(57)【要約】【課題】油圧システムに備えられた気液分離型アキュムレータの異常を定量的且つ簡便に診断することができる方法を提供する。【解決手段】アキュムレータを赤外線サーモグラフィで撮影し、得られた熱画像に基づきアキュムレータの異常を診断する。好ましくは、アキュムレータの熱画像からアキュムレータ内部の液体部分と気体部分との境界位置ｘを特定できるものは特定し、その境界位置ｘの特定の可否又は／及び特定された境界位置ｘに基づきアキュムレータの異常を診断する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
気液分離型のアキュムレータを備えた油圧システムにおけるアキュムレータの異常診断方法であって、
アキュムレータを赤外線サーモグラフィで撮影し、得られた熱画像に基づきアキュムレータの異常を診断することを特徴とする油圧システムにおけるアキュムレータの異常診断方法。
【請求項２】
アキュムレータの熱画像からアキュムレータ内部の液体部分と気体部分との境界位置ｘを特定できるものは特定し、その境界位置ｘの特定の可否又は／及び特定された境界位置ｘに基づき、アキュムレータの異常を診断することを特徴とする請求項１に記載の油圧システムにおけるアキュムレータの異常診断方法。
【請求項３】
油圧システムが複数の気液分離型のアキュムレータを備え、該複数のアキュムレータの境界位置ｘを比較することで、アキュムレータの異常を診断することを特徴とする請求項２に記載の油圧システムにおけるアキュムレータの異常診断方法。
【請求項４】
下記（イ）、（ロ）のいずれかに該当するアキュムレータを異常と診断することを特徴とする請求項３に記載の油圧システムにおけるアキュムレータの異常診断方法。
（イ）境界位置ｘが、他の複数のアキュムレータの境界位置ｘよりも高い位置にあるアキュムレータ
（ロ）境界位置ｘが特定できないアキュムレータ
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、気液分離型のアキュムレータを備えた油圧システムにおけるアキュムレータの異常診断方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
気液分離型のアキュムレータ（蓄圧器）を備えた油圧システムが広く用いられており、このアキュムレータはポンプ圧力を蓄えておき、アクチュエータ作動時に油圧を安定化させる働きをする。また、このような働き以外に、例えば、緊急時の補助動力源、アクチュエータの高速作動時におけるポンプ吐出の補助などに利用されることもある。
気液分離型のアキュムレータは、その内部に窒素などの気体が充填され、この気体が作動油で圧縮されることにより圧力が蓄積され、一方、作動油が開放されて気体が膨張することにより、蓄積された油圧が放出される。
気液分離型のアキュムレータには、内部に気体を保持するための構造の違いにより、ブラダ型アキュムレータ、ピストン型アキュムレータ、ダイアフラム型アキュムレータなどがある。
【０００３】
気液分離型のアキュムレータは、内部に封入した気体（窒素ガス）が抜けたり、圧力が低下したりすると、正常に作動しなくなる。アキュムレータに異常が発生すると、油圧設備内でアキュムレータを用いて行われている動力補償（圧力、流量保持）、衝撃緩衝、脈動滅衰ができなくなり、その結果、アクチュエータが正常に動作できなくなる、油圧機器や配管の損傷を招く、製品の品質上のトラブルを招く、などの問題を生じる。
しかし、気液分離型のアキュムレータはボンベ形式の密閉構造であるため、異常発生を外部から診断することは難しい。特許文献１には、アキュムレータ（蓄圧器）を備えた油圧システムの異常診断方法が示されているが、この方法は油圧系の油漏れなどの異常を診断するものであり、アキュムレータ自体の異常を診断するものではない。
【特許文献１】特開平１１−２７１１７０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来、アキュムレータの異常を客観的、定量的に診断できような方法や装置は知られておらず、経験を積んだ作業者がアキュムレータ本体底部を手で触って暖かさを確認するなどして、作業者の経験やノウハウに頼った点検が行われているに過ぎない。このため、早期異常発見による設備安定稼動を図るため、誰でもがアキュムレータの異常を定量的且つ簡便に診断できるような技術が望まれていた。
