JP5517820B2 - ロータリーベーン式舵取機のシーリング装置 - Google Patents
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Description
これにより、圧油によるローター2の回転が成立する。
先ず、各ベーン2dの縦シール2jと上部および下部横シール2f,2hの各背面2s,2t,2uに高圧側となる作動油室(5a,5c又は5b,5d)から圧油を導く手段としては、ベーン2dが回転体であるがゆえに、図14に示すように、各ベーン2dに、隣接する両作動油室5a,5d同士および隣接する両作動油室5b,5c同士をそれぞれ連通する油室連通孔2yを設け、それぞれの油室連通孔2yに圧力バルブ6を装着し、そして、ベーン2dには、圧力バルブ6の出口孔6cから縦シール2jの背面2uに通じる作用孔2zを設けるとともに、上部および下部横シール2f,2hの各背面2s,2tがそれぞれ縦シール2jとの連接部を通じて縦シール2jの背面2uに連通している。従って、縦シール2jの背面2uに作用する油圧は同時に上部および下部横シール2f、2hの各背面2s,2tにも作用する。
図17に示す油圧回路は制御油圧ポンプ9gを設ける場合である。また、図18に示す油圧回路は制御油圧ポンプ9gを設けない場合である。図17又は図18に示すように、油圧回路には、主要構成要素として、一方向一定吐出量の油圧ポンプ9aと、方向切換弁9bと、方向切換弁9bを制御する電磁パイロット弁9cと、パイロット逆止弁9dと、流量調整弁9eと、油タンク9fとが備えられている。
防衝弁ブロック8には、一方の流出入孔8aを流入側として他方の流出入孔8bに流出させる一方の防衝弁8cと、他方の流出入孔8bを流入側として一方の流出入孔8aに流出させる他方の防衝弁8dとが内装されている。
上記シーリング油導入手段は、シーリング油流入口13aとシーリング油逆止弁13bとシーリング油路13cとシーリング油連通油路13dとで構成されている。すなわち、上記シーリング油流入口13aは防衝弁ブロック10の一方の側面に設けられ、シーリング油逆止弁13bは防衝弁ブロック10の他方の側面に設けられている。上記シーリング油路13cはシーリング油流入口13aからシーリング油逆止弁13bの入口(流入)側に至るように設けられている。上記シーリング油連通油路13dはシーリング油逆止弁13bの出口(流出)側と上記連通油路10iの他端部とに連通して設けられている。
トップカバーは、ローターの上部端面に対向する部位に形成された上部リングスリット内に、環状の上部リングシールを保持し、ハウジングは、ローターの下部端面に対向する部位に形成された下部リングスリット内に、環状の下部リングシールを保持し、ローターに、上部リングシールよりも径方向内側の上部端面と下部リングシールよりも径方向内側の下部端面とに連通するバランス孔が形成され、上記一方の流出入孔から分岐した一方の分岐油路に一方の逆止弁の入口が接続され、他方の流出入孔から分岐した他方の分岐油路に他方の逆止弁の入口が接続され、両逆止弁の出口を連通する連通油路が防衝弁ブロックに設けられ、上記防衝弁ブロックの連通油路とローターの上部端面に設けた円環状の上部リング溝とを連通する給油通路が防衝弁ブロックとトップカバーとにわたり設けられ、上部リング溝とベーンの縦スリットの底面とを連通するシーリング油孔がローターからベーンを通って設けられ、上記上部リング溝は、上記上部リングシールの内周側面と背面とに連通するとともに、上記バランス孔を介して、上記下部リングシールの内周側面と背面とに連通し、作動油室に作動油を供給する油圧回路に、油圧ポンプから吐出された作動油の供給先を第1グループの作動油室と第2グループの作動油室とのいずれかに切り換える方向切換弁と、この方向切換弁の切り換えを制御する制御油圧を制御油圧ラインから方向切換弁の電磁パイロット弁へ供給する制御油圧ポンプとが設けられ、上記防衝弁ブロックに、シーリング油流入口と、シーリング油逆止弁と、シーリング油流入口とシーリング油逆止弁の入口側とに連通するシーリング油路と、シーリング油逆止弁の出口側と連通油路とに連通するシーリング油連通油路とが設けられたロータリーベーン式舵取機において、
