(57)【要約】【課題】簡易な構成で、摩耗ゲージを摩耗側部品へ安定的に固定するとともに、メンテナンス性の向上を図る。【解決手段】摩耗検知システム２００は、摩耗側部品１５２の摺動面１５２ａ側に開口を有する孔部２１０と、孔部２１０に挿入可能であり、摩耗側部品１５２の摩耗状態を検知する摩耗検知部１００と、摩耗検知部１００の先端部１３０が摩耗側部品１５２の摺動面１５２ａと面一となるように摩耗検知部１００を孔部２１０に固定する固定機構２５０とを備え、摩耗検知部１００は、導電性を有する材料で構成された１または複数の摩耗検知用ライン１１４を含んで構成され、摩耗検知用ライン１１４は摩耗側部品１５２の摩耗に伴って断線されるように配される。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
対向側部品との摺動に伴う摩耗側部品の摩耗を検知する摩耗検知システムであって、
少なくとも前記摩耗側部品の摺動面側に開口を有する孔部と、
前記孔部に挿入可能であり、前記摩耗側部品の摩耗状態を検知する摩耗検知部と、
前記摩耗検知部の先端部が前記摩耗側部品の摺動面と面一になるように該摩耗検知部を前記孔部に固定する固定機構と、
を備え、
前記摩耗検知部は、導電性を有する材料で構成された１または複数の摩耗検知用ラインを含んで構成され、該摩耗検知用ラインは前記摩耗側部品の摩耗に伴って断線されるように配されることを特徴とする摩耗検知システム。
【請求項２】
前記固定機構は、
前記孔部の内周面の少なくとも一部に形成されたネジ溝と、
前記摩耗検知部を固定するとともに、前記ネジ溝に螺合するネジ山が形成された嵌合部と、
を有することを特徴とする請求項１に記載の摩耗検知システム。
【請求項３】
前記固定機構は、前記摩耗検知部を前記孔部に固定したときに、該摩耗検知部の先端部が前記摺動面と面一になるように位置決めする位置決め部をさらに備えたことを特徴とする請求項１または２に記載の摩耗検知システム。
【請求項４】
前記摩耗検知部の少なくとも一部および前記固定機構の少なくとも一部のいずれか一方または両方は、樹脂または前記摩耗側部品と同一の材料で構成されることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の摩耗検知システム。
【請求項５】
前記樹脂は、ＰＴＦＥ、ＰＥＥＫ、ポリイミドから選択されることを特徴とする請求項４に記載の摩耗検知システム。
【請求項６】
対向側部品との摺動に伴う摩耗側部品の摩耗を検知するとともに、少なくとも該摩耗側部品の摺動面側に開口を有する孔部に挿入される摩耗検知装置であって、
前記孔部に挿入可能であり、前記摩耗側部品の摩耗状態を検知する摩耗検知部と、
前記孔部に嵌合することで、前記摩耗検知部の先端部が前記摩耗側部品の摺動面と面一になるように該摩耗検知部を前記孔部に固定する嵌合部と、
を備え、
前記摩耗検知部は、導電性を有する材料で構成された１または複数の摩耗検知用ラインを含んで構成され、該摩耗検知用ラインは前記摩耗側部品の摩耗に伴って断線されるように配されることを特徴とする摩耗検知装置。
【請求項７】
対向側部品との摺動に伴う摩耗側部品の摩耗を検知する摩耗検知装置であって、
前記摩耗側部品に配され、前記摩耗側部品の摺動面と面一になるように先端部が配置される本体部と、
導電性を有する材料で構成され、前記本体部の先端部から前記摺動面と遠ざかる方向に、相互に間隔を空けて配置された複数の摩耗検知用ラインと、
前記摩耗検知用ラインに接続され、該摩耗検知用ラインの断線を検知する断線検知部と、
を備え、
前記本体部は、ＰＴＦＥ、ＰＥＥＫ、ポリイミドから選択される樹脂で形成されることを特徴とする摩耗検知装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、産業機械の摺動部の摩耗を検知する摩耗検知システムおよび摩耗検知装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
産業機械の摺動部の摩耗を検知するための摩耗ゲージとして、例えば特許文献１記載の摩耗ゲージが提案されている。この特許文献１記載の摩耗ゲージは、複数の摩耗検知用ラインを含む摩耗検知回路を絶縁板上に設けたものであり、摺動部の摩耗に伴い摩耗検知用ラインが段階的に摩滅することを利用して、摺動部の摩耗状態を検知する。つまり、摩耗ゲージ先端部の摩耗検知用ラインが摩滅して断線すれば、摩耗ゲージから測定部に電気信号が流れなくなるので、当該断線した摩耗検知用ラインの位置まで摺動部の摩耗が進行したことを把握することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−１６４３７７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、各種の産業機械の摺動部を構成する摩耗側部品と、それに対向する対向側部品のうち、摩耗側部品の摩耗状態を検知する場合、上記特許文献１記載のような摩耗ゲージを、摩耗検知対象である摩耗側部品に固定する必要がある。
