JPH0529199Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は舵取機用油圧回路に係り、詳しくは、
作動油を操舵用シリンダに給排するための回路塞
止弁が設けられている油圧回路に関するものであ
る。これは、舵板に負荷が作用している状態で電
動機を低負荷起動できるようにした舵取機の分野
で利用される。

〔従来の技術〕

舵取機用油圧回路として、第５図に示すものが
知られている。これは、油圧ポンプ２からの作動
油を操舵用シリンダ４へ給排する油路１４に、三
つの機能位置を備えた回路塞止弁４１が設けられ
たものである。その回路塞止弁４１は、油路１４
に作用する油圧ポンプ吐出圧力油により、機能位
置が切り換えられるようになつている。

ところで、油圧ポンプ２が電動機７により駆動
され、回路塞止弁４１を介して作動油を操舵用シ
リンダ４に給排しているとき、何らかの理由で電
源が喪失すると、油圧ポンプ２の回転が停止して
転舵操作ができなくなる。舵板には水流による力
が作用するので、ラム４ａの動きを拘束して転舵
量を保持しなければ、そのときの船体の所望の進
路保持ができなくなり極めて危険な事態に陥るこ
とになる。

そのために、舵取機用の油圧回路にあつては、
油圧ポンプ２からの作動油の供給が停止すると、
操舵用シリンダ４内の作動油が移動しないよう
に、油圧ポンプ吐出圧力油の消失で回路塞止弁４
１の機能位置が切り換わるようになつている。

転舵中に主電源が喪失したとき、舵角をさらに
変更しなければならないことがあり、船級規格に
おいても、主電源が回復するまでの間に、補助動
力源により操舵が続行できるようにすることが要
求されている。ところが、その動力源によつて得
られる電力の規模は、主電源に比べて極めて小さ
いのが一般的である。

一方、上述した操舵用シリンダ４内の作動油の
移動が回路塞止弁４１により阻止されている状態
において、油圧ポンプ２を駆動すべく電動機７を
再起動すると、油圧ポンプ２の回転により吐出さ
れる作動油の流通が回路塞止弁４１で阻止される
ことになる。その結果、電動機７には大きな負荷
が掛かることになり、上述した補助電源での再起
動が容易でなくなる。

そこで、補助電源を使用しなければならない緊
急時に、電動機７を低負荷起動できるようにする
必要があり、そのために、従来から、回路塞止弁
４１と並列にバイパス弁４２が設けられている。
そのバイパス弁４２は油圧ポンプ２の吐出路と吸
込路とを連通させる弁口４２ａを有していて、主
電源が機能している間は両路の連通を遮断するよ
うになつているが、主電源が喪失すると、吐出路
と吸込路とが連通されるようになつている。

すなわち、主電源が喪失したときバイパス弁４
２のスプリング室４２ｂに通じる電磁弁１０の機
能位置が切り換えられ、スプリング室４２ｂ内の
作動油が僅かな作動油圧で排出されることにより
吐出路と吸込路とが連通される。したがつて、主
電源の喪失により管路１４における油圧ポンプ吐
出圧力油が消失して、回路塞止弁４１が作動油の
流通を阻止する機能位置に復帰しても、油圧ポン
プ２を再び駆動させたとき、そのポンプからの作
動油をバイパス弁４２を介してクローズド回路に
介在させた油圧ポンプ２へ戻すことができ、電動
機７を低負荷で再起動することができる。

なお、バイパス弁４２の弁口４２ａを付勢する
スプリング４３の弾発力に打ち勝つ程度の僅かな
圧力を、油圧ポンプ２によつて弁口側に作用させ
れば、バイパス弁４２の弁口４２ａを開かせるこ
とができるので、容量の小さい補助電源によつて
も、油圧ポンプ２に接続されている電動機７を再
起動することができる。

