(57)【要約】【課題】  油圧ポンプの診断装置及び油圧ポンプの診断方法に関し、油圧ポンプにおける故障部位を簡素な構成で特定できるようにする。【解決手段】  回転部材と、該回転部材に凹設された油室に嵌挿されて該回転部材と一体に回転駆動されるとともに該油室内を該嵌挿方向へ摺動可能に設けられる摺動部材と、該回転部材及び該摺動部材を収容する収容部材と、該回転部材に隣接して設けられ該摺動部材の摺動により該油室から吐出される作動油の流路を開放又は閉塞する弁部材と、を有する油圧ポンプの診断装置であって、該収容部材の内部圧力を把握する内圧把握手段２と、該油室から吐出される該作動油の吐出圧を検出する吐出圧検出手段１と、該内部圧力及び該吐出圧に基づいて、該弁部材の該回転部材との接触面における摩耗状態を診断する診断手段３とを備える。【選択図】        図１
2007077804.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動軸によって回転駆動される回転部材と、該回転部材に凹設された油室に嵌挿されて該回転部材と一体に回転駆動されるとともに該油室内を該嵌挿方向へ摺動可能に設けられる摺動部材と、該回転部材及び該摺動部材を収容する収容部材と、該回転部材に隣接して設けられ該摺動部材の摺動により該油室から吐出される作動油の流路を開放又は閉塞する弁部材と、を有する油圧ポンプの診断装置であって、
該収容部材の内部圧力を把握する内圧把握手段と、
該油室から吐出される該作動油の吐出圧を検出する吐出圧検出手段と、
該内部圧力及び該吐出圧に基づいて、該弁部材の該回転部材との接触面における摩耗状態を診断する診断手段と
を備えたことを特徴とする、油圧ポンプの診断装置。
【請求項２】
該油圧ポンプは、該収容部材内における該油室外部の作動油を該収容部材外へ排出するためのドレンポートを有し、
該内圧把握手段は、該ドレンポートから排出される作動油の圧力をドレン圧として検出するドレン圧検出手段を有するとともに、該ドレン圧の大きさに基づいて該内部圧力を把握する
ことを特徴とする、請求項１記載の油圧ポンプの診断装置。
【請求項３】
該診断手段は、該吐出圧が予め設定された第１所定圧以上であり、且つ、該内部圧力が該吐出圧に応じて算出される第２所定圧以上であるときに、該弁部材の摩耗量が大きいと診断する
ことを特徴とする、請求項１又は２記載の油圧ポンプの診断装置。
【請求項４】
該診断手段は、該吐出圧の変動量に対する該内部圧力の変動量の比が予め設定された所定範囲内にない場合に、該弁部材の摩耗量が大きいと診断する
ことを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１項に記載の油圧ポンプの診断装置。
【請求項５】
駆動軸によって回転駆動される回転部材と、該回転部材に凹設された油室に嵌挿されて該回転部材と一体に回転駆動されるとともに該回転に伴い該油室内を該嵌挿方向へ摺動可能に設けられる摺動部材と、該回転部材及び該摺動部材を収容する収容部材と、該回転部材に隣接して設けられ該摺動部材の摺動により該油室から吐出される作動油の流路を開放又は閉塞する弁部材と、を有する油圧ポンプを診断する方法であって、
該収容部材の内部圧力を把握するとともに、該油室から吐出される該作動油の吐出圧を検出し、
該内部圧力及び該吐出圧に基づいて、該弁部材の該回転部材との接触面における摩耗状態を診断する
ことを特徴とする、油圧ポンプの診断方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、作業機械に搭載される油圧ポンプに用いて好適な診断装置及び診断方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、油圧駆動式の作業用装置を搭載した作業機械において、油圧ポンプをはじめとする油圧機器，またそれらの制御装置の故障を診断する診断装置が開発されている。
例えば、特許文献１には、作業機械のブームやアーム，スティック等のフロント装置のそれぞれに設けられた角度センサから得られる角度情報に基づいてフロント装置と機械本体（キャブ）との干渉を防止する制御装置において、各センサ自体の故障を判定する判定手段を備えた構成が記載されている。この技術では、入力された角度情報が予め設定された所定の範囲内にあるか否かによって、各センサが故障しているか否かを判定する。つまり、故障していない状態では、センサで検出される情報が予め設定された所定の作動範囲内にあることを利用して、簡便に故障を判定できるようになっている。
