特許 7369353 異常診断システムおよび異常診断方法

(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】2023-10-18

(45)【発行日】2023-10-26

(54)【発明の名称】異常診断システムおよび異常診断方法

(51)【国際特許分類】

   G01M 99/00 20110101AFI20231019BHJP

   G05B 23/02 20060101ALI20231019BHJP

   G01M 13/003 20190101ALI20231019BHJP

【ＦＩ】

G01M99/00 Z

G05B23/02 R

G01M13/003

G01M99/00 A

【請求項の数】 4

(21)【出願番号】P 2020049735

(22)【出願日】2020-03-19

(65)【公開番号】P2021148648

(43)【公開日】2021-09-27

【審査請求日】2022-06-17

(73)【特許権者】

【識別番号】000001993

【氏名又は名称】株式会社島津製作所

(74)【代理人】

【識別番号】100121441

【弁理士】

【氏名又は名称】西村 竜平

(74)【代理人】

【識別番号】100154704

【弁理士】

【氏名又は名称】齊藤 真大

(74)【代理人】

【識別番号】100129702

【弁理士】

【氏名又は名称】上村 喜永

(74)【代理人】

【識別番号】100094248

【弁理士】

【氏名又は名称】楠本 高義

(72)【発明者】

【氏名】飯泉 仁美

【審査官】目黒 大地

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１９－１５９８４１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１３－２２７９４６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１９－０６４４４７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１６－００３８７５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００５－２４１０８９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０３－２４５０２１（ＪＰ，Ａ）

【文献】登録実用新案第３１６６７８８（ＪＰ，Ｕ）

【文献】特開２０１８－１７５３１０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開昭６４－０２８０６５（ＪＰ，Ａ）

【文献】実開昭６１－１９０７６８（ＪＰ，Ｕ）

【文献】特開平１０－３３２４７７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０１－０９８９３８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０９－１１３３５１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１９－０２０２６４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１５－１２４７２６（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０１Ｍ １３／００－１３／０４５

Ｇ０１Ｍ ９９／００

Ｇ０１Ｈ １／００－１７／００

Ｇ０１Ｂ ２３／００－２３／０２

Ｆ１５Ｂ １／００－２１／１４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

モータと、
前記モータをオンまたはオフするコンタクタと、
液圧シリンダと、
液体を貯留するタンクと、
前記モータによって駆動し、前記タンクに貯留されている液体を前記液圧シリンダに向けて吐出するポンプと、
前記液体の流れを制御するバルブと、
前記コンタクタのオン又はオフによって生じる振動、および、前記バルブの駆動によって生じる振動を検知するセンサと、
前記コンタクタおよびバルブが正常に動作したときに生じる振動を記憶する記憶装置と、
前記センサで検知された振動と記憶手段に記憶された振動とを比較し、前記コンタクタおよび前記バルブの異常を判定する制御装置と、を備え、
前記コンタクタのオンまたはオフと前記バルブの駆動のタイミングが異なり、
前記コンタクタのオン又はオフによって生じる振動が終了した後に、前記バルブの駆動が行われることで、前記コンタクタによって生じる振動と前記バルブによって生じる振動とを区別する、異常診断システム。

【請求項2】

前記制御装置は、センサで検知された振動と記憶装置に記憶された振動の周波数、振幅、期間および時間の少なくとも1つを比較する請求項１に記載の異常診断システム。

【請求項3】

モータと、
前記モータをオンまたはオフするコンタクタと、
液圧シリンダと、
液体を貯留するタンクと、
前記モータによって駆動し、前記タンクに貯留されている液体を前記液圧シリンダに向けて吐出するポンプと、
前記液体の流れを制御するバルブと、
前記コンタクタのオン又はオフによって生じる振動、および、前記バルブの駆動によって
生じる振動を検知するセンサと、
前記コンタクタおよびバルブが正常に動作したときに生じる振動を記憶する記憶装置と、
前記センサで検知された振動と記憶手段に記憶された振動とを比較し、前記コンタクタおよび前記バルブの異常を判定する制御装置と、を備え、
前記コンタクタのオンまたはオフと前記バルブの駆動のタイミングが異なる、液圧装置において、
前記コンタクタがオンまたはオフになることでモータを駆動または停止させるステップと、
前記モータがポンプを駆動または停止させるステップと、
前記バルブの開閉によって液圧シリンダに対して液体を供給または排出させるステップと、
前記センサがコンタクタおよびバルブの少なくとも1つの動作によって生じる振動を検知するステップと、
前記制御装置がセンサで検知された振動と記憶手段に記憶された振動とを比較し、コンタクタおよびバルブの少なくとも１つの異常を判定するステップと、
を備え、
前記コンタクタのオン又はオフによって生じる振動が終了した後に、前記バルブの駆動が行われることで、前記コンタクタによって生じる振動と前記バルブによって生じる振動とを区別する、異常診断方法。

【請求項4】

前記制御装置は、センサで検知された振動と記憶装置に記憶された振動の周波数、振幅、期間および時間の少なくとも1つを比較する請求項３に記載の異常診断方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、液圧装置の異常診断システムおよび異常診断方法に関するものである。

