(57)【要約】【課題】部材間に配置された流動性のある潤滑剤の状態を測定することのできる部材間の流体状態測定装置、及び、部材間の流体状態測定方法を提供する。【解決手段】部材間の流体状態測定装置１０は、断面が弧状を有する内周面２４ｂを有したブシュ２４と、内周面２４ｂに沿って移動可能な外面であって断面が弧状を有する外周面２３ａを有したピン２３と、内周面２４ｂと外周面２３ａとの間に配置されている流動性を有する潤滑剤２５と、内周面２４ｂに対して外周面２３ａを移動させるモータ２８とを備える。ブシュ２４は、全体又は一部が内周面２４ｂを構成するとともに、外側から内周面を可視可能にする透明部分を有し、透明部分にレーザ光Ｌ０を照射するレーザ照射装置３０と、透明部分から出る光を撮像する撮像装置４０とを備える。【選択図】図１
2019190834.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
断面が弧状を有する内面を有した外側部材と、
前記内面に沿って移動可能な外面であって断面が弧状を有する外面を有した内側部材と、
前記内面と前記外面との間に配置されている流動性を有する潤滑剤と、
前記内面に対して前記外面を移動させる移動部とを備え、
前記外側部材は、全体又は一部が前記内面を構成するとともに、外側から前記内面を可視可能にする透明部分を有し、
前記透明部分にレーザ光を照射するレーザ照射装置と、
前記透明部分から出る光を撮像する撮像部とを備える
部材間の流体状態測定装置。
【請求項２】
前記透明部分において前記内側部材の前記外面に前記外側部材の前記内面を押し付ける与圧部をさらに備える
請求項１に記載の部材間の流体状態測定装置。
【請求項３】
前記外側部材は、断面円形の貫通孔を有し、
前記内面は、前記貫通孔の周面の少なくとも一部であり、
前記内側部材は、前記貫通孔に挿通される軸部を有し、
前記外面は、前記軸部の周面の少なくとも一部である
請求項１又は２に記載の部材間の流体状態測定装置。
【請求項４】
前記外側部材は、一対の内側リンクプレートの両端部同士を連結する筒状のブシュであり、
前記内側部材は、前記内側リンクプレートの外側に配置された一対の外側リンク支持部の両端部同士を前記ブシュに回転自在に挿通されるとともに、一対の前記外側リンク支持部を連結するリンクピンである
請求項１〜３のいずれか一項に記載の部材間の流体状態測定装置。
【請求項５】
前記透明部分は、サファイアガラス、ガラス、又はアクリルである
請求項１〜４のいずれか一項に記載の部材間の流体状態測定装置。
【請求項６】
前記内側部材は、非透明材料からなる
請求項１〜５のいずれか一項に記載の部材間の流体状態測定装置。
【請求項７】
前記内側部材は、金属材料からなる
請求項１〜６のいずれか一項に記載の部材間の流体状態測定装置。
【請求項８】
前記潤滑剤には、前記レーザ光が照射されることに応じて発光する発光物質が分散されている
請求項１〜７のいずれか一項に記載の部材間の流体状態測定装置。
【請求項９】
前記潤滑剤には、前記レーザ光の照射により発光する粒子状の発光物質が混合されている
請求項１〜８のいずれか一項に記載の部材間の流体状態測定装置。
【請求項１０】
前記発光物質は、蛍光物質であり、
前記透明部分から出る光は、前記蛍光物質が前記レーザ光の照射で誘起されて発光した光である
請求項８又は９に記載の部材間の流体状態測定装置。
【請求項１１】
前記撮像部の撮像画像から前記潤滑剤の状態を算出する制御装置を備え、
前記制御装置は、前記透明部分から出る光の強度に基づいて前記内面の直径方向に対する前記潤滑剤の厚さを算出し、前記算出した厚さを前記内面の撮影画像上の対応箇所に表示させる
請求項１〜１０のいずれか一項に記載の部材間の流体状態測定装置。
【請求項１２】
断面が弧状を有する内面を有した外側部材と、
前記内面に沿って移動可能な外面であって断面が弧状を有する外面を有した内側部材と、
前記内面と前記外面との間に配置されている流動性を有する潤滑剤と、
前記内面に対して前記外面を移動させる移動部とを備え、
前記外側部材は、全体又は一部が前記内面を構成するとともに、外側から前記内面を可視可能にする透明部分を有する部材間の流体状態測定装置に適用される
部材間の流体状態測定方法であって、
前記透明部分にレーザ照射装置からレーザ光を照射するレーザ光照射工程と、
前記透明部分から出る光を撮像部で撮像する撮像工程とを備える
部材間の流体状態測定方法。
【請求項１３】
前記撮像部の撮像画像から前記潤滑剤の状態を制御装置で算出する算出工程を備え、
前記算出工程では、前記透明部分から出る光の強度に基づいて前記内面の直径方向に対する前記潤滑剤の厚さを算出し、前記算出した厚さを前記内面の撮影画像上の対応箇所に表示させる
請求項１２に記載の部材間の流体状態測定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、チェーン等の可動連結部を構成する複数の部材において部材間に配置される流体の状態を測定することのできる部材間の流体状態測定装置及び部材間の流体状態測定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
