WO2022137633A1 - 液圧装置 - Google Patents

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WO2022137633A1
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temperature
temperature sensor
gear pump
gear
hydraulic
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Inventor
弘一 長村
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株式会社島津製作所
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03C—POSITIVE-DISPLACEMENT ENGINES DRIVEN BY LIQUIDS
    • F03C2/00—Rotary-piston engines
    • F03C2/08—Rotary-piston engines of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co- operating members similar to that of toothed gearing
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C14/00—Control of, monitoring of, or safety arrangements for, machines, pumps or pumping installations
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C14/00—Control of, monitoring of, or safety arrangements for, machines, pumps or pumping installations
    • F04C14/28—Safety arrangements; Monitoring
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C2/00—Rotary-piston machines or pumps
    • F04C2/08—Rotary-piston machines or pumps of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing
    • F04C2/12—Rotary-piston machines or pumps of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing of other than internal-axis type
    • F04C2/14—Rotary-piston machines or pumps of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing of other than internal-axis type with toothed rotary pistons
    • F04C2/18—Rotary-piston machines or pumps of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing of other than internal-axis type with toothed rotary pistons with similar tooth forms

Definitions

  • the present invention relates to a hydraulic pressure device.
  • the hydraulic device includes a gear pump, a hydraulic cylinder (hydraulic cylinder), a valve, a pipe for flowing a hydraulic fluid (hydraulic oil), and a tank for storing the hydraulic fluid.
  • the gear pump discharges the hydraulic fluid stored in the tank.
  • the valve controls the flow of hydraulic fluid and drives the hydraulic cylinder.
  • Patent Document 1 a thermometer is installed in the tank to measure the temperature of the hydraulic fluid. When the temperature exceeds a certain value, the cooling device operates to cool the hydraulic fluid. There is a possibility that seizure of the bearing of the gear pump cannot be prevented only by measuring the thermometer of the hydraulic fluid in the tank as in Patent Document 1.
  • An object of the present invention is to provide a hydraulic device for preventing seizure of a gear pump or a bearing of a gear motor.
  • the hydraulic pressure device has the following configuration.
  • the hydraulic device of the present invention comprises a gear pump or a gear motor, a first temperature sensor provided in the gear pump or the gear motor, and a gear pump or the gear motor according to the temperature measured by the first temperature sensor.
  • a control device that controls the drive.
  • the temperature of the bearing of the gear pump or the gear motor can be known and seizure can be prevented.
  • the hydraulic device 10 of the present application shown in FIG. 1 is a device for driving a hydraulic cylinder (hydraulic cylinder) 12.
  • the hydraulic device 10 includes a hydraulic circuit 16 including a gear pump 14, a first temperature sensor 18, a second temperature sensor 20, and a control device 22.
  • FIG. 1 shows an example of a hydraulic pressure circuit 16 for driving the hydraulic pressure cylinder 12.
  • the hydraulic circuit 16 includes a gear pump 14, a tank 24, a pipe 26, a valve 28 and a cooler 30.
  • the hydraulic fluid is stored in the tank 24, and the stored hydraulic fluid is discharged by the gear pump 14 and flows through the pipe 26.
  • the valve 28 controls the flow of hydraulic fluid.
  • the hydraulic fluid is supplied to the piston rod side 34 of the cylinder tube 32 of the hydraulic cylinder 12 or the opposite side 36 of the piston rod.
  • a cooler 30 is provided in the middle of the pipe 26, and the hydraulic fluid whose temperature has risen is cooled by the cooler 30.
  • the gear pump 14 is driven by the motor 40.
  • the motor 40 is controlled by the drive circuit 42.
  • the drive circuit 42 includes a power supply 44 and a switch 46.
  • the switch 46 is turned on and off by the control device 22 passing or not passing a current through the coil 48. When the switch 46 is turned on, power can be supplied to the motor 40.
  • a diode 50 is arranged in parallel with the coil 48 to control the current flow when the motor 40 is stopped.
  • the circuit configuration of the switch 46 is an example, and any circuit may be used as long as the motor 40 can be controlled by the control device 22.
  • the gear pump 14 shown in FIG. 2 includes gears 52 and 54, shafts 56 and 58 of the gears 52 and 54, and bearings 60 and 62 that rotatably receive the shafts 56 and 58.
  • the gears 52, 54, shafts 56, 58 and bearings 60, 62 are housed in a casing 64.
  • the gears are a pair of drive gear 52 and driven gear 54.
  • a plurality of teeth of the gears 52 and 54 are arranged at equal angles.
  • the drive gear 52 and the driven gear 54 mesh with each other, and the driven gear 54 also rotates as the drive gear 52 rotates.
  • Side plates 66 with improved slidability are arranged on the side surfaces of the gears 52 and 54.
  • the drive shaft 56 is formed integrally with the drive gear 52. Further, a driven shaft 58 is formed integrally with the driven gear 54.
  • the shafts 56 and 58 are arranged perpendicular to the side surfaces of the gears 52 and 54 from the center of the side surfaces of the gears 52 and 54.
  • the drive shaft 56 is rotated by the motor 40, and this rotation causes the drive gear 52 to rotate, and further rotates the driven gear 54 and the driven shaft 58.
  • the casing 64 includes the casing body 68, the front cover 70 and the rear cover 72.
  • the casing body 68, the front cover 70 and the rear cover 72 are fixed by fasteners such as bolts.
  • the casing 64 is manufactured by casting, cutting or punching a material such as cast iron or an aluminum alloy.
  • the casing main body 68 and the rear cover 72 may be integrated.
