JPH04108093A - 操舵装置 - 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】 （ａｌ産業上の利用分野 この発明は、舵輪の操作等に応して舵取りを行う操舵装
置に関する。

（ｂ）従来の技術 中小型船舶における従来の一般的な操舵装置の構成を第
３図に示す。第３図において３は油圧ポンプ、２はこの
油圧ポンプ３を駆動するモータである。モータ２の回転
によって油圧ポンプ３は油タンク４の油を常時吐出して
いる。切換弁７がソレノイドによって中立位置から何れ
かの方向に切り換えられた時、油は逆止弁８または９を
通って舵取機のシリンダ１２および１３に供給される。

これ番こより舵柄１４が回動して舵取りが行われる。こ
の舵柄１４の回動方向は切換弁７の切換方向によって制
御される。なお、６．１０．１１はそれぞれリリーフ弁
である。

上記舵柄１４には追従センサ（不図示）が連結されてい
て、舵輪の回転位置に相当する信号と追従センサの出力
信号との比較によって切換弁７を制御するサーボ系が設
けられている。

通常は油圧ポンプ３からの油を切換弁７で切り換えるこ
とによって操舵が行われるが、モーフ電源の停電時等の
非常状態では第３図に示す手動油圧装置が用いられる。

同図において２２は手動油圧ポンプ、２３はこのポンプ
２２を回すハンドルである。また２４はハンドル２３０
回転方向に応して油の吐出方向を切り換える切換弁であ
る。このように構成されているため、ポンプ３が作動し
なくなった場合でも、ハンドル２３の回転によって手動
により舵取機が駆動される。

、ｌ：述の例は中小型船舶における操舵装置についてで
あったが、大型船舶の場合には、人力で操舵することは
殆ど不可能であるため、通常動力操舵装置が２系統装備
され、片方を常用、他方を非常用として使用されている
。

（Ｃ１発明が解決しようとする課題 ところが、中小型船舶といえども人力で操舵するには体
力も必要になり、まして時化（しけ）等の悪条件では一
人での操船は実際Ｆ不可能に近い。また、非常用の手動
ポンプが舵機室に設置されている場合には操船に遅れが
住じることもある。

したがって中小型船舶におい°ζも大型船舶と同様に動
力操舵装置を２系統装備するのが理想的であるが、中小
型船舶においては操舵装置の設置スペースおよびコスト
の面から採用されていないのが現状である。

この発明の目的は、非常時においても人力操作を必要と
せず、しかも中小型船舶にも設置することのできる小型
で低コストな操舵装置を提供することにある。

（ｄ）課題を解決するための手段 この発明は、舵取機を油圧制御する油圧回路と、この油
圧回路に油を吐出する油圧ポンプおよび油圧ポンプを駆
動するモータを備えた操舵装置において、 舵取機に対し油を吐出する補助油圧ポンプと、通常時に
充電されるバッテリを電源として上記補助油圧ポンプを
駆動する補助モータを設けたことを特徴とする。

（８１作用 この発明の操舵装置は、舵取機を油圧制御する油圧回路
と、油圧回路に油を吐出する油圧ポンプおよび油圧ポン
プを駆動するモータを備えた操舵装置に対し、舵取機へ
油を吐出する補助油圧ポンプと、通常時に充電されるバ
ッテリを電源として補助油圧ポンプを駆動する補助モー
タとが付加されている。そして、非常時において補助モ
ータはバッテリを電源として補助油圧ポンプを駆動し、
補助油圧ポンプは舵取機に対し直接油を吐出する。これ
により、通常使用されている油圧回路、油圧ポンプおよ
びモータが不能状態となっても、ハフテリを電源とした
動力操舵が可能となる。しかもバッテリは従来より設置
されているものを用いることができ、補助油圧ポンプと
補助モータを設けるだけでよいため、広い設置スペース
を必要とせず、低コストな操舵装置を構成することがで
きる。

