潤滑油劣化度の評価方法
【課題】未使用の潤滑油を基準とすることなく、対象とする潤滑油の性質のみに基づいて劣化度を評価することができる潤滑油劣化度の評価方法を提供する。
【解決手段】潤滑油の電気特性に基づいて劣化度を評価する潤滑油劣化度の評価方法であって、前記電気特性は、インピーダンスまたはコンダクタンスの温度に対する変化率であり、前記潤滑油は、アルカリ土類金属系清浄剤の含有量が潤滑油全量基準においてアルカリ土類金属量換算で１０００質量ｐｐｍ以下である。
【解決手段】潤滑油の電気特性に基づいて劣化度を評価する潤滑油劣化度の評価方法であって、前記電気特性は、インピーダンスまたはコンダクタンスの温度に対する変化率であり、前記潤滑油は、アルカリ土類金属系清浄剤の含有量が潤滑油全量基準においてアルカリ土類金属量換算で１０００質量ｐｐｍ以下である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、潤滑油の劣化度の評価方法に関する。特に、アルカリ土類金属系清浄剤の含有量が少ない潤滑油の劣化度の評価方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
潤滑油は、様々な要因によって劣化し、潤滑性等の性能が低下していく。このため、潤滑油の状態を適切に監視し、劣化が確認された場合には、新しい潤滑油との交換等を実施する必要がある。
潤滑油の劣化度を確認する方法としては、化学的性質や電気的性質の測定が挙げられる。
例えば、特許文献１には、オイルの電荷移動抵抗値によって劣化度を評価するオイルの劣化度評価方法が開示されている。
【０００３】
【特許文献１】特開平６−８２４０８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、特許文献１に記載のような従来の評価方法は、評価対象とする潤滑油の性質を測定するとともに、未使用で劣化していない潤滑油の性質を測定し、双方の測定結果を比較することで対象とする潤滑油の劣化度を評価するものであった。
すなわち、従来の方法は、評価の基準とするために未使用の潤滑油を準備し、その性質を測定する必要があるため、時間と手間を要する煩雑なものとなっていた。
【０００５】
本発明の目的は、未使用の潤滑油を基準とすることなく、対象とする潤滑油の性質のみに基づいて劣化度を評価することができる潤滑油劣化度の評価方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の潤滑油劣化度の評価方法は、潤滑油の電気特性に基づいて劣化度を評価する潤滑油劣化度の評価方法であって、前記電気特性は、インピーダンスまたはコンダクタンスの温度に対する変化率であり、前記潤滑油は、アルカリ土類金属系清浄剤の含有量が潤滑油全量基準においてアルカリ土類金属量換算で１０００質量ｐｐｍ以下であることを特徴とする。
本発明によれば、未使用の潤滑油を基準とすることなく、対象とする潤滑油のインピーダンスまたはコンダクタンスの温度に対する変化率に基づいて劣化度を評価することができる。
【０００７】
発明者は、潤滑油の使用時間（すなわち劣化）と潤滑油の電気特性との関係を種々検討した結果、アルカリ土類金属系清浄剤の含有量が潤滑油全量基準においてアルカリ土類金属量換算で１０００質量ｐｐｍ以下の潤滑油は、使用時間が長くなるとともにインピーダンスまたはコンダクタンスの温度に対する変化率が一定の変化を示すことを見出し、本発明を完成するに至った。
【０００８】
図１は、潤滑油の温度とコンダクタンスとの関係（コンダクタンスの温度に対する変化率）の概略を示すグラフである。
図１の縦軸は、潤滑油のコンダクタンスを示し、横軸は、潤滑油の温度を示す。
未使用の潤滑油Ａは、低温の温度Ｔ１では低いコンダクタンスを、高温の温度Ｔ２では高いコンダクタンスを示す。したがって、コンダクタンスの温度に対する変化率、すなわち図１において点Ａ１および点Ａ２を結んだ直線の傾きは、正の値となる。
これに対し、潤滑油Ｂ〜Ｄは、使用により劣化したもので、潤滑油Ｂ、Ｃ、Ｄの順に使用時間が長く劣化が進んでいる。図１によると、劣化した潤滑油Ｂ〜Ｄは、未使用の潤滑油Ａに比べ直線の傾きが変化し、劣化が進むほど直線の負の傾きが大きくなることがわかる。
【０００９】
したがって、コンダクタンスの温度に対する変化率を測定すれば、潤滑油の劣化度を評価することができる。また、未使用の潤滑油Ａのコンダクタンスを測定しなくても、対象とする潤滑油のみのコンダクタンス測定で劣化度を評価することができる。
なお、図１では、コンダクタンスを用いて説明したが、電気特性としてインピーダンスに着目した場合においても同様に潤滑油の劣化度を評価することができる。
なお、潤滑油のコンダクタンスを求める場合、インピーダンス測定機によってインピーダンスを測定し、このインピーダンスからコンダクタンスを算出してもよく、別の方法でコンダクタンスを求めてもよい。
【００１０】
ここで、潤滑油全量基準においてアルカリ土類金属量換算で１０００質量ｐｐｍを超えるアルカリ土類金属系清浄剤が含まれていると、図１に示すような、単純な傾きの変化は観測されない。このため、コンダクタンスの温度に対する変化率に基づいて潤滑油の劣化度を評価することが困難となる。
【００１１】
潤滑油の劣化度を適切に評価するためには、潤滑油に含まれるアルカリ土類金属系清浄剤は、潤滑油全量基準においてアルカリ土類金属量換算で５００質量ｐｐｍ以下であることがより好ましく、２００質量ｐｐｍ以下であることがさらに好ましい。
このような構成によれば、潤滑油の電気特性の温度に対する変化率に影響を与えやすく、劣化度の評価を困難にしやすいアルカリ土類金属塩の含有量が少ないので、より適切に潤滑油の劣化度を評価することができる。
【００１２】
