特許 7254505 作動流体監視センサ及び流体圧駆動装置

(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】2023-03-31

(45)【発行日】2023-04-10

(54)【発明の名称】作動流体監視センサ及び流体圧駆動装置

(51)【国際特許分類】

   G01M 13/003 20190101AFI20230403BHJP

   F16K 37/00 20060101ALI20230403BHJP

   F15B 21/04 20190101ALI20230403BHJP

【ＦＩ】

G01M13/003

F16K37/00 M

F15B21/04

【請求項の数】 10

(21)【出願番号】P 2018243212

(22)【出願日】2018-12-26

(65)【公開番号】P2020106313

(43)【公開日】2020-07-09

【審査請求日】2021-11-26

(73)【特許権者】

【識別番号】503405689

【氏名又は名称】ナブテスコ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100091982

【弁理士】

【氏名又は名称】永井 浩之

(74)【代理人】

【識別番号】100091487

【弁理士】

【氏名又は名称】中村 行孝

(74)【代理人】

【氏名又は名称】佐藤 泰和

(74)【代理人】

【識別番号】100105153

【弁理士】

【氏名又は名称】朝倉 悟

(74)【代理人】

【識別番号】100127465

【弁理士】

【氏名又は名称】堀田 幸裕

(74)【代理人】

【識別番号】100103263

【弁理士】

【氏名又は名称】川崎 康

(72)【発明者】

【氏名】川谷 聖

(72)【発明者】

【氏名】久保山 豊

(72)【発明者】

【氏名】川瀬 貴章

【審査官】岩永 寛道

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１８－１２４１８３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１３－２５３６７４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１６－２１５２５４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１８－１１９６７９（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２００３／０１１６２０４（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０１Ｍ １３／００－ １３／０４５

Ｇ０１Ｍ ９９／００

Ｆ１６Ｋ ３７／００

Ｆ１５Ｂ ２０／００－ ２１／１２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

可動部を有し、前記可動部の位置に応じて作動流体の吐出量を制御する流量制御弁における、可動部の駆動に関する情報を取得する取得部と、
前記情報に基づいて前記可動部の摺動抵抗を推定する推定部と、
前記摺動抵抗に基づいて、前記作動流体の清浄度を判断する状態判断部と、を備える、作動流体監視センサ。

【請求項2】

前記推定部は、前記可動部を可動させる駆動力と前記可動部の変位速度との相関関係から、前記摺動抵抗を推定する、請求項１に記載の作動流体監視センサ。

【請求項3】

可動部を有し、前記可動部の位置に応じて作動流体の吐出量を制御する流量制御弁と、
前記可動部の駆動に関する情報を取得する取得部と、
前記情報に基づいて、前記可動部の摺動抵抗を推定する推定部と、
前記摺動抵抗に基づいて、前記作動流体の清浄度を判断する状態判断部と、を備える、流体圧駆動装置。

【請求項4】

駆動電流又は駆動電圧に応じて前記可動部を可動させる駆動部を備え、
前記状態判断部は、前記可動部に供給される駆動電流又は駆動電圧と前記可動部の変位速度との相関関係に基づいて、前記作動流体の清浄度を判断する、請求項３に記載の流体圧駆動装置。

【請求項5】

前記状態判断部は、前記可動部に供給される駆動電流又は駆動電圧が第１の値のときに前記可動部の変位速度が第２の値未満か否かにより、又は前記可動部の変位速度が第３の値のときに前記可動部に供給される駆動電流又は駆動電圧が第４の値より大きいか否かにより、前記作動流体の清浄度を判断する、請求項４に記載の流体圧駆動装置。

【請求項6】

所定の期間内に、前記可動部に供給される駆動電流又は駆動電圧と前記可動部の変位速度との相関関係が所定の範囲外になる回数をカウントするカウント部と、
前記カウントされた回数が所定の閾値を超えているか否かを判定する回数判定部と、を備え、
前記状態判断部は、前記回数判定部が前記閾値を超えていると判断した場合には、所定の警告処理を行う、請求項５に記載の流体圧駆動装置。

【請求項7】

前記作動流体が流れる流体経路内に、複数の前記流量制御弁が設けられており、
前記状態判断部は、前記複数の流量制御弁のそれぞれにおける前記相関関係に基づいて、前記作動流体の清浄度を判断する、請求項４乃至６のいずれか一項に記載の流体圧駆動装置。

