JPS5876398A - 舶用油圧舵取装置 - 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】 本発明は舶用油圧舵取装置に関する〇 公知のこの種の装置にはメカニカルフィードバック型と
トルクモータ型とがあるが、ｔず、メカニカルフィード
バック型においては。

第１図ブロック線岬に示すように、船橋から舵輪などに
よる舵角指令が電気信号で送られ。

舵角指令信号は増幅器ＡＭＰで増幅され、電磁切換弁を
作動させ、パイロット油圧ポンプＰＰから供給された油
は電磁切換弁で方向が制御され、サーボシリンダＡを動
かし、正しい指令信号がサーボシリンダＡに伝達されて
いるか否か４１フイードバツク系で調査補正し、サーボ
シリンダ人の動きはポンプ傾転角を変えるためのパイロ
ットパルプとサーボシリンダＢに伝達され、舵角指令信
号に相当する油量が主油圧ポンプＭＰから舵取機シリン
ダＲＣに吐出され、舵板が回動し、傾転角フィードバッ
クレバーＬＶとＡ２フィードバック系の実舵角フィード
バックレバーＡＬにより、正しい指令信号が舵取機シリ
ンダに伝達されているか否か調査し、ポンプ傾転角と舵
取機シリンダの動きを補正するのである。

しかしながら、このような装置には次のような欠点があ
る。すなわち、 （１）フィードバック機構がＡＩとＡ２に分設されてい
るタンデムループであり、一般にタンデムループはシン
グルループに比べて応答速度が遅いので、短時間での微
小舵角操作が困難となシ、その分、船首揺動が犬・きく
なって船の推進効率が低下し、主機関の燃費浪費につな
がる。

（２）ＯＮ−ＯＦＦ制御の電磁切換弁を使用しておシ、
これは、第２図特性図に示すように微小指令信号に対し
て不感帯を有し、応答性が悪く、上記（１）と同様、主
機関の燃費浪費につながる。

（３）Ａ２フィードバックにメカニカルレバーを用いて
いるため、電気式フィードバックに比べ主油圧ポンプ等
を含む舵取機本体の配置が制約される。

（４）上記メカニカルレバーは連結部に軸受のすき間（
ガタ）が発生し、この分、舵角精度が低下し、ｔた、長
時間の使用により。

軸受の摩耗、焼付きが発生し、換装の必要性がでてくる
。

次に、トルクモータ型は、第３図ブロック線図に示すよ
うに、主油圧ポンプＭＰの傾転角を直接トルクモータ（
電気式）で制御するシングルループ制御システムである
が、トルクモータで直接、ポンプの斜板（傾転角）を動
かすので、斜板管制力の大きなポンプには不適で１例え
ば、斜板がすベシ軸受で支持されているようなポンプは
管制力にすベシ摩擦力が加わり、管制力が大きくなシ、
また斜板管制力の大きなポンプを制御するにはトルクモ
ータと斜板との間に減速機を必要とする等の欠点を有す
る。

本発明はこのような事情に鑑みて提案されたもので、応
答速度を大とし、舵取機本体の配置上の制約を除去し、
舵角精度の低下および軸受の摩耗、焼付きを防止する舶
用油圧Ａｔ飛装置を提供することを目的とし、主油ポン
プの傾転角を制御して圧油を複数の舵取機シリンダに選
択的に供給することによシ舵角を制御するようにした舶
用油圧操舵装置において、舵角指令信号を実舵角フィー
ドバック信号と上記主油ポンプの傾転角フィードバック
信号とにより補正して得た電気信号によりパイロット圧
油を制御する電気油圧サーボバルブと、上記電気油圧サ
ーボパルプからのパイロット圧油によシ作動して上記主
油圧ポンプの傾転角を制御するサーボシリンダとを具え
たことを特徴とする。

