特開 2024-32466 オイルの厚さの測定装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024032466

(43)【公開日】2024-03-12

(54)【発明の名称】オイルの厚さの測定装置

(51)【国際特許分類】

   G01B 15/02 20060101AFI20240305BHJP

   G01N 23/046 20180101ALI20240305BHJP

【ＦＩ】

G01B15/02 H

G01N23/046

【審査請求】未請求

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022136137

(22)【出願日】2022-08-29

(71)【出願人】

【識別番号】000004695

【氏名又は名称】株式会社ＳＯＫＥＮ

(71)【出願人】

【識別番号】000003207

【氏名又は名称】トヨタ自動車株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100087480

【弁理士】

【氏名又は名称】片山 修平

(72)【発明者】

【氏名】田中 大介

(72)【発明者】

【氏名】松尾 豪男

(72)【発明者】

【氏名】棚瀬 雅貴

(72)【発明者】

【氏名】日浦 祐樹

【テーマコード（参考）】

2F067

2G001

【Ｆターム（参考）】

2F067AA27

2F067AA28

2F067CC02

2F067EE03

2F067EE04

2F067FF14

2F067GG01

2F067GG07

2F067HH04

2F067JJ03

2F067KK06

2F067RR25

2F067RR41

2G001AA01

2G001BA11

2G001CA01

2G001DA09

2G001JA08

2G001KA20

2G001LA04

2G001MA02

(57)【要約】

【課題】オイルの厚さを測定することが可能なオイルの厚さの測定装置を提供することを課題とする。
【解決手段】Ｘ線ＣＴによって得られるＣＴ（Computed Tomography）値の差とオイルの厚さとの関係を取得する第１取得部と、オイルのない状態での測定対象物のＣＴ値とオイルのある状態での前記測定対象物のＣＴ値との差を取得する第２取得部と、前記ＣＴ値の差と前記オイルの厚さとの関係、および前記オイルのない状態での前記測定対象物のＣＴ値と前記オイルのある状態での前記測定対象物のＣＴ値との差に基づいて、前記測定対象物におけるオイルの厚さを測定する測定部と、を具備するオイルの厚さの測定装置。
【選択図】図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

Ｘ線ＣＴによって得られるＣＴ（Computed Tomography）値の差とオイルの厚さとの関係を取得する第１取得部と、
オイルのない状態での測定対象物のＣＴ値とオイルのある状態での前記測定対象物のＣＴ値との差を取得する第２取得部と、
前記ＣＴ値の差と前記オイルの厚さとの関係、および前記オイルのない状態での前記測定対象物のＣＴ値と前記オイルのある状態での前記測定対象物のＣＴ値との差に基づいて、前記測定対象物におけるオイルの厚さを測定する測定部と、を具備するオイルの厚さの測定装置。

【請求項2】

規準器はオイルを貯留可能な容器であり、
第１取得部は、オイルのない状態での前記規準器のＣＴ値とオイルのある状態での前記規準器のＣＴ値とを取得し、前記規準器における前記ＣＴ値の差を取得し、前記ＣＴ値の差と前記オイルの厚さとの関係を取得する請求項１に記載のオイルの厚さの測定装置。

【請求項3】

前記規準器内の位置に応じて、前記規準器におけるオイルの厚さは変化し、
前記第１取得部は、前記規準器内の位置ごとに前記ＣＴ値の差を取得する請求項２に記載のオイルの厚さの測定装置。

【請求項4】

前記第１取得部は、前記規準器内の位置ごとに前記ＣＴ値の差のピークを取得し、前記ＣＴ値の差のピークと前記オイルの厚さとの関係を取得し、
前記測定部は、前記ＣＴ値の差のピークと前記オイルの厚さとの関係に基づいて、前記測定対象物におけるオイルの厚さを測定する請求項３に記載のオイルの厚さの測定装置。

【請求項5】

前記規準器の材料は前記測定対象物の材料と同一である請求項２に記載のオイルの厚さの測定装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明はオイルの厚さの測定装置に関する。

【背景技術】

【0002】

車両の動力伝達装置などには潤滑油（オイル）が用いられる（例えば特許文献１など）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００２－２７７３５０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

