WO2017072977A1 - 油圧機器 - Google Patents

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hydraulic
oil
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寛之 筑後
堀　秀司
睦 小野
拓也 野原
佑太 馬場
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株式会社小松製作所
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    • H04N23/555—Constructional details for picking-up images in sites, inaccessible due to their dimensions or hazardous conditions, e.g. endoscopes or borescopes

Definitions

  • the present invention relates to hydraulic equipment.
  • a hydraulic pump that supplies oil to a hydraulic actuator such as a hydraulic cylinder
  • the oil is stored inside the equipment body, and lubricates and cools the rotating support parts such as bearings and the sliding parts between machine parts.
  • the filter element is accommodated inside the apparatus main body, and the oil stored inside is filtered and fed downstream.
  • foreign matter such as wear powder generated at the rotation support portion and the sliding portion may be mixed into the oil.
  • Foreign matter mixed in the oil may cause problems such as uneven wear and damage to the rotation support portion and the sliding portion.
  • there is a possibility that foreign matters mixed while passing through the hydraulic circuit may clog the filter.
  • the oil filter described above it is possible to visually check the degree of contamination of the filter element from the outside of the device body through the lens.
  • it is often difficult to visually check the inside of the device body For example, in a situation where the oil filter is installed inside the engine room, it is often difficult to bring the face close to the lens, and it is also difficult to check the state of the filter element.
  • an object of the present invention is to provide a hydraulic device capable of easily confirming the state of a foreign matter contained in oil regardless of the installation location.
  • a hydraulic device has a storage chamber in which oil is stored inside the device main body, and a portion that becomes the bottom of the storage chamber with the end surface of the shaft portion facing upward.
  • a hydraulic device including a plug screwed into the housing and discharging the oil in the storage chamber to the outside of the device main body by removing the plug.
  • the hydraulic device is formed by a transparent member, and one end surface is the interior of the storage chamber.
  • a spacer member disposed on the plug in a manner facing the surface, and an image pickup device that images the inside of the storage chamber via the spacer member.
  • the present invention is characterized in that, in the hydraulic device described above, the other end face of the spacer member is disposed inside the plug.
  • one end face of the spacer member is disposed inside the plug.
  • the present invention is characterized in that, in the above-described hydraulic device, the imaging element is supported by the plug.
  • one end face of the spacer member is an inner bottom face and a recess is formed in the plug.
  • the present invention is characterized in that, in the hydraulic equipment described above, the concave portion has a tapered shape in which the inner diameter gradually increases as the distance from the one end surface of the spacer member increases.
  • the present invention is characterized in that, in the hydraulic equipment described above, a magnet body is disposed on the inner peripheral surface of the recess except for one end face of the spacer member.
  • the present invention is characterized in that, in the hydraulic equipment described above, a magnet body is disposed on one end face of the spacer member.
  • the plug is provided with a pressure receiving surface that supports the hydraulic pressure applied through the spacer member.
  • the internal state of the device main body can be acquired as image data by the image sensor. Therefore, it is possible to easily confirm the state of the foreign matter contained in the oil regardless of the installation location of the hydraulic equipment.
  • FIG. 1 is a partially cutaway view showing a hydraulic apparatus according to Embodiment 1 of the present invention.
  • FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view showing a main part of the hydraulic device shown in FIG.
  • FIG. 3 is an enlarged conceptual view of an end surface of a spacer member applied to the plug of the hydraulic device shown in FIG.
  • FIG. 4 is a block diagram illustrating a configuration example of an imaging unit applied to the plug of the hydraulic device illustrated in FIG.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view showing a modification of the plug attached to the hydraulic device shown in FIG.
  • FIG. 6 is a sectional view showing a hydraulic apparatus according to the second embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is an enlarged cross-sectional view illustrating a main part of the hydraulic device according to the third embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is a plan view of the plug shown in FIG.
  • FIG. 1 shows a hydraulic apparatus according to Embodiment 1 of the present invention.
  • the hydraulic equipment exemplified here is a hydraulic pump for supplying oil to a hydraulic actuator such as a hydraulic cylinder mounted on a construction machine, although not shown in the drawing.
  • the hydraulic pump includes two independent storage chambers 11 inside the apparatus main body 10, and components for discharging oil to a hydraulic actuator (not shown) are stored in the respective storage chambers 11.
  • a shaft member such as an output shaft is rotatably supported via a bearing, and an end surface of a rotating part such as a cylinder block is slidably supported on the valve plate.
  • a discharge hole 12 having an internal thread is provided on the inner peripheral surface of a portion of the device main body 10 that is the bottom of each storage chamber 11, and a plug 20 is attached to each discharge hole 12.
  • the discharge hole 12 is an opening for discharging the oil stored in the storage chamber 11 to the outside, and is provided at the lowest position when the hydraulic device is installed.
  • the plug 20 is a metal member in which a shaft portion 20a, a flange portion 20b, and a head portion 20c are sequentially provided from the front end side.
  • the shaft portion 20 a is a portion having a male screw 20 d on the outer peripheral surface and screwed into the discharge hole 12 of the device main body 10.
  • the flange portion 20 b is an annular portion having an outer diameter larger than the inner diameter of the discharge hole 12.
  • the head 20c is a portion into which a tool is fitted when the plug 20 is attached and detached, and the cross section has a polygonal column shape such as a quadrangle or a hexagon.
  • the plug 20 is provided with a mounting hole 21 at a portion extending from the base end surface of the head portion 20c to the tip end surface of the shaft portion 20a.
  • the mounting hole 21 includes an accommodation hole portion 21a that is opened on the base end surface of the head portion 20c, a small-diameter hole portion 21b having an inner diameter smaller than the accommodation hole portion 21a, and gradually from the small-diameter hole portion 21b toward the distal end surface.
  • the spacer member 30 and the imaging unit 40 are accommodated in the accommodation hole 21a.
