JP2018155492A - Fluid leakage detector - Google Patents

Fluid leakage detector Download PDF

Info

Publication number
JP2018155492A
JP2018155492A JP2017049917A JP2017049917A JP2018155492A JP 2018155492 A JP2018155492 A JP 2018155492A JP 2017049917 A JP2017049917 A JP 2017049917A JP 2017049917 A JP2017049917 A JP 2017049917A JP 2018155492 A JP2018155492 A JP 2018155492A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
load
seal
fluid
seal portion
detection unit
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2017049917A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP6802735B2 (en
Inventor
岩本 貴宏
Takahiro Iwamoto
貴宏 岩本
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
KYB Corp
Original Assignee
KYB Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by KYB Corp filed Critical KYB Corp
Priority to JP2017049917A priority Critical patent/JP6802735B2/en
Publication of JP2018155492A publication Critical patent/JP2018155492A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP6802735B2 publication Critical patent/JP6802735B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Fluid-Pressure Circuits (AREA)
  • Examining Or Testing Airtightness (AREA)
  • Actuator (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To detect deterioration of a sealing function in a seal area in a fluid pressure device before fluid leaks to the outside.SOLUTION: In a main seal 13 for sealing a rod side chamber 5 to which the fluid pressure is applied, a fluid leakage detector 100 for detecting fluid leakage includes: a first load detecting unit 21 for detecting a first load acting on the main seal 13; a second load detecting unit 22 for detecting a second load acting on a sub seal 14 for sealing the rod side chamber 5 at a position outside the main seal 13 with respect to the rod side chamber 5; and a determination unit 32 for determining fluid leakage of the main seal 13 on the basis of the first load and the second load.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は、流体圧装置に用いられる流体漏れ検出装置に関するものである。   The present invention relates to a fluid leak detection device used in a fluid pressure device.

軸方向に摺動又は回転摺動するシャフトを有する流体圧装置は、通常、シャフトの外周面を伝って流体が外部に漏れることを防止するために、シャフトの外周面に接するシール部材を備えている。このようなシール部材は、経時劣化等によりシール性能が低下し、流体漏れを生じさせることがある。   A fluid pressure device having a shaft that slides or rotates in an axial direction usually includes a seal member that contacts the outer peripheral surface of the shaft in order to prevent fluid from leaking to the outside along the outer peripheral surface of the shaft. Yes. Such a seal member may deteriorate in sealing performance due to deterioration with time or the like and cause fluid leakage.

特許文献1には、流体圧装置において流体漏れが生じたか否かを検知する流体漏れ検知装置が開示されている。この流体漏れ検知装置では、シリンダ端の下方に設けられた計量部に溜まる流体の単位時間当たりの量が基準値を超えた場合に流体漏れが発生していると判定される。   Patent Document 1 discloses a fluid leak detection device that detects whether a fluid leak has occurred in a fluid pressure device. In this fluid leak detection device, it is determined that a fluid leak has occurred when the amount of fluid per unit time that accumulates in a metering unit provided below the cylinder end exceeds a reference value.

特開平06−207608号公報Japanese Patent Laid-Open No. 06-207608

しかしながら、特許文献1に記載の流体漏れ検知装置では、流体圧装置の外部に流体が漏れた後に流体漏れの判定が行われている。このように流体圧装置の外部に流体が漏れてからでは、流体圧装置の作動不良を回避することが困難となり、流体圧装置が用いられる機械装置の突発的な稼働停止を余儀なくされるおそれがある。   However, in the fluid leak detection device described in Patent Document 1, the fluid leak is determined after the fluid leaks to the outside of the fluid pressure device. Thus, after the fluid leaks to the outside of the fluid pressure device, it becomes difficult to avoid malfunction of the fluid pressure device, and there is a risk that the operation of the mechanical device using the fluid pressure device may be suddenly stopped. is there.

本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、流体圧装置において外部に流体が漏れる前にシール領域におけるシール機能の低下を検出することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to detect a decrease in the sealing function in the sealing region before fluid leaks to the outside in the fluid pressure device.

第1の発明は、流体の圧力が加えられる密封空間をシールする第1シール部に作用する第1荷重を検出する第1荷重検知部と、密封空間に対して第1シール部よりも外側の位置において密封空間をシールする第2シール部に作用する第2荷重を検出する第2荷重検知部と、第1荷重検知部で検知された第1荷重と第2荷重検知部で検知された第2荷重とに基づいて第1シール部の流体漏れを判定する判定部と、を備えることを特徴とする。   According to a first aspect of the present invention, there is provided a first load detection unit that detects a first load acting on a first seal portion that seals a sealed space to which a fluid pressure is applied, and an outer side of the first seal portion with respect to the sealed space. A second load detector for detecting a second load acting on a second seal portion that seals the sealed space at the position, a first load detected by the first load detector, and a first load detected by the second load detector. A determination unit that determines fluid leakage of the first seal unit based on two loads.

第1の発明では、密封空間内の流体の圧力が直接作用する位置に配置される第1シール部に作用する第1荷重と、密封空間に対して第1シール部よりも外側の位置する第2シール部に作用する第2荷重と、に基づいて第1シール部において流体漏れが発生したか否かが判定される。このように、密封空間内の流体の圧力が直接作用する位置に配置される第1シール部がシール機能を発揮できているか否かについて監視することで、流体圧装置の外部に流体が漏れる前に、シール領域におけるシール機能の低下を検出することができる。   In 1st invention, the 1st load which acts on the 1st seal part arrange | positioned in the position where the pressure of the fluid in a sealed space acts directly, and the 1st position located outside a 1st seal part with respect to a sealed space Whether or not fluid leakage has occurred in the first seal portion is determined based on the second load acting on the two seal portions. In this way, by monitoring whether or not the first seal portion arranged at a position where the pressure of the fluid in the sealed space directly acts can perform the sealing function, before the fluid leaks to the outside of the fluid pressure device. Furthermore, it is possible to detect a decrease in the sealing function in the sealing region.

第2の発明は、判定部が、第1荷重検知部で検知された第1荷重と第2荷重検知部で検知された第2荷重との差分が予め定められた基準値を下回った場合に第1シール部の流体漏れと判定することを特徴とする。   2nd invention WHEREIN: When the determination part has the difference of the 1st load detected by the 1st load detection part, and the 2nd load detected by the 2nd load detection part being less than the predetermined reference value It is determined that the fluid leaks from the first seal portion.

第2の発明では、第1荷重検知部で検知された第1荷重と第2荷重検知部で検知された第2荷重との差分が、予め定められた基準値を下回った場合に第1シール部において流体漏れが生じていると判定される。第1シール部において流体漏れが生じると、第2シール部に流体の圧力が作用する状態となり、第2荷重の大きさは、第1荷重に近い値まで上昇する。このため、第1荷重と第2荷重との差分である荷重差を、所定の基準値と比較することにより第1シール部において流体漏れが生じているか否かを判定することができる。   In the second invention, when the difference between the first load detected by the first load detection unit and the second load detected by the second load detection unit falls below a predetermined reference value, the first seal It is determined that fluid leakage has occurred in the part. When fluid leakage occurs in the first seal portion, the fluid pressure acts on the second seal portion, and the magnitude of the second load increases to a value close to the first load. For this reason, it is possible to determine whether or not fluid leakage has occurred in the first seal portion by comparing a load difference, which is a difference between the first load and the second load, with a predetermined reference value.

第3の発明は、第1シール部及び第2シール部が、シャフトとシャフトを摺動支持するハウジングとの間をシールし、第1荷重検知部が、第1シール部に作用するシャフトの軸方向または径方向の荷重を検出し、第2荷重検知部が、第1荷重検知部により検出される荷重と同じ方向の荷重であって、第2シール部に作用する荷重を検出することを特徴とする。   According to a third aspect of the present invention, the first seal portion and the second seal portion seal between the shaft and the housing that supports the slide of the shaft, and the shaft of the shaft on which the first load detection portion acts on the first seal portion. The load in the direction or radial direction is detected, and the second load detection unit detects a load acting in the same direction as the load detected by the first load detection unit and acting on the second seal portion. And

第3の発明では、第1荷重検知部と第2荷重検知部とは、同じ方向に作用する荷重を検出している。このように、第1シール部において流体漏れが生じているか否かの判定に用いられる第1荷重と第2荷重とは、第1シール部及び第2シール部に対して同じ方向に作用する荷重である。このため、第1荷重と第2荷重との大きさの変化に基づいて第1シール部において流体漏れが生じたか否かを精度よく判定することができる。   In 3rd invention, the 1st load detection part and the 2nd load detection part have detected the load which acts on the same direction. As described above, the first load and the second load used for determining whether or not fluid leakage occurs in the first seal portion are loads acting in the same direction on the first seal portion and the second seal portion. It is. For this reason, it is possible to accurately determine whether or not fluid leakage has occurred in the first seal portion based on the change in the magnitude between the first load and the second load.

第4の発明は、ハウジングが、第1シール部を収容する第1環状溝と、第2シール部を収容する第2環状溝と、を有し、第1荷重検知部は、第1シール部とともに第1環状溝内に収容され、第2荷重検知部は、第2シール部とともに第2環状溝内に収容されることを特徴とする。   According to a fourth aspect of the present invention, the housing has a first annular groove that accommodates the first seal portion and a second annular groove that accommodates the second seal portion, and the first load detection portion is the first seal portion. The second load detector is housed in the second annular groove together with the second seal portion.

第4の発明では、第1荷重検知部及び第2荷重検知部は、第1シール部や第2シール部を収容するために設けられた第1環状溝及び第2環状溝内にそれぞれ収容される。このため、各荷重検知部と判定部とを接続する配線を配索するための加工をハウジングに施すだけで、流体圧装置に対して流体漏れ検出装置を容易に組み付けることができる。   In 4th invention, a 1st load detection part and a 2nd load detection part are each accommodated in the 1st annular groove and 2nd annular groove provided in order to accommodate a 1st seal part and a 2nd seal part. The For this reason, the fluid leak detection device can be easily assembled to the fluid pressure device only by performing the processing for routing the wiring connecting each load detection unit and the determination unit on the housing.

第5の発明は、第1荷重検知部が、第1シール部と一体的に形成され、第2荷重検知部が、第2シール部と一体的に形成されることを特徴とする。   The fifth invention is characterized in that the first load detection part is formed integrally with the first seal part, and the second load detection part is formed integrally with the second seal part.

第5の発明では、第1荷重検知部が、第1シール部と一体的に形成され、第2荷重検知部が、第2シール部と一体的に形成される。このため、流体圧装置に第1シール部及び第2シール部を組み付けることで第1荷重検知部及び第2荷重検知部も流体圧装置に組み付けられることから、流体圧装置に対して流体漏れ検出装置を組み付ける作業の効率を向上させることができる。   In 5th invention, a 1st load detection part is formed integrally with a 1st seal part, and a 2nd load detection part is formed integrally with a 2nd seal part. For this reason, since the first load detection unit and the second load detection unit are also assembled to the fluid pressure device by assembling the first seal portion and the second seal portion to the fluid pressure device, fluid leakage detection is performed for the fluid pressure device. The efficiency of the work for assembling the device can be improved.

第6の発明は、第1荷重検知部及び第2荷重検知部が、一対の電極と、一対の電極間に挟まれた感圧導電性ゴムと、をそれぞれ有し、第1シール部に作用する荷重に応じて第1荷重検知部の一対の電極間の抵抗値が変化し、第2シール部に作用する荷重に応じて第2荷重検知部の一対の電極間の抵抗値が変化することを特徴とする。   In a sixth aspect of the present invention, the first load detector and the second load detector each have a pair of electrodes and a pressure-sensitive conductive rubber sandwiched between the pair of electrodes, and act on the first seal portion. The resistance value between the pair of electrodes of the first load detector changes according to the load to be applied, and the resistance value between the pair of electrodes of the second load detector changes according to the load acting on the second seal part. It is characterized by.

第6の発明では、第1荷重検知部及び第2荷重検知部が、一対の電極と、一対の電極間に挟まれた感圧導電性ゴムと、をそれぞれ有する。このように、第1荷重検知部及び第2荷重検知部は、単純な構成を有するため、その成形が容易に行われる。したがって、第1荷重検知部及び第2荷重検知部が広範囲に設けられる場合であっても、流体漏れ検出装置の製造コストの上昇を抑制することができる。   In 6th invention, a 1st load detection part and a 2nd load detection part have a pair of electrodes and the pressure sensitive conductive rubber pinched | interposed between a pair of electrodes, respectively. Thus, since the 1st load detection part and the 2nd load detection part have simple composition, the formation is performed easily. Therefore, even if the first load detection unit and the second load detection unit are provided in a wide range, an increase in manufacturing cost of the fluid leak detection device can be suppressed.

第7の発明は、第1荷重検知部及び第2荷重検知部が、第1シール部及び第2シール部に沿ってそれぞれ環状に設けられることを特徴とする。   The seventh invention is characterized in that the first load detection portion and the second load detection portion are provided in an annular shape along the first seal portion and the second seal portion, respectively.

第7の発明では、第1荷重検知部及び第2荷重検知部が、第1シール部及び第2シール部に沿ってそれぞれ環状に設けられる。このため、第1荷重検知部及び第2荷重検知部では、各シール部に作用する流体の圧力が周方向においてばらついていても各シール部に作用する平均的な荷重が検出される。この結果、流体漏れ検出装置では、シール領域におけるシール機能の低下を精度よく判定することができる。   In 7th invention, a 1st load detection part and a 2nd load detection part are each annularly provided along the 1st seal part and the 2nd seal part. For this reason, in the 1st load detection part and the 2nd load detection part, even if the pressure of the fluid which acts on each seal part varies in the peripheral direction, the average load which acts on each seal part is detected. As a result, in the fluid leak detection device, it is possible to accurately determine the deterioration of the seal function in the seal region.

