特許 7037440 機器ユニット

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-03-08

(45)【発行日】2022-03-16

(54)【発明の名称】機器ユニット

(51)【国際特許分類】

   F16K 27/04 20060101AFI20220309BHJP

【ＦＩ】

F16K27/04

【請求項の数】 5

(21)【出願番号】P 2018106042

(22)【出願日】2018-06-01

(65)【公開番号】P2019210974

(43)【公開日】2019-12-12

【審査請求日】2021-03-24

(73)【特許権者】

【識別番号】000000974

【氏名又は名称】川崎重工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000556

【氏名又は名称】特許業務法人 有古特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】近藤 哲弘

(72)【発明者】

【氏名】堺 隆二

(72)【発明者】

【氏名】村岡 英泰

【審査官】谿花 正由輝

(56)【参考文献】

【文献】特開２００６－１１４５２５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００２－１８０８９７（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ１６Ｋ ２７／０４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

互いに連結された、独立したケーシングをそれぞれ含む２つ以上の機器を備え、
前記２つ以上の機器のうちの１つの機器のケーシングの１つの側面に、前記２つ以上の機器の特性データまたは当該特性データの保存先ＩＰアドレスをそれぞれ記録した２つ以上の記録媒体が互いに隣接して取り付けられており、
前記２つ以上の機器のそれぞれは、指令電流に応じて吐出流量が変化するポンプであり、
前記機器の特性データは、特定の吐出圧での前記指令電流と前記吐出流量との関係である、機器ユニット。

【請求項2】

前記特定の吐出圧は、互いに異なる２つの吐出圧である、請求項１に記載の機器ユニット。

【請求項3】

互いに連結された、独立したケーシングをそれぞれ含む２つ以上の機器を備え、
前記２つ以上の機器のうちの１つの機器のケーシングの１つの側面に、前記２つ以上の機器の特性データまたは当該特性データの保存先ＩＰアドレスをそれぞれ記録した２つ以上の記録媒体が互いに隣接して取り付けられており、
前記２つ以上の機器のそれぞれは、指令電流に応じて通過流量を変更する複数のスプールを内蔵するマルチコントロールバルブであり、
前記機器の特性データは、前記複数のスプールのそれぞれにおける前記指令電流と前記通過流量との関係である、機器ユニット。

【請求項4】

前記２つ以上の記録媒体のそれぞれには、対応する前記機器の識別データが記録されるか、対応する前記機器の特性データを計測した日付が目視可能に記録されている、請求項１～３の何れか一項に記載の機器ユニット。

【請求項5】

前記２つ以上の記録媒体は、一体となっている、請求項１～４の何れか一項に記載の機器ユニット。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、互いに連結された２つ以上の機器を含む機器ユニットに関する。

【背景技術】

【0002】

例えば、特許文献１の図３には、１つのケーシングに３つの比例電磁弁が組み込まれた機器（弁装置）が開示されている。この機器では、ケーシングの側面に、３つの比例電磁弁の特性データ（指令電流と出力圧との関係）をバーコードにより記録した記録媒体が取り付けられている。

【0003】

このような構成であれば、比例電磁弁の特性にばらつきがあっても、記録媒体に記録された特性データを読取装置（例えば、バーコードリーダ）で読み取り、それらの比例電磁弁へ指令電流を送給する制御装置へ読み取った特性データを入力することで、比例電磁弁の特性のばらつきを電子的にキャリブレーションすることができる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２００６－１１４５２５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、２つ以上の機器を互いに連結して機器ユニットを構成する場合は、各機器の特性データを記録した記録媒体をどのように取り付けるべきかが問題となる。なお、記録媒体に特性データを記録する代わりに、特性データをサーバや端末などに保存し、その保存先ＩＰ（Internet Protocol）アドレスを記録媒体に記録することも可能である。

【0006】

そこで、本発明は、２つ以上の機器の特性データを効率的に読み込むことができる機器ユニット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】

【0007】

前記課題を解決するために、本発明の機器ユニットは、互いに連結された、独立したケーシングをそれぞれ含む２つ以上の機器を備え、前記２つ以上の機器のうちの１つの機器のケーシングの１つの側面に、前記２つ以上の機器の特性データまたは当該特性データの保存先ＩＰアドレスをそれぞれ記録した２つ以上の記録媒体が互いに隣接して取り付けられている、ことを特徴とする。

