JPH0322079Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は舵取機における油圧制御回路の切換装
置に係り、詳しくは、操舵中に油圧回路の管路に
破損事故が発生した場合、自動または遠隔操作に
より破損部分を切り離し、他の健全な回路に切り
換えることによつてそれを修理復旧するまでの
間、舵取り操作を何ら他に支障をきたすことなく
継続することができる油圧制御回路の改良に関す
るものである。

〔従来の技術〕

操舵装置として、例えば特開昭56−103699号公
報に記載されたものがある。これはオープン回路
を採用しており、流舵現象に対しては何らの対策
がとられていない。一方、流舵時でも油圧ポンプ
と電動機とが舵柄のトルクを受けることにより、
流舵現象を防止することができるようにしたもの
として、油圧回路をクローズ回路としたものがあ
る。。この回路においては、油圧ポンプの油吸入
口が直接シリンダの戻り側と接続されている。

第１図はクローズ回路を備えた先行する舵取機
の油圧制御回路系統を示したもので、特開昭58−
149895号公報に記載されたものである。この油圧
制御回路の正常状態での作動について略述する
と、油圧ポンプ１ａからの油液は、オイルブロツ
ク弁２ａに向けて油路３を介して送出される。こ
のオイルブロツク弁２ａは油路３のＡ点の油圧を
検知して中立ポジシヨンＢからポジシヨンＣに切
り換わり、油液は油路４から分岐点Ｄで分流され
る。そして、油路５を介してシリンダ６に導入さ
れた油液は、ラム７を矢印８方向へ移動させて、
舵柄８ａを回転させると共にシリンダ９内の油液
を導出させるので、その油液は、油路１０やオイ
ルブロツク弁２ａを介して、油圧ポンプ１ａに還
流される。

また、分岐点Ｄで油路３２へ分流された残りの
油液は、電磁油圧切換弁１４，１３、油路１６を
介してシリンダ１７に送出され、ラム１８を移動
させて舵柄８ａを上述と同様に回転させると共
に、シリンダ１９内の油液を導出させるので、そ
の油液は油路２０，３３、電磁油圧切換弁１３，
１４、オイルブロツク弁２ａを介して油圧ポンプ
１ａに還流される。なお、前記油圧ポンプ１ａの
傾転が逆方向となれば、舵柄８ａは反対方向に回
転する。また、油圧ポンプ１ｂが稼働する時、前
述と同様の動作が行われることはいうまでもな
い。

次に、例えば油圧ポンプ１ａが稼働中、油路５
あるいは１０に管路破損事故が発生すると、油タ
ンク２２ａの油面が低下するので、その油面の三
段階Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３に応じて切換装置２１に指
令が発せられるようになつている。まず、油面が
第１段階のＬ１まで低下すると、ブザーなどによ
り警報が発せられると共に、パイロツトポンプ２
３の稼働を開始する指令が出される。そして、破
損個所からの油液の漏出が続き、前記油面がＬ２
にまで低下すると、電磁油圧切換弁１４に切り換
え指令が発せられ、パイロツトポンプ２３により
ポジシヨン１４Ａからポジシヨン１４Ｂに切り換
えられる。その結果、油圧ポンプ１ａからの油液
は電磁油圧切換弁１４で遮断され、分岐点Ｄで分
流されずに油路５からシリンダ６に導入される。
そして、シリンダ９から導出された油液は、油路
１０を介して油圧ポンプ１ａに還流される。ま
た、シリンダ１９内の油液は、油路２０，３３、
電磁油圧切換弁１３、電磁油圧切換弁１４のポジ
シヨン１４Ｂ、電磁油圧切換弁１３、油路３２，
１６を介して、シリンダ１７に導入される。した
がつて、この場合、油路５あるいは１０からの油
液の漏出は続いているが、舵柄８ａの作動は依然
としてこの回路で行われる。

