(57)【要約】【課題】シリンダ内の異物の有無を迅速に判断することが可能な油圧機械及び油圧機械の異物検出方法を提供することを目的とする。【解決手段】油圧モータ１０は、作動油が供給され、作動油の圧力によって摺動するピストン２２を有するシリンダ２０と、シリンダ２０に接続されて、シリンダ２０内の圧力を検出する圧力センサ３８と、シリンダ２０と圧力センサ３８とを結び、作動油が満たされた導圧管４２と、導圧管４２に設けられ、導圧管４２よりも内径の小さいオリフィスと、シリンダ２０に対して作動油が供給されたときの圧力センサ３８で検出された圧力に基づいて、シリンダ２０内に異物が混入されているか否かを判断する制御装置５０の判断部とを備える。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
作動油が供給され、前記作動油の圧力によって摺動するピストンを有するシリンダと、
前記シリンダに接続されて、前記シリンダ内の圧力を検出する圧力検出部と、
前記シリンダと前記圧力検出部とを結び、前記作動油が満たされた導圧管と、
前記導圧管に設けられ、前記導圧管よりも内径の小さいオリフィスと、
前記シリンダに対して前記作動油が供給されたときの前記圧力検出部で検出された圧力に基づいて、前記シリンダ内に異物が混入されているか否かを判断する判断部と、
を備える油圧機械。
【請求項２】
前記判断部は、予め記憶部に記録された閾値と、前記シリンダに対して前記作動油が供給されたときに検出された前記圧力とを比較し、前記シリンダ内に異物が混入されているか否かを判断する請求項１に記載の油圧機械。
【請求項３】
前記判断部は、前記シリンダに対して前記作動油が供給されたときに検出された前記圧力が前記閾値を満たさない回数をカウントし、所定回数を超えたとき、前記シリンダ内に異物が混入されていると判断する請求項２に記載の油圧機械。
【請求項４】
前記判断部は、予め記憶部に記録された変化パターンと、前記シリンダに対して前記作動油が供給されたときに検出された前記圧力の変化とを比較し、前記シリンダ内に異物が混入されているか否かを判断する請求項１に記載の油圧機械。
【請求項５】
前記判断部は、前記シリンダに対して前記作動油が供給されたときに検出された前記圧力の変化が前記変化パターンと異なる回数をカウントし、所定回数を超えたとき、前記シリンダ内に異物が混入されていると判断する請求項４に記載の油圧機械。
【請求項６】
前記シリンダが複数台設置され、
前記判断部において前記シリンダ内に異物が混入されていると判断された前記シリンダの運転を停止させ、残りの前記シリンダの運転を継続させる運転制御部を更に備える請求項１から５のいずれか１項に記載の油圧機械。
【請求項７】
前記圧力検出部及び前記導圧管は、前記シリンダよりも下方に設置される請求項１から６のいずれか１項に記載の油圧機械。
【請求項８】
作動油が供給され、前記作動油の圧力によって摺動するピストンを有するシリンダと、前記シリンダに接続されて、前記シリンダ内の圧力を検出する圧力検出部と、前記シリンダと前記圧力検出部とを結び、前記作動油が満たされた導圧管と、前記導圧管に設けられ、前記導圧管よりも内径の小さいオリフィスと、を備える油圧機械の異物検出方法であって、
前記圧力検出部が、前記シリンダ内の圧力を検出するステップと、
判断部が、前記シリンダに対して前記作動油が供給されたときの前記圧力検出部で検出された圧力に基づいて、前記シリンダ内に異物が混入されているか否かを判断するステップと、
を備える油圧機械の異物検出方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、油圧機械及び油圧機械の異物検出方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