本発明の一実施例を図面について説明すると、第４図は
その系統図、第５図は第４図のブロック線図、第６図は
第４図の電気油圧サーボパルプの特性−図である０ 上図において、ｌはＡＩシリング〜Ａ４シリンダよりな
り舵軸を同勢する舵取機シリンダ、２はトランスファバ
ルブ、３は危急用電磁弁、４は主油圧ポンプ、５はパイ
ロット油圧ポンプ、６は主油圧ポンプ４の傾転角を電圧
に変換するポテンショメータＢ、７は舵角指令器、８は
電気油圧サーボパルプ、９は危急用電磁弁Ａ、１０はス
トップバルブ８１゜８２．１１はスプリング付サーボシ
リンダ。

１２は危急用メカニカルバルブ、１３はメカニカルハン
ドル、１４はパイロット油圧ポンプ、１５は増巾器、１
６は実舵角を電圧に変換するポテンショメータＡ、１７
はメカニカルハンドル１３のノックピン、１８は主油タ
ンク、１９はパイロット油タンクである。

このような装置においで、まず正常時の操舵プロセスは
下記のように行なわれる。

すなわち。

（１）　　船橋から舵輪などによる舵角指令が舵角指令
器７に電気信号で送られる。

（２）舵角指令信号は増幅器１５で増幅され、電気油圧
サーボパルプ８を作動させる０（３）パイロット油圧ポ
ンプ１４から供給された油は、電気油圧サーボパルプ８
でその方向が制御され、危急用電磁弁Ａ９を通って、直
接スプリング付きサーボシリンダ１１を動かす。

（４）サーボシリンダー１の圧力油がスプリングに打ち
勝って、サーボシリンダを動かし、この動きが、主油圧
ポンプ４の傾転角を変える。

（５）上記のプロセスで舵角指令信号に相当する油量が
主油圧ポンプ４から舵取機シリンダーに吐出され、舵板
が動く。その際、傾転角フィードバック信号はポテンシ
ョメータＢ６を介して、実舵角フィードバック信号はポ
テンショメータＡ１６を介して正しい指令信号が舵取機
シリンダーに伝達されて藝るか否か調査し、ポンプ傾転
角と舵取機シリンダの動きを補正する。

次に、危急時の操舵プロセスは下記のように行なわれる
。　すなわち、 （１）万一、電気油圧サーボパルプ８．増幅器１５、　
ポテンショメータ６．１６に事故が発生した場合は、そ
の信号で危急用電磁弁Ａ９がａからｂ位置に自動的に切
換わる結果、パイロット油圧ポンプ１４からの油はスプ
リング付きＶ−ポジリンダ１１には供給されなくなる。

（２）スプリング付きサーボシリンダ１１内の残油は危
急用電磁弁Ａ９によって、左右の油圧室とも同圧となシ
、しかも、スプリングによってサーボシリンダ１１は中
立位置となる。

（３）サーボシリンダ１１とｌ：ｌで動く主油圧ポンプ
４の傾転角も中立位置（零）となシ、一時的に油の吐出
を停止する。

（４）　　上記（１）と同時に危急用電磁弁Ｂ３がａか
らｂ位置に自動的に切換わシ、トランスファパルプ２が
ａ位置となり、これにょシ、主油圧ポンプ４と舵取機シ
リンダｌが油圧的に完全に切離され、主油圧ポンプ４が
舵取機シリンダ１側の油圧の影響を全く受けないように
なる。

さらに、危急時のメカニカルレバーによる操舵は下記の
ように行なわれる。　すなわち、（１）　　危急時に自
動的に傾転角を中立にした後。

直ちに事故処理ができず復旧困難な場合は、下記に示す
ようにメカニカルレバーを使用して操舵する。危急用電
磁弁Ｂ３を無励磁とし、そのスプールを位置すから位置
ａに戻す。

