JP2008051553A - 摺動面評価方法及び摺動面評価装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】シリコン80の領域内の山81〜85の高さh1〜h5の大きい方から5つの山の高さの平均値を算出してシリコン突出し高さHPSとし、被測定面17aの山の高さの度数分布の度数が最大になる基準高さHSからシリコン突出し高さHPSまでの間に面積計算しきい値HTを設定し、この面積計算しきい値HTよりも高い部分であってシリコン80の領域内に存在する山81,83a,83b,84a,84b,85の部分の被測定面17aに平行な面91への投影面積S1〜S6を算出し、この総面積を被測定面17aの面積で除してシリコン突出し面積率を算出し、シリコン突出し高さHPS及びシリコン突出し面積率を各基準値と比較して摺動面の耐久性の合否を判定する。
【選択図】図7
Description
図10は従来の摺動面評価装置の構成図であり、摺動面評価装置としての耐摩耗性評価装置200は、シリンダブロック201の筒内の中央部に配置された光源202と、シリンダブロック201の内面近傍に配置された波長選択フィルタ203と、シリンダブロック201の内面に対して傾斜して配置された反射鏡204と、これらの光源202、波長選択フィルタ203及び反射鏡204を支持する回転テーブル206と、この回転テーブル206の上方に配置された信号検出装置207とを備える。
信号検出装置207は、凸レンズ211及び受光センサ212を含み、受光センサ212はコンピュータ214及びモニタ216に接続されている。
耐摩耗性の他に、摺動面の摩擦抵抗や耐スカッフィング性も同時に評価できることが望ましい。
摺動材突き出し高さを算出する基になった山は、相手材と実際に摺動する部分であるため、摺動材突出し高さによって、耐摩耗性が精度良く評価可能である。
摺動材突出し面積率が大きくなれば、相手材と接触するときの摺動面の面圧が小さくなり、相手材との摺動に対する摺動面の耐摩耗性が向上する。
シリコン突き出し高さを算出する基になった山は、相手材と実際に摺動する部分であるため、シリコン突出し高さによって、耐摩耗性が精度良く評価可能である。
シリコン突出し面積率が大きくなれば、相手材と接触するときの摺動面の面圧が小さくなり、相手材との摺動に対する摺動面の耐摩耗性が向上する。
光検出部では、被測定面で反射された反射光を検出し、検出された反射光信号は被測定面性状演算部に出力される。
シリコン突き出し高さを算出する基になった山は、相手材と実際に摺動する部分であるため、シリコン突出し高さによって、耐摩耗性が精度良く評価可能である。
シリコン突出し面積率が大きくなれば、相手材と接触するときの摺動面の面圧が小さくなり、相手材との摺動に対する摺動面の耐摩耗性が向上する。
図1は本発明に係る摺動面評価装置の側面図(一部断面図)であり、摺動面評価装置10は、ベース部11と、このベース部11上に設けられた装置本体12と、この装置本体12に対して上下動、進退動及び軸回りの回転動を可能に設けられたヘッド13と、評価対象としてのシリンダブロック14を載せるためにベース部11に対して水平動、鉛直軸回りの回転動を可能に設けられた載置台16とを備え、ヘッド13の先端からレーザ光をシリンダブロック14に備えるスリーブ17の内面である摺動面17Aに当て、その反射光を検出することでスリーブ17の摺動面17Aの性状を計測して耐久性の評価を行う。
スリーブ17は、シリコン含有アルミニウム合金、即ち、金属基複合材料(MMC)製であり、従来の鋳鉄製スリーブに比べて、重量、放熱性の点で優れている。
図4(a)〜(c)は本発明に係る摺動面評価方法を示す第1作用図である。
(a)は被測定面17aの三次元形状を示す斜視図であり、光検出器27(図2参照)から出力された光検出信号により、被測定面17aの複数の山及び複数の谷が含まれる三次元形状が算出される。即ち、被測定面17aを微小な複数の面に分割し、これらの微小な面毎に高さ情報が得られる。なお、図中のAは被測定面17aの縦の長さ、Bは被測定面17aの横の長さである。
山の高さの頻度は、山の高さがHSで最大になる。