油圧ポンプ及び油圧モータ等が設置され、油が循環する回路を有する油圧機械では、油圧ポンプによって高圧の油が吐出され、吐出された油が油圧モータへ供給される。油圧モータは、供給された油によって駆動される。油圧機械が使用される例としては、プレス機等の生産機械、油圧シャベル等の建設機械が知られており、風力発電装置のドライブトレインを構成するトランスミッション（増速機）にも油圧機械が適用される例がある。
【０００３】
下記の特許文献１では、油圧ポンプの破壊が生じる前にポンプ破壊の予兆を検知し、ポンプ寿命を予測する発明が開示されている。特許文献１には、ポンプ寿命の予測に用いるため、油圧ポンプのドレインに流れる作動油に含まれる異物を捕獲するドレンフィルタにおけるフィルタ差圧が検出されることが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−３３０９３５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述した風力発電装置において油圧モータに設けられたシリンダでは、高圧弁と低圧弁の開閉タイミングの変化で、油圧ポンプで昇圧された作動油が、シリンダに対して流入されたり排出されたりし、シリンダのピストンが往復運動する。そして、ピストンの往復運動によって、油圧モータ内部のクランクシャフトが回転する。その結果、シャフトと同軸上に設けられた発電機が回転され、発電が行われる。
【０００６】
高圧弁と低圧弁の機械的磨耗や高圧弁からの異物流入によって、シリンダ内に異物が発生することがある。シリンダ内に存在する異物は、シリンダ及びピストンなどの摺動する機器類に噛み込んで、各機器類を損傷させるおそれがある。
【０００７】
従来、油圧モータのドレンから排出される作動油に混入された異物を検出することはできたが、油圧モータのシリンダ内に存在する異物が直接検知されることはなかった。そのため、シリンダ内に存在する異物の検知が遅れてしまい、各機器類が損傷する可能性があった。
【０００８】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、シリンダ内の異物の有無を迅速に判断することが可能な油圧機械及び油圧機械の異物検出方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するために、本発明の油圧機械及び油圧機械の異物検出方法は以下の手段を採用する。
すなわち、本発明の第１態様に係る油圧機械は、作動油が供給され、前記作動油の圧力によって摺動するピストンを有するシリンダと、前記シリンダに接続されて、前記シリンダ内の圧力を検出する圧力検出部と、前記シリンダと前記圧力検出部とを結び、前記作動油が満たされた導圧管と、前記導圧管に設けられ、前記導圧管よりも内径の小さいオリフィスと、前記シリンダに対して前記作動油が供給されたときの前記圧力検出部で検出された圧力に基づいて、前記シリンダ内に異物が混入されているか否かを判断する判断部とを備える。
【００１０】
この構成によれば、作動油が供給されるシリンダは、導圧管を介して圧力検出部と接続されており、導圧管に作動油が満たされて、圧力検出部によってシリンダ内の圧力が検出される。導圧管には、導圧管よりも内径の小さいオリフィスが設置されていることから、オリフィスの内径に近い又は内径よりも大きい異物が、シリンダ内に混入し、圧力検出部側へ流通すると、検出される圧力が、異物が存在しない場合と比べて変動、例えば低下する。判断部によって、シリンダに対して作動油が供給されたときの圧力検出部で検出された圧力に基づいて、シリンダ内に異物が混入されているか否かが判断される。
【００１１】
上記第１態様において、前記判断部は、予め記憶部に記録された閾値と、前記シリンダに対して前記作動油が供給されたときに検出された前記圧力とを比較し、前記シリンダ内に異物が混入されているか否かを判断してもよい。
【００１２】
