JP6817820B2 - Leakage detector - Google Patents

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Description

本発明は、流体圧装置に用いられる液漏れ検知装置に関するものである。 The present invention relates to a liquid leakage detection device used in a fluid pressure device.

摺動や回転するシャフトを有する流体圧装置では、シャフトの外周に設けられて液漏れを防止するシールが劣化し、液漏れが発生することがある。 In a fluid pressure device having a sliding or rotating shaft, a seal provided on the outer circumference of the shaft to prevent liquid leakage may deteriorate, and liquid leakage may occur.

特許文献１には、シリンダ端の下方に受け部が設けられ、ロッド外周から漏洩した作動油を計量部内に貯留し、単位時間当たりの漏れ量を計測する油圧装置の油漏れ検知装置が開示されている。この油漏れ検知装置では、単位時間当たりの漏れ量が許容値を超えると、液漏れが発生していると判断して、報知される。 Patent Document 1 discloses an oil leakage detection device for a hydraulic device in which a receiving portion is provided below the cylinder end, hydraulic oil leaked from the outer circumference of the rod is stored in the measuring portion, and the amount of leakage per unit time is measured. ing. In this oil leak detection device, when the leak amount per unit time exceeds the permissible value, it is determined that a liquid leak has occurred and a notification is given.

特開平０６−２０７６０８号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 06-207608

特許文献１の油漏れ検知装置では、漏れ量の計測のために、所定量の作動油を計量部に貯留しなければならず、液漏れ検知に時間がかかってしまう。 In the oil leak detection device of Patent Document 1, a predetermined amount of hydraulic oil must be stored in the measuring unit in order to measure the leak amount, and it takes time to detect the liquid leak.

本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、流体圧装置における液漏れを早期に検知する液漏れ検知装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a liquid leakage detection device that detects liquid leakage in a fluid pressure device at an early stage.

第１の発明は、長手方向に移動するピストンロッド及びピストンロッドを摺動自在に支持するシリンダヘッドを有する流体圧装置に設けられる液漏れ検知装置であって、所定の隙間を空けて互いに対向する一対の平行平板を有する電極部と、電極部における電気的特性に基づいて、一対の平行平板間における液体の有無を判定して液漏れを検知する検知部と、を備え、電極部は、一対の平行平板間の隙間がピストンロッドの外周面に臨むようにシリンダヘッドの内部に設けられることを特徴とする。 The first invention is a liquid leakage detecting device provided in a fluid pressure device having a piston rod that moves in the longitudinal direction and a cylinder head that slidably supports the piston rod, and faces each other with a predetermined gap. A pair of electrode portions includes an electrode portion having a pair of parallel flat plates and a detection unit that determines the presence or absence of liquid between the pair of parallel flat plates and detects liquid leakage based on the electrical characteristics of the electrode portions. It is characterized in that the gap between the parallel flat plates is provided inside the cylinder head so as to face the outer peripheral surface of the piston rod .

第１の発明では、一対の平行平板間の隙間がシャフトの外周面に臨むため、シャフトの外周から漏れ出す液体は、平行平板間の隙間に導かれる。一対の平行平板間の隙間に液体が流入すると、電極部の電気的特性が変化するため、電極部の電気的特性の変化に基づき液漏れの有無を判定することができる。このように、電極部の電気的特性に基づくことで、一対の平行平板間に流入する程度の少量であっても、流体圧装置の液漏れを検知することができる。 In the first invention, since the gap between the pair of parallel flat plates faces the outer peripheral surface of the shaft, the liquid leaking from the outer circumference of the shaft is guided to the gap between the parallel flat plates. When the liquid flows into the gap between the pair of parallel plates, the electrical characteristics of the electrode portion change, so that the presence or absence of liquid leakage can be determined based on the change in the electrical characteristics of the electrode portion. As described above, based on the electrical characteristics of the electrode portion, it is possible to detect the liquid leakage of the fluid pressure device even if the amount is small enough to flow between the pair of parallel plates.

第２の発明は、シャフトを有する流体圧装置に設けられる液漏れ検知装置であって、所定の隙間を空けて互いに対向する一対の平行平板を有する電極部と、電極部における電気的特性に基づいて、一対の平行平板間における液体の有無を判定して液漏れを検知する検知部と、を備え、電極部は、一対の平行平板間の隙間がシャフトの外周面に臨むように設けられ、一対の平行平板は、それぞれ環状に形成されシャフトの軸方向に並んで設けられ、平行平板は、周方向に分割されていることを特徴とする。 The second invention is a liquid leakage detection device provided in a fluid pressure device having a shaft, which is based on an electrode portion having a pair of parallel flat plates facing each other with a predetermined gap and electrical characteristics in the electrode portion. A detection unit for determining the presence or absence of liquid between the pair of parallel plates and detecting liquid leakage is provided, and the electrode unit is provided so that the gap between the pair of parallel plates faces the outer peripheral surface of the shaft. The pair of parallel plates are formed in an annular shape and are provided side by side in the axial direction of the shaft, and the parallel plates are characterized in that they are divided in the circumferential direction.

第２の発明では、一対の平行平板間の隙間がシャフトの外周面に臨むため、シャフトの外周から漏れ出す液体は、平行平板間の隙間に導かれる。一対の平行平板間の隙間に液体が流入すると、電極部の電気的特性が変化するため、電極部の電気的特性の変化に基づき液漏れの有無を判定することができる。このように、電極部の電気的特性に基づくことで、一対の平行平板間に流入する程度の少量であっても、流体圧装置の液漏れを検知することができる。また、第２の発明では、流体圧装置の取付姿勢に関わらず、液漏れして鉛直方向の下方に溜まる液体の有無を確実に検知することができる。また、第２の発明では、シャフト外径よりも大きい取付部がシャフトの先端に設けられる場合であっても、平行平板を容易にシャフトの外周面に臨むように設けることができる。したがって、流体圧装置への平行平板の取り付けが容易になる。 In the second invention, since the gap between the pair of parallel flat plates faces the outer peripheral surface of the shaft, the liquid leaking from the outer circumference of the shaft is guided to the gap between the parallel flat plates. When the liquid flows into the gap between the pair of parallel plates, the electrical characteristics of the electrode portion change, so that the presence or absence of liquid leakage can be determined based on the change in the electrical characteristics of the electrode portion. As described above, based on the electrical characteristics of the electrode portion, it is possible to detect the liquid leakage of the fluid pressure device even if the amount is small enough to flow between the pair of parallel plates. Further, in the second invention, it is possible to reliably detect the presence or absence of liquid leaking and accumulating downward in the vertical direction regardless of the mounting posture of the fluid pressure device. Further, in the second invention, even when a mounting portion larger than the outer diameter of the shaft is provided at the tip of the shaft, the parallel flat plate can be provided so as to easily face the outer peripheral surface of the shaft. Therefore, the parallel flat plate can be easily attached to the fluid pressure device.

