JPS6037895B2 - オイル劣化モニタ方法及びその装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、オイルの劣化をモニタすることに関し、特
に自動車の内燃機関に利用される潤滑オイルの劣化をモ
ニタするのに利用される。

以下の説明で更に明らかになることであるけれども、こ
の発明は指数函数型曲線に従う熱活性工程を受ける材料
の変化をモニタするのに適しており、指数の被演算数は
自然対数の底数である。この発明は広範囲の技術に応用
できるけれども自動車の内然機関に使用される潤滑オイ
ル（潤滑油）に関連する問題点を解決するように特に開
発された。

従来周知のように、自動車の製造者はオイルを交換する
べき時に自動車の持主に示唆している。通常、これは非
常に長い距離の走行後又は非常に長い期間経過した後で
ある。これらの示唆の期間は最も平均なドライバーに関
する場合に基づいている。しかしながら、自動車の製造
者によって示唆されたパラメータにはいらない自動車の
使用者が非常に多数いることである。例えば、使用者が
１６時間にわたってボートを乗せた６．７川（２２フィ
ート）のトレーラを牽引するステーションワゴンを運転
しそして１２８７物（８００マイル）を走行しただけで
あるが、オイルは１錨時間の終り１こ交換されるべきで
あるという点までオイルが劣化するに十分に高いエンジ
ン温度であることがある。オイルを交換せずにエンジン
を連続して使用することは、オイルを交換するように製
造者が示唆した距離に達する前にエンジンを永久にだめ
にしてしまうことがある。別の点から見ると、ドライバ
ーは、製造者がオイルを交換するべきだと示唆している
距離を自動車が走行しているがしかしオイルが交換され
る必要があるほど劣化しないような状態で自動車を連続
的に運転していることもある。理解できるように、オイ
ルの交換に関して、特に砂漠を横断する重荷車を載せた
トラックのような厳しい条件の下で連続的に運転及び（
又は）不連続的に運転される大型トラックのエンジンに
関連して製造者に対する重大な保証問題が生じている。
更に、オイルかまだ使える時にオイルを交換するために
数百万ガロンのオイルをむだにしている。オイルを交換
するべきであることを示す信号を提供できる従来周知の
技術の装置は存在する。

これらのたいていの装置は、単独又は動作温度と関連し
ての所定の時間又は所定の回転数の後にオイルを交換す
るべきであるということを示す信号を出している。しか
しながら、これらの装贋は、オイル自体の劣化を事実上
モニタしておらず、走行した距離又は経過時間でオイル
を交換することよりほんのわずか改善されているにすぎ
ない。更に複雑な装置は従来周であるが、しかしこれら
装鷹はモニタオィルの劣化に近い状態を示すが高価な電
子装置である。このような装置は、コストが高価な修繕
をさげた方が得であると考えられるほど高価なトラック
にだけ実用化している。オイルと直接接触することよっ
て潤滑オイルの劣化をモニダし、そして全オイルの劣化
の２つの成分に応答するような装置は知られていない。

潤滑オイルの劣化に於ける第一成分はオイル温度とその
温度での時間の指数函数型の函数であるオイルの酸化で
ある。勿論、オイルの酸化はオイルの粘性に影響を及ぼ
し、そしてオイルの粘性はエンジンの摩耗に影響を及ぼ
す。オイルの酸化、その結果としてのオイルの粘性は、
Ｓ．Ａ．Ｅ．Ｔｒａｍ．７９３１１８総べージ（１９７
０年）のソシェティー・オブ・オートモテイブ・エンジ
ニアリング（Ｓ比ｉｅツ ｏｆ Ａｕのｍｏｔｉｖｅ
Ｅｎｇｉ肥ｅｒｉｎｇ）のアール・エッチカベル氏の論
文に詳細に説明されているように、時間と自動車に関連
して増大する。オイルの酸化はエンジンを摩耗する固体
粒子をオイル中に増大させる。特定の実験条件の下での
エンジンの運転は公称２０％重量の固体粒子をオイルに
生じさそして粘性を１０ぴ部こ増大させる。酸化から生
じる固体粒子は直径５〜８ミクロンより大きくなくしか
も公称３４％酸化されたオイル相に分散されている。勿
論、これらの固体粒子は普通のオイルフィル夕によって
炉週されない。更に１１と６４酸番号はオイル及び固体
粒子のためにそれぞれ測定される。勿論、固体粒子の高
い酸度はエンジンを劣化する。これらの実験はＶｏｌ／
３、Ｍ．４（１９７山王）“インダストリアル アンド
エンジニアリング ケミストリプロダクトリサーチア
ンド デべｏツプメント（ｌｎｄ船ｔｒｉａｌ ａｎｄ
Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｃｈｅｍｉｓｔひ Ｐｒｏｄ
比ｔ Ｒｅｓｅａｒｃｈ ａｎｄ比ｖｅｌｏｐｍｅｎｔ
）”という名称で、パブリケーション オプザアメリカ
ン ケミカル ソシエテイのゼイ・エー・スピロツト（
Ｊ．Ａ．Ｓｐｅａｒｏｔ）による論文に更に詳細に開示
されている。