【０００３】
ところで、油圧ポンプの故障を診断する場合、油圧ポンプから吐出される作動油の流量や吐出圧を検出して、これらの検出情報が所定の範囲内にあるか否かを判定する方法が考えられる。この方法では、例えば、作動油の吐出圧が所定範囲内にない場合には、吐出圧を調節するための部品の故障と判定し、また、作動油の流量が所定範囲内にない場合には、流量を調節するための部品の故障と判定する。
【０００４】
また、特許文献２には、可変容量型の油圧ポンプにおいて、油圧ポンプから吐出される作動油の吐出流量及び吐出圧力を検出し、予め実稼働時に記憶されたデータに基づいて算出される目標ポンプ吐出流量理論値に対して実際の吐出流量がどの程度ずれているかを演算して、油圧ポンプの故障を判定する構成が記載されている。つまり、複数のセンサから得られる検出データから定常時におけるセンサ情報の所定範囲の閾値を学習するとともに、学習した定常時における閾値と検出データとを比較することによって、非定常的な油圧ポンプの作動状態を把握できるようになっている。
【特許文献１】特許第３５３９８１５号公報（段落００４３，００４４，図１１）
【特許文献２】特開２００２−２４２８４９号公報（段落００７１〜００７３）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、油圧ポンプの場合、各構成部品の故障判定が別の構成部品の故障に起因する場合がある。
例えば、シリンダ内の作動油をピストンやプランジャで押圧して吐出するピストン型の油圧ポンプの場合、シリンダ内外を出入りする作動油流量を制御するためのバルブプレートが摩耗すると、油圧ポンプから吐出される作動油流量が変化する。一方、容量可変型の油圧ポンプには、吐出圧の変動に対応して流量を増減制御してポンプ出力を一定に保つレギュレータが設けられているが、レギュレータの不具合によって油圧ポンプから吐出される作動油流量が変化することも考えられる。したがって、非定常的な作動油流量が検出された場合、その原因がバルブプレートの摩耗によるものなのか、それとも、レギュレータの不具合によるものなのかを判別することは困難であり、油圧ポンプのどの構成部品の故障であるかを特定することができない。
【０００６】
また、バルブプレートの摩耗による作動油流量の変動が、レギュレータの制御可能範囲内に収まっているような場合には、レギュレータによって作動油流量が調整されるおそれがあり、作動油流量の変動自体を検出できないことがある。つまり、上記のような判定方法では、真の故障部位を特定できない場合がある。
なお、各構成部品のそれぞれにセンサを設けて、各構成部品毎に診断を行う方法も考えられる。例えば、レギュレータの診断専用のセンサや、バルブプレートの診断専用のセンサを設けて、各センサ情報に基づく各構成部品の診断を個別に行う方法である。しかし、センサを増やすほど製造コストが増加するため、できるだけ実機に搭載するセンサの数や種類を増やさずに正確な診断を行いたい。
【０００７】
本発明は、このような課題に鑑みてなされたもので、油圧ポンプにおける故障部位を簡素な構成で特定することができるようにした、油圧ポンプの診断装置及び油圧ポンプの診断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】
【０００８】
上記目的を達成するため、本発明の油圧ポンプの診断装置（請求項１）は、駆動軸によって回転駆動される回転部材（例えば、バレル）と、該回転部材に凹設された油室に嵌挿されて該回転部材と一体に回転駆動されるとともに該油室内を該嵌挿方向へ摺動可能に設けられる摺動部材（例えば、ピストン）と、該回転部材及び該摺動部材を収容する収容部材（例えば、ケース）と、該回転部材に隣接して設けられ該摺動部材の摺動により該油室から吐出される作動油の流路を開放又は閉塞する弁部材（例えば、バルブプレート）と、を有する油圧ポンプの診断装置であって、該収容部材の内部圧力を把握する内圧把握手段と、該油室から吐出される該作動油の吐出圧を検出する吐出圧検出手段と、該内部圧力及び該吐出圧に基づいて、該弁部材の該回転部材との接触面における摩耗状態を診断する診断手段とを備えたことを特徴としている。
【０００９】
