JP2013107447A - 舵取機 - Google Patents

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Abstract

【課題】エネルギーロスが少なく、摺動機器類の長寿命化、油圧機器設置の省スペース化を図ることができるとともに、キャビテーションの発生が抑制された舵取機を提供すること。
【解決手段】電動油圧方式の舵取機1において、油圧回路をクローズ回路に構成するとともに、両方向に回転可能な電動機10と、電動機の回転方向および回転数に応じて、作動油の吐出方向および吐出量が制御される油圧ポンプ12を採用した。また、一方側油圧回路30および他方側油圧回路32と夫々接続され、これらに不足分の作動油を供給する蓄圧回路40と、蓄圧回路と戻り側の油圧回路とを連通する一方側リターン回路62および他方側リターン回路64とを備えている。
【選択図】図5

Description

本発明は、船舶等の航走体に装備されて操舵を行う舵取機に関し、詳しくは、油圧によって発生した動力によって操舵を行う舵取機に関する。
船舶等の航走体の進行方向を変化させる場合、船底後部等に配設される舵板の向き(角度)を操作する操舵が行われる。このような操舵を行う舵取機には、電動機により駆動される油圧ポンプを用いて油圧を発生させ、該油圧によって油圧シリンダなどのアクチュエータを制御することで舵板の操作を行う電動油圧方式の舵取機がある。かかる電動油圧方式の舵取機としては、例えば、特許文献1などに開示されている。
図7は、電動油圧方式を採用した従来の舵取機の構成を示した構成図である。
図7に示したように、従来の舵取機100は、電動機110、油圧ポンプ112、ブーストポンプ114、油圧タンク116、操舵機120、一方側油圧回路130、他方側油圧回路132、一方側リターン回路134、他方側リターン回路136、および制御装置150などから構成されている。
油圧ポンプ112は、電動機110によって駆動し、油圧ポンプ112に接続されている一方側油圧回路130または他方側油圧回路132のいずれか一方に作動油を吐出する。油圧ポンプ112は、例えば、2方向吐出型の斜板式油圧ポンプであり、油圧ポンプ112の斜板の傾斜角度を調節することで、作動油の吐出方向および吐出量が制御される。油圧ポンプ112の斜板の傾斜角度の調節は、ステアリング154から操舵に関する指示信号が制御装置150に入力され、該指示信号に応じて、制御装置150によってトルクモータ152を制御することで行われる。
操舵機120は、舵柄124、2本のラム126、および4本のシリンダ128とから構成されており、舵柄124の中心部は舵軸122に固定されている。そして、一方側油圧回路130から作動油が供給された場合には、他方側油圧回路132に作動油を排出するとともに、舵軸122を所定方向(例えば反時計回り)に回動させる。一方、他方側油圧回路132から作動油が供給された場合には、一方側油圧回路130に作動油を排出するとともに、舵軸122を所定方向とは反対方向(例えば時計回り)に回動させる。図7は、一方側油圧回路130から操舵機120に作動油が供給されて、舵軸122が反時計回りに舵角αだけ回動した状態を示している。
操舵機120から排出された作動油は、一方側リターン回路134または他方側リターン回路136を介して、油圧タンク116に戻される。そして、油圧タンク116に戻された作動油は、ブーストポンプ114によって吸引されて油圧ポンプ112に供給され、再度油圧ポンプ112から吐出される。
なお、図7中の符号142はリリーフ回路である。一方側油圧回路130および他方側油圧回路132を流れる作動油の圧力が所定圧力以上になると、リリーフ回路142に配置されているリリーフ弁144、146が開放されることで、一方側油圧回路130および他方側油圧回路132が所定圧力以上にならないようになっている。
WO2010−052777号公報