機械的な構造物の内部にオイルが供給され、オイルの膜を形成する。しかし構造物の内部におけるオイルの厚さを測定することは困難であった。そこで、オイルの厚さを測定することが可能なオイルの厚さの測定装置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】

【0005】

上記目的は、Ｘ線ＣＴによって得られるＣＴ（Computed Tomography）値の差とオイルの厚さとの関係を取得する第１取得部と、オイルのない状態での測定対象物のＣＴ値とオイルのある状態での前記測定対象物のＣＴ値との差を取得する第２取得部と、前記ＣＴ値の差と前記オイルの厚さとの関係、および前記オイルのない状態での前記測定対象物のＣＴ値と前記オイルのある状態での前記測定対象物のＣＴ値との差に基づいて、前記測定対象物におけるオイルの厚さを測定する測定部と、を具備するオイルの厚さの測定装置によって達成することができる。

【0006】

規準器はオイルを貯留可能な容器であり、第１取得部は、オイルのない状態での前記規準器のＣＴ値とオイルのある状態での前記規準器のＣＴ値とを取得し、前記規準器における前記ＣＴ値の差を取得し、前記ＣＴ値の差と前記オイルの厚さとの関係を取得してもよい。

【0007】

前記規準器内の位置に応じて、前記規準器におけるオイルの厚さは変化し、前記第１取得部は、前記規準器内の位置ごとに前記ＣＴ値の差を取得してもよい。

【0008】

前記第１取得部は、前記規準器内の位置ごとに前記ＣＴ値の差のピークを取得し、前記ＣＴ値の差のピークと前記オイルの厚さとの関係を取得し、前記測定部は、前記ＣＴ値の差のピークと前記オイルの厚さとの関係に基づいて、前記測定対象物におけるオイルの厚さを測定してもよい。

【0009】

前記規準器の材料は前記測定対象物の材料と同一でもよい。

【発明の効果】

【0010】

オイルの厚さを測定することが可能なオイルの厚さの測定装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】図１（ａ）はオイルの厚さの測定装置を例示する模式図である。図１（ｂ）は制御部のハードウェア構成を例示する模式図である。図１（ｃ）は制御部の機能を例示するブロック図である。

【図2】図２（ａ）は規準器を例示する平面図である。図２（ｂ）は図２（ａ）の線Ａ－Ａに沿った断面図である。図２（ｃ）はオイルを入れた状態の規準器を例示する断面図である。

【図3】図３は制御部が実行する処理を例示するフローチャートである。

【図4】図４（ａ）および図４（ｂ）は規準器におけるＣＴ値を例示する図である。図４（ｃ）はＣＴ値の差を例示する図である。

【図5】図５はオイルの厚さとＣＴ値の差との関係を例示する図である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

図１（ａ）はオイルの厚さの測定装置１００を例示する模式図である。測定装置１００は、ＣＴ（Computed Tomography）装置１０、制御部２０を有する。ＣＴ装置１０は、物体にＸ線を照射する。測定対象物は例えば車両の部品であり、内燃機関の部品、変速機の部品などである。

【0013】

制御部２０はコンピュータを有し、ＣＴ装置１０を制御し、ＣＴ装置１０からデータを取得する。制御部２０は、ＣＴ装置１０によるＸ線測定から得られるＣＴ値を取得し、ＣＴ値に基づいてオイルの厚さを測定する。ＣＴ値はＸ線の吸収係数を表す数値である。

【0014】

図１（ｂ）は制御部２０のハードウェア構成を例示する模式図である。制御部２０はＣＰＵ（Central Processing Unit、中央演算処理装置）３０、ＲＡＭ（Random Access Memory）３２、ＲＯＭ（Read Only Memory）３４、記憶装置３６、インタフェース（Ｉ／Ｆ）３８を有する。ＣＰＵ３０、ＲＡＭ３２、ＲＯＭ３４、記憶装置３６、およびＩ／Ｆ３８は、バスによって互いに接続されている。

【0015】

記憶装置３６は例えばハードディスクドライブ（ＨＤＤ、Hard Disk Drive）、およびフラッシュメモリなどの不揮発性の記憶媒体である。記憶装置３６は、後述の規準器のＣＴ値、ＣＴ値と厚さとの関係などを記憶する。Ｉ／Ｆ３８は、ＣＴ装置１０などの外部の機器に接続される。

