特開2024-5341シール部品の状態監視方法、そのプログラムおよび状態監視装置
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024005341
(43)【公開日】2024-01-17
(54)【発明の名称】シール部品の状態監視方法、そのプログラムおよび状態監視装置
(51)【国際特許分類】
G01M 3/26 20060101AFI20240110BHJP
F15B 20/00 20060101ALI20240110BHJP
【ＦＩ】
G01M3/26 M
F15B20/00 D
【審査請求】未請求
【請求項の数】9
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022105491
(22)【出願日】2022-06-30
(71)【出願人】
【識別番号】000229564
【氏名又は名称】株式会社バルカー
(74)【代理人】
【識別番号】100083725
【弁理士】
【氏名又は名称】畝本 正一
(74)【代理人】
【識別番号】100140349
【弁理士】
【氏名又は名称】畝本 継立
(74)【代理人】
【識別番号】100153305
【弁理士】
【氏名又は名称】畝本 卓弥
(74)【代理人】
【識別番号】100206933
【弁理士】
【氏名又は名称】沖田 正樹
(72)【発明者】
【氏名】上田 彰
(72)【発明者】
【氏名】永野 晃広
(72)【発明者】
【氏名】山下 純一
(72)【発明者】
【氏名】高橋 謙一
【テーマコード（参考）】
2G067
3H082
【Ｆターム（参考）】
2G067AA21
2G067DD02
3H082AA02
3H082CC02
3H082DA10
(57)【要約】
【課題】液圧機器に設置したシール部品による封止状態を予測判定して、その情報をユーザーに提示することで、適切なタイミングでのメンテナンスを可能にする。
【解決手段】液圧機器（４）に設置されたシール部品（１６、１８、２０）の状態監視方法（状態監視装置８）であって、液圧機器の設定された作動方向に対し、上流側に配置された第１のシール部品（１６）および下流側に配置された第２のシール部品（１８）で封止される封止領域（２２）内の圧力値を取得する工程と、圧力値の検出状態情報により、封止領域内の封止状態を判定する工程（状態判定部４０）と、この封止状態の判定結果に基づいて、第１のシール部品および第２のシール部品の状態を判定する工程と、第１のシール部品および第２のシール部品の状態判定結果に基づく状態監視情報を生成する工程（監視情報生成部４２）とを含む。
【選択図】 図１
【解決手段】液圧機器（４）に設置されたシール部品（１６、１８、２０）の状態監視方法（状態監視装置８）であって、液圧機器の設定された作動方向に対し、上流側に配置された第１のシール部品（１６）および下流側に配置された第２のシール部品（１８）で封止される封止領域（２２）内の圧力値を取得する工程と、圧力値の検出状態情報により、封止領域内の封止状態を判定する工程（状態判定部４０）と、この封止状態の判定結果に基づいて、第１のシール部品および第２のシール部品の状態を判定する工程と、第１のシール部品および第２のシール部品の状態判定結果に基づく状態監視情報を生成する工程（監視情報生成部４２）とを含む。
【選択図】 図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
液圧機器に設置されたシール部品の状態監視方法であって、
前記液圧機器の設定された作動方向に対し、上流側に配置された第１のシール部品および下流側に配置された第２のシール部品で封止される封止領域内の圧力値を取得する工程と、
前記圧力値の検出状態情報により、前記封止領域内の封止状態を判定する工程と、
この封止状態の判定結果に基づいて、前記第１のシール部品および前記第２のシール部品の状態を判定する工程と、
前記第１のシール部品および前記第２のシール部品の状態判定結果に基づく状態監視情報を生成する工程と、
を含むことを特徴とするシール部品の状態監視方法。
前記液圧機器の設定された作動方向に対し、上流側に配置された第１のシール部品および下流側に配置された第２のシール部品で封止される封止領域内の圧力値を取得する工程と、
前記圧力値の検出状態情報により、前記封止領域内の封止状態を判定する工程と、
この封止状態の判定結果に基づいて、前記第１のシール部品および前記第２のシール部品の状態を判定する工程と、
前記第１のシール部品および前記第２のシール部品の状態判定結果に基づく状態監視情報を生成する工程と、
を含むことを特徴とするシール部品の状態監視方法。
【請求項2】
前記圧力値の検出状態情報と設定された閾値とを対比する工程と、
前記圧力値の検出状態情報が前記閾値を超えている場合、前記閾値に関係付けられたメンテナンス情報を読み出し、前記状態監視情報に該メンテナンス情報を設定する工程と、
を含むことを特徴とする請求項１に記載のシール部品の状態監視方法。
前記圧力値の検出状態情報が前記閾値を超えている場合、前記閾値に関係付けられたメンテナンス情報を読み出し、前記状態監視情報に該メンテナンス情報を設定する工程と、
を含むことを特徴とする請求項１に記載のシール部品の状態監視方法。
【請求項3】
さらに、検出した圧力値の変動状態を監視し、前記圧力値の変動状態が設定条件に達したときに、前記封止領域内の封止状態の判定を行う工程と、
この判定結果に基づいて、前記第１のシール部品および前記第２のシール部品に対する状態監視情報を生成する工程と、
を含むことを特徴とする請求項１に記載のシール部品の状態監視方法。
この判定結果に基づいて、前記第１のシール部品および前記第２のシール部品に対する状態監視情報を生成する工程と、
を含むことを特徴とする請求項１に記載のシール部品の状態監視方法。
【請求項4】
コンピュータにより実現するプログラムであって、
液圧機器の設定された作動方向に対し、上流側に配置された第１のシール部品および下流側に配置された第２のシール部品で封止される封止領域内の圧力値を取得する機能と、
前記圧力値の検出状態情報により、前記封止領域内の封止状態を判定する機能と、
この封止状態の判定結果に基づいて、前記第１のシール部品および前記第２のシール部品の状態を判定する機能と、
前記第１のシール部品および前記第２のシール部品の状態判定結果に基づく状態監視情報を生成する機能と、
を前記コンピュータにより実現するためのシール部品の状態監視プログラム。
液圧機器の設定された作動方向に対し、上流側に配置された第１のシール部品および下流側に配置された第２のシール部品で封止される封止領域内の圧力値を取得する機能と、
前記圧力値の検出状態情報により、前記封止領域内の封止状態を判定する機能と、
この封止状態の判定結果に基づいて、前記第１のシール部品および前記第２のシール部品の状態を判定する機能と、
前記第１のシール部品および前記第２のシール部品の状態判定結果に基づく状態監視情報を生成する機能と、
を前記コンピュータにより実現するためのシール部品の状態監視プログラム。
【請求項5】
前記圧力値の検出状態情報と設定された閾値とを対比する機能と、
前記圧力値の検出状態情報が前記閾値を超えている場合、前記閾値に関係付けられたメンテナンス情報を読み出し、前記状態監視情報に該メンテナンス情報を設定する機能と、
を含むことを特徴とする請求項４に記載のシール部品の状態監視プログラム。
前記圧力値の検出状態情報が前記閾値を超えている場合、前記閾値に関係付けられたメンテナンス情報を読み出し、前記状態監視情報に該メンテナンス情報を設定する機能と、
を含むことを特徴とする請求項４に記載のシール部品の状態監視プログラム。
【請求項6】
さらに、検出した圧力値の変動状態を監視し、前記圧力値の変動状態が設定条件に達したときに、前記封止領域内の封止状態の判定を行う機能と、
この判定結果に基づいて、前記第１のシール部品および前記第２のシール部品に対する状態監視情報を生成する機能と、
を含むことを特徴とする請求項４に記載のシール部品の状態監視プログラム。
この判定結果に基づいて、前記第１のシール部品および前記第２のシール部品に対する状態監視情報を生成する機能と、
を含むことを特徴とする請求項４に記載のシール部品の状態監視プログラム。
【請求項7】
液圧機器の設定された作動方向に対し、上流側に配置された第１のシール部品および下流側に配置された第２のシール部品で封止される封止領域内の圧力値を検出装置から取得する圧力情報収集手段と、
前記圧力値の検出状態情報により、前記封止領域内の封止状態を判定するとともに、この封止状態の判定結果に基づいて、前記第１のシール部品および前記第２のシール部品の状態を判定して、状態監視情報を生成する処理部と、
を備えることを特徴とするシール部品の状態監視装置。
前記圧力値の検出状態情報により、前記封止領域内の封止状態を判定するとともに、この封止状態の判定結果に基づいて、前記第１のシール部品および前記第２のシール部品の状態を判定して、状態監視情報を生成する処理部と、