本発明によれば、流体圧装置において外部に流体が漏れる前にシール領域におけるシール機能の低下を検出することができる。   According to the present invention, it is possible to detect a decrease in the sealing function in the sealing region before fluid leaks to the outside in the fluid pressure device.

本発明の第1実施形態に係る流体漏れ検出装置が用いられる油圧シリンダの断面図である。It is sectional drawing of the hydraulic cylinder in which the fluid leak detection apparatus which concerns on 1st Embodiment of this invention is used. 本発明の第1実施形態に係る流体漏れ検出装置が設けられる部位を示す拡大断面図である。It is an expanded sectional view showing the part in which the fluid leak detection device concerning a 1st embodiment of the present invention is provided. 荷重検知部が設けられるシール部材を拡大して示す拡大断面図である。It is an expanded sectional view which expands and shows the seal member in which a load detection part is provided. 荷重検知部の断面図である。It is sectional drawing of a load detection part. 図2のV−V線に沿う断面図である。It is sectional drawing which follows the VV line of FIG. 荷重検知部で検出された荷重の一例を示すグラフである。It is a graph which shows an example of the load detected by the load detection part. 荷重検知部で検出された荷重に基づく流体漏れの判定について説明するためのグラフである。It is a graph for demonstrating determination of the fluid leak based on the load detected by the load detection part. 荷重検知部の第1変形例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the 1st modification of a load detection part. 荷重検知部の第2変形例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the 2nd modification of a load detection part. 本発明の第2実施形態に係る流体漏れ検出装置が設けられる部位を示す拡大断面図である。It is an expanded sectional view showing a part in which a fluid leak detection device concerning a 2nd embodiment of the present invention is provided. 本発明の第2実施形態に係る流体漏れ検出装置の荷重検知部が設けられるシール部材を拡大して示す拡大断面図である。It is an expanded sectional view which expands and shows the seal member in which the load detection part of the fluid leak detection apparatus concerning 2nd Embodiment of this invention is provided.

以下、図面を参照して、本発明の実施形態に係る流体漏れ検出装置について説明する。   Hereinafter, a fluid leakage detection device according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

<第1実施形態>
図1〜7を参照して、本発明の第1実施形態に係る流体漏れ検出装置100及びこれを備える流体圧装置について説明する。
<First Embodiment>
With reference to FIGS. 1-7, the fluid leak detection apparatus 100 which concerns on 1st Embodiment of this invention, and a fluid pressure apparatus provided with the same are demonstrated.

以下では、流体圧装置が作動油を作動流体として駆動する油圧シリンダ1である場合について説明する。図1は、油圧シリンダ1を示す断面図である。図2は、流体漏れ検出装置100が設けられる部位の周辺を拡大して示した断面図である。なお、図1では、流体漏れ検出装置100の図示を省略する。   Below, the case where the fluid pressure device is the hydraulic cylinder 1 that drives the hydraulic oil as the hydraulic fluid will be described. FIG. 1 is a cross-sectional view showing a hydraulic cylinder 1. FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view of the periphery of a portion where the fluid leak detection device 100 is provided. In addition, illustration of the fluid leak detection apparatus 100 is abbreviate | omitted in FIG.

油圧シリンダ1は、図1及び図2に示すように、筒状のシリンダチューブ2と、シリンダチューブ2に挿入されるシャフトとしてのピストンロッド3と、ピストンロッド3の基端(図1中右端)に連結されシリンダチューブ2の内周面に沿って摺動するピストン4と、を備える。   As shown in FIGS. 1 and 2, the hydraulic cylinder 1 includes a cylindrical cylinder tube 2, a piston rod 3 as a shaft inserted into the cylinder tube 2, and a base end of the piston rod 3 (right end in FIG. 1). And a piston 4 that slides along the inner peripheral surface of the cylinder tube 2.

シリンダチューブ2の内部は、ピストン4によって密封空間としてのロッド側室5と反ロッド側室6との2つの油圧室に仕切られる。油圧シリンダ1は、図示しない油圧源からロッド側室5または反ロッド側室6に導かれる作動油圧によって伸縮作動する。シリンダチューブ2の内周とピストン4の外周との間は、シール部材(図示省略)によって封止される。これにより、シリンダチューブ2の内周とピストン4の外周との間を通じたロッド側室5と反ロッド側室6との連通が遮断される。   The inside of the cylinder tube 2 is partitioned by the piston 4 into two hydraulic chambers of a rod side chamber 5 and an anti-rod side chamber 6 as a sealed space. The hydraulic cylinder 1 is expanded and contracted by operating hydraulic pressure guided to the rod side chamber 5 or the anti-rod side chamber 6 from a hydraulic source (not shown). The space between the inner periphery of the cylinder tube 2 and the outer periphery of the piston 4 is sealed by a seal member (not shown). Thereby, the communication between the rod side chamber 5 and the anti-rod side chamber 6 between the inner periphery of the cylinder tube 2 and the outer periphery of the piston 4 is blocked.

シリンダチューブ2には、シリンダチューブ2の開口端を閉塞すると共にピストンロッド3を摺動自在に支持するハウジングとしてのシリンダヘッド7が設けられる。シリンダヘッド7は、周方向に並ぶ複数の締結ボルト(図示省略)を介してシリンダチューブ2に締結される。   The cylinder tube 2 is provided with a cylinder head 7 as a housing that closes the opening end of the cylinder tube 2 and supports the piston rod 3 slidably. The cylinder head 7 is fastened to the cylinder tube 2 via a plurality of fastening bolts (not shown) arranged in the circumferential direction.

シリンダヘッド7の内周には、図2に示すように、ブッシュ11、シール領域12、及びダストシール15が、ロッド側室5側から外部に向かって、この順で設けられる。   As shown in FIG. 2, a bush 11, a seal region 12, and a dust seal 15 are provided on the inner periphery of the cylinder head 7 in this order from the rod side chamber 5 side to the outside.

ブッシュ11は、ピストンロッド3の外周面3aに摺接するように配置される。このため、ピストンロッド3は、ブッシュ11を介してシリンダヘッド7によって摺動支持され、シリンダチューブ2の軸方向に沿って移動可能である。   The bush 11 is disposed so as to be in sliding contact with the outer peripheral surface 3 a of the piston rod 3. For this reason, the piston rod 3 is slidably supported by the cylinder head 7 via the bush 11 and is movable along the axial direction of the cylinder tube 2.

シール領域12は、複数のシール部材によって、ロッド側室5内の作動油が外部に漏れることを防止する領域である。シール領域12には、ブッシュ11側に配置されロッド側室5内の作動油の圧力が直接作用する第1シール部としてのメインシール13と、ピストンロッド3の軸方向においてメインシール13と所定の間隔をあけて配置される第2シール部としてのサブシール14と、が設けられる。   The seal region 12 is a region where the hydraulic oil in the rod side chamber 5 is prevented from leaking outside by a plurality of seal members. The seal region 12 has a main seal 13 as a first seal portion that is disposed on the bush 11 side and directly receives the pressure of hydraulic oil in the rod side chamber 5, and a predetermined distance from the main seal 13 in the axial direction of the piston rod 3. And a sub-seal 14 as a second seal portion disposed with a gap therebetween.

メインシール13及びサブシール14は、断面形状がU字状のUパッキンであり、ピストンロッド3とシリンダヘッド7との間に圧縮された状態で、シリンダヘッド7に形成された第1環状溝8及び第2環状溝9内にそれぞれ配置される。なお、シール領域12には、メインシール13及びサブシール14だけではなく、さらに複数のシール部材が設けられてもよい。   The main seal 13 and the sub-seal 14 are U packings having a U-shaped cross section, and are compressed between the piston rod 3 and the cylinder head 7 so that the first annular groove 8 formed in the cylinder head 7 and It arrange | positions in the 2nd annular groove 9, respectively. The seal region 12 may be provided with a plurality of seal members in addition to the main seal 13 and the sub seal 14.

ロッド側室5内の作動油は、通常、メインシール13によって、ロッド側室5から漏れ出すことが防止されている。しかし、メインシール13の劣化等によりメインシール13のシール機能が低下し、メインシール13とピストンロッド3との間の隙間を通じてロッド側室5から作動油が漏れた場合には、ロッド側室5に対してメインシール13よりも外側の位置に配置されるサブシール14によってロッド側室5内の作動油が外部に漏れ出すことが防止される。つまり、サブシール14は、バックアップ用のシール部材として機能し、メインシール13が正常に機能していれば、サブシール14に対してロッド側室5内の作動油の圧力が作用することはない。   The hydraulic oil in the rod side chamber 5 is normally prevented from leaking from the rod side chamber 5 by the main seal 13. However, when the sealing function of the main seal 13 is lowered due to deterioration of the main seal 13 and hydraulic oil leaks from the rod side chamber 5 through the gap between the main seal 13 and the piston rod 3, Thus, the hydraulic oil in the rod side chamber 5 is prevented from leaking to the outside by the sub seal 14 arranged at a position outside the main seal 13. That is, the sub seal 14 functions as a backup seal member, and the pressure of the hydraulic oil in the rod side chamber 5 does not act on the sub seal 14 as long as the main seal 13 functions normally.

ダストシール15は、外部からシリンダチューブ2内へのダストの侵入を防止するものであり、メインシール13及びサブシール14と同様に、ピストンロッド3とシリンダヘッド7との間に圧縮された状態で、シリンダヘッド7に形成された溝内に配置される。   The dust seal 15 prevents dust from entering the cylinder tube 2 from the outside. Like the main seal 13 and the sub-seal 14, the dust seal 15 is compressed between the piston rod 3 and the cylinder head 7 in the cylinder. It is disposed in a groove formed in the head 7.

上記構成の油圧シリンダ1において、ロッド側室5が油圧源に連通され、反ロッド側室6が図示しないタンクに連通されると、ロッド側室5に作動油が供給され、反ロッド側室6内の作動油がタンクに排出されることにより、油圧シリンダ1は収縮作動する。一方、反ロッド側室6が油圧源に連通され、ロッド側室5がタンクに連通されると、反ロッド側室6に作動油が供給され、ロッド側室5内の作動油がタンクに排出されることにより、油圧シリンダ1は伸長作動する。   In the hydraulic cylinder 1 having the above-described configuration, when the rod side chamber 5 communicates with a hydraulic pressure source and the anti-rod side chamber 6 communicates with a tank (not shown), hydraulic oil is supplied to the rod side chamber 5, and the hydraulic oil in the anti-rod side chamber 6 Is discharged into the tank, the hydraulic cylinder 1 is contracted. On the other hand, when the anti-rod side chamber 6 communicates with the hydraulic pressure source and the rod side chamber 5 communicates with the tank, the hydraulic oil is supplied to the anti-rod side chamber 6 and the hydraulic oil in the rod side chamber 5 is discharged to the tank. The hydraulic cylinder 1 is extended.

また、上述の油圧シリンダ1には、シール領域12においてシール機能が低下した場合に生じる作動油の漏れを検出する流体漏れ検出装置100が組み込まれている。   Further, the hydraulic cylinder 1 described above incorporates a fluid leakage detection device 100 that detects leakage of hydraulic oil that occurs when the sealing function in the sealing region 12 is lowered.

以下に、図2〜5を参照して、流体漏れ検出装置100について説明する。図3は、後述の荷重検知部21,22が設けられる部位を拡大して示した拡大断面図であり、図4は、荷重検知部21,22の断面を示す断面図であり、図5は、図2のV−V線に沿う断面図であって、第1荷重検知部21が設けられる部分における油圧シリンダ1の断面をしめす断面図である。   Hereinafter, the fluid leak detection apparatus 100 will be described with reference to FIGS. 3 is an enlarged cross-sectional view showing a portion where load detectors 21 and 22 (described later) are provided, FIG. 4 is a cross-sectional view showing a cross section of the load detectors 21 and 22, and FIG. FIG. 5 is a cross-sectional view taken along line VV in FIG. 2, and is a cross-sectional view showing a cross section of the hydraulic cylinder 1 in a portion where the first load detection unit 21 is provided.

流体漏れ検出装置100は、図2に示すように、メインシール13とシリンダヘッド7との間に設けられメインシール13に作用する第1荷重を検出する第1荷重検知部21と、サブシール14とシリンダヘッド7との間に設けられサブシール14に作用する第2荷重を検出する第2荷重検知部22と、図2において破線で示される配線を介して第1荷重検知部21と第2荷重検知部22とが接続される制御部30と、を有する。   As shown in FIG. 2, the fluid leak detection device 100 includes a first load detection unit 21 that is provided between the main seal 13 and the cylinder head 7 and detects a first load that acts on the main seal 13, and the sub seal 14. A second load detecting unit 22 provided between the cylinder head 7 and detecting a second load acting on the sub seal 14, and a first load detecting unit 21 and a second load detecting unit via a wiring indicated by a broken line in FIG. And a control unit 30 to which the unit 22 is connected.

ここで、上述のメインシール13及びサブシール14は、図3に拡大して示すように、シリンダヘッド7に形成された第1環状溝8及び第2環状溝9内にそれぞれ配置されており、環状に形成されるベース部13a,14aと、ベース部13a,14aから軸方向に延び環状溝8,9の底面8a,9aに接する第1リップ部13b,14bと、ベース部13a,14aから軸方向に延びピストンロッド3の外周面3aに接する第2リップ部13c,14cと、を有する。   Here, the main seal 13 and the sub-seal 14 described above are disposed in the first annular groove 8 and the second annular groove 9 formed in the cylinder head 7, respectively, as shown in an enlarged view in FIG. The base portions 13a, 14a formed in the base, the first lip portions 13b, 14b extending in the axial direction from the base portions 13a, 14a and in contact with the bottom surfaces 8a, 9a of the annular grooves 8, 9 and the axial direction from the base portions 13a, 14a And second lip portions 13c and 14c that contact the outer peripheral surface 3a of the piston rod 3.

