潤滑対象部診断方法
【課題】樹脂摺動材を備える潤滑対象部を高精度に診断することができる潤滑対象部診断方法を提供する。
【解決手段】補強繊維を含む樹脂摺動材を備える潤滑対象部診断方法であって、潤滑流体中に、補強繊維からなる棒状の繊維摩耗粒子が含まれ、且つ、最大長さが所定の数値範囲の上限値を超える終期的樹脂摩耗粒子が含まれている場合に、潤滑対象部の潤滑状態が異常であると判定し（Ｓ１７）、潤滑流体中に、繊維摩耗粒子及び終期的樹脂摩耗粒子が含まれておらず、且つ、最大長さが所定の数値範囲内である中期的樹脂摩耗粒子が含まれている場合に、潤滑対象部の潤滑状態が要注意であると判定し（Ｓ１６）、潤滑流体中に、繊維摩耗粒子、終期的樹脂摩耗粒子及び中期的樹脂摩耗粒子が含まれておらず、且つ、最大長さが所定の数値範囲の下限値未満である初期的樹脂摩耗粒子が含まれている場合に、潤滑対象部の潤滑状態が正常であると判定する（Ｓ１３）。
【解決手段】補強繊維を含む樹脂摺動材を備える潤滑対象部診断方法であって、潤滑流体中に、補強繊維からなる棒状の繊維摩耗粒子が含まれ、且つ、最大長さが所定の数値範囲の上限値を超える終期的樹脂摩耗粒子が含まれている場合に、潤滑対象部の潤滑状態が異常であると判定し（Ｓ１７）、潤滑流体中に、繊維摩耗粒子及び終期的樹脂摩耗粒子が含まれておらず、且つ、最大長さが所定の数値範囲内である中期的樹脂摩耗粒子が含まれている場合に、潤滑対象部の潤滑状態が要注意であると判定し（Ｓ１６）、潤滑流体中に、繊維摩耗粒子、終期的樹脂摩耗粒子及び中期的樹脂摩耗粒子が含まれておらず、且つ、最大長さが所定の数値範囲の下限値未満である初期的樹脂摩耗粒子が含まれている場合に、潤滑対象部の潤滑状態が正常であると判定する（Ｓ１３）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、潤滑対象部診断方法に関し、さらに詳しくは、樹脂摺動材を備える潤滑対象部を高精度に診断することができる潤滑対象部診断方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、水車発電機等で用いられるすべり軸受けでは、起動・停止時の低速時にすべり面に形成される油膜厚さが薄くなりやすく、流体潤滑と固体接触が混在している混合潤滑や一部で金属接触が発生する境界潤滑などが発生することで軸受け表面が粗大化して焼き付きや焼損等の損傷につながることがある。そこで、ホワイトメタル等の金属製すべり軸受けに比べて耐摩耗性及び摺動性に優れた樹脂製すべり軸受けの導入がすすんでいる。
【０００３】
ここで、従来の金属製すべり軸受けの診断方法として、摩擦・摩耗で発生する金属摩耗粒子等を検査することで潤滑状態を診断する方法が知られている（例えば、特許文献１及び２参照）。上記特許文献１には、フェログラフィにより潤滑状態を診断する方法が開示されている。また、上記特許文献２には、油中金属元素濃度分析により潤滑状態を診断する方法が開示されている。これら特許文献１及び２の技術によると、すべり軸受けの定期点検周期やオーバーホール実施周期などの最適化を図ることができる。しかしながら、これら特許文献１及び２の技術は、金属粒子を検査対象としているため、上述の樹脂製すべり軸受けに適用することができない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−２０４４４号公報
【特許文献２】特開２００３−３４４２９３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、上記現状に鑑みてなされたものであり、樹脂摺動材を備える潤滑対象部を高精度に診断することができる潤滑対象部診断方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明者らは、摩耗粒子の大きさ及び種類と樹脂摺動材を備える潤滑対象部の潤滑状態との間に特有の相関関係があることを知見して、本発明を完成するに到った。
上記問題を解決するために、請求項１に記載の発明は、補強繊維を含む樹脂摺動材を備える潤滑対象部診断方法であって、潤滑流体中に、前記補強繊維からなる棒状の繊維摩耗粒子が含まれ、且つ、最大長さが所定の数値範囲の上限値を超える終期的樹脂摩耗粒子が含まれている場合に、前記潤滑対象部の潤滑状態が異常であると判定し、潤滑流体中に、前記繊維摩耗粒子及び前記終期的樹脂摩耗粒子が含まれておらず、且つ、最大長さが前記所定の数値範囲内である中期的樹脂摩耗粒子が含まれている場合に、前記潤滑対象部の潤滑状態が要注意であると判定し、潤滑流体中に、前記繊維摩耗粒子、前記終期的樹脂摩耗粒子及び前記中期的樹脂摩耗粒子が含まれておらず、且つ、最大長さが前記所定の数値範囲の下限値未満である初期的樹脂摩耗粒子が含まれている場合に、前記潤滑対象部の潤滑状態が正常であると判定することを要旨とする。
請求項２に記載の発明は、請求項１記載において、熱分解クロマトグラフィにより分析される潤滑流体中の樹脂成分濃度に基づいて、前記樹脂摺動材の摩耗深さ（Ｄｐ）、及び該摩耗深さの時間経過に伴う変化率を示す摩耗速度（Ｗｓｐ）を算出する工程を備え、前記摩耗深さ（Ｄｐ）が所定の第１基準値（Ｃ１）を超えた場合に、前記潤滑対象部の潤滑状態が異常であると判定し、前記摩耗速度（Ｗｓｐ）が所定の第２基準値（Ｃ２）を超え、且つ、前記摩耗深さ（Ｄｐ）が前記所定の第１基準値より小さな所定の第３基準値（Ｃ３）以下である場合に、前記潤滑対象部の潤滑状態が要注意であると判定し、前記摩耗深さ（Ｄｐ）が前記所定の第１基準値（Ｃ１）以下であるか、又は前記摩耗速度（Ｗｓｐ）が前記所定の第２基準値（Ｃ２）以下である場合に、前記潤滑対象部の潤滑状態が正常であると判定することを要旨とする。
請求項３に記載の発明は、請求項２記載において、前記摩耗速度（Ｗｓｐ）が前記所定の第２基準値（Ｃ２）を超え、且つ、前記摩耗深さ（Ｄｐ）が前記所定の第３基準値（Ｃ３）を超えた場合に、前記樹脂摺動材が使用限界を超えていると判定することを要旨とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の潤滑対象部診断方法によると、潤滑流体中に繊維摩耗粒子及び終期的樹脂摩耗粒子が含まれている場合に、潤滑対象部の潤滑状態が異常であると判定され、潤滑流体中に、繊維摩耗粒子及び終期的樹脂摩耗粒子が含まれておらず、且つ、中期的樹脂摩耗粒子が含まれている場合に、潤滑対象部の潤滑状態が要注意であると判定され、潤滑流体中に、繊維摩耗粒子、終期的樹脂摩耗粒子及び中期的樹脂摩耗粒子が含まれておらず、且つ、初期的樹脂摩耗粒子が含まれている場合に、潤滑対象部の潤滑状態が正常であると判定される。このように、摩耗粒子の大きさ及び種類に基づいて潤滑対象部を診断するようにしたので、樹脂摺動材を備える潤滑対象部を高精度に診断することができる。