を備えることを特徴とするシール部品の状態監視装置。
【請求項8】
前記処理部は、前記圧力値の検出状態情報と設定された閾値とを対比し、前記圧力値の検出状態情報が前記閾値を超えている場合、前記閾値に関係付けられたメンテナンス情報を読み出し、状態監視画面に該メンテナンス情報を設定することを特徴とする請求項７に記載のシール部品の状態監視装置。
【請求項9】
前記処理部は、さらに、検出した圧力値の変動状態を監視し、前記圧力値の変動状態が設定条件に達したときに、前記封止領域内の封止状態の判定を行い、この判定結果に基づいて、前記第１のシール部品および前記第２のシール部品に対する状態監視情報を生成することを特徴とする請求項７に記載のシール部品の状態監視装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示の技術は、液圧機器の稼働部分に設置されたシール部品の状態を監視し、交換処理などの時期を判定する技術に関する。
【背景技術】
【0002】
たとえば、油圧シリンダなど液圧を利用してピストンを所定方向に作動させる圧液機器は、シリンダチューブ内においてピストンロッドとシリンダケースとの隙間に複数のパッキンなどのシール部品を配置することで、作動液の漏出を防止している。斯かる作動液の漏出は、液圧機器が設定通り動作できなくなるほか、十分な力を維持できなくなるため、たとえば搬送する資材の重さに耐えられなくなることで、作業への影響や安全性が確保できなくなるなどの影響を与えるおそれがある。
従来、斯かる液圧機器には、漏出状態を監視し、漏出が検出された場合にはアラート情報を通知して、パッキンの交換、その他補修処理を実行させるものがある。
従来、斯かる液圧機器には、漏出状態を監視し、漏出が検出された場合にはアラート情報を通知して、パッキンの交換、その他補修処理を実行させるものがある。
【0003】
このような漏出監視技術として、シリンダチューブ内にある検出空間の作動流体の圧力を検出し、検出した圧力変動によるパラメータに基づいて作動液が漏れていることを判定するものがある（例えば、特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開２０１９－１９４４８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
ところで、液圧機器内に設置されたシール部品により封止された部分の圧力値を計測し、その圧力値の変化をもってシール部品から作動液の漏出状態を監視することを可能にしている。液圧機器では、シール部品が漏出状態となったときに動作を停止させてシール部品を交換させるメンテナンスを行うことになる。斯かるメンテナンスは、専門の業者などに依頼し、液圧機器の分解、シール部品の交換、組立てなどの作業が必要になり、液圧機器を利用した作業を復旧するまでに多大な時間を要することになる。そのため、液圧機器を利用した作業では、機器の使用中にシール部品が寿命となってシール性能が低下するのを回避する必要がある。
【0006】
しかしながら、圧力値の変動に基づいて作動液の漏出を監視する技術では、シール部品のメンテナンスまでの時期を事前に判断することや、現在のシール部品の状態に対してメンテナンスを行うか否かをユーザーに判断させるのが困難である。また、メンテナンスの時期判断として、液圧機器を利用した作業に対して予めメンテナンス処理を行わせるなど、本来のシール部品の性能が低下する前にメンテナンス情報の提示やメンテナンス指示を出せば、作業の中断回避や作業の安全率を高めることができるが、コスト高となるほか、作業負荷の増加など、液圧機器の利便性を損なうおそれがある。
また、従来、液圧機器内部を封止するシール部品の状態を把握し、作動液が漏出するタイミングを正確に予測するためには、複数のセンサーにより多くの情報を収集するなど、シール部品の状態を監視するための装置の高コスト化や予測処理が複雑化するなどの課題があった。
また、従来、液圧機器内部を封止するシール部品の状態を把握し、作動液が漏出するタイミングを正確に予測するためには、複数のセンサーにより多くの情報を収集するなど、シール部品の状態を監視するための装置の高コスト化や予測処理が複雑化するなどの課題があった。
【0007】
斯かる課題に対し、本開示の技術の発明者は、シール部品で封止された領域内の圧力値の変動状態を示す情報が、シール部品の封止機能の状態予測、およびシール部品のメンテナンスタイミングを推定するための指標として利用できるとの知見を得た。
【0008】
斯かる課題について、特許文献１には開示も示唆もなく、また特許文献１に開示された構成では斯かる課題を解決することができない。
【0009】
そこで、本開示の技術の目的は、上記課題および上記知見に基づき、液圧機器に設置したシール部品による封止状態を予測判定して、その情報をユーザーに提示することで、適切なタイミングでのメンテナンスを可能にすることにある。
【課題を解決するための手段】
【0010】
上記目的を達成するため、本開示のシール部品の状態監視方法の一側面は、液圧機器に設置されたシール部品の状態監視方法であって、前記液圧機器の設定された作動方向に対し、上流側に配置された第１のシール部品および下流側に配置された第２のシール部品で封止される封止領域内の圧力値を取得する工程と、前記圧力値の検出状態情報により、前記封止領域内の封止状態を判定する工程と、この封止状態の判定結果に基づいて、前記第１のシール部品および前記第２のシール部品の状態を判定する工程と、前記第１のシール部品および前記第２のシール部品の状態判定結果に基づく状態監視情報を生成する工程とを含む。
【0011】
上記シール部品の状態監視方法において、前記圧力値の検出状態情報と設定された閾値とを対比する工程と、前記圧力値の検出状態情報が前記閾値を超えている場合、前記閾値に関係付けられたメンテナンス情報を読み出し、前記状態監視情報に該メンテナンス情報を設定する工程とを含む。
上記シール部品の状態監視方法において、さらに、検出した圧力値の変動状態を監視し、前記圧力値の変動状態が設定条件に達したときに、前記封止領域内の封止状態の判定を行う工程と、この判定結果に基づいて、前記第１のシール部品および前記第２のシール部品に対する状態監視情報を生成する工程とを含む。
上記シール部品の状態監視方法において、さらに、検出した圧力値の変動状態を監視し、前記圧力値の変動状態が設定条件に達したときに、前記封止領域内の封止状態の判定を行う工程と、この判定結果に基づいて、前記第１のシール部品および前記第２のシール部品に対する状態監視情報を生成する工程とを含む。
【0012】
上記目的を達成するため、本開示のシール部品の状態監視プログラムの一側面は、コンピュータにより実現するプログラムであって、液圧機器の設定された作動方向に対し、上流側に配置された第１のシール部品および下流側に配置された第２のシール部品で封止される封止領域内の圧力値を取得する機能と、前記圧力値の検出状態情報により、前記封止領域内の封止状態を判定する機能と、この封止状態の判定結果に基づいて、前記第１のシール部品および前記第２のシール部品の状態を判定する機能と、前記第１のシール部品および前記第２のシール部品の状態判定結果に基づく状態監視情報を生成する機能とを前記コンピュータにより実現する。
【0013】
上記シール部品の状態監視プログラムにおいて、前記圧力値の検出状態情報と設定された閾値とを対比する機能と、前記圧力値の検出状態情報が前記閾値を超えている場合、前記閾値に関係付けられたメンテナンス情報を読み出し、前記状態監視情報に該メンテナンス情報を設定する機能とを含む。
上記シール部品の状態監視プログラムにおいて、さらに、検出した圧力値の変動状態を監視し、前記圧力値の変動状態が設定条件に達したときに、前記封止領域内の封止状態の判定を行う機能と、この判定結果に基づいて、前記第１のシール部品および前記第２のシール部品に対する状態監視情報を生成する機能とを含む。
上記シール部品の状態監視プログラムにおいて、さらに、検出した圧力値の変動状態を監視し、前記圧力値の変動状態が設定条件に達したときに、前記封止領域内の封止状態の判定を行う機能と、この判定結果に基づいて、前記第１のシール部品および前記第２のシール部品に対する状態監視情報を生成する機能とを含む。
【0014】
上記目的を達成するため、本開示のシール部品の状態監視装置の一側面は、液圧機器の設定された作動方向に対し、上流側に配置された第１のシール部品および下流側に配置された第２のシール部品で封止される封止領域内の圧力値を検出装置から取得する圧力情報収集手段と、前記圧力値の検出状態情報により、前記封止領域内の封止状態を判定するとともに、この封止状態の判定結果に基づいて、前記第１のシール部品および前記第２のシール部品の状態を判定して、状態監視情報を生成する処理部とを備える。
【0015】
