JPH0193699A

JPH0193699A - 潤滑油モニター装置

Info

Publication number: JPH0193699A
Application number: JP62250974A
Authority: JP
Inventors: Yasushi Kikuchi; 康史菊池
Original assignee: Isuzu Motors Ltd
Current assignee: Isuzu Motors Ltd
Priority date: 1987-10-05
Filing date: 1987-10-05
Publication date: 1989-04-12

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、自動車のトランスミッション等の機械装置に
使用している潤滑油の劣化状態をモニターする潤滑油モ
ニター装置に関するものである。

【従来の技術】

自動車のトランスミッション等のように可動部分を有す
る機械装置においては、潤滑油が使用されている。その
潤滑油として低質油や指定以外のオイルを使用した場合
にトラブルが発生し易いのは勿論であるが、純正オイル
を使用した場合でも次第に劣化して、部品の異常摩耗、
焼付等の不具合を生ずる。潤滑油の劣化の時期は、水分の有無、異物の混入、使用
条件の差等により異なる。使用条件としては、トランス
ミッションの場合、歯車の面圧。軸受負荷の大きさ及びその頻度１回転数、油温等がある
。従って、潤滑油の状態をチエツクして、そのような不具
合が生じないうちに潤滑油を交換してやることが望まし
い。従来、潤滑油に対しては、−船釣にはレベルチエツクや
目視チエツクが行われ、稀に油温警報装置で油温のチエ
ツクが行われていた。その外では、粘度の変化を電気接点のオン、オフで検知
して、エンジンオイルの交換時期を判定するものが提案
されている（実開昭５９−１３５３１５号公報）。

【発明が解決しようとする問題点】

（問題点）前記した従来の技術では、トランスミッションの潤滑油
の劣化状態はチエツク出来ないという問題点があった。（問題点の説明）レベルチエツクは、潤滑油の量を調べるものであり、目
視チエツクは潤滑油の性状を調べるものである。目視チ
エツクで性状を見ても、劣化の程度まで知ることは不可
能であり、それを知るには化学分析装置にでもよらなけ
ればならなかった。油温警報装置は、温度による潤滑状態の変化を知らせる
のみで、潤滑油の劣化の程度を知らせるものではない。また、実開昭５９−１３５３１５号公報のものは、油温
の変化等の潤滑状態を決める他の要因を併せ考慮したも
のではないので、適用範囲が極めて狭く、実用上問題が
ある。従って、劣化についてのチエツクは事実上行われていな
かった。しかも、上記のチエツクでさえ、作業上の制約
から、定期点検時や故障修理時以外には殆ど行われてい
ないのが実情である。本発明は、以上のような問題点に鑑み、潤滑油の劣化の
程度を常時モニターすることが出来るようにすることを
目的とするものである。

【問題点を解決するための手段】

前記問題点を解決するため、本発明では潤滑油モニター
装置を設け、機械装置に付着した油膜の電気抵抗を測定
し、これを予め与えられた基準値と比較することにより
潤滑油の劣化をモニターすることとした。そして、例えば、自動車のトランスミッションに適用す
る場合には、トランスミッションの歯車の軸周に該歯車
と絶縁して被着したスリップリングと、該スリップリン
グに直接接触するよう押圧した第１のブラシと、該スリ
ップリングに潤滑油の油膜が介在する程度に押圧した第
２のブラシとを備え、該第１．第２のブラシの間で測定
される油膜の電気抵抗を、前記歯車の回転数と油温とに
応じて定められる基準値と比較することにより潤滑油の
劣化をモニターするという構成にするごとが出来る。

【作　　用】

潤滑油が劣化すると、機械装置に付着する油膜の厚さが
薄くなる。薄くなるとその電気抵抗が小になる。小にな
ったことを、予め与えておいた基準値と比較して検知す
れば、劣化したことを知ることが出来る。なお、油膜の厚さを決める要因としては、潤滑油の劣化
のみならず油温とか面圧とか滑り速度（油膜を介して互
いに接触する機械部分同志の相対速度）等も関係してい
るので、上記基準値は、そのような要因の変化に応じて
変わる値として与えておく。

