(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
舵軸に嵌合装着するローターと、ローターを収納してローターの周囲に油室用空間を形成するハウジングと、ハウジングの上部開口に配置する環状のトップカバーとを有し、ローターの外周面の周方向に沿った等間隔の位置に複数のベーンを配置し、ハウジングの内周面の周方向に沿った等間隔の位置に複数のセグメントを配置し、ベーンとセグメントによって上記油室用空間を複数の作動油室に区画し、上記複数の作動油室は、供給された圧油によってローターを左右一方向へ回転させる第１グループの作動油室と左右他方向へ回転させる第２グループの作動油室との２つのグループから成り、ローターの各ベーンに、トップカバーの裏面およびハウジングの内周面と内底面にそれぞれ対向するように、その半径方向先端面と上下両端面とに縦および横スリットを形成し、縦スリットに、ハウジングの内周面に摺接する縦シールを挿入し、上部横スリットに、トップカバーの裏面に摺接する上部横シールを挿入し、下部横スリットに、ハウジングの内底面に摺接する下部横シールを挿入し、上記各シールを弾性材料で形成し、縦シールの背面を上部および下部横シールの背面に連通し、摺動面に接触面圧を与えるように縦シールの背面に圧油を作用させ、第１グループの作動油室に連通する一方の流出入孔と、第２グループの作動油室に連通する他方の流出入孔と、衝撃負荷時に、一方の流出入孔から流入した圧油を他方の流出入孔へ流出する一方の防衝弁と、他方の流出入孔から流入した圧油を一方の流出入孔へ流出する他方の防衝弁とを備えた防衝弁ブロックが配置されたロータリーベーン式舵取機であって、
トップカバーは、ローターの上部端面に対向する部位に形成された上部リングスリット内に、環状の上部リングシールを保持し、ハウジングは、ローターの下部端面に対向する部位に形成された下部リングスリット内に、環状の下部リングシールを保持し、ローターに、上部リングシールよりも径方向内側の上部端面と下部リングシールよりも径方向内側の下部端面とに連通するバランス孔が形成され、上記一方の流出入孔から分岐した一方の分岐油路に一方の逆止弁の入口が接続され、他方の流出入孔から分岐した他方の分岐油路に他方の逆止弁の入口が接続され、両逆止弁の出口を連通する連通油路が防衝弁ブロックに設けられ、上記防衝弁ブロックの連通油路とローターの上部端面に設けた円環状の上部リング溝とを連通する給油通路が防衝弁ブロックとトップカバーとにわたり設けられ、上部リング溝とベーンの縦スリットの底面とを連通するシーリング油孔がローターからベーンを通って設けられ、上記上部リング溝は、上記上部リングシールの内周側面と背面とに連通するとともに、上記バランス孔を介して、上記下部リングシールの内周側面と背面とに連通し、作動油室に作動油を供給する油圧回路に、油圧ポンプから吐出された作動油の供給先を第１グループの作動油室と第２グループの作動油室とのいずれかに切り換える方向切換弁と、この方向切換弁の切り換えを制御する制御油圧を制御油圧ラインから方向切換弁の電磁パイロット弁へ供給する制御油圧ポンプとが設けられ、上記防衝弁ブロックに、シーリング油流入口と、シーリング油逆止弁と、シーリング油流入口とシーリング油逆止弁の入口側とに連通するシーリング油路と、シーリング油逆止弁の出口側と連通油路とに連通するシーリング油連通油路とが設けられたロータリーベーン式舵取機において、
制御油圧ポンプの吐出口から方向切換弁を制御する電磁パイロット弁に至る制御油圧ラインに分岐ラインを設け、分岐ラインに制御油圧調整弁とシーリング油スピル弁とを直列に設け、シーリング油スピル弁の出口ラインをタンク戻り油ラインに接続し、制御油圧調整弁とシーリング油スピル弁との間の中間ラインからシーリング油圧ラインを分岐し、シーリング油圧ラインを防衝弁ブロックのシーリング油流入口に接続したことを特徴とするロータリーベーン式舵取機のシーリング装置。
【請求項２】
制御油圧ポンプの吐出口から方向切換弁を制御する電磁パイロット弁に至る制御油圧ラインに分岐ラインを設け、分岐ラインに第１制御油圧調整弁と第２制御油圧調整弁とを並列して設け、第１制御油圧調整弁とシーリング油スピル弁とを直列に設け、シーリング油スピル弁の出口ラインをタンク戻り油ラインに接続し、第１制御油圧調整弁とシーリング油スピル弁との間の中間ラインからシーリング油圧ラインを分岐し、第２制御油圧調整弁の出口ラインをタンク戻り油ラインに接続し、シーリング油圧の喪失を検知することによって第１制御油圧調整弁を第２制御油圧調整弁に切換えるようにした切換弁を第１制御油圧調整弁と第２制御油圧調整弁との入口側に設けたことを特徴とする請求項１に記載のロータリーベーン式舵取機のシーリング装置。
【請求項３】
舵軸に嵌合装着するローターと、ローターを収納してローターの周囲に油室用空間を形成するハウジングと、ハウジングの上部開口に配置する環状のトップカバーとを有し、ローターの外周面の周方向に沿った等間隔の位置に複数のベーンを配置し、ハウジングの内周面の周方向に沿った等間隔の位置に複数のセグメントを配置し、ベーンとセグメントによって上記油室用空間を複数の作動油室に区画し、上記複数の作動油室は、供給された圧油によってローターを左右一方向へ回転させる第１グループの作動油室と左右他方向へ回転させる第２グループの作動油室との２つのグループから成り、ローターの各ベーンに、トップカバーの裏面およびハウジングの内周面と内底面にそれぞれ対向するように、その半径方向先端面と上下両端面とに縦および横スリットを形成し、縦スリットに、ハウジングの内周面に摺接する縦シールを挿入し、上部横スリットに、トップカバーの裏面に摺接する上部横シールを挿入し、下部横スリットに、ハウジングの内底面に摺接する下部横シールを挿入し、上記各シールを弾性材料で形成し、縦シールの背面を上部および下部横シールの背面に連通し、摺動面に接触面圧を与えるように縦シールの背面に圧油を作用させ、第１グループの作動油室に連通する一方の流出入孔と、第２グループの作動油室に連通する他方の流出入孔と、衝撃負荷時に、一方の流出入孔から流入した圧油を他方の流出入孔へ流出する一方の防衝弁と、他方の流出入孔から流入した圧油を一方の流出入孔へ流出する他方の防衝弁とを備えた防衝弁ブロックが配置されたロータリーベーン式舵取機であって、
トップカバーは、ローターの上部端面に対向する部位に形成された上部リングスリット内に、環状の上部リングシールを保持し、ハウジングは、ローターの下部端面に対向する部位に形成された下部リングスリット内に、環状の下部リングシールを保持し、ローターに、上部リングシールよりも径方向内側の上部端面と下部リングシールよりも径方向内側の下部端面とに連通するバランス孔が形成され、上記一方の流出入孔から分岐した一方の分岐油路に一方の逆止弁の入口が接続され、他方の流出入孔から分岐した他方の分岐油路に他方の逆止弁の入口が接続され、両逆止弁の出口を連通する連通油路が防衝弁ブロックに設けられ、上記防衝弁ブロックの連通油路とローターの上部端面に設けた円環状の上部リング溝とを連通する給油通路が防衝弁ブロックとトップカバーとにわたり設けられ、上部リング溝とベーンの縦スリットの底面とを連通するシーリング油孔がローターからベーンを通って設けられ、上記上部リング溝は、上記上部リングシールの内周側面と背面とに連通するとともに、上記バランス孔を介して、上記下部リングシールの内周側面と背面とに連通し、作動油室に作動油を供給する油圧回路に、油圧ポンプから吐出された作動油の供給先を第１グループの作動油室と第２グループの作動油室とのいずれかに切り換える方向切換弁と、この方向切換弁から油タンクへの戻り油ラインとが設けられ、上記方向切換弁の切り換えを制御する制御油圧を上記油圧ポンプの吐出口側から方向切換弁の電磁パイロット弁へ供給するように構成し、上記戻り油ラインに圧力調整弁を設け、上記防衝弁ブロックに、シーリング油流入口と、シーリング油逆止弁と、シーリング油流入口とシーリング油逆止弁の入口側とに連通するシーリング油路と、シーリング油逆止弁の出口側と連通油路とに連通するシーリング油連通油路とが設けられたロータリーベーン式舵取機において、
方向切換弁から油タンクへの戻り油ラインに、制御油圧調整弁とシーリング油スピル弁とを直列に設け、制御油圧調整弁とシーリング油スピル弁との間の戻り油ラインからシーリング油圧ラインを分岐し、シーリング油圧ラインを防衝弁ブロックのシーリング油流入口に接続したことを特徴とするロータリーベーン式舵取機のシーリング装置。
【請求項４】