上記シール部品の状態監視装置において、前記処理部は、前記圧力値の検出状態情報と設定された閾値とを対比し、前記圧力値の検出状態情報が前記閾値を超えている場合、前記閾値に関係付けられたメンテナンス情報を読み出し、状態監視画面に該メンテナンス情報を設定する。
上記シール部品の状態監視装置において、前記処理部は、さらに、検出した圧力値の変動状態を監視し、前記圧力値の変動状態が設定条件に達したときに、前記封止領域内の封止状態の判定を行い、この判定結果に基づいて、前記第１のシール部品および前記第２のシール部品に対する状態監視情報を生成する。
上記シール部品の状態監視装置において、前記処理部は、さらに、検出した圧力値の変動状態を監視し、前記圧力値の変動状態が設定条件に達したときに、前記封止領域内の封止状態の判定を行い、この判定結果に基づいて、前記第１のシール部品および前記第２のシール部品に対する状態監視情報を生成する。
【発明の効果】
【0016】
本発明によれば、次のいずれかのような効果が得られる。
【0017】
(1) シール部品による封止領域で検出した圧力値の検出状態情報から、封止機能の状態や、封止しているシール部品がメンテナンス時期かなどの状況を推定することができる。
(2) 液圧機器の使用予定に対し、シール部品による封止機能の状態を推定することで、メンテナンス処理を行うか否かなど、液圧機器を利用した作業とメンテナンス時期とを計画的に設定でき、利便性が高められる。
(3) 少なくとも１のセンサーによる検出圧力値の変動から封止領域の状態やシール部品のメンテナンスタイミングを予測でき、液圧機器のシール部品の管理について、低コスト化や処理の単純化が図れる。
(2) 液圧機器の使用予定に対し、シール部品による封止機能の状態を推定することで、メンテナンス処理を行うか否かなど、液圧機器を利用した作業とメンテナンス時期とを計画的に設定でき、利便性が高められる。
(3) 少なくとも１のセンサーによる検出圧力値の変動から封止領域の状態やシール部品のメンテナンスタイミングを予測でき、液圧機器のシール部品の管理について、低コスト化や処理の単純化が図れる。
【図面の簡単な説明】
【0018】
【図1】Ａは第１の実施形態に係る状態監視システムの構成例を示しており、Ｂは状態判定部に形成される機能構成例を示す図である。
【図2】状態監視システムの機能構成例を示している。
【図3】Ａはシール部品の一部を表す断面図であり、Ｂはシール部品が配置された液圧機器内部の構成例を示している。
【図4】液圧機器内部における、シール部品の配置構成と、封止機能の状態例を示している。
【図5】検出した圧力値の変動状態を示す図である。
【図6】Ａは閾値ＤＢの一例を示しており、Ｂは監視処理ＤＢの構成例を示している。
【図7】状態情報画面を示す図である。
【図8】状態監視処理を示すフローチャートである。
【図9】第２の実施形態に係る状態監視装置の処理部の構成例を示している。
【図10】検出した圧力値の遷移パターン例を示している。
【図11】状態監視処理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】
【0019】
〔第１の実施形態〕
図１は、第１の実施形態に係る状態監視システムの構成例を示している。図１に示す内容は一例であり、本開示の技術が斯かる内容に限定されない。
状態監視システム２は、液圧機器４に設置されたシール部品による封止状態を監視するとともに、シール部品の破断などによる封止状態が変化する時期を予測し、ユーザーに通知することで、液圧機器４を適切な状態で利用可能に維持させるシステムの一例である。この状態監視システム２には、たとえば図１Ａに示すように、液圧機器４、液圧機器４内部の圧力値を測定する検出装置６、状態監視装置８を含む。
図１は、第１の実施形態に係る状態監視システムの構成例を示している。図１に示す内容は一例であり、本開示の技術が斯かる内容に限定されない。
状態監視システム２は、液圧機器４に設置されたシール部品による封止状態を監視するとともに、シール部品の破断などによる封止状態が変化する時期を予測し、ユーザーに通知することで、液圧機器４を適切な状態で利用可能に維持させるシステムの一例である。この状態監視システム２には、たとえば図１Ａに示すように、液圧機器４、液圧機器４内部の圧力値を測定する検出装置６、状態監視装置８を含む。
【0020】
液圧機器４は、封止状態の監視対象であって、油などの流体を作動液として流動させることで生じる圧力を利用し、アクチュエータを設定方向に動作させる機構、またはこの機構を備えた装置であり、たとえば油圧によって、アクチュエータを伸縮させる油圧シリンダ自体、または油圧シリンダを複数備えた建設機器などが含まれる。この液圧機器４は、たとえば筐体１０に形成された開口部１２内に、アクチュエータの一例である円筒状のシャフト１４が挿入されており、このシャフト１４が図示しないポンプなどによって圧送された作動液の圧力により、開口部１２に沿って往復運動をする。筐体１０には、開口部１２に面した一部であって、シャフト１４の周面の一部に接触または接近状態でシール部品１６、１８、２０が設置されている。
【0021】
シール部品１６、１８、２０は、液圧機器４の開口部１２からシャフト１４を通じて外部に作動液が漏出するのを阻止する手段である。このうちシール部品１６は、本開示の第１のシール部品の一例であり、たとえばシャフト１４の動作方向に対して開口部１２の上流、すなわち筐体１０の内部側に配置されている。シール部品１８は、本開示の第２のシール部品の一例であり、たとえばシャフト１４の動作方向に沿って、筐体１０の外部側に配置されており、シール部品１６を通過した作動液を遮断する手段である。シール部品２０は、開口部１２の下流側であり、筐体１０の外装面に近い位置に配置されており、たとえばシール部品１８を通過した作動液を遮断する機能のほか、主に外部から開口部１２内に異物が侵入するのを阻止する、所謂ダストシール機能を備える。
【0022】
液圧機器４には、シャフト１４の外周部と開口部１２との間であって、シール部品１６とシール部品１８との間に封止領域２２が形成されている。この封止領域２２は、潤滑性を保つためにシャフト１４の表面を通じて流れる微量な作動液や、シール部品１６の劣化や破断により筐体１０の内部から流出してくる作動液を滞留させる空間部である。この封止領域２２には、たとえばシャフト１４が開口部１２に沿って往復運動すると、その動作方向に従って、作動液が筐体１０の内部側から封止領域２２側への流入と、封止領域２２から筐体１０の内部への排出が繰り返し生じる。このとき封止領域２２には、作動液が流動する方向に対する作動圧が負荷される。
【0023】
さらに筐体１０には、封止領域２２に向けて一端側を連通させたセンシングホール２４が形成されている。このセンシングホール２４は、封止領域２２に到達した作動液を貯める収納部の一例である。そしてセンシングホール２４は、封止領域２２と直接繋がっていることから、作動液の流入により生じる作動圧を受ける。このセンシングホール２４は、開口部１２側とは逆の他端側を検出装置６のセンサー３０に接続している。
【0024】
検出装置６は、液圧機器４の封止領域２２に作用する圧力値を検出する手段の一例であり、センサー３０、データ回収部３２、データ処理部３４を備える。
センサー３０は、センシングホール２４に流入した作動液によって生じる作動圧を検出する手段の一例である。センサー３０で検出した圧力値はデータ回収部３２を通じてデータ処理部３４に送信される。このデータ回収部３２は、たとえばセンサー３０で検出したデータをデータ処理部３４側に中継送信するための通信機器である。
データ処理部３４は、データ回収部３２を通じて得た圧力値やその他識別情報などを処理して圧力情報を生成するデータ処理機能や、生成した圧力情報を外部の状態監視装置８側に送信し、または状態監視装置８に対してデータの回収依頼を通知する通信装置の一例である。
センサー３０は、センシングホール２４に流入した作動液によって生じる作動圧を検出する手段の一例である。センサー３０で検出した圧力値はデータ回収部３２を通じてデータ処理部３４に送信される。このデータ回収部３２は、たとえばセンサー３０で検出したデータをデータ処理部３４側に中継送信するための通信機器である。
データ処理部３４は、データ回収部３２を通じて得た圧力値やその他識別情報などを処理して圧力情報を生成するデータ処理機能や、生成した圧力情報を外部の状態監視装置８側に送信し、または状態監視装置８に対してデータの回収依頼を通知する通信装置の一例である。
【0025】
＜状態監視装置８について＞
【0026】
状態監視装置８は、検出装置６を通じて取得した圧力値などの情報を利用して、圧力値の検出状態情報による封止領域２２の封止状態の判定処理機能、シール部品１６またはシール部品１８の状態判定機能の一例である交換時期の予測処理機能を備える。