  • the spacer member 30 is a transparent columnar member having an outer diameter that can be fitted into the receiving hole portion 21a.
  • the spacer members 30 are aligned with each other, and the small-diameter hole portion 21b is in contact with one end surface 30a. In this state, the plug 20 is received in the receiving hole 21a.
  • the spacer member 30 may be made of glass or resin.
  • the plug 20 in which the spacer member 30 is accommodated in the accommodation hole portion 21 a has one end face 30 a of the spacer member 30 formed by the tapered hole portion 21 c and the spacer member 30 provided in the base end portion.
  • a concave portion 22 having an inner bottom surface and a shape in which the inner diameter gradually increases toward the opening is formed.
  • the O-rings 31 disposed in the seal grooves 20e of the plug 20 are in pressure contact with each other.
  • a magnet body 32 is disposed on the outer peripheral edge portion of the surface facing the small-diameter hole portion 21b, and one side facing the storage chamber 11 as shown in FIG.
  • a scale mark 30b is marked on the end face 30a.
  • the magnet body 32 is a permanent magnet configured in an annular shape.
  • the scale mark 30b is provided in a grid shape vertically and horizontally with actual dimensions.
  • the imaging unit 40 acquires image data using the one end face 30a of the spacer member 30 as an imaging range, and uses the acquired image data to an external device (not shown). Output.
  • a solid-state imaging device 41 such as a CCD or CMOS
  • a light source 42 such as an LED that irradiates light from the periphery of the solid-state imaging device 41 to the imaging range of the solid-state imaging device 41. 2 includes a unit control circuit 43 that controls the driving of the solid-state imaging device 41 and the light source 42 and a transmission / reception circuit 44 that wirelessly transmits and receives data to and from an external device (not shown).
  • the imaging unit 40 configured by housing these components in a cylindrical unit case 40A in a state where the imaging surface 41a of the solid-state imaging device 41 is exposed to the outside is applied.
  • a male screw portion 40B is provided at the base end portion of the unit case 40A.
  • the imaging unit 40 accommodates the imaging surface 41a of the solid-state imaging element 41 in the accommodation hole 21a of the plug 20 in a state where the imaging surface 41a is adhered to the other end surface 30c of the spacer member 30, and further, the male screw portion 40B via the washer member 45.
  • the plug 20 is supported by screwing the nut 46 onto the plug 20.
  • the solid-state imaging device 41 of the imaging unit 40 is adjusted in advance so that one end surface 30a of the spacer member 30 is in a focal position when the imaging surface 41a is brought into contact with the other end surface 30c of the spacer member 30.
  • the image data acquired by the solid-state imaging device 41 is preferably still image data, but may be moving image data.
  • the hydraulic pump since the O-ring 31 is provided between the outer peripheral surface of the spacer member 30 and the inner peripheral surface of the receiving hole portion 21a in the plug 20, the hydraulic pump is stored in the receiving chamber 11. There is no risk of oil leaking outside through these gaps. If the plug 20 is removed from the discharge hole 12, the oil stored in the storage chamber 11 can be discharged to the outside.
  • the solid-state imaging element 41 causes the spacer member 30 to be Image data with one end face 30a as an imaging range is acquired, and the acquired image data is transferred to an external device (not shown).
  • one end face 30a of the spacer member 30 disposed on the plug 20 is directed upward at the lowest part of the storage chamber 11 and is in contact with the stored oil. Therefore, when foreign matter such as wear powder is mixed in the oil, it is gradually settled due to the difference in specific gravity while the hydraulic pump is stopped, and is deposited on one end face 30a of the spacer member 30. That is, the element 41 is reflected in the acquired image data.
  • the plug 20 described above since the magnet body 32 is provided at one end of the spacer member 30, the foreign body made of a magnetic body such as iron powder can be maintained in the adsorbed state. The mixed state of will be reflected more clearly.
  • the acquired image data is analyzed and stored in the device main body 10 without directly observing the inside of the device main body 10.
  • it is possible to accurately check the state of the oil and it is possible to take measures such as accurately determining the replacement time based on how dirty the oil is.
  • the scale mark 30b is marked on the spacer member 30, it is also possible to recognize the size of the foreign matter contained in the oil from the acquired image data.
  • the image data is acquired by the solid-state imaging device 41 provided on the plug 20, the inspector does not need to approach or look into the hydraulic pump every time, and the installation location of the hydraulic pump is in any situation. The state of the oil can be easily confirmed.
  • the magnet body 32 since the magnet body 32 is provided at one end of the spacer member 30, the foreign material made of the magnetic body is maintained in an attracted state, and this is reliably recognized by the image data. It becomes possible.
  • the magnet body 32 is not necessarily provided. Further, when the magnet body 32 is provided, it is not always necessary to be one end portion of the spacer member 30. For example, if the magnet body 32 ′ is provided only on the inner peripheral surface of the small-diameter hole portion 21 b provided in the plug 20 as in the modification shown in FIG. 5, it settles on one end surface 30 a of the spacer member 30. It becomes possible to recognize that the foreign matter is not a magnetic substance, and it becomes possible to more specifically check the state of the oil. In the modified example of FIG. 5, the same reference numerals are given to the same configurations as those in the first embodiment.
  • a hydraulic pump provided with a movable part such as a cylinder block in the accommodation chamber 11 of the device main body 10 is illustrated as a hydraulic device, but the present invention is not necessarily limited to a hydraulic pump.
  • the present invention can be applied to a hydraulic motor having a similar configuration, and is also applied to an oil filter that does not have a movable part in the housing chamber of the apparatus body as in the second embodiment shown in FIG. You may do it.
  • FIG. 6 shows the internal structure of the oil filter according to the second embodiment of the present invention. That is, the oil filter is configured by housing the filter element 90 in a housing chamber 80 that is configured between a filter case (device main body) 60 and a filter head (device main body) 70.
