JPS6026457B2 - wear particle detector - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 通常の摩耗粒子検出器は油圧系の作動油中、またはさら
に特定的には、エンジンまたはトランスミッションの潤
滑剤中に存在する金属粒子を捕捉する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Typical wear particle detectors capture metal particles present in the hydraulic fluid of a hydraulic system, or more specifically, in the lubricant of an engine or transmission.

これらの金属粒子はこのような装置の２つの電極間のギ
ャップを架橋するように誘導され、それにより電気回路
を完結する。金属粒子によって電気ギャップが閉じられ
ると、外部警報信号が起動される。可動構成要素が主と
して鋼から作られているシステムにおいては、装置の有
効度は電極間のまた電極に近接する磁界によって増大さ
れる。These metal particles are induced to bridge the gap between the two electrodes of such a device, thereby completing the electrical circuit. When the electrical gap is closed by the metal particles, an external alarm signal is activated. In systems where the moving components are primarily made of steel, the effectiveness of the device is increased by the magnetic field between and close to the electrodes.

あるいシステムにおいては、金属粒子が電気回路を閉じ
る確率を増大するために一対より多い電極が使用される
。これらの補助的設備はこの発明の原理に直接の影響を
持つものではない。両電極と接触する比較的大きいサイ
ズの１個の金属粒子、または比較的小さいサイズの数個
の金属粒子、またはそれら大小の金属粒子によって電極
ギャップを架橋することから同一効果が生ずることは明
白である。In some systems, more than one pair of electrodes is used to increase the probability that the metal particles will close the electrical circuit. These auxiliary facilities have no direct effect on the principles of this invention. It is clear that the same effect results from bridging the electrode gap by one metal particle of relatively large size, or several metal particles of relatively small size, or metal particles of large and small size, in contact with both electrodes. be.

詳述すると、エンジン、トランスミッションまたは他の
油圧系あるいは流体系の正常動作中、動力伝達面の通常
の摩耗によって非常に微細な粒子が発生される。Specifically, during normal operation of an engine, transmission, or other hydraulic or fluid system, very fine particles are generated by normal wear of power transmission surfaces.

この状態は、設備が新しく、ギヤ、ベアリングその他の
コンポーネントがランィン（ならし運転）時期と普通呼
ばれる初期摩耗過程にあるとき、特に顕著である。通常
「摩耗けぱ（ｆ雌ｚ）」と呼ばれるこれらの非常に小さ
い粒子が集積すると、危険が存在しなくても、警報信号
が起動され、それによりいわゆるじよう乱指示（又は標
示）が発生される。このような装置が航空機のような危
険なシステムのエンジン、トランスミッション、ギャボ
ックスおよび補助駆動装置に使用される場合には、高価
かつ不当な予防措置が必要になる。したがって、警報信
号の発生は、金属表面の初期摩耗過程によって生じるよ
うな比較的大きいサイズの金属粒子が装置の電極間ギャ
ップを架橋する場合にのみ限定することが望ましい。This condition is particularly noticeable when equipment is new and gears, bearings, and other components are in the initial wear phase, commonly referred to as the run-in period. The accumulation of these very small particles, usually referred to as "wear debris", can trigger an alarm signal, thereby causing a so-called nuisance indication (or sign), even if no hazard is present. be done. Expensive and unwarranted precautions are required when such devices are used in the engines, transmissions, gearboxes, and auxiliary drives of hazardous systems such as aircraft. Therefore, it is desirable to limit the generation of an alarm signal to only those cases where metal particles of relatively large size bridge the interelectrode gap of the device, such as those caused by the initial wear process of the metal surface.

軍用ヘリコプタで特に遭遇する第二の問題は戦闘状態中
１つまたはそれ以上のオイルサンプに穴があくことであ
る。A second problem particularly encountered in military helicopters is the puncture of one or more oil sumps during combat conditions.

この結果として潤滑剤の損失を生じ、やがてはロータギ
ヤが加熱されて暁付くことになる。したがって、サンプ
温度を監視してこのような故障の早期警報を与えること
も望ましい。両機能を１つのセンサに組込むことはこの
ようなサービスに要求されるェビオニクス（ａｖｉｏｎ
ｉｃｓ）パッケージ内へ実質的な経済性を提供する。This results in a loss of lubricant, which eventually leads to the rotor gear heating up and freezing. Therefore, it is also desirable to monitor sump temperatures to provide early warning of such failures. Incorporating both functions into one sensor will improve the avionics required for such services.
ics) offer substantial economics within the package.

この発明の主題は、大きいサイズの粒子を捕捉してその
存在を指示し、適切しかも簡素な電気回路によって警報
指示を発生させることができるとともに、同電気回路の
利用によって小さい摩耗けば形粒子を自動的にかつ反復
して破壊し、それにより追加の電気回路、信号観察およ
び指冷ならびにじよう乱指示（又は標示）およびこれに
よる不利な飛行行動結果を排除するように考案された、
ところの摩耗粒子検出器である。The subject matter of this invention is that it is possible to capture and indicate the presence of particles of large size and to generate an alarm indication by means of an appropriate and simple electrical circuit, and by the use of the same electrical circuit it is possible to capture and indicate the presence of particles of small abrasive size. designed to automatically and repeatedly destroy, thereby eliminating additional electrical circuitry, signal observation and finger cooling, as well as disturbance indications (or markings) and the resulting adverse flight action consequences;
However, it is a wear particle detector.

この検出器はさらに、過度のオイルサンプ温度が起こっ
たときに警報を与えることができ、それにより早期のオ
イル損失警報信号を与えることができる。二次電力源か
らの大体一定の大電流を利用して摩耗けばを破壊しかつ
電気接点ギャップに総留された粒子の存在を警報装置を
組込んだ第一の電気回路によって指示するところの装置
は知られている。The detector can further provide an alarm when excessive oil sump temperatures occur, thereby providing an early oil loss warning signal. A first electrical circuit incorporating an alarm device utilizes a large, approximately constant current from a secondary power source to destroy the abrasion and to indicate the presence of particles trapped in the electrical contact gap. The device is known.