物品の搬送や動力の伝達等に可動連結部を有するチェーンが用いられることが知られている。このようなチェーンは、内側リンクと外側リンクとが重ね合わされる部分に上述の可動連結部を有している。具体的には、内側リンクは、一対の内側リンクプレートの両端部同士を筒状のブシュでそれぞれ連結してなり、外側リンクは、一対の外側リンクプレートの両端部同士をブシュに回転自在に挿通されるリンクピンでそれぞれ連結されている。
【０００３】
そして、こうしたチェーンは、その寿命がピン及びブシュ間の耐摩耗性によって決まるため、チェーンの摩耗を試験する試験装置が知られている（特許文献１参照）。
特許文献１に記載のチェーン摩耗試験機は、チェーンのピンとブシュとの間に生じる摩耗を簡易に試験することのできる試験機である。チェーン摩耗試験機は、ピン試験体を固定するピン試験体固定機構と、ブシュを保持するブシュ保持機構と、ピン試験体の中心線からピン試験体とブシュ試験体の接線へ向け、ピン試験体をブシュ試験体に押圧する押圧機構と、ブシュを揺動させる揺動機構とを備える。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１６−１１８２５６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、こうしたチェーンは、ピンとブシュとの間の耐摩耗性を高めるため、ピンとブシュとの間に潤滑油が保持されている。ピンとブシュとの間には動力伝達等による張力によって高い圧力が印加されるため、この高い圧力が印加された部分において潤滑油の量が減る、いわゆる油膜が薄くなる。そして、油膜が薄くなった部位では摩擦力が高まることが懸念されているため、同部位での潤滑油の動的な状態を測定する技術が強く求められている。
【０００６】
なお、こうした課題は、チェーンのピンとブシュとの間の潤滑油の状態測定のみに限られるものではなく、チェーンのその他の構造からなる可動連結部における複数部材間の潤滑油の状態測定においても同様である。
【０００７】
本発明は、このような実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、部材間に配置された流動性のある潤滑剤の状態を測定することのできる部材間の流体状態測定装置、及び、部材間の流体状態測定方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
以下、上記課題を解決するための手段及びその作用効果について記載する。
上記課題を解決する部材間の流体状態測定装置は、断面が弧状を有する内面を有した外側部材と、前記内面に沿って移動可能な外面であって断面が弧状を有する外面を有した内側部材と、前記内面と前記外面との間に配置されている流動性を有する潤滑剤と、前記内面に対して前記外面を移動させる移動部とを備え、前記外側部材は、全体又は一部が前記内面を構成するとともに、外側から前記内面を可視可能にする透明部分を有し、前記透明部分にレーザ光を照射するレーザ照射装置と、前記透明部分から出る光を撮像する撮像部とを備える。
【０００９】
上記課題を解決する部材間の流体状態測定方法は、断面が弧状を有する内面を有した外側部材と、前記内面に沿って移動可能な外面であって断面が弧状を有する外面を有した内側部材と、前記内面と前記外面との間に配置されている流動性を有する潤滑剤と、前記内面に対して前記外面を移動させる移動部とを備え、前記外側部材は、全体又は一部が前記内面を構成するとともに、外側から前記内面を可視可能にする透明部分を有する部材間の流体状態測定装置に適用される部材間の流体状態測定方法であって、前記透明部分にレーザ照射装置からレーザ光を照射するレーザ光照射工程と、前記透明部分から出る光を撮像部で撮像する撮像工程とを備える。
【００１０】
チェーン等の可動連結部の信頼性の向上を図るためには、可動連結部における２つの部材の摺接面及びそれらの間の潤滑剤の状態を観察できることが望ましい。この点、このような構成又は方法によれば、２つの部材のうち外側にある外側部材が透明であることから、外側部材と内側部材との間に配置されている流動性のある潤滑剤について、当該潤滑剤の透過度や吸光度などを外部から測定することが可能になる。そして、撮像部で撮像する観察光が、潤滑剤の分光特性、吸光度、透過度等に応じて変化するため、観測光の撮像に基づいて潤滑剤の膜厚等を測定することができる。また、こうした観測光の時系列的な変化に基づいて潤滑剤の流動を測定することもできる。これにより、部材間に配置された流動性のある潤滑剤の状態を測定することができるようになる。
【００１１】
上記部材間の流体状態測定装置において、前記透明部分において前記内側部材の前記外面に前記外側部材の前記内面を押し付ける与圧部をさらに備える。
チェーン等の可動連結部の信頼性の向上を図るためには、可動連結部において最も摩擦の高くなる部分で、潤滑剤の状態を観測できることが好ましい。この点、上記構成によれば、与圧部の押し付けによって摩擦力が透明部分で高くなり、当該透明部分での潤滑剤の状態が撮像部によって撮像可能になる。よって、摩耗等による影響の生じやすい部分で、潤滑剤の状態が観測できるようになる。
【００１２】