第３の発明は、電気的特性が、静電容量であることを特徴とする。 The third invention is characterized in that the electrical property is capacitance.

第３の発明によれば、一対の平行平板間の隙間が空気層であるか液体であるかで大きな差が生じる静電容量に基づいて液漏れの有無が検知されるため、液漏れの検知精度を向上させることができる。 According to the third invention, the presence or absence of liquid leakage is detected based on the capacitance that causes a large difference depending on whether the gap between the pair of parallel flat plates is an air layer or a liquid, so that liquid leakage is detected. The accuracy can be improved.

第４の発明では、電極部は、シャフトを支持する流体圧装置のハウジングの外部に設けられることを特徴とする。 A fourth aspect of the invention is characterized in that the electrode portion is provided outside the housing of the fluid pressure device that supports the shaft.

第４の発明によれば、電極部が外付けされるため、液漏れ検知装置を既存の流体圧機器にも容易に適用することができる。 According to the fourth invention, since the electrode portion is externally attached, the liquid leakage detection device can be easily applied to the existing fluid pressure device.

本発明によれば、流体圧装置の液漏れを早期に検知することができる。 According to the present invention, it is possible to detect a liquid leakage of a fluid pressure device at an early stage.

本発明の実施形態に係る液漏れ検知装置が用いられる油圧シリンダの断面図である。It is sectional drawing of the hydraulic cylinder which uses the liquid leakage detection apparatus which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係る液漏れ検知装置を示す片側拡大断面図である。It is one side enlarged sectional view which shows the liquid leakage detection apparatus which concerns on embodiment of this invention. 図２におけるＡ−Ａ線に沿った全断面図である。It is a full sectional view along the line AA in FIG. 本発明の実施形態に係る液漏れ検知装置における電極部の第１変形例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the 1st modification of the electrode part in the liquid leakage detection apparatus which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係る液漏れ検知装置における電極部の第２変形例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the 2nd modification of the electrode part in the liquid leakage detection apparatus which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係る液漏れ検知装置の変形例を示す拡大断面図である。It is an enlarged sectional view which shows the modification of the liquid leakage detection apparatus which concerns on embodiment of this invention.

以下、図面を参照して、本発明の実施形態に係る液漏れ検知装置１００及びこれを備える流体圧装置について説明する。以下では、流体圧装置が作動油を作動液として駆動する油圧シリンダ１０１である場合について説明する。図１は、油圧シリンダ１０１を示す断面図である。図２は、後述するシリンダヘッド周辺の拡大断面図であり、液漏れ検知装置１００を示すものである。なお、図１では、液漏れ検知装置１００の図示を省略する。 Hereinafter, the liquid leakage detection device 100 according to the embodiment of the present invention and the fluid pressure device including the liquid leakage detection device 100 will be described with reference to the drawings. Hereinafter, a case where the fluid pressure device is a hydraulic cylinder 101 driven by using hydraulic oil as a hydraulic fluid will be described. FIG. 1 is a cross-sectional view showing the hydraulic cylinder 101. FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view of the periphery of the cylinder head, which will be described later, and shows the liquid leakage detection device 100. In FIG. 1, the liquid leakage detection device 100 is not shown.

油圧シリンダ１０１は、図１及び図２に示すように、ハウジングとしての筒状のシリンダチューブ１と、シリンダチューブ１に挿入されるシャフトとしてのピストンロッド２と、ピストンロッド２の基端（図１中右端）に連結されシリンダチューブ１の内周面に沿って摺動するピストン３と、油圧シリンダ１０１の液漏れ（油漏れ）を検知する液漏れ検知装置１００と（図２参照）、を備える。 As shown in FIGS. 1 and 2, the hydraulic cylinder 101 includes a tubular cylinder tube 1 as a housing, a piston rod 2 as a shaft inserted into the cylinder tube 1, and a base end of the piston rod 2 (FIG. 1). It includes a piston 3 that is connected to the middle right end) and slides along the inner peripheral surface of the cylinder tube 1, and a liquid leak detection device 100 that detects a liquid leak (oil leak) in the hydraulic cylinder 101 (see FIG. 2). ..

シリンダチューブ１の内部は、ピストン３によってロッド側室４と反ロッド側室５との２つの流体圧室に仕切られる。油圧シリンダ１０１は、油圧源（作動流体圧源）からロッド側室４または反ロッド側室５に導かれる作動油圧によって伸縮作動する。シリンダチューブ１の内周とピストン３の外周との間は、シール部材（図示省略）によって封止される。これにより、シリンダチューブ１の内周とピストン３の外周との間を通じたロッド側室４と反ロッド側室５との連通が遮断される。 The inside of the cylinder tube 1 is partitioned by a piston 3 into two fluid pressure chambers, a rod side chamber 4 and an anti-rod side chamber 5. The hydraulic cylinder 101 expands and contracts by the hydraulic pressure guided from the hydraulic source (working fluid pressure source) to the rod side chamber 4 or the anti-rod side chamber 5. The inner circumference of the cylinder tube 1 and the outer circumference of the piston 3 are sealed by a sealing member (not shown). As a result, the communication between the rod side chamber 4 and the anti-rod side chamber 5 through the inner circumference of the cylinder tube 1 and the outer circumference of the piston 3 is cut off.

