JPS6036997B2 - 非常用操舵手段を備えた舶用操舵装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、舶用操舵装置に関し、特に非常用操舵手段を
備えた装置に関する。

従来、２台以上のパワーユニット（ポンプ及びその駆動
モータより構成）を装備した２ラム４シリンダ形、１ラ
ム２シリンダ形あるいはロータリーべ−ン形等のアクチ
ュェータより構成される舵取機では、非常用の油圧補充
手段が装備されていないが、各ァクチュェータに連結す
る油圧配管、継手またはアクチュェー夕のパッキン等に
重大な、破損を招いた場合、各アクチュェータや配管中
の油はもちろんのこと、その破損に対する認知または対
応の時間的遅れによっては各パワーユニット用油タンク
内の油も空になり、完全な操舵不能におちいる可能性も
考えられる。

しかもこのような破損は荒天の場合に発生することが考
えられ、激しい波をまともに受けた舵板は、舵取機内の
油の損失によって、そのアクチュェータ内で油圧的に、
ロックされることもなく完全に自由にはんろうされる結
果となり、このような状況下でその破損を応急的に修理
し回復するには非常な危険を伴って、その回復に手間ど
つているとその船舶の在命に関する重大事故に発展する
恐れがある。

本発明は、上述のごとき欠陥が発生した場合に極めて短
時間のうちにその危険状態から脱することができるよう
にするとともに、取扱いが容易で、信頼性の高い非常用
操舵手段を備えた舶用操舵装置を堤供することを目的と
する。

このため本発明の船用操舵装置は、複数の圧力室をもっ
た油圧式舵取機アクチュェータの各圧力室へポンプから
逆止弁およびストップバルブを介して油を補充しうる非
常用切換弁をそなえ、油の漏洩事故により生じた上記圧
力室内の空気容積を強制的に減少させて舵板をほぼ油圧
的ロック状態に保持すべく、上記ポンプから上記の非常
用切換弁、逆止弁およびストップバルブの順にこれらを
通じて供給される油の通路に、上記操舵用システム圧と
は別に所要のロック用チャージ圧を設定しうるリリーフ
弁が上記のポンプと非常用切換弁との間に設けられたこ
とを特徴としている。

以下、図面により本発明の実施例について説明すると、
第１図は非常用操舵手段を備えた２ラム４シリンダ形舶
用操舵装置を示す油圧回路図、第２図は非常用操舵手段
を備えたロータリーベーン形舶用操舵装置を示す油圧回
路図である。

第１図の装置では、舵板を回動するストック４０へ舵柄
４１が機械的に連結され、この舵柄４１を介してラム４
２，４３の直線運動が回転運動に変換せしめられる。

また、ラム４２，４３のストローク運動を発生させるた
めの油圧シリンダＣｙＮｏ．１〜Ｎｏ．４が設けられて
いる。上記各油圧シリンダＣｙへ主操舵用油路とは別に
ストップバルブＶ，〜Ｖ４を経て結ばれる非常用操舵の
ための小油路１〜４がありかつこれ等油路とＩＪリーフ
弁Ｒ，を結ぶ油路５，６がある。

もちろん非常用操舵の時のみストップバルブＶ，〜Ｖ４
は開かれる。各油圧シリンダへの油の補充を行なうため
に設けた非常用切換弁としてのチャージ用手動切換弁Ｄ
，と前記油路５，６とを結ぶ油路７，８，１１，１２の
間に逆止弁Ｃ２，Ｃ３がある。

また切換弁Ｄ，はチャージ回路Ｄ．−１とバイパス回路
Ｄ．−２の２位置に分けられる。一方非常用操舵のため
の電磁切襖弁Ｓ．Ｄ．は電磁弁Ｘとパイロット切換弁Ｙ
とから構成され、このパイロット切襖弁Ｙの各ボートＡ
，Ｂは、油路１３，１ ４，９，１ ０及びストップバ
ルブＶ５，Ｖ６を経て油路５，６に結ばれている。

また油路５，６をバイパスするためのＶ７も与えられて
いる。なお、この切換弁Ｙの、ボートＰは、油路１６、
逆止弁Ｃ．、油路１ ７，１ ８を経て、ダブル形ポン
プ装置の一方のポンプＰＦＩに連結されている。一方、
ボートＴは、油路１５及びストップバルブＶ８を経てチ
ャージ用手動切換弁Ｄ，のタンクへの戻り油路２４，２
５，２６，２７及びフィルターＦに通じている。