また、熱分解クロマトグラフィにより分析される潤滑流体中の樹脂成分濃度に基づいて、前記樹脂摺動材の摩耗深さ（Ｄｐ）、及び該摩耗深さの時間経過に伴う変化率を示す摩耗速度（Ｗｓｐ）を算出する工程を備え、前記摩耗深さ（Ｄｐ）が所定の第１基準値（Ｃ１）を超えた場合に、前記潤滑対象部の潤滑状態が異常であると判定し、前記摩耗速度（Ｗｓｐ）が所定の第２基準値（Ｃ２）を超え、且つ、前記摩耗深さ（Ｄｐ）が前記所定の第１基準値より小さな所定の第３基準値（Ｃ３）以下である場合に、前記潤滑対象部の潤滑状態が要注意であると判定し、前記摩耗深さ（Ｄｐ）が前記所定の第１基準値（Ｃ１）以下であるか、又は前記摩耗速度（Ｗｓｐ）が前記所定の第２基準値（Ｃ２）以下である場合に、前記潤滑対象部の潤滑状態が正常であると判定する場合は、摩耗粒子の大きさ及び種類に加えて、樹脂摺動材の摩耗深さ（Ｄｐ）及び摩耗速度（Ｗｓｐ）に基づいて潤滑対象部が診断されるので、潤滑対象部を更に高精度に診断できる。
さらに、前記摩耗速度（Ｗｓｐ）が前記所定の第２基準値（Ｃ２）を超え、且つ、前記摩耗深さ（Ｄｐ）が前記所定の第３基準値（Ｃ３）を超えた場合に、前記樹脂摺動材が使用限界を超えていると判定する場合は、潤滑対象部を更に高精度に診断できる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
本発明について、本発明による典型的な実施形態の非限定的な例を挙げ、言及された複数の図面を参照しつつ以下の詳細な記述にて更に説明するが、同様の参照符号は図面のいくつかの図を通して同様の部品を示す。
【図１】実施例に係るすべり軸受部の第１診断処理を示すフローチャート図である。
【図２】実施例に係るすべり軸受部の第２診断処理を示すフローチャート図である。
【図３】実施例に係るすべり軸受（ＰＥＥＫ材）の摩耗粒子を顕微赤外分光装置（顕微ＦＴ−ＩＲ）で観察した結果の画像処理図である。
【図４】実施例に係るすべり軸受（ＰＴＦＥ材）の摩耗粒子を顕微赤外分光装置（顕微ＦＴ−ＩＲ）で観察した結果の画像処理図である。
【図５】実施例に係るすべり軸受（ＰＥＥＫ材）の摩耗粒子を走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）で観察した結果の画像処理図であり、（ａ）は初期的摩耗粒子を示し、（ｂ）（ｃ）は中期的摩耗粒子を示す。
【図６】実施例に係るすべり軸受（ＰＥＥＫ材）の摩耗粒子を走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）で観察した結果の画像処理図であり、（ａ）〜（ｃ）は終期的摩耗粒子を示す。
【図７】実施例に係るすべり軸受（ＰＴＦＥ材）の摩耗粒子を走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）で観察した結果の画像処理図であり、（ａ）は初期的摩耗粒子を示し、（ｂ）（ｃ）は中期的摩耗粒子を示す。
【図８】実施例に係るすべり軸受（ＰＴＦＥ材）の摩耗粒子を走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）で観察した結果の画像処理図であり、（ａ）〜（ｃ）は終期的摩耗粒子を示す。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
ここで示される事項は例示的なものおよび本発明の実施形態を例示的に説明するためのものであり、本発明の原理と概念的な特徴とを最も有効に且つ難なく理解できる説明であると思われるものを提供する目的で述べたものである。この点で、本発明の根本的な理解のために必要である程度以上に本発明の構造的な詳細を示すことを意図してはおらず、図面と合わせた説明によって本発明の幾つかの形態が実際にどのように具現化されるかを当業者に明らかにするものである。
【００１０】
１．潤滑対象部診断方法
本実施形態１．に係る潤滑対象部診断方法は、補強繊維を含む樹脂摺動材を備える潤滑対象部診断方法であって、潤滑流体中に、補強繊維からなる棒状の繊維摩耗粒子が含まれ、且つ、最大長さが所定の数値範囲の上限値を超える終期的樹脂摩耗粒子が含まれている場合に、潤滑対象部の潤滑状態が異常であると判定し、潤滑流体中に、繊維摩耗粒子及び終期的樹脂摩耗粒子が含まれておらず、且つ、最大長さが所定の数値範囲内である中期的樹脂摩耗粒子が含まれている場合に、潤滑対象部の潤滑状態が要注意であると判定し、潤滑流体中に、繊維摩耗粒子、終期的樹脂摩耗粒子及び中期的樹脂摩耗粒子が含まれておらず、且つ、最大長さが所定の数値範囲の下限値未満である初期的樹脂摩耗粒子が含まれている場合に、潤滑対象部の潤滑状態が正常であると判定することを特徴とする（例えば、図２等参照）。なお、上記「含まれておらず」とは、対象となる摩耗粒子が全く含まれていない状態の他に、対象となる摩耗粒子が全摩耗粒子の個数の３％（特に１％）未満である状態も含むものとする。
【００１１】
上記樹脂摺動材としては、例えば、ＰＥＥＫ（ポリエーテルエーテルケトン）、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）、ＰＯＭ（ポリアセタール）、ＰＦ（フェノール）、ＰＩ（ポリイミド）、ＰＡＩ（ポリアミドイミド）等の基材に補強繊維を含有してなるものを挙げることができる。特に、大型回転機の軸受等で使用される樹脂摺動材としては、ＰＥＥＫ又はＰＴＦＥに補強繊維（例えば、炭素繊維、ガラス繊維等）を含有してなり、機械的強度、摺動特性及び耐摩耗性等の改善を図ったものであることが好ましい。
【００１２】
上記所定の数値範囲は、例えば、その下限値が５〜５０μｍ（特に７〜３０μｍ）であり、その上限値が２０〜１００μｍ（特に３０〜８０μｍ）であることができる。特に、上記樹脂摺動材がＰＥＥＫ樹脂からなる場合、上記所定の数値範囲は、例えば、その下限値が１０〜３０μｍ（特に１５〜２５μｍ）であり、その上限値が４０〜８０μｍ（特に５０〜７０μｍ）であることができる。また、上記樹脂摺動材がＰＴＦＥ樹脂からなる場合、上記所定の数値範囲は、例えば、その下限値が５〜２０μｍ（特に７〜１５μｍ）であり、その上限値が２０〜６０μｍ（特に３０〜５０μｍ）であることができる。また、上記繊維摩耗粒子の最大長さは、例えば、１０〜６０μｍ（更に１５〜５５μｍ、特に２０〜５０μｍ）であることができる。例えば、上記樹脂摺動材が補強繊維としてカーボンファイバを含むＰＥＥＫ樹脂からなる場合、上記繊維摩耗粒子（カーボンファイバ）の最大長さは、１０〜３０μｍ（更に１５〜２５μｍ、特に１７〜２３μｍ）であることができる。また、例えば、上記樹脂摺動材が補強繊維としてガラスファイバを含むＰＴＦＥ樹脂からなる場合、上記繊維摩耗粒子（ガラスファイバ）の最大長さは、１０〜６０μｍ（更に１５〜５５μｍ、特に２０〜５０μｍ）であることができる。
【００１３】
本実施形態１．に係る潤滑対象部診断方法としては、例えば、熱分解クロマトグラフィにより分析される潤滑流体中の樹脂成分濃度に基づいて、樹脂摺動材の摩耗深さ（Ｄｐ）、及び摩耗深さの時間経過に伴う変化率を示す摩耗速度（Ｗｓｐ）を算出する工程（ステップ１〜３）を備え、摩耗深さ（Ｄｐ）が所定の第１基準値（Ｃ１）を超えた場合に、潤滑対象部の潤滑状態が異常であると判定し、摩耗速度（Ｗｓｐ）が所定の第２基準値（Ｃ２）を超え、且つ、摩耗深さ（Ｄｐ）が所定の第１基準値より小さな所定の第３基準値（Ｃ３）以下である場合に、潤滑対象部の潤滑状態が要注意であると判定し、摩耗深さ（Ｄｐ）が所定の第１基準値（Ｃ１）以下であるか、又は摩耗速度（Ｗｓｐ）が所定の第２基準値（Ｃ２）以下である場合に、潤滑対象部の潤滑状態が正常であると判定する形態（例えば、図１等参照）を挙げることができる。
