WO2018168827A1 - 油圧回路 - Google Patents

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WO2018168827A1
WO2018168827A1 PCT/JP2018/009658 JP2018009658W WO2018168827A1 WO 2018168827 A1 WO2018168827 A1 WO 2018168827A1 JP 2018009658 W JP2018009658 W JP 2018009658W WO 2018168827 A1 WO2018168827 A1 WO 2018168827A1
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hydraulic
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圭 大前
正樹 塩原
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株式会社小松製作所
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Definitions

  • the present invention relates to a hydraulic circuit.
  • foreign matter such as metal wear powder may be mixed in the lubricating oil flowing in the hydraulic circuit, and such foreign matter may cause failure of the hydraulic equipment or abnormal wear.
  • an optical detector in the lubricating oil tank to detect foreign matter mixed in the lubricating oil stored in the lubricating oil tank.
  • air bubbles may be mixed in the lubricating oil stored in the lubricating oil tank, and even if an optical detector detects a foreign material, the air bubble is erroneously detected as a foreign material. It cannot be measured with high accuracy.
  • the present invention has been made in view of the above-described circumstances, and an object thereof is to provide a hydraulic circuit capable of accurately measuring the degree of contamination of lubricating oil.
  • the hydraulic circuit according to the first aspect includes a hydraulic pump, a resistance device, an oil supply path, and an optical detector.
  • the hydraulic pump supplies lubricating oil.
  • the resistance device maintains the hydraulic pressure of the lubricating oil supplied from the hydraulic pump.
  • the oil supply path guides the lubricating oil from the hydraulic pump to the resistance device.
  • the optical detector measures the degree of contamination of the lubricating oil flowing through the oil supply path.
  • the optical detector measures the degree of contamination of the lubricating oil flowing through the oil supply path that guides the lubricating oil from the hydraulic pump to the resistance device.
  • the optical detector can be prevented from erroneously detecting bubbles in the lubricating oil as foreign matters, so that the contamination degree of the lubricating oil can be accurately measured.
  • the hydraulic circuit according to the second aspect includes a lubricating oil filter disposed in the oil supply passage.
  • the optical detector is located upstream of the lubricant filter.
  • the optical detector can measure the degree of contamination of the lubricating oil that has not been filtered by the lubricating oil filter, and therefore can accurately grasp the amount of foreign matter mixed in the lubricating oil. As a result, the contamination degree of the lubricating oil can be measured with higher accuracy.
  • the resistance device is a hydraulic device that stirs the lubricating oil inside.
  • the optical detector is arranged upstream of the hydraulic equipment that stirs the lubricating oil inside. Therefore, since the foreign matter in the lubricating oil can be detected before the lubricating oil is stirred by the hydraulic equipment, the contamination degree of the lubricating oil can be measured with higher accuracy.
  • the resistance device is a hydraulic transmission.
  • the block diagram which shows the structure of the hydraulic circuit which concerns on 1st Embodiment The block diagram which shows the structure of the hydraulic circuit which concerns on 2nd Embodiment.
  • the configuration of the hydraulic circuit 10 according to the first embodiment will be described with reference to FIG.
  • the hydraulic circuit 10 supplies lubricating oil to the transmission 18 of the work vehicle.
  • Examples of the work vehicle include a dump truck, a grader, a wheel loader, and a bulldozer.
  • the hydraulic circuit 10 includes a lubricating oil tank 11, a suction filter 12, a hydraulic pump 13, an optical detector 14, a lubricating oil filter 15, a torque converter 16, a cooler 17, a transmission 18, and pipelines L1 to L6.
  • the pipe lines L2 to L5, the lubricating oil filter 15, the torque converter 16 and the cooler 17 constitute an “oil supply path 19” that guides the lubricating oil from the hydraulic pump 13 to the transmission 18.
  • the oil supply passage 19 maintains the oil pressure of the lubricating oil, and the lubricating oil flowing through the oil supply passage 19 is subjected to pressure applied by a hydraulic pump 13 described later.
  • Lubricating oil tank 11 stores lubricating oil.
  • the suction filter 12 is disposed in the lubricating oil stored in the lubricating oil tank 11.
  • the suction filter 12 filters foreign matters (such as relatively large metal wear powder) mixed in the lubricating oil.
  • the opening of the suction filter 12 can be set to a size that does not hinder the flow of the lubricating oil.
  • the hydraulic pump 13 is connected to the suction filter 12 via the pipe line L1.
  • the hydraulic pump 13 is driven by the rotational power of an engine (not shown).
  • the hydraulic pump 13 supplies lubricating oil. Specifically, the hydraulic pump 13 sucks the lubricating oil from the lubricating oil tank 11 side and compresses it inside, and then discharges the lubricating oil to the optical detector 14 side.
  • the lubricating oil discharged from the hydraulic pump 13 is guided to the transmission 18 through the oil supply passage 19.
  • the lubricating oil sucked by the hydraulic pump 13 may contain bubbles, but when the lubricating oil is compressed in the hydraulic pump 13, the bubbles are removed from the lubricating oil.
  • bubbles are removed from the lubricating oil is not limited to the case where the bubbles are completely removed from the lubricating oil, but is small enough not to be erroneously detected as foreign matter by the optical detector 14 described later. This is a concept that includes a case where a small amount of air bubbles is contained in the lubricating oil.
  • a fixed capacity pump can be used as the hydraulic pump 13.
  • the optical detector 14 is disposed in the oil supply path 19. Accordingly, the optical detector 14 is located downstream of the hydraulic pump 13 and upstream of the transmission 18. That is, the optical detector 14 is disposed between the hydraulic pump 13 and the transmission 18 in the hydraulic circuit 10. In the present embodiment, the optical detector 14 is disposed in a pipe line L2 that connects the hydraulic pump 13 and the lubricating oil filter 15.
  • the optical detector 14 measures the degree of contamination of the lubricating oil flowing through the oil supply path 19 (specifically, the pipe line L2).
  • the optical detector 14 includes a light projecting unit 14a that emits light (for example, laser light) to the lubricating oil, and a light receiving unit 14b that receives light emitted from the light projecting unit 14a.