シリンダチューブ１には、一端（先端）の開口部１Ａを封止すると共にピストンロッド２を摺動自在に支持する円筒状のシリンダヘッド６が設けられる。シリンダヘッド６は、周方向に並ぶ複数の締結ボルト（図示省略）を介してシリンダチューブ１に締結される。シリンダヘッド６は、ピストンロッド２を支持するハウジングの一部を構成する。 The cylinder tube 1 is provided with a cylindrical cylinder head 6 that seals the opening 1A at one end (tip) and slidably supports the piston rod 2. The cylinder head 6 is fastened to the cylinder tube 1 via a plurality of fastening bolts (not shown) arranged in the circumferential direction. The cylinder head 6 forms a part of the housing that supports the piston rod 2.

シリンダヘッド６の内周には、図２に示すように、ブッシュ１０、サブシール１１、メインシール１２、及びダストシール１３が基端側（図２中右側）から先端側（図２中左側）に向かってこの順で介装される。 As shown in FIG. 2, on the inner circumference of the cylinder head 6, the bush 10, the sub seal 11, the main seal 12, and the dust seal 13 are directed from the base end side (right side in FIG. 2) to the tip end side (left side in FIG. 2). The cylinders are arranged in this order.

ブッシュ１０がピストンロッド２の外周面に摺接することにより、ピストンロッド２がシリンダチューブ１の軸方向に移動するように支持される。 When the bush 10 is in sliding contact with the outer peripheral surface of the piston rod 2, the piston rod 2 is supported so as to move in the axial direction of the cylinder tube 1.

サブシール１１及びメインシール１２は、ピストンロッド２の外周面とシリンダヘッド６の内周面との間の隙間を封止して、主にロッド側室４の作動油が外部に漏れることを防止する。ダストシール１３は、サブシール１１及びメインシール１２と同様に、ピストンロッド２の外周面とシリンダヘッド６の内周面との間の隙間を封止して、主に外部からシリンダチューブ１内へのダストの侵入を防止する。 The sub-seal 11 and the main seal 12 seal the gap between the outer peripheral surface of the piston rod 2 and the inner peripheral surface of the cylinder head 6 to prevent the hydraulic oil of the rod side chamber 4 from leaking to the outside. Similar to the sub-seal 11 and the main seal 12, the dust seal 13 seals the gap between the outer peripheral surface of the piston rod 2 and the inner peripheral surface of the cylinder head 6, and dust mainly from the outside into the cylinder tube 1. Prevent intrusion.

図１に示すように、シリンダチューブ１の基端部とピストンロッド２の先端部には、油圧シリンダ１０１を他の機器に取り付けるための取付部（クレビス）１Ａ，２Ａがそれぞれ設けられる。ピストンロッド２の基端部には、ねじ締結によってピストン３が取り付けられる。 As shown in FIG. 1, attachment portions (clevis) 1A and 2A for attaching the hydraulic cylinder 101 to other equipment are provided at the base end portion of the cylinder tube 1 and the tip end portion of the piston rod 2, respectively. The piston 3 is attached to the base end of the piston rod 2 by screwing.

ロッド側室４に油圧源が連通し、反ロッド側室５にタンク（図示省略）が連通すると、ロッド側室４に作動油が供給され、反ロッド側室５内の作動油はタンクに排出される。このため、油圧シリンダ１０１は収縮作動する。 When the hydraulic source communicates with the rod side chamber 4 and the tank (not shown) communicates with the anti-rod side chamber 5, hydraulic oil is supplied to the rod side chamber 4 and the hydraulic oil in the anti-rod side chamber 5 is discharged to the tank. Therefore, the hydraulic cylinder 101 contracts.

反ロッド側室５に油圧源が連通し、ロッド側室４にタンクが連通すると、反ロッド側室５に作動油が供給され、ロッド側室４内の作動油はタンクに排出される。このため、油圧シリンダ１０１は伸長作動する。 When the hydraulic source communicates with the anti-rod side chamber 5 and the tank communicates with the rod side chamber 4, hydraulic oil is supplied to the anti-rod side chamber 5 and the hydraulic oil in the rod side chamber 4 is discharged to the tank. Therefore, the hydraulic cylinder 101 is extended.

液漏れ検知装置１００は、図２に示すように、所定の間隔を持った隙間２０Ａを空けて互いに対向する一対の平行平板２１，２２を有する電極部２０と、電極部２０の電気的特性に基づいて液漏れを検知する検知部３０と、を備える。 As shown in FIG. 2, the liquid leakage detection device 100 has an electrode portion 20 having a pair of parallel flat plates 21 and 22 facing each other with a gap 20A at a predetermined interval, and the electrical characteristics of the electrode portion 20. A detection unit 30 for detecting a liquid leak based on the liquid leakage is provided.

一対の平行平板２１，２２は、メインシール１２とサブシール１１との間であって、ピストンロッド２を支持するシリンダヘッド６の内周に設けられる。一対の平行平板２１，２２は、ピストンロッド２の外周面に対向するように配置され、両者の間の隙間２０Ａが、ピストンロッド２の外周面に臨むように設けられる。これにより、一対の平行平板２１，２２間の隙間２０Ａが、メインシール１２とサブシール１１との間であって、ピストンロッド２の外周面とシリンダヘッド６の内周面との間に形成される隙間に連通する。また、一対の平行平板２１，２２は、図２及び図３に示すように、ピストンロッド２が挿通する環状に形成されピストンロッド２の軸方向に並んで設けられる。 The pair of parallel flat plates 21 and 22 are provided between the main seal 12 and the sub seal 11 on the inner circumference of the cylinder head 6 that supports the piston rod 2. The pair of parallel flat plates 21 and 22 are arranged so as to face the outer peripheral surface of the piston rod 2, and the gap 20A between the two is provided so as to face the outer peripheral surface of the piston rod 2. As a result, a gap 20A between the pair of parallel flat plates 21 and 22 is formed between the main seal 12 and the sub-seal 11 and between the outer peripheral surface of the piston rod 2 and the inner peripheral surface of the cylinder head 6. Communicate into the gap. Further, as shown in FIGS. 2 and 3, the pair of parallel flat plates 21 and 22 are formed in an annular shape through which the piston rod 2 is inserted and are provided side by side in the axial direction of the piston rod 2.