警報装置が起動されると、操作者は前記の大体一定の大
きさの大電流を電気接点ギャップを通してある時間流す
ことによって前記摩耗けばを破壊する。前記二次電力源
は電力供給系または指示回路の低抵抗分岐からなるもの
である。この方法はいくつかの大きな欠点を有する。第
一に、典型的な横断面の摩耗けば粒子を破壊するために
必要な大電流は、たとえば、航空機の電気系統に大量の
電力消耗を起こす。第二に、安全動作限界を超えないよ
うに電流の大きさを制限するための特殊化回路保護装置
が要求される。これらの装置は大型でありかつ望ましく
ない量の熱を消散する。第三に、最も重要なものとして
、特定の摩耗粒子は所定のかつ実質的に一定の大きさの
電流によって破壊されることもあり、破壊されないこと
もある。すなわち、これは前記電流の印加時間および前
記電流によって発生された熱が環境中へ消散される速度
に依存する。これは、そのような装置の動作にかなりの
不確定要素を導入し、その結果、そのような動作サイク
ルの帰結に対する操作者の信頼度が低くなる。これらの
理由により、この種類の装置は現在では工業的に普及し
ていない。不断の監視および手動操作の二次電気回路を
必要とする、実質的に抵抗型のこれらの装置に対比して
、この発明に係る装置は、基本電気回路中に配置された
少なくとも１つのコンデンサにより、さらに、摩耗粒子
を保留してそれらの検出および選択的破壊を容易にする
ための機構を設けることにより、摩耗けば破壊を自動的
に達成する。前記コンデンサは、摩耗けばが装置の電極
間ギャップに補留されるまで、自動的に充電されかつ充
電状態を維持する。摩耗けばがギャップに楠留されると
、コンデンサはその貯蔵電気ェネルギを前記摩耗けばを
通して放電し、電力供給系に負担をかけることなくそれ
を破壊し、前記ギャップを開放しかつ前記コンデンサを
自動的かつ即時に再充電し、この場合にはじよう乱指示
（又は標示）は起こらない。一方、大きい横断面を持つ
ことを特徴とする摩耗粒子が前記ギャップ中に捕留され
た場合には、前記コンデンサは同様に放電するが、前記
粒子は破壊されず、それにより警報光が自動的に起動さ
れかつコンデンサは放電状態を維持する。When the alarm is activated, the operator destroys the wear fray by passing a large current of approximately constant magnitude through the electrical contact gap for a period of time. The secondary power source consists of a low resistance branch of the power supply system or indicator circuit. This method has several major drawbacks. First, the high currents required to destroy typical cross-sectional abrasion particles cause large power drains in, for example, aircraft electrical systems. Second, specialized circuit protection equipment is required to limit the magnitude of the current so that safe operating limits are not exceeded. These devices are bulky and dissipate an undesirable amount of heat. Third, and most importantly, certain wear particles may or may not be destroyed by a given and substantially constant magnitude of current. That is, it depends on the time of application of the current and the rate at which the heat generated by the current is dissipated into the environment. This introduces considerable uncertainty into the operation of such devices, resulting in low operator confidence in the outcome of such operating cycles. For these reasons, this type of device is not currently widespread industrially. In contrast to these devices which are essentially of the resistive type, which require constant monitoring and manual operation of the secondary electrical circuit, the device according to the invention uses at least one capacitor placed in the basic electrical circuit. , and further provides a mechanism for retaining wear particles to facilitate their detection and selective destruction, thereby automatically achieving destruction upon wear. The capacitor is automatically charged and remains charged until wear and tear is trapped in the interelectrode gap of the device. When a worn hole is stuck in the gap, the capacitor discharges its stored electrical energy through said worn hole, destroying it without burdening the power supply system, opening said gap and closing said capacitor. It recharges automatically and instantly, in which case no disturbance indications (or markings) occur. On the other hand, if wear particles, characterized by a large cross section, are trapped in the gap, the capacitor will likewise discharge, but the particles will not be destroyed, so that the warning light will automatically be activated. and the capacitor remains in a discharged state.

前記コンデンサの放電による摩耗けばの破壊はきわめて
短い時間で起こるから、この過程中の熱消散速度は、す
べての他の環境条件が等しいため、動作サイクルの帰結
に影響を及ぼさない。Since destruction of the wear fuzz due to discharge of the capacitor occurs in a very short time, the rate of heat dissipation during this process does not affect the outcome of the operating cycle, all other environmental conditions being equal.

したがって、本装置は比較的小さい摩耗仇ま粒子と比較
的大きい摩耗粒子とを確実に判別することができ、かつ
じよう乱の指示（又は指示）を選択的に抑制する（小摩
耗粒子はコンデンサによる電極間の放電によって分解し
てじよう乱の表示を行なわず、大きい摩耗粒子の場合は
じよう乱の表示を行なう）。を選択的に抑制することが
できる。同様に、サンプ温度を監視する装置があるが、
これらは別個の信号発生システムを必要とし、そのため
にエビオニクスパッケージの複雑性が増大する。この発
明はさらに同一信号発生システムを動作させうるセンサ
を含み、それによって総合コストを低減しかつシステム
を簡素化する。先行技術よりすぐれた本発明の別の利点
は以下の記載および添付図面から明らかになるであるつ
ｏつぎに図面特に第１図を参照すると、電気回路１０の
構成図が示されており、仮想線内に示す接続線は本発明
の摩耗粒子検出器２川こ組み込まれたものであり、仮想
線の外側に示すもの（例えば、電球１６、電力源１２等
）は前記装置２０が接続される外部電気配線および構成
部品に適用される。Therefore, this device can reliably distinguish between relatively small wear particles and relatively large wear particles, and selectively suppress indications (or indications) of disturbance (small wear particles are If the particles are large wear particles, they will be displayed as a disturbance.) can be selectively suppressed. Similarly, there are devices that monitor sump temperature;
These require separate signal generation systems, which increases the complexity of the avionics package. The invention further includes sensors that can operate on the same signal generation system, thereby reducing overall cost and simplifying the system. Further advantages of the present invention over the prior art will become apparent from the following description and accompanying drawings.Referring now to the drawings and in particular to FIG. Connection lines shown within the lines are those in which two wear particle detectors of the present invention are incorporated, and those shown outside the imaginary lines (for example, light bulb 16, power source 12, etc.) are connected to the device 20. Applies to external electrical wiring and components.