さらに、漏出が進んで油面がＬ３に達すると、
電磁油圧切換弁１３がポジシヨン１３Ｂに、電磁
油圧切換弁１４がポジシヨン１４Ａに切り換わる
と共に、油圧ポンプ１ａは停止し、他方の油圧ポ
ンプ１ｂに作動指令が伝達され、それが稼働を始
める。この油圧ポンプ１ｂからの油液はオイルブ
ロツク弁２ｂのポジシヨンＫ、油路１６を介して
シリンダ１７に導入される。そして、シリンダ１
９内の油液は、油路２０を介して油圧ポンプ１ｂ
に還流される。また、シリンダ９から導出された
油液は、油路１０，３３、電磁油圧切換弁１４、
電磁油圧切換弁１３のポジシヨン１３Ｂ、電磁切
換弁１４、油路３２，５を介して、シリンダ６に
導入される。つまり、破損事故が発生した油路に
介在されているシリンダ９と６とは、上述のバイ
パス回路で接続されることになる。このようにし
て、油路に破損事故が発生しても、舵取り操作に
何ら支障が生ぜず、継続することができる。な
お、油路１６あるいは２０に管路破損事故が発生
した場合は、油面がＬ３まで下がらないため、Ｌ
３の指令は発せられず、操舵は油圧ポンプ１ａで
継続される。

また、油圧ポンプ１ｂが稼働中のときも、油圧
ポンプ１ａが稼働中のときと同様の作動がなされ
るのは言うまでもない。

〔考案が解決しようとする課題〕

このような油圧制御回路の切換装置では、電磁
油圧切換弁１３，１４のパイロツト圧力保持用と
してパイロツトポンプ２３が必要であるという欠
点があり、また、パイロツトポンプに関係するリ
リーフ弁、配管、圧力スイツチ等も必要となり、
信頼性が低下すると共に、それらのスペース的な
面および費用の面で非常に不利である。さらに、
場合によつては、パイロツトポンプ用の電動機お
よび始動機等も必要となる。さらには、スプール
方式の電磁油圧切換弁を破損油路の遮断に使用し
ているので、この弁からの油液の漏れ量がその特
性上多くなり、したがつて、遮断の効果が薄れ損
失油量が増加するという問題がある。

ところで、前記した特開昭56−103699号公報に
おいては、その回路中に設けられた絞りによつ
て、パイロツト圧力を発生させている。しかし、
流舵時には油圧ポンプの吐出側圧力が低下するこ
とにより弁が開いてしまい、動作の確実性がない
欠点がある。また、回路に破損が起こつた場合、
他のポンプに切り換えても油漏れは継続的とな
り、ついには操舵不能となつてしまう問題もあ
る。

かかる諸問題を解消するために、本考案は先行
例で述べた二個の電磁油圧切換弁やパイロツトポ
ンプなどからなる切換装置に代えて、ロジツク弁
および電磁切換弁を有する切換装置を同じ油路に
介在させ、破損事故に対して適正かつ効率よく作
動させると共に、スプール方式の四方弁のように
油漏れがなく、一方、回路切換用の弁であるロジ
ツク弁のパイロツト圧として、回路内の高い方の
圧力をシヤトル弁で選択導入し、流舵現象時でも
動作の確実性を確保でき、また、継続して舵取り
操作を行うことのできる舵取機における油圧制御
回路の切換装置を提供することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、第２図に示すように、二つの油圧ポ
ンプと四つのシリンダを備え、各油圧ポンプが全
てのシリンダとクローズ回路で構成されている舵
取機の油圧制御回路の管路破損に対する切換装置
に適用される。

その特徴とするところは、切換装置が設けられ
ている二つの油路を接続する二つの枝路のそれぞ
れに介在され、回路内の高い方の圧力を選択する
シヤトル弁と、各シヤトル弁の出口で分岐された
二つの油路のそれぞれに介在され、管路破損によ
つて生じる油タンクの油面の低下を検知するリミ
ツトスイツチの信号に基づき作動する電磁切換弁
と、前記二つの油路のそれぞれに介在され、前記
電磁切換弁の一方からの油液で開閉する適数個の
ロジツク弁と、前記二つの油路を接続する少なく
とも一つの枝路に介在され、前記他方の電磁切換
弁からの油液で開閉するロジツク弁と、を有する
切換回路を設けたことである。