このような被測定面の輝度のヒストグラムを作成する。ヒストグラムの横軸は輝度(階調の値)、縦軸は輝度の頻度(即ち、画素数)を表す。
図中の輝度L1〜L2の範囲は、シリコン領域の輝度の範囲(灰色領域)を表し、輝度L2よりも大きい範囲(最大輝度が階調の値で256)は、アルミニウム合金領域の輝度の範囲(白色領域)を表している。これにより、被測定面の全体でアルミニウム合金領域とシリコン領域とが求められる。
図中の輝度L1よりも小さい範囲(最小輝度が階調の値で16)は、スリーブのシリンダボアを研磨した際に形成された深い溝の輝度の範囲(黒色領域)を表している。
使用条件(例えば、面圧や潤滑状態等)がより過酷であれば、面積計算しきい値HTは、より高い側(30%側)に設けられる。例えば、前述のスリーブでは50%、クランクシャフト支持用ベアリングでは60%に設定される。
シリコン突出し面積率が大きくなれば、ピストン、ピストンリングと接触するときの摺動面の面圧が小さくなり、摺動面の耐摩耗性が向上する。
シリコン突出し高さがより高く、且つシリコン突出し面積がより大きければ、耐摩耗性が向上する。
ST01…摺動面の一部を被測定面として、この被測定面に光を照射して被測定面で反射された反射光を検出する。
ST04…三次元形状に基づいて被測定面に存在する複数の山の高さの度数分布を求める。
ST07…シリコン突出し高さ及びシリコン突出し面積率を、それぞれの基準値と比較することで、摺動面の耐久性(耐摩耗性、耐スカッフィング性及び摺動性)の合否を判定する。
面積計算しきい値HTよりも高いシリコン含有アルミニウム合金95の山101,102,103,・・・N(黒く塗りつぶした部分である。)のそれぞれの被測定面17aに平行な面91への投影面積S11,S12,S13,・・・SNを算出し、これらの総面積をシリコン突出し面積とし、このシリコン突出し面積を、被測定面17aの面積で除してシリコン突出し面積率を算出する。
Claims (3)
- 光を照射してこの反射光の輝度が互いに異なる母材とこの母材に混入された摺動材とからなる複合材料に形成された摺動面の相手材に対する耐摩耗性、耐スカッフィング性及び摺動性を評価するための摺動面評価方法であって、
前記摺動面の一部を被測定面としてこの被測定面に光を照射して前記被測定面で反射された反射光を検出することで、前記被測定面の複数の山を含む三次元形状を求めるとともに、この三次元形状に対応させて、前記母材と前記摺動材とのそれぞれの輝度に基づいて前記母材の領域と前記摺動材の領域とをグレーレベル信号として得る工程と、
前記摺動材領域内の前記山の高さの大きい方から所定数の山の高さの平均値を算出し、この平均値を摺動材突出し高さとする工程と、
前記被測定面の前記山の高さの度数分布を求める工程と、
この度数分布の度数が最大になる高さから前記摺動材突出し高さまでの間に所定高さ位置を設定し、この所定高さ位置よりも高い部分であって前記摺動材領域内に存在する山の部分の前記被測定面に平行な面への投影面積を各山毎に算出し、この総面積を摺動材突出し面積とする工程と、
この摺動材突出し面積を、前記被測定面の面積で除して摺動材突出し面積率を算出する工程と、
これらの摺動材突出し高さ及び摺動材突出し面積率を、それぞれの基準値と比較することで前記摺動面の耐摩耗性、耐スカッフィング性及び摺動性の合否を判定する工程と、
を備えることを特徴とする摺動面評価方法。 - シリコン含有アルミニウム合金又はシリコン含有マグネシウム合金からなる複合材料に形成された摺動面の相手材に対する耐摩耗性、耐スカッフィング性及び摺動性を評価するための摺動面評価方法であって、
前記摺動面の一部を被測定面としてこの被測定面に光を照射して前記被測定面で反射された反射光を検出することで、前記被測定面の複数の山を含む三次元形状を求めるとともに、この三次元形状に対応させて、前記アルミニウム合金又はマグネシウム合金と、前記シリコンとのそれぞれの輝度に基づいて前記アルミニウム合金又はマグネシウム合金の領域と前記シリコンの領域とをグレーレベル信号として得る工程と、
前記シリコン領域内の前記山の高さの大きい方から所定数の山の高さの平均値を算出し、この平均値をシリコン突出し高さとする工程と、
前記被測定面の前記山の高さの度数分布を求める工程と、
