JPH11311501A - 摺動部材とその摩耗検知方法 - Google Patents
摺動部材とその摩耗検知方法Info
- Publication number
- JPH11311501A JPH11311501A JP13270298A JP13270298A JPH11311501A JP H11311501 A JPH11311501 A JP H11311501A JP 13270298 A JP13270298 A JP 13270298A JP 13270298 A JP13270298 A JP 13270298A JP H11311501 A JPH11311501 A JP H11311501A
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- Japan
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- sliding member
- surface layer
- wear
- ferromagnetic particles
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- Pending
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- Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
- Cylinder Crankcases Of Internal Combustion Engines (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 電極や配線を必要としないで摩耗を検知し得
る、摺動部材とその摩耗検知方法を提供する 【解決手段】 摺動部材３はセラミツクスを母相とし、
母相に強磁性粒子６を分散してなる。摺動部品２の摺動
面からの深さをｔ、摺動部品２として許容される摩耗深
さをtaとする時、０＜ｔ＜taの表面層２ｂに摺動部材３
を配設し、表面層２ｂをＮ極とＳ極に分極させる。母相
は炭化ケイ素、窒化ケイ素、サイアロン、アルミナ、ジ
ルコニアの内の１つまたは幾つかの複合物である。強磁
性粒子６はFexNy で表される窒化鉄粒子、特にγ−Fe
4N，ε−FeN8である。摺動部材３は摺動部品２の表面層
２ａの、固体間接触が生じる境界潤滑域にのみに配す
る。
る、摺動部材とその摩耗検知方法を提供する 【解決手段】 摺動部材３はセラミツクスを母相とし、
母相に強磁性粒子６を分散してなる。摺動部品２の摺動
面からの深さをｔ、摺動部品２として許容される摩耗深
さをtaとする時、０＜ｔ＜taの表面層２ｂに摺動部材３
を配設し、表面層２ｂをＮ極とＳ極に分極させる。母相
は炭化ケイ素、窒化ケイ素、サイアロン、アルミナ、ジ
ルコニアの内の１つまたは幾つかの複合物である。強磁
性粒子６はFexNy で表される窒化鉄粒子、特にγ−Fe
4N，ε−FeN8である。摺動部材３は摺動部品２の表面層
２ａの、固体間接触が生じる境界潤滑域にのみに配す
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は例えば内燃機関のシ
リンダライナーなどに配設される摺動部材とその摩耗検
知方法に関するものである。
リンダライナーなどに配設される摺動部材とその摩耗検
知方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、摺動部材の内部に導電性を有する
繊維を分散させて、摺動部材の抵抗変化から摺動部材の
亀裂または摩耗を検知するものが知られているが、上述
の摺動部材は抵抗を検知するための電極や配線が必要に
なるなど構成が複雑である。
繊維を分散させて、摺動部材の抵抗変化から摺動部材の
亀裂または摩耗を検知するものが知られているが、上述
の摺動部材は抵抗を検知するための電極や配線が必要に
なるなど構成が複雑である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は上述の
問題に鑑み、電極や配線を必要としないで摩耗を検知し
得る、摺動部材とその摩耗検知方法を提供することにあ
る。
問題に鑑み、電極や配線を必要としないで摩耗を検知し
得る、摺動部材とその摩耗検知方法を提供することにあ
る。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明の構成はセラミツクスの母相に強磁性粒子を
