JPH02276434A - モータの摩擦装置の診断方法及び装置 - Google Patents

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〕 本発明はモータの摩擦装置の診断方法及び装置に関し、
特に未使用及び使用潤滑油の分析による診断方法及び装
置に関する。

〔従来の技術〕

オイル燃焼エンジンのような大規模使用における使用中
モータオイルの分析は従来から行われている。より効率
的なモータとよりよい潤滑油の発展と共に、いくつかの
旧式で不便な化学的分析の方法は無くなっている。分析
の結果がモータや機構部の評価や制御に広く利用され始
めたのは最近である。これはモータ又は機構が潤滑油等
のオイル中に送られる機構の金属部分の微分子に依存し
ているということを意味する。個々の金属の濃度及び経
時変化からモータの摩耗の程度や技術的状態を評価する
ことが可能であり、重大な損傷を検出することも可能で
ある。

これらの分析を行うには２つの方法がある。即ち、原子
放射分光写真法（ＡＥＳ）と原子吸収フレーム分光測定
法（ＡＡＳ）である。最近、後者の方法がより広く利用
されており、適切な溶剤によるフィルタと希釈後のオイ
ルの見本が特定のバーナーにより燃焼され、吸収スペク
トルが高感度測定器により測定される。コスト高と複雑
な動作と現在の工場の条件と制限にもかかわらず、スペ
クトル摩擦診断は現在量も適しており、対象物の摩擦分
析の方法に適用されている。他の方法として振動や音響
によるものや燃焼生成物の評価のよるものがある。

〔発明が解決しようとする課題〕 これらの問題点はモータの臨界的状態が十分な感度と精
度のないことである。スペクトル摩擦診断方法の問題は
情報が要素の全体的濃度に関係しており酸化状態等の発
生する形態ではないことである。見本の有機成分の測定
や潤滑油の変化の検出ができず、鉛のような付属的金属
に対しては感度が制限されさらにコスト高の問題もある
。

本発明の目的は上述した問題点を解消したモータの摩擦
装置を容易に診断する方法及び装置を提供することにあ
る。

〔課題を解決するための手段及び作用〕第１の発明は使
用中の潤滑油の分析によるモータの摩擦装置の診断方法
であって、ここで、所定の成分の未使用潤滑油がモータ
に注入され又は所定時間だけモータに接触し、その後、
モータは一定時間だけ使用中潤滑油の見本がとる動作に
設定される場合において、使用中潤滑油の見本は以下の
形態、即ち、最初に未使用潤滑油の見本を４より高い相
対誘電率の抽出溶液に接触させ又は少なくとも一部分を
抽出溶液に移し、抽出溶液又は未使用潤滑油に、測定用
水銀電極と基準電極と必要に応じて所定数の予備電極を
設け、見本の少なくとも酸度又は成分を調整し、電圧又
は電圧の要素を測定電極と基準電極と予備電極の間に制
御された方法で供給し、それにより測定電極又はその要
素を介して流れる電流の経路は供給電圧に依存して追従
され評価され記録され、得られたデータから未使用潤滑
油の品質、成分、物理的・化学的特性について、又は汚
れの程度及び形態について結論を導き、抽出溶液又は未
使用潤滑油の見本から測定電極と基準電極と予備電極を
取り、使用潤滑油の見本と未使用潤滑油を替え、所定時
間だけ使用潤滑油の見本を抽出溶液に接触させ、使用潤
滑油の見本の汚れの程度及び形態について品質、成分及
び物理的・化学的特性を評価する過程を繰り返し、使用
及び未使用潤滑油の見本の電流の強度及び経路の差異を
追従し、評価し、記録し、較正データとの比較によりモ
ータの技術的状態、モータの電位的…害の位置及び範囲
について判断することを特徴とし、 さらに、第２の発明はモータのＩ！！擦装置の診断装置
であって、その構成は設定プログラムブロック（１）が
電圧／電流発生ブロック（２）に接続され、ブロック（
２）は電極検出ブロック（３）に接続され、ブロック（
３）は測定装置（４）に接続され、検知・処理・評価信
号ブロック（５）は記録／表示ブロック（６）に接続さ
れ、さらに、抽出／サンプル処理ブロック（７）が所定
時間だけブロック（２）、ブロック（３）、又は供給ブ
ロック（９）に接続され、サンプル投入ブロック（８）
が直列又は並列にブロック（４）に接続され、さらにブ
ロック（９）がブロック（２）又はブロック（７）又は
ブロック（８）に接続されることを特徴とする。