【背景技術】

【0002】

従来、荷役装置などに液圧（油圧）装置が利用されている。液圧装置は、モータによってポンプを駆動させ、ポンプが液体（作動油）を吐出する。液圧装置に備えられた弁が液体の流れる方向を切り替えることで、液圧シリンダに液体を供給したり液圧シリンダから液体を排出したりする。液圧シリンダのピストンが移動することで、そのピストンに固定されたピストンロッドが移動する。たとえばピストンロッドに取り付けられた荷台が昇降される。

【0003】

液圧装置が使用途中で異常停止すると、その状態で液圧装置を修理する必要がある。たとえば、トラックの荷台に荷物を載せて液圧装置によって荷台を昇降させる。この荷台の昇降途中で液圧装置が異常停止すると、その状態で液圧装置を修理する必要があるため、トラックを移動させることができない。倉庫などでおこなわれる荷役作業が中断するおそれがある。そのため、液圧装置の異常箇所を早期に発見し、液圧装置が異常停止する前にその異常箇所を修理する必要がある。

【0004】

下記特許文献１は液圧装置の液体の圧力を計測することで、液圧装置の異常を検知することが開示されている。具体的には、圧力制御弁につながるラインの圧力を計測することで、圧力制御弁のアンロード回路の故障を検知している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【文献】国際公開番号ＷＯ２０１７／１６４３７０

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

しかし、液圧装置で故障する箇所は圧力制御弁のみではない。たとえば、一般的に液圧装置に複数の弁が使用されるため、それぞれの弁に故障するおそれがある。さらに、液圧装置はモータ、ポンプおよび液圧シリンダなどの弁以外の部品も故障するおそれがある。特許文献１はこれらの部品に発生する異常を発見することができない。さらに、液圧装置が異常停止した場合、液圧装置の使用者は原因となった部品を突き止めることはできない。異常箇所が分からなければ、部品の手配をおこなうことができず、修理に時間を要する。

【0007】

本発明の目的は、液圧装置の異常箇所を早期に発見できる異常診断システムおよび異常診断方法を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0008】

以上の課題を解決すべく、本発明に係る異常診断システムおよび異常診断方法は、以下に述べるような構成を有する。

【0009】

本発明の異常診断システムは、モータと、前記モータをオンまたはオフするコンタクタと、液圧シリンダと、液体を貯留するタンクと、前記モータによって駆動し、前記タンクに貯留されている液体を前記液圧シリンダに向けて吐出するポンプと、前記液体の流れを制御するバルブと、前記モータ、コンタクタ、液圧シリンダ、ポンプおよびバルブの少なくとも1つの動作によって生じる振動を検知するセンサと、前記モータ、コンタクタ、液圧シリンダ、ポンプおよびバルブの少なくとも１つが正常に動作したときに生じる振動を記憶する記憶装置と、前記センサで検知された振動と記憶手段に記憶された振動とを比較し、モータ、コンタクタ、液圧シリンダ、ポンプおよびバルブの少なくとも１つの異常を判定する制御装置とを備える。

【0010】

本発明の異常診断方法は、モータと、前記モータをオンまたはオフするコンタクタと、液圧シリンダと、液体を貯留するタンクと、前記モータによって駆動し、前記タンクに貯留されている液体を前記液圧シリンダに向けて吐出するポンプと、前記液体の流れを制御するバルブと、前記モータ、コンタクタ、液圧シリンダ、ポンプおよびバルブの少なくとも1つの動作によって生じる振動を検知するセンサと、前記モータ、コンタクタ、液圧シリンダ、ポンプおよびバルブの少なくとも１つが正常に動作したときに生じる振動を記憶する記憶装置と、前記センサで検知された振動と記憶手段に記憶された振動とを比較し、モータ、コンタクタ、液圧シリンダ、ポンプおよびバルブの少なくとも１つの異常を判定する制御装置とを備えた液圧装置において、前記コンタクタがオンまたはオフになることでモータを駆動または停止させるステップと、前記モータがポンプを駆動または停止させるステップと、前記バルブの開閉によって液圧シリンダに対して液体を供給または排出させるステップと、前記センサがモータ、コンタクタ、液圧シリンダ、ポンプおよびバルブの少なくとも1つの動作によって生じる振動を検知するステップと、前記制御装置がセンサ検知された振動と記憶手段に記憶された振動とを比較し、モータ、コンタクタ、液圧シリンダ、ポンプおよびバルブの少なくとも１つの異常を判定するステップとを備える。

【発明の効果】

【0011】

本発明によれば、センサでコンタクタ等の動作によって生じる振動を検出することでそれらの異常を判定することができる。各部品の振動によって異常を検出できるため、早期に異常箇所となった部品を修理または交換できる。液圧装置が異常停止を予防しやすくなっている。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】本願の異常診断システムの構成を示す図である。

【図2】トラックの荷役装置を示す図である。

【図3】記憶装置に記憶された振動と異常を有する振動の違いを示す図である。

【図4】コンタクタおよび方向制御弁と振動の関係を示すグラフである。

【図5】記憶装置に記憶された振動と異常を有する振動の違いを示す図である。

【図6】液圧シリンダを２つ用いた液圧装置に対する異常診断システムの構成を示す図である。

【図7】通信装置を備えた異常診断システムの構成を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0013】

