(57)【要約】【課題】　船舶等に供される減速機、増速機を構成する歯車の回転状態を的確に監視することができる歯車の回転状態監視装置及び監視方法を提供することにある。【解決手段】　歯車の回転状態を監視する装置１０であって、歯車回転軸の回転数を検出する回転数検出手段と、歯車回転軸の径方向の移動量を検出する移動量検出手段１１ａ、１１ｂと、該移動量に基づいて前記歯車回転軸の、歯車の作用線方向に対する移動量を演算する傾き量演算手段１２と、該傾き量と前記回転数とに基づいて前記歯車の回転状態を判断する判断手段１３と、該判断結果を表示する表示手段１４とを備える。【選択図】　　　図３
2004138608.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
　歯車の回転状態を監視する歯車の回転状態監視装置であって、
　歯車回転軸の回転数を検出する回転数検出手段と、
　歯車回転軸の径方向の移動量を検出する移動量検出手段と、
　該移動量に基づいて前記歯車回転軸の傾き量を演算する傾き量演算手段と、
　該傾き量に基づいて前記歯車の回転状態を判断する判断手段と、
　少なくとも前記判断結果と、前記回転数と、前記傾き量とを表示する表示手段とを備えることを特徴とする歯車の回転状態監視装置。
【請求項２】
　請求項１記載の歯車の回転状態監視装置において、
　前記傾き量は、前記歯車の作用線方向に対する歯車回転軸の移動量であることを特徴とする歯車の回転状態監視装置。
【請求項３】
　請求項２に記載の歯車の回転状態監視装置において、
　前記移動量検出手段は、前記歯車回転軸の長手方向の一端に対して前記作用線方向に位置して設けられて該一端の作用線方向移動量を検出する第１移動量検出手段と、
　前記歯車回転軸の他端に対して前記作用線方向に位置して設けられて該他端の作用線方向移動量を検出する第２移動量検出手段とを有し、
　前記傾き量演算手段は、前記一端の作用線方向移動量及び前記他端の作用線方向移動量の情報から、前記歯車回転軸の傾き量を演算する構成とされていることを特徴とする歯車の回転状態監視装置。
【請求項４】
　請求項１から３のいずれかに記載の歯車の回転状態監視装置において、
　前記表示手段は予め算出した、歯車回転軸の回転数に対する前記傾き量から歯車の回転状態を判断できるようにした判断グラフを表示するとともに、該判断グラフに前記回転数検出手段により得られた回転数と、前記演算した傾き量とをプロット表示することを特徴とする歯車の回転状態監視装置。
【請求項５】
　歯車の回転状態を監視する歯車の回転状態監視装置であって、
　歯車回転軸の軸方向の移動量を検出する移動量検出手段と、
　該移動量に基づいて前記歯車の回転状態を判断する判断手段と、
　少なくとも前記判断結果と、前記回転数とを表示する表示手段とを備えることを特徴とする歯車の回転状態監視装置。
【請求項６】
　歯車の回転状態を監視する歯車の回転状態監視装置であって、
　歯車回転軸の径方向の移動量を検出する移動量検出手段と、
　該移動量に基づいて前記歯車回転軸の振動振幅を演算する振動振幅演算手段と、
　該振動振幅に基づいて前記歯車の回転状態を判断する判断手段と、
　少なくとも前記判断結果と、前記回転数と、前記振動振幅とを表示する表示手段とを備えることを特徴とする歯車の回転状態監視装置。
【請求項７】
　歯車の回転状態を監視する歯車の回転状態監視装置であって、
　歯車回転軸の回転数を検出する回転数検出手段と、
　前記歯車回転軸の径方向の加速度を検出する加速度検出手段と、
　前記回転数と前記加速度とに基づいて、前記歯車回転軸の加速度振幅を演算する加速度振幅演算手段と、
　前記回転数と前記加速度振幅とに基づいて、前記歯車の回転状態を判断する判断手段と、
　少なくとも前記判断結果と、前記回転数と、前記加速度振幅とを表示する表示手段とを備えることを特徴とする歯車の回転状態監視装置。
【請求項８】
　歯車の回転状態を監視する歯車の回転状態監視方法であって、
　請求項１，２，３及び５から７に記載の歯車の回転状態監視装置のうち少なくとも２つの歯車の回転状態監視装置により得られた前記判断結果を各別に重み付けし、これら重み付けした各判断結果に基づいて前記回転状態を判断することを特徴とする歯車の回転状態監視方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
　本発明は、船舶等に供される減速機、増速機を構成する歯車の回転状態を監視する歯車の回転状態監視装置及び監視方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
　従来から、減速機等を構成する歯車の回転状態、いわゆる片当りの状態等を監視する手段として、減速機等を駆動させた状態で歯車回転軸の移動量等を検出し、この検出結果に基づいて人手により前記回転状態を判断し監視することが、定期的になされている。なお、これに関連する技術として、蒸気タービンロータ、ガスタービンロータ等の回転機械用の回転軸の曲がり状態を監視する監視装置について提案されているものがある（例えば、特許文献１参照）が、これには、歯車の回転状態を定量的に監視できる技術に関する知見は記載されていない。
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−７４６５９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
　ところで、前記従来の歯車の回転状態監視方法では、歯車の回転状態を歯車回転軸の移動量等により間接的に監視するとともに、定期的に実施することになるため、歯車の回転状態を的確にリアルタイムに把握することができないという問題があった。また、検出結果に基づいて人手により前記回転状態を判断するため、監視（検査）工数がかかるという問題があった。
【０００５】
　本発明は、このような事情を考慮してなされたもので、船舶等に供される減速機、増速機を構成する歯車の回転状態を的確且つ容易に監視することができる歯車の回転状態監視装置及び監視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】
【０００６】
　前記課題を解決して、このような目的を達成するために、本発明は以下の手段を提案している。
　請求項１に係る発明は、歯車の回転状態を監視する歯車の回転状態監視装置であって、歯車回転軸の回転数を検出する回転数検出手段と、歯車回転軸の径方向の移動量を検出する移動量検出手段と、該移動量に基づいて前記歯車回転軸の傾き量を演算する傾き量演算手段と、該傾き量に基づいて前記歯車の回転状態を判断する判断手段と、少なくとも前記判断結果と、前記回転数と、前記傾き量とを表示する表示手段とを備えることを特徴とする。
【０００７】