〔考案の効果〕

本考案によれば、ロジツク弁の採用により、ス
プール方式の切換弁のように油漏れすることな
く、回路の遮断効果を発揮でき、油路系統の簡素
化が図られる。そして、それに伴うコストダウン
や後処理手間の省力化も達成でき、破損事故に対
し安全かつ適正な処置が可能となる。また、とり
わけシヤトル弁の採用で、油圧回路内の高い方の
圧力を選択してロジツク弁を開閉させることが実
現され、流舵現象時でも油圧回路の動作が確実と
なる。

〔実施例〕

以下、本考案の舵取機における油圧制御回路の
切換装置を、その実施例に基づいて詳細に説明す
る。

第２図は切換装置を含む油圧制御回路の系統図
を示し、第３図は切換回路２７の各回路２８，２
９の拡大図を示す。第３図の回路２８には、その
油路３２，３３を接続する枝路３４Ａが設けられ
ている。この枝路３４Ａに、油圧回路内の高い方
の圧力を選択するシヤトル弁３５ａを介在させ、
その各出口で二つの油路に分岐した後、それぞれ
の油路に油タンク２２ａ，２２ｂの油面の検知信
号によつて切り換わる電磁切換弁３６ａ，３６ｂ
を介在させる。そして、一方の電磁切換弁３６ｂ
と、前記油路３２，３３を接続する枝路３２Ａに
介在されたロジツク弁３０ａと、を油圧指令液管
４２Ａで連結すると共に、他方の電磁切換弁３６
ａの油圧指令液管は、油路３２，３３にそれぞれ
介在されたロジツク弁３０ｂ，３０ｃに接続され
ている。他方の回路２９の油路３２，３３にも同
様の要領で、シヤトル弁３５ｂ、ロジツク弁３１
ａ，３１ｂ，３１ｃ、電磁切換弁３９ａ，３９ｂ
が設けられる。なお、４３〔第２図参照〕はリミ
ツトスイツチで、電源４４により作動される。

本考案は以上述べたように構成したので、次の
ようにして、舵取機の操作中の破損事故に対し継
続して操作することができる。

まず、舵取機の正常状態における作動を説明す
る。第２図の油圧ポンプ１ａからの油液は、オイ
ルブロツク弁２ａに向けて油路３を介して送出さ
れる。このオイルブロツク弁２ａは油路３のＡ点
の圧力を検知し、中立ポジシヨンＢからポジシヨ
ンＣに切り換わるので、油路４に送出される。こ
の油液は分岐点Ｄで分流され、一部は油路５を介
してシリンダ６に導入される。

分岐点Ｄで油路３２へ送出された油液は、第３
図の分岐点Ｅで分流され、油圧回路内の高い方の
圧力を選択するシヤトル弁３５ａおよび電磁切換
弁３６ｂのポジシヨンＦを介して、ロジツク弁３
０ａに導入され、枝路３２Ａを遮断する。前記Ｅ
点での残りの油液は、ロジツク弁３０ｂ、油路３
２を介して他の回路２９のロジツク弁３１ｂに導
入される。そして、油路３２の分岐点Ｇで分流さ
れ、シヤトル弁３５ｂおよび電磁切換弁３９ｂの
ポジシヨンＨを介して、ロジツク弁３１ａに導入
される。したがつて、油路３２Ｂは遮断され、前
記Ｇ点での残りの油液は、第２図の油路３２，１
６を介してシリンダ１７に導入され、ラム１８を
移動させて舵柄８ａを回転させる。

シリンダ１９内の油液は、油路２０、油路３
３、ロジツク弁３１ｃ，３０ｃ、油路３３を介し
て、油圧ポンプ１ａに還流される。分岐点Ｄで分
流された残りの油液はシリンダ６に導入され、ラ
ム７を介してシリンダ９内の油液を導出させる。
この油液は油路１０を介して油圧ポンプ１ａに還
流される。この場合、ロジツク弁３０ｂ，３０
ｃ，３１ｂ，３１ｃは導通状態で、ロジツク弁３
０ａ，３１ａは遮断状態にある。なお、油圧ポン
プ１ａの代わりに他方の油圧ポンプ１ｂが駆動し
ている場合も、上述と同様の作動がなされること
は言うまでもない。