【0008】

上記の構成によれば、各記録媒体に対応する機器の特性データが記録されている場合は直接的に、各記録媒体に対応する機器の特性データの保存先ＩＰアドレスが記録されている場合はインターネットを介して、２つ以上の機器の特性データを読み込むことができる。しかも、それらの記録媒体は１つの機器のケーシングの１つの側面に互いに隣接して取り付けられているので、２つ以上の機器の特性データを短時間で効率的に読み込むことができる。

【0009】

例えば、前記２つ以上の機器のそれぞれは、指令電流に応じて吐出流量が変化するポンプであり、前記機器の特性データは、特定の吐出圧での前記指令電流と前記吐出流量との関係であってもよい。

【0010】

前記特定の吐出圧は、互いに異なる２つの吐出圧であってもよい。この構成によれば、ポンプの吐出圧に応じたキャリブレーションも行うことができる。

【0011】

あるいは、前記２つ以上の機器のそれぞれは、指令電流に応じて通過流量を変更する複数のスプールを内蔵するマルチコントロールバルブであり、前記機器の特性データは、前記複数のスプールのそれぞれにおける前記指令電流と前記通過流量との関係であってもよい。

【0012】

前記２つ以上の記録媒体のそれぞれには、対応する前記機器の特性データを計測した日付も目視可能に記録されていてもよい。機器が修理（例えば、部品交換など）された際には特性データも再計測される。その再計測された日付は対応する記録媒体に目視可能に記録されているので、使用者は、記録媒体を見れば機器の修理来歴を把握することができる。従って、現場でのメンテナンス性が向上する。

【0013】

前記２つ以上の記録媒体は、一体となっていてもよい。この構成によれば、２つ以上の記録媒体として単一物を用いることができる。

【発明の効果】

【0014】

本発明によれば、２つ以上の機器の特性データを効率的に読み込むことができる。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】本発明の第１実施形態に係る機器ユニットの側面図である。

【図2】第１実施形態における機器の特性データを示すグラフである。

【図3】本発明の第２実施形態に係る機器ユニットの斜視図である。

【図4】第２実施形態における機器の特性データを示すグラフである。

【図5】第２実施形態に係る機器ユニットの液圧回路図である。

【発明を実施するための形態】

【0016】

（第１実施形態）
図１に、本発明の第１実施形態に係る機器ユニット１Ａを示す。この機器ユニット１Ａは、互いに連結された第１機器２Ａおよび第２機器２Ｂを含む。ただし、機器ユニット１Ａは、互いに連結された３つ以上の機器を含んでもよい。

【0017】

本実施形態では、第１機器２Ａおよび第２機器２Ｂのそれぞれが、指令電流に応じて吐出流量が変化する可変容量型の斜板ポンプである。ただし、第１機器２Ａおよび第２機器２Ｂのそれぞれは斜軸ポンプであってもよい。

【0018】

具体的に、第１機器２Ａおよび第２機器２Ｂのそれぞれは、互いに独立したケーシング２１を含む。各ケーシング２１は、例えば６つの側面を有する六面体である。第１機器２Ａのケーシング２１の１つの側面と第２機器２Ｂのケーシング２１の１つの側面とが中間ケーシング２５を挟んで対向している。

【0019】

図示は省略するが、第１機器２Ａのケーシング２１内には、回転軸２２に固定されたシリンダと、このシリンダに保持された複数のピストンと、各ピストンの先端に取り付けられたシューと摺動する斜板が配置されている。

【0020】

同様に、第２機器２Ｂのケーシング２１内には、回転軸（図示せず）に固定されたシリンダと、このシリンダに保持された複数のピストンと、各ピストンの先端に取り付けられたシューと摺動する斜板が配置されている。第２機器２Ｂの回転軸は、中間ケーシング２５内で第１機器２Ａの回転軸２２と連結されている。

