JPS62255849A

JPS62255849A - 粒子測定装置

Info

Publication number: JPS62255849A
Application number: JP61099170A
Authority: JP
Inventors: Hiromitsu Suzuki; 鈴木　洋光; Nobuo Horikawa; 堀川　信男
Original assignee: HORIKAWA JITSUGYO KK; Fuji Heavy Industries Ltd
Current assignee: HORIKAWA JITSUGYO KK; Subaru Corp
Priority date: 1986-04-28
Filing date: 1986-04-28
Publication date: 1987-11-07
Also published as: JPH0449902B2

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、エンジン運転中に潤滑油に混入された摩耗粒
子の分布状態、形状、分などを測定する粒子測定装置に
関する。

［従来の技術と発明が解決しようとする問題点］周知の
ごとく、エンジンなどが長時間運転されると、このエン
ジンの各駆動部に設けられたギヤあるいはカムなどの噛
合い部、摺動部、および、転勤部が徐々に摩耗される。

この各駆動部のギヤあるいはカムなどの摩耗状態を、エ
ンジンを分解することなく容易に外部から把握すること
のできる手段が従来から種々案出されている。

例えば、特開昭５９−１８４８４０号公報では、まず、
サンプリングした潤滑油（液体）中の粒子（ダスト）を
ステージ上にセットし、このステージ上の粒子を顕微鏡
にて分析して上記各駆動部の摩耗状態などを測定する技
術が開示されている。

しかし、この先行技術では、液体をいちいちサンプリン
グしなければならなので、測定作業が煩雑であるばかり
でなく、例えばエンジンの各駆動部のギヤあるいはカム
などの摩耗状態を定量的に長時間連続計測することが困
難であり、保守整備、摩耗予知などを的確に把握するこ
とが難しい。

また、例えば、特開昭５９−１５４３３７号公報に開示
されている粒子測定装置では、測定通路（ダクト）内を
流過する流体に混入されている粒子を側面から受光素子
アレイによって受光し、この受光された情報にもとづい
て上記粒子を電気的に計測する技術が示されている。

しかし、この先行技術では上記測定通路内を液体が連続
的に流過される間、上記測定通路に上記粒子が付着し、
この粒子が経時的に堆積されて正確な測定を長時間連続
的に行う場合の支障となる。

また、最近では、上記エンジンの潤滑油中に混入されて
いる摩耗粒子の分布状態、形状、且などをフェログラフ
ィ検出装置によって測定する技術が採用されている。す
なわち、上記エンジンなどからサンプリングした潤滑油
を希釈剤により薄め、この薄められた潤滑油をマグネッ
トベース上に流し、このマグネットベース上に上記潤滑
油に混入されている摩耗粒子を磁場により固定し、次い
で、この摩耗粒子に下から光を照射し、このマグネット
ベースの上方に対設された粒子検出素子にて受光された
光の明るさを濃度差として測定し、上記摩耗粒子の分布
状態などを分析するものである。

ところで、このフェログラフィ検出袋どの上記粒子検出
素子には、例えば、上記特開昭５９−１５４３３７号公
報に開示されているような、複数の受光素子からなる受
光素子アレイが採用されている。しかし、この受光索子
アレイでは光の明るさによる濃度差のみが測定され、個
々の摩耗粒子の形状などを微細に測定することが困難で
ある。

［発明の目的］本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、エンジン
の各駆動部の摩耗状態を定ｍ的に長時間連続計測するこ
とが可能で、エンジンの保守整備、摩耗予知などが的確
に把握され、且つ、上記粒子の分布状態、形状が正確に
測定される粒子測定装置を提供することを目的としてい
る。

［問題点を解決するための手段］本発明による粒子測定装置は、潤滑油が流過する検知通
路に、上記潤滑油に混入された摩耗粒子を測定する粒子
検出素子と、この摩耗粒子を上記検知通路に吸着させる
マグネットベースが対設されており、また洗浄液を貯溜
するタンクに接続する洗浄通路が、上記検知通路の上流
側に連通自在に設けられているものである。

すなわら、エンジン運転中の潤滑油を検知通路に流入さ
せて、この検知通路に上記潤滑油中に混入されている摩
耗粒子をマグネットベースの！１場により吸着させ、次
いで、この検知通路に吸着された摩耗粒子を固体ｌ！ｉ
ｌ像素子を用いたリニアイメージセンサなどの粒子検出
素子にて受光し、この受光を電気信号に変換して測定し
、上記摩耗粒子の分布状態、形状、量などを分析する。

そして、上記摩耗粒子の測定が終了した後、上記検知通
路に、洗浄液を貯溜するタンクに連通ずる洗浄通路が接
続され、この検知通路内を上記洗浄液によってフラッシ
ングする。