  • the filter case 60 has a cylindrical case main body 60a with an open upper end surface, a funnel-shaped portion 60b that is continuous with the lower end of the case main body 60a and gradually decreases in inner diameter, and the lowest of the funnel-shaped portion 60b. It has a cylindrical discharge passage portion 60c extending downward from the central portion, and has a discharge hole 61 that communicates the inside and the outside of the filter case 60 at the central portion.
  • the plug 20 is screwed into the discharge hole 61 via a female screw provided on the inner peripheral surface.
  • the configuration of the plug 20 is the same as that of the first embodiment, and the same reference numerals are given and detailed descriptions thereof are omitted.
  • the filter head 70 is attached to the upper end portion of the case body 60 a in the filter case 60, and has an inflow passage 71 and a discharge passage 72.
  • the inflow passage 71 and the discharge passage 72 extend from the inside of the storage chamber 80 along the axis of the filter case 60, and then bend to bend the filter head 70. It opens to the outer peripheral surface.
  • the inflow passage 71 opens between the filter case 60 and the outer peripheral surface of the filter element 90 in the storage chamber 80, and the discharge passage 72 is provided so as to open in the center hole 91 of the filter element 90 in the storage chamber 80. It is.
  • the oil flowing into the storage chamber 80 through the inflow passage 71 is removed. From between the filter case 60 and the outer peripheral surface of the filter element 90, it passes through the filter element 90, reaches the center hole 91, and is discharged from the discharge passage 72. During this time, the foreign matter contained in the oil is captured without being able to pass through the filter element 90 and remains between the filter case 60 and the outer peripheral surface of the filter element 90. Thereafter, the foreign matter is gradually precipitated and then the spacer member 30. Is deposited on one end face 30a.
  • an imaging signal is given from an external device (not shown) to the unit control circuit 43 before oil is circulated through the hydraulic circuit, and one end face 30a of the spacer member 30 is imaged by the solid-state imaging device 41. If the image data in the range is acquired, the oil state can be confirmed without directly viewing the inside of the filter case 60.
  • FIG. 7 and 8 show the main part of the hydraulic device according to the third embodiment of the present invention.
  • the hydraulic equipment illustrated here is a hydraulic pump for supplying oil to a hydraulic actuator (not shown) such as a hydraulic cylinder mounted on a construction machine, as in the first embodiment. Only the plug configuration is different.
  • the configuration of the plug will be described in detail, and the same configurations as those of the first embodiment will be denoted by the same reference numerals, and detailed descriptions thereof will be omitted.
  • the plug 120 is a metal member in which a shaft portion 120a, a flange portion 120b, a head portion 120c, and a cap mounting portion 120d are sequentially provided from the distal end side.
  • the shaft portion 120 a has a male screw 120 e on the outer peripheral surface, and is a portion that is screwed into the discharge hole 12 of the device main body 10.
  • the flange portion 120 b is an annular portion having an outer diameter larger than the inner diameter of the discharge hole 12.
  • the head 120c is a portion into which a tool is fitted when the plug 120 is attached and detached, and the cross section has a polygonal column shape such as a quadrangle or a hexagon.
  • the cap mounting part 120d has a columnar shape with a diameter smaller than that of the head part 120c, and has an external thread 120f on the outer peripheral surface.
  • the plug 120 is provided with a mounting hole 121 in a region extending from the base end surface of the cap mounting portion 120d to the tip surface of the shaft portion 120a.
  • the mounting hole 121 includes a grommet fitting hole 121a that is opened on the base end surface of the cap mounting part 120d, a first receiving hole 121b that is smaller in diameter than the grommet fitting hole 121a, and a first receiving hole 121b.
  • the second housing hole 121c having a large inner diameter, the ring mounting hole 121d having a larger inner diameter than the second housing hole 121c, and the base end having a smaller inner diameter than the ring mounting hole 121d, toward the distal end surface It has a tapered hole 121e formed so that its inner diameter gradually increases.
  • An annular pressure receiving surface 121f that faces the front end is formed between the first accommodation hole 121b and the second accommodation hole 121c due to the difference in the inner diameter of each other.
  • the c-ring 122 is mounted in the ring mounting hole 121d, the spacer member 130 is stored in the second storage hole 121c, and the imaging unit 40 is stored in the first storage hole 121b. It is.
  • the c-ring 122 is an annular member partly divided, and an inner peripheral side portion projects inward from the inner peripheral surface of the second accommodation hole 121c.
  • the spacer member 130 is a transparent columnar member having an outer diameter that can be fitted into the second accommodation hole 121c.
  • the spacer members 130 are aligned with each other and the c-ring 122 abuts against one end surface 130a. And the other end surface 130c is accommodated in the 2nd accommodation hole part 121c in the state which contact
  • the spacer member 130 may be made of glass or resin.
  • the plug 120 in which the spacer member 130 is accommodated in the second accommodation hole 121c has one end surface 130a of the spacer member 130 as the inner bottom surface by the tapered hole 121e provided in the base end. And the recessed part 123 of the shape where an internal diameter increases gradually toward opening is formed. Between the outer peripheral surface of the spacer member 130 and the inner peripheral surface of the second accommodation hole 121c in the plug 120, the O-ring 131 disposed in the seal groove 121g of the plug 120 is in a pressure contact state.
  • two magnet bodies 132 are disposed so as to face the outside from one end face 130a.
  • the magnet body 132 is a columnar permanent magnet, and is disposed so as to be shifted from each other by 180 ° on the same circumference around the axis of the spacer member 130.
  • One magnet body 132 has an end face of the N pole exposed to the outside, and the other magnet body 132 has an end face of the S pole exposed to the outside.
  • the end face of each magnet body 132 is located on the same plane as the one end face 130 a of the spacer member 130.
  • the imaging unit 40 When an imaging command is given from an external device (not shown), the imaging unit 40 acquires image data using the one end surface 130a of the spacer member 130 as an imaging range, and the acquired image data is acquired from the external device (not shown). ).
  • the imaging unit 40 applied in the third embodiment has the same configuration as that in the first embodiment.
