JP7037354B2 - Improvement of liquid leakage detection mechanism - Google Patents

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本開示は、液漏れ検知機構の改良に関する。本開示は、より具体的には、シリンダ機構における液漏れを検知する液漏れ検知機構の改良に関する。 The present disclosure relates to an improvement of a liquid leakage detection mechanism. More specifically, the present disclosure relates to an improvement of a liquid leakage detection mechanism for detecting a liquid leakage in a cylinder mechanism.

一般的なシリンダ機構においては、シリンダと当該シリンダに対して摺動するピストンロッドとの間にシール部材が設けられ、このシール部材によりシリンダ内に作動流体が封止されている。かかるシリンダ機構は、流体圧式アクチュエータや流体ポンプに適用される。 In a general cylinder mechanism, a sealing member is provided between the cylinder and a piston rod that slides with respect to the cylinder, and the working fluid is sealed in the cylinder by this sealing member. Such a cylinder mechanism is applied to a fluid pressure type actuator or a fluid pump.

かかるシール部材は、通常、ゴムなどから成る弾性部材で構成されるため、使用に応じて磨耗する。特開2016-45068号公報には、磨耗したシール部材からの流体の漏洩を検知するように構成された液漏れ検知機構が開示されている。 Since such a sealing member is usually composed of an elastic member made of rubber or the like, it wears with use. Japanese Unexamined Patent Publication No. 2016-45068 discloses a liquid leakage detection mechanism configured to detect fluid leakage from a worn seal member.

特開2016-045068号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2016-045068

従来の液漏れ検知機構では、磨耗が進行したシール部材からの液漏れを検知しているため、当該シール部材から漏洩した流体により外部環境が汚染される可能性がある。外部空間への流体の漏洩が起こるほどシール部材が劣化する前にシール部材の磨耗の程度を検知できることが望まれる。 Since the conventional liquid leakage detection mechanism detects liquid leakage from the sealed member whose wear has progressed, the fluid leaked from the seal member may contaminate the external environment. It is desired that the degree of wear of the seal member can be detected before the seal member deteriorates so that the fluid leaks to the external space.

本開示は、新規な液漏れ検知機構を提供することを目的とする。本開示の具体的な目的の一つは、外部空間への流体の漏洩が起こる前にシール部材の磨耗の程度を検知できる液漏れ検知機構を提供することである。本開示のこれ以外の目的は、本明細書全体を参照することにより明らかとなる。 It is an object of the present disclosure to provide a novel liquid leakage detection mechanism. One of the specific objects of the present disclosure is to provide a liquid leakage detection mechanism capable of detecting the degree of wear of the sealing member before the fluid leaks to the external space. Other purposes of this disclosure will become apparent with reference to the entire specification.

本発明の一実施形態による液漏れ検知機構は、シリンダ室を有し、前記シリンダ室と外部空間とを接続する連通孔が形成されたシリンダと、前記連通孔を貫くように前記シリンダに設けられたピストンロッドと、を備える。当該シリンダには、前記連通孔の第1位置にその一端が接続された流路が形成される。当該液漏れ検知機構は、前記連通孔の前記第1位置よりも前記シリンダ室側にある第2位置に設けられたシール部材と、前記流路の他端に接続されたタンクと、をさらに備える。 The liquid leakage detection mechanism according to the embodiment of the present invention is provided in the cylinder having a cylinder chamber and having a communication hole for connecting the cylinder chamber and the external space, and the cylinder so as to penetrate the communication hole. It is equipped with a cylinder rod. In the cylinder, a flow path having one end connected to the first position of the communication hole is formed. The liquid leakage detection mechanism further includes a seal member provided at a second position closer to the cylinder chamber than the first position of the communication hole, and a tank connected to the other end of the flow path. ..

上記実施形態において、シリンダ室内の流体の一部は、当該シリンダ室と外部空間との圧力差により、連通孔において外部空間へ向かって浸み出す。このシリンダ室から浸み出した流体は、連通孔の第1位置から、シリンダに形成された流路に侵入し、この流路を経由してタンクに流れ込む。よって、このタンクに貯留されている流体の量に基づいてシール部材の磨耗の程度を判断することができる。上記実施形態においては、シリンダ室と外部空間との気圧差などの原因で、シリンダ室から磨耗前のシール部材を通って浸み出す流体をタンクに貯蔵することができる。よって、流体が外部空間へ漏れ出す程度にまでシール部材が磨耗する前の時点においても、シール部材の磨耗の程度をモニタリングすることができる。これにより、流体が外部空間まで漏出する前に、シール部材を交換することが可能となる。 In the above embodiment, a part of the fluid in the cylinder chamber seeps out toward the external space in the communication hole due to the pressure difference between the cylinder chamber and the external space. The fluid seeping out from the cylinder chamber enters the flow path formed in the cylinder from the first position of the communication hole, and flows into the tank via this flow path. Therefore, the degree of wear of the seal member can be determined based on the amount of fluid stored in this tank. In the above embodiment, the fluid that seeps out from the cylinder chamber through the seal member before wear can be stored in the tank due to the pressure difference between the cylinder chamber and the external space. Therefore, it is possible to monitor the degree of wear of the seal member even before the seal member is worn to the extent that the fluid leaks to the external space. This makes it possible to replace the sealing member before the fluid leaks to the external space.

本発明の一実施形態において、前記タンクは、少なくともその一部が透明または半透明である。 In one embodiment of the invention, the tank is at least partially transparent or translucent.

上記実施形態によれば、タンクが透明または半透明であるため、外部からタンク内の流体を視認することができる。 According to the above embodiment, since the tank is transparent or translucent, the fluid in the tank can be visually recognized from the outside.

本発明の一実施形態において、前記タンクは、前記流路を介して流入した前記流体の量を計測するための目盛りを有する。 In one embodiment of the invention, the tank has a scale for measuring the amount of the fluid that has flowed in through the flow path.

上記実施形態によれば、目盛りを読み取ることにより、タンク内の流体の量を測ることができる。 According to the above embodiment, the amount of fluid in the tank can be measured by reading the scale.

本発明の一実施形態においては、前記タンクがスパイラル形状に形成される。 In one embodiment of the invention, the tank is formed in a spiral shape.

上記実施形態によれば、タンクの小型化を図ることができる。 According to the above embodiment, the size of the tank can be reduced.

本発明の一実施形態においては、前記タンクが前記シリンダ本体の外表面に沿って形成される。 In one embodiment of the invention, the tank is formed along the outer surface of the cylinder body.

上記実施形態によれば、タンクをシリンダ本体の近くに配置することで、タンクと他の物体との衝突を抑制できる。 According to the above embodiment, by arranging the tank near the cylinder body, it is possible to suppress a collision between the tank and another object.

本発明の一実施形態による液漏れ検知機構は、前記流路に設けられ、前記タンクから前記連通孔への逆流を防止するように構成されたチェック弁をさらに備える。 The liquid leakage detection mechanism according to the embodiment of the present invention further includes a check valve provided in the flow path and configured to prevent backflow from the tank to the communication hole.

上記実施形態によれば、タンクからの流体の逆流を防止できる。 According to the above embodiment, the backflow of the fluid from the tank can be prevented.

本発明の一実施形態による液漏れ検知機構は、前記タンク内に貯留された流体の量を検出するレベル計をさらに備える。 The liquid leakage detection mechanism according to the embodiment of the present invention further includes a level meter for detecting the amount of fluid stored in the tank.

上記実施形態によれば、レベル計により、タンク内に貯留されている流体の量を検出することができる。 According to the above embodiment, the level meter can detect the amount of fluid stored in the tank.

本発明の一実施形態による液漏れ検知機構は、前記連通孔の前記第1位置よりも前記外部空間側にある第3位置に設けられたスクレイパをさらに備える。 The liquid leakage detection mechanism according to the embodiment of the present invention further includes a scraper provided at a third position on the external space side of the communication hole at the first position.

上記実施形態によれば、スクレイパにより、連通孔内においてシール部材から外部空間側へ浸み出した流体が外部空間に漏れないようにシールされる。 According to the above embodiment, the scraper seals the fluid that has exuded from the sealing member to the external space side in the communication hole so as not to leak into the external space.

本発明の実施形態によって、新規な液漏れ検知機構が提供される。本発明の実施形態によって、外部空間への流体の漏洩が起こる前にシール部材の磨耗の程度を検知できる液漏れ検知機構が提供される。 An embodiment of the present invention provides a novel liquid leakage detection mechanism. An embodiment of the present invention provides a liquid leakage detection mechanism capable of detecting the degree of wear of a sealing member before a fluid leaks into an external space.