そして、上記フラッシング作業が所定に終了した後、上
記検知通路に、上記エンジンの潤滑系に連通する潤滑油
通路を連通ずる。

［発明の実施例Ｊ以下、図面を参照して本発明の詳細な説明する。

第１図〜第４図は本発明の第一実施例に係り、第１図は
粒子測定装置の全体概略図、第２図はフェログラフィ検
出装置の概略図、第３図はフェログラフィ検出装置の要
部断面図、第４図は第３図のｒＶ−ＩＶ矢視図である。

これらの図において、符号１はエンジン、１ａはエンジ
ン本体、１ｂはトランスミッション、１Ｃはオイルパン
である。このオイルパン１Ｃに、潤滑油通路２の流入口
２ａと、流出口２ｂが接続されている。また、上記流出
口２ｂ側の潤滑油通路２にオイルクーラ３が介装されて
おり、さらに、その先の潤滑油通路２に切換えバルブ５
を介してオイルポンプ４が介装されている。

また、上記切換えバルブ５に洗浄通路６と、測定用通路
７が接続されており、この洗浄通路６が洗浄液８を貯溜
するタンク９に連通され、さらに、この洗浄通路６の中
途に切換えバルブ１０を介して、ブロワ１１に連通ずる
空気通路１２が接続されている。

さらに、上記測定用通路７に切換えバルブ１３、オイル
ポンプ１４を介して、上記１１２１滑油通路２のオイル
ポンプ４と流入口１ａ間に介装された切換えバルブ１５
が接続されている。

また、上記切換えバルブ１３に廃液通路１６が接続され
、この廃液通路１６の先端が廃液タンク１７に挿通され
ている。

一方、上記測定用通路７の両切換えバルブ５゜１３間に
フェログラフィ検出装置１８が設けられ、このフェログ
ラフィ検出Ｖｔ＋ｉ！ｉａのガラス管などでできた検知
通路１９が上記測定用通路７に介装されている。また、
この検知通路１９の底面に、所定傾斜角の勾配を有する
マグネットベース２０の上面２０ａが当接されている。

さらに、このマグネットベース２０の第１図の右側面に
エアーシリンダ２５のプランジャ２５ａが連結されてい
る。

また、上記マグネットベース２０の上面２０ａの上記検
知通路１９に対向する面に、スリット２０ｂが上記検知
通路１９に沿って穿設され、このスリット２０ｂに複数
の光ファイバ２１が一列に臨まされている。ざらに、こ
の光ファイバ２１の後方に凸レンズ２２を介して光源２
３が対設されている。

一方、上記光ファイバ２１に上記検知通路１９を挟んで
、固体撮像素子の一例である電荷結合素子（以下ｒＣＣ
ＤＪと略称）を用いたリニアイメージセンサ２４のｐ−
ｎフォトダイオードを採用する受光部２４ａが対向され
ている。また、このリニアイメージセンサ２４が粒子検
出部２６に固設され、この粒子検出部２６の上面にエア
ーシリンダ２７のプランジャ２７ａが連結されている。

さらに、上記リニアイメージセンサ２４がコントロール
ユニット２８に接続され、このコントロールユニット２
８に表示部２９が接続されている。

次に、上記構成による粒子測定装置の動作について説明
する。

まず、エンジン１を駆動し、このエンジン１のオイルパ
ン１Ｃに貯溜されているオイルをエンジン本体１ａの各
駆動部に供給し、この各駆動部のギヤ、カムなどの噛合
い部、摺動部、および、転動部を各々潤滑する。

そして、この潤滑されたオイルが、潤滑油通路２に流出
口２ｂからオイルポンプ４の駆動により吸引され、この
潤滑油通路２を流遇し、オイルクーラ３によって冷却さ
れた後、流入口２ａから上記オイルパン１Ｃへ還元され
る（第１図の実線で示す矢印の流れ）。

一方、フェログラフィ検出部［１８のコントロールユニ
ット２８の信号により計測動作に入る場合、まず、切換
えバルブ５．１５が潤滑油通路２を測定用通路７に切換
え接続し、この潤滑油通路２と測定用通路７とで循環回
路を形成する。すると、この測定用通路７に設けられた
オイルポンプ１４の駆動により、上記オイルが測定用通
路７を経て、上記フェログラフィ検出＠Ｎ１８の検知通
路１９を流過し、切換えバルブ１３を介し、切換えバル
ブ１５から上記潤滑油通路２に流入され、上記オイルパ
ン１Ｃへ再び還元される（第１図の一点ｇ１線で示す矢
印の流れ）。