方向切換弁から油タンクへの戻り油ラインに第１制御油圧調整弁とシーリング油スピル弁とを直列に設け、第１制御油圧調整弁とシーリング油スピル弁との間の戻り油ラインからシーリング油圧ラインを分岐し、シーリング油圧ラインを防衝弁ブロックのシーリング油流入口に接続し、第１制御油圧調整弁と並列して第２制御油圧調整弁を設け、第２制御油圧調整弁の出口ラインをタンク戻り油ラインに接続し、シーリング油圧の喪失を検知することによって第１制御油圧調整弁を第２制御油圧調整弁に切換えるようにした切換弁を第１制御油圧調整弁と第２制御油圧調整弁との入口側に設けたことを特徴とする請求項３に記載のロータリーベーン式舵取機のシーリング装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、船舶の舵取機の一形式であるロータリーベーン式舵取機に係り、そのシーリング装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のロータリーベーン式舵取機は、例えば図５〜図７に示すように、ハウジング１と、その内部に収納されるローター２とを有している。ローター２は、下部軸部２ａがハウジング１の底部に設けたボス部１ａで支持され、上部軸部２ｂがハウジング１の上部開口に配置した環状のトップカバー３で支持されている。ボス部１ａと下部軸部２ａとの間にはラジアル軸受４ａとスラスト軸受４ｂとを装入し、トップカバー３と上部軸部２ｂとの間にはラジアル軸受４ｃを装入しており、ローター２は、半径方向と軸方向とに荷重のかかった状態で、船体に固定されたハウジング１の内部で回動自在に保持されている。
【０００３】
ローター２は、舵軸（図示省略）を装入する内部貫通孔２ｃを有し、外周面の周方向に沿った等間隔の位置に複数のベーン２ｄを突設している。ハウジング１は、内周面の周方向に沿った等間隔の位置に、上記ベーン２ｄと同数のセグメント１ｂを突設している。
【０００４】
ローター２の各ベーン２ｄは、上端面に形成した上部横スリット２ｅ内に、トップカバー３の下面に摺接する上部横シール２ｆを保持し、下端面に形成した下部横スリット２ｇ内に、ハウジング１の内底面に摺接する下部横シール２ｈを保持し、半径方向の先端面に形成した縦スリット２ｉ内に、ハウジング１の内周面に摺接する縦シール２ｊを保持している。また、ハウジング１のセグメント１ｂは、半径方向の先端面に形成した縦スリット１ｃ内に、ローター２の外周面に摺接する縦シール１ｄを保持している。尚、上記各シール２ｆ，２ｈ，２ｊ，１ｄはそれぞれ弾性材料によって形成されている。
【０００５】
ローター２は、ハウジング１内において、上部および下部横シール２ｆ、２ｈがそれぞれトップカバー３の裏面およびハウジング１の内底面に摺接し、縦シール２ｉがハウジング１の内周面に摺接し、セグメント１ｂの縦シール１ｄがローター２の外周面に摺接する状態で回転し、これにより、ベーン２ｄとセグメント１ｂとの間には作動油室５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄが形成される。
【０００６】
トップカバー３は、ローター２の上部端面２ｋに対向する部位に形成した上部リングスリット３ａ内に、一体構造の環状の上部リングシール３ｂを保持している。また、ハウジング１は、ローター２の下部端面２ｌに対向する部位に形成した下部リングスリット１ｅ内に、一体構造の環状の下部リングシール１ｆを保持している。上部および下部リングシール３ｂ，１ｆはそれぞれ弾性材料より形成されており、上部リングシール３ｂのリングシール面３ｃがローター２の上部端面２ｋと接触し、下部リングシール１ｆのリングシール面１ｇがローター２の下部端面２ｌと接触して、それぞれシーリング作用を行っている。
【０００７】
上部および下部リングシール３ｂ，１ｆによって、各作動油室５ａ〜５ｄの圧油が、ローター２の上部端面２ｋとトップカバー３との間の微小な間隙およびローター２の下部端面２ｌとハウジング１の内底面との間の微小な間隙を通って、隣接する作動油室５ａ〜５ｄおよび大気に通ずるローター軸部２ａ，２ｂへ漏洩（又は漏出）するのを防いでいる。
【０００８】
また、上部リングシール３ｂのリングシール外周縁部３ｄがベーン２ｄの上部横シール２ｆの内周側上端縁２ｎとセグメント１ｂの縦シール１ｄの内周側上端縁１ｈとにそれぞれ接触するとともに、下部リングシール１ｆの外周縁部１ｉがベーン２ｄの下部横シール２ｈの内周側下端縁２ｏとセグメント１ｂの縦シール１ｄの内周側下端縁１ｊとにそれぞれ接触し、これによって、ベーン２ｄの上部および下部横シール２ｆ，２ｈの上下の各内周端縁部２ｎ，２ｏとセグメント１ｂの縦シール１ｄの上下の各内周端縁部１ｈ、１ｊを通って作動油が高圧側の作動油室（５ａ，５ｃ又は５ｂ，５ｄ）から隣接する低圧側の作動油室（５ｂ，５ｄ又は５ａ，５ｃ）に漏洩するのを防いでいる。
【０００９】
尚、ローター２には、上部リングシール３ｂの位置よりも内側の上部端面２ｋと下部リングシール１ｆの位置よりも内側の下部端面２ｌとを連通するバランス孔２ｍが設けられている。もし万一、上部および下部リングシール３ｂ、１ｆから圧油が漏洩した場合、この漏洩油によってローター２の上部端面２ｋと下部端面２ｌとに作用する圧力がバランス孔２ｍを介して上下方向にバランスするようになっている。これにより、軸方向の差圧による不均等な力がローター２に発生するのを防いでいる。
【００１０】
ローター２の回転軸心に対して対極の位置にある作動油室５ａ，５ｃ同士、および作動油室５ｂ，５ｄ同士はそれぞれ連通しており、例えば、作動油室５ａに油圧ポンプから圧油が供給されると、対極の位置にある作動油室５ｃにも同時に圧油が供給される一方、残りの作動油室５ｂ，５ｄからは同時に油が排出されて油圧ポンプ側に戻される。
これにより、圧油によるローター２の回転が成立する。
【００１１】
各作動油室５ａ〜５ｄの油密を確保するために、ベーン２ｄの上部および下部横シール２ｆ，２ｈと縦シール２ｊとセグメント１ｂの縦シール１ｄと上部および下部のリングシール３ｂ，１ｆとは、接触摺動するシール面の反対側の各背面にそれぞれ、高圧側となっている作動油室（５ａ，５ｃ又は５ｂ，５ｄ）から導いた圧油をかけて、シール面を相手面に押し付けている。
【００１２】
すなわち、図８は横シール２ｆ，２ｈと縦シール１ｄ，２ｊとの断面形状を示し、図９はリングシール３ｂ、１ｆの断面形状を示す。図８，図９に示すように、上記各シール１ｄ，１ｆ，２ｆ，２ｈ，２ｊ，３ｂは、いずれも接触摺動する各シール面１ｇ，１ｋ，２ｐ，２ｑ，２ｒ，３ｃの反対側の背面１ｍ，１ｎ，２ｓ，２ｔ，２ｕ，３ｅに作動油室５ａ〜５ｄから導いた圧油を作用させることによって、各シール面１ｇ，１ｋ，２ｐ，２ｑ，２ｒ，３ｃを相手側の摺動面に押し付けてシーリング性を与えるものである。
【００１３】
また、上記各シール１ｄ，１ｆ，２ｆ，２ｈ，２ｊ，３ｂはそれぞれ背面１ｍ，１ｎ，２ｓ，２ｔ，２ｕ，３ｅ側にスカート部１ｏ，１ｐ，２ｖ，２ｗ，２ｘ，３ｆを有している。そして、上記圧油は、同時に、各々のスカート部１ｏ，１ｐ，２ｖ，２ｗ，２ｘ，３ｆにも作用して、スカート部１ｏ，１ｐ，２ｖ，２ｗ，２ｘ，３ｆを各々のスリット１ｃ，１ｅ，２ｅ，２ｇ，２ｉ，３ａの両側面に押し付ける。これにより、圧油が各スリット１ｃ，１ｅ，２ｅ，２ｇ，２ｉ，３ａと各シール１ｄ，１ｆ，２ｆ，２ｈ，２ｊ，３ｂとの間の間隙を通って低圧側に漏洩するのを防いでいる。
【００１４】
また、上記ベーン２ｄの上部および下部横シール２ｆ，２ｈと縦シール２ｊとの連接部は図１０〜図１３に示すような構成になっている。尚、各図１０〜図１３は上部横シール２ｆと縦シール２ｊの上側との連接部を示したものであり、下部横シール２ｈと縦シール２ｊの下側との連接部はこれと対称に構成されている。横シール２ｆは、縦シール２ｊとの連接部において、スカート部２ｖが欠けており、この欠けた部分に縦シール２ｊの上端部がはめ込まれる。これにより、上部および下部横シール２ｆ，２ｈと縦シール２ｊとをそれぞれスリット２ｅ，２ｇ，２ｉ内に装着した状態において、上部および下部横シール２ｆ，２ｈの背面２ｓ，２ｔの空間と縦シール２ｊの背面２ｕの空間とが連通し、縦シール２ｊの背面２ｕに導かれた作動油が上部および下部横シール２ｆ、２ｈの背面２ｓ，２ｔにも作用するようになっている。
【００１５】
而して、上部および下部横シール２ｆ、２ｈと縦シール２ｊとのそれぞれの端面と相手面との間を通って高圧作動油が低圧側に漏洩するのを防ぐために、これら各シール２ｆ，２ｈ，２ｊをそれぞれのスリット２ｅ，２ｇ，２ｉ内に装着するに際して、各シール２ｆ，２ｈ，２ｊに若干の長手方向の弾性圧縮を与えるようになっており、この弾性圧縮の反発力により、各シール２ｆ，２ｈ，２ｊの各端面に接触面圧を生じさせるようになっている。さらに、上部および下部横シール２ｆ，２ｈのスカート部２ｖ，２ｗの端面と縦シール２ｊのスカート部２ｘとの間のそれぞれの接触面を通っての高圧作動油の漏洩を防ぐために、これらの接触面にも各スリット２ｅ，２ｇ，２ｉ内への装着の際に、弾性圧縮による接触面圧を生じさせるようになっている。