  • the imaging unit 40 has a grommet 140 attached to the base end with the imaging surface 41a of a solid-state imaging device (not shown) in contact with the other end surface 130c of the spacer member 130, and further the cap member 150 is capped.
  • the plug 120 is supported by being screwed to the mounting portion 120d.
  • the solid-state imaging device (not shown) of the imaging unit 40 is adjusted in advance so that one end surface 130a of the spacer member 130 becomes a focal position when the imaging surface 41a abuts on the other end surface 130c of the spacer member 130. It is.
  • Image data acquired by a solid-state imaging device (not shown) is preferably still image data, but may be moving image data.
  • the O-ring 131 is provided between the outer peripheral surface of the spacer member 130 and the inner peripheral surface of the second storage hole 121 c in the plug 120, the O-ring 131 is stored in the storage chamber 11. There is no possibility that the oil that has been discharged leaks outside through these gaps. If the plug 120 is removed from the discharge hole 12, the oil stored in the storage chamber 11 can be discharged to the outside.
  • an imaging signal is given to the imaging unit 40 from an external device (not shown) with the plug 120 screwed into the discharge hole 12, a solid-state imaging device (not shown) with the light source (not shown) turned on. 2), the image data having the one end surface 130a of the spacer member 130 as the imaging range is acquired, and the acquired image data is transferred to an external device (not shown).
  • one end surface 130a of the spacer member 130 disposed on the plug 120 is directed upward at the lowest portion of the storage chamber 11 and is in contact with the stored oil. Therefore, when foreign matter such as wear powder is mixed in the oil, it is gradually settled due to the difference in specific gravity while the hydraulic pump is stopped, and is deposited on one end face 130a of the spacer member 130. An element (not shown) is reflected in the acquired image data.
  • the plug 120 described above since the magnet body 132 is provided at one end of the spacer member 130, the foreign body made of a magnetic body such as iron powder can be maintained in an adsorbed state. The mixed state of will be reflected more clearly.
  • the magnetic lines of force are formed so as to connect the adjacent magnet bodies 132.
  • the magnetic lines of force are formed along one end surface 130a of the spacer member 130. It becomes possible to confirm the foreign substance which consists of a body more reliably.
  • the acquired image data is analyzed and stored in the device main body 10 without directly observing the inside of the device main body 10. Therefore, it is possible to accurately check the state of the oil, and it is possible to accurately determine the replacement time from the degree of oil contamination.