次に、油圧ポンプ１ａが稼働中、例えば油路５
あるいは１０に管路破損事故が発生した場合につ
いて、第２図および第３図にしたがつて説明す
る。管路破損が発生すると油タンク２２ａの油面
が低下するので、油面のレベルを三段階Ｌ１，Ｌ
２，Ｌ３に区切つて切換装置を作動させる電気回
路が組み込まれている。そして、油面がＬ１に低
下すると警報のみが発せられる。

さらに、油面がＬ２に低下するとその油面低下
を検知したリミツトスイツチ４３が電磁切換弁３
６ａ，３９ｂに送信し、各ソレノイドに通電して
ポジシヨンＩ，Ｊに切り換える。この状態で油圧
ポンプ１ａからの油液は油路４の分岐点Ｄで分流
され、一部は油路３２に流れ、第３図の分岐点Ｅ
でさらに分流され、この油液の一部はシヤトル弁
３５ａ、電磁切換弁３６ａのポジシヨンＩ、ロジ
ツク弁３０ｂ，３０ｃに導入され、それらを遮断
する一方、電磁切換弁３６ｂのポジシヨンＦから
の油液はロジツク弁３０ａに導入され、それを遮
断する。

したがつて、三つのロジツク弁３０ａ，３０
ｂ，３０ｃが遮断することになり、油路３２，３
３，３２Ａが遮断されるので、可変ポンプ１から
の油液は分岐点Ｄで分流せず、油路５からシリン
ダ６に導入される。その結果、シリンダ９からの
油液は、油路１０を介して油圧ポンプ１ａに還流
される。

一方、シリンダ１９から導出された油液は、油
路２０，３３に送出される。しかし、ロジツク弁
３１ｃを経た後のロジツク弁３０ｃは遮断されて
いるので、ロジツク弁３１ａに導入され、ロジツ
ク弁３１ａのピストン３１ｄが矢印３１ｅ方向に
押される。枝路３２Ｂが導通し、この油液は油路
３２に送出される。ちなみに、ロジツク弁では、
油圧が作用する面積の大小によつてピストンが移
動し、二つのポートの導通遮断がなされることは
周知の通りである。油路３２の油液は、ロジツク
弁３０ｂが遮断されているので、油路１６からシ
リンダ１７に導入される。その結果、シリンダ１
９とシリンダ１７とは、油路２０，３３，３２
Ｂ，３２，１６を介して接続されることになる。

さらに、油タンク２２ａの液面が低下してＬ３
になると、リミツトスイツチ４３は電磁切換弁３
６ａ，３９ｂに消磁信号を、電磁切換弁３６ｂ，
３９ａに励磁信号を送り、それぞれをポジシヨン
Ｍ，Ｈ，Ｎ，Ｐに切り換えると共に油圧ポンプ１
ａに停止信号を発し、他の油圧ポンプ１ｂを稼働
させる。その結果、油圧ポンプ１ｂ、オイルブロ
ツク弁２ｂのポジシヨンＫ、油路１６からの油液
が、シリンダ１７に導入されると共に油路３２に
も送出される。シリンダ１７に導入された油液は
シリンダ１９の油液を導出させ、油路２０を介し
て油圧ポンプ１ｂに還流される。

一方、シリンダ９から導出された油液は、油路
１０を介して油路３３に送出される。この油液は
分岐点Ｌで枝路３４Ａに分流されるが、電磁切換
弁３６ｂは上述したようにポジシヨンＮに切り換
わつているので、枝路３２Ａは導通されており、
この油液は油路３３の分岐点Ｑでロジツク弁３０
ａ、枝路３２Ａ、油路３２、ロジツク弁３０ｂへ
導入するものと、ロジツク弁３０ｃへ導入するも
のとに分流される。