〔考案が解決しようとする課題〕

しかし、上記バイパス弁の弁口通過の圧損は、
低負荷始動を保持するために、回路塞止弁の切り
換え圧力より低く抑えるように計画されるため、
バイパス弁としてその弁口径の大きいものが採用
される。すなわち、油圧ポンプは通常可変容量型
であり、主電源が喪失するのは、その油圧ポンプ
の吐出容量が如何なるときにおいても起こり得
る。もし、最大吐出量時に電源喪失があると、補
助電源による電動機の再起動も最大吐出流量で行
われることになり、それを小さい電力で可能にす
るため、バイパス弁の通過抵抗を小さくしておく
必要があるためである。

しかも、そのバイパス弁は回路塞止弁とは独立
して設けられるので、舵取機用油圧回路における
弁の数が多くなり、油圧回路における部品点数が
増えてコストアツプを招いたり、トラブルの発生
要素が増大するなどの問題がある。

本考案は上述の問題に鑑みてなされたもので、
その目的は、主電源が喪失した状態で電力の小さ
い補助電源により、油圧ポンプを駆動する電動機
の再起動を、回路塞止弁とは独立したバイパス弁
を設けることなく実現し、採用される弁数を減ら
してトラブル発生要因の低減とコストダウンを可
能にする舵取機用油圧回路を提供することであ
る。

〔課題を解決するための手段〕

本考案の特徴とするところを第１図を参照して
述べると、クローズド回路に介在された油圧ポン
プ２からの作動油を操舵用シリンダ４へ給排する
油路１４に、油圧ポンプ吐出圧力油が作用するこ
とにより機能位置を切り換える回路塞止弁８が設
けられている舵取機用油圧回路１であつて、その
回路塞止弁８は、可変容量型の油圧ポンプ２と操
舵用シリンダ４との間を連通し、正逆自在な方向
に作動油を流通させる機能位置Ｐと、スプールに
内装された逆止弁９により油圧ポンプ２と操舵用
シリンダ４との間を遮断すると共に、油圧ポンプ
２の吸込路と吐出路とを連通させる機能位置Ｑと
を備えた二位置切換弁となつていることである。

〔実施例〕

以下に、本考案をその実施例に基づいて詳細に
説明する。

第１図は本考案の舵取機用油圧回路１の原理的
な全体系統図で、クローズド回路に介在された油
圧ポンプ２からの作動油により、舵軸３を回転さ
せるラム４ａを作動させることができるようにな
つている。

操舵用シリンダ４は二つのシリンダ４Ａ，４Ｂ
からなり、両シリンダにおける作動油の給排に移
動するラム４ａの中央には、ラム４ａの往復運動
により舵軸回転用アーム５を回転させる係合ピン
６が設けられている。その操舵用シリンダ４に作
動油を給排する油圧ポンプ２は、図示しない主電
源または補助電源で駆動される電動機７で駆動さ
れる可変容量型のポンプである。そのポンプによ
る作動油の吐出は正逆自在であり、転舵方向や転
舵速度に応じて所望の方向および吐出流量をとる
ことができるようになつている。

このような油圧ポンプ２と上述した操舵用シリ
ンダ４との間には、油圧ポンプ２の吐出圧力油が
作用することにより機能位置を切り換える回路塞
止弁８が設けられている。その回路塞止弁８は、
従来技術のところで述べたものと異なり、二位置
切換弁となつている。

その機能位置の一つは、油圧ポンプ２と操舵用
シリンダ４との間を連通し、正逆自在な方向に作
動油を流通させる機能位置Ｐであり、他の一つ
は、スプールに内装された二つの逆止弁９により
油圧ポンプ２と操舵用シリンダ４との間を遮断す
ると共に、油圧ポンプ２の吸込路と吐出路とを連
通させる機能位置Ｑである。

