JPH01187401A - 電気抵抗による物体の減肉変化計測方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、例えば内燃機関に使用されるピストンリング
の摩耗量の計測等に適用される電気抵抗による物体の減
肉変化計測方法に関する。

〔従来の技術〕

従来のピストンリング摩耗量検出方法としては、ピスト
ンリングの合い口寸法の拡がり置針測による方法、ピス
トンリングに穿ったＶ型の溝に非磁性体を充填しこのＶ
型の充填部の幅を近接磁力センサで検出する方法、ピス
トンリングの淳みをプローブの直接接触により超音波法
で検知する方法がある。

また一般に物体の表面減肉量な定量的に検知する方法と
しては、物体が超音波に対して安定した透過特性を有す
る材質の場合には物体の厚みを超音波により計測する方
法、および物体に直接変位計端子を接触させて減肉量を
測定する方法がある。

〔発明が解決しようとする課題〕

従来のピストンリングや一般の物体の摩耗量の測定方法
において、ピストンリングの合い口寸法拡がり置針測方
法は、合い口部に燃焼残滓等異物が存在するので計測前
に掃除が必要であり、シリンダの開口部に丁度合い口が
合致した時でなければ計測できない難点があり、計測の
ためにシリンダ開口部へ人間が直接接近する必要があり
、また内燃機関を停止する必要がある等内燃機関の稼動
中の計測に不適である。

■溝に充填した非磁性体による方法は、充填材が７字型
のため剥離し易く、また検出方法が磁力セ／すによるた
め検出器が複雑となる。

ピストンリングに超音波発・受信機を直接接触する方法
は、材質として片状黒鉛鋳鉄等非均質性金属を多用する
Ｘピストンリングに対しては透過・反射波が安定せず超
音波による厚み計測はそのままでは実施できない。

一般の物体の超音波による減肉量計測方法は、計測対象
物が材質による制限を受ける。

また一般の物体の変位計等の直接接触による減肉量計測
方法は、物体とセンサとが常時直接接触を保ち得る必要
があり、物体が常時運動する等の場合には実現が非常に
困難である。

本発明は上記の課題を解決しようとするものである。

〔課題を解決するための手段〕 本発明は、減肉変化が計測される被計測物体の摺動面に
両端が開孔し上記物体内で互いに連通した孔を設け、電
気比抵抗値が既知の端部が上記摺動面と同一平面を形成
する充填部材を上記物体と絶縁して上記孔の内部に充填
し、上記充填部材の端部間の電気抵抗値を計測する。

゛　〔作用〕 上記において、充填部材の電気抵抗値Ｒは、充填部材の
電気比抵抗値をρ、長さをｌ、断面積をＳとすると次式
で示される。

Ｒ＝ρ・Ｊ／ｓ 上記の式においてρおよびＳは既知のため、Ｒを計測す
れば上記の式を用いて充填部材の長さ！が求められる。

上記物体の減肉量を求めるためには、減肉前の充填部材
の長さを予め計測しておき、また減肉後の充填部材の長
さは上記により充填部材の電気抵抗値を計測した後上記
の式によって電気抵抗値を長さに換算して求め、更に上
記の減肉前後の充填部材の長さの差より物体の減肉量が
求められる。

上記により、物体の摺動面の減肉量が容易かつ確実に求
めることができるようになり、内燃機関等においては開
放せずにピストンリング等の摩耗量が計測できるように
なってシリンダライナやピストンリングの挙動が容易に
把握できるようになった０ し実施例〕 本発明の一実施例を第１図によって説明する。

第１図に示す本実施例は、内燃機関のピストン９に取付
けられたピストンリング１１の摺動面５に両端が開孔し
上記ピストンリング１１内で互に連通した孔１、開孔１
の表面に配設された絶縁部材８、同絶縁部材８の内側に
充填され端面３，４が上記摺動面５と同一表面を形成し
電気比抵抗値が既知の充填部材２、シリンダライナ１０
を貫通し絶縁部材８により絶縁され上記充填部材２の端
面３，４とそれぞれ相対するように設けられた電極６，
７、および上記電極６，７が接続されガリバノメータＧ
、抵抗Ｒ１ｒ　Ｒ２＋　Ｒ３および電源Ｅより構成され
たホイーストンブリッジ回路を備えている。

