摩耗ゲージ
【課題】 摺動部の摩耗量を段階的に正確に測定する摩耗ゲージを提供する。
【解決手段】 産業機械の摺動部材の摩耗を検知するための摩耗ゲージであって、摺動部材に固定可能であり、先端部に間隔をもって配置された１以上の摩耗検知用ラインを備え、摺動部材の摩耗に伴い前記１以上の摩耗検知用ラインが段階的に摩滅する、絶縁板からなる摩耗ゲージ本体部を備える。
【解決手段】 産業機械の摺動部材の摩耗を検知するための摩耗ゲージであって、摺動部材に固定可能であり、先端部に間隔をもって配置された１以上の摩耗検知用ラインを備え、摺動部材の摩耗に伴い前記１以上の摩耗検知用ラインが段階的に摩滅する、絶縁板からなる摩耗ゲージ本体部を備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、産業設備の摺動部の摩耗を計測するゲージに関し、特に、摩耗状況を段階的に検出することによりメンテナンス時期を予測できる摩耗ゲージに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
産業機械の摺動部については、摩耗状態を診断するために、実際に機械を分解し、摺動部の摩耗状態を測定することにより検査が行われている。
【０００３】
しかしながら、点検に多くの時間と費用を要するという欠点があり、機械が稼働状態であっても実際の摺動部の摩耗量を検知する手法の開発が望まれている。
【０００４】
機械が稼働状態であっても摺動部の摩耗量を検知する手法としては、切削用歯車を収容しかつ機械ハウジングの案内部に案内されて配置されるスラストスピンドルを備える歯車形削り盤の動作時に、切削用歯車に作用する半径方向力が案内部の領域に配置された少なくとも１つのセンサ（ひずみゲージ）によって検出され、センサ（ひずみゲージ）は切削用歯車の動作時の摩耗によって生じる半径方向力の変化を検出し、機械に一般的な許容範囲を超える半径方向力の増加を、たとえば機械を停止するための歯車形削り盤の動作に影響を及ぼす信号として使用する手法がある（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
また、本発明者らは、摺動部の摩耗量を検知する手法として、産業機械の構成部材の摺動面の摩耗を検知する摩耗センサであって、互いに異なる高さの段差を有する絶縁体の複数の段部と、該複数の段部の表面に形成された導電膜部とを備える先端部を備え、先端部の先端面と構成部材の摺動面とが、同一面上になるように、構成部材に固定可能であり、構成部材の摩耗に伴い、複数の段部のうち、摺動面に近い段部から段階的に摩耗する本体部を備えるセンサを開発した（例えば、特許文献２参照）。
【特許文献１】特開2001-150244号公報
【特許文献２】特開2006-64487号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に記載の方法によれば、摩耗量の検知にひずみゲージを用いているためセンサ自体は安価ではあるものの、摺動部材の摩耗量を直接検知するのではなく、部材に生じる応力から間接的に検知する手法であるため、外乱等により測定結果にノイズが含まれる可能性があり、摩耗量検知の信頼性に乏しい。
【０００７】
また、本発明者らが開発したセンサによれば、摺動部材の摩耗量を直接検知するため、信頼性の高い摩耗量の検知が可能となるが、ひずみゲージのように、より安価で簡易な摩耗検知手法が求められている。
【０００８】
本発明は、このような従来の問題を解決するためになされたもので、産業設備の摺動部の摩耗量を段階的に、かつ、正確に測定できる、より安価な摩耗ゲージを提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本願請求項１に記載の発明は、産業機械の摺動部材の摩耗を検知するための摩耗ゲージであって、摺動部材に固定可能であり、先端部に間隔をもって配置された１以上の摩耗検知用ラインを備え、摺動部材の摩耗に伴い１以上の摩耗検知用ラインが段階的に摩滅する、絶縁板からなる摩耗ゲージ本体部を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の摩耗ゲージによれば、機械が稼働状態であっても、摺動部の実際の摩耗状態を常時監視でき、適正な時期に部品の点検や交換を行うことができる。
【００１１】
摺動部材の摩耗量に対応する回路の切断を検出することにより、摺動部の実際の摩耗量を段階的に検知することができ、摩耗量の変化の傾向を把握することができる。
【００１２】
また、検出法としては、電気抵抗のみの単純な方法であるため、外乱に強く摩耗判定が容易である。そして、摩耗ゲージは単純な構造であるので、低コストで製作ができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
（第１実施形態）
以下、本発明の第１実施形態である摩耗ゲージについて、図を参照して詳細に説明をする。
【００１４】
図１は、本発明の第１実施形態の摩耗ゲージの外観を示す図である。図１（ａ）は本実施形態の摩耗ゲージの本体部及び回路部の側面図であり、図１（ｂ）は本実施形態の摩耗ゲージの本体部及び回路部の正面図である。
【００１５】
摩耗ゲージ本体部１００は、プリント基板からなる。プリント基板は、測定対象となる摺動部材（以下、ターゲットともいう）に応じ、リジッド基板またはフレキシブル基板の中から適宜選択される。
【００１６】
摩耗ゲージ本体部１００にリジッド基板を用いた場合には、摩耗ゲージ自体が一定の剛性を有するため、特段の保持部材を設けることなく摩耗ゲージをターゲットに固定することが可能となる。
【００１７】
摩耗ゲージ本体部１００に、フィルム状のフレキシブル基板を用いた場合には、摩耗ゲージ自体は変形自在であるため、非測定部材の形状によらず、摩耗ゲージの接着によるターゲットへの取り付けが可能となる。また、フィルム状であるため、摩耗ゲージから発生する摩耗粉は微小であり、ターゲットより柔らかい素材で構成することが可能であるため、ターゲット及び相手材料の摩耗に及ぼす影響は極めて小さい。
【００１８】
リジッド基板としては、一般的基板として、ベークライト基板、フェノール基板、エポキシ基板(紙エポキシ、ガラスエポキシ等)、ガラスコンポジット基板、ガラスクロス基板、セラミック基板(アルミナ等)、及び、金属基板(鉄、銅、アルミニウム、ステンレス等)等を使用することが可能である。
【００１９】
また、リジッド基板の材料としては、特殊樹脂基板材料として、ポリイミド樹脂、アラミド樹脂、フッ素系樹脂、PPE(ポリフェニレンエーテル)樹脂、PPO(ポリフェノールオキサイド)樹脂、及び、BT(ビスマレイミドトリアジン)樹脂等を使用することが可能である。
【００２０】
また、リジッド基板の材料としては、その他、近年開発されている基板材料として、シアネート樹脂、マレイミド樹脂、ポリオレフィン系、液晶性ポリエステル、ポリエチレンナフタレート、アクリル系樹脂、PVB積層板、PEEK、ポリキノリン、ノルボルネン、ポリパラバン酸、及び、ビスアリルナジド系等を使用することが可能である。
【００２１】
フレキシブル基板材料としては、ポリイミドフィルム、アラミドフィルム、ガラスクロス、及び、エポキシ樹脂等を使用することが可能である。
【００２２】
図１（ｂ）に示すように、本実施形態の摩耗ゲージ本体部１００には、プリントライン１〜５が設けられている。プリントライン１〜５中の摩耗検出位置である各摩耗検知用プリントライン１ａ〜５ａについては、摩耗ゲージ本体部１００の先端部に間隔をもって配置されている。
【００２３】