【0021】

第１機器２Ａのケーシング２１および第２機器２Ｂのケーシング２１のそれぞれには、回転軸の中心線と直交する面に対する斜板の角度を指令電流に応じて変更するサーボ機構が組み込まれている。例えば、サーボ機構は、斜板と連結されたサーボピストンに作用する油圧を電気的に変更するように構成されてもよいし、斜板と連結された電動アクチュエータを含んでもよい。

【0022】

第１機器２Ａのケーシング２１の１つの側面には、第１記録媒体３１および第２記録媒体３２が互いに隣接して取り付けられている。ただし、第１記録媒体３１および第２記録媒体３２は、第２機器２Ｂのケーシング２１の１つの側面に互いに隣接して取り付けられてもよい。

【0023】

本実施形態では、第１記録媒体３１に第１機器２Ａの特性データがバーコードにより記録され、第２記録媒体３２に第２機器２Ｂの特性データがバーコードにより記録されている。例えば、バーコードは、マトリクス型の二次元コード（ＱＲコード（登録商標））である。

【0024】

また、本実施形態では、第１記録媒体３１と第２記録媒体３２とが別体となっている。ただし、第１記録媒体３１と第２記録媒体３２とが一体となってもよい。この場合には、２つの記録媒体３１，３２として単一物を用いることができる。

【0025】

第１記録媒体３１および第２記録媒体３２のケーシング２１への取り付けは、例えば、接着剤や両面テープによる貼り付けであってもよいし、ビス止めであってもよい。

【0026】

上述した第１機器２Ａの特性データおよび第２機器２Ｂの特性データのそれぞれは、図２に示すように、特定の吐出圧での指令電流と吐出流量との関係である。特性データは、図２中に複数の点で示すように離散的なデータであり、対応する機器（２Ａまたは２Ｂ）の出荷前に工場で計測される。また、機器が修理（例えば、部品交換など）された際には特性データも再計測される。

【0027】

第１記録媒体３１および第２記録媒体３２のそれぞれには、対応する機器（２Ａまたは２Ｂ）の特性データを計測した日付も目視可能に記録されている。また、第１記録媒体３１および第２記録媒体３２のそれぞれには、対応する機器（２Ａまたは２Ｂ）の識別データ（個別製品番号）も記録されている。

【0028】

第１機器２Ａおよび第２機器２Ｂであるポンプの特性は、ポンプの吐出圧に応じて変化する。そこで、本実施形態では、上述した特定の吐出圧が互いに異なる２つの吐出圧である。すなわち、第１記録媒体３１に記録された第１機器２Ａの特性データは、相対的に低い第１吐出圧（例えば、８ＭＰａ）での指令電流と吐出流量との関係と、相対的に高い第２吐出圧（例えば、１５ＭＰａ）での指令電流と吐出流量との関係を含む。同様に、第２記録媒体３２に記録された第２機器２Ｂの特性データは、相対的に低い第１吐出圧（例えば、８ＭＰａ）での指令電流と吐出流量との関係と、相対的に高い第２吐出圧（例えば、１５ＭＰａ）での指令電流と吐出流量との関係を含む。ただし、第１記録媒体３１および第２記録媒体３２のそれぞれに記録される特性データは、１つの吐出圧での指令電流と吐出流量との関係だけであってもよい。

【0029】

機器ユニット１Ａは、例えば、建設機械（油圧ショベルや油圧クレーンなど）または産業機械に搭載される。そして、第１機器２Ａおよび第２機器２Ｂは、それらの機械の制御装置により制御される。例えば、制御装置は、使用者により操作される操作装置の操作量に応じて、第１機器２Ａおよび第２機器２Ｂへ指令電流を送給する。

【0030】

第１記録媒体３１に記録された第１機器２Ａの特性データおよび第２記録媒体３２に記録された第２機器２Ｂの特性データは、バーコードリーダで読み取られて上述した機械の制御装置へ入力される。制御装置は、第１機器２Ａおよび第２機器２Ｂの特性のばらつきを電子的にキャリブレーションする。例えば、制御装置は、使用者により操作される操作装置の操作量に対応する設定吐出流量が得られるように、第１機器２Ａおよび第２機器２Ｂへ送給する指令電流を調整する。