【００１６】
また、シール面２ｒ，１ｋの直線長さが一般に長くなるベーン２ｄの縦シール２ｊおよびセグメント１ｂの縦シール１ｄについては、作動油室５ａ〜５ｄからそれぞれの背面２ｕ，１ｍに導かれる作動油の圧力が低いか或いはゼロであっても、各シール面２ｒ，１ｋにシール面圧が与えられるように、図１１，図１４に示すようにベーン２ｄの縦シール２ｊの背面２ｕと縦スリット２ｉとの間の空間、および、図１５，図１６に示すようにセグメント１ｂの縦シール１ｄの背面１ｍと縦スリット１ｃとの間の空間には、それぞれ下記のような役割をする波板ばね７が自由状態で介在されている。
【００１７】
すなわち、舵を中立状態にして船が直進航行している間、実際には外乱により船の針路がずれるのを矯正するために絶えず舵を小舵角にて作動させているが、この時は発生する油圧が低く、従って、上記縦シール２ｊ，１ｄの背面２ｕ，１ｍを押す十分な力を与えられない。上記波板ばね７は、十分な油圧が発生していなくてもシール面２ｒ，１ｋに必要最小限の面圧を与えるためのものである。
【００１８】
尚、上記縦シール２ｊの背面２ｕと縦スリット２ｉとの間の空間および縦シール１ｄの背面１ｍと縦スリット１ｃとの間の空間はそれぞれ非常に狭いため、これら狭い空間に挿入可能で且つ十分なばね力（押圧力）を縦シール１ｄ，２ｊに与えるためには、ばね定数の大きな波板ばね７を用いる必要があった。
【００１９】
また、上記従来の上部および下部リングシール１ｆ、３ｂの構造では、図９に示すように、外周縁部１ｉ，３ｄに作用する油圧によってリングシール１ｆ，３ｂが半径方向に押されてリングシール１ｆ，３ｂの外周側面とスリット１ｅ，３ａとの間に漏洩を許すような間隙が生じることに対する積極的な対抗手段を講じていないため、高圧側となる作動油室（５ａ，５ｃ又は５ｂ，５ｄ）から導いた作動油をリングシール１ｆ，３ｂの背面１ｎ，３ｅにのみ作用させる代わりに、先ず内周側面に導いて、それをさらに背面１ｎ，３ｅにも導くようにして、シール面１ｇ，３ｃにおけるシーリングとともに外周面におけるシーリングも併せて行わせるようにしたものが公開されている（例えば下記特許文献１参照）。
【００２０】
これら、圧油を作動油室５ａ〜５ｄから各シール１ｄ，１ｆ，２ｆ，２ｈ，２ｊ，３ｂの背面１ｍ，１ｎ，２ｓ，２ｔ，２ｕ，３ｅに導く手段は次のようなものである。
先ず、各ベーン２ｄの縦シール２ｊと上部および下部横シール２ｆ，２ｈの各背面２ｓ，２ｔ，２ｕに高圧側となる作動油室（５ａ，５ｃ又は５ｂ，５ｄ）から圧油を導く手段としては、ベーン２ｄが回転体であるがゆえに、図１４に示すように、各ベーン２ｄに、隣接する両作動油室５ａ，５ｄ同士および隣接する両作動油室５ｂ，５ｃ同士をそれぞれ連通する油室連通孔２ｙを設け、それぞれの油室連通孔２ｙに圧力バルブ６を装着し、そして、ベーン２ｄには、圧力バルブ６の出口孔６ｃから縦シール２ｊの背面２ｕに通じる作用孔２ｚを設けるとともに、上部および下部横シール２ｆ，２ｈの各背面２ｓ，２ｔがそれぞれ縦シール２ｊとの連接部を通じて縦シール２ｊの背面２ｕに連通している。従って、縦シール２ｊの背面２ｕに作用する油圧は同時に上部および下部横シール２ｆ、２ｈの各背面２ｓ，２ｔにも作用する。
【００２１】
上記圧力バルブ６は、図１４に示すように、バルブ本体６ａの両入口６ｂにそれぞれ弁座６ｄを螺合し、二つの弁座６ｄの間に二個のボール弁体６ｅを遊動せしめ、両ボール弁体６ｅの間にスプリング６ｆを介在せしめ、ボール弁体６ｅが弁座６ｄから開いた状態で圧力バルブ入口６ｂに通じるように出口孔６ｃを設け、バルブ本体６ａの一端の外径部にねじ部６ｇを切り、他端の外径部にＯリング６ｈを設けるように構成されている。上記油室連通孔２ｙの一端部にタップをたてて、これに上記バルブ本体６ａのねじ部６ｇを螺合することにより、圧力バルブ６を油室連通孔２ｙ内に装着している。
【００２２】
これにより、例えば作動油室５ａが高圧側、作動油室５ｄが低圧側となった場合、高圧側の作動油室５ａの油圧が圧力バルブ６の一方のボール弁体６ｅを開くとともに、他方のボール弁体６ｅを弁座６ｄに押し付けて逆止作用を行うことにより、高圧側の作動油室５ａが低圧側の作動油室５ｄに連通するのを防ぎ、そして、高圧側の圧油が作用孔２ｚを通って縦シール２ｊの背面２ｕに作用する。逆に作動油室５ｄが高圧側、作動油室５ａが低圧側となった場合は、逆の動作により、作動油室５ｄの圧油が縦シール２ｊの背面２ｕに作用する。
【００２３】
次に、セグメント１ｂの縦シール１ｄについては、背面１ｍに油圧をかける代わりに、作動油室５ａ〜５ｄの高圧油を直接シーリングリップ部に導いてシーリング作用を行わせるようにしたものが公開されている（例えば下記特許文献１参照）。この場合、高圧側となる作動油室から圧力油をセグメント１ｂの縦シール１ｄの背面１ｍに導く手段を講じる必要はない。
【００２４】
しかしながら上記セグメント１ｂの縦シール１ｄがベーン２ｄの縦シール２ｊと同じ構造である場合は、図１５に示すように、高圧側となる作動油室（５ａ〜５ｄのいずれか）から上記縦シール１ｄの背面１ｍに圧油を導いている。すなわち、上記ローター２のベーン２ｄの場合と同様に、セグメント１ｂに、隣接する両作動油室５ａ，５ｂおよび隣接する両作動油室５ｃ，５ｄをそれぞれ連通する油室連通孔を設け、油室連通孔内に圧力バルブ６を装備する。
【００２５】
次に、図５および図１６に示すように、上部および下部リングシール３ｂ，１ｆについては、セグメント１ｂの縦シール１ｄの背面１ｍの上端部から上部リングシール３ｂの背面３ｅに通じる油路３ｇがトップカバー３に穿孔され、また、上記縦シール１ｄの背面１ｍの下端部から下部リングシール１ｆの背面１ｎに通じる油路１ｑがハウジング１の底部に穿孔されており、これによって、高圧側となる作動油室５ａ〜５ｄからの圧油を上部および下部リングシール３ｂ，１ｆの各背面３ｅ，１ｎに作用させている。
【００２６】
尚、下記特許文献１においては、請求項３，４および請求項６，７の場合、セグメントの縦シールには高圧側となる作動油室からの圧油を導入しないため、上部および下部リングシールに高圧側となる作動油室からの圧油を導入する手段として、例えば、同請求項５において、ベーンに設けた圧力バルブの出口を、ローターを上下に貫通するバランス孔に接続し、バランス孔の上下の開口をそれぞれ上部および下部リングシールの内周側面に通じるようにしている。
【００２７】
上記のように構成されたロータリーベーン式舵取機の作動油室５ａ〜５ｄに作動油を与えるために、図１７又は図１８に示すいずれかの油圧回路が設けられている。
図１７に示す油圧回路は制御油圧ポンプ９ｇを設ける場合である。また、図１８に示す油圧回路は制御油圧ポンプ９ｇを設けない場合である。図１７又は図１８に示すように、油圧回路には、主要構成要素として、一方向一定吐出量の油圧ポンプ９ａと、方向切換弁９ｂと、方向切換弁９ｂを制御する電磁パイロット弁９ｃと、パイロット逆止弁９ｄと、流量調整弁９ｅと、油タンク９ｆとが備えられている。
【００２８】
方向切換弁９ｂは、油圧ポンプ９ａからの吐出油の供給先を作動油室５ａ，５ｃと作動油室５ｂ，５ｄとのいずれかに切り換える通路切換を行うとともに、作動油室５ａ〜５ｄに作動油を供給しない場合、中立位置に切り換えられて油圧ポンプ９ａからの吐出油をそのまま油タンク９ｆに戻す機能を有している。また、上記パイロット逆止弁９ｄは、油圧ポンプ９ａから作動油室５ａ，５ｃあるいは作動油室５ｂ，５ｄへの作動油の供給を行わない時、作動油を各作動油室５ａ〜５ｄ内に閉じ込めて、舵を固定するものである。また、上記流量調整弁９ｅは、パイロット逆止弁９ｄの作動が衝撃的にならないように流量を調整するものである。
【００２９】
図１７に示した油圧回路を用いた場合では、方向切換弁９ｂを作動させるために必要な制御油圧は、油圧ポンプ９ａに同軸に設けた制御油圧ポンプ９ｇから制御油圧ライン９ｉを通って供給される。
【００３０】
また、図１８に示した油圧回路を用いた場合では、方向切換弁９ｂを作動させるために必要な制御油圧は、油圧ポンプ９ａの吐出油圧を方向切換弁９ｂの制御油圧として利用している。この場合、舵取機が無負荷あるいは低負荷の状態、或いは、方向切換弁９ｂが中立位置にあって、油圧ポンプ９ａの吐出油が油タンク９ｆにそのまま戻されている状態であっても、油圧ポンプ９ａの吐出油圧が所定の値以上に保たれるように、方向切換弁９ｂから油タンク９ｆへの戻り油ライン９Ｌに圧力調整弁９ｈを設け、圧力調整弁９ｈの入口における油圧ラインを、圧力調整弁９ｈによって一定圧力に規定される規定油圧ライン９ｊとし、この規定油圧ライン９ｊからシーリング油圧ライン９ｋを分岐させている。
【００３１】