本発明の一実施形態による液漏れ検知機構が適用されたアクチュエータを模式的に示す図である。It is a figure which shows typically the actuator to which the liquid leakage detection mechanism by one Embodiment of this invention is applied. 図1のアクチュエータの一部を拡大して模式的に示す図である。It is a figure which shows the part of the actuator of FIG. 1 enlarged and schematically. タンクが取り外されたアクチュエータを模式的に示す図である。It is a figure which shows typically the actuator which the tank was removed. 本発明の別の実施形態による液漏れ検知機構が適用されたアクチュエータの一部を模式的に説明する図である。It is a figure schematically explaining a part of the actuator to which the liquid leakage detection mechanism by another embodiment of this invention is applied. 本発明の別の実施形態による液漏れ検知機構が適用されたアクチュエータの一部を模式的に説明する図である。It is a figure schematically explaining a part of the actuator to which the liquid leakage detection mechanism by another embodiment of this invention is applied. 本発明の別の実施形態による液漏れ検知機構が適用されたアクチュエータの一部を模式的に説明する図である。It is a figure schematically explaining a part of the actuator to which the liquid leakage detection mechanism by another embodiment of this invention is applied. 本発明の別の実施形態による液漏れ検知機構が適用されたアクチュエータの一部を模式的に説明する図である。It is a figure schematically explaining a part of the actuator to which the liquid leakage detection mechanism by another embodiment of this invention is applied.

以下、添付の図面を適宜参照し、本発明の様々な実施形態を説明する。各図面において共通する構成要素に対しては同一の参照符号が付されている。各図面は、説明の便宜上、必ずしも正確な縮尺で記載されているとは限らない点に留意されたい。 Hereinafter, various embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings as appropriate. The same reference numerals are given to the components common to each drawing. It should be noted that each drawing is not always drawn to the correct scale for convenience of explanation.

本発明の一態様による液漏れ検知機構は、シリンダ室を有するシリンダと、当該シリンダに摺動可能に設けられたピストンユニットと、を有するシリンダ機構に適用され得る。当該シリンダには、このシリンダ室と外部空間とを接続する連通孔が形成される。当該ピストンユニットは、シリンダを2つのシリンダ室に区画するピストンと、ピストンから延伸するピストンロッドとを有していてもよい。当該シリンダユニットは、ピストンロッドが連通孔内でその延伸方向に沿って摺動可能となるようにシリンダに設けられてもよい。本発明の一態様による液漏れ検知機構は、シリンダ室から連通孔を通過する経路での液漏れを検知するように構成される。本明細書に開示される液漏れ検知機構が適用されるシリンダ機構には、流体圧式アクチュエータ、流体ポンプ、及びこれら以外の様々な流体圧で動作するシリンダ機構が含まれ得る。 The liquid leakage detection mechanism according to one aspect of the present invention can be applied to a cylinder mechanism having a cylinder having a cylinder chamber and a piston unit slidably provided in the cylinder. The cylinder is formed with a communication hole connecting the cylinder chamber and the external space. The piston unit may have a piston that partitions the cylinder into two cylinder chambers and a piston rod that extends from the piston. The cylinder unit may be provided in the cylinder so that the piston rod can slide in the communication hole along the extending direction thereof. The liquid leakage detection mechanism according to one aspect of the present invention is configured to detect liquid leakage in the path from the cylinder chamber through the communication hole. Cylinder mechanisms to which the leak detection mechanisms disclosed herein apply may include fluid pressure actuators, fluid pumps, and other cylinder mechanisms that operate at various fluid pressures.

まず、図1を参照して、本発明の一態様による液漏れ検知機構が適用されたアクチュエータについて説明する。図1は、本発明の一実施形態による液漏れ検知機構が適用されたアクチュエータ10を模式的に示す図である。このアクチュエータ10は、航空機等の輸送機器、各種産業機械、及びこれら以外の各種機械において、可動部材を駆動するために用いられ得る。アクチュエータ10は、本明細書に開示される液漏れ検知機構が適用されるシリンダ機構の例である。 First, with reference to FIG. 1, an actuator to which the liquid leakage detection mechanism according to one aspect of the present invention is applied will be described. FIG. 1 is a diagram schematically showing an actuator 10 to which a liquid leakage detection mechanism according to an embodiment of the present invention is applied. The actuator 10 can be used to drive a movable member in transportation equipment such as an aircraft, various industrial machines, and various machines other than these. The actuator 10 is an example of a cylinder mechanism to which the liquid leakage detection mechanism disclosed in the present specification is applied.

図1には、流体圧式アクチュエータが示されている。図示のように、アクチュエータ10は、シリンダ11と、ピストンユニット12と、シリンダ11に対するピストンユニット12の位置を検出する位置センサ20と、を有している。 FIG. 1 shows a fluid pressure actuator. As shown in the figure, the actuator 10 has a cylinder 11, a piston unit 12, and a position sensor 20 that detects the position of the piston unit 12 with respect to the cylinder 11.

シリンダ11は、筒状部材11aとグランド部材11bと、を有している。筒状部材11aは、その長手方向(中心軸Aに沿う方向)の一方が開口し、他方が閉塞されている。つまり、筒状部材11aは、有底の筒状に形成されている。筒状部材11aには、流体圧回路17と連通すると連通する第1ポート18a及び第2ポート18bが形成されている。流体圧回路17は、アクチュエータ10に作動流体を供給する作動流体源、アクチュエータ10から排出された作動流体を貯留するリザーバ、及び各種バルブを備えることができる。 The cylinder 11 has a cylindrical member 11a and a gland member 11b. One of the tubular members 11a in the longitudinal direction (direction along the central axis A) is open, and the other is closed. That is, the tubular member 11a is formed in a bottomed tubular shape. The tubular member 11a is formed with a first port 18a and a second port 18b that communicate with the fluid pressure circuit 17. The fluid pressure circuit 17 can include a working fluid source that supplies the working fluid to the actuator 10, a reservoir that stores the working fluid discharged from the actuator 10, and various valves.

グランド部材11bは、長手方向の両端が開口した筒状に形成されており、筒状部材11aの開口付近において、筒状部材11aの内側に螺合されている。グランド部材11bは、筒状部材11aの内側に嵌め合わされてもよい。グランド部材11bは両端が開口した筒状に形成されているため、グランド部材11bの内周面により、シリンダ11内のシリンダ室と外部空間100とを接続する連通孔11dが画定される。つまり、シリンダ11には、シリンダ室と外部空間100とを接続する連通孔11dが形成されている。外部空間100は、シリンダ11の外側にある空間を意味する。シリンダ11へ作動流体を給排するための流体圧回路17は、外部空間100には含まれない。 The gland member 11b is formed in a cylindrical shape with both ends open in the longitudinal direction, and is screwed inside the tubular member 11a in the vicinity of the opening of the tubular member 11a. The gland member 11b may be fitted inside the tubular member 11a. Since the gland member 11b is formed in a cylindrical shape with both ends open, the communication hole 11d connecting the cylinder chamber in the cylinder 11 and the external space 100 is defined by the inner peripheral surface of the gland member 11b. That is, the cylinder 11 is formed with a communication hole 11d that connects the cylinder chamber and the external space 100. The external space 100 means a space outside the cylinder 11. The fluid pressure circuit 17 for supplying / discharging the working fluid to / from the cylinder 11 is not included in the external space 100.

グランド部材11bの外周面には、中心軸Aの周方向に延伸するリング状の溝が形成されており、この溝にシール部材11cが設けられている。シール部材11cは、例えば、弾性部材からなるOリングである。 A ring-shaped groove extending in the circumferential direction of the central axis A is formed on the outer peripheral surface of the gland member 11b, and the seal member 11c is provided in this groove. The seal member 11c is, for example, an O-ring made of an elastic member.

本明細書で説明されている筒状部材11a及びグランド部材11bは、シリンダ11の構成部材の例示である。筒状部材11a及びグランド部材11bの形状、配置、及び接合態様は、本明細書で明示的に説明された態様には限定されない。シリンダ11は、筒状部材11a及びグランド部材11b以外の部材を含んでもよい。 The tubular member 11a and the gland member 11b described herein are examples of constituent members of the cylinder 11. The shapes, arrangements, and joining embodiments of the tubular member 11a and the gland member 11b are not limited to the embodiments explicitly described herein. The cylinder 11 may include members other than the tubular member 11a and the gland member 11b.