オイルの酸化及び粘性に関する増大は、勿論、時間と温
度との指数函数型の函数であり、そして抗汚染物装櫨の
出現即ちリーンキャブレーション非理論的点火進め及び
アンダーフード温度を高めることは平均オイル動作温度
を非常に上昇させることなった。

更に、平均運転速度の増加及び走行持続時間は温度問題
を生じさせる。即ち、イー・ガロポウロウス 伍．Ｇａ
ｌｌｏｐｏｕｌｏｕｓ）、ソシェテイオブ オウトモテ
イブ エンジニアリング（Ｓ比ｉｅ〇ｏｆＡｕｔｏｍｏ
ｔｉｖｅＥｎｓｉｎｅｅｒｉｎｇ）の論文柚．７，００
５０６（１９７位王）を参照されたい。

高温オイル性能パラメータは、アメリカン ベトロリウ
ム インステイチュート及びアメリカンソシエテイフオ
テステイング マテリアル（ｔｈｅ Ａｍｅｒｌｏａ
ｎ ＰｅＶｏｌｅ山ｍ ｌ船ｔｕに ａｎｄ ｔｈｅＡ
ｍｅｒｉｃａｎＳ比ｉｅｔｙｆｏｒＴｅｓｔｉｎｇＭａ
ｔｅｒｉａｌｓ）によって確立されている。へＰ．１．
“セ（ＳＥ）”には、典型的な推奨オイルは、ＡＳＴＭ
シーケンス１１１Ｃエンジン試験で４潮時間後に初期粘
性の４００％を超えないことであることが述べられてい
る。粘性の４倍の増加は自動車分野で安全取換時点と考
えられている。しかしながら、オイルが交換されるべき
である状態まで粘性が増大するようにオイルが酸化によ
って十分に劣化した時を決定するために、オイルをモニ
タする満足なモニタ装置はまだ利用されてない。

オイルの劣化の第２の成分は、水、酸及びスラグによっ
てオイルが汚染されることである。

水、酸及びスラグはまずピストンリング及び弁ガイドの
ブロードィの原因になる。オイル中の水、酸及びスラグ
に関連した問題は潤滑オイルに加えられる耐腐食剤及び
／又はエンジンオイルフィル夕の有効な使用によって幾
分か減少させられる。エンジンが短い走行運転のような
比較的に短い期間を運転される時に、潤滑オイルはエン
ジン部品を過度に腐食させる水及び揮発性酸を沸騰させ
るほど高い温度にまれに達する。動作時間の全積算エン
ジン時間は、オイルがエンジン寿命を非常に短くするよ
うな汚染物を沸騰させるほど高い温度に達しない動作状
態のもとにあるとうことが普通である。エンジンの連続
的な短い走行運転は、潤滑オイルが製造者によって決め
られた又は示唆された基準より実質的に短い期間で交換
されることが必要である。短い距離は約３マイル以下の
距離であり、潤滑オイル中の水及び揮発性酸又は汚染物
を沸騰させる温度貝０ち約９９℃（２１００Ｆ）の温度
にまで潤滑オイルを加熱することを通常要求される距離
である。この発明は、オイル温度及びオイルがオイル酸
化に関係する指数函数型出力を生じさせる温度を受ける
間の時間を感知し、同時に、オイルが付加的出力を生じ
させるために汚染物を沸騰させる所定温度に達すること
〈加熱される被加熱回数を感知し、更に全体的なオイル
劣化を示す合計値を得るために２つの出力を合計するこ
とによってオイルの劣化をモニタする方法及び装置を提
供する。

上記に概略的に述べたように、この発明は、オイルの劣
化をモニタするのに特に通しており、更にクリープ材料
と熱接触状態に配置することよって一定の力を受けた時
に熱エネルギーに応じて物理的寸法に指数函数型の変化
を受けるクリープ材料でもつて温度と時間を含んでいる
指数函数型曲線に従う熱葛性工程を受ける材料の変化を
モニ夕するような分野に広く利用できる。この発明のそ
の他の効果は、図面を参照して記述した次の詳細な説明
から明らかに理解されるだろう。

この発明によるオイルの劣化をモニタする装置は番号１
０で全体的に示されている。

第１図に於て、オイルモニタ装置１０は取外可能オイル
フィルタートリツジ１４を含んでいるオイルフィルタ組
立体のハウジング１２に関連している。オイルモニタ装
置１０は、以下で更に明らかに説明するように、オイル
を変える時及び（又は）フィルタカートリッジ１４を変
える時にいつでも交換することができる交換可能な装置
である。このようにして、オイルモニタ装置１川ま、潤
滑オイルがフィルタハウジング１２を通過する時に潤滑
オイル内に配置された状態が示されている。しかしなが
ら、オイルモニタ装瞳１０は潤滑オイル自身の分離ハウ
ジング又はエンジン自体の内部に於いて潤滑オイルと熱
接触して配置されてもよい。オイルモニタ装置１０は、
オイルの酸化によるオイルの劣化を示す指数函数型出力
を与えるようにオイル温度及びその温度での時間に応答
して物理的寸法に変化を生じる第一感知装置１６を含ん
でいる。

