JP2766099B2 - 油圧回路の監視方式 - Google Patents

油圧回路の監視方式

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は油圧を用いる成形機や圧
延機、油圧を用いる油圧ショベル等の建設機械や土木機
械、油圧エレベータ等々における油圧回路の監視方式に
係り、特に、間欠的に駆動される油圧アクチュエータか
らタンクへ油が戻る戻りラインなどの流れの変化度合を
監視するのに好適な油圧回路の監視方式に関するもので
ある。
【0002】
【従来の技術】油圧回路においては、油(作動油)が摩
耗粉等によって汚損すると油圧アクチュエータなどの円
滑動作を阻害するので、油をフィルタにより濾過・洗浄
するようにしている。ところで、このフィルタは経時使
用によって目詰りしクリーニング機能を失うので、この
フィルタ目詰りを検知してフィルタの清掃やフィルタの
交換を促すようにすることが望ましい。
【0003】図7は、従来の例えば射出成形機の油圧回
路におけるフィルタの配置とフィルタ目詰り検知手法と
を説明するための図である。同図において、51はモー
タ、52は該モータ51で駆動されるポンプ、53はリ
リーフ弁(圧力制御弁)、54は流量制御弁、55は油
圧アクチュエータ(油圧シリンダ)、56はタンクであ
る。そして、ポンプ52で汲み上げられて所定圧力にポ
ンプアップされた油は、リリーフ弁53と流量制御弁5
4によって圧力と流量を適宜コントロールされて、油圧
アクチュエータ55に成形サイクルに合わせて間欠的に
供給され、これによって油圧アクチュエータ55が所定
の仕事を行ない、油圧アクチュエータ55からタンク5
6へ油が戻されるようになっている。57は、上記ポン
プ2から油圧アクチュエータ55に至る吐出ライン(ポ
ンプ圧力ライン;ポンプ→アクチュエータライン)に付
設・接続されたクリーニング用油圧回路で、絞り弁5
8、チェック弁59、フィルタ60を具備しており、こ
のクリーニング用油圧回路57のフィルタ60にはポン
プから吐出される油量の約7〜10%が供給されるよう
になっており、これによって油がフィルタ60によって
濾過・洗浄されてタンク56に戻されるようになってい
た。61はフィルタの手前に配設された圧力センサで、
該圧力センサ61によりフィルタ60に供給される油の
圧力変化を検出し、これによって図示せぬシステムコン
トローラが、フィルタ60に供給される油の流量変動を
推測してフィルタ60が目詰りしたか否かを判別するよ
うになっていた。すなわち、圧力センサ61による圧力
変動が無くなった場合には(もしくは所定範囲外となっ
た場合には)、フィルタ60が目詰りして油がフィルタ
60を通過していない(もしくは殆ど通過していない)
と判定するようになっていた。なお、流量センサを用い
ずに圧力センサ61を用いる所以は、流量センサよりも
圧力センサの方が1オーダー程度安価であるからであ
る。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】上記したように従来技
術においては、フィルタが吐出ライン(ポンプ圧力ライ
ン)に配置されているため、フィルタへポンプから吐出
された油を一部割いて供給しなければならず、エネルギ
ー的に無駄が生じると言う問題があり、また、圧力セン
サは流量センサよりも安価であるとは言っても、目詰り
検知用のセンサとして見れば、なおも比較的に高価でク
リーニング用油圧系のコストを押し上げるという問題も
あった。なお、フィルタを油圧アクチュエータからタン
クへ油が戻る戻りライン(アクチュエータ→タンクライ
ン)に配設すれば、エネルギーロスはなくなるが、この
場合は戻りラインの流量が大流量になるためフィルタは
アクチュエータとタンク間にバイパス的に配置せざるを
得ず、こうすると圧力変化が殆ど生じないため、圧力セ
ンサではフィルタ目詰りの検知は不能になる。
【0005】本発明は上記の点に鑑みなされたもので、
その目的とするところは、安価なセンサによって油の流
れの変化の様子を測定可能で、フィルタ目詰り等に起因
する流れ異常を検知可能な油圧回路の監視方式を提供す
ることにある。また、本発明の他の目的とするところ
は、フィルタを油圧アクチュエータからタンクへ油が戻
る戻りライン(アクチュエータ→タンクライン)に配設
しても、安価なセンサでフィルタ目詰りが確実に検出可
能な油圧回路の監視方式を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は上記した目的を
達成するため、油が間欠的に流される油路中に温度セン
サを配設すると共に、この温度センサからの計測情報に
よって時間軸に沿った油の温度変化を判別する判別手段
を設け、所定時間内に所定温度変化幅を超える油の温度
変化振幅がなかった場合には、判別手段は、フィルタの
目詰まりや制御弁の作動異常等という油圧回路素子にお
ける油の通過流量低下もしくは油の通過停止に起因す
る、油の流れ異常であると判定するようにされる。
【0007】
【作用】例えば、クリーニング用のフィルタをアクチュ