【請求項8】

前記可動部は、第１可動部を有し、
前記流量制御弁からの作動流体の吐出量に応じて位置を変化可能な第２可動部を有するアクチュエータを備え、
前記推定部は、前記第１可動部を可動させる駆動力と第２可動部の変位速度との相関関係に基づいて前記可動部の摺動抵抗を推定する、請求項３乃至７のいずれか一項に記載の流体圧駆動装置。

【請求項9】

前記アクチュエータは、前記第２可動部の位置に応じて、前記アクチュエータとは異なる他のアクチュエータに対する作動流体の供給量を制御する弁である、請求項８に記載の流体圧駆動装置。

【請求項10】

前記可動部は、スプールであり、
前記流量制御弁は、スプール弁である、請求項３乃至９のいずれか一項に記載の流体圧駆動装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、作動流体監視センサ及び流体圧駆動装置に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、圧延機の油圧圧下装置を制御する油圧圧下サーボ弁の故障を自動的に診断する方法が開示されている。特許文献１では、サーボ弁のスプール位置の指令値と実際のスプール位置との偏差が閾値を超えたか否かにより、サーボ弁が故障したか否かを判断している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１６－５０７８５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、特許文献１には、サーボ弁が故障する兆候をいち早く検知して、故障を回避することは開示も示唆もない。

【0005】

作動油に異物が混入するなどして作動油の清浄度が低下すると、スプールの動きが遅くなり、やがてはスプールに異物が噛み込んで固着する。スプールが固着すると、サーボ弁の分解修理が必要となり、分解修理に伴う時間と費用が発生する。このため、スプールの動きが遅くなったことをいち早く検出して、作動油を交換するなどの対策を取るのが重要である。スプールの動きは、作動油の清浄度が低下したときに遅くなるため、作動油の清浄度を監視することを重要である。

【0006】

本発明の一態様は、作動油の清浄度を簡易かつ正確に監視できる作動流体監視センサ及び流体圧駆動装置を提供するものである。

【課題を解決するための手段】

【0007】

上記の課題を解決するために、本発明の一態様では、可動部を有し、前記可動部の位置に応じて作動流体の吐出量を制御する流量制御弁における、可動部の駆動に関する情報を取得する取得部と、
前記情報に基づいて前記可動部の摺動抵抗を推定する推定部と、
前記摺動抵抗に基づいて、前記作動流体の清浄度を判断する状態判断部と、を備える、作動流体監視センサが提供される。

【0008】

前記推定部は、前記可動部を可動させる駆動力と前記可動部の変位速度との相関関係から、前記摺動抵抗を推定してもよい。

【0009】

本発明の他の一態様は、可動部を有し、前記可動部の位置に応じて作動流体の吐出量を制御する流量制御弁と、
前記可動部の可動領域のおける位置を検出する位置センサと、
前記可動部を可動させる駆動力と前記可動部の変位速度との相関関係に基づいて、前記可動部の摺動抵抗を推定する推定部と、
前記摺動抵抗に基づいて、前記作動流体の状態を判断する状態判断部とを備える、流体圧駆動装置が提供される。

【0010】

駆動電流又は駆動電圧に応じて前記可動部を可動させる駆動部を備え、
前記状態判断部は、前記可動部に供給される駆動電流又は駆動電圧と前記可動部の変位速度との相関関係に基づいて、前記作動流体の清浄度を判断してもよい。

【0011】

前記状態判断部は、前記可動部に供給される駆動電流又は駆動電圧が第１の値のときに前記可動部の変位速度が第２の値未満か否かにより、又は前記可動部の変位速度が第３の値のときに前記可動部に供給される駆動電流又は駆動電圧が第４の値より大きいか否かにより、前記作動流体の清浄度を判断してもよい。

【0012】

所定の期間内に、前記可動部に供給される駆動電流又は駆動電圧と前記可動部の変位速度との相関関係が前記所定の範囲外になる回数をカウントするカウント部と、
前記カウントされた回数が所定の閾値を超えているか否かを判定する回数判定部と、を備え、
前記状態判断部は、前記回数判定部が前記閾値を超えていると判断した場合には、所定の警告処理を行ってもよい。