この状態監視装置８は、たとえば圧力情報収集手段３６、処理部３８を備えており、たとえばＰＣ（Personal Computer）やサーバーなど、通信機能を備えたコンピュータで構成されており、収集した情報を処理するプロセッサ、記憶部、通信部、入出力部（Ｉ／Ｏ）などを備える。
プロセッサは、記憶部にあるＯＳ（Operating System）や状態監視プログラムの演算処理を行うことで、封止領域２２の状態判定やシール部品１６、１８の状態判定、および寿命予測機能を実現する。
また記憶部は、ＲＯＭ（Read-Only Memory）、ＲＡＭ（Random-Access Memory）などの記憶素子を備えた記録媒体の一例である。この記憶部には、たとえばＯＳや状態監視プログラムのほか、判定基準である閾値データベース（ＤＢ）６０（図６Ａ）や、検出した圧力情報などを格納する監視処理データベース（ＤＢ）７０（図６Ｂ）が格納される。そのほか記憶部には、状態監視画面を構成する状態情報やメンテナンス情報のフォーマットデータなどのデータベースが格納されてもよい。
通信部は、たとえば検出装置６と通信して圧力情報を受信するほか、外部のデータベースや登録された端末装置やその他の機器などと無線通信または有線接続により音声データや画像データなどの情報を送受信するための機能部である。
Ｉ／Ｏは、プロセッサの制御により、図示しない機器や表示装置などに接続され、生成した状態監視画面を表示させるほか、外部機器から状態監視処理に必要なデータの取込みなどを行う手段の一例である。
この状態監視装置８は、たとえば圧力情報収集手段３６、処理部３８を備えており、たとえばＰＣ（Personal Computer）やサーバーなど、通信機能を備えたコンピュータで構成されており、収集した情報を処理するプロセッサ、記憶部、通信部、入出力部（Ｉ／Ｏ）などを備える。
プロセッサは、記憶部にあるＯＳ（Operating System）や状態監視プログラムの演算処理を行うことで、封止領域２２の状態判定やシール部品１６、１８の状態判定、および寿命予測機能を実現する。
また記憶部は、ＲＯＭ（Read-Only Memory）、ＲＡＭ（Random-Access Memory）などの記憶素子を備えた記録媒体の一例である。この記憶部には、たとえばＯＳや状態監視プログラムのほか、判定基準である閾値データベース（ＤＢ）６０（図６Ａ）や、検出した圧力情報などを格納する監視処理データベース（ＤＢ）７０（図６Ｂ）が格納される。そのほか記憶部には、状態監視画面を構成する状態情報やメンテナンス情報のフォーマットデータなどのデータベースが格納されてもよい。
通信部は、たとえば検出装置６と通信して圧力情報を受信するほか、外部のデータベースや登録された端末装置やその他の機器などと無線通信または有線接続により音声データや画像データなどの情報を送受信するための機能部である。
Ｉ／Ｏは、プロセッサの制御により、図示しない機器や表示装置などに接続され、生成した状態監視画面を表示させるほか、外部機器から状態監視処理に必要なデータの取込みなどを行う手段の一例である。
【0027】
圧力情報収集手段３６は、検出装置６で収集した圧力値などの圧力情報を取込む手段の一例であり、プロセッサからの制御指示により通信部を利用してデータの受信処理が実行される。圧力情報の収集は、たとえば検出装置６との間で有線、または無線を介し、電話回線やインターネット、ＬＰＷＡ（Low Power Wide Area）などの無線通信規格を利用するほか、液圧機器４が使用される作業領域内で利用されるプライベート回線、Bluetooth（登録商標）や赤外線通信などの近距離無線通信回線を利用してもよい。
【0028】
処理部３８は、封止領域２２の状態判定やシール部品１６、１８の寿命予測などの状態判定を行う状態判定部４０や、状態監視画面などの情報を生成する監視情報生成部４２を備える。
状態判定部４０は、たとえば図１Ｂに示すように、圧力値検出状態判定部４１で構成されており、取得した圧力情報に含まれる圧力値や、その圧力値の遷移状態を利用して、封止領域２２の状態判定や、シール部品１６、１８に対して交換が必要な状態か否かなどの寿命予測を含む状態判定を行う。シール部品１６、１８の寿命は、たとえばシールが破断するまでの期間やシャフト１４の動作回数のほか、メンテナンスに移行させるためのアラート情報を生成させるタイミング、その他設定した状態に達することを示している。
監視情報生成部４２は、状態判定部４０の判定結果に基づき、シール部品１６、１８の状態情報や、この状態情報に基づく寿命情報、メンテナンス情報などの状態監視画面や音声通知情報などを生成する機能部の一例である。このメンテナンス情報は、たとえばシール部品１６、１８による封止機能の状態の判定結果に応じて、「正常」、「交換」、「限界」などの指示情報を文字や図形、色の表示情報を利用して表される。
状態判定部４０は、たとえば図１Ｂに示すように、圧力値検出状態判定部４１で構成されており、取得した圧力情報に含まれる圧力値や、その圧力値の遷移状態を利用して、封止領域２２の状態判定や、シール部品１６、１８に対して交換が必要な状態か否かなどの寿命予測を含む状態判定を行う。シール部品１６、１８の寿命は、たとえばシールが破断するまでの期間やシャフト１４の動作回数のほか、メンテナンスに移行させるためのアラート情報を生成させるタイミング、その他設定した状態に達することを示している。
監視情報生成部４２は、状態判定部４０の判定結果に基づき、シール部品１６、１８の状態情報や、この状態情報に基づく寿命情報、メンテナンス情報などの状態監視画面や音声通知情報などを生成する機能部の一例である。このメンテナンス情報は、たとえばシール部品１６、１８による封止機能の状態の判定結果に応じて、「正常」、「交換」、「限界」などの指示情報を文字や図形、色の表示情報を利用して表される。
【0029】
そのほか、状態監視システム２は、たとえば図２に示すように、作業機械を構成する複数の液圧機器４Ａ、４Ｂ、４Ｃをまとめて監視および状態判定を行うようにしてもよい。この場合、各液圧機器４Ａ、４Ｂ、４Ｃに設置したセンサー３０が、データ回収部３２を通じてデータ処理部３４側に圧力値の情報を通知すると、１または複数の状態監視装置８が液圧機器４Ａ、４Ｂ、４Ｃを特定する識別情報に関連付けて検出した圧力値を利用して、状態情報や状態監視情報を生成する。
【0030】
＜シール部品１６について＞
作動液の封止機能を備えるシール部品１６は、たとえば図３Ａに示すように一面側に溝を備え、この溝により２つの切片が形成されることで、断面が「Ｕ」字形状となった胴体部５０を備える。このシール部品１６は、たとえば硬質のゴムや樹脂材料、そのほか、金属材料などを利用しており、シャフト１４の周面に沿って配置されることで、開口部１２とシャフト１４との間の隙間を封止するため、円環形状などで形成されている。シール部品１６の一部に形成された溝は、筐体１０に形成された配置溝内において、その壁面とシャフト１４に対して密着状態となるように、弾性変形可能にするための手段である。さらにシール部品１６には、たとえば２つの切片部の一部に、溝と交差方向に向けて、所定幅の切り欠き５２、５４が形成されている。この切り欠き５２、５４は、背圧防止溝の一例であり、たとえば図３Ｂに示すように、シャフト１４が図中の左方向、すなわち筐体１０の内部側に動作するときに、封止領域２２やシール部品１６が配置される筐体１０の溝内部に存在する作動液Ｏｍを通過させ、筐体１０の内部側に戻すための流路として機能する。
作動液の封止機能を備えるシール部品１６は、たとえば図３Ａに示すように一面側に溝を備え、この溝により２つの切片が形成されることで、断面が「Ｕ」字形状となった胴体部５０を備える。このシール部品１６は、たとえば硬質のゴムや樹脂材料、そのほか、金属材料などを利用しており、シャフト１４の周面に沿って配置されることで、開口部１２とシャフト１４との間の隙間を封止するため、円環形状などで形成されている。シール部品１６の一部に形成された溝は、筐体１０に形成された配置溝内において、その壁面とシャフト１４に対して密着状態となるように、弾性変形可能にするための手段である。さらにシール部品１６には、たとえば２つの切片部の一部に、溝と交差方向に向けて、所定幅の切り欠き５２、５４が形成されている。この切り欠き５２、５４は、背圧防止溝の一例であり、たとえば図３Ｂに示すように、シャフト１４が図中の左方向、すなわち筐体１０の内部側に動作するときに、封止領域２２やシール部品１６が配置される筐体１０の溝内部に存在する作動液Ｏｍを通過させ、筐体１０の内部側に戻すための流路として機能する。
【0031】
＜封止機能に応じた作動液Ｏｍの流入について＞
液圧機器４には、たとえば図４Ａに示すように、シール部品１６の封止機能が十分な場合、開口部１２内の作動液Ｏｍがシール部品１６により開口部１２の上流側で堰き止められている。このとき、状態監視システム２では、たとえば封止領域２２内に作動液Ｏｍが流入せず、または微量が流入するに過ぎないため、小さな圧力上昇が検出される。この場合、シール部品１６の状態判定、および封止状態の判定では、たとえば「正常」の判定結果が出される。