更に、オイルがオイルを於梁する水、酸及びスラグを分
散させるのに十分に高い温度に達することないこ加熱さ
れる被加熱回数を反映する付加的な出力を生み出す第二
感知装置１８が含まれている。更に、第一感知装置と第
二感知装置とからの出力の合計を行なう合計装置が、モ
ニタ装置に組込まれてる。第６図で示されている回路は
、感知装置１６と１８からの合計出力が所定限界値に達
する時に信号を提供する信号装置の一部分である。

第一感知装置１６は、一定の力又は応力を受ける時に熱
エネルギー又は温度に応答して物理的寸法を変える部材
２川こよって形成されるクリープ装置を含んでいる。

部材２０は、第３図に最もよく示されるように、全体的
にＵ型であり、ベース２２及び上向きに伸長する脚２４
を含んでいる。脚２４の末端部は肩２６を含んでおり、
しかも第一感知装置１６は、クリープ装置の脚２４を実
質的に一定の引張応力又は引張力の下に配置するばね２
８によって形成される力装置を含んでいる。これらの機
素の他の実施例は第７図に図示されており、同一部品は
ダッシュの付いた同一番号で示されてる。なおこれらす
べての機素は後に更に説明されている。更に、モニタ装
置１０は第一感知装置１６と第二感知装置１８を支持す
る支持装置３０を含んでいる。

支持装置３川まブラケット３２によって形成されている
ブラケット装置を含んでいる。ブラケット３２はベース
３４及び下向きに伸長する脚３６で全体的にＵ型に形成
されている。脚３６の下方末端部は肩３８及び外向きに
伸長するフランジ４０を有している。フランジ４川ま支
持装置でのブラケット３２をオイルフィル夕組立体に取
付けるため装置を形成する。更に、支持装置３０は、力
装置を形成する‘まね２８とクリープ装置、即ち部材２
０とを支持するプラットホーム装置４２を含んでおり、
しかもプラケツト３２によって可動に支持されている。
ばね４３はブラケット３２のベース３４とプラットホー
ム４２との間で作用し、振動又はがたつき等によってプ
ラットホーム４２が上向きに動かないようにする。即ち
ばね４３はプラットホーム４２に非常に軽い下向き負荷
を与える。特に、プラットホーム４２は長方形関口４６
を有するプレート４４を含んでいる。プレート４４はフ
ェノールのような電流を通さない気絶緑材料で作られて
いる。プラットホームはプレート４４の端部を支持する
金属製ガイド４８を含んでいる。第４図に最もよく図示
しているように、各々のガイド７８はプラケット３２の
脚３６を囲んでいるアーム５０を備えた上方に伸長する
部分を有しており、ガイド４８はブラケット３２の脚３
６によって摺動可能に且つ可動に支持されている。更に
、各々のガイド４８は、プレート４４をガイド４８に固
着するためにプレート４４の上部を覆うように曲げられ
ているタブ５４を備えており、しかもプレート４４を支
持する水平に伸長するベース５２を含んでいる。各々の
ガイド４８は、プラットホーム４２をブラケット３２に
対して上向きの一方向にのみ動かすことができるように
するためにタング５６によって形成されたストッパーを
含んでいる。タング５６は、水平部分則ちベース５２の
後方ペンドによって形成されており、しかも脚３６の内
部に食い込むように端部で鉄つている。このようにして
、ガイド４８は、ブラケット３２の脚３６に対して上方
に動くことができるが、しかしタング５６が脚３６の内
部表面に食い込むので下向きに動かないようにされてい
る。ばね２８はプレート４４に配置された一端部を有し
ており、他端部はクリープ装置２０を一定の力又は引張
応力の下に置くように、クリープ装置２０の肩２６に係
合している。

第２感知装置１８は、オイルが所定の温度に達すること
のない程度に加熱される時に、ブラケット３２に対して
上向きにプラットホーム４２を動かす移動装置を含んで
いる。