各摩耗検知用プリントライン１ａについては、摩耗ゲージ本体部１００の先端面１００ａに露出して配置されている。摩耗検知用プリントライン２ａについては、摩耗ゲージ本体部１００の先端面１００ａから、Ｌ１の位置に形成されている。同様に、各摩耗検知用プリントライン３ａ〜５ａについては、摩耗ゲージ本体部１００の先端面１００ａから、それぞれＬ２〜Ｌ４の位置に形成されている。
【００２４】
摩耗ゲージ本体部１００の下部のプリントライン１〜５の下端部にはビアホール１ｂ〜５ｂが備わり、図３に示す外部測定装置との接続部となる端子１ｃ〜５ｃが配置される。また、各プリントライン１〜５については、共通プリントライン６に接続し、ビアホール６ｂに配置される図３に示す共通端子６ｃが、外部測定装置との共通の接続部となる。これらプリントライン１〜５により、全体として摩耗ゲージ回路部を構成している。なお、端子１ｃ〜６ｃについては、外部測定装置との接続をコネクタにより実現するものであって、摩耗ゲージの取り付け時にはんだ付けが不要となり、外部測定装置の着脱を容易とするものである。
【００２５】
本実施形態の摩耗ゲージ本体部１００は、一般的なプリント基板製造技術を用いて製造可能である。
【００２６】
摩耗ゲージ本体部１００のほぼ中心位置には摩耗ゲージ固定用の固定穴１００ｂが設けられている。固定穴１００ｂはリーマー等により所定の寸法精度をもって形成されており、ノックピン等を介してターゲットに固定することにより、機械が稼働状態であっても、がたなく摩耗ゲージをターゲットに固定することが可能となり、安定した摩耗量の検知が可能となる。
【００２７】
本実施形態においては、摩耗検知用プリントライン数は５とするが、これに限られるものではなく、摩耗検知用プリントライン数は任意に設定が可能である。また、同様に各摩耗検知用プリントライン１ａ〜５ａの間隔も任意に設定が可能である。また、本実施形態においては、各摩耗検知用プリントライン１ａ〜５ａは直線上となっているが、摩耗を測定する構成部材の形状に合わせて任意の曲線や形状とすることもできる。例えば、図２（ａ）は、摩耗検知用プリントラインの形状を円弧状とすることにより、無指向性の摩耗ゲージとしたものである。また、図２（ｂ）は、摩耗検知用プリントラインの長さを狭めることにより、微小範囲の摩耗を検知することを可能とした摩耗ゲージである。
【００２８】
図３は、摩耗ゲージ本体部１００と測定部１０１との接続を表すブロック図である。図に示すように、プリントライン１については、端子１ｃを介して、測定部１０１の接続部１０１−１と接続し、接続部１０１−６と接続する共通プリントライン６と接続することにより、１つの回路を形成する。同様に、プリントライン２〜５については、端子２ｃ〜５ｃを各々介して、測定部１０１の接続部１０１−２〜１０１−５と接続し、接続部１０１−６と接続する共通プリントライン６と接続することにより、各々１つの回路を形成する。
【００２９】
測定部１０１は、プリントライン１〜５の抵抗値を測定し、プリントライン１の絶縁により、１段目のラインである各摩耗検知用プリントライン１ａの摩耗を検知する。同様に、各プリントライン２〜５の絶縁により、２〜５段目のラインである各摩耗検知用プリントライン２ａ〜５ａの摩耗を各々検知する。
【００３０】
図４は、本実施形態の産業機械への摩耗ゲージの取り付けの一例を示す図であって、本実施形態のフレキシブル基板からなる摩耗ゲージを摩耗検知対象となる産業機械内の摺動部材に取り付けた状態を示す図である。
【００３１】
本実施形態の摩耗ゲージ１００には、摩耗検知対象となる摺動部材と同種の材料で囲んで所定の形状に成型を行い、サポートブロック１０２を形成する。フレキシブル基板からなる摩耗ゲージ１００は、フィルム状であるため、単独で摩耗させることが困難であるが、サポートブロック１０２を形成し、摺動部材に埋め込むことにより、摺動部材とともに摩耗させることが可能となる。サポートブロック１０２の形成時においては、摩耗ゲージ１００の先端面１００ａ及び各摩耗検知用プリントライン１ａが露出するように研磨を行う。
【００３２】
なお、本実施形態においては、サポートブロック１０２を形成する例を説明したが、これに限られず、リジッド基板からなる摩耗ゲージの場合には、摩耗ゲージ１００本体を直接、摺動部材に接着させても良い。また、リジッド基板からなる摩耗ゲージの場合には、固定穴１００ｂを用いて、ノックピン、リーマボルトにより固定してもよい。
【００３３】
摩耗ゲージ１００は、摺動部材４０の側面に空けた貫通穴１００ｂに挿入され、摩耗ゲージ１００の先端面１００ａが、摺動部材４０の摺動面４０ａとほぼ同一面上となるよう取り付けられ、接着剤等により固定される。
【００３４】
実際に産業機械の運転が開始すると、所定の部材３０と摺動部材４０との摺動により、摺動部材４０の内面部４０ａの摩耗が進行し、それに伴い、摩耗ゲージ１００の一番摺動面に近い場所に位置する、摩耗深さの基準とするために露出させた先端面１００ａ及び摩耗検知用プリントライン１ａも摩耗する。摩耗検知用プリントライン１ａの摩滅により、プリントライン１の電気的接続が切断されることとなり、プリントライン１の抵抗値は、無限大となる。基準となる摩耗検知用プリントライン１ａが、まず摩滅することにより、以後の摩耗量の基準とすることが可能となる。
【００３５】
摺動部材４０の摩耗とともに、摩耗ゲージ１００がさらに摩耗し、摩耗がＬ１進行したところで、各摩耗検知用プリントライン２ａは、摩耗により消滅し、プリントライン２の電気的接続が切断されることとなる。これにより、プリントライン２の抵抗値は、無限大となる。すなわち、プリントライン２の抵抗値が、無限大となったことを検知することにより摩耗がＬ１進行したことを検知することができる。
【００３６】
以後、摩耗ゲージ１００の摩耗が進行するにつれて、摩耗検知用プリントライン３ａ〜５ａが摩耗し、プリントライン３〜５の導通が順に失われることにより、摩耗がＬ２〜Ｌ４進行したことが検知できる。
【００３７】
この摩耗ゲージ１００の摩耗量Ｌ１〜Ｌ４は、そのまま摺動部材４０の摺動面４０ａの摩耗量と同一であるため、摩耗ゲージ１００の摩耗を段階的に検出することにより、摺動部材４０の摩耗量を段階的に検知することができる。
【００３８】
一般に、回路の導通が切断された状態、すなわち抵抗値が無限大の状態を検出することは容易であるため、確実な摩耗を検知することが出来る。
【００３９】
以上説明したように、本実施形態の摩耗ゲージによれば、摩耗検知用プリントラインが摩耗したときの回路の切断を検出することにより、摺動部材の摩耗量を段階的に検知することができる。検出法としては電気抵抗のみの単純な方法であるため、外乱に強く摩耗判定が容易である。また、実際の摩耗量を測定するため、誤差のない正確な測定が可能となる。
【００４０】
そして、摩耗量の変化を段階的に把握できるため、摩耗量の変化の傾向を把握でき、機械システムの余寿命と最適なメンテナンスの時期を予測が可能となる。
【００４１】
本実施形態の摩耗ゲージ１００は、一般的なプリント基板製造技術を用いて製造可能であるため、高品質、高精度かつ低価格で大量生産をすることが可能である。
【００４２】
また、摩耗ゲージ本体部１００をフィルム状とすることも可能であるため、ゲージ本体から発生する摩耗粉は微小であり、摺動部材及び相手部材の摩耗に及ぼす影響は極めて小さい。
【００４３】
そして、電気的な構成である回路配置がプリント基板上に一体的になされているので、振動により電極が移動するなどして測定誤差が生じるおそれがなく、また、計測ピッチを任意に精度良く設定することが可能である。