また油路１５と２５の間（ポンプ、ＰＦ１，ＰＦ２と非
常用切襖弁としてのチャージ用手動切換弁Ｄ，との間）
には所要のロック用チャージ圧を設定しうるリリーフ弁
Ｒ４が与えられている。パイロット切換弁Ｙのパイ。

ット油路２１，２２は、電磁弁ＸのボートＡ，Ｂへ、電
磁弁×のボートＰは油路２０を経て逆止弁Ｃ，の手前で
油路１７へ結ばれている。これによって逆止弁Ｃ，のク
ラッキング圧力が、パイロット切換弁Ｙを操作する油圧
源となる。また電磁弁ＸのボートＴは、油路２３を経て
油路１５に合流している。１台のモータＭにより駆動さ
れるダブル形ポンプ装置の他方のポンプＰＦ２の吐出油
路１９は、手動切換弁Ｄ２を経て油路１７に結ばれてい
るが、この切換弁Ｄ２がＤ２−２位置にある場合には、
バイパス油路２８を経てタンクへの戻り油路２６へ結ば
れる。なお、ポンプＰＦＩ用のリリ−フ弁Ｒ２が油路１
７，２６の間に、またポンプＰＦ２用のりリーフ弁Ｒ３
が油路１９，２６の間にそれぞれ介穀されている。

手動切操弁Ｄ２がＤ２−１位置にある場合、リリーフ弁
Ｒ３はポンプＰＦＩ及びＰＦ２の両用となり得る。それ
ぞれのポンプＰＦ２、ポンプＰＦＩは、タンクからの、
吸込油路３１，３０，２９を経て油を吸込む。

一方、各油圧シリンダＣｙＮｏ．〜Ｎｏ．４には空気抜
き弁Ｅ，〜Ｅ４が与えられ、空気抜き路３２，３３，３
４，３５，３６，３８とストップバルブＥ５とを経て主
操舵用ポンプユニットの油タンク３９へ戻されるように
なっていると同時に、ストップバルブＥ６及び空気抜き
路３７を経て非常用ポンプユニットの油タンクへ戻され
ている。

なお、図には主操舵用油圧回路が示されていないが、こ
れが上述の非常用の油圧回路と平行して設けられている
ことはいうまでもない。また前記チャージ用リリーフ弁
Ｒ４を設ける代わりに、システム圧設定用リリーフ弁Ｒ
２で２圧制御（システム圧とチャージ圧の制御）を行な
えるようにして、チャージ用リリーフ弁Ｒ４の機能を兼
用してもよい。

各油圧シリンダＣｙＮｏ．〜Ｎｏ．４に通ずる主操舵用
油路に重大な損害が発生して、これらの、シリンダも含
め主操舵配管系及び主油タンク内の油が舵取機室内へ流
出し、もはや舵板が激しい波によってほんろうされてい
る状況下にあると仮定し、その状態より非常用操舵を行
うまでの作用について以下に説明する。

○｝ 第１段階（油の補充） 直ちにその損害箇所を功離すため各油圧シリンダに通ず
る主操舵用油路の途中中にある（各油圧シリンダ上にあ
る場合もある）ストップバルブを閉にすると共に、非常
用操舵のストップバルブＶ，〜Ｖ４を関とする。

次に、各切換弁○，をＤ，−２位置に、Ｄ２をＤ２ーー
の位置に保つたままで、非常用モータＭを起動する。

このモータＭの回転の制定後、直ちにチャージ用手動切
換弁Ｄ，をＤ，−１に切換えると、ポンプＰＦ１，ＰＦ
２によりチャージが開始される。この場合、舵板は波に
ほんろうされているため激しく揺動しているが、チャー
ジ油はその抵抗にさからわなし、方へ油を補充していく
。最初、各油圧シリンダＣｙＮｏ．１〜Ｎｏ．４の内部
は、空気がほとんど占めているが、次第に油をチャージ
されていくと、その中の空気量はチャージ圧によって圧
縮され、その容積は１／チャージ圧に激減する。もちろ
ん一度チャージされた油は、逆止弁℃２，Ｃ３があるた
め外部へ排出されることはない。従ってチャージ圧がリ
リーフ弁Ｒ４において所要のロックチャージ圧として設
定された設定圧（以下ロック用設定圧と称する。