本発明の実施形態に係るその異常診断システムおよび異常診断方法について図面を参照して説明する。複数の実施形態を説明するが、異なる実施形態であっても同じ手段には同一の符号を付して説明を省略する場合がある。

【0014】

[実施形態１]
図１に示す本願の異常診断システム１０は、液圧（油圧）装置１２の異常を診断する。液圧装置１２はトラックまたはフォークリフトなどの荷役装置に組み込まれる。たとえば図２に示すトラック１４の荷役装置１６は液圧装置１２と荷受台１８を備える。荷受台１８が液圧装置１２によって昇降させられる。

【0015】

[液圧装置]
液圧装置１２は、電源２０、その電源２０の電力で駆動するモータ２２、そのモータ２２をオンまたはオフするコンタクタ２４、液圧シリンダ２６、液体（作動油）を貯留するタンク２８、そのタンク２８に貯留されている液体を液圧シリンダ２６に向けて吐出するポンプ３０、液体の流れを制御するバルブ３２、３４、３６、３８、４０、および制御装置４２を備える。

【0016】

電源２０は直流電源である。図２のトラック１４であれば、トラック１４の車載バッテリーが電源２０として使用される。トラック１４の車載バッテリー以外に液圧装置１２のために専用の電源２０を備えてもよい。電源２０は交流電源の出力を電源回路で直流化したものであってもよい。

【0017】

モータ２２は直流ブラシレスモータを使用するが、他のモータを使用してもよい。モータ２２はコンタクタ２４を介して電源２０に接続されている。コンタクタ２４がオンになると、電源２０とモータ２２が接続され、電源２０からモータ２２に電力が供給される。

【0018】

コンタクタ２４は電磁開閉式のスイッチである。コンタクタ２４は接点スイッチ４４とコイル４６を備えている。制御装置４２がコンタクタ２４のコイル４６に電流を流すことができる。コイル４６に流れる電流の有無で接点スイッチ４４がオンまたはオフになる。接点スイッチ４４がオンになるとモータ２２と電源２０が接続され、モータ２２が駆動される。

【0019】

液圧シリンダ２６は、その中に液体が供給または排出されることでシリンダ内のピストンが直線運動するものである。ピストンにピストンロッドが取り付けられており、ピストンが直線運動することで、ピストンロッドの先端に取り付けられた部品が移動する。たとえば、ピストンロッドの先端に荷受台１８を取り付けた場合、荷受台１８を昇降させることができる。

【0020】

ポンプ３０は歯車ポンプ、ベーンポンプ、スクリューポンプ、プランジャーポンプなどを利用できる。ポンプ３０はモータ２２の動力によって駆動する。ポンプ３０はタンク２８に貯留された液体を液圧シリンダ２６に向けて吐出する。

【0021】

バルブ３２、３４、３６、３８、４０は方向制御弁３２、３４、圧力制御弁（リリーフ弁）３６およびチェック弁（逆止弁）３８、４０を含む。方向制御弁は第１方向制御弁３２と第２方向制御弁３４を備える。

【0022】

第１方向制御弁３２は液圧シリンダ２６への液体の供給と停止を切り替える。第１方向制御弁３２は励磁コイルが励磁されていない状態でチェック弁が選択されており、液圧シリンダ２６に対する液体供給が停止されている。励磁コイルが励磁されると第１方向制御弁３２が開けられ、液圧シリンダ２６に液体が供給される。

【0023】

第２方向制御弁３４は液圧シリンダ２６からの液体の排出と停止を切り替える。第２方向制御弁３４は励磁コイルが励磁されていない状態でチェック弁が選択されて閉じており、液圧シリンダ２６からの液体の排出が停止されている。励磁コイルが励磁されると第２方向制御弁３４が開けられ、液圧シリンダ２６から液体が排出される。

【0024】

たとえば、ピストンロッドの先端に荷受台１８を取り付けた場合、第１方向制御弁３２を開けて第２方向制御弁３４のチェック弁を選択すれば荷受台１８が上昇する。反対に、第１方向制御弁３２のチェック弁を選択して第２方向制御弁３４を開ければ荷受台１８が下降する。各方向制御弁３２、３４の励磁コイルは、制御装置４２によって励磁電流が流されるように配線される（図示省略）。

【0025】

タンク２８と第２方向制御弁３４の間に絞り４８を備える。液圧シリンダ２６から液体を排出するときに、一気に液体が排出されるとピストンが一気に移動する。たとえば、ピストンロッドの先端に荷受台１８が取り付けられていれば、荷受台１８が一気に下降する。絞り４８によって液圧シリンダ２６から一気に液体が排出されないようになっている。

【0026】

圧力制御弁３６は液体の圧力が一定以上になると開けられるバルブである。ポンプ３０から吐出された液体が液圧シリンダ２６に最大量供給された後は液圧シリンダ２６の中に液体が入らない。また、ポンプ３０が駆動した状態で２つの方向制御弁３２、３４が閉じていれば、液体の行き場が無い。これらの場合、液体の圧力が上昇し、ポンプ３０および液圧シリンダ２６などの液圧装置１２を構成する部品が破損するおそれがある。液体の圧力が一定以上になって圧力制御弁３６が開けられ、液体がタンク２８に排出されることで、液圧装置１２を構成する部品が保護される。