制御油圧ポンプの吐出口から方向切換弁を制御する電磁パイロット弁に至る制御油圧ラインに分岐ラインを設け、分岐ラインに制御油圧調整弁とシーリング油スピル弁とを直列に設け、シーリング油スピル弁の出口ラインをタンク戻り油ラインに接続し、制御油圧調整弁とシーリング油スピル弁との間の中間ラインからシーリング油圧ラインを分岐し、シーリング油圧ラインを防衝弁ブロックのシーリング油流入口に接続したことを特徴とする。
トップカバーは、ローターの上部端面に対向する部位に形成された上部リングスリット内に、環状の上部リングシールを保持し、ハウジングは、ローターの下部端面に対向する部位に形成された下部リングスリット内に、環状の下部リングシールを保持し、ローターに、上部リングシールよりも径方向内側の上部端面と下部リングシールよりも径方向内側の下部端面とに連通するバランス孔が形成され、上記一方の流出入孔から分岐した一方の分岐油路に一方の逆止弁の入口が接続され、他方の流出入孔から分岐した他方の分岐油路に他方の逆止弁の入口が接続され、両逆止弁の出口を連通する連通油路が防衝弁ブロックに設けられ、上記防衝弁ブロックの連通油路とローターの上部端面に設けた円環状の上部リング溝とを連通する給油通路が防衝弁ブロックとトップカバーとにわたり設けられ、上部リング溝とベーンの縦スリットの底面とを連通するシーリング油孔がローターからベーンを通って設けられ、上記上部リング溝は、上記上部リングシールの内周側面と背面とに連通するとともに、上記バランス孔を介して、上記下部リングシールの内周側面と背面とに連通し、作動油室に作動油を供給する油圧回路に、油圧ポンプから吐出された作動油の供給先を第1グループの作動油室と第2グループの作動油室とのいずれかに切り換える方向切換弁と、この方向切換弁から油タンクへの戻り油ラインとが設けられ、上記方向切換弁の切り換えを制御する制御油圧を上記油圧ポンプの吐出口側から方向切換弁の電磁パイロット弁へ供給するように構成し、上記戻り油ラインに圧力調整弁を設け、上記防衝弁ブロックに、シーリング油流入口と、シーリング油逆止弁と、シーリング油流入口とシーリング油逆止弁の入口側とに連通するシーリング油路と、シーリング油逆止弁の出口側と連通油路とに連通するシーリング油連通油路とが設けられたロータリーベーン式舵取機において、
方向切換弁から油タンクへの戻り油ラインに、制御油圧調整弁とシーリング油スピル弁とを直列に設け、・制御油圧調整弁とシーリング油スピル弁との間の戻り油ラインからシーリング油圧ラインを分岐し、シーリング油圧ラインを防衝弁ブロックのシーリング油流入口に接続したことを特徴とする。
作用
図1に示すように、制御油圧ポンプ9gから吐出された油は、電磁パイロット弁9cを経て、方向切換弁9bに至るとともに、分岐ライン51aの中間ライン51dからシーリング用逆止弁13bを経て各シールの背面に至る。
効果
シーリング油圧ライン51eと並行して設けられている、作動油室5a〜5dからシーリング用の油圧として抽出する作動油が無負荷に伴い油圧が存在しなくなった場合でも、あるいは、作動油室の油圧が負圧になった場合でも、シール面に対して所定の必要最小限の押圧力を与えて、安定したシーリング効果を維持することができる。その場合、シール面に対する押圧力が必要最小限の押圧力を超えることがない。従って、シール面の摩擦および摩耗が最小限に抑えられる。また更に、シール面が摩耗した場合でも、波板ばね7による場合とは違って、その効果は常に一定である。