第1荷重検知部21は、図3に示されるように、メインシール13のベース部13aと第1環状溝8の側面との間に配置される。このように、第1荷重検知部21は、ピストンロッド3の軸方向においてメインシール13とシリンダヘッド7とに挟まれるように配置されるため、第1荷重検知部21には、メインシール13に作用する軸方向の荷重が作用することになる。   As shown in FIG. 3, the first load detection unit 21 is disposed between the base portion 13 a of the main seal 13 and the side surface of the first annular groove 8. Thus, since the first load detection unit 21 is disposed so as to be sandwiched between the main seal 13 and the cylinder head 7 in the axial direction of the piston rod 3, the first load detection unit 21 includes the main seal 13 in the axial direction. The acting axial load will act.

同様に、第2荷重検知部22は、図3に示されるように、サブシール14のベース部14aと第2環状溝9の側面との間に配置される。このように、第2荷重検知部22は、ピストンロッド3の軸方向においてサブシール14とシリンダヘッド7とに挟まれるように配置されるため、第2荷重検知部22には、サブシール14に作用する軸方向の荷重が作用することになる。   Similarly, as shown in FIG. 3, the second load detector 22 is disposed between the base portion 14 a of the sub seal 14 and the side surface of the second annular groove 9. Thus, since the second load detection unit 22 is disposed so as to be sandwiched between the sub seal 14 and the cylinder head 7 in the axial direction of the piston rod 3, the second load detection unit 22 acts on the sub seal 14. An axial load will act.

第1荷重検知部21及び第2荷重検知部22は、図4に示すように、対向して配置される一対の電極25と、一対の電極25間に設けられた感圧導電性ゴム24と、一対の電極25と感圧導電性ゴム24とを包囲する絶縁材26と、を有する。   As shown in FIG. 4, the first load detection unit 21 and the second load detection unit 22 include a pair of electrodes 25 arranged opposite to each other, and a pressure-sensitive conductive rubber 24 provided between the pair of electrodes 25. And an insulating material 26 surrounding the pair of electrodes 25 and the pressure-sensitive conductive rubber 24.

感圧導電性ゴム24は、絶縁性を有するシリコンゴム等のゴム材にカーボンや金属粉といった導電性粒子が所定の割合で配合されたものである。このため、図5において矢印Aで示されるような力(圧力)が作用すると、力の大きさに応じて一対の電極25間の抵抗値が変化する。   The pressure-sensitive conductive rubber 24 is obtained by blending conductive particles such as carbon and metal powder in a predetermined ratio with a rubber material such as silicon rubber having insulating properties. Therefore, when a force (pressure) as indicated by an arrow A in FIG. 5 is applied, the resistance value between the pair of electrodes 25 changes according to the magnitude of the force.

したがって、メインシール13とシリンダヘッド7との間に配置された第1荷重検知部21の一対の電極25間の抵抗値を検出することによって、メインシール13に作用する軸方向の荷重の大きさを把握することが可能となる。同様に、サブシール14とシリンダヘッド7との間に配置された第2荷重検知部22の一対の電極25間の抵抗値を検出することによって、サブシール14に作用する軸方向の荷重の大きさを把握することが可能となる。   Therefore, the magnitude of the axial load acting on the main seal 13 by detecting the resistance value between the pair of electrodes 25 of the first load detection unit 21 arranged between the main seal 13 and the cylinder head 7. Can be grasped. Similarly, by detecting the resistance value between the pair of electrodes 25 of the second load detector 22 arranged between the sub seal 14 and the cylinder head 7, the magnitude of the axial load acting on the sub seal 14 can be determined. It becomes possible to grasp.

また、第1荷重検知部21は、図5に示すように、メインシール13に沿って環状に形成されており、メインシール13とともに第1環状溝8内に収容される。第2荷重検知部22も第1荷重検知部21と同様に、サブシール14に沿って環状に形成されており、サブシール14とともに第2環状溝9内に収容される。   Further, as shown in FIG. 5, the first load detection unit 21 is formed in an annular shape along the main seal 13, and is accommodated in the first annular groove 8 together with the main seal 13. Similarly to the first load detection unit 21, the second load detection unit 22 is formed in an annular shape along the sub seal 14, and is accommodated in the second annular groove 9 together with the sub seal 14.

このように、第1荷重検知部21及び第2荷重検知部22は、メインシール13やサブシール14を収容するために従来から設けられている環状溝8,9内に収容される。このため、第1荷重検知部21及び第2荷重検知部22と、制御部30と、を接続する配線を配索するためのスリット等をシリンダヘッド7に形成するだけで、油圧シリンダ1に対して流体漏れ検出装置100を容易に組み付けることができる。   As described above, the first load detection unit 21 and the second load detection unit 22 are accommodated in the annular grooves 8 and 9 that are conventionally provided to accommodate the main seal 13 and the sub seal 14. For this reason, it is only necessary to form a slit or the like for routing the wiring connecting the first load detection unit 21 and the second load detection unit 22 and the control unit 30 in the cylinder head 7. Thus, the fluid leak detection device 100 can be easily assembled.

また、第1荷重検知部21及び第2荷重検知部22は、上述のように、一対の電極25と感圧導電性ゴム24という極めて単純な構成を有するため、その成形が容易である。このため、図5に示されるように、第1荷重検知部21及び第2荷重検知部22が各シール13,14に沿って広い範囲に設けられる場合であっても流体漏れ検出装置100の製造コストの上昇を抑制することができる。   Moreover, since the 1st load detection part 21 and the 2nd load detection part 22 have the very simple structure of a pair of electrode 25 and the pressure-sensitive conductive rubber 24 as mentioned above, the shaping | molding is easy. Therefore, as shown in FIG. 5, even when the first load detection unit 21 and the second load detection unit 22 are provided in a wide range along the seals 13 and 14, the fluid leak detection device 100 is manufactured. An increase in cost can be suppressed.

また、第1荷重検知部21及び第2荷重検知部22は、各シール13,14に沿って環状に設けられるため、第1荷重検知部21及び第2荷重検知部22では、各シール13,14に対して軸方向に作用する作動油の圧力が周方向においてばらついていても、各シール13,14に作用する平均的な荷重が検出される。例えば、油圧シリンダ1の姿勢が変わることによって、ピストンロッド3の自重が作用する方向が変化すると、各シール13,14に作用する圧力も部分的に若干上昇したり低下したりするおそれがある。しかしながら、第1荷重検知部21及び第2荷重検知部22では、各シール13,14に作用する平均的な荷重が検出されるため、油圧シリンダ1の姿勢の変化といった外的要因の影響が除去された荷重を検出することができる。   In addition, since the first load detection unit 21 and the second load detection unit 22 are annularly provided along the seals 13 and 14, the first load detection unit 21 and the second load detection unit 22 include the seals 13 and 14. Even if the pressure of the hydraulic oil acting in the axial direction with respect to 14 varies in the circumferential direction, an average load acting on each of the seals 13 and 14 is detected. For example, if the direction in which the weight of the piston rod 3 acts due to a change in the posture of the hydraulic cylinder 1, the pressure acting on the seals 13 and 14 may partially increase or decrease partially. However, since the first load detection unit 21 and the second load detection unit 22 detect the average load acting on the seals 13 and 14, the influence of external factors such as a change in the posture of the hydraulic cylinder 1 is removed. The detected load can be detected.

次に、制御部30について説明する。   Next, the control unit 30 will be described.

制御部30は、第1荷重検知部21及び第2荷重検知部22の一対の電極25間の抵抗値をそれぞれ検出する抵抗検出回路31と、抵抗検出回路31で検出された抵抗値に基づいてシール領域12における流体漏れを判定する判定部32と、を有する。   The control unit 30 is based on a resistance detection circuit 31 that detects a resistance value between the pair of electrodes 25 of the first load detection unit 21 and the second load detection unit 22, and a resistance value detected by the resistance detection circuit 31. And a determination unit 32 for determining fluid leakage in the seal region 12.

判定部32は、マイクロコンピュータであり、抵抗検出回路31で検出された一対の電極25間の抵抗値に基づいてメインシール13の軸方向における荷重である第1荷重とサブシール14の軸方向における荷重である第2荷重とを演算する演算部33と、演算部33で演算された荷重を記憶可能であるとともに一対の電極25間の抵抗値と荷重との相関を示す演算マップや流体漏れの判定に用いられる基準値が記憶される記憶部34と、演算部33で用いられるプログラム等を記憶する図示しないROMやRAM等の補助記憶部と、図示しない入出力インタフェース(I/O インタフェース)と、を有する。   The determination unit 32 is a microcomputer, and a first load that is a load in the axial direction of the main seal 13 and a load in the axial direction of the sub seal 14 based on the resistance value between the pair of electrodes 25 detected by the resistance detection circuit 31. A calculation unit 33 that calculates the second load, a calculation map that can store the load calculated by the calculation unit 33 and that indicates the correlation between the resistance value between the pair of electrodes 25 and the load, and determination of fluid leakage A storage unit 34 for storing reference values used in the storage unit, an auxiliary storage unit such as a ROM or a RAM (not shown) for storing programs used in the calculation unit 33, an input / output interface (I / O interface) (not shown), Have

演算部33では、さらに、演算された第1荷重と第2荷重との差分と、記憶部34に記憶された基準値と、の比較が行われ、比較結果に基づきシール領域12における流体漏れの有無の判定が行われる。   Further, the calculation unit 33 compares the calculated difference between the first load and the second load and the reference value stored in the storage unit 34, and based on the comparison result, the fluid leakage in the seal region 12 is compared. The presence or absence is determined.

演算部33は、いわゆる中央演算処理装置(CPU)であり、記憶部34は、書き換え可能なEEPROM等の不揮発性メモリである。なお、制御部30は、油圧シリンダ1の外部に設けられていてもよいし、第1荷重検知部21及び第2荷重検知部22とともにシリンダヘッド7内に配置されていてもよい。また、制御部30は、油圧シリンダ1が設けられる機械装置の駆動を制御する制御部に組み込まれていてもよい。   The calculation unit 33 is a so-called central processing unit (CPU), and the storage unit 34 is a rewritable nonvolatile memory such as an EEPROM. The control unit 30 may be provided outside the hydraulic cylinder 1 or may be disposed in the cylinder head 7 together with the first load detection unit 21 and the second load detection unit 22. In addition, the control unit 30 may be incorporated in a control unit that controls driving of a mechanical device in which the hydraulic cylinder 1 is provided.

続いて、図6及び図7を参酌し、上記構成の流体漏れ検出装置100によるシール領域12における流体漏れ判定について説明する。図6は、メインシール13が正常に機能している状態からメインシール13において作動油漏れが生じるまでの第1荷重と第2荷重の時間変化を示したグラフであり、図7は、図6に示される第1荷重と第2荷重との差分の時間変化を示したグラフである。   Next, with reference to FIG. 6 and FIG. 7, fluid leakage determination in the seal region 12 by the fluid leakage detection device 100 having the above configuration will be described. FIG. 6 is a graph showing temporal changes in the first load and the second load from the state in which the main seal 13 is functioning normally to the occurrence of hydraulic oil leakage in the main seal 13, and FIG. It is the graph which showed the time change of the difference of the 1st load shown by 2 and the 2nd load.

シール領域12に設けられるメインシール13やサブシール14は、ゴム材により形成されるため、経時劣化により徐々に硬化する。このような経時劣化によってリップ部13b,14bをピストンロッド3の外周面3aに押し付ける力である弾性復元力が徐々に低下すると、シール13,14のシール機能が低下する。また、作動油中に含まれるコンタミ等がリップ部13b,14bとピストンロッド3の外周面3aとの間に入り込むことによってもシール13,14のシール機能が部分的に低下する。流体漏れ検出装置100では、このようなシール機能の低下に伴って、メインシール13において作動油の漏れが生じているか否かが判定される。   Since the main seal 13 and the sub seal 14 provided in the seal region 12 are formed of a rubber material, the main seal 13 and the sub seal 14 are gradually cured due to deterioration with time. When the elastic restoring force, which is the force for pressing the lip portions 13b and 14b against the outer peripheral surface 3a of the piston rod 3 due to such deterioration with time, gradually decreases, the sealing function of the seals 13 and 14 decreases. Further, the sealing function of the seals 13 and 14 is partially reduced by contamination or the like contained in the hydraulic oil entering between the lip portions 13b and 14b and the outer peripheral surface 3a of the piston rod 3. In the fluid leak detection device 100, it is determined whether or not the hydraulic oil leaks in the main seal 13 with such a decrease in the sealing function.