ピストンユニット12は、ピストン13と、ピストン13に接続されたピストンロッド14と、ピストンロッド14に取り付けられたクレビス15と、を有する。ピストン13及びピストンロッド14は、シリンダ11の内部に配置されている。ピストンロッド14は、その一部がシリンダ11の外部(すなわち、外部空間100)に突出している。 The piston unit 12 has a piston 13, a piston rod 14 connected to the piston 13, and a clevis 15 attached to the piston rod 14. The piston 13 and the piston rod 14 are arranged inside the cylinder 11. A part of the piston rod 14 projects to the outside of the cylinder 11 (that is, the external space 100).

ピストン13は、円筒形状に形成されている。ピストン13は、その外周面が筒状部材11aの内周面と当接するように、筒状部材11aの内側に配置されている。ピストン13の外周面と筒状部材11aの内周面との間は、シール部材11eによりシールされている。これにより、ピストン13は、シリンダ11の内部空間を第1シリンダ室19aおよび第2シリンダ室19bに区画する。第1シリンダ室19aへ作動流体の供給及び第1シリンダ室19aからの作動流体の排出は、第1ポート18aを介して行われる。同様に、第2シリンダ室19bへの作動流体の供給及び第2シリンダ室19bからの作動流体の排出は、第2ポート18bを介して行われる。 The piston 13 is formed in a cylindrical shape. The piston 13 is arranged inside the cylindrical member 11a so that its outer peripheral surface abuts on the inner peripheral surface of the tubular member 11a. The outer peripheral surface of the piston 13 and the inner peripheral surface of the tubular member 11a are sealed by the sealing member 11e. As a result, the piston 13 divides the internal space of the cylinder 11 into the first cylinder chamber 19a and the second cylinder chamber 19b. The supply of the working fluid to the first cylinder chamber 19a and the discharge of the working fluid from the first cylinder chamber 19a are performed via the first port 18a. Similarly, the supply of the working fluid to the second cylinder chamber 19b and the discharge of the working fluid from the second cylinder chamber 19b are performed via the second port 18b.

ピストンロッド14は、ピストン13からシリンダ11の開口端に向かって延伸する第1筒状部材14aと、ピストン13から第1筒状部材14aと反対側に向かって延伸する第2筒状部材14bと、を有する。 The piston rod 14 includes a first cylindrical member 14a extending from the piston 13 toward the open end of the cylinder 11 and a second tubular member 14b extending from the piston 13 toward the side opposite to the first tubular member 14a. , Have.

ピストンロッド14は、シリンダ11の連通孔11dを貫くように、シリンダ11に設けられている。具体的には、ピストンロッド14は、第1筒状部材14aの外周面においてグランド部材11bの内周面と当接するように設けられている。 The piston rod 14 is provided in the cylinder 11 so as to penetrate the communication hole 11d of the cylinder 11. Specifically, the piston rod 14 is provided so as to come into contact with the inner peripheral surface of the ground member 11b on the outer peripheral surface of the first tubular member 14a.

クレビス15は、駆動対象の可動部材に回動可能に取り付けられる取付部15aと、この取付部15aから突出する軸部15bとを有する。軸部15bの外表面には雄ねじが形成されており、この雄ねじが第1筒状部材14aの内周面に形成された雌ねじと螺合する。 The clevis 15 has a mounting portion 15a that is rotatably attached to a movable member to be driven, and a shaft portion 15b that protrudes from the mounting portion 15a. A male screw is formed on the outer surface of the shaft portion 15b, and this male screw is screwed with a female screw formed on the inner peripheral surface of the first tubular member 14a.

ピストンユニット12は、シリンダ11に対してその中心軸Aに沿って移動可能に設けられている。ピストンユニット12が中心軸Aに沿った第1移動方向W1に移動するとアクチュエータ10は伸長し、ピストンユニット12が中心軸A沿った第2移動方向W2に移動するとアクチュエータ10は収縮する。アクチュエータ10は、第1シリンダ室19a及び第2シリンダ室19bに対して作動流体が給排されることで作動する。本明細書で説明されているピストンユニット12は例示であり、ピストンユニット12の構成部材の形状、配置、及び接合態様は、本明細書で明示的に説明された態様には限定されない。例えば、ピストンユニット12において、ピストンロッド14とクレビス15とは一部材として形成されてもよい。 The piston unit 12 is provided so as to be movable with respect to the cylinder 11 along the central axis A thereof. When the piston unit 12 moves in the first moving direction W1 along the central axis A, the actuator 10 expands, and when the piston unit 12 moves in the second moving direction W2 along the central axis A, the actuator 10 contracts. The actuator 10 operates by supplying and discharging the working fluid to and from the first cylinder chamber 19a and the second cylinder chamber 19b. The piston unit 12 described herein is exemplary, and the shapes, arrangements, and joining embodiments of the components of the piston unit 12 are not limited to those expressly described herein. For example, in the piston unit 12, the piston rod 14 and the clevis 15 may be formed as one member.

ピストンロッド14の第2筒状部材14bの内部には、ピストンユニット12の位置を検出する位置センサ20が設けられている。位置センサ20は、例えば、線形可変差動変圧器(LVDT)である。 Inside the second cylindrical member 14b of the piston rod 14, a position sensor 20 for detecting the position of the piston unit 12 is provided. The position sensor 20 is, for example, a linear variable differential transformer (LVDT).

次に、上述したアクチュエータ10の動作について説明する。アクチュエータ10を収縮させる場合、不図示のコントローラからの指令に基づいて、流体圧回路17に備えられた制御バルブが切り換えられ、これにより第1シリンダ室19aに作動流体が供給され第2シリンダ室19bから作動流体が排出される。これにより、ピストンユニット12は、中立位置から第2移動方向W2に移動する。一方、アクチュエータ10を伸長させる場合、不図示のコントローラからの指令に基づいて制御バルブが切り換えられ、これにより、第2シリンダ室19bに作動流体が供給され、第1シリンダ室19aから作動流体が排出される。これにより、ピストンユニット12は、第1移動方向W1に移動する。 Next, the operation of the actuator 10 described above will be described. When the actuator 10 is contracted, the control valve provided in the fluid pressure circuit 17 is switched based on a command from a controller (not shown), whereby the working fluid is supplied to the first cylinder chamber 19a and the second cylinder chamber 19b. The working fluid is discharged from. As a result, the piston unit 12 moves from the neutral position to the second moving direction W2. On the other hand, when the actuator 10 is extended, the control valve is switched based on a command from a controller (not shown), whereby the working fluid is supplied to the second cylinder chamber 19b and the working fluid is discharged from the first cylinder chamber 19a. Will be done. As a result, the piston unit 12 moves in the first moving direction W1.

次に、図2及び図3を参照して、アクチュエータ10及び当該アクチュエータ10に適用される液漏れ検知機構について説明する。図2は、アクチュエータ10の一部を拡大して模式的に示す図である。具体的には、図2には、アクチュエータ10のシリンダ11の開口近辺の断面が模式的に示されている。図3は、タンク41が取り外されたアクチュエータ10を模式的に示す図である。 Next, with reference to FIGS. 2 and 3, the actuator 10 and the liquid leakage detection mechanism applied to the actuator 10 will be described. FIG. 2 is an enlarged diagram schematically showing a part of the actuator 10. Specifically, FIG. 2 schematically shows a cross section of the actuator 10 in the vicinity of the opening of the cylinder 11. FIG. 3 is a diagram schematically showing an actuator 10 from which the tank 41 has been removed.