また、舵に異常に大きい衝撃荷重が作用した時、その衝撃荷重が舵取機に損傷を与えることを防止するために、図１７〜図１９に示すように、トップカバー３に、作動油室５ａ，５ｃに連通する一方の油路３ｈと、作動油室５ｂ，５ｄに連通する他方の油路３ｉとが貫通して設けられている。トップカバー３の上面には、上記油路３ｈ，３ｉにそれぞれ連通する流出入孔８ａ，８ｂを有する防衝弁ブロック８が取り付けられている。
防衝弁ブロック８には、一方の流出入孔８ａを流入側として他方の流出入孔８ｂに流出させる一方の防衝弁８ｃと、他方の流出入孔８ｂを流入側として一方の流出入孔８ａに流出させる他方の防衝弁８ｄとが内装されている。
【００３２】
舵に異常に大きい衝撃荷重が作用して、例えば作動油室５ａ，５ｃの側の油圧が異常に上昇した場合、油路３ｈおよび流出入口８ａを通って一方の防衝弁８ｃが作動し、作動油室５ａ，５ｃ内の油が流出入孔８ｂおよび油路３ｉを通って作動油室５ｂ，５ｄの側に逃げ、衝撃荷重が緩和される。逆に、作動油室５ｂ，５ｄの側に異常な油圧が発生した場合、同様にして他方の防衝弁８ｄが開いて、作動油室５ｂ，５ｄ内の油が作動油室５ａ，５ｃの側へ逃げる。
【００３３】
なお、シールのシーリング油システムには、上記とは別の手段を用いるものとして特許文献２が知られている。特許文献２では、ローターベーン２ｄおよびハウジングセグメント１ｂにそれぞれ油室連通孔２ｙを設け、満室連通孔２ｙにそれぞれ圧力バルブ６を設けて、高圧側となった作動油室からの作動油を各シールの背面に導くという手段によるのでなく、各作動油室５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄに連通する防衝弁８ｃ、８ｄのそれぞれの入口ラインから高圧側となった作動油をシーリング用油圧として抽出し、それを各シールの背面に導くというものである。
【００３４】
また、舵取機の負荷が小さくて作動油室５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄの作動油に油圧が発生しないときにも各シールのシール面に必要な最低限の押圧力を与えるために、ローターベーン２ｄの縦シール２ｊおよびハウジングセグメント１ｂの縦シール１ｄのそれぞれの背面に波板ばね７を設けるという手段によるのでなく、制御油圧ポンプ９ｇを設ける場合は、制御油圧ライン９ｉからの油圧を、あるいは、制御油圧ポンプを設けない場合は、主油圧ラインから制御用油圧を得るための規定油圧ライン９ｊからの油圧を上記の防衝弁８ｃ、８ｄのそれぞれの入口ラインから抽出したシーリング用油圧のラインに接続することにより、波板ばね７を無用にするというものである。
【００３５】
この場合、防衝弁８ｃ、８ｄのそれぞれの入口ラインからシーリング用油圧を抽出し、それをローターベーン２ｄの縦シール２ｊ、ハウジングセグメント１ｂの縦シール１ｄ、上部リングシール３ｄ、下部リングシールｆ１のそれぞれの背面２ｕ、１ｍ、３ｅ、１ｎに導く手段は次のようなものである。
【００３６】
トップカバー３の上面に防衝弁ブロック１０が設けられ、図１９〜図２１に示すように、この防衝弁ブロック１０には一方の流出入孔１０ａと他方の流出入孔１０ｂとが形成され、一方の流出入孔１０ａはトップカバー３に形成された一方の油路３ｈに連通しており、他方の流出入孔１０ｂはトップカバー３に形成された他方の油路３ｉに連通している。尚、上記一方の油路３ｈは第１グループの作動油室５ａ，５ｃに連通し、他方の油路３ｉは第２グループの作動油室５ｂ，５ｄに連通している。
【００３７】
また、防衝弁ブロック１０内には防衝弁８ｃ，８ｄが装着されており、上記一方の流出入孔１０ａは一方の防衝弁８ｃの流入側および他方の防衝弁８ｄの流出側に連通し、他方の流出入孔１０ｂは他方の防衝弁８ｄの流入側および一方の防衝弁８ｃの流出側に連通する。
【００３８】
これにより、舵に異常に大きい衝撃荷重が作用して、例えば作動油室５ａ，５ｃに異常に高い油圧が発生すれば、その油圧は、作動油室５ａ，５ｃから一方の油路３ｈと一方の流出入孔１０ａとを通って一方の防衝弁８ｃを作動せしめ、一方の防衝弁８ｃから他方の流出入孔１０ｂへ流出し、他方の油路３ｉを通って、低圧側である作動油室５ｂ，５ｄに逃げる。これにより、舵取機にかかる衝撃荷重が緩和される。逆に、作動油室５ｂ，５ｄの側に異常に高い油圧が発生すれば、その油圧は、作動油室５ｂ，５ｄから他方の油路３ｉと他方の流出入孔１０ｂとを通って他方の防衝弁８ｄを作動せしめ、他方の防衝弁８ｄから一方の流出入孔１０ａへ流出し、一方の油路３ｈを通って、低圧側である作動油室５ａ，５ｃに逃げる。これにより、舵取機にかかる衝撃荷重が緩和される。
【００３９】
また、上記防衝弁ブロック１０の一方の流出入孔１０ａに一方の分岐油路１０ｃを設け、この分岐油路１０ｃの終端部から立上油路１０ｅを設けて、その端部に一方の逆止弁１０ｇの入口を接続している。また、他方の流出入孔１０ｂに他方の分岐油路１０ｄを設け、この分岐油路１０ｄの終端部から立上油路１０ｆを設けて、その端部に他方の逆止弁１０ｈの入口を接続している。また、防衝弁ブロック１０内において、一方の逆止弁１０ｇの出口と他方の逆止弁１０ｈの出口とを連通油路１０ｉで連通し、さらに、上記連通油路１０ｉと防衝弁ブロック１０の下面に形成された圧油抽出口１０ｋとをブロック側給油通路１０ｊで連通している。
【００４０】
図２１，図２２に示すように、ローター２の上部端面２ｋに円環状の上部リング溝１１ａを設け、この上部リング溝１１ａと防衝弁ブロック１０の圧油抽出口１０ｋとを連通するように、トップカバー３にカバー側給油通路１２ａを穿孔する。これにより、上記連通油路１０ｉと上部リング溝１１ａとはブロック側およびカバー側給油通路１０ｊ，１２ａと圧油抽出口１０ｋとを介して連通している。また、上記上部リング溝１１ａは、ローター２のバランス孔２ｍの上端部に連通するとともに、トップカバー３に設けられた上部リングスリット３ａの内周側端縁部にも連通する。
【００４１】
また、図２３に示すように、ローター２の下部端面２１に円環状の下部リング溝１１ｃを設け、この下部リング溝１１ｃは、ローター２のバランス孔２ｍの下端部に連通するとともに、ハウジング１の内底面に設けられた下部リングスリット１ｅの内周側端縁部にも連通する。
【００４２】
また、図２４に示すように、ローター２の本体とベーン２ｄとを貫通してシーリング油孔１１ｂが形成されている。上記シーリング油孔１１ｂの上端開口は上記上部リング溝１１ａに連通し、他端開口はベーン２ｄの縦スリット２ｉの底面に連通している。
【００４３】
さらに、図２０〜図２１に示すように、上記防衝弁ブロック１０には、シーリング油導入手段が設けられている。
上記シーリング油導入手段は、シーリング油流入口１３ａとシーリング油逆止弁１３ｂとシーリング油路１３ｃとシーリング油連通油路１３ｄとで構成されている。すなわち、上記シーリング油流入口１３ａは防衝弁ブロック１０の一方の側面に設けられ、シーリング油逆止弁１３ｂは防衝弁ブロック１０の他方の側面に設けられている。上記シーリング油路１３ｃはシーリング油流入口１３ａからシーリング油逆止弁１３ｂの入口（流入）側に至るように設けられている。上記シーリング油連通油路１３ｄはシーリング油逆止弁１３ｂの出口（流出）側と上記連通油路１０ｉの他端部とに連通して設けられている。
【００４４】
上記のように、上部リング溝１１ａに導かれたシーリング油は、図２２に示すように、トップカバー３に設けられた上部リングスリット３ａの内周側端縁部にも連通し、そして、上部リングシール３ｂの内周側側面を通って上部リングシール３ｂの背面３ｅに作用する。
【００４５】
上部リングシール３ｂの背面３ｅに導かれたシーリング油は、さらに、トップカバー３に設けられた油孔３ｊを通って、ハウジングセグメント１ｂの縦シール１ｄの背面１ｍに作用する。
【００４６】
さらに、図２２〜図２３に示すように、上部リング溝ｌｌａからローター２のバランス孔２ｍを通って下部リング溝ｌｌｃに導かれたシーリング油は、ハウジング１に設けられた下部リングスリット１ｅの内周側端縁部にも連通し、そして、下部リングシール１ｆの内周側側面を通って下部リングシール１ｆの背面１ｎに作用する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００４７】
【特許文献１】特開２００３−１６１３７１
【特許文献２】特開２００８−０３７１８７
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００４８】
