JP6802735B2 - Fluid leak detector - Google Patents

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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 the axial direction usually includes a sealing 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. There is. Such a sealing member may deteriorate in sealing performance due to deterioration with time or the like, and may 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 leakage detection device that detects whether or not a fluid leakage has occurred in the fluid pressure device. In this fluid leakage detection device, it is determined that a fluid leakage has occurred when the amount of fluid accumulated in the measuring unit provided below the end of the cylinder exceeds the reference value.

特開平06−207608号公報Japanese Unexamined Patent Publication 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 leakage detection device described in Patent Document 1, the fluid leakage is determined after the fluid leaks to the outside of the fluid pressure device. After the fluid leaks to the outside of the fluid pressure device in this way, it becomes difficult to avoid malfunction of the fluid pressure device, and there is a risk that the mechanical device in which the fluid pressure device is used will be forced to stop operating suddenly. 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 deterioration of the sealing function in the sealing region before the 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。 The first invention includes a first load detecting unit that detects a first load acting on a first sealing portion that seals a sealed space to which a fluid pressure is applied, and a first load detecting portion that is outside the first sealing portion with respect to the sealed space. The second load detection unit that detects the second load acting on the second seal unit that seals the sealed space at the position, and the first load and the second load detection unit that are detected by the first load detection unit. It is characterized by including a determination unit for determining 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 the first invention, the first load acting on the first seal portion arranged at the position where the pressure of the fluid in the sealed space directly acts, and the first load located outside the first seal portion with respect to the sealed space. Based on the second load acting on the two seal portions, it is determined whether or not a fluid leak has occurred in the first seal portion. In this way, by monitoring whether or not the first seal portion arranged at the position where the pressure of the fluid directly acts in the sealed space can exert the sealing function, before the fluid leaks to the outside of the fluid pressure device. In addition, 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。 In the second invention, when the determination unit has a difference between the first load detected by the first load detection unit and the second load detected by the second load detection unit, the difference is less than a predetermined reference value. It is characterized in that 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 detecting unit and the second load detected by the second load detecting unit is less than a predetermined reference value, the first seal is used. It is determined that a fluid leak has occurred in the portion. When a fluid leak occurs in the first seal portion, the pressure of the fluid acts on the second seal portion, and the magnitude of the second load rises to a value close to the first load. Therefore, it is possible to determine whether or not a fluid leak has occurred in the first seal portion by comparing the load difference, which is the 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。 In the third invention, the first seal portion and the second seal portion seal between the shaft and the housing that slides and supports the shaft, and the first load detection portion acts on the first seal portion of the shaft shaft. The feature is that the load in the directional or radial direction is detected, and the second load detecting unit detects the load in the same direction as the load detected by the first load detecting unit and the load acting on the second sealing unit. 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 the third invention, the first load detecting unit and the second load detecting unit detect a load acting in the same direction. As described above, the first load and the second load used for determining whether or not a fluid leak has occurred in the first seal portion are loads acting in the same direction with respect to the first seal portion and the second seal portion. Is. Therefore, it is possible to accurately determine whether or not a fluid leak has occurred in the first seal portion based on the change in 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。 In the fourth invention, the housing has a first annular groove for accommodating the first seal portion and a second annular groove for accommodating the second seal portion, and the first load detecting portion is the first seal portion. The second load detection unit 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 the fourth invention, the first load detection unit and the second load detection unit are housed in the first annular groove and the second annular groove provided for accommodating the first seal portion and the second seal portion, respectively. To. Therefore, the fluid leakage detection device can be easily assembled to the fluid pressure device only by processing the housing for arranging the wiring connecting each load detection unit and the determination unit.

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。 A fifth aspect of the present invention is characterized in that the first load detection unit is integrally formed with the first seal portion, and the second load detection unit is integrally formed with the second seal portion.

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 the fifth invention, the first load detection unit is integrally formed with the first seal portion, and the second load detection unit is integrally formed with the second seal portion. Therefore, by assembling the first seal portion and the second seal portion to the fluid pressure device, the first load detection unit and the second load detection unit can also be assembled to the fluid pressure device, so that fluid leakage is detected for the fluid pressure device. The efficiency of the work of 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 the sixth invention, 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, and act on the first seal portion. The resistance value between the pair of electrodes of the first load detection unit changes according to the load applied, and the resistance value between the pair of electrodes of the second load detection unit changes according to the load acting on the second seal unit. 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 the sixth invention, the first load detecting unit and the second load detecting unit each have a pair of electrodes and a pressure-sensitive conductive rubber sandwiched between the pair of electrodes. As described above, since the first load detection unit and the second load detection unit have a simple structure, their molding can be easily performed. Therefore, even when the first load detection unit and the second load detection unit are provided in a wide range, it is possible to suppress an increase in the manufacturing cost of the fluid leakage detection device.