  • the gear storage chamber 74 of the gears 52 and 54 is formed inside the casing 64, and the storage spaces 76 and 78 of the bearings (bush) 60 and 62 are formed so as to be connected to the gear storage chamber 74.
  • the gears 52 and 54 are stored in the gear storage chamber 74, and the bearings 60 and 62 are stored in the storage spaces 76 and 78 of the bearings 60 and 62.
  • the bearings 60 and 62 have a cylindrical shape, and the shafts 56 and 58 are arranged inside the bearings 60 and 62.
  • the first temperature sensor 18 is attached to the casing 64.
  • the first temperature sensor 18 is attached in the vicinity of the driven shaft 58 and the bearing 62 of the driven shaft 58 in the casing 64.
  • the first temperature sensor 18 measures the temperature of the casing 64.
  • the driven gear 54 is rotated by the rotation of the drive gear 52. At that time, the driven shaft 58 may be pressed against the bearing 62 to rotate, and the temperature of the driven shaft 58 and the bearing 62 that receives the driven shaft 58 tends to rise. Therefore, the first temperature sensor 18 is attached in the vicinity of the driven shaft 58 and the bearing 62 that receives the driven shaft 58, so that the first temperature sensor 18 can easily detect the temperature rise of the driven shaft 58 and the bearing 62. ..
  • the second temperature sensor 20 is attached to the tank 24.
  • the second temperature sensor 20 measures the temperature of the hydraulic fluid.
  • the control device 22 controls the motor 40 by controlling the drive circuit 42 of the motor 40, and controls the gear pump 14 by controlling the motor 40.
  • the control device 22 is a device provided with an arithmetic circuit such as a CPU (Central Processing Unit) or a PLC (Programmable Logic Controller).
  • the temperature measured by the first temperature sensor 18 and the second temperature sensor 20 is input to the control device 22.
  • the temperature may always be input to the control device 22 or may be input periodically.
  • the control device 22 obtains a temperature change per unit time from the input temperature.
  • the control device 22 controls the switch 46 according to the input temperature and the time change of the temperature.
  • the control device 22 may control the valve 28 in addition to controlling the motor 40. By controlling the valve 28, the flow of the hydraulic fluid is controlled, and the hydraulic cylinder 12 is controlled.
  • the present application includes an alarm device 80.
  • the alarm device 80 is a device that issues an alarm when it is determined that an abnormality has occurred or is likely to occur in the gear pump 14.
  • the abnormality of the gear pump 14 is that seizure occurs in the driven shaft 58, the bearing 62, or both.
  • the alarm device 80 includes a speaker, a light, or both. The speaker emits an alarm sound or turns on the light.
  • the first temperature sensor 18 measures the temperature of the casing 64
  • the second temperature sensor 20 measures the temperature of the hydraulic fluid (S1).
  • the measured temperatures t and T are input to the control device 22.
  • the control device 22 calculates the rate of increase in the unit time of each temperature t and T (S2), and sets the rate of increase of the temperature t in the unit time as t'and the rate of increase of the temperature T in the unit time as T'.
  • S3 of FIG. 3 is a control for preventing seizure of the bearing 62 when the temperature of the gear pump 14 becomes equal to or higher than the first predetermined temperature X.
  • the first predetermined temperature X is set to a temperature lower than that where the bearing 62 of the gear pump 14 seizes, so that the gear pump 14 can be stopped or the like before seizure.
  • the first predetermined temperature X is appropriately determined depending on the material, structure, type of hydraulic fluid, etc. constituting the gear pump 14. If the temperature t is less than the first predetermined temperature X, the gear pump 14 continues to be driven.
  • the control device 22 activates the alarm device 80, stops the gear pump 14, or both (S7). This is because the rate of increase t'of the temperature t of the gear pump 14 is large, and the bearing 62 may be seized. If the obtained difference is less than the second increase rate difference Z, the control device 22 continues to drive the gear pump 14.
  • the first rise rate difference Y and the second rise rate difference Z are appropriately determined depending on the material, structure, type of hydraulic fluid, etc. constituting the gear pump 14. For example, in S5 of FIG. 3, the temperature t is higher than the temperature T, the temperature of the gear pump 14 is higher than the temperature of the hydraulic fluid, and the first increase rate difference Y may be set small. Further, in S6 of FIG. 3, since the temperature T is higher than the temperature t and the temperature of the gear pump 14 is lower than the temperature of the working fluid, the temperature of the gear pump k14 is low, and the second increase rate difference Z is set large. May be good.
  • the present application includes the first temperature sensor 18 and the second temperature sensor 20, measures the temperature of the gear pump 14 and the temperature of the working fluid, and calculates the temperature change. It is possible to detect that the temperature of the gear pump 14 becomes high or the temperature of the gear pump 14 becomes large, and it is possible to prevent seizure of the bearing 62 of the gear pump 14.
  • first temperature sensors 18 is not limited to one.
  • a plurality of first temperature sensors 18 may be provided in one gear pump 14.
  • a drive shaft 56 is provided on both side surfaces of the drive gear 52, and a driven shaft 58 is provided on both side surfaces of the driven gear 54.
  • one first temperature sensor 18 is provided for each of the drive shaft 56 and the driven shaft 58. That is, four first temperature sensors 18 are provided for one gear pump 82.
  • at least one temperature sensor is set to be in the vicinity of the driven shaft 58 and the bearing 62 of the driven shaft 58. As described in the first embodiment, the temperature in the vicinity of the driven shaft 58 and the bearing 58 where the temperature tends to rise is always measured.