本発明において、前記電気特性は、コンダクタンスの温度に対する変化率であることが好ましい。
このような構成によれば、インピーダンスの逆数の実数部であるコンダクタンスを用いるので、虚数部を含むインピーダンスを用いる場合に比べ劣化度の評価がしやすい。
【００１３】
本発明において、前記電気特性は、前記潤滑油に５０〜１０００ｋＨｚの交流電圧を印加して測定されることが好ましい。
このような構成によれば、適切な周波数の電圧を印加してインピーダンスまたはコンダクタンスを測定するので、これらの温度に対する変化率により、適切に潤滑油の劣化度を評価することができる。
ここで、印加する電圧の周波数が５０ｋＨｚ未満であると、測定精度を確保しずらく好ましくない。一方、印加する電圧の周波数が１０００ｋＨｚを超えると、ケーブル等の影響が出やすくなり好ましくない。
なお、印加する電圧の周波数は、２００ｋＨｚ以上１０００ｋＨｚ以下であることがより好ましく、３００ｋＨｚ以上７００ｋＨｚ以下であることがさらに好ましい。
【００１４】
本発明において、前記電気特性は、二重同軸構造のセンサを用いて測定されることが好ましい。
このような構成によれば、二重同軸構造のセンサを用いるので、シールド効果によってノイズを除去し、潤滑油のインピーダンスを正確に測定することができ、潤滑油の劣化度を適切に評価することができる。
【００１５】
本発明において、潤滑油劣化度の評価方法は、前記潤滑油の温度を変化させる温度調整過程と、前記温度調整過程の前後または前記温度調整過程の進行中の異なる複数の温度において、前記潤滑油の前記電気特性を測定する測定過程と、前記測定過程で測定した前記電気特性の前記温度に対する変化率を算出し、前記温度に対する変化率に基づいて前記潤滑油の劣化度を評価する評価過程と、を備えることが好ましい。
このような構成によれば、温度調整過程で潤滑油の温度を変化させ、測定過程で異なる複数の温度における潤滑油の電気特性を測定する。そして、評価過程で電気特性の温度に対する変化率を算出し、これにもとづいて潤滑油の劣化度を評価することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００１７】
［評価装置の構成］
図２に、本実施形態の潤滑油劣化度の評価方法を実施するための評価装置１の概略構成を示す。
評価装置１は、評価の対象となる潤滑油２を保持する容器１１と、潤滑油２のインピーダンスを測定する測定部１２と、潤滑油２の温度を制御する温度制御部１３と、測定部１２および温度制御部１３から潤滑油２のインピーダンスおよび温度を受信して潤滑油２の劣化度を評価する演算部１４と、を備える。
【００１８】
容器１１は、例えば、ガラス製のビーカー等であり、温度管理スペース３の内部に設けられている。温度管理スペース３の内部は、適宜の手段により所定の温度に制御されている。
測定部１２は、測定部本体１２１と、潤滑油２に浸漬される二重同軸構造のセンサ１２２と、を有する。
【００１９】
図３に、二重同軸構造のセンサ１２２の概略構成を示す。図３（Ａ）は、センサ１２２の斜視図であり、図３（Ｂ）は、センサ１２２を上から見た図である。
図３に示すように、センサ１２２は、円柱状の中心電極１２３と、中心電極１２３の周囲に設けられた筒状電極１２４と、を有する。
筒状電極１２４は、中空の円筒形状を有しており、中心電極１２３は、筒状電極１２４の軸と重なる位置に設けられ、両者は完全に離隔している。したがって、センサ１２２が潤滑油２に浸漬されると、中心電極１２３と筒状電極１２４との間に潤滑油２が満たされることになる。この状態で、中心電極１２３と筒状電極１２４との間の潤滑油２に交流電圧を印加することで、潤滑油２のインピーダンスを測定することができる。
中心電極１２３および筒状電極１２４の材質は、導電体であれば特に限定されないが、例えば、真鍮製や銅製のものが利用可能である。
【００２０】
図２に示すように、測定部本体１２１は、センサ１２２と接続されており、センサ１２２を介して潤滑油２に交流電圧を印加し、潤滑油２のインピーダンスを測定する。また、測定部本体１２１は、演算部１４と接続されており、測定したインピーダンスを演算部１４に送信する。なお、潤滑油２に対する電圧の印加およびインピーダンス測定は、測定部本体１２１によって、演算部１４の指令に基づいて実施されている。
ここで、潤滑油２に印加する交流電圧の周波数は、５０〜１０００ｋＨｚであることが好ましい。印加する電圧の周波数が５０ｋＨｚ以上であれば、測定精度を確保でき、１０００ｋＨｚ以下であれば、ケーブル等の影響を排除できる。印加する電圧の周波数は、より好ましくは、２００ｋＨｚ以上１０００ｋＨｚ以下であり、３００ｋＨｚ以上７００ｋＨｚ以下であることがさらに好ましい。
【００２１】
温度制御部１３は、温度制御部本体１３１と、潤滑油２に浸漬された温度センサ１３２およびヒータ１３３と、を有する。
温度制御部本体１３１は、演算部１４、温度センサ１３２およびヒータ１３３と接続されており、温度センサ１３２によって潤滑油２の温度を監視し、ヒータ１３３を停止および作動させることで、演算部１４から指定された温度になるように潤滑油２の温度を制御する。また、温度制御部本体１３１は、温度センサ１３２によって測定した潤滑油２の温度を、演算部１４に送信する。
【００２２】
演算部１４は、図示しない操作部と、情報表示部と、を有する。
演算部１４は、作業者が操作部にした操作に基づいて、測定部本体１２１に、測定のタイミングや印加周波数等の指令を与え、また、温度制御部本体１３１に、目標とする潤滑油２の温度や加温のスピード等を指令する。
演算部１４は、測定部本体１２１から受信した潤滑油２のインピーダンスから、潤滑油２のコンダクタンスを算出し、このコンダクタンスと、温度制御部本体１３１から受信したその時の潤滑油２の温度と、を記憶する。そして、記憶した複数の温度におけるコンダクタンスのデータから、コンダクタンスの温度に対する変化率を算出し、これに基づいて潤滑油２の劣化度を評価する。