移動装置はプラットホーム４２を貫通し且つブラケット
３２のベース３４を貫通するロッド装置又はロッド５８
によって形成されている。電気絶縁ガイド６０は、ブラ
ケット３２のベース３４の開口に支持されておりしかも
ロッド５８の上端部を囲んでいる。絶縁部村６０‘まロ
ッド５８とプラケット３２との間に電流が流れないよう
にし、なおこの絶縁部材６０の目的は後に説明する。更
に、移動装置はオイル圧力に応じてロッド５８を動かす
ために電気絶縁部材６４を貫通するロッド５８に連結さ
れているダイヤフラム装置又はダイヤフラム６２を含ん
でいる。ダイヤフラム６２の外周は、ブラケツト３２の
フランジ４０に接着剤等で固着されておりしかもダイヤ
フラム６２の周囲は円形である。ダイヤフラム６２の円
形外周はフィルタハウジング１２内のＵ型クリンプ６６
によってオイルフィルタハウジング１２の密閉状態に固
着されている。旨いかえれば、Ｕ型クリンプ６６は円形
の形状でありそしてフィルタハウジング１２内にダイヤ
フラム６２を密閉する。しかしながら、ダイヤフラム６
２は種々の異なった形状のフィルタハウジングと密閉関
係でブラケット３２によって支持されてもよい。更に、
移動装置は、第５図で最もよく図示されているように、
感温装置６８を含んでいる。感溢装置６８は、オイルが
所定温度に達する時にブラケット３２に対するプラット
ホーム４２の連動を阻止する。感温装置６８はオイルの
所定温度以下でロッド５８を把持するためプラットホー
ム４２とロッド５８とを互いに連結しそして所定温度以
上でロッドを解放し、従ってオイルが所定温度以下であ
る時にロッドはプラットホームを動かすことなしに動く
ことができる。特に、感温装置６８はロッド５８が貫通
する穴７２を有する金属性のフレーム７０を含んでいる
。フレーム７川まプレート４４の関口４６に配置されて
おり、しかもプレート４４の底部表面に係合するように
側方に伸長するタブ７４を含んでいる。クリープ装直２
０のベース２２はフレーム７０の底部の下に伸長し、ク
リープ装置２０はタブ７４をプレート４４に係合させて
維持するようにフレーム７０を上方に押圧し、そしてば
ね２８はクリープ装置２０とプレート４４との間で作用
する。フレーム７０の上方に伸長する側部７６はロッド
クリップ部材７８を支持する。ロッドグリップ部材７８
はグリップ部村７８の延出部が側部７６スロットを貫通
することで側部７６に連結される。ロッドクリップ部村
７８はロッド５８と把持状態に通常係合するグリップタ
ング８０を含んでいる。しかしながら、グリップ部材７
８、グリップタング８０が所定温度を受ける時にロッド
５８とのグリップ係合からはずれるよに下向きに孫むか
又は曲がるような金属又はバイメタルで作られることが
好ましい。グリップタング８川まバイメタル機素で形成
されてもよい。次に作動を説明すると、自動車エンジン
の始動時に、オイル圧力が動作状態に達し、その圧力は
オイルフィルタハウジング１２内に存在し且つ第１図〜
第３図に図示するようにダイヤフラム６２を下向きに動
かすようにダイヤフラム６２に鰯らく。

ダイヤフラム６２が下向きに動く時に、グリップタング
８０がロッド５８を下向きに自由に敷かすことができる
のでダイヤフラム６２はロッド５８を下向きに動かす。
この場合に、エンジンオイルはオイルを汚染する水、酸
及びスラグを分散するほど十分な所定温度に達しておら
ず、グリップタング８川まロッド５８とグリップ接触状
態のままである。このようにして、もしオイルが前記所
定温度に達しなくしかもエンジンが停止されているなら
ば、ダイヤフラム６２は図示の位道まで戻りそしてロッ
ド５８は上方に動く、しかしグリップタング８０がロッ
ドとグリップ係合状態であるから、ガイド４８がブラケ
ツト３２の脚３６に沿って上向きに酒動する時にプラッ
トホーム４２は全体的に上向きに動かされる。これは常
温動作状態であり、このような常温動作位贋はプラット
ホーム４２を上向きに動かす。勿論、グリップタング８
０は、汚染物を分散するのに十分な高さであるオイルの
所定温度に於いて曲がったり又は動いたりできる金属か
ら作られている。タング５６はプラットホーム４２上向
きに動かすことができるが、しかしプラットホーム４２
が動かされた所定の位瞳から下向きに動かないように阻
止できる。このようにして、エンジンが所定温度に達す
ることがない各々の常温動作状態はプラットホーム４２
を上向きに増加的に動かす。グリップタング８川ま、金
属で作られており、しかもオイル温度が汚染物を分散す
るのに必要な所定温度艮０ち９９℃（２１００Ｆ）に達
する時にグリップタング８０がロッド５８とグリップ係
合がはずれるような構成に作られており、しかもオイル
温度が９９００（２１００Ｆ）に達しない限り、好まし
い実施例に於いてプラットホーム４２はエンジンが停止
させられ且つオイル圧力が零になる時にブラケット３２
に沿って上向きに０．０６４肌（０．００２５インチ）
動かされるだろう。オイルが９９ｑｏ（２１００Ｆ）に
達する時に、グリップタング８０はロッド５８との係合
がはずれる。従って、プラットホーム４２はエンジンが
停止させられる時に動かすことはできない。エンジンの
不動作の間にオイルは冷却してそしてグリップタング８
川まロッド５８とのグリップ係合状態にまで戻る。オイ
ル温度が所定温度、又は上記実施例に於けるような９９
ｄＣ（２１００Ｆ）以上になる場合に、クリップ装置２
０はばね２８によって一定の力の下に置かれ、しかも指
数函数型に長手方向に伸長し、指数の被演算数（オペラ
ンド）はオイルの温度及びその温度での時間に応じる自
然対数の底数である。

クリップ装置２０はプラットホーム４２に連結されてお
りしかもブラケット３２に対してプラットホーム４２の
運動方向にプラットホーム４２から脚２４の末端部まで
伸長しており、クリープ装置２０の物理的な変化は脚２
４の上方末端部のプラットホーム４２の間の脚２４の長
さを増大させる。クリープ装置２０の長さが増大する時
に、クリープ装置２川まその長さを維持し、かつクリー
プ装置２０の長さが増大する時に、脚の末端部はプラケ
ット３２のベース３４又は上部に更に近接するように配
置される。第６図に図示されている信号装置は、クリー
プ装置２０の末端部がブラケット３２に対して所定の位
置まで動いたか、特に、クリープ装置２０の末端部がク
リープ装置２０の長さの変化及び（又は）ブラケット３
２に対するプラットホーム４２の運動の結果としてブラ
ケット３２のベース３４に係合する時を決定する装置を
含んでいる。