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。 A seventh aspect of the present invention is characterized in that the first load detecting unit and the second load detecting unit are provided in an annular shape along the first sealing portion and the second sealing 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 the seventh invention, the first load detection unit and the second load detection unit are provided in an annular shape along the first seal portion and the second seal portion, respectively. Therefore, in the first load detection unit and the second load detection unit, even if the pressure of the fluid acting on each seal portion varies in the circumferential direction, the average load acting on each seal portion is detected. As a result, the fluid leakage detection device can accurately determine the deterioration of the sealing function in the sealing 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 the 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 which uses the fluid leakage detection apparatus which concerns on 1st Embodiment of this invention. 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 enlarged sectional view which shows the part where the fluid leakage detection apparatus which concerns on 1st Embodiment of this 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 enlarged sectional view which shows the seal member provided with the load detection part in an enlarged manner. 荷重検知部の断面図である。It is sectional drawing of the 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 the determination of the fluid leakage 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 the 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 the 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 enlarged sectional view which shows the part where the fluid leakage detection apparatus which concerns on 2nd Embodiment of this 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。FIG. 5 is an enlarged cross-sectional view showing an enlarged seal member provided with a load detection unit of the fluid leakage detection device according to the second embodiment of the present invention.

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, the fluid leakage detection device according to the 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>
The fluid leakage detection device 100 according to the first embodiment of the present invention and the fluid pressure device including the fluid leakage detection device 100 will be described with reference to FIGS. 1 to 7.

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。 Hereinafter, a case where the hydraulic pressure device is a hydraulic cylinder 1 driven by using hydraulic oil as a 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 showing the periphery of the portion where the fluid leakage detection device 100 is provided. In FIG. 1, the fluid leak detection device 100 is not shown.

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 tubular 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). A piston 4 that is connected to and slides along the inner peripheral surface of the cylinder tube 2 is provided.

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 a piston 4 into two hydraulic chambers, a rod side chamber 5 and an anti-rod side chamber 6 as a sealing space. The hydraulic cylinder 1 expands and contracts by the hydraulic pressure guided from a hydraulic source (not shown) to the rod side chamber 5 or the opposite rod side chamber 6. The inner circumference of the cylinder tube 2 and the outer circumference of the piston 4 are sealed by a sealing member (not shown). As a result, the communication between the rod side chamber 5 and the anti-rod side chamber 6 through the inner circumference of the cylinder tube 2 and the outer circumference of the piston 4 is cut off.

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 open end of the cylinder tube 2 and slidably supports the piston rod 3. 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, bush 11, a seal region 12, and a dust seal 15 are provided on the inner circumference 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 arranged so as to be in sliding contact with the outer peripheral surface 3a of the piston rod 3. Therefore, the piston rod 3 is slidably supported by the cylinder head 7 via the bush 11, and can move 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 an region for preventing the hydraulic oil in the rod side chamber 5 from leaking to the outside by the plurality of seal members. The seal region 12 has a main seal 13 as a first seal portion arranged on the bush 11 side and directly acted on by 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. A sub-seal 14 as a second seal portion, which is arranged so as to be open, is provided.

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 the first annular groove 8 and the first annular groove 8 formed in the cylinder head 7 in a state of being compressed between the piston rod 3 and the cylinder head 7. Each is arranged in the second annular groove 9. In addition to the main seal 13 and the sub seal 14, a plurality of seal members may be provided in the seal region 12.

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 usually prevented from leaking from the rod side chamber 5 by the main seal 13. However, if the sealing function of the main seal 13 deteriorates 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, the rod side chamber 5 is contacted. The sub-seal 14 arranged at a position outside the main seal 13 prevents the hydraulic oil in the rod side chamber 5 from leaking to the outside. That is, the sub-seal 14 functions as a backup seal member, and if the main seal 13 is functioning normally, the pressure of the hydraulic oil in the rod side chamber 5 does not act on the sub-seal 14.

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, and like the main seal 13 and the sub seal 14, the cylinder is compressed between the piston rod 3 and the cylinder head 7. It is arranged in the 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 configuration, when the rod side chamber 5 is communicated with the hydraulic source and the anti-rod side chamber 6 is communicated 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 supplied. Is discharged to the tank, and the hydraulic cylinder 1 contracts. On the other hand, when the anti-rod side chamber 6 is communicated with the hydraulic source and the rod side chamber 5 is communicated with the tank, 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 above-mentioned hydraulic cylinder 1 incorporates a fluid leakage detection device 100 that detects a leakage of hydraulic oil that occurs when the sealing function deteriorates in the sealing region 12.