一対の平行平板２１，２２のそれぞれは、配線２５を通じて検知部３０及び電源（図示省略）と電気的に接続される。一対の平行平板２１，２２には、配線２５を通じて電源から電圧が印加される。 Each of the pair of parallel flat plates 21 and 22 is electrically connected to the detection unit 30 and the power supply (not shown) through the wiring 25. A voltage is applied from the power source to the pair of parallel flat plates 21 and 22 through the wiring 25.

検知部３０は、ＣＰＵ（中央演算処理装置）、ＲＯＭ（リードオンリメモリ）、ＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）、及びＩ／Ｏインターフェース（入出力インターフェース）を備えるマイクロコンピュータで構成されたコントローラである。ＲＯＭはＣＰＵの制御プログラム等を予め記憶し、Ｉ／Ｏインターフェースは接続された機器との情報の入出力に使用される。 The detection unit 30 is a controller composed of a microcomputer including a CPU (central processing unit), a ROM (read-only memory), a RAM (random access memory), and an I / O interface (input / output interface). The ROM stores the control program of the CPU and the like in advance, and the I / O interface is used for input / output of information with the connected device.

検知部３０は、内部の検出回路（図示省略）によって、電極部２０の電気的特性として静電容量を測定する。検知部３０は、測定結果と予め定められる閾値とを比較して、測定した静電容量が閾値以上である場合には、油圧シリンダ１０１に液漏れが発生していると判定する。 The detection unit 30 measures the capacitance as an electrical characteristic of the electrode unit 20 by an internal detection circuit (not shown). The detection unit 30 compares the measurement result with a predetermined threshold value, and if the measured capacitance is equal to or greater than the threshold value, determines that a liquid leak has occurred in the hydraulic cylinder 101.

次に、液漏れ検知装置１００の作用について説明する。 Next, the operation of the liquid leakage detection device 100 will be described.

液漏れ検知装置１００による液漏れ検知では、電源から電圧が印加された一対の平行平板２１，２２間の静電容量が検知部３０によって測定される。検知部３０は、静電容量の測定結果が閾値以上であるか否かを判定する。 In the liquid leakage detection by the liquid leakage detection device 100, the capacitance between the pair of parallel plates 21 and 22 to which a voltage is applied from the power supply is measured by the detection unit 30. The detection unit 30 determines whether or not the measurement result of the capacitance is equal to or greater than the threshold value.

液漏れが発生していない状態（通常状態）では、一対の平行平板２１，２２間の隙間２０Ａは、空気で満たされている。検知部３０による液漏れの判定の閾値は、このような通常状態における電極部２０の静電容量、つまり、一対の平行平板２１，２２間の隙間２０Ａが空気層である場合における電極部２０の静電容量を基に設定される。具体的には、一対の平行平板２１，２２間の隙間２０Ａが空気層である場合の静電容量よりもわずかに大きな値が閾値として設定される。よって、測定された静電容量が閾値よりも小さい場合には、検知部３０は、一対の平行平板２１，２２間には作動油が流入しておらず、液漏れは発生していないと判定する。 In the state where no liquid leakage occurs (normal state), the gap 20A between the pair of parallel flat plates 21 and 22 is filled with air. The threshold value for determining liquid leakage by the detection unit 30 is the capacitance of the electrode unit 20 in such a normal state, that is, the electrode unit 20 when the gap 20A between the pair of parallel plates 21 and 22 is an air layer. It is set based on the capacitance. Specifically, a value slightly larger than the capacitance when the gap 20A between the pair of parallel flat plates 21 and 22 is an air layer is set as the threshold value. Therefore, when the measured capacitance is smaller than the threshold value, the detection unit 30 determines that the hydraulic oil has not flowed between the pair of parallel plates 21 and 22, and no liquid leakage has occurred. To do.

油圧シリンダ１０１のサブシール１１が劣化し、そのシール性能が低下すると、ロッド側室４の作動油がサブシール１１を超えて、ピストンロッド２の先端側に漏れ出す。 When the sub-seal 11 of the hydraulic cylinder 101 deteriorates and its sealing performance deteriorates, the hydraulic oil in the rod side chamber 4 exceeds the sub-seal 11 and leaks to the tip side of the piston rod 2.

サブシール１１を超えて作動油が漏れ出すと、一対の平行平板２１，２２間の隙間２０Ａにも作動油が流入する。一対の平行平板２１，２２間の隙間２０Ａに作動油が流入すると、通常状態と比較して、電極部２０の静電容量が閾値よりも大きくなる。よって、測定された静電容量が閾値以上である場合には、検知部３０は、一対の平行平板２１，２２間に作動油が流入し、液漏れが発生していると判定する。 When the hydraulic oil leaks beyond the sub-seal 11, the hydraulic oil also flows into the gap 20A between the pair of parallel flat plates 21 and 22. When hydraulic oil flows into the gap 20A between the pair of parallel flat plates 21 and 22, the capacitance of the electrode portion 20 becomes larger than the threshold value as compared with the normal state. Therefore, when the measured capacitance is equal to or greater than the threshold value, the detection unit 30 determines that the hydraulic oil has flowed between the pair of parallel plates 21 and 22 and that liquid leakage has occurred.

このように、作動油がメインシール１２やサブシール１１から漏れ出して一対の平行平板２１，２２間の隙間２０Ａに流入すると、電極部２０の静電容量が変化する。液漏れ検知装置１００は、このような電極部２０の静電容量の変化に基づいて液漏れを判定するため、作動油を貯留してその貯留量を観察するような従来技術と比較して、一対の平行平板２１，２２間の隙間２０Ａに流入する程度のわずかな漏れ量であっても液漏れを検知することができる。 As described above, when the hydraulic oil leaks from the main seal 12 and the sub seal 11 and flows into the gap 20A between the pair of parallel flat plates 21 and 22, the capacitance of the electrode portion 20 changes. In order to determine liquid leakage based on such a change in the capacitance of the electrode portion 20, the liquid leakage detection device 100 is compared with a conventional technique of storing hydraulic oil and observing the stored amount. Liquid leakage can be detected even with a small amount of leakage that flows into the gap 20A between the pair of parallel flat plates 21 and 22.

