JP3203457U - 作業機の油漏れ検知装置 - Google Patents

Abstract

【課題】作業機の作業姿勢に対応したアクチュエータの作動位置を考慮して、油漏れの検知を従来よりも正確に実現可能な作業機の油漏れ検知装置を提供する。【解決手段】作動油を貯える作動油タンク２０と、作動油によって作動されるアクチュエータＡとの間で作動油の給排を行う油圧システムを備えた作業機の油漏れ検知装置２であって、作業機の作動姿勢に対応した作動油タンク２０の油面高さを検出する作動油面検出器２５と、前記作動姿勢に対応したアクチュエータＡの作動位置を検出する作動位置検出器２６と、作動油面検出器２５にて検出された前記油面高さが、作動位置検出器２６にて検出された前記作動位置に応じて予め定められた基準油面高さを下回った場合、油漏れと判定する油漏れ判定部２７とを備える。【選択図】図２

Description

この考案は、作動油を貯える作動油タンクと、作動油によって作動されるアクチュエータとの間で作動油の給排を行う油圧システムを備えた作業機の油漏れ検知装置に関するものである。

従来から、作動油を作動油タンクに貯えてポンプによりシステムと作動油タンクとの間で作動油の給排により作動を行う作業機において、作動油タンク内の油量を監視する油量監視装置が知られている。（特許文献１参照）。

係る油量監視装置では、減算器が、シリンダに送られている現在油量を作動油タンクの初期油量から減算し、比較器が、当該減算結果と、危険値である油量下限値とを比較判定する。減算結果が油量下限値以下になると、比較器は、警報器へ警報信号を送信する。この送信により、作業者は油量の低下を知り、機械装置の故障を知る。

特開昭６２−２２４７０８号公報

ところで、作動油タンク内の油面高さは、ブームの伸縮や起伏を司るブーム用シリンダや、アームの伸縮や起伏を司るアーム用シリンダなどのアクチュエータの作動位置に応じて、その時々の作業機の作業姿勢毎に変化する。このため、作動油タンク内の油面高さに基づいて作動油の漏れを正確に検知するには、作業機の作業姿勢に対応したアクチュエータの作動位置を考慮する必要がある。

これに対して、上記特許文献１に開示された油量監視装置では、現在油量を初期油量から減算した油量が油量下限値以下になると、アクチュエータの作動位置に依らず一律に油量低下と判定される。つまり、上記特許文献１に開示された油量監視装置では、作業機の作業姿勢に対応したアクチュエータの作動位置とは無関係に、油量低下の判定が行われる。

従って、上記特許文献１に開示された油量低下の判定は、作業機の作業姿勢に対応したアクチュエータの作動位置を考慮したものではなく、作動油タンク内の油面高さに基づいた油漏れの検知を正確に実現できないという問題がある。

この考案の目的は、作業機の作業姿勢に対応したアクチュエータの作動位置を考慮して、油漏れの検知を従来よりも正確に実現可能な作業機の油漏れ検知装置を提供することにある。

請求項１の考案は、作動油を貯える作動油タンクと、前記作動油によって作動されるアクチュエータとの間で前記作動油の給排を行う油圧システムを備えた作業機の油漏れ検知装置であって、
前記作業機の作動姿勢に対応した前記作動油タンクの油面高さを検出する作動油面検出器と、
前記作動姿勢に対応した前記アクチュエータの作動位置を検出する作動位置検出器と、
前記作動油面検出器にて検出された前記油面高さが、前記作動位置検出器にて検出された前記作動位置に応じて予め定められた基準油面高さを下回った場合、油漏れと判定する油漏れ判定部とを備えたことを特徴とする。

請求項２の考案は、前記油漏れの判定は、前記作業機の作動姿勢毎になされることを特徴とする。

請求項１の考案によれば、作業機の作業姿勢に対応したアクチュエータの作動位置を考慮して油漏れの検知が行われるので、従来よりも正確な油漏れの検知を実現できる。

請求項２の考案によれば、作動姿勢毎の油漏れの判定を自動で行うことができる。

作業機としてのラフテレーンクレーンの作業状態を示す全体側面図である。 作業機の油漏れ検知装置の全体構成を説明するブロック図である。

以下、本考案の実施の形態を示す図面を参照して本考案を説明する。

[機械系の構成]
まず、機械系の構成について説明する。なお、以下では作業機としてラフテレーンクレーン１に油漏れ検知装置２を適用する場合について説明するが、これに限定されるものではなく、作業機の作動姿勢毎での油漏れの検知を必要とする作業機であれば、オールテレーンクレーンや高所作業車にも本考案を適用できる。