バツテリのような電力源１２はたとえばその負極に帰路
端子１４を有し、その正極は電球１６の一方の端子に接
続されている。前記電球１６の他方の端子は前記装置２
０の端子１８に接続されている。摩耗粒子検出器２０は
２つの電極２２，２４を含み、これらは磁気回路の磁極
片であってもよく、この場合には相互に反対極性に永久
的に磁化されかつ絶縁体２３を介して相互に電気絶縁さ
れる。A power source 12, such as a battery, has a return terminal 14 at its negative terminal, and its positive terminal is connected to one terminal of a light bulb 16. The other terminal of the light bulb 16 is connected to the device 2.
0 terminal 18. The wear particle detector 20 includes two electrodes 22, 24, which may be pole pieces of a magnetic circuit, in which case they are permanently magnetized to mutually opposite polarities and are connected to each other via an insulator 23. electrically insulated.

前記絶縁体２３は非導電性材料の永久磁石から構成され
うる。電極２２，２４は両者間に所定寸法の動作ギャッ
プ２６を形成するように配置されている。電極２２，２
４の面２８，３０は油圧作動油に露出され、一方、装置
２０の他の部品は第１図に仮想線で略示した密閉体内に
装着される。電極２４は、好適には摩耗粒子検出器の密
閉体によって帰路に接続されている。The insulator 23 may be made of a permanent magnet made of a non-conductive material. Electrodes 22, 24 are arranged to form a working gap 26 of a predetermined size therebetween. Electrode 22,2
The faces 28, 30 of 4 are exposed to hydraulic fluid, while the other parts of the device 20 are mounted within an enclosure, shown schematically in phantom in FIG. The electrode 24 is preferably connected to the return path by a wear particle detector enclosure.

電極２２はダイオード３２の負極に接続され、その正極
は装置２０の端子１８に接続されている。コンデンサ３
４は電極２２，２４およびそれらのギャップ２６を横切
って接続されている。以上の構成に基づいて、前記摩耗
粒子検出器の動作は次の通りである。Electrode 22 is connected to the negative terminal of diode 32, the positive terminal of which is connected to terminal 18 of device 20. capacitor 3
4 are connected across the electrodes 22, 24 and their gap 26. Based on the above configuration, the operation of the wear particle detector is as follows.

すなわち、端子１８が電球１６を介して電力源１２に接
続され、電圧が電極２２，２４に印加されると、コンデ
ンサ３４が充電される。粒子が電極２２，２４で形成さ
れたギャップ２６に入りかつ磁界により捕蟹されて前記
ギャップを架橋し、それにより電気回路を閉じると、コ
ンデンサ３４がギャップ２６を架橋する前記粒子を通し
て放電する。前記粒子がコンデンサ３４の放電電流のィ
ンパルスにより溶融分解しない程度に大きい横断面積を
有する場合には、電球１６が点灯し、それにより実質的
に大きい粒子および故障状態の存在を指示する。しかし
ながら、摩耗けば粒子の大きさの粒子が１個以上吸収さ
れてギャップ２６を架橋する場合には、これらの粒子は
コンデンサの放電電流ィンパルスの効果の下に破壊され
、それにより電球１６の点灯を起こすことなく回路を開
き、それによりコンデンサ３４の再充電およびその後競
の動作が可能になる。ダイオード３２は前記放電電流ィ
ンパルス効果が航空機の他の場所に装備された同種類の
他の摩耗粒子検出器に反映されないように阻止するため
に設けられている。プリーダ抵抗体３６は電力源がター
ンオフされたときコンデンサ３４をゆっくり放電させる
ために設けられている。これは、摩耗粒子検出器２０が
検査保守のために航空機から取はずされるとき、検査機
器に損害を与えないようにするために特に重要である。
第２図を参照すると、摩耗粒子検出器２０の端子１８は
、この場合には、通常のコネクタレセプタクル４６のピ
ン接点４４であり、その上にプラグ（図示せず）と係合
するための外ねじ４７が形成されている。That is, when terminal 18 is connected to power source 12 through bulb 16 and a voltage is applied to electrodes 22, 24, capacitor 34 is charged. When a particle enters the gap 26 formed by the electrodes 22, 24 and is trapped by the magnetic field, bridging the gap and thereby closing the electrical circuit, the capacitor 34 discharges through the particle bridging the gap 26. If the particle has a cross-sectional area large enough not to be melted and disintegrated by the impulses of the capacitor 34 discharge current, the light bulb 16 will be illuminated, thereby indicating the presence of a substantially large particle and a fault condition. However, if one or more particles of wear particle size are absorbed and bridge the gap 26, these particles will be destroyed under the effect of the discharge current impulse of the capacitor, thereby causing the lamp 16 to turn on. The circuit is opened without causing any damage, thereby allowing recharging of capacitor 34 and subsequent operation. Diode 32 is provided to prevent the discharge current impulse effect from being reflected in other wear particle detectors of the same type installed elsewhere on the aircraft. A leader resistor 36 is provided to slowly discharge capacitor 34 when the power source is turned off. This is particularly important when the wear particle detector 20 is removed from the aircraft for inspection maintenance to avoid damage to the inspection equipment.
Referring to FIG. 2, the terminals 18 of the wear particle detector 20 are, in this case, pin contacts 44 of a conventional connector receptacle 46, with an external connector thereon for engagement with a plug (not shown). A screw 47 is formed.

レセプタクル４６は面板４５上に摩耗粒子検出器２０の
軸と同心に装着されている。第二のピン接点５２は電線
５４を介して実質的に円筒形の密閉体５川こ内部接続さ
れ、それにより前記ピン接点５２をその帰路接続および
摩耗粒子検出器２０の導電性装備を介してそれぞれの設
備に「接地」している。Receptacle 46 is mounted on face plate 45 concentrically with the axis of wear particle detector 20 . A second pin contact 52 is connected internally to the substantially cylindrical enclosure 5 via an electrical wire 54, thereby connecting said pin contact 52 via its return connection and the electrically conductive equipment of the wear particle detector 20. Each piece of equipment is "grounded".