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。 The fluid leakage detection device 100 will be described below with reference to FIGS. 2 to 5. FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view showing a portion where the load detection units 21 and 22 described later are provided in an enlarged manner, FIG. 4 is a cross-sectional view showing a cross section of the load detection units 21 and 22 and FIG. , FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line VV of FIG. 2, showing a cross-sectional view of the hydraulic cylinder 1 at 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 leakage detection device 100 includes a first load detection unit 21 provided between the main seal 13 and the cylinder head 7 for detecting a first load acting on the main seal 13, and a sub seal 14. A second load detection unit 22 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 21 and a second load detection via the wiring shown by the broken line in FIG. It has 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, as shown in an enlarged manner in FIG. 3, the above-mentioned main seal 13 and sub-seal 14 are arranged in the first annular groove 8 and the second annular groove 9 formed in the cylinder head 7, respectively, and are annular. The base portions 13a, 14a formed in the base portion 13a, 14a, the first lip portions 13b, 14b extending axially 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. It has second lip portions 13c and 14c that extend to and are in contact with 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 detecting unit 21 is arranged between the base portion 13a of the main seal 13 and the side surface of the first annular groove 8. In this way, the first load detection unit 21 is arranged so as to be sandwiched between the main seal 13 and the cylinder head 7 in the axial direction of the piston rod 3, so that the first load detection unit 21 is placed on the main seal 13. 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 detection unit 22 is arranged between the base portion 14a of the sub-seal 14 and the side surface of the second annular groove 9. As described above, since the second load detection unit 22 is arranged 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. 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 to face each other and a pressure-sensitive conductive rubber 24 provided between the pair of electrodes 25. It has an insulating material 26 that surrounds a pair of electrodes 25 and a 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 a rubber material such as silicon rubber having an insulating property mixed with conductive particles such as carbon and metal powder in a predetermined ratio. Therefore, when a force (pressure) as shown by an arrow A in FIG. 5 acts, 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 detecting unit 21 arranged between the main seal 13 and the cylinder head 7. It becomes possible to grasp. Similarly, by detecting the resistance value between the pair of electrodes 25 of the second load detecting unit 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 detecting unit 21 is formed in an annular shape along the main seal 13, and is housed in the first annular groove 8 together with the main seal 13. Like the first load detection unit 21, the second load detection unit 22 is also formed in an annular shape along the sub-seal 14, and is housed 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 housed in the annular grooves 8 and 9 conventionally provided for accommodating the main seal 13 and the sub seal 14. Therefore, only by forming a slit or the like for arranging the wiring connecting the first load detection unit 21, the second load detection unit 22, and the control unit 30 in the cylinder head 7, the hydraulic cylinder 1 is provided. 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。 Further, since the first load detection unit 21 and the second load detection unit 22 have an extremely simple structure of a pair of electrodes 25 and a pressure-sensitive conductive rubber 24 as described above, their molding is easy. Therefore, as shown in FIG. 5, the fluid leakage detection device 100 is manufactured 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. It is possible to suppress the increase in cost.

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。 Further, since the first load detection unit 21 and the second load detection unit 22 are provided in an annular shape along the seals 13 and 14, the first load detection unit 21 and the second load detection unit 22 have each seal 13, Even if the pressure of the hydraulic oil acting in the axial direction with respect to 14 varies in the circumferential direction, the average load acting on the seals 13 and 14 is detected. For example, if the direction in which the weight of the piston rod 3 acts changes due to a change in the posture of the hydraulic cylinder 1, the pressure acting on the seals 13 and 14 may also partially increase or decrease. 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 the change in the posture of the hydraulic cylinder 1 is eliminated. The applied 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 the resistance detection circuit 31 that detects the resistance value between the pair of electrodes 25 of the first load detection unit 21 and the second load detection unit 22, and the resistance value detected by the resistance detection circuit 31. It has 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 is a first load which is an axial load of the main seal 13 and an axial load of the sub seal 14 based on the resistance value between the pair of electrodes 25 detected by the resistance detection circuit 31. The calculation unit 33 that calculates the second load and the load calculated by the calculation unit 33 can be stored, and a calculation map showing the correlation between the resistance value and the load between the pair of electrodes 25 and the determination of fluid leakage. A storage unit 34 that stores reference values used in the above, auxiliary storage units such as ROM and RAM (not shown) that store programs and the like used in the calculation unit 33, and an input / output interface (I / O interface) (not shown). Has.

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。 The calculation unit 33 further compares the difference between the calculated 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 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 arithmetic unit 33 is a so-called central processing unit (CPU), and the storage unit 34 is a rewritable non-volatile memory such as EEPROM. The control unit 30 may be provided outside the hydraulic cylinder 1, or may be arranged inside the cylinder head 7 together with the first load detection unit 21 and the second load detection unit 22. Further, the control unit 30 may be incorporated in a control unit that controls the drive of the mechanical device provided with the hydraulic cylinder 1.

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。 Subsequently, with reference to FIGS. 6 and 7, the 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 the time change of 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. 7 is a graph showing FIG. It is a graph which showed the time change of the difference between the 1st load and the 2nd load shown in.