ところで、上述した従来の舵取機100は、操舵有効時において、電動機110を常時運転し、油圧ポンプ112を常時駆動した状態に制御する。またこれに伴い、油圧ポンプ112に作動油を供給するブーストポンプ114も常時駆動された状態に制御される。よって、エネルギーロスが生じるとともに、電動機110、油圧ポンプ112、およびブーストポンプ114等の摺動機器類の寿命が低下するとの問題があった。
また、オープン回路で油圧回路を構成しているため、ブーストポンプ114や大容量の油圧タンク116などを設置する必要があり、油圧機器の設置に大きなスペースを要していた。さらに、大きく早く舵を切った場合、作動油の供給が追いつかなくなり、油圧回路内に負圧が発生してキャビテーションが生ずることがあった。
本発明はこのような従来技術の課題に鑑みなされた発明であって、エネルギーロスが少なく、摺動機器類の長寿命化、油圧機器設置の省スペース化を図ることができるとともに、キャビテーションの発生が抑制された舵取機を提供することを目的としている。
本発明は、上述したような従来技術における課題及び目的を達成するために発明されたものであって、
船体に回動可能に支持される舵軸を回動させることで、該舵軸に連結されている舵を回動させる舵取機において、
両方向に回転可能な電動機と、
電動機の回転方向および回転数を制御する制御装置と、
電動機の回転方向および回転数に応じて、作動油の吐出方向および吐出量が制御される油圧ポンプと、
前記油圧ポンプの一方側と接続された一方側油圧回路と、
前記油圧ポンプの他方側と接続された他方側油圧回路と、
前記一方側油圧回路および他方側油圧回路と接続され、前記一方側油圧回路から作動油が供給された場合には、前記他方側油圧回路に作動油を排出するとともに、前記舵軸を所定方向に回動させ、前記他方側油圧回路から作動油が供給された場合には、前記一方側油圧回路に作動油を排出するとともに、前記舵軸を前記所定方向とは反対方向に回動させる操舵機と、を備えたことを特徴とする。
このような本発明では、両方向に回転可能な電動機と、電動機の回転方向および回転数に応じて、作動油の吐出方向および吐出量が制御される油圧ポンプを採用し、電動機の回転方向および回転数を制御装置によって直接制御している。したがって、必要な動力だけを得るように電動機を直接制御することができ、例えば、操舵が行われていない間は電動機の運転を停止するように制御することができる。よって、従来と比べて、エネルギーロスが少なく、また摺動機器類の長寿命化を図ることが可能となる。
また、油圧ポンプから吐出された作動油が直接油圧ポンプに戻ってくる、いわゆるクローズ回路に構成されており、上述した従来技術のように、油圧タンクおよびブーストポンプを設ける必要がないため、油圧機器設置の省スペース化を図ることができる。
上記発明において、
前記一方側油圧回路および他方側油圧回路と夫々接続された蓄圧回路を備え、
前記蓄圧回路は、前記一方側油圧回路および他方側油圧回路から蓄圧回路への作動油の流れを防止する逆流防止手段と、所定圧力に加圧された作動油を蓄圧回路に供給可能な状態で保持する蓄圧手段とを有することが望ましい。
このように構成すれば、一方側油圧回路および他方側油圧回路に蓄圧手段を有する蓄圧回路が接続されているため、大きく早く舵を切った場合でも、該蓄圧回路から速やかに作動油が供給され、油圧回路内に負圧によるキャビテーションが生ずるのを防止することができる。ここで、上記逆流防止手段としては、例えば、蓄圧回路に設けられた逆止弁を好適に採用することができる。また、上記蓄圧手段としては、例えば、アキュームレータを好適に採用することができる。
また上記発明において、
前記一方側油圧回路と前記蓄圧回路とを前記逆流防止手段を迂回して接続する一方側リターン回路と、
前記他方側油圧回路と前記蓄圧回路とを前記逆流防止手段を迂回して接続する他方側リターン回路とを備え、
前記一方側リターン回路は、一方側リターン回路を開放または閉止する一方側開閉手段を有するとともに、
前記他方側リターン回路は、他方側リターン回路を開放または閉止する他方側開閉手段を有し、
前記油圧ポンプから前記一方側油圧回路に作動油が吐出されている場合は、前記一方側開閉手段によって一方側リターン回路が閉止されるとともに、前記他方側開閉手段によって他方側リターン回路が開放され、
