JPH0449902B2

JPH0449902B2 -

Info

Publication number: JPH0449902B2
Application number: JP61099170A
Authority: JP
Inventors: Hiromitsu Suzuki; Nobuo Horikawa
Original assignee: Fuji Jukogyo KK
Current assignee: Subaru Corp
Priority date: 1986-04-28
Filing date: 1986-04-28
Publication date: 1992-08-12
Also published as: JPS62255849A

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、量などを測定する
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、
転動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）をステージ上にセツトし、このステージ上の
粒子の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つて受光し、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、量など
をフエログラフイ検出装置によつて測定する技術
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ツトベース上
に流し、このマグネツ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
グネツ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、このフエログラフイ検出装置の上記
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、この受光素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量的に長時間
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。

［課題を解決するための手段］上記目的を達成するため本発明により粒子測定
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
グネツ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。

［作用］本発明では、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ツトベースに磁
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撮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す
る洗浄通路が接続され、この検知通路内を上記洗
浄液によつてフラツシングする。

そして、上記フラツ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する。

［発明の実施例］以下、図面を参照して本発明の実施例を説明す
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
エログラフイ検出装置の概略図、第３図はフエロ
グラフイ検出装置の要部断面図、第４図は第３図
の−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はトランスミツシヨン、１
ｃ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に連通する空気通路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１
３、オイルポンプ１４を介して、上記潤滑油通路
２のオイルポンプ４と流入口２ａ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、この廃棄通路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間にフエログラフイ検出装置１８が設けら
れ、このフエログラフイ検出装置１８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ツトベース
２０の上面２０ａが当接されている。さらに、こ
のマグネツトベース２０の第１図の右側面にエア
ーシリンダ２５のプランジヤ２５ａが連結されて
いる。

また、上記マグネツトベース２０の上面２０ａ
の上記検知通路１９に対向する面に、スリツト２
０ｂが上記検知通路１９に沿つて穿設され、この
スリツト２０ｂに複数の光フアイバ２１が一列に
臨まされている。さらに、この光フアイバ２１の
後方に凸レンズ２２を介して光源２３が対設され
ている。

一方、上記光フアイバ２１に上記検知通路１９
を挟んで、粒子検出手段としての固体撮像素子の
一例である電荷結合素子（以下「CDD」と略称）
を用いたリニアイメージセンサ２５のｐ−ｎフオ
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のプランジヤ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
トロールユニツト２８に接続され、このコントロ
ールユニツト２８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を流過し、オイルクー
ラ３によつて冷却された後、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、フエログラフイ検出装置１８のコントロ
ールユニツト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、上記フエログラフイ検出装置１８の検知通
路１９を流過し、切換えバルブ１３を介し、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
一点鎖線で示す矢印の流れ）。

そして、その間、上記フエログラフイ検出装置
１８のマグネツトベース２０からの磁場によつ
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１
９は上記マグネツトベース２０の所定角の傾斜勾
配を有する上面２０ａに載置されているので、上
記摩耗粒子が上記マグネツトベース２０の上面２
０ａの傾斜に沿つ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
アイバ２１に入射され、この光フアイバ２１の先
端から、上記光束がマグネツトベース２０に穿設
されたスリツト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
CCDリニアイメージセンサ２４の受光部２４ａ
に受光される。このCCDリニアイメージセンサ
２４の受光部２４ａのｐ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２４ａ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
子量、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
粒子量が少ない。

また、上記リニアイメージセンサ２４によつ
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ツト２８に設けた表示
部２９によつて連続的に計測することができる。

そして、上記フエログラフイ検出装置１８によ
る摩耗粒子の計測が所定に完了した後、上記コン
トロールユニツト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環
される。同時に、シリンダ２５，２７のプランジ
ヤ２５ａ，２７ａが後退動作し、この各プランジ
ヤ２５ａ，２７ａに連結されたマグネツトベース
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１９が上昇
し、且つ、上記マグネツトベース２０が上記検知
通路１９の底面から離間されて、上記検知通路１
９にかかる磁場が解かれる。なお、上記マグネツ
トベース２０がコイルによつて励磁されるもの、
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、マグネツトベース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１９内をフラツシングし、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、
このフラツ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、このフラツシングが所定に終了した
後、上記コントロールユニツト２８からの信号に
より、上記シリンダ２５，２７のプランジヤ２５
ａ，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１９が上記マグネツト
ベース２０の上面２０ａ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、上記フエログラフイ検出装置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。

すなわち、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、コントロールユニツ
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
シングチヤンバ３４へ流入する。

このミキシングチヤンバ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
グチヤンバ３４に流入されたオイルが上記希釈液
３５によつて希釈される。

そして、この希釈されたオイルがフエログラフ
イ検出装置１８の検知通路１９を流過し、切換え
バルブ１３を介して図の一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、マグネツトベー
ス２０からの磁場によつ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つて計測する。

一方、この間、上記計測に使用されたオイルの
相当分を、補給タンク３３に貯溜されている潤滑
油３２を潤滑油通路３１、切換えバルブ３０を介
してオイルポンプ４の駆動により、上記エンジン
１のオイルポンプ１ｃへ補強する。

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ツト２８が、前記第一
実施例と同様にシリング２５，２７のプランジヤ
２５ａ，２７ａを動作させ、マグネツトベース２
０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潤滑油通路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からの圧縮空
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をフラツシングす
る。そして、このフラツシングした後の上記希釈
液３５が切換えバルブ１３を介して図の二点鎖線
で示すように上記廃液タンク１７へ直接排出す
る。

そして、上記フラツシングが所定に完了した
後、上記コントロールユニツト２８が各切換えバ
ルブ５，１０，１３，３０、および、シリンダ２
５，２７を計測位置に再びセツトする。

なお、本発明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、例えばトランスミツシヨ
ン１ｂのギヤオイルに混入されている摩耗粒子を
計測するものであつてもよい。

［発明の効果］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ツトベースが
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
着された摩設粒子を洗浄液により一定時間ごとに
フラツシングすることができ、エンジンの各駆動
部の摩耗状態を定量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項に記載されているよう
に、フエログラフイ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
沿つて対設されていれば、上記摩耗粒子の分布状
態、形状、量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
エログラフイ検出装置の概略図、第３図はフエロ
グラフイ検出装置の要部断面図、第４図は第３図
の−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……フエログラフイ検出装置、１９
……検知通路、２０……マグネツトベース、２６
……粒子検出部。

Claims

【特許請求の範囲】１潤滑油を流過する検知通路に、前記潤滑油中
に混入している摩耗粒子を測定する粒子検出手段
と、前記潤滑油中の摩耗粒子を前記検知通路に吸
着させるマグネツトベースとを対向させて配設し
ている一方、洗浄液を貯溜するタンクに接続する
洗浄通路を前記検知通路の上流側に連通可能に設
けたことを特徴とする粒子測定装置。２前記粒子検出手段は、固体撮像素子を用いた
リニアイメージセンサを含み、このリニアイメー
ジセンサは前記検知通路に沿つて配設されている
ことを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の
粒子測定装置。