【０００５】
この場合、粘着剤や接着剤を用いて、摩耗ゲージを摩耗側部品に固定することが考えられる。しかし、粘着剤を用いると、摺動部の摩擦に伴って発生する熱が粘着剤に伝搬し、粘着剤の粘性が低下するおそれがある。そうすると、摩耗ゲージが強固に固定されなくなり、摩耗状態の検知の安定性が損なわれてしまう。
【０００６】
また、接着剤を用いると、摩耗ゲージを摩耗側部品に安定的に固定できるが、一旦摩耗ゲージを固定すると摩耗側部品から摩耗ゲージを取り外すことが困難になり、メンテナンス性が低下してしまう。
【０００７】
本発明は、このような課題に鑑み、簡易な構成で、摩耗ゲージを摩耗側部品へ安定的に固定するとともに、メンテナンス性の向上を図ることが可能な摩耗検知システムおよび摩耗検知装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明にかかる摩耗検知システムは、対向側部品との摺動に伴う摩耗側部品の摩耗を検知する摩耗検知システムであって、少なくとも摩耗側部品の摺動面側に開口を有する孔部と、孔部に挿入可能であり、摩耗側部品の摩耗状態を検知する摩耗検知部と、摩耗検知部の先端部が摩耗側部品の摺動面と面一になるように摩耗検知部を孔部に固定する固定機構と、を備え、摩耗検知部は、導電性を有する材料で構成された１または複数の摩耗検知用ラインを含んで構成され、摩耗検知用ラインは摩耗側部品の摩耗に伴って断線されるように配されることを特徴とする。
【０００９】
上記固定機構は、孔部の内周面の少なくとも一部に形成されたネジ溝と、摩耗検知部を固定するとともに、ネジ溝に螺合するネジ山が形成された嵌合部とを有してもよい。
【００１０】
上記固定機構は、摩耗検知部を孔部に固定したときに、摩耗検知部の先端部が摺動面と面一になるように位置決めする位置決め部をさらに備えてもよい。
【００１１】
上記摩耗検知部の少なくとも一部および固定機構の少なくとも一部のいずれか一方または両方は、樹脂または摩耗側部品と同一の材料で構成されるとしてもよい。上記樹脂は、ＰＴＦＥ、ＰＥＥＫ、ポリイミドから選択されるとしてもよい。
【００１２】
上記課題を解決するために、本発明にかかる摩耗検知装置は、対向側部品との摺動に伴う摩耗側部品の摩耗を検知するとともに、少なくとも摩耗側部品の摺動面側に開口を有する孔部に挿入される摩耗検知装置であって、孔部に挿入可能であり、摩耗側部品の摩耗状態を検知する摩耗検知部と、孔部に嵌合することで、摩耗検知部の先端部が摩耗側部品の摺動面と面一になるように摩耗検知部を孔部に固定する嵌合部と、を備え、摩耗検知部は、導電性を有する材料で構成された１または複数の摩耗検知用ラインを含んで構成され、摩耗検知用ラインは摩耗側部品の摩耗に伴って断線されるように配されることを特徴とする。
【００１３】
上記課題を解決するために、本発明にかかる他の摩耗検知装置は、対向側部品との摺動に伴う摩耗側部品の摩耗を検知する摩耗検知装置であって、摩耗側部品に配され、摩耗側部品の摺動面と面一になるように先端部が配置される本体部と、導電性を有する材料で構成され、本体部の先端部から摺動面と遠ざかる方向に、相互に間隔を空けて配置された複数の摩耗検知用ラインと、摩耗検知用ラインに接続され、摩耗検知用ラインの断線を検知する断線検知部と、を備え、本体部は、ＰＴＦＥ、ＰＥＥＫ、ポリイミドから選択される樹脂で形成されることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明では、簡易な構成で、摩耗ゲージを摩耗側部品へ安定的に固定するとともに、メンテナンス性の向上を図ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】第１の実施形態にかかる摩耗検知部を説明するための説明図である。
【図２】第１の実施形態にかかる摩耗検知システムを説明するための説明図である。
【図３】嵌合部の具体的な構成の例を説明するための説明図である。
【図４】摩耗検知部を孔部に挿入する場合の他の構成を説明するための説明図である。
【図５】各樹脂の性質を説明するための説明図である。
【図６】第２の実施形態にかかる摩耗検知部および嵌合部を説明するための説明図である。
【図７】摩耗検知部の他の構成を説明するための説明図である。
