JPH0329681Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 産業上の利用分野 この考案は、構造部材の摩耗量測定装置に関
し、シリンダライナ等の構造部材の表面にピスト
ン等の摺動部材が摺動して、構造部材の表面が摩
擦により摩耗するものにおいて、該摩耗量を構造
部材を分解することなく使用を継続しながら連続
的に測定できるようにしたものである。

従来技術 従来、この種の構造部材においては、保守整備
のため、定期的に分解し、摩擦面の摩耗状態を専
用の計測器で測定しているが、下記に例挙する欠
点があつた。

ａ 計測に際して、運転を停止し、分解する必要
があり、稼動率が低下すると共に、手数がかか
る。

ｂ 専用の計測器が必要であり、該計測器の管理
が必要となる。

ｃ 計測のために、時間がかかる。

ｄ 定期的な点検であるため、急激に生じる異常
摩耗を検出できない。

ｅ 定期測定のため、連続的な摩耗量の測定がで
きない。

考案の目的 この考案は、上記欠点を解消せんとするもので
摩擦部分を有する構造部材において、摩擦部分の
摩耗量を非接触で、即ち、摩耗面に露出すること
なく、かつ、運転停止及び分解する必要がなく、
運転状態のままで連続的な測定を可能とし、よつ
て、急激な摩耗も検出できると共に測定に時間が
要せず、しかも、エンジンにおいてはシリンダラ
イナのみならずピストンリングの破損も同時に測
定できるようにしたものである。

考案の構成及び作用 この考案は、上記目的を達成するものであり、 磁性体よりなる構造部材に、その内面側の摩擦
面より僅かな間隔をおいて外面側よりセンサ取付
穴を形成し、該センサ取付穴内にマグネツトと磁
気抵抗素子よりなる摩耗センサーを取り付け、該
センサ取付穴の内端面と構造部材の摩擦面との間
の肉厚に応じて変化する上記摩耗センサーの磁気
抵抗素子の抵抗値より上記構造部材の摩擦面にお
ける摩耗量を計測する計測器を備えていることを
特徴とする構造部材の摩耗量測定装置を提供する
ものである。

実施例 以下、この考案を図面に示すデイーゼルエンジ
ンのシリンダライナの摩耗量測定装置について詳
細に説明する。

図中、１はシリンダライナ、２はピストン、３
はピストンリング、４はシリンダライナに埋設し
た摩耗センサーである。

上記シリンダライナ１は鉄等の磁性体で形成し
ており、ピストンリング３が摺接する内面側の摩
擦面Ｓから３〜５mmの一定間隔Ｌをあけて、シリ
ンダライナ１の外面側よりセンサ取付穴５を凹設
している。該センサ取付穴５は摩擦面側の内方は
小径部５ａとし外方は大径部５ｂの段状とし、該
大径部５ｂには雌ネジ５ｃを刻設している。尚、
該センサ取付穴５はスラスト方向で最も摩耗する
部分に設けている。また数箇所に設け、各箇所の
摩耗を測定しても良い。

摩耗センサー４は、温度補償回路を付加した磁
気抵抗素子６とマグネツト７と上記磁気抵抗素子
６とマグネツト７を内蔵する為の一方が密閉で他
端が開放した中空部を有し、またシリンダライナ
１に取付ける為の中央部外周にフランジ部６ｂを
突設した非磁性体のケース４ａ、及び一方を磁気
抵抗素子６に接続されたコード１０より構成され
ている。

内部構造は、ケース４ａの中空部の密閉側より
磁気抵抗素子６、マグネツト７の順に密着配置さ
れている。中空部のその他の部分は充てん材４ｂ
により密閉している。該摩耗センサー４は上記セ
ンサ取付穴５に挿入し、フランジ部６ｂを大径部
５ｂに嵌合した後、センサ取付ナツト８を雌ネジ
５ｃに螺嵌することにより、摩耗センサー４をシ
リンダライナ１内に埋設している。その際、摩耗
センサー４の先端部（磁気抵抗素子６側）とセン
サ取付穴５の内端面５ｄとの間には感度を良好と
するため、0.1〜2.0mmの空隙９をあけている。

上記摩耗センサー４のコード１０をアンプ１１
に接続し、該アンプ１１をシンクロスコープ等の
計測器１２に接続することにより、センサー４の
出力を計測し、摩耗量を電気的に測定している。