前記油圧ポンプから前記他方側油圧回路に作動油が吐出されている場合は、前記他方側開閉手段によって他方側リターン回路が閉止されるとともに、前記一方側開閉手段によって一方側リターン回路が開放されるように構成されていることが望ましい。
このように構成すれば、油圧ポンプから一方側油圧回路に作動油が吐出されている場合は、他方側油圧回路と蓄圧回路とが連通され、油圧ポンプから他方側油圧回路に作動油が吐出されている場合は、一方側油圧回路と蓄圧回路とが連通される。すなわち、蓄圧回路内の圧力を、戻り側の油圧回路内の圧力以上に保持させることができるため、別途、加圧ポンプなどを用いずとも、蓄圧回路内の作動油を継続的に加圧状態にすることができる。ここで、上記一方側開閉手段および他方側開閉手段としては、一つまたは複数の電磁切換弁によって構成することができる。
また上記発明において、前記舵取機には、
前記一方側油圧回路および前記他方側油圧回路内の圧力が所定圧力を上回らないように構成されたリリーフ手段が設けられていることが望ましい。
このようなリリーフ手段が設けられていれば、油圧回路内の圧力が異常に高まった場合に、その圧力を蓄圧回路へと逃がすことで、油圧機器および配管等が損傷するのを防止できる。ここで、上記リリーフ手段としては、一方側油圧回路内の圧力が所定圧力を上回った場合に、一方側油圧回路から蓄圧回路への作動油の流れを許容するリリーフ弁、並びに他方側油圧回路内の圧力が所定圧力を上回った場合に、他方側油圧回路から蓄圧回路への作動油の流れを許容するリリーフ弁を有するリリーフ回路によって構成することができる。
本発明によれば、両方向に回転可能な電動機と、電動機の回転方向および回転数に応じて、作動油の吐出方向および吐出量が制御される油圧ポンプを採用し、電動機の回転方向および回転数を制御装置によって直接制御しているため、従来と比べて、エネルギーロスが少なく、また摺動機器類の長寿命化を図ることができる舵取機を提供することができる。
また、一方側油圧回路および他方側油圧回路に蓄圧手段を有する蓄圧回路が接続されているため、大きく早く舵を切った場合でも、蓄圧回路から速やかに作動油が供給されることで、キャビテーションの発生が抑制された舵取機を提供することができる。
本発明の舵取機が船体に装備されている一例を示した図である。 本発明の第1の実施形態の舵取機の構成を示した構成図である。 本発明の第2の実施形態の舵取機の構成を示した構成図である。 本発明の第3の実施形態の舵取機の構成を示した構成図である。 本発明の第4の実施形態の舵取機の構成を示した構成図である。 本発明の舵取機における作動油の流れを示した構成図である。 従来の舵取機の構成を示した構成図である。
以下、本発明の実施形態について、図面に基づいてより詳細に説明する。
ただし、本発明の範囲は以下の実施形態に限定されるものではない。以下の実施形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは、特に記載がない限り、本発明の範囲をそれにのみ限定する趣旨ではなく、単なる説明例に過ぎない。
<第1の実施形態>
図1は、本発明の舵取機が船体の装備されている一例を示した図である。図1は、船体2の後尾部分を示した図であり、船体2には舵取機1が収容されているとともに、舵取機1によって回動される舵軸22が回動自在に支持されている。また、舵軸22には舵板6(舵)が連結されており、舵取機1によって舵軸22を回動することで、これと一体化している舵板6が回動する。そして、舵板6を回動させて、プロペラ4の回転によって生成された水流を所定方向に導流することで、船舶の進行方向を変化させる。
図2は、本発明の第1の実施形態の舵取機の構成を示した構成図である。図2に示したように、本発明の舵取機1は、少なくとも、電動機10、油圧ポンプ12、操舵機20、一方側油圧回路30、他方側油圧回路32、および制御装置50などを備えている。