上記部材間の流体状態測定装置において、前記外側部材は、断面円形の貫通孔を有し、前記内面は、前記貫通孔の周面の少なくとも一部であり、前記内側部材は、前記貫通孔に挿通される軸部を有し、前記外面は、前記軸部の周面の少なくとも一部である。
【００１３】
このような構成によれば、チェーンの連結部の形状を模擬することが容易である。
上記部材間の流体状態測定装置において、前記外側部材は、一対の内側リンクプレートの両端部同士を連結する筒状のブシュであり、前記内側部材は、前記内側リンクプレートの外側に配置された一対の外側リンク支持部の両端部同士を前記ブシュに回転自在に挿通されるとともに、一対の前記外側リンク支持部を連結するリンクピンである。
【００１４】
このような構成によれば、チェーン等の可動連結部を模擬することができるのでチェーン等における潤滑剤の流動状態の再現性が高められる。
上記部材間の流体状態測定装置において、前記透明部分は、サファイアガラス、ガラス、又はアクリルである。
【００１５】
このような構成によれば、透明部分に適切な透明度及び強度を確保することができる。また、サファイアガラスは、特に高い透明度及び強度を透明部分に確保させることができる。
【００１６】
上記部材間の流体状態測定装置において、前記内側部材は、非透明材料からなる。
このような構成によれば、内側部材が非透明であることで、透明部分から出る光の撮像において、内側部材の外面よりも他の部分による光の影響が抑制されるようになる。
【００１７】
上記部材間の流体状態測定装置において、前記内側部材は、金属材料からなる。
このような構成によれば、内側部材がチェーン等に使用されている部材と同様の金属材料より構成されるので潤滑剤の流動状態の再現性が高められるようになる。
【００１８】
上記部材間の流体状態測定装置において、前記潤滑剤には、前記レーザ光が照射されることに応じて発光する発光物質が分散されている。
このような構成によれば、潤滑剤に分散された発光物質の光が撮像できるので、撮像した光の強弱によって潤滑剤の分布を測定することができるようになる。
【００１９】
上記部材間の流体状態測定装置において、前記潤滑剤には、前記レーザ光の照射により発光する粒子状の発光物質が混合されている。
このような構成によれば、潤滑剤に混合された粒子状の発光物質の位置が撮像できるので、潤滑剤の流動を測定することができるようになる。
【００２０】
上記部材間の流体状態測定装置において、前記発光物質は、蛍光物質であり、前記透明部分から出る光は、前記蛍光物質が前記レーザ光の照射で誘起されて発光した光である。
このような構成によれば、蛍光物質から発光される光を選択的に撮像することで、撮像したい光がより高い精度で撮像されるようになる。
【００２１】
上記部材間の流体状態測定装置において、前記撮像部の撮像画像から前記潤滑剤の状態を算出する制御装置を備え、前記制御装置は、前記透明部分から出る光の強度に基づいて前記内面の直径方向に対する前記潤滑剤の厚さを算出し、前記算出した厚さを前記内面の撮影画像上の対応箇所に表示させる。
【００２２】
上記部材間の流体状態測定方法において、前記撮像部の撮像画像から前記潤滑剤の状態を制御装置で算出する算出工程を備え、前記算出工程では、前記透明部分から出る光の強度に基づいて前記内面の直径方向に対する前記潤滑剤の厚さを算出し、前記算出した厚さを前記内面の撮影画像上の対応箇所に表示させる。
【００２３】
このような構成によれば、内周部材の外面に対する潤滑剤の径方向厚さ、いわゆる膜厚を撮影画像上に対応させて表示することができる。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、部材間に配置された流動性のある潤滑剤の状態を測定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】実施形態の流体状態測定装置の構成を示すブロック図。
【図２】ブシュ及びピンの構造を示す斜視図。
【図３】レーザ誘起蛍光法を模式的に示す模式図。
【図４】レーザ誘起蛍光法での蛍光強度と油膜厚さの関係を示すグラフ。
【図５】潤滑剤の状態を測定する手順を示すフローチャート。
【図６】潤滑剤の厚さを算出する手順を示すフローチャート。
【図７】油膜厚さと輝度と温度との関係を示すグラフ。
【図８】油膜厚さを撮像画像上に記載した模式図。
【図９】ブシュの構造の他の例を示す斜視図。
【図１０】ブシュとピンの他の例を示す斜視図。
【図１１】ブシュとピンのその他の例を示す図であって、（ａ）は斜視図、（ｂ）は正面図。
【図１２】ブシュとピンのその他の例を示す図であって、（ａ）は斜視図、（ｂ）は正面図。
【図１３】ブシュとピンのその他の例を示す断面図であって、（ａ）は外輪が内輪に従動しないときの図、（ｂ）は外輪が内輪に従動するときの図。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、部材間の流体状態測定装置及び部材間の流体状態測定方法の一実施形態を図面に従って説明する。