【0031】

以上説明したように、本実施形態の機器ユニット１Ａでは、第１記録媒体３１に第１機器２Ａの特性データが記録され、第２記録媒体３２に第２機器２Ｂの特性データが記録されているので、第１機器２Ａおよび第２機器２Ｂの特性データを直接的に読み込むことができる。しかも、第１記録媒体３１および第２記録媒体３２は第１機器２Ａのケーシングの１つの側面に互いに隣接して取り付けられているので、第１機器２Ａおよび第２機器２Ｂの特性データを短時間で効率的に読み込むことができる。

【0032】

また、本実施形態では、各記録媒体（３１または３２）に記録された特性データが、互いに異なる２つの吐出圧での指令電流と吐出流量との関係であるので、ポンプの吐出圧に応じたキャリブレーションも行うことができる。

【0033】

さらに、本実施形態では、各記録媒体（３１または３２）に対応する機器（２Ａまたは２Ｂ）の特性データを計測した日付が目視可能に記録されているので、使用者は、記録媒体を見れば機器の修理来歴を把握することができる。従って、現場でのメンテナンス性が向上する。

【0034】

（第２実施形態）
図３に、本発明の第２実施形態に係る機器ユニット１Ｂを示す。この機器ユニット１Ｂは、互いに連結された第１機器４Ａおよび第２機器４Ｂを含む。ただし、機器ユニット１Ｂは、互いに連結された３つ以上の機器を含んでもよい。

【0035】

本実施形態では、第１機器４Ａおよび第２機器４Ｂのそれぞれが、図５に示すように、指令電流に応じて通過流量を変更する複数のスプール４２を内蔵するマルチコントロールバルブである。

【0036】

具体的に、第１機器４Ａおよび第２機器４Ｂのそれぞれは、互いに独立したケーシング４１を含む。各ケーシング４１は、例えば６つの側面を有する六面体である。第１機器４Ａのケーシング４１の１つの側面と第２機器４Ｂのケーシング４１の１つの側面とが面接触している。

【0037】

図５に示すように、各スプール４２は、液圧ポンプから液圧アクチュエータへの作動液の供給量および液圧アクチュエータからタンクへの作動液の排出量を制御するものである。液圧アクチュエータは、液圧シリンダであってもよいし液圧ポンプであってもよい。

【0038】

第１機器４Ａおよび第２機器４Ｂのそれぞれのケーシング４１には、スプール４２と同数の駆動機構対が組み込まれている。各駆動機構対は、指令電流に応じて対応するスプール４２を一方向および他方向に作動させる。各駆動機構対のそれぞれは、対応するスプール４２へパイロット圧として二次圧を出力する電磁比例弁であってもよい。あるいは、各駆動機構対のそれぞれは、対応するスプール４２を押圧するソレノイドであってもよい。

【0039】

第１機器４Ａおよび第２機器４Ｂのそれぞれのケーシング４１の１つの側面（図３では下面）には、ポンプポート４３およびタンクポート４４（図５参照）が設けられている。また、第１機器４Ａおよび第２機器４Ｂのそれぞれのケーシング４１の２つの側面（図３では右面および左面）には、複数のアクチュエータポート４５が設けられている。ただし、図５に記載した液圧回路およびアクチュエータポート４５の数は適宜変更可能である。

【0040】

図３に示すように、第１機器４Ａのケーシング４１の１つの側面（図１では前面）には、第１記録媒体３３および第２記録媒体３４が互いに隣接して取り付けられている。ただし、第１記録媒体３３および第２記録媒体３４は、第２機器４Ｂのケーシング４１の１つの側面に互いに隣接して取り付けられてもよい。

【0041】

本実施形態では、第１記録媒体３３に第１機器４Ａの特性データがバーコードにより記録され、第２記録媒体３４に第２機器４Ｂの特性データがバーコードにより記録されている。例えば、バーコードは、マトリクス型の二次元コード（ＱＲコード（登録商標））である。

【0042】

また、本実施形態では、第１記録媒体３３と第２記録媒体３４とが別体となっている。ただし、第１記録媒体３３と第２記録媒体３４とが一体となってもよい。この場合には、２つの記録媒体３３，３４として単一物を用いることができる。