  • the optical detector 14 measures the contamination degree of the lubricating oil based on the degree to which the emitted light is blocked by the foreign matter in the lubricating oil. Specifically, the optical detector 14 measures the contamination degree of the lubricating oil based on the light intensity decrease rate of the incident light to the light receiving unit 14b with respect to the light emitted from the light projecting unit 14a.
  • the lubricating oil flowing through the oil supply passage 19 has air bubbles removed by the hydraulic pump 13 as described above, and is not agitated by the transmission 18 described later. Therefore, the optical detector 14 can be prevented from erroneously detecting bubbles in the lubricating oil as foreign matters, and therefore the contamination degree of the lubricating oil can be measured with high accuracy.
  • the optical detector 14 is located upstream of the lubricating oil filter 15. That is, the optical detector 14 is arranged between the hydraulic pump 13 and the lubricating oil filter 15 in the hydraulic circuit 10. Therefore, the optical detector 14 can measure the degree of contamination of the lubricating oil that has not been filtered by the lubricating oil filter 15, and therefore can accurately grasp the amount of foreign matter mixed in the lubricating oil. As a result, the contamination degree of the lubricating oil can be measured with higher accuracy.
  • Lubricating oil filter 15 is connected to hydraulic pump 13 via line L2.
  • the lubricating oil filter 15 filters foreign matters (such as relatively small metal wear powder) mixed in the lubricating oil.
  • the opening of the lubricating oil filter 15 may be smaller than the opening of the suction filter 12.
  • the torque converter 16 is connected to the lubricating oil filter 15 via the pipe line L3.
  • the torque converter 16 transmits rotational power from the engine to the transmission 18.
  • the cooler 17 is connected to the torque converter 16 via the pipe line L4.
  • the cooler 17 cools the lubricating oil heated in the torque converter 16.
  • the cooler 17 cools the lubricating oil by receiving an air flow from a cooling fan, for example.
  • the transmission 18 is connected to the cooler 17 via the pipe line L5.
  • the transmission 18 is located on the downstream side of each of the hydraulic pump 13 and the optical detector 14.
  • the transmission 18 changes the rotational power of the engine transmitted from the torque converter 16 and transmits the driving force to a traveling device (not shown).
  • the transmission 18 includes a forward gear corresponding to the forward travel stage, a reverse gear corresponding to the reverse speed stage, and one or more speed stage gears corresponding to each speed stage. In the transmission 18, the gears are shifted by selectively engaging each gear according to the traveling direction, the desired driving force, and the desired speed.
  • Lubricating oil is supplied to each gear of the transmission 18 from an oil supply passage 19 (specifically, a pipeline L5). Lubricating oil is agitated by each gear. At this time, bubbles are generated in the lubricating oil and become cloudy. The cloudy lubricating oil is returned to the lubricating oil tank 11 through the pipe line L6.
  • the transmission 18 is an example of a “resistance device” that maintains the hydraulic pressure of the lubricating oil supplied from the hydraulic pump 13.
  • the transmission 18 is also an example of a “hydraulic device” that stirs the lubricating oil supplied from the hydraulic pump 13 inside.
  • Bubbles are mixed in the lubricating oil discharged from the transmission 18 to the pipeline L6, and there are cases where bubbles are further mixed when returned to the lubricating oil tank 11, but then compressed by the hydraulic pump 13. Thus, bubbles in the lubricating oil are removed.
  • the optical detector 14 measures the degree of contamination of the lubricating oil flowing through the oil supply passage 19 that guides the lubricating oil from the hydraulic pump 13 to the transmission 18.
  • the oil pressure of the lubricating oil flowing through the oil supply passage 19 is maintained by a transmission 18 as a resistance device. Therefore, the lubricating oil flowing through the oil supply passage 19 is maintained in a state where bubbles are removed by the hydraulic pump 13. Therefore, the optical detector 14 can be prevented from erroneously detecting bubbles in the lubricating oil as foreign matters, and therefore the contamination degree of the lubricating oil can be measured with high accuracy.
  • the optical detector 14 is located on the upstream side of the lubricating oil filter 15. Therefore, the optical detector 14 can measure the degree of contamination of the lubricating oil that has not been filtered by the lubricating oil filter 15, and therefore can accurately grasp the amount of foreign matter mixed in the lubricating oil. As a result, the contamination degree of the lubricating oil can be measured with higher accuracy.
  • the optical detector 14 is disposed upstream of the transmission 18 that stirs the lubricating oil therein. Therefore, since the foreign matter of the lubricating oil can be detected before the lubricating oil is agitated by the transmission 18, the contamination degree of the lubricating oil can be measured with higher accuracy.
  • Second Embodiment (Configuration of Hydraulic Circuit 20)
  • the configuration of the hydraulic circuit 20 according to the second embodiment will be described with reference to FIG.
  • the hydraulic circuit 20 is for supplying lubricating oil to the brake 25 of the work vehicle.
  • the hydraulic circuit 20 includes a lubricating oil tank 21, a suction filter 22, a hydraulic pump 23, an optical detector 24, a brake 25, a lubricating oil filter 26, a cooler 27, and pipe lines L7 to L11.
  • the pipe lines L8 to L10, the brake 25, and the lubricating oil filter 26 constitute an “oil supply path 28” that guides the lubricating oil from the hydraulic pump 23 to the brake 25.
  • the oil supply passage 28 maintains the oil pressure of the lubricating oil, and the lubricant applied through the oil supply passage 28 is under pressure applied by a hydraulic pump 23 described later.
  • the configurations of the lubricating oil tank 21 and the suction filter 22 are the same as those of the lubricating oil tank 11 and the suction filter 12 according to the first embodiment.
  • the hydraulic pump 23 is connected to the suction filter 22 via a pipe line L7.
  • the hydraulic pump 23 is driven by the rotational power of an engine (not shown).
  • the hydraulic pump 23 supplies lubricating oil. Specifically, the hydraulic pump 23 sucks the lubricating oil from the lubricating oil tank 21 side and compresses it inside, and then discharges the lubricating oil to the optical detector 24 side.
  • the lubricating oil discharged from the hydraulic pump 23 is guided to the brake 25 through the oil supply passage 28.
  • the lubricating oil sucked by the hydraulic pump 23 may contain bubbles, but when the lubricating oil is compressed in the hydraulic pump 23, the bubbles are removed from the lubricating oil.