〔実施例〕

第１の実施例はオイル燃焼エンジンの摩耗の程度の評価
である。オイルの見本は通常の動作温度でモータの潤滑
油装置から得られたものを用いる。

塩素化した炭化水素により３　ｍｌの溶液を加えた後の
５ｇのオイルが２：１に割合で希釈された５１の塩化水
素酸により覆われ、オイルから水溶液への微分子の抽出
が１５分間行われる。次に、４５　ｍｌの水が加えられ
た後、抽出が１０分以上続けられる。１０ｍ１の水溶液
状のものを分離後に、６Ｍのカリウム水酸化物が加えら
れ、混合液中の２〜３ｇの分解後に結果的に得られた溶
液がセル中に置かれ、測定用の水銀電極と基準銀塩化物
電極に直線的に増加する電圧源を接続後、２０ｍｖ／ｓ
ｅｃの電圧走査で−０，２から−１，７０Ｖの範囲で電
流−電圧曲線が記録される。

測定電極は特定の毛細管のオリフィスの所定のモーメン
トで形成される０、３　ｍｍの半径の水銀滴で形成され
る。上述のカーブを記録後、０．ＩＮの１０ｍ１のトリ
エタノール・アミンがセルの溶液に加えられ、攪拌後に
電流−電圧カーブが−０，６から−１，２ｖの範囲で記
録される。両方の記録の比較後にモータオイル中の銅、
鉛、亜鉛、鉄の濃度が測定され、データを較正してオイ
ル燃焼エンジンの摩擦装置の摩耗の範囲が評価される。

測定された信号又は濃度は、モータを搭載した車両の関
数としてグラフに示される。測定信号又は濃度の増大は
所定レベルでの精度を示す。

第１図は抽出溶液における銅（１０２）　、鉛（１（１
１）、亜鉛（１０３）のグラフを示す。これらの金属の
濃度の指数関数的増大はベアリングの摩耗を示す。カー
ブの最大値はモータの状態に対応する。

第２の実施例は５ｇの使用済オイルがモータの潤滑油装
置から取り出され、塩素化炭化水素による５ＩＩｌｌの
溶液を付加した後、５分間だけ５ｍｌの水溶液の見本が
取り出される。この見本にナトリウム・ピロ・ホスフェ
ート及びトリエタノールが０．１　ｍｏｌ／Ｉの濃度ま
で加えられる。そして、見本の酸度がｐＨ＝９のＩＭ　
Ｎａ（１１１を加えて調整し、水銀電極滴による測定電
極と銀塩化物基準電極が抽出の見本に浸され、測定電極
及び基準電極に電圧が、５０　ｍＶ／Ｓの率で−０，１
から−１，５Ｖの範囲で直線的に増大するように与えら
れ、電流−電圧カーブが記録される。−０，３ｖ及び−
０，９ｖの範囲で形成される波形のピークの高さから、
鉄イオンの濃度が測定され、データから標準見本と比較
され使用済オイル中の金属の研磨剤的な性質がモータや
シリンダ支柱やピストン等の全体的な摩耗として測定さ
れる。測定信号はグラフに示される。

本発明のモータの摩擦装置の診断装置の全体的構成を第
１２．１３図に示す。電圧／電流発生ブロック２はタイ
ミングパルスブロック８０と、集計ブロック８）と走査
ランプ８２と電圧計８３で構成される。

さらに電極検出器ブロック３は電極１５と、プログラム
電極制御ブロック８４と、手動制御ブロック８５を含む
。信号検知・処理・評価ブロック５はインタフェースブ
ロック８６、メモリ８７、増幅・フィルタブロック８８
を含み、記録・評価・制御ブロック８９は信号検知・処
理・評価ブロック５及び記録・表示ブロック６を含み、
極性設定ブロック８２は走査ランプブロック８２に接続
されその出力は電圧計の入力と集計ブロック８１の第１
の入力への第２の出力に接続され、集計ブロック８１の
出力は測定装置４の基準電極及び予備電極に接続され、
測定センサと電極を浸し、その出力はインタフェースブ
ロック８６の入力に接続され、さらにメモリブロック８
７の入力に接続される。メモリの出力は増幅・フィルタ
ブロック８８の入力に接続される。