上記の従来形式では、ベーン２ｄは運動体であるために、高圧側となる作動油室（５ａ，５ｃ又は５ｂ，５ｄ）から圧油をベーン２ｄの各シール２ｆ，２ｈ，２ｊの各背面２ｓ，２ｔ，２ｕに導く手段として、図１４に示すように圧力バルブ６を用いざるを得なかった。しかし、高圧の作動油がボール弁体６ｅを弁座６ｄに押し付けて逆止作用を行わせる際、その作用が圧力バルブ６のバルブ本体６ａに衝撃を与え、それが繰り返されることによって、圧力バルブ６を油室連通孔２ｙ内に螺合しているねじ部６ｇに緩みが生じ、遂には圧力バルブ６が油室連通孔２ｙから作動油室５ａ〜５ｄ内に脱落して、舵取機が作動不能に陥るという問題があった。また、上記圧力バルブ６の脱落が作動油室５ａ〜５ｄ内であるため、舵取機を分解して開放してみないと脱落を確認できないという問題があった。
【００４９】
さらに、圧力バルブ６の出口孔６ｃ、作用孔２ｚとローターベーン２ｄの縦シール２ｊの背面２ｕとの間の空間は、両ボール弁体６ｅの逆止作用および縦シール２ｊのスカート部２ｘのシーリング作用により閉ざされた、小容積の空間であることから、作動油壷５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄの高圧となった作動油室（特に、衝撃荷重により高圧となった作動油）が、この閉ざされた空間に蓄圧され、従って、縦シール２ｊのシール面２ｒには、シール面２ｒにとっては苛酷な高い面圧が常時加わることになり易い。このため、シール面２ｒにおいて、潤滑油膜の形成が妨げられ、摩擦が増大し、摩耗が促進され易いという問題があった。
【００５０】
また、高圧側となる作動油室（５ａ，５ｃ又は５ｂ，５ｄ）から圧油を各シール１ｄ，１ｆ，２ｆ，２ｈ，２ｊ，３ｂの各背面１ｍ，１ｎ，２ｓ，２ｕ，３ｅに導入することによって、各シール面１ｇ，１ｋ，２ｐ，２ｑ，２ｒ，３ｃを相手側の面に押し付けてシーリング性を与えているが、舵取機が無負荷あるいは低負荷である場合、作動油室（５ａ，５ｃ又は５ｂ，５ｄ）に十分な油圧が発生していないため、各シール面１ｇ，１ｋ，２ｐ，２ｑ，２ｒ，３ｃに発生する押付力が不足し、十分なシーリング性が得られず、作動油室５ａ〜５ｄ内の作動油が漏洩し易くなるといった問題がある。従って、舵が命令された所定の角度位置を保つことができず、いわゆるクリーピング現象を生じて舵が流れることになる。すると、追従装置により舵取機は舵が流れた分を修正するように作動する。このようにして、舵を所定の位置に保つために、舵取機は絶えず修正作動を繰り返さねばならず、これは、作動の面からも、磨耗の面からも好ましくなかった。
【００５１】
尚、この問題を軽減するために、シーリングの直線長さが長くて影響を受ける度合いが大きいベーン２ｄの縦シール２ｊとセグメント１ｂの縦シール１ｄに対して、各縦シール２ｊ，１ｄの各背面１ｍ，２ｕとスリット１ｃ，２ｉとの間の空間にそれぞれ波板ばね７を装入して、作動油室５ａ〜５ｄに十分な油圧が発生していなくても、上記波板ばね７の反発力によって各シール面１ｋ，２ｒに初期面圧を与えられるようにしている。
【００５２】
しかしながら、各縦シール１ｄ，２ｊのシール面１ｋ，２ｒが磨耗した場合、各縦シール２ｊ，１ｄの各背面１ｍ，２ｕとスリット１ｃ，２ｉとの間の間隔が増大し、波板ばね７のばね力（押圧力）が低下する。特に、波板ばね７にはばね定数の大きいものを用いているため、上記間隔の増大に対する波板ばね７のばね力の低下の度合が大きい。したがって、各縦シール１ｄ，２ｊのシール面１ｋ，２ｒの磨耗の進行とともに波板ばね７のばね力が急激に低下し、シール面１ｋ，２ｒを相手面に押し付ける押圧力が不足し、作動油室（５ａ，５ｃ又は５ｂ，５ｄ）に十分な油圧が発生していない時の、波板ばね７による各縦シール１ｄ，２ｊのシーリング効果が小さくなってしまうという問題がある。これにより、作動油室間の作動油の漏洩量が多くなり、舵取機は舵角の修正作動を頻繁に繰り返さなければならなくなる。
【００５３】
また、各縦シール２ｊ，１ｄの各背面１ｍ，２ｕとスリット１ｃ，２ｉとの間の空間にそれぞれ波板ばね７を挿入した際、波板ばね７を上記空間内で固定することは困難であり、波板ばね７は、自由状態で装着され、ばね力によって位置を保持している。したがって、各縦シール１ｄ，２ｊのシール面１ｋ，２ｒが磨耗した場合、ばね力による位置保持が弱まり、波板ばね７の位置が変動して各シール面１ｋ，２ｒの接触が不均等になり、シーリング性能のばらつきや各シール面１ｋ，２ｒの偏磨耗をもたらすといった問題があった。
【００５４】
また、ベーン２ｄの縦シール２ｊと上部および下部横シール２ｆ，２ｈ、セグメント１ｂの縦シール１ｄ、および上下部リングシール３ｂ，１ｆはそれぞれ、樹脂ゴム材料で作られているため、作動油中に含まれている添加剤により化学的に組成変化を起こして脆化し、破損する場合がある。この場合、上記各シール１ｄ，１ｆ，２ｆ，２ｈ，２ｊ，３ｂが破損したことを外部から迅速且つ確実に察知することは困難であるといった問題があった。
【００５５】
また、特許文献２においては、舵取機の負荷が小さく作動油室５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄの作動油に油圧が発生しないときにも各シールのシール面に必要な最低限の押圧力を与えるために、各シールの背面に導かれる油圧は制御用油圧と同じ大きさの油圧になる。
【００５６】
従来、波板ばね７により与えられていたシール面の必要最低限の押圧力は、一般に１〜２ｋｇ／ｃｍ２であるのに対して、制御用に必要な油圧は一般に５〜１０ｋｇ／ｃｍ２である。
【００５７】
従って、シール面には、必要とされる押圧力を大きく超える押圧力が常時作用することになる。このことは、シール面における潤滑油膜の形成を妨げ、シール面の摩擦を増大させ、シール面の摩耗を促進させ易いという問題があった。
【００５８】
本発明は、シールのシーリング用油圧を作動油室から抽出する圧力バルブ、および、シール面に必要最低限の押圧力を与えるシール背面の波板ばねの設置を不要にしながら、シーリング用油圧を抽出する作動油室に油圧が存在しない場合でも、あるいは、負圧になった場合でも、また更に、シール面が磨耗した場合であっても、常時、シール面に必要最低限以上にはならない一定の押圧力を与えて安定したシーリング効果を維持することができ、また、シールが破損した場合、シールの破損を外部から迅速且つ確実に察知することも可能なロータリーベーン式舵取機のシーリング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】
【００５９】
上記目的を達成するために、本発明のロータリーベーン式舵取機のシーリング装置は、舵軸に嵌合装着するローターと、ローターを収納してローターの周囲に油室用空間を形成するハウジングと、ハウジングの上部開口に配置する環状のトップカバーとを有し、ローターの外周面の周方向に沿った等間隔の位置に複数のベーンを配置し、ハウジングの内周面の周方向に沿った等間隔の位置に複数のセグメントを配置し、ベーンとセグメントによって上記油室用空間を複数の作動油室に区画し、上記複数の作動油室は、供給された圧油によってローターを左右一方向へ回転させる第１グループの作動油室と左右他方向へ回転させる第２グループの作動油室との２つのグループから成り、ローターの各ベーンに、トップカバーの裏面およびハウジングの内周面と内底面にそれぞれ対向するように、その半径方向先端面と上下両端面とに縦および横スリットを形成し、縦スリットに、ハウジングの内周面に摺接する縦シールを挿入し、上部横スリットに、トップカバーの裏面に摺接する上部横シールを挿入し、下部横スリットに、ハウジングの内底面に摺接する下部横シールを挿入し、上記各シールを弾性材料で形成し、縦シールの背面を上部および下部横シールの背面に連通し、摺動面に接触面圧を与えるように縦シールの背面に圧油を作用させ、第１グループの作動油室に連通する一方の流出入孔と、第２グループの作動油室に連通する他方の流出入孔と、衝撃負荷時に、一方の流出入孔から流入した圧油を他方の流出入孔へ流出する一方の防衝弁と、他方の流出入孔から流入した圧油を一方の流出入孔へ流出する他方の防衝弁とを備えた防衝弁ブロックが配置されたロータリーベーン式舵取機であって、
トップカバーは、ローターの上部端面に対向する部位に形成された上部リングスリット内に、環状の上部リングシールを保持し、ハウジングは、ローターの下部端面に対向する部位に形成された下部リングスリット内に、環状の下部リングシールを保持し、ローターに、上部リングシールよりも径方向内側の上部端面と下部リングシールよりも径方向内側の下部端面とに連通するバランス孔が形成され、上記一方の流出入孔から分岐した一方の分岐油路に一方の逆止弁の入口が接続され、他方の流出入孔から分岐した他方の分岐油路に他方の逆止弁の入口が接続され、両逆止弁の出口を連通する連通油路が防衝弁ブロックに設けられ、上記防衝弁ブロックの連通油路とローターの上部端面に設けた円環状の上部リング溝とを連通する給油通路が防衝弁ブロックとトップカバーとにわたり設けられ、上部リング溝とベーンの縦スリットの底面とを連通するシーリング油孔がローターからベーンを通って設けられ、上記上部リング溝は、上記上部リングシールの内周側面と背面とに連通するとともに、上記バランス孔を介して、上記下部リングシールの内周側面と背面とに連通し、作動油室に作動油を供給する油圧回路に、油圧ポンプから吐出された作動油の供給先を第１グループの作動油室と第２グループの作動油室とのいずれかに切り換える方向切換弁と、この方向切換弁の切り換えを制御する制御油圧を制御油圧ラインから方向切換弁の電磁パイロット弁へ供給する制御油圧ポンプとが設けられ、上記防衝弁ブロックに、シーリング油流入口と、シーリング油逆止弁と、シーリング油流入口とシーリング油逆止弁の入口側とに連通するシーリング油路と、シーリング油逆止弁の出口側と連通油路とに連通するシーリング油連通油路とが設けられたロータリーベーン式舵取機において、