この回路塞止弁８の構造例は後述するが、その
機能位置を切り換えるために、油圧回路１には、
主電源の喪失と同時に切り換わる電磁弁１０が設
けられている。主電源が喪失されていない場合に
は、逆止弁１１を介して導入された油圧ポンプ２
の吐出圧力油が、電磁弁１０の機能位置Ｒを介し
て回路塞止弁８の感圧部８ａに作用し、その圧力
油で内蔵スプリング１２が縮小して機能位置Ｐが
とられる。

一方、主電源が喪失されると電磁弁１０のソレ
ノイド１０ａが消磁されて機能位置Ｓに切り換え
られ、感圧部８ａの作動油が油タンク１３に戻さ
れ、スプリング１２によつて機能位置Ｑが復帰さ
れるようになつている。

回路塞止弁８は、例えば第２図に示すようなも
のであり、油圧ポンプ２からの作動油を給排する
吐出路および吸込路を構成する油路１４に接続さ
れる二つの導出入口１５ａ，１５ｂと、操舵用シ
リンダ４のそれぞれのシリンダ４Ａ，４Ｂに接続
される給排口１６ａ，１６ｂとがケーシング１７
に開口され、その中に逆止弁９，９を内装したス
プール１８が変位可能に装着されている。

そのスプール１８の一方端側には、電磁弁１０
からの圧力油が導入される感圧部８ａが形成さ
れ、他方端側には、その圧力油により圧縮される
スプリング１２が配置されている。なお、スプー
ル１８には作動油の給排を切り換えるランドが適
所に設けられ、それに対応して油溝２３などがケ
ーシング１７の内面に形成されている。

このような構成の回路塞止弁８を有するクロー
ズド形式の舵取機用油圧回路１においては、主電
源喪失時に以下のようにして電動機７を低負荷再
起動することができる。

まず、主電源が正常に機能している場合の舵取
り作動から説明する。

油圧ポンプ２が電動機７により駆動されると共
に、電磁弁１０のソレノイド１０ａが別途電力を
受けて励磁され、機能位置Ｒとされる。その結
果、回路塞止弁８の感圧部８ａには、逆止弁１１
および電磁弁１０を介して油圧ポンプ２の吐出圧
力油が作用し、スプリング１２に抗して機能位置
Ｐに切り換えられる。

回路塞止弁８が第３図に示すような状態とな
り、油圧ポンプ２と操舵用シリンダ４との連通が
図られる。作動油が管路１４で例えば矢印２１方
向に供給されると、その作動油は導出入口１５ａ
から矢印２２のように環状の油溝２３に入り、給
排口１６ａからシリンダ４Ａに至る。

シリンダ４Ａでラム４ａが押し出され、舵軸３
が係合ピン６および舵軸回転用アーム５を介して
回転される。そのラム４ａの移動によりシリンダ
４Ｂ内の作動油は、給排口１６ｂから油溝２４を
経て矢印２５のように導出入口１５ｂから、油圧
ポンプ２に戻される。

このようにして転舵操作をしているときに、主
電源が喪失されると、電動機７の回転が止まり、
油圧ポンプ２からの吐出は無くなる。それと同時
に電磁弁１０（第１図参照）のソレノイド１０ａ
も消磁されるので、スプリング１０ｂで復元され
て機能位置Ｓとなる。その結果、感圧部８ａが電
磁弁１０を介して油タンク１３に連通され、スプ
リング１２により回路塞止弁８は機能位置Ｑとな
る。

したがつて、舵板に水流が作用することにより
舵軸３が回転しようとしても、操舵用シリンダ４
内の作動油が、第２図に示すような状態となつて
いる回路塞止弁８により阻止される。すなわち、
油溝２３と導出入口１５ａおよび油溝２４と導出
入口１５ｂとの連通が各ランドにより遮断され、
それぞれを連通するスプール１８内の空間２６
も、油孔２７を閉止する逆止弁９により遮断され
ているので、給排口１６ａ，１６ｂから導出入口
１５ａ，１５ｂに戻る通路の連通が断たれるから
である。