演算部１４の情報表示部には、潤滑油２の劣化度の評価結果、潤滑油２の温度、インピーダンス、コンダクタンス、潤滑油２への印加周波数や、ヒータ１３３の作動状態等が表示される。
【００２３】
［潤滑油劣化度の評価方法］
まず、測定対象の潤滑油２を用意する。潤滑油２は、内燃機関用潤滑油である。
潤滑油２は、容器１１を満たすことができ、二重同軸構造のセンサ１２２、温度センサ１３２、ヒータ１３３を浸漬できるだけの量があれば十分であるが、アルカリ土類金属系清浄剤の含有量が潤滑油全量基準においてアルカリ土類金属量換算で１０００質量ｐｐｍ以下である必要がある。特に、アルカリ土類金属量換算で５００質量ｐｐｍ以下であることが好ましく、２００質量ｐｐｍ以下であることがより好ましい。
【００２４】
はじめに、潤滑油２を容器１１に入れ、容器１１を温度管理スペース３に設置し、二重同軸構造のセンサ１２２、温度センサ１３２、ヒータ１３３を潤滑油２に浸漬する。
次に、演算部１４の操作部を操作し、測定部本体１２１および温度制御部本体１３１に指令を与える。
【００２５】
すると、温度制御部本体１３１は、演算部１４からの指令に基づいてヒータ１３３を駆動させ、潤滑油２の温度を変化させる（温度調整過程）。
測定部本体１２１は、演算部１４からの指令に基づいて、センサ１２２を介して潤滑油２に交流電圧を印加し、潤滑油２のインピーダンスを測定する（測定過程）。この測定は、温度制御部１３による潤滑油２の温度変化の前後または変化の途中における異なる複数の温度において実施される。
【００２６】
演算部１４は、測定部本体１２１から潤滑油２のインピーダンスを受信し、このインピーダンスから潤滑油２のコンダクタンスを算出する。また、このコンダクタンスと、温度制御部本体１３１から受信したその時の潤滑油２の温度と、を記憶する。そして、記憶した複数の温度におけるコンダクタンスのデータから、コンダクタンスの温度に対する変化率を算出し、これに基づいて潤滑油２の劣化度を評価する（評価過程）。
こうして得られた劣化度の評価結果が、演算部１４の情報表示部に表示される。
【００２７】
［実施形態の効果］
前記した実施形態によれば、次のような効果を奏することができる。
【００２８】
対象とする潤滑油２のコンダクタンスの温度に対する変化率に基づいて劣化度を評価するので、未使用の潤滑油を基準とする必要がなく、作業が簡便である。
アルカリ土類金属系清浄剤の含有量が、潤滑油全量基準においてアルカリ土類金属量換算で１０００質量ｐｐｍ以下であり、潤滑油の電気特性の温度に対する変化率に影響を与えやすく、劣化度の評価を困難にしやすいアルカリ土類金属塩の含有量が少ないので、より適切に潤滑油２の劣化度を評価することができる。
【００２９】
インピーダンスの逆数の実数部であるコンダクタンスを用いて劣化度の評価を実施するので、虚数部を含むインピーダンスを用いる場合に比べ劣化度の評価がしやすい。
５０〜１０００ｋＨｚの適切な周波数の交流電圧を印加してコンダクタンスを測定するので、これらの温度に対する変化率により、適切に潤滑油２の劣化度を評価することができる。
二重同軸構造のセンサ１２２を用いるので、シールド効果によってノイズを除去し、潤滑油２のインピーダンスを正確に測定することができ、潤滑油２の劣化度を適切に評価することができる。
【００３０】
容器１１を温度管理スペース３の内部に設置するようにしたので、温度制御部１３１によって、潤滑油２の温度を精密に制御、測定することができ、潤滑油２の劣化度を適切に評価することができる。
演算部１４が、測定部本体１２１および温度制御部本体１３１に指令を与え、潤滑油２のコンダクタンスおよび温度を記憶して自動で劣化度を評価する構成としたので、作業者が測定操作やデータの計算を実施する必要がない。
【００３１】
［変形例］
なお、本発明は、上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、改良などは、本発明に含まれるものである。
【００３２】
本実施形態において、評価装置１を用いて潤滑油２の劣化度を評価する方法を例示したが、これに限定されない。例えば、各種の測定装置や、温度制御装置を用いて、測定者が手動で潤滑油２の電気特性および温度を測定し、これに基づいて電気特性の温度に対する変化率を求めて劣化度を評価する構成としてもよい。この場合でも、上述の実施形態と同様の優れた作用効果を得ることができる。
【００３３】
本実施形態において、二重同軸構造のセンサ１２２を用いる構成を例示したが、これに限らない。例えば、二枚の電極板からなる従来の形状のセンサを、インピーダンスの測定に用いてもよい。この場合でも、上述の実施形態と同様の優れた作用効果を得ることができる。
【００３４】
本実施形態において、潤滑油２の温度制御にヒータ１３３を用いる構成を例示したが、これに限定されない。例えば、潤滑油２の温度を低下させる装置を用いる構成としてもよい。この場合でも、上述の実施形態と同様の優れた作用効果を得ることができる。
【００３５】
本実施形態において、演算部１４が操作部および情報表示部を備える構成を例示したが、これに限らない。例えば、演算部１４は、操作部を備えず、予め記録された最適の条件を測定部本体１２１および温度制御部本体１３１に指令する構成としてもよい。また、演算部１４は、情報表示部を備えず、外部の表示装置に劣化度の評価結果等を表示する構成としてもよい。
【００３６】
本実施形態において、潤滑油２を内燃機関用潤滑油としたが、これに限定されず、潤滑油２は他の用途向けのものであってもよい。この場合でも、上述の実施形態と同様に潤滑油２の劣化度を適切に評価することができる。
【００３７】