図１に示すように、部材間の流体状態測定装置１０は、チェーンの構成部材を再現する実験装置２０を備える。実験装置２０は、チェーンの内側リンクと外側リンクとの間の可動連結部の構造を再現する外側部材としてのブシュ２４と内側部材としてのピン２３とを有する。ブシュ２４は、全体がサファイアガラス等の硬質な透明部材製であり、ピン２３は、透明部材製のブシュ２４内に配置され、ブシュ２４内を回転運動する。なお、回転運動には、１回転する運動や運動する向きを交互に変えて１回転未満の運動を繰り返す揺動等の反復運動も含まれる。実験装置２０は、ブシュ２４とピン２３との間に潤滑剤２５が配置されている。すなわち、実験装置２０は、ブシュ２４の外側からブシュ２４の内周面２４ｂとピン２３の外周面２３ａとの間に配置されている潤滑剤２５の状態を測定可能である。
【００２７】
潤滑剤２５は、チェーンの摩擦低減や摩耗抑制に利用される流動性を有する物質、例えば潤滑油である。潤滑剤２５は、ブシュ２４とピン２３との間に介在することブシュ２４とピン２３との間の摩擦を低減させる。潤滑剤２５は、ブシュ２４とピン２３との当接部分では、ブシュ２４とピン２３との間に生じる微細な隙間に浸透し、ブシュ２４とピン２３とが離間している部分では少なくともブシュ２４の表面と、ピン２３の表面とに広がっている。潤滑剤２５には、レーザ光Ｌ０が照射されると蛍光する発光物質としての蛍光物質２６が含まれている。蛍光物質２６は、潤滑剤２５に分散しており、潤滑剤２５と一体的に移動する。潤滑剤２５は、蛍光物質を略均一の濃度で含んでいて、潤滑剤２５の量に蛍光物質２６の量が比例することから、蛍光物質２６の量に基づいて潤滑剤２５の量や膜厚を測定することができる。
【００２８】
また、部材間の流体状態測定装置１０は、レーザ光Ｌ０を実験装置２０のブシュ２４とピン２３に照射するレーザ照射装置３０と、実験装置２０のブシュ２４とピン２３を撮像する撮像部としての撮像装置４０とを備えている。また、部材間の流体状態測定装置１０は、撮像された画像に補正処理等を行う制御装置５０と、ブシュ２４の温度分布を測定する温度測定装置４５を備えている。温度測定装置４５は、例えばサーモグラフィーである。
【００２９】
レーザ照射装置３０は、実験装置２０のブシュ２４とピン２３とに向けてレーザ光Ｌ０を出力する。具体的には、レーザ光Ｌ０は、ピン２３の外周面２３ａに照射される。レーザ照射装置３０は、レーザ光Ｌ０でピン２３の外周面２３ａまでの間に存在する潤滑剤２５に含まれる蛍光物質２６を励起して蛍光させる。レーザ照射装置３０は、例えば５３２ナノメートルの波長を出力するＹＡＧ（イットリウム・アルミニウム・ガーネット）レーザ等の固体レーザを含んで構成される。また、レーザ照射装置３０は、例えば１０Ｗの出力でレーザ光を出力する。なお、レーザ照射装置３０は、蛍光物質２６の励起に適している波長、出力のレーザ光Ｌ０を出力するものであればよい。レーザ照射装置３０は、制御装置５０に接続されており、レーザ光Ｌ０の出力や停止等が制御装置５０から制御可能である。
【００３０】
撮像装置４０は、ブシュ２４からの観測光Ｒ０から特定の波長の光のみを選択的に透過させるカットフィルタ４２と、カットフィルタ４２を通過した測定光Ｒ１を撮像するカメラ４１とを備えている。カットフィルタ４２は、観測光Ｒ０から蛍光物質２６の蛍光のみを選択的に透過させるフィルタであって、例えば、オレンジ色の波長領域（５９０〜６１０ｎｍ）を透過させる。カメラ４１は、可視光領域の光を撮像可能なＣＣＤカメラ等である。撮像装置４０は、制御装置５０に接続されており、撮像された測定光Ｒ１に対応する撮像画像を制御装置５０に出力可能である。
【００３１】
つまり蛍光物質２６は、レーザ照射装置３０のレーザ光Ｌ０を受けて蛍光し、蛍光がカットフィルタ４２を通過することのできる波長の光である特性を有する。逆に言えば、レーザ照射装置３０は、蛍光物質２６を蛍光させるレーザ光Ｌ０を出力し、カットフィルタ４２は蛍光物質２６の蛍光を透過させるフィルタである。
【００３２】
温度測定装置４５は、ブシュ２４の外表面２４ａの温度を測定する。温度測定装置４５は、広範囲を測定できる放射温度計、いわゆるサーモグラフィーである。温度測定装置４５は、制御装置５０に接続されており、測定した温度分布のデータを制御装置５０に出力可能になっている。
【００３３】
制御装置５０は、レーザ照射装置３０からのレーザ光Ｌ０の出力／停止等を制御可能であり、撮像装置４０が撮像した撮像画像の取得が可能であり、温度測定装置４５が測定した温度分布のデータの取得が可能である。また、制御装置５０は、移動部としてのモータ２８に接続され、モータ２８の回転軸の回転角度を制御することができる。
【００３４】
制御装置５０は、撮像画像に基づいてブシュ２４とピン２３との間に配置された潤滑剤２５の膜厚等の状態を測定することができるとともに、測定した潤滑剤２５の膜厚等の状態を処理することができる。制御装置５０は、マイクロコンピュータを含み構成されており、演算装置や記憶部を備えている。制御装置５０は、記憶部に記憶されたプログラムを演算装置で演算処理することにより、所定の機能を発揮する。例えば、制御装置５０は、取得した撮像画像に基づいて、潤滑剤２５の膜厚を算出する処理を行う。
【００３５】
図２を参照して、実験装置２０について説明する。
図２に示すように、実験装置２０は、チェーンを構成する部品の一部を再現する内側リンク２７を備えている。内側リンク２７は、一対の内側リンクプレート２７１の一方の端部が透明のブシュ２４で連結され、他方の端部が金属性の金属ブシュ２７２で連結されて構成される。内側リンク２７は、基台２１の載置に所定の間隔を開けて設けられている一対の外側リンクとしてのリンク支持部２２の間に配置され、内側リンク２７の透明のブシュ２４には一対のリンク支持部２２を挿通し、それらリンク支持部２２に支持されるピン２３が回転自在に挿通されている。