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, they gradually harden due to deterioration over 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, gradually decreases due to such deterioration with time, the sealing functions of the seals 13 and 14 deteriorate. Further, the sealing function of the seals 13 and 14 is partially deteriorated by the 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 hydraulic oil is leaking in the main seal 13 due to 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 leakage 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 in the resistance detection circuit 31, and the first in the axial direction of the main seal 13 is detected in 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 in the resistance detection circuit 31, and the second load in the axial direction of the subseal 14 is calculated in the calculation unit 33 based on the detected resistance value. To.

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。 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 detecting unit 21 and the second load detecting 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 in the same state each 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 difference between the calculated first load and the second load with a predetermined reference value. Then, when the difference between the first load and the second load is less than the reference value, it is determined that the hydraulic oil has leaked 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 the main seal 13 and the piston rod 3 transmitted through 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 the hydraulic source, the pressure is almost equal to the pressure of the hydraulic oil supplied from the hydraulic source. It becomes. Since the load caused by 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 detection unit 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 sealing 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, so that the pressure of the hydraulic oil acting on the sub-seal 14 affects the operation of the hydraulic cylinder 1. Nevertheless, it is almost zero. Therefore, when the main seal 13 is normal, the load detected by the second load detecting unit 22 is substantially the frictional force between the sub seal 14 and the piston rod 3. That is, if the sealing function of the main seal 13 is in a normal state, the load detected by the second load detecting unit 22 becomes a very small value as compared with the load detected by the first load detecting 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, for a while after 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. Since the sealing function of the main seal 13 is in a normal state, the second load becomes a relatively small value as compared with the first load. In other words, the load difference, which is the difference between the first load and the second load, is larger than the reference value as shown in FIG. 7.

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。 When the rod side chamber 5 communicates with the hydraulic source, the pressure of the hydraulic oil acting on the main seal 13 becomes substantially equal to the pressure of the hydraulic oil supplied from the hydraulic source, while the rod side chamber 5 enters the tank. When communicated, the pressure becomes close to the atmospheric pressure, which is the pressure of the tank. Therefore, the load detected by the first load detecting unit 21 greatly fluctuates according to the operation of the hydraulic cylinder 1. Therefore, when comparing the first load and the second load, it is preferable to use the average value, the maximum value, and the effective value of each load in consideration of the fluctuation of the pressure due to the switching of the operating 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 deteriorates 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 pressure of the hydraulic oil 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 deteriorates, a pressure similar to the pressure of the hydraulic oil acting on the main seal 13 acts on the sub seal 14, and the pressure is detected by the second load detecting unit 22. The load is about the same as the load detected by the first load detection unit 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。 Therefore, when a considerable amount of time elapses from the start of detection of each load in FIG. 6 and the sealing function of the main seal 13 gradually deteriorates due to deterioration or the like, hydraulic oil leaks from the main seal 13. The magnitude of the second load rises to a value close to the first load, and the load difference, which is the difference between the first load and the second load, becomes 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 may be set to such a size 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 when the detection of each load is started. Specifically, it is set to a value that is half 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。 When the difference between the first load and the second load falls below the reference value and the calculation unit 33 determines that the hydraulic oil has leaked from the main seal 13, the operator displays a warning lamp or the like (not shown). 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 server for maintenance of mechanical devices or the like located at a remote location via a communication unit. In this case, it is possible to grasp the presence or absence of hydraulic oil 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 oil leaks to the outside of the hydraulic cylinder 1. Can be done.

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 first embodiment, the following effects are obtained.

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 leakage detection device 100, the first load acting on the main seal 13 arranged at the position where the pressure of the hydraulic oil directly acts, and the sub-seal 14 arranged apart 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 the hydraulic oil has leaked in the main seal 13. In this way, by monitoring whether or not the main seal 13 arranged at the position where the pressure of the hydraulic oil directly acts can exert the sealing function, the hydraulic oil deteriorates before leaking to the outside of the hydraulic cylinder 1. It is possible to detect that the sealing function of the sealing region 12 is deteriorated due to the above.

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, by preventing the hydraulic oil from leaking from the hydraulic cylinder 1, it is possible to avoid an unexpected situation such as a sudden stop of operation of the mechanical device in which the hydraulic cylinder 1 is used. Further, since the hydraulic oil leak 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 oil leak in the seal region 12 is visually observed. By eliminating the need to confirm the presence or absence, the efficiency of 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 modified example 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 leakage detection device 100 is used as a fluid pressure device having a shaft that slides or rotates in the axial direction to supply and discharge a working fluid, such as a shock absorber, a hydraulic motor, or a hydraulic pump. It may be used. The hydraulic fluid is not limited to hydraulic oil, and for example, water, other liquids, gases, 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。 Further, in the first embodiment, the case where the main seal 13 and the sub seal 14 are U packings has been described. 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 changes due to the pressure of the hydraulic oil in the rod side chamber 5, and the O-ring may be used. 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。 Further, in the first embodiment, the calculation unit 33 calculates each load from the resistance value between the pair of electrodes 25, and compares the difference between the calculated loads with the 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 used as a reference value without calculating each load. May be compared with.