分散してなり、部品の摺動面からの深さをｔ、部品とし
て許容される摩耗深さをtaとする時、０＜ｔ＜taの表面
層の配して該表面層をＮ極とＳ極に分極させることを特
徴とする。
に、本発明の構成はセラミツクスの母相に強磁性粒子を
分散してなり、部品の摺動面からの深さをｔ、部品とし
て許容される摩耗深さをtaとする時、０＜ｔ＜taの表面
層の配して該表面層をＮ極とＳ極に分極させることを特
徴とする。
【０００５】また、本発明の方法は摺動部材の外部に配
した電磁誘導センサにより、摺動部材の強磁性粒子が発
生する磁界の磁束密度の変化から摺動部材の摩耗量を非
接触で検知し、磁束密度の消失から摺動部材の摩滅を検
知することを特徴とする。
した電磁誘導センサにより、摺動部材の強磁性粒子が発
生する磁界の磁束密度の変化から摺動部材の摩耗量を非
接触で検知し、磁束密度の消失から摺動部材の摩滅を検
知することを特徴とする。
【０００６】
【発明の実施の形態】本発明では保持力の高い強磁性粒
子を、摺動部材の摺動面（表面）から所定の深さまでの
表面層に精密な厚さに分散させ、表面層の摩耗の進行に
伴なう磁束密度の変化から表面層の摩耗量を非接触で測
定する。
子を、摺動部材の摺動面（表面）から所定の深さまでの
表面層に精密な厚さに分散させ、表面層の摩耗の進行に
伴なう磁束密度の変化から表面層の摩耗量を非接触で測
定する。
【０００７】
【実施例】本発明による摺動部材が、機械部品ないし摺
動部品としてのセラミツクス製の内燃機関用シリンダラ
イナーに適用される実施例に基づいて説明する。図１，
２に示すように、本発明による摺動部材３はシリンダラ
イナー２の表面層２ｂ、特にシリンダライナー２のピス
トンとの固体間接触が生じる境界潤滑域にのみに配され
る。摺動部材３はスリーブ状のものを、例えばシリンダ
ライナー２を鋳造する際に、シリンダライナー２の上端
部内周面２ａに位置するように鋳込むか、後述の方法で
２種のセラミツクス製のシートからシリンダライナー２
を製造する時組み込むまれる。
動部品としてのセラミツクス製の内燃機関用シリンダラ
イナーに適用される実施例に基づいて説明する。図１，
２に示すように、本発明による摺動部材３はシリンダラ
イナー２の表面層２ｂ、特にシリンダライナー２のピス
トンとの固体間接触が生じる境界潤滑域にのみに配され
る。摺動部材３はスリーブ状のものを、例えばシリンダ
ライナー２を鋳造する際に、シリンダライナー２の上端
部内周面２ａに位置するように鋳込むか、後述の方法で
２種のセラミツクス製のシートからシリンダライナー２
を製造する時組み込むまれる。
【０００８】摺動部材３はシリンダライナー２の内周面
ないし摺動面２ａからの深さをｔ、シリンダライナー２
として許容される摩耗深さをtaとする時、０＜ｔ＜taの
表面層に配設される。図２に示すように、摺動部材３は
セラミツクスからなる母相５に強磁性粒子６を分散させ
てなり、強磁性粒子６はＮ極とＳ極に分極する。母相５
は炭化ケイ素（Si3C4），窒化ケイ素（Si3N4），サイア
ロン，アルミナ（Al2O3 ），ジルコニア（ZrO2）の内の
１つまたは幾つかの複合物である。強磁性粒子６はγ−
Fe4N，ε−FeN8などのFexNy で表される窒化鉄粒子であ
る。
ないし摺動面２ａからの深さをｔ、シリンダライナー２
として許容される摩耗深さをtaとする時、０＜ｔ＜taの
表面層に配設される。図２に示すように、摺動部材３は
セラミツクスからなる母相５に強磁性粒子６を分散させ
てなり、強磁性粒子６はＮ極とＳ極に分極する。母相５
は炭化ケイ素（Si3C4），窒化ケイ素（Si3N4），サイア
ロン，アルミナ（Al2O3 ），ジルコニア（ZrO2）の内の
１つまたは幾つかの複合物である。強磁性粒子６はγ−
Fe4N，ε−FeN8などのFexNy で表される窒化鉄粒子であ
る。
【０００９】上述のように摺動部材３を配設したシリン
ダライナー２の外部に電磁誘導センサ５を配し、該電磁
誘導センサ５により、シリンダライナー２の表面層２ｂ
における摺動部材３の強磁性粒子６が発生する磁界の磁
束密度の変化に基づく誘導電流を検知し、誘導電流から
摺動部材３の摩耗量を非接触で検知する。つまり、図３
に示すような誘導電流と摺動部材３の摩耗量との関係か
ら、シリンダライナー２の摺動面ないし表面層２ｂの摩
耗量が分り、誘導電流が検知されない時、表面層２ｂが
摩滅したことが分る。
ダライナー２の外部に電磁誘導センサ５を配し、該電磁
誘導センサ５により、シリンダライナー２の表面層２ｂ