前記密閉体５０と前記電力源１２の帰路負極１４との間
に適切な電気的連続性が存在する場合には、ピン接点５
２およびその接続電線は不必要であろう。回路板５６は
、密閉体５０の内側に配置され、環状肩部６３に当俵し
、密閉体５０の内側を上部ボート５８と下部ボート５７
に分割し、各ボートは密閉体５０の軸と同Ｄである。If adequate electrical continuity exists between the enclosure 50 and the return negative pole 14 of the power source 12, the pin contact 5
2 and its connecting wires would be unnecessary. A circuit board 56 is disposed inside the enclosure 50 and abuts the annular shoulder 63 and is connected to the inside of the enclosure 50 by an upper boat 58 and a lower boat 57.
Each boat has the same axis D as the enclosure 50.

中空薄壁円筒の形状を有するスベーサ５９は下部ボート
５７の構内面の内側にこれと接触して配置されている。
スベーサ５９の上部環状面は回路板５６の下面に当接し
、下部環状面は面板４５の上面に当接している。底壁部
分４８は密閉体５０の下端に形成され、その内蓬は前記
下部ボート５７の内蚤より大さく、その結果として環状
肩部６１が形成されている。A spacer 59 having the shape of a hollow thin-walled cylinder is disposed inside and in contact with the inner surface of the lower boat 57.
The upper annular surface of the spacer 59 is in contact with the lower surface of the circuit board 56, and the lower annular surface is in contact with the upper surface of the face plate 45. A bottom wall portion 48 is formed at the lower end of the enclosure 50, the inner flap of which is larger than the inner flap of said lower boat 57, resulting in the formation of an annular shoulder 61.

摩耗粒子検出器２０の組立が完了すると、底壁部分４８
は面板４５の横側上に曲げられ、良好な製造慣行に従っ
て、密封のために使用する○ーリング用のスペースを提
供するために、面板４５の上面と環状肩部６１の間にす
きまが残される。Once the assembly of the wear particle detector 20 is complete, the bottom wall portion 48
is bent over the lateral side of faceplate 45 and, in accordance with good manufacturing practice, a gap is left between the top surface of faceplate 45 and annular shoulder 61 to provide space for a ring used for sealing. .

コンデンサ３４はたとえば回路板５６の底面上に装着さ
れ、ダイオード３２およびブリーダ抵抗体３６は回路板
５６の上側に装着される。前記構成要素のライン側は第
２図に示すように電線４２を介してピン接点４４に接続
されている。これらの要素すなわち前記コンデンサ、抵
抗体およびダイオードの一部または全部は密閉体５０の
外部に配置してもよい。密閉体５０の外側には安全配線
用機構６２を有するたとえば六角形のフランジ６０が形
成されている。Capacitor 34 is mounted, for example, on the bottom surface of circuit board 56, and diode 32 and bleeder resistor 36 are mounted on the top side of circuit board 56. The line side of the component is connected to a pin contact 44 via an electric wire 42, as shown in FIG. Some or all of these elements, ie, the capacitor, resistor, and diode, may be arranged outside the sealed body 50. For example, a hexagonal flange 60 having a safety wiring mechanism 62 is formed on the outside of the sealing body 50.

フランジ６０の環状面６４はこの図では水平であり、通
常のガスケットまたは０リングと共に（図示せず）、設
備（図示せず）の一片のケース上に形成されたボスの環
状面と係合するシールを与える。延長部６６は、実質的
にオフセットされた中空円筒でありかつ外ねじ６８を有
し、この図では前記フランジの頂上に配置され、その内
部に摩耗粒子検出器２０の軸と同じの円筒形孔７２およ
び円筒形の、上方に開放されたボート７０を与える。鉄
材料の円筒形の、実質的にカップ状の、上方に開放され
たレセプタクル７３は、その底部にある円筒形オフセッ
ト延長部７５と、底部および延長部７５を通して形成さ
れた、前記検出器の軸と同０の円筒形孔７７とを有し、
前記オフセット延長部７５の直径は前記ボート７０内へ
の挿入を可能にする寸法のものである。The annular surface 64 of the flange 60 is horizontal in this view and engages the annular surface of a boss formed on the case of a piece of equipment (not shown) along with a conventional gasket or O-ring (not shown). Give a sticker. The extension 66 is a substantially offset hollow cylinder and has an external thread 68 and is located in this view on top of said flange and has a cylindrical hole therein that is coextensive with the axis of the wear particle detector 20. 72 and a cylindrical, upwardly open boat 70 is provided. A cylindrical, substantially cup-shaped, upwardly open receptacle 73 of ferrous material has a cylindrical offset extension 75 at its bottom and an axis of said detector formed through the bottom and extension 75. and a cylindrical hole 77 of the same size,
The diameter of the offset extension 75 is sized to allow insertion into the boat 70.

セラミック製非導電性型かつ環状の永久磁石７４はカッ
プ状レセプタクル７３内に配置されている。A ceramic, non-conductive, annular permanent magnet 74 is disposed within the cup-shaped receptacle 73.

前記セラミック製非導電性永久磁石７４の代りに、導電
性材料の永久磁石７４Ａを使用することもできる。この
場合には、第６図に示すように、非導電性材料のシース
７１が鉄磁石７４Ａの横側としセプタクル７３の構内側
との間および磁石７４Ａの底面としセブタクル７３の底
面との間に装着される。第一の環状非導電性スべ−サ７
９、環状シール７６および第二の環状非導軍性スべ−サ
８１がレセプタクル７３の下側かつ前記ボート７０の内
部に設けられている。Instead of the ceramic non-conductive permanent magnet 74, a permanent magnet 74A made of a conductive material can also be used. In this case, as shown in FIG. 6, a sheath 71 made of a non-conductive material is placed between the side of the iron magnet 74A and the inside of the receptacle 73, and between the bottom of the magnet 74A and the bottom of the septacle 73. It will be installed. First annular non-conductive spacer 7
9. An annular seal 76 and a second annular non-conductive spacer 81 are provided below the receptacle 73 and inside the boat 70.

第一の磁極と第一の電極２２を同時に構成する導電性か
つ磁性材料のワッシャ８０が、前記環状永久磁石７４ま
たは７４Ａの頂上にこれと同Ｄに配置されている。A washer 80 of electrically conductive and magnetic material, constituting both the first magnetic pole and the first electrode 22, is disposed on top of the annular permanent magnet 74 or 74A at the same distance D therefrom.