次に、本実施形態の変形例について説明する。 Next, a modified example of this embodiment will be described.

上記実施形態では、流体圧装置が油圧シリンダ１０１である場合について説明した。これに限らず、液漏れ検知装置１００は、摺動又は回転するシャフトを有し作動液が給排される流体圧装置として、緩衝器、液圧モータ、液圧ポンプ等に用いられてもよい。作動液は、作動油に限らず、例えば水などその他の液体でもよい。 In the above embodiment, the case where the fluid pressure device is the hydraulic cylinder 101 has been described. Not limited to this, the liquid leakage detection device 100 may be used in a shock absorber, a hydraulic motor, a hydraulic pump, or the like as a fluid pressure device having a sliding or rotating shaft and supplying and discharging hydraulic fluid. .. The hydraulic fluid is not limited to the hydraulic fluid, and may be other liquids such as water.

また、上記実施形態では、電極部２０は、一対の平行平板２１，２２を有する。これに対し、電極部２０は、二対以上の平行平板２１，２２を有していてもよい。 Further, in the above embodiment, the electrode portion 20 has a pair of parallel flat plates 21 and 22. On the other hand, the electrode portion 20 may have two or more pairs of parallel flat plates 21 and 22.

また、上記実施形態では、一対の平行平板２１，２２は、それぞれ一体的に環状に形成される。これに対し、平行平板２１，２２は、図４に示すように、周方向に分割された複数の平板によって環状に構成されるものでもよい。この場合には、分割された平行平板２１，２２のそれぞれに検知部３０及び電源との配線２５が接続される。 Further, in the above embodiment, the pair of parallel flat plates 21 and 22 are integrally formed in an annular shape. On the other hand, as shown in FIG. 4, the parallel flat plates 21 and 22 may be formed in an annular shape by a plurality of flat plates divided in the circumferential direction. In this case, the detection unit 30 and the wiring 25 with the power supply are connected to each of the divided parallel flat plates 21 and 22.

図１に示す油圧シリンダ１０１のように、ピストンロッド２の外径よりも大きな取付部２Ａが先端に設けられる場合には、一体的に環状に形成される平行平板２１，２２は、シリンダチューブ１にピストンロッド２が挿入された状態で組み付けることは難しい。これに対し、平行平板２１，２２を分割された環状に形成することで、シリンダチューブ１にピストンロッド２が挿入された状態であっても、ピストンロッド２の外周面に近接するように平行平板２１，２２を取り付けることができる。 When a mounting portion 2A larger than the outer diameter of the piston rod 2 is provided at the tip as in the hydraulic cylinder 101 shown in FIG. 1, the parallel flat plates 21 and 22 integrally formed in an annular shape are formed in the cylinder tube 1. It is difficult to assemble the piston rod 2 with the piston rod 2 inserted in the cylinder. On the other hand, by forming the parallel flat plates 21 and 22 in a divided annular shape, even when the piston rod 2 is inserted into the cylinder tube 1, the parallel flat plates are close to the outer peripheral surface of the piston rod 2. 21 and 22 can be attached.

また、一対の平行平板２１，２２が分割された環状に構成される場合には、周方向に分割された領域のうちいくつの領域において液漏れが検知されたかにより、液漏れの程度を判定することができる。例えば、周方向に４分割される場合には、そのうちの周方向の１領域においてのみ液漏れが検知されると液漏れ発生の初期であり、３領域にわたって液漏れが検知された場合には、液漏れが進行している、というように液漏れの程度を判定することもできる。 Further, when the pair of parallel flat plates 21 and 22 are formed in a divided annular shape, the degree of liquid leakage is determined based on how many of the regions divided in the circumferential direction the liquid leakage is detected. be able to. For example, in the case of being divided into four in the circumferential direction, if a liquid leak is detected only in one region in the circumferential direction, it is the initial stage of liquid leakage, and if a liquid leak is detected over three regions, it is the initial stage. It is also possible to determine the degree of liquid leakage, such as the progress of liquid leakage.

また、油圧シリンダ１０１の取付状態（取付姿勢）が予め定められている場合には、平行平板２１，２２は、環状でなくてもよい。例えば、平行平板２１，２２は、半円弧形状などの円弧形状（図５参照）や、湾曲部を有するＣ字又はＵ字形状に形成されてもよい。この場合には、液漏れした作動油が溜まる鉛直方向の下方に一対の平行平板２１，２２を配置すればよい。これによれば、液漏れが発生する部位が周方向のいずれの位置であっても、液漏れした作動油が鉛直方向の下方に導かれて一対の平行平板２１，２２間の隙間２０Ａに導かれるため、液漏れを検知することができる。また、平行平板２１，２２を環状以外の形状に形成する場合、図５に示すように、その両端により区画される開口部の幅Ｗをピストンロッド２の直径Ｄよりも大きくすることにより、開口部を通じてピストンロッド２を径方向から平行平板２１，２２の内側に導くことができる。つまり、環状に形成される場合のように、平行平板２１，２２の内側の孔径を取付部２Ａの大きさよりも大きくし、平行平板２１，２２の孔を取付部２Ａが通過するようにしてピストンロッド２を軸方向から平行平板２１，２２の内側に導く必要がない。このように、平行平板２１，２２の幅Ｗは取付部２Ａの大きさ（直径）よりも小さくできるため、平行平板２１，２２の形状をピストンロッド２の外形に沿うように形成することができる。 Further, when the mounting state (mounting posture) of the hydraulic cylinder 101 is predetermined, the parallel flat plates 21 and 22 do not have to be annular. For example, the parallel flat plates 21 and 22 may be formed into an arc shape (see FIG. 5) such as a semi-circular shape, or a C-shape or a U-shape having a curved portion. In this case, a pair of parallel flat plates 21 and 22 may be arranged below the vertical direction in which the leaked hydraulic oil is collected. According to this, regardless of the position where the liquid leak occurs in the circumferential direction, the leaked hydraulic oil is guided downward in the vertical direction and guided to the gap 20A between the pair of parallel flat plates 21 and 22. Therefore, it is possible to detect liquid leakage. Further, when the parallel flat plates 21 and 22 are formed into a shape other than the annular shape, as shown in FIG. 5, the width W of the opening partitioned by both ends thereof is made larger than the diameter D of the piston rod 2 to open the opening. The piston rod 2 can be guided from the radial direction to the inside of the parallel flat plates 21 and 22 through the portion. That is, as in the case of being formed in an annular shape, the hole diameter inside the parallel flat plates 21 and 22 is made larger than the size of the mounting portions 2A so that the mounting portions 2A pass through the holes of the parallel flat plates 21 and 22 so that the piston It is not necessary to guide the rod 2 from the axial direction to the inside of the parallel flat plates 21 and 22. As described above, since the width W of the parallel flat plates 21 and 22 can be made smaller than the size (diameter) of the mounting portion 2A, the shape of the parallel flat plates 21 and 22 can be formed along the outer shape of the piston rod 2. ..