流体漏れ検出装置100では、油圧シリンダ1が設けられる機械装置が稼働している間、継続的にメインシール13に作用する第1荷重とサブシール14に作用する第2荷重とが検出される。具体的には、抵抗検出回路31において第1荷重検知部21の一対の電極25間の抵抗値が検出され、検出された抵抗値に基づき演算部33において、メインシール13の軸方向における第1荷重が演算される。同時に、抵抗検出回路31において第2荷重検知部22の一対の電極25間の抵抗値が検出され、検出された抵抗値に基づき演算部33において、サブシール14の軸方向における第2荷重が演算される。   In the fluid leak detection device 100, the first load acting on the main seal 13 and the second load acting on the sub seal 14 are continuously detected while the mechanical device provided with the hydraulic cylinder 1 is operating. Specifically, the resistance value between the pair of electrodes 25 of the first load detection unit 21 is detected by the resistance detection circuit 31, and the first value in the axial direction of the main seal 13 is calculated by the calculation unit 33 based on the detected resistance value. The load is calculated. At the same time, the resistance value between the pair of electrodes 25 of the second load detection unit 22 is detected by the resistance detection circuit 31, and the second load in the axial direction of the sub seal 14 is calculated by the calculation unit 33 based on the detected resistance value. The

なお、機械装置の作動状態によって油圧シリンダ1の傾きが変化すると、ピストンロッド3の自重が第1荷重検知部21及び第2荷重検知部22で検出される荷重に及ぼす影響が変わるおそれがあるため、第1荷重及び第2荷重の検出は、油圧シリンダ1の姿勢が毎回同じ状態となっているときに行われることが好ましい。   Note that if the inclination of the hydraulic cylinder 1 changes depending on the operating state of the mechanical device, the influence of the weight of the piston rod 3 on the load detected by the first load detection unit 21 and the second load detection unit 22 may change. The detection of the first load and the second load is preferably performed when the posture of the hydraulic cylinder 1 is the same every time.

さらに、演算部33では、演算された第1荷重と第2荷重との差分と、予め定められた基準値との比較が行われる。そして、第1荷重と第2荷重との差分が基準値を下回った場合には、メインシール13において作動油漏れが生じたと判定される。   Further, the calculation unit 33 compares the calculated difference between the first load and the second load with a predetermined reference value. When the difference between the first load and the second load falls below the reference value, it is determined that hydraulic fluid leakage has occurred in the main seal 13.

ここで、メインシール13に作用する軸方向の荷重は、主に、メインシール13に作用する作動油の圧力と、第2リップ部13cを介して伝わるメインシール13とピストンロッド3との間の摩擦力と、に起因する。メインシール13に作用する作動油の圧力は、ロッド側室5内の作動油の圧力であり、ロッド側室5が油圧源に連通されると、油圧源から供給される作動油の圧力にほぼ等しい大きさとなる。油圧源から供給される作動油の圧力に起因する荷重は、メインシール13とピストンロッド3との間の摩擦力と比較し非常に大きいことから、第1荷重検知部21により検出される荷重は、ほぼメインシール13に作用する作動油の圧力に起因する荷重となる。   Here, the axial load acting on the main seal 13 is mainly between the pressure of the hydraulic oil acting on the main seal 13 and between the main seal 13 and the piston rod 3 transmitted via the second lip portion 13c. Due to frictional force. The pressure of the hydraulic oil acting on the main seal 13 is the pressure of the hydraulic oil in the rod side chamber 5, and when the rod side chamber 5 is communicated with a hydraulic pressure source, the pressure is almost equal to the pressure of the hydraulic oil supplied from the hydraulic pressure source. It becomes. Since the load resulting from the pressure of the hydraulic oil supplied from the hydraulic source is very large compared to the frictional force between the main seal 13 and the piston rod 3, the load detected by the first load detector 21 is The load is caused by the pressure of the hydraulic oil acting on the main seal 13.

また、サブシール14に作用する軸方向の荷重も、メインシール13に作用する軸方向の荷重と同様に、主に、サブシール14に作用する作動油の圧力と、第2リップ部14cを介して伝わるサブシール14とピストンロッド3との間の摩擦力と、に起因する。しかし、メインシール13のシール機能が正常な状態にあれば、ロッド側室5内の作動油はサブシール14に至ることがないため、サブシール14に作用する作動油の圧力は、油圧シリンダ1の作動に関わらず、ほぼゼロである。このため、メインシール13が正常である場合、第2荷重検知部22により検出される荷重は、ほぼサブシール14とピストンロッド3との間の摩擦力である。つまり、メインシール13のシール機能が正常な状態にあれば、第2荷重検知部22により検出される荷重は、第1荷重検知部21により検出される荷重と比較し非常に小さな値となる。   Further, the axial load acting on the sub seal 14 is also transmitted mainly through the pressure of the hydraulic oil acting on the sub seal 14 and the second lip portion 14c, similarly to the axial load acting on the main seal 13. This is due to the frictional force between the sub seal 14 and the piston rod 3. However, if the seal function of the main seal 13 is in a normal state, the hydraulic oil in the rod side chamber 5 does not reach the sub seal 14, and therefore the pressure of the hydraulic oil acting on the sub seal 14 causes the hydraulic cylinder 1 to operate. Regardless, it is almost zero. For this reason, when the main seal 13 is normal, the load detected by the second load detector 22 is substantially a frictional force between the sub seal 14 and the piston rod 3. That is, if the seal function of the main seal 13 is in a normal state, the load detected by the second load detection unit 22 is a very small value compared to the load detected by the first load detection unit 21.

したがって、図6において、各荷重の検出が開始されてから、すなわち、メインシール13及びサブシール14が最初に組み付けられてから、あるいは、メインシール13及びサブシール14が交換されてから、しばらくの間は、メインシール13のシール機能が正常な状態にあることによって、第1荷重に比べて第2荷重は比較的小さい値となる。換言すれば、第1荷重と第2荷重との差分である荷重差は、図7に示されるように、基準値よりも大きい値となる。   Therefore, in FIG. 6, since the detection of each load is started, that is, after the main seal 13 and the sub seal 14 are first assembled, or after the main seal 13 and the sub seal 14 are replaced, for a while. When the sealing function of the main seal 13 is in a normal state, the second load is a relatively small value compared to the first load. In other words, the load difference, which is the difference between the first load and the second load, is a value larger than the reference value as shown in FIG.

なお、メインシール13に作用する作動油の圧力は、ロッド側室5が油圧源に連通されると、油圧源から供給される作動油の圧力にほぼ等しい大きさとなる一方、ロッド側室5がタンクに連通されると、タンクの圧力である大気圧に近い大きさとなる。このため、第1荷重検知部21により検出される荷重は、油圧シリンダ1の作動に応じて大きく変動することになる。このため、第1荷重と第2荷重とを比較するにあたっては、油圧シリンダ1の作動方向の切り換えによる圧力の変動を考慮し、各荷重の平均値や最大値、実効値を用いることが好ましい。   The pressure of the hydraulic oil acting on the main seal 13 is approximately equal to the pressure of the hydraulic oil supplied from the hydraulic source when the rod side chamber 5 is communicated with the hydraulic source, while the rod side chamber 5 is in the tank. When communicated, the pressure is close to the atmospheric pressure that is the pressure of the tank. For this reason, the load detected by the first load detection unit 21 varies greatly according to the operation of the hydraulic cylinder 1. For this reason, when comparing the first load and the second load, it is preferable to use the average value, maximum value, and effective value of each load in consideration of pressure fluctuations due to switching of the operation direction of the hydraulic cylinder 1.

一方で、劣化等によりメインシール13のシール機能が低下し、メインシール13とピストンロッド3との間の隙間から作動油が漏れると、サブシール14にロッド側室5内の作動油の圧力が作用する状態となる。つまり、メインシール13のシール機能が低下した場合、サブシール14には、メインシール13に作用する作動油の圧力と同程度の圧力が作用することになり、第2荷重検知部22により検出される荷重は、第1荷重検知部21により検出される荷重と同程度の大きさとなる。   On the other hand, when the sealing function of the main seal 13 is deteriorated due to deterioration or the like and the hydraulic oil leaks from the gap between the main seal 13 and the piston rod 3, the hydraulic oil pressure in the rod side chamber 5 acts on the sub seal 14. It becomes a state. That is, when the sealing function of the main seal 13 is deteriorated, the sub-seal 14 is subjected to a pressure approximately equal to the pressure of the hydraulic oil acting on the main seal 13 and is detected by the second load detection unit 22. The load has the same magnitude as the load detected by the first load detector 21.

このため、図6において各荷重の検出が開始されてから相当の時間が経過し、劣化等によりメインシール13のシール機能が徐々に低下すると、メインシール13において作動油の漏れが生じることによって、第2荷重の大きさは、第1荷重に近い値まで上昇し、第1荷重と第2荷重との差分である荷重差は、図7に示されるように基準値よりも小さい値となる。   For this reason, when a considerable time has elapsed since the detection of each load in FIG. 6 and the sealing function of the main seal 13 gradually decreases due to deterioration or the like, the hydraulic oil leaks in the main seal 13, The magnitude of the second load increases to a value close to the first load, and the load difference that is the difference between the first load and the second load is a value smaller than the reference value as shown in FIG.

荷重差と比較される基準値は、サブシール14にロッド側室5内の作動油の圧力が作用する状態となったことが明らかであると判定される程度の大きさに設定されていればよく、例えば、各荷重の検出を開始した時点で検出された第1荷重の初期値と第2荷重の初期値とに基づいて設定される。具体的には、第1荷重の初期値と第2荷重の初期値との差分である初期荷重差の半分の値に設定される。   The reference value to be compared with the load difference only needs to be set to such a magnitude that it is determined that it is clear that the pressure of the hydraulic oil in the rod side chamber 5 acts on the sub seal 14. For example, it is set based on the initial value of the first load and the initial value of the second load detected at the time when detection of each load is started. Specifically, it is set to a half value of the initial load difference, which is the difference between the initial value of the first load and the initial value of the second load.

このように第1荷重と第2荷重との差分が基準値を下回り、演算部33において、メインシール13で作動油漏れが生じたと判定されると、図示しない警告ランプ等の表示を介してオペレータにシール領域12においてシール機能が低下していることが通知される。   As described above, when the difference between the first load and the second load is less than the reference value and the operation unit 33 determines that hydraulic oil leakage has occurred in the main seal 13, the operator is notified via a warning lamp or the like (not shown). It is notified that the sealing function is deteriorated in the sealing region 12.

また、抵抗検出回路31で検出された第1荷重検知部21及び第2荷重検知部22の一対の電極25間の抵抗値や演算部33において演算された第1荷重及び第2荷重は、図示しない通信部を介して遠隔地に配置された機械装置メンテナンス用のサーバ等に無線送信されてもよい。この場合、遠隔地において、シール領域12における作動油漏れの有無を把握することが可能となり、作動油が油圧シリンダ1の外部に漏れ出す前に、メインシール13及びサブシール14の交換を指示することができる。   Further, the resistance value between the pair of electrodes 25 of the first load detection unit 21 and the second load detection unit 22 detected by the resistance detection circuit 31 and the first load and the second load calculated by the calculation unit 33 are shown in the figure. It may be wirelessly transmitted to a machine maintenance server or the like disposed in a remote place via a communication unit that does not. In this case, it is possible to grasp the presence or absence of hydraulic fluid leakage in the seal region 12 at a remote location, and instruct the replacement of the main seal 13 and the sub seal 14 before the hydraulic fluid leaks outside the hydraulic cylinder 1. Can do.

以上の第1実施形態によれば、以下に示す効果を奏する。   According to the above 1st Embodiment, there exists an effect shown below.

流体漏れ検出装置100では、作動油の圧力が直接作用する位置に配置されるメインシール13に作用する第1荷重と、メインシール13からピストンロッド3の軸方向に離れて配置されるサブシール14に作用する第2荷重と、に基づいてメインシール13において作動油の漏れが発生したか否かが判定される。このように、作動油の圧力が直接作用する位置に配置されるメインシール13がシール機能を発揮できているか否かについて監視することで、油圧シリンダ1の外部に作動油が漏れる前に、劣化等によりシール領域12のシール機能が低下していることを検出することができる。   In the fluid leak detection device 100, the first load acting on the main seal 13 disposed at a position where the hydraulic oil pressure directly acts and the sub seal 14 disposed away from the main seal 13 in the axial direction of the piston rod 3. Based on the acting second load, it is determined whether or not hydraulic fluid has leaked in the main seal 13. Thus, by monitoring whether or not the main seal 13 disposed at a position where the hydraulic oil pressure directly acts can exhibit the sealing function, the hydraulic oil 1 is deteriorated before leaking to the outside of the hydraulic cylinder 1. Thus, it can be detected that the sealing function of the sealing region 12 is deteriorated.

また、油圧シリンダ1の作動油漏れが未然に防がれることにより、油圧シリンダ1が用いられる機械装置の突発的な稼働停止といった不測の事態を回避することができる。また、シール領域12における作動油漏れは、油圧シリンダ1に組み込まれた流体漏れ検出装置100により自動的に検知されるため、油圧シリンダ1を分解して、目視によりシール領域12における作動油漏れの有無を確認する必要がなくなることで、点検作業の効率を向上させることができる。   Further, since the hydraulic oil leakage of the hydraulic cylinder 1 is prevented in advance, it is possible to avoid an unexpected situation such as a sudden operation stop of the mechanical device in which the hydraulic cylinder 1 is used. Further, since hydraulic fluid leakage in the seal region 12 is automatically detected by the fluid leak detection device 100 incorporated in the hydraulic cylinder 1, the hydraulic cylinder 1 is disassembled and the hydraulic fluid leakage in the seal region 12 is visually observed. Since it is not necessary to check the presence or absence, the efficiency of the inspection work can be improved.

次に、上記第1実施形態の変形例について説明する。   Next, a modification of the first embodiment will be described.