【0043】

第１記録媒体３３および第２記録媒体３４のケーシング４１への取り付けは、例えば、接着剤や両面テープによる貼り付けであってもよいし、ビス止めであってもよい。

【0044】

上述した第１機器４Ａの特性データおよび第２機器４Ｂの特性データのそれぞれは、図４に示すように、各スプール４２における指令電流と通過流量との関係である。この指令電流と通過流量との関係は、スプール４２の作動方向ごとに存在する。また、通過流量は、メータインの通過流量とメータアウトの通過流量の２種類である。

【0045】

特性データは、図４中に複数の点で示すように離散的なデータであり、対応する機器（４Ａまたは４Ｂ）の出荷前に工場で計測される。また、機器が修理（例えば、部品交換など）された際には特性データも再計測される。

【0046】

第１記録媒体３３および第２記録媒体３４のそれぞれには、対応する機器（４Ａまたは４Ｂ）の特性データを計測した日付も目視可能に記録されている。また、第１記録媒体３３および第２記録媒体３４のそれぞれには、対応する機器（４Ａまたは４Ｂ）の識別データ（個別製品番号）も記録されている。

【0047】

機器ユニット１Ｂは、例えば、建設機械（油圧ショベルや油圧クレーンなど）または産業機械に搭載される。そして、第１機器４Ａおよび第２機器４Ｂは、それらの機械の制御装置により制御される。例えば、制御装置は、使用者により操作される操作装置の操作量に応じて、第１機器４Ａの駆動機構対および第２機器４Ｂの駆動機構対へ指令電流を送給する。

【0048】

第１記録媒体３３に記録された第１機器４Ａの特性データおよび第２記録媒体３４に記録された第２機器４Ｂの特性データは、バーコードリーダで読み取られて上述した機械の制御装置へ入力される。制御装置は、第１機器４Ａおよび第２機器４Ｂの特性のばらつきを電子的にキャリブレーションする。例えば、制御装置は、使用者により操作される操作装置の操作量に対応する設定通過流量が得られるように、第１機器４Ａの駆動機構対および第２機器４Ｂの駆動機構対へ送給する指令電流を調整する。

【0049】

以上説明したように、本実施形態の機器ユニット１Ｂでは、第１記録媒体３３に第１機器４Ａの特性データが記録され、第２記録媒体３４に第２機器４Ｂの特性データが記録されているので、第１機器４Ａおよび第２機器４Ｂの特性データを直接的に読み込むことができる。しかも、第１記録媒体３３および第２記録媒体３４は第１機器４Ａのケーシングの１つの側面に互いに隣接して取り付けられているので、第１機器４Ａおよび第２機器４Ｂの特性データを短時間で効率的に読み込むことができる。

【0050】

さらに、本実施形態では、各記録媒体（３３または３４）に対応する機器（４Ａまたは４Ｂ）の特性データを計測した日付が目視可能に記録されているので、使用者は、記録媒体を見れば機器の修理来歴を把握することができる。従って、現場でのメンテナンス性が向上する。

【0051】

（その他の実施形態）
本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変形が可能である。

【0052】

例えば、第１実施形態においては、各記録媒体（３１または３２）に対応する機器（２Ａまたは２Ｂ）の特性データを記録する代わりに、第１機器２Ａの特性データおよび第２機器２Ｂの特性データをサーバや端末などに保存し、第１機器２Ａの特性データの保存先ＩＰアドレスを第１記録媒体３１に記録するとともに第２機器２Ｂの特性データの保存先ＩＰアドレスを第２記録媒体３２に記録することも可能である。この場合、各記録媒体への保存先ＩＰアドレスの記録は、バーコードにより行われる必要はなく、例えば印字により行われてもよい。

【0053】

上記の構成であれば、インターネットを介して各機器の特性データを読み込むことができる。さらに、この構成であれば、サーバまたは端末に大量の特性データが保存できるので、機器の特性のばらつきを正確にキャリブレーションすることができる。なお、記録媒体に特性データの保存先ＩＰアドレスを記録するという変形は、第２実施形態でも適用可能である。

【符号の説明】

【0054】

１Ａ，１Ｂ 機器ユニット
２Ａ，２Ｂ 機器
２１ ケーシング
４Ａ，４Ｂ 機器
４１ ケーシング
３１～３４ 記録媒体

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】