特にバッテリー８４は常閉スイッチ８６及びライト又は
ィンジケータ８８を通じてロッド５８の底部８２に電気
ェネルギを供給する。ロッド５８、グリップタング８０
更にフレーム部材７０を通り金属製クリープ装置２０ま
での電気通路が設けられている。フィルタ組立体のハウ
ジング１２は番号９０の所で接地するように連結されて
おり、それからブラケット３２が接地される。このよう
にして、金属製クリープ装置２０の胸２４の末端部がブ
ラケット３２のベース３４に係合する時に、電気流通路
はィンジケータ８８をつけるかまたは附勢させる。更に
、信号装置はスイッチ８６に機械的に接続されておりし
かもテストスイッチとして働らく常開スイッチ９２を含
んでおり、従って、スイッチ９２を閉じる時に、スイッ
チ８６は開きそして接地される電流がィンジケ−タ又は
ライト８８をテストするために確立される。第９図は粘
性変化に対するオイル温度の結果を示すグラフであり、
このグラフは公称４＄Ｓの出発粘性を有する典型的な奨
励等級のオイル温度を示している。

上記のように、４００％の増大の後にオイル温度は変え
られることが望ましくそして４００％の増大グラフで示
すように１８比ｓである。オイル温度が動作温度の函数
として１８比ｓに達するが、異なる動作温度ではオイル
温度は異なる時間のもとで異なる粘性に達することが分
る。例えば、１６０ｏｏ（３２００Ｆ）でオイル温度は
１６時間後に１８０ｓの状態まで変化するが、しかし１
４３ｑｏ（２９０Ｔ）の作動温度ではオイル温度は９５
時間かかる。第９図の曲線は公式ｔ・ｅ‐８／ＲＴによ
って表わされる基本函数に従う指数函数型曲線である（
この場合に、ｔ：潤滑オイル溢度が所定温度である場合
に単位秒の時間、ｅ：自然対数の底数２．７１８３，Ｅ
：カロリ／ルで測定される特殊潤滑オイル温度を酸化す
る活性エネルギー、Ｒ：カロリ／モルＫで測定された特
殊オイル温度のガス定数１．９８７、及びＴ：Ｋ（絶対
温度）で示したオイル温度の温度である）。第９図で示
されている実施例に於て、特定潤滑オイル温度に於ける
Ｅ／Ｒの比は】．８６０ぴＫである。第８図は１４７．
７ｋ９／仇（２１０岬ｓｉ）の一定応力を受ける時に、
超プラスチックＮＪＺ４０川合金のクリープ作用に対す
る実験データを示すグラフである。

合金は電気化学的活性材料でありそして２２（２〆０）
アルミニウム亜鉛合金を有する。電気化学的合金はオイ
ル温度の酸にさらされて腐食しそして侵食される。しか
しそれには他の腐食期間が加わる。その理由は、オイル
温度中の腐食機素の濃度はクリーブ装置２０を腐食する
ようにクリープ装置２０に当てられ、従ってクリープ装
置２０は一層急速に延長するからである。言いかえると
、もし万一エンジンが運転されずしかもオイル温度中の
酸及び腐食機素は十分にクリープ装置２０を腐食しオイ
ル温度を変えるべき信号を与えるようにクリープ装置が
伸びるからである。ばね２８は、一定温度でクリープ装
置２０の物理的寸法又は長さにおいて一定の変化率が維
持されるように、選定されている。

ばねカー偏向の特性は代表的には放物線である。クリー
プ装置２０の長さの変化割合が応力の一次函数である場
合の理想的系に於いて、ばねは公式Ｆ修Ｆ。

（△Ｌモリ２によって特徴づけられる（この場合に、Ｌ
：クリープ装置２０の胸２４の初期長さ、△Ｌ：ばね２
８によって鰯らかされる力を受けた後のクリープ装置２
０の長さにおける増分長さ、Ｆｏ：クリープ装置２０に
対するばね２８によって働らかされる初期の力、及びＦ
ｎ：現在長さＬ＋△Ｌのクリープ装置２川こ対する現在
伸長のばね２８によって働らかされる力、である）。

第７図は別の実施例のクリープ装置２０′を示している
。

真直になっている脚の代りに、脚２４′は渦巻を含んで
おりしかもこれらの渦巻はばね２８′力を受けて指数的
な時間・温度函数に応答して真直にさせられる。主な相
違は渦巻が脚２４′を長さの伸長又は変化の代わりに一
定応力のもとで曲げられるということである。それにも
かかわらずに、ばね２８′はクリープ装置２０′に曲げ
による一定応力を与える力を働らかせている。更に、ク
リープ装置２０′はクリープ装置２０と同一の合金で作
ることが好ましい。クリープ装置２川ま、肩２６とベー
ス２２との間に引張力応力を受けて有効長さ０７６２仇
（０．３０インチ）を有しており、そしてオイル温度粘
性の４００％増加に比例して４００％伸長する許容可能
な技終長さ３．０５（１．２０インチ）を有している。