液圧機器４には、たとえば図４Ａに示すように、シール部品１６の封止機能が十分な場合、開口部１２内の作動液Ｏｍがシール部品１６により開口部１２の上流側で堰き止められている。このとき、状態監視システム２では、たとえば封止領域２２内に作動液Ｏｍが流入せず、または微量が流入するに過ぎないため、小さな圧力上昇が検出される。この場合、シール部品１６の状態判定、および封止状態の判定では、たとえば「正常」の判定結果が出される。
【0032】
次に、液圧機器４は、たとえば図４Ｂに示すように、シール部品１６が経年変化や一部破損などにより封止機能が低下、または全く封止機能が発揮されない状態になると、シャフト１４とシール部品１６との間の隙間に作動液Ｏｍが流入する。このとき開口部１２では、シール部品１８が作動液Ｏｍを遮断することで、封止領域２２内に作動液Ｏｍが溜まって、外部への漏出が阻止される。封止領域２２およびシール部品１８には、作動液Ｏｍがシャフト１４の動作方向に合わせて流動することで、作動圧の負荷と解除が繰り返される。この場合、シール部品１８の状態判定、および封止状態の判定では、たとえばシール部品１６が機能していないことから、「交換」の判定結果が出される。
【0033】
さらに、液圧機器４は、たとえば図４Ｃに示すように、シール部品１８が経年変化や一部破損などにより封止機能が低下、または全く封止機能が発揮されない状態になると、シール部品２０側に向け作動液Ｏｍが流入する。シール部品２０は、シール部品１６、１８よりも作動液Ｏｍの封止機能が低いため、完全な封止が行えない場合がある。この場合、封止状態の判定では、たとえばシール部品１６、１８が機能していないことから、「限界」の判定結果が出される
【0034】
＜封止状態の判定について＞
図５は、検出した圧力値の変動状態を示している。図５に示す圧力値や、その変動状態は一例である。
封止領域２２で検出した圧力値は、たとえば図５に示すように、シャフト１４の移動方向に応じた作動液Ｏｍの流動により、大きな変動状態となる。この圧力値のグラフでは、たとえば左側の値が小さい「状態Ｉ」と、右側の値が大きい「状態ＩＩ」を示している。これは、シール部品１６の封止機能に応じて封止領域２２内に流入する作動液Ｏｍの流量の影響によるものである。すなわち圧力値が小さい「状態Ｉ」は、シール部品１６の封止機能が十分にある場合である。また、「状態ＩＩ」は、シール部品１６の封止機能が低下、または破断して封止機能が発揮されていない場合である。
図５は、検出した圧力値の変動状態を示している。図５に示す圧力値や、その変動状態は一例である。
封止領域２２で検出した圧力値は、たとえば図５に示すように、シャフト１４の移動方向に応じた作動液Ｏｍの流動により、大きな変動状態となる。この圧力値のグラフでは、たとえば左側の値が小さい「状態Ｉ」と、右側の値が大きい「状態ＩＩ」を示している。これは、シール部品１６の封止機能に応じて封止領域２２内に流入する作動液Ｏｍの流量の影響によるものである。すなわち圧力値が小さい「状態Ｉ」は、シール部品１６の封止機能が十分にある場合である。また、「状態ＩＩ」は、シール部品１６の封止機能が低下、または破断して封止機能が発揮されていない場合である。
【0035】
なお、状態監視装置８は、たとえば常時継続的に検出装置６から圧力値を収集してもよく、または設定された時間ごと、またはユーザーからの指示、その他設定条件を契機に圧力値を収集すればよい。
【0036】
シール部品１６、１８の状態監視処理では、検出した圧力値の変動状態を利用して、封止領域２２の封止状態を判定するとともに、シール部品１６、１８の状態の判定および寿命予測を行う。封止領域２２の状態判定では、たとえば圧力値の変動状態として、既に取得している状態判定結果に基づき、圧力値に対する閾値Ｐｘを設定し、検出された圧力値と比較する。
そして、圧力値検出状態判定部４１は、たとえば検出された圧力値が閾値Ｐｘ以上であるかを判断するとともに、閾値Ｐｘを超えた回数をカウントし、このカウント値が設定数であるカウント閾値以上となったときにシール部品１６、１８の状態が変化したものと判断し、状態判定の結果や寿命予測情報を設定する。圧力値検出状態判定部４１は、たとえば現在の判定結果が「正常」である場合、閾値Ｐｘ以上となった数が設定値未満であれば、シール部品の状態が「状態Ｉ」であると判定する。圧力値検出状態判定部４１は、たとえば現在の判定結果が「正常」である場合、検出される圧力値は「状態Ｉ」の範囲内にあるため、作動液Ｏｍを封止しているシール部品１６が破断などにより「状態ＩＩ」へ移行するタイミングをシール部品１６の寿命として予測する。圧力値検出状態判定部４１は、たとえば現在の判定結果が「交換」である場合、検出される圧力値は「状態ＩＩ」の範囲内にあるため、作動液Ｏｍを封止しているシール部品１８が破断などにより、作動液Ｏｍが外部に漏出する図示しない「状態ＩＩＩ」へ移行するタイミングをシール部品１８の寿命として予測する。
そして、圧力値検出状態判定部４１は、たとえば検出された圧力値が閾値Ｐｘ以上であるかを判断するとともに、閾値Ｐｘを超えた回数をカウントし、このカウント値が設定数であるカウント閾値以上となったときにシール部品１６、１８の状態が変化したものと判断し、状態判定の結果や寿命予測情報を設定する。圧力値検出状態判定部４１は、たとえば現在の判定結果が「正常」である場合、閾値Ｐｘ以上となった数が設定値未満であれば、シール部品の状態が「状態Ｉ」であると判定する。圧力値検出状態判定部４１は、たとえば現在の判定結果が「正常」である場合、検出される圧力値は「状態Ｉ」の範囲内にあるため、作動液Ｏｍを封止しているシール部品１６が破断などにより「状態ＩＩ」へ移行するタイミングをシール部品１６の寿命として予測する。圧力値検出状態判定部４１は、たとえば現在の判定結果が「交換」である場合、検出される圧力値は「状態ＩＩ」の範囲内にあるため、作動液Ｏｍを封止しているシール部品１８が破断などにより、作動液Ｏｍが外部に漏出する図示しない「状態ＩＩＩ」へ移行するタイミングをシール部品１８の寿命として予測する。
【0037】
＜データベースについて＞
状態監視装置８は、たとえば図示しない記憶部内に、状態判定や寿命予測に利用するための閾値が格納される閾値ＤＢ６０や、収集した圧力値や判定結果などを格納する監視処理ＤＢ７０を備える。
状態監視装置８は、たとえば図示しない記憶部内に、状態判定や寿命予測に利用するための閾値が格納される閾値ＤＢ６０や、収集した圧力値や判定結果などを格納する監視処理ＤＢ７０を備える。
【0038】
閾値ＤＢ６０は、たとえば図６Ａに示すように、圧力閾値部６２、カウンター閾値部６４、状態情報部６６を備える。
圧力閾値部６２は、取得した圧力値と対比する閾値を格納する領域であり、たとえば液圧機器４の状態監視処理において、封止状態の判定のための閾値Ｐｘが設定される。この圧力閾値部６２には、たとえば単一の圧力閾値「Ｐｘ」が設定される場合のほか、状態判定結果ごとに異なる閾値を設定してもよい。
カウンター閾値部６４は、設定された圧力閾値Ｐｘを超えた圧力値のカウント数に対する閾値を格納する領域である。このカウンター閾値は、シール部品１６、１８に対する寿命予測、状態判定に利用される値であり、たとえばカウンター閾値「ｎｘ」「ｎｙ」、「ｎｚ」が設定される。
状態情報部６６は、圧力閾値およびカウンター閾値に対して関連付けて登録された判定結果を格納する領域である。設定された状態情報は、たとえば現在設定されている状態判定結果に対して、どの圧力閾値、またはカウンター閾値を利用するかの判断に利用される。具体的には、設定された状態情報が「Ｉ」である場合、状態情報部６６の「Ｉ」に関連付けられた圧力閾値「Ｐｘ」、またはカウンター閾値「ｎｘ」を読み出して状態判定や寿命予測を行う。また、状態監視処理では、たとえば状態判定や寿命予測処理を行っている期間の状態監視情報を示すメンテナンス情報として、状態「Ｉ」をユーザーに提示してもよい。
圧力閾値部６２は、取得した圧力値と対比する閾値を格納する領域であり、たとえば液圧機器４の状態監視処理において、封止状態の判定のための閾値Ｐｘが設定される。この圧力閾値部６２には、たとえば単一の圧力閾値「Ｐｘ」が設定される場合のほか、状態判定結果ごとに異なる閾値を設定してもよい。
カウンター閾値部６４は、設定された圧力閾値Ｐｘを超えた圧力値のカウント数に対する閾値を格納する領域である。このカウンター閾値は、シール部品１６、１８に対する寿命予測、状態判定に利用される値であり、たとえばカウンター閾値「ｎｘ」「ｎｙ」、「ｎｚ」が設定される。
状態情報部６６は、圧力閾値およびカウンター閾値に対して関連付けて登録された判定結果を格納する領域である。設定された状態情報は、たとえば現在設定されている状態判定結果に対して、どの圧力閾値、またはカウンター閾値を利用するかの判断に利用される。具体的には、設定された状態情報が「Ｉ」である場合、状態情報部６６の「Ｉ」に関連付けられた圧力閾値「Ｐｘ」、またはカウンター閾値「ｎｘ」を読み出して状態判定や寿命予測を行う。また、状態監視処理では、たとえば状態判定や寿命予測処理を行っている期間の状態監視情報を示すメンテナンス情報として、状態「Ｉ」をユーザーに提示してもよい。
