JPH02164693A - 舵取機オートアイソレーシヨンシステム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は舵取機オートアイソレーションシステムに関す
る。

〔従来の技術〕

オートアイソレーションシステムを備えた舶用油圧舵取
装置においては、従来、第４図系統図に示すように、油
圧ポンプユニット０１．０１’　は主油圧ボンプユニッ
ｈ０２゜０２′、補助ポンプ０３，０３’、　モーター
０４．０４’、油タンク０５．０５’などよりなり、ア
クチュエーターはシリンダー０６゜０６′、０６″、ｏ
６　、ラム０７，０７’及びチラー０８よりなり、油圧
ポンプユニットとアクチュエーター間の油圧回路上には
、トランスファーバルブ０９，０９’、オートアイソレ
ーションバルブ０１０，０１０’が挿入され、油圧ポン
プユニット油タンク。

アクチュエーター、各バルブなどはそれぞれ油管０１１
，０１１’、０１２，０１２’などで結ばれている。

また、補助ポンプ０３，０３’の吐出口から油管０１３
．０１３’がそれぞれトランスファーバルブ０９，０９
’、オートアイソレーションバルブ０１０，０１０’へ
延び、それぞれのオートアイソレーションバルブ０１０
．０１０’は油管０１４で結ばれている。

このように油圧回路は、油圧ポンプユニットｉ及びこれ
に接続されているトランスファーバルブ０９．油圧シリ
ンダー０６．０６’と、油圧ポンプユニット０１′及び
これに接続されているトランスファーバルブ０９″油圧
シリンダー０６″、０６　に２系統化され、これらはオ
ートアイソレーションバルブ０１０．０１０’の開閉に
よって、油管０１４を通して連通、切離しができるよう
になっている。

油タンク０５，０５’には油面低下を検知し、低曲面警
報を発すると同時に、モーター０４．０４’の発停及び
オートアイソレーションバルブ０１０，０１０’の開閉
を行う低油面警報用レベルスイッチ０１５，０１５’及
び細々油面警報用レベルスイッチ０１６゜０１６′が取
付けである。

このような油圧システムにおいて、配管系統内のいずれ
かの場所に単一の故障が生じた場合、この部分から油が
漏出し、配管系の一部に低圧部分が発生すると、低圧に
なった油管へは補給弁０１７，０１７’を経由して補給
ポンプ０３又は０３′により油タンク０５又は０５’か
ら油が補給され、配管系統への油の補給に伴い油タンク
内の油面ば徐々に低下し、ついには低油面警報設定レベ
ル（レベルスイッチ０１５又は０１５′の取付位置）に
達する。

低油面の検出に伴い、通常はアイソレーションバルブ０
１０，０１０’、連通管０１４を通して相互に接続され
ているこの油圧系統がアイソレーションバルブ０１０，
０１０’を閉とすることで切離され、それぞれ別個に操
舵を継続することになる。

すなわち、この状態で運転を継続すると単一故障が生じ
ている側の油圧系統の油タンクは油面低下が進行し、低
油面警報すなわち低々油面警報を発する。このとき、油
面低下が進行し、低油面警報すなわち、低々油面警報を
発した油圧系統に単一故障があるものとして判断し、こ
の系統側のオートアイソレーションバルブを閉とし、油
圧ポンプユニットを停止することにより健全な側の油圧
配管系統による運転が継続される。

このように油タンクに取付けた低油面警報用レベルスイ
ッチ及び細々油面警報用レベルスイッチは油面の低下を
検出することにより、漏油を検知するとともに、いずれ
の配管系統が故障しているのかを判断する。

なお、船体の揺動による曲面の低下を検知してアイソレ
ーションが誤作動を起さないように連続して一定時間以
上油面が低下した場合にのみ低油面の信号が出るように
制御シーケンス内にタイマー回路が組み込んである。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、故障、損傷による配管系からの油漏出は
故障、損傷の程度に応じて大きく変わり、従って、スイ
ッチ作動位置まで油面が低下するのに必要な時間は長短
の開きが大きく、その間は配管系統内の油圧力を高圧に
維持できず、従って負荷に抵抗できる程の負荷を制御で
きない状態はできる限り早く検出することが重要である
が、漏出の程度が小さく低油面検出又は低々油面検出ま
での時間が長時間に及ぶ場合は、負荷の制御ができない
状態、すなわち舶用舵取装置にあっては船体の進路の制
御ができないことになり危険な状態が続く。

本発明はこのような事情に鑑みて提案されたもので、オ
イルタンクの油面の低下の検出には頼らずに、油圧系統
異常の検出及び故障側系統の切離しを早期に行い、危険
を未然に防止できる安全第１の舵取機オートアイソレー
ションシステム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〕