  • a fixed capacity pump can be used as the hydraulic pump 23 .
  • the optical detector 24 is disposed in the oil supply path 28. Therefore, the optical detector 24 is located downstream of the hydraulic pump 23 and upstream of the cooler 27. That is, the optical detector 24 is disposed between the hydraulic pump 23 and the cooler 27 in the hydraulic circuit 20. In the present embodiment, the optical detector 24 is disposed in a pipe line L8 that connects the hydraulic pump 23 and the brake 25.
  • the optical detector 24 measures the degree of contamination of the lubricating oil flowing through the oil supply path 28 (that is, the pipe line L8).
  • the configuration of the optical detector 24 is the same as that of the optical detector 14 according to the first embodiment. Bubbles in the lubricating oil flowing through the oil supply passage 28 are removed by the hydraulic pump 23. For this reason, the optical detector 24 can be prevented from erroneously detecting bubbles in the lubricating oil as foreign matters, so that the contamination degree of the lubricating oil can be accurately measured.
  • the optical detector 24 is located upstream of the lubricating oil filter 26. Therefore, the optical detector 24 can measure the contamination degree of the lubricating oil that has not been filtered by the lubricating oil filter 26, and therefore can accurately grasp the amount of foreign matter mixed in the lubricating oil. As a result, the contamination degree of the lubricating oil can be measured with higher accuracy.
  • the brake 25 is connected to the hydraulic pump 23 via a pipe line L8.
  • the brake 25 is located on the downstream side of each of the hydraulic pump 23 and the optical detector 24.
  • the brake 25 is a so-called wet multi-plate brake.
  • the brake 25 has a plurality of brake disks and a plurality of fixed plates. Each fixed plate and each brake disk are arranged alternately, and a braking force is generated when the two plates come into pressure contact with each other.
  • Lubricating oil is supplied from the pipe L8 (that is, the oil supply path 28) between each fixed plate of the brake 25 and each brake disk. Lubricating oil lubricates each fixed plate and each brake disk.
  • Lubricating oil filter 26 is connected to brake 25 via line L9.
  • the configuration of the lubricating oil filter 26 is the same as that of the lubricating oil filter 15 according to the first embodiment.
  • the cooler 27 is connected to the lubricating oil filter 26 via the pipe line L10.
  • the cooler 27 cools the lubricating oil heated in the brake 25.
  • the lubricating oil cooled by the cooler 27 is returned to the lubricating oil tank 21 via the pipe line L11.
  • Lubricating oil is supplied to the cooler 27 from an oil supply path 28 (specifically, a pipe line L10).
  • an oil supply path 28 specifically, a pipe line L10
  • the hydraulic pressure applied by the hydraulic pump 23 is maintained.
  • the hydraulic pressure applied by the hydraulic pump 23 is not maintained and the pressure is released.
  • the cooler 27 is an example of a “resistance device” that maintains the hydraulic pressure of the lubricating oil supplied from the hydraulic pump 23.
  • the lubricating oil discharged from the cooler 27 to the pipeline L11 may contain air bubbles when returned to the lubricating oil tank 21, but the air bubbles in the lubricating oil are then compressed by the hydraulic pump 23. Removed.
  • the optical detector 24 measures the degree of contamination of the lubricating oil flowing through the oil supply passage 28 that guides the lubricating oil from the hydraulic pump 23 to the cooler 27.
  • the oil pressure of the lubricating oil flowing through the oil supply passage 28 is maintained by a cooler 27 as a resistance device. Therefore, the lubricating oil flowing through the oil supply passage 28 is maintained in a state where bubbles are removed by the hydraulic pump 23. Therefore, the optical detector 24 can be prevented from erroneously detecting bubbles in the lubricating oil as foreign matters, and the contamination degree of the lubricating oil can be accurately measured.
  • the optical detector 24 is located on the upstream side of the lubricating oil filter 26. Therefore, the optical detector 24 can measure the contamination degree of the lubricating oil that has not been filtered by the lubricating oil filter 26, and therefore can accurately grasp the amount of foreign matter mixed in the lubricating oil. As a result, the contamination degree of the lubricating oil can be measured with higher accuracy.
  • the configuration of the hydraulic circuit 30 according to the third embodiment will be described with reference to FIG.
  • the hydraulic circuit 30 has a configuration in which the hydraulic circuit 10 according to the first embodiment and the hydraulic circuit 20 according to the second embodiment are combined.
  • the hydraulic circuit 30 is for sequentially supplying lubricating oil to the brake 36 and the transmission 39 of the work vehicle.
  • the hydraulic circuit 30 includes a lubricating oil tank 31, a suction filter 32, a hydraulic pump 33, a torque converter 34, an optical detector 35, a brake 36, a cooler 37, a lubricating oil filter 38, a transmission 39, and pipe lines L12-18. .
  • the pipes L13 to L17, the brake 36, the cooler 37, the lubricating oil filter 38, and the transmission 39 constitute an “oil supply path 40” that guides the lubricating oil from the hydraulic pump 33 to the brake 36 and the transmission 39.
  • the oil supply passage 40 maintains the oil pressure of the lubricating oil, and the lubricating oil flowing through the oil supply passage 40 is under pressure applied by a hydraulic pump 33 described later.
  • the configurations of the lubricating oil tank 31 and the suction filter 32 are the same as those of the lubricating oil tank 11 and the suction filter 12 according to the first embodiment.
  • the hydraulic pump 33 is connected to the suction filter 32 via the pipe line L12.
  • the hydraulic pump 33 is driven by the rotational power of an engine (not shown).
  • the hydraulic pump 33 supplies lubricating oil. Specifically, the hydraulic pump 33 sucks the lubricating oil from the lubricating oil tank 31 side and compresses it inside, and then discharges the lubricating oil to the torque converter 34 side.
  • the lubricating oil discharged from the hydraulic pump 33 flows through the oil supply passage 40 and is guided to the brake 36.
  • the lubricating oil sucked by the hydraulic pump 33 may contain bubbles, but when the lubricating oil is compressed in the hydraulic pump 33, the bubbles are removed from the lubricating oil.
  • a fixed capacity pump can be used as the hydraulic pump 33.