制御油圧ポンプの吐出口から方向切換弁を制御する電磁パイロット弁に至る制御油圧ラインに分岐ラインを設け、分岐ラインに制御油圧調整弁とシーリング油スピル弁とを直列に設け、シーリング油スピル弁の出口ラインをタンク戻り油ラインに接続し、制御油圧調整弁とシーリング油スピル弁との間の中間ラインからシーリング油圧ラインを分岐し、シーリング油圧ラインを防衝弁ブロックのシーリング油流入口に接続したことを特徴とする。
【００６０】
また、本発明のロータリーベーン式舵取機のシーリング装置において、制御油圧ポンプの吐出口から方向切換弁を制御する電磁パイロット弁に至る制御油圧ラインに分岐ラインを設け、分岐ラインに第１制御油圧調整弁と第２制御油圧調整弁とを並列して設け、第１制御油圧調整弁とシーリング油スピル弁とを直列に設け、シーリング油スピル弁の出口ラインをタンク戻り油ラインに接続し、第１制御油圧調整弁とシーリング油スピル弁との間の中間ラインからシーリング油圧ラインを分岐し、第２制御油圧調整弁の出口ラインをタンク戻り油ラインに接続し、シーリング油圧の喪失を検知することによって第１制御油圧調整弁を第２制御油圧調整弁に切換えるようにした切換弁を第１制御油圧調整弁と第２制御油圧調整弁との入口側に設けたことを特徴とする。
【００６１】
さらに、本発明のロータリーベーン式舵取機のシーリング装置は、舵軸に嵌合装着するローターと、ローターを収納してローターの周囲に油室用空間を形成するハウジングと、ハウジングの上部開口に配置する環状のトップカバーとを有し、ローターの外周面の周方向に沿った等間隔の位置に複数のベーンを配置し、ハウジングの内周面の周方向に沿った等間隔の位置に複数のセグメントを配置し、ベーンとセグメントによって上記油室用空間を複数の作動油室に区画し、上記複数の作動油室は、供給された圧油によってローターを左右一方向へ回転させる第１グループの作動油室と左右他方向へ回転させる第２グループの作動油室との２つのグループから成り、ローターの各ベーンに、トップカバーの裏面およびハウジングの内周面と内底面にそれぞれ対向するように、その半径方向先端面と上下両端面とに縦および横スリットを形成し、縦スリットに、ハウジングの内周面に摺接する縦シールを挿入し、上部横スリットに、トップカバーの裏面に摺接する上部横シールを挿入し、下部横スリットに、ハウジングの内底面に摺接する下部横シールを挿入し、上記各シールを弾性材料で形成し、縦シールの背面を上部および下部横シールの背面に連通し、摺動面に接触面圧を与えるように縦シールの背面に圧油を作用させ、第１グループの作動油室に連通する一方の流出入孔と、第２グループの作動油室に連通する他方の流出入孔と、衝撃負荷時に一方の流出入孔から流入した圧油を他方の流出入孔へ流出する一方の防衝弁と、他方の流出入孔から流入した圧油を一方の流出入孔へ流出する他方の防衝弁とを備えた防衝弁ブロックが配置されたロータリーベーン式舵取機であって、
トップカバーは、ローターの上部端面に対向する部位に形成された上部リングスリット内に、環状の上部リングシールを保持し、ハウジングは、ローターの下部端面に対向する部位に形成された下部リングスリット内に、環状の下部リングシールを保持し、ローターに、上部リングシールよりも径方向内側の上部端面と下部リングシールよりも径方向内側の下部端面とに連通するバランス孔が形成され、上記一方の流出入孔から分岐した一方の分岐油路に一方の逆止弁の入口が接続され、他方の流出入孔から分岐した他方の分岐油路に他方の逆止弁の入口が接続され、両逆止弁の出口を連通する連通油路が防衝弁ブロックに設けられ、上記防衝弁ブロックの連通油路とローターの上部端面に設けた円環状の上部リング溝とを連通する給油通路が防衝弁ブロックとトップカバーとにわたり設けられ、上部リング溝とベーンの縦スリットの底面とを連通するシーリング油孔がローターからベーンを通って設けられ、上記上部リング溝は、上記上部リングシールの内周側面と背面とに連通するとともに、上記バランス孔を介して、上記下部リングシールの内周側面と背面とに連通し、作動油室に作動油を供給する油圧回路に、油圧ポンプから吐出された作動油の供給先を第１グループの作動油室と第２グループの作動油室とのいずれかに切り換える方向切換弁と、この方向切換弁から油タンクへの戻り油ラインとが設けられ、上記方向切換弁の切り換えを制御する制御油圧を上記油圧ポンプの吐出口側から方向切換弁の電磁パイロット弁へ供給するように構成し、上記戻り油ラインに圧力調整弁を設け、上記防衝弁ブロックに、シーリング油流入口と、シーリング油逆止弁と、シーリング油流入口とシーリング油逆止弁の入口側とに連通するシーリング油路と、シーリング油逆止弁の出口側と連通油路とに連通するシーリング油連通油路とが設けられたロータリーベーン式舵取機において、
方向切換弁から油タンクへの戻り油ラインに、制御油圧調整弁とシーリング油スピル弁とを直列に設け、・制御油圧調整弁とシーリング油スピル弁との間の戻り油ラインからシーリング油圧ラインを分岐し、シーリング油圧ラインを防衝弁ブロックのシーリング油流入口に接続したことを特徴とする。
【００６２】
また、本発明のロータリーベーン式舵取機のシーリング装置において、方向切換弁から油タンクへの戻り油ラインに第１制御油圧調整弁とシーリング油スピル弁とを直列に設け、第１制御油圧調整弁とシーリング油スピル弁との間の戻り油ラインからシーリング油圧ラインを分岐し、シーリング油圧ラインを防衝弁ブロックのシーリング油流入口に接続し、第１制御油圧調整弁と並列して第２制御油圧調整弁を設け、第２制御油圧調整弁の出口ラインをタンク戻り油ラインに接続し、シーリング油圧の喪失を検知することによって第１制御油圧調整弁を第２制御油圧調整弁に切換えるようにした切換弁を第１制御油圧調整弁と第２制御油圧調整弁との入口側に設けたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００６３】
本発明のロータリーベーン式舵取機によると、制御油のラインから分岐して、あるいは、作動油の方向切換弁から油タンクへの戻り油ラインから分岐して、各シールの背面に導かれるシーリング油は、常時、シーリング油スピル弁から油タンクに溢流しているので、各シールの背面には、シーリング油スピル弁の圧力調整作用により規定されるところの、制御用の油圧より低い、シール面に対する必要最低限以上にはならない所定で一定の押圧力を与え得るような油圧に保たれたシーリング油を作用させることができる。
【００６４】
従って、シーリング油圧ラインと並行して設けられている、作動油室からシーリング用の油圧として抽出する作動油が無負荷に伴い油圧が存在しなくなった場合でも、あるいは、作動油室の油圧が負圧になった場合でも、シール面に対して所定で一定の必要最小限の押圧力を与えて、安定したシーリング効果を維持することができる。その場合、シール面に対する押圧力が必要最小限の押圧力を超えることがない。従って、シール面の摩擦および摩耗が最小限に抑えられる。また更に、シール面が摩耗した場合でも、波板ばねによる場合とは違って、その効果は常に一定である。
【００６５】
さらに、シール背面空間は、従来圧力バルブによる場合におけるような、小容積の閉ざされた空間ではなくなる。このため、蓄圧により高圧の作動油が常時シール背面に作用してシール面の潤滑油膜を破壊することがなく、潤滑油膜の破壊によりシール面の摩擦と摩耗とが促進されるようなことはなくなる。また、圧力バルブを無くすることができるので、それが機内に脱落する可能性を取り除くことができる。
【００６６】
また、制御油のラインから分岐して、あるいは、作動油の、方向切換弁から油タンクへの戻り油ラインから分岐して、各シールの背面に導かれた、シーリング油が、万一のシーールの破損等により、油タンクに連通して油圧を失った場合、その油圧の喪失を検知した切換弁が、シーリング油を創り出すための第１制御油圧調整弁とシーリング油スピル弁のラインを遮断するとともに、制御用油圧を創り出すだけのための第２制御油圧調整弁のラインに切り換えるので、万一のシールの破損等によるシーリング油圧の喪失の場合でも、所定の高さの制御用油圧を確保することが出来る。