【図８】孔部および嵌合部の他の構成を説明するための説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。かかる実施形態に示す寸法、材料、その他具体的な数値等は、発明の理解を容易とするための例示にすぎず、特に断る場合を除き、本発明を限定するものではない。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能、構成を有する要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略し、また本発明に直接関係のない要素は図示を省略する。
【００１７】
（第１の実施形態）
（摩耗検知部１００）
図１は、第１の実施形態にかかる摩耗検知部１００を説明するための説明図である。図１（ａ）に示すように、摩耗検知部１００は、産業機械の摺動部１５０付近に設置される。この産業機械の摺動部１５０は、摩耗側部品１５２と対向側部品１５４とを含んで構成され、摩耗側部品１５２は、対向側部品１５４に対して少なくとも一部を接触させながら周期的に摺動する。図１（ａ）に示す例では、摩耗側部品１５２は、対向側部品１５４に対して所定の摺動方向（例えば、鉛直（図１（ａ）中Ｚ軸で示す）方向）に所定の摺動ストロークで図１（ａ）に示す白抜き矢印の方向に往復運動する。このとき、摩耗側部品１５２の摺動面１５２ａと、対向側部品１５４の摺動面１５４ａとは接触しており（ここでは、説明の便宜上、非接触で表している。）、上記摺動動作が繰り返されると、摺動面１５２ａと摺動面１５４ａとが摺り合わされて、摩耗側部品１５２および対向側部品１５４の双方、もしくは、少なくとも摩耗側部品１５２が徐々に摩耗する。
【００１８】
本実施形態にかかる摩耗検知部１００は、上記のような摺動動作に伴って摩耗する摩耗側部品１５２の摺動面１５２ａの摩耗状態を検知するためのものである。図１（ｂ）に示すように、摩耗検知部１００（摩耗ゲージ）は、本体部１１０と、複数（ここでは５）のプリントライン１１２ａ〜１１２ｅとを含んで構成される。本体部１１０は、例えば、矩形板状のプリント基板で構成され、既存のプリント基板製造技術を用いて製造可能である。本体部１１０の材料については、後に詳述する。
【００１９】
かかる本体部１１０の基板面には、複数のプリントライン１１２ａ〜１１２ｅ（以下、単に「プリントライン１１２」と総称する場合がある。）が形成されている。これらのプリントライン１１２ａ〜１１２ｅのうち、摩耗検知部１００の先端部１３０（本体部１１０の先端部）に配置される部分がそれぞれ、摩耗検知用ライン１１４ａ〜１１４ｅを構成する。また、上記各プリントライン１１２の一端部（すなわち、各摩耗検知用ライン１１４ａ〜１１４ｅの端部）はそれぞれ、外部接続用の端子１１６ａ〜１１６ｅに接続されている。当該各プリントライン１１２の他端部は、ともに、１本の共通プリントライン１１８に接続されており、当該共通プリントライン１１８の端部は、外部接続用の共通端子１２０に接続されている。
【００２０】
なお、本実施形態において、摩耗検知用ライン１１４は、金属（例えば、銅）等の導電性を有する材料で形成された線であり、断線検知部１４０は、摩耗検知用ライン１１４の断線を検知する。具体的に説明すると、断線検知部１４０は、端子１１６ａ〜１１６ｅ、共通端子１２０に接続されており、プリントライン１１２ａ〜１１２ｅそれぞれの抵抗値に基づいて摩耗検知用ライン１１４ａ〜１１４ｅ（以下、単に「摩耗検知用ライン１１４」と総称する場合がある。）の断線を検知する。例えば、低電圧を印加したときの電流値を測定することで、端子１１６ａと共通端子１２０との抵抗値を求め、その抵抗値が所定の値以上となった場合、摩耗検知用ライン１１４ａ（プリントライン１１２ａ）が断線したと検知する。
【００２１】
このように、本実施形態にかかる摩耗検知部１００の先端部１３０には、複数の摩耗検知用ライン１１４ａ〜１１４ｅが隣接するライン同士で間隔を空けて配置されている。これら複数の摩耗検知用ライン１１４は、いずれも、摩耗検知部１００の先端面１３０ａに対して平行に配置されている。
【００２２】
詳細に説明すると、摩耗検知用ライン１１４ａは、摩耗検知部１００の先端面１３０ａの初期位置（摩耗前）に最も近い位置（距離Ｌ１）に形成されている。図１（ｂ）に示す例では、摩耗検知用ライン１１４ａと先端面１３０ａの初期位置との距離Ｌ１はゼロ超であるが、Ｌ１＝０として、摩耗検知用ライン１１４ａを初期位置における先端面１３０ａに露出させてもよい。摩耗検知用ライン１１４ｂは、先端面１３０ａの初期位置から距離Ｌ２の位置に形成されている。同様に、他の摩耗検知用ライン１１４ｃ、１１４ｄ、１１４ｅは、先端面１３０ａの初期位置から距離Ｌ３、Ｌ４、Ｌ５の位置にそれぞれ形成されている。距離Ｌ１〜Ｌ５は、それぞれ、序数が大きいほど距離が長くなっている。これら摩耗検知用ライン１１４ａ〜１１４ｅと本体部１１０の先端面１３０ａの初期位置との距離Ｌ１〜Ｌ５が、摩耗検知部１００で検知可能な摩耗量となる。
【００２３】