【実　施　例】

以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明する
。第１図に、本発明の実施例にかかわるトランスミッショ
ンの潤滑油モニター装置を示し、第２図に、トランスミ
ッションにおける各種センサの取付は状況を示す、これ
らの図において、ｌは潤滑油抵抗値測定部、２はバッテ
リ、３はスリップリング、４は第１のブラシ、５は第２
のブラシ、６はコンデンサ、７は温度センサ、８は回転
センサ、９はコントローラ、１０はスイッチ駆動コイル
、１１はスイッチ、１２はモニターランプ、１３はバフ
テリ、１４はトランスミッションのケース、１５は歯車
、１６はリバースアイドラーシャフト、１７は絶縁リン
グである。トランスミッションのケース１４の内部（第２図では左
上方）には潤滑油が入れられているが、−杯に満たされ
ているというわけではない、しかし、ケース１４の下部
には潤滑油が常に存在している。そこで、各種センサは
ケース１４の下部に設置する。この例では、リバースア
イドラーシャフト１６の歯車１５の部分に、各種センサ
を取り付けている。リバースアイドラーシャフト１６はケース１４に固定さ
れており、それを軸として歯車１５が回転している。歯
車１５の一方の軸端に、潤滑油の抵抗値を測定するため
の装置を施す、歯車１５の一方の軸端の周囲に、スリッ
プリング３を歯車１５と絶縁して被着する０例えば、先
ず絶縁リング１７を被着し、その上に絶縁リング１７よ
り幅が狭いスリップリング３を被着する。そして、その
スリップリング３に対して、第１のブラシ４．第２のフ
゛ラシ５を当接する。第１のブラシ４は、スリップリング３に給電するための
ものであり、潤滑油の切れを良くするため、広い円柱状
接触面を持ち、スリップリング３に直接接触するよう強
いバネで押し付けられている。第２のブラシ５は、潤滑状態チエツク用であり、面圧を
確保する為、断面積は小さくしてあり、スリップリング
３には油膜が介在し得るよう弱いバネによって押し付け
られている。バネが弱いのでブラシが摩耗しても接触圧
や接触面積の変化が少ない。第３図に、ブラシとスリップリングとの接触状態を示す
、１８は潤滑油の油膜であるが、説明の　　　　　゛便
宜のため、その厚さは誇張して描いである。第１のブラシ４は強いバネで押し付けられているから、
スリップリング３に直接接触している。一方、第２のブラシ５を押すバネは弱く、第２のブラシ
５とスリップリング３との間には、油膜１８が介在して
いる。しかし、スリップリング３が回転すると、振動そ
の他により、第２のブラシ５はスリップリング３に接触
したりしなかったりということを繰り返す（このように
、潤滑油を間にして金属同志が接触したりしなかったり
して潤滑している状態を混合潤滑状態という）。そのため、ブラシ間に流れる電流の大きさは油膜１８が
介在する場合としない場合とで異なる。第４図に、ブラシ間に流れる電流の変化を模式的に示す
。第４図中の電流！、は、第２のブラシ５がスリップリン
グ３から離れ、両者の間に油膜１８を介在している場合
の電流である。即ち、第１のブラシ４から電流を流した
時、第１のブラシ４−スリップリング３→油膜１８→第
２のブラシ５という経路で流れる電流である。電流！、は、第２のブラシ５がスリップリング３に接触
している時の電流である。従って、■１よりも大である
。油膜１８の電気抵抗は、油膜１８の厚さが厚いと大で、
薄いと小であるから、第４図に示すような電流を平滑し
たものから油膜１８の厚さを知ることが出来る。第１図の第１のブラシ４と第２のブラシ５０両端から取
り出した電圧は、上記のような電流によって生ぜしめら
れる電圧であるが、コンデンサ６はこれを平滑するため
のものである。このような油膜の厚さに関する信号は、コントローラ９
において予め与えられている基準値と比較される。比較された結果、劣化していると判断されると、スイッ
チ駆動コイル１０が付勢される。するとスイッチ１１が
オンされ、モニターランプ１２が点灯して潤滑油の劣化
を報知する。次に、予め与えておく基準値について説明する。油膜の厚さは油温とか滑り速度等によっても影響を受け
るので、基準値はそれらをも考慮して決める。トランス