この構成によれば、シリンダに対して作動油が供給されたときに検出された圧力が、予め記憶部に記録された閾値と比較されて、シリンダ内に異物が混入されているか否かが判断される。
【００１３】
上記第１態様において、前記判断部は、前記シリンダに対して前記作動油が供給されたときに検出された前記圧力が前記閾値を満たさない回数をカウントし、所定回数を超えたとき、前記シリンダ内に異物が混入されていると判断してもよい。
【００１４】
この構成によれば、シリンダに対して作動油が供給されたときに検出された圧力が、閾値を満たさない回数がカウントされ、カウントされた回数が所定回数を超えた場合、シリンダ内に異物が混入されていると判断される。
【００１５】
上記第１態様において、前記判断部は、予め記憶部に記録された変化パターンと、前記シリンダに対して前記作動油が供給されたときに検出された前記圧力の変化とを比較し、前記シリンダ内に異物が混入されているか否かを判断してもよい。
【００１６】
この構成によれば、シリンダに対して作動油が供給されたときに検出された圧力の変化が、予め記憶部に記録された変化パターンと比較されて、シリンダ内に異物が混入されているか否かが判断される。
【００１７】
上記第１態様において、前記判断部は、前記シリンダに対して前記作動油が供給されたときに検出された前記圧力の変化が前記変化パターンと異なる回数をカウントし、所定回数を超えたとき、前記シリンダ内に異物が混入されていると判断してもよい。
【００１８】
この構成によれば、シリンダに対して作動油が供給されたときに検出された圧力の変化が、予め記録された変化パターンと異なる回数がカウントされ、カウントされた回数が所定回数を超えた場合、シリンダ内に異物が混入されていると判断される。
【００１９】
上記第１態様において、前記シリンダが複数台設置され、前記判断部において前記シリンダ内に異物が混入されていると判断された前記シリンダの運転を停止させ、残りの前記シリンダの運転を継続させる運転制御部を更に備えてもよい。
【００２０】
この構成によれば、複数台のシリンダが設置されており、判断部においてシリンダ内に異物が混入されていると判断されたシリンダについては運転が停止され、残りの異物が混入されていると判断されていないシリンダについては運転が継続される。これにより、シリンダが用いられている油圧機械（例えば油圧モータ）の運転を継続できる。
【００２１】
上記第１態様において、前記圧力検出部及び前記導圧管は、前記シリンダよりも下方に設置されてもよい。
【００２２】
この構成によれば、シリンダよりも下方に、圧力検出部及び導圧管が設置されていることから、シリンダ内に混入されている異物が重力の影響によって導圧管へ導かれやすくなり、シリンダ内の異物の検出をより確実に行うことができる。
【００２３】
本発明の第２態様に係る油圧機械の異物検出方法は、作動油が供給され、前記作動油の圧力によって摺動するピストンを有するシリンダと、前記シリンダに接続されて、前記シリンダ内の圧力を検出する圧力検出部と、前記シリンダと前記圧力検出部とを結び、前記作動油が満たされた導圧管と、前記導圧管に設けられ、前記導圧管よりも内径の小さいオリフィスと、を備える油圧機械の異物検出方法であって、前記圧力検出部が、前記シリンダ内の圧力を検出するステップと、判断部が、前記シリンダに対して前記作動油が供給されたときの前記圧力検出部で検出された圧力に基づいて、前記シリンダ内に異物が混入されているか否かを判断するステップとを備える。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、シリンダ内の異物の有無を迅速に判断することができ、各機器類の破損を未然に防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の一実施形態に係る風力発電装置を示す構成図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る油圧モータを示す構成図である。