【００４４】
（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態である摩耗ゲージについて、図を参照して詳細に説明をする。本実施形態の摩耗ゲージは、本発明の第１実施形態の摩耗ゲージ本体部を複数枚の基板により構成したものである。なお、本実施形態のプリントライン１〜６の配置、測定部への接続、及び、摺動部材への取り付け方法は、本発明の第１実施形態の摩耗ゲージと同様であるので、詳細な説明は省略する。
【００４５】
図５は、本発明の第２実施形態の摩耗ゲージの外観を示す図である。図５（ａ）は、本実施形態の摩耗ゲージの本体部及び回路部の側面図であり、図５（ｂ）は本実施形態の摩耗ゲージの本体部及び回路部の正面図である。
【００４６】
図５（ｂ）に示すように、本実施形態の摩耗ゲージ本体部２００には、プリントライン１〜６が設けられている。摩耗ゲージ本体部２００の下部のプリントライン１〜６の下端部にはビアホール１ｂ〜６ｂが備わり、後述する回路プリント基板２０１、２０２、及び、サポート用プリント基板２０３間の電気的導通が図られている。
【００４７】
図５（ａ）に示すように、本実施形態の摩耗ゲージ本体部２００は、回路プリント基板２０１、２０２と、サポート用プリント基板２０３とを積層してなる。
【００４８】
図６は、回路プリント基板２０１、２０２と、サポート用プリント基板２０３のプリントラインの配置を示す図である。図６（ａ）は回路プリント基板２０１の非プリント面２０１ａを示し、図６（ｂ）は回路プリント基板２０１のプリント面２０１ｂを示し、図６（ｃ）は回路プリント基板２０２のプリント面２０２ｂを示し、図６（ｄ）はサポート用プリント基板２０３を示している。
【００４９】
回路プリント基板２０１のプリント面２０１ｂには、プリントライン１、３、５、６が形成され、回路プリント基板２０２のプリント面２０２ｂにはプリントライン２、４、６が形成されている。本実施形態の摩耗ゲージによれば、プリントラインを複数の回路プリント基板に分けて配置することにより、検出の信号を層毎に変えたり、１層では不可能な検出分解能を得ることが可能となる。
【００５０】
一般的なプリント技術を用いた場合には、各回路プリント基板におけるプリントラインのピッチは0.1ｍｍ程度となるが、複数の回路プリント基板上に配置をずらしてプリントラインを形成することにより、0.1ｍｍ以下のピッチでプリントラインを配置することが可能となり、より高いレベルの検出分解能を得ることが可能となる。例えば、図６（ｂ）において、摩耗検知用プリントライン１ａ、３ａ、５ａを0.1ｍｍピッチで配置するとともに、摩耗検知用プリントライン１ａを回路プリント基板２０１の上端に配置し、図６（ｃ）において、摩耗検知用プリントライン２ａ、４ａを0.1ｍｍピッチで配置するとともに、摩耗検知用プリントライン２ａを回路プリント基板２０２の上端から、0.05ｍｍの位置に配置した場合には、回路プリント基板２０１、２０２を積層した場合の摩耗ゲージ本体部２００の摩耗検知用プリントライン１ａ、２ａ、３ａ、４ａ、５ａは、0.05ｍｍピッチで配置されることとなり、より高いレベルの検出分解能を得ることが可能となる。これにより、高度なプリント技術を用いなくとも高分解能の摩耗ゲージを低コストで製作することが可能となる。
【００５１】
回路プリント基板２０１、２０２及びサポート用プリント基板２０３には、下部にビアホール１ｂ〜６ｂが形成されており。回路プリント基板２０１、２０２、及び、サポート用プリント基板２０３間の電気的導通を図ることを可能としている。
【００５２】
プリント基板表面に導線をプリントした場合には、プリント基板が摩耗してもプリントライン自体は摩耗せず剥がれてしまい、摩耗を検知できない可能性があるが、プリントラインが配置されたプリント面を、回路プリント基板２０１、２０２、及び、サポート用プリント基板２０３間の内面に挟み込むことにより、確実にプリントラインが破断し、確実な摩耗の検知が可能となる。
【００５３】
以上説明したように、本実施形態の摩耗ゲージによれば、本発明の第１実施形態の摩耗ゲージが有する効果に加えて、高分解能の摩耗ゲージを低コストで製作することが可能となるとともに、確実にプリントラインが破断し、確実な摩耗の検知が可能となる。
【００５４】
（第３実施形態）
次に、本発明の第３実施形態である摩耗ゲージについて、図を参照して詳細に説明をする。本実施形態の摩耗ゲージは、複数の回路を、摩耗ゲージ本体部３００内で一体化することにより、摩耗ゲージ３００からのリード線の数を減少させている点が特徴である。
【００５５】
なお、本実施形態のプリントライン１〜６の配置、測定部への接続、及び、摺動部材への取り付け方法は、本発明の第１及び第２実施形態の摩耗ゲージと、ほぼ同様であるので、相違する部分のみ説明をする。
【００５６】
図７は、本発明の第３実施形態の摩耗ゲージの外観を示す図である。図７（ｂ）に示すように、本実施形態の摩耗ゲージ本体部３００には、プリントライン１〜５が設けられている。プリントライン２〜５内の所定の位置には抵抗値ｒ（Ω）の抵抗体Ｒ２〜Ｒ５が各々接続している。
【００５７】
摩耗ゲージ本体部３００の各プリントライン１〜５の一端はプリントライン１に集合して接続する。プリントライン１の下端部にはビアホール１ｂが備わり、図９に示す外部測定装置との接続部となる端子１ｃが配置される。また、各プリントライン１〜５の他端については、共通プリントライン６に接続する。共通プリントライン６の端部にはビアホール６ｂが備わり、図９に示す外部測定装置との接続部となる共通端子６ｃが配置される。
【００５８】
図７（ａ）に示すように本実施形態の摩耗ゲージ本体部３００は、回路プリント基板３０１、３０２と、サポート用プリント基板３０３とが積層してなる。
【００５９】
図８は、回路プリント基板３０１、３０２及びサポート用プリント基板３０３のプリントラインの配置を示す図である。図８（ａ）は回路プリント基板３０１の非プリント面３０１ａを示し、図８（ｂ）は回路プリント基板３０１のプリント面３０１ｂを示し、図８（ｃ）は回路プリント基板３０２のプリント面３０２ｂを示し、図８（ｄ）はサポート用プリント基板３０３を示している。
【００６０】
回路プリント基板３０１のプリント面３０１ｂには、プリントライン２、４、６が形成され、回路プリント基板３０２のプリント面３０２ｂにはプリントライン１、３、５、６が形成されている。プリントライン１〜５にはそれぞれビアホール２ｃ〜５ｃ及び２ｄ〜５ｄが設けられ、抵抗体Ｒ２〜Ｒ５の取り付け位置となっている。
【００６１】
回路プリント基板３０１、３０２及びサポート用プリント基板３０３には、下部にビアホール１ｂ、６ｂが形成されており、回路プリント基板３０１、３０２及びサポート用プリント基板３０３間の電気的導通を図ることを可能としている。また、同様に、回路プリント基板３０１、３０２及びサポート用プリント基板３０３には、ビアホール２ｃ〜５ｃ及び２ｄ〜５ｄがそれぞれ設けられ、抵抗体Ｒ２〜Ｒ５の取り付け位置となっている。回路プリント基板３０１においては、ビアホール２ｃと３ｄとが電気的に接続しており、ビアホール４ｃと５ｄとが電気的に接続している。また、回路プリント基板３０２においては、ビアホール３ｃと４ｄとが電気的に接続している。
【００６２】
サポート用プリント基板３０３には、ビアホール２ｃ〜５ｃ及び２ｄ〜５ｄに接続する位置に抵抗体Ｒ２〜Ｒ５がマウントされている。なお、図８に示すプリントラインの配置はあくまでも一例であって、抵抗体Ｒ２〜Ｒ５が直列に接続されるプリントラインの配置であれば、プリントラインの配置は適宜変更が可能である。