ミッションの場合、第５図に示すような特性曲線の値を
利用する。第５図は、第２図に示したようなトランスミッジョンに
おいて、劣化はしているが未だ使用が許容される限界に
ある潤滑油の油膜に電流を流した場合の、電流値と油温
との関係を示す特性曲線である。パラメータのＮ、（Ｎ
、〜Ｎ１等）は歯車１５の回転数である。スリップリン
グ３と第１゜第２のブラシ４．５との間の滑り速度（相
対速度）は、Ｎ、によって算出される。なぜなら、各ブ
ラシは固定されており、スリップリング３はＮ、で回転
しているからである。回転数を例えばＮ、に保っておいて油温をＴ３とすると
、使用許容限界にある潤滑油であれば油膜に流れる電流
は■、である。それより劣化の程度が低い潤滑油では油
膜の厚さはそれより厚いから、その電気抵抗は大であり
、流れる電流は■。より小となる。従って、回転数Ｎ１．油温Ｔ、という条
件下においては、このＩ、に応じた値を基準値とする。回転数Ｎ、を一定にしたまま油温を大にすると、油膜に
流れる電流は徐々に増大する。これは、油温を大にする
と粘度が小になる（従って、油膜が薄くなり、電気抵抗
値が小になる）からである。なお、油温Ｔ０は、粘度が小になり実用可能な油膜が殆
ど形成できなくなってしまう温度であり、油温ＴＬは、
トランスミッションに使用されている他の部品（例、シ
ール材）に支障を来さない温度であるところの常用限界
温度である。従って、常用限界温度ＴＬ以上になったら
、報知させる必要がある。油温や回転数は、第２図の温度センサ７および回転セン
サ８によって検出され、検出信号はコントローラ９へ送
られる０回転数は、回転センサ８の上方を単位時間に通
過する歯車１５の歯の数を測定して検出する。第５図中のａは、ある回転数を中心としてその上下に設
けた回転数の設定幅である。このような設定幅ａを設け
た理由は、コントローラ９内での判断動作を少しでも簡
単にするため、その幅内に入る回転数の時は、その中心
の回転数だと見做して基準値を適用するためである。例
えば、回転数がＮ、−ａからＮ、＋ａの範囲にあるもの
は、回転数Ｎ、であると見做して、パラメータＮ３の特
性曲線の値を基準値として使う。第６図に、モニター装置の動作フローを示す。以下の説明における項番■〜■は、第６図の処理■〜■
に対応する。 ■　温度センサ７により油温を検出し、常用限界温度Ｔ
Ｌ以下であるかどうかチエツクする。以上であれば、処
理■へ飛びアラームを鳴らす。 ■　回転センサ８により検出した回転数Ｎが、第４図で
区分したどの回転数範囲に入るのかを調べる。Ｎ、−ａ
＜Ｎ≦Ｎ、＋ａの式で、Ｎ、をＮ、、Ｎｔ　、・・・と
順次変えてゆき、この式が成立する範囲を探す。 ■　該当する回転数範囲に対応する基準値を選定する０
例えば、ＮがＮ、−ａからＮ、＋ａの範囲にあるもので
あれば、回転数Ｎ、の特性曲線の値を基準値として選ぶ
。 ■　第１のブラシ４．第２のブラシ５によって測定した
油膜の電気抵抗に対応する電流と、処理■で選んだ基準
値と比較する。 ■　この処理は、本当に異常となっているかどうかを確
認するために入れた、時間遅延のための処理である。処理■での比較の結果、電流が基準値より大であれば、
油膜の電気抵抗が所定値より小、つまり油膜が薄いとい
うことであるから、異常ということが検知されたことに
なる。異常が検知されたら直ちに警報を発することとしても良
いが、異常検知信号は、異常でもないのに何かの加減で
偶発的に出ることも考えられる。従って、暫く様子を見
て、本当に異常かどうかを確認する。第６図のフローは、成る決まった短時間毎に流されてい
るから、コントローラ９内にカウンタを用意しておき、
１回のフローで異常検知される毎に１づつカウントアン
プする。その数が所定時間内に所定値に達した時、初め
て確かに異常だと認めて警報装置を動作させる。時間をかけて様子をみることなく、１度でも異常が検知
されたら直ちに警報装置を動作させるようにしても良い
から、処理■は必須のものではない。 ■　警報は、コントローラ９によりスイッチ駆動コイル
１０を付勢し、アラームスイッチ１１をオンしてモニタ
ーランプ１２を点灯することによって行う。モニターランプ１２の代わりに、ブザー等を用いること
も出来る。