【００１４】
上述の形態では、例えば、上記摩耗速度（Ｗｓｐ）が所定の第２基準値（Ｃ２）を超え、且つ、摩耗深さ（Ｄｐ）が所定の第３基準値（Ｃ３）を超えた場合に、樹脂摺動材が使用限界を超えていると判定することができる（例えば、図１等参照）。
【００１５】
本実施形態１．に係る潤滑対象部診断方法としては、例えば、顕微赤外分光装置（顕微ＦＴ−ＩＲ）を用いて摩耗粒子の成分を同定するとともに摩耗粒子を観察する工程（ステップＳ１１）と、走査型電子顕微鏡又は透過型電子顕微鏡を用いて摩耗粒子を観察する工程（ステップＳ１４）と、を備える形態（例えば、図２等参照）を挙げることができる。これにより、摩耗粒子を正確に観察でき、潤滑対象部の診断精度が更に高められる。
【実施例】
【００１６】
以下、図面を用いて実施例により本発明を具体的に説明する。なお、本実施例では、本発明に係る「潤滑対象部」としてすべり軸受部を例示する。
【００１７】
（１）すべり軸受部診断方法
本実施例におけるすべり軸受部診断方法は、ＰＥＥＫ製のすべり軸受（本発明に係る「樹脂摺動材」として例示する）又はＰＴＦＥ製のすべり軸受（本発明に係る「樹脂摺動材」として例示する）を備えるすべり軸受部の診断方法である。この診断方法は、以下に述べる摩耗深さ及び摩耗速度による第１診断処理（図１参照）と、摩耗粒子の大きさ及び種類による第２診断処理（図２参照）と、を備えている。
【００１８】
上記第１診断処理は、図１に示すように、熱分解クロマトグラフィにより潤滑オイル（本発明に係る「潤滑流体」として例示する。）中の樹脂成分濃度を分析する工程（ステップＳ１）と、分析された樹脂成分濃度に基づいてすべり軸受の摩耗深さＤｐを算出する工程（ステップＳ２）と、この摩耗深さＤｐに基づいて摩耗速度Ｗｓｐを算出する工程（ステップＳ３）と、を備えている。上記摩耗深さＤｐは、以下に示す数式（１）により算出され、摩耗速度Ｗｓｐは、以下に示す数式（２）により算出される。
【００１９】
【数１】
【００２０】
なお、上記すべり軸受（ＰＥＥＫ）では、試料油１００ｍｌ中のＰＥＥＫの摩耗粒子を０．８μｍ銀製フィルタにより分離抽出し、フィルタ上に捕捉した摩耗粒子をフィルタごと加熱分解装置に投入し、ガスクロマトグラフィでフェノール濃度を測定する。また、上記すべり軸受（ＰＴＦＥ）では、試料油１００ｍｌ中のＰＴＦＥの摩耗粒子を０．８μｍメンブランフィルタにより分離抽出し、フィルタ上に捕捉した摩耗粒子をフィルタごと加熱分解装置に投入し、イオンクロマトグラフィでフッ素濃度を測定する。
【００２１】
また、上記第１診断処理は、摩耗深さＤｐと所定の第１基準値Ｃ１とを比較する第１比較工程（ステップＳ４）と、摩耗速度Ｗｓｐと所定の第２基準値Ｃ２とを比較する第２比較工程（ステップＳ７）と、この第２比較工程の比較結果に応じて摩耗深さＤｐと所定の第３基準値Ｃ３（第３基準値Ｃ３＜第１基準値Ｃ１）とを比較する第３比較工程（ステップＳ８）と、を備えている。上記第１基準値Ｃ１は、すべり軸受の使用限界を迎える摩耗深さを示す適当な値とされている。また、第２基準値Ｃ２は、すべり軸受部の運転時間として残りどのくらい使用すると使用限界となるかを示す適当な値とされている。さらに、第３基準値Ｃ３は、すべり軸受部の摩耗が進行しつつある領域の摩耗深さを示す適当な値とされている。
【００２２】
そして、第１比較工程において摩耗深さＤｐが所定の第１基準値Ｃ１未満の場合（ステップＳ４でＮｏ判定）には、すべり軸受部の潤滑状態が健全（即ち、正常）であると判定する（ステップＳ５）。一方、第１比較工程において摩耗深さＤｐが所定の第１基準値Ｃ１を超えた場合（ステップＳ４でＹｅｓ判定）には、すべり軸受部の潤滑状態が異常である（即ち、すべり軸受部の点検実施が必要である）と判定する（ステップＳ６）。
【００２３】
また、第２比較工程において摩耗速度Ｗｓｐが所定の第２基準値Ｃ２未満の場合（ステップＳ７でＮｏ判定）には、すべり軸受部の潤滑状態が健全（即ち、正常）であると判定する（ステップＳ５）。一方、第２比較工程において摩耗速度Ｗｓｐが所定の第２基準値Ｃ２を超え（ステップＳ７でＹｅｓ判定）且つ第３比較工程において摩耗深さＤｐが所定の第３基準値Ｃ３未満の場合（ステップＳ８でＮｏ判定）には、すべり軸受部の潤滑状態が要注意である（即ち、すべり軸受部の診断周期の短縮が必要である）と判定する（ステップＳ９）。さらに、第２比較工程において摩耗速度Ｗｓｐが所定の第２基準値Ｃ２を超え（ステップＳ７でＹｅｓ判定）且つ第３比較工程において摩耗深さＤｐが所定の第３基準値Ｃ３を超えた場合（ステップＳ８でＹｅｓ判定）には、すべり軸受部が使用限界を超えていると判定する（ステップＳ１０）。
【００２４】
上記第２診断処理は、図２に示すように、顕微赤外分光装置（顕微ＦＴ−ＩＲ）を用いて潤滑オイル中の摩耗粒子の成分を同定するとともに摩耗粒子を観察する第１観察工程（ステップＳ１１）と、その観察結果に基づいて中期的摩耗粒子の有無を判定する工程（ステップＳ１２）と、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）を用いて潤滑オイル中の摩耗粒子を観察する第２観察工程（ステップＳ１４）と、その観察結果に基づいて終期的摩耗粒子の有無を判定する工程（ステップＳ１５）と、を備えている。
【００２５】
なお、上記第１観察工程では、試料油中の摩耗粒子をフィルタにより分離抽出し、フィルタをそのまま顕微赤外分光装置にセットし、フィルタ上の摩耗粒子を１個ずつ分析する。ここで、上記すべり軸受（ＰＥＥＫ）では、上記第１観察工程において、図３に示すように、樹脂成分が同定されるとともに、摩耗粒子が観察される。一方、上記すべり軸受（ＰＴＦＥ）では、上記第１観察工程において、図４に示すように、樹脂成分が同定されるとともに、摩耗粒子が観察される。
【００２６】
上記すべり軸受（ＰＥＥＫ）では、初期的摩耗粒子として、図５（ａ）に示すように、最大長さが２０μｍ未満のフレーク状であり、非常に薄い樹脂摩耗粒子が観察される。また、中期的摩耗粒子として、図５（ｂ）（ｃ）に示すように、最大長さが２０〜６０μｍのフレーク状の樹脂摩耗粒子が観測される。さらに、終期的摩耗粒子として、図６（ａ）（ｂ）に示すように、すべり軸受に含まれる最大長さが２０μｍ前後のカーボンファイバー（補強繊維）からなる棒状の繊維摩耗粒子が観察されたり、図６（ｃ）に示すように、最大長さが６０μｍを超える大型サイズの樹脂摩耗粒子が観察されたりする。
【００２７】