【0039】
監視処理ＤＢ７０には、たとえば図６Ｂに示すように、機器名部７２、位置情報部７４、識別情報部７６、検出時間部７８、圧力値部８０、状態判定部８２、カウンター部８４などで構成される。また、この監視処理ＤＢ７０は、これらの情報部の全てを含む場合に限られず、これらの情報部の一部で構成されてもよい。
【0040】
機器名部７２は、液圧機器４、または液圧機器４が搭載された作業装置などを特定する名称などを格納する領域の一例である。
位置情報部７４は、機器名部７２に登録された液圧機器４または作業装置などの配置位置を特定するための位置情報を格納する領域の一例である。この位置情報は、たとえば緯度や経度などの座標情報のほか、液圧機器４などを用いるプラントなどの作業現場内で利用される情報が含まれる。
識別情報部７６は、シール部品を特定する情報の一例であり、液圧機器４に搭載されたシール部品１６、１８、２０のそれぞれに設定された識別番号や種類、型番などが登録される。
検出時間部７８は、状態監視処理の実行タイミングなどを表す情報であり、時刻情報のほか、日付などを含んでもよい。より具体的には、検出時間部７８には、たとえばセンサー３０より圧力値の検出、または圧力情報の生成、状態監視装置８が検出装置６から圧力情報を収集したタイミングなどが含まれる。
圧力値部８０は、センサー３０で検出した圧力値やその遷移状態などのデータを格納する領域である。
状態判定部８２は、圧力値の変動情報と圧力閾値を利用して判定された状態判定の結果が格納される領域である。
カウンター部８４は、状態判定において、圧力値が設定した圧力閾値を超えたカウント数を登録する領域である。
位置情報部７４は、機器名部７２に登録された液圧機器４または作業装置などの配置位置を特定するための位置情報を格納する領域の一例である。この位置情報は、たとえば緯度や経度などの座標情報のほか、液圧機器４などを用いるプラントなどの作業現場内で利用される情報が含まれる。
識別情報部７６は、シール部品を特定する情報の一例であり、液圧機器４に搭載されたシール部品１６、１８、２０のそれぞれに設定された識別番号や種類、型番などが登録される。
検出時間部７８は、状態監視処理の実行タイミングなどを表す情報であり、時刻情報のほか、日付などを含んでもよい。より具体的には、検出時間部７８には、たとえばセンサー３０より圧力値の検出、または圧力情報の生成、状態監視装置８が検出装置６から圧力情報を収集したタイミングなどが含まれる。
圧力値部８０は、センサー３０で検出した圧力値やその遷移状態などのデータを格納する領域である。
状態判定部８２は、圧力値の変動情報と圧力閾値を利用して判定された状態判定の結果が格納される領域である。
カウンター部８４は、状態判定において、圧力値が設定した圧力閾値を超えたカウント数を登録する領域である。
【0041】
＜状態監視情報について＞
図７は、状態情報画面を示している。この状態情報画面は一例であり、本開示の技術が斯かる構成に限定されない。
この状態情報画面９０は、本開示の状態監視情報の一例であり、シール部品１６、１８の状態判定結果のほか、シール部品１６、１８の寿命情報の一例として、メンテナンス指示を表す「正常」、「交換」、「限界」などの情報が含まれてよい。この状態情報画面９０は、たとえば図７に示すように、半円またはそれに近い曲面状の帯グラフなどで構成されており、シール部品１６、１８の状態判定結果および寿命予測を表す情報として、３つの表示領域９２、９４、９６に区分されている。このうち表示領域９２は、たとえば状態判定の「状態Ｉ」を表すとともに、メンテナンス指示の「正常」状態を示す情報である。また表示領域９４は、状態判定の「状態ＩＩ」を表すとともに、メンテナンス指示の「交換」状態を示す情報である。さらに、表示領域９６は、状態判定の「状態ＩＩＩ」を表すとともに、メンテナンス指示の「限界」状態を示す情報である。
図７は、状態情報画面を示している。この状態情報画面は一例であり、本開示の技術が斯かる構成に限定されない。
この状態情報画面９０は、本開示の状態監視情報の一例であり、シール部品１６、１８の状態判定結果のほか、シール部品１６、１８の寿命情報の一例として、メンテナンス指示を表す「正常」、「交換」、「限界」などの情報が含まれてよい。この状態情報画面９０は、たとえば図７に示すように、半円またはそれに近い曲面状の帯グラフなどで構成されており、シール部品１６、１８の状態判定結果および寿命予測を表す情報として、３つの表示領域９２、９４、９６に区分されている。このうち表示領域９２は、たとえば状態判定の「状態Ｉ」を表すとともに、メンテナンス指示の「正常」状態を示す情報である。また表示領域９４は、状態判定の「状態ＩＩ」を表すとともに、メンテナンス指示の「交換」状態を示す情報である。さらに、表示領域９６は、状態判定の「状態ＩＩＩ」を表すとともに、メンテナンス指示の「限界」状態を示す情報である。
【0042】
そのほか、状態情報画面９０には、現在の判定結果がどの表示領域９２、９４、９６を示しているのかを指し示すゲージ表示部や、ユーザーに対して現在、または過去に発せられたメンテナンス指示情報などを含むアラート表示部などを表示してもよい。このゲージ表示部を用いた状態情報画面９０では、たとえば封止領域２２の状態判定およびシール部品１６、１８の寿命判定の実行中において、閾値以上の圧力値を検出したカウント数に応じて、各表示領域９２、９４、９６内で指し示す位置を変移させてもよい。
また、状態情報画面９０は、グラフによる表示領域９２、９４、９６で構成される場合に限られず、たとえば封止領域２２の状態判定結果、シール部品１６、１８の寿命予測情報などをテキスト情報と、サーバーなどへのアクセスを導くリンク情報などで構成されてもよい。
また、状態情報画面９０は、グラフによる表示領域９２、９４、９６で構成される場合に限られず、たとえば封止領域２２の状態判定結果、シール部品１６、１８の寿命予測情報などをテキスト情報と、サーバーなどへのアクセスを導くリンク情報などで構成されてもよい。
【0043】
＜状態監視処理について＞
図８は、状態監視処理例を示している。図８に示す処理は、本開示の状態監視方法、状態監視プログラムの一例であり、斯かる処理手順や処理内容に本開示の技術が限定されない。
この状態監視処理では、たとえば状態監視装置８が検出装置６から圧力値の検出情報を取得すると（Ｓ１０１）、その情報を監視処理ＤＢ７０に登録する（Ｓ１０２）。状態判定部４０は、たとえば監視処理ＤＢ７０に登録された機器情報や状態判定結果である状態情報とともに、閾値ＤＢ６０に登録された圧力閾値を読み出し（Ｓ１０３）、登録した圧力値が圧力閾値を超えているかを判定する（Ｓ１０４）。そして状態判定部４０は、圧力値が圧力閾値を超えている場合（Ｓ１０４のＹＥＳ）、監視処理ＤＢ７０のカウンター部８４に対してカウント数を＋１足す（Ｓ１０５）。
状態判定部４０は、圧力値が圧力閾値を超えない場合（Ｓ１０４のＮＯ）は、次の圧力値を読み出す。
図８は、状態監視処理例を示している。図８に示す処理は、本開示の状態監視方法、状態監視プログラムの一例であり、斯かる処理手順や処理内容に本開示の技術が限定されない。
この状態監視処理では、たとえば状態監視装置８が検出装置６から圧力値の検出情報を取得すると（Ｓ１０１）、その情報を監視処理ＤＢ７０に登録する（Ｓ１０２）。状態判定部４０は、たとえば監視処理ＤＢ７０に登録された機器情報や状態判定結果である状態情報とともに、閾値ＤＢ６０に登録された圧力閾値を読み出し（Ｓ１０３）、登録した圧力値が圧力閾値を超えているかを判定する（Ｓ１０４）。そして状態判定部４０は、圧力値が圧力閾値を超えている場合（Ｓ１０４のＹＥＳ）、監視処理ＤＢ７０のカウンター部８４に対してカウント数を＋１足す（Ｓ１０５）。
状態判定部４０は、圧力値が圧力閾値を超えない場合（Ｓ１０４のＮＯ）は、次の圧力値を読み出す。
【0044】
さらに、状態判定部４０は、登録されたカウント数と、閾値ＤＢ６０のカウンター閾値とを対比し（Ｓ１０６）、カウント数がカウンター閾値を超えている場合（Ｓ１０６のＹＥＳ）、判定対象となっているシール部品１６、またはシール部品１８が寿命になっていると予測して状態監視情報を生成する（Ｓ１０７）。この状態監視情報には、圧力閾値との対比結果に基づく封止領域２２の状態判定結果、シール部品１６、１８の状態判定結果なども含まれる。さらに状態判定部４０は、これらの判定結果に基づき、ユーザーに対してシール部品１６、１８の交換などを指示するメンテナンス情報を生成し、設定する（Ｓ１０８）。
【0045】
＜第１の実施形態の効果＞
斯かる構成によれば、以下のような効果が得られる。