したがって本発明の目的は、油圧システムに備えられた気液分離型アキュムレータの異常を定量的且つ簡便に診断することができる方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明者らは、気液分離型のアキュムレータについて、正常に機能しているアキュムレータと機能に異常のあるアキュムレータとでは、アキュムレータの表面温度分布に明確な違いがあることに着目し、検討した結果、アキュムレータを赤外線サーモグラフィで撮影して得られた熱画像に基づき、アキュムレータの異常を簡易に診断できることが判った。
本発明はこのような知見に基づきなされたもので、以下を要旨とするものである。
［1］気液分離型のアキュムレータを備えた油圧システムにおけるアキュムレータの異常診断方法であって、
アキュムレータを赤外線サーモグラフィで撮影し、得られた熱画像に基づきアキュムレータの異常を診断することを特徴とする油圧システムにおけるアキュムレータの異常診断方法。
【０００６】
［2］上記［1］の異常診断方法において、アキュムレータの熱画像からアキュムレータ内部の液体部分と気体部分との境界位置ｘを特定できるものは特定し、その境界位置ｘの特定の可否又は／及び特定された境界位置ｘに基づき、アキュムレータの異常を診断することを特徴とする油圧システムにおけるアキュムレータの異常診断方法。
［3］上記［2］の異常診断方法において、油圧システムが複数の気液分離型のアキュムレータを備え、該複数のアキュムレータの境界位置ｘを比較することで、アキュムレータの異常を診断することを特徴とする油圧システムにおけるアキュムレータの異常診断方法。
［4］上記［3］の異常診断方法において、下記（イ）、（ロ）のいずれかに該当するアキュムレータを異常と診断することを特徴とする油圧システムにおけるアキュムレータの異常診断方法。
（イ）境界位置ｘが、他の複数のアキュムレータの境界位置ｘよりも高い位置にあるアキュムレータ
（ロ）境界位置ｘが特定できないアキュムレータ
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、油圧システムに備えられた気液分離型アキュムレータの異常を定量的且つ簡易に診断することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
本発明は、気液分離型のアキュムレータを備えた油圧システムにおいて、アキュムレータを赤外線サーモグラフィ（赤外線カメラ）で撮影し、得られた熱画像（赤外線画像）に基づきアキュムレータの異常を診断するものである。
アキュムレータには、内部に気体を保持するための構造の違いにより、ブラダ型アキュムレータ、ピストン型アキュムレータ、ダイアフラム型アキュムレータなどがあるが、いずれの方式のアキュムレータでもよい。
【０００９】
アキュムレータの封入気体圧が正常状態よりも低下している場合には、アキュムレータ内部で封入気体が存在する領域の割合が正常状態よりも小さくなる。
作動中のアキュムレータの表面温度は、内部が液体（作動油）である部分（以下、「液体部分ｐＬ」という）と内部が気体（封入気体）である部分（以下「気体部分ｐＧ」という）とでは異なり、表面温度はｐＬ＞ｐＧ（通常、数℃の温度差がある）となる。また、気体封入機構などの損傷により事実上機能が停止し、正常に作動していないアキュムレータの表面温度は、作動中のアキュムレータの表面温度よりも低い。このようなアキュムレータの表面温度の違いや温度分布は、赤外線サーモグラフィによる熱画像で明確に捉えることができる。したがって、この赤外線サーモグラフィによるアキュムレータ表面温度の熱画像により、事実上機能が停止して正常に作動していないアキュムレータ、封入気体圧が正常状態よりも低下しているアキュムレータなどのような異常を生じているアキュムレータを識別することができる。
【００１０】
以下、本発明のより具体的な実施形態について説明する。