そして、その間、上記フェログラフィ検出装置１８のマ
グネットベース２０からの磁場によって、上記オイル中
に混入されている摩耗粒子が上記検知通路１９内に固着
される。この検知通路１９は上記マグネットベース２０
の所定角の傾斜勾配を有する上面２０ａに載首されてい
るので、上記摩耗粒子が上記マグネットベース２０の上
面２０ａの傾斜に沿って大きさの順に配列される。

一方、光源２３からの拡散光が凸レンズ２２にて平行光
束にされ、その後、この平行光束が光ファイバ２１に入
射され、この光ファイバ２１の先端から、上記光束がマ
グネットベース２０に穿設されたスリット２０ｂを経て
、上記検知通路１９の底面に照射される。

そして、この検知通路１９の底面に照射された光束が上
記検知通路１９内の摩耗粒子、オイルを透過して、上記
検知通路１９の上面に対設するＣＯＤリニアイメージセ
ンナ２４の受光部２４ａに受光される。このＣＯＤリニ
アイメージセンサ２４の受光部２４ａのｎ領域には負、
ｎ領域には正の電圧が加えられており、上記受光部２４
ａに受光されると、ｐ−ｎ結合により電流が取出される
。

この取出された電流を計測することで摩耗粒子■、分布
状態、形状などが計測される。すなわち、この取出され
た電流が小さいほど摩耗粒子量が多く、また、取出され
る電流が大きいほど摩耗粒子ｍが少ない。

また、上記リニアイメージセンサ２４によって、摩耗粒
子の数自体を計測することが可能であり、上記エンジン
１を連続運転することで、上記測定用通路７を流過する
オイルに混入されている摩耗粒子が上記検知通路１９に
堆積される経過を、上記コントロールユニット２８に設
けた表示部２９によって連続的に計測することができる
。

そして、上記フェログラフィ検出装置１８による摩耗粒
子の計測が所定に完了した後、上記コントロールユニッ
ト２８からの信号により、上記切換えバルブ５．１３．
１５を切換え動作させる。

その結果、上記エンジン１のオイルが潤滑油通路２を経
て、第１図に実線で示す矢印の方向へ循還される。同時
に、シリンダ２５．２７のプランジャ２５ａ、２７ａが
後退動作し、この各プランジャ２５ａ、２７ａに連結さ
れたマグネットベース２０、粒子検出部２６が互いに移
動され、この粒子検出部２６に固設された検知通路１つ
が上昇し、且つ、上記マグネットベース２０が上記検知
通路１つの底面から離間されて、上記検知通路１９にに
かかる磁場が解かれる。なお、上記マグネットベース２
０がコイルによって励磁されるもの、あるいは、コイル
自体であれば、このコイルに通電する電流を遮断するだ
けで磁場が解かれるので、マグネットベース２０と粒子
検出部２６を離間させる必要がない。

また、上記切換えバルブ５が切換わると、上記測定用通
路７に洗浄通路６が連通され、さらに、この洗浄通路６
に介装された切換えバルブ１０が、上記洗浄通路６に空
気通路１２を連通し、ブロワ１１からの圧縮空気を上記
洗浄通路６へ流す。すると、この圧縮空気に導かれてタ
ンク９に貯溜されている洗浄液８が測定用通路７、検知
通路１つ内をフラッシングし、この各通路７．１９に付
着されている摩耗粒子を除去する。そして、このフラッ
シングした後の洗浄液８が切換えバルブ１３を介して廃
液通路１６を流過し、廃液タンク１７に貯溜される。

そして、このフラッシングが所定に終了した後、上記コ
ントロールユニット２８からの信号により、上記シリン
ダ２５．２７のプランジャ２５ａ、２７ａが突出動作さ
れ、上記粒子検出部２６に固設されている検知通路１つ
が上記マグネットベース２０の上面２Ｏａ上に載置固定
される。また、上記切換えバルブ１０が動作して上記洗
浄通路６と空気通路１２が遮断され、さらに、切換えバ
ルブ５．１３．１５が切換え動作し、上記エンジン１の
オイルが測定用通路７、検知通路１９を循環し、上記フ
ェログラフィ検出装置１８により上記オイルに混入され
ている摩耗粒子の計測が再び開始される。

また、第５図は本発明の第二実施例よる粒子測定装置の
全体概略図である。

この実施例は、エンジン１のオイルの粘性が極端に高い
場合、あるいは、このオイルの汚れがひどい場合にも、
摩耗粒子の測定が正確に行えるようにしたものである。

すなわら、エンジン１のオイルに混入されている摩耗粒
子を計測する場合、コントロールユニット２８が切換え
バルブ５を動作し、潤滑油通路２と測定用通路７を連通
し、オイルパン１ｃに貯溜されているオイルをオイルポ
ンプ１４駆動により潤滑油通路２から測定用通路７に介
装されたミキシングチャンバ３４へ流入する。