図示のように、グランド部材11bの内周面には、第1溝31a、第2溝32a、及び第3溝33aがそれぞれ形成されている。第1溝31aは、中心軸A方向における第1位置において、グランド部材11bの内周面に形成されている。第2溝32aは、中心軸A方向における第2位置において、グランド部材11bの内周面に形成されている。第3溝33aは、中心軸A方向における第3位置において、グランド部材11bの内周面に形成されている。中心軸A方向において、第2位置は、第1位置よりもシリンダ11の内部側(第1シリンダ室19aに近い側)に配されており、第3位置は、第1位置よりも外部空間100側(第1シリンダ室19aから遠い側)に配されている。第1溝31a、第2溝32a、及び第3溝33aはいずれも、中心軸Aの周方向に延びるリング状に形成されている。第3溝33aは、外部空間100に開口している。 As shown in the figure, a first groove 31a, a second groove 32a, and a third groove 33a are formed on the inner peripheral surface of the gland member 11b, respectively. The first groove 31a is formed on the inner peripheral surface of the ground member 11b at the first position in the direction of the central axis A. The second groove 32a is formed on the inner peripheral surface of the ground member 11b at the second position in the direction of the central axis A. The third groove 33a is formed on the inner peripheral surface of the ground member 11b at the third position in the direction of the central axis A. In the direction of the central axis A, the second position is arranged on the inner side of the cylinder 11 (the side closer to the first cylinder chamber 19a) than the first position, and the third position is the outer space 100 than the first position. It is arranged on the side (the side far from the first cylinder chamber 19a). The first groove 31a, the second groove 32a, and the third groove 33a are all formed in a ring shape extending in the circumferential direction of the central axis A. The third groove 33a is open to the external space 100.

第2溝32aには、シール部材32が設けられている。シール部材32は、例えば、弾性部材からなるOリングである。シール部材32は、第1シリンダ室19a内の流体が外部空間に漏れ出さないように、ピストンロッド14の第1筒状部材14aの外周面とグランド部材11bの内周面との間の隙間を封止する。つまり、シール部材32は、流体を第1シリンダ室19a内に封止するための部材である。シール部材32として、Oリング以外にも、流体を第1シリンダ室19a内に封止できる様々なシール部材を用いることができる。 The second groove 32a is provided with a seal member 32. The seal member 32 is, for example, an O-ring made of an elastic member. The seal member 32 has a gap between the outer peripheral surface of the first tubular member 14a of the piston rod 14 and the inner peripheral surface of the gland member 11b so that the fluid in the first cylinder chamber 19a does not leak to the external space. Seal. That is, the seal member 32 is a member for sealing the fluid in the first cylinder chamber 19a. As the sealing member 32, various sealing members capable of sealing the fluid in the first cylinder chamber 19a can be used in addition to the O-ring.

第3溝33aには、スクレイパ33が設けられている。スクレイパ33は、ゴムなどの樹脂材料からなる部材であり、中心軸Aの周方向に沿って延びるリング形状を有している。スクレイパ33は、ピストンロッド14の第1筒状部材14aの外周面に当接するように設けられている。スクレイパ33は、ピストンロッド14が第2移動方向W2へ移動する際に、ピストンロッド14の外周面に付着した異物を掻き取るように構成されている。 A scraper 33 is provided in the third groove 33a. The scraper 33 is a member made of a resin material such as rubber, and has a ring shape extending along the circumferential direction of the central axis A. The scraper 33 is provided so as to abut on the outer peripheral surface of the first cylindrical member 14a of the piston rod 14. The scraper 33 is configured to scrape off foreign matter adhering to the outer peripheral surface of the piston rod 14 when the piston rod 14 moves in the second moving direction W2.

グランド部材11bには、連通孔11と外部空間100とを接続する流路34が形成されている。流路34は、その一方の端部において、第1溝31aと接続されている。流路34は、図3に示すように、後述するタンク41がグランド部材11bから取り外されている場合に、その他方の端部がグランド部材11bから外部空間100に向かって開口するように形成される。流路34は、第1溝31aとタンク41の内部空間とを接続する。 The gland member 11b is formed with a flow path 34 connecting the communication hole 11 and the external space 100. The flow path 34 is connected to the first groove 31a at one end thereof. As shown in FIG. 3, the flow path 34 is formed so that when the tank 41 described later is removed from the gland member 11b, the other end thereof opens from the gland member 11b toward the external space 100. To. The flow path 34 connects the first groove 31a and the internal space of the tank 41.

本明細書で明示的に説明されている流路34の具体的な形状及び配置は例示である。本発明の趣旨に反しない限り、流路34の形状及び配置は適宜変更され得る。例えば、積層造形法(「Additive Manufacturing」、又は、単に「AM」ともいう。)によりシリンダ11を作製することにより、曲線形状となるように流路34を形成することもできる。流路34は、グランド部材11b以外のシリンダの構成部材に形成されてもよい。 The specific shape and arrangement of the flow path 34 explicitly described herein is exemplary. The shape and arrangement of the flow path 34 may be appropriately changed as long as it does not contradict the gist of the present invention. For example, the flow path 34 can be formed so as to have a curved shape by manufacturing the cylinder 11 by a laminated molding method (also referred to as “Additive Manufacturing” or simply “AM”). The flow path 34 may be formed in a cylinder component other than the gland member 11b.

スクレイパ33は、第1溝31aの流体が連通孔11dを通って外部空間100に漏れ出ないように、グランド部材11bの内周面と第1筒状部材14aの外周面との間の隙間を封止するように構成される。このように、スクレイパ33は、シリンダ11の内部への異物の侵入を防止する機能と、流体が第1溝31aから連通孔11dを通って漏れ出さないようにシールする機能と、を有している。 The scraper 33 provides a gap between the inner peripheral surface of the gland member 11b and the outer peripheral surface of the first tubular member 14a so that the fluid of the first groove 31a does not leak to the external space 100 through the communication hole 11d. It is configured to be sealed. As described above, the scraper 33 has a function of preventing foreign matter from entering the inside of the cylinder 11 and a function of sealing the fluid from the first groove 31a through the communication hole 11d. There is.

グランド部材11bには、タンク41が取り付けられている。タンク41は、グランド部材11bの外部空間100に面した外面に取り付けられている。図示の実施形態において、タンク41は、基部41aと、この基部41aから中心軸Aに沿ってグランド部材11bの外方に延伸する管状のタンク本体41bと、タンク本体41bの基部41aと反対側の端に設けられた終端部41cと、を備える。 A tank 41 is attached to the gland member 11b. The tank 41 is attached to the outer surface of the gland member 11b facing the external space 100. In the illustrated embodiment, the tank 41 is on the opposite side of the base 41a, the tubular tank body 41b extending outward from the base 41a along the central axis A to the ground member 11b, and the base 41a of the tank body 41b. A terminal portion 41c provided at the end is provided.

基部41aは、円筒形状に形成されており、その外周面には雄ねじが形成されている。タンク41は、基部41aがグランド部材11bに形成された雌ねじと螺合することにより、グランド部材11bに対して取り付けられる。基部41aは、固定リング44により、グランド部材11bに締め付けられる。基部41aの内部には、貫通孔41eが形成されている。貫通孔41eは、その一端が流路34と接続されており、その他端がタンク本体41bに接続されている。 The base portion 41a is formed in a cylindrical shape, and a male screw is formed on the outer peripheral surface thereof. The tank 41 is attached to the gland member 11b by screwing the base portion 41a with the female screw formed on the gland member 11b. The base 41a is fastened to the gland member 11b by the fixing ring 44. A through hole 41e is formed inside the base portion 41a. One end of the through hole 41e is connected to the flow path 34, and the other end is connected to the tank body 41b.

タンク本体41bは、中空の管状に形成されており、第1溝31aから流路34及び貫通孔41eを通過して流れ込んでくる流体をその内部空間に貯留できるように構成されている。タンク本体41bの内部空間は、タンク本体41bの内周面41dにより画定されている。図示の実施形態では、タンク本体41bは、中心軸Aに沿って延伸する管状に形成されている。 The tank body 41b is formed in a hollow tubular shape, and is configured so that the fluid flowing from the first groove 31a through the flow path 34 and the through hole 41e can be stored in the internal space thereof. The internal space of the tank body 41b is defined by the inner peripheral surface 41d of the tank body 41b. In the illustrated embodiment, the tank body 41b is formed in a tubular shape extending along the central axis A.

タンク本体41bの内部空間には、フロート43が収容されている。フロート43は、タンク本体41bに流れ込んだ流体の量に応じて、タンク本体41bの内部空間内を移動するように設けられている。例えば、フロート43は、タンク本体41bが空の場合に基準位置に配されており、タンク本体41に流れ込んだ流体の量に応じて、当該基準位置からタンク本体41bの延伸方向に移動するように構成及び配置される。 The float 43 is housed in the internal space of the tank body 41b. The float 43 is provided so as to move in the internal space of the tank body 41b according to the amount of the fluid flowing into the tank body 41b. For example, the float 43 is arranged at a reference position when the tank body 41b is empty, and moves from the reference position in the extending direction of the tank body 41b according to the amount of fluid flowing into the tank body 41. Configured and arranged.