次に、本発明の2の実施の形態を図2に基づいて説明する。この形態においては、作動油室5a〜5dに与える作動油の方向を切り換えるための方向切換弁9bを作動させるのに必要な制御油圧、および、シールのシーリングに必要なシーリング油圧は、第1の実施の形態におけるような制御油圧ポンプ9gを設けて、それから供給する代わりに、次の手段によって得られるように構成する。
また、制御油圧調整弁52aに設ける抵抗は、次のようなものである。すなわち、制御油圧調整弁52aの抵抗とシーリング油スピル弁52bの抵抗とを合せた抵抗によって、油圧ポンプ9aから吐出された作動油のライン、すなわち、制御油圧ライン52eに創出される油圧が、方向切換弁9bを制御するために必要な油圧になるようなものである。
作用
図2に示すように、油圧ポンプ9aから吐出され、規定油圧ライン9jから戻り油ライン9Lを経て油タンク9fに戻る作動油のラインにおいて、制御油圧調整弁52aとシーリング油スピル弁52bとの間の中間ライン52cから分岐されるシーリング油圧ライン52dの作動油は、防衝弁ブロック10のシーリング油流入口13aから、シーリング用逆止弁13bを経て各シールの背面に至る。
効果
シーリング油圧ライン51dと並行して設けられている、作動油室5a〜5dからシーリング用の油圧として抽出する作動油が無負荷に伴い油圧が存在しなくなった場合でも、あるいは、作動油室の油圧が負圧になった場合でも、シール面に対して所定の必要最小限の押圧力を与えて、安定したシーリング効果を維持することができる。その場合、シール面に対する押圧力が必要最小限の押圧力を超えることがない。従って、シール面の摩擦および摩耗が最小限に抑えられる。また更に、シール面が摩耗した場合でも、波板ばね7による場合とは違って、その効果は常に一定である。
次に、本発明の第3の実施の形態を図3に基づいて説明する。図3に示すように、ロータリーベーン式舵取機の作動油室5a〜5dに与える作動油の方向を切り換えるための方向切換弁9bを作動させるために必要な制御油圧は、油圧ポンプ9aに同軸に設けた制御油圧ポンプ9gから制御油圧ライン9iと電磁パイロット弁9cとを通って供給される。制御油圧ライン9iから分岐ライン53aを分岐しており、分岐ライン53aには、第1制御油圧調整弁53bと第2制御油圧調整弁53cとを並列して設ける。第1制御油圧調整弁53bとシーリング油スピル弁53dとを直列に設ける。シーリング油スピル弁53dの出口ラインをタンクへの戻り油ライン9Lに接続する。第1制御油圧調整弁53bとシーリング油スピル弁53dとの間の中間ライン53eからシーリング油圧ライン53fを分岐し、シーリング油圧ライン53fを防衝弁ブロック10のシーリング油流入口13aに接続する。
作用
図3に示すように、制御油圧ポンプ9gから吐出された油は、電磁パイロット弁9cを経て、方向切換弁9bに至るとともに、分岐ライン53aの中間ライン53eからシーリング用逆止弁13bを経て各シールの背面に至る。
効果
シーリング油圧ライン53fと並行して設けられている、作動油室5a〜5dからシーリング用の油圧として抽出する作動油が無負荷に伴い油圧が存在しなくなった場合でも、あるいは、作動油室の油圧が負圧になった場合でも、シール面に対して所定の必要最小限の押圧力を与えて、安定したシーリング効果を維持することができる。その場合、シール面に対する押圧力が必要最小限の押圧力を超えることがない。従って、シール面の摩擦および摩耗が最小限に抑えられる。また更に、シール面が摩耗した場合でも、波板ばね7による場合とは違って、その効果は常に一定である。