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。 Further, in the first embodiment, the calculation unit 33 notifies the operator and the like only when it is determined that the hydraulic oil leak 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 the degree of deterioration of the sealing function of the sealing area 12 by the percentage. You may. In this case, it is preferable to encourage 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 the value 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, whether or not hydraulic oil leakage has occurred in the main seal 13, that is, the rod side chamber in the sub seal 14. It is determined whether or not the pressure of the hydraulic oil in 5 acts. As described above, when a hydraulic oil leak occurs in the main seal 13, the second load acting on the sub-seal 14 fluctuates greatly according to the operation of the hydraulic cylinder 1 like the first load acting on the main seal 13. On the other hand, when the hydraulic oil leak does not occur 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 predetermined. If it falls below the reference value, it may be determined that the hydraulic oil leak 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。 Further, 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, it may be a load sensor using a strain gauge or a piezoelectric element.

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。 Further, in the first embodiment, the first load detection unit 21 and the second load detection unit 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 detection unit 21 and the second load detection unit 22 may be integrally formed with the seals 13 and 14, respectively. In this case, since the first load detection unit 21 and the second load detection unit 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 assembly 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。 Further, in the first embodiment, the first load detecting unit 21 is provided in an annular shape along the main seal 13. Instead of this, as shown in the second modification of FIG. 9, a plurality of first load detecting units 21a to 21d may be provided along the main seal 13. In this case, in order to prevent the sealing force of the main seal 13 from becoming non-uniform in the circumferential direction, the first load detecting portions 21a to 21d are arranged at equal angular intervals with respect to the center of the piston rod 3. Is preferable. The same applies to the second load detection unit 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。 Further, in the first embodiment, the first load detecting unit 21 is provided in an annular shape along the main seal 13. Instead of this, a first load detection unit may be provided in a part along the main seal 13. In this case, in order to prevent the sealing force of the main seal 13 from becoming non-uniform in the circumferential direction, the main seal is located symmetrically with respect to the position where the first load detection unit is provided with the center of the piston rod 3 interposed therebetween. It is preferable to provide a support surface that supports 13 in the axial direction. The same applies to the second load detection unit 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。 Further, 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. Cylinder. Since the deterioration of the main seal 13 and the sub seal 14 progresses over a relatively long time, when the deterioration of the seal function due to the deterioration is detected, the first load and the second load may be detected for 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 operating, the first load and the second load are constantly detected, and the presence or absence of hydraulic oil leakage in the main seal 13 is determined to form the lip portion 13b. It is also possible to detect a hydraulic oil leak that suddenly occurs due to contamination or the like entering between the piston rod 3 and the outer peripheral surface 3a.

<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, the fluid leakage detection device 200 according to the second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 10 and 11. Hereinafter, the points different from those of the first embodiment will be mainly described, and the same reference numerals will be given to the same configurations as those of the first embodiment, and the description thereof will be 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 device 200 is the same as that of the fluid leak detection device 100 according to the first embodiment. The fluid leak detection device 200 differs from the fluid leak detection device 100 in that the first load detection unit 121 and the second load detection unit 122 are arranged on the radial outer sides 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, which is provided between the main seal 13 and the cylinder head 7 and detects a first load acting on the main seal 13, and a 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 unit via the wiring shown by the broken line in FIG. It has 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, the main seal 13 and the sub-seal 14 described above are the first annular groove 8 and the second annular groove 9 formed in the cylinder head 7, as shown in an enlarged manner in FIG. 11, as in the first embodiment. Base portions 13a and 14a, which are arranged in an annular shape, and first lip portions 13b and 14b which extend axially from the base portions 13a and 14a and are in contact with the bottom surfaces 8a and 9a of the annular grooves 8 and 9, respectively. The second lip portions 13c and 14c extend axially from the base portions 13a and 14a and are 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。 Further, 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 of the seals 13 and 14 continuously on the bottom surfaces 8a and 9a. It has second bottom surfaces 8b and 9b. The first load detection unit 121 and the second load detection unit 122 are both formed in an annular shape and are arranged between the second bottom surfaces 8b and 9b and the portions of the seals 13 and 14 near the base portions 13a and 14a. To.