反対に、油圧シリンダ１０１の取付状態が不明である場合には、上記実施形態のように、ピストンロッド２の全周に臨むように一対の平行平板２１，２２を環状に形成することが望ましい。これによれば、油圧シリンダ１０１の取付状態にかかわらず、作動油が溜まる鉛直方向の下方には、一対の平行平板２１，２２の一部が必ず位置することになるため、確実に液漏れを検知することができる。 On the contrary, when the mounting state of the hydraulic cylinder 101 is unknown, it is desirable to form a pair of parallel flat plates 21 and 22 in an annular shape so as to face the entire circumference of the piston rod 2 as in the above embodiment. According to this, regardless of the mounting state of the hydraulic cylinder 101, a part of the pair of parallel flat plates 21 and 22 is always located below the vertical direction in which the hydraulic oil is collected, so that liquid leakage is surely prevented. It can be detected.

また、上記実施形態では、電極部２０の一対の平行平板２１，２２は、メインシール１２とサブシール１１との間であって、ピストンロッド２を支持するシリンダヘッド６の内周に設けられる。これに対し、一対の平行平板２１，２２は、ピストンロッド２の外周をシールするシール材（メインシール１２、サブシール１１、ダストシール１３）を超えて液漏れしたロッド側室４の作動油が一対の平行平板２１，２２間の隙間２０Ａに導かれる位置であれば、任意の位置に設けることができる。つまり、一対の平行平板２１，２２間の隙間がピストンロッド２の外周面に臨むとは、ロッド側室４からシール材を超えて液漏れした作動油が一対の平行平板２１，２２間の隙間２０Ａに導かれる位置に電極部２０が設けられることを意味する。 Further, in the above embodiment, the pair of parallel flat plates 21 and 22 of the electrode portion 20 are provided between the main seal 12 and the sub seal 11 and on the inner circumference of the cylinder head 6 that supports the piston rod 2. On the other hand, in the pair of parallel flat plates 21 and 22, the hydraulic oil of the rod side chamber 4 leaking beyond the sealing material (main seal 12, sub-seal 11, dust seal 13) that seals the outer periphery of the piston rod 2 is parallel to the pair. It can be provided at any position as long as it is guided by the gap 20A between the flat plates 21 and 22. That is, the fact that the gap between the pair of parallel flat plates 21 and 22 faces the outer peripheral surface of the piston rod 2 means that the hydraulic oil leaking from the rod side chamber 4 beyond the sealing material is the gap 20A between the pair of parallel flat plates 21 and 22. It means that the electrode portion 20 is provided at the position guided by.

例えば、一対の平行平板２１，２２は、メインシール１２とダストシール１３との間に設けられていてもよい。また、図６に示すように、一対の平行平板２１，２２は、シリンダヘッド６の外部であって、シリンダヘッド６から突出するピストンロッド２の外周面に対向するように設けられてもよい。言い換えれば、一対の平行平板２１，２２は、ピストンロッド２を収容するハウジング（シリンダチューブ１及びシリンダヘッド６）の外部に設けられるものでもよい。この場合には、一対の平行平板２１，２２を支持すると共に外部への液漏れを防止するカバー８をシリンダヘッド６とは別に設けることが望ましい。この場合であっても、ダストシール１３から漏れた作動油が一対の平行平板２１，２２間の隙間に導かれ、ダストシール１３からの液漏れを検知することができる。図６に示す変形例のように、電極部２０を外付けの構成とすれば、既存の油圧シリンダ１０１にも液漏れ検知装置１００を容易に取り付けることができる。 For example, the pair of parallel flat plates 21 and 22 may be provided between the main seal 12 and the dust seal 13. Further, as shown in FIG. 6, the pair of parallel flat plates 21 and 22 may be provided outside the cylinder head 6 so as to face the outer peripheral surface of the piston rod 2 protruding from the cylinder head 6. In other words, the pair of parallel flat plates 21 and 22 may be provided outside the housing (cylinder tube 1 and cylinder head 6) that accommodates the piston rod 2. In this case, it is desirable to provide a cover 8 that supports the pair of parallel flat plates 21 and 22 and prevents liquid leakage to the outside separately from the cylinder head 6. Even in this case, the hydraulic oil leaking from the dust seal 13 is guided to the gap between the pair of parallel flat plates 21 and 22, and the liquid leakage from the dust seal 13 can be detected. If the electrode portion 20 is externally configured as in the modified example shown in FIG. 6, the liquid leakage detection device 100 can be easily attached to the existing hydraulic cylinder 101.

また、上記実施形態では、液漏れを判定するための電極部２０の電気的特性は、静電容量である。これに対し、電気的特性は、導電率などその他のものでもよい。なお、空気層と作動油では静電容量の差が大きいことから、閾値の設定が容易となり、高い精度で液漏れを検知できるため、電気的特性は、静電容量とすることが望ましい。 Further, in the above embodiment, the electrical characteristic of the electrode portion 20 for determining liquid leakage is capacitance. On the other hand, the electrical characteristics may be other things such as conductivity. Since the difference in capacitance between the air layer and the hydraulic oil is large, it is easy to set the threshold value and liquid leakage can be detected with high accuracy. Therefore, it is desirable that the electrical characteristics be the capacitance.

