これにより、判定部４４は、時間Ｔｂ２経過時にオイルシール２４が異常摩耗したと推定する。
【００３４】
なお、本実施形態における判定部４４は、オイルシール２４の温度が、第１の基準値Ｂ１よりも高い第２の基準値Ｂ２に到達した後、第１の基準値Ｂ１を下回ったことを検出した場合に異常摩耗したと推定するようにしている。すなわち、図４に示される温度の計測値は、時間Ｔｂ１において第２の基準値Ｂ２に到達し、第２の基準値Ｂ２を上回った後、時間Ｔｂ２において第１の基準値Ｂ１を下回っている。オイルシール２４に異常摩耗が発生した場合の温度の計測値は、オイルシール２４の摩擦力の増大によって正常値よりも高い値を示した後、オイルシール２４の損耗によって急激に低下するように変動するからである。これにより、異常摩耗以外の温度の変動要因を極力排除でき、オイルシール２４の温度の計測値からオイルシール２４の異常摩耗の有無をより確実に推定することができる。
【００３５】
「オイルシール２４の温度が第２の基準値Ｂ２に到達した」とは、図４に示されるように、温度の計測値が第２の基準値Ｂ２を上回る場合のみならず、第２の基準値Ｂ２を最大値とする場合も含む。従って、図４に示される第２の基準値Ｂ２は、温度変動の最大値よりもやや低い値に設定されているが、これに制限されるものではない。第２の基準値Ｂ２は、第１の基準値Ｂ１よりも高い値であり、且つ、オイルシール２４の異常摩耗が発生した場合に想定されるオイルシール２４の温度変動の最大値以下の値に設定されていればよい。
【００３６】
［アウトガスの濃度］
オイルシール２４からのアウトガスの濃度も、図５に示すように、オイルシール２４に異常摩耗が発生しない正常時において経時的にほぼ一定の値Ｃ０（正常値）となる。これに対し、オイルシール２４に異常摩耗が発生すると、濃度は急激に上昇する。しかし、アウトガスの濃度が高くなる現象も、オイルシール２４の異常摩耗のみが原因とは限らない。例えば、使用環境温度の上昇やモータ２の発熱によってオイルシール２４の温度が上昇し、アウトガスが一時的に増大する場合もあり得るからである。従って、アウトガスの濃度の上昇を検知したことによって直ちにオイルシール２４が異常摩耗したと推定することは、必ずしも妥当とはいえない。
【００３７】
一方、オイルシール２４が異常摩耗している場合、アウトガスの濃度が正常値Ｃ０よりも急激に増大する点で上述の場合と同じであるが、アウトガスの濃度は一定期間ピーク値を維持した後、低下する。異常摩耗が進行してオイルシール２４が損耗し、ロータ２２に対する圧接力が低下して摩擦が減少するためである。従って、オイルシール２４からのアウトガスの濃度が低下したことを検出することによってオイルシール２４が異常摩耗したと推定する方が、異常摩耗検知の確実性の観点から好ましいといえる。
【００３８】
そこで、判定部４４は、オイルシール２４からのアウトガスの濃度の時間変化を監視し、所定の制御周期毎に、図５に示すように、アウトガスの濃度が記憶部４５に予め設定された第１の基準値Ｃ１を下回ったかどうかを検出することによって、異常摩耗の有無を推定する。すなわち、異常摩耗が発生する場合、アウトガスの濃度はオイルシール２４の損耗によって低下し、時間Ｔｃ２において第１の基準値Ｃ１を下回る。これにより、判定部４４は、時間Ｔｃ２経過時にオイルシール２４が異常摩耗したと推定する。
【００３９】
また、本実施形態における判定部４４は、アウトガスの濃度が、第１の基準値Ｃ１よりも高い第２の基準値Ｃ２に到達した後、第１の基準値Ｃ１を下回ったことを検出した場合に異常摩耗したと推定するようにしている。すなわち、図５に示されるアウトガスの濃度の計測値は、時間Ｔｃ１において第２の基準値Ｃ２に到達し、第２の基準値Ｃ２を上回った後、時間Ｔｃ２において第１の基準値Ｃ１を下回っている。オイルシール２４に異常摩耗が発生した場合のアウトガスの濃度の計測値は、オイルシール２４の摩擦力の増大によって正常値よりも高い値を示した後、オイルシール２４の損耗によって急激に低下するように変動するからである。これにより、異常摩耗以外のアウトガスの濃度の変動要因を極力排除でき、アウトガスの濃度の計測値からオイルシール２４の異常摩耗の有無をより確実に推定することができる。
【００４０】
「アウトガスの濃度が第２の基準値Ｃ２に到達した」とは、図５に示されるように、アウトガスの濃度の計測値が第２の基準値Ｃ２を上回る場合のみならず、第２の基準値Ｃ２を最大値とする場合も含む。従って、図５に示される第２の基準値Ｃ２は、温度変動の最大値よりもやや低い値に設定されているが、これに制限されるものではない。第２の基準値Ｃ２は、第１の基準値Ｃ１よりも高い値であり、且つ、オイルシール２４の異常摩耗が発生した場合に想定されるアウトガスの濃度変動の最大値以下の値に設定されていればよい。
【００４１】