）に等しくなる頃には、舵板の揺動は極端に減り（チャ
ージ圧下での空気の容積分だけ）ほとんど油圧的にロッ
クされている状態に近いといってもよい。チャージ圧が
リリーフ弁Ｒ４のロック用談定圧に到達後、次の段階へ
移る。（２｝ 第２段階（空気抜き作業） Ｎｏ．１，２シリンダのストップバルブＶ，，Ｖ２を閉
め、舵板を油圧的にロックした、状態で、Ｎｏ．，４シ
リンダの空気抜き弁Ｅ３，Ｅ４を開にし、この２本のシ
リンダの空気抜き作業を行う。

この場合チャージ用手動切換弁Ｄ，は、Ｄ，−１の位置
に保たれる。この空気抜き終了後、次にＮｏ．３，４シ
リンダのストップバルブＶ３，Ｖ４を閉め（当然空気抜
き弁Ｅ３，Ｅ４は開）、恥．１，２シリンダのストップ
バルブＶ，，Ｖ２を開くと同時に、空気抜き弁Ｅ，，Ｅ
２にてこの２本のシリンダの空気抜き作業を行う。

以上の空気抜き終了後、空気抜き弁Ｅ，，Ｅ２を閉め、
ストップバルブＶ３，Ｖ４を関とし、チャージ用手動切
換弁Ｄ，をＤ，一２の位置に戻す。なお、以上の空気抜
き作業の間、、非常用ポンプュニットの油タンクク内の
、油量が不足すると判断した場合には、ストップバルブ
Ｅ５を閉め、ストップバルブＥ６を開とし、空気抜き作
業で流出する油を非常用油タンクへ戻すべきである。

‘３｝ 第３段階（非常用操舵） ストップバルブＶ５，Ｖ６Ｆを開け、舵取機室または船
橋より舵角指示計を見ながら電気的ノン・フオローアツ
プ（Ｎｏｎ−ｆｏｌｌｏｗｕｐ）制御を行なうか、舵取
機室内で手動にて電磁弁×を切換えることによって、パ
イロット切換弁ＹのボートＰと、ボートＡ，Ｂのいずれ
かとが連結され、舵取機は右舷側または左舷側へＯＮ−
ＯＦＦ制御される。

なお、この場合ストップバルブＶ８は開にしておく。

また船速はリリーフ弁Ｒ３の設定圧以下に入るように制
御されるできである。以上は２ラム４シリンダの組み合
せの場合であるが、それが１ラム２シリンダしか使用で
きない場合、例えばＮｏ．３シリンダのパッキンに損害
を受けた場場合とか、油圧シリンダ上に主操舵用油路の
ストップバルブがなくその配管上の損害を切離すことが
不可能の場合について、以下に説明する。

‘１｝ 第１段階（油の補充） 使用可能なＮｏ．１、Ｎｏ．２シリンダの主操舵用油路
のストップバルブを閉にすると共に、Ｎｏ．３，Ｎｏ．
４シリンダの主操舵用油路をストップバルブＶ７の開放
によりバイパス、状態にしておく。

この状態で非常用操舵用ストップバルブＶ，，Ｖ２を開
き、ストップバルブＶ３，Ｖ４は閉めてチャージ用手動
切換弁Ｄ，をＤ，一１のチャージ位置に切換える。この
場合切換弁Ｄ２はＤ２−１位置にしておく。チャージ圧
がリリーフ弁Ｒ４のロック用設定圧になると、舵板の揺
動は激減するため、チャージ用手動切換弁Ｄ，をＤ，一
２の位置に戻すと共に、ストップバルブＶ６を閉め、ス
トップバルブＶ５，Ｖ６を開にする。

｛２） 第２段階（空気抜き作業） 以上の準備が完了したら、手動切換弁Ｄ２をＤ２−２の
位置に切換え、ポンプＰＦ２の吐出油をバイパスにして
、直ちに電磁切換弁を手動にで徐々に操舵しながら、空
気抜き弁Ｅ，及びＥ２を使用して空気抜き作業を行う。

この場合、戻りラインは必ずチャージ圧設定用リリーフ
弁Ｒ４を経て背圧を保ちながら操舵されるので、シリン
ダ内の残留空気によって舵板が激しく揺動されることな
く安全に空気抜き作業を終了することができる。‘３｝
第３段階（非常用操舵） 空気抜き終了後、ストップバルブＶ８を関にし、手動切
襖弁Ｄ２をＤ２−２、の位置に保持したまま、油圧シリ
ングＮｏ．１，２使用による片舷操舵を、船橋または舵
取機室より、電気的遠隔制御で行うか、舵取機室にて電
磁弁Ｘの手動操舵で行うことができる。