以上の実施形態によれば、以下に示す効果を奏する。 According to the above embodiment, the following effects are obtained.

液漏れ検知装置１００では、一対の平行平板２１，２２間の隙間がピストンロッド２の外周面に臨むため、サブシール１１を超えてロッド側室４から漏れ出す作動油は、平行平板２１，２２間の隙間２０Ａに導かれる。一対の平行平板２１，２２間の隙間２０Ａに作動油が流入すると、電極部２０の静電容量が閾値を超えて変化するため、液漏れの有無を容易に判定することができる。このように、電極部２０の静電容量に基づくことで、一対の平行平板２１，２２間に流入する程度の少量であっても、油圧シリンダ１０１の液漏れを検知することができる。したがって、油圧シリンダ１０１の液漏れを早期に検知することができる。 In the liquid leakage detection device 100, since the gap between the pair of parallel flat plates 21 and 22 faces the outer peripheral surface of the piston rod 2, the hydraulic oil leaking from the rod side chamber 4 beyond the sub-seal 11 is between the parallel flat plates 21 and 22. It is guided to the gap 20A. When hydraulic oil flows into the gap 20A between the pair of parallel flat plates 21 and 22, the capacitance of the electrode portion 20 changes beyond the threshold value, so that the presence or absence of liquid leakage can be easily determined. As described above, based on the capacitance of the electrode portion 20, it is possible to detect the liquid leakage of the hydraulic cylinder 101 even if the amount is small enough to flow between the pair of parallel flat plates 21 and 22. Therefore, the liquid leakage of the hydraulic cylinder 101 can be detected at an early stage.

また、液漏れ検知装置１００では、電極部２０の静電容量に基づき液漏れを検知する。空気層と作動油では静電容量の差が大きいことから、検知部３０による判定の閾値の設定が容易となり、高い精度で液漏れを検知することができる。 Further, the liquid leakage detection device 100 detects liquid leakage based on the capacitance of the electrode portion 20. Since the difference in capacitance between the air layer and the hydraulic oil is large, it is easy for the detection unit 30 to set the threshold value for determination, and liquid leakage can be detected with high accuracy.

また、液漏れ検知装置１００は、シリンダチューブ１及びシリンダヘッド６の外部であって、シリンダヘッド６から突出するピストンロッド２の外周面に臨むように電極部２０を外付けすることで、既存の油圧シリンダ１０１にも容易に適用することができる。 Further, the liquid leakage detection device 100 is an existing one by externally attaching an electrode portion 20 outside the cylinder tube 1 and the cylinder head 6 so as to face the outer peripheral surface of the piston rod 2 protruding from the cylinder head 6. It can be easily applied to the hydraulic cylinder 101.

以下、本発明の実施形態の構成、作用、及び効果をまとめて説明する。 Hereinafter, the configurations, actions, and effects of the embodiments of the present invention will be collectively described.

ピストンロッド２を有する油圧シリンダ１０１に用いられる液漏れ検知装置１００は、所定の隙間を空けて互いに対向する一対の平行平板２１，２２を有する電極部２０と、電極部２０における電気的特性（静電容量）に基づいて、一対の平行平板２１，２２間における作動油の有無を判定して液漏れを検知する検知部３０と、を備え、電極部２０は、一対の平行平板２１，２２間の隙間２０Ａがピストンロッド２の外周面に臨むように設けられる。 The liquid leakage detection device 100 used in the hydraulic cylinder 101 having the piston rod 2 has an electrode portion 20 having a pair of parallel flat plates 21 and 22 facing each other with a predetermined gap, and electrical characteristics (static characteristics) in the electrode portion 20. A detection unit 30 for determining the presence or absence of hydraulic oil between the pair of parallel flat plates 21 and 22 based on the electric capacity) and detecting liquid leakage is provided, and the electrode unit 20 is provided between the pair of parallel flat plates 21 and 22. The gap 20A is provided so as to face the outer peripheral surface of the piston rod 2.

この構成では、一対の平行平板２１，２２間の隙間２０Ａがピストンロッド２の外周面に臨むため、ピストンロッド２の外周から漏れ出す作動油は、平行平板２１，２２間の隙間２０Ａに導かれる。一対の平行平板２１，２２間の隙間２０Ａに作動油が流入すると、電極部２０の電気的特性（静電容量）が変化するため、電極部２０の電気的特性（静電容量）の変化に基づき液漏れの有無を判定することができる。このように、電極部２０の電気的特性（静電容量）に基づくことで、一対の平行平板２１，２２間に流入する程度の少量であっても、油圧シリンダ１０１の液漏れを検知することができる。したがって、油圧シリンダ１０１の液漏れを早期に検知することができる。 In this configuration, since the gap 20A between the pair of parallel flat plates 21 and 22 faces the outer peripheral surface of the piston rod 2, the hydraulic oil leaking from the outer circumference of the piston rod 2 is guided to the gap 20A between the parallel flat plates 21 and 22. .. When hydraulic oil flows into the gap 20A between the pair of parallel flat plates 21 and 22, the electrical characteristics (capacitance) of the electrode portion 20 change, so that the electrical characteristics (capacitance) of the electrode portion 20 change. Based on this, the presence or absence of liquid leakage can be determined. In this way, based on the electrical characteristics (capacitance) of the electrode unit 20, it is possible to detect liquid leakage in the hydraulic cylinder 101 even if the amount is small enough to flow between the pair of parallel plates 21 and 22. Can be done. Therefore, the liquid leakage of the hydraulic cylinder 101 can be detected at an early stage.

また、液漏れ検知装置１００では、電気的特性は、静電容量である。 Further, in the liquid leakage detection device 100, the electrical characteristic is the capacitance.

この構成では、一対の平行平板２１，２２間の隙間２０Ａが空気層であるか作動油であるかで大きな差が生じる静電容量に基づいて液漏れの有無が検知されるため、液漏れの検知精度を向上させることができる。 In this configuration, the presence or absence of liquid leakage is detected based on the capacitance that causes a large difference depending on whether the gap 20A between the pair of parallel flat plates 21 and 22 is an air layer or hydraulic oil. The detection accuracy can be improved.