【図３】本発明の一実施形態に係る油圧モータの導圧管及びオリフィスを示す縦断面図である。
【図４】本発明の一実施形態に係る油圧モータの制御装置を示すブロック図である。
【図５】圧力センサで検出される圧力と時間の関係を示すグラフ、及び、低圧弁への開閉指令電流と時間の関係を示すグラフである。
【図６】圧力センサで検出される圧力と時間の関係を示すグラフ、及び、低圧弁への開閉指令電流と時間の関係を示すグラフである。
【図７】本発明の一実施形態に係る油圧モータの異物検出方法を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
本発明の一実施形態に係る油圧機械は、例えば、風力発電装置１のドライブトレインを構成する油圧トランスミッション１１（増速機）の油圧モータ１０に適用される。以下では、風力発電装置１に適用される油圧モータ１０を例に挙げて説明する。なお、本発明に係る油圧機械は、この例に限定されず、他の用途に適用される油圧モータであってもよい。
【００２７】
まず、油圧機械（油圧モータ）を備えた風力発電装置１の全体構成について説明する。
図１に示すように、風力発電装置１には、ロータ３が設けられ、ロータ３は、少なくとも１本のブレード２や、ブレード２が設置されるハブ４を備える。タワー１９上にはナセル１８が設置され、ナセル１８は、回転シャフト６の少なくとも一部を覆っている。ナセル１８の内部には、油圧ポンプ８、油圧モータ１０及び発電機１６が設置される。油圧ポンプ８と油圧モータ１０は、増速機である油圧トランスミッション１１を構成する。
【００２８】
ロータ３は、回転シャフト６を介して油圧ポンプ８と連結される。風を受けて回転するロータ３によって生じる回転力が、油圧ポンプ８に伝達される。
【００２９】
油圧ポンプ８と油圧モータ１０の間には、高圧ライン１２及び低圧ライン１４が設けられる。高圧ライン１２の一端が、油圧ポンプ８に接続され、高圧ライン１２の他端が、油圧モータ１０に接続される。また、低圧ライン１４の一端が、油圧モータ１０に接続され、低圧ライン１４の他端が、油圧ポンプ８に接続される。高圧ライン１２では、作動油が油圧ポンプ８から油圧モータ１０へ流通し、低圧ライン１４では、作動油が油圧モータ１０から油圧ポンプ８へ流通する。
【００３０】
油圧ポンプ８は、回転シャフト６から伝達された回転力によって駆動され、作動油を昇圧し、高圧の作動油（圧油）を吐出する。油圧ポンプ８から吐出された圧油は、高圧ライン１２を経由して、油圧モータ１０に供給される。油圧モータ１０は、圧油が供給されることによって駆動され、回転力を発生させる。油圧モータ１０で仕事をした後の低圧の作動油は、低圧ライン１４を経由して、油圧ポンプ８に再び戻される。
【００３１】
油圧モータ１０は、発電機１６と連結される。発電機１６は、同期発電機であり、油圧モータ１０で生じた回転力が伝達されて駆動され、電力を発生させる。発電機１６は、電力系統に連系される。
【００３２】
風力発電装置１では、ロータ３で生じた回転力が、油圧ポンプ８及び油圧モータ１０などから構成される油圧トランスミッション１１によって増速され、発電機１６に入力される。油圧トランスミッション１１によって、ロータ３から出力された軸の回転数に比べて、発電機１６に入力される軸の回転数が上昇する。
【００３３】
油圧モータ１０は、図２に示すように、変換機構２５と、回転軸３２と、複数のシリンダ２０と、シリンダ２０と共に作動室２４を形成するピストン２２と、作動室２４に対して設けられる高圧弁２８及び低圧弁３０などを有する。
【００３４】
変換機構２５は、ピストン２２の往復運動と回転軸３２の回転運動との間の変換を行うための機構であり、例えば、ピストン２２に当接するカム曲面を有するカム２６を有する。
【００３５】