上記において、シリンダライナ１０に設けられた電極６
，７がピストンリング１１に設げられた充填部材２の端
面３，４にそれぞれ接しているときに、上記ホイースト
ンブリッジ回路のガリバノメータＧを流れる電流が零と
なるように抵抗Ｒ１゜Ｒ２，Ｆｔ３を調整すると、充填
部材２の電気抵抗値Ｒは下記の式より求められる。

Ｒ＝　ＲＩＲ３／Ｒ２（１） 上記抵抗値Ｒは、充填部材２の電気比抵抗値をρ、長さ
をｌ、断面積をＳとすると次式で示される。

Ｒ＝ρ・ｌ　／　ｓ　　　　　　　　　　（２）（２）
式においてＲ９ρ、Ｓは既知のため、上記（２）式より
充填部材２の長さが求められる。

上記ピストンリングの摩耗量を求めるためには、摩耗前
の充填部材の長さを予め計測しておき（上記（２）式を
用いて算出してもよい）、また摩耗後の充填部材の長さ
は上記により充填部材２の電気抵抗値を計測した後上記
の式によって電気抵抗値を長さに換算して求め、上記の
減肉前後の充填部材の長さの差よりピストンリングの摩
耗量が求められる。

上記により、ピストンリングの摩耗量を充填部材の電気
抵抗値の変化より求められるようにしたため、内燃機関
を開放せずに上記摩耗量が容易にかつ確実に計測できる
ようになりシリンダライナやピストンリングの挙動を容
易に把握できるようになった。

本発明の他の実施例を第２図に、また更に他の実施例を
第３図に示す。

第２図に示す他の実施例は、ピストンリング１１に溝１
ａを設け、絶縁部材８によって充填部材２を上記溝１ａ
中に埋め込んだものであり、また第３図に示す更に他の
実施例は、ピストンリング１１の円周方向に孔１ｂを設
けたものであって、それぞれの作用および効果は上記の
一実施例と同様である。

また第１図に示す本夾施例のホイーストブリッジ回路は
第４図に示す電源Ｅと電流計Ａによって構成される回路
に置き換えることができ、同回路の電源Ｅの電圧■と電
流計Ａの示す電流値工より次式により電気抵抗値Ｒを求
めることができる。

Ｒ＝Ｖ／Ｉ 第４図に示す回路を用いた場合は、ホイーストンブリッ
ジ回路による場合に比べ針側精度は落ちるが簡便である
。

〔発明の効果〕

本発明は、減肉変化が計測される被計測物体に孔を設け
、その中に電気比抵抗値が既知の充填部材を充填し、同
充填部材の電気抵抗値を計測して減肉量を算出すること
により、上記被計測物体の減肉量を容易かつ確実に求め
ることができるようになり、内燃機関等においては開放
せずにピストンリング等の摩耗量が計測できるようにな
ってシリンダライナやピストンリングの挙動が容易に把
握できるようになった。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の説明図、第２図は本発明の
他の実施例の説明図、第３図は本発明の更に他の実施例
の説明図、第４図は上記実施例に用いる他の電気抵抗計
測回路図である。 １．１ｂ・・・孔　　　　　　　１ａ・・・溝２・・・
充填部材　　　　　　３，４・・・端面５・・・摺動面
　　　　　　　６，７・°・電極８・・・絶縁部材　　
　　　　９・・・ピストン１０・・・シリンダライナ　
　　１１・・・ピストンリング代理　人　弁理士　坂　
関　　　暁 外２名

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　減肉変化が計測される被計測物体の摺動面で両端が開
   孔し上記物体内で互いに連通した孔を設け、電気比抵抗
   値が既知の端部が上記摺動面と同一平面を形成する充填
   部材を上記物体と絶縁して上記孔の内部に充填し、上記
   充填部材の端部間の電気抵抗値を計測し、上記計測され
   た電気抵抗値の変化より物体表面の減肉量を算出するよ
   うにしたことを特徴とする電気抵抗による物体の減肉変
   化計測方法。