また、液漏れ検知装置１００では、一対の平行平板２１，２２は、それぞれ環状に形成されシャフトの軸方向に並んで設けられる。 Further, in the liquid leakage detection device 100, the pair of parallel flat plates 21 and 22 are formed in an annular shape and are provided side by side in the axial direction of the shaft.

この構成では、油圧シリンダ１０１の取付姿勢に関わらず、液漏れして鉛直方向の下方に溜まる作動油の有無を確実に検知することができる。 With this configuration, regardless of the mounting posture of the hydraulic cylinder 101, it is possible to reliably detect the presence or absence of hydraulic oil that leaks and accumulates downward in the vertical direction.

また、液漏れ検知装置１００では、平行平板２１，２２は、周方向に分割されている。 Further, in the liquid leakage detection device 100, the parallel flat plates 21 and 22 are divided in the circumferential direction.

この構成では、ピストンロッド２の外径よりも大きい取付部２Ａがピストンロッド２の先端に設けられる場合であっても、平行平板２１，２２を容易にピストンロッド２の外周面に臨むように設けることができる。したがって、油圧シリンダ１０１への平行平板２１，２２の取り付けが容易になる。 In this configuration, even when the mounting portion 2A larger than the outer diameter of the piston rod 2 is provided at the tip of the piston rod 2, the parallel flat plates 21 and 22 are provided so as to easily face the outer peripheral surface of the piston rod 2. be able to. Therefore, the parallel flat plates 21 and 22 can be easily attached to the hydraulic cylinder 101.

また、液漏れ検知装置１００では、電極部２０は、一対の平行平板２１，２２間の隙間２０Ａがピストンロッド２のうちシリンダヘッド６から突出する部分の外周面に臨むように設けられる。 Further, in the liquid leakage detection device 100, the electrode portion 20 is provided so that the gap 20A between the pair of parallel flat plates 21 and 22 faces the outer peripheral surface of the portion of the piston rod 2 protruding from the cylinder head 6.

この構成によれば、電極部２０を外付けすることができるため、液漏れ検知装置１００を既存の油圧シリンダ１０１にも容易に適用することができる。 According to this configuration, since the electrode portion 20 can be externally attached, the liquid leakage detection device 100 can be easily applied to the existing hydraulic cylinder 101.

以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態は本発明の適用例の一部を示したに過ぎず、本発明の技術的範囲を上記実施形態の具体的構成に限定する趣旨ではない。 Although the embodiments of the present invention have been described above, the above embodiments are only a part of the application examples of the present invention, and the technical scope of the present invention is limited to the specific configurations of the above embodiments. Absent.

１…シリンダチューブ（ハウジング）、２…ピストンロッド（シャフト）、６…シリンダヘッド（ハウジング）、２０…電極部、２０Ａ…隙間、２１，２２…平行平板、３０…検知部、１００…液漏れ検知装置、１０１…油圧シリンダ（流体圧装置） 1 ... Cylinder tube (housing), 2 ... Piston rod (shaft), 6 ... Cylinder head (housing), 20 ... Electrode part, 20A ... Gap, 21 and 22 ... Parallel flat plate, 30 ... Detection part, 100 ... Liquid leakage detection Device, 101 ... Hydraulic cylinder (fluid pressure device)

Claims (4)

長手方向に移動するピストンロッド及び前記ピストンロッドを摺動自在に支持するシリンダヘッドを有する流体圧装置に設けられる液漏れ検知装置であって、
所定の隙間を空けて互いに対向する一対の平行平板を有する電極部と、
前記電極部における電気的特性に基づいて、前記一対の平行平板間における液体の有無を判定して液漏れを検知する検知部と、を備え、
前記電極部は、前記一対の平行平板間の前記隙間が前記ピストンロッドの外周面に臨むように前記シリンダヘッドの内部に設けられることを特徴とする液漏れ検知装置。 A liquid leakage detection device provided in a fluid pressure device having a piston rod that moves in the longitudinal direction and a cylinder head that slidably supports the piston rod .
An electrode portion having a pair of parallel flat plates facing each other with a predetermined gap,
A detection unit for determining the presence or absence of liquid between the pair of parallel plates and detecting liquid leakage based on the electrical characteristics of the electrode unit is provided.
The electrode portion is a liquid leakage detecting device provided inside the cylinder head so that the gap between the pair of parallel flat plates faces the outer peripheral surface of the piston rod . シャフトを有する流体圧装置に設けられる液漏れ検知装置であって、
所定の隙間を空けて互いに対向する一対の平行平板を有する電極部と、
前記電極部における電気的特性に基づいて、前記一対の平行平板間における液体の有無を判定して液漏れを検知する検知部と、を備え、
前記電極部は、前記一対の平行平板間の前記隙間が前記シャフトの外周面に臨むように設けられ、
前記一対の平行平板は、それぞれ環状に形成され前記シャフトの軸方向に並んで設けられ、
前記平行平板は、周方向に分割されていることを特徴とする液漏れ検知装置。 A liquid leakage detection device provided in a fluid pressure device having a shaft.
An electrode portion having a pair of parallel flat plates facing each other with a predetermined gap,
A detection unit for determining the presence or absence of liquid between the pair of parallel plates and detecting liquid leakage based on the electrical characteristics of the electrode unit is provided.
The electrode portion is provided so that the gap between the pair of parallel flat plates faces the outer peripheral surface of the shaft.
The pair of parallel flat plates are formed in an annular shape and are provided side by side in the axial direction of the shaft.
The parallel flat plate is a liquid leakage detection device characterized in that it is divided in the circumferential direction . 前記電気的特性は、静電容量であることを特徴とする請求項１又は２に記載の液漏れ検知装置。 The liquid leakage detection device according to claim 1 or 2 , wherein the electrical characteristic is a capacitance. 前記電極部は、前記シャフトを支持する前記流体圧装置のハウジングの外部に設けられることを特徴とする請求項２又は請求項２に従属する請求項３に記載の液漏れ検知装置。 The liquid leakage detection device according to claim 2, wherein the electrode portion is provided outside the housing of the fluid pressure device that supports the shaft, or claim 3 .
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