タンク本体41bは、その内部に貯留されている流体及びフロート43を外部から視認することができるように、透明または半透明であってもよい。外部からの視認性を高めるために、フロート43は着色されていてもよい。 The tank body 41b may be transparent or translucent so that the fluid and the float 43 stored therein can be visually recognized from the outside. The float 43 may be colored in order to improve visibility from the outside.

タンク本体41bには、目盛り42が付されていても良い。フロート43が到達した位置における目盛り42の数値を読み取ることにより、タンク本体41bに貯留されている流体の量を測ることができる。 The tank body 41b may be provided with a scale 42. By reading the numerical value of the scale 42 at the position where the float 43 has reached, the amount of fluid stored in the tank body 41b can be measured.

タンク本体41bの先端には、終端部41cが形成されている。終端部41cは、タンク本体41bの延伸方向に対してほぼ直交する方向に延伸している。この終端部41cにより、フロート43の脱落が防止される。また、終端部41cにより、タンク本体41bの内周面41dとフロート43との間から漏れ出した流体がタンク41から外に漏れ出すことを防止できる。 A terminal portion 41c is formed at the tip of the tank body 41b. The terminal portion 41c is stretched in a direction substantially orthogonal to the stretching direction of the tank body 41b. The end portion 41c prevents the float 43 from falling off. Further, the terminal portion 41c can prevent the fluid leaking from between the inner peripheral surface 41d of the tank body 41b and the float 43 from leaking out from the tank 41.

流路34には、チェック弁50が設けられている。チェック弁50は、第1溝31a側からタンク41側へ所定の開弁圧より大きな圧力が作用したときに開弁するように構成される。チェック弁50により、タンク41に貯留された流体の第1溝31a及び連通孔11dへの逆流を防止することができる。また、タンク41に貯留される液体の液面を安定させることができる。チェック弁50の開弁圧は、第1溝31aに溜まった流体の流体圧により開弁するように定められる。チェック弁50の開弁圧は、第1溝31aに溜まった流体の流体圧がチェック弁50及びスクレイパ33に作用する際に、スクレイパ33から外部空間100に当該流体が漏洩しないうちにチェック弁50が開弁する程度の圧力に設定される。これにより、第1溝31aに溜まった流体は、スクレイパ33を通過して外部空間100へ漏れ出すのではなく、流路34を通過してタンク41に貯留される。 A check valve 50 is provided in the flow path 34. The check valve 50 is configured to open when a pressure larger than a predetermined valve opening pressure is applied from the first groove 31a side to the tank 41 side. The check valve 50 can prevent the fluid stored in the tank 41 from flowing back into the first groove 31a and the communication hole 11d. In addition, the liquid level of the liquid stored in the tank 41 can be stabilized. The valve opening pressure of the check valve 50 is determined to be opened by the fluid pressure of the fluid accumulated in the first groove 31a. The valve opening pressure of the check valve 50 is such that when the fluid pressure of the fluid accumulated in the first groove 31a acts on the check valve 50 and the scraper 33, the check valve 50 does not leak the fluid from the scraper 33 to the external space 100. Is set to a pressure that opens the valve. As a result, the fluid accumulated in the first groove 31a does not pass through the scraper 33 and leak to the external space 100, but passes through the flow path 34 and is stored in the tank 41.

タンク41は、本発明の液漏れ検知機構に適用可能なタンクの例であり、本発明に適用可能なタンクの具体的な形状、配置、及び機能は、タンク41に限定されない。続いて、図4及び図5を順次参照して、タンク41の変形例について説明する。 The tank 41 is an example of a tank applicable to the liquid leakage detection mechanism of the present invention, and the specific shape, arrangement, and function of the tank applicable to the present invention are not limited to the tank 41. Subsequently, a modified example of the tank 41 will be described with reference to FIGS. 4 and 5 in sequence.

図4に示されている実施形態においては、図1~図3に示されているタンク41に代えてタンク141が設けられている。図4のタンク141は、グランド部材11bと螺合される基部141aと、この基部141から延伸するタンク本体141bと、基部141aをグランド部材141に締め付ける固定リング144と、を有する。タンク本体141bは、螺旋形状に形成されている。かかる螺旋形状のタンク本体141bは、積層造形法により作製され得る。 In the embodiment shown in FIG. 4, the tank 141 is provided in place of the tank 41 shown in FIGS. 1 to 3. The tank 141 of FIG. 4 has a base portion 141a screwed to the gland member 11b, a tank main body 141b extending from the base portion 141, and a fixing ring 144 for tightening the base portion 141a to the gland member 141. The tank body 141b is formed in a spiral shape. The spiral-shaped tank body 141b can be manufactured by a laminated molding method.

タンク本体141bが螺旋形状とされることにより、タンク本体が一方向に延伸する場合よりも、タンク141の寸法を小型化できる。 Since the tank body 141b has a spiral shape, the size of the tank 141 can be reduced as compared with the case where the tank body extends in one direction.

図5に示されている実施形態においては、図1~図3に示されているタンク41に代えてタンク241が設けられている。図5のタンク241は、グランド部材11bに嵌め込まれる基部241aと、この基部241からグランド部材11bの外表面に沿って延伸するタンク本体241bと、を有する。タンク本体241bは、例えば、図示のように、グランド部材11bの外表面に沿って複数回折り曲げられたミランダ形状を有していてもよい。複数回折り曲げられた形状のタンク本体241bは、積層造形法により作製され得る。 In the embodiment shown in FIG. 5, the tank 241 is provided in place of the tank 41 shown in FIGS. 1 to 3. The tank 241 of FIG. 5 has a base portion 241a fitted into the gland member 11b, and a tank body 241b extending from the base portion 241 along the outer surface of the gland member 11b. The tank body 241b may have a miranda shape that is bent a plurality of times along the outer surface of the gland member 11b, for example, as shown in the figure. The tank body 241b having a plurality of bent shapes can be manufactured by a laminated molding method.

タンク本体241bがグランド部材11bの外表面に沿って延伸することにより、タンク241を、グランド部材11bの内部及びその外表面付近に配置することができる。これにより、タンク241と他の部材との衝突を抑制することができる。 By extending the tank body 241b along the outer surface of the gland member 11b, the tank 241 can be arranged inside the gland member 11b and in the vicinity of the outer surface thereof. As a result, the collision between the tank 241 and other members can be suppressed.

上述したアクチュエータ10においては、第1シリンダ室19aと外部空間100との気圧差により、第1シリンダ室19aの流体は、連通孔11dを通って外部空間100へ向かって浸み出す。この第1シリンダ室19aから浸み出した流体は、連通孔11dの第1溝31aから流路34に侵入し、この流路34を経由してタンク41,141,241に流れ込む。よって、これらのタンクに貯留されている流体の量に基づいてシール部材32の磨耗の程度を判断することができる。上記の各実施形態においては、シリンダ室19a1と外部空間100との気圧差などの原因で、シール部材32の磨耗または劣化の前からシリンダ室19a1よりシール部材32を通って浸み出す流体をタンク41,141,241に貯留することができる。タンク41,141,241に貯留されている流体の量は、所定期間ごと、所定運転サイクルごと、またはこれら以外の任意のタイミングで、目視により確認することが可能である。このようにして、流体が外部空間100へ漏れ出す程度にまでシール部材32が磨耗する前の時点においても、タンク41,141,241に貯蔵された流体の量に基づいて、シール部材32の磨耗の程度をモニタリングすることができる。これにより、流体が外部空間100に漏出する前に、シール部材32を交換することが可能となる。 In the actuator 10 described above, the fluid in the first cylinder chamber 19a seeps out toward the external space 100 through the communication hole 11d due to the pressure difference between the first cylinder chamber 19a and the external space 100. The fluid seeping out from the first cylinder chamber 19a enters the flow path 34 from the first groove 31a of the communication hole 11d, and flows into the tanks 41, 141, and 24 via the flow path 34. Therefore, the degree of wear of the seal member 32 can be determined based on the amount of fluid stored in these tanks. In each of the above embodiments, a fluid that seeps out from the cylinder chamber 19a1 through the seal member 32 before the seal member 32 is worn or deteriorated due to a pressure difference between the cylinder chamber 19a1 and the external space 100 is a tank. It can be stored in 41, 141,241. The amount of fluid stored in the tanks 41, 141,241 can be visually confirmed every predetermined period, every predetermined operation cycle, or at any timing other than these. In this way, even before the seal member 32 is worn to the extent that the fluid leaks to the external space 100, the seal member 32 is worn based on the amount of the fluid stored in the tanks 41, 141,241. The degree of can be monitored. This makes it possible to replace the seal member 32 before the fluid leaks into the external space 100.