このミキシングチャンバ３４には、タンク９に貯溜され
ている洗浄液兼用の希釈液３５が希釈液通路３６を介し
て滴下されており、このミキシングチャンバ３４に流入
されたオイルが上記希釈液３５によって希釈される。

そして、この希釈されたオイルがフェログラフィ検出装
置１８の検知通路１９を流過し、切換えバルブ１３を介
して図の二点鎖線で示す矢印の方向へ流過され、オイル
ポンプ１４を経て廃液タンク１７に流入される。

そして、上記検知通路１９に、マグネットベース２０か
らの磁場によって固着された摩耗粒子を前記第一実施例
と同様の手段によって計測する。

一方、その間、上記計測に使用されたオイルの相当分を
、補給タンク３３に貯溜されている１１１滑油３２をｒ
８潤滑油路３１．切換えバルブ３ｏを介してオイルポン
プ４の駆動により、上記エンジン１のオイルパン１ｃへ
補給する。

そして、上記摩耗粒子の計測が所定に終了した後、上記
コントロールユニット２８が、前記第一実施例と同様に
シリンダ２５．２７のプランジャ２５ａ、２７ａを動作
させ、マグネットベース２０の上面２０ａから検知通路
１９を離間する。

同時に、潤滑油通路２のオイルクーラ３とオイルポンプ
４間に介装されている切換えバルブ５゜３０を切換え動
作させ、上記エンジン１のオイルパン１Ｃに貯溜されて
いるオイルを１Ｉ２１滑油通路２を介して循環させる。

次いで、上記希釈液通路３６に介装されている切換えバ
ルブ１０と、上記切換えバルブ１３を切換え動作する。

すると、ブロワ１１がらの圧縮空気が空気通路１２、切
換えバルブ１０を介して希釈液通路３６に流入され、こ
の希釈液通路３６を流過する洗浄液兼用の希釈液３５を
測定用通路７を介して検知通路１９をへ送り、その間、
この測定用通路７および検知通路１９をフラッシングす
る。そして、このフラッシングした後の上記希釈液３５
が切換えバルブ１３を介して上記廃液タンク１７へ直接
排出する。

そして、上記フラッシングが所定に完了した後、上記コ
ントロールユニット２８が各切換えバルブ５．１０，１
３．３０．および、シリンダ２５゜２７を計測位首に再
びセットする。

なお、本発１！１１による粒子測定装置は上記各実施例
に限るものではなく、例えばトランスミッション１ｂの
ギヤオイルに混入されている摩耗粒子を計測するもので
あってもよい。

［発明の効果Ｊ以上説明したように本発明によれば、潤滑油が流過する
検知通路に、上記潤滑油に混入された摩耗粒子を測定す
る粒子検出素子と、この摩耗粒子を上記検知通路に吸着
させるマグネットベースが対設されており、また洗浄液
を貯溜するタンクに接続する洗浄通路が、上記検知通路
の上流側に連通自在に設けられているので、上記検知通
路に付着された摩耗粒子を洗浄液により一定時間ごとに
フラッシングすることができ、エンジンの各駆動部の摩
耗状態を定ｎ的に長時間連続計測することが可能になる
。

そのため、エンジンの保守整備、摩耗予知などを的確に
把握することができる。

また、請求の範囲第２項に記載されていように、フェロ
グラフィ検出装置の粒子検出素子が、固体撮像素子を用
いたリニアイメージセンサであり、このリニアイメージ
センサが上記検知通路に沿って対設されていれば、上記
摩耗粒子の分布状態、形状、ｍなどを正確に測定するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第４図は本発明の第一実施例に係り、第１図は
粒子測定装置の全体概略図、第２図はフェログラフィ検
出５Ａ置の概略図、第３図はフェログラフィ検出装置の
要部断面図、第４図は第３図のＩＶ　−ＩＶ矢視図、第
５図は本発明の第二実施例による粒子測定装置の全体概
略図である。１・・・エンジン、２・・・潤滑油通路、５，１０・・
・切換えバルブ、８，３５・・・洗浄液、９・・・タン
ク、１８・・・フェログラフィ検出装置、１９・・・検
知通路、２０・・・マグネットベース、２６・・・粒子
検出部。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）潤滑油が流過する検知通路に、上記潤滑油に混入
された摩耗粒子を測定する粒子検出素子と、この摩耗粒
子を上記検知通路に吸着させるマグネットベースが対設
されており、また洗浄液を貯溜するタンクに接続する洗
浄通路が、上記検知通路の上流側に連通自在に設けられ
ていることを特徴とする粒子測定装置。
（２）フェログラフィ検出装置の粒子検出素子が、固体
撮像素子を用いたリニアイメージセンサであり、このリ
ニアイメージセンサが上記検知通路に沿って対設されて
いることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の粒子
測定装置。