  • the torque converter 34 is connected to the hydraulic pump 33 via the pipe line L13.
  • the configuration of the torque converter 34 is the same as that of the torque converter 16 according to the first embodiment.
  • the optical detector 35 is disposed in the oil supply path 40. Therefore, the optical detector 35 is located downstream of the hydraulic pump 33 and upstream of the transmission 39. That is, the optical detector 35 is disposed between the hydraulic pump 33 and the transmission 39 in the hydraulic circuit 30. In the present embodiment, the optical detector 35 is disposed in a pipe line L14 that connects the hydraulic pump 33 and the brake 36.
  • the optical detector 35 measures the contamination degree of the lubricating oil flowing through the oil supply passage 40 (specifically, the pipe L14).
  • the configuration of the optical detector 35 is the same as that of the optical detector 14 according to the first embodiment. Air bubbles are removed from the lubricating oil flowing through the oil supply passage 40 by the hydraulic pump 33. Therefore, the optical detector 35 can be prevented from erroneously detecting bubbles in the lubricating oil as foreign matters, and therefore the contamination degree of the lubricating oil can be accurately measured.
  • the optical detector 35 is located upstream of the lubricating oil filter 38. Accordingly, the optical detector 35 can measure the contamination degree of the lubricating oil that has not been filtered by the lubricating oil filter 38, and therefore can accurately grasp the amount of foreign matter mixed in the lubricating oil. As a result, the contamination degree of the lubricating oil can be measured with higher accuracy.
  • the brake 36 is connected to the torque converter 34 via the pipe line L14.
  • the brake 36 is located on the downstream side of the hydraulic pump 33.
  • the brake 36 is located on the upstream side of the transmission 39.
  • the configuration of the brake 36 is the same as that of the brake 25 according to the second embodiment.
  • the cooler 37 is connected to the brake 36 via the pipe line L15.
  • the lubricating oil filter 38 is connected to the cooler 37 via the pipe line L16.
  • the configurations of the cooler 37 and the lubricating oil filter 38 are the same as those of the cooler 17 and the lubricating oil filter 15 according to the first embodiment.
  • the transmission 39 is connected to the lubricating oil filter 38 via the pipe line L17.
  • the transmission 39 is located on the downstream side of each of the hydraulic pump 33 and the optical detector 35.
  • the configuration of the transmission 39 is the same as that of the transmission 18 according to the first embodiment.
  • Lubricating oil is supplied to the transmission 39 from the oil supply passage 40 (specifically, the pipeline L17).
  • the lubricating oil supplied to the transmission 39 is agitated by each gear. At this time, bubbles are generated in the lubricating oil and become cloudy.
  • the cloudy lubricating oil is returned to the lubricating oil tank 31 via the pipe line L18.
  • the transmission 39 is an example of a “resistance device” that maintains the hydraulic pressure of the lubricating oil supplied from the hydraulic pump 33.
  • the transmission 39 is also an example of a “hydraulic device” that stirs the lubricating oil supplied from the hydraulic pump 33 inside.
  • Bubbles are mixed in the lubricating oil discharged from the transmission 39 to the pipe L18, and there are cases where bubbles are further mixed when returned to the lubricating oil tank 31, but then compressed by the hydraulic pump 33. Thus, bubbles in the lubricating oil are removed.
  • the optical detector 35 measures the degree of contamination of the lubricating oil flowing through the oil supply passage 40 that guides the lubricating oil from the hydraulic pump 33 to the transmission 39.
  • the oil pressure of the lubricating oil flowing through the oil supply passage 40 is maintained by a transmission 39 as a resistance device. Therefore, the lubricating oil flowing through the oil supply passage 40 is maintained in a state where bubbles are removed by the hydraulic pump 33. Therefore, the optical detector 35 can be prevented from erroneously detecting bubbles in the lubricating oil as foreign matters, and therefore the contamination degree of the lubricating oil can be accurately measured.
  • the optical detector 35 is located on the upstream side of the lubricating oil filter 38. Accordingly, the optical detector 35 can measure the contamination degree of the lubricating oil that has not been filtered by the lubricating oil filter 38, and therefore can accurately grasp the amount of foreign matter mixed in the lubricating oil. As a result, the contamination degree of the lubricating oil can be measured with higher accuracy.
  • the optical detector 35 is disposed upstream of the transmission 39 that stirs the lubricating oil therein. Accordingly, since the foreign matter of the lubricating oil can be detected before the lubricating oil is agitated by the transmission 39, the contamination degree of the lubricating oil can be measured with higher accuracy.
  • the lubricating oil filter 15, the torque converter 16, and the cooler 17 are provided in the oil supply passage 19 of the hydraulic circuit 10, but at least one of these may not be provided.
  • the optical detectors 14, 24, and 35 are positioned upstream of the lubricating oil filters 15, 26, and 38, but are downstream of the lubricating oil filters 15, 26, and 38. May be located.
  • the brake 36 is positioned downstream of the torque converter 34 and upstream of the transmission 39, but is not limited thereto.
  • the brake 36 may be disposed in parallel with the torque converter 34 and the transmission 39.
  • the cooler 17 is preferably disposed between the torque converter 34 and the transmission 39.
  • the cooler 37 is positioned on the downstream side of the lubricating oil filter 38, but may be positioned on the upstream side of the lubricating oil filter 38.