一方、上記すべり軸受（ＰＴＦＥ）では、初期的摩耗粒子として、図７（ａ）に示すように、最大長さが１０μｍ未満のフレーク状の樹脂摩耗粒子が観察される。また、中期的摩耗粒子として、図７（ｂ）（ｃ）に示すように、最大長さが１０〜４０μｍの若干厚みのある樹脂摩耗粒子が観測される。さらに、終期的摩耗粒子として、図８（ａ）（ｂ）に示すように、すべり軸受に含まれる最大長さが２０〜４０μｍ前後のガラスファイバー（補強繊維）からなる棒状の繊維摩耗粒子が観察されたり、図８（ｃ）に示すように、最大長さが４０μｍを超える大型サイズの樹脂摩耗粒子が観察されたりする。
【００２８】
そして、第２診断処理において、図２に示すように、中期的摩耗粒子の存在が確認されない場合（ステップＳ１２でＮｏ判定）、即ち初期的摩耗粒子のみの存在が確認された場合には、すべり軸受部の潤滑状態が健全（即ち、正常）であると判定する（ステップＳ１３）。一方、中期的摩耗粒子の存在が確認され（ステップＳ１２でＹｅｓ判定）且つ終期的摩耗粒子の存在が確認されない場合（ステップＳ１５でＮｏ判定）には、すべり軸受部の潤滑状態が要注意である（即ち、すべり軸受部の診断周期の短縮が必要である）と判定する（ステップＳ１６）。さらに、中期的摩耗粒子の存在が確認され（ステップＳ１２でＹｅｓ判定）且つ終期的摩耗粒子の存在が確認された場合（ステップＳ１５でＹｅｓ判定）には、すべり軸受部の潤滑状態が異常である（即ち、すべり軸受部の点検実施が必要である）と判定する（ステップＳ１７）。
【００２９】
なお、上記第１及び第２診断処理で異なる診断結果となった場合には、一方の診断結果（例えば、悪い方の診断結果）を選択してもよいし、両診断結果に基づいて新たな診断結果をくだすようにしてもよい。
【００３０】
（２）実施例の効果
以上より、本実施例のすべり軸受部診断方法によると、潤滑オイル中に繊維摩耗粒子及び終期的樹脂摩耗粒子が含まれている場合に、すべり軸受部の潤滑状態が異常であると判定され、潤滑オイル中に、繊維摩耗粒子及び終期的樹脂摩耗粒子が含まれておらず、且つ、中期的樹脂摩耗粒子が含まれている場合に、すべり軸受部の潤滑状態が要注意であると判定され、潤滑流体中に、繊維摩耗粒子、終期的樹脂摩耗粒子及び中期的樹脂摩耗粒子が含まれておらず、且つ、初期的樹脂摩耗粒子が含まれている場合に、すべり軸受部の潤滑状態が正常であると判定される。このように、摩耗粒子の大きさ及び種類に基づいてすべり軸受部を診断するようにしたので、ＰＥＥＫ又はＰＴＦＥ製の樹脂摺動材を備えるすべり軸受部を高精度に診断することができる。
【００３１】
また、本実施例では、熱分解クロマトグラフィにより分析される潤滑オイル中の樹脂成分濃度に基づいて、樹脂摺動材の摩耗深さＤｐ、及び摩耗深さの時間経過に伴う変化率を示す摩耗速度Ｗｓｐを算出する工程を備えるので、摩耗深さＤｐが所定の第１基準値Ｃ１を超えた場合に、すべり軸受部の潤滑状態が異常であると判定され、摩耗速度Ｗｓｐが所定の第２基準値Ｃ２を超え、且つ、摩耗深さＤｐが所定の第３基準値Ｃ３以下である場合に、すべり軸受部の潤滑状態が要注意であると判定され、摩耗深さＤｐが所定の第１基準値Ｃ１以下であるか、又は摩耗速度Ｗｓｐが所定の第２基準値Ｃ２以下である場合に、すべり軸受部の潤滑状態が正常であると判定される。これにより、摩耗粒子の大きさ及び種類に加えて、樹脂摺動材の摩耗深さ及び摩耗速度に基づいてすべり軸受部が診断されるので、すべり軸受部を更に高精度に診断できる。
【００３２】
さらに、本実施例では、摩耗速度Ｗｓｐが所定の第２基準値Ｃ２を超え、且つ、摩耗深さＤｐが所定の第３基準値Ｃ３を超えた場合に、樹脂摺動材が使用限界を超えていると判定するので、すべり軸受部を更に高精度に診断できる。
【００３３】
尚、本発明においては、上記実施例に限られず、目的、用途に応じて本発明の範囲内で種々変更した実施例とすることができる。すなわち、上記実施例では、潤滑対象部としてすべり軸受部を例示したが、これに限定されず、例えば、転がり軸受部、ギヤ部、変圧器における接点切換機構の摺動部等としてもよい。また、上記実施例では、樹脂摺動材としてＰＥＥＫ又はＰＴＦＥ製の摺動材を例示したが、これに限定されず、例えば、その他の摺動性に優れた樹脂からなる摺動材としてもよい。さらに、上記実施例では、潤滑流体として潤滑オイルを例示したが、これに限定されず、例えば、グリースやエア等としてもよい。
【００３４】
前述の例は単に説明を目的とするものでしかなく、本発明を限定するものと解釈されるものではない。本発明を典型的な実施形態の例を挙げて説明したが、本発明の記述および図示において使用された文言は、限定的な文言ではなく説明的および例示的なものであると理解される。ここで詳述したように、その形態において本発明の範囲または精神から逸脱することなく、添付の特許請求の範囲内で変更が可能である。ここでは、本発明の詳述に特定の構造、材料および実施例を参照したが、本発明をここにおける開示事項に限定することを意図するものではなく、むしろ、本発明は添付の特許請求の範囲内における、機能的に同等の構造、方法、使用の全てに及ぶものとする。
【００３５】
本発明は上記で詳述した実施形態に限定されず、本発明の請求項に示した範囲で様々な変形または変更が可能である。
【産業上の利用可能性】
【００３６】
樹脂摺動材を備える潤滑対象部を診断する技術として広く利用される。
【符号の説明】
【００３７】
Ｓ１；樹脂成分濃度の分析工程、Ｓ２；摩耗深さの算出工程、Ｓ３；摩耗速度の算出工程、Ｓ４；第１比較工程、Ｓ７；第２比較工程、Ｓ８；第３比較工程、Ｓ１１，Ｓ１４；摩耗粒子の観察工程。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、潤滑対象部診断方法に関し、さらに詳しくは、樹脂摺動材を備える潤滑対象部を高精度に診断することができる潤滑対象部診断方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、水車発電機等で用いられるすべり軸受けでは、起動・停止時の低速時にすべり面に形成される油膜厚さが薄くなりやすく、流体潤滑と固体接触が混在している混合潤滑や一部で金属接触が発生する境界潤滑などが発生することで軸受け表面が粗大化して焼き付きや焼損等の損傷につながることがある。そこで、ホワイトメタル等の金属製すべり軸受けに比べて耐摩耗性及び摺動性に優れた樹脂製すべり軸受けの導入がすすんでいる。
【０００３】
ここで、従来の金属製すべり軸受けの診断方法として、摩擦・摩耗で発生する金属摩耗粒子等を検査することで潤滑状態を診断する方法が知られている（例えば、特許文献１及び２参照）。上記特許文献１には、フェログラフィにより潤滑状態を診断する方法が開示されている。また、上記特許文献２には、油中金属元素濃度分析により潤滑状態を診断する方法が開示されている。これら特許文献１及び２の技術によると、すべり軸受けの定期点検周期やオーバーホール実施周期などの最適化を図ることができる。しかしながら、これら特許文献１及び２の技術は、金属粒子を検査対象としているため、上述の樹脂製すべり軸受けに適用することができない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−２０４４４号公報