【0013】

前記作動流体が流れる流体経路内に、複数の前記流量制御弁が設けられており、
前記状態判断部は、前記複数の流量制御弁のそれぞれにおける前記相関関係に基づいて、前記作動流体の清浄度を判断してもよい。

【0014】

前記可動部は、第１可動部を有し、
前記流量制御弁からの作動流体の吐出量に応じて位置を変化可能な第２可動部を有するアクチュエータを備え、
前記推定部は、前記第１可動部を可動させる駆動力と第２可動部の変位速度との相関関係に基づいて前記可動部の摺動抵抗を推定してもよい。

【0015】

前記アクチュエータは、前記第２可動部の位置に応じて、前記アクチュエータとは異なる他のアクチュエータに対する作動流体の供給量を制御する弁であってもよい。

【0016】

前記可動部は、スプールであり、
前記流量制御弁は、スプール弁であってもよい。

【発明の効果】

【0017】

本発明によれば、作動油の清浄度を簡易かつ正確に監視できる。

【図面の簡単な説明】

【0018】

【図1】本発明の一実施形態による作動流体監視センサを備えた流体圧駆動装置の概略構成を示すブロック図。

【図2】駆動部が流量制御スプール弁の電磁コイルに流す駆動電流と、ＦＶスプールの変位速度との相関関係を示す図。

【図3】作動流体監視センサの処理動作の一例を示すフローチャート。

【発明を実施するための形態】

【0019】

以下、図面を参照して本開示の一実施の形態について説明する。なお、本件明細書に添付する図面においては、図示と理解のしやすさの便宜上、適宜縮尺および縦横の寸法比等を、実物のそれらから変更し誇張してある。また、本明細書において用いる、形状や幾何学的条件並びにそれらの程度を特定する、例えば、「平行」、「直交」、「同一」等の用語や長さや角度の値等については、厳密な意味に縛られることなく、同様の機能を期待し得る程度の範囲を含めて解釈することとする。以下、本発明の実施の形態について、詳細に説明する。

【0020】

図１は本発明の一実施形態による作動流体監視センサ１を備えた流体圧駆動装置２の概略構成を示すブロック図である。図１の流体圧駆動装置２は、流量制御スプール弁（以下、ＦＶ）３と、アクチュエータ（以下、ＡＣＴＶ）４と、作動流体監視センサ１を内蔵するコントローラ５とを備えている。ＦＶ３は流量制御弁の一例である。なお、図１では、コントローラ５に作動流体監視センサ１を内蔵する例を示しているが、コントローラ５とは別個に作動流体監視センサ１を設けてもよい。

【0021】

ＦＶ３は、中空のスリーブ内を移動可能なスプール（第１可動部、以下、ＦＶスプール）３ｂを有する。ＦＶ３は、ＦＶスプール３ａの位置に応じて作動油の吐出量を制御する。ＡＣＴＶ４は、中空のスリーブ内を移動可能なピストン（第２可動部、以下、ＡＣＴＶピストン）４ｂを有する。ＡＣＴＶ４は、ＦＶ３からの作動油の吐出量に応じてＡＣＴＶピストン４ａの位置を可変させる。

【0022】

ＦＶ３は、ＦＶスプール３ａの位置を検出するスプールセンサ（以下、ＦＶスプールセンサ）３ｂを備えていてもよい。ＦＶスプールセンサ３ｂは、例えばＦＶ３の長手方向の一端部に取り付けられ、ＦＶスプール３ａとの距離を非接触で検出する。ＦＶスプールセンサ３ｂで検出したＦＶスプール３ａの位置は、コントローラ５に伝達される。

【0023】

ＡＣＴＶ４は、ＡＣＴＶピストン４ａの位置を検出するピストンセンサ（以下、ＡＣＴＶピストンセンサ）４ｂを備えていてもよい。ＡＣＴＶピストンセンサ４ｂは、例えばＡＣＴＶ４の長手方向の一端部に取り付けられ、ＡＣＴＶピストン４ａとの距離を非接触で検出する。ＡＣＴＶピストンセンサ４ｂで検出したＡＣＴＶピストン４ａの位置は、コントローラ５に伝達される。