以上説明したように、判定部４４は、モータ２の負荷率、オイルシール２４の温度及びアウトガスの濃度の各計測値が、第１の基準値Ａ１、Ｂ１、Ｃ１を下回ったかどうかを監視し、下回った場合に異常摩耗の有無を個別に推定する。しかし、個々の推定は仮のものであり、最終的な決定ではない。判定部４４は、これら３種類の計測値に基づく異常摩耗の有無の推定結果から、少なくともいずれか２種類の計測値においてオイルシール２４が異常摩耗したと推定された場合に、オイルシール２４が異常摩耗したと判定する。この判定が判定部４４における最終的な決定である。
【００４２】
ここで、３種類全ての計測値において異常摩耗したと推定される場合だけでなく、２種類の計測値のみにおいて異常摩耗したと推定される場合にも、判定部４４はオイルシール２４が異常摩耗したと判定するのは、２種類の計測値において異常摩耗したと推定される場合、オイルシール２４は既に正常状態を脱して異常摩耗し始めた可能性が十分に高いと推定されるためである。
【００４３】
判定部４４は、以上のようにオイルシール２４が異常摩耗したと判定した場合、通知部４６に判定信号を出力する。
【００４４】
判定部４４から通知部４６に出力される判定信号は１種類のみに制限されない。例えば、２種類の計測値のみにおいて異常摩耗したと推定される場合は、３種類全ての計測値において異常摩耗したと推定される場合に比べて緊急度が低いこともあり得る。従って、判定部４４は、３種類の計測値の全てにおいてオイルシール２４が異常摩耗したと推定された時の判定信号と、いずれか２種類の計測値においてオイルシール２４が異常摩耗したと推定された時の判定信号とを区別した判定信号を通知部４６に出力してもよい。
【００４５】
この場合、判定部４４は、３種類の全ての計測値から異常摩耗したと判定した場合に通知部４６に出力する判定信号として警告信号を出力し、いずれか２種類の計測値から異常摩耗したと判定した場合に通知部４６に出力する判定信号として、警告信号よりも警告度合の低い注意信号を出力することができる。注意信号によってオペレータに対して注意通知を行うことにより、オペレータがモータ２のオイルシール２４の状態を目視確認する等の対応を採ることができる。その結果、例えば、現時点でオイルシール２４の交換等の必要がないと判断される場合は、判定部４４が警告信号を出力するまではモータ２の稼働を継続させて作業の停滞を避けることもできるようになる。
【００４６】
また、３種類の全ての計測値からオイルシール２４が異常摩耗したと判定された場合、判定部４４は、オイルシール２４の不良によるモータ２の損傷等を防止するため、モータ制御装置３に対してモータ２の稼働を停止させるためのモータ停止指令を出力するようにしてもよい。
【００４７】
通知部４６は、判定部４４から出力された判定信号に基づいて、オペレータに対してオイルシール２４の異常摩耗を通知する。通知部４６による具体的な通知は特に制限はなく、例えばブザーやチャイム等の警報音による通知、音声による通知、ランプの点灯による通知、モニタへの画面表示による通知等が挙げられる。通知部４６は、これらのいずれか１種類の通知のみを行う構成でもよいし、２種類以上の通知を組み合わせて同時に通知する構成でもよい。
【００４８】
また、通知部４６は、判定部４４から判定信号として警告信号と注意信号とが区別して出力される場合、例えば警告信号によって赤色灯を点灯させ、注意信号によって黄色灯を点灯させる等のように、オペレータに対して警告信号による警告通知と注意信号による注意通知とを区別して通知することができる。
【００４９】
次に、このモータ装置１に備えられる異常摩耗検知装置４による具体的な制御の一例について、図６に示すフローチャートを用いて説明する。
ステップＳ１において、モータ２の稼働開始後、異常摩耗検知装置４の判定部４４は、負荷率計測部４１、温度計測部４２及びガス濃度計測部４３によって計測された３種類の計測値をそれぞれ経時的に取得する。
【００５０】
そして、ステップＳ２において、判定部４４は、所定の制御周期毎に、取得された３種類の計測値を、記憶部４５に設定されている計測値毎の第１の基準値及び第２の基準値と比較する。この比較の結果、判定部４４は、３種類の計測値毎に第２の基準値に到達した後、第１の基準値を下回ったかどうかを判断し、オイルシール２４の異常摩耗の有無を推定する。
【００５１】
３種類の計測値の全てにおいてオイルシール２４が異常摩耗したと推定された場合（ステップＳ２：Ｙｅｓ）、ステップＳ３において、判定部４４はオイルシール２４が異常摩耗したと判定し、通知部４６に対して警告信号を出力すると同時に、モータ制御装置３に対してモータ停止指令を出力する。これにより、通知部４６は、オイルシール２４の異常摩耗の発生をオペレータに対して警告するための通知を行う。また、モータ制御装置３は、異常摩耗検知装置４から出力されたモータ停止指令に基づいてモータ２への駆動電流の供給を停止し、モータ２の稼働を停止させる。