公称始動応力１４７．７ｋ９／地（２１０ゆｓｉ）は１
．５５×１０‐２の（２．４×１０‐３ｉ〆）の面積に
対した２．２７ｋ９（５ポンド）の初期力（Ｆｏ）を使
用することによって得られる。１６０ｑｏ（３２００Ｆ
）でクリープ装置２０の歪割合は公称２４％／時であり
そしてほぼ１筋時間でクリープ装置２０は３．０５仇（
１．２０インチ）の設計限界まで歪むことが分る。

このようにして、クリープ装置２０を形成している材料
は、一定応力を受けて且つ１６０００（３２００Ｆ）の
温度を受ける時に、第９図に示した１６０Ｃ○（３２０
０Ｆ）の曲線とほぼ同じである。更に、１４３００（２
９００Ｆ）の温度の時に、クリープ装置２０は４．２％
時の割合で歪み従って３．０５伽（１．２０インチ）の
設計限界に達するために約９５時間が必要となり「 そ
れは第９図の１４３ｑｏ（２９００Ｆ）の曲線とほぼ等
しくなる。第８図の曲線は、指数函数型曲線であり、前
記の基本公式 ｔ・ｅ‐Ｅ／ＲＴに従いしかも熱活性化
工程を示す。

それ故に、第８図に示す曲像のような超プラスチック合
金の曲線を第９図に示す曲線のようなオイル温度に生じ
る熱活性化工程を示す曲線に適合させることが必要なだ
けである。特に、第一感知装置１６は積分公式 Ｄ，＝Ｔｍｉｎ′ＴｍａＸｎｔ．ｅ‐Ｅ／ＭｄＴに従う
酸化によるオイルの劣化を感知する（この場合に、Ｄ，
：潤滑オイルの酸化による潤滑オイル劣化値、Ｔｍａｘ
：オイルが到達する最高温度、Ｔｍｉｎ：最低温度ｎ：
特定に潤滑オイルの性質によって決まる酸化定数、ｔ：
潤滑オイルが一定温度である時の単位秒の時間、ｅ：自
然対数の底数Ｅ：ｃａｌ／モルで測定される特定の潤滑
オイルを酸化する活性エネルギー、Ｒ：ガス定数、及び
Ｔ：絶対温度、である）。

更に、クリープ装置２川ま公式 髪＝Ｃｅ−Ｕ′ＲＴ に従う割合で一定応力のそとで物理的寸法又は長さ‘こ
関して変イヒを受けるに吻合に髪：単位時間（秒）あた
りの物理的寸法又は長さに関する変化量、Ｃ：‘まね２
８によって与えられる一定応力の大きさの組合せと関連
してクリープ装置２０の物理的寸法に影響を及ぼす定数
、ｅ：自然対数の底数、Ｕ：クリープ装置２０を長さに
関して変化させるのに必要な活性エネルギーを表わす定
数、である）。

定数Ｕは第８図の曲線がどんな所定の温度でも第９図の
所定の曲線に適合するように上記のような定数Ｅに実質
的に等しくなっている。第９図の曲線は、アール・エッ
チ・カベル（Ｒ．日．Ｋａｅｌ）によって開示され且つ
ェス・ェイイー・トランスアクション（Ｓ．ＡＥ．Ｔｒ
ａ岬ｃｔｉｏｎ）Ｖｏｌ・７９３’、ページ１８８８、
（１９７０年）に報告されているデータに基づいている
。第二感知装置１８は公式 Ｄ２＝ｍＳに従う汚染のた
めのオイルの劣化を感知する（この場合にＤ２：水、酸
及びスラグでの汚染による潤滑オイルの劣化値、ｎ：特
定の潤滑オイルの性質によって決まる腐食定数、及びＳ
：オイル中の水、酸及びスラグを分散するために十分な
所定温度に達することなしにオイルが加熱される発生数
、である）オイルモニ夕装置１０Ｇま、Ｄであり且つ潤
滑オイルの全劣化値であるＤ，とＤ２との合計を行なう
ために諸機素の配列による合計装置を含んでいる。

第一感知装置１６は指数函数型曲線に従う熱活性化工程
を受ける材料をモニ夕するのに利用され指数のオペラン
ド（被演算数）は自然対数の底数であり、指数曲線は温
度と時間を含んでおり、そしてこの第一感知装置１６は
ばね２８から成る力装置によってクリープ装置に与えら
れる一定の力を受ける時に熱エネルギーに応じて指数的
状態で物理的寸法に変化を受けるクリープ菱贋を含んで
いる。

オイルモニタ装置１川よ、オイルが指数的出力を発生す
るための温度を受ける時間及びオイル温度を感知する工
程及びオイルが付加的出力を発生するための所定温度に
達することなしに加熱され且つこれら２種の出力を合計
出力を発生させるために合計する発生数を感知する工程
を含んでいるオイルの劣化をモニタする方法を提供でき
ることが理解できる。

更に、劣化値Ｄ，を示す上記公式は、どんな熱硬化性樹
脂でも含んでおり且つ熱活性化工程を受ける材料に於け
る変化を、モニタされるべき材療に一定応力を受けるク
リープ装置２０の電気化学的活性材料を熱的にさらすこ
とによってモニ夕する感知装置１６に利用されている。