【特許文献２】特開２００３−３４４２９３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、上記現状に鑑みてなされたものであり、樹脂摺動材を備える潤滑対象部を高精度に診断することができる潤滑対象部診断方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明者らは、摩耗粒子の大きさ及び種類と樹脂摺動材を備える潤滑対象部の潤滑状態との間に特有の相関関係があることを知見して、本発明を完成するに到った。
上記問題を解決するために、請求項１に記載の発明は、補強繊維を含む樹脂摺動材を備える潤滑対象部診断方法であって、潤滑流体中に、前記補強繊維からなる棒状の繊維摩耗粒子が含まれ、且つ、最大長さが所定の数値範囲の上限値を超える終期的樹脂摩耗粒子が含まれている場合に、前記潤滑対象部の潤滑状態が異常であると判定し、潤滑流体中に、前記繊維摩耗粒子及び前記終期的樹脂摩耗粒子が含まれておらず、且つ、最大長さが前記所定の数値範囲内である中期的樹脂摩耗粒子が含まれている場合に、前記潤滑対象部の潤滑状態が要注意であると判定し、潤滑流体中に、前記繊維摩耗粒子、前記終期的樹脂摩耗粒子及び前記中期的樹脂摩耗粒子が含まれておらず、且つ、最大長さが前記所定の数値範囲の下限値未満である初期的樹脂摩耗粒子が含まれている場合に、前記潤滑対象部の潤滑状態が正常であると判定することを要旨とする。
請求項２に記載の発明は、請求項１記載において、熱分解クロマトグラフィにより分析される潤滑流体中の樹脂成分濃度に基づいて、前記樹脂摺動材の摩耗深さ（Ｄｐ）、及び該摩耗深さの時間経過に伴う変化率を示す摩耗速度（Ｗｓｐ）を算出する工程を備え、前記摩耗深さ（Ｄｐ）が所定の第１基準値（Ｃ１）を超えた場合に、前記潤滑対象部の潤滑状態が異常であると判定し、前記摩耗速度（Ｗｓｐ）が所定の第２基準値（Ｃ２）を超え、且つ、前記摩耗深さ（Ｄｐ）が前記所定の第１基準値より小さな所定の第３基準値（Ｃ３）以下である場合に、前記潤滑対象部の潤滑状態が要注意であると判定し、前記摩耗深さ（Ｄｐ）が前記所定の第１基準値（Ｃ１）以下であるか、又は前記摩耗速度（Ｗｓｐ）が前記所定の第２基準値（Ｃ２）以下である場合に、前記潤滑対象部の潤滑状態が正常であると判定することを要旨とする。
請求項３に記載の発明は、請求項２記載において、前記摩耗速度（Ｗｓｐ）が前記所定の第２基準値（Ｃ２）を超え、且つ、前記摩耗深さ（Ｄｐ）が前記所定の第３基準値（Ｃ３）を超えた場合に、前記樹脂摺動材が使用限界を超えていると判定することを要旨とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の潤滑対象部診断方法によると、潤滑流体中に繊維摩耗粒子及び終期的樹脂摩耗粒子が含まれている場合に、潤滑対象部の潤滑状態が異常であると判定され、潤滑流体中に、繊維摩耗粒子及び終期的樹脂摩耗粒子が含まれておらず、且つ、中期的樹脂摩耗粒子が含まれている場合に、潤滑対象部の潤滑状態が要注意であると判定され、潤滑流体中に、繊維摩耗粒子、終期的樹脂摩耗粒子及び中期的樹脂摩耗粒子が含まれておらず、且つ、初期的樹脂摩耗粒子が含まれている場合に、潤滑対象部の潤滑状態が正常であると判定される。このように、摩耗粒子の大きさ及び種類に基づいて潤滑対象部を診断するようにしたので、樹脂摺動材を備える潤滑対象部を高精度に診断することができる。
また、熱分解クロマトグラフィにより分析される潤滑流体中の樹脂成分濃度に基づいて、前記樹脂摺動材の摩耗深さ（Ｄｐ）、及び該摩耗深さの時間経過に伴う変化率を示す摩耗速度（Ｗｓｐ）を算出する工程を備え、前記摩耗深さ（Ｄｐ）が所定の第１基準値（Ｃ１）を超えた場合に、前記潤滑対象部の潤滑状態が異常であると判定し、前記摩耗速度（Ｗｓｐ）が所定の第２基準値（Ｃ２）を超え、且つ、前記摩耗深さ（Ｄｐ）が前記所定の第１基準値より小さな所定の第３基準値（Ｃ３）以下である場合に、前記潤滑対象部の潤滑状態が要注意であると判定し、前記摩耗深さ（Ｄｐ）が前記所定の第１基準値（Ｃ１）以下であるか、又は前記摩耗速度（Ｗｓｐ）が前記所定の第２基準値（Ｃ２）以下である場合に、前記潤滑対象部の潤滑状態が正常であると判定する場合は、摩耗粒子の大きさ及び種類に加えて、樹脂摺動材の摩耗深さ（Ｄｐ）及び摩耗速度（Ｗｓｐ）に基づいて潤滑対象部が診断されるので、潤滑対象部を更に高精度に診断できる。
さらに、前記摩耗速度（Ｗｓｐ）が前記所定の第２基準値（Ｃ２）を超え、且つ、前記摩耗深さ（Ｄｐ）が前記所定の第３基準値（Ｃ３）を超えた場合に、前記樹脂摺動材が使用限界を超えていると判定する場合は、潤滑対象部を更に高精度に診断できる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
本発明について、本発明による典型的な実施形態の非限定的な例を挙げ、言及された複数の図面を参照しつつ以下の詳細な記述にて更に説明するが、同様の参照符号は図面のいくつかの図を通して同様の部品を示す。
【図１】実施例に係るすべり軸受部の第１診断処理を示すフローチャート図である。
【図２】実施例に係るすべり軸受部の第２診断処理を示すフローチャート図である。
【図３】実施例に係るすべり軸受（ＰＥＥＫ材）の摩耗粒子を顕微赤外分光装置（顕微ＦＴ−ＩＲ）で観察した結果の画像処理図である。
【図４】実施例に係るすべり軸受（ＰＴＦＥ材）の摩耗粒子を顕微赤外分光装置（顕微ＦＴ−ＩＲ）で観察した結果の画像処理図である。
【図５】実施例に係るすべり軸受（ＰＥＥＫ材）の摩耗粒子を走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）で観察した結果の画像処理図であり、（ａ）は初期的摩耗粒子を示し、（ｂ）（ｃ）は中期的摩耗粒子を示す。
【図６】実施例に係るすべり軸受（ＰＥＥＫ材）の摩耗粒子を走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）で観察した結果の画像処理図であり、（ａ）〜（ｃ）は終期的摩耗粒子を示す。
【図７】実施例に係るすべり軸受（ＰＴＦＥ材）の摩耗粒子を走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）で観察した結果の画像処理図であり、（ａ）は初期的摩耗粒子を示し、（ｂ）（ｃ）は中期的摩耗粒子を示す。
【図８】実施例に係るすべり軸受（ＰＴＦＥ材）の摩耗粒子を走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）で観察した結果の画像処理図であり、（ａ）〜（ｃ）は終期的摩耗粒子を示す。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
ここで示される事項は例示的なものおよび本発明の実施形態を例示的に説明するためのものであり、本発明の原理と概念的な特徴とを最も有効に且つ難なく理解できる説明であると思われるものを提供する目的で述べたものである。この点で、本発明の根本的な理解のために必要である程度以上に本発明の構造的な詳細を示すことを意図してはおらず、図面と合わせた説明によって本発明の幾つかの形態が実際にどのように具現化されるかを当業者に明らかにするものである。