【0016】

ＲＡＭ３２にはＲＯＭ３４や記憶装置３６に記憶されたプログラムが一時的に格納される。ＲＡＭ３２に格納されたプログラムをＣＰＵ３０が実行することにより、ＣＰＵ３０は後述する各種の機能を実現し、また、後述する各種の処理を実行する。プログラムは後述するフローチャートに応じたものとすればよい。

【0017】

図１（ｃ）は制御部２０の機能を例示するブロック図である。制御部２０は第１取得部４０、第２取得部４２、測定部４６として機能する。第１取得部４０は、オイルのない状態での規準器のＣＴ値およびオイルを入れた状態での規準器のＣＴ値を取得し、ＣＴ値の差を取得する。第１取得部４０は、規準器におけるＣＴ値の差とオイルの厚さとの関係を取得する。第２取得部４２は、オイルのない状態での測定対象物のＣＴ値およびオイルを入れた状態での測定対象物のＣＴ値を取得し、ＣＴ値の差を取得する。測定部４６は測定対象物におけるオイルの厚さを測定する。制御部２０の各部は回路などのハードウェアでもよい。

【0018】

図２（ａ）は規準器５０を例示する平面図である。図２（ｂ）は図２（ａ）の線Ａ－Ａに沿った断面図であり、オイルを入れていない状態の規準器５０を図示している。Ｘ軸方向は規準器５０の延伸する方向である。Ｚ軸方向は規準器５０の深さ方向であり、Ｘ軸方向に直交する。規準器５０の材料は測定対象物の材料と同一である。規準器５０および測定対象物は例えば金属で形成されてもよいし、樹脂で形成されてもよい。

【0019】

図２（ａ）および図２（ｂ）に示すように、規準器５０は凹部５２を有する。図２（ｂ）に示すように、規準器５０のＸ軸方向の１つの端部からもう１つの端部に向けて、凹部５２の底面の高さが変化する。規準器５０は、階段状に並ぶ複数の底面を有する。底面の段数は例えば５個以上、８個以上、１０個以上である。底面の段に応じた凹部５２の内部の位置を、Ｘ１からＸ８とする。位置Ｘ１からＸ８のうち位置Ｘ１は規準器５０のＸ軸方向の１つの端部に最も近い。位置Ｘ１からＸ８のうち位置Ｘ８は規準器５０のもう１つの端部に最も近い。位置Ｘ１からＸ８にかけて、凹部５２は深くなる。

【0020】

図２（ｃ）はオイル５４を入れた状態の規準器５０を例示する断面図である。ハッチングは省略している。規準器５０の凹部５２にオイル５４が貯留される。底面の高さに応じて、オイル５４の厚さはＴ１からＴ８まで変化する。具体的には、凹部５２の位置Ｘ１においてオイル５４の厚さはＴ１である。位置Ｘ２において厚さはＴ２である。同様に、位置に応じてオイル５４の厚さが変化する。厚さＴ１は厚さＴ１からＴ８のうち最も小さい。厚さＴ８は厚さＴ１からＴ８のうち最も大きい。厚さの関係は、Ｔ１＜Ｔ２＜Ｔ３＜Ｔ４＜Ｔ５＜Ｔ６＜Ｔ７＜Ｔ８である。

【0021】

図３は制御部２０が実行する処理を例示するフローチャートである。ＣＴ装置１０は、オイルのない状態の規準器５０にＸ線ＣＴ計測を行う。制御部２０の第１取得部４０はＣＴ値を取得する（ステップＳ１０）。制御部２０は、規準器５０の位置Ｘ１からＸ８それぞれにおけるＣＴ値を取得し、記憶装置３６に記憶する。計測後、規準器５０にオイルを入れる。ＣＴ装置１０は、オイルを入れた状態の規準器５０にＸ線ＣＴ計測を行う。第１取得部４０はＣＴ値を取得する（ステップＳ１２）。図２（ｃ）に示すように、オイルは複数の厚さを有する。厚さに応じた複数のＣＴ値が検出される。制御部２０は、オイルの厚さごとのＣＴ値を取得し、記憶装置３６に記憶する。