図１は、油圧システムに設けられた複数のアキュムレータＡ１，Ａ２，Ａ３・・・ＡＮについて、赤外線サーモグラフィ（赤外線カメラ）で撮影した熱画像を示している。赤外線サーモグラフィによるアキュムレータの撮影は、好ましくは、適当な数のアキュムレータが１画像に収まるように行う。赤外線サーモグラフィの熱画像では、温度の違いが色調や濃淡で表示される。
ここで、作動中のアキュムレータの表面温度は、例えば、液体部分ｐＬが４５℃前後であれば、気体部分ｐＧは４１〜４２℃となるのが普通である。図１の熱画像において、アキュムレータＡ１〜Ａ５，Ａ７〜ＡＮの網掛け部は４５℃前後の液体部分ｐＬ、それ以外の部分（白抜き部）が４１〜４２℃の気体部分ｐＧである。
【００１１】
図１の熱画像において、アキュムレータＡ１〜Ａ３，Ａ５，Ａ７〜ＡＮは正常に作動しているアキュムレータである。これに対して、アキュムレータＡ４は、気体漏れなどにより封入気体圧が正常状態よりも低下しているため、気体部分ｐＧの割合が正常状態よりも小さくなり、気体部分ｐＧと液体部分ｐＬとの境界位置ｘ（例えば、ブラダ型アキュムレータの場合には、気体封入用のゴムチューブの下端位置）がアキュムレータＡ１〜Ａ３，Ａ５，Ａ７〜ＡＮよりも高い位置にある。したがって、正常に作動しているアキュムレータの境界位置ｘを予め求めておき、この境界位置ｘと比較することにより、アキュムレータＡ４が異常であると診断することができる。また、より簡便な診断法としては、アキュムレータどうしの境界位置ｘを比較し、アキュムレータＡ４の境界位置ｘが他の複数のアキュムレータＡ１〜Ａ３，Ａ５，Ａ７〜ＡＮの境界位置ｘよりも高い位置にあることを識別することで、アキュムレータＡ４が異常であると診断することができる。一般に、対象とするアキュムレータの境界位置ｘが他の過半数のアキュムレータの境界位置ｘよりも高い位置にあれば、そのアキュムレータは異常であると診断してよい。
【００１２】
一方、アキュムレータＡ６は、故障により事実上機能が停止し、正常に作動していないアキュムレータ（例えば、気体封入機構が破損したアキュムレータ）であり、このようなアキュムレータは全体として表面温度が低く（作動中のアキュムレータの表面温度に較べて相当程度低く、例えば４０℃未満）、しかも判別できるような境界位置ｘもない。したがって、図１の熱画像から、アキュムレータＡ６が異常であることは容易に診断することができる。
【００１３】
したがって、図１に示すような熱画像が得られる実施形態においては、気体部分ｐＧと液体部分ｐＬとの境界位置ｘを特定できるものは特定し、その境界位置ｘの特定の可否又は／及び特定された境界位置ｘに基づき、アキュムレータの異常を診断する。その際、複数のアキュムレータについて、特定された境界位置ｘを比較し、この比較に基づきアキュムレータの異常を診断することが最も簡便である。例えば、下記（イ）、（ロ）のいずれかに該当するアキュムレータを異常と診断すればよい。
（イ）境界位置ｘが、他の複数のアキュムレータ（例えば、他の過半数のアキュムレータ）の境界位置ｘよりも高い位置にあるアキュムレータ（＝図１でいうとアキュムレータＡ４）
（ロ）境界位置ｘが特定できないアキュムレータ（＝図１でいうとアキュムレータＡ６）
【００１４】
以上のような熱画像に基づくアキュムレータの異常診断は、人間の目視観察で行ってもよいし、熱画像を識別装置に取り込み、自動的に異常診断がなされるようにしてもよい。
また、異常と診断されたアキュムレータについては、例えば、以下のような対応が取られる。
（ｉ）封入気体圧が低下したアキュムレータについては、封入気体の補充または再注入を行う。
（ii）機能が停止したアキュムレータについては、部品交換（例えば、ブラダ型アキュムレータの場合には、気体封入用のゴムチューブの交換）、封入気体の再注入などを行う。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】油圧システムに設けられた複数のアキュムレータＡ１，Ａ２，Ａ３・・・ＡＮについて、赤外線サーモグラフィで撮影した熱画像を示す図面
【符号の説明】
【００１６】
Ａ１，Ａ２，Ａ３，Ａ４，Ａ５，Ａ６，Ａ７，ＡＮ  アキュムレータ
ｘ  境界位置
ｐＧ  気体部分
ｐＬ  液体部分
【図１】
2010116934.tif 000003