次に、図6を参照して、本発明のさらに別の実施形態について説明する。図6は、本発明の別の実施形態による液漏れ検知機構が適用されたアクチュエータの一部を模式的に説明する図である。図6に示されている実施形態においては、図1~図3に示されているタンク41に代えてタンク341が設けられており、このタンク341に貯留された流体が所定量に達したことが検出スイッチ343により検出される。 Next, still another embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 6 is a diagram schematically illustrating a part of an actuator to which the liquid leakage detection mechanism according to another embodiment of the present invention is applied. In the embodiment shown in FIG. 6, a tank 341 is provided in place of the tank 41 shown in FIGS. 1 to 3, and the fluid stored in the tank 341 has reached a predetermined amount. Is detected by the detection switch 343.

図示の実施形態において、タンク341は、両端が開口しており長手方向に延伸する管状のタンク本体341aと、このタンク本体341aの内部に設けられたプランジャ341bと、を有する。タンク本体341aは、その基端においてグランド部材11bに形成された凹部に埋め込まれている。タンク本体341aの内部空間は、タンク本体341aの基端側の開口を介して流路34と接続されている。このように、タンク341は、第1溝31aに溜まった流体が流路34を経由してタンク本体341aに流れ込むように構成及び配置されている。 In the illustrated embodiment, the tank 341 has a tubular tank body 341a that is open at both ends and extends in the longitudinal direction, and a plunger 341b provided inside the tank body 341a. The tank body 341a is embedded in a recess formed in the gland member 11b at its base end. The internal space of the tank body 341a is connected to the flow path 34 via an opening on the base end side of the tank body 341a. As described above, the tank 341 is configured and arranged so that the fluid accumulated in the first groove 31a flows into the tank main body 341a via the flow path 34.

プランジャ341bは、タンク本体341aの内部に、タンク本体341aの長手方向に沿って摺動可能に設けられている。プランジャ341bは、タンク本体341aに流れ込んだ流体の量に応じて、タンク本体341aの長手方向において流路34から離れる方向に移動するように構成されている。 The plunger 341b is slidably provided inside the tank body 341a along the longitudinal direction of the tank body 341a. The plunger 341b is configured to move away from the flow path 34 in the longitudinal direction of the tank body 341a according to the amount of fluid flowing into the tank body 341a.

プランジャ341bの軌道上には、検出スイッチ343が設けられている。検出スイッチ343は、例えば、グランド部材11bに取り付けられた支持台344に設けられる。検出スイッチ343は、プランジャ341bがタンク本体341aから所定位置まで押し出されたことを検知するように構成される。例えば、検出スイッチ343は、タンク本体341aにその上限値まで流体が溜められたときに、当該上限値に対応する位置まで移動したプランジャ341bの先端341cによってONされるように構成される。検出スイッチ343には、コントローラ345が接続されてもよい。検出スイッチ343は、ONされたときに検出信号をコントローラ345に出力するように構成されてもよい。 A detection switch 343 is provided on the orbit of the plunger 341b. The detection switch 343 is provided on, for example, a support base 344 attached to the ground member 11b. The detection switch 343 is configured to detect that the plunger 341b has been pushed out of the tank body 341a to a predetermined position. For example, the detection switch 343 is configured to be turned on by the tip 341c of the plunger 341b that has moved to the position corresponding to the upper limit value when the fluid is stored in the tank body 341a up to the upper limit value. A controller 345 may be connected to the detection switch 343. The detection switch 343 may be configured to output a detection signal to the controller 345 when turned on.

このコントローラ345は、各種の演算処理を行うCPUと、各種プログラム及び各種データを格納するメモリと、検出スイッチ343及びこれ以外の機器と接続される機器インタフェースと、を備えてもよい。コントローラ345は、例えば、検出スイッチ343からの検出信号に基づいて、タンク本体341aに貯留されている流体がタンク本体341aに関して設定された上限を超えていることを判定することができる。コントローラ345は、その判定結果に応じて、不図示の警報ランプを点灯させるように構成されてもよい。 The controller 345 may include a CPU that performs various arithmetic processes, a memory that stores various programs and various data, and a device interface that is connected to the detection switch 343 and other devices. The controller 345 can determine, for example, based on the detection signal from the detection switch 343, that the fluid stored in the tank body 341a exceeds the upper limit set for the tank body 341a. The controller 345 may be configured to light an alarm lamp (not shown) according to the determination result.

コントローラ345は、その判定結果に応じて、タンク本体341aにおける流体の貯留量が上限に達したことを示す信号を不図示の外部装置に送信するように構成されてもよい。これにより、外部装置を操作することによって、遠隔からでもタンク本体341aにおける流体の貯留量が上限に達したことの確認が可能となる。 The controller 345 may be configured to transmit a signal indicating that the amount of fluid stored in the tank body 341a has reached the upper limit to an external device (not shown) according to the determination result. As a result, by operating the external device, it is possible to confirm that the fluid storage amount in the tank body 341a has reached the upper limit even from a remote location.

上記の実施形態によれば、検出スイッチ343によりタンク本体341aに貯留されている流体が上限量に達したことを検出することができる。この検出スイッチ343の検出結果に基づいて、シール部材32の磨耗の程度が判断される。検出スイッチ343は、タンク本体341aにおける流体の貯留量が所定量に達したことを検出するレベルスイッチであってもよい。レベルスイッチは、プランジャ341bが所定のチェックポイントまで移動したときに、検出信号をコントローラ345に出力するように構成されてもよい。レベルスイッチにおいては、複数のチェックポイントが設定されていてもよい。複数のチェックポイントを設定することにより、タンク本体341aに貯留されている流体の量を精度良く検出することができる。 According to the above embodiment, it is possible to detect that the fluid stored in the tank main body 341a has reached the upper limit amount by the detection switch 343. Based on the detection result of the detection switch 343, the degree of wear of the seal member 32 is determined. The detection switch 343 may be a level switch that detects that the amount of fluid stored in the tank body 341a has reached a predetermined amount. The level switch may be configured to output a detection signal to the controller 345 when the plunger 341b moves to a predetermined checkpoint. A plurality of checkpoints may be set in the level switch. By setting a plurality of checkpoints, the amount of fluid stored in the tank body 341a can be detected with high accuracy.

次に、図7を参照して、本発明のさらに別の実施形態について説明する。図7は、本発明の別の実施形態による液漏れ検知機構が適用されたアクチュエータの一部を模式的に説明する図である。図7に示されている実施形態においては、図1~図3に示されているタンク41に代えてタンク441が設けられている。 Next, still another embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 7. FIG. 7 is a diagram schematically illustrating a part of an actuator to which the liquid leakage detection mechanism according to another embodiment of the present invention is applied. In the embodiment shown in FIG. 7, the tank 441 is provided in place of the tank 41 shown in FIGS. 1 to 3.

図示の実施形態において、タンク441は、グランド部材11bに嵌め込まれる基部441aと、この基部441と接続されているタンク本体441bと、を有する。 In the illustrated embodiment, the tank 441 has a base 441a fitted into the gland member 11b and a tank body 441b connected to the base 441.

基部441aは、両端が開口した筒状に形成されており、その内部空間の一方の端部が流路34と接続されるように、グランド部材11bに埋め込まれている。基部441aの内部空間の他方の端部は、流路34から基部441aに侵入した流体がタンク本体441bに流れ込むように、タンク本体441bの内部空間と接続されている。 The base portion 441a is formed in a cylindrical shape with both ends open, and is embedded in the gland member 11b so that one end of the internal space thereof is connected to the flow path 34. The other end of the internal space of the base 441a is connected to the internal space of the tank body 441b so that the fluid that has entered the base 441a from the flow path 34 flows into the tank body 441b.