  • the temperature t measured by the first temperature sensor 18 is also a plurality.
  • the control device 22 may average a plurality of temperatures t and perform the control shown in the flowchart of FIG. Further, since the plurality of first temperature sensors 18 are located in the vicinity of the shafts 56 and 58 and the bearings 60 and 62, the control shown in the flowchart shown in FIG. 3 is performed for each of the first temperature sensors 18, and the shafts 56 and 58 and the respective shafts 56 and 58 are controlled. Seizure may be detected on the bearings 60 and 62.
  • a plurality of temperatures X in FIG. 3 may be provided.
  • the temperature X is set to the temperatures X1 and X2 (X1 ⁇ X2).
  • the alarm device 80 is activated, and when the temperature t becomes the temperature X2 or more, the gear pump 14 is stopped.
  • the increase rate difference Y in FIG. 3 may be set to the increase rate difference Y1 and Y2 (Y1 ⁇ Y2).
  • the alarm device 80 is activated, and when the difference between the ascending rate t'and T'is Y2 or more, the gear pump is stopped.
  • the increase rate difference Z in FIG. 3 may be the increase rate difference Z1 and Z2 (Z1 ⁇ Z2).
  • the alarm device 80 is activated, and when the difference between the ascending rate t'and T'is Z2 or more, the gear pump is stopped.
  • the control device 22 may convert the temperature measured by the first temperature sensor 18 into the temperature of the bearing 62. It is the temperature of the casing 64 that is directly measured by the first temperature sensor 18. The correlation between the temperature of the bearing 62 and the temperature of the casing 64 is obtained in advance by an experiment. The control device 22 converts the temperature of the casing 64 into the temperature of the bearing 62 by utilizing the correlation.
  • the second temperature sensor 20 may measure the temperature of the hydraulic fluid at a place other than the tank 24.
  • the second temperature sensor 20 may measure the temperature of the hydraulic fluid flowing through the pipe 26.
  • the number of the second temperature sensors 20 is not limited to one, and may be a plurality.
  • the second temperature sensor 20 is arranged at a plurality of places such as the tank 24 and the pipe 26, and the temperature T of the hydraulic fluid is measured at the plurality of places.
  • the control device 22 may average a plurality of temperatures T and perform the control shown in the flowchart of FIG.
  • the alarm device 80 may be activated, the gear pump 14 may be stopped, or both may be performed. This is because if the temperature of the gear pump 14 becomes too high above the temperature of the hydraulic fluid in the tank 24 and the pipe 26, seizure of the bearing 62 may occur.
  • the second temperature sensor 20 may be omitted as compared with the hydraulic device 10 of FIG.
  • the control device 22 uses the temperature t measured by the first temperature sensor 18. If the temperature t is equal to or higher than the first predetermined temperature X, the control device 22 operates the alarm device 80, stops the gear pump 14, or both. If the temperature t is less than the temperature X, the control device 22 continues to drive the gear pump 14.
  • control device 22 calculates the rate of increase t'in a unit time of the temperature t, and when the rate of increase t'is equal to or higher than a predetermined value, the alarm device 80 is operated, the gear pump 14 is stopped, or both are performed. You may. This is because the temperature of the gear pump 14 may exceed the temperature X.
  • a communication device 88 may be provided as in the hydraulic pressure device 86 of FIG.
  • the communication device 88 is a device for transmitting data to the server 92 via the network 90.
  • the communication device 88 includes a device for performing wireless communication such as LTE (Long Term Evolution) or WiFi.
  • the network 90 includes the Internet and LZN (Local Area Network).
  • the temperature input to the control device 22 is stored in the storage device of the server 92.
  • the seizure of the gear pump 14 can be remotely monitored.
  • the hydraulic pressure device 86 in FIG. 6 may also store the control status of the control device 22 in the server 92.
  • a command may be transmitted to the control device 22 via the network 90 to instruct the control method of the gear pump 14 by the control device 22.
  • the first temperature sensor 18 measures the temperature of the outer surface of the casing 64, but a hole may be formed in the casing 64 and the temperature of the bearing 62 may be directly measured.
  • the first temperature sensor 18 is attached to the casing 64, and the sensing portion is inserted into the hole.
  • the first temperature sensor 18 may be a non-contact temperature sensor. In this case, the first temperature sensor 18 does not have to be directly attached to the gear pump 14, and is arranged at an arbitrary place.
  • a third temperature sensor that measures the ambient temperature of the gear pump 14 may be provided.
  • the temperature measured by the third temperature sensor is input to the control device 22.
  • the control device 22 controls the gear pump 14 using the temperatures measured by the first temperature sensor 18, the second temperature sensor 20, and the third temperature sensor. By utilizing the ambient temperature of the gear pump 14, it is possible to consider the temperature rise or cooling efficiency of the bearing 62.
  • the hydraulic circuit 16 in FIG. 1 is an example, and may be appropriately changed depending on the type of the hydraulic cylinder 12, the driving method, and the like.
  • the number of the hydraulic cylinders 12 is not limited, and may be a plurality, and the hydraulic circuit 16 is appropriately changed according to the number of the hydraulic cylinders 12.
  • the valve 28 may be provided with a flow rate control valve, a pressure control valve, a backflow prevention valve, and the like.
  • the hydraulic circuit 16 may be provided with a filter for removing dust from the hydraulic fluid, if necessary.
  • gear pump 14 of the above embodiment is an external gear pump, it may be an internal gear pump.
  • the first temperature sensor 18 is attached to the casing of the internal gear pump.
