JPS6123520Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 この考案は、ポンプ制御型電動油圧舵取機の無
負荷始動回路に関するものである。

この明細書においてロジツク弁とは、とくにポ
ペツト式の開閉弁のことを称するものとする。

従来の標準型舵取機の油圧回路の一例を第１図
に示す。図において１，１′はいずれも油圧ポン
プ、２，２′は油圧ポンプ１，１′から送られる圧
油によつて操作される操舵用のシリンダ、３，
３′は油圧ポンプ１，１′とシリンダ２，２′との
間に設けられたオイルブロツク弁である。オイル
ブロツク弁３，３′は停止ポンプの逆転防止機能
を有する。４は舵柄で、シリンダ２，２′により
旋回動力を与えられる。５，５′はストツプ弁、
６，６′はバイパス弁であり、７，７′は油タンク
である。

操舵時には、ブリツジからの舵角指令に基いて
油圧ポンプ１または１′を傾転せしめ、それにし
たがつて油圧ポンプ１または１′から吐出された
作動油は、オイルブロツク弁３または３′を開
き、シリンダ２または２′に対して作動油を供給
する。たとえば油圧ポンプを他の油圧ポンプと切
換え、あるいは電源ブラツクアウト後に再始動す
るなどの場合には、油圧ポンプを傾転状態のまゝ
で始動する場合が生じるが、このようなとき、油
圧ポンプは始動と同時に最大吐出量の状態となる
ことがあり、またオイルブロツク弁３または３′
は瞬時に“開”の状態となつて油圧回路は同図ｂ
に示す状態となるので、舵板負荷によつてシリン
ダ２および２′に発生している油圧が直接油圧ポ
ンプ１または１′に作用して、油圧ポンプ１また
は１′は最初から最大油圧のもとに稼動を開始す
ることになり、その結果油圧ポンプ駆動用のモー
タに対し、定格トルクに比べて非常に大きい始動
トルクが要求されて、始動の困難性もしくはそれ
に基く種々の事故が発生する原因となる。

この考案は、上記のような使用状態のもとにお
いても、油圧ポンプに対して上記舵板負荷による
一時点の過大なシリンダ油圧が作用するなどのこ
とがないようにし、もつて油圧ポンプ駆動モータ
の負担する始動トルクの減少を図り、始動の困難
性ならびにそれに起因する事故を未然に防止する
ことのできる舵取機の無負荷始動回路を提供する
ことを目的としてなされたものである。

この考案は上記の目的を達成するための手段と
して、ポンプ制御型電動油圧舵取機の油圧回路に
おいて、油圧ポンプと操舵用のシリンダとの間に
バイパス回路を構成するロジツク弁と、ロジツク
弁の両側のポートにの高い圧力を選択するシヤト
ル弁と、その選択された圧力をロジツク弁パイロ
ツト室に導くかあるいはパイロツト室の圧力を油
タンクに抜くかの切換を行う電磁切換弁とを設
け、油圧ポンプ起動時にはロジツク弁を開（バイ
パス状態）とし、油圧ポンプが定常回転に達した
のちロジツク弁を閉とするように構成したことを
特徴とする。

つぎに本案にかゝる装置の構成につき、実施例
を示す図面に基いて以下に具体的に説明する。

第２図ａ，ｂ，ｃ，ｄは従来の無負荷始動回路
を示すものであり、パイロツトポンプ、電磁油圧
切換弁、リリ−フ弁および配管より構成されてい
る（説明の便宜上、シリンダ２，２′および油圧
ポンプ１′とその油圧回路は省略する）。

８は電磁油圧切換弁で、油圧ポンプ１とシリン
ダ２との間に設けられて、四ポートを有し、二個
のポジシヨンＡおよびＢをそなえる。ポジシヨン
Ａにおいて、シリンダポートはいずれも閉塞さ
れ、ＰポートはＲポートと接続してバイパス回路
が形成されている。第２図ａおよびｂは、いずれ
も電磁油圧切換弁８がポジシヨンＡに切換えられ
ている状態を示し、第２図ｃは、同図ａの弁８を
ポジシヨンＢに切換えた状態を示し、同図ｄは同
図ｂの弁８をポジシヨンＢに切換えた状態を示
す。ポジシヨンＢにおいては、シリンダポートの
一方はＰポートと、他方はＲポートと接続する。
電磁油圧切換弁８は油圧切換弁と該切換弁のパイ
ロツト操作を行う電磁弁から構成されており、パ
イロツトポンプ１０からの吐出油を前記の電磁弁
を介してスプールの一端に導き、スプリングに抗
してスプールを移動させることによつて切換わ
る。パイロツト操作を行う電磁弁への通電はタイ
マーなどの時間遅れ装置（図示せず）によつて油
圧ポンプ１の駆動用電動機への通電より所定時
間、すなわち電動機が定格回転数に達するまでの
時間だけ遅れるよう設定されている。したがつて
起動時において電磁油圧切換弁８は、油圧ポンプ
１が定格回転数に達した後に、ポジシヨンＡから
ポジシヨンＢへ切換わる。