【0027】

チェック弁３８、４０はポンプ３０へ液体を逆流させないためのバルブである。ポンプ３０から液圧シリンダ２６に向けて液体が流れているときチェック弁３８、４０が開く。液圧シリンダ２６からポンプ３０に向けて液体が流れようとするとチェック弁３８、４０は閉じる。

【0028】

液体の圧力を計測する圧力計５０を備える。圧力計５０はブルドン管圧力計またはダイアフラム式圧力計などを使用できるが、液体の圧力が計測できれば圧力計５０は特に限定されない。圧力計５０の値が制御装置４２に入力され、液体の圧力を監視する。液体の圧力が上限値よりも高くなれば、制御装置４２がコンタクタ２４をオフにして、モータ２２とポンプ３０を停止させる。

【0029】

制御装置４２はＣＰＵ（Central Processing Unit）またはＰＬＣ（Programmable Logic Controller）などの演算回路を含む。制御装置４２は上記電源２０で動作する。制御装置４２はコンタクタ２４および各方向制御弁３２、３４を制御する。制御装置４２がコイル４６に電流を流せばコンタクタ２４がオンになり、電流を流さなければコンタクタ２４がオフになる。制御装置４２が方向制御弁３２、３４の励磁コイルに電流を流せば励磁コイルが励磁され、方向制御弁３２、３４が開けられる。励磁コイルに電流を流さなければ、方向制御弁３２、３４はチェック弁が選択される。

【0030】

制御装置４２にはスイッチＳＷ１、ＳＷ２が接続されている。たとえば、液圧装置１２が荷受台１８を昇降させる場合、荷受台１８の上昇スイッチＳＷ１と下降スイッチＳＷ２を備える。いずれかのスイッチＳＷ１、ＳＷ２が押されることで、制御装置４２がコンタクタ２４と方向制御弁３２、３４を上記のように制御して、液圧シリンダ２６への液体の供給と排出を制御する。

【0031】

液圧装置１２の一部の部品が筐体５２に収納されている。筐体５２に収納されるのは、少なくともモータ２２、コンタクタ２４、ポンプ３０、バルブ３２、３４、３６、３８、４０、制御装置４２である。

【0032】

[異常診断システム]
本願の異常診断システム１０は、上記液圧装置１２のコンタクタ２４および方向制御弁３２、３４の少なくとも１つの異常を診断する。異常診断システム１０は、振動を検知するセンサ５４、正常な振動を記憶する記憶装置５６、および制御装置４２を備える。

【0033】

センサ５４はコンタクタ２４および方向制御弁３２、３４で生じる振動を検知する。振動は空気中を伝わる音を含み、センサ５４はマイクロフォンを含む。コンタクタ２４および方向制御弁３２、３４が動作したときに発生する音をマイクロフォンで集音する。たとえばマイクロフォンはコンデンサマイクを使用できる。コンデンサマイクは音による電極間の変化を検出することができるため、音は可聴音域の音に限定されない。すなわち、コンデンサマイクは振動センサとして使用される。

【0034】

半導体メモリまたは磁気記憶装置が記憶装置５６として使用できる。記憶装置５６はコンタクタ２４および方向制御弁３２、３４が正常に動作したときの振動を記憶する。振動は音であり、振動の振幅、周波数および時間を記憶する。時間は、振動している期間および振動が開始する時間を含む。振動が開始する時間は、制御装置４２がコンタクタ２４のコイル４６に電流を流しまたは停止してから接点スイッチ４４のオンまたはオフするまでの時間、および制御装置４２が方向制御弁３２、３４の励磁コイルを励磁または非励磁にしてから方向制御弁３２、３４が開けられまたはチェック弁に切り替わるまでの時間を含む。

【0035】

センサ５４が検知した振動を記憶装置５６に記憶されてもよい。記憶装置５６に記憶された振動のデータは、液圧装置１２の動作を分析するのに利用できる。

【0036】

制御装置４２は液圧装置１２のコンタクタ２４および方向制御弁３２、３４を制御する以外に、コンタクタ２４および方向制御弁３２、３４の異常を判断する。制御装置４２はセンサ５４で検知した振動と記憶装置５６に記憶した振動とを比較し、検知した振動が記憶した振動から一定値以上異なれば、異常と判断する。

【0037】

制御装置４２がコンタクタ２４のコイル４６に電流を流したり停止したりして制御することで、コンタクタ２４がオンまたはオフする。このとき、コンタクタ２４に異常があれば、コンタクタ２４で生じる振動の振幅、周波数、振動の期間、制御装置４２がコンタクタ２４を制御してからコンタクタ２４がオンまたはオフするまでの時間の少なくとも１つが異なる。制御装置４２が方向制御弁３２、３４を制御することで、方向制御弁３２、３４が動作する。方向制御弁３２、３４に異常があれば、方向制御弁３２、３４に生じる振動の振幅、周波数、振動の期間、方向制御弁３２、３４が動作または停止するまでの時間の少なくとも１つが異なる。制御装置４２は、これらの異常な振動を正常な振動と比較して、異常を判断する。