ｆｆｌ実施例 この発明の実施例である操舵装置全体の構成図を第１図
に示す、また、その一部の電気回路図を第２図に示す。

第１図において２は主油圧ポンプ３を駆動する主モータ
であり、１はＡＣ２２０Ｖを電源として主モータ２を起
動または停止させる装置であって一般にスタータと呼ば
れる。油圧ポンプ３には油タンク４、フィルタ５、リリ
ーフ弁６、切換弁７、逆止弁８．９、リリーフ弁１０．
１１および油圧シリンダ１２．１３からなる油圧回路を
接続している。油圧シリンダ１２．１３は舵柄１４を連
結している。舵柄１４はその回動によって舵１５の角度
を定める。この舵柄１４と２つの油圧シリンダ１２．１
３とによって舵取機を構成している。

また、第１図において１８は補助ポンプ１９を駆動する
補助モータであり、１７はハフテリー１６のＤＣ２４Ｖ
を電源として補助モータ１８を制御する制御回路である
。ハフテリ１６には通常の使用状態において、発電機か
ら発生される電源電圧により充電を行う充電回路を接続
している。なお、補助ポンプ１９の２つの吐出口は逆止
弁２０２１を介して舵取機の油圧シリンダ１２．１３に
接続している。

第１図に示した油圧回路の動作は次の通りである。

〔通常時〕 主モータ２の回転により主ポンプ３が駆動される。この
状態で切換弁７を■に切り換えたなら、主油圧ポンプ３
からの油は切換弁７および逆止弁９を通って油圧シリン
ダ１２．１３に流れる。これにより舵柄１４は図におい
て時計方向に回動する。この時逆止弁８は切換弁７から
の油圧によるパイロ、ト操作によりバルブが開き、油圧
シリンダ１２．１３からの油が切換弁７およびフィルタ
５を通して油タンク４へ戻る。逆に切換弁７を■側に切
り換えたなら、主油圧ポンプ３からの油は切換弁７およ
び逆止弁８を通り油圧シリンダ１２１３へ流れる。油圧
シリンダ１２．１３からの油はパイロット操作によりパ
ルプの開いている逆止弁９を通り、切換弁７およびフィ
ルタ５を通って油タンク４へ戻る。これにより、舵柄１
４は図において反時計方向に回動する。なお、リリーフ
弁６．１０．１１は回路内の圧力が一定値を超える時油
を戻り側へ戻す。

Ｃ非常時〕 主モータ２、主油圧ポンプ３あるいは切換弁７の動作が
停止した時、補助モータ１８を制御することによって操
舵を行う、補助モータ１８が正回転したなら補助油圧ポ
ンプ１９からの油は逆止弁２１を通って油圧シリンダ１
２．１３へ流れる。

油圧シリンダ１２．１３からの油はバイロフト操作によ
り開いている逆止弁２０および補助油圧ポンプ１９を遣
って油タンク４へ戻る。これにより舵柄１４は図におい
て時計方向に回動する。補助モータ１８が逆回転したな
ら、補助油圧ポンプ１９からの油は逆止弁２０を通り油
圧シリンダ１２１３へ流れ、油圧シリンダ１２．１３か
らの油はバイロフト操作により開いている逆止弁２１お
よび補助油圧ポンプ１９を通って油タンク４へ戻る。こ
れにより、舵柄１４は図において反時計方向へ回動する
。なお、非常時においては切換弁７から逆止弁８および
９に対し油圧が加わらないため、逆止弁８．９は閉じた
ままであり、補助油圧ポンプ１９から吐出された油が逆
止弁８．９を通ることはない。

次に舵輪の操作により第１図に示した油圧回路を駆動す
る主要部の電気回路を第２図に示す。第２図Ｏこδいて
差動増幅回路３０は舵輪の回転位置に応して発生される
信号（目標舵角信号）と追従発振器の出力信号（実舵角
信号）との差の電子を増幅する回路である。スイッチＳ
　Ｗ、、とＳ　Ｗ　１□：；王モータによる操舵と補助
モータ己こよる操舵を切り換えるスイッチであり手動操
作により連動して動く。両スイッチは通常ａ側に接続さ
れ、非常時にはｂ側に切り換えられる。また図において
４１は第１図に示した切換弁７のソレノイド駆動回路、
また１７は補助モータ１８の制御回路である。