なお、斜板式のピストンポンプの場合、該油圧ポンプは、該駆動軸に垂直な平面に対し所定の傾斜角を保持しうるように配設される斜板（例えば、スワッシュプレート）を備えるとともに、該摺動部材は、一端部を該斜板に支持されて該油室内を該駆動軸方向へ摺動可能に設けられることが好ましい。
また、該油圧ポンプは、該収容部材内における該油室外部の作動油を該収容部材外へ排出するためのドレンポートを有し、該内圧把握手段は、該ドレンポートから排出される作動油の圧力をドレン圧として検出するドレン圧検出手段を有するとともに、該ドレン圧の大きさに基づいて該内部圧力を把握することが好ましい（請求項２）。
【００１０】
また、該診断手段は、該吐出圧が予め設定された第１所定圧以上であり、且つ、該内部圧力が該吐出圧に応じて算出される第２所定圧以上であるときに、該弁部材の摩耗量が大きいと診断することが好ましい（請求項３）。
また、該診断手段は、該吐出圧の変動量に対する該内部圧力の変動量の比（例えば、吐出圧−ケース内圧グラフの傾き）が予め設定された所定範囲内にない場合に、該弁部材の摩耗量が大きいと診断することが好ましい（請求項４）。
【００１１】
また、本発明の油圧ポンプの診断方法（請求項５）は、駆動軸によって回転駆動される回転部材と、該回転部材に凹設された油室に嵌挿されて該回転部材と一体に回転駆動されるとともに該回転に伴い該油室内を該嵌挿方向へ摺動可能に設けられる摺動部材と、該回転部材及び該摺動部材を収容する収容部材と、該回転部材に隣接して設けられ該摺動部材の摺動により該油室から吐出される作動油の流路を開放又は閉塞する弁部材と、を有する油圧ポンプを診断する方法であって、該収容部材の内部圧力を把握するとともに、該油室から吐出される該作動油の吐出圧を検出し、該内部圧力及び該吐出圧に基づいて、該弁部材の該回転部材との接触面における摩耗状態を診断することを特徴としている。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の油圧ポンプの診断装置及び油圧ポンプの診断方法（請求項１，５）によれば、内部圧力と吐出圧とに基づく診断により、弁部材の回転部材との接触面の摩耗状態を正確に診断することができる。これにより、弁部材の摩耗を早期に発見することができる。
また、例えば、油圧ポンプから吐出される作動油流量や吐出圧の検出値から、油圧ポンプの故障が診断された場合、上記の診断によって、油圧ポンプの故障部位が弁部材であるかそれ以外であるかを特定することができる。
【００１３】
また、本発明の油圧ポンプの診断装置（請求項２）によれば、油圧ポンプのドレンポートを利用して、容易に収容部材の内部圧力を把握することができる。
また、本発明の油圧ポンプの診断装置（請求項３）によれば、弁部材の摩耗の促進に対して顕著に内部圧力が増加して観察される領域における、その内部圧力の大きさに基づいて、弁部材の摩耗状態を診断することができる。これにより、診断結果の信頼性を向上させることができる。
【００１４】
また、本発明の油圧ポンプの診断装置（請求項４）によれば、油圧ポンプの吐出圧の変動特性及び収容部材の内部圧力の変動特性を利用して、弁部材の摩耗状態を診断することができる。これにより、診断を容易に行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、図面により、本発明の実施形態について説明する。
図１〜図７は、本発明の一実施形態としての油圧ポンプの診断装置を示すものであり、図１は本診断装置の構成を示すブロック図、図２は本診断装置が適用された油圧ポンプの構成を示す側面，断面図、図３は図２のＡ矢視図、図４は図２のＢ−Ｂ断面図、図５は図２の油圧ポンプにおけるバルブプレートの部品図、図６は本診断装置の制御内容を示すフローチャート、図７は図２の油圧ポンプにおける吐出圧とドレン圧との関係を示すグラフである。
【００１６】
［機械的構成］
本診断装置は、図２，図３に示す油圧ポンプ１０に適用される。この油圧ポンプ１０は、第１メインポンプ３０，第２メインポンプ４０及びレギュレータ２０を備えて構成される。第１メインポンプ３０及び第２メインポンプ４０は、図示しないエンジンに駆動されて高圧の作動油を吐出するピストン式のポンプである。図２において、第１メインポンプ３０の断面図を図中左半分に示し、第２メインポンプ４０の側面図を図中右半分に示す。
【００１７】
第１メインポンプ３０は、エンジンの駆動軸１２に直接連結される。一方、第２メインポンプ４０は、第１メインポンプ３０に並設され、ギヤ２３を介してエンジンに駆動される。第１メインポンプ３０及び第２メインポンプ４０は、図示しない作動油タンクから作動油の供給を受け、その作動油を加圧して吐出し、油圧回路内へ流通させるようになっており、ともに略同様の内部構造を有している。