その他、本発明の実施における具体的な構造および形状等は、本発明の目的を達成できる範囲で他の構造などとしてもよい。
【実施例】
【００３８】
実施例および比較例を挙げて本発明をさらに詳しく説明する。なお、本発明はこれらの実施例の記載内容に何ら制限されるものではない。
【００３９】
［実施例１］
Ｒ＆Ｏ型油圧作動油（酸化防止剤および防錆剤を添加したもの）に対して、高圧ピストンポンプ耐久試験（ＪＣＭＡＳ Ｐ０４５準拠）を実施し、試験時間の異なる４種のＲ＆Ｏ型油圧作動油を得た。これらを上述の実施形態に示した方法により評価した。
Ｒ＆Ｏ型油圧作動油に印加した電圧は１Ｖ、周波数は５００ｋＨｚである。
インピーダンスの測定は、３０℃および８０℃において実施し、８０℃におけるコンダクタンスと３０℃におけるコンダクタンスの差を５０℃で割って、コンダクタンスの温度に対する変化率（Ｓ／℃）を求めた。
また、４０℃におけるＲ＆Ｏ型油圧作動油の動粘度と、酸価を測定した。
これらの評価結果を以下の表１に示す。また、試験時間、酸価、動粘度のそれぞれとコンダクタンスの変化率との関係を図４、図５および図６に示す。
【００４０】
【表１】
【００４１】
図４から明らかなように、コンダクタンスの温度に対する変化率は、試験時間とともに直線的に低下する。また、図５および図６に示すように、コンダクタンスの変化率と酸価または動粘度との間にも良好な相関が見られた。したがって、コンダクタンスの変化率によって、Ｒ＆Ｏ型油圧作動油の劣化度を簡潔に評価できることがわかる。
【００４２】
［実施例２］
１５０Ｎ鉱油および５００Ｎ鉱油に対して、ＩＳＯＴ（ＪＩＳ Ｋ２５１４潤滑油−酸化安定度試験方法 ４．内燃機関用潤滑油酸化安定度試験方法）を実施し、試験時間の異なる鉱油を得た。これらを上述の実施形態に示した方法により評価した。試験の条件は以下の通りである。
温度：１６５．５℃
試料：２５０ｍｌ
触媒：Ｃｕ板＋Ｆｅ板
試験時間：１２時間、２４時間
撹拌：１３００ｒｐｍ
ＩＳＯＴ実施後の評価の条件は、実施例１と同様である。
評価の結果を以下の表２に示す。また、試験時間、酸価のそれぞれとコンダクタンスの温度に対する変化率との関係を図７および図８に示す。
【００４３】
【表２】
【００４４】
図７から明らかなように、コンダクタンスの温度に対する変化率は、試験時間とともに直線的に低下する。また、図８に示すように、コンダクタンスの変化率と酸価との間にも良好な相関が見られた。したがって、コンダクタンスの変化率によって、鉱油の劣化度を簡潔に評価できることがわかる。
【産業上の利用可能性】
【００４５】
本発明は、潤滑油の劣化度の評価方法として利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】潤滑油の温度とコンダクタンスとの関係（コンダクタンスの温度に対する変化率）の概略を示す図。
【図２】本発明の実施形態に係る潤滑油劣化度の評価装置の概略構成を示す図。
【図３】本発明の実施形態に係る二重同軸構造のセンサの概略構成を示す図。
【図４】実施例１における試験時間とコンダクタンスの変化率との関係を示す図。
【図５】実施例１における酸価とコンダクタンスの変化率との関係を示す図。
【図６】実施例１における動粘度とコンダクタンスの変化率との関係を示す図。
【図７】実施例２における試験時間とコンダクタンスの変化率との関係を示す図。
【図８】実施例２における酸価とコンダクタンスの変化率との関係を示す図。
【符号の説明】
【００４７】
１ 評価装置
２ 潤滑油
１２ 測定部
１３ 温度制御部
１４ 演算部
１２２ センサ
１３２ 温度センサ
１３３ ヒータ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、潤滑油の劣化度の評価方法に関する。特に、アルカリ土類金属系清浄剤の含有量が少ない潤滑油の劣化度の評価方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
潤滑油は、様々な要因によって劣化し、潤滑性等の性能が低下していく。このため、潤滑油の状態を適切に監視し、劣化が確認された場合には、新しい潤滑油との交換等を実施する必要がある。
潤滑油の劣化度を確認する方法としては、化学的性質や電気的性質の測定が挙げられる。
例えば、特許文献１には、オイルの電荷移動抵抗値によって劣化度を評価するオイルの劣化度評価方法が開示されている。
【０００３】
【特許文献１】特開平６−８２４０８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、特許文献１に記載のような従来の評価方法は、評価対象とする潤滑油の性質を測定するとともに、未使用で劣化していない潤滑油の性質を測定し、双方の測定結果を比較することで対象とする潤滑油の劣化度を評価するものであった。
すなわち、従来の方法は、評価の基準とするために未使用の潤滑油を準備し、その性質を測定する必要があるため、時間と手間を要する煩雑なものとなっていた。
【０００５】
本発明の目的は、未使用の潤滑油を基準とすることなく、対象とする潤滑油の性質のみに基づいて劣化度を評価することができる潤滑油劣化度の評価方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の潤滑油劣化度の評価方法は、潤滑油の電気特性に基づいて劣化度を評価する潤滑油劣化度の評価方法であって、前記電気特性は、インピーダンスまたはコンダクタンスの温度に対する変化率であり、前記潤滑油は、アルカリ土類金属系清浄剤の含有量が潤滑油全量基準においてアルカリ土類金属量換算で１０００質量ｐｐｍ以下であることを特徴とする。
本発明によれば、未使用の潤滑油を基準とすることなく、対象とする潤滑油のインピーダンスまたはコンダクタンスの温度に対する変化率に基づいて劣化度を評価することができる。