【００３６】
ピン２３は、金属部材からなる非透明な軸体である。つまり、ピン２３の外周面２３ａは、軸体の外周面である。ピン２３は、一対のリンク支持部２２を貫通する長さを有している。ピン２３は、リンク支持部２２を貫通した先の一方の端部に、ピン２３を回転駆動させるモータ２８の回転軸が接続されている。例えば、無端円周状のチェーンは、直線走行部分ではピン２３とブシュ２４との角度が略一定であり、曲線走行部分である歯車部分では円周の内側方向に歯車外周に対応する角度で曲がることを、走行中に繰り返す。よって、例えば、モータ２８は、ピン２３の角度を、基準とする角度と歯車部分で曲がる角度とまで間を、往復するように回転変化させる。
【００３７】
ブシュ２４は、円筒形状であって、筒内には断面円形の貫通孔を有し、貫通孔に内周面２４ｂを有する。また、ブシュ２４は、透明部材としてのサファイアガラスから構成された硬質な透明部材製である。ブシュ２４は、レーザ照射装置３０のレーザ光Ｌ０を透過させるとともに、測定光Ｒ１である蛍光物質２６の蛍光を透過させる。サファイアガラスは、結晶が均質であり、透過性も高く、ブシュ２４を介してのレーザ光Ｌ０を照射しての潤滑剤２５の測定が好適に行える。
【００３８】
内側リンク２７は、金属ブシュ２７２に与圧部２９が接続されている。与圧部２９は、荷重帯２７３と荷重付与部２７４と支持部２７５とで構成されている。荷重帯２７３は、その一端がブシュ２４の側とは反対方向に延びるように金属ブシュ２７２に連結され、支持部２７５で延びる向きが鉛直方向に変更された他端に荷重付与部２７４が設けられている。例えば、荷重付与部２７４がおもりであれば吊り下げられている。つまり、与圧部２９は、荷重帯２７３を介して荷重付与部２７４が付与する荷重をピン２３から離間する方向である矢印方向の張力Ｔとして金属ブシュ２７２に印加する。
【００３９】
ここで、矢印方向は、撮像装置４０のある方向とは反対方向である。よって、内側リンク２７に張力Ｔが印加されると、撮像装置４０側から見ると、ブシュ２４の内周面２４ｂがピン２３の外周面２３ａに押し付けられる。つまり、動力を伝達している状態にあるチェーンが再現され、ブシュ２４とピン２３との間に高い摩擦力を生じさせることができる。よって、ブシュ２４とピン２３との間の摩擦力が高いときにおける潤滑剤２５の状態を測定することができるようになる。
【００４０】
図３を参照して、蛍光物質２６の蛍光強度と潤滑剤２５の膜厚ＴＨとの関係について説明する。
潤滑剤２５は、ブシュ２４とピン２３との間に浸透して油膜を形成する。このとき、潤滑剤２５は、油膜の膜厚ＴＨが薄ければ蛍光物質２６も少なくなることから、レーザ光Ｌ０に反応して蛍光した測定光Ｒ１の強度が小さくなる。逆に、膜厚ＴＨが厚ければ蛍光物質２６が多くなることから、レーザ光Ｌ０に反応して蛍光した測定光Ｒ１の強度が強くなる。なお、測定光Ｒ１は、観測光Ｒ０に含まれている光である。
【００４１】
図４に示すように、測定光Ｒ１から測定される蛍光強度は、油膜厚さである膜厚ＴＨに比例して強くなる傾向を有する。よって測定光Ｒ１の強さ基づいて、潤滑剤２５の形成している油膜の膜厚ＴＨを測定することができる。
【００４２】
図５〜図７を参照して、部材間の流体状態測定装置１０で潤滑剤２５の膜厚ＴＨを測定する処理についてその手順を説明する。
図５に示すように、潤滑剤２５の膜厚測定処理は、測定条件を設定する初期設定工程（ステップＳ１０）と、レーザ光Ｌ０を照射したブシュ２４の画像情報を取得する画像情報取得工程（ステップＳ１１）と、温度測定装置４５を利用して油膜温度を取得する油膜温度取得工程（ステップＳ１２）とを備えている。また、潤滑剤２５の膜厚測定処理は、画像情報の輝度を補正する画像情報の輝度補正工程（ステップＳ１３）と、油膜の温度分布を算出する油膜温度分布算出工程（ステップＳ１４）と、膜厚ＴＨを算出する膜厚算出工程（ステップＳ１５）と、算出した膜厚を可視化する可視化工程（ステップＳ１６）とを備えている。
【００４３】
まず、潤滑剤２５の膜厚測定処理が開始されると、制御装置５０は、初期設定工程（ステップＳ１０）で、レーザ光Ｌ０の強度設定や、モータ２８の回転軸の回転速度や回転角度の設定や、蛍光強度と膜厚と温度との関係性を示す情報等を設定する。また、制御装置５０は、輝度補正工程（ステップＳ１３）で用いる基準画像を撮像又は設定するとともに、撮像又は設定された画像の各点における相対的な輝度差を補正値として算出する。例えば、画面の基準点の輝度を「１００」としたとき、輝度が「１１０」である「Ａ点」の補正値を「１００／１１０」として算出し、輝度が「９０」である「Ｂ点」の補正値を「１００／９０」として算出する。
【００４４】
画像情報取得工程（ステップＳ１１）では、制御装置５０は、チェーンの動きを再現するようにモータ２８の回転数を制御しつつ、ブシュ２４に向けてレーザ光Ｌ０を照射する（レーザ光照射工程）とともに、レーザ光Ｌ０を照射した部分のブシュ２４の画像を撮像装置４０を介して取得する（撮像工程）。つまり、制御装置５０は、ブシュ２４の内周面２４ｂに配置される潤滑剤２５の油膜に含まれている蛍光物質２６の蛍光強度を２次元の画像情報として取得する。