ピストン２２は、シリンダ２０内を摺動するピストン本体部２２Ａと、ピストン本体部２２Ａに取り付けられ、カム２６のカム曲面に当接するピストンシュー２２Ｂを備える。なお、ピストン２２には、ピストンシュー２２Ｂの代わりに、ピストンローラーが設けられてもよい。ピストンシュー２２Ｂ又はピストンローラーが設けられることによって、ピストン２２の往復運動が回転軸３２の回転運動にスムーズに変換される。
【００３６】
カム２６は、偏心カムであり、カム２６の回転軸が、油圧モータ１０の回転軸（クランクシャフト）３２の軸中心Ｏから偏心して設けられる。ピストン２２とカム２６との組み合わせによって、ピストン２２が上下動を１回行う間に、カム２６及びカム２６が取り付けられた回転軸３２は１回転する。
【００３７】
なお、カム２６は、外周面上に複数の襞（ローブ）状の凸部を有する環状のマルチローブカム（リングカム）でもよい。この場合、カム２６及びカム２６が取り付けられた回転軸３２が１回転する間に、ピストン２２は上下動を凸部の数と同じ回数だけ行う。
【００３８】
高圧弁２８は、作動室２４と作動室２４の外部に設けられた高圧ライン１２との間の高圧連通ライン３４に設けられる。高圧弁２８は、作動室２４と高圧ライン１２との連通状態を切り替え可能に構成されている。低圧弁３０は、作動室２４と作動室２４の外部に設けられた低圧ライン１４との間の低圧連通ライン３６に設けられる。低圧弁３０は、作動室２４と低圧ライン１４との連通状態を切り替え可能に構成されている。
【００３９】
制御装置５０は、図２に示すように、高圧弁２８にＨＰＶ制御信号（高圧弁２８に対する開閉指令に関する信号（指令電流））を付与して高圧弁２８の開閉動作を制御し、また、低圧弁３０にＬＰＶ制御信号（低圧弁３０に対する開閉指令に関する信号（指令電流））を付与して低圧弁３０の開閉動作を制御する。なお、制御装置５０の動作は、予め記録されたプログラムを実行して、ＣＰＵ等のハードウェア資源によって実現される。
【００４０】
制御装置５０からのＨＰＶ制御信号によって高圧弁２８が励磁されていないとき、高圧弁２８の弁体は、スプリングによって弁座に向かって付勢されて、作動室２４と高圧ライン１２とが連通しない閉弁位置に保持される。制御装置５０からのＨＰＶ制御信号によって高圧弁２８が励磁されると、高圧弁２８の弁体は、電磁力によってスプリングの付勢力に抗して、作動室２４と高圧ライン１２とが連通する開弁位置に移動する。
【００４１】
制御装置５０からのＬＰＶ制御信号によって低圧弁３０が励磁されていないとき、低圧弁３０の弁体は、スプリングによって弁座から離間する方向へ付勢されて、作動室２４と低圧ライン１４とが連通する開弁位置に保持される。制御装置５０からのＬＰＶ制御信号によって低圧弁３０が励磁されると、低圧弁３０の弁体は、電磁力によってスプリングの付勢力に抗して弁座に向かって移動し、作動室２４と低圧ライン１４とが連通しない閉弁位置に移動する。
【００４２】
低圧弁３０が閉じた状態で、高圧弁２８が開かれると、シリンダ２０の作動室２４内に作動油が供給され、ピストン２２が上死点から下死点へ向かって移動する。このとき、作動室２４内部の圧力は高い状態となる。ピストン２２が下支点に到達するタイミングで、高圧弁２８が閉じられ、低圧弁３０が開かれる。高圧弁２８が閉じた状態で、低圧弁３０が開かれると、シリンダ２０の作動室２４内に満たされた作動油が排出され、ピストン２２が下死点から上死点へ向かって移動する。このとき、作動室２４内部の圧力は低い状態となる。
【００４３】
圧力センサ３８は、圧力検出部の一例であり、シリンダ２０の作動室２４に設けられ、作動室２４の圧力を検出する。圧力センサ３８は、検出した圧力に関するデータ（信号）を制御装置５０へ送信する。なお、圧力センサ３８の検出は、風力発電装置１の運転時において常時行われるようにしてもよいし、常時行わずに所定のタイミングで行われるようにしてもよい。
【００４４】