  • the hydraulic device is a gear pump or a gear motor, a first temperature sensor provided in the gear pump or the gear motor, and a gear pump or a gear according to the temperature measured by the first temperature sensor.
  • a control device that controls the drive of the motor.
  • the temperature measured by the first temperature sensor becomes a predetermined temperature or higher
  • the temperature of the gear pump or the gear motor has risen too much
  • the gear pump or the gear motor has a temperature of the gear pump or the gear motor.
  • the control device controls the drive of the gear pump or the gear motor according to the rate of increase of the temperature measured by the first temperature sensor in a unit time.
  • a gear pump or a gear motor is provided with a second temperature sensor that measures the temperature of the working fluid, and the control device is equipped with a gear pump or a gear motor according to the temperature measured by the first temperature sensor and the temperature measured by the second temperature sensor. Control the drive of.
  • the gear pump or the gear motor can be controlled by the temperature measured by the first temperature sensor and the second temperature sensor, and it is easy to prevent the seizure of the bearing of the gear pump or the gear motor. Become.
  • the control device controls the drive of the gear pump or the gear motor according to the difference between the temperature measured by the first temperature sensor and the temperature measured by the second temperature sensor.
  • the hydraulic pressure device described in Section 5 if the difference in temperature measured by the first temperature sensor and the second temperature sensor becomes large, the temperature rise of the hydraulic fluid in the gear pump or the gear motor becomes large. There is a high possibility that it is easy to prevent seizure of the bearing of the gear pump or gear motor.
  • the control device is a gear pump or a gear motor according to the difference between the rate of increase in unit time of temperature measured by the first temperature sensor and the rate of increase in unit time of temperature measured by the second temperature sensor. Control the drive of.
  • the gear pump or the gear motor is controlled according to the difference in the rate of increase of the temperature measured by the first temperature sensor and the second temperature sensor per unit time. It is possible to prevent seizure of the gear pump or the bearing of the gear pump.
  • the first temperature sensor, the second temperature sensor, or both of them are plural.
