JPH0529200Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は舵取機用油圧回路に係り、詳しくは、
作動油を操舵用シリンダに給排するための回路塞
止弁が設けられている油圧回路に関するものであ
る。これは、油圧舵取機の分野で利用される。

〔従来の技術〕

舵取機用油圧回路として、油圧ポンプからの作
動油を操舵用シリンダへ給排する油路に、三つの
機能位置を備えた回路塞止弁が設けられているも
のがある。その回路塞止弁は、油路に作用する作
動油の自己圧により、その機能位置が切り換えら
れるようになつている。

ところで、油圧ポンプが電動機により駆動さ
れ、回路塞止弁を介して作動油を操舵用シリンダ
に給排しているとき、何らかの理由で電源が喪失
すると、油圧ポンプの回転が停止して転舵操作が
できなくなる。舵板には水流による力が作用する
ので、ラムの動きを拘束して転舵量を保持しなけ
れば、そのときの船体の所望の進路変更が不可能
となり極めて危険な事態に陥ることがある。

したがつて、舵取機用の油圧回路にあつては、
油圧ポンプからの作動油の供給が停止すると、操
舵用シリンダ内の作動油が移動しないように、自
己圧の消失で回路塞止弁の機能位置が切り換わる
ようになつている。

転舵中に主電源が喪失したとき、舵角をさらに
変更しなければならないときがあり、船級規格に
おいても、主電源が回復するまでの間に、補助動
力源により操舵が続行できるようにすることが要
求されている。ところが、その動力源によつて得
られる電力の規模は、主電源に比べて極めて小さ
いのが一般的である。

一方、上述した操舵用シリンダ内の作動油の移
動が回路塞止弁により阻止されている状態におい
て、油圧ポンプを駆動すべく電動機を再起動する
と、油圧ポンプの回転により吐出される作動油の
流通が回路塞止弁で阻止されることになる。その
結果、電動機には大きな負荷が掛かることにな
り、上述した補助電源での再起動が容易でなくな
る。

そこで、補助電源を使用しなければならない緊
急時に、電動機を低負荷起動できるようにする必
要があり、そのための新しい回路塞止弁を採用し
た油圧回路として、第４図に示すものが考えられ
ている。

これは、操舵用シリンダ４に作動油を供給する
油圧ポンプ２のほかにもう一つのポンプを設け、
油圧ポンプ２を駆動する電動機７によつてその補
助ポンプ３１を同時に駆動させ、その吐出圧をパ
イロツト圧として発生させることができるように
したものである。したがつて、その圧力を電磁弁
１０を介して回路塞止弁８の感圧部８ａに作用さ
せると、回路塞止弁８の機能位置が切り換えられ
る。

これによれば、回路塞止弁８が機能位置Ｑをと
つているとき、油圧ポンプ２からの作動油を連通
路３２を介して油圧ポンプ２に戻すことができる
ので、ほとんど無負荷に近い状態で油圧ポンプ２
を駆動することができる。その結果、主電源が喪
失したとき電力の小さい補助電源で二台のポンプ
２，３１を駆動する電動機７を低負荷状態で再起
動できると共に、補助ポンプ３１で回路塞止弁８
の機能位置を切り換えるためのパイロツト圧を発
生させることができる。

すなわち、回路塞止弁８のスプリング１２の弾
発力に打ち勝つて機能位置を切り換える圧力が発
生すると、油圧ポンプ２からの作動油は操舵用シ
リンダ４に給排され、所望の操舵が続行できるよ
うになる。

〔考案が解決しようとする課題〕

しかし、上記の回路塞止弁の機能位置を切り換
えるためのパイロツト圧を発生させるためには、
上述した補助ポンプが必要であり、コストアツプ
になる。また、その補助ポンプが故障したときに
は回路塞止弁の切り換えができなくなり、操舵不
能に陥る事態が生じる問題がある。