  • image data is acquired by a solid-state imaging device (not shown) provided on the plug 120, the inspector does not need to approach or look into the hydraulic pump every time, and the installation location of the hydraulic pump is not limited. Even in the situation, the state of the oil can be easily confirmed.
  • the other end surface 130 c of the spacer member 130 is in contact with the pressure receiving surface 121 f of the plug 120. Therefore, even if a large hydraulic pressure acts on the storage chamber 11, the hydraulic pressure acts only on the spacer member 130 in contact with the pressure receiving surface 121 f, and there is no possibility that the imaging unit 40 is affected by the hydraulic pressure. For this reason, it becomes possible to apply to the hydraulic pump in which higher oil pressure acts.
  • a male screw portion is provided on the shaft portion of the plug so as to be screwed directly to the device main body. However, it may be screwed to the device main body via a flange portion. good.

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Abstract

設置場所に関わらず、油に含まれる異物の状態を容易に確認することができるように、機器本体１０の内部に油が貯留される収容室１１を有するとともに、軸部２０ａの端面が上方に向いた状態で収容室１１の底部となる部位に螺合したプラグ２０を備え、プラグ２０を取り外すことによって収容室１１の油を機器本体１０の外部に排出するようにした油圧機器において、透明の部材によって成形し、一方の端面３０ａが収容室１１の内部に臨む態様でプラグ２０に配設したスペーサ部材３０と、スペーサ部材３０を介して収容室１１の内部を撮像する撮像ユニット４０とを備えた。

Description

油圧機器
　本発明は、油圧機器に関するものである。
　油圧シリンダ等の油圧アクチュエータに油を供給する油圧ポンプでは、機器本体の内部に油が貯留されており、ベアリング等の回転支持部分や機械部品相互の摺動部分を潤滑したり冷却したりしている。また、油圧回路に配設されるオイルフィルタでは、機器本体の内部にフィルタエレメントが収容されており、内部に貯留された油を濾過した後に下流に送給している。上述の油圧ポンプにおいては、回転支持部分や摺動部分で発生した摩耗粉等の異物が油に混入する場合がある。油に混入した異物は、回転支持部分や摺動部分に偏摩耗や損傷といった不具合を来すおそれがある。また、オイルフィルタにおいては、油圧回路を通過する間に混入した異物がフィルタの目詰りを招来するおそれがある。従って、この種の油圧機器においては、機器本体の外部から油の状態を如何に容易に確認できるかが重要な課題となる。従来の油圧機器には、機器本体に窓孔を形成するとともに、窓孔にレンズを装着したものも提供されている（例えば、特許文献１参照）。
実開昭６１－１９４１６号公報
　上述のオイルフィルタによれば、レンズを介してフィルタエレメントの汚れ具合を機器本体の外部から視認することが可能となる。しかしながら、オイルフィルタの設置場所によっては、機器本体の内部を目視することが困難となる場合が多い。例えば、オイルフィルタがエンジンルームの内部に設置された状況下では、レンズに顔を近づけることすら困難である場合が多く、フィルタエレメントの状態を確認することも難しい。
　本発明は、上記実情に鑑みて、設置場所に関わらず、油に含まれる異物の状態を容易に確認することのできる油圧機器を提供することを目的とする。
　上記目的を達成するため、本発明に係る油圧機器は、機器本体の内部に油が貯留される収容室を有するとともに、軸部の端面が上方に向いた状態で前記収容室の底部となる部位に螺合したプラグを備え、前記プラグを取り外すことによって前記収容室の油を前記機器本体の外部に排出するようにした油圧機器において、透明の部材によって成形し、一端面が前記収容室の内部に臨む態様で前記プラグに配設したスペーサ部材と、前記スペーサ部材を介して前記収容室の内部を撮像する撮像素子とを備えたことを特徴とする。
　また本発明は、上述した油圧機器において、前記スペーサ部材の他方の端面が前記プラグの内部に配置されていることを特徴とする。
　また本発明は、上述した油圧機器において、前記スペーサ部材の一方の端面が前記プラグの内部に配置されていることを特徴とする。
　また本発明は、上述した油圧機器において、前記撮像素子を前記プラグに支持させたことを特徴とする。
　また本発明は、上述した油圧機器において、前記スペーサ部材の一方の端面を内底面とし、前記プラグに凹部を形成したことを特徴とする。
　また本発明は、上述した油圧機器において、前記凹部は、前記スペーサ部材の一方の端面から離隔するに従って漸次内径が増大するテーパ状を成すことを特徴とする。
　また本発明は、上述した油圧機器において、前記スペーサ部材の一方の端面を除く前記凹部の内周面に磁石体を配設したことを特徴とする。
　また本発明は、上述した油圧機器において、前記スペーサ部材の一方の端面に磁石体を配設したことを特徴とする。
　また本発明は、上述した油圧機器において、前記プラグには、前記スペーサ部材を介して加えられる油圧を支持する受圧面を設けたことを特徴とする。
　本発明によれば、撮像素子によって機器本体の内部の状態を画像データとして取得することが可能である。従って、油圧機器の設置場所に関わらず、油に含まれる異物の状態を容易に確認することが可能となる。
図１は、本発明の実施の形態１である油圧機器を示した一部破断図である。 図２は、図１に示した油圧機器の要部を拡大して示す断面図である。 図３は、図１示した油圧機器のプラグに適用するスペーサ部材の端面を拡大して示す概念図である。 図４は、図１に示した油圧機器のプラグに適用する撮像ユニットの構成例を示すブロック図である。 図５は、図１に示した油圧機器に装着するプラグの変形例を示した断面図である。 図６は、本発明の実施の形態２である油圧機器を示した断面図である。 図７は、本発明の実施の形態３である油圧機器の要部を拡大して示す断面図である。 図８は、図７に示したプラグの平面図である。