【0024】

コントローラ５は、ＦＶスプール３ａの位置を指令する信号をＦＶ３に送る。ＦＶ３は、例えば電磁弁であり、コントローラ５からの指令信号に応じた位置にＦＶスプール３ａを移動させる。コントローラ５は、ＦＶスプール３ａを移動させる駆動力を発生する駆動部５ａを有する。ＦＶ３が電磁弁の場合、駆動部５ａは、ＦＶ３の電磁コイルに駆動電流又は駆動電圧を供給する。駆動部５ａは、ＦＶスプールセンサ３ｂで検出されたＦＶスプール３ａの位置に基づいて、ＦＶスプール３ａが所望の移動目標位置に到達するよう、ＦＶスプール３ａを駆動する。

【0025】

コントローラ５が内蔵する作動流体監視センサ１は、取得部１ａと、推定部１ｂと、状態判断部１ｃとを有する。取得部１ａは、ＦＶスプール３ａの駆動に関する情報を取得する。駆動に関する情報とは、例えば、駆動部５ａによるＦＶスプール３ａの駆動力や、ＦＶスプール３ａの変位速度などである。また、後述するように、駆動に関する情報は、作動流体の圧力やスプールの開度等の情報を含んでいてもよい。

【0026】

推定部１ｂは、取得部１ａが取得したＦＶスプール３ａの駆動に関する情報に基づいて、ＦＶスプール３ａの状態を推定する。状態とは、例えばＦＶスプール３ａの摺動抵抗である。摺動抵抗とは、ＦＶスプール３ａの移動し易さを定量的に示す指標である。より具体的には、推定部１ｂは、ＦＶスプール３ａを駆動させるのに要する駆動部５ａの駆動力とＦＶスプール３ａの変位速度との相関関係に基づいて、ＦＶスプール３ａの摺動抵抗を推定してもよい。ＦＶスプール３ａの摺動抵抗により、作動流体の清浄度を判断することができる。摺動抵抗が大きいほど、作動流体の清浄度が低下していることを示しており、ＦＶスプール３ａの摺動抵抗は、作動流体の清浄度を判断する尺度となる。

【0027】

状態判断部１ｃは、推定部１ｂが推定したＦＶスプール３ａの摺動抵抗に基づいて、作動流体の清浄度を判断する。より具体的には、状態判断部１ｃは、ＦＶスプール３ａに供給される駆動電流又は駆動電圧が第１の値のときにＦＶスプール３ａの変位速度が第２の値未満か否かにより、又はＦＶスプール３ａの変位速度が第３の値のときにＦＶスプール３ａに供給される駆動電流又は駆動電圧が第４の値より大きいか否かにより、作動流体の清浄度を判断してもよい。このように、状態判断部１ｃは、ＦＶスプール３ａに供給される駆動電流又は駆動電圧と、ＦＶスプール３ａの変位速度との相関関係に正常範囲を設定しておき、検出された相関関係が正常範囲内か否かにより、作動流体の清浄度を推定する。

【0028】

作動流体監視センサ１は、ＦＶスプールセンサ３ｂにて検出されたＦＶスプール３ａの位置の時間変化に基づいて、ＦＶスプール３ａの変位速度を検出する変位検出部１ｄを備えていてもよい。この場合、状態判断部１ｃは、ＦＶスプール３ａの変位速度と、ＦＶスプール３ａに供給される駆動電流又は駆動電圧と、の相関関係が所定の範囲（上述した正常範囲）外になるか否かで、作動流体の清浄度を判断してもよい。

【0029】

作動流体監視センサ１は、カウント部１ｅと回数判定部１ｆを備えていてもよい。カウント部１ｅは、所定の期間内に、ＦＶスプール３ａの変位速度と、ＦＶスプール３ａに供給される駆動電流又は駆動電圧と、の相関関係が所定の範囲（上述した正常範囲）外になる回数をカウントする。回数判定部１ｆは、カウント部１ｅでカウントされた回数が所定の閾値を超えているか否かを判定する。この場合、状態判断部１ｃは、回数判定部１ｆが閾値を超えていると判断した場合には、所定の警告処理を行う。