導電性材料のねじボルト８２は、たとえば、六角形頚部
８４、シャンク３６およびねじ付端部分８８を有し、前
記シャンクは前記ワツシヤ８０、磁石７４または７４Ａ
、レセブタクル延長部７５、スベーサ７９、シール７６
、スべ−サ８１を貫通し、そのねじ付端部分８８が上記
各部品を越え、孔７２を通って前記上部ボート５８内へ
突出している。任意の適当な絶縁材料のワツシャ９０は
密閉体５０の軸と同Ｄに設けられ、その上部環状面が上
部ボート５８の環状面と接触している。電線端子９２は
ワッシヤ９０の下方に配置され、電極２２であるところ
のワッシャ８６を第１，２図に示す他の回路部品と接続
している。A threaded bolt 82 of electrically conductive material has, for example, a hexagonal neck 84, a shank 36 and a threaded end portion 88, said shank being connected to said washer 80, magnet 74 or 74A.
, receptacle extension 75 , base 79 , seal 76
, through the spacer 81, with its threaded end portion 88 projecting beyond the components and into the upper boat 58 through the hole 72. A washer 90 of any suitable insulating material is disposed coaxially with the axis of the enclosure 50 and has its upper annular surface in contact with the annular surface of the upper boat 58. Wire terminal 92 is located below washer 90 and connects washer 86, which is electrode 22, to other circuit components shown in FIGS.

前記ねじ付端部分８８上にはたとえば六角ナット９４が
表着され、このナットは締付けられると前記導電性かつ
磁性ワッシャ８０、環状スベーサ８１、非導電性ワッシ
ャ９０および電導端子９２の組立を密閉体５０内で達成
する。第二の電極兼磁極２４はカップ状、上方開放レセ
プタクル７３の上部環状面９６によって設けられている
。For example, a hexagonal nut 94 is mounted on the threaded end portion 88 and, when tightened, seals the assembly of the conductive and magnetic washer 80, annular smoother 81, non-conductive washer 90 and conductive terminal 92. Achieve within 50. The second electrode/pole 24 is provided by the upper annular surface 96 of the cup-shaped, upwardly open receptacle 73.

したがって、動作環状ギャップ２６は、ワッシャ８０の
外側横面および上部環状面とカップ状レセブタクル７３
の上部環状面９６との間に、上部環状面９６内周に隣接
するレセプタクル７３の構内面と共に、形成されている
。完全に組立てられた装置２０から見える要素は第３図
で容易に認めることができる。Therefore, the working annular gap 26 is connected to the outer lateral surface and the upper annular surface of the washer 80 and the cup-shaped receptacle 73.
The receptacle 73 is formed between the upper annular surface 96 and the inner circumference of the receptacle 73 adjacent to the inner periphery of the upper annular surface 96 . The elements visible from the fully assembled device 20 can be readily seen in FIG.

相関寸法の摩耗けば粒子の破壊に１つのコンデンサとそ
の特定放電ィンパルス電流を利用する摩耗粒子検出器に
ついて上述した原理は、比較的小さい摩耗けばサイズか
ら所定の大きい摩耗けばサイズに及ぶ粒子を所望の、分
離した、中間の動作段階により差別しかつ破壊する能力
のあるシステムにこの発明の範囲内で拡張することがで
きる。The principle described above for a wear particle detector that utilizes a single capacitor and its specific discharge impulse current to destroy wear particles of correlated size can be applied to particles ranging in size from relatively small wear particles to predetermined large wear particles. can be extended within the scope of this invention to systems capable of discriminating and subverting by desired, separate, intermediate operational steps.

この教示の１つの可能な応用は第４図の電気回路図に示
されており、第１図について説明した装置と完全にでは
ないにしても実質的に同一の基本様成部品を使用してい
る。第４図に示す電気回路１００１こおいては、第１図
のものと同様に、電力源１２と電球１６が帰路１４と摩
耗粒子検出器２０の端子１８に相互に直列に接続されて
いる。One possible application of this teaching is illustrated in the electrical circuit diagram of FIG. There is. In the electrical circuit 1001 shown in FIG. 4, a power source 12 and a light bulb 16 are interconnected in series with the return path 14 and the terminal 18 of the wear particle detector 20, similar to that of FIG.

電極２２，２４、両者間のギャップおよび永久磁石２３
は第１図のものと同一である。電極２４は帰路１４に接
続され、電極２２は端子１８に接続されている。この場
合には、先の１つのコンデンサ３４の代りに、複数のた
とえば３つのコンデンサ３４Ｓ，３４Ｍ，３４Ｌが設け
られている。この実施例における３つのコンデンサのキ
ャパシタンスは相互に異なっている。Electrodes 22, 24, the gap between them and the permanent magnet 23
is the same as that in FIG. Electrode 24 is connected to return path 14 and electrode 22 is connected to terminal 18. In this case, a plurality of, for example, three capacitors 34S, 34M, and 34L are provided in place of the single capacitor 34 described above. The capacitances of the three capacitors in this embodiment are different from each other.

すなわち、コンデンサ３４Ｓは３つのキャパシタンスの
うちの最小値を有し、コンデンサ３４Ｌは最大値を有し
、コンデンサ３４Ｍは両者の中間値を有し、各ギャパシ
タンス絶対値はこの発明の原理に影響を及ぼすことなく
その特定用途に依存する。これらの場合において、たと
えば、各有極コンデンサ３４Ｓ，３４Ｍ，３４１′の負
極は帰路１４に接続されている。That is, capacitor 34S has the minimum value of the three capacitances, capacitor 34L has the maximum value, and capacitor 34M has the intermediate value between the two, each absolute value having an effect on the principles of the invention. depending on its specific use. In these cases, for example, the negative pole of each polarized capacitor 34S, 34M, 341' is connected to the return path 14.

