JPS5942441A - 油濁監視センサ - 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】 この発明は各種のエンジンや油圧装置、工作機械、回転
機械等の如き各種機械の作動油乃至潤滑油等の汚濁度を
電気的に検出するための油濁監視センサに関する。

例えば、建設機械で使用されている作動油乃至潤滑油等
の油は、これに含まれる不純物や添加物の析出、エンジ
ンや動力伝達機構など機械各部の摩耗および燃料の不完
全燃焼等で発生する金属粉やカーボン等が混入すること
によって汚濁する。

その汚濁は、エンジンや油等の種類によって性質が異な
る。

しかし、基本的には汚濁進行に伴なって油の導電度が増
加する。

このため、前記汚濁油をそのまま継続使用すると、ピス
トンの破壊、軸受の焼付き、油や燃料のリーク、出力低
下など非常に不都合なトラブル発生の大きな要因となる
。

そこで、かかるトラブル発生を防止すべ（、通常は油を
汚濁度に関係な（定期的に交換しているが、この場合、
未だ使用可能な油をも排除することが多々あるため、油
資源の大きな浪費となる。

また、前記トラブル防止対策として、例えば潤滑油系統
からサンプル油を定期的に採取し、その油を分析して該
曲の汚濁度を検出−ｆる方法もある。

しかし、この方法の場合、汚濁度検出時までに相当な労
力と時間を費や丁ため、汚濁度検出までの間に突発的ト
ラブルが発生した際の対処が極めて困難となる。

以上、この種の油の汚濁は、１１にエンジンや機械の動
作を阻害するのみでな（、重大事故発生要因となる惧れ
がある。

このため、油の汚濁進行時点で該油の交換など適切な対
策を行なう必要があり、そのためには油の汚濁度を常時
連続的に監視する必要がある。

この発明は上記事情に鑑みてなされ、その主目的は、作
動油乃至潤滑油等の油汚濁度を常時鋭敏かつ確実に連続
検出できるようにした油濁監視センサを提供するにある
。

この発明のまたの目的は、油中に混入した汚濁物が極く
微ｈ１であっても、該汚濁物が感知部に急速濃縮される
ことによって、この場合の汚濁度検出をも確実に遂行で
きる信頼性の高い油濁監視センサを提供するにある。

この発明の別の目的は、油汚濁による機械故障発生要因
の早期発見、適正な油交換時期の指示、その他、適正処
置の促進、機械寿命の延長等に大きく寄与する油濁監視
センサを提供するにある。

以下、この発明の好適実施例を図面に基づいて説明する
。

まず、第１図に例示の油濁監視センサは、非伝導性基板
１と、その片面に設けた汚濁感知要素２と、前記基板１
０反対面に設けた磁石６とを備えた構成になっている。

この場合の汚濁感知要素２は、第２図で一層詳細な如く
、一対の対向電極２Ａ、２Ｂからたつ【いる。

これらの電極２Ａ、２Ｂは、それぞれが父互に配列され
て略等間隔で平行する複数条の薄膜抵抗体からなって基
板１上に蒸着されている。

従って、この場合の電極２Ａ、２Ｂは互い違いとなった
櫛状に形成され、それらが電源Ｖに接続されている。

斯（して、上記構成のセンサは油中の適当な個所、例え
ば油抜き栓等に装着した状態で使用される。

この場合、前述の如く電源Ｖに接続された各電極２Ａ、
２Ｂは互いに電気的には独立した状態となる。

このため、曲が非常に清浄な場合、電極２Ａ。

２Ｂ間は何の変化もない電ヌ絶縁状態に維持される。

しかし、浦が機械各部の摩耗金属粉など導電性異物の混
入により汚濁すると、該混入異物で電極２　Ａ　、　２
．８間が短絡して導通状態となる。

この場合、前記混入異物による油汚濁度によって電極２
Ａ、２Ｂの電気抵抗値が変化する。

その電気抵抗の変化を周知のＮ気的測冗手段（図示省略
）で計測することによって、油汚濁度が常時自動的に連
続検出される。

該検出時において、曲中の混入異物に含まれた常磁性物
質は基板１下の磁石ろで吸引される。もって、常磁性物
質を含んだ混入異物は電極２Ａ。

２Ｂ１即ち、汚濁感知要素２上に急速ａ縮される。

このため、油中に混入した異物が仮に微はであっても、
その微量異物の混入による油の汚濁度をも確実に検出で
きる。また、静的状態の曲においても、該油を強制循環
させるなどの対策を必要とせずに汚濁度を確実に検出で
きる。

以上の実施例において、汚濁感知要素２は櫛状の蒸着電
極２Ａ、２Ｂに限定されず、その他の例えば梯状連続電
極、または、針金と非導電性線材と導電材料とをそれぞ
れ父互に織った網目構造体としても良（、この場合でも
同様の作用効果が得られる。