【0022】

第１取得部４０は、オイルのない状態におけるＣＴ値と、オイルを入れた状態におけるＣＴ値との差を計算する。第１取得部４０は、ＣＴ値の差とオイルの厚さとの関係を取得し、記憶装置３６に記憶する（ステップＳ１４）。

【0023】

ＣＴ装置１０は、オイルのない状態における測定対象物にＸ線ＣＴ計測を行う。第２取得部４２は、オイルのない状態における測定対象物のＣＴ値を取得する（ステップＳ１６）。ＣＴ装置１０は、オイルのある状態における測定対象物にＸ線ＣＴ計測を行う。第２取得部４２は、オイルのある状態における測定対象物のＣＴ値を取得する（ステップＳ１８）。第２取得部４２は、測定対象物におけるＣＴ値の差を算出する（ステップＳ２０）。測定部４６は測定対象物におけるオイルの厚さを測定する（ステップＳ２２）。以上で図３の処理は終了する。

【0024】

図４（ａ）および図４（ｂ）は規準器５０におけるＣＴ値を例示する図である。図４（ａ）および図４（ｂ）の横軸は凹部５２の深さを表す。縦軸はＣＴ値を表す。図４（ａ）および図４（ｂ）において、四角はオイルがない状態（オイルなし）でのＣＴ値を表す。円はオイルを入れた状態（オイルあり）でのＣＴ値を表す。

【0025】

図４（ａ）は規準器５０の位置Ｘ１におけるＣＴ値を表す。規準器５０にオイルを入れたとき、位置Ｘ１におけるオイルの厚さはＴ１である。図４（ｂ）は位置Ｘ３におけるＣＴ値を表す。規準器５０にオイルを入れたとき、位置Ｘ３におけるオイルの厚さはＴ３である。図４（ａ）および図４（ｂ）に示すように、オイルなしのＣＴ値とオイルありのＣＴ値とは異なる。

【0026】

図２（ｂ）に示すように、オイルのない状態では規準器５０は空気に露出する。空気のＣＴ値に比べて規準器５０（金属または樹脂など）のＣＴ値は高い。図２（ｃ）に示すように、オイルのある状態では、下から順に規準器５０、オイル、空気が並ぶ。こうした配置を反映して、図４（ａ）および図４（ｂ）において深さが大きくなるほどＣＴ値は高くなる。しかし、ＣＴスキャンでは、空気とオイルとの境界、およびオイルと規準器５０との境界は不鮮明である。図４（ａ）および図４（ｂ）において、ＣＴ値は急峻に変化せず、なだらかに変化する。一方、オイルありのＣＴ値はオイルなしのＣＴ値とは異なる。そこで、第１取得部４０は、位置Ｘ１からＸ８ごとに、ＣＴ値の差を算出する。具体的には、同一の深さにおけるオイルありのＣＴ値からオイルなしのＣＴ値を引いて、差を取得する。

【0027】

図４（ｃ）はＣＴ値の差を例示する図である。横軸は凹部５２の深さを表す。縦軸はＣＴ値の差を表す。図４（ｃ）中の四角は、規準器５０の位置Ｘ１（オイル厚さＴ１）でのＣＴ値の差を表す。円は、規準器５０の位置Ｘ８（オイル厚さＴ８）でのＣＴ値の差を表す。図４（ｃ）では位置Ｘ１およびＸ８の例だけを図示しているが、第１取得部４０は位置Ｘ１からＸ８のすべてにおいてＣＴ値の差を取得する。

【0028】

位置Ｘ１のＣＴ値の差は、深さＺ１においてピークの値を有する。位置Ｘ８のＣＴ値の差は、深さＺ２においてピークの値を有する。第１取得部４０は各位置におけるＣＴ値の差のピークを取得する。

【0029】

図５はオイルの厚さとＣＴ値の差との関係を例示する図である。横軸はオイルの厚さを表す。オイルの厚さは、規準器５０の位置Ｘ１からＸ８に対応している。縦軸はＣＴ値の差を表しており、図４（ｃ）の例におけるＣＴ値の差のピークである。図５に示すように、オイルの厚さが大きいほど、ＣＴ値の差は大きくなる。第１取得部４０は、図５のようなデータを取得し、記憶装置３６に記憶する（図３のステップＳ１４）。