この場合には、２つのダイオード３２Ａ，３２Ｂが設け
られ、ダイオード３２Ａはコンデンサ３４Ｓの正極から
コンデンサ３４Ｍへの電流の流れを可能にし、ダイオー
ド３２Ｂはコンデンサ３４Ｍの正極からコンデンサ３４
Ｌへの電流の流れを可能にするが、それぞれの逆方向の
電流の流れは許容されない。ダイオード３２は電球１６
と直列にライン中に配置されている。各ダイオードは電
力源１２の正極からの電流の流れを可能にするが、反対
方向のものを阻止するように配向されていることを注目
すべきである。たとえば、三位置、ブレーク・ビフオア
・メーク（ｂｒｅａｋ−戊ｆｏｒｅ−ｍａｋｅ）スイッ
チ１０２が前記コンデンサの選択的動作のために設けら
れている。前記スイッチのワィパアーム１０８はスイッ
チアクチュェータ（図示せず）上にこれら電気絶縁して
装着されている。ワイパアーム１０８のピボットは前記
摩耗粒子検出器２０の端子１８に接続されている。この
場合には、３つの固定スイッチ接点Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３が
コンデンサ３４Ｓ，３４Ｍ，３４Ｌの正極とそれぞれ接
続されている。機械的伸縮スプリング１１４はその一端
が固着され、他端がスイッチ１０２のワイパアーム１０
８に取付けられており、スイッチ１０２が選択的に手動
操作されない場合には、ワィパァーム１０８を接点ＳＩ
における「待機」位置へのその帰路の方向にバィアスし
ている。上記システムの動作は下記の通りである。In this case, two diodes 32A, 32B are provided, with diode 32A allowing current to flow from the positive terminal of capacitor 34S to capacitor 34M, and diode 32B allowing current to flow from the positive terminal of capacitor 34M to capacitor 34M.
allow current flow to L, but do not allow current flow in the respective opposite directions. Diode 32 is light bulb 16
are placed in series in the line. It should be noted that each diode is oriented to allow current flow from the positive pole of power source 12, but to block that in the opposite direction. For example, a three-position, break-before-make switch 102 is provided for selective operation of the capacitor. The switch wiper arm 108 is mounted on a switch actuator (not shown) in electrical isolation. The pivot of the wiper arm 108 is connected to the terminal 18 of the wear particle detector 20. In this case, three fixed switch contacts S1, S2, S3 are connected to the positive terminals of capacitors 34S, 34M, 34L, respectively. The mechanical telescopic spring 114 is fixed at one end and attached to the wiper arm 10 of the switch 102 at the other end.
8, and when the switch 102 is not selectively manually operated, the wiper arm 108 is connected to the contact SI.
is biased in the direction of its return trip to the "standby" position at . The operation of the above system is as follows.

すなわち、第４図に示すように、ワィパアーム１０８が
スイッチ接点ＳＩ上の「待機」位置にあるときには、３
つのコンデンサ３４Ｓ，３４Ｍ，３４Ｌは完全に充電さ
れ、電極２２，２４は、両者間のギャップ２６と共に、
摩耗粒子検出器２０‘こ到達する摩耗粒子により回路を
閉じる準備ができている。摩耗粒子がギャップ２６に入
り、永久磁石によって捕捉され、それにより電極２２と
電極２４を接続すると、前記摩耗粒子が非常に小さい横
断面を有し、コンデンサ３４Ｓの放電ィンパルス電流に
より破壊されない限りは、電球１６が点灯して警報信号
としての役割をする。しかしながら、電球１６の連続し
た点灯によって指示されるように、前記摩耗粒子がコン
デンサ３４Ｓの放電ィンパルス電流によって破壊されな
い場合には、それがこのような破壊放電電流に感応する
断面を持つならば、操作者はスイッチ１０２をその接点
位置Ｓ２，Ｓ３へ連続的に作動させ、それにより日頃次
に大きい方のキャパシタンスを有するコンデンサを前記
摩耗粒子を通して放電させてそれを破壊しようとする。
操作者が摩耗粒子の破壊が起こったスィッタ位置を越え
てスイッチを作動させることをやめるであろうことは明
白である。That is, as shown in FIG. 4, when the wiper arm 108 is in the "standby" position on the switch contact SI, the
The three capacitors 34S, 34M, 34L are fully charged and the electrodes 22, 24, with the gap 26 between them,
The wear particle detector 20' is ready to close the circuit due to the arrival of the wear particle. If a wear particle enters the gap 26 and is captured by the permanent magnet, thereby connecting the electrodes 22 and 24, unless said wear particle has a very small cross section and is not destroyed by the discharge impulse current of the capacitor 34S. The light bulb 16 lights up and serves as an alarm signal. However, if the wear particle is not destroyed by the discharge impulse current of the capacitor 34S, as indicated by the continuous ignition of the bulb 16, then if it has a cross-section sensitive to such a destructive discharge current, then the operation The operator sequentially actuates switch 102 to its contact positions S2, S3, thereby attempting to discharge the capacitor having the next highest capacitance through the wear particle and destroy it.
It is clear that the operator will refrain from actuating the switch beyond the sitter position where wear particle destruction has occurred.

全スイッチ位置が完了されかつ全コンデンサ電荷が消耗
された後も電球１６の警報光が点灯し続ける場合には矯
正処置がとられるであろうことも自明である。第４図に
示す回路構成部品形態において、各コンデンサ３４Ｓ，
３４Ｍ，３４Ｌは、破壊すべき粒子を通してその電荷を
放出するために選択されている間に、ラインとの接続状
態を維持し、かつ、同時に、まだ選択されてないコンデ
ンサもラインとの接続状態を維持することに注目すべき
である。It is also obvious that corrective action will be taken if the warning light of bulb 16 continues to illuminate after all switch positions have been completed and all capacitor charge has been depleted. In the circuit component form shown in FIG. 4, each capacitor 34S,
34M and 34L remain connected to the line while being selected to release their charge through the particle to be destroyed, and at the same time any capacitors not yet selected remain connected to the line. It should be noted that maintaining

このようにして、次第に増大する強さの３つの特定放電
の手敷選択に加えて、各スイッチ位置ＳＩ，Ｓ２，Ｓ３
に対して数回の反復粒子破壊および自動コンデンサ再充
電サイクルが利用できる。さらに、第４図の構成におい
て、電極２２，２４および動作ギャップ２６を除いて、
摩耗粒子検出システムの全構成部品は前記摩耗粒子検出
器２０（仮想線で示されている）の密閉体の外側に配置
されている。この形態は必須のものではなくかつ第４図
に示すものに制限されるわけではないが、特定の新応用
および既存の回路の改変にとって有利でありうる。この
発明の精神内の別の実施態様が第５図に示されており、
回路構成１１８内にいくつかの先に記載した要素を有す
る。In this way, in addition to manual selection of three specific discharges of increasing strength, each switch position SI, S2, S3
Several repeated particle destruction and automatic capacitor recharge cycles are available for use. Furthermore, in the configuration of FIG. 4, except for the electrodes 22, 24 and the operating gap 26,
All components of the wear particle detection system are located outside the enclosure of the wear particle detector 20 (shown in phantom). Although this configuration is not required and is not limited to that shown in FIG. 4, it may be advantageous for certain new applications and modifications of existing circuits. Another embodiment within the spirit of the invention is shown in FIG.
It has several previously described elements within circuitry 118.