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。 In this way, the first load detection unit 121 and the second load detection unit 122 are contact portions between the first lip portions 13b and 14b and the cylinder head 7 so as not to interfere with the sealing function of the first lip portions 13b and 14b. The seals 13 and 14 are arranged closer to the base portions 13a and 14a. Therefore, even if the first load detection unit 121 and the second load detection unit 122 are provided, the first lip portions 13b and 14b of the seals 13 and 14 are in contact with the bottom surfaces 8a and 9a, and the second lip portions 13c are provided. , 14c are 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 to the 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 arranged 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 tense force, which is a radial load, acts. The tense force of the main seal 13 detected by the first load detection unit 121 is elastically restored 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. It corresponds to the resultant force of the force and the pressing force that the second lip portion 13c is pressed against the outer peripheral surface 3a of the piston rod 3 by the hydraulic pressure of the hydraulic oil that has flowed 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 detection unit 122 is arranged 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 detection unit 122 has a diameter acting on the sub-seal 14. A tense force, which is a load in the direction, acts. The tense force of the sub-seal 14 detected by the second load detection unit 122 is the elastic restoring force generated when the second lip portion 14c of the sub-seal 14 is pressed against the outer peripheral surface 3a of the piston rod 3 and elastically deforms. , Corresponds to the resultant force with the pressing force that 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 that has flowed 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。 Similar to the first embodiment, the first load detection unit 121 and the second load detection unit 122 are pressure-sensitive conductive rubbers provided between a pair of electrodes 25 arranged to face each other and a pair of electrodes 25. It has 24, and an insulating material 26 that surrounds 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 detecting unit 21 arranged between the main seal 13 and the cylinder head 7. It becomes possible to grasp. Similarly, by detecting the resistance value between the pair of electrodes 25 of the second load detecting unit 22 arranged between the sub-seal 14 and the cylinder head 7, the magnitude of the radial load acting on the sub-seal 14 can be determined. 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 configuration of the control unit 30 is the same as that of the first embodiment, the description thereof will be 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。 Subsequently, with reference to FIGS. 6 and 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 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 121 is detected in the resistance detection circuit 31, and the first in the axial direction of the main seal 13 is detected in 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 122 is detected by the resistance detection circuit 31, and the second load in the axial direction of the subseal 14 is calculated by the calculation unit 33 based on the detected resistance value. To.

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 difference between the calculated first load and the second load with a predetermined reference value. Then, when the difference between the first load and the second load is less than the reference value, it is determined that the hydraulic oil has leaked 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 by being elastically deformed by pressing the second lip portion 13c of the main seal 13 against the outer peripheral surface 3a of the piston rod 3 as described above. It corresponds to the resultant force of the force and the pressing force that the second lip portion 13c is pressed against the outer peripheral surface 3a of the piston rod 3 by the hydraulic pressure of the hydraulic oil that has flowed 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, and when the rod side chamber 5 communicates with the hydraulic source, it becomes the pressure of the hydraulic oil supplied from the hydraulic source. It will be about the same size. The pressing force that 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 as compared with the elastic restoring force, and is therefore detected by the first load detecting portion 21. The load is a pressing force caused by 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。 Further, the radial load acting on the sub-seal 14 is also elastically deformed when the second lip portion 14c of the sub-seal 14 is pressed against the outer peripheral surface 3a of the piston rod 3 in the same manner as the radial load acting on the main seal 13. This corresponds to the resultant force of the elastic restoring force generated by the movement and the pressing force of the second lip portion 14c being 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 sealing function of the main seal 13 is in a normal state, the hydraulic oil in the rod side chamber 5 does not reach the inside of the second annular groove 9, so that the hydraulic oil passes through the second lip portion 14c to the piston rod 3. The pressing force pressed against the outer peripheral surface 3a is almost zero regardless of the operation of the hydraulic cylinder 1. Therefore, when the main seal 13 is normal, the load detected by the second load detecting unit 122 is substantially the elastic restoring force of the second lip portion 14c. That is, if the sealing function of the main seal 13 is in a normal state, the load detected by the second load detecting unit 122 becomes a very small value as compared with the load detected by the first load detecting 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, after 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 assembled. For a while after the replacement, the seal function of the main seal 13 is in a normal state, so that the second load becomes a relatively small value as compared with the first load. In other words, the load difference, which is the difference between the first load and the second load, is larger than the reference value as shown in FIG. 7. In comparing the first load and the second load, as in the first embodiment, the average value and the maximum value of each load are set in consideration of the pressure fluctuation due to the switching of the operating direction of the hydraulic cylinder 1. It is preferable to use the effective value.

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 deteriorates and the 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 deteriorated, 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. Therefore, the load detected by the second load detecting unit 122 is about the same as the load detected by the first load detecting 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。 Therefore, as in the first embodiment, when a considerable amount of time has passed since the detection of each load was started in FIG. 6 and the sealing function of the main seal 13 gradually deteriorates due to deterioration or the like, the main seal 13 is used. Due to the leakage of hydraulic oil, the magnitude of the second load rises to a value close to the first load, and the load difference, which 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。 When the difference between the first load and the second load falls below the reference value and the calculation unit 33 determines that the hydraulic oil leaks from the main seal 13, it is not shown as in the first embodiment. The operator is notified via a display such as a warning lamp that the sealing function is deteriorated in the sealing area 12.

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 second embodiment, the following effects are obtained.