【００６３】
図９は、摩耗ゲージ本体部３００と測定部３０５との接続を表すブロック図である。図に示すように、プリントライン１〜５については、端子１ｃを介して、測定部３０５の接続部３０５−１と接続し、接続部３０５−６と接続する共通プリントライン６と接続することにより、全体として抵抗体Ｒ２〜Ｒ５が直列に接続した１つの回路である摩耗ゲージ回路部を形成する。測定部３０５は、端子１ｃ、６ｃ間の抵抗値を測定し、各摩耗検知用プリントライン１ａ〜５ａの摩耗を各々検知する。
【００６４】
本実施形態の摩耗ゲージ本体部３００の具体的な作用を説明すると以下の通りである。初期状態において摩耗ゲージ３００の端子１ｃ、６ｃ間の電気的導通はプリントライン１を介する導通であり、その抵抗値は０である。
【００６５】
そして、摩耗ゲージ３００の一番摺動面に近い場所に位置する、摩耗検知用プリントライン１ａが摩耗により消滅すると、摩耗ゲージ回路部の電気的導通は、プリントライン１を介する導通からプリントライン２及び抵抗体Ｒ２を介する導通となり、その抵抗値はｒ（Ω）となる。この端子１ｃ、６ｃ間の抵抗値が、ｒ（Ω）となることを検知することにより、摩耗が開始したことを検知できる。
【００６６】
次に、摩耗検知用プリントライン２ａが摩耗により消滅すると、摩耗ゲージ回路部の電気的導通は、プリントライン２を介する導通からプリントライン３及び抵抗体Ｒ２、Ｒ３を介する導通となり、その抵抗値は２ｒ（Ω）となる。この端子１ｃ、６ｃ間の抵抗値が、２ｒ（Ω）となることを検知することにより、摩耗がＬ１進行したことを検知できる。
【００６７】
同様にして、端子１ｃ、６ｃ間の抵抗値が、３ｒ（Ω）となることを検知することにより、摩耗が、Ｌ２進行したことを検知でき、４ｒ（Ω）となることを検知することにより、摩耗が、Ｌ３進行したことを検知でき、端子１ｃ、６ｃ間の導通が失われることにより、摩耗がＬ４進行したことが検知できる。
【００６８】
なお、本実施形態の摩耗ゲージでは、リード線を２本設け、測定装置３０５に入力することとしているが、これに限られず、例えば、リード線の一方を機器本体にアースしてもよい。この方式によれば、測定装置３０５へ引き出すリード線を１本とすることができるため、より簡易なゲージへの配線とすることができる。
【００６９】
以上説明したように、本発明の第３実施形態の摩耗ゲージによれば、第１実施形態及び代２実施形態の摩耗ゲージの効果に加えて、抵抗体を複数直列に取り付けることにより、摩耗ゲージからのリード線の数を減らすことができる。また、ゲージ使用前にゲージ本体の抵抗値が０Ωであることを確認することにより、ゲージの健全性を確認することができる。
【００７０】
以上説明した、上記各実施形態は、様々な変更や改良が加えられて実施されうるものである。
【００７１】
上記各実施形態の摩耗ゲージは、軸受の摩耗や、工作機械の切削工具や、自動車のタイヤ及びブレーキパッドや、一般機械の摺動部や、一般機械のクラッチ及びブレーキや、圧延機のロール等の摺動面の摩耗の検出が可能であり、また、長い軸（シャフト）の中央部、回転体等の触れ回りの計測（ギャップセンサー機能）や、鉄道レール等の摩耗の検出や、工作機械のガイドレール等の摺動部の摩耗の検出や、軸の軸方向（スラスト）の変位量の検出に広く適用できるものである。
【図面の簡単な説明】
【００７２】
【図１】本発明の第１実施形態の摩耗ゲージの外観を示す図である。
【図２】本発明の第１実施形態の摩耗検知用プリントラインの他の形状を示す図である。
【図３】本発明の第１実施形態の摩耗ゲージと測定部との接続を表すブロック図である。
【図４】本発明の第１実施形態の摩耗ゲージの産業機械への取り付けの一例を示す図である。
【図５】本発明の第２実施形態の摩耗ゲージの外観を示す図である。
【図６】本発明の第２実施形態の摩耗ゲージのプリントラインの配置を示す図である。
【図７】本発明の第３実施形態の摩耗ゲージの外観を示す図である。
【図８】本発明の第３実施形態の摩耗ゲージのプリントラインの配置を示す図である。
【図９】本発明の第３実施形態の摩耗ゲージと測定部との接続を表すブロック図である。
【符号の説明】
【００７３】
１〜５：プリントライン
６：共通プリントライン
１ａ〜５ａ：摩耗検知用プリントライン
１００：摩耗ゲージ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、産業設備の摺動部の摩耗を計測するゲージに関し、特に、摩耗状況を段階的に検出することによりメンテナンス時期を予測できる摩耗ゲージに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
産業機械の摺動部については、摩耗状態を診断するために、実際に機械を分解し、摺動部の摩耗状態を測定することにより検査が行われている。
【０００３】
しかしながら、点検に多くの時間と費用を要するという欠点があり、機械が稼働状態であっても実際の摺動部の摩耗量を検知する手法の開発が望まれている。
【０００４】
機械が稼働状態であっても摺動部の摩耗量を検知する手法としては、切削用歯車を収容しかつ機械ハウジングの案内部に案内されて配置されるスラストスピンドルを備える歯車形削り盤の動作時に、切削用歯車に作用する半径方向力が案内部の領域に配置された少なくとも１つのセンサ（ひずみゲージ）によって検出され、センサ（ひずみゲージ）は切削用歯車の動作時の摩耗によって生じる半径方向力の変化を検出し、機械に一般的な許容範囲を超える半径方向力の増加を、たとえば機械を停止するための歯車形削り盤の動作に影響を及ぼす信号として使用する手法がある（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
また、本発明者らは、摺動部の摩耗量を検知する手法として、産業機械の構成部材の摺動面の摩耗を検知する摩耗センサであって、互いに異なる高さの段差を有する絶縁体の複数の段部と、該複数の段部の表面に形成された導電膜部とを備える先端部を備え、先端部の先端面と構成部材の摺動面とが、同一面上になるように、構成部材に固定可能であり、構成部材の摩耗に伴い、複数の段部のうち、摺動面に近い段部から段階的に摩耗する本体部を備えるセンサを開発した（例えば、特許文献２参照）。
【特許文献１】特開2001-150244号公報
【特許文献２】特開2006-64487号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に記載の方法によれば、摩耗量の検知にひずみゲージを用いているためセンサ自体は安価ではあるものの、摺動部材の摩耗量を直接検知するのではなく、部材に生じる応力から間接的に検知する手法であるため、外乱等により測定結果にノイズが含まれる可能性があり、摩耗量検知の信頼性に乏しい。
【０００７】
また、本発明者らが開発したセンサによれば、摺動部材の摩耗量を直接検知するため、信頼性の高い摩耗量の検知が可能となるが、ひずみゲージのように、より安価で簡易な摩耗検知手法が求められている。
【０００８】
本発明は、このような従来の問題を解決するためになされたもので、産業設備の摺動部の摩耗量を段階的に、かつ、正確に測定できる、より安価な摩耗ゲージを提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本願請求項１に記載の発明は、産業機械の摺動部材の摩耗を検知するための摩耗ゲージであって、摺動部材に固定可能であり、先端部に間隔をもって配置された１以上の摩耗検知用ラインを備え、摺動部材の摩耗に伴い１以上の摩耗検知用ラインが段階的に摩滅する、絶縁板からなる摩耗ゲージ本体部を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の摩耗ゲージによれば、機械が稼働状態であっても、摺動部の実際の摩耗状態を常時監視でき、適正な時期に部品の点検や交換を行うことができる。