【００１０】
１．潤滑対象部診断方法
本実施形態１．に係る潤滑対象部診断方法は、補強繊維を含む樹脂摺動材を備える潤滑対象部診断方法であって、潤滑流体中に、補強繊維からなる棒状の繊維摩耗粒子が含まれ、且つ、最大長さが所定の数値範囲の上限値を超える終期的樹脂摩耗粒子が含まれている場合に、潤滑対象部の潤滑状態が異常であると判定し、潤滑流体中に、繊維摩耗粒子及び終期的樹脂摩耗粒子が含まれておらず、且つ、最大長さが所定の数値範囲内である中期的樹脂摩耗粒子が含まれている場合に、潤滑対象部の潤滑状態が要注意であると判定し、潤滑流体中に、繊維摩耗粒子、終期的樹脂摩耗粒子及び中期的樹脂摩耗粒子が含まれておらず、且つ、最大長さが所定の数値範囲の下限値未満である初期的樹脂摩耗粒子が含まれている場合に、潤滑対象部の潤滑状態が正常であると判定することを特徴とする（例えば、図２等参照）。なお、上記「含まれておらず」とは、対象となる摩耗粒子が全く含まれていない状態の他に、対象となる摩耗粒子が全摩耗粒子の個数の３％（特に１％）未満である状態も含むものとする。
【００１１】
上記樹脂摺動材としては、例えば、ＰＥＥＫ（ポリエーテルエーテルケトン）、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）、ＰＯＭ（ポリアセタール）、ＰＦ（フェノール）、ＰＩ（ポリイミド）、ＰＡＩ（ポリアミドイミド）等の基材に補強繊維を含有してなるものを挙げることができる。特に、大型回転機の軸受等で使用される樹脂摺動材としては、ＰＥＥＫ又はＰＴＦＥに補強繊維（例えば、炭素繊維、ガラス繊維等）を含有してなり、機械的強度、摺動特性及び耐摩耗性等の改善を図ったものであることが好ましい。
【００１２】
上記所定の数値範囲は、例えば、その下限値が５〜５０μｍ（特に７〜３０μｍ）であり、その上限値が２０〜１００μｍ（特に３０〜８０μｍ）であることができる。特に、上記樹脂摺動材がＰＥＥＫ樹脂からなる場合、上記所定の数値範囲は、例えば、その下限値が１０〜３０μｍ（特に１５〜２５μｍ）であり、その上限値が４０〜８０μｍ（特に５０〜７０μｍ）であることができる。また、上記樹脂摺動材がＰＴＦＥ樹脂からなる場合、上記所定の数値範囲は、例えば、その下限値が５〜２０μｍ（特に７〜１５μｍ）であり、その上限値が２０〜６０μｍ（特に３０〜５０μｍ）であることができる。また、上記繊維摩耗粒子の最大長さは、例えば、１０〜６０μｍ（更に１５〜５５μｍ、特に２０〜５０μｍ）であることができる。例えば、上記樹脂摺動材が補強繊維としてカーボンファイバを含むＰＥＥＫ樹脂からなる場合、上記繊維摩耗粒子（カーボンファイバ）の最大長さは、１０〜３０μｍ（更に１５〜２５μｍ、特に１７〜２３μｍ）であることができる。また、例えば、上記樹脂摺動材が補強繊維としてガラスファイバを含むＰＴＦＥ樹脂からなる場合、上記繊維摩耗粒子（ガラスファイバ）の最大長さは、１０〜６０μｍ（更に１５〜５５μｍ、特に２０〜５０μｍ）であることができる。
【００１３】
本実施形態１．に係る潤滑対象部診断方法としては、例えば、熱分解クロマトグラフィにより分析される潤滑流体中の樹脂成分濃度に基づいて、樹脂摺動材の摩耗深さ（Ｄｐ）、及び摩耗深さの時間経過に伴う変化率を示す摩耗速度（Ｗｓｐ）を算出する工程（ステップ１〜３）を備え、摩耗深さ（Ｄｐ）が所定の第１基準値（Ｃ１）を超えた場合に、潤滑対象部の潤滑状態が異常であると判定し、摩耗速度（Ｗｓｐ）が所定の第２基準値（Ｃ２）を超え、且つ、摩耗深さ（Ｄｐ）が所定の第１基準値より小さな所定の第３基準値（Ｃ３）以下である場合に、潤滑対象部の潤滑状態が要注意であると判定し、摩耗深さ（Ｄｐ）が所定の第１基準値（Ｃ１）以下であるか、又は摩耗速度（Ｗｓｐ）が所定の第２基準値（Ｃ２）以下である場合に、潤滑対象部の潤滑状態が正常であると判定する形態（例えば、図１等参照）を挙げることができる。
【００１４】
上述の形態では、例えば、上記摩耗速度（Ｗｓｐ）が所定の第２基準値（Ｃ２）を超え、且つ、摩耗深さ（Ｄｐ）が所定の第３基準値（Ｃ３）を超えた場合に、樹脂摺動材が使用限界を超えていると判定することができる（例えば、図１等参照）。
【００１５】
本実施形態１．に係る潤滑対象部診断方法としては、例えば、顕微赤外分光装置（顕微ＦＴ−ＩＲ）を用いて摩耗粒子の成分を同定するとともに摩耗粒子を観察する工程（ステップＳ１１）と、走査型電子顕微鏡又は透過型電子顕微鏡を用いて摩耗粒子を観察する工程（ステップＳ１４）と、を備える形態（例えば、図２等参照）を挙げることができる。これにより、摩耗粒子を正確に観察でき、潤滑対象部の診断精度が更に高められる。
【実施例】
【００１６】
以下、図面を用いて実施例により本発明を具体的に説明する。なお、本実施例では、本発明に係る「潤滑対象部」としてすべり軸受部を例示する。
【００１７】
（１）すべり軸受部診断方法
本実施例におけるすべり軸受部診断方法は、ＰＥＥＫ製のすべり軸受（本発明に係る「樹脂摺動材」として例示する）又はＰＴＦＥ製のすべり軸受（本発明に係る「樹脂摺動材」として例示する）を備えるすべり軸受部の診断方法である。この診断方法は、以下に述べる摩耗深さ及び摩耗速度による第１診断処理（図１参照）と、摩耗粒子の大きさ及び種類による第２診断処理（図２参照）と、を備えている。
【００１８】
上記第１診断処理は、図１に示すように、熱分解クロマトグラフィにより潤滑オイル（本発明に係る「潤滑流体」として例示する。）中の樹脂成分濃度を分析する工程（ステップＳ１）と、分析された樹脂成分濃度に基づいてすべり軸受の摩耗深さＤｐを算出する工程（ステップＳ２）と、この摩耗深さＤｐに基づいて摩耗速度Ｗｓｐを算出する工程（ステップＳ３）と、を備えている。上記摩耗深さＤｐは、以下に示す数式（１）により算出され、摩耗速度Ｗｓｐは、以下に示す数式（２）により算出される。
【００１９】
【数１】
【００２０】
なお、上記すべり軸受（ＰＥＥＫ）では、試料油１００ｍｌ中のＰＥＥＫの摩耗粒子を０．８μｍ銀製フィルタにより分離抽出し、フィルタ上に捕捉した摩耗粒子をフィルタごと加熱分解装置に投入し、ガスクロマトグラフィでフェノール濃度を測定する。また、上記すべり軸受（ＰＴＦＥ）では、試料油１００ｍｌ中のＰＴＦＥの摩耗粒子を０．８μｍメンブランフィルタにより分離抽出し、フィルタ上に捕捉した摩耗粒子をフィルタごと加熱分解装置に投入し、イオンクロマトグラフィでフッ素濃度を測定する。
【００２１】
また、上記第１診断処理は、摩耗深さＤｐと所定の第１基準値Ｃ１とを比較する第１比較工程（ステップＳ４）と、摩耗速度Ｗｓｐと所定の第２基準値Ｃ２とを比較する第２比較工程（ステップＳ７）と、この第２比較工程の比較結果に応じて摩耗深さＤｐと所定の第３基準値Ｃ３（第３基準値Ｃ３＜第１基準値Ｃ１）とを比較する第３比較工程（ステップＳ８）と、を備えている。上記第１基準値Ｃ１は、すべり軸受の使用限界を迎える摩耗深さを示す適当な値とされている。また、第２基準値Ｃ２は、すべり軸受部の運転時間として残りどのくらい使用すると使用限界となるかを示す適当な値とされている。さらに、第３基準値Ｃ３は、すべり軸受部の摩耗が進行しつつある領域の摩耗深さを示す適当な値とされている。