【００５２】
一方、ステップＳ２において、未だ３種類の計測値の全てにおいてオイルシール２４が異常摩耗したと推定されない場合（ステップＳ２：Ｎｏ）、ステップＳ４において、判定部４４は、いずれか２種類の計測値が第２の基準値に到達した後、第１の基準値を下回ったことによってオイルシール２４が異常摩耗したと推定されたかどうかを判断する。
【００５３】
いずれか２種類の計測値においてオイルシール２４が異常摩耗したと推定された場合（ステップＳ４：Ｙｅｓ）、ステップＳ５において、判定部４４はオイルシール２４が異常摩耗したと判定し、通知部４６に対して注意信号を出力する。これにより、通知部４６は、オペレータに対してオイルシール２４が異常摩耗しているか又は異常摩耗し始めている可能性が高いことを通知し、オイルシール２４の状態確認等の対応を促す。その後、ステップＳ１からの処理を繰り返す。
【００５４】
また、ステップＳ４において、どの計測値からもオイルシール２４が異常摩耗したと推定されない場合だけでなく、いずれか１種類の計測値のみからオイルシール２４が異常摩耗したと推定される場合も、判定部４４は「Ｎｏ」と判断し、ステップＳ１からの処理を繰り返す。すなわち、判定部４４はオイルシール２４が異常摩耗したと判定しない。オイルシール２４の異常摩耗以外の計測値の変動要因が想定されるためである。よって、交換の必要のないオイルシール２４が無駄に交換されることが避けられる。
【００５５】
このように、本発明に係る異常摩耗検知装置４及びこれを備えたモータ装置１は、３種類の計測値に基づくオイルシール２４の異常摩耗の有無の推定結果が相互に補助的に機能し合うことにより、従来よりも確実な異常摩耗の検知が可能となる。従って、異常摩耗の誤検知がより確実に防止され、交換の必要のないオイルシールが無駄に交換される事態が回避されると共に、オイルシール２４の交換のためにモータ２が無駄に停止されて作業が停滞することもなく、作業効率の低下も回避される。
【００５６】
また、本発明に係る異常摩耗検知装置４の判定部４４は、負荷率計測部４１、温度計測部４２及びガス濃度計測部４３のうちの少なくとも２つの計測部によって計測される少なくとも２つの計測値が、第１の基準値Ａ１、Ｂ１、Ｃ１を下回ることを検出した場合に、異常摩耗と判定してもよい。
【００５７】
以上の実施形態では、回転体装置としてモータ２を備えたモータ装置１を例示したが、これに制限されない。本発明における回転体装置は、ハウジング内に回転体を回転可能に収容し、回転体の周面に対して摺動して回転体の周面をシールするシール部材を備えた回転体装置に広く適用できる。
【００５８】
また、本発明におけるシール部材は、以上の実施形態に示したオイルシールに制限されない。本発明は、回転体の周面に対して摺動して回転体の周面をシールするシール部材に広く適用できる。
【００５９】
更に、以上の実施形態に示すシール部材（オイルシール２４）は、回転体（ロータ２２）の外周面に対して摺動してシールするものについて説明したが、シール部材は、回転体の内周面に対して摺動してシールするものであってもよい。
【００６０】
また、本発明における異常摩耗検知装置４は、モータ２のハウジング２１の内部に設けられてもよく、また、ハウジング２１の外部に取り付けられてもよい。また、異常摩耗検知装置４は、温度計測部４２及びガス濃度計測部４３を除いて、モータ制御装置３に設けられてもよい。
【符号の説明】
【００６１】
１  モータ装置（回転体装置）
２  モータ
２１  ハウジング
２２  ロータ（回転体）
２４  オイルシール（シール部材）
４  異常摩耗検知装置
４１  負荷率計測部
４２  温度計測部
４３  ガス濃度計測部
４４  判定部
【図１】
2019002522.tif 000003
【図２】
2019002522.tif 000004
【図３】
2019002522.tif 000005
【図４】
2019002522.tif 000006
【図５】
2019002522.tif 000007
【図６】
2019002522.tif 000008
【手続補正書】
【提出日】平成30年3月6日(2018.3.6)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４０】
「アウトガスの濃度が第２の基準値Ｃ２に到達した」とは、図５に示されるように、アウトガスの濃度の計測値が第２の基準値Ｃ２を上回る場合のみならず、第２の基準値Ｃ２を最大値とする場合も含む。従って、図５に示される第２の基準値Ｃ２は、アウトガスの濃度変動の最大値よりもやや低い値に設定されているが、これに制限されるものではない。第２の基準値Ｃ２は、第１の基準値Ｃ１よりも高い値であり、且つ、オイルシール２４の異常摩耗が発生した場合に想定されるアウトガスの濃度変動の最大値以下の値に設定されていればよい。