【００４５】
油膜温度取得工程（ステップＳ１２）では、制御装置５０は、温度測定装置４５からの温度情報を利用して油膜の温度を取得する。例えば、温度測定装置４５は、ブシュ２４の外表面２４ａの温度を取得することから、油膜の温度をこれよりも高い温度、例えば５度高い温度であると推定する。
【００４６】
輝度補正工程（ステップＳ１３）では、制御装置５０は、輝度の補正値に基づいて画像情報の輝度を補正する。
油膜温度分布算出工程（ステップＳ１４）では、制御装置５０は、油膜温度分布に基づいて、膜厚ＴＨを算出する各地点の温度を算出する。
【００４７】
膜厚算出工程（ステップＳ１５）では、制御装置５０は、膜厚ＴＨを算出する各地点について、温度に対応する輝度と膜厚ＴＨとの関係を選択し、この選択した輝度と膜厚ＴＨとの関係に対して補正された輝度を適用することで膜厚ＴＨを算出する。
【００４８】
図６を参照して詳述すると、膜厚算出工程（ステップＳ１５）は、温度補正工程（ステップＳ２０）と、奧行き補正工程（ステップＳ２１）とを備える。
温度補正工程（ステップＳ２０）では、制御装置５０は、各地点における潤滑剤２５の温度を考慮して各地点の膜厚ＴＨを算出する。
【００４９】
図７に示すように、輝度と膜厚ＴＨとの関係は、温度によって変化する。例えば、グラフＬ２は温度が２０度のときの輝度と膜厚ＴＨとの関係を示し、グラフＬ３は温度が１２０度のときの輝度と膜厚ＴＨとの関係を示している。グラフＬ２とグラフＬ３とによれば、潤滑剤２５の温度が高いほど、輝度が低下する傾向にある。よって、膜厚ＴＨを算出する各地点の温度に対応した輝度と膜厚ＴＨとの関係を示す情報を選択することで、膜厚ＴＨをより高い精度で算出することができるようになる。
【００５０】
奧行き補正工程（ステップＳ２１）では、制御装置５０は、曲面であるピン２３の外周面２３ａを二次元で撮像することにより生じる奧行き方向の誤差を補正する。詳述すると、ピン２３の径方向の厚みが膜厚ＴＨである。一方、ピン２３の外周面２３ａを撮像した撮像画像は、ピン２３の中心とカメラ４１の撮像方向との最短距離上の点以外では、ピン２３の径方向に対してカメラ４１の撮像方向が角度を有するため膜厚ＴＨを直接的には測定できない。このため、カメラ４１の撮像方向と径方向との角度を考慮し、カメラ４１から見たときの油膜の厚みを、ピン２３の径方向の厚みである膜厚ＴＨに変換する奧行き補正を行う。
【００５１】
以上のより、ピン２３の外周面２３ａを撮像方向から見た二次元画像上の各地点に対して膜厚ＴＨが算出される。すなわち、ピン２３の外周面２３ａ上の各地点に対して膜厚ＴＨが測定される。
【００５２】
可視化工程（ステップＳ１６）では、制御装置５０は、ピン２３の外周面２３ａの二次元画像上の各地点に対して算出された膜厚ＴＨを、撮像したピン２３の画像に重ねて表示させる。ピン２３の外周面２３ａの画像に奧行き補正を行った膜厚ＴＨを重ね合わせることで、ピン２３の外周面２３ａの各位置においてブシュ２４との間の膜厚ＴＨが容易に認識できる表示とすることができる。
【００５３】
図８に、可視化された画像の一例を示す。
図８に示すように、ピン２３の外周面２３ａの各位置に膜厚ＴＨが表示されることで、膜厚ＴＨの状態を視覚的に認識することができる。例えば、図８では、膜厚ＴＨは、厚さＤ１＜厚さＤ２＜厚さＤ３＜厚さＤ４＜厚さＤ５として視覚的に区別できるように表示されている。つまり、ブシュ２４とピン２３とは、カメラ４１側から見て後方に張力Ｔが印加されていることから、ブシュ２４がピン２３に押し付けられている。このとき、張力Ｔに基づく押圧力の影響を最も受けるカメラ４１正面では潤滑剤２５の膜厚ＴＨが薄い厚さＤ１になり、正面から円弧に沿って離れることに応じて膜厚ＴＨの厚さが厚さＤ２、厚さＤ３、厚さＤ４、そして厚さＤ５となるように順に厚くなっていく傾向が測定されるようになる。
【００５４】
以上詳述した実施形態によれば、次のような効果が発揮される。
（１）２つの部材のうち外側にあるブシュ２４が透明であることから、ブシュ２４とピン２３との間に配置されている流動性のある潤滑剤２５について、当該潤滑剤２５を外部から測定することが可能になる。そして、撮像装置４０で撮像する観察光が、潤滑剤２５の分光特性、吸光度、透過度等に応じて変化するため、潤滑剤２５に照射したレーザ光Ｌ０に基づいて撮像される測定光Ｒ１の撮像装置４０での撮像に基づいて、潤滑剤２５の膜厚を測定することができる。これにより、部材間に配置された流動性のある潤滑剤の状態を測定することができるようになる。
【００５５】
（２）与圧部２９の押し付けによって摩擦力が透明部分で高くなり、当該透明部分であるブシュ２４の内周面２４ｂとピン２３の外周面２３ａとの間部分での潤滑剤２５の状態が撮像装置４０によって撮像可能になる。よって、摩耗等による影響の生じやすい部分で潤滑剤２５の状態が観測できるようになる。
【００５６】
（３）ブシュ２４とピン２３とによってチェーンの連結部の形状を模擬することが容易である。
（４）内側リンク２７と一対のリンク支持部２２によってチェーン等の可動連結部を模擬することができるのでチェーン等における潤滑剤２５の流動状態の再現性が高められる。