さらに、集計ブロック８１の第２の入力はタイミングパ
ルスブロック８０の出力に接続され、その入力は供給ブ
ロック９の出力に接続され、手動制御ブロック８５に接
続され、第１の出力はプログラム電極制御ブロック８４
の入力に接続され、プログラム電極制御ブロック８４は
電極ブロック１５の入力に接続され、手動制御ブロック
８５の第２の出力は抽出・見本処理ブロック７に接続さ
れる。

第１３．１４図は電極検出ブロック３の詳細構成図であ
る。タイミング制御ブロック１１はマイクロプロセッサ
９０とタイミングパルス発生器９１を含み、抽出制御ブ
ロック１９は開始ブロック１２に接続され、開始ブロッ
ク１２はマイクロプロセッサｇｏとメモリブロック１４
に結合され、さらにキーボードを基に設定ブロックｌＯ
と電極１５に接続され、財時にマイクロプロセッサ９０
は信号・制御ブロック１８に結合され、さらに並列にタ
イミングパルス発生器９１に接続される。信号・制御ブ
ロック１８は先部分と音響部分からなり、外部制御ブロ
ック１９は自動的に開始するパルス装置又は機械的イン
パルス装置を含む。

【図面の簡単な説明】

第１図は抽出溶液における銅、鉛、亜鉛の濃度のグラフ
、 第２図は電極検出ブロックの構成図、 第３図は診断装置の全体構成図、 第４図は圧縮スパイク部構成図、 第５図は圧縮スパイク部の他の構成図、第６図は電極部
構成図、 第７図は測定電極周辺構成図、 第８図は測定電極周辺の他の構成図、 第９図は各種オリフィスの構成図、 第１θ図は電極構成図、 第１１図は電極細部構成図、 第１２．１３図はモータの摩擦装置の診断装置の全体的
構成、；°。 第１４図は電極検出ブロックの他の詳細構成図、展ト′
−’＊　　１ケ囚　１Ｆ　＄　ネｇｌのイ徹シご　っ１
に１１不−ト〆ぐρ９２′、ろノ。 （符号の説明） ２は電圧・電流発生ブロック、３は電極検出器ブロック
、４は測定装置、５は信号検知・処理・評価ブロック、
６は記録・表示ブロック、９は供給ブロック、８０はタ
イミングパルスブロック、８１は集計ブロック、８２は
走査ランプ、８３は電圧計、１５は電極、８４はプログ
ラム電極制御ブロック、８５は手動制御ブロック、８６
はインタフェースブロック、８７はメモリ、８８は増幅
・フィルタブロック、８９は記録・評価・制御ブロック
、である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、使用中の潤滑油を分析することによるモータの摩擦
   装置の診断方法であって、所定の成分の未使用潤滑油が
   モータに注入され若しくは所定時間だけモータに接触し
   、その後、モータは一定時間だけ使用中潤滑油の見本が
   下記の諸形態をとる動作に設定される場合において、 使用中潤滑油の見本は以下の形態、即ち、 最初に未使用潤滑油の見本を４より高い相対誘電率の抽
   出溶液に接触させ若しくは少なくとも一部分を抽出溶液
   に移し、 抽出溶液又は未使用潤滑油に、測定用水銀電極と基準電
   極と必要に応じて所定数の予備電極を設け、 見本の少なくとも酸度又は成分を調整し、 電圧を測定電極と基準電極と予備電極の間に一定の制御
   された方法で供給し、それにより測定電極又はその要素
   を介して流れる電流の経路は供給電圧に依存して追従さ
   れ、評価され、かつ記録され、 得られたデータから未使用潤滑油の品質、成分、物理的
   ・化学的特性について、若しくは汚れの程度及び形態に
   ついて結論を導き、 抽出溶液又は未使用潤滑油の見本から測定電極と基準電
   極と予備電極を取り出し、 使用潤滑油の見本と未使用潤滑油を替え、所定時間だけ
   使用潤滑油の見本を抽出溶液に接触させ、使用潤滑油の
   見本の汚れの程度及び形態について品質、成分及び物理
   的・化学的特性を評価する過程を繰り返し、 使用及び未使用潤滑油の見本の電流の強度及び経路の差
   異を追従し、評価し、記録し、 較正データとの比較によりモータの技術的状態とモータ
   の電位的損害の位置及び範囲について判断することを特
   徴とするモータの摩擦装置の診断方法。 ２、使用中潤滑油の見本を一定時間だけ繰り返し抽出溶
   液に接触させ、それにより抽出溶液内の測定電極を介し