【0030】

ＦＶスプール３ａが中立位置のときは、本来的にはＦＶ３から作動油は吐出されず、ＡＣＴＶピストン４ａは停止状態である。すなわち、ＡＣＴＶピストン４ａは、ＦＶスプール３ａが中立位置になる直前にＡＣＴＶピストン４ａが存在した位置に停止し続ける。

【0031】

ＦＶスプール３ａを中立位置から第１方向（例えば、図１の上方）にずらすと、ＡＣＴＶ４の下端部に作動油が供給され、ＡＣＴＶピストン４ａは上方に移動する。これにより、例えばＡＣＴＶ４のアクチュエータ軸４ｃが上方に変位される。一方、ＦＶスプール３ａを中立位置から第１方向とは逆方向の第２方向にずらすと、ＡＣＴＶ４の上端部に作動油が供給され、ＡＣＴＶピストン４ａは下方に移動する。これにより、ＡＣＴＶ４のアクチュエータ軸４ｃが下方に変位される。

【0032】

なお、ＡＣＴＶ４は直接アクチュエータ軸４ｃを動かすのではなく、別置きのアクチュエータへ作動油を供給する制御弁であっても良い。このとき、ＡＣＴＶ４によって作動油の供給を受けるアクチュエータは１つとは限らず、ＡＣＴＶピストン４ａの位置に応じて複数のアクチュエータを駆動してもよい。例えば、複数のアクチュエータは、燃料噴射ポンプと排気弁アクチュエータであってもよい。ＡＣＴＶピストン４ａの移動位置を複数箇所に順繰りに切り替えることで、ＡＣＴＶ４は燃料噴射ポンプと排気弁アクチュエータを交互に駆動することができる。

【0033】

ＦＶスプール３ａが中立位置にいる場合は、ＦＶ３からＡＣＴＶ４に作動油が吐出されないように、確実に作動油をシールできていなければならない。また、ＦＶスプール３ａが中立位置から少しでもずれると、作動油が流れなければならない。

【0034】

流体圧駆動装置２の使用期間が長くなるにつれて、流量制御スプール弁３内を通過する作動油の清浄度が低下し、作動油に含まれる異物の量も増える。作動油の清浄度が低下するにしたがって、ＦＶスプール３ａの動きが悪くなり、駆動部５ａがＦＶスプール３ａに同じ駆動力を与えた場合であっても、ＦＶスプール３ａの変位速度は低下する。よって、ＦＶスプール３ａの変位速度を監視していれば、作動油の清浄度を推定することができる。ＦＶスプール３ａの変位速度は、ＦＶスプール３ａの位置を時間微分することで計算することができる。この計算は、変位検出部１ｄで行われる。また、ＦＶスプール３ａの変位速度は、基本的には、駆動部５ａの駆動力と相関があり、駆動部５ａの駆動力が大きいほど、ＦＶスプール３ａの変位速度が速くなる。

【0035】

図２は駆動部５ａが流量制御スプール弁３の電磁コイルに流す駆動電流と、ＦＶスプール３ａの変位速度との相関関係を示す図である。図２の各プロットは、実験またはシミュレーションにより得られたデータである。●プロットはＦＶスプール３ａが正常に動作している正常データを示し、▲プロットはＦＶスプール３ａの変位速度が遅くなった異常データを示している。
図２の例では、駆動電流とＦＶスプール３ａの変位速度との相関関係を示す各プロットが図示の２つの曲線ｃｂ１，ｃｂ２の範囲内に位置すればＦＶスプール３ａの動作は正常で、作動油の清浄度は高いと判断でき、各プロットが２つの曲線ｃｂ１，ｃｂ２の範囲外に位置すればＦＶスプール３ａの動作は異常で、作動油の清浄度が低いと判断できる。本明細書では、図２の２つの曲線ｃｂ１，ｃｂ２の範囲内を、駆動電流とＦＶスプール３ａの変位速度との相関関係の正常範囲と呼ぶ。

【0036】

より具体的には、本実施形態による作動流体監視センサ１は、以下の１）～３）の少なくとも一つの基準により、作動油の清浄度を判断してもよい。

【0037】

１）ＦＶ３の電磁コイルに所定の駆動電流を流した場合のＦＶスプール３ａの変位速度が想定した値よりも小さい場合、又はＦＶスプール３ａが所定の変位速度の場合に電磁コイルに流れる駆動電流が想定した値よりも大きい場合に、作動油の清浄度が低下したと判断する。