【００５７】
（５）サファイアガラスは特に、高い透明度及び強度を確保することができる。
（６）ピン２３が非透明であることで、透明部分から出る光の撮像において、ピン２３の外周面２３ａよりも他の部分による光の影響が抑制されるようになる。
【００５８】
（７）ピン２３がチェーン等に使用されている部材と同様の金属材料より構成されるので潤滑剤２５の流動状態の再現性が高められるようになる。
（８）潤滑剤２５に分散された蛍光物質２６の蛍光が撮像できるので、測定光Ｒ１の強弱によって潤滑剤２５の分布を測定することができるようになる。
【００５９】
（９）潤滑剤２５の蛍光物質２６から蛍光される光を選択的に撮像することで、撮像したい光がより高い精度で撮像されるようになる。
（１０）ピン２３の外周面２３ａに対する潤滑剤２５の径方向厚さ、いわゆる膜厚ＴＨを撮影画像上に対応させて表示することができる。
【００６０】
（その他の実施形態）
なお、上記実施形態は次のように変更してもよい。
また、これらの実施形態は、技術的に矛盾が生じない限りにおいていずれも組み合わせることができる。
【００６１】
・図９に示すように、上記ブシュ２４に代わる透明部材からなるブシュ９０の内面にチェーン用油溜まりである溝９２を設けてもよい。ブシュ９０は、円筒部材９０ａの内周面側９１に多数の溝９２が溝付け用ダイピンを用いて形成されている。この溝９２は、溝長手方向の始端部９２ａと終端部９２ｂとが封止された溝形態となっている。つまり、始端部９２ａは、円筒部材９０ａの内周面９０ｂを塑性変形等させて円筒形状に矯正した矯正部９３によって封止されている。これにより、溝９２を有するブシュ９０とピン２３との間における潤滑剤２５の状態を測定することができるようになる。
【００６２】
・図１０に示すように、上記内側リンク２７を、上記ブシュ２４に対応する貫通孔１０２を有する透明部材からなる測定用ブロック１００に置き換えてもよい。
測定用ブロック１００は、透明部材からなり、上記ブシュ２４に対応する貫通孔１０２と、上記金属ブシュ２７２に代わる貫通孔１０４とを備える。貫通孔１０２には、ピン２３が挿通配置され、貫通孔１０４には荷重帯２７３が連結される連結具が取り付けられる。これにより、ピン２３と貫通孔１０２との間の潤滑剤２５の油膜を測定することができる。このような構成によれば、例えば、ブシュ全体の油膜の状態を再現し、測定することができる。
【００６３】
・図１１（ａ），（ｂ）に示すように、上記内側リンク２７を、上記ブシュ２４に対応する貫通孔１１２を有する透明部材からなる複数の測定用ブロック１１０，１１１に置き換えてもよい。
【００６４】
複数の測定用ブロック１１０，１１１の各貫通孔１１２，１１３にはピン２３が挿通配置され、各貫通孔１１４，１１５には荷重帯２７３が連結される連結具が取り付けられて張力が印加され、貫通孔１１２，１１３とピン２３との間に荷重がかけられる。よって、ピン２３と貫通孔１１２，１１３との間の潤滑剤２５の油膜の状態を測定することができる。このような構成によれば、例えば、ブシュにおいて一対の内側リンクプレートが取り付けられている部分の油膜の状態を再現し、測定することができる。
【００６５】
・図１２（ａ），（ｂ）に示すように、上記内側リンク２７を、上記ブシュ２４に対応する貫通孔１２２を有する透明部材からなる測定用ブロック１２０に置き換えてもよい。
測定用ブロック１２０の貫通孔１２２にはピン２３が挿通配置され、各貫通孔１２４には荷重帯２７３が連結される連結具が取り付けられる。これにより、ピン２３と貫通孔１２２との間の潤滑剤２５の油膜の状態を測定することができる。このような構成によれば、例えば、ブシュの一部や、その他の構成を有するチェーンにおける油膜の状態を再現し、測定することができる。
【００６６】
・上記実施形態では、ピン２３がブシュ２４に挿通されるチェーン構造である場合について例示したが、これに限らず、チェーン構造がサイレントチェーン等の構造であってもよい。
【００６７】
・図１３（ａ）及び図１３（ｂ）に示すように、リンクの構成をカムクラッチ構造を有するリンク１３０としてもよい。
ブシュに対応する透明部材からなる外輪１３２とピンに対応する内輪１３１との間には内輪１３１の一方向への回転ＲＴ２を外輪１３２に伝達する一方、他方向への回転ＲＴ１を外輪１３２に伝達しない形状を有するカム１３３が配置されている。そして、カム１３３と外輪１３２との間に潤滑剤２５の油膜が形成されている。これにより、カム１３３と外輪１３２との間の潤滑剤２５の油膜の状態を測定することができる。この構成によれば、動作が複雑であるカムクラッチを備えたリンク１３０にあっても、カム１３３と外輪１３２との間における油膜の状態を再現し、測定することができる。
【００６８】
・上記実施形態では、ピン２３がモータ２８で回転可能である場合について例示したが、ブシュに対してピンが相対的に非回転であってもよい。
・上記実施形態では、レーザ照射装置３０は、ＹＡＧレーザ等の固体レーザである場合について例示したが、これに限らず、レーザ照射装置は、半導体レーザやファイバーレーザ等の個体レーザであってもよい。また、出力は１０Ｗ未満や１０Ｗよりも大きい等、１０Ｗ以外であってもよい。
【００６９】
