JPS62124303A - 油圧装置 - 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】 ３　発明の、：ｉ　！ＩＩな説明 〔産粟１．の（り用分野〕 本発明は、船舶の上動式油圧舵取機′、−に用いられる
油圧Ｌｌ、Ｉ喚弁を自゛する油圧装置に関し、特に−１
−２油圧切換弁の異常を速やかに検知できるようにした
油圧装置に関する。

〔従来の技術〕

船舶の舵取機において、その動作が不調になった場合は
、衝突、座標等の船体は元より乗組員の人命に係わる大
事故の原因となる。このような重要機器である舵取機は
電動油圧方式か大半を占めており、その制御は油圧切換
弁で行なわれている。

従って、−Ｌ述の事故発生を考慮するとこの種の油圧切
換弁は高い信頼性が要求されるものである。

〔発明か解決しようとする問題点〕

一方、この種の油圧切換弁は、小型で精密加工品であっ
て高圧油中で使用されており、油中のごみ又は外的衝撃
等のため作動不良となることかあり、これは即時舵取機
の作動異常となる。このため、従来よりこのＦ［ｊの舵
取機にあっては、油圧ポンプ駆動用電動機の停止検出や
油圧タンクの浦面低ト等を検出する等の手段か設けられ
ているか、これらは間接検出方式であるため、特に監視
対ｆ？＋・とじてＩｒｉ、要である油圧１ツノ換弁のｌ
ｌ′Ｊ接の挙動か把握できず、完全なものとはいえなか
った。

そこで、本発明は、油圧切換弁の挙動を直接的に監視可
能とし、運転状態の異常監視及び警報機能を何した油圧
装置を提供することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は」二１尼問題点を解決し目的を達成するために
次ぎのような手段を講じたことを特徴としている。ずな
わち、油圧ポンプの駆動を油圧ポンプ検知装置により検
知し、電磁弁における弁体の位置を′屯磁弁位置検出装
置により検知し、上記油圧切換弁における弁体の位置を
油圧切換弁検知装置により検知し、これら検知出力を演
算装置に取込んでに記浦圧切換弁の挙動を示す情報を求
めるようにしたことを特徴としている。

〔作用〕 このような手段を講じたことにより、演算装置では油圧
切換弁の挙動を示す情報が非接触且つ直接的に得ること
ができ、装置の運転状態の異常監視か行なえると共に′
ａ報機能も得られるものである。

〔実施例〕

第１図は本発明を電動式油圧方式舵取機に適用した第１
図に示す一実施例を参照して説明する。

第１図において、１は油圧切換弁１１のスプール−を直
接検出する変位センサであり、その詳細は第３図にて後
述する。２は変位センサ１の出力を増幅する増幅器、３
はｆめ設定されたレベルと増幅器２の出力とを比較する
比較器、４及び５は夫々７ｈ磁リレー、６は比較器３及
び電磁リレー４゜５からの出力を取込んで所定の論理演
算を実行する論理演算器、７はこの論理演算器６の出力
つまり油圧切換弁１１の異常検知出力により動作する警
報器、８は油圧切換弁１１に圧油を供給する油圧ポンプ
、９はこの油圧ポンプ８を駆動する電動機、１０は電動
機９に駆動電源を与える舵取機制御盤であり、この駆動
電源により電磁リレー４は励・消磁するようになってい
る。

１１は油圧切換弁であり、内部の主スプロールの位置は
その駆動方向両端に設けられた変位センサ１により検出
可能となっている。１２は外部から与えられる制御信号
により励・消磁して、これにより油圧切換弁１１の主ス
プールを駆動する電磁弁である。１３は油圧ポンプ８へ
供給する浦の油圧タンクであり、図示において１４は油
圧管路、１５は電路である。

第２図は第１図の論理演算器６の詳細なブロック図であ
り、第２図では第１図と同一部分には同一符号を付して
いる。第２図において、６０は電磁リレー５．５の出力
を受ける論理和回路、６１は電磁リレー３の出力を受け
る論理否定回路、６２は電磁リレー４及び論理和回路６
０の出力を受ける論理積回路、６３は論理否定回路６１
及び論理積回路６２の出力を受ける論理積回路、６４は
この論理積回路６３の出力を受け、所定のタイマー動作
の後に警報器７に信号出力するタイマー回路である。

次ぎに４−述した構成の作用について述べる。すなわち
、第１図において、油圧ポンプ８により吐出される油は
油圧切換弁１１及び電磁弁１２へ供給される。油圧切換
弁１１及び電磁弁１２は舵取機料ｇａ盤１０から制御信
号が出力されてない限り内部スプールは機械的に中立位
置に保持されている。従って、油は油圧切換弁１１及び
電磁弁１２の入口側で遮断されている。