図１は、作業機としてのラフテレーンクレーンの作業状態を示す全体側面図である。本実施例の油漏れ検知装置２を備える作業機としてのラフテレーンクレーン１は、図１に示すように、走行機能を有する車両の本体部分となる車体１０と、車体１０の平面視四隅に設けられたアウトリガ１１，・・・と、車体１０に水平旋回自在に取り付けられた旋回台１２と、旋回台１２に立設されたブラケット１３に取り付けられたブーム１４とを備えている。

この旋回台１２は、油圧モータ（不図示）の動力が伝達されるピニオンギヤを有しており、このピニオンギヤが車体１０に設けた円形状のギヤに噛み合って周回することで回動（旋回）する。

加えて、旋回台１２には操縦室１２ａが設置されており、操縦室１２ａの内部にブーム１４等の作業機を操作するための操作レバー（不図示）と、エンジン（不図示）の出力を調整するアクセル操作部（不図示）とが配置されている。

また、ブーム１４は、基端ブーム１４１と中間ブーム１４２と先端ブーム１４３とによって入れ子式に構成されており、内部に収容されて図示しない油圧作動の伸縮シリンダを伸縮することで、全体の長さが伸縮する。

この基端ブーム１４１は、その付け根がブラケット１３に水平に設置された支持軸に回動自在に取り付けられ起伏自在とされている。加えて、ブラケット１３と基端ブーム１４１の間には、アクチュエータＡの一つである油圧作動の起伏シリンダ１５が架け渡されているため、起伏シリンダ１５を伸縮することでブーム１４全体が起伏する。

さらに、先端ブーム１４３の先端には回転自在のシーブ（不図示）が取付けられており、このシーブには先端にフック１７が取付けられたワイヤ１６が掛け回されている。

他方、ワイヤ１６の末端はウインチ１８に巻き回されており、ウインチ１８を正逆方向に回転することでワイヤ１６を送出し又は巻取ることでフック１７が上下する。

加えて、アウトリガ１１，旋回台１２，ブーム１４及びウインチ１８は、エンジンに連結されたＰＴＯ(Power Take Off)によって回転駆動される油圧ポンプ（不図示）が発生する油圧によって作動される。

そして、本実施例のラフテレーンクレーン１は、作業機の操縦者に対して操作内容を指示する油漏れ検知装置２を備えている（図２参照）。

図２は、作業機の油漏れ検知装置の全体構成を説明するブロック図である。本実施例の油漏れ検知装置２は、図２に示すように、作動油を貯える作動油タンク２０と、作動油によって作動されるアクチュエータＡとの間で作動油の給排を行う油圧システムを備えた作業機の油漏れ検知装置である。

ここにおいて、本考案のアクチュエータＡとは、ピストンが進退する起伏シリンダや伸縮シリンダ等の油圧アクチュエータ類を含む概念である。

以下では、図２を参照しながら、油漏れ検知装置２の油圧系及び電気系の各構成について説明する。

[油圧系の構成]
まず、油漏れ検知装置２の油圧系の構成について説明する。ここで、図２中の実線は油圧回路を示している。この油圧回路は、作動油を貯える作動油タンク２０と、油圧ポンプ２１と、作動油の流れを切り換える切換弁２２と、起伏シリンダ１５と、油圧ポンプ２１の吐出圧が予め設定された設定圧以上である場合に開放するリリーフ弁２４とを備えている。起伏シリンダ１５は、シリンダ１５ａ、シリンダ１５ａ内を滑動するピストン１５ｂおよびピストン１５ｂに連結されたロッド１５ｃで構成されている。

油圧ポンプ２１は、作動油タンク２０と起伏シリンダ１５との間の油圧システムで作動油の給排を行う。油圧ポンプ２１から吐出される作動油は、切換弁２２を介して起伏シリンダ１５へ供給されるようになっている。

[電気系の構成]
次に、油漏れ検知装置２の電気系の構成について説明する。ここで、図２中の破線は電気回路を示している。この電気回路は、作動油面検出器２５と、作動位置検出器２６と、油漏れ判定部２７と、警報部２８とを備えている。