における摺動部材３の強磁性粒子６が発生する磁界の磁
束密度の変化に基づく誘導電流を検知し、誘導電流から
摺動部材３の摩耗量を非接触で検知する。つまり、図３
に示すような誘導電流と摺動部材３の摩耗量との関係か
ら、シリンダライナー２の摺動面ないし表面層２ｂの摩
耗量が分り、誘導電流が検知されない時、表面層２ｂが
摩滅したことが分る。
【００１０】［具体的実施例］保持力の高い強磁性粒子
として知られる、γ−Fe4N，ε−FeN8などの窒化鉄粒子
を含む焼結助剤と窒化ケイ素との混合粉末をスラリー状
にしたうえ、ドクターブレードを用いて厚さ１００μｍ
のシートＡを作製した。同様にして、窒化鉄粒子を含ま
ない焼結助剤と窒化ケイ素との混合粉末からシートＢを
作製した。
として知られる、γ−Fe4N，ε−FeN8などの窒化鉄粒子
を含む焼結助剤と窒化ケイ素との混合粉末をスラリー状
にしたうえ、ドクターブレードを用いて厚さ１００μｍ
のシートＡを作製した。同様にして、窒化鉄粒子を含ま
ない焼結助剤と窒化ケイ素との混合粉末からシートＢを
作製した。
【００１１】図１に示すように、まず巻軸（図示せず）
の上半部にシートＡを、巻軸の下半部にシートＢをそれ
ぞれロール状に巻き付けて所要の厚さtaとし、次いで、
シートＡ，Ｂの外周面にシートＢをロール状に巻き付け
て、所要の肉厚の筒状の成形体を形成した。該成形体か
ら巻軸を取り外し、成形体をＣＩＰにより圧密化した。
得られた成形体に脱脂処理を施した後に温度１８００℃
の窒素雰囲気で約４時間焼成して筒状の焼成体を得た。
得られた筒状の焼成体を機械加工により所定の寸法に仕
上げ、最後に磁化処理を行つてシリンダライナー２を作
製した。
の上半部にシートＡを、巻軸の下半部にシートＢをそれ
ぞれロール状に巻き付けて所要の厚さtaとし、次いで、
シートＡ，Ｂの外周面にシートＢをロール状に巻き付け
て、所要の肉厚の筒状の成形体を形成した。該成形体か
ら巻軸を取り外し、成形体をＣＩＰにより圧密化した。
得られた成形体に脱脂処理を施した後に温度１８００℃
の窒素雰囲気で約４時間焼成して筒状の焼成体を得た。
得られた筒状の焼成体を機械加工により所定の寸法に仕
上げ、最後に磁化処理を行つてシリンダライナー２を作
製した。
【００１２】シリンダライナー２の外部に配置した誘導
電磁センサ４により、シリンダライナー２から発生する
磁界に基づく誘導電流を測定した結果、図３に示すよう
に、誘導電流はシリンダライナー２の表面層２ｂの摩耗
の進行とともに小さくなり、強磁性粒子６がなくなつた
（表面層２ｂの摩滅）時点で誘導電流は流れなくなつ
た。
電磁センサ４により、シリンダライナー２から発生する
磁界に基づく誘導電流を測定した結果、図３に示すよう
に、誘導電流はシリンダライナー２の表面層２ｂの摩耗
の進行とともに小さくなり、強磁性粒子６がなくなつた
（表面層２ｂの摩滅）時点で誘導電流は流れなくなつ
た。
【００１３】
【発明の効果】上述のように、本発明による摺動部材は
セラミツクスの母相に強磁性粒子を分散してなり、機械
部品の摺動面からの深さをｔ、部品として許容される摩
耗深さをtaとする時、０＜ｔ＜taの表面層の配して該表
面層をＮ極とＳ極に分極させるものであるから、外部か
ら非接触で電磁誘導センサにより、各種の機械部品の摺
動面の摩耗状態を的確に検知することができる。
セラミツクスの母相に強磁性粒子を分散してなり、機械
部品の摺動面からの深さをｔ、部品として許容される摩
耗深さをtaとする時、０＜ｔ＜taの表面層の配して該表
面層をＮ極とＳ極に分極させるものであるから、外部か
ら非接触で電磁誘導センサにより、各種の機械部品の摺
動面の摩耗状態を的確に検知することができる。
【図１】本発明に係る摺動部材とその摩耗検知方法を示
す側面断面図である。
す側面断面図である。
【図２】同摺動部材が配設される機械部品の表面層を模
式的に示す側面断面図である。
式的に示す側面断面図である。
【図３】摺動部材から発生する磁界に基づく誘導電流と
摺動部材の摩耗量との関係を表す線図である。
摺動部材の摩耗量との関係を表す線図である。
２：シリンダライナー ２ａ：摺動面 ２ｂ：表面層
３：摺動部材 ５：電磁誘導センサ ６：強磁性粒子
３：摺動部材 ５：電磁誘導センサ ６：強磁性粒子
Claims (7)
- 【請求項１】セラミツクスの母相に強磁性粒子を分散し
てなり、部品の摺動面からの深さをｔ、部品として許容
される摩耗深さをtaとする時、０＜ｔ＜taの表面層に配
して該表面層をＮ極とＳ極に分極させることを特徴とす
る摺動部材。 - 【請求項２】前記母相は炭化ケイ素、窒化ケイ素、サイ