・上記実施形態では、カットフィルタ４２が蛍光物質２６の蛍光のみを選択的に透過させる場合について例示したが、カットフィルタは測定に適する光を選択的に透過させることができるものであればよい。
【００７０】
・上記実施形態では、潤滑剤２５が潤滑油である場合について例示したが、これに限らず、潤滑剤としては、ブシュとピンとの動きに応じて移動する流動性を有するグリースであってもよい。つまり、ブシュとピンとの間で、ブシュとピンとの動きに応じて移動することができる流動性を有している物質であれば潤滑剤として適用することができる。
【００７１】
・上記実施形態では、潤滑剤２５はチェーンに利用される潤滑油である場合について例示したが、これに限らず、潤滑剤は、チェーン以外に利用される潤滑油であってもよいし、潤滑油以外の油類、油類以外の流動体であってもよい。いずれの場合であっても、ブシュとピンとの間における流動体の状態を測定することができる。
【００７２】
・上記実施形態では、潤滑剤２５には蛍光物質２６が含まれている場合について例示したが、潤滑剤の状態を測定することができるのであれば、潤滑剤には、蛍光物質ではない物質、例えば、透明度を低下させる着色剤等が含まれていてもよい。例えば透明度を取得して膜厚を測定するようにしてもよい。
【００７３】
・上記実施形態では、潤滑剤２５には蛍光物質２６が分散している場合について例示した。しかしこれに限らず、潤滑剤には蛍光物質が分散していることに加えて、もしくは、代えて、レーザ光の照射により発光する粒子状の蛍光物質が混合されていてもよい。こうして分散された蛍光物質の時系列的な位置変化を観測することに基づいて潤滑剤の流動を測定することもできる。
【００７４】
・上記実施形態では、潤滑剤２５には蛍光物質２６が含まれている場合について例示したが、潤滑剤そのものの厚さによって変化する色や、そのものの透明度を測定して膜厚を測定するようにしてもよい。また例えば、潤滑剤の膜厚等の影響、例えば、分光、吸光度、透過度等に応じて変化する観測光に基づいて膜厚を測定するようにしてもよい。
【００７５】
さらに、こうした膜厚測定に用いられる観測光の時系列的な変化を観測して潤滑剤の流動を測定するようにしてもよい。
・上記実施形態では、ブシュ２４がサファイアガラスから構成される場合について例示したが、これに限らず、ブシュとしての強度や測定に適した透過性を有しており、内周面に配置された潤滑剤を測定可能であれば、その他の透明なガラスや、アクリル、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）等の透明な樹脂から構成されていてもよい。これにより、透明部分に適切な透明度及び強度を確保することができる。
【００７６】
・上記実施形態では、ブシュ２４の内周面２４ｂが円筒形状の貫通孔である場合について例示したが、これに限らず、貫通孔においてピンとの摺動面を円弧状にすることができるのであれば、貫通孔の長手方向断面は、その一部に円弧を有する形状であれば、他の部分が楕円や長孔、直線部分や角部を有する形状であってもよい。
【００７７】
・上記実施形態では、ブシュ２４の全体が透明部材から構成されている場合について例示したが、これに限らず、測定したい部分を透明にすることができるのであればブシュの一部のみが透明部材から構成されていてもよい。例えば、筒外から筒内を見ることができるように金属の筒の一部が透明部材に置き換えられていてもよい。なお、内周面においては金属と透明部材との間には段差がないか、極めて微小であることが好ましい。
【符号の説明】
【００７８】
１０…流体状態測定装置、２０…実験装置、２１…基台、２２…リンク支持部、２３…ピン、２３ａ…外周面、２４…ブシュ、２４ａ…外表面、２４ｂ…内周面、２５…潤滑剤、２６…蛍光物質、２７…内側リンク、２８…モータ、２９…与圧部、３０…レーザ照射装置、４０…撮像装置、４１…カメラ、４２…カットフィルタ、４５…温度測定装置、５０…制御装置、９０…ブシュ、９０ａ…円筒部材、９０ｂ…内周面、９１…内周面側、９２…溝、９２ａ…始端部、９２ｂ…終端部、９３…矯正部、１００…測定用ブロック、１０２，１０４…貫通孔、１１０，１１１…測定用ブロック、１１２，１１３，１１４，１１５…貫通孔、１２０…測定用ブロック、１２２，１２４…貫通孔、１３０…リンク、１３１…内輪、１３２…外輪、１３３…カム、２７１…内側リンクプレート、２７２…金属ブシュ、２７３…荷重帯、２７４…荷重付与部、２７５…支持部。
【図１】
2019190834.tif 000003
【図２】
2019190834.tif 000004
【図３】
2019190834.tif 000005
【図４】
2019190834.tif 000006
【図５】
2019190834.tif 000007
【図６】
2019190834.tif 000008
【図７】
2019190834.tif 000009
【図８】
2019190834.tif 000010
【図９】
2019190834.tif 000011
【図１０】
2019190834.tif 000012
【図１１】
2019190834.tif 000013
【図１２】
2019190834.tif 000014
【図１３】
2019190834.tif 000015