電力源１２はその負極が帰路１４と接続され、その正極
がブロッキングダイオード３２の正極と接続されている
。前記ダイオード３２の負極は接合点１２０１こ接続さ
れ、ここから電球１６の一方の端子に接続されている。
電球１６の他方の端子は接合点１２２と接続され、ここ
から電極２２に接続されている。電極２４は帰路１４に
接続されている。接合点１２０において分岐回路が形成
され、接合点１２４を通過してコンデンサ３４の正極に
至っている。コンデンサ３４の負極は帰路１４に接続さ
れている。たとえば、常時開放二重ブレーク形押ボタン
スイッチ１２６はその一方の端子で接合点１２４に接続
され、他方の端子で接合点１２２に接続されている。第
５図の回路構成１１８によるこの実施態様の動作は下記
の通りである。The power source 12 has its negative pole connected to the return path 14 and its positive pole connected to the positive pole of the blocking diode 32 . The negative terminal of the diode 32 is connected to a junction 1201, and from there to one terminal of the bulb 16.
The other terminal of the bulb 16 is connected to a junction 122 and from there to the electrode 22. Electrode 24 is connected to return path 14 . A branch circuit is formed at junction 120 and passes through junction 124 to the positive terminal of capacitor 34 . The negative pole of the capacitor 34 is connected to the return path 14. For example, a normally open double break pushbutton switch 126 has one terminal connected to junction 124 and the other terminal connected to junction 122. The operation of this embodiment according to the circuit arrangement 118 of FIG. 5 is as follows.

回路が電力源１２に接続されると、コンデンサ３４は充
電されかっこの状態を維持し、このときに少なくとも１
つの摩耗粒子（図示せず）が電極２２，２４間に入ると
、電極２２，２４が電球１６の回路を閉じ、電球１６を
点灯させ、それにより摩耗粒子の存在を指示する。点灯
した電球１６により警告されて、操作者はスイッチ１２
６を作動させて閉じ、それによりコンデンサ３４の電荷
をギャップ２６に橘解された摩耗粒子を通して放出する
。摩耗粒子が十分に小さい横断面積を持つ場合には、そ
れは破壊され、電球１６が消灯する。この場合には、コ
ンデンサ３４は次の同様な動作の準備のための再充電さ
れる。しかしながら、摩耗粒子がコンデンサの放電電流
の破壊能力に関して大きすぎる横断面積を持つ場合には
、電流１６は点灯状態を維持し、他の種類の矯正処理の
必要を指示する。第５図の装置構成は、大量の小摩耗粒
子を発生する故障モードが予期されるところの応用に対
して好適な構成となる。When the circuit is connected to the power source 12, the capacitor 34 is charged and remains in the parentheses state, with at least 1
When a wear particle (not shown) enters between the electrodes 22, 24, the electrodes 22, 24 close the circuit in the bulb 16, causing the bulb 16 to illuminate, thereby indicating the presence of the wear particle. Alerted by the illuminated light bulb 16, the operator presses the switch 12.
6 is actuated to close, thereby discharging the charge on the capacitor 34 through the disintegrated wear particles into the gap 26. If the wear particle has a sufficiently small cross-sectional area, it will be destroyed and the bulb 16 will go out. In this case, capacitor 34 is recharged in preparation for the next similar operation. However, if the wear particles have a cross-sectional area that is too large with respect to the destructive capacity of the capacitor's discharge current, the current 16 remains lit, indicating the need for other types of corrective treatment. The device configuration shown in FIG. 5 is suitable for applications where a failure mode that generates a large amount of small wear particles is expected.

警報光すなわち電球１６が頻繁に点灯する場合には、操
作者たとえば航空機パイロットはこのような故障状態が
発達しつつあることを了解する。第５図に示す回路構成
要素の場合にも、これらは前記摩耗粒子検出器２０（仮
想線で示されている）の密閉体に関して外部に配置され
うる。If the warning light or bulb 16 illuminates frequently, an operator, such as an aircraft pilot, will know that such a fault condition is developing. In the case of the circuit components shown in FIG. 5, these can also be arranged externally with respect to the enclosure of the wear particle detector 20 (shown in phantom).

システムの最後の改変は第７，８図に示されている。こ
れは延長部６６、レセプタクル７３、ヘッド８４および
フェース９６の上に競合してこれらを完全に包囲すると
ころのキャップ１３０である。キャップの側部には多数
の通路１３２があげられ、ここに油および懸濁チップが
自由に通って磁石７４に到達する。キャップの頂部には
常時オフ型の温度センサ１３４がある。すなわち、予設
定温度を超えたときにのみ検知回路が閉じ、ついで電球
１６または類似装置が起動される。このような信号は導
線１３６ａ，１３６ｂによって伝達される。これらの線
はサンプの全環境にさらされるから、良好な温度抵抗性
を持つ耐油性材料で絶縁することが必要である。The final modification of the system is shown in Figures 7 and 8. This is the cap 130 which competes over and completely surrounds the extension 66, receptacle 73, head 84 and face 96. The side of the cap includes a number of passageways 132 through which oil and suspended chips freely pass to reach the magnet 74. At the top of the cap is a normally-off temperature sensor 134. That is, the sensing circuit is closed only when the preset temperature is exceeded, and then the light bulb 16 or similar device is activated. Such signals are transmitted by conductors 136a, 136b. Since these lines are exposed to the entire environment of the sump, it is necessary to insulate them with oil-resistant materials that have good temperature resistance.