さらに、切換弁53gが第2制御油圧調整弁53cのポジションに切り換ったことをもって、シールに破損等の異常が発生したことを外部から察知することが出来る。
作用
図4に示すように、油圧ポンプ9aから吐出され、規定油圧ライン9fから戻り油ライン9Lを経て油タンク9fに戻る作動油のラインにおいて、第1制御油圧調整弁54aとシーリング油スピル弁54bとの間の中間ライン54cから分岐されるシーリング油圧ライン54dの作動油は、防衝弁ブロック10のシーリング油流入口13aからシーリング用逆止弁13bを経て各シールの背面に至る。
効果
シーリング油圧ライン54dと並行して設けられている作動油室5a〜5dからシーリング用の油圧として抽出する作動油が無負荷に伴い油圧が存在しなくなった場合でも、あるいは、作動油室の油圧が負圧になった場合でも、シール面に対して所定の必要最小限の押圧力を与えて、安定したシーリング効果を維持することができる。その場合、シール面に対する押圧力が必要最小限の押圧力を超えることがない。従って、シール面の摩擦および摩耗が最小限に抑えられる。また更に、シール面が摩耗した場合でも、波板ばね7による場合とは違って、その効果は常に一定である。
さらに、切換弁54gが第2制御油圧調整弁54fのポジションに切り換ったことをもって、シールに破損等の異常が発生したことを外部から察知することが出来る。
51b 制御油圧調整弁
51c シーリング油スピル弁
51d 中間ライン
51e シーリング油圧ライン
52a 制御油圧調整弁
52b シーリング油スピル弁
52c 中間ライン
52d シーリング油圧ライン
52e 制御油圧ライン
53a 分岐ライン
53b 第1制御油圧調整弁
53c 第2制御油圧調整弁
53d シーリング油スピル弁
53e 中間ライン
53f シーリング油圧ライン
53g 切換弁
54a 第1制御油圧調整弁
54b シーリング油スピル弁
54c 中間ライン
54d シーリング油圧ライン
54e 制御油圧ライン
54f 第2制御油圧調整弁
54g 切換弁
Claims (4)
- 舵軸に嵌合装着するローターと、ローターを収納してローターの周囲に油室用空間を形成するハウジングと、ハウジングの上部開口に配置する環状のトップカバーとを有し、ローターの外周面の周方向に沿った等間隔の位置に複数のベーンを配置し、ハウジングの内周面の周方向に沿った等間隔の位置に複数のセグメントを配置し、ベーンとセグメントによって上記油室用空間を複数の作動油室に区画し、上記複数の作動油室は、供給された圧油によってローターを左右一方向へ回転させる第1グループの作動油室と左右他方向へ回転させる第2グループの作動油室との2つのグループから成り、ローターの各ベーンに、トップカバーの裏面およびハウジングの内周面と内底面にそれぞれ対向するように、その半径方向先端面と上下両端面とに縦および横スリットを形成し、縦スリットに、ハウジングの内周面に摺接する縦シールを挿入し、上部横スリットに、トップカバーの裏面に摺接する上部横シールを挿入し、下部横スリットに、ハウジングの内底面に摺接する下部横シールを挿入し、上記各シールを弾性材料で形成し、縦シールの背面を上部および下部横シールの背面に連通し、摺動面に接触面圧を与えるように縦シールの背面に圧油を作用させ、第1グループの作動油室に連通する一方の流出入孔と、第2グループの作動油室に連通する他方の流出入孔と、衝撃負荷時に、一方の流出入孔から流入した圧油を他方の流出入孔へ流出する一方の防衝弁と、他方の流出入孔から流入した圧油を一方の流出入孔へ流出する他方の防衝弁とを備えた防衝弁ブロックが配置されたロータリーベーン式舵取機であって、