(1) 検出した圧力値に基づいて、封止領域２２の状態やシール部品１６、１８の寿命などの状態を判定し、その判定結果を利用してメンテナンス情報を設定することで、液圧機器４に対してメンテナンスすべきタイミングやその内容をユーザーに周知させることができ、安全性を高められる。
(2) 封止領域２２の状態判定結果やシール部品１６、１８の状態の判定結果をユーザーに提示することで、液圧機器４の信頼性を維持することができる。
(3) 液圧機器４の使用予定に対し、シール部品１６、１８による封止機能の状態を判定することで、メンテナンス処理を行うか否かなど、液圧機器４を利用した作業とメンテナンス時期とを計画的に設定でき、利便性が高められる
(4) シール部品１６、１８の交換時期、限界時期とともに、現在の状態から限界時期までの期間などを把握可能に提示することで、利便性が高められる
(5) 少なくとも１のセンサーによる検出圧力値の変動から封止領域２２の状態やシール部品１６、１８のメンテナンスタイミングを予測でき、液圧機器４のシール状態の管理について、低コスト化や処理の単純化が図れる。
斯かる構成によれば、以下のような効果が得られる。
(1) 検出した圧力値に基づいて、封止領域２２の状態やシール部品１６、１８の寿命などの状態を判定し、その判定結果を利用してメンテナンス情報を設定することで、液圧機器４に対してメンテナンスすべきタイミングやその内容をユーザーに周知させることができ、安全性を高められる。
(2) 封止領域２２の状態判定結果やシール部品１６、１８の状態の判定結果をユーザーに提示することで、液圧機器４の信頼性を維持することができる。
(3) 液圧機器４の使用予定に対し、シール部品１６、１８による封止機能の状態を判定することで、メンテナンス処理を行うか否かなど、液圧機器４を利用した作業とメンテナンス時期とを計画的に設定でき、利便性が高められる
(4) シール部品１６、１８の交換時期、限界時期とともに、現在の状態から限界時期までの期間などを把握可能に提示することで、利便性が高められる
(5) 少なくとも１のセンサーによる検出圧力値の変動から封止領域２２の状態やシール部品１６、１８のメンテナンスタイミングを予測でき、液圧機器４のシール状態の管理について、低コスト化や処理の単純化が図れる。
【0046】
〔第２の実施形態〕
図９は、第２の実施形態に係る状態監視装置の処理部の構成を示している。図９に示す構成は一例であり、本開示の技術が斯かる内容に限定されない。また、図９において、図１と同様のものには同一符号を付し、その説明を省略する。
図９は、第２の実施形態に係る状態監視装置の処理部の構成を示している。図９に示す構成は一例であり、本開示の技術が斯かる内容に限定されない。また、図９において、図１と同様のものには同一符号を付し、その説明を省略する。
【0047】
第２の実施形態に係る状態監視装置８の処理部３８には、図９に示すように、状態判定機能として圧力値検出状態判定部４１に加えて圧力値変動状態判定部１００を備える。
圧力値変動状態判定部１００は、検出圧力値の変動状態を監視して封止領域２２の状態判定やシール部品１６、１８の寿命などの状態を判定する機能部の一例である。
すなわち、状態監視装置８では、圧力値検出状態判定部４１により圧力値と圧力閾値との対比によって封止領域２２の封止状態判定などを実行するとともに、圧力値変動状態判定部１００により圧力値の増加や減少などの変動状態から封止領域２２の状態を判定する。この圧力値の変動状態は、たとえば連続する圧力値または所定の間隔ごとに選出した圧力値が急激に変動している場合、または圧力値が現在または直近で設定された状態判定結果などで想定される圧力値と大きく異なる場合、この変動情報に基づいて封止領域２２の状態判定を行う。
圧力値変動状態判定部１００は、検出圧力値の変動状態を監視して封止領域２２の状態判定やシール部品１６、１８の寿命などの状態を判定する機能部の一例である。
すなわち、状態監視装置８では、圧力値検出状態判定部４１により圧力値と圧力閾値との対比によって封止領域２２の封止状態判定などを実行するとともに、圧力値変動状態判定部１００により圧力値の増加や減少などの変動状態から封止領域２２の状態を判定する。この圧力値の変動状態は、たとえば連続する圧力値または所定の間隔ごとに選出した圧力値が急激に変動している場合、または圧力値が現在または直近で設定された状態判定結果などで想定される圧力値と大きく異なる場合、この変動情報に基づいて封止領域２２の状態判定を行う。
【0048】
圧力値変動状態判定部１００は、たとえば取得した圧力値を利用してその値の変動状態を割り出す。このとき圧力値は、たとえば図１０に示すように、状態監視処理を始めてから所定タイミングｔ１までは低い値で推移しているが、このタイミングｔ１に達したときに急激に増加し、圧力閾値Ｐｘを超えた状態となる。さらに、圧力値は、タイミングｔ１より後は圧力閾値Ｐｘを超えた値を維持するが、タイミングｔｅに達するときに減少状態となる。また圧力値の変動は、タイミングｔ１において封止領域２２の封止機能が変化して封止領域内に作用する負荷が大きくなったことを表し、さらに、タイミングｔｅにおいて、封止領域２２に斯かる圧力が低下したことを示している。
【0049】
このような状態は、たとえばタイミングｔ１に達するところでシール部品１６の劣化、破断もしくは破損して封止領域２２内に圧力が負荷された状態であり、このタイミングｔ１が「状態Ｉ」から「状態ＩＩ」に変化したことを表している。
同様に、圧力値変動状態判定部１００は、たとえばタイミングｔｅに達するところでシール部品１８の劣化、破断もしくは破損したことで、封止領域２２内に貯留されていた圧力が開口部１２の下流側に流れていき、シール部品２０によって封止され、またはその一部または全部が外部に放出状態となる。すなわち、タイミングｔｅが「状態ＩＩ」から「状態ＩＩＩ」に変化したことを表している。
同様に、圧力値変動状態判定部１００は、たとえばタイミングｔｅに達するところでシール部品１８の劣化、破断もしくは破損したことで、封止領域２２内に貯留されていた圧力が開口部１２の下流側に流れていき、シール部品２０によって封止され、またはその一部または全部が外部に放出状態となる。すなわち、タイミングｔｅが「状態ＩＩ」から「状態ＩＩＩ」に変化したことを表している。
【0050】
そして状態監視装置８では、たとえば圧力値検出状態判定部４１の状態判定に対して、圧力値変動状態判定部１００を組み合せて判定処理を行えばよい。すなわち、この圧力値変動状態の情報は、検出圧力値の大きさやその変動状況から、封止領域２２の実際の状態を把握するための情報である。圧力値変動状態判定部１００による判定処理は、たとえば圧力値検出状態判定部４１と同時、または交互に、設定したタイミングで実行すれば良く、そのほか、圧力値検出状態判定部４１が状態監視処理を行っているときであって、設定された条件に達したときに圧力値の変動状態を監視する処理を行ってもよい。
【0051】
＜状態監視処理について＞
図１１は、状態監視処理例を示している。図１１に示す処理は、本開示の状態監視方法、状態監視プログラムの一例であり、斯かる処理手順や処理内容に本開示の技術が限定されない。
この状態監視処理では、たとえば状態監視装置８が圧力値の取得（Ｓ２０１）、監視処理ＤＢ７０への登録（Ｓ２０２）、機器情報や状態情報、圧力閾値Ｐｘを読み出す（Ｓ２０３）と、圧力値検出状態判定部４１により圧力値が圧力閾値Ｐｘを超えているかを判定する（Ｓ２０４）。この判定により圧力値が圧力閾値Ｐｘを超えている場合（Ｓ２０４のＹＥＳ）、封止領域２２の状態判定に移行する。
また、圧力値が圧力閾値Ｐｘを超えていない場合（Ｓ２０４のＮＯ）、封止領域２２内に圧力が作用していない、または小さい圧力が作用した状態であり、シール部品１６が十分に機能していると判断して、次の圧力値の取得に移行する。
図１１は、状態監視処理例を示している。図１１に示す処理は、本開示の状態監視方法、状態監視プログラムの一例であり、斯かる処理手順や処理内容に本開示の技術が限定されない。
この状態監視処理では、たとえば状態監視装置８が圧力値の取得（Ｓ２０１）、監視処理ＤＢ７０への登録（Ｓ２０２）、機器情報や状態情報、圧力閾値Ｐｘを読み出す（Ｓ２０３）と、圧力値検出状態判定部４１により圧力値が圧力閾値Ｐｘを超えているかを判定する（Ｓ２０４）。この判定により圧力値が圧力閾値Ｐｘを超えている場合（Ｓ２０４のＹＥＳ）、封止領域２２の状態判定に移行する。
また、圧力値が圧力閾値Ｐｘを超えていない場合（Ｓ２０４のＮＯ）、封止領域２２内に圧力が作用していない、または小さい圧力が作用した状態であり、シール部品１６が十分に機能していると判断して、次の圧力値の取得に移行する。
【0052】