本考案は上述の問題に鑑みてなされたもので、
その目的は、主電源が喪失した状態での電力の小
さい補助電源により、油圧ポンプを駆動する電動
機を再起動することができると共に、上述した補
助ポンプを設けることなく操舵用の油圧ポンプの
みで回路塞止弁の機能位置を切り換えることがで
きるようにし、加えて、トラブル発生要因の低減
やコストダウンを可能にする舵取機用油圧回路を
提供することである。

〔課題を解決するための手段〕

本考案の特徴とするところを第１図を参照して
述べると、クローズド回路に介在された油圧ポン
プ２からの作動油を操舵用シリンダ４へ給排する
油路１４に回路塞止弁８が設けられ、その回路塞
止弁８にパイロツト圧を作用させることにより、
機能位置を切り換えるようになつている舵取機用
油圧回路であつて、回路塞止弁８は、可変容量型
の油圧ポンプ２と操舵用シリンダ４との間を連通
し、正逆自在な方向に作動油を流通させる機能位
置Ｐと、スプールに内装された逆止弁９により油
圧ポンプ２と操舵用シリンダ４との間を遮断する
と共に、油圧ポンプ２の吸込路と吐出路とを連通
させる機能位置Ｑとを備えた二位置切換弁であ
り、パイロツト圧により切り換えられるそれらの
機能位置の一つはスプリング１２で保持され、油
圧ポンプ２と回路塞止弁８とを接続する油路１４
に、回路塞止弁８の機能状態とは無関係に油圧ポ
ンプ２の作動油に圧力を発生させる弁１９が配設
され、そのパイロツト圧を回路塞止弁８の機能位
置の切り換えに使用するようになつていることで
ある。

〔実施例〕

以下に、本考案をその実施例に基づいて詳細に
説明する。

第１図は本考案の舵取機用油圧回路１の全体系
統図で、油圧ポンプ２からの作動油により、舵軸
３を回転させるラム４ａを作動させることができ
るようになつている。

操舵用シリンダ４は二つのクローズド回路に設
けたシリンダ４Ａ，４Ｂからなり、その両シリン
ダにおける作動油の給排に移動するラム４ａの中
央には、ラム４ａの往復運動により舵軸回転用ア
ーム５を回転させる係合ピン６が設けられてい
る。

その操舵用シリンダ４に作動油を給排する油圧
ポンプ２は、図示しない主電源または補助電源で
駆動される電動機７で駆動される可変容量型のポ
ンプであり、それによる作動油の吐出は正逆自在
であつて、転舵方向や転舵速度に応じて所望の方
向および吐出流量をとることができるようになつ
ている。

このような油圧ポンプ２と上述した操舵用シリ
ンダ４との間には、油圧ポンプ２からの作動油の
圧力が作用することにより機能位置を切換える回
路塞止弁８が設けられている。

その回路塞止弁８の機能位置の一つは、油圧ポ
ンプ２と操舵用シリンダ４との間を連通し、正逆
自在な方向に作動油を流通させる機能位置Ｐであ
り、他の一つは、スプールに内装された二つの逆
止弁９により油圧ポンプ２と操舵用シリンダ４と
の間を遮断すると共に、油圧ポンプ２の吸込路と
吐出路とを連通させる機能位置Ｑである。これら
の機能位置は次に述べるパイロツト圧により切り
換えられ、そのために一方の機能位置は後述する
スプリング１２で保持されている。

この回路塞止弁８の構造例は後述するが、その
機能位置を切り換えるために、油圧回路１には、
主電源の喪失と同時に切り換わる電磁弁１０が設
けられている。主電源が喪失されていない場合に
は、逆止弁１１を介して導入された油圧ポンプ２
の作動油が、電磁弁１０の機能位置Ｒを介して回
路塞止弁８の感圧部８ａにパイロツト圧として作
用し、その圧力で内蔵スプリング１２が縮小して
機能位置Ｐがとられる。

一方、主電源が喪失されると電磁弁１０のソレ
ノイド１０ａが消磁されて機能位置Ｓに切り換え
られ、感圧部８ａの作動油が油タンク１３に戻さ
れ、スプリング１２によつて機能位置Ｑが復帰さ
れるようになつている。