トップカバーは、ローターの上部端面に対向する部位に形成された上部リングスリット内に、環状の上部リングシールを保持し、ハウジングは、ローターの下部端面に対向する部位に形成された下部リングスリット内に、環状の下部リングシールを保持し、ローターに、上部リングシールよりも径方向内側の上部端面と下部リングシールよりも径方向内側の下部端面とに連通するバランス孔が形成され、上記一方の流出入孔から分岐した一方の分岐油路に一方の逆止弁の入口が接続され、他方の流出入孔から分岐した他方の分岐油路に他方の逆止弁の入口が接続され、両逆止弁の出口を連通する連通油路が防衝弁ブロックに設けられ、上記防衝弁ブロックの連通油路とローターの上部端面に設けた円環状の上部リング溝とを連通する給油通路が防衝弁ブロックとトップカバーとにわたり設けられ、上部リング溝とベーンの縦スリットの底面とを連通するシーリング油孔がローターからベーンを通って設けられ、上記上部リング溝は、上記上部リングシールの内周側面と背面とに連通するとともに、上記バランス孔を介して、上記下部リングシールの内周側面と背面とに連通し、作動油室に作動油を供給する油圧回路に、油圧ポンプから吐出された作動油の供給先を第1グループの作動油室と第2グループの作動油室とのいずれかに切り換える方向切換弁と、この方向切換弁の切り換えを制御する制御油圧を制御油圧ラインから方向切換弁の電磁パイロット弁へ供給する制御油圧ポンプとが設けられ、上記防衝弁ブロックに、シーリング油流入口と、シーリング油逆止弁と、シーリング油流入口とシーリング油逆止弁の入口側とに連通するシーリング油路と、シーリング油逆止弁の出口側と連通油路とに連通するシーリング油連通油路とが設けられたロータリーベーン式舵取機において、
制御油圧ポンプの吐出口から方向切換弁を制御する電磁パイロット弁に至る制御油圧ラインに分岐ラインを設け、分岐ラインに制御油圧調整弁とシーリング油スピル弁とを直列に設け、シーリング油スピル弁の出口ラインをタンク戻り油ラインに接続し、制御油圧調整弁とシーリング油スピル弁との間の中間ラインからシーリング油圧ラインを分岐し、シーリング油圧ラインを防衝弁ブロックのシーリング油流入口に接続したことを特徴とするロータリーベーン式舵取機のシーリング装置。 - 制御油圧ポンプの吐出口から方向切換弁を制御する電磁パイロット弁に至る制御油圧ラインに分岐ラインを設け、分岐ラインに第1制御油圧調整弁と第2制御油圧調整弁とを並列して設け、第1制御油圧調整弁とシーリング油スピル弁とを直列に設け、シーリング油スピル弁の出口ラインをタンク戻り油ラインに接続し、第1制御油圧調整弁とシーリング油スピル弁との間の中間ラインからシーリング油圧ラインを分岐し、第2制御油圧調整弁の出口ラインをタンク戻り油ラインに接続し、シーリング油圧の喪失を検知することによって第1制御油圧調整弁を第2制御油圧調整弁に切換えるようにした切換弁を第1制御油圧調整弁と第2制御油圧調整弁との入口側に設けたことを特徴とする請求項1に記載のロータリーベーン式舵取機のシーリング装置。
- 舵軸に嵌合装着するローターと、ローターを収納してローターの周囲に油室用空間を形成するハウジングと、ハウジングの上部開口に配置する環状のトップカバーとを有し、ローターの外周面の周方向に沿った等間隔の位置に複数のベーンを配置し、ハウジングの内周面の周方向に沿った等間隔の位置に複数のセグメントを配置し、ベーンとセグメントによって上記油室用空間を複数の作動油室に区画し、上記複数の作動油室は、供給された圧油によってローターを左右一方向へ回転させる第1グループの作動油室と左右他方向へ回転させる第2グループの作動油室との2つのグループから成り、ローターの各ベーンに、トップカバーの裏面およびハウジングの内周面と内底面にそれぞれ対向するように、その半径方向先端面と上下両端面とに縦および横スリットを形成し、縦スリットに、ハウジングの内