レギュレータ２０は、第１メインポンプ３０及び第２メインポンプ４０のそれぞれに１つずつ併設され、各ポンプ３０，４０から吐出される作動油の流量を制御する。
【００１８】
以下、図２を用いて、第１メインポンプ３０の内部構造を説明する。第１メインポンプ３０は、バレル（回転部材）１１，ピストン（摺動部材）１４，バルブプレート（弁部材）１６，スワッシュプレート（斜板）１８及びケース（収容部材）１５を備えて構成される。
【００１９】
ケース１５は、内部にその他の部品を収容する。エンジンの駆動軸１２は、ベアリング２６を介してケース１５の内部に挿通されている。
バレル１１は、エンジンの駆動軸１２の外周面にスプラインを介して嵌合する。これにより、バレル１１は駆動軸１２によって回転駆動される。また、バレル１１には、凹設された複数のシリンダ室（油室）１３が形成されている。このシリンダ室１３は、駆動軸１２の軸方向に沿って形成された筒状の空間であり、駆動軸１２を中心とした周囲に周方向へ等間隔に配置されている。なお、図２に示すように、シリンダ室１３の上端側は、上方からピストン１４を挿通できるように開放されている。また、シリンダ室１３の下端側には、シリンダ室１３の内部へ作動油を吸い込み、或いは吐き出すための流路が形成されている。
【００２０】
バルブプレート１６は、バレル１１の下面に隣接するようにケース１５に固設され、シリンダ室１２から吐出される作動油の流路を開放又は閉塞する弁部材である。このバルブプレート１６は、図５に示すように、円盤状の形状をなしており、中央部には駆動軸１２を挿通するための中央孔１６ｃが形成されている。また、中央孔１６ｃの中心を通る線でバルブプレート１６を上下方向へ分割したときの図５における上半分側には、中央孔１６ｃの周囲において弧を描くように周方向へ延設された長孔１６ａが形成されており、一方、下半分側には、周方向へ等間隔に穿設された複数の円形の小孔１６ｂが形成されている。
【００２１】
ピストン１４は、バレル１１の各シリンダ室１３内部に摺動可能に嵌装されて、バレル１１に対し出没自在に設けられる。また、各ピストン１４の頭部１４ａは略球状に形成され、リテーナ１７によって保持されている。
スワッシュプレート１８は、駆動軸１２に垂直な平面に対して所定の傾斜角θを保持しうるように配設された円盤状の部材である。スワッシュプレート１８の傾斜角θは、後述するレギュレータ２０によって制御される。また、スワッシュプレート１８には、リテーナ１７を駆動軸１２の周方向へ滑動自在に支持する摺動面が形成されている。バレル１１が駆動軸１２とともに回転駆動されると、リテーナ１７はピストン１４の頭部１４ａを保持した状態で、スワッシュプレート１８の摺動面上を滑動する。
【００２２】
これにより、ピストン１４の頭部１４ａが、スワッシュプレート１８の傾斜角θに応じて駆動軸１２の軸方向へ移動することになり、ピストン１４はシリンダ室１３内を往復摺動するようになっている。なお、傾斜角θが大きい（ただし、０＜θ＜π／２）ほど、ピストン１４の往復摺動距離（すなわち、往復ストローク）が大きくなり、傾斜角θが小さいほど、往復摺動距離が小さくなる。
【００２３】
一方、駆動軸１２の回転によって、バレル１１の下面とバルブプレート１６とが当接した状態で摺動する。これにより、シリンダ室１３の内部へ作動油を吸い込み、或いは吐き出すための流路が、バルブプレート１６によって開閉されることになる。例えば、シリンダ室１３の下端がバルブプレート１６の長孔１６ａ又は小孔１６ｂと重なった状態では、シリンダ室１３と流路とが連通され、シリンダ室１３の下端が長孔１６ａ及び小孔１６ｂと重なっていない状態では、シリンダ室１３が流路に対し閉鎖されることになる。
【００２４】
なお、本実施形態では、ピストン１４の往復摺動のうち、ピストン１４がシリンダ室１３に対して伸張方向へ移動するときに、シリンダ室１３の下端が長孔１６ａと重なっている状態となり、作動油がシリンダ室１３の内部へ吸い込まれるようになっている。また、ピストン１４がシリンダ室１３に対して縮小方向へ移動するときに、シリンダ室１３の下端が小孔１６ｂと断続的に重なる状態となり、作動油がシリンダ室１３から吐出されるようになっている。
【００２５】
