JPH09304353A - 異物検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】本発明は、流体中に混入する金属片や金属粉な
どの異物を確実に検出できる異物検出装置を提供する。 【解決手段】管体４６の潤滑油４７中に配設される第１
および第２の棒状電極３３、３６先端部の複数の電極板
３７、３９を介し、これら電極板３７、３９の相対向す
る面に設けられた突起３８、４０の間に電源回路４９よ
り高圧の交流電圧を印加しておき、これら突起３８、４
０の間に金属片や金属粉などの異物４８が侵入して突起
３８、４０間に短絡や放電が発生すると、この時の発生
頻度を指示計５２により検出する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えばヘリコプタ
用トランスミッション潤滑油系統に含まれる金属片や金
属粉などの異物を検出する異物検出装置に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の異物検出装置として、図
４に示すように棒状電極１の先端に磁石２を取り付け、
また、棒状電極１の周囲に絶縁体３を介して筒状電極４
を設けるとともに、この筒状電極４先端に前記磁石２と
僅かな隙間をおいて対峙するように磁石５を取り付けて
装置本体６を構成し、このような装置本体６を流体７が
流れる管路８中に液密構造を介して取り付け、さらに棒
状電極１と筒状電極４の間に電源９と警報灯１０を直列
に接続するようにしたものがある。

【０００３】そして、このような異物検出装置では、管
路８の流体７中に金属片などの磁性体の異物１１が混在
し、これら異物１１が磁石２、５に吸着され、磁石２、
５間を電気的に短絡すると、電源９より磁石２、５間の
異物１１を介して電流が流れ、警報灯１０が点灯して、
異物混入が警告されるようになっている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところが、このように
構成したものでは、磁石２、５により異物１１を吸着す
るようになっているので、例えば鉄片や鉄粉など磁性体
のものについては、異物として検出できるが、アルミニ
ウム、銅、マグネシウムなどの非磁性体のものについて
は、磁石２、５間に吸着されることがないため、異物と
して検出できず、異物検出装置として使用範囲が制限さ
れてしまうという問題点があった。本発明は、上記事情
に鑑みてなされたもので、流体中に混入する異物を確実
に検出できる異物検出装置を提供することを目的とす
る。

【０００５】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
流体中に所定の間隔をおいて対向して設けられる少なく
とも一対の電極と、これら電極の間に所定の電圧を印加
する電源手段と、前記流体中に混入する異物により前記
一対の電極間に発生する放電または短絡より前記異物の
存在を検出する異物検出手段とにより構成している。

【０００６】請求項２記載の発明は、請求項１記載にお
いて、前記一対の電極の間隔距離および電源回路による
印加電圧は、流体の種類および異物の種類の少なくとも
一方に対応した最適値に設定されている。

【０００７】請求項３記載の発明は、請求項１記載にお
いて、異物検出手段は、前記一対の電極間に発生する放
電または短絡の時間当たりの所定発生回数を検出し、異
物の存在を報知するようにしている。

【０００８】この結果、請求項１記載の発明によれば、
流体に混入される金属片や金属粉などの異物として、鉄
片や鉄粉など磁性体のものに限らず、アルミニウム、
銅、マグネシウムなどの非磁性体のものについても確実
に検出でき、幅広い使用に供することができる。

【０００９】請求項２記載の発明によれば、予め目標と
定めた異物については、大きさを特定するなど、精度の
高い検出を実現できる。請求項３記載の発明によれば、
放電または短絡の時間当たりの所定発生回数を検出し
て、異物の存在を特定してから、報知を発するので、正
確な異物検出を実現できる。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施の形態を図
面に従い説明する。図１は、本発明の異物検出装置が適
用されるヘリコプタ用トランスミッション潤滑油系統の
概略構成を示している。

【００１１】図において、２１はヘリコプタ用トランス
ミッションで、このトランスミッション２１には、潤滑
油系統として、管路２２を介してポンプ２３とフィルタ
２４を接続し、ポンプ２３によりフィルタ２４を通して
トランスミッション２１に潤滑油を循環させるようにし
ている。

【００１２】そして、このような潤滑油系統の管路２２
中に本発明の異物検出装置２５を設け、この異物検出装
置２５の検出出力を監視部２６に送り出し、警報などを
発するようにしている。

【００１３】図２は、このような異物検出装置２５の概
略構成を示している。図において、３１は基台で、この
基台３１には、絶縁層３２を介した第１の棒状電極３３
と、絶縁層３５を介した第２の棒状電極３６を、所定の
間隔をおいて直立して配置している。