そのために本発明は、舵軸に嵌着されたチラーを複数の
油圧シリンダーの油圧の給排により回動する並列油圧駆
動回路をアイソレーションバルブがそれぞれ挿入された
インターコネクションラインにより接続してなり、油圧
駆動回路の破損時に、上記アイソレーションバルブの自
動的開閉により破損した一方の油圧駆動回路を油圧的に
切離し、他方の油圧駆動回路により操舵するようにした
舵取装置において、上記舵軸に付設されそのトルクの変
化を検出する歪ゲージの出力が設定　時間以上設定値以
下となったときに油圧駆動回路の異常を判定する異常判
定回路と、一方の油圧駆動回路を切離したときの同異常
判定回路の出力に基づいて、試行錯誤的に破損油圧駆動
回路を識別し、これを切離す手段とを具えたことを特徴
とする。

（作用〕 このような構成によれば、まず舵軸のトルクの検出によ
り油圧駆動回路の異常の発生が検知され、次に、一方の
アイソレーションバルブの開閉により一方の駆動油圧回
路のみによる操舵を行い、その際の判定回路の出力に基
づいて損傷した駆動油圧回路が自動的に判明し、アイソ
レーションバルブの連動的開閉により、損傷した駆動油
圧回路は切離されて不作動となり、爾後操舵は健全な駆
動油圧回路のみによって行われることとなる。

〔実施例〕

本発明の一実施例を図面について説明すると、第１図は
その系統図、第２図は第１図の装置が故障のため操舵制
御不能になった場合の検出回路のフローチャート、第３
図は第１図において故障駆動システムを切離し、健全駆
動システムによる制御能力回復までの作用を示すフロー
チャートである。

まず、第１図において、舵軸１には、舵板２で水流によ
り発生する力と、舵取装置３により発生する反力とによ
りねじりトルクが発生し、舵軸表面上にひずみが生ずる
。このひずみは舵軸表面に取付けた歪ゲージ４により検
出され、増巾器及び変換器５によりトルク値として検出
される。

いま、このような舵取装置３の油圧系統に損傷が生じた
場合、舵取装置は舵板負荷に対して、反力を出すことが
できず、舵軸にはねじり応力は発生しない。従って、舵
軸上の歪ゲージにはひずみ値は検出されないか、又はき
わめて小さい値しか表われない（舵取装置自身の摩擦等
により若干の反力が発生するのみ）。検出したトルク値
を比較器６により設定トルク値と比較し、検出トルク値
が設定値よりも小さい場合、接点信号７をオートアイソ
レーション制御ｍ８へ伝える。

ここで、舵角を変更している際中すなわち転舵中は、舵
取装置は舵板の動きに追従するのみで、特に反力を必要
とせず舵板が勝手に動く状態もあり得る。この場合、転
舵に要する時間の間は油圧系統に異常がなくても、計測
される舵軸内のねじり応力が低いレベルになり得る。そ
こで、設定レベル以下のトルクが検出された場合、比較
器６により接点信号７がオートアイソレーション制御盤
８に伝えられ、制御回路の中では、接点信号７が規定時
間以上連続する場合に限り「異常」と判定する。

以上述べた異常判定作用を図示すると９、第２図のよう
になる。

次に、このようにして、通常の運転時に「制御不能」が
検出された場合は、第３図に示すように、まず、−旦油
圧駆動システムを両系統とも運転状態とする。すなわち
、それまで片側駆動システムのみ運転中であった場合は
残りの停止中の駆動システムを起動し、再駆動システム
による並列運転とする。またすでに再駆動システム共運
転中である場合は、特別に並列運転に移行するための操
作は行わず、アイソレーションバルブの開閉操作に移る
。

この時点ではいずれの駆動システムに故障が発生してい
るかはまだ不明である。そこで、まず、隘ｌアイソレー
ションバルブ１１を閉とし、隘１油圧ポンプ１２．油圧
シリンダー１３．１４の組み合わせによる運転が行なわ
れる。そうすると、磁１アイソレーションバルブ１１を
閉としたことにより、Ｎ１１２油圧ポンプ１２′の両畦
出口間ならびに両油圧シリンダー１３’、１４’間はバ
イパス状態となる。

仮に損傷がぬ１駆動システム側にあるとすれば、上記の
状態で運転を続けても、舵取装置は負荷に対して反力を
出すことができないから、従って制御不能（操舵不能）
が検出される。この時点で始めて損傷が丸ｌ駆動システ
ム側にあることが機械的、電気的に認識され、以後後記
する要領で制御回路により１１ｈ１駆動システムの切離
し及び健全な寛２駆動システムによる運転継続が以下の
手順で行なわれる。