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Abstract

油圧回路(10)は、潤滑油を供給する油圧ポンプ(13)と、油圧ポンプ(13)から供給される潤滑油の油圧を維持するトランスミッション(18)と、油圧ポンプ(13)からトランスミッション(18)に潤滑油を導く給油路(19)と、給油路(19)を流れる潤滑油の汚染度を測定する光学式検出器(14)とを備える。

Description

油圧回路
 本発明は、油圧回路に関する。
 従来、ダンプトラック及びホイールローダなどの作業車両には、トランスミッション及びブレーキなどの油圧機器に潤滑油を供給する油圧回路が設けられている(例えば、特許文献1及び特許文献2参照)。
特開2013-234751号公報 特開2013-091491号公報
 ところで、油圧回路を流れる潤滑油には、金属摩耗粉などの異物が混入する場合があり、このような異物は油圧機器の故障又は異常摩耗などの原因となりうる。
 そこで、潤滑油に混入した異物を簡便かつ比較的高精度に検出できる光学式検出器を用いて、異物の混入による潤滑油の汚染度を測定したいという要請がある。
 例えば、潤滑油タンクに光学式検出器を設置して、潤滑油タンクに貯留された潤滑油に混入した異物を検出することが考えられる。しかしながら、潤滑油タンクに貯留された潤滑油には気泡が混入する場合があり、光学式検出器で異物を検出しようとしても、気泡が異物として誤検出されてしまうため、潤滑油の汚染度を精度良く測定することができない。
 本発明は、上述の状況に鑑みてなされたものであり、潤滑油の汚染度を精度良く測定可能な油圧回路を提供することを目的とする。
 第1側面に係る油圧回路は、油圧ポンプと、抵抗機器と、給油路と、光学式検出器とを備える。油圧ポンプは、潤滑油を供給する。抵抗機器は、油圧ポンプから供給される潤滑油の油圧を維持する。給油路は、油圧ポンプから抵抗機器に潤滑油を導く。光学式検出器は、給油路を流れる潤滑油の汚染度を測定する。
 第1側面に係る油圧回路によれば、光学式検出器は、油圧ポンプから抵抗機器に潤滑油を導く給油路を流れる潤滑油の汚染度を測定する。給油路を流れる潤滑油では、油圧ポンプによって気泡が除去されている。従って、光学式検出器が潤滑油中の気泡を異物として誤検出することを抑制できるため、潤滑油の汚染度を精度良く測定することができる。
 第2側面に係る油圧回路は、給油路に配置される潤滑油フィルタを備える。光学式検出器は、潤滑油フィルタの上流側に位置する。
 第2側面に係る油圧回路によれば、光学式検出器は、潤滑油フィルタによって濾過されていない潤滑油の汚染度を測定できるため、潤滑油における異物の混入量を正確に把握できる。その結果、潤滑油の汚染度をより精度良く測定できる。
 第3側面に係る油圧回路において、抵抗機器は、内部で潤滑油を撹拌する油圧機器である。
 第3側面に係る油圧回路によれば、光学式検出器は、内部で潤滑油を撹拌する油圧機器よりも上流に配置されている。従って、潤滑油が油圧機器によって撹拌される前に潤滑油の異物を検出できるため、潤滑油の汚染度をより精度良く測定することができる。
 第4側面に係る油圧回路において、抵抗機器は、油圧式トランスミッションである。
 本発明によれば、潤滑油の汚染度を精度良く測定可能な油圧回路を提供することができる。
第1実施形態に係る油圧回路の構成を示すブロック図 第2実施形態に係る油圧回路の構成を示すブロック図 第3実施形態に係る油圧回路の構成を示すブロック図
1.第1実施形態
 (油圧回路10の構成)
 第1実施形態に係る油圧回路10の構成について、図1を参照しながら説明する。油圧回路10は、作業車両のトランスミッション18に潤滑油を供給する。作業車両としては、ダンプトラック、グレーダ、ホイールローダ及びブルドーザなどが挙げられる。
 油圧回路10は、潤滑油タンク11、サクションフィルタ12、油圧ポンプ13、光学式検出器14、潤滑油フィルタ15、トルクコンバータ16、クーラ17、トランスミッション18、及び管路L1~L6を備える。
 本実施形態において、管路L2~L5、潤滑油フィルタ15、トルクコンバータ16及びクーラ17は、油圧ポンプ13からトランスミッション18に潤滑油を導く「給油路19」を構成する。給油路19では潤滑油の油圧が維持されており、給油路19を流れる潤滑油には、後述する油圧ポンプ13によって加えたれた圧力がかかっている。
 潤滑油タンク11は、潤滑油を貯留する。サクションフィルタ12は、潤滑油タンク11に貯留された潤滑油中に配置される。サクションフィルタ12は、潤滑油に混入した異物(比較的大きな金属摩耗粉など)を濾過する。サクションフィルタ12の目開きは、潤滑油の流れを妨げない大きさに設定することができる。
 油圧ポンプ13は、管路L1を介してサクションフィルタ12に接続される。油圧ポンプ13は、図示しないエンジンの回転動力によって駆動される。油圧ポンプ13は、潤滑油を供給する。具体的には、油圧ポンプ13は、潤滑油タンク11側から潤滑油を吸引して内部で圧縮した後、光学式検出器14側に潤滑油を吐出する。油圧ポンプ13から吐出された潤滑油は、給油路19を通ってトランスミッション18に導かれる。
 ここで、油圧ポンプ13が吸引する潤滑油には気泡が含まれている場合があるが、潤滑油が油圧ポンプ13内で圧縮されると、潤滑油から気泡が除去される。本明細書において、「潤滑油から気泡が除去される」とは、潤滑油から気泡が完全に除去される場合だけでなく、後述する光学式検出器14において異物として誤検出されない程度に微小又は少量の気泡が潤滑油に含まれている場合をも含む概念である。
 なお、油圧ポンプ13としては、固定容量ポンプを用いることができる。
 光学式検出器14は、給油路19に配置される。従って、光学式検出器14は、油圧ポンプ13の下流側、かつ、トランスミッション18の上流側に位置する。すなわち、光学式検出器14は、油圧回路10において、油圧ポンプ13とトランスミッション18の間に配置される。本実施形態において、光学式検出器14は、油圧ポンプ13と潤滑油フィルタ15とを接続する管路L2に配置されている。