【００２２】
そして、第１比較工程において摩耗深さＤｐが所定の第１基準値Ｃ１未満の場合（ステップＳ４でＮｏ判定）には、すべり軸受部の潤滑状態が健全（即ち、正常）であると判定する（ステップＳ５）。一方、第１比較工程において摩耗深さＤｐが所定の第１基準値Ｃ１を超えた場合（ステップＳ４でＹｅｓ判定）には、すべり軸受部の潤滑状態が異常である（即ち、すべり軸受部の点検実施が必要である）と判定する（ステップＳ６）。
【００２３】
また、第２比較工程において摩耗速度Ｗｓｐが所定の第２基準値Ｃ２未満の場合（ステップＳ７でＮｏ判定）には、すべり軸受部の潤滑状態が健全（即ち、正常）であると判定する（ステップＳ５）。一方、第２比較工程において摩耗速度Ｗｓｐが所定の第２基準値Ｃ２を超え（ステップＳ７でＹｅｓ判定）且つ第３比較工程において摩耗深さＤｐが所定の第３基準値Ｃ３未満の場合（ステップＳ８でＮｏ判定）には、すべり軸受部の潤滑状態が要注意である（即ち、すべり軸受部の診断周期の短縮が必要である）と判定する（ステップＳ９）。さらに、第２比較工程において摩耗速度Ｗｓｐが所定の第２基準値Ｃ２を超え（ステップＳ７でＹｅｓ判定）且つ第３比較工程において摩耗深さＤｐが所定の第３基準値Ｃ３を超えた場合（ステップＳ８でＹｅｓ判定）には、すべり軸受部が使用限界を超えていると判定する（ステップＳ１０）。
【００２４】
上記第２診断処理は、図２に示すように、顕微赤外分光装置（顕微ＦＴ−ＩＲ）を用いて潤滑オイル中の摩耗粒子の成分を同定するとともに摩耗粒子を観察する第１観察工程（ステップＳ１１）と、その観察結果に基づいて中期的摩耗粒子の有無を判定する工程（ステップＳ１２）と、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）を用いて潤滑オイル中の摩耗粒子を観察する第２観察工程（ステップＳ１４）と、その観察結果に基づいて終期的摩耗粒子の有無を判定する工程（ステップＳ１５）と、を備えている。
【００２５】
なお、上記第１観察工程では、試料油中の摩耗粒子をフィルタにより分離抽出し、フィルタをそのまま顕微赤外分光装置にセットし、フィルタ上の摩耗粒子を１個ずつ分析する。ここで、上記すべり軸受（ＰＥＥＫ）では、上記第１観察工程において、図３に示すように、樹脂成分が同定されるとともに、摩耗粒子が観察される。一方、上記すべり軸受（ＰＴＦＥ）では、上記第１観察工程において、図４に示すように、樹脂成分が同定されるとともに、摩耗粒子が観察される。
【００２６】
上記すべり軸受（ＰＥＥＫ）では、初期的摩耗粒子として、図５（ａ）に示すように、最大長さが２０μｍ未満のフレーク状であり、非常に薄い樹脂摩耗粒子が観察される。また、中期的摩耗粒子として、図５（ｂ）（ｃ）に示すように、最大長さが２０〜６０μｍのフレーク状の樹脂摩耗粒子が観測される。さらに、終期的摩耗粒子として、図６（ａ）（ｂ）に示すように、すべり軸受に含まれる最大長さが２０μｍ前後のカーボンファイバー（補強繊維）からなる棒状の繊維摩耗粒子が観察されたり、図６（ｃ）に示すように、最大長さが６０μｍを超える大型サイズの樹脂摩耗粒子が観察されたりする。
【００２７】
一方、上記すべり軸受（ＰＴＦＥ）では、初期的摩耗粒子として、図７（ａ）に示すように、最大長さが１０μｍ未満のフレーク状の樹脂摩耗粒子が観察される。また、中期的摩耗粒子として、図７（ｂ）（ｃ）に示すように、最大長さが１０〜４０μｍの若干厚みのある樹脂摩耗粒子が観測される。さらに、終期的摩耗粒子として、図８（ａ）（ｂ）に示すように、すべり軸受に含まれる最大長さが２０〜４０μｍ前後のガラスファイバー（補強繊維）からなる棒状の繊維摩耗粒子が観察されたり、図８（ｃ）に示すように、最大長さが４０μｍを超える大型サイズの樹脂摩耗粒子が観察されたりする。
【００２８】
そして、第２診断処理において、図２に示すように、中期的摩耗粒子の存在が確認されない場合（ステップＳ１２でＮｏ判定）、即ち初期的摩耗粒子のみの存在が確認された場合には、すべり軸受部の潤滑状態が健全（即ち、正常）であると判定する（ステップＳ１３）。一方、中期的摩耗粒子の存在が確認され（ステップＳ１２でＹｅｓ判定）且つ終期的摩耗粒子の存在が確認されない場合（ステップＳ１５でＮｏ判定）には、すべり軸受部の潤滑状態が要注意である（即ち、すべり軸受部の診断周期の短縮が必要である）と判定する（ステップＳ１６）。さらに、中期的摩耗粒子の存在が確認され（ステップＳ１２でＹｅｓ判定）且つ終期的摩耗粒子の存在が確認された場合（ステップＳ１５でＹｅｓ判定）には、すべり軸受部の潤滑状態が異常である（即ち、すべり軸受部の点検実施が必要である）と判定する（ステップＳ１７）。
【００２９】
なお、上記第１及び第２診断処理で異なる診断結果となった場合には、一方の診断結果（例えば、悪い方の診断結果）を選択してもよいし、両診断結果に基づいて新たな診断結果をくだすようにしてもよい。
【００３０】
（２）実施例の効果
以上より、本実施例のすべり軸受部診断方法によると、潤滑オイル中に繊維摩耗粒子及び終期的樹脂摩耗粒子が含まれている場合に、すべり軸受部の潤滑状態が異常であると判定され、潤滑オイル中に、繊維摩耗粒子及び終期的樹脂摩耗粒子が含まれておらず、且つ、中期的樹脂摩耗粒子が含まれている場合に、すべり軸受部の潤滑状態が要注意であると判定され、潤滑流体中に、繊維摩耗粒子、終期的樹脂摩耗粒子及び中期的樹脂摩耗粒子が含まれておらず、且つ、初期的樹脂摩耗粒子が含まれている場合に、すべり軸受部の潤滑状態が正常であると判定される。このように、摩耗粒子の大きさ及び種類に基づいてすべり軸受部を診断するようにしたので、ＰＥＥＫ又はＰＴＦＥ製の樹脂摺動材を備えるすべり軸受部を高精度に診断することができる。
【００３１】
また、本実施例では、熱分解クロマトグラフィにより分析される潤滑オイル中の樹脂成分濃度に基づいて、樹脂摺動材の摩耗深さＤｐ、及び摩耗深さの時間経過に伴う変化率を示す摩耗速度Ｗｓｐを算出する工程を備えるので、摩耗深さＤｐが所定の第１基準値Ｃ１を超えた場合に、すべり軸受部の潤滑状態が異常であると判定され、摩耗速度Ｗｓｐが所定の第２基準値Ｃ２を超え、且つ、摩耗深さＤｐが所定の第３基準値Ｃ３以下である場合に、すべり軸受部の潤滑状態が要注意であると判定され、摩耗深さＤｐが所定の第１基準値Ｃ１以下であるか、又は摩耗速度Ｗｓｐが所定の第２基準値Ｃ２以下である場合に、すべり軸受部の潤滑状態が正常であると判定される。これにより、摩耗粒子の大きさ及び種類に加えて、樹脂摺動材の摩耗深さ及び摩耗速度に基づいてすべり軸受部が診断されるので、すべり軸受部を更に高精度に診断できる。
【００３２】
さらに、本実施例では、摩耗速度Ｗｓｐが所定の第２基準値Ｃ２を超え、且つ、摩耗深さＤｐが所定の第３基準値Ｃ３を超えた場合に、樹脂摺動材が使用限界を超えていると判定するので、すべり軸受部を更に高精度に診断できる。