　　この発明に係る歯車の回転状態監視装置では、歯車回転軸の傾き量に基づいて歯車の回転状態、例えば片当たり状態を判断するため、歯車の回転状態を的確に監視することができる。すなわち、正常な回転状態にあるときの歯車回転軸線に対して傾きが発生した際、この傾き量と対応して歯車の回転状態も変化することになる。この傾き量を定量的に演算し、この演算結果に基づいて歯車の回転状態を判断するため、歯車の回転状態を的確に判断することができる。また、歯車の回転状態の判断結果を表示する表示手段を備えているため、この表示手段をオペレーター室に設ける等すると、前記回転状態を運転中においても容易に目視により監視することができ、歯車の損傷発生防止を的確且つ容易に図ることができる。
【０００８】
請求項２に係る発明は、請求項１記載の歯車の回転状態監視装置であって、前記傾き量が、前記歯車の作用線方向に対する歯車回転軸の移動量であることを特徴とする。
【０００９】
　この発明に係る歯車の回転状態監視装置では、歯車回転軸両端部の径方向の移動量を検出し、これら各端部の移動量を歯車作用線上に投影して、歯車回転軸の歯車作用線方向の傾き量を演算することができる。これにより、互いに噛合う歯同士に及ぼし合う力の方向に対する歯車回転軸の傾き量を演算することができ、歯車の回転状態のうち特に片当たり状態を確実に監視することができる。
【００１０】
　請求項３に係る発明は、請求項２に記載の歯車の回転状態監視装置であって、前記移動量検出手段は、前記歯車回転軸の長手方向の一端に対して前記作用線方向に位置して設けられて該一端の作用線方向移動量を検出する第１移動量検出手段と、前記歯車回転軸の他端に対して前記作用線方向に位置して設けられて該他端の作用線方向移動量を検出する第２移動量検出手段とを有し、前記傾き量演算手段は、前記一端の作用線方向移動量及び前記他端の作用線方向移動量の情報から、前記歯車回転軸の傾き量を演算する構成とされていることを特徴とする。
【００１１】
　この発明に係る歯車の回転状態監視装置では、歯車回転軸の一端の、作用線方向の移動量を第１移動量検出手段によって検出し、歯車回転軸の他端の、作用線方向の移動量を第２移動量検出手段によって検出する。そして、傾き量演算手段は、これら第１、第２移動量検出手段が検出した歯車回転軸の一端及び他端の作用線方向移動量に基づいて、歯車回転軸の傾き量を演算する。
　すなわち、歯車回転軸両端部の径方向の移動量のうち、作用線方向の移動量、すなわち最も知りたい方向の移動量を、第１、第２移動量検出手段によって直接検出するので、単純な構成でありながら、傾き量の検出精度が十分に高い。
【００１２】
　請求項４に係る発明は、請求項１から３のいずれかに記載の歯車の回転状態監視装置において、前記表示手段は予め算出した、歯車回転軸の回転数に対する前記傾き量から歯車の回転状態を判断できるようにした判断グラフを表示するとともに、該判断グラフに前記回転数検出手段により得られた回転数と、前記演算した傾き量とをプロット表示することを特徴とする。
【００１３】
　この発明に係る歯車の回転状態監視装置では、表示手段が前記判断グラフを表示するとともに、この判断グラフに回転数検出手段により得られた歯車回転軸の回転数と、前記演算した傾き量とをプロット表示する構成となっているので、例えば、この表示手段をオペレータ室に設けた場合、運転中においても容易に目視で歯車の回転状態を監視することができる。
【００１４】
　請求項５に係る発明は、歯車の回転状態を監視する歯車の回転状態監視装置であって、歯車回転軸の軸方向の移動量を検出する移動量検出手段と、該移動量に基づいて前記歯車の回転状態を判断する判断手段と、少なくとも前記判断結果と、前記回転数とを表示する表示手段とを備えることを特徴とする。
【００１５】
　この発明に係る歯車の回転状態監視装置では、歯車回転軸の軸方向の移動量から歯車の回転状態を判断するため、船舶に供される減速機の場合、特に歯車の回転状態を確実に監視することができる。すなわち、この減速機の場合、出力軸に連結して設けられるプロペラ軸は、プロペラが設けられた先端に向かうに従い漸次斜め下方へ延在するように設けられており、歯車回転軸は、プロペラに発生する推力により軸方向に移動する構成となっている。このため、歯車回転軸の軸方向への移動が何らかの要因で拘束された場合、歯車回転軸が傾き、歯車が片当たり状態となる。従って、歯車が片当たり状態となった場合には、歯車回転軸の軸方向の移動量が正常時の移動量と著しく相違することになり、歯車の回転状態を確実に監視することができる。また、この移動量に基づいた歯車の回転状態の判断結果を表示する表示手段を備えているため、これを例えばオペレータ室に設けた場合、運転中においても歯車の回転状態を監視することができ、歯車の損傷発生防止を図ることができる。
【００１６】
　請求項６に係る発明は、歯車の回転状態を監視する歯車の回転状態監視装置であって、歯車回転軸の径方向の移動量を検出する移動量検出手段と、該移動量に基づいて前記歯車回転軸の振動振幅を演算する振動振幅演算手段と、該振動振幅に基づいて前記歯車の回転状態を判断する判断手段と、少なくとも前記判断結果と、前記回転数と、前記振動振幅とを表示する表示手段とを備えることを特徴とする。
【００１７】
　この発明に係る歯車の回転状態監視装置では、歯車回転軸の径方向の振動振幅から歯車の回転状態を判断するため、歯車の欠損による歯車の回転状態の異常と、歯車の片当たり状態等とによる歯車回転軸径方向の振幅の急激な変動を確実に監視することができ、歯車の回転状態を確実に監視することができる。また、この判断結果を表示する表示手段を備えているため、これを例えばオペレータ室に設けた場合、歯車の回転状態を運転中でも監視することができ、歯車の損傷発生防止を確実に図ることができる。
【００１８】
　請求項７に係る発明は、歯車の回転状態を監視する歯車の回転状態監視装置であって、歯車回転軸の回転数を検出する回転数検出手段と、前記歯車回転軸の径方向の加速度を検出する加速度検出手段と、前記回転数と前記加速度とに基づいて、前記歯車回転軸の加速度振幅を演算する加速度振幅演算手段と、前記回転数と前記加速度振幅とに基づいて、前記歯車の回転状態を判断する判断手段と、少なくとも前記判断結果と、前記回転数と、前記加速度振幅とを表示する表示手段とを備えることを特徴とする。
【００１９】
　この発明に係る歯車の回転状態監視装置では、歯車回転軸の加速度振幅から歯車の回転状態を判断するため、歯車の欠損による歯車の噛合い異常と、歯車の片当たり状態等とによる歯車回転軸の例えば径方向の加速度の急激な変動を確実に監視することができ、歯車の回転状態を確実に監視することができる。また、この判断結果を表示する表示手段を備えているため、これを例えばオペレータ室に設けた場合、歯車の回転状態を運転中でも監視することができ、歯車の損傷発生防止を確実に図ることができる。
【００２０】
　請求項８に係る発明は、歯車の回転状態を監視する歯車の回転状態監視方法であって、請求項１，２，３及び５から７に記載の歯車の回転状態監視装置のうち少なくとも２つの歯車の回転状態監視装置により得られた前記判断結果を各別に重み付けし、これら重み付けした各判断結果に基づいて前記回転状態を判断することを特徴とする。
【００２１】