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 arranged at the position where the pressure of the hydraulic oil directly acts, and the first load in the radial direction are arranged apart from the main seal 13 in the axial direction of the piston rod 3. Based on the second load acting on the sub-seal 14 in the radial direction, it is determined whether or not the hydraulic oil has leaked in the main seal 13. In this way, by monitoring whether or not the main seal 13 arranged at the position where the pressure of the hydraulic oil directly acts can exert the sealing function, the hydraulic oil deteriorates before leaking to the outside of the hydraulic cylinder 1. It is possible to detect that the sealing function of the sealing region 12 is deteriorated due to the above.

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 configurations, actions, and effects of the embodiments of the present invention will be collectively described.

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。 The fluid leakage detection devices 100 and 200 for detecting the fluid leakage in the main seal 13 that seals the rod side chamber 5 to which the pressure of the hydraulic oil is applied are the first load detection unit 21 for detecting the first load acting on the main seal 13. 121, second load detection units 22, 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. A determination unit 32 for determining fluid leakage of the main seal 13 based on the first load detected by 21 and 121 and the second load detected by the second load detection units 22 and 122 is provided.

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 arranged at the position where the pressure of the hydraulic oil in the rod side chamber 5 directly acts, and the sub seal arranged apart from the main seal 13 in the axial direction of the piston rod 3. Based on the second load acting on 14, it is determined whether or not the hydraulic oil has leaked in the main seal 13. In this way, by monitoring whether or not the main seal 13 arranged at the position where the pressure of the hydraulic oil directly acts can exert the sealing function, the hydraulic oil deteriorates before leaking to the outside of the hydraulic cylinder 1. It is possible to detect that the sealing function of the sealing region 12 is deteriorated due to the above. As a result, by preventing the hydraulic oil from leaking from the hydraulic cylinder 1, it is possible to avoid an unexpected situation such as a sudden stop of operation 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, the hydraulic oil leak in the seal region 12 is automatically detected by the fluid leak detection device 100 incorporated in the hydraulic cylinder 1, so that the hydraulic cylinder 1 is disassembled and visually in the seal region 12. By eliminating the need to check for hydraulic oil leaks, the efficiency of inspection work can be improved. Further, when the main seal 13 and the sub-seal 14 provided in the seal region 12 are regularly replaced, the seal members that have not yet deteriorated are also replaced, but the seals are sealed by the fluid leakage detection devices 100 and 200 having the above configuration. The maintenance cost can be reduced by replacing the main seal 13 and the sub seal 14 only when it is determined that the sealing function of the region 12 is deteriorated. By replacing the main seal 13 and the sub-seal 14 at an appropriate time in this way, it is possible to avoid an unexpected situation such as a sudden stop of operation of the mechanical device in which the hydraulic cylinder 1 is used.

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。 Further, the determination unit 32 sets the 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 as a predetermined reference value. If it falls below the limit, it is determined that the main seal 13 has leaked 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 detecting units 21 and 121 and the second load detected by the second load detecting units 22 and 122 is less than a predetermined reference value. It is determined that a fluid leak has occurred in the main seal 13. When the sealing function of the main seal 13 deteriorates due to deterioration or the like and hydraulic oil leaks from the main seal 13, the pressure of the hydraulic oil acts on the sub-seal 14, and the magnitude of the second load becomes the first load. It rises 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 oil 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。 Further, the main seal 13 and the sub seal 14 seal between the piston rod 3 and the cylinder head 7 that slidably supports the piston rod 3, and the first load detecting units 21 and 121 are the piston rods that act on the main seal 13. The load in the axial direction or the radial direction of 3 is detected, and the second load detection units 22 and 122 are loads in the same direction as the load detected by the first load detection units 21 and 121 and act on the sub-seal 14. Detect the 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 detecting units 21 and 121 and the second load detecting units 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 hydraulic oil is leaking in the main seal 13 are loads acting in the same direction on the main seal 13 and the sub seal 14. .. Therefore, it is possible to more accurately determine whether or not the hydraulic oil 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。 Further, the cylinder head 7 has a first annular groove 8 for accommodating the main seal 13 and a second annular groove 9 for accommodating the sub seal 14, and the first load detecting units 21 and 121 together with the main seal 13. It is housed in the first annular groove 8, and the second load detecting units 22, 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 detection units 21, 121 and the second load detection units 22, 122 are conventionally provided for accommodating the main seal 13 and the sub seal 14, and the first annular groove 8 and the second annular groove 8 are provided. Each is housed in 9. Therefore, the cylinder head 7 is simply formed with a slit or the like for arranging the wiring connecting the first load detecting units 21, 121, the second load detecting units 22, 122, and the control unit 30, and the hydraulic pressure is increased. The fluid leakage 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。 Further, the first load detection units 21 and 121 are integrally formed with the main seal 13, and the second load detection units 22 and 122 are integrally formed 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 detection units 21 and 121 are integrally formed with the main seal 13, and the second load detection units 22 and 122 are integrally formed with the sub seal 14. Therefore, by assembling the main seal 13 and the sub-seal 14 to the hydraulic cylinder 1, the first load detection units 21, 121 and the second load detection units 22, 122 are also assembled to the hydraulic cylinder 1, so that the hydraulic cylinder 1 can be attached. The efficiency of the work of assembling the fluid leakage 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。 Further, the first load detecting units 21, 121 and the second load detecting units 22, 122 each have a pair of electrodes 25 and a pressure-sensitive conductive rubber 24 sandwiched between the pair of electrodes 25, and are main components. The resistance value between the pair of electrodes 25 of the first load detection units 21 and 121 changes according to the load acting on the seal 13, and the pair of second load detection units 22 and 122 changes according to 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 detecting units 21, 121 and the second load detecting units 22, 122 each have a pair of electrodes 25 and a pressure-sensitive conductive rubber 24 sandwiched between the pair of electrodes 25. As described above, since the first load detecting units 21 and 121 and the second load detecting units 22 and 122 have extremely simple configurations, their molding can be easily performed. Therefore, even when the first load detection units 21, 121 and the second load detection units 22, 122 are widely provided along the main seal 13 and the sub seal 14, strain gauges, piezoelectric elements, and the like are arranged in a wide range. It is possible to suppress an increase in the manufacturing cost of the fluid leakage detection devices 100 and 200 as compared with the case where