かかる摩耗検知部１００は、摩耗検知対象である摩耗側部品１５２に設置される。この際、摩耗検知部１００の先端部１３０が、摩耗側部品１５２の摺動面１５２ａと面一となるように配置されると、摩耗検知部１００の先端面１３０ａが、摩耗検知対象部位である摩耗側部品１５２の摺動面１５２ａと面一となる。
【００２４】
この摩耗検知部１００の先端部１３０は、摩耗側部品１５２とともに摩耗し、複数の摩耗検知用ライン１１４が段階的に摩滅することで、摩耗側部品１５２の摩耗量を段階的に計測する。
【００２５】
図１（ｃ）は、摩耗検知部１００の先端部１３０が、初期位置における先端面１３０ａから距離Ｌ６（Ｌ１<Ｌ６<Ｌ２）だけ摩耗した状態を示す。この場合、最も外側の摩耗検知用ライン１１４ａは摩滅しているので、プリントライン１１２ａは断線（抵抗値が所定の値以上）するが、その内側の摩耗検知用ライン１１４ｂ〜１１４ｅはいずれも摩耗しておらず、プリントライン１１２ｂ〜１１２ｅは導通（抵抗値が所定の値未満）している。このように、摩耗検知部１００は、複数の摩耗検知用ライン１１４の断線の有無によって、摩耗検知対象部位（摩耗側部品１５２の摺動面１５２ａ）の摩耗量を段階的に計測することができる。
【００２６】
このように、産業機械の稼働時には、摩耗側部品１５２と対向側部品１５４との摺動により、摩耗側部品１５２の摺動面１５２ａの摩耗が進行し、それに伴い、摩耗検知部１００の先端部１３０も摩耗する。そして、摩耗量がＬ１を超えたときに、摺動面１５２ａに最も近い摩耗検知用ライン１１４ａが摩滅して断線し、プリントライン１１２ａの導通が遮断される。さらに、摩耗側部品１５２の摩耗とともに、摩耗検知部１００がさらに摩耗し、摩耗量がＬ２を超えたときに、次の摩耗検知用ライン１１４ｂも摩滅して断線する。同様に、摩耗検知部１００の摩耗がさらに進行するにつれ、摩耗検知用ライン１１４ｃ、１１４ｄ、１１４ｅが順次摩滅して、断線することにより、摩耗量がＬ３〜Ｌ５を超えたことを計測できる。
【００２７】
この摩耗検知部１００の先端部１３０の摩耗量Ｌ１〜Ｌ５は、摩耗側部品１５２の摺動面１５２ａの摩耗量と同一となるように配置されているため、摩耗検知部１００の先端部１３０の摩耗量を段階的に計測することにより、摩耗側部品１５２の摩耗量を段階的に検知することができる。以上のように、本実施形態にかかる摩耗検知部１００は、複数の摩耗検知用ライン１１４の断線を利用して、摩耗側部品１５２の摩耗量を連続的に多段階で計測できることを特徴としている。
【００２８】
このように、本実施形態にかかる摩耗検知部１００は、摩耗検知対象である摩耗側部品１５２に設置して利用される。この際、摩耗検知部１００の先端部１３０が、摩耗側部品１５２の摺動面１５２ａと面一になるように固定されることが必要である。
【００２９】
そこで、本実施形態では、摩耗側部品１５２に摩耗検知部１００を確実に固定でき、メンテナンスの際にも取り外しが容易な摩耗検知システム２００について説明する。
【００３０】
（摩耗検知システム２００）
図２は、第１の実施形態にかかる摩耗検知システム２００を説明するための説明図である。図２（ａ）に示すように、摩耗検知システム２００は、孔部２１０と、摩耗検知部１００と、断線検知部１４０と、固定機構２５０とを含んで構成される。なお、摩耗検知部１００、断線検知部１４０は、上述した摩耗検知部１００、断線検知部１４０と実質的に構成が等しいため、同一の符号を付して説明を省略する。また、図２（ｂ）、（ｃ）において、説明の便宜上、断線検知部１４０の記載を省略するが、図２（ａ）と同様に構成されている。
【００３１】
孔部２１０は、例えば、摩耗側部品１５２に設けられた孔であり、摩耗側部品１５２の摺動面１５２ａ上と、摩耗側部品１５２における摺動面１５２ａと対向する面１５２ｂとに開口２１０ａ、２１０ｂを有する。
【００３２】
固定機構２５０は、摩耗検知部１００の先端部１３０が摩耗側部品１５２の摺動面１５２ａと面一になるように摩耗検知部１００を孔部２１０に固定する。本実施形態にかかる固定機構２５０は、ネジ溝２５２と、嵌合部２６０とを含んで構成される。ここでネジ溝２５２は、孔部２１０の内周面の少なくとも一部に形成されている。嵌合部２６０は、摩耗検知部１００を固定するとともに、ネジ溝２５２に螺合するネジ山が形成される。また、図２（ａ）に示すように、本実施形態において、嵌合部２６０の後端面２６０ｂには、摩耗検知部１００の端子１１６ａ〜１１６ｅ、および共通端子１２０と、断線検知部１４０とを接続する接続線が挿通される穴（図示せず）が形成されている。
【００３３】
図３は、嵌合部２６０の具体的な構成の例を説明するための説明図である。図３（ａ）、（ｂ）に示すように、嵌合部２６０は、円筒形状を有する本体部２６２と、切り欠き部２６４と、ネジ山２６６と、位置決め部２６８とを含んで構成される。なお、図３（ａ）、（ｂ）中、理解を容易にするために、摩耗検知部１００の端子１１６ａ〜１１６ｅ、および共通端子１２０と、断線検知部１４０とを接続する接続線が挿通される穴の記載を省略する。