上記第1実施形態では、流体圧装置が油圧シリンダ1である場合について説明した。これに限らず、流体漏れ検出装置100は、軸方向に摺動又は回転摺動するシャフトを有し作動流体が給排される流体圧装置として、緩衝器、液圧モータ、液圧ポンプ等に用いられてもよい。作動流体としては、作動油に限らず、例えば、水やその他の液体、気体等が用いられてもよい。   In the first embodiment, the case where the fluid pressure device is the hydraulic cylinder 1 has been described. Not limited to this, the fluid leak detection device 100 is used as a fluid pressure device that has a shaft that slides or rotates in the axial direction and that supplies and discharges working fluid, such as a shock absorber, a hydraulic motor, and a hydraulic pump. May be used. The working fluid is not limited to working oil, and for example, water, other liquids, gas, or the like may be used.

また、上記第1実施形態では、メインシール13及びサブシール14がUパッキンである場合について説明した。これに限らず、メインシール13及びサブシール14は、ロッド側室5内の作動油の圧力が作用することで軸方向における荷重が変化するものであればどのような形式であってもよく、Oリングやオイルシールであってもよい。   Moreover, in the said 1st Embodiment, the case where the main seal 13 and the sub seal | sticker 14 were U packing was demonstrated. Not limited to this, the main seal 13 and the sub seal 14 may be of any type as long as the load in the axial direction is changed by the action of the hydraulic oil pressure in the rod side chamber 5. Or an oil seal.

また、上記第1実施形態では、演算部33において、一対の電極25間の抵抗値から各荷重を演算し、演算された各荷重の差分を基準値と比較している。これに代えて、各荷重を演算することなく、第1荷重検知部21の一対の電極25間の抵抗値と第2荷重検知部22の一対の電極25間の抵抗値との差分を基準値と比較してもよい。   Moreover, in the said 1st Embodiment, in the calculating part 33, each load is calculated from the resistance value between a pair of electrodes 25, and the difference of each calculated load is compared with a reference value. Instead of this, the difference between the resistance value between the pair of electrodes 25 of the first load detection unit 21 and the resistance value between the pair of electrodes 25 of the second load detection unit 22 is calculated as a reference value without calculating each load. May be compared.

また、上記第1実施形態では、演算部33において、メインシール13において作動油漏れが発生したと判定された場合にのみ、オペレータ等へ通知される。これに代えて、荷重差の初期値を0%、基準値を100%とし、検出された第1荷重と第2荷重との荷重差を百分率によりシール領域12のシール機能低下度合として常時表示してもよい。この場合、100%に近づくにつれて表示色や表示方法を変更することでオペレータ等にメインシール13及びサブシール14の交換を促すようにすることが好ましい。   In the first embodiment, the operator is notified only when the calculation unit 33 determines that hydraulic oil leakage has occurred in the main seal 13. Instead, the initial value of the load difference is set to 0%, the reference value is set to 100%, and the detected load difference between the first load and the second load is always displayed as a percentage of the seal function deterioration of the seal region 12 as a percentage. May be. In this case, it is preferable to prompt the operator or the like to replace the main seal 13 and the sub seal 14 by changing the display color and the display method as it approaches 100%.

また、上記第1実施形態では、第1荷重と第2荷重との荷重差を基準値と比較することによって、メインシール13において作動油漏れが発生したか否か、すなわち、サブシール14にロッド側室5内の作動油の圧力が作用する状態となったか否かが判定される。上述のように、メインシール13において作動油漏れが発生した場合、サブシール14に作用する第2荷重は、メインシール13に作用する第1荷重と同様に油圧シリンダ1の作動に応じて大きく変動する状態となる一方、メインシール13において作動油漏れが発生していない場合、サブシール14に作用する第2荷重は、ほとんど変動しない。このことから、第2荷重のピークピーク値の大きさが第1荷重のピークピーク値に近づいた場合、すなわち、第1荷重のピークピーク値と第2荷重のピークピーク値との差分が所定の基準値を下回った場合に、メインシール13において作動油漏れが発生したと判定されてもよい。   Further, in the first embodiment, by comparing the load difference between the first load and the second load with the reference value, it is determined whether or not hydraulic oil leakage has occurred in the main seal 13, that is, the sub seal 14 has a rod side chamber. It is determined whether or not the pressure of the hydraulic oil in 5 has reached a state of action. As described above, when hydraulic fluid leakage occurs in the main seal 13, the second load acting on the sub seal 14 varies greatly according to the operation of the hydraulic cylinder 1, as with the first load acting on the main seal 13. On the other hand, when no hydraulic oil leakage occurs in the main seal 13, the second load acting on the sub seal 14 hardly fluctuates. From this, when the magnitude of the peak peak value of the second load approaches the peak peak value of the first load, that is, the difference between the peak peak value of the first load and the peak peak value of the second load is a predetermined value. When the value is below the reference value, it may be determined that hydraulic fluid leakage has occurred in the main seal 13.

また、上記第1実施形態では、第1荷重検知部21及び第2荷重検知部22は、一対の電極25と感圧導電性ゴム24とを有するものである。これに限定されず、第1荷重検知部21及び第2荷重検知部22としては、シリンダヘッド7とシール13,14との間に作用する軸方向の力を検出することができるものであれば、どのような形式の荷重センサであってもよい。例えば、ひずみゲージや圧電素子を用いた荷重センサであってもよい。   In the first embodiment, the first load detection unit 21 and the second load detection unit 22 have a pair of electrodes 25 and a pressure-sensitive conductive rubber 24. The first load detection unit 21 and the second load detection unit 22 are not limited to this, as long as they can detect the axial force acting between the cylinder head 7 and the seals 13 and 14. Any type of load sensor may be used. For example, a load sensor using a strain gauge or a piezoelectric element may be used.

また、上記第1実施形態では、第1荷重検知部21及び第2荷重検知部22は、各シール13,14とは別に設けられている。これに代えて、図8の第1変形例に示すように、第1荷重検知部21及び第2荷重検知部22を各シール13,14と一体的に形成してもよい。この場合、油圧シリンダ1に各シール13,14を組み付けるだけで第1荷重検知部21及び第2荷重検知部22も油圧シリンダ1に組み付けられるため、組み付け作業の効率を向上させることができる。   In the first embodiment, the first load detector 21 and the second load detector 22 are provided separately from the seals 13 and 14. Instead of this, as shown in the first modification of FIG. 8, the first load detector 21 and the second load detector 22 may be formed integrally with the seals 13 and 14. In this case, since the first load detector 21 and the second load detector 22 are also assembled to the hydraulic cylinder 1 simply by assembling the seals 13 and 14 to the hydraulic cylinder 1, the efficiency of the assembling work can be improved.

また、上記第1実施形態では、第1荷重検知部21は、メインシール13に沿って環状に設けられている。これに代えて、図9の第2変形例に示すように、メインシール13に沿って複数の第1荷重検知部21a〜21dが設けられた構成としてもよい。この場合、メインシール13のシール力が周方向において不均一となることを避けるために、各第1荷重検知部21a〜21dは、ピストンロッド3の中心に対して等角度間隔で配置されることが好ましい。なお、第2荷重検知部22についても同様である。   In the first embodiment, the first load detection unit 21 is provided in an annular shape along the main seal 13. Instead of this, as shown in the second modified example of FIG. 9, a plurality of first load detectors 21 a to 21 d may be provided along the main seal 13. In this case, in order to avoid the sealing force of the main seal 13 from becoming uneven in the circumferential direction, the first load detectors 21 a to 21 d are arranged at equiangular intervals with respect to the center of the piston rod 3. Is preferred. The same applies to the second load detector 22.

また、上記第1実施形態では、第1荷重検知部21は、メインシール13に沿って環状に設けられている。これに代えて、メインシール13に沿って一部分に第1荷重検知部が設けられた構成としてもよい。この場合、メインシール13のシール力が周方向において不均一となることを避けるために、第1荷重検知部が設けられる位置に対してピストンロッド3の中心を挟んで対称となる位置にメインシール13を軸方向に支持する支持面を設けることが好ましい。なお、第2荷重検知部22についても同様である。   In the first embodiment, the first load detection unit 21 is provided in an annular shape along the main seal 13. Instead, a configuration in which the first load detection unit is provided in part along the main seal 13 may be employed. In this case, in order to prevent the sealing force of the main seal 13 from becoming uneven in the circumferential direction, the main seal is located at a position that is symmetrical with respect to the position where the first load detector is provided with the center of the piston rod 3 interposed therebetween. It is preferable to provide a support surface for supporting 13 in the axial direction. The same applies to the second load detector 22.

また、上記第1実施形態では、メインシール13に作用する第1荷重とサブシール14に作用する第2荷重とは、油圧シリンダ1が設けられる機械装置が稼働している間、継続的に検出される。メインシール13及びサブシール14の劣化は比較的長い時間をかけて進行することから、劣化に起因するシール機能の低下を検出する場合には、第1荷重及び第2荷重の検出は、数週間や数カ月毎に行われてもよい。   In the first embodiment, the first load acting on the main seal 13 and the second load acting on the sub seal 14 are continuously detected while the mechanical device provided with the hydraulic cylinder 1 is operating. The Since the deterioration of the main seal 13 and the sub-seal 14 proceeds over a relatively long time, when detecting a decrease in the sealing function due to the deterioration, the detection of the first load and the second load may take several weeks. It may be done every few months.

なお、油圧シリンダ1が設けられる機械装置が稼働している間、常時、第1荷重と第2荷重とを検出し、メインシール13における作動油漏れの有無を判定することで、リップ部13bとピストンロッド3の外周面3aとの間にコンタミ等が入り込むことによって突発的に発生する作動油漏れも検知することができる。   While the mechanical device provided with the hydraulic cylinder 1 is in operation, the first load and the second load are always detected, and the presence or absence of hydraulic oil leakage in the main seal 13 is determined, so that the lip portion 13b It is also possible to detect a hydraulic oil leak that occurs suddenly when contamination or the like enters between the outer peripheral surface 3a of the piston rod 3 and the like.

<第2実施形態>
次に、図10及び図11を参照して、本発明の第2実施形態に係る流体漏れ検出装置200について説明する。以下では、第1実施形態と異なる点を中心に説明し、第1実施形態と同様の構成には、同一の符号を付し説明を省略する。
Second Embodiment
Next, with reference to FIG.10 and FIG.11, the fluid leak detection apparatus 200 which concerns on 2nd Embodiment of this invention is demonstrated. Below, it demonstrates centering on a different point from 1st Embodiment, the same code | symbol is attached | subjected to the structure similar to 1st Embodiment, and description is abbreviate | omitted.

流体漏れ検出装置200の基本的な構成は、第1実施形態に係る流体漏れ検出装置100と同様である。流体漏れ検出装置200では、第1荷重検知部121及び第2荷重検知部122が各シール13,14の径方向外側に配置されている点で流体漏れ検出装置100と相違する。   The basic configuration of the fluid leak detection apparatus 200 is the same as that of the fluid leak detection apparatus 100 according to the first embodiment. The fluid leak detection apparatus 200 is different from the fluid leak detection apparatus 100 in that the first load detection unit 121 and the second load detection unit 122 are arranged on the radially outer side of the seals 13 and 14.

流体漏れ検出装置200は、図10に示すように、メインシール13とシリンダヘッド7との間に設けられメインシール13に作用する第1荷重を検出する第1荷重検知部121と、サブシール14とシリンダヘッド7との間に設けられサブシール14に作用する第2荷重を検出する第2荷重検知部122と、図10において破線で示される配線を介して第1荷重検知部121と第2荷重検知部122とが接続される制御部30と、を有する。   As shown in FIG. 10, the fluid leak detection device 200 includes a first load detection unit 121 that is provided between the main seal 13 and the cylinder head 7 and detects a first load that acts on the main seal 13, and the sub seal 14. A second load detection unit 122 that is provided between the cylinder head 7 and detects a second load acting on the sub seal 14, and a first load detection unit 121 and a second load detection via a wiring indicated by a broken line in FIG. 10. And a control unit 30 to which the unit 122 is connected.

ここで、上述のメインシール13及びサブシール14は、上記第1実施形態と同様に、図11に拡大して示すように、シリンダヘッド7に形成された第1環状溝8及び第2環状溝9内にそれぞれ配置されており、環状に形成されるベース部13a,14aと、ベース部13a,14aから軸方向に延び環状溝8,9の底面8a,9aに接する第1リップ部13b,14bと、ベース部13a,14aから軸方向に延びピストンロッド3の外周面3aに接する第2リップ部13c,14cと、を有する。   Here, as in the first embodiment, the main seal 13 and the sub-seal 14 described above are, as shown in an enlarged view in FIG. 11, the first annular groove 8 and the second annular groove 9 formed in the cylinder head 7. And base portions 13a, 14a formed in an annular shape, and first lip portions 13b, 14b extending in the axial direction from the base portions 13a, 14a and in contact with the bottom surfaces 8a, 9a of the annular grooves 8, 9; And second lip portions 13c and 14c extending in the axial direction from the base portions 13a and 14a and in contact with the outer peripheral surface 3a of the piston rod 3.