　以下、添付図面を参照しながら本発明に係る油圧機器の好適な実施の形態について詳細に説明する。
（実施の形態１）
　図１は、本発明の実施の形態１である油圧機器を示したものである。ここで例示する油圧機器は、図には明示していないが、建設機械に搭載された油圧シリンダ等の油圧アクチュエータに対して油を供給するための油圧ポンプである。この油圧ポンプは、機器本体１０の内部に独立した２つの収容室１１を備え、油圧アクチュエータ（図示せず）に油を吐出するための構成部品がそれぞれの収容室１１に収容してある。例えば、出力軸等の軸部材がベアリングを介して回転可能に支持してあり、またシリンダブロック等の回転部品の端面がバルブプレートに摺動可能に支持してある。機器本体１０においてそれぞれの収容室１１の底部となる部分には、内周面に雌ネジを有した排出孔１２が設けてあるとともに、個々の排出孔１２にプラグ２０が装着してある。排出孔１２は、収容室１１に貯留された油を外部に排出するための開口であり、油圧機器を設置した状態において最も低い位置となる部位に設けてある。
　プラグ２０は、図２に示すように、先端側から軸部２０ａ、フランジ部２０ｂ及び頭部２０ｃが順次設けられた金属製部材である。軸部２０ａは、外周面に雄ネジ２０ｄを有し、機器本体１０の排出孔１２に螺合される部分である。フランジ部２０ｂは、排出孔１２の内径よりも大きな外径の円環状部分である。頭部２０ｃは、プラグ２０を着脱する際に工具が嵌合される部分であり、断面が四角形や六角形等の多角柱状を成している。
　このプラグ２０には、頭部２０ｃの基端面から軸部２０ａの先端面にわたる部位に装着孔２１が設けてある。装着孔２１は、頭部２０ｃの基端面に開口した収容孔部２１ａと、収容孔部２１ａよりも小さい内径を有した細径孔部２１ｂと、細径孔部２１ｂから先端面に向けて漸次内径が大きくなるように形成したテーパ孔部２１ｃとを有して構成したもので、収容孔部２１ａにスペーサ部材３０及び撮像ユニット４０を収容している。
　スペーサ部材３０は、収容孔部２１ａに嵌合することのできる外径を有した透明の円柱状部材であり、互いに軸芯を合致させ、かつ一方の端面３０ａに細径孔部２１ｂが当接した状態でプラグ２０の収容孔部２１ａに収容してある。スペーサ部材３０としては、ガラス製のものや樹脂製のものを適用すれば良い。
　図２からも明らかなように、収容孔部２１ａにスペーサ部材３０を収容したプラグ２０には、基端部に設けたテーパ孔部２１ｃ及びスペーサ部材３０により、スペーサ部材３０の一方の端面３０ａを内底面とし、かつ開口に向けて漸次内径が増大する形状の凹部２２が形成されることになる。スペーサ部材３０の外周面とプラグ２０における収容孔部２１ａの内周面との間には、それぞれプラグ２０のシール溝２０ｅに配設したＯ－リング３１が圧接された状態にある。本実施の形態１のスペーサ部材３０には、細径孔部２１ｂに対向する面の外周縁部に磁石体３２が配設してあるとともに、図３に示すように、収容室１１に臨む一方の端面３０ａにスケールマーク３０ｂが印してある。磁石体３２は、円環状に構成した永久磁石である。スケールマーク３０ｂは、実寸法で縦横に方眼状に設けてある。
　撮像ユニット４０は、図示せぬ外部機器から撮像指令が与えられた場合にスペーサ部材３０の一方の端面３０ａを撮像範囲として画像データを取得し、取得した画像データを外部機器（図示せず）に出力するものである。本実施の形態１では、図４に示すように、ＣＣＤやＣＭＯＳ等の固体撮像素子４１と、固体撮像素子４１の周囲から固体撮像素子４１の撮像範囲に光を照射するＬＥＤ等の光源４２と、固体撮像素子４１及び光源４２の駆動を制御するユニット制御回路４３と、外部機器（図示せず）との間でデータの無線送受信を行う送受信回路４４とを備え、図２に示すように、固体撮像素子４１の撮像面４１ａが外部に露出する状態でこれらの構成要素を円筒状のユニットケース４０Ａに収容することによって構成した撮像ユニット４０を適用している。ユニットケース４０Ａの基端部には、雄ネジ部４０Ｂが設けてある。
　この撮像ユニット４０は、固体撮像素子４１の撮像面４１ａをスペーサ部材３０の他方の端面３０ｃに接着した状態でプラグ２０の収容孔部２１ａに収容し、さらにワッシャ部材４５を介して雄ネジ部４０Ｂにナット４６を螺合することによってプラグ２０に支持させてある。撮像ユニット４０の固体撮像素子４１は、撮像面４１ａをスペーサ部材３０の他方の端面３０ｃに当接させた場合にスペーサ部材３０の一方の端面３０ａが焦点位置となるように予め調整してある。固体撮像素子４１が取得する画像データとしては、静止画像データであることが好ましいが、動画像データであっても構わない。
　上記のように構成した油圧ポンプにおいては、スペーサ部材３０の外周面とプラグ２０における収容孔部２１ａの内周面との間にＯ－リング３１が設けてあるため、収容室１１に貯留された油がこれらの隙間を通じて外部に漏出するおそれはない。プラグ２０を排出孔１２から取り外せば、収容室１１に貯留された油を外部に排出することが可能である。
　一方、プラグ２０を排出孔１２に螺合した状態で、外部機器（図示せず）からユニット制御回路４３に撮像信号を与えると、光源４２が点灯した状態で固体撮像素子４１によってスペーサ部材３０の一方の端面３０ａを撮像範囲とした画像データが取得され、取得した画像データが外部機器（図示せず）に転送されることになる。
　ここで、プラグ２０に配設したスペーサ部材３０の一方の端面３０ａは、収容室１１の最低部において上方に向き、貯留された油に接触した状態にある。従って、油に摩耗粉等の異物が混入している場合には、油圧ポンプが停止している間に比重の相違によって漸次沈殿し、スペーサ部材３０の一方の端面３０ａに堆積するため、固体撮像素子４１が取得した画像データに映し出されていることになる。特に、上述したプラグ２０においては、スペーサ部材３０の一方の端部に磁石体３２を設けるようにしているため、鉄粉等の磁性体からなる異物を吸着した状態に維持することができ、異物の混入状態がより明らかに映し出されるようになる。
　すなわち、上述の油圧ポンプにおいては、例えば始動前に画像データを取得すれば、機器本体１０の内部を直接目視しなくとも、取得した画像データを解析することによって、機器本体１０の内部に貯留された油の状態を正確に確認することができるようになり、油の汚れ具合から交換時期を的確に判断する等の対処を行うことが可能となる。また、スペーサ部材３０にスケールマーク３０ｂが印してあるため、取得した画像データから油に含まれる異物の大きさを認識することも可能である。さらに、プラグ２０に設けた固体撮像素子４１によって画像データを取得するようにしているため、都度検査者が油圧ポンプに近づいたり覗いたりする必要がなく、油圧ポンプの設置場所が如何なる状況であっても油の状態を容易に確認することができる。