 光学式検出器14は、給油路19(具体的には、管路L2)を流れる潤滑油の汚染度を測定する。光学式検出器14は、潤滑油に対して光(例えば、レーザ光)を出射する投光部14aと、投光部14aからの出射光が入射する受光部14bとを有する。光学式検出器14は、出射光が潤滑油中の異物によって遮られる度合いに基づいて、潤滑油の汚染度を測定する。具体的には、光学式検出器14は、投光部14aからの出射光に対する受光部14bへの入射光の光度低下率に基づいて、潤滑油の汚染度を測定する。
 ここで、給油路19を流れる潤滑油は、上述のとおり油圧ポンプ13によって気泡が除去されており、かつ、後述するトランスミッション18によって撹拌されていない。従って、光学式検出器14が潤滑油中の気泡を異物として誤検出することを抑制できるため、潤滑油の汚染度を精度良く測定することができる。
 また、本実施形態において、光学式検出器14は、潤滑油フィルタ15の上流側に位置している。すなわち、光学式検出器14は、油圧回路10において、油圧ポンプ13と潤滑油フィルタ15の間に配置されている。従って、光学式検出器14は、潤滑油フィルタ15によって濾過されていない潤滑油の汚染度を測定できるため、潤滑油における異物の混入量を正確に把握できる。その結果、潤滑油の汚染度をより精度良く測定できる。
 潤滑油フィルタ15は、管路L2を介して油圧ポンプ13に接続される。潤滑油フィルタ15は、潤滑油に混入した異物(比較的小さな金属摩耗粉など)を濾過する。潤滑油フィルタ15の目開きは、サクションフィルタ12の目開きよりも小さくてもよい。
 トルクコンバータ16は、管路L3を介して潤滑油フィルタ15に接続される。トルクコンバータ16は、エンジンからの回転動力をトランスミッション18に伝達する。
 クーラ17は、管路L4を介してトルクコンバータ16に接続される。クーラ17は、トルクコンバータ16において加熱された潤滑油を冷却する。クーラ17は、例えば冷却ファンから空気流を受けることによって、潤滑油を冷却する。
 トランスミッション18は、管路L5を介してクーラ17に接続される。トランスミッション18は、油圧ポンプ13及び光学式検出器14それぞれの下流側に位置する。
 トランスミッション18は、トルクコンバータ16から伝達されるエンジンの回転動力を変速して、図示しない走行装置に駆動力を伝達する。トランスミッション18は、前進走行段に対応する前進ギヤと、後進速度段に対応する後進ギヤと、各速度段に対応する1以上の速度段ギヤとを有する。トランスミッション18では、進行方向、所望駆動力及び所望速度に応じて各ギヤが選択的に係合されることによって、変速が行なわれる。
 トランスミッション18の各ギヤには、給油路19(具体的には、管路L5)から潤滑油が供給される。潤滑油は、各ギヤによって撹拌される。この際、潤滑油には気泡が生じて白濁する。白濁した潤滑油は、管路L6を介して潤滑油タンク11に戻される。
 給油路19からトランスミッション18に供給される潤滑油では、油圧ポンプ13によって加えられた油圧が維持されている。一方、トランスミッション18から管路L6に流出する潤滑油では、油圧ポンプ13によって加えられた油圧は維持されておらず、圧力が開放された状態である。トランスミッション18は、油圧ポンプ13から供給される潤滑油の油圧を維持する「抵抗機器」の一例である。また、トランスミッション18は、油圧ポンプ13から供給される潤滑油を内部で撹拌する「油圧機器」の一例でもある。
 トランスミッション18から管路L6に排出された潤滑油には気泡が混入しており、潤滑油タンク11に戻される際にさらに気泡が混入する場合があるが、その後、油圧ポンプ13によって圧縮されることにより潤滑油中の気泡は除去される。
 (特徴)
 (1)第1実施形態に係る油圧回路10おいて、光学式検出器14は、油圧ポンプ13からトランスミッション18に潤滑油を導く給油路19を流れる潤滑油の汚染度を測定する。給油路19を流れる潤滑油の油圧は、抵抗機器としてのトランスミッション18によって維持されている。そのため、給油路19を流れる潤滑油は、油圧ポンプ13によって気泡が除去された状態に維持されている。従って、光学式検出器14が潤滑油中の気泡を異物として誤検出することを抑制できるため、潤滑油の汚染度を精度良く測定することができる。
 (2)第1実施形態に係る油圧回路10おいて、光学式検出器14は、潤滑油フィルタ15の上流側に位置する。従って、光学式検出器14は、潤滑油フィルタ15によって濾過されていない潤滑油の汚染度を測定できるため、潤滑油における異物の混入量を正確に把握できる。その結果、潤滑油の汚染度をより精度良く測定できる。
 (3)光学式検出器14は、内部で潤滑油を撹拌するトランスミッション18よりも上流に配置されている。従って、潤滑油がトランスミッション18によって撹拌される前に潤滑油の異物を検出できるため、潤滑油の汚染度をより精度良く測定することができる。
 2.第2実施形態
 (油圧回路20の構成)
 第2実施形態に係る油圧回路20の構成について、図2を参照しながら説明する。油圧回路20は、作業車両のブレーキ25に潤滑油を供給するためのものである。
 油圧回路20は、潤滑油タンク21、サクションフィルタ22、油圧ポンプ23、光学式検出器24、ブレーキ25、潤滑油フィルタ26、クーラ27、及び管路L7~L11を備える。本実施形態において、管路L8~L10、ブレーキ25及び潤滑油フィルタ26は、油圧ポンプ23からブレーキ25に潤滑油を導く「給油路28」を構成する。給油路28では潤滑油の油圧が維持されており、給油路28を流れる潤滑油には、後述する油圧ポンプ23によって加えたれた圧力がかかっている。
 潤滑油タンク21及びサクションフィルタ22の構成は、第1実施形態に係る潤滑油タンク11及びサクションフィルタ12と同様である。
 油圧ポンプ23は、管路L7を介してサクションフィルタ22に接続される。油圧ポンプ23は、図示しないエンジンの回転動力によって駆動される。油圧ポンプ23は、潤滑油を供給する。具体的には、油圧ポンプ23は、潤滑油タンク21側から潤滑油を吸引して内部で圧縮した後、光学式検出器24側に潤滑油を吐出する。油圧ポンプ23から吐出された潤滑油は、給油路28を通ってブレーキ25に導かれる。
 ここで、油圧ポンプ23が吸引する潤滑油には気泡が含まれている場合があるが、潤滑油が油圧ポンプ23内で圧縮されると、潤滑油から気泡が除去される。油圧ポンプ23としては、固定容量ポンプを用いることができる。