また、第1環状溝8及び第2環状溝9は、底面8a,9aよりも深さが深く、底面8a,9aに連続して各シール13,14のベース部13a,14a側に形成される第2底面8b,9bを有している。第1荷重検知部121及び第2荷重検知部122は、共に環状に形成され、第2底面8b,9bと、各シール13,14のベース部13a,14a寄りの部分と、の間に配置される。   The first annular groove 8 and the second annular groove 9 are deeper than the bottom surfaces 8a and 9a, and are formed on the base portions 13a and 14a side of the seals 13 and 14 continuously to the bottom surfaces 8a and 9a. It has the 2nd bottom face 8b, 9b. The first load detection unit 121 and the second load detection unit 122 are both formed in an annular shape, and are disposed between the second bottom surfaces 8b and 9b and the portions of the seals 13 and 14 near the base portions 13a and 14a. The

このように、第1荷重検知部121及び第2荷重検知部122は、第1リップ部13b,14bによるシール機能を阻害しないように、第1リップ部13b,14bとシリンダヘッド7との接触部よりも各シール13,14のベース部13a,14a寄りに配置されている。このため、第1荷重検知部121及び第2荷重検知部122が設けられていても、各シール13,14は、第1リップ部13b,14bが底面8a,9aに接し、第2リップ部13c,14cがピストンロッド3の外周面3aに接した状態となるため、環状溝8,9内に流入した作動油が外部に漏れ出すことを確実に防止することができる。   As described above, the first load detector 121 and the second load detector 122 are contact portions between the first lip portions 13b and 14b and the cylinder head 7 so as not to hinder the sealing function of the first lip portions 13b and 14b. Further, the seals 13 and 14 are disposed closer to the base portions 13a and 14a. For this reason, even if the 1st load detection part 121 and the 2nd load detection part 122 are provided, each seal | sticker 13 and 14 contact | connects the bottom face 8a and 9a, and the 2nd lip part 13c 14c is in contact with the outer peripheral surface 3a of the piston rod 3, so that the hydraulic oil flowing into the annular grooves 8 and 9 can be reliably prevented from leaking outside.

また、第1荷重検知部121は、ピストンロッド3の径方向においてメインシール13とシリンダヘッド7とに挟まれるように配置されるため、第1荷重検知部121には、メインシール13に作用する径方向の荷重である緊迫力が作用することになる。なお、第1荷重検知部121により検出されるメインシール13の緊迫力は、メインシール13の第2リップ部13cがピストンロッド3の外周面3aに押し当てられて弾性変形することで生じる弾性復元力と、第1環状溝8内に流入した作動油の油圧により第2リップ部13cがピストンロッド3の外周面3aに押し付けられる押付力と、の合力に相当する。   Further, since the first load detection unit 121 is disposed so as to be sandwiched between the main seal 13 and the cylinder head 7 in the radial direction of the piston rod 3, the first load detection unit 121 acts on the main seal 13. A tension force, which is a radial load, is applied. The tightening force of the main seal 13 detected by the first load detection unit 121 is an elastic restoration that occurs when the second lip portion 13c of the main seal 13 is pressed against the outer peripheral surface 3a of the piston rod 3 and elastically deforms. This corresponds to the resultant force of the force and the pressing force by which the second lip portion 13 c is pressed against the outer peripheral surface 3 a of the piston rod 3 by the hydraulic pressure of the hydraulic oil flowing into the first annular groove 8.

同様に、第2荷重検知部122は、ピストンロッド3の径方向においてサブシール14とシリンダヘッド7とに挟まれるように配置されるため、第2荷重検知部122には、サブシール14に作用する径方向の荷重である緊迫力が作用することになる。なお、第2荷重検知部122により検出されるサブシール14の緊迫力は、サブシール14の第2リップ部14cがピストンロッド3の外周面3aに押し当てられて弾性変形することで生じる弾性復元力と、第2環状溝9内に流入した作動油の油圧により第2リップ部14cがピストンロッド3の外周面3aに押し付けられる押付力と、の合力に相当する。   Similarly, since the second load detector 122 is disposed so as to be sandwiched between the sub seal 14 and the cylinder head 7 in the radial direction of the piston rod 3, the second load detector 122 has a diameter acting on the sub seal 14. A tension force, which is a load in the direction, acts. The tightening force of the sub seal 14 detected by the second load detector 122 is an elastic restoring force generated by the second lip portion 14c of the sub seal 14 being pressed against the outer peripheral surface 3a of the piston rod 3 and elastically deforming. This corresponds to the resultant force of the pressing force by which the second lip portion 14 c is pressed against the outer peripheral surface 3 a of the piston rod 3 by the hydraulic pressure of the hydraulic oil flowing into the second annular groove 9.

第1荷重検知部121及び第2荷重検知部122は、上記第1実施形態と同様に、対向して配置される一対の電極25と、一対の電極25間に設けられた感圧導電性ゴム24と、一対の電極25と感圧導電性ゴム24とを包囲する絶縁材26と、を有する。   As in the first embodiment, the first load detection unit 121 and the second load detection unit 122 are a pair of electrodes 25 arranged to face each other, and a pressure-sensitive conductive rubber provided between the pair of electrodes 25. 24 and an insulating material 26 surrounding the pair of electrodes 25 and the pressure-sensitive conductive rubber 24.

したがって、メインシール13とシリンダヘッド7との間に配置された第1荷重検知部21の一対の電極25間の抵抗値を検出することによって、メインシール13に作用する径方向の荷重の大きさを把握することが可能となる。同様に、サブシール14とシリンダヘッド7との間に配置された第2荷重検知部22の一対の電極25間の抵抗値を検出することによって、サブシール14に作用する径方向の荷重の大きさを把握することが可能となる。   Therefore, the magnitude of the radial load acting on the main seal 13 by detecting the resistance value between the pair of electrodes 25 of the first load detection unit 21 disposed between the main seal 13 and the cylinder head 7. Can be grasped. Similarly, by detecting the resistance value between the pair of electrodes 25 of the second load detection unit 22 disposed between the sub seal 14 and the cylinder head 7, the magnitude of the radial load acting on the sub seal 14 can be reduced. It becomes possible to grasp.

制御部30の構成は、上記第1実施形態と同様であるため、その説明を省略する。   Since the structure of the control part 30 is the same as that of the said 1st Embodiment, the description is abbreviate | omitted.

続いて、図6及び図7を参照し、上記構成の流体漏れ検出装置200によるシール領域12における流体漏れ判定について説明する。   Next, with reference to FIG. 6 and FIG. 7, the fluid leakage determination in the seal region 12 by the fluid leakage detection device 200 having the above configuration will be described.

流体漏れ検出装置200では、油圧シリンダ1が設けられる機械装置が稼働している間、継続的にメインシール13に作用する第1荷重とサブシール14に作用する第2荷重とが検出される。具体的には、抵抗検出回路31において第1荷重検知部121の一対の電極25間の抵抗値が検出され、検出された抵抗値に基づき演算部33において、メインシール13の軸方向における第1荷重が演算される。同時に、抵抗検出回路31において第2荷重検知部122の一対の電極25間の抵抗値が検出され、検出された抵抗値に基づき演算部33において、サブシール14の軸方向における第2荷重が演算される。   In the fluid leak detection device 200, the first load acting on the main seal 13 and the second load acting on the sub seal 14 are detected continuously while the mechanical device provided with the hydraulic cylinder 1 is operating. Specifically, the resistance detection circuit 31 detects the resistance value between the pair of electrodes 25 of the first load detection unit 121, and the calculation unit 33 based on the detected resistance value in the first axial direction of the main seal 13. The load is calculated. At the same time, the resistance detection circuit 31 detects the resistance value between the pair of electrodes 25 of the second load detection unit 122, and the calculation unit 33 calculates the second load in the axial direction of the sub seal 14 based on the detected resistance value. The

さらに、演算部33では、演算された第1荷重と第2荷重との差分と、予め定められた基準値との比較が行われる。そして、第1荷重と第2荷重との差分が基準値を下回った場合には、メインシール13において作動油漏れが生じたと判定される。   Further, the calculation unit 33 compares the calculated difference between the first load and the second load with a predetermined reference value. When the difference between the first load and the second load falls below the reference value, it is determined that hydraulic fluid leakage has occurred in the main seal 13.

ここで、メインシール13に作用する径方向の荷重は、上述のように、メインシール13の第2リップ部13cがピストンロッド3の外周面3aに押し当てられて弾性変形することで生じる弾性復元力と、第1環状溝8内に流入した作動油の油圧により第2リップ部13cがピストンロッド3の外周面3aに押し付けられる押付力と、の合力に相当する。第1環状溝8内に流入する作動油の圧力は、ロッド側室5内の作動油の圧力であり、ロッド側室5が油圧源に連通されると、油圧源から供給される作動油の圧力にほぼ等しい大きさとなる。油圧源から供給される作動油が第2リップ部13cをピストンロッド3の外周面3aに押し付ける押付力は、弾性復元力と比較して非常に大きいことから、第1荷重検知部21により検出される荷重は、ほぼ第1環状溝8内に流入する作動油に起因する押付力となる。   Here, the radial load acting on the main seal 13 is elastically restored as described above when the second lip portion 13c of the main seal 13 is pressed against the outer peripheral surface 3a of the piston rod 3 and elastically deforms. This corresponds to the resultant force of the force and the pressing force by which the second lip portion 13 c is pressed against the outer peripheral surface 3 a of the piston rod 3 by the hydraulic pressure of the hydraulic oil flowing into the first annular groove 8. The pressure of the hydraulic oil flowing into the first annular groove 8 is the pressure of the hydraulic oil in the rod side chamber 5. When the rod side chamber 5 is communicated with the hydraulic pressure source, the pressure of the hydraulic oil supplied from the hydraulic pressure source is increased. It becomes almost equal size. The pressing force with which the hydraulic oil supplied from the hydraulic source presses the second lip portion 13c against the outer peripheral surface 3a of the piston rod 3 is very large compared to the elastic restoring force, and is detected by the first load detection unit 21. The load to be applied is almost a pressing force due to the hydraulic oil flowing into the first annular groove 8.

また、サブシール14に作用する径方向の荷重も、メインシール13に作用する径方向の荷重と同様に、サブシール14の第2リップ部14cがピストンロッド3の外周面3aに押し当てられて弾性変形することで生じる弾性復元力と、第2環状溝9内に流入した作動油の油圧により第2リップ部14cがピストンロッド3の外周面3aに押し付けられる押付力と、の合力に相当する。しかし、メインシール13のシール機能が正常な状態にあれば、ロッド側室5内の作動油は、第2環状溝9内に至ることがないため、作動油が第2リップ部14cをピストンロッド3の外周面3aに押し付ける押付力は、油圧シリンダ1の作動に関わらず、ほぼゼロである。このため、メインシール13が正常である場合、第2荷重検知部122により検出される荷重は、ほぼ第2リップ部14cの弾性復元力である。つまり、メインシール13のシール機能が正常な状態にあれば、第2荷重検知部122により検出される荷重は、第1荷重検知部121により検出される荷重と比較し非常に小さな値となる。   Similarly to the radial load acting on the main seal 13, the radial load acting on the sub seal 14 is also elastically deformed by pressing the second lip portion 14 c of the sub seal 14 against the outer peripheral surface 3 a of the piston rod 3. This corresponds to the resultant force of the elastic restoring force generated by the pressing and the pressing force by which the second lip portion 14c is pressed against the outer peripheral surface 3a of the piston rod 3 by the hydraulic pressure of the hydraulic oil flowing into the second annular groove 9. However, if the seal function of the main seal 13 is in a normal state, the hydraulic oil in the rod side chamber 5 does not reach the second annular groove 9, so that the hydraulic oil moves the second lip portion 14 c to the piston rod 3. The pressing force to be pressed against the outer peripheral surface 3a is substantially zero regardless of the operation of the hydraulic cylinder 1. For this reason, when the main seal 13 is normal, the load detected by the second load detector 122 is substantially the elastic restoring force of the second lip portion 14c. That is, if the seal function of the main seal 13 is in a normal state, the load detected by the second load detection unit 122 is a very small value compared to the load detected by the first load detection unit 121.

したがって、上記第1実施形態と同様に、図6において、各荷重の検出が開始されてから、すなわち、メインシール13及びサブシール14が最初に組み付けられてから、あるいは、メインシール13及びサブシール14が交換されてから、しばらくの間は、メインシール13のシール機能が正常な状態にあることによって、第1荷重に比べて第2荷重は比較的小さい値となる。換言すれば、第1荷重と第2荷重との差分である荷重差は、図7に示されるように基準値よりも大きい値となる。なお、第1荷重と第2荷重とを比較するにあたっては、上記第1実施形態と同様に、油圧シリンダ1の作動方向の切り換えによる圧力の変動を考慮し、各荷重の平均値や最大値、実効値が用いることが好ましい。   Therefore, as in the first embodiment, in FIG. 6, the detection of each load is started, that is, after the main seal 13 and the sub seal 14 are first assembled, or the main seal 13 and the sub seal 14 are For a while after the replacement, the second load becomes a relatively small value compared to the first load because the sealing function of the main seal 13 is in a normal state. In other words, the load difference which is the difference between the first load and the second load is a value larger than the reference value as shown in FIG. When comparing the first load and the second load, as in the first embodiment, taking into account pressure fluctuations due to switching of the operation direction of the hydraulic cylinder 1, an average value or maximum value of each load, The effective value is preferably used.

一方で、メインシール13のシール機能が低下し、メインシール13とピストンロッド3との間の隙間から作動油が漏れると、サブシール14にロッド側室5内の作動油の圧力が作用する状態となる。つまり、メインシール13のシール機能が低下した場合、第2環状溝9内には、第1環状溝8に流入する作動油と同程度の圧力の作動油が流入することになる。このため、第2荷重検知部122により検出される荷重は、第1荷重検知部121により検出される荷重と同程度の大きさとなる。   On the other hand, when the sealing function of the main seal 13 is reduced and hydraulic oil leaks from the gap between the main seal 13 and the piston rod 3, the pressure of the hydraulic oil in the rod side chamber 5 acts on the sub seal 14. . That is, when the sealing function of the main seal 13 is lowered, the hydraulic oil having the same pressure as the hydraulic oil flowing into the first annular groove 8 flows into the second annular groove 9. For this reason, the load detected by the second load detection unit 122 has the same magnitude as the load detected by the first load detection unit 121.