　なお、上述した実施の形態１では、スペーサ部材３０の一端部に磁石体３２を設けるようにしているため、磁性体からなる異物を吸着した状態に維持し、画像データによってこれを確実に認識することが可能となる。しかしながら、磁石体３２は必ずしも設ける必要はない。また磁石体３２を設ける場合には、必ずしもスペーサ部材３０の一端部である必要はない。例えば、図５に示す変形例のように、プラグ２０に設けた細径孔部２１ｂの内周面にのみ磁石体３２′を設けるようにすれば、スペーサ部材３０の一方の端面３０ａに沈殿した異物が磁性体でないと認識することができるようになり、油の状態をより具体的に確認することが可能となる。なお、図５の変形例において実施の形態１と同様の構成については、同一の符号を付してある。
　また、上述した実施の形態１では、油圧機器として機器本体１０の収容室１１にシリンダブロック等の可動部分を備えた油圧ポンプを例示しているが、本発明は必ずしも油圧ポンプに限らない。例えば、同様の構成を有した油圧モータにも適用することが可能であり、また、図６に示す実施の形態２のように、機器本体の収容室に可動部分を備えていないオイルフィルタに適用しても良い。
（実施の形態２）
　図６は、本発明の実施の形態２であるオイルフィルタの内部構造を示したものである。すなわち、このオイルフィルタは、フィルタケース（機器本体）６０とフィルタヘッド（機器本体）７０との間に構成される収容室８０にフィルタエレメント９０を収容することによって構成したものである。フィルタケース６０は、上端面が開口した円筒状を成すケース本体６０ａと、ケース本体６０ａの下端部に連続し、下方に向けて漸次内径の減少する漏斗状部６０ｂと、漏斗状部６０ｂの最低部となる中心部から下方に延在した円筒状の排出通路部６０ｃとを有したもので、中心部にフィルタケース６０の内部と外部とを連通する排出孔６１を有している。この排出孔６１には、内周面に設けた雌ネジを介してプラグ２０が螺合してある。プラグ２０の構成は、実施の形態１と同様のものであり、同一の符号を付してそれぞれの詳細説明を省略する。
　フィルタヘッド７０は、フィルタケース６０におけるケース本体６０ａの上端部に装着されるもので、流入通路７１及び吐出通路７２を有している。流入通路７１及び吐出通路７２は、フィルタヘッド７０をフィルタケース６０に装着した場合に、それぞれ収容室８０の内部からフィルタケース６０の軸芯に沿って延在した後、屈曲してフィルタヘッド７０の外周面に開口するものである。流入通路７１は、収容室８０においてフィルタケース６０とフィルタエレメント９０の外周面との間に開口し、吐出通路７２は、収容室８０においてフィルタエレメント９０の中心孔９１に開口するようにそれぞれが設けてある。
　このオイルフィルタは、油圧回路において上流側の管路が流入通路７１に接続され、かつ下流側の管路が吐出通路７２に接続されると、流入通路７１を通じて収容室８０に流入された油がフィルタケース６０とフィルタエレメント９０の外周面との間からフィルタエレメント９０を通過して中心孔９１に至り、吐出通路７２から吐出されることになる。この間、油に含まれた異物は、フィルタエレメント９０を通過できずに捕捉され、フィルタケース６０とフィルタエレメント９０の外周面との間に残留することになり、その後に漸次沈殿してスペーサ部材３０の一方の端面３０ａに堆積する。
　従って、このオイルフィルタにおいても、油圧回路に油を流通させる前に外部機器（図示せず）からユニット制御回路４３に撮像信号を与え、固体撮像素子４１によってスペーサ部材３０の一方の端面３０ａを撮像範囲とした画像データを取得すれば、フィルタケース６０の内部を直接目視することなく油の状態を確認することができるようになる。
（実施の形態３）
　図７及び図８は、本発明の実施の形態３である油圧機器の要部を示したものである。ここで例示する油圧機器は、実施の形態１と同様、建設機械に搭載された油圧シリンダ等の油圧アクチュエータ（図示せず）に油を供給するための油圧ポンプであり、実施の形態１とはプラグの構成のみが異なっている。以下、プラグの構成について詳述し、実施の形態１と同様の構成については同一の符号を付してそれぞれの詳細説明を省略する。
　プラグ１２０は、先端側から軸部１２０ａ、フランジ部１２０ｂ、頭部１２０ｃ及びキャップ装着部１２０ｄが順次設けられた金属製部材である。軸部１２０ａは、外周面に雄ネジ１２０ｅを有し、機器本体１０の排出孔１２に螺合される部分である。フランジ部１２０ｂは、排出孔１２の内径よりも大きな外径の円環状部分である。頭部１２０ｃは、プラグ１２０を着脱する際に工具が嵌合される部分であり、断面が四角形や六角形等の多角柱状を成している。キャップ装着部１２０ｄは、頭部１２０ｃよりも細径の円柱状を成し、外周面に雄ネジ１２０ｆを有したものである。
　このプラグ１２０には、キャップ装着部１２０ｄの基端面から軸部１２０ａの先端面にわたる部位に装着孔１２１が設けてある。装着孔１２１は、キャップ装着部１２０ｄの基端面に開口したグロメット嵌合孔部１２１ａと、グロメット嵌合孔部１２１ａよりも細径の第１収容孔部１２１ｂと、第１収容孔部１２１ｂよりも大きな内径を有した第２収容孔部１２１ｃと、第２収容孔部１２１ｃよりも内径の大きなリング装着孔部１２１ｄと、基端がリング装着孔部１２１ｄよりも内径が小さく、先端面に向けて漸次内径が大きくなるように形成したテーパ孔部１２１ｅとを有して構成したものである。第１収容孔部１２１ｂと第２収容孔部１２１ｃとの間には、互いの内径寸法の相違により、先端側に臨む円環状の受圧面１２１ｆが構成されている。
　この装着孔１２１には、リング装着孔部１２１ｄにｃリング１２２が装着してあり、第２収容孔部１２１ｃにスペーサ部材１３０が収容してあり、第１収容孔部１２１ｂに撮像ユニット４０が収容してある。ｃリング１２２は、一部が分断した円環状部材であり、内周側部分が第２収容孔部１２１ｃの内周面よりも内方に突出している。スペーサ部材１３０は、第２収容孔部１２１ｃに嵌合することのできる外径を有した透明の円柱状部材であり、互いに軸芯を合致させ、かつ一方の端面１３０ａにｃリング１２２が当接し、かつ他方の端面１３０ｃが受圧面１２１ｆに当接した状態で第２収容孔部１２１ｃに収容してある。スペーサ部材１３０としては、ガラス製のものや樹脂製のものを適用すれば良い。