更に、モニタ装置１川ま温度と時間を含んでいる指数的
曲線に従う熱的活性化工程を受ける材料の変化をモニタ
材料と熱接触で変化し且つ一定の力を受けるように配置
されたクリープ装置でモニタする方法を達成できる。こ
の発明は例示的に説明しており、使用されている用語は
この発明の技術的範囲の限定よりも説明のためのもので
あることを理解されたい。

明らかに、この発明の多くの修正及び設計変更は上記技
術に照らして可能である。それ故に、特許請求の範囲に
記載の技術的範囲内のこの発明は特に説明された実施例
以外にも実施できることを理解されたい。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明により構成され且つオイルフィル夕
に連結された装置についての一部破断の側方横断面図、
第２図は、この発明により構成された装置についての拡
大した一部断面の正面図、第３図は、第２図の線３−３
における横断面図、第４図は第２図及び第３図に示され
ている袋直の種々の機素間の連結状態を示す一部横断面
の斜視図、第５図は、第２図と第３図とに示されてる菱
贋１つの機素についての斜視図、第６図は、第２図と第
３図とに示されている装置からの信号を送る典型的な回
路、第７図は、第２図と第３図とに示されている菱贋の
１つの機素について別の構造を示してる側面図、第８図
は、熱及び一定の力又は応力を受けるクリープ装置の物
理的寸法に於ける指数変化を示すグラフ、並びに、第９
図は、特定の温度の時の典型的潤滑オイルの粘性変化を
示しているグラフである。 １０・・・・・・オイルモニタ装暦、１２……ハウジン
グ、１４……オイルフイルタ（カートリッジ）、１６，
１６′・・・・・・第一感知装置、１８・・・・・・第
二感知装置、２０，２０′・・・・・・クリープ装置、
２２，２２′……ベース、２４，２４′……脚、２６，
２６′・・・・・・肩、２８，２８′・・・・・・ばね
、３０・・・・・・支持装置、３２・・・・・・ブラケ
ット、３４…・・・ベース、３６……脚、３８…肩、４
０……フランジ、４２……プラットホーム、４３……ば
ね、４４……プレート、４６…関口、４８…ガイド、５
０…アーム、５２……ベース、５４……タブ、５６……
タング、５８・・・ロッド、６０・・・絶縁ガイド、６
２・・・・・・ダイヤフラム、６４・・・・・・電気絶
縁材料、６６・・・・・・Ｕ型クリンプ、６８・・・・
・・感温装置、７０・・・・・・フレーム、７２……穴
、７４…タブ、７６…脚部、７８・・・ロッドグリップ
部材、８０・・・・・・グリップタング、８２・・・・
・・底部、８４・・・・・・バッテリー、８６…・・・
常閉スイッチ、８８・・…・ィンジケータ、９２．．．
・・・常開スイッチ。 縁′〆 後．〆 孫多．〆 ゑ汐．〆 孫多．ク 孫多．〆 孫多．ク そる夕 孫咳夕