作動油面検出器２５は、既存の可変抵抗器（ポテンショメータ）などを用いて構成され、作業機としてのラフテレーンクレーン１の作動姿勢に対応した作動油タンク２０の油面高さを検出し、その検出信号を油漏れ判定部２７に出力する。油面高さの検出方法は、従来公知の検出方法と同様に、差動トランス型（外部取付型）、差動トランス型（内部取付型）、圧力検出型、超音波法、ポテンショメータ型、静電容量型等の検出方式を適用可能である。

なお、油面高さの検出方法は、多点検出を可能とする複数接点のスイッチ検出方式を適用してもよい。

作動位置検出器２６は、作業機としてのラフテレーンクレーン１の作動姿勢に対応したアクチュエータＡの作動位置を検出し、その検出信号を油漏れ判定部２７に出力する。

ここにおいて、作業機としてのラフテレーンクレーン１は、ブーム１４やアウトリガ１１などの作動に応じて様々な作動姿勢を取ることができる。その作動姿勢の一例としては、ブーム１４の伸縮時におけるブーム長や、ブーム１４の起伏時におけるブーム起伏角や、アウトリガ１１の伸縮時におけるアウトリガ長などがある。

本考案のアクチュエータＡの作動位置とは、シリンダ１５ａ内で移動するピストン１５ｂに連結されたロッド１５ｃの伸縮位置を含む概念である。アクチュエータＡがブーム１４の起伏シリンダ１５であればロッド１５ｃの伸縮位置がブーム起伏角として検出される。アクチュエータＡがブーム１４の伸縮シリンダであればロッド１５ｃの伸縮位置がブーム長として検出される。アクチュエータＡがアウトリガ１１の伸縮シリンダであればロッド１５ｃの伸縮位置がアウトリガ長として検出される。

なお、ロッド１５ｃの伸縮位置を直接検出する場合には、例えば、ロッド１５ｃの所定部位に磁石を設け、当該磁石によって生成される磁束密度を検出し、磁束密度に応じた電気信号を出力する磁気センサを用いることができる。磁束密度に応じた電気信号は、ロッド１５ｃの伸縮位置として油漏れ判定部２７に出力される。油漏れ判定部２７のメモリには、ロッド１５ｃの伸縮位置に対応する基準油面高さが予め記憶されている。当該基準油面高さは、油漏れ判定部２７による油漏れ判定に使用される。

なお、ロッド１５ｃの伸縮位置は、必ずしも直接検出される必要はなく、例えば、作業機としてのラフテレーンクレーン１に設けられた既存のブーム起伏角度検出器やブーム長さ検出器を用いて検出してもよい。この場合、ブーム起伏角度検出器やブーム長さ検出器の検出結果がロッド１５ｃの伸縮位置に換算され、起伏シリンダや伸縮シリンダの伸縮量が算出される。さらに、当該伸縮量からシリンダの増減油量が算出され、当該増減油量から基準油面高さＨが算出される。

油漏れ判定部２７は、ＣＰＵ、メモリ、ＨＤＤ若しくはＳＳＤなどを有する汎用のマイクロコンピュータ等のコントローラを用いて構成され、作動油面検出器２５や作動位置検出器２６からの検出信号を受け取る。前記メモリには、起伏シリンダ１５のロッド１５ｃの伸縮位置に応じて予め定められた基準油面高さＨが記憶されている。

油漏れ判定部２７は、作動油面検出器２５にて検出されたラフテレーンクレーン１の作動姿勢に対応した作動油タンク２０の油面高さが、作動位置検出器２６にて検出された起伏シリンダ１５のロッド１５ｃの伸縮位置に応じて予め定められた基準油面高さＨを下回った場合、油漏れと判定する。ここでの油漏れの判定は、作業機としてのラフテレーンクレーン１の作動姿勢毎になされる。

警報部２８は、例えば警報ランプ又はブザー等によって構成され、油漏れ判定部２７において前記油漏れと判定された信号を受けて警報を発する。

[作用]
次に、作用について説明する。

本実施例の油漏れ検知装置２は、ラフテレーンクレーン１の作動姿勢に対応した作動油タンク２０の油面高さと、ラフテレーンクレーン１の作動姿勢に対応したアクチュエータＡの作動位置に応じて予め定められた基準油面高さＨとの比較により、作動油の漏れの有無を判定する。すなわち、油漏れ判定部２７は、ラフテレーンクレーン１の作動姿勢に対応した油面高さが、ラフテレーンクレーン１の作動姿勢に対応したアクチュエータＡの作動位置に応じた基準油面高さＨを下回った場合、油漏れと判定する。