電動機10は、両方向に回転可能に構成されるとともに、制御装置50によって、その回転方向および回転数が制御されるようになっている。電動機10の回転方向および回転数は、ステアリング54から操舵に関する指示信号が制御装置50に入力され、該指示信号に応じて制御装置50によって制御される。
油圧ポンプ12は、2方向吐出側の油圧ポンプであって、電動機10に直結され、電動機10の回転方向および回転数に応じて、作動油の吐出方向および吐出量が制御されるようになっている。また、油圧ポンプ12の一方側には、一方側油圧回路30が接続されるとともに、油圧ポンプ12の他方側には、他方側油圧回路32が接続されている。
操舵機20は、舵柄24、2本のラム26(以下、必要に応じて26A、26Bと区別する)、および4本のシリンダ(以下、必要に応じて28A、28B、28C、28Dと区別する)とから構成された2ラム4シリンダ型のラプソンスライド式操舵機であって、舵柄24の中心部は舵軸22に固定されている。そして、一方側油圧回路30は、シリンダ28Aおよびシリンダ28Dに接続され、他方側油圧回路32は、シリンダ28Bおよびシリンダ28Cに接続されている。
そして、一方側油圧回路30からシリンダ28Aおよびシリンダ28Dに作動油が供給された場合には、ラム26Aがシリンダ28B側(図中右側)に移動するとともに、ラム26Bがシリンダ28C側(図中左側)に移動し、シリンダ28Bおよびシリンダ28Cからその内部に貯留されていた作動油が他方側油圧回路32に排出される。そしてこれにより、操舵機20の舵柄24に固定されている舵軸22が所定方向(例えば反時計回り)に回動される。
また、他方側油圧回路32からシリンダ28Bおよびシリンダ28Cに作動油が供給された場合には、ラム26Aがシリンダ28A側(図中左側)に移動するとともに、ラム26Bがシリンダ28D側(図中右側)に移動し、シリンダ28Aおよびシリンダ28Dからその内部に貯留されていた作動油が一方側油圧回路30に排出される。そしてこれにより、操舵機20の舵柄24に固定されている舵軸22が所定方向とは反対方向(例えば時計回り)に回動される。なお図2は、一方側油圧回路30から操舵機20に作動油が供給されて、舵軸22が反時計回りに舵角αだけ回動した状態を示している。
なお本発明において、操舵機20は、上述した2ラム4シリンダ型のラプソンスライド式操舵機に限定されず、例えば1ラム2シリンダ型のラプソンスライド式操舵機であっても良く、また例えばロータリーベーン式の操舵機であってもよいものである。
このように構成される本発明の舵取機1は、両方向に回転可能な電動機10と、電動機10の回転方向および回転数に応じて、作動油の吐出方向および吐出量が制御される油圧ポンプ12を採用し、電動機10の回転方向および回転数を制御装置50によって直接制御している。したがって、必要な動力だけを得るように電動機10を直接制御することができ、例えば、操舵が行われていない間は電動機10の運転を停止するように制御することができる。よって、従来と比べて、エネルギーロスが少なく、また電動機10、油圧ポンプ12、操舵機20などの摺動機器類の長寿命化を図ることができる。
また、油圧ポンプ12から吐出された作動油が直接油圧ポンプ12に戻ってくる、いわゆるクローズ回路に構成されているため、図7に示したオープン回路で構成された従来の舵取機100のように、油圧タンク116やブーストポンプ114を設ける必要がない。このため、油圧機器設置の省スペース化を図ることができる。
<第2の実施形態>
図3は、本発明の第2の実施形態の舵取機の構成を示した構成図である。
なお、本実施形態の舵取機1は、上述した実施形態と基本的には同一の構成であり、同一の構成には同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。
本実施形態の舵取機1は、図3に示したように、一方側油圧回路30および他方側油圧回路32と夫々接続された蓄圧回路40を備えている点が、上述した実施形態と異なっている。