  • Hydraulic device 12 Hydraulic cylinder 14, 82: Gear pump 16: Hydraulic circuit 18: First temperature sensor 20: Second temperature sensor 22: Control device 24: Tank 26: Piping 28: Valve 30: Cooler 40: Motor 42: Drive circuit 52: Drive gear 54: Driven gear 56: Drive shaft 58: Driven shaft 60, 62: Bearing 64: Casing 68: Casing body 70: Front cover 72: Rear cover 80: Alarm device 88 : Communication device 90: Network 92: Server

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Abstract

液圧装置（１０）は、歯車ポンプ（１４）又は歯車モータと、前記歯車ポンプ（１４）又は歯車モータに備えられた第１温度センサ（１８）と、前記第１温度センサ（１８）で測定された温度に応じて歯車ポンプ（１４）又は歯車モータの駆動を制御する制御装置（２２）とを含む。ケーシング（６４）に第１温度センサ（１８）が取り付けられている。第１温度センサ（１８）はケーシング（６４）における従動軸（５８）および従動軸（５８）の軸受け（６２）の近傍に取り付けられている。第１温度センサ（１８）はケーシング（６４）の温度を測定する。

Description

液圧装置
　本発明は、液圧装置に関するものである。
　従来、荷役装置および架装車両などに液圧装置が使用されている。液圧装置は、歯車ポンプ、液圧シリンダ（油圧シリンダ）、バルブ、作動液（作動油）を流す配管および作動液を溜めるタンクを備える。タンクに溜められた作動液を歯車ポンプが吐出する。バルブによって作動液の流れが制御され、液圧シリンダが駆動される。
ＷＯ２０１４／１９２１７２
　歯車ポンプの軸受けで焼き付きが発生すると、歯車ポンプ、液圧シリンダおよびバルブの損傷につながるおそれがある。特許文献１は、タンクに温度計を設置し、作動液の温度を測定している。温度が一定値を超えると冷却装置が作動し、作動液を冷却する。特許文献１のようにタンクに作動液の温度計を計測するだけでは、歯車ポンプの軸受けの焼き付きを防止できないおそれがある。
　本発明の目的は、歯車ポンプ又は歯車モータの軸受けの焼き付きを防止する液圧装置を提供することにある。
　以上の課題を解決すべく、本発明に係る液圧装置は、以下に述べるような構成を有する。
　本発明の液圧装置は、歯車ポンプ又は歯車モータと、前記歯車ポンプ又は歯車モータに備えられた第１温度センサと、前記第１温度センサで測定された温度に応じて歯車ポンプ又は歯車モータの駆動を制御する制御装置とを含む。
　本発明によれば、第１温度センサで歯車ポンプ又は歯車モータの温度を測定することで、歯車ポンプ又は歯車モータの軸受けの温度がわかり、焼き付きを防止することができる。
本発明の液圧装置の構成を示す図である。 歯車ポンプの構成を示す図である。 制御装置の制御方法を示すフローチャートである。 複数の第１温度センサを備えた歯車ポンプの構成を示す図である。 第２温度センサを省略した液圧装置の構成を示す図である。 通信装置を備えた液圧装置の構成を示す図である。
　本発明の実施形態について図面を参照して説明する。複数の実施形態において同一の部品については同一の符号を付して説明を省略する場合がある。
　[実施形態１]
　図１に示す本願の液圧装置１０は、液圧シリンダ（油圧シリンダ）１２を駆動させるための装置である。液圧装置１０は、歯車ポンプ１４を含む液圧回路１６、第１温度センサ１８、第２温度センサ２０および制御装置２２を備える。
　歯車ポンプ１４は作動液（作動油）を吐出する。作動液によって液圧シリンダ１２が駆動させられる。図１に液圧シリンダ１２を駆動させるための液圧回路１６の一例を示す。液圧回路１６は、歯車ポンプ１４、タンク２４、配管２６、バルブ２８およびクーラー３０を含む。作動液がタンク２４に溜められており、歯車ポンプ１４によってその溜められた作動液が吐出され、配管２６を流れる。バルブ２８は作動液の流れを制御する。液圧シリンダ１２のシリンダチューブ３２のピストンロッド側３４またはピストンロッドの反対側３６に作動液が供給される。バルブ２８によって作動液をシリンダチューブ３２のいずれの側３４、３６に供給するかによって、ピストンロッド３８がシリンダチューブ３２から外に出たり、シリンダチューブ３２の中に入れられたりする。配管２６の途中にクーラー３０が備えられており、温度上昇した作動液はクーラー３０で冷却される。
　歯車ポンプ１４はモータ４０によって駆動される。モータ４０は駆動回路４２によって制御される。駆動回路４２は電源４４およびスイッチ４６を備える。制御装置２２がコイル４８に電流を流したり流さなかったりすることでスイッチ４６がオン・オフされる。スイッチ４６がオンされるとモータ４０に電力供給できる。コイル４８と並列にダイオード５０が配置されており、モータ４０が停止したときの電流の流れを制御する。スイッチ４６の回路構成は一例であり、モータ４０を制御装置２２で制御できる回路であれば、他の回路であってもよい。
　図２に示す歯車ポンプ１４は歯車５２、５４、その歯車５２、５４の軸５６、５８、その軸５６、５８を回転可能に受ける軸受け６０、６２を備える。歯車５２、５４、軸５６、５８および軸受け６０、６２はケーシング６４に収納されている。
　歯車は対をなす駆動歯車５２と従動歯車５４である。各歯車５２、５４は複数の歯が等角度で配置されている。駆動歯車５２と従動歯車５４は互いに噛み合っており、駆動歯車５２が回転することで従動歯車５４も回転する。各歯車５２、５４の側面に対して摺動性を高めた側板６６が配置されている。