ところが、ロジツク弁３１ａ，３１ｂ，３１ｃ
は、電磁切換弁３９ｂ，３９ａにより遮断されて
いるので、この油液はロジツク弁３０ａに導入さ
れ、油路３２，５を介してシリンダ６に導入され
る。その結果、シリンダ９とシリンダ６とは油路
１０，３３，３２Ａ，３２，５を介して接続され
ることになる。つまり、上述のＬ２の場合と逆に
なる。なお、油路１６あるいは２０に管路破損事
故が発生した場合は、油面はＬ３まで下がらない
ためＬ３の指令は発せられず、操舵は油圧ポンプ
１ａで維持される。また、油圧ポンプ１ｂが稼働
中の時も、油圧ポンプ１ａが稼働中のときと同様
のことがなされるのは言うまでもない。

以上の説明から判るように、従来の切換装置に
おけるパイロツトポンプとそれに伴う油路系統も
必要なく、ロジツク弁と電磁切換弁とでコンパク
トにすることができるので、信頼性、スペース
面、費用面の問題が解消できるばかりでなく、電
磁油圧切換弁の油漏れの問題もロジツク弁を使用
することにより回避できる。したがつて、破損事
故が発生しても安全かつ適正に切換装置を作動さ
せることができ、加えて、継続して舵取り操作を
行うことができる。

第４図は異なる実施例の切換回路２７の簡略油
路系統図を示す。前述の実施列で述べた回路２
８，２９のロジツク弁３０ａ，３１ａの代わり
に、ロジツク弁３０ｂ，３１ｂの間の油路４６
（３２）とロジツク弁３０ｃ，３１ｃの間の油路
４７（３３）とを接続する枝路３２Ａに、一個の
ロジツク弁３０ａを介在させたものである。

このような切換回路２７によると、正常運転の
場合は、ロジツク弁３０ｂ，３１ｂ，３０ｃ，３
１ｃが導通し、ロジツク弁３０ａが遮断している
状態となるので、上述の実施例で述べたのと同様
の作動がなされる。次に、破損事故が発生し油面
が低下しＬ２に達すると、ロジツク弁３１ｂ，３
１ｃ，３０ａが導通する一方、ロジツク弁３０
ｂ，３０ｃが遮断し、シリンダ１９とシリンダ１
７とは、油路２０，３３，４７，３２Ａ，４６，
３２，１６を介して接続される。さらに油面がＬ
３になると、ロジツク弁３０ｂ，３０ｃ，３０ａ
が導通し、ロジツク弁３１ｂ，３１ｃは遮断し、
シリンダ９と６とは、油路１０，３３，４７，３
２Ａ，４６，３２，５を介して接続され、上述の
実施例の作動と同様になる。

第５図は前々述の実施例のロジツク弁３１ｂ，
３１ｃを省略し、ロジツク弁の数を前述の実施例
よりさらに少なくした異なる実施例の切換回路２
７の簡略油路系統図を示す。上述の実施例と同
様、油路３２，３３にロジツク弁３０ｂ，３０ｃ
を介在させると共に、前記油路３２，３３を接続
する枝路３２Ａ，３２Ｂに、ロジツク弁３０ａ，
３１ａを設けたものである。正常運転の場合はロ
ジツク弁３０ｂ，３０ｃが導通し、ロジツク弁３
０ａ，３１ａが遮断する。破損事故により油面が
Ｌ２になると、ロジツク弁３１ａが導通し、ロジ
ツク弁３０ａ，３０ｂ，３０ｃが遮断してシリン
ダ１９と１７とが接続される。さらに油面がＬ３
になると、ロジツク弁３０ａが導通し、ロジツク
弁３０ｂ，３０ｃ，３１ａが遮断して、シリンダ
６とシリンダ９とが接続される。 このような二
つの異なる実施例によれば、同様の効果を達成で
きることは言うまでもなく、それに加えて、ロジ
ツク弁の数も減らすことができるので、油路系統
を簡素化できることになる。