シリンダ２０と圧力センサ３８は、導圧管４２によって連結される。導圧管４２には、作動油が満たされており、シリンダ２０の作動室２４内の圧力に応じて、圧力センサ３８で検出される圧力の値が変化する。
【００４５】
本実施形態では、図３に示すように、導圧管４２にオリフィス４４が設置される。オリフィス４４は、導圧管４２の内径よりも小さい内径を有する環状部材である。オリフィス４４の内径は、作動室２４内に存在するか否かの判断対象となる異物のサイズに応じて決定される。オリフィス４４の内径は、例えば、判断対象となる異物のサイズに近いサイズ、又は、異物よりも小さいサイズである。
【００４６】
オリフィス４４の内径に近い又は内径よりも大きい異物が、シリンダ２０の作動室２４内に混入し、圧力センサ３８側へ流通すると、圧力センサ３８において検出される圧力が、異物が存在しない場合と比べて低下する。
【００４７】
なお、圧力センサ３８及び導圧管４２は、シリンダ２０よりも下方に設置されることが望ましい。これにより、シリンダ２０の作動室２４内に混入されている異物が重力の影響によって導圧管４２へ導かれやすくなり、作動室２４内の異物の検出をより確実に行うことができる。
【００４８】
シリンダ２０の作動室２４内における圧力の時間変化は、作動室２４内に異物が存在しないとき（正常時）、図５に示すように、低圧弁３０に対する開閉指令に関する信号（指令電流）に対応して、高圧と低圧が定期的に変動する。すなわち、作動室２４内における圧力の時間変化を表す波形は、矩形波形状となる。一方、異物が導圧管４２に導かれた場合、例えば、図６に示すように、圧力が高まるはずのタイミングで圧力が高まらない。そのため、作動室２４内の圧力の時間変化を表す波形は、矩形波形状とならず、圧力が徐々に高まったり、検出される圧力が低い値となる。
【００４９】
制御装置５０は、図４に示すように、例えば、判断部５２と、運転制御部５４と、メモリ５６などを備える。
【００５０】
制御装置５０の判断部５２には、圧力センサ３８によって検出された作動室２４の圧力に関するデータが入力される。判断部５２は、シリンダ２０に対して作動油が供給されたときの圧力センサ３８で検出された圧力に基づいて、シリンダ２０内に異物が混入されているか否かを判断する。
【００５１】
判断部５２には、低圧弁３０に対する開閉指令に関する信号（指令電流）が入力される。これにより、ピストン２２の往復運動のタイミングが分かり、検出された圧力の値又は圧力変化が、異物が存在しないときの圧力の値又は圧力変化と相違するか否かを判断できる。
【００５２】
判断部５２は、低圧弁３０に対する開閉指令のタイミングに基づいて、予めメモリ（記憶部）５６に記録された閾値と、シリンダ２０に対して作動油が供給されたときに検出された圧力とを比較する。低圧弁３０が閉鎖され、高圧弁２８が開放されることによって、シリンダ２０の作動室２４内の圧力が高まるタイミングで、検出された圧力が、予め記録された閾値よりも低い場合、作動室２４内に異物が混入されている可能性がある。
【００５３】
なお、このとき、高圧ライン１２における圧力を基準にして、シリンダ２０の作動室２４内における圧力を正規化することによって、圧力の高低を判断するようにしてもよい。高圧ライン１２における圧力をＰｈ、シリンダ２０の作動室２４内における圧力センサ３８で検出された圧力をＰｃとしたとき、正規化された作動室２４内の圧力は、Ｐｃ／Ｐｈで表される。
【００５４】
メモリ５６に記録された閾値は、予め実験等によって取得された値である。例えば、異物がシリンダ内に存在し、異物が導圧管４２に導かれたときに測定される圧力に基づいて決定される。
【００５５】