   て流れる電流の少なくとも強度と経路が使用中溶液と抽
   出溶液との接触が中断した後に測定され、 個々の電気化学活性成分の濃度と、それらの酸化状態の
   相対的影響範囲と、芳香族炭化水素系物質のように抽出
   溶液内の測定電極の吸収係数が、１００ｍ＾３／ｍｏｌ
   より高い値を有する複合物の濃度を測定し、 使用中潤滑油と診断済モータとの接触時間、使用中潤滑
   油と抽出溶液との接触時間、若しくはこれら時間の関数
   であるパラメータ、における成分の濃度に依存して追従
   し、 モータの実際の技術的状態、特定部品の技術的状態、使
   用中潤滑油の測定された物理的・化学的パラメータ及び
   退化の程度、若しくは潤滑油内の対応成分の研磨特性に
   おける、求めたデータからの結論及び較正測定を導出す
   ることを特徴とする請求項１に記載の方法。 ３、水銀による測定電極の形態であって、液体水銀又は
   水銀アマルガムが測定毛細管の上部のオリフィスに至り
   、一定の間隔で圧縮スパイクがオリフィスの内外に繰り
   返しシフトされ、 前記圧縮スパイクは、選択された動作モードの範囲にて
   毛細管への水銀流が減少し、遮られ、交換され、測定毛
   細管の下端に形成される水銀滴又は水銀メニスカスが所
   望の大きさ及び形状になった後に、圧縮スパイクの動作
   は水銀滴又は水銀メニスカスが取り去られた後の所定時
   間だけ停止し、かつ圧縮スパイクのシフトにより始まる
   一連の手順が繰り返されることを特徴とする請求項１又
   は２に記載の方法。 ４、電流を使用又は未使用潤滑油の抽出溶液に浸された
   測定電極と基準電極と予備電極に与え、測定電極又はそ
   の要素の電位値及び時間が供給電流の強度及び時間に依
   存して追従し評価し記録されることを特徴とする請求項
   １〜３項のいずれかに記載の方法。 ５、設定プログラムブロック（１）が電圧・電流発生ブ
   ロック（２）に接続され、ブロック（２）は電極検出ブ
   ロック（３）に接続され、ブロック（３）は測定装置（
   ４）に接続され、検知・処理・評価信号ブロック（５）
   は記録・表示ブロック（６）に接続され、さらに、抽出
   ・サンプル処理ブロック（７）が所定時間だけブロック
   （２）、ブロック（３）、又は供給ブロック（９）に接
   続され、サンプル投入ブロック（８）が直列又は並列に
   ブロック（４）に接続され、さらに、ブロック（９）が
   、ブロック（２）又はブロック（７）又はブロック（８
   ）に接続されることを特徴とするモータの摩擦装置の診
   断装置。 ６、前記電極検出ブロックは設定ブロック（１０）が時
   間制御ブロック（１１）に接続され、ブロック（１１）
   は開始ブロック（１２）と供給ブロック（１３）とメモ
   リブロック（１４）と電極ブロック（１５）とに並列に
   接続され、さらに電気機械組立ブロック（１６）と電圧
   ／電流出力ブロック（１７）と信号／制御ブロック（１
   ８）に並列に接続され、ブロック（１８）はブロック（
   １０）とブロック（１１）とブロック（１２）に接続さ
   れ、所定の条件では外部制御ブロック（１９）に接続さ
   れる請求項５項に記載の装置。 ７、前記電極ブロック（１５）は測定電極（２６）を含
   み、毛細管（２１）の細部（２０）は圧縮スパイク（２
   ２）からなり、毛細管オリフィス（２３）又は内部空間
   （５９）の寸法と形状に対応し、これにより測定電極の
   上部は固定制御機構（２５）又はその一部と共にケース
   （２４）に調整されることを特徴とする請求項５又は６
   項に記載の装置。 ８、前記電極検出ブロック（３）は小型又は超小型電極
   上に構成され、測定電極（２６）は固定制御機構（２５
   ）又はしゅう動機構（２７）と共にケース（２４）に調
   整され、制御機構（２５）のしゅう動セグメント（２８
   ）は圧縮スパイク（２２）の一構成要素を形成し、ケー
   ス（２４）の壁はロック（３１）と共に昇降レバー機構
   （３０）になること特徴とする請求項５〜７項のいずれ
   かに記載の装置。 ９、前記圧縮スパイク（２２）は制御機構（２５）のし
   ゅう動セグメント（２８）に接続され、又は細部（３２