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ オイル温度及びオイル熱を受ける時の時間に応じて
   指数函数型出力を発生させる第一感知装置、オイルが所
   定温度に達することなく加熱される被加熱回数を表わす
   付加的出力を発生する第二感知装置、及び前記夫々の出
   力を合計する合計装置、から成ることを特徴とするオイ
   ル劣化モニタ装置。 ２ 前記夫々の出力の合計が所定の限界値に達する時に
   信号を提供する信号装置を含んでいることを特徴とする
   特許請求の範囲第１項記載のオイル劣化モニタ装置。 ３ 前記第一感知装置は応力を受ける時に熱エネルギー
   に応じて前記物理的寸法に変化を受けるクリープ装置及
   び前記クリープ装置を応力を受けるように配置する力装
   置を含んでいることを特徴とする特許請求の範囲第２項
   に記載のオイル劣化モニタ装置。 ４ 前記力装置は前記クリープ装置を実質的に一定の応
   力のもとに配置することを特徴とする特許請求の範囲第
   ３項に記載のオイル劣化モニタ装置。 ５ 前記クリープ装置が一定の応力を受ける時に公式（
   ｄｌ）／（ｄｔ）＝ｃｅ＾−＾Ｕ／＾Ｒ＾Ｔ（この場合
   に、ｄｌは前記クリープ装置の物理的寸法に於ける変化
   量、ｄｔは物理的寸法に於ける変化が生じる間の時間、
   ｃは一定応力の大きさと関連して前記クリープ装置の物
   理的寸法に影響を及ぼす定数、ｅは自然対数の底数、Ｕ
   は前記クリープ装置の物理的寸法に変化を与えるのに必
   要な活性エネルギーを表わす定数、．はガス定数、及び
   Ｔは前記クリープ装置の温度である）に従う物理的寸法
   に関するクリープ変化量を有していることを特徴とする
   特許請求の範囲第４項に記載のオイル劣化モニタ装置。 ６ オイルが前記所定温度に達する時に前記第二感知装
   置を不活動にするための温度感知装置を含んでいること
   を特徴とする特許請求の範囲第３項に記載のオイル劣化
   モニタ装置。 ７ 前記感知装置を支持するための支持装置を含んでお
   り、前記支持装置はブラケツト及び前記クリープ装置と
   前記力装置を支持し且つ前記ブラケツトによつて可動に
   支持されているプラツトホームを含んでいることから成
   ることを特徴とする特許請求の範囲第３項に記載のオイ
   ル劣化モニタ装置。 ８ 前記第二感知装置はオイルが前記所定温度に達する
   ことがない加熱時にプラツトホームを前記ブラケツトに
   関して動かすための移動装置を含んでいることを特徴と
   する特許請求の範囲第７項に記載のオイル劣化モニタ装
   置。 ９ 前記移動装置のオイルが前記所定温度に達する時に
   前記プラツトホームを前記ブラケツトに関して動かない
   ようにする温度感知装置を含んでいることを特徴とする
   特許請求の範囲第８項に記載のオイル劣化モニタ装置。 １０ 前記プラツトホームは前記プラツトホームを一方
   向にのみ前記ブラケツトに関して動かすことができる停
   止装置を含んでいることを特徴とする特許請求の範囲第
   ９項に記載のオイル劣化モニタ装置。１１ 前記移動装
   置は前記プラツトホームを貫通するロツドを含んでおり
   、前記温度応答装置は前記所定温度以下で前記ロツドを
   グリツプしそして前記所定温度以上で前記ロツドを解放
   するために前記プラツトホームと前記ロツドとを互いに
   連結し、前記ロツドが前記所定温度以上で前記プラツト
   ホームを動かさずに移動できることから成ることを特徴
   とする特許請求の範囲第１０項に記載のオイル劣化モニ
   タ装置。 １２ 前記クリープ装置は前記プラツトホームに連結さ
   れておりしかも前記ブラケツト関する前記プラツトホー
   ムの運動方向に前記プラツトホームから末端部まで伸長
   しており、前記力装置は前記プラツトホームと前記クリ
   ープ装置の前記末端部との間で動作するように配置され
   ており、前記クリープ装置の物理的寸法の前記変化は前
   記プラツトホームと前記末端部との間の前記クリープ装
   置の長さに関して増大することから成ることを特徴とす
   る特許請求の範囲第１１項に記載のオイル劣化モニタ装
   置。 １３ 前記信号装置は、前記クリープ装置の末端部が前
   記クリープ装置の長さに関する変化の結果として及び／
   又は前記ブラケツトに関する前記プラツトホームの運動
   として前記ブラケツトに関して所定位置まで動く時に位
   置を定める装置を含んでいることを特徴とする特許請求
   の範囲第１２項に記載のオイル劣化モニタ装置。 １４ 前記クリープ装置は電気化学的活性材料で作られ
   ていることを特徴とする特許請求の範囲第１項３記に載
   のオイル劣化モニタ装置。 １５ 前記気化学的に活性な材料は２２％のアルミニウ
   ム−亜鉛合金であることを特徴とする特許請求の範囲第
   １４項に記載のオイル劣化モニタ装置。 １６ 前記クリープ装置は壱定応力を受ける時に公式（
   ｄｌ）／（ｄｔ）＝ｃｅ＾−＾Ｕ／＾Ｒ＾Ｔ（この場合
   に、ｄｌは前記クリープ装置の物理的寸法に関する変化
   量、ｄｔは物理的寸法の変化量が生じる間の時間、ｃは
   一定応力の大きさに関連して前記クリープ装置の物理的
   寸法に影響を及ぼす定数、ｅは自然対数の底、Ｕは前記
   クリープ装置の物理的寸法に変化を生じさせるのに必要
   な活性エネルギーを示す定数、Ｒはガス定数、及びＴは
   前記クリープ装置の温度である）に従う物理的寸法に関
   するクリープ装置変化量をうけることから成ることを特
   徴とする特許請求の範囲第１４項に記載のオイル劣化モ
   ニタ装置。 １７ 前記移動装置はオイル圧力に応答して前記ロツド
   を動かすための前記ロツドに連結したダイヤフラムを含
   んでいることを特徴とする特許請求の範囲第１６項に記
   載のオイル劣化モニタ装置。 １８ 前記支持装置はオイルフイルタ組立体に取付ける
   ための装置を含んでいることを特徴とする特許請求の範
   囲第１７項に記載のオイル劣化モニタ装置。 １９ 前記クリープ装置は前記一定の応力を受けるよう
   に配置される時に真直にするためにクリープ装置の長手
   方向に少なくとも１つの渦巻を含んでいることを特徴と
   する特許請求の範囲第１４項に記載のオイル劣化モニタ
   装置。 ２０ オイル温度及び指数函型出力を発生するためオイ
   ルが前記温度を受ける時間を感知する工程、付加的出力
   を発生させるためにオイルが所定温度に達することなく
   加熱される被加熱発生回数を感知する工程、並びに前記
   夫々の出力の合計値を得るために前記夫々の出力を加算
   する工程、から成ることを特徴とするオイル劣化モニタ
   方法。 ２１ 前記夫々の出力の合計値が所定の限界値に達する
   時に信号を提供する工程を含んでいることを特徴とする
   特許請求の範囲第２０項に記載のオイル劣化モニタ方法
   。