【００１４】これら第１および第２の棒状電極３３、３
６は、それぞれの先端部に水平方向に延びる複数の電極
板３７、３９を設け、これら電極板３７、３９の相対向
する面に、それぞれ複数の突起３８、４０を設けてい
る。この場合、これら突起３８、４０は、僅かな間隔を
おいて対向するように配置されている。

【００１５】そして、このような第１および第２の棒状
電極３３、３６を有する基台３１は、取付け部材３４を
介して管体４６側面に取付け、第１および第２の棒状電
極３３、３６が管体４６の流体、ここでは潤滑油４７中
に位置するようにしている。

【００１６】なお、４３は管体４６との液密を維持する
ためのＯリングである。また、潤滑油４７中には、金属
片や金属粉などの異物４８が混入している。第１および
第２の棒状電極３３、３６の、それぞれ基台３１より突
出した部分には、ボルト４１、４２により外部端子３３
１、３６１を取付けていて、これら外部端子３３１、３
６１の間に、電源回路４９を接続している。この電源回
路４９は、トランス５０と抵抗５１からなるもので、ト
ランス５０の一次巻線５０１側に低圧の交流電圧を印加
して、二次巻線５０２側に高圧の交流電圧を出力し、こ
の高圧の交流電圧を第１および第２の棒状電極３３、３
６の外部端子３３１、３６１の間に与え、電極板３７、
３９を介して突起３８、４０の間に印加するようにして
いる。ここで、抵抗５１は、トランス５０の二次巻線５
０２側に流れる電流を制限するためのものである。

【００１７】なお、この場合、電源回路４９により突起
３８、４０間に印加される高圧の交流電圧や突起３８、
４０間の距離などは、潤滑油４７の種類や混入される金
属片や金属粉などの異物４８の種類などに対して予め実
験などで求められた最適値が設定される。

【００１８】外部端子３３１、３６１の間には、指示計
５２を接続している。この指示計５２は、潤滑油４７中
の金属片や金属粉などの異物４８が突起３８、４０間に
侵入することにより発生する放電や短絡の、時間当たり
の所定発生回数（回／分）を検出すると、これをオペレ
ータに報知するようにしている。

【００１９】なお、図面では、第１および第２の棒状電
極３３、３６は、管体４６中の潤滑油４７の流れ方向に
沿って所定間隔をおいて配置されるようになっている
が、実際は、第１および第２の棒状電極３３、３６に沿
った方向の軸を中心に９０°回転して、第１および第２
の棒状電極３３、３６間が潤滑油４７の流れ方向に対向
するようになっている。

【００２０】次に、このように構成した実施の形態の動
作を説明する。まず、電源回路４９のトランス５０の二
次巻線５０２側に高圧の交流電圧を出力し、この高圧の
交流電圧を第１および第２の棒状電極３３、３６の外部
端子３３１、３６１の間に印加する。

【００２１】すると、この時の高圧の交流電圧は、第１
および第２の棒状電極３３、３６より、これら棒状電極
３３、３６の先端部に設けられた複数の電極板３７、３
９を介して、これら電極板３７、３９の相対向する面に
設けられた突起３８、４０の間に印加される。

【００２２】この状態から、管体４６中を潤滑油４７が
図示矢印方向に流れ、潤滑油４７に混入している異物４
８が突起３８、４０の間に侵入し、仮に異物４８が金属
片で突起３８、４０の間を短絡したり、あるいは異物４
８が金属粉で突起３８、４０間の実質的距離を縮め、突
起３８、４０間に放電を生じることがあると、これら短
絡または放電により第１および第２の棒状電極３３、３
６間に電流が流れ、この短絡または放電による電流が指
示計５２により検出される。

【００２３】そして、この指示計５２により検出される
突起３８、４０間の短絡または放電が時間当たり所定回
数発生すれば、オペレータに対し潤滑油４７に異物４８
が混入していることが報知されるようになる。

【００２４】従って、このようにすれば、管体４６の潤
滑油４７中に配設される第１および第２の棒状電極３
３、３６先端部の複数の電極板３７、３９を介し、これ
ら電極板３７、３９の相対向する面に設けられた突起３
８、４０の間に電源回路４９より高圧の交流電圧を印加
しておき、これら突起３８、４０の間に金属片や金属粉
などの異物４８が侵入して突起３８、４０間に短絡や放
電が発生すると、この時の発生頻度を指示計５２により
検出するようにしたので、潤滑油４７中に混入される金
属片や金属粉などの異物４８を確実に検出できる。ま
た、異物４８による突起３８、４０間の短絡や放電を検
出しているので、異物４８としては、鉄片や鉄粉など磁
性体のものに限らず、アルミニウム、銅、マグネシウム
などの非磁性体のものについても幅広く適用することが
できる。