　駆動歯車５２と一体に駆動軸５６が形成されている。また、従動歯車５４と一体に従動軸５８が形成されている。各軸５６、５８は歯車５２、５４の側面中央から歯車５２、５４の側面に対して垂直に配置されている。駆動軸５６がモータ４０によって回転され、この回転によって駆動歯車５２が回転し、さらに従動歯車５４および従動軸５８が回転する。
　ケーシング６４はケーシング本体６８、フロントカバー７０およびリアカバー７２を含む。ケーシング本体６８、フロントカバー７０およびリアカバー７２はボルトなどの締結具によって固定される。ケーシング６４は鋳鉄またはアルミニウム合金などの材料を、鋳造、切削加工または打ち抜き加工などして製造されている。なお、ケーシング本体６８およびリアカバー７２が一体になっていてもよい。
　ケーシング６４の内部に歯車５２、５４の歯車収納室７４が形成されており、その歯車収納室７４につながるように軸受け（ブッシュ）６０、６２の収納空間７６、７８が形成されている。歯車収納室７４に歯車５２、５４が収納され、軸受け６０、６２の収納空間７６、７８に軸受け６０、６２が収納される。軸受け６０、６２は円筒状になっており、軸受け６０、６２の内方に軸５６、５８が配置される。
　ケーシング６４に第１温度センサ１８が取り付けられている。第１温度センサ１８はケーシング６４における従動軸５８および従動軸５８の軸受け６２の近傍に取り付けられている。第１温度センサ１８はケーシング６４の温度を測定する。駆動歯車５２の回転によって従動歯車５４が回転する。その際、従動軸５８は軸受け６２に押し付けられて回転する場合があり、従動軸５８およびその従動軸５８を受ける軸受け６２の温度が上昇しやすい。したがって、第１温度センサ１８が従動軸５８およびその従動軸５８を受ける軸受け６２の近傍に取り付けられることで、第１温度センサ１８で従動軸５８および軸受け６２の温度上昇を検知しやすくしている。
　第２温度センサ２０はタンク２４に取り付けられている。第２温度センサ２０は作動液の温度を測定する。
　制御装置２２はモータ４０の駆動回路４２を制御することでモータ４０を制御し、そのモータ４０を制御することで歯車ポンプ１４を制御する。制御装置２２はＣＰＵ（Central Processing Unit）またはＰＬＣ（Programmable Logic Controller）などの演算回路を備えた装置である。第１温度センサ１８および第２温度センサ２０で測定された温度が制御装置２２に入力される。温度は常に制御装置２２に入力されてもよいし、定期的に入力されてもよい。制御装置２２は入力された温度から単位時間当たりの温度変化を求める。制御装置２２は入力された温度およびその温度の時間変化に応じてスイッチ４６を制御する。
　制御装置２２はモータ４０を制御する以外に、バルブ２８を制御してもよい。バルブ２８を制御することで、作動液の流れを制御し、液圧シリンダ１２を制御する。
　本願は警報装置８０を備える。警報装置８０は歯車ポンプ１４で異常が発生または発生する可能性が高いと判断した場合に警報を発する装置である。歯車ポンプ１４の異常は、従動軸５８、軸受け６２またはその両方で焼き付きが生じることである。警報装置８０はスピーカー、ライトまたはその両方を含む。スピーカーで警報音を発したり、ライトを点灯させたりする。
　次に、液圧装置１０における歯車ポンプ１４の制御方法について図３を用いて説明する。制御装置２２によってスイッチ４６がオンになり、モータ４０が駆動時、歯車ポンプ１４が駆動しているとする。
　（１）第１温度センサ１８がケーシング６４の温度を測定し、第２温度センサ２０が作動液の温度を測定する（Ｓ１）。第１温度センサ１８の温度をｔ、第２御温度センサ２０の温度をＴとする。測定された温度ｔ、Ｔは制御装置２２に入力される。制御装置２２は各温度ｔ、Ｔの単位時間の上昇率を計算し（Ｓ２）、温度ｔの単位時間における上昇率をｔ’、温度Ｔの単位時間における上昇率をＴ’とする。
　（２）温度ｔが第１所定温度Ｘ以上であれば（Ｓ３）、制御装置２２は警報装置８０を作動、歯車ポンプ１４を停止、またはその両方を行う（Ｓ７）。図３のＳ３は歯車ポンプ１４の温度が第１所定温度Ｘ以上になることで、軸受け６２の焼き付きを防止するための制御である。第１所定温度Ｘは歯車ポンプ１４の軸受け６２が焼き付くよりも低い温度に設定し、焼き付く前に歯車ポンプ１４を停止等できるようにする。第１所定温度Ｘは歯車ポンプ１４を構成する材料、構造、作動液の種類などによって適宜決定する。温度ｔが第１所定温度Ｘ未満であれば、歯車ポンプ１４の駆動を継続する。
　（３）温度ｔと温度Ｔを比較する（Ｓ４）。温度Ｔが温度ｔ未満であれば、温度ｔの上昇率ｔ’と温度Ｔの上昇率Ｔ’の差を求め、その差が第１温度上昇率差Ｙ以上であれば（Ｓ５）、制御装置２２は警報装置８０を作動、歯車ポンプ１４を停止、またはその両方をおこなう（Ｓ７）。歯車ポンプ１４の温度ｔの上昇率ｔ’が大きく、軸受け６２が焼き付くおそれがあるためである。また、求めた差が第１温度上昇率差Ｙ未満であれば、制御装置２２は歯車ポンプ１４の駆動を継続する。
　（４）温度Ｔが温度ｔ以上であれば、温度ｔの上昇率ｔ’と温度Ｔの上昇率Ｔ’の差を求め、その差が第２上昇率差Ｚ以上であれば（Ｓ６）、制御装置２２は警報装置８０を作動、歯車ポンプ１４を停止、またはその両方をおこなう（Ｓ７）。歯車ポンプ１４の温度ｔの上昇率ｔ’が大きく、軸受け６２が焼き付くおそれがあるためである。また、求めた差が第２上昇率差Ｚ未満であれば、制御装置２２は歯車ポンプ１４の駆動を継続する。
　第１上昇率差Ｙおよび第２上昇率差Ｚは歯車ポンプ１４を構成する材料、構造、作動液の種類などによって適宜決定する。たとえば、図３のＳ５では温度ｔが温度Ｔよりも高く、作動液の温度よりも歯車ポンプ１４の温度が高くなっており、第１上昇率差Ｙを小さく設定してもよい。また、図３のＳ６では温度Ｔが温度ｔよりも高く、歯車ポンプ１４の温度が作動液の温度よりも低いため、歯車ポンプｋ１４の温度が低く、第２上昇率差Ｚを大きく設定してもよい。