この場合、Ｎｏ．１，２シリンダへ流入、流出するポン
プの吐出量は、ポンプＰＦＩのみ（両ポンプ使用時の約
半分）に制限されるので、たとえ船遠は２ラム４シリン
ダ使用の場合と同じで油圧力が２倍となっても、モータ
パワーが不足することはない。

また油圧シリンダのパッキン以外の損害であれば、その
不具合を主操舵用油路のストップバルブで切離すことが
なくても、旨フランジ等の用具を一時的に使用し、舵板
を油圧的にロックすることもできるし、クイックジョイ
ント等で一時的なバイパス回路を設けることもできるの
でストップバルブＶ８を使用しなくてもすむ。

なお、１ラム２シンリンダ形のものや、第２図に示すロ
ータリーべ−ン形のもののように使用アクチュェー夕の
選択のできない舵取機では、ダブルド形のポンプは不必
要となり、かつ必然的に第１図の手動切換弁Ｄ２やりリ
ーフ弁Ｒ３が、不必要になる。

以下、本発明の装置により得られる利点について列挙す
れば、次のとおりである。

｛１｝ 油の漏洩事故により生じた舵取機アクチュェー
タの圧力室内の油の損失を十分に補い得る補充タンクを
備えて、舵板が波で激しく揺動していてもそのアクチュ
ヱータの圧力室へ上記補充タンクから迅速に油をチャー
ジすることができる。

｛２’舵取機アクチュェータの、右舷側及び左舷側の各
圧力室へは逆止弁を経てポンプより同時にチャ−ジされ
るような回路とし、かつロック用チャージ圧を与えるた
めのＩＪリーフ弁を与えることによって、舵板が激しく
波によってもんろうされている状況下でも最小のモータ
パヮーで迅速にチャージを行なえるようになる。

またチャージ圧を適当にかけることによってアクチュェ
ータ内の空気はその圧縮性に基づきその容積を極めて少
なくすることができ、その結果、舵板を油圧的ロックに
近い状態にして、アクチュェータ内の空気抜き作業を安
全に行い得る。（２′） 主操舵装置とは全く独立した
（油圧シリンダＮｏ．１〜４または。‐タリーべ−ンの
み共通）非常用操舵装置を装備し、主にシリンダ内の油
が配管系の破損によって流出し、舵板がふらふらして危
険な状態を早急に脱するために、操舵用システム圧とは
別に所要のロック用チャージ圧を設定されたりリーフ弁
Ｒ４により、適当に与圧された圧油で迅速にチャージを
行うと同時に、そのチャージ圧（与圧）でシリンダ内に
混入している空気を強制的に圧縮することによって、油
圧的に舵板を拘束することができ、油圧のチャージによ
つロック後には、ロック用油圧を用いて非常操舵も行え
る。醐 定吐出ポンプと電磁切換弁とによって舵取機室
または船橋より直接電気的制御を行うか、あるいは舵取
機室にて手動操作を行なうかによって、例えば７ノット
の船遠あるし、は最大船遠の半分のいずれか大きい方の
船速に対し、左右にそれぞれ１５度の範囲の操舵を６頂
砂以内で行なえるように舵取機アクチュェータを作動さ
せることができる。

｛４｝ ダブル吐出形ポンプまたは２台のポンプを１台
のモー外こよって駆動し、１１ラムあるいは２ラム（復
敷シリンダにおいて単、復のいずれの使用も含む）のい
ずれの使用の場合でも、最小のモータパワーで上記【３
｝項の能力を発揮できるようにし、かつ起動時には吐出
ラインをタンクヘノゞィパスさせることによって無負荷
起動を可能とし、これにより非常用発電機の容量を必要
最小限におさえることができる。

■ １ャム２シリンダ形、ロータリーベーン形アクチュ
ェー夕を持つ舵取機等のように、一方向へ舵を動かすア
クチュェータが１つしかない場合には、ポンプのタンク
への戻りラインがチヤ−ジ用リリーフ弁を通って戻るよ
うにも選択することができ、これによって背圧をかけな
がら、舵取機アクチュェータを操作できるため、アクチ
ュェータ内の空気抜き作業が容易かつ安全に行なえる。

また本発明の実施の態様について列挙すれば、次のとお
りである。‘１｝ 舵取機アクチュヱータ（油圧シリン
グ及びロータリーベーン室）の各圧力室へ逆止弁Ｃ２，
Ｃ３を経てチャージ圧設定リリーフ弁Ｒ４により適当に
設定されたロック用チャージ圧まで迅速に油を補充でき
ると同時に、それ等アクチュヱータ内の空気容積をその
チャージ圧で強制的に減じ、舵板を油圧的ロックに近い
状態に、保持することを非常用切換弁としてのチャージ
用手動切換弁○，のワンタッチの操作にて可能ならしめ
た油チャージ回路が設けられる。