図４に示すように、ケース１５内部におけるバルブプレート１６の下方には、作動油の通路として、流入ライン２４及び吐出ライン２５が形成されている。各シリンダ室１３へ吸い込まれる作動油は、流入ライン２４から供給され、また、シリンダ室１３から吐出される作動油は、吐出ライン２５を通って吐出ポート２２から油圧ポンプ１０の外部へ吐出される。なお、図２に示すように、吐出ポート２２よりも下流側の配管系路上には、油圧ポンプ１０から吐出される作動油圧Ｐaを検出する吐出圧センサ（吐出圧検出手段）１が取り付けられている。
【００２６】
また、油圧ポンプ１０の側面には、ケース１５内におけるシリンダ室１３の外部の作動油を油圧ポンプ１０の外へ排出するためのドレンポート２１が設けられている。ドレンポート２１は、ケース１５内においてピストン１４とシリンダ室１３との摺動面を潤滑しながらシリンダ室１３の外部へ漏洩した作動油等をケース１５の外部へ排出して作動油タンクへ戻すためのポートである。なお、ドレンポート２１の下流側の配管経路上には、ドレンポート２１から排出される作動油の圧力（ドレン圧）Ｐbを検出するケース内圧センサ（内圧把握手段，ドレン圧検出手段）２が設けられている。なお、ケース圧センサ２は、ドレンポートから排出される作動油のドレン圧をケース１５の内部圧力として検出しており、ここではドレン圧がケース内圧とみなされている。
【００２７】
また、図２に示すように、レギュレータ２０の内部には、パワーピストン１９が備えられる。パワーピストン１９が図２中下方向へ移動すると、スワッシュプレート１８の一端部がバレル１１に近接する方向へ移動して傾斜角θが大きくなり、一方、パワーピストン１９が図２中上方向へ移動すると、スワッシュプレート１８の一端部がバレル１１から離隔する方向へ移動して傾斜角θが小さくなる。レギュレータ２０によるスワッシュプレート１８の傾斜角θの制御を、傾斜角制御と呼ぶ。
【００２８】
本実施形態にかかる油圧ポンプ１０は、レギュレータ２０の傾斜角制御により、作動油の吐出流量を変更する可変容量型の油圧ポンプである。つまり、傾斜角θを大きくしてピストン１４の往復ストロークを増大させることにより、油圧ポンプ１０から吐出される作動油流量が増加し、一方、傾斜角を小さくしてピストン１４の往復ストロークを減少させることにより、油圧ポンプ１０から吐出される作動油流量が減少するようになっている。なお、本実施形態のレギュレータ２０は、油圧ポンプ１０から吐出される作動油圧の大きさに応じて作動油流量を増減させ、ポンプ出力を一定に保つＰ−Ｑ制御を実施している。
【００２９】
［診断構成］
図１に示すように、本油圧ポンプ１０の診断装置は、吐出圧センサ１，ケース圧センサ２，コントローラ（診断手段）３及びモニタパネル４を備えて構成される。前述の通り、吐出圧センサ１及びケース圧センサ２は、それぞれ、油圧ポート２２から吐出される作動油の吐出圧Ｐa及びドレンポート２１からドレン排出される作動油のケース内圧Ｐbを検出するセンサである。各センサ１，２は、検出した吐出圧Ｐa，ケース内圧Ｐbをコントローラ３へ入力する。
【００３０】
なお、モニタパネル４は本診断装置における診断結果を表示するための装置であり、ここでは、油圧ポンプ１０が搭載される作業機械のキャブ内に設けられている。
コントローラ３は、制御ブロックとして診断部３ａ及び診断結果表示部３ｂを備える。まず診断部３ａは、第１所定圧Ｐa0及び関数ｆを記憶している。第１所定圧Ｐa0とは、吐出圧Ｐaがバルブプレート１６の摩耗を診断可能な領域にあるか否かを判定するための閾値である。また、関数ｆとは、ケース内圧Ｐbがバルブプレート１６の摩耗状態に対応した値であるか否かを判定するための閾値としての第２所定圧Ｐb0を定めるものであり、吐出圧Ｐaに対する関数〔Ｐb0＝ｆ（Ｐa）〕である。
【００３１】
ここで、第１所定圧Ｐa0及び関数ｆの設定について、図７に示す試験結果を用いて説明する。
バルブプレート１６の摩耗がない場合、油圧ポンプ１０から吐出される吐出圧Ｐaとケース内圧Ｐbとの関係をグラフで示すと、図７に太実線で示すようになる。つまり、吐出圧Ｐaの増大に対し略比例してケース内圧Ｐbが上昇するが、その上昇割合は緩やかである。一方、バルブプレート１６の表面が摩耗した状態になると、図７に破線，一点鎖線及び二点鎖線で示すように、吐出圧Ｐaの増大に対するケース内圧Ｐbの上昇割合が大きくなる。
【００３２】