【００１１】
摺動部材の摩耗量に対応する回路の切断を検出することにより、摺動部の実際の摩耗量を段階的に検知することができ、摩耗量の変化の傾向を把握することができる。
【００１２】
また、検出法としては、電気抵抗のみの単純な方法であるため、外乱に強く摩耗判定が容易である。そして、摩耗ゲージは単純な構造であるので、低コストで製作ができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
（第１実施形態）
以下、本発明の第１実施形態である摩耗ゲージについて、図を参照して詳細に説明をする。
【００１４】
図１は、本発明の第１実施形態の摩耗ゲージの外観を示す図である。図１（ａ）は本実施形態の摩耗ゲージの本体部及び回路部の側面図であり、図１（ｂ）は本実施形態の摩耗ゲージの本体部及び回路部の正面図である。
【００１５】
摩耗ゲージ本体部１００は、プリント基板からなる。プリント基板は、測定対象となる摺動部材（以下、ターゲットともいう）に応じ、リジッド基板またはフレキシブル基板の中から適宜選択される。
【００１６】
摩耗ゲージ本体部１００にリジッド基板を用いた場合には、摩耗ゲージ自体が一定の剛性を有するため、特段の保持部材を設けることなく摩耗ゲージをターゲットに固定することが可能となる。
【００１７】
摩耗ゲージ本体部１００に、フィルム状のフレキシブル基板を用いた場合には、摩耗ゲージ自体は変形自在であるため、非測定部材の形状によらず、摩耗ゲージの接着によるターゲットへの取り付けが可能となる。また、フィルム状であるため、摩耗ゲージから発生する摩耗粉は微小であり、ターゲットより柔らかい素材で構成することが可能であるため、ターゲット及び相手材料の摩耗に及ぼす影響は極めて小さい。
【００１８】
リジッド基板としては、一般的基板として、ベークライト基板、フェノール基板、エポキシ基板(紙エポキシ、ガラスエポキシ等)、ガラスコンポジット基板、ガラスクロス基板、セラミック基板(アルミナ等)、及び、金属基板(鉄、銅、アルミニウム、ステンレス等)等を使用することが可能である。
【００１９】
また、リジッド基板の材料としては、特殊樹脂基板材料として、ポリイミド樹脂、アラミド樹脂、フッ素系樹脂、PPE(ポリフェニレンエーテル)樹脂、PPO(ポリフェノールオキサイド)樹脂、及び、BT(ビスマレイミドトリアジン)樹脂等を使用することが可能である。
【００２０】
また、リジッド基板の材料としては、その他、近年開発されている基板材料として、シアネート樹脂、マレイミド樹脂、ポリオレフィン系、液晶性ポリエステル、ポリエチレンナフタレート、アクリル系樹脂、PVB積層板、PEEK、ポリキノリン、ノルボルネン、ポリパラバン酸、及び、ビスアリルナジド系等を使用することが可能である。
【００２１】
フレキシブル基板材料としては、ポリイミドフィルム、アラミドフィルム、ガラスクロス、及び、エポキシ樹脂等を使用することが可能である。
【００２２】
図１（ｂ）に示すように、本実施形態の摩耗ゲージ本体部１００には、プリントライン１〜５が設けられている。プリントライン１〜５中の摩耗検出位置である各摩耗検知用プリントライン１ａ〜５ａについては、摩耗ゲージ本体部１００の先端部に間隔をもって配置されている。
【００２３】
各摩耗検知用プリントライン１ａについては、摩耗ゲージ本体部１００の先端面１００ａに露出して配置されている。摩耗検知用プリントライン２ａについては、摩耗ゲージ本体部１００の先端面１００ａから、Ｌ１の位置に形成されている。同様に、各摩耗検知用プリントライン３ａ〜５ａについては、摩耗ゲージ本体部１００の先端面１００ａから、それぞれＬ２〜Ｌ４の位置に形成されている。
【００２４】
摩耗ゲージ本体部１００の下部のプリントライン１〜５の下端部にはビアホール１ｂ〜５ｂが備わり、図３に示す外部測定装置との接続部となる端子１ｃ〜５ｃが配置される。また、各プリントライン１〜５については、共通プリントライン６に接続し、ビアホール６ｂに配置される図３に示す共通端子６ｃが、外部測定装置との共通の接続部となる。これらプリントライン１〜５により、全体として摩耗ゲージ回路部を構成している。なお、端子１ｃ〜６ｃについては、外部測定装置との接続をコネクタにより実現するものであって、摩耗ゲージの取り付け時にはんだ付けが不要となり、外部測定装置の着脱を容易とするものである。
【００２５】
本実施形態の摩耗ゲージ本体部１００は、一般的なプリント基板製造技術を用いて製造可能である。
【００２６】
摩耗ゲージ本体部１００のほぼ中心位置には摩耗ゲージ固定用の固定穴１００ｂが設けられている。固定穴１００ｂはリーマー等により所定の寸法精度をもって形成されており、ノックピン等を介してターゲットに固定することにより、機械が稼働状態であっても、がたなく摩耗ゲージをターゲットに固定することが可能となり、安定した摩耗量の検知が可能となる。
【００２７】
本実施形態においては、摩耗検知用プリントライン数は５とするが、これに限られるものではなく、摩耗検知用プリントライン数は任意に設定が可能である。また、同様に各摩耗検知用プリントライン１ａ〜５ａの間隔も任意に設定が可能である。また、本実施形態においては、各摩耗検知用プリントライン１ａ〜５ａは直線上となっているが、摩耗を測定する構成部材の形状に合わせて任意の曲線や形状とすることもできる。例えば、図２（ａ）は、摩耗検知用プリントラインの形状を円弧状とすることにより、無指向性の摩耗ゲージとしたものである。また、図２（ｂ）は、摩耗検知用プリントラインの長さを狭めることにより、微小範囲の摩耗を検知することを可能とした摩耗ゲージである。
【００２８】
図３は、摩耗ゲージ本体部１００と測定部１０１との接続を表すブロック図である。図に示すように、プリントライン１については、端子１ｃを介して、測定部１０１の接続部１０１−１と接続し、接続部１０１−６と接続する共通プリントライン６と接続することにより、１つの回路を形成する。同様に、プリントライン２〜５については、端子２ｃ〜５ｃを各々介して、測定部１０１の接続部１０１−２〜１０１−５と接続し、接続部１０１−６と接続する共通プリントライン６と接続することにより、各々１つの回路を形成する。
【００２９】
測定部１０１は、プリントライン１〜５の抵抗値を測定し、プリントライン１の絶縁により、１段目のラインである各摩耗検知用プリントライン１ａの摩耗を検知する。同様に、各プリントライン２〜５の絶縁により、２〜５段目のラインである各摩耗検知用プリントライン２ａ〜５ａの摩耗を各々検知する。
【００３０】
図４は、本実施形態の産業機械への摩耗ゲージの取り付けの一例を示す図であって、本実施形態のフレキシブル基板からなる摩耗ゲージを摩耗検知対象となる産業機械内の摺動部材に取り付けた状態を示す図である。
【００３１】
本実施形態の摩耗ゲージ１００には、摩耗検知対象となる摺動部材と同種の材料で囲んで所定の形状に成型を行い、サポートブロック１０２を形成する。フレキシブル基板からなる摩耗ゲージ１００は、フィルム状であるため、単独で摩耗させることが困難であるが、サポートブロック１０２を形成し、摺動部材に埋め込むことにより、摺動部材とともに摩耗させることが可能となる。サポートブロック１０２の形成時においては、摩耗ゲージ１００の先端面１００ａ及び各摩耗検知用プリントライン１ａが露出するように研磨を行う。