【００２５】また、これら異物４８の検出に当たって
は、潤滑油４７中に混入されることが予想される金属片
や金属粉などの異物４８の種類などに対し予め実験など
で求められた高圧の交流電圧や突起３８、４０間の距離
などの最適値が設定されているので、予め目標と定めた
異物４８については、大きさを特定するなど、精度の高
い検出を実現できる。

【００２６】この結果、ヘリコプタ用トランスミッショ
ン２１の運転中に、摺動部の焼き付きや荷重伝達部の打
損などにより潤滑油中に金属片や金属粉などの異物４８
が混入することがあっても、これを早期に発見できるの
で、トランスミッション２１に致命的な破損を与えるよ
うな事態を事前に回避できるようになる。

【００２７】さらに、高圧の交流電圧を出力する電源回
路４９は、突起３８、４０間に短絡や放電が発生し、ト
ランス５０の二次巻線５０２側に大きな電流が流れよう
とすると、この時の電流を抵抗５１により制限できるの
で、トランス５０が破損するような事態も未然に防止す
ることができる。

【００２８】なお、上述した実施の形態では、電源回路
４９として交流電源の場合を述べたが、例えば、図３に
示すようにトランス５５、ダイオード５６、抵抗５７お
よびコンデンサ５８からなり、トランス５５で昇圧した
交流電圧をダイオード５６で整流し、抵抗５７を介して
コンデンサ５８により平滑して直流電圧として第１およ
び第２の棒状電極３３、３６間に印加するようにしても
よい。ここでの抵抗５７は、トランス５５とダイオード
５６を保護するもので、コンデンサ５８は、放電、短絡
時の電気エネルギーを制限するものでもある。

【００２９】また、上述では、ヘリコプタ用トランスミ
ッション潤滑油系統に適用した例を述べたが、その他、
航空用エンジン、鋼合金系軸受を使用している地上機械
などの潤滑油回路などにも適用することができる。

【００３０】

【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、流体
に混入される金属片や金属粉などの異物として、鉄片や
鉄粉など磁性体のものに限らず、アルミニウム、銅、マ
グネシウムなどの非磁性体のものについても確実に検出
でき、幅広い使用に供することができる。また、予め目
標と定めた異物については、大きさを特定するなど、精
度の高い検出を実現できる。さらに、放電または短絡の
時間当たりの所定発生回数を検出して、異物の存在を特
定してから報知を発するので、正確な異物検出を実現で
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の異物検出装置が適用されるヘリコプタ
用トランスミッション潤滑油系統の概略構成を示す図。

【図２】本発明の一実施の形態の概略構成を示す図。

【図３】一実施の形態に用いられる電源回路の他の例の
概略構成を示す図。

【図４】従来の異物検出装置の概略構成を示す図。

【符号の説明】

２１…ヘリコプタ用トランスミッション、 ２２…管路、 ２３…ポンプ、 ２４…フィルタ、 ２５…異物検出装置、 ２６…監視部、 ３１…基台、 ３２…絶縁層、 ３３…第１の棒状電極、 ３３１、３６１…外部端子、 ３４…取付け部材、 ３５…絶縁層、 ３６…第２の棒状電極、 ３７…電極板、 ３８…突起、 ３９…電極板、 ４０…突起、 ４１、４２…ボルト、 ４３…Ｏリング、 ４６…管体、 ４７…潤滑油、 ４８…異物、 ４９…電源回路、 ５０…トランス、 ５０１…一次巻線、 ５０２…二次巻線、 ５１…抵抗、 ５２…指示計、 ５５…トランス、 ５６…ダイオード、 ５７…抵抗、 ５８…コンデンサ。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 流体中に所定の間隔をおいて対向して設
   けられる少なくとも一対の電極と、 これら電極の間に所定の電圧を印加する電源手段と、 前記流体中に混入する異物により前記一対の電極間に発
   生する放電または短絡より前記異物の存在を検出する異
   物検出手段とを具備したことを特徴とする異物検出装
   置。
2. 【請求項２】 前記一対の電極の間隔距離および電源回
   路による印加電圧は、流体の種類および異物の種類の少
   なくとも一方に対応した最適値に設定されることを特徴
   とする請求項１記載の異物検出装置。
3. 【請求項３】 異物検出手段は、前記一対の電極間に発
   生する放電または短絡の時間当たりの所定発生回数を検
   出し、異物の存在を報知することを特徴とする請求項１
   または２記載の異物検出装置。