(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
潤滑剤の試料が入れられる試料容器と、この試料容器中の試料を循環させる試料循環手段と、試料を試料容器内の試料液面に噴出させる試料噴出手段と、この噴出される試料の流量を測定する流量計と、試料噴出によって生じる泡立ち量を測定する泡立ち量測定手段と、試料が循環される状態および噴出される状態を切り替える切替手段とを備えることを特徴とする潤滑剤の泡立ち評価装置。
【請求項２】
請求項１に記載の潤滑剤の泡立ち評価装置において、前記試料循環手段は、循環パイプと循環ポンプとを備えて構成され、前記試料噴出手段は前記循環パイプから分岐された試料噴出パイプで構成されることを特徴とする潤滑剤の泡立ち評価装置。
【請求項３】
請求項２に記載の潤滑剤の泡立ち評価装置において、前記切替手段は、試料の温度に応じて作動されて試料の流路を循環パイプと試料噴出パイプとに自動的に切り替える自動切替弁で構成されていることを特徴とする潤滑剤の泡立ち評価装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、潤滑剤の泡立ち評価装置に関する。
【０００２】
【背景技術】
自動車等のエンジンのクランクケース内部、自動変速機ケース内部、変速機ギヤボックス内部等に供給される駆動系油、エンジン油、内燃機関油等の各種潤滑剤の評価項目の１つとして泡立ち量がある。すなわち、ギヤボックス内等では潤滑剤が激しくかき混ぜられることになるため、泡立ち量が多い潤滑剤ではボックスから溢れ出す等の問題が生じ、このためできるだけ泡立ち量の少ない潤滑剤が好ましいからである。
【０００３】
この潤滑剤の泡立ち評価方法としては、通常JIS K 2518（以下JIS 法という）で定められた方法が広く用いられている。このJIS 法は、２４度および９３度に保持された試料に清浄な空気を吹き込み、それによって生じる泡立ち量を測定するものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、JIS 法による泡立ち評価方法では、空気を吹き込んで泡立てるために、変速機ケース内等での実際の泡立ち特性とは異なる状態となっていた。例えば、ある試料は変速機ケース内で目視により確認すると、油温が高いほど泡立ち量が増加していたが、JIS 法では逆に油温が高いほど泡立ち量が少なくなっていた。
【０００５】
また、潤滑剤の泡立ち量は、潤滑剤の混入量（流量）によっても変化するが、JIS 法では空気を吹き込むため、潤滑剤の流量と泡立ち量との関係を評価することは原理的にできなかった。
このため、JIS 法では潤滑剤の泡立ち特性を適正に評価できないという問題があった。
【０００６】
本発明の目的は、潤滑剤の泡立ち評価を実際の機器内に近い状態で行えて適正に評価することができる潤滑剤の泡立ち評価装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の潤滑剤の泡立ち評価装置は、潤滑剤の試料が入れられる試料容器と、この試料容器中の試料を循環させる試料循環手段と、試料を試料容器内の試料液面に噴出させる試料噴出手段と、この噴出される試料の流量を測定する流量計と、試料噴出によって生じる泡立ち量を測定する泡立ち量測定手段と、試料が循環される状態および噴出される状態を切り替える切替手段とを備えることを特徴とするものである。
【０００８】
このような本発明においては、例えば、試料循環手段によって試料容器中の試料を循環させて温度等を均一にしてから、試料容器内の試料液面に試料噴出手段によって試料を噴出させる。この試料の噴出により液面は変速機ケース内部と同様にかき混ぜられて泡立ちが生じる。この泡立ち量を泡立ち量測定手段で測定して試料の泡立ち特性を評価する。
【０００９】
この際、本発明はJIS 法のように空気を吹き込むのではなく、同一試料を噴出させることで泡立ちを生じさせており、かつこの泡立ち量を測定して評価しているので、変速機ケース等の内部と同様な状態が再現されて適正な評価が可能となる。
また、噴出される試料の流量を流量計で測定することができ、流量と泡立ち量との関係も測定できて、より適正な評価ができる。
【００１０】
前記試料循環手段は、循環パイプと循環ポンプとを備えて構成され、前記試料噴出手段は前記循環パイプから分岐された試料噴出パイプで構成されることが好ましい。
試料噴出手段を循環パイプから分岐して設けられた試料噴出パイプで構成すれば、循環パイプと試料噴出パイプとの流路を切り替えるバルブ等の切替手段を設けるだけでよく、循環ポンプ等は共用できるため、装置の構成が簡略化されてコストも低減される。
【００１１】
前記切替手段は、試料の温度に応じて作動されて試料の流路を循環パイプと試料噴出パイプとに自動的に切り替える自動切替弁で構成されていることが好ましい。
この場合、循環された試料容器内の試料が予め設定された温度に達したら、自動切替弁が作動して試料循環状態から試料噴出状態に自動的に切り替わり、泡立ちを生じさせることができる。このため、手動で切り替える場合に比べて、試験時のタイムロスが少なくなり、操作性も向上できる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。