【０００７】
発明者は、潤滑油の使用時間（すなわち劣化）と潤滑油の電気特性との関係を種々検討した結果、アルカリ土類金属系清浄剤の含有量が潤滑油全量基準においてアルカリ土類金属量換算で１０００質量ｐｐｍ以下の潤滑油は、使用時間が長くなるとともにインピーダンスまたはコンダクタンスの温度に対する変化率が一定の変化を示すことを見出し、本発明を完成するに至った。
【０００８】
図１は、潤滑油の温度とコンダクタンスとの関係（コンダクタンスの温度に対する変化率）の概略を示すグラフである。
図１の縦軸は、潤滑油のコンダクタンスを示し、横軸は、潤滑油の温度を示す。
未使用の潤滑油Ａは、低温の温度Ｔ１では低いコンダクタンスを、高温の温度Ｔ２では高いコンダクタンスを示す。したがって、コンダクタンスの温度に対する変化率、すなわち図１において点Ａ１および点Ａ２を結んだ直線の傾きは、正の値となる。
これに対し、潤滑油Ｂ〜Ｄは、使用により劣化したもので、潤滑油Ｂ、Ｃ、Ｄの順に使用時間が長く劣化が進んでいる。図１によると、劣化した潤滑油Ｂ〜Ｄは、未使用の潤滑油Ａに比べ直線の傾きが変化し、劣化が進むほど直線の負の傾きが大きくなることがわかる。
【０００９】
したがって、コンダクタンスの温度に対する変化率を測定すれば、潤滑油の劣化度を評価することができる。また、未使用の潤滑油Ａのコンダクタンスを測定しなくても、対象とする潤滑油のみのコンダクタンス測定で劣化度を評価することができる。
なお、図１では、コンダクタンスを用いて説明したが、電気特性としてインピーダンスに着目した場合においても同様に潤滑油の劣化度を評価することができる。
なお、潤滑油のコンダクタンスを求める場合、インピーダンス測定機によってインピーダンスを測定し、このインピーダンスからコンダクタンスを算出してもよく、別の方法でコンダクタンスを求めてもよい。
【００１０】
ここで、潤滑油全量基準においてアルカリ土類金属量換算で１０００質量ｐｐｍを超えるアルカリ土類金属系清浄剤が含まれていると、図１に示すような、単純な傾きの変化は観測されない。このため、コンダクタンスの温度に対する変化率に基づいて潤滑油の劣化度を評価することが困難となる。
【００１１】
潤滑油の劣化度を適切に評価するためには、潤滑油に含まれるアルカリ土類金属系清浄剤は、潤滑油全量基準においてアルカリ土類金属量換算で５００質量ｐｐｍ以下であることがより好ましく、２００質量ｐｐｍ以下であることがさらに好ましい。
このような構成によれば、潤滑油の電気特性の温度に対する変化率に影響を与えやすく、劣化度の評価を困難にしやすいアルカリ土類金属塩の含有量が少ないので、より適切に潤滑油の劣化度を評価することができる。
【００１２】
本発明において、前記電気特性は、コンダクタンスの温度に対する変化率であることが好ましい。
このような構成によれば、インピーダンスの逆数の実数部であるコンダクタンスを用いるので、虚数部を含むインピーダンスを用いる場合に比べ劣化度の評価がしやすい。
【００１３】
本発明において、前記電気特性は、前記潤滑油に５０〜１０００ｋＨｚの交流電圧を印加して測定されることが好ましい。
このような構成によれば、適切な周波数の電圧を印加してインピーダンスまたはコンダクタンスを測定するので、これらの温度に対する変化率により、適切に潤滑油の劣化度を評価することができる。
ここで、印加する電圧の周波数が５０ｋＨｚ未満であると、測定精度を確保しずらく好ましくない。一方、印加する電圧の周波数が１０００ｋＨｚを超えると、ケーブル等の影響が出やすくなり好ましくない。
なお、印加する電圧の周波数は、２００ｋＨｚ以上１０００ｋＨｚ以下であることがより好ましく、３００ｋＨｚ以上７００ｋＨｚ以下であることがさらに好ましい。
【００１４】
本発明において、前記電気特性は、二重同軸構造のセンサを用いて測定されることが好ましい。
このような構成によれば、二重同軸構造のセンサを用いるので、シールド効果によってノイズを除去し、潤滑油のインピーダンスを正確に測定することができ、潤滑油の劣化度を適切に評価することができる。
【００１５】
本発明において、潤滑油劣化度の評価方法は、前記潤滑油の温度を変化させる温度調整過程と、前記温度調整過程の前後または前記温度調整過程の進行中の異なる複数の温度において、前記潤滑油の前記電気特性を測定する測定過程と、前記測定過程で測定した前記電気特性の前記温度に対する変化率を算出し、前記温度に対する変化率に基づいて前記潤滑油の劣化度を評価する評価過程と、を備えることが好ましい。
このような構成によれば、温度調整過程で潤滑油の温度を変化させ、測定過程で異なる複数の温度における潤滑油の電気特性を測定する。そして、評価過程で電気特性の温度に対する変化率を算出し、これにもとづいて潤滑油の劣化度を評価することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００１７】
［評価装置の構成］
図２に、本実施形態の潤滑油劣化度の評価方法を実施するための評価装置１の概略構成を示す。
評価装置１は、評価の対象となる潤滑油２を保持する容器１１と、潤滑油２のインピーダンスを測定する測定部１２と、潤滑油２の温度を制御する温度制御部１３と、測定部１２および温度制御部１３から潤滑油２のインピーダンスおよび温度を受信して潤滑油２の劣化度を評価する演算部１４と、を備える。
【００１８】
容器１１は、例えば、ガラス製のビーカー等であり、温度管理スペース３の内部に設けられている。温度管理スペース３の内部は、適宜の手段により所定の温度に制御されている。
測定部１２は、測定部本体１２１と、潤滑油２に浸漬される二重同軸構造のセンサ１２２と、を有する。
【００１９】
図３に、二重同軸構造のセンサ１２２の概略構成を示す。図３（Ａ）は、センサ１２２の斜視図であり、図３（Ｂ）は、センサ１２２を上から見た図である。