   ）の通路の形状に調整され、圧縮スパイク（２２）の外
   形と細部（３２）の内径の差が０．７ｍｍ以下であり、
   細部（３２）を通る圧縮スパイク（２２）の表面粗度が
   約０．３ｍｍであることを特徴とする請求項５〜８項の
   いずれかに記載の装置。 １０、前記細部（３２）は、パッキング（３３）、圧縮
   スパイク（２２）又はしゅう動部（２８）への電極接触
   部（３４）、内部タンク（２９）内の独立の電気的接触
   部（３５）、及び水銀の入口（３６）に接続された外部
   タンク（３７）により設けられ、さらに、バルブ（３８
   ）又は加圧器（３９）に設けられることを特徴とする請
   求項５〜９項のいずれかに記載の装置。 １１、内部タンク（２９）に形成される停止部（４０）
   は、測定電極（２６）の下部にて装置のビード又は壁の
   入口（４２）に整合するように形成された縮小片（４１
   ）により形成され、かつ縮小片（４１）の下部にてパッ
   キング部材が固定されることを特徴とする請求項５〜１
   ０項のいずれかに記載の装置。 １２、水銀滴除去装置（４４）は縮小片（４１）、測定
   電極（２６）又は毛細管壁（２１）に突き当たり、ハン
   マ（４５）の振幅の調整を可能にし、かつハンマ（４５
   ）の軸に沿ってシフトし得る調整可能機構（４６）によ
   り提供され、一方、除去装置（４４）の本質的部分はハ
   ンマ（４５）、弾性部材（４７）、力要素（４８）、及
   びケース（４９）であることを特徴とする請求項５〜１
   １項のいずれかに記載の方法。 １３、設定ブロック（１０）、時間／制御ブロック（１
   １）、開始ブロック（１２）、メモリブロック（１４）
   、信号／制御ブロック（１８）、さらに、供給ブロック
   （１３）は、可搬性制御ブロック（５０）に収められ、
   さらに、測定電極（２６）、水銀滴除去装置（４４）、
   スタンド（５１）、電極ブロック（１５）に接続され、
   さらに、測定電極（２６）、基準電極（５２）、予備電
   極（５３）、攪拌器（５４）、使用装置の材質に化学的
   に挿入するガス（５５）の投入、外部タンク（５６）、
   加圧器（３９）、測定装置（４）、鍋（５７）、安定支
   柱（５８）に調整されることを特徴とする請求項５〜１
   ２項に記載の装置。 １４、付属的構成要素は毛細管（２１）の組みとして表
   せ、上部の内部穴（５９）はフレネル状のサドル（６０
   ）の形状を有し、下部には連続する円筒部分と、コニカ
   ル巻きの部分があり、他の付属部分はその形状にあった
   真空装置を有する請求項５〜１３のいずれかに記載の装
   置。 １５、電極（２６）の筆状部分は毛細管（２１）の電極
   クランプブロック（６２）からなり、毛細管（２１）は
   独立の電極接触部（３５）と共に内部タンク（２９）に
   接続され、前記の内部タンク（２９）は制御機構（２５
   ）に取りつけられ、圧縮スパイク（２２）の周期的シャ
   フトは押しボタン、スプリング、制限停止部、解除部（
   ６４）の基づき開始機構（６３）に結合されることを特
   徴とする請求項５〜１４項のいずれかに記載の装置。 １６、制御機構（２５）は弾性体首部（６５）と共にし
   ゅうセグメント（２８）とコーン状の開始機構（６３）
   のロッド（６６）と固定グリップ（６７）と弾性体セグ
   メント（６８）と調整可能停止部（６９）に基づく機構
   装置からなることを特徴とする請求項５〜１５のいずれ
   かに記載の装置。 １７、抽出ブロックとサンプル処理ブロックは、密閉さ
   れた抽出セル（７０）がインレット首ブロック（７１）
   により壁の付近の上部に設けられ、壁と抽出セル（７０
   ）に固定されたセグメント（７２）の間で、インレット
   チューブ（７３）を通り抽出セル（７０）の底部に近い
   チャンネル（７４）で終わり、一方、セグメント（７２
   ）の壁にはスリット（７６）が形成され、抽出セル（７
   ０）の壁側は補正セル（７８）に連なり、タンク上部（
   ７９）はインレット（７１）に結合されることを特徴と
   する請求項５〜１６のいずれかに記載の装置。