　この歯車の回転状態監視方法では、請求項１，２，３及び５から７に記載の歯車の回転状態監視装置のうち少なくとも２つの監視装置により得られた前記判断結果を各別に重み付けし、これら重み付けした各判断結果に基づいて前記回転状態を判断するため、歯車の回転状態を過大又は過小評価することなく的確に判断することができる。また、使用環境等に応じて各判断結果に付す重みを変化させることもできることと相俟って、歯車の回転状態の良否判断を的確且つ確実になすことができ、歯車の損傷発生防止を図ることができる。
【発明の効果】
【００２２】
　請求項１に係る発明によれば、歯車の回転状態を的確に監視することができ、歯車の損傷発生防止を的確に図ることができる。また、この移動量に基づいた歯車の回転状態の判断結果を表示する表示手段を備えており、この表示手段を例えばオペレータ室に設けた構成の場合、運転中でも監視することができ、歯車の損傷発生防止を容易に図ることができる。
【００２３】
　請求項２に係る発明によれば、前記傾き量が、歯車の作用線方向に対する歯車回転軸の移動量であるので、歯車の回転状態の良否判断をより的確且つ確実になすことができる。
【００２４】
　請求項３に係る発明によれば、歯車回転軸の径方向移動量を検出する移動量検出手段を二基だけ用いればよいので、製造コストを大幅に低減することができる。また、このように、歯車の回転状態監視装置の構成が簡略であるので、歯車の回転状態監視装置の作業やメンテナンス作業も容易である。
【００２５】
　請求項４に係る発明によれば、表示手段が前記判断グラフを表示するとともに、この判断グラフに回転数検出手段により得られた歯車回転軸の回転数と、前記演算した傾き量とをプロット表示する構成となっているので、例えば、この表示手段をオペレータ室に設けた場合、運転中においても容易に目視で歯車の回転状態を監視することができる。
【００２６】
　請求項５に係る発明によれば、船舶用の減速機の場合、特に歯車の回転状態を確実に監視することができる。また、この移動量に基づいた歯車の回転状態の判断結果を表示する表示手段を備えており、この表示手段を例えばオペレータ室に設けた構成の場合、運転中でも監視することができ、歯車の損傷発生防止を容易に図ることができる。
【００２７】
　請求項６に係る発明によれば、歯車の欠損による歯車の回転状態の異常と、片当たり状態等とによる歯車回転軸の径方向振幅の急激な変動を確実に監視することができ、歯車の回転状態を確実に監視することができる。また、この移動量に基づいた歯車の回転状態の判断結果を表示する表示手段を備えており、この表示手段を例えばオペレータ室に設けた構成の場合、運転中でも監視することができ、歯車の損傷発生防止を容易に図ることができる。
【００２８】
　請求項７に係る発明によれば、歯車の欠損による歯車の噛合い異常と、片当たり状態等とによる歯車回転軸の径方向又は軸方向加速度の急激な変動を確実に監視することができ、歯車の回転状態を確実に監視することができる。また、この移動量に基づいた歯車の回転状態の判断結果を表示する表示手段を備えており、この表示手段を例えばオペレータ室に設けた構成の場合、運転中でも監視することができ、歯車の損傷発生防止を容易に図ることができる。
【００２９】
　請求項８に係る発明によれば、歯車の回転状態を過大又は過小評価することなく的確に判断することができる。また、使用環境等に応じて各判断結果に付す重みを変化させることもできることと相俟って、歯車の回転状態の良否判断を的確且つ確実になすことができ、歯車の損傷発生防止を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
［第一実施形態］
　以下、本発明に係る歯車の回転状態監視装置の第一実施形態を、図１から図４を参照しながら説明する。まず、本発明に係る歯車の回転状態監視装置に適用する、例えば船舶に供される減速機について図１に従い説明する。
　以下、本発明の第一実施形態について、図１を用いて説明する。
【００３１】
　図１において、減速機１は、図示しない動力源と、この動力源と連結して設けられたピニオン軸２と、このピニオン軸２の上方及び下方に各別に設けられた上側ホイール軸３及び下側ホイール軸４と、これらピニオン軸２、上側及び下側ホイール軸３，４のうち図１において最奥部、且つピニオン軸２及び上側ホイール軸３の斜め下方、且つ下側ホイール軸４の配設高さと略同等の位置に設けられたホイール軸５と、このホイール軸５と連結して設けられた図示しないプロペラを備えたプロペラ軸とを備えている。この図示しないプロペラ軸は、図示しないプロペラが設けられた先端に向かうに従い漸次斜め下方に向かうように設けられている。
【００３２】
　ピニオン軸２には、２個の第１のはすば歯車２ａが直列して、歯切り方向が互い違いになるように嵌合して設けられている。上側及び下側ホイール軸３，４にはそれぞれ、一方の端部に第２のはすば歯車３ａ，４ａが各別に２個ずつ直列して、歯切り方向が互い違いになるように嵌合して設けられ、他方の端部に第２のはすば歯車３ａ，４ａと同軸に設けられるとともに、これらより小径の第３のはすば歯車３ｂ，４ｂが各別に２個ずつ直列して、歯切り方向が互い違いになるように嵌合して設けられている。ホイール軸５は、一方の端部に第４のはすば歯車５ａが２個直列して、歯切り方向が互い違いになるように嵌合して設けられ、他方の端部は前記プロペラ軸と連結した構成となっている。
【００３３】
　以上の構成において、第１のはすば歯車２ａと、第２のはすば歯車３ａ，４ａとが噛合い、第３のはすば歯車３ｂ，４ｂと、第４のはすば歯車５ａとが噛合った構成となっている。すなわち、図示しない動力源により回転駆動されたピニオン軸２は、上側及び下側ホイール軸３，４を回転駆動し、これにより、第３のはすば歯車３ｂ，４ｂを介してホイール軸５を回転駆動する構成となっている。
【００３４】
　以上説明した減速機１の構成において、本発明に係る第一実施形態の歯車の回転状態監視装置を構成する移動量検出手段１１ａ，１１ｂは、ピニオン軸２の両端部（図１に示す入力側及び出力側）に各々２個ずつ設けられている。すなわち、移動量検出手段１１ａ，１１ｂは、図２に示すように、ピニオン軸２の直上方と、この位置から反時計回り（反回転方向）に９０°ずれた位置とに各々１個ずつ設けられ、ピニオン軸２の入力側及び出力側それぞれの、図２に示すＸ方向及びＹ方向の移動量を検出できるように設けられている。このピニオン軸２の移動量を検出できる前記Ｘ方向及びＹ方向すなわちＸ―Ｙ座標を、以下、センサー座標系という。また、ピニオン軸２には、回転数を検出する図示しない回転数検出手段が設けられている。
【００３５】
　ここで、図２に示すように、ピニオン軸２と上側及び下側ホイール軸３，４とは、その側面視において、上側及び下側ホイール軸３，４の中心軸同士を結ぶ直線Ｙ´が、ピニオン軸２の中心軸を含むような位置関係を有して設けられている。この構成において、直線Ｙ´と直交するとともに、ピニオン軸２の中心軸を含む直線Ｘ´と、直線Ｙ´とからなる座標系を以下、歯車座標系という。この歯車座標系Ｘ´−Ｙ´は、図２に示すように、センサー座標系Ｘ−Ｙを基準として、時計回り（回転方向）にθ１、例えば４５°ピニオン軸２の中心軸を中心に回転した位置に位置している。
【００３６】