図３に示すように、センサ１２２は、円柱状の中心電極１２３と、中心電極１２３の周囲に設けられた筒状電極１２４と、を有する。
筒状電極１２４は、中空の円筒形状を有しており、中心電極１２３は、筒状電極１２４の軸と重なる位置に設けられ、両者は完全に離隔している。したがって、センサ１２２が潤滑油２に浸漬されると、中心電極１２３と筒状電極１２４との間に潤滑油２が満たされることになる。この状態で、中心電極１２３と筒状電極１２４との間の潤滑油２に交流電圧を印加することで、潤滑油２のインピーダンスを測定することができる。
中心電極１２３および筒状電極１２４の材質は、導電体であれば特に限定されないが、例えば、真鍮製や銅製のものが利用可能である。
【００２０】
図２に示すように、測定部本体１２１は、センサ１２２と接続されており、センサ１２２を介して潤滑油２に交流電圧を印加し、潤滑油２のインピーダンスを測定する。また、測定部本体１２１は、演算部１４と接続されており、測定したインピーダンスを演算部１４に送信する。なお、潤滑油２に対する電圧の印加およびインピーダンス測定は、測定部本体１２１によって、演算部１４の指令に基づいて実施されている。
ここで、潤滑油２に印加する交流電圧の周波数は、５０〜１０００ｋＨｚであることが好ましい。印加する電圧の周波数が５０ｋＨｚ以上であれば、測定精度を確保でき、１０００ｋＨｚ以下であれば、ケーブル等の影響を排除できる。印加する電圧の周波数は、より好ましくは、２００ｋＨｚ以上１０００ｋＨｚ以下であり、３００ｋＨｚ以上７００ｋＨｚ以下であることがさらに好ましい。
【００２１】
温度制御部１３は、温度制御部本体１３１と、潤滑油２に浸漬された温度センサ１３２およびヒータ１３３と、を有する。
温度制御部本体１３１は、演算部１４、温度センサ１３２およびヒータ１３３と接続されており、温度センサ１３２によって潤滑油２の温度を監視し、ヒータ１３３を停止および作動させることで、演算部１４から指定された温度になるように潤滑油２の温度を制御する。また、温度制御部本体１３１は、温度センサ１３２によって測定した潤滑油２の温度を、演算部１４に送信する。
【００２２】
演算部１４は、図示しない操作部と、情報表示部と、を有する。
演算部１４は、作業者が操作部にした操作に基づいて、測定部本体１２１に、測定のタイミングや印加周波数等の指令を与え、また、温度制御部本体１３１に、目標とする潤滑油２の温度や加温のスピード等を指令する。
演算部１４は、測定部本体１２１から受信した潤滑油２のインピーダンスから、潤滑油２のコンダクタンスを算出し、このコンダクタンスと、温度制御部本体１３１から受信したその時の潤滑油２の温度と、を記憶する。そして、記憶した複数の温度におけるコンダクタンスのデータから、コンダクタンスの温度に対する変化率を算出し、これに基づいて潤滑油２の劣化度を評価する。
演算部１４の情報表示部には、潤滑油２の劣化度の評価結果、潤滑油２の温度、インピーダンス、コンダクタンス、潤滑油２への印加周波数や、ヒータ１３３の作動状態等が表示される。
【００２３】
［潤滑油劣化度の評価方法］
まず、測定対象の潤滑油２を用意する。潤滑油２は、内燃機関用潤滑油である。
潤滑油２は、容器１１を満たすことができ、二重同軸構造のセンサ１２２、温度センサ１３２、ヒータ１３３を浸漬できるだけの量があれば十分であるが、アルカリ土類金属系清浄剤の含有量が潤滑油全量基準においてアルカリ土類金属量換算で１０００質量ｐｐｍ以下である必要がある。特に、アルカリ土類金属量換算で５００質量ｐｐｍ以下であることが好ましく、２００質量ｐｐｍ以下であることがより好ましい。
【００２４】
はじめに、潤滑油２を容器１１に入れ、容器１１を温度管理スペース３に設置し、二重同軸構造のセンサ１２２、温度センサ１３２、ヒータ１３３を潤滑油２に浸漬する。
次に、演算部１４の操作部を操作し、測定部本体１２１および温度制御部本体１３１に指令を与える。
【００２５】
すると、温度制御部本体１３１は、演算部１４からの指令に基づいてヒータ１３３を駆動させ、潤滑油２の温度を変化させる（温度調整過程）。
測定部本体１２１は、演算部１４からの指令に基づいて、センサ１２２を介して潤滑油２に交流電圧を印加し、潤滑油２のインピーダンスを測定する（測定過程）。この測定は、温度制御部１３による潤滑油２の温度変化の前後または変化の途中における異なる複数の温度において実施される。
【００２６】
演算部１４は、測定部本体１２１から潤滑油２のインピーダンスを受信し、このインピーダンスから潤滑油２のコンダクタンスを算出する。また、このコンダクタンスと、温度制御部本体１３１から受信したその時の潤滑油２の温度と、を記憶する。そして、記憶した複数の温度におけるコンダクタンスのデータから、コンダクタンスの温度に対する変化率を算出し、これに基づいて潤滑油２の劣化度を評価する（評価過程）。
こうして得られた劣化度の評価結果が、演算部１４の情報表示部に表示される。
【００２７】
［実施形態の効果］
前記した実施形態によれば、次のような効果を奏することができる。
【００２８】
対象とする潤滑油２のコンダクタンスの温度に対する変化率に基づいて劣化度を評価するので、未使用の潤滑油を基準とする必要がなく、作業が簡便である。
アルカリ土類金属系清浄剤の含有量が、潤滑油全量基準においてアルカリ土類金属量換算で１０００質量ｐｐｍ以下であり、潤滑油の電気特性の温度に対する変化率に影響を与えやすく、劣化度の評価を困難にしやすいアルカリ土類金属塩の含有量が少ないので、より適切に潤滑油２の劣化度を評価することができる。
【００２９】
インピーダンスの逆数の実数部であるコンダクタンスを用いて劣化度の評価を実施するので、虚数部を含むインピーダンスを用いる場合に比べ劣化度の評価がしやすい。