　図からも明らかなように、第２収容孔部１２１ｃにスペーサ部材１３０を収容したプラグ１２０には、基端部に設けたテーパ孔部１２１ｅにより、スペーサ部材１３０の一方の端面１３０ａを内底面とし、かつ開口に向けて漸次内径が増大する形状の凹部１２３が形成されることになる。スペーサ部材１３０の外周面とプラグ１２０における第２収容孔部１２１ｃの内周面との間には、それぞれプラグ１２０のシール溝１２１ｇに配設したＯ－リング１３１が圧接された状態にある。本実施の形態３のスペーサ部材１３０には、一方の端面１３０ａから外部に臨むように２つの磁石体１３２が配設してある。磁石体１３２は、円柱状を成す永久磁石であり、スペーサ部材１３０の軸芯を中心とした同一の円周上に互いに１８０°ずれた位置となるように配設してある。一方の磁石体１３２は、Ｎ極の端面が外部に露出し、他方の磁石体１３２は、Ｓ極の端面が外部に露出した状態にある。それぞれの磁石体１３２の端面は、スペーサ部材１３０の一方の端面１３０ａと同一の平面上に位置している。
　撮像ユニット４０は、外部機器（図示せず）から撮像指令が与えられた場合にスペーサ部材１３０の一方の端面１３０ａを撮像範囲として画像データを取得し、取得した画像データを外部機器（図示せず）に出力するものである。図には明示していないが、実施の形態３で適用する撮像ユニット４０は、実施の形態１のものと同様の構成を有したものである。この撮像ユニット４０は、固体撮像素子（図示せず）の撮像面４１ａをスペーサ部材１３０の他方の端面１３０ｃに当接させた状態で基端部にグロメット１４０を装着し、さらにキャップ部材１５０をキャップ装着部１２０ｄに螺合することにより、プラグ１２０に支持させてある。撮像ユニット４０の固体撮像素子（図示せず）は、撮像面４１ａをスペーサ部材１３０の他方の端面１３０ｃに当接した場合にスペーサ部材１３０の一方の端面１３０ａが焦点位置となるように予め調整してある。固体撮像素子（図示せず）が取得する画像データとしては、静止画像データであることが好ましいが、動画像データであっても構わない。
　上記のように構成した油圧ポンプにおいては、スペーサ部材１３０の外周面とプラグ１２０における第２収容孔部１２１ｃの内周面との間にＯ－リング１３１が設けてあるため、収容室１１に貯留された油がこれらの隙間を通じて外部に漏出するおそれはない。プラグ１２０を排出孔１２から取り外せば、収容室１１に貯留された油を外部に排出することが可能である。
　一方、プラグ１２０を排出孔１２に螺合した状態で、外部機器（図示せず）から撮像ユニット４０に撮像信号を与えると、光源（図示せず）が点灯した状態で固体撮像素子（図示せず）によってスペーサ部材１３０の一方の端面１３０ａを撮像範囲とした画像データが取得され、取得した画像データが外部機器（図示せず）に転送されることになる。
　ここで、プラグ１２０に配設したスペーサ部材１３０の一方の端面１３０ａは、収容室１１の最低部において上方に向き、貯留された油に接触した状態にある。従って、油に摩耗粉等の異物が混入している場合には、油圧ポンプが停止している間に比重の相違によって漸次沈殿し、スペーサ部材１３０の一方の端面１３０ａに堆積するため、固体撮像素子（図示せず）が取得した画像データに映し出されていることになる。特に、上述したプラグ１２０においては、スペーサ部材１３０の一方の端部に磁石体１３２を設けるようにしているため、鉄粉等の磁性体からなる異物を吸着した状態に維持することができ、異物の混入状態がより明らかに映し出されるようになる。この場合、実施の形態３においては、隣接する磁石体１３２を連結するように磁力線が形成されるため、換言すれば、スペーサ部材１３０の一方の端面１３０ａに沿って磁力線が形成されるため、磁性体からなる異物をより確実に確認することが可能となる。
　すなわち、上述の油圧ポンプにおいては、例えば始動前に画像データを取得すれば、機器本体１０の内部を直接目視しなくとも、取得した画像データを解析することによって、機器本体１０の内部に貯留された油の状態を正確に確認することができるようになり、油の汚れ具合から交換時期を的確に判断することが可能となる。また、プラグ１２０に設けた固体撮像素子（図示せず）によって画像データを取得するようにしているため、都度検査者が油圧ポンプに近づいたり覗いたりする必要がなく、油圧ポンプの設置場所が如何なる状況であっても油の状態を容易に確認することができる。
　さらに、実施の形態３では、スペーサ部材１３０の他方の端面１３０ｃがプラグ１２０の受圧面１２１ｆに当接した状態にある。従って、収容室１１に大きな油圧が作用したとしてもこの受圧面１２１ｆに当接するスペーサ部材１３０にのみ油圧が作用することになり、撮像ユニット４０に油圧の影響を与えるおそれがない。このため、より高い油圧が作用する油圧ポンプに適用することが可能となる。
　なお、上述した実施の形態では、いずれもプラグの軸部に雄ネジ部を設け、機器本体に直接螺合するようにしているが、フランジ部を介して機器本体にネジ止めするようにしても良い。
　１０　　　機器本体
　１１，８０　　　収容室
　１２，６１　　　排出孔
　２０，１２０　　　プラグ
　２０ａ，１２０ａ　　　軸部
　２２，１２３　　　凹部
　３０，１３０　　　スペーサ部材
　３０ａ，１３０ａ　　　一方の端面
　３２，１３２　　　磁石体
　４０　　　撮像ユニット
　４１　　　固体撮像素子
　６０　　　フィルタケース
　７０　　　フィルタヘッド
１２１ｆ　　　受圧面

Claims (9)

  1. 　機器本体の内部に油が貯留される収容室を有するとともに、軸部の端面が上方に向いた状態で前記収容室の底部となる部位に取り付けられたプラグを備え、前記プラグを取り外すことによって前記収容室の油を前記機器本体の外部に排出するようにした油圧機器において、
    　透明の部材によって成形し、一方の端面が前記収容室の内部に臨む態様で前記プラグに配設したスペーサ部材と、
    　前記スペーサ部材を介して前記収容室の内部を撮像する撮像素子と
    　を備えたことを特徴とする油圧機器。
  2. 　前記スペーサ部材の他方の端面が前記プラグの内部に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の油圧機器。
  3. 　前記スペーサ部材の一方の端面が前記プラグの内部に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の油圧機器。
  4. 　前記撮像素子を前記プラグに支持させたことを特徴とする請求項１に記載の油圧機器。
  5. 　前記スペーサ部材の一方の端面を内底面とし、前記プラグに凹部を形成したことを特徴とする請求項１に記載の油圧機器。
  6. 　前記凹部は、前記スペーサ部材の一方の端面から離隔するに従って漸次内径が増大するテーパ状を成すことを特徴とする請求項５に記載の油圧機器。
  7. 　前記スペーサ部材の一方の端面を除く前記凹部の内周面に磁石体を配設したことを特徴とする請求項５または請求項６に記載の油圧機器。
  8. 　前記スペーサ部材の一方の端面に磁石体を配設したことを特徴とする請求項５または請求項６に記載の油圧機器。
  9. 　前記プラグには、前記スペーサ部材を介して加えられる油圧を支持する受圧面を設けたことを特徴とする請求項１に記載の油圧機器。
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