【００３３】
尚、本発明においては、上記実施例に限られず、目的、用途に応じて本発明の範囲内で種々変更した実施例とすることができる。すなわち、上記実施例では、潤滑対象部としてすべり軸受部を例示したが、これに限定されず、例えば、転がり軸受部、ギヤ部、変圧器における接点切換機構の摺動部等としてもよい。また、上記実施例では、樹脂摺動材としてＰＥＥＫ又はＰＴＦＥ製の摺動材を例示したが、これに限定されず、例えば、その他の摺動性に優れた樹脂からなる摺動材としてもよい。さらに、上記実施例では、潤滑流体として潤滑オイルを例示したが、これに限定されず、例えば、グリースやエア等としてもよい。
【００３４】
前述の例は単に説明を目的とするものでしかなく、本発明を限定するものと解釈されるものではない。本発明を典型的な実施形態の例を挙げて説明したが、本発明の記述および図示において使用された文言は、限定的な文言ではなく説明的および例示的なものであると理解される。ここで詳述したように、その形態において本発明の範囲または精神から逸脱することなく、添付の特許請求の範囲内で変更が可能である。ここでは、本発明の詳述に特定の構造、材料および実施例を参照したが、本発明をここにおける開示事項に限定することを意図するものではなく、むしろ、本発明は添付の特許請求の範囲内における、機能的に同等の構造、方法、使用の全てに及ぶものとする。
【００３５】
本発明は上記で詳述した実施形態に限定されず、本発明の請求項に示した範囲で様々な変形または変更が可能である。
【産業上の利用可能性】
【００３６】
樹脂摺動材を備える潤滑対象部を診断する技術として広く利用される。
【符号の説明】
【００３７】
Ｓ１；樹脂成分濃度の分析工程、Ｓ２；摩耗深さの算出工程、Ｓ３；摩耗速度の算出工程、Ｓ４；第１比較工程、Ｓ７；第２比較工程、Ｓ８；第３比較工程、Ｓ１１，Ｓ１４；摩耗粒子の観察工程。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
補強繊維を含む樹脂摺動材を備える潤滑対象部診断方法であって、
潤滑流体中に、前記補強繊維からなる棒状の繊維摩耗粒子が含まれ、且つ、最大長さが所定の数値範囲の上限値を超える終期的樹脂摩耗粒子が含まれている場合に、前記潤滑対象部の潤滑状態が異常であると判定し、
潤滑流体中に、前記繊維摩耗粒子及び前記終期的樹脂摩耗粒子が含まれておらず、且つ、最大長さが前記所定の数値範囲内である中期的樹脂摩耗粒子が含まれている場合に、前記潤滑対象部の潤滑状態が要注意であると判定し、
潤滑流体中に、前記繊維摩耗粒子、前記終期的樹脂摩耗粒子及び前記中期的樹脂摩耗粒子が含まれておらず、且つ、最大長さが前記所定の数値範囲の下限値未満である初期的樹脂摩耗粒子が含まれている場合に、前記潤滑対象部の潤滑状態が正常であると判定することを特徴とする潤滑対象部診断方法。
【請求項２】
熱分解クロマトグラフィにより分析される潤滑流体中の樹脂成分濃度に基づいて、前記樹脂摺動材の摩耗深さ（Ｄｐ）、及び該摩耗深さの時間経過に伴う変化率を示す摩耗速度（Ｗｓｐ）を算出する工程を備え、
前記摩耗深さ（Ｄｐ）が所定の第１基準値（Ｃ１）を超えた場合に、前記潤滑対象部の潤滑状態が異常であると判定し、
前記摩耗速度（Ｗｓｐ）が所定の第２基準値（Ｃ２）を超え、且つ、前記摩耗深さ（Ｄｐ）が前記所定の第１基準値より小さな所定の第３基準値（Ｃ３）以下である場合に、前記潤滑対象部の潤滑状態が要注意であると判定し、
前記摩耗深さ（Ｄｐ）が前記所定の第１基準値（Ｃ１）以下であるか、又は前記摩耗速度（Ｗｓｐ）が前記所定の第２基準値（Ｃ２）以下である場合に、前記潤滑対象部の潤滑状態が正常であると判定する請求項１記載の潤滑対象部診断方法。
【請求項３】
前記摩耗速度（Ｗｓｐ）が前記所定の第２基準値（Ｃ２）を超え、且つ、前記摩耗深さ（Ｄｐ）が前記所定の第３基準値（Ｃ３）を超えた場合に、前記樹脂摺動材が使用限界を超えていると判定する請求項２記載の潤滑対象部診断方法。
【請求項１】
補強繊維を含む樹脂摺動材を備える潤滑対象部診断方法であって、
潤滑流体中に、前記補強繊維からなる棒状の繊維摩耗粒子が含まれ、且つ、最大長さが所定の数値範囲の上限値を超える終期的樹脂摩耗粒子が含まれている場合に、前記潤滑対象部の潤滑状態が異常であると判定し、
潤滑流体中に、前記繊維摩耗粒子及び前記終期的樹脂摩耗粒子が含まれておらず、且つ、最大長さが前記所定の数値範囲内である中期的樹脂摩耗粒子が含まれている場合に、前記潤滑対象部の潤滑状態が要注意であると判定し、
潤滑流体中に、前記繊維摩耗粒子、前記終期的樹脂摩耗粒子及び前記中期的樹脂摩耗粒子が含まれておらず、且つ、最大長さが前記所定の数値範囲の下限値未満である初期的樹脂摩耗粒子が含まれている場合に、前記潤滑対象部の潤滑状態が正常であると判定することを特徴とする潤滑対象部診断方法。
【請求項２】
熱分解クロマトグラフィにより分析される潤滑流体中の樹脂成分濃度に基づいて、前記樹脂摺動材の摩耗深さ（Ｄｐ）、及び該摩耗深さの時間経過に伴う変化率を示す摩耗速度（Ｗｓｐ）を算出する工程を備え、
前記摩耗深さ（Ｄｐ）が所定の第１基準値（Ｃ１）を超えた場合に、前記潤滑対象部の潤滑状態が異常であると判定し、
前記摩耗速度（Ｗｓｐ）が所定の第２基準値（Ｃ２）を超え、且つ、前記摩耗深さ（Ｄｐ）が前記所定の第１基準値より小さな所定の第３基準値（Ｃ３）以下である場合に、前記潤滑対象部の潤滑状態が要注意であると判定し、
前記摩耗深さ（Ｄｐ）が前記所定の第１基準値（Ｃ１）以下であるか、又は前記摩耗速度（Ｗｓｐ）が前記所定の第２基準値（Ｃ２）以下である場合に、前記潤滑対象部の潤滑状態が正常であると判定する請求項１記載の潤滑対象部診断方法。
【請求項３】
前記摩耗速度（Ｗｓｐ）が前記所定の第２基準値（Ｃ２）を超え、且つ、前記摩耗深さ（Ｄｐ）が前記所定の第３基準値（Ｃ３）を超えた場合に、前記樹脂摺動材が使用限界を超えていると判定する請求項２記載の潤滑対象部診断方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１３−３６９４２（Ｐ２０１３−３６９４２Ａ）
【公開日】平成２５年２月２１日（２０１３．２．２１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１７５３５８（Ｐ２０１１−１７５３５８）
【出願日】平成２３年８月１０日（２０１１．８．１０）
【出願人】（５０１０１６９９５）トライボテックス株式会社 (9)
【出願人】（０００２１７６８６）電源開発株式会社 (207)
【公開日】平成２５年２月２１日（２０１３．２．２１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年８月１０日（２０１１．８．１０）
【出願人】（５０１０１６９９５）トライボテックス株式会社 (9)
【出願人】（０００２１７６８６）電源開発株式会社 (207)
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