５０〜１０００ｋＨｚの適切な周波数の交流電圧を印加してコンダクタンスを測定するので、これらの温度に対する変化率により、適切に潤滑油２の劣化度を評価することができる。
二重同軸構造のセンサ１２２を用いるので、シールド効果によってノイズを除去し、潤滑油２のインピーダンスを正確に測定することができ、潤滑油２の劣化度を適切に評価することができる。
【００３０】
容器１１を温度管理スペース３の内部に設置するようにしたので、温度制御部１３１によって、潤滑油２の温度を精密に制御、測定することができ、潤滑油２の劣化度を適切に評価することができる。
演算部１４が、測定部本体１２１および温度制御部本体１３１に指令を与え、潤滑油２のコンダクタンスおよび温度を記憶して自動で劣化度を評価する構成としたので、作業者が測定操作やデータの計算を実施する必要がない。
【００３１】
［変形例］
なお、本発明は、上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、改良などは、本発明に含まれるものである。
【００３２】
本実施形態において、評価装置１を用いて潤滑油２の劣化度を評価する方法を例示したが、これに限定されない。例えば、各種の測定装置や、温度制御装置を用いて、測定者が手動で潤滑油２の電気特性および温度を測定し、これに基づいて電気特性の温度に対する変化率を求めて劣化度を評価する構成としてもよい。この場合でも、上述の実施形態と同様の優れた作用効果を得ることができる。
【００３３】
本実施形態において、二重同軸構造のセンサ１２２を用いる構成を例示したが、これに限らない。例えば、二枚の電極板からなる従来の形状のセンサを、インピーダンスの測定に用いてもよい。この場合でも、上述の実施形態と同様の優れた作用効果を得ることができる。
【００３４】
本実施形態において、潤滑油２の温度制御にヒータ１３３を用いる構成を例示したが、これに限定されない。例えば、潤滑油２の温度を低下させる装置を用いる構成としてもよい。この場合でも、上述の実施形態と同様の優れた作用効果を得ることができる。
【００３５】
本実施形態において、演算部１４が操作部および情報表示部を備える構成を例示したが、これに限らない。例えば、演算部１４は、操作部を備えず、予め記録された最適の条件を測定部本体１２１および温度制御部本体１３１に指令する構成としてもよい。また、演算部１４は、情報表示部を備えず、外部の表示装置に劣化度の評価結果等を表示する構成としてもよい。
【００３６】
本実施形態において、潤滑油２を内燃機関用潤滑油としたが、これに限定されず、潤滑油２は他の用途向けのものであってもよい。この場合でも、上述の実施形態と同様に潤滑油２の劣化度を適切に評価することができる。
【００３７】
その他、本発明の実施における具体的な構造および形状等は、本発明の目的を達成できる範囲で他の構造などとしてもよい。
【実施例】
【００３８】
実施例および比較例を挙げて本発明をさらに詳しく説明する。なお、本発明はこれらの実施例の記載内容に何ら制限されるものではない。
【００３９】
［実施例１］
Ｒ＆Ｏ型油圧作動油（酸化防止剤および防錆剤を添加したもの）に対して、高圧ピストンポンプ耐久試験（ＪＣＭＡＳ Ｐ０４５準拠）を実施し、試験時間の異なる４種のＲ＆Ｏ型油圧作動油を得た。これらを上述の実施形態に示した方法により評価した。
Ｒ＆Ｏ型油圧作動油に印加した電圧は１Ｖ、周波数は５００ｋＨｚである。
インピーダンスの測定は、３０℃および８０℃において実施し、８０℃におけるコンダクタンスと３０℃におけるコンダクタンスの差を５０℃で割って、コンダクタンスの温度に対する変化率（Ｓ／℃）を求めた。
また、４０℃におけるＲ＆Ｏ型油圧作動油の動粘度と、酸価を測定した。
これらの評価結果を以下の表１に示す。また、試験時間、酸価、動粘度のそれぞれとコンダクタンスの変化率との関係を図４、図５および図６に示す。
【００４０】
【表１】
【００４１】
図４から明らかなように、コンダクタンスの温度に対する変化率は、試験時間とともに直線的に低下する。また、図５および図６に示すように、コンダクタンスの変化率と酸価または動粘度との間にも良好な相関が見られた。したがって、コンダクタンスの変化率によって、Ｒ＆Ｏ型油圧作動油の劣化度を簡潔に評価できることがわかる。
【００４２】
［実施例２］
１５０Ｎ鉱油および５００Ｎ鉱油に対して、ＩＳＯＴ（ＪＩＳ Ｋ２５１４潤滑油−酸化安定度試験方法 ４．内燃機関用潤滑油酸化安定度試験方法）を実施し、試験時間の異なる鉱油を得た。これらを上述の実施形態に示した方法により評価した。試験の条件は以下の通りである。
温度：１６５．５℃
試料：２５０ｍｌ
触媒：Ｃｕ板＋Ｆｅ板
試験時間：１２時間、２４時間
撹拌：１３００ｒｐｍ
ＩＳＯＴ実施後の評価の条件は、実施例１と同様である。
評価の結果を以下の表２に示す。また、試験時間、酸価のそれぞれとコンダクタンスの温度に対する変化率との関係を図７および図８に示す。
【００４３】
【表２】
【００４４】
図７から明らかなように、コンダクタンスの温度に対する変化率は、試験時間とともに直線的に低下する。また、図８に示すように、コンダクタンスの変化率と酸価との間にも良好な相関が見られた。したがって、コンダクタンスの変化率によって、鉱油の劣化度を簡潔に評価できることがわかる。
【産業上の利用可能性】
【００４５】
本発明は、潤滑油の劣化度の評価方法として利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】潤滑油の温度とコンダクタンスとの関係（コンダクタンスの温度に対する変化率）の概略を示す図。
【図２】本発明の実施形態に係る潤滑油劣化度の評価装置の概略構成を示す図。
【図３】本発明の実施形態に係る二重同軸構造のセンサの概略構成を示す図。
【図４】実施例１における試験時間とコンダクタンスの変化率との関係を示す図。