　また、このピニオン軸２と上側及び下側ホイール軸３，４とが構成する歯車系における歯車の作用線、すなわち歯車に作用する力の方向は、歯車座標系を構成するＸ´軸に対してピニオン軸２の中心軸を中心に反時計回り（反回転方向）にθ２例えば、インボリュート角度である２３°回転した位置に位置する軸線Ｘ´´となる。以下、この軸線Ｘ´´を作用線という。
【００３７】
　次に、歯車の回転状態監視装置の第一実施形態を図３に従い説明する。
　図３において、歯車の回転状態監視装置１０は、ピニオン軸２の入力側及び出力側のＸ方向及びＹ方向の移動量に基づいて、ピニオン軸２の傾き量を演算する傾き量演算手段１２と、傾き量演算手段１２により得られた歯車回転軸の傾き量に基づいて歯車の回転状態を判断する判断手段１３と、前記移動量，回転数，傾き量，判断結果及び傾き量の経時変化のグラフを表示する表示手段１４と、前記表示内容を保存及び傾き量の経時変化のグラフを作成等するＣＰＵ部１５とを備えている。ここで、表示手段１４は、例えばオペレータ室に設けられている。
【００３８】
　以上のように構成された歯車の回転状態監視装置１０により、歯車の回転状態を監視する方法について説明する。
　まず、減速機１の駆動状態において、図示しない回転数検出手段によりピニオン軸２の回転数を検出するのと同時に、移動量検出手段１１ａ，１１ｂにより、ピニオン軸２の入力側及び出力側のＸ方向及びＹ方向の移動量を検出する。このうち、回転数検出手段により得られた回転数検出信号は、Ａ／Ｄ変換器１２ｂに送られデジタル化された後、表示手段１４により、ピニオン軸２の回転数が表示されるとともに、ＣＰＵ部１５に送られ記憶される。
【００３９】
　一方、移動量検出手段１１ａ，１１ｂにより得られたピニオン軸２の入力側及び出力側のＸ方向及びＹ方向の移動量検出信号は、傾き量演算手段１２を構成するローパスフィルタ１２ａに送られる。ここで、この移動量検出信号は、ピニオン軸２の移動量成分である低周波数成分と、振動成分である高周波数成分とからなるため、まず、この振動成分をローパスフィルタ１２ａ（閾値２Ｈｚ）により除去する。
【００４０】
　そして、前記移動量検出信号のうち移動量成分のみをＡ／Ｄ変換器１２ｂによりデジタル化し、この出力信号を傾き量演算部１２ｃに送り、この傾き量演算部１２ｃでピニオン軸２の傾き量を演算する。ここで、傾き量演算部１２ｃに送られる前記出力信号は、ピニオン軸２の入力側のＸ方向及びＹ方向の移動量ｄｘ１及びｄｙ１と、出力側のＸ方向及びＹ方向の移動量ｄｘ２及びｄｙ２とであり、これらは、前述したセンサー座標系の値となっている。
【００４１】
　この傾き量演算は、次のようになされる。
　まず、センサー座標系の値であるｄｘ１，ｄｘ２，ｄｙ１，ｄｙ２を、歯車座標系とセンサー座標系とのなす角度θ１に基づいて、歯車座標系の値ｄｘ１´，ｄｘ２´，ｄｙ１´，ｄｙ２´に変換する。これらの値に基づいて、歯車座標系におけるピニオン軸２の入力側及び出力側の軸心のずれ量がそれぞれ算出されることになり、図２に示す、入力側の軸心の位置ＦＰ及び出力側の軸心の位置ＡＰが算出される。
【００４２】
　さらに、前記歯車座標系の値を、歯車座標系を構成するＸ´軸と作用線Ｘ´´とがなす角度θ２に基づいて、歯車の作用線Ｘ´´上に投影し、その距離すなわち傾き量Ｌを算出する。具体的には、次式により得られることになる。まず、歯車座標系における入力側及び出力側の軸心位置（ｄｘ１´，ｄｙ１´）及び（ｄｘ２´，ｄｙ２´）を作用線Ｘ´´上に投影した値ａ１及ａ２は、
ａ１＝ｄｘ１´ｃｏｓθ２＋ｄｙ１´ｓｉｎθ２
ａ２＝ｄｘ２´ｃｏｓθ２＋ｄｙ２´ｓｉｎθ２
により算出される。従って、ピニオン軸２の作用線Ｘ´´方向における傾き量Ｌは、
Ｌ＝ａ１−ａ２
により算出される。
【００４３】
　そして、この傾き量Ｌを表示手段１４及びＣＰＵ部１５に送り、表示手段１４ではその値を表示し、ＣＰＵ部１５ではその値を記憶した後、判断手段１３に送る。この判断手段１３は、予め入力していた回転数及び傾き量に対する歯車の回転状態についての判断基準と、算出した傾き量Ｌとを比較し、歯車の回転状態を判断する。この判断結果に基づいて、表示手段１４に設けられた判定表示ランプを点灯させる。この回転状態の判断は、正常，注意，異常の３段階で各別に点灯させるランプ色を変えるとともに、判断手段１５が異常と判断した場合、リレー回路を介して、警報信号を出力することになる。
【００４４】
　ここで、ＣＰＵ部１５は、判断手段１３において歯車の回転状態を判断するのと平行して、前記記憶した傾き量Ｌに基づいて、経時変化に対する傾き量をプロットし傾き量履歴グラフを作成する。この傾き量履歴グラフは、前述した判定表示ランプとともに表示手段１４により表示される。
　従って、表示手段１４は、図４に示すように、歯車座標系におけるピニオン軸２の入力側の軸心位置ＦＰ及び出力側の軸心位置ＡＰと、作用線Ｘ´´と、歯車履歴グラフと、歯車座標系におけるピニオン軸２の軸心座標、すなわち、ｄｘ１´，ｄｘ２´，ｄｙ１´，ｄｙ２´と、ピニオン軸２の回転数と、傾き量Ｌとを表示する。
【００４５】
　さらに、表示手段１４は、図５に示すように、予め算出した、ピニオン軸２の回転数に対する傾き量Ｌから歯車の回転状態を判断できるようにした判断グラフ１４ａを表示するとともに、この判断グラフ１４ａに、回転数検出手段により得られたピニオン軸２の回転数と、傾き量演算部１２ｃにより得られた傾き量Ｌとをプロット表示する。この判断グラフ１４ａは、横軸をピニオン軸２の回転数,縦軸を傾き量Ｌとし、予め算出しておいたピニオン軸２の各回転数毎での傾き量Ｌから、歯車の回転状態を正常,注意,異常の３段階で判断する,すなわち区分する境界線を示したものである。
【００４６】
　図５に示すように、本実施形態においては、２つの境界線が表示される。すなわち、正常,注意境界線１４ｂと、注意,異常境界線１４ｃとである。この図５において、回転数検出手段及び傾き量演算部１２ｃにより得られた各データを判断グラフ１４ａ内にプロット表示した際、正常,注意境界線１４ｂの下方に位置する場合、歯車の回転状態が正常状態にある、また、前記プロット表示が、正常,注意境界線１４ｂの上方且つ注意,異常境界線１４ｃの下方に位置する場合、歯車の回転状態が注意状態にある、さらに、前記プロット表示が、注意,異常境界線１４ｃの上方に位置する場合、歯車の回転状態が異常状態にあるという各判断を目視によりできる構成となっている。
【００４７】
　以上説明したように、本第一実施形態による歯車の回転状態監視装置１０によれば、減速機１へ駆動力を入力するピニオン軸２の入力側及び出力側の中心軸の、作用線Ｘ´´方向の傾き量Ｌ、すなわち、作用線Ｘ´´に対するピニオン軸２の傾き量を算出し、この傾き量Ｌに基づいて、片当たり状態等の歯車の回転状態を判断するため、この回転状態を的確且つ確実に監視することができる。また、表示手段１４は、前述した項目を同時に、いわばリアルタイムに表示することができるとともに、本実施形態においては、例えば、オペレーター室等の運転中常に人が居る場所に設けた構成となっているため、前記回転状態を運転中においても容易に目視により監視することができ、歯車の損傷発生防止を的確且つ容易に図ることができる。
【００４８】