【0030】

第２取得部４２は、オイルありの測定対象物のＣＴ値からオイルなしの測定対象物のＣＴ値を引いて、測定対象物におけるＣＴ値の差を算出する（ステップＳ２０）。ＣＴ値の差と、図５の関係とに基づいて、測定部４６は測定対象物におけるオイルの厚さを測定する。例えば測定対象物におけるＣＴ値の差がΔ５ならば、オイルの厚さはＴ６である。

【0031】

本実施形態によれば、制御部２０の第１取得部４０は、オイルの厚さとＣＴ値の差との関係を取得する（例えば図５）。測定部４６は、図５のような関係、および測定対象物におけるＣＴ値の差に基づいて、測定対象物におけるオイルの厚さを測定する。

【0032】

Ｘ線は測定対象物の外壁を透過し、内部まで到達する。測定対象物の内部にＣＴ計測を行い、ＣＴ値を検出することができる。測定対象物の内部のオイルの厚さも測定することができる。駆動させた状態の測定対象物にＣＴ計測を行うことで、駆動状態でのオイルの厚さを測定することができる。ＣＴ値の差を用いてオイルの厚さが測定されるため、ＣＴスキャンの画像が不鮮明であっても精度の低下は抑制される。測定対象物のうち複数個所でＣＴ値を測定してもよい。測定対象物の位置ごとのオイルの厚さを測定することができる。

【0033】

第１取得部４０は、オイルのない状態での規準器５０のＣＴ値とオイルのある状態での規準器５０のＣＴ値との差を取得する。第１取得部４０は、規準器５０におけるＣＴ値の差とオイルの厚さとの関係を取得する。第２取得部４２は、測定対象物におけるＣＴ値の差を、ＣＴ値の差とオイル厚さとの関係に当てはめることで、オイルの厚さを測定することができる。

【0034】

規準器５０にＣＴ計測を行った後に、測定対象物にＣＴ計測を行う。ＣＴ装置１０に配置する物品を規準器５０から測定対象物に入れ替えればよい。工程が簡単である。ＣＴ装置１０および測定対象物を改良しなくてよい。例えば、測定対象物の外壁をクリアケースなどにしなくてよい。コストの増加が抑制される。

【0035】

図２（ａ）から図２（ｃ）に示すように、規準器５０は凹部５２を有する。凹部５２の深さは位置Ｘ１からＸ８ごとに変わる。このため図２（ｃ）に示すように、オイルの厚さも変化する。図４（ａ）および図４（ｂ）に示すように、第１取得部４０は、位置ごと（オイルの厚さごと）にＣＴ値の差を取得する。１つの規準器５０に対して、オイルなしの状態およびオイルありの状態でＣＴ計測を行う。複数のオイル厚さに対応するＣＴ値の差を取得することができる。コストの増加を抑制でき、かつ工程が簡単である。測定対象物におけるＣＴ値の差がわかれば、オイルの厚さも測定することができる。

【0036】

第１取得部４０は、図４（ｃ）におけるＣＴ値の差のピークを用いて、図５のような関係を取得する。ピークの値を用いることで、ＣＴ値の差が大きくなる。厚さの測定精度が向上する。

【0037】

規準器５０の材料は測定対象物の材料と同一とする。材料に応じてＣＴ値が変わる。材料を同一とすることで、規準器５０におけるＣＴ値の差が、測定対象物におけるＣＴ値の差に近くなる。オイル厚さの測定精度が向上する。材料は例えば金属および樹脂などである。

【0038】

以上本発明の好ましい実施形態について詳述したが、本発明は係る特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。

【符号の説明】

【0039】

１０ ＣＴ装置
２０ 制御部
３０ ＣＰＵ
３２ ＲＡＭ
３４ ＲＯＭ
３６ 記憶装置
３８ インタフェース
４０ 第１取得部
４２ 第２取得部
４６ 測定部
５０ 規準器
５２ 凹部
５４ オイル
１００ 測定装置

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】