タンク本体441bは、その内部空間に流路34から基部441aを経由して流れ込む流体を貯留できるように構成されている。タンク本体441bには、その内部空間と外部空間100とを接続する貫通孔441cが形成されている。貫通孔441cには、第1チェック弁444が設けられている。第1チェック弁444は、タンク本体441bの内部空間の気圧が外部空間100の気圧よりも第1開弁圧だけ大きくなったときに開弁するように構成される。第1チェック弁444は、閉弁時には貫通孔441cを閉塞し、開弁時にはタンク本体441bの内部空間と外部空間100とを連通させるように構成及び配置される。 The tank body 441b is configured to be able to store the fluid flowing from the flow path 34 via the base 441a into the internal space thereof. The tank body 441b is formed with a through hole 441c that connects the internal space and the external space 100. A first check valve 444 is provided in the through hole 441c. The first check valve 444 is configured to open when the air pressure in the internal space of the tank body 441b becomes larger than the air pressure in the external space 100 by the first valve opening pressure. The first check valve 444 is configured and arranged so as to close the through hole 441c when the valve is closed and to communicate the internal space of the tank body 441b with the external space 100 when the valve is opened.

タンク本体441bと基部441aとの接続位置には、第2チェック弁445が設けられている。第2チェック弁445は、タンク本体441bの内部空間の気圧が基部441aの内部空間の気圧よりも第2開弁圧だけ大きくなったときに開弁するように構成される。基部441aの内部空間の気圧は、流路34内の気圧と等しい。第2チェック弁445は、閉弁時に流路34とタンク本体441bの内部空間との連通を遮断し、開弁時には流路34とタンク本体441bの内部空間とを連通させるように構成及び配置される。 A second check valve 445 is provided at the connection position between the tank main body 441b and the base portion 441a. The second check valve 445 is configured to open when the air pressure in the internal space of the tank body 441b becomes larger than the air pressure in the internal space of the base 441a by the second valve opening pressure. The air pressure in the internal space of the base 441a is equal to the air pressure in the flow path 34. The second check valve 445 is configured and arranged so as to block the communication between the flow path 34 and the internal space of the tank body 441b when the valve is closed, and to communicate the flow path 34 and the internal space of the tank body 441b when the valve is opened. To.

タンク本体441bには、レベル計442が設けられている。レベル計442は、タンク本体441bに貯留された流体110の貯留量を検出し、検出された貯留量を示す検知信号をコントローラ443に出力するように構成される。タンク本体441bに貯留された流体110の貯留量は、当該流体110の液面110aの位置を検出することにより求められてもよい。 The tank body 441b is provided with a level meter 442. The level meter 442 is configured to detect the stored amount of the fluid 110 stored in the tank main body 441b and output a detection signal indicating the detected stored amount to the controller 443. The amount of the fluid 110 stored in the tank body 441b may be determined by detecting the position of the liquid level 110a of the fluid 110.

コントローラ443は、各種の演算処理を行うCPUと、各種プログラム及び各種データを格納するメモリと、レベル計442及びこれ以外の機器と接続される機器インタフェースと、を備えてもよい。コントローラ443は、例えば、レベル計442からの検出信号に基づいて、タンク本体441aに貯留されている流体がタンク本体441aに関して設定された上限を超えていることを判定することができる。コントローラ443は、コントローラ345と同様に、その判定結果に応じて、不図示の警報ランプを点灯させるように構成されてもよく、外部装置にタンク本体441aにおける流体の貯留量が上限に達したことを示す信号を送信するように構成されてもよい。 The controller 443 may include a CPU that performs various arithmetic processes, a memory that stores various programs and various data, and a device interface that is connected to a level meter 442 and other devices. The controller 443 can determine, for example, based on the detection signal from the level meter 442, that the fluid stored in the tank body 441a exceeds the upper limit set for the tank body 441a. Similar to the controller 345, the controller 443 may be configured to light an alarm lamp (not shown) according to the determination result, and the fluid storage amount in the tank body 441a has reached the upper limit in the external device. It may be configured to transmit a signal indicating.

上述したタンク441の動作について説明する。タンク441に備えられている第1チェック弁444及び第2チェック弁445は、例えば、外部空間100の気圧が大きく変化する環境にて作動する。このような外部空間100の気圧の大きな変化は、アクチュエータ10を例えば航空機に搭載した場合に生じ得る。アクチュエータ10が航空機に搭載された場合、航空機の駐機時には外部空間100の気圧は地表の大気圧となり、航空機の飛行時には外部空間の気圧は上空における気圧となるため、航空機の飛行時には駐機時と比較して外部空間100の気圧が大きく低下することになる。 The operation of the tank 441 described above will be described. The first check valve 444 and the second check valve 445 provided in the tank 441 operate, for example, in an environment where the air pressure in the external space 100 changes significantly. Such a large change in air pressure in the external space 100 can occur when the actuator 10 is mounted on an aircraft, for example. When the actuator 10 is mounted on an aircraft, the atmospheric pressure in the external space 100 becomes the atmospheric pressure on the ground surface when the aircraft is parked, and the atmospheric pressure in the external space becomes the atmospheric pressure in the sky when the aircraft is flying. The air pressure in the external space 100 is greatly reduced as compared with the above.

タンク本体441bは、動作開始時には空にされている。航空機の駐機時のように、外部空間100の気圧及びタンク本体441bの内部空間の気圧がいずれも大きい場合には、外部空間100とタンク本体441bの内部空間との気圧差は第1開弁圧よりも小さく、タンク本体441bの内部空間の気圧が流路34の流体圧よりも第2開弁圧以上に大きくなるため、第1チェック弁444は閉弁し、第2チェック弁445は開弁している。 The tank body 441b is emptied at the start of operation. When both the pressure in the external space 100 and the pressure in the internal space of the tank body 441b are large, such as when the aircraft is parked, the pressure difference between the external space 100 and the internal space of the tank body 441b is the first valve opening. Since the pressure is smaller than the pressure and the pressure in the internal space of the tank body 441b is larger than the fluid pressure of the flow path 34 to be higher than the second valve opening pressure, the first check valve 444 is closed and the second check valve 445 is opened. I'm talking.

次に、航空機が離陸後に一定の高度まで達すると、外部空間100の気圧が低下し、タンク本体441bの内部空間の気圧が外部空間100の気圧よりも第1開弁圧以上に大きくなる。これにより、第1チェック弁444は開弁する。第1チェック弁444が開弁すると、タンク本体441bの内部空間も外部空間100と同じ低気圧となる。このタンク本体441bの内部空間の気圧低下により、タンク本体441bの内部空間の気圧と流路34の流体圧との差が第2開弁圧よりも小さくなる。このため、第2チェック弁445は閉弁される。また、上空では、外部空間100の気圧が低くなるため、流体が、第1シリンダ室19aから第1溝31aに吸い上げられる。この第1溝31a内の流体は、毛管現象により、流路34に吸い上げられる。上空においては、第2チェック弁445が閉弁されているため、流体は、流路34及び基部441aの内部空間に留まり、タンク本体441bには流入しない。 Next, when the aircraft reaches a certain altitude after taking off, the air pressure in the external space 100 drops, and the air pressure in the internal space of the tank body 441b becomes larger than the air pressure in the external space 100 by more than the first valve opening pressure. As a result, the first check valve 444 is opened. When the first check valve 444 is opened, the internal space of the tank body 441b also has the same low pressure as the external space 100. Due to the decrease in air pressure in the internal space of the tank body 441b, the difference between the air pressure in the internal space of the tank body 441b and the fluid pressure in the flow path 34 becomes smaller than the second valve opening pressure. Therefore, the second check valve 445 is closed. Further, in the sky, the air pressure in the external space 100 becomes low, so that the fluid is sucked up from the first cylinder chamber 19a to the first groove 31a. The fluid in the first groove 31a is sucked up into the flow path 34 by the capillary phenomenon. In the sky, since the second check valve 445 is closed, the fluid stays in the internal space of the flow path 34 and the base 441a and does not flow into the tank body 441b.

次に、航空機が着陸するために所定高度まで降下すると、外部空間100の気圧が上昇するため、第1チェック弁444は再び閉弁して貫通孔441cが閉塞される。このとき、タンク本体441bの内部空間の気圧は、第1チェック弁444が閉弁されたときの高度における外部空間100の気圧と同程度となる。この第1チェック弁444が閉弁されるときの高度において、または、この後地上まで高度を下げる過程で、タンク本体441bの内部空間の気圧が流路34の流体圧よりも第2開弁圧以上に大きくなり、第2チェック弁444は再び開弁する。 Next, when the aircraft descends to a predetermined altitude for landing, the air pressure in the external space 100 rises, so that the first check valve 444 is closed again and the through hole 441c is closed. At this time, the air pressure in the internal space of the tank body 441b is about the same as the air pressure in the external space 100 at the altitude when the first check valve 444 is closed. At the altitude when the first check valve 444 is closed, or in the process of lowering the altitude to the ground after that, the air pressure in the internal space of the tank body 441b becomes the second valve opening pressure rather than the fluid pressure of the flow path 34. The second check valve 444 opens again as it becomes larger than the above.