　また、表示手段１４が判断グラフ１４ａを表示するとともに、この判断グラフ１４ａに、回転数検出手段により得られたピニオン軸２の回転数と、傾き量演算部１２ｃにより得られた傾き量Ｌとをプロット表示し、運転中の歯車の回転状態を目視によりリアルタイムに監視できる構成となっているので、歯車の損傷発生防止をより的確且つ容易に図ることができる。例えば、運転中に前記プロット表示が、図５において、正常,注意ライン１４ｂの近傍下方に位置していた場合、前述した判定表示ランプでは常時、正常状態を示す色で点灯しているため、歯車の回転状態が注意状態になり得る状態にあることを把握することは困難である。しかし、判断グラフ１４ａに前述したプロット表示をした場合、歯車の回転状態が注意状態になり得る状態にあることを容易に認識することができるので、歯車の回転状態が注意,異常状態になる前に、予めメンテナンスをする等の対策を施すことができる。これにより、歯車の損傷発生防止をより的確且つ容易に図ることができるようになる。
【００４９】
［第二実施形態］
　次に、本発明に係る歯車の回転状態監視装置の第二実施形態を図６、図７に従い説明する。前述の第一実施形態と同様の部位には、同一符号を付し、その説明を省略する。
【００５０】
　本第二実施形態による歯車の回転状態監視装置２０は、図６に示す減速機１において、上側ホイール軸３を構成する第２のはすば歯車３ａの出力側側面に設けられた第１移動量検出手段２１ａと、ピニオン軸２を構成する第１のはすば歯車２ａの出力側側面に設けれた第２移動量検出手段２１ｂと、下側ホイール軸３を構成する第２のはすば歯車４ａの出力側に設けられた第３移動量検出手段２１ｃとを備えている。これら第１〜第３移動量検出手段２１ａ〜２１ｃはそれぞれ、上側ホイール軸３、ピニオン軸２、下側ホイール軸４の軸方向の移動量を検出できるように設けられている。また、ピニオン軸２には、図示しない回転数検出手段が設けられている。
【００５１】
　さらに、歯車の回転状態監視装置２０は、図７に示すように、前述した移動量検出手段２１ａ〜２１ｃにより得られた移動量検出信号を処理する演算手段２２と、演算手段２２により得られた演算結果とＣＰＵ部２３に予め入力されていた後述する判断基準とに基づいて、歯車の回転状態を判断する判断手段２４とを備え、さらに、前記判断結果と、回転数検出手段により得られた回転数と、前記判断基準と前記演算結果との差分を表示する表示手段２５を備えている。この表示手段は、例えばオペレータ室に設けられている。
【００５２】
　以上のように構成された歯車の回転状態監視装置２０により、歯車の回転状態を監視する方法について説明する。
　まず、減速機１の駆動状態において、回転数検出手段によりピニオン軸２の回転数を検出するのと同時に、移動量検出手段２１ａ〜２１ｃにより上側ホイール軸３、ピニオン軸２及び下側ホイール軸４の軸方向の移動量を各々検出する。このうち、回転数検出信号は、図示しないＡ／Ｄ変換器に送られデジタル化された後、表示手段２５により表示されるとともに、ＣＰＵ部２３に記憶される。
【００５３】
　一方、移動量検出手段２１ａ〜２１ｃにより得られた移動量検出信号は、演算手段２２を構成するローパスフィルタ２２ａに送られる。ここで、この移動量検出信号は、移動量成分である低周波数成分と、振動成分である高周波数成分とからなるため、まず、振動成分である高周波成分をローパスフィルタ２２ａ（閾値２Ｈｚ）により除去する。
【００５４】
　そして、前記移動量検出信号のうち移動量成分のみを図示しないＡ／Ｄ変換器によりデジタル化し、この出力信号を第１の減算器２２ｂに送り、この第１の減算器２２ｂでピニオン軸２の移動量に対する上側ホイール軸３及び下側ホイール軸４の各移動量を演算する。そして、この演算結果とＣＰＵ部２３に予め入力していた後述する判断基準とに基づいて、第２の演算器２２ｃは、これらの偏差量を算出し、この偏差量に基づいて判断手段２４において、歯車の回転状態を判断する。
【００５５】
　ここで、前述した判断基準とは、歯車系が最適な回転状態にあるときの、ピニオン軸２の移動量に対する上側及び下側ホイール軸３、４の移動量の各偏差量をいう。この判断基準は、減速機１を駆動させる前、例えば、減速機の組立て直後の試運転時に、上側ホイール軸３を構成する第２のはすば歯車３ａ及び下側ホイール軸４を構成する第２のはすば歯車４ａの、ピニオン軸２を構成する第１のはすば歯車２ａと互いに噛合う歯面上に塗料を塗布し、その後、前記各歯車を回転させ、前記塗料の剥げ具合を確認する。そして、前記塗料が歯面上において一様に剥げていたとき、歯車が最適な回転状態にあるとして、その際のピニオン軸２の移動量に対する上側ホイール軸３及び下側ホイール軸４の各移動量を記録しておき、これを判断基準とする。
【００５６】
　すなわち、判断手段２４は、前記判断基準と第１の演算器２２ｂにより得られた演算結果との偏差量に基づいて、歯車の回転状態を正常、注意及び異常の３段階に分けて判断し、表示手段２５において、前記各段階に応じて判定表示ランプの色を変えて表示する。さらに、歯車の回転状態を異常と判断した場合、リレー回路が作動し、警報を発することになる。以上により、歯車の回転状態が監視されることになり、表示手段２５においては、ピニオン軸２の回転数と前記偏差量と判定結果とが表示される。
【００５７】
　以上説明したように本第二実施形態による歯車の回転状態監視装置２０によれば、減速機１へ駆動力を入力するピニオン軸２の軸方向の移動量と、このピニオン軸２と直接噛合う上側及び下側ホイール軸３、４の軸方向の移動量とから歯車の回転状態を判断するため、船舶に供される減速機１の場合、特に歯車の回転状態を確実に監視することができる。すなわち、ホイール軸５の先端側に設けられた図示しないプロペラ軸が先端に向かうに従い漸次斜め下方に延在するように設けられており、減速機１を構成する各歯車回転軸は、プロペラに発生する推力により軸方向に移動する構成となっている。
【００５８】
　このため、歯車回転軸の軸方向への移動が何らかの要因で拘束された場合、歯車回転軸が傾き、歯車が片当たり状態となる。従って、歯車が片当たり状態となった場合には、歯車回転軸の軸方向の移動量が正常時の移動量と著しく相違することになり、歯車の回転状態を確実に監視することができる。また、表示手段２５は、前述した項目をリアルタイムに表示することができるとともに、運転中常に人が居る場所、例えばオペレータ室に設けられているので、容易に歯車の回転状態を監視することができ、歯車の損傷発生防止を的確且つ容易に図ることができる。
【００５９】
［第三実施形態］
　次に、本発明に係る歯車の回転状態監視装置の第三実施形態を図８に従い説明する。前述の第一実施形態と同様の部位には、同一符号を付し、その説明を省略する。本第三実施形態による歯車の回転状態監視装置３０は、図１に示す減速機１を構成するピニオン軸２の両端部に設けられた移動量検出手段１１ａ，１１ｂにより得られた移動量検出信号に基づいて、ピニオン軸２の振動振幅を算出し、この振動振幅に基づいて、減速機１の歯車の回転状態を監視する構成となっている。また、ピニオン軸２には、前述の実施形態と同様に図示しない回転数検出手段が設けられている。
【００６０】