　以上のように、本願は第１温度センサ１８および第２温度センサ２０を備えており、歯車ポンプ１４の温度および作動液の温度を測定し、温度変化を計算する。歯車ポンプ１４の温度が高くなったり、歯車ポンプ１４の温度上昇が大きくなったりすることを検知でき、歯車ポンプ１４の軸受け６２の焼き付きを防止できる。
　[実施形態２]
　第１温度センサ１８の数は１つに限定されない。１つの歯車ポンプ１４に複数の第１温度センサ１８が備えられてもよい。駆動歯車５２の両側面に対して駆動軸５６が設けられており、従動歯車５４の両側面に対して従動軸５８が設けられている。図４に示す歯車ポンプ８２のように、駆動軸５６および従動軸５８に対して１つずつの第１温度センサ１８が備えられるようにする。すなわち、１つの歯車ポンプ８２に対して、４つの第１温度センサ１８を備える。なお、複数の第１温度センサ１８を備える場合、少なくとも１つの温度センサは従動軸５８およびその従動軸５８の軸受け６２の近傍になるようにする。実施形態１で説明したように、温度が上昇しやすい従動軸５８と軸受け５８の近傍の温度を必ず測定する。
　第１温度センサ１８が複数備えられる場合、第１温度センサ１８で測定された温度ｔも複数になる。制御装置２２は、複数の温度ｔを平均し、図３のフローチャートで示した制御を行ってもよい。また、複数の第１温度センサ１８は各軸５６、５８および軸受け６０、６２の付近にあるため、第１温度センサ１８ごとに図３に示すフローチャートで示す制御を行い、各軸５６、５８および軸受け６０、６２に対して焼き付きを検出してもよい。
　[実施形態３]
　図３における温度Ｘを複数設けてもよい。たとえば、温度Ｘを温度Ｘ１とＸ２にする（Ｘ１＜Ｘ２）。温度ｔが温度Ｘ１以上になれば警報装置８０を作動させ、温度ｔが温度Ｘ２以上になれば歯車ポンプ１４を停止させる。また、図３における上昇率差Ｙを上昇率差Ｙ１とＹ２にしてもよい（Ｙ１＜Ｙ２）。上昇率ｔ’とＴ’との差がＹ１以上になれば警報装置８０を作動させ、上昇率ｔ’とＴ’との差がＹ２以上になれば歯車ポンプを停止させる。さらに、図３における上昇率差Ｚを上昇率差Ｚ１とＺ２にしてもよい（Ｚ１＜Ｚ２）。上昇率ｔ’とＴ’との差がＺ１以上になれば警報装置８０を作動させ、上昇率ｔ’とＴ’との差がＺ２以上になれば歯車ポンプを停止させる。
　[実施形態４]
　制御装置２２は第１温度センサ１８で測定された温度を軸受け６２の温度に変換してもよい。第１温度センサ１８で直接測定しているのはケーシング６４の温度である。軸受け６２の温度とケーシング６４の温度の相関関係を予め実験によって求めておく。制御装置２２は、その相関関係を利用してケーシング６４の温度から軸受け６２の温度に変換する。
　[実施形態５]
　第２温度センサ２０はタンク２４以外の場所で作動液の温度を測定してもよい。たとえば、第２温度センサ２０は配管２６を流れている作動液の温度を測定してもよい。
　第２温度センサ２０の数は１つに限定されず、複数であってもよい。タンク２４および配管２６などの複数の場所に第２温度センサ２０を配置し、複数の場所で作動液の温度Ｔを測定する。制御装置２２は複数の温度Ｔを平均し、図３のフローチャートで示す制御を行ってもよい。
　[実施形態６]
　温度ｔが温度Ｔよりも所定値以上大きくなれば、警報装置８０を作動、歯車ポンプ１４を停止、またはその両方を行ってもよい。タンク２４および配管２６にある作動液の温度よりも歯車ポンプ１４の温度が高くなりすぎると軸受け６２の焼き付きが生じる可能性があるためである。
　[実施形態７]
　図５の液圧装置８４のように、図１の液圧装置１０と比較して第２温度センサ２０を省略してもよい。制御装置２２は第１温度センサ１８で測定された温度ｔを利用する。温度ｔが第１所定温度Ｘ以上であれば、制御装置２２は警報装置８０を作動、歯車ポンプ１４を停止、またはその両方を行う。温度ｔが温度Ｘ未満であれば、制御装置２２は歯車ポンプ１４の駆動を継続する。
　また、制御装置２２は温度ｔの単位時間の上昇率ｔ’を計算し、その上昇率ｔ’が所定値以上になれば、警報装置８０を作動、歯車ポンプ１４を停止、またはその両方を行ってもよい。歯車ポンプ１４の温度が温度Ｘを超えるおそれがあるためである。
　[実施形態８]
　図６の液圧装置８６のように、通信装置８８を備えてもよい。通信装置８８はネットワーク９０を介してサーバー９２にデータを送信するための装置である。通信装置８８はＬＴＥ（Long Term Evolution）またはＷｉＦｉなどの無線通信を行うための装置を含む。ネットワーク９０はインターネットおよびＬＺＮ（Local Area Network）を含む。制御装置２２に入力された温度がサーバー９２の記憶装置に記憶される。遠隔で歯車ポンプ１４の焼き付きを監視することができる。
　なお、図６の液圧装置８６は温度のデータをサーバー９２に記憶する以外に、制御装置２２の制御の状況もサーバー９２に記憶してもい。ネットワーク９０を介して制御装置２２に指令を送信し、制御装置２２による歯車ポンプ１４の制御方法を指示してもよい。
　[実施形態９]
　上記実施形態においては、第１温度センサ１８はケーシング６４の外面の温度を測定したが、ケーシング６４に穴を形成し、軸受け６２の温度を直接測定してもよい。第１温度センサ１８をケーシング６４に取り付け、センシング部分を穴の中に入れる。
　[実施形態１０]
　第１温度センサ１８は非接触の温度センサであってもよい。この場合、第１温度センサ１８は歯車ポンプ１４に直接取り付けられなくてもよく、任意の場所に配置される。
　[実施形態１１]
　上記実施形態では従動軸５８および軸受け６２の焼き付きを防止することを説明したが、第１温度センサ１８で駆動軸５６および軸受け６０の温度を測定し、駆動軸５６および軸受け６０の焼き付きを防止するようにしてもよい。
　[実施形態１２]
　歯車ポンプ１４の周囲の温度を測定する第３温度センサを備えてもよい。第３温度センサで測定された温度は制御装置２２に入力される。制御装置２２は第１温度センサ１８、第２温度センサ２０および第３温度センサで測定された温度を用いて歯車ポンプ１４を制御する。歯車ポンプ１４の周囲の温度を利用することで、軸受け６２の温度上昇または冷却効率を考慮できる。