周面に摺接する縦シールを挿入し、上部横スリットに、トップカバーの裏面に摺接する上部横シールを挿入し、下部横スリットに、ハウジングの内底面に摺接する下部横シールを挿入し、上記各シールを弾性材料で形成し、縦シールの背面を上部および下部横シールの背面に連通し、摺動面に接触面圧を与えるように縦シールの背面に圧油を作用させ、第1グループの作動油室に連通する一方の流出入孔と、第2グループの作動油室に連通する他方の流出入孔と、衝撃負荷時に、一方の流出入孔から流入した圧油を他方の流出入孔へ流出する一方の防衝弁と、他方の流出入孔から流入した圧油を一方の流出入孔へ流出する他方の防衝弁とを備えた防衝弁ブロックが配置されたロータリーベーン式舵取機であって、
トップカバーは、ローターの上部端面に対向する部位に形成された上部リングスリット内に、環状の上部リングシールを保持し、ハウジングは、ローターの下部端面に対向する部位に形成された下部リングスリット内に、環状の下部リングシールを保持し、ローターに、上部リングシールよりも径方向内側の上部端面と下部リングシールよりも径方向内側の下部端面とに連通するバランス孔が形成され、上記一方の流出入孔から分岐した一方の分岐油路に一方の逆止弁の入口が接続され、他方の流出入孔から分岐した他方の分岐油路に他方の逆止弁の入口が接続され、両逆止弁の出口を連通する連通油路が防衝弁ブロックに設けられ、上記防衝弁ブロックの連通油路とローターの上部端面に設けた円環状の上部リング溝とを連通する給油通路が防衝弁ブロックとトップカバーとにわたり設けられ、上部リング溝とベーンの縦スリットの底面とを連通するシーリング油孔がローターからベーンを通って設けられ、上記上部リング溝は、上記上部リングシールの内周側面と背面とに連通するとともに、上記バランス孔を介して、上記下部リングシールの内周側面と背面とに連通し、作動油室に作動油を供給する油圧回路に、油圧ポンプから吐出された作動油の供給先を第1グループの作動油室と第2グループの作動油室とのいずれかに切り換える方向切換弁と、この方向切換弁から油タンクへの戻り油ラインとが設けられ、上記方向切換弁の切り換えを制御する制御油圧を上記油圧ポンプの吐出口側から方向切換弁の電磁パイロット弁へ供給するように構成し、上記戻り油ラインに圧力調整弁を設け、上記防衝弁ブロックに、シーリング油流入口と、シーリング油逆止弁と、シーリング油流入口とシーリング油逆止弁の入口側とに連通するシーリング油路と、シーリング油逆止弁の出口側と連通油路とに連通するシーリング油連通油路とが設けられたロータリーベーン式舵取機において、
方向切換弁から油タンクへの戻り油ラインに、制御油圧調整弁とシーリング油スピル弁とを直列に設け、制御油圧調整弁とシーリング油スピル弁との間の戻り油ラインからシーリング油圧ラインを分岐し、シーリング油圧ラインを防衝弁ブロックのシーリング油流入口に接続したことを特徴とするロータリーベーン式舵取機のシーリング装置。 - 方向切換弁から油タンクへの戻り油ラインに第1制御油圧調整弁とシーリング油スピル弁とを直列に設け、第1制御油圧調整弁とシーリング油スピル弁との間の戻り油ラインからシーリング油圧ラインを分岐し、シーリング油圧ラインを防衝弁ブロックのシーリング油流入口に接続し、第1制御油圧調整弁と並列して第2制御油圧調整弁を設け、第2制御油圧調整弁の出口ラインをタンク戻り油ラインに接続し、シーリング油圧の喪失を検知することによって第1制御油圧調整弁を第2制御油圧調整弁に切換えるようにした切換弁を第1制御油圧調整弁と第2制御油圧調整弁との入口側に設けたことを特徴とする請求項3に記載のロータリーベーン式舵取機のシーリング装置。
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