【２｝ 上述のように舵板を油圧的ロックに保持した状
態で空気抜き作業のできない１ラム２シリンダ形、ロー
タリーベーン形舵取機及び２ラム４シリンダ形舵取機で
もその１組のシリンダの使用が不可能な場合の空気抜き
作業を、容易かつ安全に行えるようにするために、ポン
プ戻り油路１５と非常用切換弁としてのチャージ用手動
切換弁Ｄ，の途中にストップバルブＶ８を設け、戻り油
が常にチャージ圧設定圧リリーフ弁Ｒ４を経てタンクへ
戻るようにする。

すなわち、そのロック用設定圧に相当する背圧を与えな
がら舵取機を作動させることによって、波による舵板の
揺動を防ぎながらアクチュェー夕内の空気抜き作業を容
易かつ安全ならしめるような油圧回路が設けられる。‘
３｝ ２ラム４シリンダ形舵取機のように、全シリンダ
を使用した場合に比べて、１組のシリンダを使用した場
合に、同じ、船遠に対し必要な油圧が２倍になるもので
も、同じ転舵速度を保持するためには半分のポンプ吐出
量で十分である。

以上のことから、１台のモ−外こダブル吐出形ポンプＰ
Ｆ１，ＰＦ２（または２台のポンプ）を連結し、かつそ
の一方が必要に応じて手動切換弁にて油タンクヘバィパ
ス可能ならしめ、かつ２台吐出量を使用する場合には低
圧用リリーフ弁Ｒ３を生かし、１台の吐出量のみを使用
する場合には高圧用リリーフ弁Ｒ２を生かすといったよ
うに、駆動用モータパワー及びその発電機の容量を必要
最小限にすることのできる油圧回路が設けられる。【４
１主操舵油圧回路とは別に、上記１〜３項の機能を備え
、かつ定吐出ポンプと切換弁（電磁切換弁または手動切
襖弁）とによって舵取機アクチュェータを船橋または舵
取機室よりＯＮ−ＯＦＦ制御できる非常用操舵手段が設
けられる。

【図面の簡単な説明】

図は本発明の実施例を示すもので、第１図は非常用操舵
手段を備えた２ラム４シリンダ形舶用操舵装置を示す油
圧回路図、第２図は非常用操舵手段を備えたロータリ−
べーン形舶用操舵装置を示す油圧回路図である。 １〜３１・・・油路、３２〜３８・・・空気抜き路、４
０…ストック、４１…舵柄、４２、， ４３…ラム、Ｃ
ｙ・・・油圧シリンダ、Ｃ，〜Ｃ３・・・逆止弁、Ｄ．
・・・非常用切換弁としてのチャ−ジ用手動切襖弁、Ｄ
，一１・・・チャージ回路、Ｄ，−２・・・バイパス回
路、Ｄ２・・・手動動切襖弁、Ｅ，〜Ｅ４・・・空気抜
き弁、Ｅ５，Ｅ６…ストツフ。 ／Ｖレブ、Ｆ…フイルタ−、Ｍ，．．モータ、ＰＦ１，
ＰＦ２・・・ポンプ、Ｒ，〜Ｒ４・・・リリーフ弁、Ｓ
．Ｄ．・・・電磁切換弁、Ｖ，〜Ｖ６，Ｖ８・・・スト
ップバルブ、Ｖ７・・・バイパスバルブ、Ｘ・・・電磁
弁、Ｙ・・・パイロット切襖弁、Ａ，Ｂ，Ｐ，Ｔ・・・
電磁弁Ｘおよびパイロット切換弁Ｙのボート。第ー図第
２図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 複数の圧力室をもつた油圧式舵取機アクチユエータ
   の各圧力室へポンプから逆止弁およびストツプバルブを
   介して油を補充しうる非常用切換弁をそなえ、油の漏洩
   事故により生じた上記圧力室内の空気容積を強制的に減
   少させて舵板をほぼ油圧的ロツク状態に保持すべく、上
   記ポンプから上記の非常用切換弁、逆止弁およびストツ
   プバルブの順にこれらを通じて供給される油の通路に、
   上記操舵用システム圧とは別に所要のロツク用チヤージ
   圧を設定しうるリリーフ弁が上記のポンプと非常用切換
   弁との間に設けられたことを特徴とする、非常用操舵手
   段を備えた舶用操舵装置。