ここで、電磁弁１２は油圧切換弁１１の作動方向を決定
するパイロットの役１］をするものであり、舵取機制御
盤１０からの操作信号により電気的に動作させられる。

従って、制御信号により電磁弁１２か左又は右Ｊｊ向に
動作させられた場合、油は電磁弁１２を通過して油圧切
換弁１１のパイロット室に入り、スプールを左又は右方
向に動作させる。

このように油圧切換弁１１が切換わった時点で油圧ポン
プ８により吐出された浦は、油圧切換弁１１を経由して
図示しない舵取機の主シリンダへ供給され、これにより
舵は駆動される。ここで、油圧ポンプ８が回転し、吐出
面が正常に供給され、電磁弁１２か左又は右に励磁され
且つ油圧１；／Ｊ換弁１１の主スプールが左又は右方向
に移動することにより、ｉｌＥ常な舵取機の作動状態が
継続される。

一方、油圧ポンプ８の運転状態検出信号としては、軸で
直結された駆動用電動機９の供給電源を電磁リレー４で
検出するか、駆動軸回転数、或いは曲屈ポンプ８の吐出
圧力又は流量検出信号を用いる。また、電磁弁１２の作
動は、左又は右の電磁コイル励磁用の７１ｉ圧を電磁リ
レー５で検出する。

油圧切換弁１１の作動は、弁本体の埋込んだ変位センサ
１により直接主スプールの位置を検出することにより得
る。ここで、変位センサ１は、予め一トスプールが＋Ｆ
−常切換時の位置を確認の−に、電気信号と切換ＩＥ常
位置関係とのキャリブレーションを行なうことにより、
第１図の比較器３の設定レベル値を決定する。これによ
り、比較器３の出力信号は１１４″Ｊ：５位置を正確に
判定して出力することができる。

論理演算器６内では、電磁弁１２の作動信号検出用の電
磁リレー５の信号は、論理和回路６０に人力される。論
理和回路６０は、電磁リレー５の左右のいずれかの励磁
信号がＯＮとなれば論理和１を出力し、左右共に無励磁
で電磁リレー５の出力がＯＦＦの場合は、論理和回路６
０の出力は１：ａ理和Ｏとなる。そして、論理和回路６
０の出力は電動機９の電源検出用電磁リレー４の出力と
共に論理積回路６２へ入力される。

論理積回路６２は、人力信号が共に論理１の時のみ論理
積１を出力する。従って、論理積回路６２で油圧ポンプ
８が運転中で電磁弁１２が左又は右のいずれかに励磁さ
れた、という信号となる。

この論理積回路６２の出力は、油圧切換弁１１の変位セ
ンサ１により検出されたスプール位１ｕの検出信号とし
て論理調定回路６１を経由して出力された信号と共に論
理積回路６３に人力される。

ここで、論理否定回路６１に油圧切換弁１１のスプール
か正常切換位置を検出して人力された場合、論理否定回
路６１の出力は論理０を出力する。

逆に正常切換位置信号が人力されない場合は論理１を出
力する。従って、論理積回路６３は論理積回路６２の出
力かｌで且つ論理否定回路６１の出力か１の時のみ論理
積１を出力する。上述のことを言替えると、油圧ポンプ
８が運転状態で電磁弁１２が励磁されたにもかかわらす
に油圧切換弁１１のスプールが正常切換位置に至らない
時に論理積１が成立し、油圧切換弁１１の異常と判断す
る。尚、論理積回路６３の出力はタイマー回・路６４を
経由して警報器７へ人力され、ランプ又はブザーを駆動
する。

ここで、タイマー回路６４は電磁弁１２か励磁され、油
圧切換弁１１のスプールが作動し終えるまでの時間遅れ
及び異常状態つまり論理積回路６３の出力が所定時間継
続した時を異常と判定し、警報する作用のために設けて
いる。

尚、舵取機の形式により、油圧ポンプ、電磁弁及び油圧
切換弁か複数個設けであるものもあるが、検出箇所が増
加するだけであって基本的な構成及びその判定手法は同
様である。