蓄圧回路40には、逆止弁44、46(逆流防止手段)が設けられており、逆止弁44によって、一方側油圧回路30から蓄圧回路40への作動油の逆流を防止するとともに、逆止弁46によって、他方側油圧回路32から蓄圧回路40への作動油の逆流を防止している。また、蓄圧回路40には、アキュームレータ42(蓄圧手段)が接続されている。アキュームレータ42は、所定圧力の作動油を蓄圧回路40に供給可能な状態で保持しており、これにより、蓄圧回路40内の作動油は、所定圧力に加圧された状態となっている。そしてこれにより、一方側油圧回路30または他方側油圧回路32内の圧力が低下した場合には、蓄圧回路40から速やかに作動油が供給されるようになっている。なお図3は、一方側油圧回路30から操舵機20に作動油が供給され、舵軸22が反時計回りに舵角αだけ回動するとともに、蓄圧回路40から他方側油圧回路32に向かって、流量gの作動油が供給されている状態を示している。
このように構成される本発明の舵取機1は、一方側油圧回路30および他方側油圧回路32にアキュームレータ42(蓄圧手段)を有する蓄圧回路40が接続されている。このため、大きく早く舵を切った場合などにおいて、一方側油圧回路30および他方側油圧回路32内の圧力が一時的に低下した場合でも、その圧力が蓄圧回路40に保持されている作動油の圧力を下回った場合には、蓄圧回路40から速やかに作動油が供給されるようになっている。このため、大きく早く舵を切った場合などにおいて、一方側油圧回路30および他方側油圧回路32内に負圧によるキャビテーションが生ずるのを防止することができるようになっている。
<第3の実施形態>
図4は、本発明の第3の実施形態の舵取機の構成を示した構成図である。
なお、本実施形態の舵取機1は、上述した実施形態と基本的には同一の構成であり、同一の構成には同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。
本実施形態の舵取機1は、図4に示したように、一方側油圧回路30と蓄圧回路40とを逆止弁44を迂回して接続する一方側リターン回路62と、他方側油圧回路32と蓄圧回路40とを逆止弁46を迂回して接続する他方側リターン回路64とを備える点が、上述した第2の実施形態と異なっている。
一方側リターン回路62には、一方側リターン回路62を開放または閉止する電磁切換弁66(一方側開閉手段)が配置されている。また、他方側リターン回路64には、他方側リターン回路64を開放または閉止する電磁切換弁68(他方側開閉手段)が配置されている。そして、一方側リターン回路62および他方側リターン回路64は、蓄圧回路40に夫々、逆止弁67、69を介して接続されており、蓄圧回路40から一方側リターン回路62および他方側リターン回路64へは作動油が流れないようになっている。
そして、油圧ポンプ12から一方側油圧回路30に作動油が吐出されている場合は、電磁切換弁66によって一方側リターン回路62が閉止されるとともに、電磁切換弁68によって他方側リターン回路64が開放され、これにより、他方側油圧回路32と蓄圧回路40とが他方側リターン回路64を介して連通され、蓄圧回路40が少なくとも他方側油圧回路32内の圧力まで加圧されるようになっている。
また、油圧ポンプ12から他方側油圧回路32に作動油が吐出されている場合は、電磁切換弁68によって他方側リターン回路64が閉止されるとともに、電磁切換弁66によって一方側リターン回路62が開放され、これにより、他方側油圧回路32と蓄圧回路40とが他方側リターン回路64を介して連通され、蓄圧回路40が少なくとも他方側油圧回路32内の圧力まで加圧されるようになっている。
なお、上述した電磁切換弁66、68の開閉は、制御装置50からの指令信号により、電磁切換弁66、68が通電/非通電とされることで行われる。図4は、一方側油圧回路30から操舵機20に作動油が供給され、舵軸22が反時計回りに舵角αだけ回動するとともに、他方側油圧回路32から蓄圧回路40に向かって、他方側リターン回路64を介して流量fの作動油が供給されている状態を示している。
このように構成される本発明の舵取機1は、蓄圧回路40内の作動油の圧力を、戻り側の油圧回路内の圧力以上に保持させることができるため、別途、加圧ポンプなどを用いずとも、蓄圧回路40内の作動油を継続的に加圧状態にすることができる。