【0038】

たとえば、図３の最も上に示す振動はコンタクタ２４が正常に動作したときの振動６０ａであり、記憶装置５６に記憶された振動とする。振動６０ｂの振幅は記憶された振動６０ａの振幅よりも大きく、振動６０ｃの周波数は記憶された振動６０ａの周波数よりも高く、振動６０ｄの期間は記憶された振動６０ｄの期間よりも長く、振動６０ｅの開始時間は記憶された振動６０ａの開始時間よりも遅い。このように、振動の振幅、周波数、期間および時間を比較することで、コンタクタ２４および方向制御弁３２、３４が動作したときの音の違い、長さの違い、チャタリング音の有無などが検出できる。具体的な比較方法の一例として、記憶装置５６に記憶された振動とセンサ５４で検知された振動の差分を取り、得られた差分の値によって異常の有無を判定する。

【0039】

スイッチＳＷ１、ＳＷ２をオンまたはオフしたときに、制御装置４２がコンタクタ２４を制御する時間と方向制御弁３２、３４を制御する時間を異ならせる。図４に示すように、コンタクタ２４がオンになる時間Ｔ１と方向制御弁３２、３４が開けられる時間Ｔ２とで時差があり、コンタクタ２４がオフになる時間Ｔ３と方向制御弁３２、３４がチェック弁に切り替わる時間Ｔ４とで時差がある。コンタクタ２４と方向制御弁３２、３４を同時に駆動させないことで、センサ５４で検知される振動を判別しやすくする。さらに、コンタクタ２４の振動が終了してから方向制御弁３２、３４が駆動されるようにすることで、センサ５４で振動を区別しやすくなる。

【0040】

上記筐体５２の中にセンサ５４と記憶装置５６も収納されている。筐体５２が外部の音を遮断できるため、センサ５４がコンタクタ２４および方向制御弁３２、３４の振動を検知しやすくなる。

【0041】

異常診断システム１０は、コンタクタ２４または方向制御弁３２、３４の異常を表示するディスプレイ、警告音を発するスピーカーなどを備えてもよい。ディスプレイに故障を表示したり、スピーカーで警告音を発したりして液圧装置１２の操作者に液圧装置１２の異常を知らせる。

【0042】

[異常診断方法]
次に異常診断システム１０を使用した故障診断方法について説明する。（１）操作者がスイッチＳＷ１、ＳＷ２を操作することで、液圧装置１２が制御される。上昇スイッチＳＷ１がオンされれば、制御装置４２がコンタクタ２４をオンにする。コンタクタ２４がオンになると、モータ２２は電源２０に接続される。モータ２２が駆動し、ポンプ３０も駆動される。ポンプ３０が液体を液圧シリンダ２６に向けて吐出する。上昇スイッチＳＷ１がオフされれば、制御装置４２がコンタクタ２４をオフにする。電源２０とモータ２２が切断され、モータ２２が停止し、ポンプ３０も停止する。

【0043】

また、下降スイッチＳＷ２がオンまたはオフされても、上昇スイッチＳＷ１がオンまたはオフされたときと同様に、制御装置４２がコンタクタ２４を制御する。

【0044】

（２）スイッチＳＷ１、ＳＷ２がオンにされたとき、オンになったスイッチＳＷ１、ＳＷ２の種類に応じて方向制御弁３２、３４を開ける。上昇スイッチＳＷ１がオンにされたとき、制御装置４２は第１方向制御弁３２の励磁コイルに電流を流して励磁し、第１方向制御弁３２を開ける。ポンプ３０で吐出された液体が液圧シリンダ２６に供給される。ピストンが上昇し、荷受台１８が上昇する。上昇スイッチＳＷ１がオフになると、制御装置４２は第１方向制御弁３２の励磁コイルの励磁を停止し、第１方向制御弁３２はチェック弁に切り替えられる。このとき、第２方向制御弁３４が閉じていれば、第２方向制御弁３４とチェック弁３８によって液体が保持される。荷受台１８が上昇した状態で保持される。

【0045】

下降スイッチＳＷ２がオンにされると、制御装置４２が第２方向制御弁３４の励磁コイルを励磁し、第２方向制御弁３４を開ける。荷受台１８の重量および荷受台１８に載せられた荷物の重量によって液圧シリンダ２６のピストンが押される。液圧シリンダ２６から第１方向制御弁３２おおび第２方向制御弁３４を通して液体がタンク２８に排出される。下降スイッチＳＷ２がオフになると、制御装置４２は第２方向制御弁３４の励磁コイルの励磁を停止し、第２方向制御弁３４はチェック弁に切り替えられる。液圧シリンダ２６の液体が保持され、荷受台１８が停止した状態で保持される。

【0046】

（３）センサ５４が、上記（１）と（２）におけるコンタクタ２４のオンおよびオフによって生じる振動および各方向制御弁３２、３４の駆動によって生じる振動を検出する。センサ５４はマイクロフォン、振動は空気中を伝わる音である。

【0047】

（４）制御装置４２が、センサ５４で検知された振動と記憶装置５６に記憶された振動を比較し、センサ５４で検知された振動が記憶装置５６に記憶された振動に対して一定以上異なれば、コンタクタ２４または方向制御弁３２、３４の異常と判断する。制御装置４２は、振動の振幅、周波数、振動している期間および振動が開始する時間を比較する。それらのいずれかが一定以上異なれば、コンタクタ２４または方向制御弁３２、３４に異常を生じている可能性が高く、異常と判断する。たとえば、コンタクタ２４のコイル４６に電流を流してから接点スイッチ４４がオンになる時間が記憶された時間よりも一定以上遅かったり、振動している期間と異なる期間に振動が検知されたりすれば、コンタクタ２４に異常が生じていると判断する。制御装置４２はディスプレイにその旨を表示したり、スピーカーで警報音を発したりする。