また、バルブプレート１６の摩耗状態に着目すると、図７中に破線で示すグラフよりも一点鎖線で示すグラフの方がケース内圧Ｐbの勾配が大きくなり、二点鎖線で示すグラフになると、さらに勾配が大きくなっている。つまり、摩耗が進行するほど、ケース内圧Ｐbの上昇割合が大きくなることがわかる。これは、油圧ポンプ１０の作動時には、バルブプレート１６とバレル１１とが常時摺動しているため、バルブプレート１６の表面摩耗により、摺動面に沿った方向への作動油の漏出が生じ、ケース内圧Ｐbが上昇しやすくなるものと考えられる。このように、吐出圧Ｐaとケース内圧Ｐbとの対応関係は、バルブプレート１６の摩耗の進行度合いに応じて変動するものであることがわかる。
【００３３】
なお、図７において、吐出圧Ｐaが低圧の状態では、太実線で示されるグラフよりも破線，一点鎖線及び二点鎖線で示されるグラフの方がケース内圧Ｐbが低くなっている。この現象の原因は未解明であるが、その一因として、バルブプレート１６の摩耗によってケース１５自体の液密性が低下し、ケース内圧Ｐbが上がりにくいものと考えられる。
また、図７中における太実線の上下に描かれた細実線は、センサの検出誤差等を見込んだ太実線のグラフの変動幅を示している。
【００３４】
以上のような試験結果に基づき、第１所定圧Ｐa0及び関数ｆは、バルブプレート１６の摩耗状態（摩耗の進行度合い）にかかわらずバルブプレート１６が摩耗していることを診断可能な領域の閾値として、図７に示すように設定される。すなわち、細実線で示された、バルブプレート１６の摩耗がない場合における吐出圧−ケース内圧の変動幅のうちの大きい方が関数ｆとして設定されると共に、関数ｆのグラフ（ここでは、上側の細実線）よりも、摩耗が進行した（ここでは、摩耗の進行度合いが小）バルブプレート１６における吐出圧−ケース内圧グラフが大きくなる点の吐出圧Ｐaが第１所定圧Ｐa0に設定される。
【００３５】
また、診断部３ａは、各センサ１，２から入力された吐出圧Ｐa及びケース内圧Ｐbと第１所定圧Ｐa0及び関数ｆによって定められる第２所定圧Ｐb0とを比較して、油圧ポンプ１０の診断を行う。つまり、診断部３ａは、検出データがＰa≧Ｐa0の範囲において、Ｐb0＝ｆ（Ｐa）のグラフよりも上側にあるか否かを判定する。
まず、吐出圧Ｐaが第１所定圧Ｐa0未満の場合には、診断が行える範囲に検出データがないため、バルブプレート１６の診断を行わない。一方、吐出圧Ｐaが第１所定圧Ｐa0以上の場合には、バルブプレート１６の摩耗状態の診断を開始し、ケース内圧Ｐbと第２所定圧Ｐb0とを比較する。
【００３６】
ここで、ケース内圧Ｐbが第２所定圧Ｐb0未満の場合には、バルブプレート１６が摩耗していない（摩耗の進行度合いがごく軽微である）と判断する。一方、ケース内圧Ｐbが第２所定圧Ｐb0以上の場合には、バルブプレート１６が摩耗している（ここでは、摩耗の進行度合いが小の状態よりも進行している）と判断する。
診断結果表示部３ｂは、診断部３ａにおける上記のような各判断結果を受けて、それをモニタパネル４へ表示するよう機能する。
【００３７】
なお、診断結果表示部３ｂは、吐出圧Ｐaが第１所定圧Ｐa0未満であってバルブプレート１６の診断を行わない場合にモニタパネル４へその旨（例えば、「リリーフをしてください」）を表示して、油圧ポンプ１０の吐出圧Ｐaをより大きくするようなオペレータ操作を促すようになっている。
【００３８】
［フローチャート］
図６を用いて本診断装置の制御内容を説明する。本フローチャートは、コントローラ３内において所定周期で繰り返し実行されている。
まずステップＡ１０では、吐出圧センサ１及びケース内圧センサ２で検出された吐出圧Ｐa及びケース内圧Ｐbが診断部３ａへ入力される。続くステップＡ２０では、吐出圧Ｐaが診断部２ａに記憶された第１所定圧Ｐa0以上（Ｐa≧Ｐa0）であるか否かが判定される。ここで、Ｐa≧Ｐa0である場合にはステップＡ４０へ進み、Ｐa＜Ｐa0である場合にはステップＡ３０へ進む。
【００３９】
ステップＡ３０では、診断が行える範囲に検出データがないため、診断部３ａにおいて、バルブプレート１６の診断が行われない。そして、診断結果表示部３ｂにおいて、「リリーフをしてください」とモニタパネル４へ表示され、このフローを終了する。
つまり、吐出圧ＰaがＰa＜Ｐa0の領域では、図７に示すように、たとえバルブプレート１６の摩耗の進行度合いが進んでいたとしても、正確に判定することが困難であるため、誤検出を避けるべく診断が行われず、条件（Ｐa≧Ｐa0）が満たされた場合にのみ診断が行われることになる。
【００４０】