本考案は、以上詳細に説明したように、切換装
置が設けられている二つの油路を接続する二つの
枝路のそれぞれに介在された回路内の高い方の圧
力を選択するシヤトル弁と、各シヤトル弁の出口
で分岐された二つの油路のそれぞれに介在され、
管路破損によつて生じる油タンクの油面の低下を
検知するリミツトスイツチの信号に基づき作動す
る電磁切換弁と、前記二つの油路のそれぞれに介
在され、前記電磁切換弁の一方からの油液で開閉
する適数個のロジツク弁と、前記二つの油路を接
続する少なくとも一つの枝路に介在され、前記他
方の電磁切換弁からの油液で開閉するロジツク弁
と、を有する切換回路を設けたので、スプール方
式の四方弁のように油漏れすることなくロジツク
弁により遮断効果が発揮され、油路系統の簡素化
も図れると共に、それに伴うコスドダウンや後処
理手間の省力化も達成でき、破損事故に対し安全
かつ適正な処置を行うことができる。さらには、
シヤトル弁の採用で回路内の高い方の圧力を選択
し、それをロジツク弁のパイロツト圧としている
ので、流舵現象時でも油圧回路の動作が確実とな
る効果がある。

なお、上述の実施例においては、油圧ポンプ１
ａおよび１ｂによる二組のポンプユニツトを装備
する舵取機について説明したが、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、上述の
説明に準じ、同等の作用効果を発揮できることは
言うまでもない。

また、上述の実施例では、ロジツク弁操作用の
電磁切換弁を、手動式切換弁に置き換えてもよ
い。さらに、本実施例の対行シリンダに代えて、
第６図のように、平行シリンダを一組とする油圧
回路としても同様の効果を得ることができる。本
実施例では油圧ポンプを可変容量形ポンプとして
いるが、固定容量式ポンプとしても同様であるこ
とは図示するまでもない。

【図面の簡単な説明】

第１図は先行例の舵取機の切換装置を含む油圧
制御回路の系統図、第２図は本考案の舵取機の切
換装置を含む油圧制御回路の系統図、第３図は切
換装置の拡大図、第４図は異なる実施例の切換装
置の簡略油路系統図、第５図はさらに異なる実施
例の切換装置の簡略油路系統図、第６図はシリン
ダの対を変更した本考案の舵取機の切換装置を含
む油圧制御回路の系統図である。 １ａ，１ｂ……油圧ポンプ、６，９，１７，１
９……シリンダ、２２ａ，２２ｂ……油タンク、
２７……切換回路、３０ａ，３０ｂ，３０ｃ，３
１ａ，３１ｂ，３１ｃ……ロジツク弁、３２，３
３……油路、３２Ａ，３２Ｂ，３４Ａ，３４Ｂ…
…枝路、３５ａ，３５ｂ……シヤトル弁、３６
ａ，３６ｂ，３９ａ，３９ｂ……電磁切換弁、４
３……リミツトスイツチ。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 二つの油圧ポンプと四つのシリンダを備え、各
   油圧ポンプ１ａ，１ｂが全てのシリンダ６，９，
   １７，１９とクローズ回路で構成されている舵取
   機の油圧制御回路の管路破損に対する切換装置に
   おいて、 前記切換装置が設けられている二つの油路３
   ２，３３を接続する二つの枝路３４Ａ，３４Ｂの
   それぞれに介在され、回路内の高い方の圧力を選
   択するシヤトル弁３５ａ，３５ｂと、 各シヤトル弁３５ａ，３５ｂの出口で分岐され
   た二つの油路のそれぞれに介在され、管路破損に
   よつて生じる油タンク２２ａ，２２ｂの油面の低
   下を検知するリミツトスイツチ４３の信号に基づ
   き作動する電磁切換弁３６ａ，３６ｂ，３９ａ，
   ３９ｂと、 前記二つの油路３２，３３のそれぞれに介在さ
   れ、前記電磁切換弁の一方３６ａ，３９ａからの
   油液で開閉するロジツク弁３０ｂ，３０ｃ，３１
   ｂ，３１ｃと、 前記二つの油路３２，３３を接続する少なくと
   も一つの枝路３２Ａ，３２Ｂに介在され、前記他
   方の電磁切換弁３６ｂ，３９ｂからの油液で開閉
   するロジツク弁３０ａ，３１ａと、 を有する切換回路２７を設けたことを特徴とする
   舵取機における油圧制御回路の切換装置。