【００３４】
切り欠き部２６４は、本体部２６２に設けられ、摩耗検知部１００の大きさと実質的に等しい寸法関係を維持している。この切り欠き部２６４に摩耗検知部１００が挿入されると、摩耗検知部１００が嵌合部２６０に固定されることになる（図３（ｂ）参照）。また、本実施形態において切り欠き部２６４は、摩耗検知部１００が挿入されると、摩耗検知部１００の先端面１３０ａが、本体部２６２の先端面２６２ａと面一になるように形成されている。
【００３５】
ネジ山２６６は、本体部２６２の外周に設けられており、上記孔部２１０に形成されたネジ溝２５２に螺合する。したがって、孔部２１０において螺挿方向に嵌合部２６０を回転させることにより、嵌合部２６０をネジ溝２５２に螺合させる、すなわち、嵌合部２６０を摩耗側部品１５２に固定することができる（図２（ｂ）、（ｃ）参照）。また、孔部２１０において螺合を解除する方向に嵌合部２６０を回転させることにより、摩耗側部品１５２から嵌合部２６０を容易に取り外すことが可能となる。
【００３６】
このように、嵌合部２６０が切り欠き部２６４とネジ山２６６を備えることにより、嵌合部２６０は、摩耗検知部１００を固定した状態で、ネジ溝２５２に螺合し、固定機構２５０は、摩耗側部品１５２に固定することができる。こうすることで、接着剤や粘着剤を利用せずとも、確実かつ安定的に摩耗検知部１００を摩耗側部品１５２に固定することが可能となる。
【００３７】
また、固定機構２５０を、孔部２１０の内周面に形成されたネジ溝２５２と、当該ネジ溝２５２に螺合するネジ山２６６が設けられた嵌合部２６０で構成することから、摩耗検知部１００が固定された嵌合部２６０は、孔部２１０への挿入方向と直交する方向、すなわち、摺動方向（図２中Ｚ軸方向）への移動が規制される。したがって、摩耗側部品１５２の摺動動作に伴う摩耗検知部１００のガタツキを抑制することが可能となる。
【００３８】
さらに、螺挿方向または螺合を解除する方向への回転に伴って、摩耗検知部１００が固定された嵌合部２６０は、孔部２１０への挿入方向に移動自在である。したがって、摩耗検知部１００の先端面１３０ａと摩耗側部品１５２の摺動面１５２ａとを面一にすることができる。また。摩耗側部品１５２から摩耗検知部１００を取り外すことができるため、摩耗検知部１００のメンテナンスを容易に行うことが可能となる。
【００３９】
また、図３（ａ）、（ｂ）に示した嵌合部２６０は、１の部材で形成されているが、２以上の複数の部材で形成されてもよい。例えば、図３（ｃ）に示すように、嵌合部２６０が２の部材２７０ａ、２７０ｂで構成されてもよい。この場合、部材２７０ａの切り欠き部２６４ａと、部材２７０ｂの切り欠き部２６４ｂとで、摩耗検知部１００を挟持した状態でネジ溝２５２に螺合される。
【００４０】
図２に戻って説明すると、位置決め部２６８は、本体部２６２よりも外径が大きい六角柱形状であり、摩耗検知部１００を孔部２１０に挿入し、回動不能になるまでねじ込んだときに、摩耗検知部１００の先端部１３０（先端面１３０ａ）が摺動面１５２ａと面一になるように位置決めする。具体的に説明すると、位置決め部２６８は、嵌合部２６０における先端面２６２ａと対向する側に設けられており、図２（ｃ）に示すように、嵌合部２６０がネジ溝２５２に螺合され、位置決め部２６８が摩耗側部品１５２の摺動面１５２ａと対向する面１５２ｂに当接すると、嵌合部２６０の先端面２６２ａが摺動面１５２ａと面一になるような寸法に形成されている。
【００４１】
位置決め部２６８を備える構成により、位置合わせをせずとも、摩耗検知部１００の先端面１３０ａと、摺動面１５２ａとを容易に面一にすることができる。これにより、摩耗検知部１００の先端部１３０の摩耗量Ｌ１〜Ｌ５が、摩耗側部品１５２の摺動面１５２ａの摩耗量と同一となるように、摩耗検知部１００を摩耗側部品１５２に配置することが可能となる。
【００４２】
（変形例１−１）
上述した摩耗検知部１００は、その大きさが、切り欠き部２６４の大きさと実質的に等しい寸法関係を維持しているが、摩耗検知部の大きさが切り欠き部２６４の大きさより極端に小さくてもよい。図４に示すように、例えば、厚み方向（図４中、Ｚ軸方向）の寸法が極端に小さい場合、摩耗検知部２８０の本体部２８０ａの中央近傍に穴２８０ｂ、２８０ｃを設けておく。そして、摩耗検知部２８０をスペーサ２８２ａ、２８２ｂで挟持し、穴２８０ｂ、２８０ｃとともに、スペーサ２８２ａ、２８２ｂに設けられた穴２８４ａ、２８４ｂ、２８４ｃ、２８４ｄに固定ピン２８６ａ、２８６ｂを挿入して、摩耗検知部２８０と、スペーサ２８２ａ、２８２ｂを一体化させる。こうすることで、摩耗検知部の厚みが切り欠き部２６４の厚みよりも小さい場合であっても切り欠き部２６４に摩耗検知部２８０をガタつく（不安定になる）ことなく固定することが可能となる。なお、この際、摩耗検知部２８０と、スペーサ２８２ａ、２８２ｂとが一体化されたものの厚みが、切り欠き部２６４の厚みと実質的に等しい寸法関係を維持している。また、ここでは、各部材（摩耗検知部２８０、スペーサ２８２ａ、２８２ｂ）に穴が２つずつ空いており、これに対応して固定ピンが２本である場合を例に挙げて説明したが、穴および固定ピンの数に限定はなく、例えば４等任意の数とすることができる。