なお、上述の説明では、本発明の一方側開閉手段および他方側開閉手段を2つの電磁切換弁66、68から夫々構成した場合を例にした。しかしながら、本発明はこれに限定されず、例えば、1つの電磁切換弁に一方側リターン回路62および他方側リターン回路64を夫々接続し、一方側開閉手段および他方側開閉手段を1つの電磁切換弁から構成してもよいものである。
<第4の実施形態>
図5は、本発明の第4の実施形態の舵取機の構成を示した構成図である。
なお、本実施形態の舵取機1は、上述した実施形態と基本的には同一の構成であり、同一の構成には同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。
本実施形態の舵取機1は、図5に示したように、一方側油圧回路30および他方側油圧回路32内の圧力が所定圧力を上回らないよう、リリーフ回路70(リリーフ手段)が設けられている点が、上述した第3の実施形態と異なっている。
リリーフ回路70は、一方側リターン回路62の電磁切換弁66の上流側(一方側油圧回路30側)および他方側リターン回路64の電磁切換弁68の上流側(他方側油圧回路32側)の夫々と接続されており、リリーフ弁72、74を介して、蓄圧回路40に接続されている。リリーフ弁72は、一方側油圧回路30内の圧力が所定圧力以上になった場合に開放されるようになっている。また、リリーフ弁74は、他方側油圧回路32内の圧力が所定圧力以上になった場合に開放されるようになっている。なお、図5は、油圧ポンプ12から一方側油圧回路30側に向かって作動油が吐出され、一方側油圧回路30から操舵機20に作動油が供給されている状態を示しており、図中の符号bは、一方側油圧回路30からリリーフ回路70を介して蓄圧回路40に流出される作動油の流量を示している。
このようなリリーフ回路70(リリーフ手段)が設けられていれば、一方側油圧回路30または他方側油圧回路32内の圧力が異常に高まった場合に、その圧力を蓄圧回路40へと逃がすことで、油圧機器および配管等が損傷するのを防止できる。
また、本実施形態の舵取機1は、図5に示したように、油圧ポンプ12において内部リークした作動油を蓄圧回路40へと供給するリーク回路80が設けられており、油圧ポンプ12において内部リークした作動油が、蓄圧回路40に回収されるように構成されている。なお、リーク回路80には逆止弁82が配置されており、蓄圧回路40からの作動油の逆流が防止されている。なお、図中の符号cは、油圧ポンプ12からリーク回路80を介して蓄圧回路40に回収される作動油の流量を示している。
次に、一方側油圧回路30から操舵機20に作動油が供給され、舵軸22が反時計回りに舵角αだけ回動する場合の舵取機1全体の作動油の流れについて、図6をもとに説明する。なお、図6は、油圧ポンプ12から一方側油圧回路30に向かって流量Qの作動油が吐出されている状態を示している。
油圧ポンプ12からの吐出流量Qは、一方側油圧回路30および他方側油圧回路32を流れる流量aのほか、リリーフ弁72からの内部リーク部(流量b)およびリーク回路80からの内部リーク分(流量c)を加えた流量となる。また、この吐出流量Qは、油圧ポンプ12の吸入流量dと等しく、下記式(1)の通り表される。
Q=a+b+c=d ・・・ (1)
上記式(1)から分かるように、油圧ポンプ12の吸入流量dを他方側油圧回路32からの戻り流量aだけでまかなうことができない。しかしながら、本発明の蓄圧回路40は、戻り側回路である他方側油圧回路32よりも少なくとも高圧に保持されているため、下記式(2)、(3)に示すように、不足流量hを含めた流量gが、蓄圧回路40から逆止弁46を介して速やかに他方側油圧回路32に供給される。この不足流量hは、リリーフ弁72およびリーク回路80から蓄圧回路40に回収された内部リーク流量の合計(流量b+流量c)と等しいものとなる。
d=a+h ・・・ (2)
h=g−e=b+c ・・・ (3)