第８図に例示した油濁監視センサの場合、汚濁感知要素
２として磁気抵抗素子を用いている。

該素子２は例えば梯状の連続的パターンをもつ強磁性金
属薄膜からなって基板１上に蒸着され、該基板上にて互
いに直角方向に配置された状態として第２図中の電源Ｖ
に接続しである。

そして、基板１の直下にはバイアス磁石６１が一体的に
装着しである。この磁石３１は基板１の側面等に装着し
てもよい。

しかして、この場合のセンサも油中の適当個所、例えば
潤滑油系統の配管に装着されて使用に供される。

かかるセンサの場合、油が非常に清浄である限り、汚濁
感知要素すなわち磁気抵抗素子２の電気抵抗は一定に保
たれて何らの変化も生じない。

しかし、油が汚濁してくると、該油中に含まれる仮置微
量な導磁性物質によっても磁気抵抗素子２とバイアス磁
石６′との相対磁場が変化する。

このため、磁気抵抗素子２の電気抵抗が変化する。この
ときの電気抵抗値が前実施例の場合と同じく電気的測定
手段で計測されることによって油汚濁度が常時自動的に
連続検出される。

この実施例の場合、前述の如（油中混入異物に含まれる
磁性物質を検出するので、油流動状態にて該磁性物質が
汚濁感知要素２を通過するだけで、バイアス磁石３１の
吸引力との相加力によって前記磁性物質を迅速かつ確実
に検出できる。

なお、上記各実施例では、説明の便宜上、油汚濁状態を
定性的に測定するように述べたが、油汚濁状況を定量的
なデータと比較演算することによって定量的に測定する
ことも可能である。

即ち、各実施例で述べた油濁監視センサは電子回路を有
するメータ乃至マイクロコンピュータと併用すればよい
。

この場合、メータ乃至マイクロコンピュータが油濁監視
センサからの電気抵抗検出信号を入力してデータ処理を
行なうことにより、例えば油又換時期などを目的に応じ
て設定したり、油汚濁の異常増加検出や運転停止警報の
発信など、油汚濁に起因した種々の自動制御等が可能に
なる。

以上、この発明によれば、各種機械の作動油乃至潤滑油
等の油汚濁度を、該油中に混入したＳ電性乃至磁性物質
等の異物による電気抵抗の変化によって自動的に検出で
きる。

特に、該検出時には、油中の混入異物が磁力によって汚
濁感知要素に吸引濃縮されるので、たとえ混入異物が微
量であっても、該異物による油汚濁度を常時鋭敏かつ確
実に連続検出できる。

このため、適正な油交換時期を指示できることにより曲
の節減が図れ、かつ機械の正常運転を保障し得ると共に
、機械異常予知、機械寿命の延長等に大きく寄与する。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の好適一実施例に係わる油濁監視セン
サの側面図、第２図は同平面図、第８図は他の実施例に
係わる油濁監視センサの側面図である。 １は非伝導性基板、２は汚濁感知要素、６は磁石、６′
はバイアス磁石。 出　願　人　　キャタピラ−三菱株式会社外１名第２図 ２ 第３図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）、各種機械の作動油乃至潤滑油等の油中に設置さ
   れて該油の汚濁度を電気的に検出するための油濁監視セ
   ンサにして、油中に混入した導電性物質乃至磁性物質等
   の異物を電気的罠感知して電気抵抗が変化する汚濁感知
   要素と、その近傍に設けられて前記混入異物を汚濁感知
   要素に吸引させ、或いは該要素との相対磁場を形成させ
   るための磁石と、前記混入異物による汚濁感知要素の電
   気抵抗の変化を検出する手段とを備え、前記電気抵抗の
   変化によって油汚濁度が自動計測できるようにしたこと
   を特徴とする油濁監視センサ。 （２、特許請求の範囲第１項記載のセンサにおいて、汚
   濁感知要素は、それぞれが交互に配列されて略等間隔で
   離間平行する複数条の対同電極からなり、該Ｎ、極間に
   油中混入異物が磁石で加速吸引されることによる電気抵
   抗の変化が検出されるようになっていることを特徴とし
   た油濁監視セーサ。 （３）、特許請求の範囲第１項記載のセンナにおいて、
   汚濁感知要素は磁気抵抗素子からなり、バイアス磁石で
   相対磁場が形成されるようになっていることを特徴とし
   た油濁監視センサ。 （４）、特許請求の範囲第１項乃至第８項記載のセンサ
   において、該センサからの電気抵抗検出信号を入力する
   ことにより該信号をデータ処理して定量的に汚濁度を算
   定し、該汚濁度に応じた所定の措置を行なう自動制御手
   段を備えていることを特徴とした油濁監視センサ。