【００４３】
（摩耗検知部および固定機構の材質）
続いて摩耗検知部１００、および、嵌合部２６０の材質について説明する。本実施形態において、摩耗検知部１００の本体部１１０および嵌合部２６０は、無充填ＰＴＦＥ（PolyTetraFluoroEthylene）で形成される。
【００４４】
図５は、各樹脂の性質を説明するための説明図であり、図５（ａ）は、各樹脂の摩擦係数（実測値）を示し、図５（ｂ）は、各樹脂の摩耗率（実測値）を示す。なお、図５中、Ａは無充填のＰＥＥＫ（PolyEtherEtherKetone）、Ｂは２０ｗｔ％ＰＴＦＥ含有ＰＥＥＫ、Ｃは無充填ＰＴＦＥ、Ｄは２５ｗｔ％ポリエステル含有ＰＴＦＥ、Ｅは無充填ポリイミド、Ｆは１５ｗｔ％ＭｏＳ２（二硫化モリブデン）含有ポリイミドを示す。
【００４５】
図５（ａ）に示すように、無充填ＰＴＦＥ（図５中、Ｃで示す。）、および、２５ｗｔ％ポリエステル含有ＰＴＦＥ（図５中、Ｄで示す。）は、他の樹脂と比較して摩擦係数が小さい。これにより、摩耗検知部１００の本体部１１０、および、嵌合部２６０を無充填ＰＴＦＥで形成することにより、摩耗検知部１００の本体部１１０、および、嵌合部２６０が、摺動面１５２ａにおいて、対向側部品１５４と摺動しても、摩耗側部品１５２および対向側部品１５４の摺動動作における摩擦を大きくしてしまう事態を回避することができる。
【００４６】
また図５（ｂ）に示すように、無充填ＰＴＦＥ（図５中、Ｃで示す。）は、他の樹脂と比較して摩耗率が高い、すなわち、摩耗量が増加する。したがって、摩耗検知部１００の本体部１１０、および、嵌合部２６０を無充填ＰＴＦＥで形成することにより、多量のＰＴＦＥの摩耗粉を摺動面１５２ａ、１５４ａ間に導入することができる。そうすると、摩耗粉が潤滑剤の役割を果たし、摩耗側部品１５２と対向側部品１５４との摩耗を低減することができる。
【００４７】
なお、ここでは、摩耗検知部１００の本体部１１０および嵌合部２６０を、無充填ＰＴＦＥで形成される場合を例に挙げて説明したが、少なくとも、摩耗検知部１００および嵌合部２６０における摺動面１５２ａに露出する部分が無充填ＰＴＦＥで形成されていればよい。また、摩耗検知部１００および嵌合部２６０のいずれかを無充填ＰＴＦＥで形成してもよい。
【００４８】
また、摩耗検知部１００の本体部１１０および嵌合部２６０を、ＰＥＥＫで形成してもよい。ＰＥＥＫは、耐熱性、耐疲労性、絶縁性、耐摩耗性、加工性、寸法安定性に優れている。したがって、本体部１１０および嵌合部２６０を、ＰＥＥＫで形成することにより、上記特性を備えた摩耗検知部１００を作成することが可能である。さらに、摩耗検知部１００の本体部１１０および嵌合部２６０を、ポリイミドで形成してもよい。ポリイミドは、耐熱性、機械強度、電気絶縁性に優れている。したがって、本体部１１０および嵌合部２６０を、ポリイミドで形成することにより、上記特性を備えた摩耗検知部１００を作成することが可能である。また、ポリイミドは、線膨張係数が有機物としては非常に低く金属に近いため、金属線で構成された摩耗検知用ライン１１４との熱膨張によるひずみが生じにくく、摩耗検知用ライン１１４を高い精度で加工することが可能となる。
【００４９】
また、摩耗検知部１００の本体部１１０および嵌合部２６０を、摩耗側部品１５２と実質的に同一の材料で構成することもできる。こうすることで、摩耗側部品１５２と対向側部品１５４との摩耗に影響を与えることなく、摩耗側部品１５２の摩耗状態を検知することが可能となる。
【００５０】
（第２の実施形態）
上述した第１の実施形態では、嵌合部２６０が、基板状の本体部１１０に摩耗検知用ライン１１４が設けられた摩耗検知部１００（摩耗ゲージ）を固定している。ここでは、他の形状の摩耗検知部３００と、この摩耗検知部３００を固定する嵌合部３６０について説明する。なお、上述した第１の実施形態と実質的に等しい構成については、同一の符号を付して説明を省略する。
【００５１】
図６は、第２の実施形態にかかる摩耗検知部３００および嵌合部３６０を説明するための説明図である。本実施形態において、摩耗検知部３００と嵌合部３６０とは一体成形される。
【００５２】