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。 Further, the first load detection units 21, 121 and the second load detection units 22, 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 detection units 21, 121 and the second load detection units 22, 122 are provided in an annular shape along the main seal 13 and the sub seal 14, respectively. Therefore, in the first load detecting units 21 and 121 and the second load detecting units 22 and 122, even if the pressure of the hydraulic oil acting on the seals 13 and 14 varies in the circumferential direction, they act on the seals 13 and 14. The average load is detected. For example, if the direction in which the weight of the piston rod 3 acts changes due to a change in the posture of the hydraulic cylinder 1, the pressure acting on the seals 13 and 14 may also partially increase or decrease. However, since the first load detecting units 21 and 121 and the second load detecting units 22 and 122 detect the average load acting on the seals 13 and 14, external factors such as a change in the posture of the hydraulic cylinder 1 are detected. It is possible to detect the load from which the influence of is removed. Then, in the fluid leakage detection devices 100 and 200, the deterioration of the sealing function in the sealing region 12 is determined based on the average load detected in this way, so that the determination accuracy can be improved. Further, 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, assembling work such as wiring can be easily performed. The manufacturing cost of the fluid leakage 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。 Although the embodiments of the present invention have been described above, the above embodiments are only a part of the application examples of the present invention, and the technical scope of the present invention is limited to the specific configurations of the above embodiments. 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 the seals 13 and 14 are detected, and the main seal 13 is based on these loads. The presence or absence of fluid leakage 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 100, 200 ... Fluid leak detector, 1 ... Hydraulic cylinder (fluid pressure device), 3 ... Piston rod (shaft), 5 ... Rod side chamber 5 (sealed space), 7 ... Cylinder Head (housing), 8 ... 1st annular groove, 9 ... 2nd annular groove, 12 ... Seal area, 13 ... Main seal, 14 ... Sub seal, 21,21a-21d, 121 ... 1st load detection unit, 22, 122 ... 2nd load detection unit, 24 ... Pressure-sensitive conductive rubber, 25 ... Pair of electrodes, 30 ... Control unit, 32 ... Judgment unit

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 leakage detection device that detects fluid leakage in the first sealing portion that seals the sealed space to which fluid pressure is applied.
A first load detection unit that detects the first load acting on the first seal unit, and
A second load detection unit that detects a second load acting on the 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 for determining fluid leakage in the first seal unit based on the first load detected by the first load detection unit and the second load detected by the second load detection unit is provided. A fluid leak detection device characterized in that.
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。 In the determination unit, 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 is less than a predetermined reference value. The fluid leakage detection device according to claim 1, wherein the fluid leakage of the first seal portion is determined. 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 portion and the second seal portion seal between the shaft and the housing that slides and supports the shaft.
The first load detecting unit detects an axial or radial load of the shaft acting on the first sealing unit, and the second load detecting unit is a load detected by the first load detecting unit. The fluid leakage detection device according to claim 1 or 2, wherein the load in the same direction detects the load acting on the second seal portion.
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 for accommodating the first seal portion and a second annular groove for accommodating the second seal portion.
The first load detection unit is housed in the first annular groove together with the first seal part, and the second load detection part is housed in the second annular groove together with the second seal part. The fluid leak detection device according to any one of claims 3.
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。 Claims 1 to 4, wherein the first load detection unit is integrally formed with the first seal portion, and the second load detection unit is integrally formed with the second seal portion. The fluid leakage 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 detection unit changes according to the load acting on the first seal portion, and the second load detection unit of the second load detection unit responds to the load acting on the second seal portion. The fluid leakage detection device according to any one of claims 1 to 5, wherein the 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 first load detection unit and the second load detection unit are provided in an annular shape along the first seal portion and the second seal portion, respectively, according to any one of claims 1 to 6. The described fluid leak detector.
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