 光学式検出器24は、給油路28に配置される。従って、光学式検出器24は、油圧ポンプ23の下流側、かつ、クーラ27の上流側に位置する。すなわち、光学式検出器24は、油圧回路20において、油圧ポンプ23とクーラ27の間に配置される。本実施形態において、光学式検出器24は、油圧ポンプ23とブレーキ25とを接続する管路L8に配置されている。
 光学式検出器24は、給油路28(すなわち、管路L8)を流れる潤滑油の汚染度を測定する。光学式検出器24の構成は、第1実施形態にかかる光学式検出器14と同様である。給油路28を流れる潤滑油は、油圧ポンプ23によって気泡が除去されている。そのため、光学式検出器24が潤滑油中の気泡を異物として誤検出することを抑制できるため、潤滑油の汚染度を精度良く測定することができる。
 また、本実施形態において、光学式検出器24は、潤滑油フィルタ26の上流側に位置する。従って、光学式検出器24は、潤滑油フィルタ26によって濾過されていない潤滑油の汚染度を測定できるため、潤滑油における異物の混入量を正確に把握できる。その結果、潤滑油の汚染度をより精度良く測定できる。
 ブレーキ25は、管路L8を介して油圧ポンプ23に接続される。ブレーキ25は、油圧ポンプ23及び光学式検出器24それぞれの下流側に位置する。
 ブレーキ25は、いわゆる湿式多板式のブレーキである。ブレーキ25は、複数のブレーキディスクと複数の固定プレートとを有する。各固定プレートと各ブレーキディスクは交互に並べられており、両者が圧接することによって制動力が発生する。
 ブレーキ25の各固定プレートと各ブレーキディスクとの間には、管路L8(すなわち、給油路28)から潤滑油が供給される。潤滑油は、各固定プレートと各ブレーキディスクとを潤滑する。
 潤滑油フィルタ26は、管路L9を介してブレーキ25に接続される。潤滑油フィルタ26の構成は、第1実施形態に係る潤滑油フィルタ15と同様である。
 クーラ27は、管路L10を介して潤滑油フィルタ26に接続される。クーラ27は、ブレーキ25において加熱された潤滑油を冷却する。クーラ27によって冷却された潤滑油は、管路L11を介して潤滑油タンク21に戻される。
 クーラ27には、給油路28(具体的には、管路L10)から潤滑油が供給される。給油路28からクーラ27に供給される潤滑油では、油圧ポンプ23によって加えられた油圧が維持されている。一方、クーラ27から管路L11に流出する潤滑油では、油圧ポンプ23によって加えられた油圧は維持されておらず、圧力が開放された状態である。クーラ27は、油圧ポンプ23から供給される潤滑油の油圧を維持する「抵抗機器」の一例である。
 クーラ27から管路L11に排出された潤滑油には、潤滑油タンク21に戻される際に気泡が混入する場合があるが、その後、油圧ポンプ23によって圧縮されることにより潤滑油中の気泡は除去される。
 (特徴)
 (1)第2実施形態に係る油圧回路20において、光学式検出器24は、油圧ポンプ23からクーラ27に潤滑油を導く給油路28を流れる潤滑油の汚染度を測定する。給油路28を流れる潤滑油の油圧は、抵抗機器としてのクーラ27によって維持されている。そのため、給油路28を流れる潤滑油は、油圧ポンプ23によって気泡が除去された状態に維持されている。従って、光学式検出器24が潤滑油中の気泡を異物として誤検出することを抑制できるため、潤滑油の汚染度を精度良く測定することができる。
 (2)第2実施形態に係る油圧回路20おいて、光学式検出器24は、潤滑油フィルタ26の上流側に位置している。従って、光学式検出器24は、潤滑油フィルタ26によって濾過されていない潤滑油の汚染度を測定できるため、潤滑油における異物の混入量を正確に把握できる。その結果、潤滑油の汚染度をより精度良く測定できる。
 3.第3実施形態
 (油圧回路30の構成)
 第3実施形態に係る油圧回路30の構成について、図3を参照しながら説明する。油圧回路30は、第1実施形態に係る油圧回路10と、第2実施形態に係る油圧回路20とを組み合わせたような構成を有する。油圧回路30は、作業車両のブレーキ36及びトランスミッション39のそれぞれに潤滑油を順次供給するためのものである。
 油圧回路30は、潤滑油タンク31、サクションフィルタ32、油圧ポンプ33、トルクコンバータ34、光学式検出器35、ブレーキ36、クーラ37、潤滑油フィルタ38、トランスミッション39、及び管路L12~18を備える。本実施形態において、管路L13~17、ブレーキ36、クーラ37、潤滑油フィルタ38及びトランスミッション39は、油圧ポンプ33からブレーキ36及びトランスミッション39に潤滑油を導く「給油路40」を構成する。給油路40では潤滑油の油圧が維持されており、給油路40を流れる潤滑油には、後述する油圧ポンプ33によって加えたれた圧力がかかっている。
 潤滑油タンク31及びサクションフィルタ32の構成は、第1実施形態に係る潤滑油タンク11及びサクションフィルタ12と同様である。
 油圧ポンプ33は、管路L12を介してサクションフィルタ32に接続される。油圧ポンプ33は、図示しないエンジンの回転動力によって駆動される。油圧ポンプ33は、潤滑油を供給する。具体的には、油圧ポンプ33は、潤滑油タンク31側から潤滑油を吸引して内部で圧縮した後、トルクコンバータ34側に潤滑油を吐出する。油圧ポンプ33から吐出された潤滑油は、給油路40を流れてブレーキ36に導かれる。
 ここで、油圧ポンプ33が吸引する潤滑油には気泡が含まれている場合があるが、潤滑油が油圧ポンプ33内で圧縮されると、潤滑油から気泡が除去される。油圧ポンプ33としては、固定容量ポンプを用いることができる。
 トルクコンバータ34は、管路L13を介して油圧ポンプ33に接続される。トルクコンバータ34の構成は、第1実施形態に係るトルクコンバータ16と同様である。
 光学式検出器35は、給油路40に配置される。従って、光学式検出器35は、油圧ポンプ33の下流側、かつ、トランスミッション39の上流側に位置する。すなわち、光学式検出器35は、油圧回路30において、油圧ポンプ33とトランスミッション39の間に配置される。本実施形態において、光学式検出器35は、油圧ポンプ33とブレーキ36とを接続する管路L14に配置されている。