　図８に示すように、歯車の回転状態監視装置３０は、ピニオン軸２の入力側及び出力側のＸ方向及びＹ方向の移動量検出信号に基づいて、ピニオン軸２の前述した各位置、各方向の振動振幅を演算する振動振幅演算手段３１と、振動振幅演算手段３１により得られた振動振幅に基づいて歯車の回転状態を判断する判断手段３２と、前記回転数、振動振幅及び判断結果を表示する表示手段３３とを備えている。この表示手段３３は、例えばオペレータ室に設けられている。
【００６１】
　以上のように構成された歯車の回転状態監視装置３０により、歯車の回転状態を監視する方法について説明する。
　まず、減速機１の駆動状態において、回転数検出手段によりピニオン軸２の回転数を検出するのと同時に、移動量検出手段１１ａ，１１ｂにより、ピニオン軸２の入力側及び出力側のＸ方向及びＹ方向の移動量を検出する。このうち、回転数検出手段により得られた回転数検出信号は、Ａ／Ｄ変換器３１ｃに送られデジタル化された後、表示手段３３により、ピニオン軸２の回転数が表示される。
【００６２】
　一方、移動量検出手段１１ａ，１１ｂにより得られたピニオン軸２の入力側及び出力側のＸ方向及びＹ方向の移動量検出信号は、振動振幅演算手段３１に送られる。この移動量検出信号は、ピニオン軸２の移動量成分である低周波数成分と、振動成分である高周波数成分とからなるため、まず、この移動量成分を振動振幅演算手段３１を構成するバンドパスフィルタ３１ａ（閾値５Ｈｚ以上５００Ｈｚ以下）により除去する。
【００６３】
　そして、前記移動量検出信号のうち振動成分のみを整流器３１ｂにより絶対値化し、この絶対値化された出力信号をＡ／Ｄ変換器３１ｃによりデジタル化し、ピニオン軸２の入力側及び出力側のＸ方向及びＹ方向の振動振幅を各々演算する。この振動振幅は判断手段３２に送られ、予め設定されていた基準振動振幅、すなわち歯車の回転状態を異常又は注意と判定する振動振幅と比較して、歯車の回転状態を異常又は正常と判断する。この際の判断結果に基づいて、回転状態の正常，注意及び異常により異なる色で点灯する判定表示ランプを表示手段３３で表示し、異常と判断した場合は、リレー回路が作動し、警報を発することになる。
【００６４】
　以上説明したように、本第三実施形態による歯車の回転状態監視装置３０によれば、減速機１へ駆動力を入力するピニオン軸２の入力側及び出力側のＸ方向及びＹ方向の各振動振幅を算出し、この振動振幅に基づいて、歯車の欠損による歯車の回転状態の異常と、片当たり状態等とを判断するため、歯車の回転状態を的確且つ確実に監視することができる。また、表示手段３３は、前述した項目を同時に、いわばリアルタイムに表示することができるとともに、運転中常に人が居るオペレータ室等に設けられているので、容易に歯車の回転状態を監視することができ、歯車の損傷発生防止を的確且つ容易に図ることができる。
【００６５】
［第四実施形態］
　次に、本発明に係る歯車の回転状態監視装置の第四実施形態を図９，図１０に従い説明する。前述の第一実施形態と同様の部位には、同一符号を付し、その説明を省略する。本第四実施形態による歯車の回転状態監視装置４０は、図９に示す減速機１を構成するピニオン軸２の入力側端部（又は出力側端部であってもよい）の軸受けに加速度検出手段４１を設け、この加速度検出手段４１により得られた径方向の加速度検出信号に基づいて、ピニオン軸２の径方向の加速度振幅を算出し、この加速度振幅に基づいて、減速機１の歯車の回転状態を監視する構成となっている。また、ピニオン軸２には、前述の実施形態と同様に図示しない回転数検出手段が設けられている。
【００６６】
　図１０に示すように、歯車の回転状態監視装置４０は、加速度検出手段４１により得られたピニオン軸２の加速度検出信号に基づいて、ピニオン軸２の加速度振幅を演算する加速度振幅演算手段４２と、加速度振幅演算手段４２により得られた加速度振幅に基づいて歯車の回転状態を判断する判断手段４３と、前記回転数、加速度振幅及び判断結果を表示する表示手段４４とを備えている。この表示手段４４は、例えばオペレータ室に設けられている。
【００６７】
　以上のように構成された歯車の回転状態監視装置４０により、歯車の回転状態を監視する方法について説明する。
　まず、減速機１の駆動状態において、図示しない回転数検出手段により、ピニオン軸２の回転数を検出するのと同時に、加速度検出手段４１により、ピニオン軸２の径方向の加速度を検出する。このうち、回転数検出手段により得られた回転数検出信号は、図示しないＡ／Ｄ変換器でデジタル化された後、逓倍器４２ａとＣＰＵ部４５と後述する演算器４２ｄとに各々送られるとともに、表示手段４４に表示される。逓倍器４２ａでは、予め入力されたピニオン軸２の第１のはすば歯車２ａの歯数と乗算し噛合い周波数を算出し、ＣＰＵ部４５では、ピニオン軸２の回転数が記憶される。
【００６８】
　一方、加速度検出手段４１により得られたピニオン軸２の径方向の加速度検出信号は、加速度振幅演算手段４２に送られる。この加速度検出信号は、バンドパスフィルタ４２ｂにおいて、逓倍器４２ａにより算出された噛合い周波数を中心周波数として、この噛合い周波数成分のみが抽出され、この他の成分は除去される。そして、前記加速度検出信号のうち噛合い周波数成分のみを整流器４２ｃにより絶対値化し、この絶対値化された信号を図示しないＡ／Ｄ変換器によりデジタル化し、ピニオン軸２の加速度振幅を算出する。
【００６９】
　この加速度振幅は、ＣＰＵ部４５と演算器４２ｄとに送られるとともに、表示手段４４で表示される。ここで、ピニオン軸２の回転数は前述したように、演算器４２ｄに送られ、予め設定されている回転数毎の異常又は正常加速度振幅、すなわち回転状態を異常又は正常と判断する加速度振幅のデータに基づいて、そのときの回転数に対する異常又は正常加速度振幅を算出する。そして、この異常又は正常加速度振幅と、検出された加速度振幅との差分を算出し、この差分に基づいて判断手段４３において回転状態を判断する。
【００７０】
　この判断結果に基づいて、回転状態の正常、注意及び異常により異なる色で点灯する判定表示ランプを表示手段４４で表示し、更に、異常と判断した際には、リレー回路が作動し警報を発することになる。
【００７１】
　以上説明したように本第四実施形態による歯車の回転状態監視装置４０によれば、減速機１へ駆動力を入力するピニオン軸２の加速度振幅を算出し、この加速度振幅に基づいて、歯車の欠損による歯車の噛合い異常と、片当たり状態等との歯車の回転状態を判断するため、歯車の片当たり状態等によるピニオン軸２の径方向加速度の急激な変動を確実に監視することができ、歯車の回転状態を的確且つ確実に監視することができる。また、表示手段４４は、前述した項目を同時に、いわばリアルタイムに表示することができるとともに、運転中常に人が居る、例えばオペレータ室に設けられているので、容易に歯車の回転状態を監視することができ、歯車の損傷発生防止を的確且つ容易に図ることができる。
【００７２】
［第五実施形態］