このため、上記第1実施形態と同様に、図6において各荷重の検出が開始されてから相当の時間が経過し、劣化等によりメインシール13のシール機能が徐々に低下すると、メインシール13において作動油の漏れが生じることによって、第2荷重の大きさは、第1荷重に近い値まで上昇し、第1荷重と第2荷重との差分である荷重差は、図7に示されるように基準値よりも小さい値となる。   For this reason, as in the first embodiment, when a considerable time has elapsed since the detection of each load in FIG. 6 and the sealing function of the main seal 13 gradually decreases due to deterioration or the like, the main seal 13 As the hydraulic oil leaks, the magnitude of the second load increases to a value close to the first load, and the load difference that is the difference between the first load and the second load is as shown in FIG. The value is smaller than the reference value.

このように第1荷重と第2荷重との差分が基準値を下回り、演算部33において、メインシール13で作動油漏れが生じたと判定されると、上記第1実施形態と同様に、図示しない警告ランプ等の表示を介してオペレータにシール領域12においてシール機能が低下していることが通知される。   As described above, when the difference between the first load and the second load is less than the reference value and the arithmetic unit 33 determines that hydraulic oil leakage has occurred in the main seal 13, it is not illustrated as in the first embodiment. The operator is notified that the sealing function is deteriorated in the seal region 12 through a display such as a warning lamp.

以上の第2実施形態によれば、以下に示す効果を奏する。   According to the above 2nd Embodiment, there exists an effect shown below.

流体漏れ検出装置200では、作動油の圧力が直接作用する位置に配置されるメインシール13に作用する径方向における第1荷重と、メインシール13からピストンロッド3の軸方向に離れて配置されるサブシール14に作用する径方向における第2荷重と、に基づいてメインシール13において作動油の漏れが発生したか否かが判定される。このように、作動油の圧力が直接作用する位置に配置されるメインシール13がシール機能を発揮できているか否かについて監視することで、油圧シリンダ1の外部に作動油が漏れる前に、劣化等によりシール領域12のシール機能が低下していることを検出することができる。   In the fluid leak detection device 200, the first load in the radial direction acting on the main seal 13 disposed at a position where the hydraulic oil pressure directly acts, and the axial direction of the piston rod 3 away from the main seal 13 are disposed. Based on the second radial load acting on the sub seal 14, it is determined whether or not hydraulic fluid has leaked in the main seal 13. Thus, by monitoring whether or not the main seal 13 disposed at a position where the hydraulic oil pressure directly acts can exhibit the sealing function, the hydraulic oil 1 is deteriorated before leaking to the outside of the hydraulic cylinder 1. Thus, it can be detected that the sealing function of the sealing region 12 is deteriorated.

以下、本発明の実施形態の構成、作用、及び効果をまとめて説明する。   Hereinafter, the configuration, operation, and effect of the embodiment of the present invention will be described together.

作動油の圧力が加えられるロッド側室5をシールするメインシール13における流体漏れを検出する流体漏れ検出装置100,200は、メインシール13に作用する第1荷重を検出する第1荷重検知部21,121と、ロッド側室5に対してメインシール13よりも外側の位置においてロッド側室5をシールするサブシール14に作用する第2荷重を検出する第2荷重検知部22,122と、第1荷重検知部21,121で検知された第1荷重と第2荷重検知部22,122で検知された第2荷重とに基づいてメインシール13の流体漏れを判定する判定部32と、を備える。   Fluid leakage detection devices 100 and 200 for detecting fluid leakage in the main seal 13 that seals the rod-side chamber 5 to which hydraulic oil pressure is applied include a first load detection unit 21 that detects a first load acting on the main seal 13. 121, second load detection units 22 and 122 for detecting a second load acting on the sub seal 14 that seals the rod side chamber 5 at a position outside the main seal 13 with respect to the rod side chamber 5, and a first load detection unit And a determination unit 32 that determines fluid leakage of the main seal 13 based on the first load detected by the first load detection unit 121 and the second load detected by the second load detection unit 22.

この構成では、ロッド側室5内の作動油の圧力が直接作用する位置に配置されるメインシール13に作用する第1荷重と、メインシール13からピストンロッド3の軸方向に離れて配置されるサブシール14に作用する第2荷重と、に基づいてメインシール13において作動油の漏れが発生したか否かが判定される。このように、作動油の圧力が直接作用する位置に配置されるメインシール13がシール機能を発揮できているか否かについて監視することで、油圧シリンダ1の外部に作動油が漏れる前に、劣化等によりシール領域12のシール機能が低下していることを検出することができる。この結果、油圧シリンダ1の作動油漏れが未然に防がれることにより、油圧シリンダ1が用いられる機械装置の突発的な稼働停止といった不測の事態を回避することができる。   In this configuration, the first load acting on the main seal 13 disposed at a position where the hydraulic oil pressure in the rod side chamber 5 directly acts, and the sub seal disposed away from the main seal 13 in the axial direction of the piston rod 3. 14 is determined based on the second load acting on the main seal 13. Thus, by monitoring whether or not the main seal 13 disposed at a position where the hydraulic oil pressure directly acts can exhibit the sealing function, the hydraulic oil 1 is deteriorated before leaking to the outside of the hydraulic cylinder 1. Thus, it can be detected that the sealing function of the sealing region 12 is deteriorated. As a result, the hydraulic oil leakage of the hydraulic cylinder 1 is prevented in advance, so that it is possible to avoid an unexpected situation such as a sudden operation stop of the mechanical device in which the hydraulic cylinder 1 is used.

また、この構成では、シール領域12における作動油漏れは、油圧シリンダ1に組み込まれた流体漏れ検出装置100により自動的に検知されるため、油圧シリンダ1を分解して、目視によりシール領域12における作動油漏れの有無を確認する必要がなくなることで、点検作業の効率を向上させることができる。また、シール領域12に設けられるメインシール13及びサブシール14を定期的に交換する場合、まだ劣化していないシール部材も交換されることになるが、上記構成の流体漏れ検出装置100,200によりシール領域12のシール機能が低下していると判定された場合にのみメインシール13及びサブシール14を交換することで、メンテナンス費用を低減させることができる。このように適切な時期にメインシール13及びサブシール14の交換が行われることにより、油圧シリンダ1が用いられる機械装置の突発的な稼働停止といった不測の事態を回避することができる。   Further, in this configuration, since hydraulic fluid leakage in the seal region 12 is automatically detected by the fluid leak detection device 100 incorporated in the hydraulic cylinder 1, the hydraulic cylinder 1 is disassembled and visually observed in the seal region 12. By eliminating the need to check for hydraulic fluid leakage, the efficiency of inspection work can be improved. In addition, when the main seal 13 and the sub seal 14 provided in the seal region 12 are periodically replaced, the seal member that has not yet deteriorated is also replaced. Maintenance cost can be reduced by exchanging the main seal 13 and the sub seal 14 only when it is determined that the seal function of the region 12 is deteriorated. Thus, by exchanging the main seal 13 and the sub seal 14 at an appropriate time, it is possible to avoid an unexpected situation such as a sudden stoppage of the operation of the mechanical device using the hydraulic cylinder 1.

また、判定部32は、第1荷重検知部21,121で検知された第1荷重と第2荷重検知部22,122で検知された第2荷重との差分が、予め定められた基準値を下回った場合にメインシール13の流体漏れと判定する。   In addition, the determination unit 32 determines that a difference between the first load detected by the first load detection units 21 and 121 and the second load detected by the second load detection units 22 and 122 is a predetermined reference value. If it falls below, it is determined that the main seal 13 is leaking fluid.

この構成では、第1荷重検知部21,121で検知された第1荷重と第2荷重検知部22,122で検知された第2荷重との差分が、予め定められた基準値を下回った場合にメインシール13において流体漏れが生じていると判定される。劣化等によりメインシール13のシール機能が低下し、メインシール13において作動油の漏れが生じると、サブシール14に作動油の圧力が作用する状態となり、第2荷重の大きさは、第1荷重に近い値まで上昇する。このため、第1荷重と第2荷重との差分である荷重差を、所定の基準値と比較することによりメインシール13において作動油の漏れが生じているか否か、すなわち、シール領域12におけるシール機能が低下しているか否かを正確に判定することができる。   In this configuration, when the difference between the first load detected by the first load detectors 21 and 121 and the second load detected by the second load detectors 22 and 122 is lower than a predetermined reference value. It is determined that fluid leakage has occurred in the main seal 13. When the sealing function of the main seal 13 is deteriorated due to deterioration or the like and the hydraulic oil leaks in the main seal 13, the hydraulic oil pressure is applied to the sub seal 14, and the magnitude of the second load is equal to the first load. Rise to a close value. Therefore, by comparing the load difference, which is the difference between the first load and the second load, with a predetermined reference value, whether or not hydraulic fluid leaks in the main seal 13, that is, the seal in the seal region 12. It is possible to accurately determine whether or not the function is deteriorated.

また、メインシール13及びサブシール14は、ピストンロッド3とピストンロッド3を摺動支持するシリンダヘッド7との間をシールし、第1荷重検知部21,121は、メインシール13に作用するピストンロッド3の軸方向または径方向の荷重を検出し、第2荷重検知部22,122は、第1荷重検知部21,121により検出される荷重と同じ方向の荷重であって、サブシール14に作用する荷重を検出する。   The main seal 13 and the sub-seal 14 seal between the piston rod 3 and the cylinder head 7 that slide-supports the piston rod 3, and the first load detectors 21, 121 are piston rods that act on the main seal 13. 3, the load in the axial direction or the radial direction is detected, and the second load detectors 22 and 122 are loads in the same direction as the loads detected by the first load detectors 21 and 121 and act on the sub seal 14. Detect load.

この構成では、第1荷重検知部21,121と第2荷重検知部22,122は、同じ方向に作用する荷重を検出している。このように、メインシール13において作動油の漏れが生じているか否かの判定に用いられる第1荷重と第2荷重とは、メインシール13及びサブシール14に対して同じ方向に作用する荷重である。このため、第1荷重と第2荷重との大きさの変化に基づいてメインシール13において作動油の漏れが生じたか否かをより正確に判定することができる。   In this configuration, the first load detectors 21 and 121 and the second load detectors 22 and 122 detect loads acting in the same direction. As described above, the first load and the second load used for determining whether or not the hydraulic oil leaks in the main seal 13 are loads that act on the main seal 13 and the sub seal 14 in the same direction. . For this reason, it is possible to more accurately determine whether or not hydraulic fluid has leaked in the main seal 13 based on the change in magnitude between the first load and the second load.

また、シリンダヘッド7は、メインシール13を収容する第1環状溝8と、サブシール14を収容する第2環状溝9と、を有し、第1荷重検知部21,121は、メインシール13とともに第1環状溝8内に収容され、第2荷重検知部22,122は、サブシール14とともに第2環状溝9内に収容される。   The cylinder head 7 has a first annular groove 8 that accommodates the main seal 13 and a second annular groove 9 that accommodates the sub-seal 14, and the first load detectors 21 and 121 together with the main seal 13 Housed in the first annular groove 8, the second load detectors 22 and 122 are housed in the second annular groove 9 together with the sub seal 14.

この構成では、第1荷重検知部21,121及び第2荷重検知部22,122は、メインシール13やサブシール14を収容するために従来から設けられている第1環状溝8及び第2環状溝9内にそれぞれ収容される。このため、第1荷重検知部21,121及び第2荷重検知部22,122と、制御部30と、を接続する配線を配索するためのスリット等をシリンダヘッド7に形成するだけで、油圧シリンダ1に対して流体漏れ検出装置100を容易に組み付けることができる。   In this configuration, the first load detectors 21 and 121 and the second load detectors 22 and 122 are the first annular groove 8 and the second annular groove that are conventionally provided to accommodate the main seal 13 and the sub seal 14. 9 respectively. For this reason, only by forming a slit or the like in the cylinder head 7 for wiring the wiring connecting the first load detection units 21 and 121 and the second load detection units 22 and 122 and the control unit 30, the hydraulic pressure can be increased. The fluid leak detection device 100 can be easily assembled to the cylinder 1.

また、第1荷重検知部21,121は、メインシール13と一体的に形成され、第2荷重検知部22,122は、サブシール14と一体的に形成される。   The first load detectors 21 and 121 are formed integrally with the main seal 13, and the second load detectors 22 and 122 are formed integrally with the sub seal 14.

この構成では、第1荷重検知部21,121が、メインシール13と一体的に形成され、第2荷重検知部22,122が、サブシール14と一体的に形成される。このため、油圧シリンダ1にメインシール13及びサブシール14を組み付けることで第1荷重検知部21,121及び第2荷重検知部22,122も油圧シリンダ1に組み付けられることから、油圧シリンダ1に対して流体漏れ検出装置100,200を組み付ける作業の効率を向上させることができる。   In this configuration, the first load detectors 21 and 121 are formed integrally with the main seal 13, and the second load detectors 22 and 122 are formed integrally with the sub seal 14. For this reason, the first load detectors 21 and 121 and the second load detectors 22 and 122 are also assembled to the hydraulic cylinder 1 by assembling the main seal 13 and the sub seal 14 to the hydraulic cylinder 1. The efficiency of the work of assembling the fluid leak detection devices 100 and 200 can be improved.

また、第1荷重検知部21,121及び第2荷重検知部22,122は、一対の電極25と、一対の電極25間に挟まれた感圧導電性ゴム24と、をそれぞれ有し、メインシール13に作用する荷重に応じて第1荷重検知部21,121の一対の電極25間の抵抗値が変化し、サブシール14に作用する荷重に応じて第2荷重検知部22,122の一対の電極25間の抵抗値が変化する。   The first load detectors 21 and 121 and the second load detectors 22 and 122 each have a pair of electrodes 25 and a pressure-sensitive conductive rubber 24 sandwiched between the pair of electrodes 25. The resistance value between the pair of electrodes 25 of the first load detectors 21 and 121 changes according to the load acting on the seal 13, and the pair of second load detectors 22 and 122 depends on the load acting on the sub seal 14. The resistance value between the electrodes 25 changes.