【0048】

以上のように、本願はコンタクタ２４と方向制御弁３２、３４の異常を早期に検出することができる。従来に比べて異常箇所を判別しやすくなっており、修理をおこなうときに、部品の手配などをしやすくなっている。

【0049】

[実施形態２]
コンタクタ２４と方向制御弁３２、３４の振動を検知することを実施形態１で説明したが、他の部品の振動を検知してもよい。具体的には、モータ２２およびポンプ３０が挙げられる。コンタクタ２４の動作にあわせてモータ２２およびポンプ３０が動作するため、コンタクタ２４の振動を検知すると、モータ２２およびポンプ３０の振動も検知することができる。モータ２２またはポンプ３０の振動が記憶装置５６に記憶された振動と比較して一定以上異なれば、モータ２２またはポンプ３０の異常と判断する。振動の比較は、実施形態１と同様に、振幅、周波数、期間および時間を比較する。

【0050】

図５に示すように、記憶装置５６に記憶されたモータ２２の振動を符号６６ｆとする。モータ２２はコンタクタ２４がオンになっている間駆動するため、コンタクタ２４に比べて長期間振動が発生する。そのため、図５の振動６６ｇに示すように、途中に振幅の異なる振動であったり、振動６０ｈのように途中に周波数の異なる振動になる場合がある。そのため、単位時間ごとに振幅および周波数が比較されてもよい。

【0051】

なお、モータ２２およびポンプ３０に対する負荷が変化すると振動も変化する。記憶装置５６に記憶されたモータ２２の振動とポンプ３０の振動について振幅および周波数の上限と下限の幅が広くなるようにしてもよい。

【0052】

振動が検知されるバルブ３２、３４、３６、３８、４０は方向制御弁３２，３４に限定されない。圧力制御弁３６およびチェック弁３８、４０の振動が検知されてもよい。さらに、筐体５２の中に収納された部品に限定されず、たとえば液圧シリンダ２６にセンサ５４を取り付け、液圧シリンダ２６の振動を直接検知してもよい。

【0053】

[実施形態３]
センサ５４の数は１に限定されず、複数のセンサ５４を用いてもよい。たとえば、センサ５４を各部品に１つずつ取り付け、直接振動を検知するようにしてもよい。直接振動を検知することで、異常診断の精度が高くなる。センサ５４が部品に直接取り付けられることで、可聴音以外の振動を直接検知することも可能になる。たとえばセンサ５４を方向制御弁３２、３４に直接取り付けることで、方向制御弁３２、３４を流れる液体によって生じる振動を検知することも可能になる。

【0054】

[実施形態４]
制御装置４２は振動の振幅、周波数、期間および時間の少なくとも１つを比較してもよい。制御装置４２が振幅、周波数、期間および時間を比較した場合に、その中の複数が一定以上異なる場合がある。振幅等の中から少なくとも１つを比較することで異常を判定することができる場合がある。

【0055】

[実施形態５]
センサ５４としてコンデンサマイクを例に説明したが、他のマイクロフォンであってもよい。可聴音域の音のみをセンサ５４で検知してもよい。各部品にセンサ５４を１つずつ取り付ける場合、センサ５４はマイクロフォン以外の振動センサを使用することも可能である。

【0056】

[実施形態６]
図４ではコンタクタ２４をオンまたはオフさせてから方向制御弁３２、３４を駆動しているが、方向制御弁３２、３４を開閉してからコンタクタ２４をオンまたはオフしてもよい。コンタクタ２４のオンまたはオフと方向制御弁３２、３４の駆動が同時にならなければよい。また、方向制御弁３２、３４以外のバルブについてもコンタクタ２４とオンまたはオフと同時に駆動しないことが好ましい。複数のバルブ３２、３４、３６、３８、４０の駆動が同時にならないことが好ましい。液圧装置１２に使用される部品が同時に駆動しないことで各部品の振動をセンサ５４で検知しやすくする。

【0057】

[実施形態７]
液圧装置１２は図１の構成に限定されない。図６の液圧装置６２は２つの液圧シリンダ１２、６４を備えている。たとえば、液圧シリンダ２６は荷受台１８を昇降させるために使用し、液圧シリンダ６４はトラック１４の荷受台１８で荷台６６を開閉するために使用される。方向制御弁３２、３４のいずれかの励磁コイルを励磁すれば、液圧シリンダ２６が動作する。液圧シリンダ２６の動作については実施形態１で説明しているので省略する。

【0058】

液圧シリンダ６４におけるピストンよりロッドを有する側の空間をロッド側Ａ、その反対側の空間をヘッド側Ｂとする。方向制御弁６４の励磁コイルは制御装置４２から励磁電流が流れるようにする。液圧シリンダ６４を駆動させる場合、方向制御弁７０を励磁し、方向制御弁７２を励磁しないと、ポンプ３０から液圧シリンダ６４のロッド側Ａに液体の経路が形成され、液圧シリンダ６４のヘッド側Ｂからタンク２８に液体の経路が形成される。チェック弁７４は液圧シリンダ６４のロッド側Ａからポンプ３０に液体を逆流させない。液圧シリンダ６４のロッド側Ａに液体が送られ、ヘッド側Ｂから液体が排出されて液圧シリンダ６４のピストンロッドが収納される。