【0038】

２）電磁コイルの駆動電流とＦＶスプール３ａの変位速度との相関関係を示すプロット図に上限閾値と下限閾値を設定し（例えば図２の２つの曲線ｃｂ１，ｃｂ２）、上限閾値と下限閾値の間の範囲（正常範囲）から外れたプロットの数をカウントし、所定時間内でのカウント数に応じて、作動油の清浄度を判断する。

【0039】

３）流体圧駆動装置２に、作動油を共用する複数の流量制御スプール弁３が存在する場合には、いずれの流量制御スプール弁３においても、上述したカウント数が所定の閾値を超えたときに、作動油の清浄度が低下したと判断する。

【0040】

図３は作動流体監視センサ１の処理動作の一例を示すフローチャートである。作動流体監視センサ１は、流体圧駆動装置２が動作している間、図３のフローチャートの処理を繰り返し実行する。

【0041】

まず、上述した２）のカウントを行う周期ｄＴに達したか否かを判断するための時間変数ｔを初期化する（ステップＳ１）。

【0042】

次に、取得部１ａは、ＦＶスプールセンサ３ｂで検出されたＦＶスプール３ａの位置ＳＰtと、駆動部５ａがＦＶ３の電磁コイルに供給する駆動電流Ｉtとを取得する（ステップＳ２）。なお、駆動電流Ｉtを取得する代わりに、電磁コイルに供給する駆動電圧を取得してもよい。

【0043】

次に、変位検出部１ｄは、ＦＶスプール３ａの位置ＳＰtを時間微分することで、ＦＶスプール３ａの変位速度を検出する（ステップＳ３）。なお、ステップＳ３では、ＦＶスプール３ａの変位速度を直接検出する速度センサを設けて、この速度センサの検出値を取得してもよい。

【0044】

次に、時刻ｔが周期ｄＴ未満か否かを判定する（ステップＳ４）。周期ｄＴ未満であれば、駆動電流とＦＶスプール３ａの変位速度との相関関係の正常範囲を更新し（ステップＳ５）、ステップＳ２以降の処理を繰り返す。

【0045】

ステップＳ４で時刻ｔが周期ｄＴに到達したと判定されると、時刻ｔでの駆動電流に対するＦＶスプール３ａの変位速度が、駆動電流とＦＶスプール３ａの変位速度との相関関係の正常範囲内であるか否かを判定する（ステップＳ６）。上述したように、正常範囲は、例えば図２の２つの曲線ｃｂ１，ｃｂ２の範囲内である。正常範囲内であれば、エラーカウント数を減じ（ステップＳ７）、ステップＳ５の処理を行う。

【0046】

ステップＳ６で正常範囲内でないと判定されると、エラーカウント数を増やす（ステップＳ８）。エラーカウント数が所定値以内か否かを判定し（ステップＳ９）、所定値以内であれば、ステップＳ２以降の処理を繰り返す。ステップＳ９でエラーカウント数が所定値より大きいと判定されると、作動油の清浄度が低下した旨の警告処理を行う（ステップＳ１０）。警告処理の詳細は特に問わないが、例えば、不図示の表示装置に作動油の清浄度が低下したことを表示してもよいし、音声で作動油の清浄度が低下したことを報知してもよい。警告処理を受けて、保守作業員は、例えば作動油を交換する等の保守作業を行うことになる。

【0047】

図３のステップＳ３で、変位検出部１ｄがＦＶスプール３ａの変位速度を検出する際には、作動油の流体力を考慮に入れて変位速度を検出してもよい。作動油が流れている場合、作動油には流体力が生じており、流体力はＦＶスプール３ａの変位速度に影響する。作動油の流体力は、ＦＶスプール３ａの開度に応じて異なる。このため、ＦＶスプール３ａの開度に応じて流体力を推定し、流体力に基づいてＦＶスプール３ａの変位速度を補正してもよい。ＦＶスプール３ａの開度は、例えば開度センサにより検出可能である。また、作動油の油圧によっても流体力が変化し、また、作動油の温度によって作動油の粘度が変化する。したがって、変位検出部１ｄは、作動油の流体力や粘度に応じて、ＦＶスプール３ａの変位速度を補正してもよい。