この構成では、第1荷重検知部21,121及び第2荷重検知部22,122が、一対の電極25と、一対の電極25間に挟まれた感圧導電性ゴム24と、をそれぞれ有する。このように、第1荷重検知部21,121及び第2荷重検知部22,122は、極めて単純な構成を有するため、その成形が容易に行われる。したがって、第1荷重検知部21,121及び第2荷重検知部22,122が、メインシール13及びサブシール14に沿って広範囲に設けられる場合であっても、ひずみゲージや圧電素子等を広範囲に配置した場合と比較し、流体漏れ検出装置100,200の製造コストの上昇を抑制することができる。   In this configuration, the first load detectors 21 and 121 and the second load detectors 22 and 122 each have a pair of electrodes 25 and a pressure-sensitive conductive rubber 24 sandwiched between the pair of electrodes 25. Thus, since the 1st load detection parts 21 and 121 and the 2nd load detection parts 22 and 122 have a very simple composition, the formation is performed easily. Therefore, even when the first load detection units 21 and 121 and the second load detection units 22 and 122 are provided in a wide range along the main seal 13 and the sub seal 14, a strain gauge, a piezoelectric element, and the like are arranged in a wide range. Compared with the case where it did, the raise of the manufacturing cost of the fluid leak detection apparatus 100,200 can be suppressed.

また、第1荷重検知部21,121及び第2荷重検知部22,122は、メインシール13及びサブシール14に沿ってそれぞれ環状に設けられる。   The first load detectors 21 and 121 and the second load detectors 22 and 122 are provided in an annular shape along the main seal 13 and the sub seal 14, respectively.

この構成では、第1荷重検知部21,121及び第2荷重検知部22,122が、メインシール13及びサブシール14に沿ってそれぞれ環状に設けられる。このため、第1荷重検知部21,121及び第2荷重検知部22,122では、各シール13,14に作用する作動油の圧力が周方向においてばらついていても各シール13,14に作用する平均的な荷重が検出される。例えば、油圧シリンダ1の姿勢が変わることによって、ピストンロッド3の自重が作用する方向が変化すると、各シール13,14に作用する圧力も部分的に若干上昇したり低下したりするおそれがある。しかしながら、第1荷重検知部21,121及び第2荷重検知部22,122では、各シール13,14に作用する平均的な荷重が検出されるため、油圧シリンダ1の姿勢の変化といった外的要因の影響が除去された荷重を検出することができる。そして、流体漏れ検出装置100,200では、このように検出された平均的な荷重に基づいてシール領域12におけるシール機能の低下が判定されるため、判定精度を向上させることができる。また、第1荷重検知部21,121及び第2荷重検知部22,122に接続される配線が少なく、構造上シンプルとなることから、配線の取り回しといった組み付け作業を容易に行うことができるとともに、流体漏れ検出装置100,200の製造コストを低減させることができる。   In this configuration, the first load detectors 21 and 121 and the second load detectors 22 and 122 are provided annularly along the main seal 13 and the sub seal 14, respectively. For this reason, in the 1st load detection parts 21 and 121 and the 2nd load detection parts 22 and 122, even if the pressure of the hydraulic fluid which acts on each seal 13 and 14 varies in the peripheral direction, it acts on each seal 13 and 14. An average load is detected. For example, if the direction in which the weight of the piston rod 3 acts due to a change in the posture of the hydraulic cylinder 1, the pressure acting on the seals 13 and 14 may partially increase or decrease partially. However, since the first load detectors 21 and 121 and the second load detectors 22 and 122 detect average loads acting on the seals 13 and 14, external factors such as changes in the posture of the hydraulic cylinder 1 are detected. It is possible to detect a load from which the influence of is removed. And in the fluid leak detection apparatuses 100 and 200, since the fall of the seal function in the seal | sticker area | region 12 is determined based on the average load detected in this way, determination accuracy can be improved. In addition, since the number of wirings connected to the first load detection units 21 and 121 and the second load detection units 22 and 122 is small and the structure is simple, assembly work such as wiring can be easily performed, The manufacturing cost of the fluid leak detection devices 100 and 200 can be reduced.

以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態は本発明の適用例の一部を示したに過ぎず、本発明の技術的範囲を上記実施形態の具体的構成に限定する趣旨ではない。   The embodiment of the present invention has been described above. However, the above embodiment only shows a part of application examples of the present invention, and the technical scope of the present invention is limited to the specific configuration of the above embodiment. Absent.

例えば、第1実施形態における変形例は、第2実施形態に対して適用されてもよい。また、第1実施形態と第2実施形態とを組み合わせることで、各シール13,14に作用する軸方向の荷重と径方向の荷重との両方を検出し、これらの荷重に基づいてメインシール13における流体漏れの有無が判定されてもよい。   For example, the modification in the first embodiment may be applied to the second embodiment. Further, by combining the first embodiment and the second embodiment, both the axial load and the radial load acting on each of the seals 13 and 14 are detected, and the main seal 13 is based on these loads. The presence or absence of a fluid leak in may be determined.

100,200・・・流体漏れ検出装置、1・・・油圧シリンダ(流体圧装置)、3・・・ピストンロッド(シャフト)、5・・・ロッド側室5(密封空間)、7・・・シリンダヘッド(ハウジング)、8・・・第1環状溝、9・・・第2環状溝、12・・・シール領域、13・・・メインシール、14・・・サブシール、21,21a〜21d,121・・・第1荷重検知部、22,122・・・第2荷重検知部、24・・・感圧導電性ゴム、25・・・一対の電極、30・・・制御部、32・・・判定部   DESCRIPTION OF SYMBOLS 100,200 ... Fluid leak detection apparatus, 1 ... Hydraulic cylinder (fluid pressure apparatus), 3 ... Piston rod (shaft), 5 ... Rod side chamber 5 (sealed space), 7 ... Cylinder Head (housing), 8 ... 1st annular groove, 9 ... 2nd annular groove, 12 ... Sealing area, 13 ... Main seal, 14 ... Sub seal, 21, 21a-21d, 121 ... 1st load detection part, 22, 122 ... 2nd load detection part, 24 ... Pressure sensitive conductive rubber, 25 ... A pair of electrodes, 30 ... Control part, 32 ... Judgment part

Claims (7)

流体の圧力が加えられる密封空間をシールする第1シール部における流体漏れを検出する流体漏れ検出装置であって、
前記第1シール部に作用する第1荷重を検出する第1荷重検知部と、
前記密封空間に対して前記第1シール部よりも外側の位置において前記密封空間をシールする第2シール部に作用する第2荷重を検出する第2荷重検知部と、
前記第1荷重検知部で検知された前記第1荷重と前記第2荷重検知部で検知された前記第2荷重とに基づいて前記第1シール部の流体漏れを判定する判定部と、を備えることを特徴とする流体漏れ検出装置。
A fluid leak detection device for detecting a fluid leak in a first seal portion that seals a sealed space to which a fluid pressure is applied,
A first load detector for detecting a first load acting on the first seal portion;
A second load detection unit that detects a second load acting on a second seal portion that seals the sealed space at a position outside the first seal portion with respect to the sealed space;
A determination unit that determines a fluid leakage of the first seal portion based on the first load detected by the first load detection unit and the second load detected by the second load detection unit. A fluid leakage detection device characterized by the above.
前記判定部は、前記第1荷重検知部で検知された前記第1荷重と前記第2荷重検知部で検知された前記第2荷重との差分が、予め定められた基準値を下回った場合に前記第1シール部の流体漏れと判定することを特徴とする請求項1に記載の流体漏れ検出装置。   When the difference between the first load detected by the first load detection unit and the second load detected by the second load detection unit falls below a predetermined reference value, the determination unit The fluid leak detection device according to claim 1, wherein the fluid leak is determined to be a fluid leak of the first seal portion. 前記第1シール部及び前記第2シール部は、シャフトと前記シャフトを摺動支持するハウジングとの間をシールし、
前記第1荷重検知部は、前記第1シール部に作用する前記シャフトの軸方向または径方向の荷重を検出し、前記第2荷重検知部は、前記第1荷重検知部により検出される荷重と同じ方向の荷重であって、前記第2シール部に作用する荷重を検出することを特徴とする請求項1または2に記載の流体漏れ検出装置。
The first seal part and the second seal part seal between a shaft and a housing that slide-supports the shaft,
The first load detector detects an axial or radial load of the shaft acting on the first seal portion, and the second load detector detects a load detected by the first load detector. 3. The fluid leak detection device according to claim 1, wherein a load acting on the second seal portion is detected in the same direction. 4.
前記ハウジングは、前記第1シール部を収容する第1環状溝と、前記第2シール部を収容する第2環状溝と、を有し、
前記第1荷重検知部は、前記第1シール部とともに前記第1環状溝内に収容され、前記第2荷重検知部は、前記第2シール部とともに前記第2環状溝内に収容されることを特徴とする請求項3の何れか1つに記載の流体漏れ検出装置。
The housing has a first annular groove that accommodates the first seal portion, and a second annular groove that accommodates the second seal portion,
The first load detector is housed in the first annular groove together with the first seal portion, and the second load detector is housed in the second annular groove together with the second seal portion. The fluid leakage detection device according to claim 3, wherein the fluid leakage detection device is a liquid leakage detection device.
前記第1荷重検知部は、前記第1シール部と一体的に形成され、前記第2荷重検知部は、前記第2シール部と一体的に形成されることを特徴とする請求項1から4の何れか1つに記載の流体漏れ検出装置。   5. The first load detector is formed integrally with the first seal portion, and the second load detector is formed integrally with the second seal portion. The fluid leak detection device according to any one of the above. 前記第1荷重検知部及び前記第2荷重検知部は、一対の電極と、前記一対の電極間に挟まれた感圧導電性ゴムと、をそれぞれ有し、
前記第1シール部に作用する荷重に応じて前記第1荷重検知部の前記一対の電極間の抵抗値が変化し、前記第2シール部に作用する荷重に応じて前記第2荷重検知部の前記一対の電極間の抵抗値が変化することを特徴とする請求項1から5の何れか1つに記載の流体漏れ検出装置。
The first load detection unit and the second load detection unit each have a pair of electrodes and a pressure-sensitive conductive rubber sandwiched between the pair of electrodes,
The resistance value between the pair of electrodes of the first load detector changes according to the load acting on the first seal portion, and the resistance of the second load detector according to the load acting on the second seal portion. 6. The fluid leakage detection device according to claim 1, wherein a resistance value between the pair of electrodes changes.
前記第1荷重検知部及び前記第2荷重検知部は、前記第1シール部及び前記第2シール部に沿ってそれぞれ環状に設けられることを特徴とする請求項1から6の何れか1つに記載の流体漏れ検出装置。   The said 1st load detection part and the said 2nd load detection part are each provided in cyclic | annular form along the said 1st seal | sticker part and the said 2nd seal | sticker part, It is any one of Claim 1 to 6 characterized by the above-mentioned. The fluid leakage detection device described.
JP2017049917A 2017-03-15 2017-03-15 Fluid leak detector Active JP6802735B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017049917A JP6802735B2 (en) 2017-03-15 2017-03-15 Fluid leak detector

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017049917A JP6802735B2 (en) 2017-03-15 2017-03-15 Fluid leak detector

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2018155492A true JP2018155492A (en) 2018-10-04
JP6802735B2 JP6802735B2 (en) 2020-12-16

Family

ID=63716353

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2017049917A Active JP6802735B2 (en) 2017-03-15 2017-03-15 Fluid leak detector

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP6802735B2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2021143690A (en) * 2020-03-10 2021-09-24 株式会社堀内機械 Remote state monitoring device of hydraulic cylinder

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2021143690A (en) * 2020-03-10 2021-09-24 株式会社堀内機械 Remote state monitoring device of hydraulic cylinder

Also Published As

Publication number Publication date
JP6802735B2 (en) 2020-12-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6643393B2 (en) Fluid leak detection system and fluid pressure system
JP6802735B2 (en) Fluid leak detector
JP6817820B2 (en) Leakage detector
US10690213B2 (en) Seal arrangement with damping element
US11499574B2 (en) Fluid leakage detection device and reciprocating fluid pressure device
US20110012312A1 (en) Pressure regulating seal
JP6864507B2 (en) Seal condition detector
JP2018054021A (en) Liquid leakage detection unit
JP2020026845A (en) Fluid leakage detection system and abnormality diagnostic method
JP5695583B2 (en) Fault diagnosis device for hydraulic pump
JP6546746B2 (en) Fluid pressure cylinder
US20220403935A1 (en) Seal assembly and seal element
JP2019132293A (en) Fluid leakage detection apparatus and reciprocation type fluid pressure apparatus
TWI751210B (en) Liquid leak detection unit
JP4477588B2 (en) Reciprocating compressor
AU2015357838B2 (en) Length compensation device
WO2019077699A1 (en) Liquid leakage detection unit
JP2019113448A (en) Pressure detector and fluid device equipped therewith
JP2019199895A (en) Seal deterioration diagnostic device and fluid pressure system
US10352322B2 (en) Vane cell machine with centric bore in ring insert in side wall
WO2017221064A2 (en) Dual lip seal with controlled variable deformation

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20191121

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20201021

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20201104

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20201127

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 6802735

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151

S533 Written request for registration of change of name

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350