【発明の効果】

以上述べた如く、本発明では潤滑油モニター装置を設け
、その構成を、機械装置に付着した油膜の電気抵抗を測
定し、これを予め与えられた基準値と比較することによ
り潤滑油の劣化をモニターするものとしたので、次のよ
うな効果を奏する。（１）　　潤滑油の劣化状態が常時検出できるので、潤
滑油の交換を適切な時期に行うことが出来、劣化を原因
とする重大故障を未然に防ぐことが出来る。また、まだ劣化していないのに、所定の期間を経過した
ことだけを理由に、新しい潤滑油と交換して捨ててしま
うというような無駄なことをしな（ともよくなる。（２）　　水分その他の異物が混入したりアブユーズ（
ａｂｕｓｅ　）的な使われ方をすると、潤滑油は急速に
劣化してしまうが、そのような状態で長期間放置するこ
とがなくなる。上記のような急速な劣化が、交換してから間もない時期
に起こると、劣化したままの状態で長期間使用し続ける
ことになり、やがて重大故障につながる恐れが大である
。しかし、本発明によれば、交換してから間もなくであ
之うと、劣化すれば直ちに検出することが出来るから、
劣化状態で長期間放置するというようなことはなくなり
、上記のような恐れはな（なる。（３）潤滑メカニズムの破損等による潤滑油流出を検知
することが出来る。流出すれば、油膜が薄いどころか出来なくなるから、直
ちに検知出来る。（４）不適正な潤滑油の使用が防止できる。例えば、指定された潤滑油より粘度の小さい潤滑油を用
いた時（例えば、トランスミッションに対してエンジン
オイルとか極低温用オイル等を用いた時）、その潤滑油
は劣化していなくとも油膜は所望の厚さより薄くなる。すると、潤滑油モニター装置は、指定された潤滑油が劣
化した状態の厚さの油膜と判断してアラーム表示をする
。つまり、結果的に見れば不適正な潤滑油だったという
ことを検知してくれる。また、夏と冬では油温か違うから、同じ潤滑油でも夏に
は不適正となってしまう場合があるが、本発明によれば
そのような場合も検知出来る。

【図面の簡単な説明】

第１図・・・本発明の実施例にかかわる潤滑油モニター
装置第２図・・・トランスミッションにおける各種センサの
取付は状況を示す図第３図・・・ブラシとスリップリングとの接触状態を示
す図第４図・・・第３図のブラシ間に流れる電流の変化を模
式的に示した図第５図・・・トランスミッションにおいて、劣化はして
いるが未だ使用が許容される限界にある潤滑油の油膜に
電流を流した場合の、電流値と油温との関係を示す特性
曲線第６図・・・モニター装置の動作フロー図において、１
は潤滑油抵抗値測定部、２はバッテリ、３はスリップリ
ング、４は第１のブラシ、５は第２のブラシ、６はコン
デンサ、７は温度センサ、８は回転センサ、９はコント
ローラ、ｌＯはスイッチ駆動コイル、１１はアラームス
イッチ、１２はモニターランプ、１３はバッテリ、１４
はトランスミッションのケース、１５は歯車、１６はリ
バースアイドラーシャフト、１７は絶縁リング、１８は
油膜である。特許出願人　　いすり自動車株式会社

Claims

【特許請求の範囲】

（１）機械装置に付着した油膜の電気抵抗を測定し、こ
れを予め与えられた基準値と比較することにより潤滑油
の劣化をモニターすることを特徴とする潤滑油モニター
装置。
（２）トランスミッションの歯車の軸周に該歯車と絶縁
して被着したスリップリングと、該スリップリングに直
接接触するよう押圧した第１のブラシと、該スリップリ
ングに潤滑油の油膜が介在する程度に押圧した第２のブ
ラシとを備え、該第１、第２のブラシの間で測定される
油膜の電気抵抗を、前記歯車の回転数と油温とに応じて
定められる基準値と比較することにより潤滑油の劣化を
モニターすることを特徴とする特許請求の範囲第１項記
載の潤滑油モニター装置。