第2チェック弁444が開弁されるときにタンク本体441bの内部空間の気圧は大気圧よりも低くなっているため、流路34及び基部441aの内部空間にある流体がタンク本体441bに流入する。このタンク本体441bに流入した流体の量を例えばレベル計442を用いて測定することにより、離陸から着陸までの一度のフライトにおいてシール部材32を通過した流体の流量が検出される。この検出された流体の量に基づいて、シール部材32の磨耗の程度を判定することができる。例えば、検出された流体の量が所定の上限値よりも大きい場合に、シール部材32が交換時期にあると判断される。 Since the pressure in the internal space of the tank body 441b is lower than the atmospheric pressure when the second check valve 444 is opened, the fluid in the internal space of the flow path 34 and the base 441a flows into the tank body 441b. .. By measuring the amount of fluid flowing into the tank body 441b using, for example, a level meter 442, the flow rate of the fluid passing through the seal member 32 in one flight from takeoff to landing is detected. Based on the amount of the detected fluid, the degree of wear of the seal member 32 can be determined. For example, when the amount of the detected fluid is larger than a predetermined upper limit value, it is determined that the seal member 32 is in the replacement time.

このように、上記の実施形態によれば、タンク本体441aに貯留されている流体の量を検出し、この検出値に基づいてシール部材32の磨耗の程度を判断することができる。 As described above, according to the above embodiment, the amount of fluid stored in the tank body 441a can be detected, and the degree of wear of the seal member 32 can be determined based on the detected value.

本明細書で説明された各構成要素の寸法、材料、及び配置は、実施形態中で明示的に説明されたものに限定されず、この各構成要素は、本発明の範囲に含まれうる任意の寸法、材料、及び配置を有するように変形することができる。また、本明細書において明示的に説明していない構成要素を、説明した実施形態に付加することもできるし、各実施形態において説明した構成要素の一部を省略することもできる。 The dimensions, materials, and arrangement of each component described herein are not limited to those expressly described in the embodiments, and each component may be included in the scope of the present invention. Can be modified to have the dimensions, materials, and arrangement of. In addition, components not explicitly described in the present specification may be added to the described embodiments, or some of the components described in each embodiment may be omitted.

本明細書で明示されるアクチュエータ10の構成部材の具体的な形状及び配置は例示である。本発明の趣旨に反しない限り、アクチュエータ10の各構成部材の形状、配置、及び機能は、適宜変更され得る。アクチュエータ10の変形例の一部を以下で説明する。以下で説明される変形例はあくまで例示に過ぎず、アクチュエータ10の構成部材に対して、本明細書で明示的に説明されない変形を加えることも可能である。 Specific shapes and arrangements of the constituent members of the actuator 10 specified in the present specification are exemplified. Unless contrary to the gist of the present invention, the shape, arrangement, and function of each component of the actuator 10 may be changed as appropriate. A part of the modification of the actuator 10 will be described below. The modification described below is merely an example, and it is possible to add a modification not explicitly described in the present specification to the constituent members of the actuator 10.

コントローラ345,443により行われる制御及び演算は、複数のコントローラによって分散して実行されてもよい。また、コントローラ345,443により行われる制御及び演算の一部又は全部は、コントローラ345,443とは別のコントローラにより実行されてもよい。 The controls and operations performed by the controllers 345 and 443 may be distributed and executed by a plurality of controllers. Further, some or all of the controls and operations performed by the controllers 345 and 443 may be executed by a controller different from the controllers 345 and 443.

グランド部材11bには、本明細書で説明した以外にもシール部材を設けることができる。例えば、グランド部材11bの第1溝31aと第3溝33aとの間に、中心軸Aの周方向に伸びる溝を形成し、この溝に追加のシール部材を設けてもよい。 The gland member 11b may be provided with a sealing member other than those described in the present specification. For example, a groove extending in the circumferential direction of the central axis A may be formed between the first groove 31a and the third groove 33a of the gland member 11b, and an additional sealing member may be provided in this groove.

10 アクチュエータ
11 シリンダ
11a 筒状部材
11b グランド部材
11c シール部材
11d 連通孔
12 ピストンユニット
13 ピストン
14 ピストンロッド
19a 第1シリンダ室
19b 第2シリンダ室
20 位置センサ
31a 第1溝
32 シール部材
32a 第2溝
33 スクレイパ
33a 第3溝
34 流路
41,141,241,341,441 タンク
42 メモリ
43 フロート
50 チェック弁
100 外部空間
343 スイッチ
345,443 コントローラ
442 レベル計
10 Actuator 11 Cylinder 11a Cylindrical member 11b Gland member 11c Seal member 11d Communication hole 12 Piston unit 13 Piston 14 Piston rod 19a 1st cylinder chamber 19b 2nd cylinder chamber 20 Position sensor 31a 1st groove 32 Seal member 32a 2nd groove 33 Scraper 33a 3rd groove 34 Flow path 41, 141,241,341,441 Tank 42 Memory 43 Float 50 Check valve 100 External space 343 Switch 345, 443 Controller 442 Level meter

Claims (8)

シリンダ室を有し、前記シリンダ室と外部空間とを接続する連通孔及び前記連通孔と前記外部空間とを接続し前記連通孔の第1位置にその一端が接続されており前記外部空間にその他端が開口している流路が形成されたシリンダと、
前記連通孔を貫くように前記シリンダに設けられたピストンロッドと、
前記連通孔の前記第1位置よりも前記シリンダ室側にある第2位置に設けられたシール部材と、
前記流路の前記他端に接続されたタンクと、
を備える液漏れ検知機構。
It has a cylinder chamber, a communication hole that connects the cylinder chamber and the external space, and one end of the communication hole that connects the communication hole and the external space and is connected to the first position of the communication hole. A cylinder with a flow path with an open end ,
A piston rod provided in the cylinder so as to penetrate the communication hole,
A seal member provided at a second position on the cylinder chamber side of the communication hole at the first position, and a seal member.
With the tank connected to the other end of the flow path,
A liquid leak detection mechanism equipped with.
前記タンクは、少なくともその一部が透明または半透明である、
請求項1に記載の液漏れ検知機構。
The tank is at least partially transparent or translucent.
The liquid leakage detection mechanism according to claim 1.
前記タンクは、前記シリンダ室から前記連通孔及び前記流路を介して流入した流体の量を計測するための目盛りを有する、
請求項1または請求項2に記載の液漏れ検知機構。
The tank has a scale for measuring the amount of fluid flowing in from the cylinder chamber through the communication hole and the flow path.
The liquid leakage detection mechanism according to claim 1 or 2.
前記タンクがスパイラル形状に形成される、
請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の液漏れ検知機構。
The tank is formed in a spiral shape.
The liquid leakage detection mechanism according to any one of claims 1 to 3.
前記タンクは、前記シリンダ本体とは別部材であり、
前記タンクが前記シリンダ本体の外表面に取り付けられる
請求項1から請求項4のいずれか1項に記載の液漏れ検知機構。
The tank is a separate member from the cylinder body.
The tank is attached to the outer surface of the cylinder body,
The liquid leakage detection mechanism according to any one of claims 1 to 4.
前記流路に設けられ、前記タンクから前記連通孔への逆流を防止するように構成されたチェック弁をさらに備える、
請求項1から請求項5のいずれか1項に記載の液漏れ検知機構。
A check valve provided in the flow path and configured to prevent backflow from the tank to the communication hole is further provided.
The liquid leakage detection mechanism according to any one of claims 1 to 5.
前記タンク内に貯留された流体の量を検出するレベル計をさらに備える、
請求項1から請求項6のいずれか1項に記載の液漏れ検知機構。
Further equipped with a level meter for detecting the amount of fluid stored in the tank.
The liquid leakage detection mechanism according to any one of claims 1 to 6.
前記連通孔の前記第1位置よりも前記外部空間側にある第3位置に設けられたスクレイパをさらに備える、
請求項1から請求項7のいずれか1項に記載の液漏れ検知機構。
Further, a scraper provided at a third position on the external space side of the first position of the communication hole is further provided.
The liquid leakage detection mechanism according to any one of claims 1 to 7.
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