回路塞止弁８は、例えば第２図に示すようなも
のであり、油圧ポンプ２からの作動油を給排する
吐出路および吸込路を構成する管路１４に接続さ
れる二つの導出入口１５ａ，１５ｂと、操舵用シ
リンダ４のそれぞれのシリンダ４Ａ，４Ｂに接続
される給排口１６ａ，１６ｂとがケーシング１７
に開口され、その中に逆止弁９，９を内装したス
プール１８が変位可能に装着されている。

そのスプール１８の一方端側には、電磁弁１０
からの作動油圧が導入される感圧部８ａが形成さ
れ、他方端側には、その圧力により圧縮されるス
プリング１２が配置されている。なお、スプール
１８には作動油の給排を切り換えるランドが適所
に設けられ、それに対応して油溝２３などがケー
シング１７の内面に形成されている。

このような回路塞止弁８と油圧ポンプ２とを接
続する油路１４には、回路塞止弁８の機能状態と
は無関係に油圧ポンプ２の作動油に圧力を発生さ
せる弁１９（第１図参照）が配設され、そのパイ
ロツト圧を回路塞止弁８の機能位置の切り換えに
使用するように、その弁１９の上流側が逆止弁１
１を介して上述した電磁弁１０に接続されてい
る。

その弁１９は回路塞止弁８を機能位置Ｐに切り
換えるに必要な圧力を発生させる逆止弁はまた調
圧弁であり、そのパイロツト圧はスプリング１２
の弾発力を越える程度に選定される。なお、油路
１４には弁１９と並列で逆方向の流れを可能にす
る逆止弁２０が設けられ、その際の作動油は、例
えば実線または破線で示すように、弁１９、回路
塞止弁８および逆止弁２０を経て循環する。

このような構成の回路塞止弁８を有する舵取機
用油圧回路１において、主電源喪失時に以下のよ
うにして電動機７を低負荷再起動することができ
る。

まず、主電源が正常に機能している場合の舵取
り作動から説明する。

油圧ポンプ２が電動機７により駆動されると共
に、電磁弁１０のソレノイド１０ａが別途電力を
受けて励磁され、機能位置Ｒとされる。その結
果、回路塞止弁８の感圧部８ａには、逆止弁１１
および電磁弁１０を介してパイロツト圧が作用さ
れ、スプリング１２に抗して機能位置Ｐに切り換
えられる。回路塞止弁８が第３図に示すような状
態となり、油圧ポンプ２と操舵用シリンダ４との
連通が図られる。

作動油が油路１４で例えば矢印２１方向に供給
されると、その作動油は導出入口１５ａから矢印
２２のように環状の油溝２３に入り、給排口１６
ａからシリンダ４Ａに至る。シリンダ４Ａでラム
４ａが押し出され、舵軸３が係合ピン６および舵
軸回転用アーム５を介して回転される。そのラム
４ａの移動によりシリンダ４Ｂ内の作動油は、給
排口１６ｂから油溝２４を経て、矢印２５のよう
に導出入口１５ｂから、油圧ポンプ２に戻され
る。

このようにして転舵操作をしているときに、主
電源が喪失されると電動機７の回転が止まり、油
圧ポンプ２からの吐出は無くなる。それと同時に
電磁弁１０（第１図参照）のソレノイド１０ａも
消磁されるので、スプリング１０ｂで復元されて
機能位置Ｓとなる。その結果、感圧部８ａが電磁
弁１０を介して油タンク１３に連通され、スプリ
ング１２により回路塞止弁８は機能位置Ｑとな
る。

したがつて、舵板に水流が作用することにより
舵軸３が回転しようとしても、操舵用シリンダ４
内の作動油が、第２図に示すような状態となつて
いる回路塞止弁８により阻止される。すなわち、
油溝２３と導出入口１５ａおよび油溝２４と導出
入口１５ｂとの連通が各ランドにより遮断され、
それぞれを連通するスプール１８内の空間２６
も、油孔２７を閉止する逆止弁９により遮断され
ているからである。