　次に、本発明に係る歯車の回転状態監視装置５０の第五実施形態を図１１に従い説明する。前述の実施形態と同様の部位には、同一符号を付し、その説明を省略する。図１１に示す歯車の回転状態監視装置５０は、前述した第一〜第四実施形態の歯車の回転状態監視装置により得られた判断結果に各別に重みをつける演算手段５１と、これら演算結果に基づいて回転状態を判断する判断手段５２と、この判断手段５２により得られた判断結果を表示する表示手段５３とを備えている。
【００７３】
　以上のように構成された歯車の回転状態監視装置５０により、回転状態を監視する方法について説明する。まず、前述した第一〜第四実施形態の歯車の回転状態監視装置により得られた判断結果を演算手段５１に送り、予め設定された各判断結果に対する重みを各別に付ける。その後、これら重み付けされた各判断結果を判断手段５２に送り、歯車の回転状態を判断し、この判断結果を表示手段５３で表示する。ここで、前述した重みは、例えば次のように設定される。
【００７４】
　第一実施形態による判断結果は重みを７０％とし、第二実施形態による判断結果は重みを１０％とし、第三実施形態による判断結果は重みを１０％とし、第四実施形態による判断結果は重みを１０％とする。これは、歯車の回転状態を判断する上で、第一実施形態による判断結果が最も直接的であるためであり、これに加え、第二〜第四実施形態による判断結果も考慮に入れることで、歯車の回転状態を総合的に判断し、より一層的確に歯車の回転状態を判断するためである。
【００７５】
　以上説明したように本第五実施形態による歯車の回転状態監視装置５０によれば、歯車の回転状態を的確に把握できる第一〜第四実施形態により得られた判断結果を各別に適切に重み付けをし、この結果に基づいて総合的に歯車の回転状態を判断する構成となっているので、歯車の回転状態を過大又は過小評価することなく的確且つ確実に回転状態を監視することができる。また、使用環境等に応じて各判断結果に付す重みを変化させることもできることと相俟って、歯車の回転状態の良否判断を的確且つ確実になすことができ、歯車の損傷発生防止を図ることができる。
【００７６】
［第六実施形態］
　次に、本発明に係る歯車の回転状態監視装置の第六実施形態を図１２〜図１８に従い説明する。前述の第一実施形態と同様の部位には、同一符号を付し、その説明を省略する。
【００７７】
　本第六実施形態による歯車の回転状態監視装置６０は、第一実施形態による歯車の回転状態監視装置１０において、移動量検出手段１１ａ，１１ｂの代わりに、第１、第２移動量検出手段７１ａ，７１ｂを設けたものである。
　具体的には、図１２に示す減速機１において、ピニオン軸２の入力側に第１移動量検出手段７１ａを一基設け、出力側に第２移動量検出手段７１ｂを一基設けたものである。
【００７８】
　第１移動量検出手段７１ａは、図１３に示すように、ピニオン軸２の作用線Ｘ’’上に設けられていて、ピニオン軸２の入力側での、作用線Ｘ’’方向の移動量を検出できるようになっている。同様に、第２移動量検出手段７１ｂは、ピニオン軸２の作用線Ｘ’’上に設けられていて、ピニオン軸２の出力側での、作用線Ｘ’’方向の移動量を検出できるようになっている。これら第１、第２移動量検出手段７１ａ，７１ｂは、ピニオン軸２に対して、作用線Ｘ’’上の同一の側に配置されていて、検出する移動量の正負の向きが同一とされている。
【００７９】
　そして、本実施形態にかかる歯車の回転状態監視装置６０は、ピニオン軸２の入力側及び出力側の作用線Ｘ’’方向の移動量に基づいて、ピニオン軸２の傾き量を演算する傾き量演算手段７２と、傾き量演算手段７２により得られたピニオン軸２の傾き量に基づいて歯車の回転状態を判断する判断手段７３と、前記回転数，傾き量，判断結果及び傾き量の経時変化のグラフを表示する表示手段７４と、前記表示内容を保存及び傾き量の経時変化のグラフを作成等するＣＰＵ部７５とを備えている。ここで、表示手段７４は、例えばオペレータ室に設けられている。
【００８０】
　以上のように構成された歯車の回転状態監視装置６０により、歯車の回転状態を監視する方法について説明する。
　まず、減速機１の駆動状態において、図示しない回転数検出手段によりピニオン軸２の回転数を検出するのと同時に、第１、第２移動量検出手段７１ａ，７１ｂにより、ピニオン軸２の作用線Ｘ’’方向の移動量を検出する。このうち、回転数検出手段により得られた回転数検出信号は、表示手段７４に対してアナログ信号として送られて、表示手段７４によってピニオン軸２の回転数が表示される。そして、ＣＰＵ部７５に対しては、図示せぬＡ／Ｄ変換器を介してデジタル化された後に送られて、ＣＰＵ部７５にて記憶される。
【００８１】
　一方、第１移動量検出手段７１ａにより得られた移動量検出信号ＳＦ及び第２移動量検出手段７１ｂにより得られた移動量検出信号ＳＡは、演算手段７２を構成するローパスフィルタ７２ａに送られる。ここで、この移動量検出信号ＳＦ，ＳＡは、移動量成分である低周波数成分と、振動成分である高周波数成分とからなるため、まず、振動成分である高周波成分をローパスフィルタ７２ａ（閾値１Ｈｚ）により除去する。
【００８２】
　そして、前記移動量検出信号ＳＦ，ＳＡのうち移動量成分のみを減算器７２ｂに送り、これらの差分を得る。この差分は、図１６に示すように、ピニオン軸２において、第１移動量検査装置７１ａによる測定位置Ｐ１と第２移動量検査装置７１ｂによる測定位置Ｐ２との、作用線Ｘ’’方向の距離、すなわち、図１３に示す、ピニオン軸２の、入力側及び出力側の中心軸の、作用線Ｘ’’方向の傾き量Ｌである。
　ここで、第一実施形態の歯車の回転状態監視装置１０のように、この傾き量Ｌの値を用いて以降の処理を行ってもよいが、本実施の形態にかかる歯車の回転状態監視装置６０では、この傾き量Ｌの値から、さらに、ピニオン軸２の第１のはすば歯車２ａの歯幅Ｄ’当たりのピニオン軸２の傾き量Ｌ’を求めて、この傾き量Ｌ’を後段の処理に利用している。
【００８３】
　このようにして得られた傾き量Ｌの値は、後段の乗算器７２ｃに送られて、Ｄ’／Ｄの値が乗算される。
　ここで、Ｄは、測定位置Ｐ１と測定位置Ｐ２との、ピニオン軸２の軸線方向の距離であり、Ｄ’は、ピニオン軸２の第１のはすば歯車２ａの一つあたりの歯幅D’である。
　すなわち、この乗算により、ピニオン軸２の、第一のはすば歯車２ａの歯幅Ｄ’当たりの傾き量Ｌ’が得られる。
　ここで、測定位置Ｐ１Ｐ２間の距離Ｄと歯幅Ｄ’、距離Ｄ間における傾き量Ｌと歯幅Ｄ’間における傾き量Ｌ’との関係を、図１６に示す。なお、歯幅Ｄ’と測定位置Ｐ１Ｐ２間の距離Ｄとの比は通常は不変であるので、乗算器７２ｃは、予め求めておいたＤ’／Ｄの値を、入力された傾き量Ｌの値にした数値に乗算する構成とされる。
【００８４】
　そして、この傾き量Ｌ’を表示手段７４及びＣＰＵ部７５に送り、表示手段７４ではその値を表示し、ＣＰＵ部７５ではその値を記憶した後、判断手段７３に送る。この判断手段７３は、予め入力していた回転数及び傾き量に対する歯車の回転状態についての判断基準と、算出した傾き量Ｌ’とを比較し、歯車の回転状態を判断する。この判断結果に基づいて、表示手段７４に設けられた判定表示ランプを点灯させる。この回転状態の判断は、正常，注意，異常の３段階で各別に点灯させるランプ色を変えるとともに、判断手段７３が異常と判断した場合、リレー回路を介して、警報信号を出力することになる。