【００３２】
なお、本実施形態においては、サポートブロック１０２を形成する例を説明したが、これに限られず、リジッド基板からなる摩耗ゲージの場合には、摩耗ゲージ１００本体を直接、摺動部材に接着させても良い。また、リジッド基板からなる摩耗ゲージの場合には、固定穴１００ｂを用いて、ノックピン、リーマボルトにより固定してもよい。
【００３３】
摩耗ゲージ１００は、摺動部材４０の側面に空けた貫通穴１００ｂに挿入され、摩耗ゲージ１００の先端面１００ａが、摺動部材４０の摺動面４０ａとほぼ同一面上となるよう取り付けられ、接着剤等により固定される。
【００３４】
実際に産業機械の運転が開始すると、所定の部材３０と摺動部材４０との摺動により、摺動部材４０の内面部４０ａの摩耗が進行し、それに伴い、摩耗ゲージ１００の一番摺動面に近い場所に位置する、摩耗深さの基準とするために露出させた先端面１００ａ及び摩耗検知用プリントライン１ａも摩耗する。摩耗検知用プリントライン１ａの摩滅により、プリントライン１の電気的接続が切断されることとなり、プリントライン１の抵抗値は、無限大となる。基準となる摩耗検知用プリントライン１ａが、まず摩滅することにより、以後の摩耗量の基準とすることが可能となる。
【００３５】
摺動部材４０の摩耗とともに、摩耗ゲージ１００がさらに摩耗し、摩耗がＬ１進行したところで、各摩耗検知用プリントライン２ａは、摩耗により消滅し、プリントライン２の電気的接続が切断されることとなる。これにより、プリントライン２の抵抗値は、無限大となる。すなわち、プリントライン２の抵抗値が、無限大となったことを検知することにより摩耗がＬ１進行したことを検知することができる。
【００３６】
以後、摩耗ゲージ１００の摩耗が進行するにつれて、摩耗検知用プリントライン３ａ〜５ａが摩耗し、プリントライン３〜５の導通が順に失われることにより、摩耗がＬ２〜Ｌ４進行したことが検知できる。
【００３７】
この摩耗ゲージ１００の摩耗量Ｌ１〜Ｌ４は、そのまま摺動部材４０の摺動面４０ａの摩耗量と同一であるため、摩耗ゲージ１００の摩耗を段階的に検出することにより、摺動部材４０の摩耗量を段階的に検知することができる。
【００３８】
一般に、回路の導通が切断された状態、すなわち抵抗値が無限大の状態を検出することは容易であるため、確実な摩耗を検知することが出来る。
【００３９】
以上説明したように、本実施形態の摩耗ゲージによれば、摩耗検知用プリントラインが摩耗したときの回路の切断を検出することにより、摺動部材の摩耗量を段階的に検知することができる。検出法としては電気抵抗のみの単純な方法であるため、外乱に強く摩耗判定が容易である。また、実際の摩耗量を測定するため、誤差のない正確な測定が可能となる。
【００４０】
そして、摩耗量の変化を段階的に把握できるため、摩耗量の変化の傾向を把握でき、機械システムの余寿命と最適なメンテナンスの時期を予測が可能となる。
【００４１】
本実施形態の摩耗ゲージ１００は、一般的なプリント基板製造技術を用いて製造可能であるため、高品質、高精度かつ低価格で大量生産をすることが可能である。
【００４２】
また、摩耗ゲージ本体部１００をフィルム状とすることも可能であるため、ゲージ本体から発生する摩耗粉は微小であり、摺動部材及び相手部材の摩耗に及ぼす影響は極めて小さい。
【００４３】
そして、電気的な構成である回路配置がプリント基板上に一体的になされているので、振動により電極が移動するなどして測定誤差が生じるおそれがなく、また、計測ピッチを任意に精度良く設定することが可能である。
【００４４】
（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態である摩耗ゲージについて、図を参照して詳細に説明をする。本実施形態の摩耗ゲージは、本発明の第１実施形態の摩耗ゲージ本体部を複数枚の基板により構成したものである。なお、本実施形態のプリントライン１〜６の配置、測定部への接続、及び、摺動部材への取り付け方法は、本発明の第１実施形態の摩耗ゲージと同様であるので、詳細な説明は省略する。
【００４５】
図５は、本発明の第２実施形態の摩耗ゲージの外観を示す図である。図５（ａ）は、本実施形態の摩耗ゲージの本体部及び回路部の側面図であり、図５（ｂ）は本実施形態の摩耗ゲージの本体部及び回路部の正面図である。
【００４６】
図５（ｂ）に示すように、本実施形態の摩耗ゲージ本体部２００には、プリントライン１〜６が設けられている。摩耗ゲージ本体部２００の下部のプリントライン１〜６の下端部にはビアホール１ｂ〜６ｂが備わり、後述する回路プリント基板２０１、２０２、及び、サポート用プリント基板２０３間の電気的導通が図られている。
【００４７】
図５（ａ）に示すように、本実施形態の摩耗ゲージ本体部２００は、回路プリント基板２０１、２０２と、サポート用プリント基板２０３とを積層してなる。
【００４８】
図６は、回路プリント基板２０１、２０２と、サポート用プリント基板２０３のプリントラインの配置を示す図である。図６（ａ）は回路プリント基板２０１の非プリント面２０１ａを示し、図６（ｂ）は回路プリント基板２０１のプリント面２０１ｂを示し、図６（ｃ）は回路プリント基板２０２のプリント面２０２ｂを示し、図６（ｄ）はサポート用プリント基板２０３を示している。
【００４９】
回路プリント基板２０１のプリント面２０１ｂには、プリントライン１、３、５、６が形成され、回路プリント基板２０２のプリント面２０２ｂにはプリントライン２、４、６が形成されている。本実施形態の摩耗ゲージによれば、プリントラインを複数の回路プリント基板に分けて配置することにより、検出の信号を層毎に変えたり、１層では不可能な検出分解能を得ることが可能となる。
【００５０】
一般的なプリント技術を用いた場合には、各回路プリント基板におけるプリントラインのピッチは0.1ｍｍ程度となるが、複数の回路プリント基板上に配置をずらしてプリントラインを形成することにより、0.1ｍｍ以下のピッチでプリントラインを配置することが可能となり、より高いレベルの検出分解能を得ることが可能となる。例えば、図６（ｂ）において、摩耗検知用プリントライン１ａ、３ａ、５ａを0.1ｍｍピッチで配置するとともに、摩耗検知用プリントライン１ａを回路プリント基板２０１の上端に配置し、図６（ｃ）において、摩耗検知用プリントライン２ａ、４ａを0.1ｍｍピッチで配置するとともに、摩耗検知用プリントライン２ａを回路プリント基板２０２の上端から、0.05ｍｍの位置に配置した場合には、回路プリント基板２０１、２０２を積層した場合の摩耗ゲージ本体部２００の摩耗検知用プリントライン１ａ、２ａ、３ａ、４ａ、５ａは、0.05ｍｍピッチで配置されることとなり、より高いレベルの検出分解能を得ることが可能となる。これにより、高度なプリント技術を用いなくとも高分解能の摩耗ゲージを低コストで製作することが可能となる。
【００５１】
回路プリント基板２０１、２０２及びサポート用プリント基板２０３には、下部にビアホール１ｂ〜６ｂが形成されており。回路プリント基板２０１、２０２、及び、サポート用プリント基板２０３間の電気的導通を図ることを可能としている。
【００５２】
プリント基板表面に導線をプリントした場合には、プリント基板が摩耗してもプリントライン自体は摩耗せず剥がれてしまい、摩耗を検知できない可能性があるが、プリントラインが配置されたプリント面を、回路プリント基板２０１、２０２、及び、サポート用プリント基板２０３間の内面に挟み込むことにより、確実にプリントラインが破断し、確実な摩耗の検知が可能となる。
【００５３】