この度数分布の度数が最大になる高さから前記シリコン突出し高さまでの間に所定高さ位置を設定し、この所定高さ位置よりも高い部分であって前記シリコン領域内に存在する山の部分の前記被測定面に平行な面への投影面積を各山毎に算出し、この総面積をシリコン突出し面積とする工程と、
このシリコン突出し面積を、前記被測定面の面積で除してシリコン突出し面積率を算出する工程と、
これらのシリコン突出し高さ及びシリコン突出し面積率を、それぞれの基準値と比較することで前記摺動面の耐摩耗性、耐スカッフィング性及び摺動性の合否を判定する工程と、
を備えることを特徴とする摺動面評価方法。 - シリコン含有アルミニウム合金又はシリコン含有マグネシウム合金からなる複合材料に形成された摺動面の相手材に対する耐摩耗性、耐スカッフィング性及び摺動性を評価するための摺動面評価装置であって、
前記摺動面の一部を構成する被測定面に光を照射する照射部と、
前記被測定面で反射された反射光を検出する光検出部と、
この光検出部で検出された反射光信号に基づいて、前記被測定面の複数の山を含む三次元形状を求めるとともに、この三次元形状に対応させて、前記アルミニウム合金又はマグネシウム合金と、前記シリコンとのそれぞれの輝度に基づいて前記アルミニウム合金又はマグネシウム合金の領域と前記シリコンの領域とをグレーレベル信号として得る被測定面性状演算部と、
前記シリコン領域内の前記山の高さの大きい方から所定数の山の高さの平均値を算出し、この平均値をシリコン突出し高さとするシリコン突出し高さ算出部と、
前記被測定面の山の高さの度数分布を求め、この度数分布の度数が最大になる高さから前記シリコン突出し高さまでの間に所定高さ位置を設定し、この所定高さ位置よりも高い部分であって前記シリコン領域内に存在する山の部分の前記被測定面に平行な面への投影面積を各山毎に算出し、この総面積をシリコン突出し面積とし、このシリコン突出し面積を、前記被測定面の面積で除してシリコン突出し面積率を算出するシリコン突出し面積率算出部と、
これらのシリコン突出し高さ及びシリコン突出し面積率を、それぞれの基準値と比較することで前記摺動面の耐摩耗性、耐スカッフィング性及び摺動性の合否を判定する判定部と、
を備えることを特徴とする摺動面評価装置。
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JP2011075432A (ja) * | 2009-09-30 | 2011-04-14 | Dkk Toa Corp | 検知器および治具 |
WO2016021313A1 (ja) * | 2014-08-08 | 2016-02-11 | ソニー株式会社 | 情報処理装置、情報処理方法およびプログラム |
CN111998794A (zh) * | 2020-09-08 | 2020-11-27 | 中国民用航空飞行学院 | 一种通航飞机复合材料维修胶接表面形貌度量评价方法 |
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JP2011075433A (ja) * | 2009-09-30 | 2011-04-14 | Dkk Toa Corp | 検知器および調整治具 |
JP2011075432A (ja) * | 2009-09-30 | 2011-04-14 | Dkk Toa Corp | 検知器および治具 |
WO2016021313A1 (ja) * | 2014-08-08 | 2016-02-11 | ソニー株式会社 | 情報処理装置、情報処理方法およびプログラム |
US10520430B2 (en) | 2014-08-08 | 2019-12-31 | Sony Corporation | Information processing apparatus and information processing method |
CN111998794A (zh) * | 2020-09-08 | 2020-11-27 | 中国民用航空飞行学院 | 一种通航飞机复合材料维修胶接表面形貌度量评价方法 |
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