図１には、本実施形態の泡立ち評価装置１が示されている。泡立ち評価装置１は、泡立ち量測定手段となる秤量目盛２Ａが設けられた透明な試料容器２を備えている。試料容器２内には評価対象となる潤滑剤の試料３が溜められるとともに、一端が試料３内に入れられたサクションパイプ４が配置されている。
【００１５】
サクションパイプ４の他端には循環ポンプ５が接続され、このポンプ５には吐出パイプ６が接続されている。吐出パイプ６の先端側には２本の吐出パイプ７，８が接続され、各パイプ７，８には自動切替弁９，１０が設けられている。
これらの各パイプ４，６，７により循環パイプが構成され、循環パイプ４，６，７および循環ポンプ５により試料循環手段が構成されている。
【００１６】
吐出パイプ８の先端には試料を噴出するための噴射ノズル１１が取付けられており、これらの吐出パイプ８および噴射ノズル１１によって試料噴出パイプつまりは試料噴出手段が構成されている。なお、噴射ノズル１１の代わりに吐出パイプ８の先端側に絞り板等を設けてもよい。
吐出パイプ８の自動切替弁１０の上流側には、流量計１５が取り付けられている。
【００１７】
試料容器２には、温度コントローラ１２で制御されるヒータ１３が配置されている。温度コントローラ１２には、試料容器２内の試料３内に配置された温度計１４が接続され、試料容器２内の試料３の温度に応じてヒータ１３の温度を調整するように構成されている。これらの温度コントローラ１２、ヒータ１３、温度計１４により温度調整手段が構成されている。
【００１８】
温度計１４には、自動切替弁９，１０も接続されており、試料容器２内の温度が設定温度（実験温度）となった場合に、各自動切替弁９，１０が作動されるように構成されている。
【００１９】
次に、このような構成の泡立ち評価装置１を用いた試料３の泡立ち評価方法について説明する。
まず、試料容器２内に評価対象の試料３を入れるとともに、自動切替弁９を開放する一方自動切替弁１０を閉じる。そして、循環ポンプ５を作動させて容器２内の試料３をサクションパイプ４、ポンプ５、吐出パイプ６、吐出パイプ７を介して循環させる。この際、温度計１４で測定される試料３の温度に応じて温度コントローラ１２でヒータ１３を制御して試料３を適宜加熱、冷却し、容器２内の試料３が設定温度になるまで循環を繰り返す。
【００２０】
試料３が設定温度に維持されると、自動切替弁１０は自動的に開かれ、自動切替弁９は閉じられる。これにより循環されている試料３は吐出パイプ８を通り、噴射ノズル１１によって試料液面に噴出される。この試料噴出によって液面には泡立ちが生じる。この状態を一定時間維持した後、循環ポンプ５を停止し、所定時間放置した後、泡立ち容量を容器２の目盛２Ａから読み取り記録する。なお、吐出パイプ８から噴出された試料の流量は流量計１５で測定して記録しておく。
【００２１】
このような本実施形態によれば、容器２内の試料３に吐出パイプ８、噴射ノズル１１を介して同一の試料３を噴出させることで泡立ちを生じさせているので、従来のJIS 法のように空気を吹き込む場合に比べてより実際の機器での泡立ち状態に近くできる。従って、測定される泡立ち特性も実際の機器に近いものとなり、また容器２の目盛により実際に生じた泡立ち容量を測定しているので、潤滑剤の泡立ち評価を適正に行うことができる。
【００２２】
また、吐出パイプ８に流量計１５を設けているので、試料３の噴出流量を測定でき、流量と泡立ち量との関係も評価することができ、より精度の高い泡立ち評価を行うことができる。
【００２３】
また、循環ポンプ５やサクションパイプ４等を設けて容器２内の試料３を循環させるように構成しているので、試料３の液面に噴出させる試料３を追加補充する必要がなく、評価に必要な試料３の量を少なくできる。
さらに、試料３を循環させているので、循環中の容器２内の試料３の液面高さは略一定に維持され、このため泡立ち量を読み取る基準が一定となるので泡立ち量の読み取りを容易に行うことができる。
【００２４】
また、試料容器２にヒータ１３を配置し、循環される試料３の温度を調整することで容器２内の試料３の温度を設定温度に維持しているので、温度コントロールが容易になり、試験精度を高めることができる。
【００２５】
さらに、試料３が設定された温度になると、その温度によって自動切替弁９，１０が自動的に作動され、これにより試料を泡立ちさせて測定状態に切換えることができる。つまり、試料３が設定温度に維持されたら直ちに測定を行うことができてタイムロスが無くすことができ、泡立ち評価を効率良くかつ操作性良く行うことができるとともに、泡の量も精度良く測定することができる。
【００２６】
なお、本発明は前述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。
【００２７】