以上説明したように、本実施形態の摩耗ゲージによれば、本発明の第１実施形態の摩耗ゲージが有する効果に加えて、高分解能の摩耗ゲージを低コストで製作することが可能となるとともに、確実にプリントラインが破断し、確実な摩耗の検知が可能となる。
【００５４】
（第３実施形態）
次に、本発明の第３実施形態である摩耗ゲージについて、図を参照して詳細に説明をする。本実施形態の摩耗ゲージは、複数の回路を、摩耗ゲージ本体部３００内で一体化することにより、摩耗ゲージ３００からのリード線の数を減少させている点が特徴である。
【００５５】
なお、本実施形態のプリントライン１〜６の配置、測定部への接続、及び、摺動部材への取り付け方法は、本発明の第１及び第２実施形態の摩耗ゲージと、ほぼ同様であるので、相違する部分のみ説明をする。
【００５６】
図７は、本発明の第３実施形態の摩耗ゲージの外観を示す図である。図７（ｂ）に示すように、本実施形態の摩耗ゲージ本体部３００には、プリントライン１〜５が設けられている。プリントライン２〜５内の所定の位置には抵抗値ｒ（Ω）の抵抗体Ｒ２〜Ｒ５が各々接続している。
【００５７】
摩耗ゲージ本体部３００の各プリントライン１〜５の一端はプリントライン１に集合して接続する。プリントライン１の下端部にはビアホール１ｂが備わり、図９に示す外部測定装置との接続部となる端子１ｃが配置される。また、各プリントライン１〜５の他端については、共通プリントライン６に接続する。共通プリントライン６の端部にはビアホール６ｂが備わり、図９に示す外部測定装置との接続部となる共通端子６ｃが配置される。
【００５８】
図７（ａ）に示すように本実施形態の摩耗ゲージ本体部３００は、回路プリント基板３０１、３０２と、サポート用プリント基板３０３とが積層してなる。
【００５９】
図８は、回路プリント基板３０１、３０２及びサポート用プリント基板３０３のプリントラインの配置を示す図である。図８（ａ）は回路プリント基板３０１の非プリント面３０１ａを示し、図８（ｂ）は回路プリント基板３０１のプリント面３０１ｂを示し、図８（ｃ）は回路プリント基板３０２のプリント面３０２ｂを示し、図８（ｄ）はサポート用プリント基板３０３を示している。
【００６０】
回路プリント基板３０１のプリント面３０１ｂには、プリントライン２、４、６が形成され、回路プリント基板３０２のプリント面３０２ｂにはプリントライン１、３、５、６が形成されている。プリントライン１〜５にはそれぞれビアホール２ｃ〜５ｃ及び２ｄ〜５ｄが設けられ、抵抗体Ｒ２〜Ｒ５の取り付け位置となっている。
【００６１】
回路プリント基板３０１、３０２及びサポート用プリント基板３０３には、下部にビアホール１ｂ、６ｂが形成されており、回路プリント基板３０１、３０２及びサポート用プリント基板３０３間の電気的導通を図ることを可能としている。また、同様に、回路プリント基板３０１、３０２及びサポート用プリント基板３０３には、ビアホール２ｃ〜５ｃ及び２ｄ〜５ｄがそれぞれ設けられ、抵抗体Ｒ２〜Ｒ５の取り付け位置となっている。回路プリント基板３０１においては、ビアホール２ｃと３ｄとが電気的に接続しており、ビアホール４ｃと５ｄとが電気的に接続している。また、回路プリント基板３０２においては、ビアホール３ｃと４ｄとが電気的に接続している。
【００６２】
サポート用プリント基板３０３には、ビアホール２ｃ〜５ｃ及び２ｄ〜５ｄに接続する位置に抵抗体Ｒ２〜Ｒ５がマウントされている。なお、図８に示すプリントラインの配置はあくまでも一例であって、抵抗体Ｒ２〜Ｒ５が直列に接続されるプリントラインの配置であれば、プリントラインの配置は適宜変更が可能である。
【００６３】
図９は、摩耗ゲージ本体部３００と測定部３０５との接続を表すブロック図である。図に示すように、プリントライン１〜５については、端子１ｃを介して、測定部３０５の接続部３０５−１と接続し、接続部３０５−６と接続する共通プリントライン６と接続することにより、全体として抵抗体Ｒ２〜Ｒ５が直列に接続した１つの回路である摩耗ゲージ回路部を形成する。測定部３０５は、端子１ｃ、６ｃ間の抵抗値を測定し、各摩耗検知用プリントライン１ａ〜５ａの摩耗を各々検知する。
【００６４】
本実施形態の摩耗ゲージ本体部３００の具体的な作用を説明すると以下の通りである。初期状態において摩耗ゲージ３００の端子１ｃ、６ｃ間の電気的導通はプリントライン１を介する導通であり、その抵抗値は０である。
【００６５】
そして、摩耗ゲージ３００の一番摺動面に近い場所に位置する、摩耗検知用プリントライン１ａが摩耗により消滅すると、摩耗ゲージ回路部の電気的導通は、プリントライン１を介する導通からプリントライン２及び抵抗体Ｒ２を介する導通となり、その抵抗値はｒ（Ω）となる。この端子１ｃ、６ｃ間の抵抗値が、ｒ（Ω）となることを検知することにより、摩耗が開始したことを検知できる。
【００６６】
次に、摩耗検知用プリントライン２ａが摩耗により消滅すると、摩耗ゲージ回路部の電気的導通は、プリントライン２を介する導通からプリントライン３及び抵抗体Ｒ２、Ｒ３を介する導通となり、その抵抗値は２ｒ（Ω）となる。この端子１ｃ、６ｃ間の抵抗値が、２ｒ（Ω）となることを検知することにより、摩耗がＬ１進行したことを検知できる。
【００６７】
同様にして、端子１ｃ、６ｃ間の抵抗値が、３ｒ（Ω）となることを検知することにより、摩耗が、Ｌ２進行したことを検知でき、４ｒ（Ω）となることを検知することにより、摩耗が、Ｌ３進行したことを検知でき、端子１ｃ、６ｃ間の導通が失われることにより、摩耗がＬ４進行したことが検知できる。
【００６８】
なお、本実施形態の摩耗ゲージでは、リード線を２本設け、測定装置３０５に入力することとしているが、これに限られず、例えば、リード線の一方を機器本体にアースしてもよい。この方式によれば、測定装置３０５へ引き出すリード線を１本とすることができるため、より簡易なゲージへの配線とすることができる。
【００６９】
以上説明したように、本発明の第３実施形態の摩耗ゲージによれば、第１実施形態及び代２実施形態の摩耗ゲージの効果に加えて、抵抗体を複数直列に取り付けることにより、摩耗ゲージからのリード線の数を減らすことができる。また、ゲージ使用前にゲージ本体の抵抗値が０Ωであることを確認することにより、ゲージの健全性を確認することができる。
【００７０】
以上説明した、上記各実施形態は、様々な変更や改良が加えられて実施されうるものである。
【００７１】
上記各実施形態の摩耗ゲージは、軸受の摩耗や、工作機械の切削工具や、自動車のタイヤ及びブレーキパッドや、一般機械の摺動部や、一般機械のクラッチ及びブレーキや、圧延機のロール等の摺動面の摩耗の検出が可能であり、また、長い軸（シャフト）の中央部、回転体等の触れ回りの計測（ギャップセンサー機能）や、鉄道レール等の摩耗の検出や、工作機械のガイドレール等の摺動部の摩耗の検出や、軸の軸方向（スラスト）の変位量の検出に広く適用できるものである。
【図面の簡単な説明】
【００７２】
【図１】本発明の第１実施形態の摩耗ゲージの外観を示す図である。
【図２】本発明の第１実施形態の摩耗検知用プリントラインの他の形状を示す図である。
【図３】本発明の第１実施形態の摩耗ゲージと測定部との接続を表すブロック図である。
【図４】本発明の第１実施形態の摩耗ゲージの産業機械への取り付けの一例を示す図である。
【図５】本発明の第２実施形態の摩耗ゲージの外観を示す図である。
【図６】本発明の第２実施形態の摩耗ゲージのプリントラインの配置を示す図である。
【図７】本発明の第３実施形態の摩耗ゲージの外観を示す図である。
【図８】本発明の第３実施形態の摩耗ゲージのプリントラインの配置を示す図である。