なお、ここでオペレータ操作により、油圧回路内の作動油がリリーフするような操作がなされると、油圧ポンプ１０の吐出圧Ｐaが上昇することになる。そして、本フローが繰り返し実行される過程において、条件（Ｐa≧Ｐa0）が満たされた場合には、ステップＡ４０へ進むことになる。つまり、条件（Ｐa≧Ｐa0）が満たされるまでの間、診断待機の状態となる。
【００４１】
一方、ステップＡ４０では、診断部３ａにおいて、ケース内圧Ｐbが吐出圧Ｐaに対し関数ｆによって定められる第２所定圧Ｐb0以上〔Ｐb≧ｆ（Ｐa）〕であるか否かが判定される。ここで、Ｐb≧ｆ（Ｐa）である場合にはステップＡ５０へ進み、Ｐb＜ｆ（Ｐa）である場合にはステップＡ６０へ進む。
ステップＡ５０では、診断部３ａにおいて、バルブプレート１６が摩耗していると診断され、診断結果表示部３ｂにおいてモニタパネル４への表示がなされる。一方、ステップＡ６０では、診断部３ａにおいて、バルブプレート１６が摩耗していないと診断されて、診断結果表示部３ｂにおいてモニタパネル４への表示がなされる。
【００４２】
なお、本フローチャートでは、バルブプレート１６の摩耗状態を診断する制御のみを示しており、本フローはこれで終了するようになっているが、本フローに続いて油圧ポンプ１０の他の構成部品の診断を行うフローを実行してもよい。例えば、公知の油圧ポンプ診断技術を利用して、油圧ポンプ１０から吐出される作動油の吐出圧Ｐaと吐出流量とに基づく診断を実施する。
【００４３】
［効果］
このように、本油圧ポンプの診断装置によれば、吐出圧Ｐaとケース内圧Ｐbとに基づく診断によって、バルブプレート１６の摩耗状態を正確に診断することができる。これにより、バルブプレート１６の摩耗の進行度合いが大きくない場合であってもそれを診断できるようになり、バルブプレート１６の摩耗を早期に発見することができる。
【００４４】
また、このような吐出圧Ｐaとケース内圧Ｐbとの対応関係に着目した診断方法を用いることにより、油圧ポンプ１０の故障部位がバルブプレート１６である（バルブプレート１６の摩耗である）と診断することができる。つまり、本診断装置によれば、油圧ポンプ１０の故障部位がバルブプレート１６であるのか、それともバルブプレート１６以外であるのかを特定することができる。
【００４５】
また、診断方法について、図７に示すような吐出圧Ｐaとケース内圧Ｐbとの対応関係を利用するにあたり、顕著にケース内圧Ｐbが増加して観察される領域で弁部材の摩耗状態を診断しているため、正確に診断することができる。
なお、本診断装置では、ドレンポート２１から排出される作動油圧をケース内圧Ｐbとして検出しているため、ケース１５の内圧を容易に把握することができる。
【００４６】
［その他］
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。
上述の実施形態では、コントローラ３の診断部３ａにおいて、各センサ１，２から入力された吐出圧Ｐa及びケース内圧Ｐbと第１所定圧Ｐa0及び第２所定圧Ｐb0とを比較して、油圧ポンプ１０の診断を行うようになっている。これは、入力されたデータが、図８に示す領域Ａに存在するか否かを判定しているのと同義であるが、この構成に加えて、例えば、入力されたデータが、図８に示す領域Ｂに存在するか否かを判定するように構成することも考えられる。
【００４７】
領域Ｂは、吐出圧Ｐaが０＜Ｐa≦Ｐa1、且つケース内圧Ｐbが０＜Ｐb≦Ｐb1の領域である。Ｐb1とは吐出圧Ｐaに応じて定められる値であり、関数ｇによってＰb1＝ｇ（Ｐa）と定義されている。またここでは、細実線で示された、バルブプレート１６の摩耗がない場合における吐出圧−ケース内圧の変動幅のうちの小さい方が、関数ｇとして設定される。
また、図８に示すように、関数ｇのグラフ（ここでは、下側の細実線）よりも、摩耗が進行した（ここでは、摩耗の進行度合いが大）バルブプレート１６における吐出圧−ケース内圧グラフが小さくなる点の吐出圧Ｐaが閾値Ｐa1に設定される。なお、領域Ａ，Ｂは、共にバルブプレート１６の摩耗している状態と摩耗していない状態とが判別可能な領域として予め設定されたものであればよい。このような構成により、吐出圧Ｐaが低圧の状態であっても、バルブプレート１６の摩耗状態を診断することができる。
【００４８】
また、上述の実施形態では、吐出圧Ｐa及びケース内圧Ｐbと第１所定圧Ｐa0及び第２所定圧Ｐb0との比較により、バルブプレート１６の摩耗状態を診断しているが、図７に示すような各グラフの勾配の違いを利用した診断をすることも考えられる。