 光学式検出器35は、給油路40(具体的には、管路L14)を流れる潤滑油の汚染度を測定する。光学式検出器35の構成は、第1実施形態にかかる光学式検出器14と同様である。給油路40を流れる潤滑油は、油圧ポンプ33によって気泡が除去されている。従って、光学式検出器35が潤滑油中の気泡を異物として誤検出することを抑制できるため、潤滑油の汚染度を精度良く測定することができる。
 また、本実施形態において、光学式検出器35は、潤滑油フィルタ38の上流側に位置する。従って、光学式検出器35は、潤滑油フィルタ38によって濾過されていない潤滑油の汚染度を測定できるため、潤滑油における異物の混入量を正確に把握できる。その結果、潤滑油の汚染度をより精度良く測定できる。
 ブレーキ36は、管路L14を介してトルクコンバータ34に接続される。ブレーキ36は、油圧ポンプ33の下流側に位置する。また、ブレーキ36は、トランスミッション39の上流側に位置する。ブレーキ36の構成は、第2実施形態に係るブレーキ25と同様である。
 クーラ37は、管路L15を介してブレーキ36に接続される。潤滑油フィルタ38は、管路L16を介してクーラ37に接続される。クーラ37及び潤滑油フィルタ38の構成は、第1実施形態に係るクーラ17及び潤滑油フィルタ15と同様である。
 トランスミッション39は、管路L17を介して潤滑油フィルタ38に接続される。トランスミッション39は、油圧ポンプ33及び光学式検出器35それぞれの下流側に位置する。トランスミッション39の構成は、第1実施形態に係るトランスミッション18と同様である。
 トランスミッション39には、給油路40(具体的には、管路L17)から潤滑油が供給される。トランスミッション39に供給された潤滑油は、各ギヤによって撹拌される。この際、潤滑油には気泡が生じて白濁する。白濁した潤滑油は、管路L18を介して潤滑油タンク31に戻される。
 給油路40からトランスミッション39に供給される潤滑油では、油圧ポンプ33によって加えられた油圧が維持されている。一方、トランスミッション39から管路L18に流出する潤滑油では、油圧ポンプ33によって加えられた油圧は維持されておらず、圧力が開放された状態である。トランスミッション39は、油圧ポンプ33から供給される潤滑油の油圧を維持する「抵抗機器」の一例である。また、トランスミッション39は、油圧ポンプ33から供給される潤滑油を内部で撹拌する「油圧機器」の一例でもある。
 トランスミッション39から管路L18に排出された潤滑油には気泡が混入しており、潤滑油タンク31に戻される際にさらに気泡が混入する場合があるが、その後、油圧ポンプ33によって圧縮されることによって、潤滑油中の気泡は除去される。
 (特徴)
 (1)第3実施形態に係る油圧回路30において、光学式検出器35は、油圧ポンプ33からトランスミッション39に潤滑油を導く給油路40を流れる潤滑油の汚染度を測定する。給油路40を流れる潤滑油の油圧は、抵抗機器としてのトランスミッション39によって維持されている。そのため、給油路40を流れる潤滑油は、油圧ポンプ33によって気泡が除去された状態に維持されている。従って、光学式検出器35が潤滑油中の気泡を異物として誤検出することを抑制できるため、潤滑油の汚染度を精度良く測定することができる。
 (2)第3実施形態に係る油圧回路10おいて、光学式検出器35は、潤滑油フィルタ38の上流側に位置する。従って、光学式検出器35は、潤滑油フィルタ38によって濾過されていない潤滑油の汚染度を測定できるため、潤滑油における異物の混入量を正確に把握できる。その結果、潤滑油の汚染度をより精度良く測定できる。
 (3)光学式検出器35は、内部で潤滑油を撹拌するトランスミッション39よりも上流に配置されている。従って、潤滑油がトランスミッション39によって撹拌される前に潤滑油の異物を検出できるため、潤滑油の汚染度をより精度良く測定することができる。
 (他の実施形態)
 本発明は以上のような実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲を逸脱することなく種々の変形又は修正が可能である。
 第1実施形態において、油圧回路10の給油路19には、潤滑油フィルタ15、トルクコンバータ16及びクーラ17が設けられることとしたが、これらのうち少なくとも1つは設けられていなくてもよい。
 第1乃至第3実施形態において、光学式検出器14,24,35は、潤滑油フィルタ15,26,38の上流側に位置することとしたが、潤滑油フィルタ15,26,38の下流側に位置していてもよい。
 第3実施形態において、ブレーキ36は、トルクコンバータ34の下流側、かつ、トランスミッション39の上流側に位置することとしたが、これに限られるものではない。例えば、ブレーキ36は、トルクコンバータ34及びトランスミッション39と並列に配置されていてもよい。この場合、トルクコンバータ34とトランスミッション39との間には、クーラ17が配置されていることが好ましい。
 第3実施形態において、クーラ37は、潤滑油フィルタ38の下流側に位置することとしたが、潤滑油フィルタ38の上流側に位置していてもよい。
10   油圧回路
13   油圧ポンプ
14   光学式検出器
18   トランスミッション
19   給油路
20   油圧回路
23   油圧ポンプ
24   光学式検出器
25   ブレーキ
28   給油路
30   油圧回路
33   油圧ポンプ
35   光学式検出器
36   ブレーキ
39   トランスミッション
40   給油路

Claims (5)

  1.  潤滑油を供給する油圧ポンプと、
     前記油圧ポンプから供給される潤滑油の油圧を維持する抵抗機器と、
     前記油圧ポンプから前記抵抗機器に潤滑油を導く給油路と、
     前記給油路を流れる潤滑油の汚染度を測定する光学式検出器と、
    を備える油圧回路。
  2.  前記給油路に配置される潤滑油フィルタを備え、
     前記光学式検出器は、前記潤滑油フィルタの上流側に位置する、
    請求項1に記載の油圧回路。
  3.  前記抵抗機器は、内部で潤滑油を撹拌する油圧機器である、
    請求項1又は2に記載の油圧回路。
  4.  前記油圧機器は、トランスミッションである、
    請求項3に記載の油圧回路。
  5.  前記抵抗機器は、クーラである、
    請求項1又は2に記載の油圧回路。
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