【図９】本発明の第３実施形態の摩耗ゲージと測定部との接続を表すブロック図である。
【符号の説明】
【００７３】
１〜５：プリントライン
６：共通プリントライン
１ａ〜５ａ：摩耗検知用プリントライン
１００：摩耗ゲージ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
産業機械の摺動部材の摩耗を検知するための摩耗ゲージであって、
前記摺動部材に固定可能であり、先端部に間隔をもって配置された１以上の摩耗検知用ラインを備え、前記摺動部材の摩耗に伴い前記１以上の摩耗検知用ラインが段階的に摩滅する、絶縁板からなる摩耗ゲージ本体部を備えることを特徴とする摩耗ゲージ。
【請求項２】
前記１以上の摩耗検知用ラインを回路内に各々含む１以上の摩耗検知回路を備え、前記１以上の摩耗検知用ラインの段階的な摩滅に伴い、前記１以上の摩耗検知回路の各々が段階的に切断する摩耗ゲージ回路部を、さらに備えることを特徴とする請求項１に記載の摩耗ゲージ。
【請求項３】
前記摩耗ゲージ本体部は、
前記１以上の摩耗検知用ラインが各々形成された複数の回路絶縁板が積層してなることを特徴とする請求項１または２に記載の摩耗ゲージ。
【請求項４】
前記摩耗ゲージ本体部は、
サポート用絶縁板がさらに積層してなることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の摩耗ゲージ。
【請求項５】
前記回路絶縁板の摩耗検知用ラインの形成面は、
前記積層された前記回路絶縁板及びサポート用絶縁板間の内面に挟み込まれていることを特徴とする請求項４に記載の摩耗ゲージ。
【請求項６】
前記摩耗ゲージ回路部は、
前記摩耗ゲージ本体部にマウントされるとともに、前記１以上の摩耗検知回路の少なくとも１つの摩耗検知回路上に配置される所定の抵抗値を有する抵抗体を備え、
前記１以上の摩耗検知用ラインの段階的な摩滅に伴い、前記摩耗ゲージ回路部全体の抵抗値が、段階的に変化することを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の摩耗ゲージ。
【請求項７】
前記摩耗ゲージ本体部を構成する絶縁板は、
前記摺動部材に応じ、リジッド基板またはフレキシブル基板から選択されたプリント基板からなることを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載の摩耗ゲージ。
【請求項８】
前記摩耗ゲージ本体部は、
略中心部に固定用穴を備えることを特徴とする請求項１から７のいずれかに記載の摩耗ゲージ。
【請求項１】
産業機械の摺動部材の摩耗を検知するための摩耗ゲージであって、
前記摺動部材に固定可能であり、先端部に間隔をもって配置された１以上の摩耗検知用ラインを備え、前記摺動部材の摩耗に伴い前記１以上の摩耗検知用ラインが段階的に摩滅する、絶縁板からなる摩耗ゲージ本体部を備えることを特徴とする摩耗ゲージ。
【請求項２】
前記１以上の摩耗検知用ラインを回路内に各々含む１以上の摩耗検知回路を備え、前記１以上の摩耗検知用ラインの段階的な摩滅に伴い、前記１以上の摩耗検知回路の各々が段階的に切断する摩耗ゲージ回路部を、さらに備えることを特徴とする請求項１に記載の摩耗ゲージ。
【請求項３】
前記摩耗ゲージ本体部は、
前記１以上の摩耗検知用ラインが各々形成された複数の回路絶縁板が積層してなることを特徴とする請求項１または２に記載の摩耗ゲージ。
【請求項４】
前記摩耗ゲージ本体部は、
サポート用絶縁板がさらに積層してなることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の摩耗ゲージ。
【請求項５】
前記回路絶縁板の摩耗検知用ラインの形成面は、
前記積層された前記回路絶縁板及びサポート用絶縁板間の内面に挟み込まれていることを特徴とする請求項４に記載の摩耗ゲージ。
【請求項６】
前記摩耗ゲージ回路部は、
前記摩耗ゲージ本体部にマウントされるとともに、前記１以上の摩耗検知回路の少なくとも１つの摩耗検知回路上に配置される所定の抵抗値を有する抵抗体を備え、
前記１以上の摩耗検知用ラインの段階的な摩滅に伴い、前記摩耗ゲージ回路部全体の抵抗値が、段階的に変化することを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の摩耗ゲージ。
【請求項７】
前記摩耗ゲージ本体部を構成する絶縁板は、
前記摺動部材に応じ、リジッド基板またはフレキシブル基板から選択されたプリント基板からなることを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載の摩耗ゲージ。
【請求項８】
前記摩耗ゲージ本体部は、
略中心部に固定用穴を備えることを特徴とする請求項１から７のいずれかに記載の摩耗ゲージ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２００８−１６４３７７（Ｐ２００８−１６４３７７Ａ）
【公開日】平成２０年７月１７日（２００８．７．１７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−３５２９５７（Ｐ２００６−３５２９５７）
【出願日】平成１８年１２月２７日（２００６．１２．２７）
【新規性喪失の例外の表示】特許法第３０条第１項適用申請有り 発行者 株式会社トヨタエンタプライズ トヨタ事業所（愛知県豊田市トヨタ町１ トヨタ自動車株式会社 旧本館内） 刊行物名 福井県新技術・新工法展示商談会ガイドブック 発行日 ２００６年１１月１日
【新規性喪失の例外の表示】特許法第３０条第３項適用申請有り 博覧会名 イノベーション・ジャパン２００６−大学見本市 主催者名 独立行政法人科学技術振興機構 独立行政法人新エネルギー・産業技術総合開発機構 株式会社ビーピー 開催日 平成１８年９月１３日から１５日「３日間」
【新規性喪失の例外の表示】特許法第３０条第３項適用申請有り 博覧会名 知財ビジネスマッチングフェア２００６ 主催者名 特許庁 近畿経済産業局 近畿知財戦略本部 開催日 平成１８年１１月３０日（木）〜１２月１日（金）
【出願人】（５０４１４５３２０）国立大学法人福井大学 (287)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年７月１７日（２００８．７．１７）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年１２月２７日（２００６．１２．２７）
【新規性喪失の例外の表示】特許法第３０条第１項適用申請有り 発行者 株式会社トヨタエンタプライズ トヨタ事業所（愛知県豊田市トヨタ町１ トヨタ自動車株式会社 旧本館内） 刊行物名 福井県新技術・新工法展示商談会ガイドブック 発行日 ２００６年１１月１日
【新規性喪失の例外の表示】特許法第３０条第３項適用申請有り 博覧会名 イノベーション・ジャパン２００６−大学見本市 主催者名 独立行政法人科学技術振興機構 独立行政法人新エネルギー・産業技術総合開発機構 株式会社ビーピー 開催日 平成１８年９月１３日から１５日「３日間」
【新規性喪失の例外の表示】特許法第３０条第３項適用申請有り 博覧会名 知財ビジネスマッチングフェア２００６ 主催者名 特許庁 近畿経済産業局 近畿知財戦略本部 開催日 平成１８年１１月３０日（木）〜１２月１日（金）
【出願人】（５０４１４５３２０）国立大学法人福井大学 (287)
【Ｆターム（参考）】
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