例えば、各センサ１，２から入力される複数組の吐出圧Ｐa及びケース内圧Ｐbの対応関係を用いて、吐出圧Ｐbの増大に対するケース内圧Ｐaの上昇割合を算出し、この上昇割合が所定の割合以上となったときに、バルブプレート１６の摩耗していると判断するように構成することが考えられる。つまり、吐出圧Ｐaの変動量に対するケース内圧Ｐbの変動量の比（吐出圧−ケース内圧グラフの傾き）を診断することになる。
【００４９】
このような構成により、検出された吐出圧Ｐaデータの大きさにかかわらず、バルブプレート１６の摩耗状態を容易に診断することができる。またこの場合、センサ１，２から入力される吐出圧Ｐa及びケース内圧Ｐbのデータが多いほど、検出誤差の少ない正確な上昇割合を算出できる。
また、上述の実施形態では、条件（Ｐa≧Ｐa0）が満たされない場合には診断が行われず、オペレータに対して油圧ポンプ１０の吐出圧Ｐaを上昇させるような報知がなされるようになっているが、このような報知は必須ではない。本診断装置におけるバルブプレート１６の摩耗状態の診断制御がオペレータの意思によって開始された場合（例えば、診断を開始するためのスイッチ操作がなされた場合）には、上述のような制御構成でもよいが、本診断制御が自動制御である場合、つまり、オペレータの意思に依らない自己診断を実施する診断装置とすることを考えると、条件（Ｐa≧Ｐa0）が満たされない場合には単に診断を実施せず、条件（Ｐa≧Ｐa0）が満たされたときにのみ診断を実施するような構成としてもよい。
【００５０】
また、上述の実施形態では、条件（Ｐa≧Ｐa0）が満たされない場合にモニタパネル４へ「リリーフをしてください」と表示されてオペレータ操作が促されるようになっているが、このような制御構成に加えて、リリーフをするためのオペレータによるレバー操作量が比較的小さく十分に吐出圧Ｐaが上昇しない場合に、さらに「油圧ポンプ１０の吐出圧Ｐaを上昇させてください」と表示して、より確実に油圧ポンプ１０の吐出圧Ｐaを大きくするようなオペレータ操作を促す構成としてもよい。
【００５１】
また、上述の実施形態では、ドレン圧がケース内圧とみなされており、ケース１５の内圧を把握する手段としてドレンポート２１からのドレン圧を検出するケース内圧センサ２が用いられているが、ケース１５の内圧を把握する手段はこれに限定されず、例えば、ケース１５の内部に圧力センサを設けてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本発明の一実施形態としての油圧ポンプの診断装置の構成を示すブロック図である。
【図２】本診断装置が適用された油圧ポンプの構成を示す側面，断面図である。
【図３】図２のＡ矢視図である。
【図４】図２のＢ−Ｂ断面図である。
【図５】図２の油圧ポンプにおけるバルブプレートの部品図である。
【図６】本診断装置の制御内容を示すフローチャートである。
【図７】図２の油圧ポンプにおける吐出圧とケース内圧との関係を示すグラフである。
【図８】本診断装置の変形例における制御内容を説明するためのグラフである。
【符号の説明】
【００５３】
１  吐出圧センサ（吐出圧検出手段）
２  ケース内圧センサ（内圧把握手段，ドレン圧検出手段）
３  コントローラ（診断手段）
３ａ  診断部
３ｂ  診断結果表示部
４  モニタパネル
１０  油圧ポンプ
１１  バレル（回転部材）
１２  駆動軸
１３  シリンダ室（油室）
１４  ピストン（摺動部材）
１５  ケース（収容部材）
１６  バレルプレート（弁部材）
１６ａ  長孔
１６ｂ  小孔
１６ｃ  中央孔
１７  リテーナ
１８  スワッシュプレート（斜板）
１９  パワーピストン
２０  レギュレータ
２１  ドレンポート
２２  吐出ポート
２３  ギヤ
２４  流入ライン
２５  吐出ライン
２６  ベアリング
３０  第１メインポンプ
４０  第２メインポンプ
【図１】
2007077804.tif 000003
【図２】
2007077804.tif 000004
【図３】
2007077804.tif 000005
【図４】
2007077804.tif 000006
【図５】
2007077804.tif 000007
【図６】
2007077804.tif 000008
【図７】
2007077804.tif 000009
【図８】
2007077804.tif 000010