次ぎに、第３図を謬照して油圧切換弁１１のスプール位
置を直接検出する変位センサ１の詳細な構成を説明する
。

すなわち、スプール位置を検知するコイル２２は、鉄心
２１に細い導線を巻回し、コイル２２の両端より出力線
２３を取出している。このコイル２２（２１）は高圧力
の中での使用は不可能のため、耐圧用のケース２０の中
に挿入され、押えねじ２４でケース２０の先端部２５へ
押付けられている。先端部２５の板厚さは高圧に耐えＩ
’Ｊる厚さとし、また、ケース２０の）イ質は非磁性金
属例えばＳＵＳ　３０２．黄銅等を用いる。

第４図は第３図の変位センサ１を２個を用いた信号検出
系を示しており、３０．３１は変位センサ１のコイル２
２に相当し、このコイル３０゜３１は往復運動する油圧
切換弁１１のスプール３９．４０の両側に対向して設け
られ、スプール３９．４０の位置検出を行なう。変位セ
ンサ１のコイル３０．３１は交流ブリッジの両辺に接続
し、他の２辺には固定抵抗３３．３４と零調整用可変抵
抗器３４が接続されている。このブリッジに印加する電
源３５は交流電圧であり、非磁性金属を透過できる周波
数であって感度が最も高いように設定する。実験によれ
ば、１５００ＭＩｌｚ程度が適当である。

交流ブリッジの出力は、増幅器３６で増幅され、検波整
流器３７て整ｉ？＋Ｅ　Ｌで直流の電圧して出力３８さ
れる。

第３図及び第４図に示すｈ’４成によれば、スプール３
９．４０か同−物且つ強磁性体であって仮に左側を３９
とし、右側を４０とすれば、スプール４０が左側へ移動
したときスプール３９はコイル３０に近づく。コイル３
０はスプール３９の接近によりインダクタンスが増加し
、交流抵抗か大きくなる。一方、この時に他端のコイル
３１は、スプール４０か離れる方向に動くためインダク
タンスか減少し交流抵抗が小さくなる。したがって、交
流ブリッジの出力電圧４１はブリッジのＩ′−衡が崩れ
てしまうことにより変化が生じる。この電圧ζ化を増幅
、検波して直流電圧の位置検出信号を得る。

以１の如くの本実施例によれば以下列挙する作用効果を
奉する。

■　詩浦圧切換弁１１に変位センサ１を設けて、その出
力に基づく所定の論理演算を行なうことにより、非接触
且つ直接的に高油圧切換弁１１のスプール動作が’ｉＭ
　Ｎできることになり、これにより弁の異常か速やかに
且つ高信頼性で判定できる。

■　１−記■により舵取機の状態判断は、迅速Ｒつ適確
になされるようになり船舶の安全孝行に大いに寄与でき
る。

〔発明の効果〕

以上詳述したように本発明は、油圧ポンプの駆動を油圧
ポンプ検知装置により検知し、電磁弁における弁体の位
置を電磁弁位置検出装置により検知し、上記油圧切換弁
における弁体の位置を油圧切換弁検知装置により検知し
、これら検知出力を演算装置に取込んで−１：２浦圧切
換弁の挙動を示す情報を求めるようにしたものである。

従って本発明によれば、油圧切換弁の挙動を示す情報が
非接触且つ直接的に得ることができ、装置の運転状態の
異常監視が行なえると共に警報機能も得られる、油圧装
置が提供できるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による油圧装置の一実施例を示すブロッ
ク図、第２図は第１図の論理演算回路の詐細なブロック
図、第３図は第１図における変位センサの構成図、第４
図は第１図における変位センサの電気回路図である。 ｊ・・変位センサ、２・・・増幅、３・・・比較器、４
．５・・Ｃは磁リレー、６・・・論理演算器、７・・・
警報器、８　油圧ポンプ、９・・・電動機、１０・・・
舵取機制御盤、１１・・・油圧切換弁、１２・・・電磁
弁、１３・・油圧タンク、１４・・・油圧管路、１５・
・電路。 出願人復代理人　　弁理士　鈴ｌＩ武彦第１図 第２図 第３図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 油圧ポンプと、電磁弁と、油圧切換弁とを有し、上記油
   圧切換弁の切換動作を上記電磁弁による油圧の切換動作
   により行ない且つ上記油圧ポンプの出力を該油圧切換弁
   を介して取出すようにした油圧装置において、上記油圧
   ポンプの駆動を検知する油圧ポンプ検知装置と、上記電
   磁弁における弁体の位置を検知する電磁弁位置検出装置
   と、上記油圧切換弁における弁体の位置を検知する油圧
   切換弁検知装置と、これらの検知装置の出力に基づき上
   記油圧切換弁の挙動を示す情報を求める演算装置とを具
   備してなることを特徴とする油圧装置。