　[実施形態１３]
　図１の液圧回路１６は一例であり、液圧シリンダ１２の種類、駆動方法などに応じて適宜変更してもよい。液圧シリンダ１２の数は限定されず、複数であってもよく、液圧シリンダ１２の数に応じて液圧回路１６も適宜変更される。バルブ２８は方向制御バルブ以外に、流量制御バルブ、圧力制御バルブおよび逆流防止バルブなどが備えられてもよい。液圧回路１６は必要に応じて作動液のごみを取り除くフィルターが備えられてもよい。
　[実施形態１４]
　上記実施形態の歯車ポンプ１４は外接歯車ポンプであったが、内接歯車ポンプであってもよい。内接歯車ポンプのケーシングに第１温度センサ１８が取り付けられる。
　[実施形態１５]
　上記実施形態は歯車ポンプ１４について説明したが、歯車ポンプの代わりに歯車モータであってもよい。
　（第１項）液圧装置は、歯車ポンプ又は歯車モータと、前記歯車ポンプ又は歯車モータに備えられた第１温度センサと、前記第１温度センサで測定された温度に応じて歯車ポンプ又は歯車モータの駆動を制御する制御装置とを含む。
　第１項に記載する液圧装置によれば、第１温度センサで歯車ポンプ又は歯車モータの温度を測定することで、歯車ポンプ又は歯車モータの軸受けの焼き付きを防止することができる。
　（第２項）前記第１温度センサで測定された温度が所定温度以上になれば、前記制御装置が警報装置を作動、歯車ポンプ又は歯車モータを停止、またはその両方を行う。
　第２項に記載する液圧装置によれば、第１温度センサで測定された温度が所定温度以上になれば、歯車ポンプ又は歯車モータの温度が上昇しすぎており、歯車ポンプ又は歯車モータの停止等を行うことで、歯車ポンプ又は歯車モータの軸受けの焼き付きを防止できる。
　（第３項）前記制御装置は第１温度センサで測定された温度の単位時間の上昇率に応じて歯車ポンプ又は歯車モータの駆動を制御する。
　第３項に記載する液圧装置によれば、第１温度センサで測定された温度の上昇率が大きくなれば、歯車ポンプ又は歯車モータの温度が高くなるおそれが高い。歯車ポンプ又は歯車モータの駆動を制御することで、歯車ポンプ又は歯車モータの軸受けの焼き付きを防止できる。
　（第４項）作動液の温度を測定する第２温度センサを備え、前記制御装置が第１温度センサで測定された温度と第２温度センサで測定された温度に応じて歯車ポンプ又は歯車モータの駆動を制御する。
　第４項に記載する液圧装置によれば、第１温度センサと第２温度センサで測定された温度によって歯車ポンプ又は歯車モータを制御でき、歯車ポンプ又は歯車モータの軸受けの焼き付きを防止しやすくなる。
　（第５項）前記制御装置は第１温度センサで測定された温度と第２温度センサで測定された温度の差に応じて歯車ポンプ又は歯車モータの駆動を制御する。
　第５項に記載する液圧装置によれば、第１温度センサと第２温度センサで測定された温度の差が大きくなれば、歯車ポンプ又は歯車モータで作動液の温度上昇が大きくなっている可能性が高く、歯車ポンプ又は歯車モータの軸受けの焼き付きを防止しやすい。
　（第６項）前記制御装置は第１温度センサで測定された温度の単位時間の上昇率と第２温度センサで測定された温度の単位時間の上昇率の差に応じて歯車ポンプ又は歯車モータの駆動を制御する。
　第６項に記載する液圧装置によれば、第１温度センサと第２温度センサで測定された温度の単位時間当たりの上昇率の差に応じて歯車ポンプ又は歯車モータを制御することで、歯車ポンプ又は歯車ポンプの軸受けの焼き付きを防止できる。
　（第７項）前記第１温度センサ、第２温度センサまたはその両方が複数である。
　第７項に記載する液圧装置によれば、第１温度センサ、第２温度センサまたはその両方を複数にすることで、測定する温度の偏りをなくすことができる。
　その他、本発明は、その主旨を逸脱しない範囲で当業者の知識に基づき種々の改良、修正、変更を加えた態様で実施できるものである。複数の実施形態を説明したが、各実施形態は独立したものではなく、適宜組み合わせて実施してもよい。
１０、８４、８６：液圧装置
１２：液圧シリンダ
１４、８２：歯車ポンプ
１６：液圧回路
１８：第１温度センサ
２０：第２温度センサ
２２：制御装置
２４：タンク
２６：配管
２８：バルブ
３０：クーラー
４０：モータ
４２：駆動回路
５２：駆動歯車
５４：従動歯車
５６：駆動軸
５８：従動軸
６０、６２：軸受け
６４：ケーシング
６８：ケーシング本体
７０：フロントカバー
７２：リアカバー
８０：警報装置
８８：通信装置
９０：ネットワーク
９２：サーバー

Claims (7)

  1. 　歯車ポンプ又は歯車モータと、
    　前記歯車ポンプ又は歯車モータに備えられた第１温度センサと、
    　前記第１温度センサで測定された温度に応じて歯車ポンプ又は歯車モータの駆動を制御する制御装置と、を含む液圧装置。
  2. 　前記第１温度センサで測定された温度が所定温度以上になれば、前記制御装置が警報装置を作動、歯車ポンプ又は歯車モータを停止、またはその両方を行う請求項１の液圧装置。
  3. 　前記制御装置は第１温度センサで測定された温度の単位時間の上昇率に応じて歯車ポンプ又は歯車モータの駆動を制御する請求項１または２の液圧装置。
  4. 　作動液の温度を測定する第２温度センサを備え、
    　前記制御装置が第１温度センサで測定された温度と第２温度センサで測定された温度に応じて歯車ポンプ又は歯車モータの駆動を制御する請求項１または２の液圧装置。
  5. 　前記制御装置は第１温度センサで測定された温度と第２温度センサで測定された温度の差に応じて歯車ポンプ又は歯車モータの駆動を制御する請求項４の液圧装置。
  6. 　前記制御装置は第１温度センサで測定された温度の単位時間の上昇率と第２温度センサで測定された温度の単位時間の上昇率の差に応じて歯車ポンプ又は歯車モータの駆動を制御する請求項４の液圧装置。
  7. 　前記第１温度センサ、第２温度センサまたはその両方が複数である請求項４の液圧装置。
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