【0059】

方向制御弁７０を励磁せず、方向制御弁７２を励磁すると、ポンプ２４から液圧シリンダ６４のヘッド側Ｂに液体の経路が形成される。液圧シリンダ６４のヘッド側Ｂがロッド側Ａに対して空間が広いため、液圧シリンダ６４のヘッド側Ｂに液体を供給しつつ、ロッド側Ａから液体を排出してヘッド側Ｂに液体が送られる。液圧シリンダ６４のピストンロッドが押し出される。

【0060】

液圧シリンダ６４を駆動させるときは方向制御弁７６の励磁コイルを励磁して、圧力制御弁７８が駆動できるようにする。方向制御弁７０、７２の励磁コイルをいずれも励磁しなければ、液圧シリンダ６４は停止する。ポンプ３０とチェック弁７４の間に絞り８０を設けて、液体の流量を調整してもよい。

【0061】

液圧シリンダ２６を駆動させるときは、液圧シリンダ６４を停止させる。液圧シリンダ６４を駆動させるときは、液圧シリンダ２６を停止させる。液圧シリンダ６４を駆動させるためのスイッチＳＷ３、ＳＷ４が制御装置４２に接続されている。スイッチＳＷ３をオンにすると上記のようにロッド側Ａに液体が供給され、スイッチＳＷ４をオンにすると上記のようにヘッド側Ｂに液体が供給されるようにする。

【0062】

２つの液圧シリンダ２６、６４が備えられていても、他の実施例と同様にセンサ５４が液圧装置６２に備えられた部品の駆動時に生じる振動を検知し、制御装置４２で検知した振動と記憶装置５６に記憶された振動とを比較し、一定以上異なる場合に異常と判断する。

【0063】

[実施形態８]
異常診断システム１０は温度計、湿度計またはその両方を備えてもよい。温度計が計測した温度と湿度計が計測した湿度が制御装置４２に入力される。上記のように異常と判断した場合に、制御装置４２は異常と判断したときの温度および湿度を記憶装置５６に記憶する。記憶された温度と湿度から、異常が生じる温度および湿度を分析することができる。

【0064】

[実施形態９]
図７の異常診断システム８２のように、センサ５４で検知した振動、制御装置４２で判断した異常、またはその両方を通信するための通信装置８４を備えてもよい。通信装置８４はネットワーク８６を介して移動体通信をおこなえる装置、ＷｉＦｉで通信する装置などが挙げられる。上記データを通信装置８４からネットワーク８６に送信し、ホストコンピュータ８８の記憶手段で記憶する。また、制御装置４２がおこなう異常の判断をホストコンピュータ８８で行ってもよい。ホストコンピュータ８８で判断された結果をネットワーク８６を介して液圧装置１２の操作者が使用する端末で表示してもよい。異常の判断結果をホストコンピュータ８８で統合管理する。さらに、ホストコンピュータ８８からネットワーク８６を介して液圧装置１２の操作者の端末、たとえばコンピュータ、携帯電話、スマートフォンまたはタブレットに結果を送信してもよい。ホストコンピュータ８８に繋がるコンピュータで異常を確認できることで、修理部品の名称を確認できたり、修理部品の手配をすることも可能になる。液圧装置１２の操作者の端末に結果を送信する以外に、液圧装置１２の管理者の端末、たとえばコンピュータ、携帯電話、スマートフォンまたはタブレットに結果を送信してもよい。液圧装置１２の管理者の端末に結果を送信することで、その管理者が早期に異常を認識し、迅速に修理のスケジューリングおよび部品等の手配をすることができる。また、液圧装置１２の操作者および管理者の両方に結果を送信してもよい。

【0065】

以上、種々の実施形態を説明したが、センサ５４で振動を検知して異常を発見できる構成であれば、液圧装置１２の構成は限定されない。液圧装置１２は、少なくとも電源、モータ、コンタクタ、液圧シリンダ、タンク、ポンプおよびバルブが備えられていればよい。また、それらの数および種類は限定されない。

【0066】

（第１項）本願の異常診断システムは、モータと、前記モータをオンまたはオフするコンタクタと、液圧シリンダと、液体を貯留するタンクと、前記モータによって駆動し、前記タンクに貯留されている液体を前記液圧シリンダに向けて吐出するポンプと、前記液体の流れを制御するバルブと、前記モータ、コンタクタ、液圧シリンダ、ポンプおよびバルブの少なくとも1つの動作によって生じる振動を検知するセンサと、前記モータ、コンタクタ、液圧シリンダ、ポンプおよびバルブの少なくとも１つが正常に動作したときに生じる振動を記憶する記憶装置と、前記センサで検知された振動と記憶手段に記憶された振動とを比較し、モータ、コンタクタ、液圧シリンダ、ポンプおよびバルブの少なくとも１つの異常を判定する制御装置とを備える。

【0067】

第１項に記載する異常診断システムによると、センサで検知した振動と記憶装置に記憶された振動とを比較するだけでバルブ等の異常を判定することができる。従来と異なり種々の部品の異常を早期に発見することができる。