今、スイッチＳＷ、、とＳＷ１□がａ側に接続されてい
て、追従発振器の出力電圧に比較して目標舵角信号が高
電位であれば差動増幅回路３０の出力電位が上昇し、そ
のレベルが不怒帯を超えればトランジスタ３２がオンし
、リレーコイル３１が通電し、リレー接点３１Ｘがオン
し、ソレノイド３５が通電する。これにより、第１図に
示した切換弁７が例えば■側に切り換えられる。逆に追
従発振器の出力電圧に比較して目標舵角信号の電圧が低
電位であれば、差動増幅回路３０の出力電位が低下し、
そのレベルが不怒帯を超えればトランジスタ３３がオン
し、リレーコイル３４が通電する。これによってリレー
接点３４Ｘがオンし、ソレノイド３６が通電する。これ
により切換弁７が■側に切り換えられる。尚、電源電圧
±Ｖ１と一■ｌは共に、交流電動機である主モータ２を
駆動する交流電源から変圧器と整流回路（何れも口承せ
ず）による公知の手段で生成される。

上記常用システムの何処かが故障した場合には、スイッ
チＳ　Ｗ　＋　＋およびＳＷ、２をＢ側に切り換えて以
下に述べる非常用の操舵を行う。即ち非常時には、制御
回路１７にバッテリ１６から電流が供給される一５Ｗｚ
＋とＳＷ２□は補助モータ１８を正逆回転または停止さ
せるスイッチであり、手動操作で連動して切り替わる。

図から明らかなように、ＳＷ、、およびＳＷ２□がＮの
位置にあれば、補助モータ１８は作動しないが、Ｐの位
置にあればモータの＋端子に正電圧、一端子にＯＶが印
加され、モータは正回転する。これによって、例えば補
動油圧ポンプ１９から逆止弁２１を経てシリンダに油が
送り込まれ、舵柄が回動する。スイッチＳＷＺ＋および
ＳＷ２□がＳの位置にあれば、モータ１８は逆回転し逆
止弁２０を経てシリンダに油が送り込まれる。この操舵
方法はＳ　Ｗ　ｚ　＋およびＳＷ２□をＰまたはＳのど
ちらかの位置に入れている間、舵が時計方向または反時
計方向に回動を続け、Ｎの位置にすれば舵はその位置で
停止する。なお、この非常時の制御回路を差動増幅回路
３０の出力信号によって補助モータ１８を正逆回転また
は停止させるようにサーボ系を構成することもできるが
、第２図に示した非常用の制御回路によれば、制御のた
めの部品点数が少なく故障も少ないという利点がある。

Ｅ述したように、常用システムでは舵を回動させる時と
停止させておく時に関係なく主モータ２と主ポンプ３を
回転させておき、切換弁７で油圧の方向を制御している
が、非常用の操舵制御回路では、舵を回動させる時だけ
補助モータ１８と補助ポンプ１９を作動させる。その結
果、バッテリ１６に要求されるエネルギーは大幅に削減
され、比較的小容量のバッテリを用いることができる。

以上のようにして、非常時においてもバッテリを電源と
して補助モータが舵輪の操作に応した方向に回転し、補
助油圧ポンプが舵取機を正しく制御する。

（ｇ）発明の効果 この発明によれば、油圧ポンプやそれを駆動するモータ
が停止した場合或いは切換弁が正しく作動しなくなった
場合等の非常時においても、バッテリを電源として補助
モータが補助ポンプを駆動することによって舵取機を動
力操舵することができる。しかもわずかな付加装置によ
って構成することができるため、小型化および低コスト
化でき、中小型船舶にも装備可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の実施例である操舵装置の構成図、第
２図は同操舵装置の主要部の電気回路図である。第３図
は従来の操舵装置の構成図である第２図 １−スタータ、２−玉モータ、 ３−王旧圧ポンプ、１７−制御回路、 １８−補助モータ、１９−補助油圧ポンプ、１４−舵柄
、１５−舵。 ８願人　古野電気株式会社

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）舵取機を油圧制御する油圧回路と、この油圧回路
   に油を吐出する油圧ポンプおよび油圧ポンプを駆動する
   モータを備えた操舵装置において、舵取機に対し油を吐
   出する補助油圧ポンプと、通常時に充電されるバッテリ
   を電源として上記補助油圧ポンプを駆動する補助モータ
   を設けたことを特徴とする操舵装置。