例えば、前記実施形態では、吐出パイプ６から吐出パイプ８を分岐させて循環ポンプ５等で循環される試料３を噴出させていたが、循環させずに別のタンク等から供給される試料３を容器２内に噴出させてもよい。この場合には容器２にオーバーフロー用の排液口を設けて液面を一定にして泡立ち量を測定したり、排液口を設けずに試料３の噴出に伴い液面が高くなるようにし、この液面からの泡立ち量を測定するために液面とともに移動するフロート付の目盛を設けて泡立ち量を測定すればよい。
【００２８】
また、吐出パイプ８を吐出パイプ６，７とは別に設けて、試料循環手段と試料噴出手段とを独立させてもよい。
但し、前記実施形態のように吐出パイプ８を吐出パイプ６から分岐させれば、サクションパイプ４や循環ポンプ５等を共用できて構成を簡易にできるという効果がある。
【００２９】
また、前記実施形態では、試料３の泡立ち量を容器２に秤量目盛２Ａを設けて読み取っていたが、容器２とは別に目盛を設けて読み取ったり、目視せずに光センサ等の適宜なセンサを用いて検出してもよく、さらにはビデオテープ等に録画して検出してもよく、泡立ち量測定手段の具体的構成は実施にあたって適宜設定すればよい。特に、ビデオテープ等に録画しておけば、刻々変化する泡立ち状態を試験後であっても正確に評価、記録することができるという利点がある。
さらに、温度コントローラ１２、ヒータ１３、温度計１４等の温度調整手段は設けなくてもよいが、設けたほうが種々の温度での泡立ち評価を高精度で行うことができるという利点がある。
【００３０】
また、切替手段としては、手動の切替弁を各パイプ７，８に設けて構成してもよいし、自動あるいは手動で作動される方向制御弁を各パイプ７，８の分岐部分に設けて構成してもよい。
【００３１】
さらに、本発明は、自動車のエンジンや変速機等に用いられる潤滑剤に限らず、各種機器等に用いられる種々の潤滑剤の泡立ち評価に利用することができる。
【００３２】
【実施例】
次に、本発明の有用性を確認するために行った実験例および比較例について説明する。
実際に自動変速機内で潤滑剤を使用し、この際の目視評価によって表１に示すような泡立ち特性を有する試料Ａ，Ｂを用意した。
【００３３】
【表１】
0003872851.tif 000002
【００３４】
この表１から分かるように試料Ａ，Ｂは共に温度が上昇するに伴い泡立ち度が大きくなる特性を備えている。また、各温度では試料Ａに比べて試料Ｂのほうが泡立ち度が大きくなっている。
【００３５】
これらの試料Ａ，Ｂを用い、本発明の泡立ち評価装置１を用いた測定結果と従来のJIS 法による測定結果とを図２，３にそれぞれ示す。なお、泡立ち評価装置１には、吐出圧５kg/cm2の循環ポンプ５と、直径６mmのパイプ４，６，７，８と、 1.2〜 1.8mm径のノズル１１とを備えるとともに、ノズル１１を試料３の液面から８cmの高さに配置したものを用いた。
【００３６】
図３に示すように、JIS 法では、試料Ａ，Ｂの両方とも油温が高いほうが泡立ち量が減少しており、表１に示す実際の変速機内部の泡立ちとは逆の測定結果となった。また、油温９３度では試料Ａ，Ｂでは泡立ち量に差は認められず、表１に示す結果とは異なっていた。
一方、本発明の泡立ち評価装置１では、図２に示すように、試料Ａ，Ｂ共に油温の上昇とともに泡立ち量も増加しており、表１の変速機内部と同様の傾向を示している。また、各温度毎の試料Ａ，Ｂの泡立ち量も相違しており、この点でも表１と同様の結果が得られた。
従って、本発明の泡立ち評価装置１を用いれば、JIS 法に比べて実際の変速機等と同様の評価結果を得られ、潤滑剤を適正に評価することができた。
【００３７】
また、図４には、噴出試料の流量を、０．５、１．０、１．５l/min の３段階に変化させ、さらに試料温度を４０〜１２０℃に変化させた際の泡立ち量と流量との関係を示す。図４に示すように、泡立ち量は流量が大きいほど多くなり、また、同じ流量では温度が高くなるほど多くなっており、これは実際の変速機内部の泡立ちと同様の傾向であった。従って、本発明の泡立ち評価装置１を用いれば、JIS 法では測定できない流量と泡立ち量との関係も評価でき、より精度の高い泡立ち評価を行うことができた。
【００３８】
【発明の効果】
このような本発明の潤滑剤の泡立ち評価装置によれば、潤滑剤の泡立ち評価を実際の機器内に近い状態で行えて適正に評価することができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態の構成図である。
【図２】本発明による実験データを示すグラフである。
【図３】従来のJIS 法による実験データを示すグラフである。
【図４】本発明による流量と泡立ち量との関係データを示すグラフである。
【符号の説明】
１  泡立ち評価装置
２  試料容器
２Ａ  秤量目盛
３  試料
５  循環ポンプ
６，７，８  吐出パイプ
９，１０  自動切替弁
１１  噴射ノズル
１２  温度コントローラ
１３  ヒータ
１５  流量計
【図１】
0003872851.tif 000003
【図２】
0003872851.tif 000004
【図３】
0003872851.tif 000005
【図４】
0003872851.tif 000006