【0068】

（第２項）前記センサがマイクロフォンを含み、前記モータ、コンタクタ、液圧シリンダ、ポンプおよびバルブの少なくとも１つの動作によって生じる振動が音を含む。

【0069】

第２項に記載する異常診断システムによると、各部品が駆動したときの音を検知して比較することで異常を判定することができるため、複雑な構成になっていない。

【0070】

（第３項）前記制御装置は、センサで検知された振動と記憶装置に記憶された振動の周波数、振幅、期間および時間の少なくとも1つを比較する。

【0071】

第３項に記載する異常診断システムによると、振動の構成要素である周波数等を比較するだけで異常を判定できる。

【0072】

（第４項）前記モータ、コンタクタ、ポンプ、バルブおよびセンサを収納する筐体を備える。

【0073】

第４項に記載する異常診断システムによると、筐体の中にコンタクタ等が収納されることで、筐体の外部の音が筐体で遮断され、筐体の中にあるセンサが振動を検知しやすくなる。

【0074】

（第５項）前記コンタクタのオンまたはオフとバルブの駆動のタイミングが異なる。

【0075】

第５項に記載する異常診断システムによると、コンタクタで生じる振動とバルブで生じる振動のタイミングが異なり、コンタクタとバルブの振動を判別しやすい。

【0076】

（第６項）前記センサで検知された振動のデータを通信する通信装置を備える。

【0077】

第６項に記載する異常診断システムによると、振動のデータを通信することで、クラウド上でデータを管理することができる。

【0078】

（第７項）本願の異常診断方法は、モータと、前記モータをオンまたはオフするコンタクタと、液圧シリンダと、液体を貯留するタンクと、前記モータによって駆動し、前記タンクに貯留されている液体を前記液圧シリンダに向けて吐出するポンプと、前記液体の流れを制御するバルブと、前記モータ、コンタクタ、液圧シリンダ、ポンプおよびバルブの少なくとも1つの動作によって生じる振動を検知するセンサと、前記モータ、コンタクタ、液圧シリンダ、ポンプおよびバルブの少なくとも１つが正常に動作したときに生じる振動を記憶する記憶装置と、前記センサで検知された振動と記憶手段に記憶された振動とを比較し、モータ、コンタクタ、液圧シリンダ、ポンプおよびバルブの少なくとも１つの異常を判定する制御装置とを備えた液圧装置において、前記コンタクタがオンまたはオフになることでモータを駆動または停止させるステップと、前記モータがポンプを駆動または停止させるステップと、前記バルブの駆動によって液圧シリンダに対して液体を供給または排出させるステップと、前記センサがモータ、コンタクタ、液圧シリンダ、ポンプおよびバルブの少なくとも1つの動作によって生じる振動を検知するステップと、前記制御装置がセンサで検知された振動と記憶手段に記憶された振動とを比較し、モータ、コンタクタ、液圧シリンダ、ポンプおよびバルブの少なくとも１つの異常を判定するステップとを備える。

【0079】

第７項に記載する異常診断方法によると、センサで検知された振動と記憶装置に記憶された振動とを比較して異常を判定しており、異常箇所を早期に判定することができる。

【0080】

（第８項）前記センサがマイクロフォンを含み、前記振動を検知するステップが、モータ、コンタクタ、液圧シリンダ、ポンプおよびバルブの少なくとも1つの動作によって生じする音をマイクロフォンが集音する。

【0081】

第８項に記載する異常診断方法によると、各部品が駆動したときの音を検知して比較することで異常を判定することができるため、複雑な構成で異常を検知している。

【0082】

（第９項）前記制御装置は、センサで検知された振動と記憶装置に記憶された振動の周波数、振幅、期間および時間の少なくとも1つを比較する。

【0083】

第９項に記載する異常診断方法によると、振動の構成要素である周波数等を比較するだけで異常を判定している。

【0084】

（第１０項）前記コンタクタのオンまたはオフとバルブの駆動のタイミングが異なる。

【0085】

第１０項に記載する異常診断方法によると、コンタクタで生じる振動とバルブで生じる振動のタイミングが異なり、コンタクタとバルブの振動を判別しやすい。

【0086】

（第１１項）前記センサで検知された振動のデータを通信装置によって通信するステップを含む。

【0087】

第１１項に記載する異常診断方法によると、振動のデータを通信することで、クラウド上でデータを管理することができる。

【0088】

その他、本発明は、その主旨を逸脱しない範囲で当業者の知識に基づき種々の改良、修正、変更を加えた態様で実施できるものである。

【符号の説明】

【0089】

１０、８２：異常診断システム
１２、６２：液圧装置
１４：トラック
１６：荷役装置
１８：荷受台
２０：電源
２２：モータ
２４：コンタクタ
２６、６４：液圧シリンダ
２８：タンク
３０：ポンプ
３２、３４、７０、７２、７６：方向制御弁
３６、７８：圧力制御弁
３８、４０、７４：チェック弁
４２：制御装置
４４：コンタクタの接点スイッチ
４６：コンタクタのコイル
４８、８０：絞り
５０：圧力計
５２：筐体
５４：センサ
５６：記憶装置
８４：通信装置
８６：ネットワーク
８８：ホストコンピュータ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】