エータからタンクへの戻りライン(アクチュエータ→タ
ンクライン)にバイパス的に配設し、フィルタの手前に
熱電対等よりなる温度センサを設ける。このようにする
と、戻りラインにおいて大容量のフィルトレーション
(濾過)が可能となってクリーニング効率が上がると共
に、フィルトレーションのためにエネルギーロスが生じ
ることがなくなり、油エネルギーの利用効率も上がる。
ここで、アクチュエータからタンクに戻る油に着目して
見ると、アクチュエータを駆動するために用いられた油
のエネルギーが一部熱エネルギーに変換されるため、タ
ンクに戻ってくる油は或る程度昇温しており、且つアク
チュエータが所定周期で間欠駆動されるため昇温された
油は間欠的にフィルタに供給されることとなる。従っ
て、フィルタが正常にフィルトレーションを行なってい
る場合には、温度センサによって油の温度が周期的に上
昇/下降を繰り返していることが検出されるも、フィル
タが目詰りして油がフィルタを通過しなくなると、油は
安全弁(チェック弁)を経由してタンクに戻るので、フ
ィルタ近傍では油の流れの変化が生ぜず温度は一様なも
のに落ち着く。よって、温度センサによる計測データ
が、所定時間内に所定温度変化幅を超える温度変化振幅
を示さないときには、判別手段たるシステムコントロー
ラはこの旨を認知してフィルタ目詰りであると判定し、
例えば、表示装置にフィルタの清掃やフィルタの交換を
促すアラームメッセージを表示させる。
【0008】
【実施例】以下、本発明の1実施例を図1〜図6によっ
て説明する。図1は本発明を射出成形機の油圧回路に適
用した例を示す要部説明図である。図1において、1は
油圧シリンダ等よりなる油圧アクチュエータ、2はタン
ク、3はフィルタ、4はチェック弁であり、油圧アクチ
ュエータ1には図示せぬポンプからの圧油が適宜電磁制
御弁(流量制御弁等)を介して間欠的に送り込まれ、油
圧アクチュエータ1からタンク2に油が間欠的に戻され
る。本実施例においては、油圧アクチュエータ1からタ
ンク2への戻りライン(アクチュエータ→タンクライ
ン)は、フィルタ3が設けられた戻りライン5とチェッ
ク弁4が設けられた戻りライン6とに分岐されたもので
構成され、図1に示すようにフィルタ3は戻りラインに
バイパス的に配設されて大容量のフィルトレーションを
行なうようになっている。また、チェック弁4には適当
なクラッキング圧(バネ圧)が設定されていて、フィル
タ3が目詰りを起こして油がフィルタ3を通過しなくな
った際には、これに見合う油がチェック弁4を経由して
タンク2に戻るように構成されている。
【0009】本実施例においては、前記フィルタ3は支
持部材7を介してタンク2内に浸かるように配設されて
いて、その円筒状のメッシュフィルタ部3aによって油
の濾過・洗浄を行なうようになっている。8は上記支持
部材7に取付けられた導油管部材で、該導油管部材8に
取付け部材9を介して熱電対よりなる温度センサ10が
保持され、この温度センサ10によって前記した戻りラ
イン5のフィルタ手前の油の温度を検出するようになっ
ている。11はマシン(射出成形機)全体の制御を司る
マイコンを主体としたシステムコントローラで、上記温
度センサ10の計測データによってフィルタ3の手前の
温度(油温)変化を認知するようになっている。なお、
システムコントローラ11は、成形行程全体の制御や、
実測データの演算・格納処理、良品/不良品の判定処
理、異常判定処理等の演算・判定処理、あるいは表示装
置の出力画像の表示制御処理等々の各種処理を実行す
る。
【0010】上記した構成において、フィルタ3が正常
にフィルトレーションを行なっている場合には、油圧ア
クチュエータ1からタンク2へ間欠的に戻る油は、図2
に示すようにフィルタ3の戻りライン5とチェック弁4
の戻りライン6を通ってタンク2に戻る。この際には、
間欠的に油圧アクチュエータ1を駆動するために用いら
れて或る程度昇温した油が、間欠的にフィルタ3を通過
することになるので、フィルタ3手前の油の温度は周期
的に上昇と下降とを繰り返すことになる。図3は、フィ
ルタ3が正常にフィルトレーションを行なっている場合
に、前記温度センサ10によって実測される温度データ
を示している。同図に示すように、概略油圧アクチュエ
ータ1からタンク2へ油が戻っている期間T1は油温は
上昇傾向を示し、概略油圧アクチュエータ1からタンク
2への油戻りがストップしている期間T2は放冷によっ
て油温は下降傾向を示す。この油温の上昇/下降による
温度変化振幅は、通常例えば3〜10℃の振幅をもち、
従って、1成形サイクル時間(もしくは数成形サイクル
時間)内に、正常時の最大温度と最低温度よりも所定量
狭い範囲の設定温度幅(例えば、図3のAとBの間の温
度幅)を超える油温の変化がない場合には、フィルタ3
を通過する油量が少なくなって(通過流量が減って)い
ることとなるので、前記システムコントローラ11はこ
れを認知して、図示せぬ表示装置にフィルタの清掃やフ
ィルタの交換を促すアラームメッセージを表示させる。
なお参考までに述べると、本実施例で用いられる温度セ
ンサ10のコストは前記した圧力センサ61に比べると