パイロツト圧力を電磁油圧切換弁８に供給する
パイロツトポンプについては、ａ図ないしはｃ図
の如く、別置きとして電動機で駆動する方法、あ
るいはｂ図ないしはｄ図の如く、主電動機を両軸
として一方に油圧ポンプ１を、他方にパイロツト
ポンプ１０を結合する方法、またはパイロツトポ
ンプを油圧ポンプに内蔵する方法などが採用され
ている（便宜上、パイロツトポンプを必要とする
方式法をとくに外部パイロツト方式と称する。）。

つぎに、第３図から第６図までは本案装置の一
実施例を示す。同図において、第１図ないし第２
図と同一名称の部材については、同一符号を付し
て表示する。１１，１１′はロジツク弁であり、
１２，１２′はパイロツト操作を行う電磁切換弁
である。電磁切換弁１２，１２′のソレノイドの
励磁は、油圧ポンプ１，１′駆動用電動機への通
電と同時に行われ（あるいは電動機への通電より
前もつて行つてもよい）、消磁は電動機への通電
より所定時間経過後、すなわち電動機が定格回転
数に達するまでの時間の経過後に行われるように
設定される。１３，１３′はシヤトル弁であり、
高圧ライン側の圧力を選択してロジツク弁１１，
１１′のパイロツト室ｅへ導入させると同時に、
低圧ライン側へバイパスするのを防止している。
以下に油圧ポンプ１側のロジツク弁１１、電磁切
換弁１２などの作動につき第５図および第６図に
よつて説明する。

ロジツク弁１１は、そのパイロツト室ｅの圧力
状態によつて開閉が決まる油圧弁である。たとえ
ば、いまパイロツト室ｅとＡポート室とＢポート
室との面積比が３：２：１となるロジツク弁を使
用すると、第５図のように、パイロツト室ｅとＡ
ポート室（またはＢポート室）とが同一圧力の場
合、ロジツク弁１１の弁体には閉方向の力が加わ
り、ロジツク弁１１は閉状態となる。また第６図
のように、パイロツト室ｅの圧力を油タンク７な
どに抜くことによつて、ロジツク弁１１の弁体に
は開方向の力が加わり、ロジツク弁１１は容易に
開状態となる。すなわち、電磁切換弁１２が第５
図のように消磁状態ならば、パイロツト室ｅとＡ
ポート室（またはＢポート室）とはほゞ同一圧力
となる結果、ロジツク弁１１は閉状態となり、油
圧ポンプ１からの吐出油はオイルブロツク弁およ
びシリンダに作用する。また、電磁切換弁１２が
第６図のように励磁状態ならば、パイロツト室ｅ
の圧力は油タンクに抜け、ロジツク弁１１は開状
態となり、バイパス回路を構成するため、油圧ポ
ンプ１からの吐出油の全量がオイルブロツク弁お
よびシリンダに作用することなく、該油圧ポンプ
の吸入側に戻るため、油圧ポンプは無負荷とな
る。また、本装置の電磁切換弁１２は、ロジツク
弁１１のパイロツト操作を行うものであり、油圧
ポンプ１からの全油量を通過させる必要はなく、
パイロツト室ｅの油を交換させるだけの小容量も
のでよい。

つぎに第３図および第４図を参照して本案装置
の作用について説明する。まず、油圧ポンプ１，
１′の始動時には、始動と同時に電磁切換弁１
２，１２′は、第４図に示すように、ロジツク弁
１１，１１′のパイロツト室ｅと油タンク７，
７′とが接続する切換位置となる結果、パイロツ
ト室ｅの圧力が零となり、ロジツク弁１１，１
１′は容易に開状態となる。よつて油圧ポンプ
１，１′からの吐出油は通路ａ，ｃ，ｄ，ｂ（油
圧ポンプの傾転方向が逆の場合は通路ｂ，ｄ，
ｃ，ａ）を経て油圧ポンプ１，１′の吸入側に戻
り、オイルブロツク弁３，３′およびシリンダ
２，２′に作用しない。すなわち、仮りに最大傾
転（最大吐出量）の状態に置かれていたとして
も、油圧ポンプは無負荷で駆動されることとな
り、油圧ポンプ駆動用電動機は最小の負荷状態で
始動することができる。