【００６７】
また、切換弁が第２制御油圧調整弁のポジションに切り換ったことをもって、シールに破損等の異常が発生したことを外部から察知することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【００６８】
【図１】本発明の第１の実施の形態におけるロータリーベーン式舵取機のシーリング装置の油圧回路図
【図２】本発明の第２の実施の形態におけるロータリーベーン式舵取機のシーリング装置の油圧回路図
【図３】本発明の第３の実施の形態におけるロータリーベーン式舵取機のシーリング装置の油圧回路図
【図４】本発明の第４の実施の形態におけるロータリーベーン式舵取機のシーリング装置の油圧回路図
【図５】従来のロータリーベーン式舵取機の全体縦断面図であり、図７におけるａ−ａ矢視縦断面
【図６】同、ロータリーベーン式舵取機の部分断面全体鳥瞰図
【図７】同、ロータリーベーン式舵取機の全体水平断面図
【図８】同、ロータリーベーン式舵取機のローターベーンの縦および横シールとハウジングセグメントの縦シールとの自由状態での水平断面図
【図９】同、ロータリーベーン式舵取機のリングシールの自由状態での縦断面図
【図１０】同、ロータリーベーン式舵取機のローターベーンの上部横シールと縦シールの連接部を示すベーンの斜視図
【図１１】図１０におけるｂ−ｂ矢視断面図
【図１２】図１１におけるｃ−ｃ矢視断面図
【図１３】図１１におけるｄ−ｄ矢視断面図
【図１４】同、ロータリーベーン式舵取機のローターベーンの縦シールへの圧力バルブによるシーリング油の供給を説明する水平断面図
【図１５】同、ロータリーベーン式舵取機のハウジングセグメントの縦シールへの圧力バルブによるシーリング油の供給を説明する水平断面図
【図１６】同、ロータリーベーン式舵取機の図５におけるＣ部の詳細拡大縦断面図
【図１７】同、ロータリーベーン式舵取機の制御油圧ポンプを設けた場合の油圧回路図
【図１８】同、ロータリーベーン式舵取機の制御用の油圧ポンプを設けない場合の油圧回路図
【図１９】同、ロータリーベーン式舵取機の防衝弁ブロックの縦断面図であり、図２０におけるｅ−ｅ矢視断面図
【図２０】同、ロータリーベーン式舵取機の防衝弁ブロックの上面図
【図２１】同、ロータリーベーン式舵取機の防衝弁ブロックの縦断面図であり、図２０におけるｆ−ｆ矢視断面図
【図２２】同、ロータリーベーン式舵取機の上部リングシールおよびハウジングセグメント縦シールへのシーリング油の供給を説明する縦断面図
【図２３】同、ロータリーベーン式舵取機の下部リングシールへのシーリング油の供給を説明する縦断面図
【図２４】同、ロータリーベーン式舵取機のローターベーンの縦シールへのシーリング油の供給を説明する縦断面図
【発明を実施するための形態】
【００６９】
以下、本発明の第１の実施の形態を図１に基づいて説明する。尚、先に図５〜図２４において説明した従来のものと基本的に同様の作用を行う部材については、同一番号を付して説明を省略する。以下の第２〜第４の実施の形態の説明においても同じである。
【００７０】
図１に示すように、ロータリーベーン式舵取機の作動油室５ａ〜５ｄに与える作動油の方向を切り換えるための方向切換弁９ｂを作動させるために必要な制御油圧は、油圧ポンプ９ａに同軸に設けた制御油圧ポンプ９ｇから制御油圧ライン９ｉと電磁パイロット弁９ｃとを通って供給される。制御油圧ライン９ｉから分岐ライン５１ａを分岐しており、分岐ライン５１ａには、制御油圧調整弁５１ｂとシーリング油スピル弁５１ｃとを直列に設ける。シーリング油スピル弁５１ｃの出口ラインは油タンクへの戻り油ライン９Ｌに接続する。分岐ライン５１ａにおける制御油圧調整弁５１ｂとシーリング油スピル弁５１ｃとの間の中間ライン５１ｄからシーリング油圧ライン５１ｅを分岐し、シーリング油圧ライン５１ｅを防衝弁ブロック１０のシーリング油流入口１３ａに接続する。
【００７１】
制御油圧ライン９ｉの油圧の高さは、制御油圧ライン９ｉの油が制御油圧調整弁５１ｂとシーリング油スピル弁５１ｃを通って油タンク９ｆにリリーフする抵抗によって規定される。シーリング油圧ライン５１ｅの油圧の高さは、シーリング油圧ライン５１ｅの油がシーリング油スピル弁５１ｃを通って油タンク９ｆにリリーフする抵抗によって規定される。
【００７２】
而して、シーリング油スピル弁５１ｃに設ける抵抗は、シーリング油圧ライン５１ｅの油がシールのシーリングのための必要最低限の油圧になるような、シーリング油圧ライン５１ｅの油の油タンク９ｆへのリリーフ量を与える大きさである。また、制御油圧調整弁５１ｂに設ける抵抗は、シーリング油スピル弁５１ｃの抵抗と合せて、制御油圧ライン９ｉの油が方向切換弁９ｂを制御するための必要な油圧になるような、制御油圧ライン９ｉの油の油タンク９ｆへのリリーフ量を与える大きさである。
【００７３】
なお、制御油圧ポンプ９ｇの吐出量は、方向切換弁９ｂを作動させるのに必要な油量と、制御油圧調整弁５１ｂおよびシーリング油スピル弁５１ｃから常時油タンク９ｆに溢流させる油量との合計量である。
【００７４】
以下、上記した構成における作用と効果を説明する。
作用
図１に示すように、制御油圧ポンプ９ｇから吐出された油は、電磁パイロット弁９ｃを経て、方向切換弁９ｂに至るとともに、分岐ライン５１ａの中間ライン５１ｄからシーリング用逆止弁１３ｂを経て各シールの背面に至る。
【００７５】
而して、各シールの背面の空間は閉ざされた空間であるため、シーリング油圧ライン５１ｅ内に油の流れはなく、また、方向切換弁９ｂが中立位置にあるときは、電磁パイロット弁９ｃに至る制御油圧ライン９ｉ内に油の流れはない。従って、制御油圧ポンプ９ｇから吐出された油の全量が分岐ライン５１ａから、制御油圧調整弁５１ｂおよびシーリング油スピル弁５１ｃを通って油タンク９ｆに溢流する。
【００７６】
この状態において、シーリング油圧ライン５１ｅの油圧は、シーリング油スピル弁５１ｃの抵抗によって規定される油圧になる。この油圧は、シーリング油圧ライン５１ｅと並行して設けられている、作動油室５ａ〜５ｄからシーリング用の油圧として抽出する作動油が無負荷に伴い油圧が存在しなくなった場合でも、あるいは、作動油室５ａ〜５ｄの油圧が負圧になった場合でも、シール面に対して所定で一定の必要最小限の押圧力を与えられる高さであり、シールの条件によって異なるが、一般に１〜２ｋｇ／ｃｍ２である。そして、いかなる作動状態の変化においても、この油圧の高さを超えることはない。
【００７７】
また、制御油圧ライン９ｉの油圧は、制御油圧調整弁５１ｂとシーリング油スピル弁５１ｃとを合せた抵抗によって規定される油圧になる。この油圧は、制御装置の条件により異なるが、一般に５〜１０ｋｇ／ｃｍ２である。
効果
シーリング油圧ライン５１ｅと並行して設けられている、作動油室５ａ〜５ｄからシーリング用の油圧として抽出する作動油が無負荷に伴い油圧が存在しなくなった場合でも、あるいは、作動油室の油圧が負圧になった場合でも、シール面に対して所定の必要最小限の押圧力を与えて、安定したシーリング効果を維持することができる。その場合、シール面に対する押圧力が必要最小限の押圧力を超えることがない。従って、シール面の摩擦および摩耗が最小限に抑えられる。また更に、シール面が摩耗した場合でも、波板ばね７による場合とは違って、その効果は常に一定である。
【００７８】
さらに、シール背面空間は、従来圧力バルブ６による場合におけるような、小容積の閉ざされた空間ではなくなる。このため、蓄圧により高圧の作動油が常時シール背面に作用してシール面の潤滑油膜を破壊することはなく、潤滑油膜の破壊によりシール面の摩擦と摩耗とが促進されるようなことはなくなる。
【００７９】
また、圧力バルブ６を無くすることができるので、それが機内に脱落する可能性を取り除くことができる。
次に、本発明の２の実施の形態を図２に基づいて説明する。この形態においては、作動油室５ａ〜５ｄに与える作動油の方向を切り換えるための方向切換弁９ｂを作動させるのに必要な制御油圧、および、シールのシーリングに必要なシーリング油圧は、第１の実施の形態におけるような制御油圧ポンプ９ｇを設けて、それから供給する代わりに、次の手段によって得られるように構成する。
【００８０】
すなわち、図２に示すように、油圧ポンプ９ａから吐出された作動油が方向切換弁９ｂを出た規定油圧ライン９ｊに、制御油圧調整弁５２ａとシーリング油スピル弁５２ｂとを直列に設け、シーリング油スピル弁５２ｂの出口ラインを作動油の油タンク９ｆへの戻り油ライン９Ｌに接続する。制御油圧調整弁５２ａとシーリング油スピル弁５２ｂとの間の中間ライン５２ｃからシーリング油圧ライン５２ｄを分岐し、シーリング油圧ライン５２ｄを防衝弁ブロック１０のシーリング油流入口１３ａに接続する。油圧ポンプ９ａの吐出ラインから制御油圧ライン５２ｅを分岐し、このライン５２ｅを、電磁パイロット弁９ｃを経て、方向切換弁９ｂに導く。