また、判断部５２は、圧力の値だけでなく、圧力の変化を、異物の存否を判断するための比較対象としてもよい。この場合、判断部５２は、低圧弁３０に対する開閉指令のタイミングに基づいて、予めメモリ５６に記録された圧力の変化パターンと、シリンダ２０に対して作動油が供給されたときに検出された圧力の変化とを比較する。シリンダ２０の作動室２４内の圧力が高まるタイミングで、検出された圧力の変化が、例えば、急速に圧力が上昇しないため、予め記録されている矩形波形状とならずに、徐々に圧力が高まる場合、作動室２４内に異物が混入されている可能性がある。なお、記録されている圧力の変化パターンと、検出された圧力の変化との比較は、既存の技術を用いることができ、本明細書では詳細な説明を省略する。
【００５６】
そして、判断部５２は、シリンダ２０に対して作動油が供給されたときに検出された圧力が閾値を満たさない回数をカウントし、所定回数を超えたとき、シリンダ２０の作動室２４内に異物が混入されていると判断する。異物が混入されていると判断する基準は、連続して生じる回数が所定回数を超えたときでもよいし、所定期間中に生じる回数が所定回数を超えたときでもよい。
【００５７】
また、判断部５２が、圧力の変化を、異物の存否を判断するための比較対象とする場合、検出された圧力の変化が予め記録された圧力の変化パターンと異なる回数をカウントし、所定回数を超えたとき、シリンダ２０の作動室２４内に異物が混入されていると判断する。この場合も、異物が混入されていると判断する基準は、連続して生じる回数が所定回数を超えたときでもよいし、所定期間中に生じる回数が所定回数を超えたときでもよい。
【００５８】
図２に示すように、油圧モータ１０が、複数のシリンダ２０と複数のピストン２２にそれぞれ形成される作動室２４を複数有する場合、圧力センサ３８は、各作動室２４に設けられる。この場合、シリンダ２０毎に圧力測定値に基づいた判断を行うことが可能となり、いずれのシリンダ２０で異物が混入しているかを特定することが可能となる。
【００５９】
複数のシリンダ２０によって駆動される油圧モータ１０の場合、全てのシリンダ２０を駆動させなくても、油圧モータ１０の運転を継続させることができる。
【００６０】
そこで、油圧モータ１０において複数のシリンダ２０が設置される場合、運転制御部５４は、判断部５２からシリンダ２０内に異物が混入されていると判断されたシリンダ２０に関する情報を受信する。そして、運転制御部５４は、判断部５２においてシリンダ２０内に異物が混入されていると判断されたシリンダ２０の運転を停止させ、残りのシリンダ２０の運転を継続させる。なお、運転制御部５４は、シリンダ２０の運転を停止するため、高圧弁２８及び低圧弁３０を制御する。
【００６１】
次に、図７を参照して、本実施形態に係る油圧機械のシリンダ内異物検出方法について説明する。
本実施形態に係る風力発電装置１の運転が開始されると、圧力センサ３８は、常時、又は、所定のタイミングで、油圧モータ１０に設けられたシリンダ２０の作動室２４の圧力を検出する（ステップＳ１１）。
【００６２】
シリンダ２０と圧力センサ３８は、導圧管４２によって連結され、導圧管４２には、作動油が満たされている。シリンダ２０が往復運動することによって、シリンダ２０の作動室２４内の圧力も変化し、作動室２４内の圧力に応じて、圧力センサ３８で検出される圧力の値が変化する。
【００６３】
このとき、シリンダ２０の作動室２４に対して設けられる高圧弁２８及び低圧弁３０は、開閉指令に基づいて開閉動作が行われている。高圧弁２８又は低圧弁３０の開閉指令に関する信号は、制御装置５０の判断部５２にも送られる。
【００６４】
圧力センサ３８で検出された圧力は、制御装置５０の判断部５２に送られる。
【００６５】
そして、判断部５２では、低圧弁３０に対する開閉指令のタイミングに基づいて、予めメモリ５６に記録された閾値と、シリンダ２０に対して作動油が供給されたときに検出された圧力とが比較される（ステップＳ１２）。そして、検出された圧力が、所定の閾値未満であるか否かが判断される（ステップＳ１３）。
【００６６】
低圧弁３０が閉鎖され、高圧弁２８が開放されることによって、シリンダ２０の作動室２４内の圧力が高まるタイミングで、検出された圧力が、予め記録された閾値以上である場合、作動室２４内には異物が存在しない状態と判断できる。