すなわち、患１アイソレーションバルブ１１を閉じた状
態で制御不能が検出されると、階１アイソレーションパ
ルプ１１を再度開き、そのうえで隘１駆動システムのモ
ーターｌＯを停止する。また、！１ｈ２アイソレーショ
ンバルブ１１’を閉とし、ｌｌ＆１２油圧ポンプ１２′
油圧シリンダー１３’、１４’を使用して操舵能力が回
復される。一方、相互間の作動油の移動がある油圧シリ
ンダー１３と１４の間は、ぬ２オートアイソレーシヨン
バルブ１１が閉となることによりバイパス状態となる。

以上で患２駆動システムにより運転が維持される。

また、損傷が磁２駆動システム側にある場合、再駆動シ
ステムの並列運転及び患ｌアイソレーションパルプ１１
を閉とすることにより、健全なｌｋｌ駆動システムで運
転を行うことになり、「制御不能」は検知されない。従
って、この状態が継続することをもって陽２駆動システ
ムに損傷ありと判断し、阻２油圧ポンプ用モーター１０
′を停止し、＋ｈｉ駆動システムで運転を継続する。

つまり、一方の油圧駆動回路の切離しに伴い、判定回路
により「制御不能」が検出されること又は「制御不能」
が検出されないことに基づいて試行錯誤的に損傷した油
圧駆動回路が自動的に探し出されることになる。

〔発明の効果〕

このような装置によれば、駆動装置の損傷（故障）を短
時間のうちに検出し、制御能力を早い時期に回復するこ
とで、特に船舶の航行の安全を図ることができる。

因みに、従来の方法では異常検出（操舵不能）をタンク
の油面低下の検出に頼っているので、異常に気付かない
まま舵が効かない時間が長く続くと、万一の場合の操船
安全性が保てなくなり、重大事故が発生することがあっ
た。

要するに本発明によれば、舵軸に嵌着されたチラーを複
数の油圧シリンダーの油圧の給排により回動する並列油
圧駆動回路をアイソレーションバルブがそれぞれ挿入さ
れたインターコネクションラインにより接続してなり、
油圧駆動回路の破損時に、上記アイソレーションバルブ
の自動的開閉により破損した一方の油圧駆動回路を油圧
的に切離し、他方の油圧駆動回路により操舵するように
した舵取装置において、上記舵軸に付設されそのトルク
の変化を検出する歪ゲージの出力が設定　時間以上設定
値以下となったときに油圧駆動回路の異常を判定する異
常判定回路と、一方の油圧駆動回路を切離したときの同
異常判定回路の出力に基づいて、試行錯誤的に破損油圧
４゜ 駆動回路を識別し、これを切離す手段とを具えたことに
より、油圧系統異常の検出及び故障側系統の切離しを早
期に行い、危険を未然に防止できる安全第１の舵取機オ
ートアイソレーションシステムを得るから、本発明は産
業上極めて有益なものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す全体系統図、第２図は
第１図の装置が故障のため操舵制御不能になった場合の
検出回路のフローチャート、第３図は第１図において故
障駆動システムを切離し、健全駆動システムによる制御
能力回復までの作用を示すフローチャートである。 第４図は公知の舶用油圧舵取装置を示す全体系統図であ
る。 ｌ・・・舵軸、２・・・舵板、３・・・舵取装置、４・
・・歪ゲージ、５・・・項中器及び変換器、６・・・比
較器、７・・・接点信号、８・・・オートアイソレーシ
ョン制ｇＩＩｍ、９・・・配線、１０・・・胤１モータ
ー１０′・・・階２モーター、１１・・・Ｎ１ｋｌアイ
ソレーシヨンバルブ、ｉｉ’・・・隘２アイソレーショ
ンバルブ、Ｉ２・・・寛１油圧ポンプ、１２’・・・Ｎ
ａ２油圧ポンプ、１３．１３’・・・油圧シリンダー　
１４．１４’　・・・油圧シリンダー代理人　弁理士　
塚　本　正　文 第２図 第ｆ図 第Ｊ 図 第４図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 舵軸に嵌着されたチラーを複数の油圧シリンダーの油圧
   の給排により回動する並列油圧駆動回路をアイソレーシ
   ョンバルブがそれぞれ挿入されたインターコネクション
   ラインにより接続してなり、油圧駆動回路の破損時に、
   上記アイソレーションバルブの自動的開閉により破損し
   た一方の油圧駆動回路を油圧的に切離し、他方の油圧駆
   動回路により操舵するようにした舵取装置において、上
   記舵軸に付設されそのトルクの変化を検出する歪ゲージ
   の出力が設定時間以上設定値以下となったときに油圧駆
   動回路の異常を判定する異常判定回路と、一方の油圧駆
   動回路を切離したときの同異常判定回路の出力に基づい
   て、試行錯誤的に破損油圧駆動回路を識別し、これを切
   離す手段とを具えたことを特徴とする舵取機オートアイ
   ソレーションシステム。