図６（ａ）に示すように、第２の実施形態にかかる摩耗検知部３００は、複数（ここでは３）の摩耗検知用ライン３１４ａ〜３１４ｃ（以下、単に「摩耗検知用ライン３１４」と総称する場合がある。）と、各摩耗検知用ライン３１４を被覆する被覆材３１６ａ〜３１６ｃ（以下、単に「被覆材３１６」と総称する場合がある。）とで構成されている。また、本実施形態において摩耗検知用ライン３１４は、例えば、熱電対で構成されており、２種類の金属の接合部が先端部３１８ａ〜３１８ｃを構成する。
【００５３】
本実施形態の嵌合部３６０は、樹脂で形成され、ネジ山２６６と、位置決め部２６８とを含んで構成される。以下に、嵌合部３６０による摩耗検知部３００の固定について説明する。
【００５４】
まず、嵌合部３６０を形成するための型の底面（嵌合部３６０の先端面３６０ａ）を基準として、底面から離隔する方向に、摩耗検知用ライン３１４ａ〜３１４ｃの先端部３１８ａ〜３１８ｃが所定間隔ごとに配されるように、摩耗検知用ライン３１４を固定する。続いて、嵌合部３６０を形成するための型に樹脂を流し込む。こうすることで、摩耗検知部３００と嵌合部３６０とを一体形成することができる。
【００５５】
このように、摩耗検知部３００を嵌合部３６０と一体的に形成することで、嵌合部３６０は確実に摩耗検知部３００を固定することが可能となる。また、嵌合部３６０を形成するための型に摩耗検知部３００を仕込み、嵌合部３６０を構成する樹脂を型に流し込むだけといった簡易な技術で摩耗検知部３００を嵌合部３６０に固定させることができる。
【００５６】
なお、ここでも嵌合部３６０を構成する樹脂を無充填ＰＴＦＥとすることで、多量のＰＴＦＥの摩耗粉を摺動面１５２ａ、１５４ａ間に導入することができ、摩耗側部品１５２と対向側部品１５４との摩耗を低減することができる。
【００５７】
（変形例２−１）
また、摩耗検知部３００と嵌合部３６０を一体成形する場合、図６（ｂ）に示すように、摩耗検知用ライン３２４ａ〜３２４ｃを、例えば、熱電対の素線（例えば、アルメル線とクロメル線）で構成してもよい。この場合、先端部（素線の接合部）３２８ａ〜３２８ｃ以外に絶縁剤を被膜（塗布）する。
【００５８】
このように摩耗検知部３００を、被覆材で被覆されていない熱電対の素線で構成された摩耗検知用ライン３２４ａ〜３２４ｃで構成することで、嵌合部３６０の外径を小さくすることができる。
（変形例２−２）
また、図７（ａ）に示すように、１の本体部４１０（４１０ａ〜４１０ｄ）と、１の摩耗検知用ライン４３４（４３４ａ〜４３４ｄ）とで構成されたセット４４０（４４０ａ〜４４０ｄ）を積層して、加熱圧着した積層体で摩耗検知部４００を構成してもよい。また、この場合、摩耗検知用ライン４３４の露出を防止するためのスペーサ４４２を積層してもよい。そして、このように積層体で構成された摩耗検知部４００の先端部４１６（４１６ａ〜４１６ｄ）が、嵌合部３６０の先端面３６０ａに沿うように、嵌合部３６０は、摩耗検知部４００を固定するとよい。
【００５９】
このように、摩耗検知部４００を積層体で構成することにより、摩耗検知用ライン４３４を様々に組み合わせた摩耗検知部４００を作成することが可能となる。したがって、測定したい摩耗量に応じて、セット４４０の組み合わせを選択でき、測定の分解能や最大摩耗量を容易に調整することが可能となる。
【００６０】
なお、ここでは、矩形形状の本体部４１０で構成されるセット４４０を例に挙げて説明したが、図７（ｂ）に示すように、断面が多角形（ここでは、６角形）形状の本体部４５０で構成されるセット４６０を積層してもよい。
【００６１】
また、ここで説明した、積層体で構成される摩耗検知部４００を、上記第１の実施形態にかかる嵌合部２６０で固定することも可能である。
【００６２】
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明はかかる実施形態に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【００６３】
例えば、上述した実施形態では、固定機構２５０が、ネジ溝２５２と、当該ネジ溝２５２に螺合するネジ山２６６が設けられた嵌合部２６０、３６０とで構成される例について説明した。しかし、固定機構は、摩耗検知部の先端部が摩耗側部品１５２の摺動面１５２ａと面一になるように摩耗検知部を孔部２１０に固定することができればどのような機構でもよい。
【００６４】