1オーダー程度安価である。
【0011】一方、成形運転中にフィルタ3が目詰りを
起こすと、油圧アクチュエータ1からタンク2へ間欠的
に戻る油は、図4に示すように、フィルタ3の戻りライ
ン5を徐々に通らなくなり、チェック弁4の戻りライン
6のみを通ってタンク2に戻るようになる。この際に
は、フィルタ3には油圧アクチュエータ1から戻る油が
通らなくなるので、フィルタ3の手前の油は流動せず温
度センサ10で検出される油温は、図5に示すように放
冷によって所定温度まで一様な下降傾向を示す。また、
マシン(射出成形機)の起動時に既にフィルタ3が目詰
りを起こしている場合には、温度センサ10で検出され
る油温は、図6で示すように当初から略一定となり温度
変化を示さない。いずれにせよフィルタ3が目詰りする
と、所定時間内に所定温度変化幅を超える油の温度変化
振幅が検出されないので、システムコントローラ11は
これによってフィルタ3の目詰りと判定する。
【0012】以上本発明を図示した実施例によって説明
したが、当業者には本発明の精神を逸脱しない範囲で種
々の変形が可能であることは言うまでもなく、射出成形
機以外の各種マシンの油圧回路に本発明は適用可能であ
る。また、フィルタの目詰り検知以外にも、温度変化に
よる流量変化の推測によって例えば電磁制御弁等々の作
動異常などを検知することも可能である。
【0013】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、所定時間
内に所定温度変化幅を超える油の温度変化振幅があった
か否かを、安価な温度センサによって監視することで、
油の流れの変化の様子が測定可能となるので、フィルタ
目詰りや制御弁の作動異常等という油圧回路素子におけ
る油の通過流量低下もしくは油の通過停止に起因する、
油路の油流れ異常が検知可能となる。さらに、本発明を
フィルタ目詰りの検知に用いれば、フィルタを油圧アク
チュエータからタンクへ油が戻る戻りライン(アクチュ
エータ→タンクライン)に配設してもフィルタ目詰りが
確実に検出可能となり、以って、戻りラインにおいて大
容量のフィルトレーションが可能となってクリーニング
効率が上がると共に、フィルトレーションのためにエネ
ルギーロスが生じることがなくなり、油エネルギーの利
用効率も上がる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例に係る監視方式が適用される油
圧回路の要部説明図である。
【図2】本発明の実施例によるフィルタ正常機能時の油
の流れの様子を示す説明図である。
【図3】本発明の実施例によるフィルタ正常機能時のセ
ンサ検出油温の変化の様子を示す説明図である。
【図4】本発明の実施例によるフィルタ目詰り時の油の
流れの様子を示す説明図である。
【図5】本発明の実施例によるフィルタ目詰り時のセン
サ検出油温の様子の1例を示す説明図である。
【図6】本発明の実施例によるフィルタ目詰り時のセン
サ検出油温の様子の他の1例を示す説明図である。
【図7】従来の油圧回路を示す説明図である。
【符号の説明】
1 油圧アクチュエータ 2 タンク 3 フィルタ 4 チェック弁 5,6 戻りライン 10 温度センサ 11 システムコントローラ

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 油が間欠的に流される油路中に温度セン
    サを配設すると共に、この温度センサからの計測情報に
    よって時間軸に沿った油の温度変化を判別する判別手段
    を設け、所定時間内に所定温度変化幅を超える油の温度
    変化振幅がなかった場合には、前記判別手段は、フィル
    タの目詰まりや制御弁の作動異常等という油圧回路素子
    における油の通過流量低下もしくは油の通過停止に起因
    する油の流れ異常であると判定することを特徴とする油
    圧回路の監視方式。
  2. 【請求項2】 請求項1記載において、前記温度センサ
    が配設される油路は、間欠的に駆動される油圧アクチュ
    エータからタンクへ油が戻る戻りライン(アクチュエー
    タ→タンクライン)であることを特徴とする油圧回路の
    監視方式。
  3. 【請求項3】 請求項2記載において、前記油圧アクチ
    ュエータからタンクへ油が戻る戻りラインは、チェック
    弁が設けられた戻りラインとフィルタが設けられた戻り
    ラインとに分岐されたもので構成され、前記温度センサ
    は前記フィルタ近傍の油の温度を計測するようにされた
    ことを特徴とする油圧回路の監視方式。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5516834A (en) * 1978-07-18 1980-02-05 Tokyo Shibaura Electric Co Controller for hydraulic elevator

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