また、蓄圧回路40から逆止弁46を介して他方側油圧回路32に供給される流量gは、電磁切換弁68から蓄圧回路40に回収される流量fを加えて、下記式(4)のとおり表される。
g=b+c+f ・・・ (4)
以上のとおり、本発明の舵取機1によれば、クローズ回路において、別途、加圧ポンプなどを用いずとも、油圧ポンプ12に安定した流量を供給することができるようになっている。
以上、本発明の好ましい形態について説明したが、本発明は上記の形態に限定されるものではなく、本発明の目的を逸脱しない範囲での種々の変更が可能である。
本発明は、船舶等の航走体に装備されて操舵を行う舵取機、詳しくは、油圧によって発生した動力によって操舵を行う電動油圧方式の舵取機として、一般商船などに好適に用いることができる。
1 舵取機
2 船体
4 プロペラ
6 舵板(舵)
10 電動機
12 油圧ポンプ
20 操舵機
26A、26B ラム
28A、28B、28C、28D シリンダ
30 一方側油圧回路
32 他方側油圧回路
40 蓄圧回路
42 アキュームレータ(蓄圧手段)
44、46 逆止弁(逆流防止手段)
50 制御装置
54 ステアリング
67、69、82 逆止弁
62 一方側リターン回路
64 他方側リターン回路
66 電磁切換弁(一方側開閉手段)
68 電磁切換弁(他方側開閉手段)
70 リリーフ回路
72、74 リリーフ弁
80 リーク回路

Claims (4)

  1. 船体に回動可能に支持される舵軸を回動させることで、該舵軸に連結されている舵を回動させる舵取機において、
    両方向に回転可能な電動機と、
    電動機の回転方向および回転数を制御する制御装置と、
    電動機の回転方向および回転数に応じて、作動油の吐出方向および吐出量が制御される油圧ポンプと、
    前記油圧ポンプの一方側と接続された一方側油圧回路と、
    前記油圧ポンプの他方側と接続された他方側油圧回路と、
    前記一方側油圧回路および他方側油圧回路と接続され、前記一方側油圧回路から作動油が供給された場合には、前記他方側油圧回路に作動油を排出するとともに、前記舵軸を所定方向に回動させ、前記他方側油圧回路から作動油が供給された場合には、前記一方側油圧回路に作動油を排出するとともに、前記舵軸を前記所定方向とは反対方向に回動させる操舵機と、を備えたことを特徴とする舵取機。
  2. 前記一方側油圧回路および他方側油圧回路と夫々接続された蓄圧回路を備え、
    前記蓄圧回路は、前記一方側油圧回路および他方側油圧回路から蓄圧回路への作動油の流れを防止する逆流防止手段と、所定圧力に加圧された作動油を蓄圧回路に供給可能な状態で保持する蓄圧手段とを有することを特徴とする請求項1に記載の舵取機。
  3. 前記一方側油圧回路と前記蓄圧回路とを前記逆流防止手段を迂回して接続する一方側リターン回路と、
    前記他方側油圧回路と前記蓄圧回路とを前記逆流防止手段を迂回して接続する他方側リターン回路とを備え、
    前記一方側リターン回路は、一方側リターン回路を開放または閉止する一方側開閉手段を有するとともに、
    前記他方側リターン回路は、他方側リターン回路を開放または閉止する他方側開閉手段を有し、
    前記油圧ポンプから前記一方側油圧回路に作動油が吐出されている場合は、前記一方側開閉手段によって一方側リターン回路が閉止されるとともに、前記他方側開閉手段によって他方側リターン回路が開放され、
    前記油圧ポンプから前記他方側油圧回路に作動油が吐出されている場合は、前記他方側開閉手段によって他方側リターン回路が閉止されるとともに、前記一方側開閉手段によって一方側リターン回路が開放されるように構成されていることを特徴とする請求項2に記載の舵取機。
  4. 前記一方側油圧回路および前記他方側油圧回路内の圧力が所定圧力を上回らないように構成されたリリーフ手段が設けられていることを特徴とする請求項3に記載の舵取機。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101765029B1 (ko) * 2017-02-03 2017-08-14 유원산업(주) 서보모터에 의한 작동유 유량제어 기능을 구비한 유압조타시스템