（２）ストップパルプＳｌ　　１０とＳ２　１０を閉と
する。

（３）　　メカニカルハンドル１３のノックピン１７を
取シ外し、メカニカルハンドル１３を右。

左に操作する。

（４）メカニカルハンドル１３の動きに追従して、スプ
リング付きサーボシリンダ１１が作動し、主油圧ポンプ
４の傾転角を制御する。

上記実施例においては、油タンクを主油圧ポンプ４用の
主油タンク１８とパイロット油圧ポンプ１４用のパイロ
ット油タンク（清浄油）１９とに分設し、これにより、
精度の高い制御に使用される電気油圧サーボ　　バルブ
８のゴミによる目詰ｖを防ぐことがでキ、パイロット油
量は少量、であるため、上記のように、分設することに
より、フラッシングを容易にすることができる。

このような装置によれば、下記の効果が奏せられる。

（１）本装置はシングルループであるので従来のタンデ
ムルーズに比べて応答速度が速く、主機関の省燃費に有
効である。

（２）従来型の電磁切換弁の代わりに、第６図に示すリ
ニヤ制御の可能な電気油圧サーボバルブを使用している
・ので不感帯がなく、応答性が良好で、主機関の省燃費
に有効である。

（３）電気式フィードバックを採用しているので、舵取
機本体（油圧ポンプ、モータ、舵柄、シリンダ等）の配
置が制約を受けない。

（４）従来型の軸受すき間による舵角精度の低下や軸受
の摩耗、焼付きが生じない。

（５）従来型に比べ、サーボシリンダＡとパイロットパ
ルプが不要となり、部品の数が減少する。

（６）危急時は、電磁切換弁によりポンプ傾転−角を自
動的に中立に戻すことができる。

（７）電気機器の故障に対して、メか二カ′ルハンドル
で操舵することができる。

（８）斜板制御には油圧を使用しているので、大きな管
制力を必要とする油圧ポンプでも油圧力で制御すること
ができる。

要するに本発明によれば、主油ポンプの傾転角を制御し
て圧油を複数の舵取機シリンダに選択的に供給すること
によシ舵角を制御するようにした舶用油圧Ｊ１に装置に
おいて、舵角指令信号を実舵角フィードバック信号と上
記主油ポンプの傾転角フィードバック信号とによシ補正
して得た電気信号によシパイロット圧油を制御する電気
油圧サーボパルプと、上記電気油圧サーボパルプからの
パイロット圧油によシ作動して上記主油圧ポンプの傾転
角を制御するサーボシリンダとを具えたことによシ、高
性能の舶用油圧羊収装置を得るから、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図は公知のメカニカルフィードバック型操舵システ
ムを示すブロック線図、第２図は第１図の電磁切換弁の
特性図、第３図は公知のトルクモータ型操舵システムを
示すブロック線図、第４図は本発明の一実施例を示す系
統図、第５図は第４図のブロック線図、第６゛図は第４
図の電気油圧サーボパルプの特性図である。 １・・舵取機シリンダ、２・・トランスファパルプ、３
・・危急用電磁弁Ｂ、４・・主油圧ポンプ、５・・パイ
ロット油タンプ、６・・ポテンショメータＢ、７・・舵
角指令器、８・・電気油圧サーボパルプ、９・・危急用
電磁弁Ａ、１０・・ストップパルプＳｌ、Ｓ２．１１・
・スプリング付サーボシリンダ、１２・・危急用メカニ
カルパルプ、１３・・メカニカルハンドル、１４・・パ
イロット油圧ポンプ、１５・・増巾器、１６・・ポテン
ショメータＡ。 １７・・ノックピン、１８・・主油タンク。 １９・・パイロット油タンク・ θ・・舵角、　　　φ・・ポンプ傾転角、復代理人　弁
理士　　塚　本　正　文

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 主油ポンプの傾転角を制御して圧油を複数の舵取機シリ
   ンダに選択的に供給することにより舵角を制御するよう
   にした舶用油圧表装置において、舵角指令信号を実舵角
   フィードバック信号と上記主油ポンプの傾転角フィード
   バック信号とにより補正して得た電気信号によりパイロ
   ット圧油を制御する電気油圧サーボパルプと、上記電気
   油圧サーボパルプからのパイロット圧油によシ作動して
   上記主油圧ポンプの傾転角を制御するサーボシリンダと
   を具えたことを特徴とする舶用油圧舵取装置０