例えば、図８（ａ）に示すように、固定機構５５０は、孔部２１０に設けられた掛止孔５５２と、挿入方向（図８中、Ｘ軸方向）に直交する方向に突出した掛止部５６４を有する嵌合部５６０とで構成されてもよい。具体的に説明すると、図８に示すように、掛止孔５５２は、第１孔５５２ａと、規制部５５２ｂと、ストッパ５５２ｃとを含んで構成される。第１孔５５２ａは、嵌合部５６０の本体部５６２が挿入可能な孔部２１０よりも径が大きく、かつ、図８中ＺＹ平面において、掛止部５６４が回転可能な孔である。規制部５５２ｂは、嵌合部５６０が所定の角度となったときにのみ掛止部５６４を挿入可能な孔である。ストッパ５５２ｃは、第１孔５５２ａ内に設けられ、第１孔５５２ａにおける掛止部５６４の回転を規制する。そうすると、図８（ｂ）に示すように、まず、規制部５５２ｂに掛止部５６４が挿入されるようにして、孔部２１０に本体部５６２を挿入する。そうすると、掛止部５６４が第１孔５５２ａに挿入される。そして、嵌合部５６０を回転させることにより、図８（ｃ）に示すように、掛止部５６４が第１孔５５２ａにおいてストッパ５５２ｃで規制される位置まで回転し、規制部５５２ｂによって掛止部５６４が掛止されることになる。
【００６５】
また、上述した実施形態において、孔部２１０が摩耗側部品１５２を貫通する場合を例に挙げて説明したが、孔部２１０は少なくとも摩耗側部品１５２の摺動面１５２ａ側に開口を有していれば足りる。
【００６６】
さらに上述した実施形態において、嵌合部２６０、３６０は、位置決め部２６８を備える構成について説明したが、位置決め部２６８は必ずしも必須ではない。
【００６７】
また、固定機構は、摩耗検知部の先端部が摩耗側部品１５２の摺動面１５２ａと面一になるように摩耗検知部を固定できればよく、必ずしも摺動面１５２ａ上に摩耗検知部の先端部を配さずともよい。例えば、摺動面１５２ａから離隔した位置であっても、結果的に摩耗検知部の先端部が摩耗側部品１５２の摺動面１５２ａと面一になるように摩耗検知部を固定できればよい。さらに、固定機構は、摩耗検知部の先端部が摩耗側部品１５２の摺動面と実質的に面一になるように摩耗検知部を固定できればよく、例えば、摩耗側部品１５２の初期の摩滅を考慮しなくてよい場合、摺動面１５２ａから没入するように、すなわち、摩耗検知部の先端部より摺動面１５２ａの方が対向側部品１５４に突出するように、摩耗検知部を固定してもよい。
【００６８】
さらに上述した実施形態では、図１に示す例において、本体部１１０に５本の摩耗検知用ライン１１４が設けられているが、かかる例に限定されず、任意の数の摩耗検知用ライン１１４を設けてもよい。同様に、図６、図７に示す例においても、摩耗検知用ラインの数に限定はない。また、摩耗検知用ライン１１４の形状も、図１に示すような直線状に限られず、摩耗検知対象部位の形状や範囲に合わせて、曲線状、波状、Ｖ字状、コの字型など、任意の形状であってよい。さらに、摩耗検知用ライン１１４の相互間隔も、検知したい摩耗量に合わせて任意に設定可能である。
【００６９】
また上述した実施形態では、対向側部品１５４に対して摩耗側部品１５２が摺動する例を挙げて説明したが、例えば、レール上を走行体（自動走行台車、気動車等）が移動するシステムにおいて、レールに摩耗側部品１５２を構成し、走行体に対向側部品１５４を構成し、走行体の対向側部品１５４がレールの摩耗側部品１５２の構成部位を通過する際に摩耗を検知するといったように、対向側部品１５４が摩耗側部品１５２に対して摺動してもよい。
【００７０】
さらに、上述した産業機械の摺動機構とは、ある部材と他の部材が相対的に摺動するものであれば、任意の機構であってよいが、例えば、往復運動機構や回転機構などが含まれる。ここで、往復運動機構は、レシプロコンプレッサ、レシプロエンジン等におけるシリンダ機構、工作機械等におけるガイドレールを用いたスライド機構などである。回転機構は、コンプレッサ、ガスタービン等に用いられる各種の軸受（例えばスラストベアリング）、工作機械の切削工具、自動車のタイヤやブレーキパッド、工作機械のクラッチやブレーキパッド、圧延機のロールなどが含まれる。
【産業上の利用可能性】
【００７１】
本発明は、産業機械の摺動部の摩耗を検知する摩耗検知システムおよび摩耗検知装置に利用することができる。
【符号の説明】
【００７２】
１００、３００、４００  …摩耗検知部
１１０  …本体部
１１４、３１４、４３４  …摩耗検知用ライン
１３０  …先端部
１４０  …断線検知部
１５０  …摺動部
１５２  …摩耗側部品
１５２ａ  …摺動面
１５４  …対向側部品
１５４ａ  …摺動面
２００  …摩耗検知システム
２１０  …孔部
２５０  …固定機構
２５２  …ネジ溝
２６０、３６０、５６０  …嵌合部
２６６  …ネジ山
２６８  …位置決め部
【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】
2013088173.tif 000008
【図７】
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【図８】
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