WO2021171947A1 (ja) * 2020-02-28 2021-09-02 川崎重工業株式会社 操舵システム

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR200483730Y1 (ko) 2015-04-15 2017-07-03 훌루테크 주식회사 선박용 조타장치
KR200486892Y1 (ko) 2017-01-20 2018-08-09 훌루테크 주식회사 선박용 조타장치의 틸러
CN108313254A (zh) * 2018-03-21 2018-07-24 无锡德林防务装备股份有限公司 一种舵机
CN110435868B (zh) * 2019-06-28 2020-11-17 武汉船用机械有限责任公司 舵机的控制系统及控制方法
CN114084337B (zh) * 2021-12-21 2024-01-05 广西荣华船舶科技有限公司 静音液压舵机控制方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001114195A (ja) * 1999-10-15 2001-04-24 Mitsui Eng & Shipbuild Co Ltd 船舶用操舵システム
WO2010052777A1 (ja) * 2008-11-06 2010-05-14 三菱重工業株式会社 舵取機

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04108093A (ja) * 1990-08-24 1992-04-09 Furuno Electric Co Ltd 操舵装置
JPH06316292A (ja) * 1993-05-07 1994-11-15 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 非常操舵装置付き油圧式操舵システム
CN200941250Y (zh) * 2006-02-22 2007-08-29 上海海事大学 教学用模拟加载舵机装置
CN101234670B (zh) * 2008-02-25 2011-04-13 万福治 直驱式舵机装置
JP5320143B2 (ja) * 2009-04-15 2013-10-23 三菱重工業株式会社 舵取機、その制御方法及び舵取機を備えた船舶
CN201808668U (zh) * 2010-09-21 2011-04-27 南京航海仪器二厂有限公司 液压舵机的供油系统
CN101954968B (zh) * 2010-09-25 2012-05-16 南京航海仪器二厂有限公司 一种液压舵机专用阀组

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001114195A (ja) * 1999-10-15 2001-04-24 Mitsui Eng & Shipbuild Co Ltd 船舶用操舵システム
WO2010052777A1 (ja) * 2008-11-06 2010-05-14 三菱重工業株式会社 舵取機

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101765029B1 (ko) * 2017-02-03 2017-08-14 유원산업(주) 서보모터에 의한 작동유 유량제어 기능을 구비한 유압조타시스템
WO2021171947A1 (ja) * 2020-02-28 2021-09-02 川崎重工業株式会社 操舵システム
JP2021133843A (ja) * 2020-02-28 2021-09-13 川崎重工業株式会社 操舵システム
JP7409904B2 (ja) 2020-02-28 2024-01-09 川崎重工業株式会社 操舵システム

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