【図５】実施例１における酸価とコンダクタンスの変化率との関係を示す図。
【図６】実施例１における動粘度とコンダクタンスの変化率との関係を示す図。
【図７】実施例２における試験時間とコンダクタンスの変化率との関係を示す図。
【図８】実施例２における酸価とコンダクタンスの変化率との関係を示す図。
【符号の説明】
【００４７】
１ 評価装置
２ 潤滑油
１２ 測定部
１３ 温度制御部
１４ 演算部
１２２ センサ
１３２ 温度センサ
１３３ ヒータ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
潤滑油の電気特性に基づいて劣化度を評価する潤滑油劣化度の評価方法であって、
前記電気特性は、インピーダンスまたはコンダクタンスの温度に対する変化率であり、
前記潤滑油は、アルカリ土類金属系清浄剤の含有量が潤滑油全量基準においてアルカリ土類金属量換算で１０００質量ｐｐｍ以下である
ことを特徴とする潤滑油劣化度の評価方法。
【請求項２】
請求項１に記載の潤滑油劣化度の評価方法であって、
前記潤滑油は、アルカリ土類金属系清浄剤の含有量が潤滑油全量基準においてアルカリ土類金属量換算で５００質量ｐｐｍ以下である
ことを特徴とする潤滑油劣化度の評価方法。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の潤滑油劣化度の評価方法であって、
前記電気特性は、コンダクタンスの温度に対する変化率である
ことを特徴とする潤滑油劣化度の評価方法。
【請求項４】
請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の潤滑油劣化度の評価方法であって、
前記電気特性は、前記潤滑油に５０〜１０００ｋＨｚの交流電圧を印加して測定される
ことを特徴とする潤滑油劣化度の評価方法。
【請求項５】
請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の潤滑油劣化度の評価方法であって、
前記電気特性は、二重同軸構造のセンサを用いて測定される
ことを特徴とする潤滑油劣化度の評価方法。
【請求項６】
請求項１ないし請求項５のいずれかに記載の潤滑油劣化度の評価方法であって、
前記潤滑油の温度を変化させる温度調整過程と、
前記温度調整過程の前後または前記温度調整過程の進行中の異なる複数の温度において前記潤滑油の前記電気特性を測定する測定過程と、
前記測定過程で測定した前記電気特性の温度に対する変化率を算出し、前記温度に対する変化率に基づいて前記潤滑油の劣化度を評価する評価過程と、を備える
ことを特徴とする潤滑油劣化度の評価方法。
【請求項１】
潤滑油の電気特性に基づいて劣化度を評価する潤滑油劣化度の評価方法であって、
前記電気特性は、インピーダンスまたはコンダクタンスの温度に対する変化率であり、
前記潤滑油は、アルカリ土類金属系清浄剤の含有量が潤滑油全量基準においてアルカリ土類金属量換算で１０００質量ｐｐｍ以下である
ことを特徴とする潤滑油劣化度の評価方法。
【請求項２】
請求項１に記載の潤滑油劣化度の評価方法であって、
前記潤滑油は、アルカリ土類金属系清浄剤の含有量が潤滑油全量基準においてアルカリ土類金属量換算で５００質量ｐｐｍ以下である
ことを特徴とする潤滑油劣化度の評価方法。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の潤滑油劣化度の評価方法であって、
前記電気特性は、コンダクタンスの温度に対する変化率である
ことを特徴とする潤滑油劣化度の評価方法。
【請求項４】
請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の潤滑油劣化度の評価方法であって、
前記電気特性は、前記潤滑油に５０〜１０００ｋＨｚの交流電圧を印加して測定される
ことを特徴とする潤滑油劣化度の評価方法。
【請求項５】
請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の潤滑油劣化度の評価方法であって、
前記電気特性は、二重同軸構造のセンサを用いて測定される
ことを特徴とする潤滑油劣化度の評価方法。
【請求項６】
請求項１ないし請求項５のいずれかに記載の潤滑油劣化度の評価方法であって、
前記潤滑油の温度を変化させる温度調整過程と、
前記温度調整過程の前後または前記温度調整過程の進行中の異なる複数の温度において前記潤滑油の前記電気特性を測定する測定過程と、
前記測定過程で測定した前記電気特性の温度に対する変化率を算出し、前記温度に対する変化率に基づいて前記潤滑油の劣化度を評価する評価過程と、を備える
ことを特徴とする潤滑油劣化度の評価方法。
【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２００９−２８８７（Ｐ２００９−２８８７Ａ）
【公開日】平成２１年１月８日（２００９．１．８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−１６６０２０（Ｐ２００７−１６６０２０）
【出願日】平成１９年６月２５日（２００７．６．２５）
【出願人】（０００１８３６４６）出光興産株式会社 (2,069)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年１月８日（２００９．１．８）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年６月２５日（２００７．６．２５）
【出願人】（０００１８３６４６）出光興産株式会社 (2,069)
【Ｆターム（参考）】
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