なお、本実施例ではアクチュエータＡが起伏シリンダ１５である場合について説明したが（図２参照）、これに限定されるものではなく、アクチュエータＡが複数ある場合には、アクチュエータＡ毎に作動位置検出器２６を設けることで油漏れの判定が可能である。この場合、複数の作動位置検出器２６による検出結果の総計値に対して予め設定された基準油面高さを用意しておけば、総計値と基準油面高さとの比較により、複数のアクチュエータＡ全体についての油漏れの判定を容易に実現可能である。

なお、作動油の油温が変化すると、作動油自体の膨張・収縮によってその体積が変化するため、油圧回路内における作動油の循環量が変化し、作動油タンク２０の油面高さが変化する。そこで、作動油タンク２０内、又は、油圧回路中に油温センサを設けて、当該センサ出力を油漏れ判定部２７に入力してもよい。そして、油漏れ判定部２７は、油温センサからのセンサ出力に対応する補正係数を用いて、作動油面検出器２５にて検出された作動油タンク２０の油面高さを補正してもよい。これにより、作動油自体の膨張・収縮に伴う油面高さの誤差が補正されるので、作業機の作動姿勢以外にも、油温変化による油面変化を考慮した油漏れ判定を実現可能である。

[効果]
次に、効果について説明する。

このように、本実施例の油漏れ検知装置２は、作業機としてのラフテレーンクレーン１の作動姿勢に対応した作動油タンク２０の油面高さを検出する作動油面検出器２５と、ラフテレーンクレーン１の作動姿勢に対応したアクチュエータＡの作動位置を検出する作動位置検出器２６と、作動油面検出器２５にて検出された油面高さが、作動位置検出器２６にて検出されたアクチュエータＡの作動位置に応じて予め定められた基準油面高さＨを下回った場合、油漏れと判定する油漏れ判定部２７とを備えている。

このため、作業機としてのラフテレーンクレーン１の作業姿勢に対応したアクチュエータＡの作動位置を考慮して油漏れの検知が行われるので、従来よりも正確な油漏れの検知を実現できる。

また、警報を発する警報部２８により、作業者は油漏れを知ることができる。

また、油漏れの判定が作業機としてのラフテレーンクレーン１の作動姿勢毎になされるので、作動姿勢毎の油漏れの判定を自動で行うことができる。

以上、図面を参照して、本考案の実施例を詳述してきたが、具体的な構成は、この実施
例に限らず、本考案の要旨を逸脱しない程度の設計的変更は、本考案に含まれる。

例えば、本実施例ではアクチュエータＡがブーム１４の起伏シリンダ１５である場合について説明したが（図２参照）、これに限定されるものではなく、アクチュエータＡがブーム１４の伸縮シリンダ１５である場合にも本考案を適用可能であり、この場合、作動位置検出器２６は、ロッド１５ｃの伸縮位置をブーム長として検出する。また、アクチュエータＡがアウトリガ１１の伸縮シリンダ１５である場合にも本考案を適用可能であり、この場合、作動位置検出器２６は、ロッド１５ｃの伸縮位置をアウトリガ長として検出する。

１ ラフテレーンクレーン（作業機）
２ 油漏れ検知装置
１５，Ａ 起伏シリンダ（アクチュエータ）
２０ 作動油タンク
２５ 作動油面検出器
２６ 作動位置検出器
２７ 油漏れ判定部
２８ 警報部
Ｈ 基準高さ

Claims (2)

1. 作動油を貯える作動油タンクと、前記作動油によって作動されるアクチュエータとの間で前記作動油の給排を行う油圧システムを備えた作業機の油漏れ検知装置であって、
   前記作業機の作動姿勢に対応した前記作動油タンクの油面高さを検出する作動油面検出器と、
   前記作動姿勢に対応した前記アクチュエータの作動位置を検出する作動位置検出器と、
   前記作動油面検出器にて検出された前記油面高さが、前記作動位置検出器にて検出された前記作動位置に応じて予め定められた基準油面高さを下回った場合、油漏れと判定する油漏れ判定部とを備えたことを特徴とする作業機の油漏れ検知装置。
2. 請求項１において、
   前記油漏れの判定は、前記作業機の作動姿勢毎になされることを特徴とする作業機の油漏れ検知装置。