また、上記ピストンリング３もシリンダライナ
１と同様に鉄系の磁性体で形成しており、ピスト
ンリング３の破損も同時に測定出来るようにして
いる。

上記構造よりなる測定装置において、センサ取
付穴５の内端面５ｄと摩擦面Ｓとの間の肉厚に応
じて抵抗値が変化し、初期の時点では抵抗値が最
大であり、摩擦面Ｓの摩耗により肉厚が減少する
と抵抗値が減少する。即ち、第１図中、摩耗され
た摩擦面Ｓからセンサ取付穴内端面５ｄまでを
L′とすると、摩耗量は、＝Ｌ−L′となり、該
摩耗量は抵抗値の減少となつて測れる。

抵抗値が減少すると摩耗センサー４の出力は低
下し、該出力の変化により計測器１２で摩耗量
が測定できる。

上記測定により、第３図に示す如く、センサー
の出力は初期より摩耗量に応じて低下してい
き、第４図に示す如く、摩耗量が上昇していく。
摩耗が正常であれば、図中実線で示す如く、緩や
かなカーブとなり、急激な摩耗が生じると急なカ
ーブとなる。上記摩耗量の連続的な測定により、
摩耗量が一定値に達するとシリンダライナ１の交
換時期を知らせることができ、かつ、異常な摩耗
も検出できる。

尚、ピストン２をアルミ等の非磁性体で形成し
ている場合は、上記センサー４の出力はピストン
２の作動に影響をうけないが、鉄等の磁性体で形
成している場合は、第１図に示す如くピストン２
が下限位置の時にセンサー４の出力を計測すれば
よく、ピストン２により影響をうけない。

第５図の様にピストンリング３が正常の時は、
ピストンリング３自体の張り力により、シリンダ
ライナ１の摩耗面Ｓと密着しているので、摩耗セ
ンサ４と対向する位置にピストンリング３が移動
すると、センサ４の出力は上昇し、間欠的な出力
となる（第６図）。ピストンリング３が破損した
時は、上記張り力がなくなり、摩耗面Ｓとの密着
性が失われ、上記正常時の出力上昇部分が不規則
になり、よつてピストンリング３の破損を検出で
きる。

この考案は、上記実施例に限定されず、マグネ
ツトに代えて、他の永久磁石あるいは電磁石を用
いても良いことは言うまでもない。

効 果 以上の説明より明らかなように、この考案に係
わる装置によれば、摩擦部分を有する構造部材に
おいて、摩擦面より一定間隔をおいて摩耗センサ
ーを埋設し、摩耗による上記間隔の変化を電気的
に連続して測定していることにより、測定のため
に運転を停止し、分解する必要はなく、かつ、摩
擦面に露出させていないため、言い替えるなら
ば、摩擦面に測定装置を対向させるための空隙を
設けないため、空隙を設けた場合に生じる圧損、
腐食等の問題点はない。また、連続監視が可能と
なり、急激な異常摩耗を早期に発見することもで
きる。さらに、エンジンにおいては、シリンダラ
イナの摩耗と同時にピストンリングの破損を検出
できる等の種々の利点を有するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案の一実施例を示す垂直断面
図、第２図は第１図の−線断面図、第３図は
シリンダライナの摩耗量を検出する摩耗センサー
の出力と運転時間の関係を示す線図、第４図は運
転時間とシリンダライナの摩耗量の関係を示す線
図、第５図は摩耗センサーとピストンリングの関
係を示す概略図、第６図は摩耗センサーの出力と
ピストン位置の関係を示す線図である。 １……シリンダライナ、２……ピストン、３…
…ピストンリング、４……摩耗センサー、５……
センサ取付穴、６……磁気抵抗素子、７……マグ
ネツト。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 磁性体よりなる構造部材に、その内面側の摩擦
   面より僅かな間隔をおいて外面側よりセンサ取付
   穴を形成し、該センサ取付穴内にマグネツトと磁
   気抵抗素子よりなる摩耗センサーを取り付け、該
   センサ取付穴の内端面と構造部材の摩擦面との間
   の肉厚に応じて変化する上記摩耗センサーの磁気
   抵抗素子の抵抗値より上記構造部材の摩擦面にお
   ける摩耗量を計測する計測器を備えていることを
   特徴とする構造部材の摩耗量測定装置。