【００６７】
一方、本実施形態では、導圧管４２にオリフィス４４が設置されていることから、シリンダ２０の作動室２４内の圧力が高まるタイミングで、検出された圧力が、予め記録された閾値よりも低い場合、作動室２４内に異物が混入されている可能性がある。この場合、シリンダ２０に対して作動油が供給されたときに検出された圧力が閾値を満たさないとしてカウント回数に累積する（ステップＳ１４）。そして、累積されたカウント回数が所定回数以上であるか否かが判断される（ステップＳ１５）。
【００６８】
そして、シリンダ２０に対して作動油が供給されたときに検出された圧力が閾値を満たさないとしてカウントされた回数が、所定回数以上となったとき、シリンダ２０の作動室２４内に異物が混入されていると判断する（ステップＳ１６）。
【００６９】
また、油圧モータ１０において複数のシリンダ２０が設置される場合、判断部５２は、シリンダ２０内に異物が混入されていると判断されたシリンダ２０に関する情報を運転制御部５４へ送信する。そして、運転制御部５４は、判断部５２から受信した情報に基づいて、判断部５２においてシリンダ２０内に異物が混入されていると判断されたシリンダ２０の運転を停止させ、残りのシリンダ２０の運転を継続させる（ステップＳ１７）。
【００７０】
なお、異物の存否を判断するための比較対象として、圧力の値でなく、圧力の変化を用いる場合、判断部５２は、低圧弁３０に対する開閉指令と、予めメモリ５６に記録された圧力の変化パターンと、シリンダ２０に対して作動油が供給されたときに検出された圧力の変化とを比較する。そして、検出された圧力の変化が予め記録された圧力の変化パターンと異なる回数をカウントし、所定回数を超えたとき、シリンダ２０の作動室２４内に異物が混入されていると判断する。
【００７１】
以上、本実施形態によれば、異物がシリンダ内に存在し、導圧管４２へ導かれた場合、異物が導圧管４２内のオリフィス４４の開口に干渉する。そのため、圧力センサ３８で検出される圧力の値は、異物が存在しない場合と異なり、低い値となる。または、圧力センサ３８で検出される圧力の変化は、異物が存在しない場合と異なる圧力変動となる。これにより、シリンダ内に異物が存在するか否かを判断することができる。また、シリンダ２０に直接接続された圧力センサ３８と結ばれた導圧管４２内の状況を反映した圧力に基づくため、より正確にシリンダ２０内の異物の有無を判断できる。さらに、シリンダ２０内に存在する異物が、シリンダ２０及びピストン２２などの摺動する機器類に噛み込むことを未然に防ぐことができるため、各機器類の損傷を防止できる。
【符号の説明】
【００７２】
１      ：風力発電装置
２      ：ブレード
３      ：ロータ
４      ：ハブ
６      ：回転シャフト
８      ：油圧ポンプ
１０    ：油圧モータ
１１    ：油圧トランスミッション
１２    ：高圧ライン
１４    ：低圧ライン
１６    ：発電機
１８    ：ナセル
１９    ：タワー
２０    ：シリンダ
２２    ：ピストン
２２Ａ  ：ピストン本体部
２２Ｂ  ：ピストンシュー
２４    ：作動室
２５    ：変換機構
２６    ：カム
２８    ：高圧弁
３０    ：低圧弁
３２    ：回転軸
３４    ：高圧連通ライン
３６    ：低圧連通ライン
３８    ：圧力センサ
４２    ：導圧管
４４    ：オリフィス
５０    ：制御装置
５２    ：判断部
５４    ：運転制御部
５６    ：メモリ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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