なお、スプール１８に逆止弁９が内装されてい
るのは、図示していないが回路塞止弁８と操舵用
シリンダ４との間にリリーフ弁が設けられ、油圧
回路の安全が図られているからである。すなわ
ち、操舵用シリンダ側で作動油圧の異常な上昇が
あつても、それを規制して油圧ポンプ側に影響を
与えないようになつている。加えて、油圧ポンプ
側で作動油圧が過剰に上昇しても、そのリリーフ
弁で規制することができるようにすることができ
る。

上述したような回路塞止弁８の機能位置Ｑにあ
つては、導出入口１５ａと１５ｂとが直接連通さ
れる。そこで、補助電源により電動機７を駆動さ
せても、油圧ポンプ２により油路１４を移動する
作動油は、矢印２８のように回路塞止弁８内を通
過することができる。その結果、電動機７の再起
動は極めて低い負荷状態で行われることになり、
供給電力の小さい補助電源によつても油圧ポンプ
２を駆動させることができる。油圧ポンプ２の回
転が所望程度に上昇すれば、電磁弁１０のソレノ
イド１０ａが励磁され、作動油圧が回路塞止弁８
の感圧部８ａに作用して舵角変更操作が可能とな
る。

その場合に、弁１９は油圧ポンプ２からの作動
油にパイロツト圧を発生させるので、その圧力が
逆止弁１１および電磁弁１０を介して感圧部８ａ
に作用する。すなわち、弁１９がなければ油圧ポ
ンプ２からの作動油の圧力は上昇し得ないが、弁
１９により作動油の圧力が設定値にまで調圧され
るので、操舵用シリンダ４に作動油を供給する油
圧ポンプ２のみでもつてもパイロツト圧を発生さ
せることができるのである。

〔考案の効果〕

本考案は以上の実施例の詳細な説明から判るよ
うに、正逆自在な方向に作動油を流通させる機能
位置と、逆止弁により遮断すると共に一次側を連
通させる機能位置とを備えた回路塞止弁を、油圧
ポンプからの作動油を操舵用シリンダへ給排する
クローズド回路に設け、油圧ポンプと回路塞止弁
とを接続する油路にパイロツト圧を発生させる弁
を配設したので、その圧力によつて、回路塞止弁
の機能位置を円滑に切り換えることができる。し
かも、主電源が喪失した状態において、電力の小
さい補助電源によつても油圧ポンプを駆動させる
電動機を再起動することができ、トラブルの発生
要因の低減とコストダウンが実現される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案が適用されたクローズドな舵取
機用油圧回路の全体系統図、第２図は回路塞止弁
の一実施例で、油圧ポンプと操舵用シリンダとの
接続を遮断した状態の断面図、第３図は油圧ポン
プと操舵用シリンダとが連通した回路塞止弁の作
動状態図、第４図は従来の油圧回路図である。 １……油圧回路、２……油圧ポンプ、４……操
舵用シリンダ、８……回路塞止弁、９……逆止
弁、１２……スプリング、１４……油路、１８…
…スプール、１９……弁、Ｐ，Ｑ……機能位置。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 クローズド回路に介在された油圧ポンプからの
   作動油を操舵用シリンダへ給排する油路に回路塞
   止弁が設けられ、その回路塞止弁にパイロツト圧
   を作用させることにより、機能位置を切り換える
   ようになつている舵取機用油圧回路において、 前記回路塞止弁は、可変容量型の油圧ポンプと
   操舵用シリンダとの間を連通し、正逆自在な方向
   に作動油を流通させる機能位置と、スプールに内
   装された逆止弁により前記油圧ポンプと操舵用シ
   リンダとの間を遮断すると共に、油圧ポンプの吸
   込路と吐出路とを連通させる機能位置とを備えた
   二位置切換弁であり、パイロツト圧により切り換
   えられるそれらの機能位置の一つはスプリングで
   保持され、 油圧ポンプと回路塞止弁とを接続する油路に、
   回路塞止弁の機能状態とは無関係に油圧ポンプの
   作動油に圧力を発生させる弁が配設され、そのパ
   イロツト圧を回路塞止弁の機能位置の切り換えに
   使用するようになつていることを特徴とする舵取
   機用油圧回路。