アロン、アルミナ、ジルコニアの内の少くとも１つであ
る、請求項１に記載の摺動部材。 - 【請求項３】前記強磁性粒子はFexNy で表される窒化鉄
粒子である、請求項１に記載の摺動部材。 - 【請求項４】前記強磁性粒子はγ−Fe4N，ε−FeN8の内
の１つである、請求項１のいずれかに記載の摺動部材。 - 【請求項５】前記表面層は摺動部材の固体間接触が生じ
る境界潤滑域のみに配される、請求項１〜４のいずれか
に記載の摺動部材。 - 【請求項６】前記摺動部材は内燃機関のシリンダライナ
ーの表面層に配設される、請求項１〜４に記載の摺動部
材。 - 【請求項７】摺動部材の外部に配した電磁誘導センサに
より、摺動部材の強磁性粒子が発生する磁界の磁束密度
の変化から摺動部材の摩耗量を非接触で検知し、磁束密
度の消失から摺動部材の摩滅を検知することを特徴とす
る、摺動部材の摩耗検知方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13270298A JPH11311501A (ja) | 1998-04-27 | 1998-04-27 | 摺動部材とその摩耗検知方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13270298A JPH11311501A (ja) | 1998-04-27 | 1998-04-27 | 摺動部材とその摩耗検知方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11311501A true JPH11311501A (ja) | 1999-11-09 |
Family
ID=15087567
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13270298A Pending JPH11311501A (ja) | 1998-04-27 | 1998-04-27 | 摺動部材とその摩耗検知方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11311501A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP3260692A1 (de) * | 2016-06-23 | 2017-12-27 | MAN Truck & Bus AG | Brennkraftmaschine, insbesondere hubkolben-brennkraftmaschine |
| JP2019158504A (ja) * | 2018-03-12 | 2019-09-19 | オムロン株式会社 | 液体検出システムおよび液体検出方法 |
| CN115321495A (zh) * | 2022-07-28 | 2022-11-11 | 东北石油大学 | 一种金属富氮化合物FeN8的合成方法 |
-
1998
- 1998-04-27 JP JP13270298A patent/JPH11311501A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP3260692A1 (de) * | 2016-06-23 | 2017-12-27 | MAN Truck & Bus AG | Brennkraftmaschine, insbesondere hubkolben-brennkraftmaschine |
| US10539092B2 (en) | 2016-06-23 | 2020-01-21 | Man Truck & Bus Ag | Internal combustion engine, especially reciprocating internal combustion engine |
| JP2019158504A (ja) * | 2018-03-12 | 2019-09-19 | オムロン株式会社 | 液体検出システムおよび液体検出方法 |
| WO2019176482A1 (ja) * | 2018-03-12 | 2019-09-19 | オムロン株式会社 | 液体検出システムおよび液体検出方法 |
| CN115321495A (zh) * | 2022-07-28 | 2022-11-11 | 东北石油大学 | 一种金属富氮化合物FeN8的合成方法 |
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