【0048】

また、ＦＶスプール３ａの位置に応じて、同じ駆動電流を電磁コイルに流しても、ＦＶスプール３ａの変位速度が相違する場合がある。そこで、ＦＶスプール３ａの位置に応じて、ＦＶスプール３ａの変位速度を補正してもよい。

【0049】

さらに、電磁コイルに流れる駆動電流に対するＦＶスプール３ａの変位速度が、電磁コイルやＦＶスプール３ａの劣化などの要因により経時変化する場合もありうる。この場合、長期間内の駆動電流とＦＶスプール３ａの変位速度の相関関係から、正常範囲を設定してもよい。長期間にわたっての駆動電流とＦＶスプール３ａの変位速度の相関関係を例えば不図示の相関関係記憶部に記憶しておき、推定部１ｂは、この相関関係記憶部から相関関係を読み出して、平均化処理等により、正常範囲を設定してもよい。

【0050】

上記では、電磁コイルに有する流量制御スプール弁３において、駆動電流とＦＶスプール３ａの変位速度との相関関係が正常範囲内か否かにより、作動油の清浄度を判断する例を説明したが、本実施形態は、電磁コイル以外の駆動力（例えば、油圧駆動力など）によりＦＶスプール３ａを移動させる場合にも適用可能である。よって、ＦＶスプール３ａを駆動させる駆動力とＦＶスプール３ａの変位速度との相関関係が正常範囲内か否かにより、作動油の清浄度を判断すればよい。ＦＶスプール３ａを駆動させる駆動力とＦＶスプール３ａの変位速度との相関関係が正常範囲内か否かを判断することは、ＦＶスプール３ａの摺動抵抗に基づいて作動流体の状態を判断することと等価である。

【0051】

このように、本実施形態では、ＦＶスプール３ａの駆動力とＦＶスプール３ａの変位速度との相関関係が正常範囲内か否かにより、作動流体の清浄度を判断するため、ＦＶスプール３ａが固着不良を起こす前に、いち早く作動流体の清浄度が低下したことを把握でき、作動油を交換する等の保守作業を的確なタイミングで行うことができる。これにより、ＦＶスプール３ａが固着して流体圧駆動装置２を分解修理する等の費用と時間のかかる保守作業を行う頻度を削減できる。

【0052】

上述した実施形態では、ＦＶ３とＡＣＴＶ４を備えた流体圧駆動装置２について説明したが、本実施形態は、流量制御弁３とアクチュエータ４とを備えた流体圧駆動装置２に幅広く適用可能である。流量制御弁３は、可動部を有し、可動部の位置に応じて作動油の吐出量を制御するものであればよい。流量制御弁の具体例は、上述したＦＶ３等のスプール弁３の他に、ポペット弁、ボール弁、ニードル弁などにも適用可能である。アクチュエータ４は、流量制御弁からの作動油の吐出量に応じて位置を可変可能な第２可動部を有し、第２可動部の位置に応じてアクチュエータ軸４ｃを直接駆動するもののほか、第２可動部は位置に応じて、別置きのアクチュエータに対する作動油の供給量を制御する弁であってもよい。アクチュエータ４の具体例は、上述したピストン式のアクチュエータＡＣＴＶ４の他に、スプール弁３やポペット弁でもよいし、油圧モータ等の流体圧駆動モータでもよい。

【0053】

本発明の態様は、上述した個々の実施形態に限定されるものではなく、当業者が想到しうる種々の変形も含むものであり、本発明の効果も上述した内容に限定されない。すなわち、特許請求の範囲に規定された内容およびその均等物から導き出される本発明の概念的な思想と趣旨を逸脱しない範囲で種々の追加、変更および部分的削除が可能である。

【符号の説明】

【0054】

１ 作動流体監視センサ、１ａ 取得部、１ｂ 推定部、１ｃ 状態判断部、１ｄ 変位検出部、１ｅ カウント部、１ｆ 回数判定部、２ 流体圧駆動装置、３ 流量制御スプール弁、３ａ ＦＶスプール、３ｂ ＦＶスプールセンサ、４ アクチュエータ、４ａ ＡＣＴＶピストン、４ｂ ＡＣＴＶピストンセンサ、５ コントローラ

【図1】

【図2】

【図3】