各種類のテフロンおよび類似の不活性ポリマはこの目的
に適していることが見出された。上記した実施態様のお
のおのは、この発明の精神から離脱することなく、記載
されたもの以外の特定動作要件に適合するように改変お
よび変更されうろことは明白である。Various types of Teflon and similar inert polymers have been found suitable for this purpose. It will be apparent that each of the embodiments described above may be modified and modified to suit particular operational requirements other than those described without departing from the spirit of the invention.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第１図は摩耗粒子検出器の動作に要求される電気回路の
線図である。 第２図は第３図の２−２線断面図である。第３図は前記
摩耗粒子検出器の外面図である。第４図は差別および選
択応答特徴を有する摩耗粒子検出器の電気回路図である
。第５図は矯正処置を取るための警報を与える摩耗粒子
検出器の電気回路図である。第６図は第２図の２−２線
断面の一部の改変詳細図である。第７図は第２図の検出
器と共に使用するのに適応した回路検知システムを示す
。第８図は第２図の検出器と共に使用するためのセンサ
ホルダの一形態を示す。１０・・・・・・電気回路、１
２・・・・・・電力源、１４…・・・帰路、１６・…・
・電球、２０・・・・・・摩耗粒子検出器、２２，２４
・・・・・・電極、２３・・・・・・絶縁体、２６・・
・・・・ギャップ、３２……ダイオード、３４……コン
デンサ、３６・・・・・・ブリーダ抵抗体、４２・・・
・・・電線、４４…・・・ピン接点、４５・・・・・・
面板、４６…・・・レセプタクル、４７・・…・ねじ、
５０・・・・・・密閉体、５２・・・・・・ピン接点、
５４・・・・・・電線、５６・・・・・・回路板、５７
・・・・・・下部ボート、５８・・・・・・上部ボート
、５９……スベーサ、６０……フランジ、６１，６３…
・・・肩部、６６・・・・・・延長部、６８・・・・・
・ねじ、７０・・・・・・円筒形ボート、７２・・・・
・・孔、７３・・・・・・レセプタクル、７４・・・・
・・永久磁石、７５……延長部、７６……シール、７９
……スベーサ、８０……ワツシヤ、８１……スベーサ、
８２……ねじボルト、９０・・・・・・ワツシャ、９２
・・・・・・電線端子、９４・．．・．．ナット、１０
２……スイッチ、１０８……ワイ／ゞアーム、１１４…
…スプリング、１２６……スイッチ、１３０…・・・キ
ャップ、１３４…・・・温度センサ。 口Ｇ．ｌ ＦＩＧ．２ ＦＩＧ．３ ＦＩＧ．５ ＦＩＧ．４ ＦＩＧ．６ ＦＩＧ．７ ＦＩＧ．８FIG. 1 is a diagram of the electrical circuitry required for operation of the wear particle detector. FIG. 2 is a sectional view taken along line 2-2 in FIG. 3. FIG. 3 is an external view of the wear particle detector. FIG. 4 is an electrical circuit diagram of a wear particle detector with discrimination and selective response features. FIG. 5 is an electrical circuit diagram of a wear particle detector that provides an alert to take corrective action. FIG. 6 is a partially modified detailed view of the section taken along the line 2--2 in FIG. FIG. 7 shows a circuit sensing system adapted for use with the detector of FIG. FIG. 8 shows one form of a sensor holder for use with the detector of FIG. 2. 10... Electric circuit, 1
2...Power source, 14...Return trip, 16...
・Light bulb, 20... Wear particle detector, 22, 24
... Electrode, 23 ... Insulator, 26 ...
... Gap, 32 ... Diode, 34 ... Capacitor, 36 ... Bleeder resistor, 42 ...
...Wire, 44...Pin contact, 45...
Face plate, 46... Receptacle, 47... Screw,
50... sealed body, 52... pin contact,
54...Electric wire, 56...Circuit board, 57
...Lower boat, 58...Upper boat, 59...Subesa, 60...Flange, 61,63...
... Shoulder part, 66... Extension part, 68...
・Screw, 70...Cylindrical boat, 72...
... Hole, 73 ... Receptacle, 74 ...
...Permanent magnet, 75...Extension part, 76...Seal, 79
...Svesa, 80...Watsiya, 81...Svesa,
82...Screw bolt, 90...Washer, 92
...Electric wire terminal, 94.. ．．・．． ．． nuts, 10
2...Switch, 108...W/Arm, 114...
... Spring, 126 ... Switch, 130 ... Cap, 134 ... Temperature sensor. Mouth G. l FIG. 2 FIG. 3 FIG. 5 FIG. 4 FIG. 6 FIG. 7 FIG. 8

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] １ 所定寸法の動作ギヤツプ２６を有して油圧媒質系内
に配置される導電性かつ磁性の材料からなる一対の電極
２２，８０：２４，９６と； 前記一対の電極間に配置
されて磁界を与える装置２３，７４，７４Ａと； 前記
動作ギヤツプと並列に接続され所定のキヤパシタンスを
有し、前記磁界により前記電極間に捕獲された油圧媒質
系内の摩耗粒子によつて閉じられた付勢電気表示回路を
介して電荷を放出して、比較的小さな摩耗粒子を破壊し
、続いて自動的に再充電されるコンデンサ３４，３４Ｓ
，３４Ｍ，３４Ｌと； 比較的大きな摩耗粒子のため、
該摩耗粒子が前記コンデンサによつて破壊されなかつた
とき、動作する警報装置１６からなることを特徴とする
油圧媒質系用摩耗粒子検出器。1 a pair of electrodes 22, 80: 24, 96 made of an electrically conductive and magnetic material arranged in the hydraulic medium system with a working gap 26 of predetermined dimensions; a device 23, 74, 74A for providing an energizing electric current connected in parallel with said working gap and having a predetermined capacitance and closed by wear particles in the hydraulic medium system trapped between said electrodes by said magnetic field; capacitors 34, 34S that release charge via the display circuit to destroy relatively small wear particles and are subsequently automatically recharged;
, 34M, 34L; Due to relatively large wear particles,
A wear particle detector for a hydraulic media system, characterized in that it comprises an alarm device 16 which is activated when the wear particles are not destroyed by the capacitor.