状態判定では、たとえば直近の判定結果として「状態ＩＩ」が設定されている場合（Ｓ２０５ＹＥＳ）、圧力値変動状態判定部１００が監視処理ＤＢ７０に格納されている圧力値を参照し、その値が低下傾向にあるかを判断する（Ｓ２０６）。低下傾向か否かの判断は、たとえば直近で検出した圧力値所定の設定値以上に減少しているかを判断すればよい。状態判定部４０は、圧力値変動状態判定部１００の判定結果により圧力値が低下傾向でない場合（Ｓ２０６のＮＯ）、監視処理ＤＢ７０のカウンター部８４のカウント数に＋１を加算する（Ｓ２０７）。また、状態判定部４０は、設定された判定結果が「状態ＩＩ」ではない場合（Ｓ２０５のＮＯ）、すなわち「状態Ｉ」の場合には、監視処理ＤＢ７０のカウンター部８４のカウント数に＋１を加算する（Ｓ２０７）。カウンター部８４に記録されたカウント数がシール部品１６、１８の寿命判定に利用される。
【0053】
そして、判定処理では、カウンター部８４に登録されたカウント数がカウンター閾値（ｎｘ、ｎｙ）を超えている場合（Ｓ２０８のＹＥＳ）、封止領域２２の状態、シール部品１６、１８の寿命に達したものと判定した状態監視情報を生成する（Ｓ２０９）とともに、その判定結果に応じたメンテナンス情報（「交換」や「限界」など）を設定する（Ｓ２１０）。
【0054】
また、状態判定部４０は、判定結果として「状態ＩＩ」が設定されている場合（Ｓ２０５のＹＥＳ）であって、圧力値変動状態判定部１００の判定結果により圧力値が低下傾向の場合（Ｓ２０６のＹＥＳ）、たとえばシール部品１８が破断、または封止機能の低下により封止領域２２の状態が「状態ＩＩＩ」になったものと判定し、アラートを生成する（Ｓ２１１）。このアラートは、状態監視情報の一例であり、緊急でシール部品１６、１８、２０の交換を促す情報である。状態監視装置８は、アラートが発せられると、監視情報生成部４２で通知情報を生成し、液圧機器４を管理者するユーザーの端末装置４４（図２）や情報提示部４６に対して通知する。
【0055】
なお、圧力値変動状態判定部１００による圧力値の変動の判定処理は、「状態ＩＩＩ」に移行したことを監視するものに限らない。シール部品１６が「正常」（状態Ｉ）の判定状態に対し、取得した圧力値の急激な上昇状態を監視し、「交換」（状態ＩＩ）に移行していることを判定してもよい。
【0056】
＜第２の実施形態の効果＞
斯かる構成によれば、以下のような効果が得られる。
(1) 第１の実施形態と同様の効果が得られる。
(2) 検出した圧力値と圧力閾値との対比による状態判定、寿命予測機能とともに、圧力値の変動状態を加味することで、封止領域２２の状態監視精度が向上し、安全性の向上や信頼性を高めることができる。
(3) 圧力値の変動状態を併せて監視することで、シール部品１６、１８、２０の寿命予測の精度が向上するので、メンテナンス時期を計画的に設定でき、利便性が高められる。
〔変形例〕
斯かる構成によれば、以下のような効果が得られる。
(1) 第１の実施形態と同様の効果が得られる。
(2) 検出した圧力値と圧力閾値との対比による状態判定、寿命予測機能とともに、圧力値の変動状態を加味することで、封止領域２２の状態監視精度が向上し、安全性の向上や信頼性を高めることができる。
(3) 圧力値の変動状態を併せて監視することで、シール部品１６、１８、２０の寿命予測の精度が向上するので、メンテナンス時期を計画的に設定でき、利便性が高められる。
〔変形例〕
【0057】
以上説明した実施形態について、その特徴事項や変形例を以下に列挙する。
【0058】
(1) 上記実施形態では、シール部品１６、１８に切り欠き５２、５４を備えることで、シャフト１４の前後動作に応じて、作動液が筐体１０内部に戻ることで、封止領域２２内の圧力値が変動する場合を示したがこれに限らない。本開示のシール部品の状態監視処理では、たとえば切り欠き５２、５４が形成されていないシール部品１６、１８を用いた場合であって、筐体１０の一部に、封止領域２２内に溜まった作動液を液圧機器４の内部に戻す構造を備えたものであってもよい。
【0059】
斯かる構成により、シャフト１４の前後動作に連動して、封止領域２２内に作動液の流入と排出が行われ、封止領域２２内に作用する圧力値が変動する。この圧力値は、たとえばシール部品１６の状態に応じた作動液の通過量が影響するため、上記実施形態と同様に、圧力値の変動回数から封止機能の状態の判定が可能となる。そして状態監視処理では、判定結果、寿命予測に基づいて、メンテナンス情報を設定すればよい。
【0060】
(2) 上記実施形態では、液圧機器４の内部に、開口部１２に沿って筐体１０の内部から外部に向けて３つのシール部品１６、１８、２０が配置され、その内の上流側の２つのシール部品１６、１８に形成された封止領域２２の圧力値を計測する場合を示したがこれに限らない。液圧機器４は、たとえば筐体１０の内部に設置された１つのシール部品１６と、開口部側に配置されたダストシール機能を持つシール部品２０で構成されてもよい。この場合、シール部品２０は、たとえば外部から筐体１０内部に異物の侵入を阻止する機能とともに、シャフト１４に沿って開口部１２内から作動液が漏出するのを阻止する機能を備える。状態監視処理では、シール部品１６、２０の間に形成される封止領域２２の圧力を計測し、上記実施形態と同様に圧力値と閾値と対比したカウント数や、圧力値の変動状態に基づいて、封止状態の判定、寿命予測を行い、その判定結果によりメンテナンス情報を含む状態監視情報を生成すればよい。
【0061】
(3) 上記実施形態では、状態情報画面９０に状態判定の現在までの結果を、テキストやゲージ表示部を利用して表示する場合を示したがこれに限られない。状態情報画面９０には、たとえば閾値との対比によるカウント数、設定された状態を表す情報、圧力閾値Ｐｘなどの情報を利用して、シール部品１６、１８が寿命に達するまでの残りのカウント数やシャフト１４の動作回数の推定値、残りの推定時間などの情報を算出して表示させてもよい。
【0062】
(4) 上記実施形態において、状態判定部４０は、シール部品１６、１８の状態判定処理として、１の閾値Ｐｘを利用し、取得した圧力情報と対比して、「状態Ｉ」、「状態ＩＩ」・・・を判定する場合を示したがこれに限らない。状態判定部４０は、たとえばシール部品１６、１８の封止機能に対して設定する状態に応じて、値の異なる複数の閾値Ｐｘ、Ｐｙ、・・・を設定し、状態判定処理を行ってもよい。具体例として、状態判定部４０は、たとえば圧力値が閾値Ｐｘ未満の場合、および閾値Ｐｘ以上かつ閾値Ｐｙ未満の状態を「状態Ｉ」であると判定し、閾値Ｐｙ以上かつ閾値Ｐｚ未満の状態を「状態ＩＩ」と判定してもよい。さらに状態判定部４０は、より細分化した閾値を設定してもよい。
斯かる構成によれば、取得した圧力値の状態を細分化して判定することで、シール部品１６、１８の状態や、シール部品１６、１８で形成される封止領域２２の状態を詳細に予測することができる。
斯かる構成によれば、取得した圧力値の状態を細分化して判定することで、シール部品１６、１８の状態や、シール部品１６、１８で形成される封止領域２２の状態を詳細に予測することができる。
【0063】
以上説明したように、本開示の技術の最も好ましい実施形態等について説明した。本開示の技術は、上記記載に限定されるものではない。特許請求の範囲に記載され、または発明を実施するための形態に開示された要旨に基づき、当業者において様々な変形や変更が可能である。斯かる変形や変更が、本開示の技術の範囲に含まれることは言うまでもない。
【符号の説明】
【0064】
２ 状態監視システム
４、４Ａ、４Ｂ、４Ｃ 液圧機器
６ 検出装置
８ 状態監視装置
１０ 筐体
１２ 開口部
１４ シャフト
１６、１８、２０ シール部品
２２ 封止領域
２４ センシングホール
３０ センサー
３２ データ回収部
３４ データ処理部
３６ 圧力情報収集手段
３８ 処理部
４０ 状態判定部
４１ 圧力値検出状態判定部
４２ 監視情報生成部
４４ 端末装置
４６ 情報提示部
５０ 胴体部
５２、５４ 切り欠き
６０ 閾値データベース（ＤＢ）
６２ 圧力閾値部
６４ カウンター閾値部
６６ 状態情報部
７０ 監視処理ＤＢ
７２ 機器名部
７４ 位置情報部
７６ 識別情報部
７８ 検出時間部
８０ 圧力値部
８２ 状態判定部
８４ カウンター部
９０ 状態情報画面
９２、９４、９６ 表示領域
１００ 圧力値変動状態判定部
４、４Ａ、４Ｂ、４Ｃ 液圧機器
６ 検出装置
８ 状態監視装置
１０ 筐体
１２ 開口部
１４ シャフト
１６、１８、２０ シール部品
２２ 封止領域
２４ センシングホール
３０ センサー
３２ データ回収部
３４ データ処理部
３６ 圧力情報収集手段
３８ 処理部
４０ 状態判定部
４１ 圧力値検出状態判定部
４２ 監視情報生成部
４４ 端末装置
４６ 情報提示部
５０ 胴体部
５２、５４ 切り欠き
６０ 閾値データベース（ＤＢ）
６２ 圧力閾値部
６４ カウンター閾値部
６６ 状態情報部
７０ 監視処理ＤＢ
７２ 機器名部
７４ 位置情報部
７６ 識別情報部
７８ 検出時間部
８０ 圧力値部
８２ 状態判定部
８４ カウンター部
９０ 状態情報画面
９２、９４、９６ 表示領域
１００ 圧力値変動状態判定部
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】