さらに、油圧ポンプ１，１′の起動から所定の
時間が経過すると、ソレノイドが消磁されて電磁
切換弁１２，１２′は、第３図に示すように、高
圧ライン側の圧力がロジツク弁１１，１１′のパ
イロツト室ｅに導かれる切換位置となり、ロジツ
ク弁１１，１１′に閉状態となり、その結果油圧
ポンプ１からの吐出油はシリンダ２，２′に作用
することになるが、このとき油圧ポンプはすでに
定常回転に達しており、したがつて始動トルクの
過大発生による弊害が生じることはない。

上記の説明から明らかなように、油圧ポンプ１
または１′の起動から電磁切換弁１２または１
２′を切換えるまでのタイムラグは、モータ駆動
の油圧ポンプが無負荷状態で始動したのち、定常
回転状態に達するまでに必要とされる時間を設定
するためのものであり、したがつてその時間の長
さは、装置の規模ないしその特性などに応じ、最
適の状態に決定せらるべきものである。

第７図および第８図は、いずれも本案装置の他
の実施例を示し、第７図のものは、第３図例にお
ける一個のシヤトル弁１３に代えて二個のチエツ
ク弁１４，１４を配設するものであり、第８図の
ものは、二個のロジツク弁１１，１１を用いて油
圧ポンプの吐出油を油タンクへ戻すようにしたも
のである。これらの構成を用いることによつて、
第３図例の構成におけると同等の作用効果を発揮
せしめうることは、容易に理解されるであろう。

この考案にかゝる舵取機の無負荷始動回路は以
上のように構成されるので、油圧ポンプの始動時
に舵板負荷による油圧が該ポンプに対して作用す
るなどのことがなく、油圧ポンプ駆動モータの負
担する始動トルクの減少が図られ、始動の困難性
ならびにそれに起因する事故を未然に防止するこ
とができる効果がある。また、本案装置は、パイ
ロツトポンプを必要としない内部パイロツト方式
であるため、従来の外部パイロツト方式の無負荷
始動回路に比べて、パイロツトポンプおよび関連
するリリーフ弁、配管などが不要となり、されに
場合によつては電動機ならびにその始動器も不要
となるため、信頼性が高まることと同時に構造が
簡略化されてコンパクトになり、かつコスト的に
も非常に有利になるなどの効果が期待できる。

なお、上記の説明に用いた実施例では、いずれ
も二組のポンプユニツトを装備する舵取機を例に
あげて説明したが、一組あるいは三組以上のポン
プユニツトを装備する舵取機についても、また複
数組のポンプユニツトの一組にのみ無負荷始動回
路を設置する舵取機についても、上記の説明に準
じて構成せしめることが可能であり、かつ同等の
作用、効果を期待し得ることは言うまでもない。

【図面の簡単な説明】

第１図ａ，ｂはいずれも従来の標準型舵取機の
油圧回路図、第２図ａ，ｂ，ｃ，ｄはいずれも従
来実施されている外部パイロツト方式の無負荷始
動回路図、第３図は本案装置の一実施例を示す回
路図、第４図、第５図および第６図はいずれも第
３図中の要部の作用を説明するための回路図、第
７図および第８図はいずれも本案装置のそれぞれ
異なる実施例における要部の作用を説明するため
の回路図である。 １，１′……油圧ポンプ、２，２′……シリン
ダ、３，３′……オイルブロツク弁、４……舵
板、５，５′……ストツプ弁、６，６′……バイパ
ス弁、７，７′……油タンク、８，８′……電磁油
圧切換弁、９，９′……ソレノイド、１０……パ
イロツトポンプ、１１，１１′……ロジツク弁、
１２，１２′……電磁切換弁、１３，１３′……シ
ヤトル弁、１４……チエツク弁。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. ポンプ制御型電動油圧舵取機の油圧回路におい
   て、油圧ポンプと操舵用のシリンダとの間にバイ
   パス回路を構成するロジツク弁と、ロジツク弁の
   両側のポートの高い圧力を選択するシヤトル弁
   と、その選択された圧力をロジツク弁パイロツト
   室に導くかあるいはパイロツト室の圧力を油タン
   クに抜くかの切換を行う電磁切換弁とを設け、油
   圧ポンプ起動時にはロジツク弁を開（バイパス状
   態）とし、油圧ポンプが定常回転に達したのちロ
   ジツク弁を閉とするように構成したことを特徴と
   する舵取機の無負荷始動回路。