なお、スプール１８に逆止弁９が内装されてい
るのは、回路塞止弁８と操舵用シリンダ４との間
に図示しないリリーフ弁が設けられ、油圧回路の
安全が図られているからである。すなわち、操舵
用シリンダ側で作動油圧の異常な上昇があつて
も、それを規制して油圧ポンプ側に影響を与えな
いようになつている。加えて、油圧ポンプ側で作
動油圧が過剰に上昇しても、そのリリーフ弁で規
制することができるようにするためである。

上述したような回路塞止弁８の機能位置Ｑにあ
つては、導出入口１５ａと１５ｂとが直接連通さ
れる。そこで、補助電源により電動機７を再起動
させても、油圧ポンプ２により油路１４を移動す
る作動油は、矢印２８のように回路塞止弁８内を
通過することができる。その結果、電動機７の再
起動は極めて低い負荷状態で行われることにな
り、供給電力の小さい補助電源によつても油圧ポ
ンプ２を駆動させることができる。油圧ポンプ２
の回転が所望程度に上昇すれば、電磁弁１０のソ
レノイド１０ａが励磁され、油圧ポンプの吐出圧
力油が回路塞止弁８の感圧部８ａに作用して舵角
変更操作が可能となる。

第４図は異なる実施例で、電動機７によりもう
一つの油圧ポンプである補助ポンプ３３を同時駆
動するようにして、その吐出圧力油により回路塞
止弁８の機能位置を切り換えるようにしたもので
ある。このような例においても、二つの機能位置
を有する回路塞止弁８を用いることができ、そし
て、補助電源によつて電動機７を低負荷で再起動
することができる。

〔考案の効果〕

本考案は以上の実施例の詳細な説明から判るよ
うに、正逆自在な方向に作動油を流通させる機能
位置と、逆止弁により遮断すると共に一次側を連
通させる機能位置とを備えた回路塞止弁を、油圧
ポンプからの作動油を操舵用シリンダへ給排する
油路に設け、可変容量型油圧ポンプの吐出した圧
力油が作用することにより機能位置を切り換えら
れるようにしたので、主電源が喪失した状態にお
いて、クローズド回路に介在する回路塞止弁とは
独立したバイパス弁を設けることなく、可変容量
型油圧ポンプがいかなる吐出量状態にあつた場合
でも、電力の小さい補助電源によつて電動機を再
起動することができる。したがつて、採用される
弁数が減らされ、それらによるトラブルの発生要
因の低減とコストダウンが実現される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案が適用された舵取機用油圧回路
の原理的な全体系統図、第２図は回路塞止弁の一
実施例で、油圧ポンプと操舵用シリンダとの接続
を遮断した状態の断面図、第３図は油圧ポンプと
操舵用シリンダとが連通した回路塞止弁の作動状
態図、第４図は異なる実施例の舵取機用油圧回路
図、第５図は従来の油圧回路図である。 １……油圧回路、２……油圧ポンプ、４……操
舵用シリンダ、８……回路塞止弁、９……逆止
弁、１４……油路、１８……スプール、Ｐ，Ｑ…
…機能位置。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 クローズド回路に介在された油圧ポンプからの
   作動油を操舵用シリンダへ給排する油路に、油圧
   ポンプ吐出圧力油が作用することにより機能位置
   を切り換える回路塞止弁が設けられている舵取機
   用油圧回路において、 上記回路塞止弁は、可変容量型の油圧ポンプと
   操舵用シリンダとの間を連通し、正逆自在な方向
   に作動油を流通させる機能位置と、スプールに内
   装された逆止弁により前記油圧ポンプと操舵用シ
   リンダとの間を遮断すると共に、油圧ポンプの吸
   込路と吐出路とを連通させる機能位置とを備えた
   二位置切換弁となつていることを特徴とする舵取
   機用油圧回路。