　具体的には、判断手段７３には、回転状態の検出結果として異常レベルの値が検出された回数をカウントするカウンターが設けられている。そして、判断手段７３は、所定の時間Ｔ内に異常値がｎ回計測された場合（例えば３０秒間に６回以上異常値が検出された場合に、異常と判断する。すなわち、判断手段７３は、異常値が継続して検出されるかどうかによって、単に偶然に異常値が検出されているのか、それとも減速機１に本当に異常が生じているために異常値が検出されているのかを判定するようになっている。
　ここで、本実施の形態の歯車の回転状態監視装置６０では、判断手段７３と表示手段７４及びＣＰＵ部７５以外の回路は、アナログ回路によって構成されていて、全ての信号がアナログ処理されるようになっている。
【００８５】
　また、表示手段７４は、ピニオン軸２の回転数と、傾き量Ｌ’とを表示する。ここで、表示手段７４による表示の一例を、図１７に示す。
　さらに、表示手段７４は、図１８に示すように、予め算出した、ピニオン軸２の回転数に対する傾き量Ｌ’から歯車の回転状態を判断できるようにした判断グラフ７４ａを表示するとともに、この判断グラフ７４ａに、回転数検出手段により得られたピニオン軸２の回転数と、傾き量演算部７２ｃにより得られた傾き量Ｌ’とをプロット表示する。この判断グラフ７４ａは、横軸をピニオン軸２の回転数、縦軸を傾き量Ｌ’とし、予め算出しておいたピニオン軸２の各回転数毎での傾き量Ｌ’から、歯車の回転状態を正常,注意,異常の３段階で判断する,すなわち区分する境界線を示したものである。
【００８６】
　図１８に示すように、本実施形態においては、２つの境界線が表示される。すなわち、正常,注意境界線７４ｂと、注意、異常境界線７４ｃとである。この図１８において、回転数検出手段及び傾き量演算部７２ｃにより得られた各データを判断グラフ７４ａ内にプロット表示した際、正常,注意境界線７４ｂの下方に位置する場合、歯車の回転状態が正常状態にある、また、前記プロット表示が、正常,注意境界線７４ｂの上方且つ注意,異常境界線７４ｃの下方に位置する場合、歯車の回転状態が注意状態にある、さらに、前記プロット表示が、注意,異常境界線７４ｃの上方に位置する場合、歯車の回転状態が異常状態にあるという各判断を目視によりできる構成となっている。
【００８７】
　以上説明したように、本実施形態による歯車の回転状態監視装置６０では、ピニオン軸２の傾き量から歯車の回転状態を評価している。このため、第一実施形態に示す歯車の回転状態監視装置１０と同様に、歯車の回転状態を監視することができる。
　そして、この歯車の回転状態監視装置６０は、上記のように、移動量検出手段を全部で二基設けた構成で、しかも、大部分がアナログ回路によって構成されている。
　これにより、第一実施形態に示す歯車の回転状態監視装置１０に比べて、製造コストが約１／１０で済む。また、このように、歯車の回転状態監視装置６０は第一実施形態に示す歯車の回転状態監視装置１０よりも構成が簡略であるので、減速機１に対する設置作業やメンテナンス作業も容易である。
【００８８】
　なお、本発明の技術的範囲は前記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。例えば、前述した実施形態においては、減速機についてのみ示したが増速機であってもよい。また、第五実施形態において、第一〜第四実施形態全てにより得られた判断結果に対して各別に重み付けをしたが、少なくとも２つの判断結果に対して各別に重み付けをしてもよい。ここで、上記の重み付けを行う場合において、第一実施形態の構成ではなく、第六実施形態の構成を採用してもよい。さらに、第一、第六実施形態において、ピニオン軸２の傾き量を算出して回転状態を監視したが、傾き角度を算出してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００８９】
【図１】本発明に係る第一実施形態において、移動量検出手段の取付位置を示す斜視図である。
【図２】本発明に係る第一実施形態において、ピニオン軸の作用線方向の傾き量を算出する方法を説明するための説明図である。
【図３】本発明に係る第一実施形態において、歯車の回転状態監視装置を示すブロック図である。
【図４】本発明に係る第一実施形態において、表示手段を示す概略図である。
【図５】本発明に係る第一実施形態において、判断グラフを表示する表示手段を示す概略図である。
【図６】本発明に係る第二実施形態において、移動量検出手段の取付位置を示す斜視図である。
【図７】本発明に係る第二実施形態において、歯車の回転状態監視装置を示すブロック図である。
【図８】本発明に係る第三実施形態において、歯車の回転状態監視装置を示すブロック図である。
【図９】本発明に係る第四実施形態において、加速度検出手段の取付位置を示す斜視図である。
【図１０】本発明に係る第四実施形態において、歯車の回転状態監視装置を示すブロック図である。
【図１１】本発明に係る第五実施形態において、歯車の回転状態監視装置を示すブロック図である。
【図１２】本発明に係る第六実施形態において、移動量検出手段の取付位置を示す斜視図である。
【図１３】本発明に係る第六実施形態において、ピニオン軸の作用線方向の傾き量を算出する方法を説明するための説明図である。
【図１４】本発明に係る第一実施形態において、ピニオン軸の作用線方向の傾き量を算出する方法を説明するための説明図である。
【図１５】本発明に係る第六実施形態において、歯車の回転状態監視装置を示すブロック図である。
【図１６】本発明に係る第六実施形態において、歯車の回転状態監視装置の処理の流れを示すフローチャートである。
【図１７】本発明に係る第六実施形態において、表示手段の表示の一例を示す図である。
【図１８】本発明に係る第六実施形態において、判断グラフを表示する表示手段を示す概略図である。
【符号の説明】
【００９０】
　２…ピニオン軸（歯車回転軸）
　１０，２０，３０，４０，５０，６０…歯車の回転状態監視装置
　１１ａ，１１ｂ…移動量検出手段（径方向）
　１２，７２…傾き量演算手段
　１３，２４，３２，４３，５２，７３…判断手段
　１４，２５，３３，４４，５３，７４…表示手段
　１４ａ，７４ａ・・・判断グラフ
　２１ａ，２１ｂ，２１ｃ…移動量検出手段（軸方向）
　３１…振動振幅演算手段
　４１…加速度検出手段
　４２…加速度振幅演算手段
　７１ａ，７１ｂ…第１，第２移動量検出手段
　Ｌ…歯車回転軸の傾き量
　Ｌ’…歯車回転軸の傾き量（一つの歯車の歯幅当たりの傾き量）
　Ｘ´´…歯車の作用線
【図１】
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【図２】
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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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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