【００８１】
油圧ポンプ９ａの吐出油圧には、次の手段によって、最低油圧が設定され、それが制御油圧ライン５２ｅを通って制御用油圧となる。すなわち、油圧ポンプ９ａから吐出された作動油が方向切換弁９ｂを出た規定油圧ライン９ｊを経て、油タンク９ｆへ戻される戻り油ライン９Ｌを通るラインにおいて、制御油圧調整弁５２ａとシーリング油スピル弁５２ｂとを通ることによる抵抗によって、作動条件にかかわりなく、油圧ポンプ９ａから吐出された作動油、すなわち、制御油圧ライン５２ｅに最低油圧を発生せしめる。かつ、制御油圧調整弁５２ａとシーリング油スピル弁５２ｂとの間の中間ライン５２ｃから分岐されるシーリング油圧ライン５２ｄの油圧は、作動条件にかかわりなく、シーリング油スピル弁５２ｂの抵抗により規定される。
【００８２】
而して、シーリング油スピル弁５２ｂに設ける抵抗は、油圧ポンプ９ａから吐出され、方向切換弁９ｂを経て油タンク９ｆへ戻される作動油において、シーリング油スピル弁５２ｂに設けた抵抗によって創出されるシーリング油圧ライン５２ｄの油圧が、シールのシーリングのための必要最低限の油圧になるようなものである。
また、制御油圧調整弁５２ａに設ける抵抗は、次のようなものである。すなわち、制御油圧調整弁５２ａの抵抗とシーリング油スピル弁５２ｂの抵抗とを合せた抵抗によって、油圧ポンプ９ａから吐出された作動油のライン、すなわち、制御油圧ライン５２ｅに創出される油圧が、方向切換弁９ｂを制御するために必要な油圧になるようなものである。
【００８３】
以下、上記した構成における作用と効果を説明する。
作用
図２に示すように、油圧ポンプ９ａから吐出され、規定油圧ライン９ｊから戻り油ライン９Ｌを経て油タンク９ｆに戻る作動油のラインにおいて、制御油圧調整弁５２ａとシーリング油スピル弁５２ｂとの間の中間ライン５２ｃから分岐されるシーリング油圧ライン５２ｄの作動油は、防衝弁ブロック１０のシーリング油流入口１３ａから、シーリング用逆止弁１３ｂを経て各シールの背面に至る。
【００８４】
而して、各シールの背面の空間は閉ざされた空間であるため、シーリング油圧ライン５２ｄ内に油の流れはなく、また、方向切換弁９ｂが中立位置にあるときは、電磁パイロット弁９ｃに至る制御油圧ライン５２ｅ内に油の流れはない。従って、油圧ポンプ９ａから吐出された油の全量が、規定油圧ライン９ｊから制御油圧調整弁５２ａとシーリング油スピル弁５２ｂとを通って、戻り油ライン９Ｌに、そして、油タンク９ｆに戻る。
【００８５】
この状態において、シーリング油圧ライン５２ｄの油圧は、シーリング油スピル弁５２ｂの抵抗によって規定される油圧になる。この油圧は、シーリング油圧ライン５２ｄと並行して設けられている、作動油室５ａ〜５ｄからシーリング用の油圧として抽出する作動油が無負荷に伴い油圧が存在しなくなった場合でも、あるいは、作動油室５ａ〜５ｄの油圧が負圧になった場合でも、シール面に対して所定の必要最小限の押圧力を与えられる高さであり、シールの条件によって異なるが、一般に１〜２ｋｇ／ｃｍ２である。そして、いかなる作動状態の変化においても、この油圧の高さを超えることはない。
【００８６】
また、制御油圧ライン５２ｅの油圧は、制御油圧調整弁５２ａとシーリング油スピル弁５２ｂとを合せた抵抗によって規定される油圧になる。この油圧は、制御装置の条件により異なるが、一般に５〜１０ｋｇ／ｃｍ２である。
効果
シーリング油圧ライン５１ｄと並行して設けられている、作動油室５ａ〜５ｄからシーリング用の油圧として抽出する作動油が無負荷に伴い油圧が存在しなくなった場合でも、あるいは、作動油室の油圧が負圧になった場合でも、シール面に対して所定の必要最小限の押圧力を与えて、安定したシーリング効果を維持することができる。その場合、シール面に対する押圧力が必要最小限の押圧力を超えることがない。従って、シール面の摩擦および摩耗が最小限に抑えられる。また更に、シール面が摩耗した場合でも、波板ばね７による場合とは違って、その効果は常に一定である。
【００８７】
さらに、シール背面空間は、従来圧力バルブ６による場合におけるような、小容積の閉ざされた空間ではなくなる。このため、蓄圧により高圧の作動油が常時シール背面に作用してシール面の潤滑油膜を破壊することがなく、潤滑油膜の破壊によりシール面の摩擦と摩耗とが促進されるようなことはなくなる。
【００８８】
また、圧力バルブ６を無くすることができるので、それが機内に脱落する可能性を取り除くことができる。
次に、本発明の第３の実施の形態を図３に基づいて説明する。図３に示すように、ロータリーベーン式舵取機の作動油室５ａ〜５ｄに与える作動油の方向を切り換えるための方向切換弁９ｂを作動させるために必要な制御油圧は、油圧ポンプ９ａに同軸に設けた制御油圧ポンプ９ｇから制御油圧ライン９ｉと電磁パイロット弁９ｃとを通って供給される。制御油圧ライン９ｉから分岐ライン５３ａを分岐しており、分岐ライン５３ａには、第１制御油圧調整弁５３ｂと第２制御油圧調整弁５３ｃとを並列して設ける。第１制御油圧調整弁５３ｂとシーリング油スピル弁５３ｄとを直列に設ける。シーリング油スピル弁５３ｄの出口ラインをタンクへの戻り油ライン９Ｌに接続する。第１制御油圧調整弁５３ｂとシーリング油スピル弁５３ｄとの間の中間ライン５３ｅからシーリング油圧ライン５３ｆを分岐し、シーリング油圧ライン５３ｆを防衝弁ブロック１０のシーリング油流入口１３ａに接続する。
【００８９】
第２制御油圧調整弁５３ｃの出口ラインをタンクへの戻り油ライン９Ｌに接続する。切換弁５３ｇを第１制御油圧調整弁５３ｂと第２制御油圧調整弁５３ｃとの入口側に設け、シーリング油圧ライン５３ｆの油圧の喪失を検知することによって第１制御油圧調整弁５３ｂを第２制御油圧調整弁５３ｃに切換えるようにする。
【００９０】
制御油圧ライン９ｉの油圧の高さは、制御油圧ライン９ｉの油が第１制御油圧調整弁５３ｂとシーリング油スピル弁５３ｄとを通って、あるいは、第２制御油圧調整弁５３ｃを通って、油タンク９ｆにリリーフする抵抗によって、規定される。シーリング油圧ライン５３ｆの油圧の高さは、シーリング油圧ライン５３ｆの油がシーリング油スピル弁５３ｄを通って油タンク９ｆにリリーフする抵抗によって規定される。
【００９１】
而して、シーリング油スピル弁５３ｄに設ける抵抗は、シーリング油圧ライン５３ｆの油がシールをシーリングするための必要最低限の油圧になるような、シーリング油圧ライン５３ｆの油の油タンク９ｆへのリリーフ量を与える大きさである。
【００９２】
また、第１制御油圧調整弁５３ｂに設ける抵抗は、シーリング油スピル弁５３ｄの抵抗と合せて、制御油圧ライン９ｉの油が方向切換弁９ｂを制御するための必要な油圧になるような、制御油圧ライン９ｉの油の油タンク９ｆへのリリーフ量を与える大きさである。また、第２制御油圧調整弁５３ｃに設ける抵抗は、分岐ライン５３ａが第２制御油圧調整弁５３ｃのラインに切り換えられた時、制御油圧ライン９ｉの油が方向切換弁９ｂを制御するための必要な油圧になるような、制御油圧ライン９ｉの油の油タンク９ｆへのリリーフ量を与える大きさである。
【００９３】
なお、制御油圧ポンプ９ｇの吐出量は、方向切換弁９ｂを作動させるのに必要な油量と、第１制御油圧調整弁５３ｂおよびシーリング油スピル弁５３ｄから常時油タンク９ｆに溢流させる油量との合計量である。
【００９４】
以下、上記した構成における作用と効果を説明する。
作用
図３に示すように、制御油圧ポンプ９ｇから吐出された油は、電磁パイロット弁９ｃを経て、方向切換弁９ｂに至るとともに、分岐ライン５３ａの中間ライン５３ｅからシーリング用逆止弁１３ｂを経て各シールの背面に至る。
【００９５】
而して、各シ一ルの背面の空間は閉ざされた空間であるため、シーリング油圧ライン５３ｆ内に油の流れはなく、また、方向切換弁９ｂが中立位置にあるときは、電磁パイロット弁９Ｃに至る制御油圧ライン９ｉ内に油の流れはない。従って、制御油圧ポンプ９ｇから吐出された油の全量が分岐ライン５３ａから、第１制御油圧調整弁５３ｂおよびシーリング油スピル弁５３ｄを通って油タンク９ｆに溢流する。
【００９６】
この状態において、シーリング油圧ライン５３ｆの油圧は、シーリング油スピル弁５３ｄの抵抗によって規定される油圧になる。この油圧は、シーリング油圧ライン５３ｆと並行して設けられている、作動油室５ａ〜５ｄからシーリング用の油圧として抽出する作動油が無負荷に伴い油圧が存在しなくなった場合でも、あるいは、作動油室５ａ〜５ｄの油圧が負圧になった場合でも、シール面に対して一定の必要最小限の押圧力を与えられる高さであり、シールの条件によって異なるが、一般に１〜２ｋｇ／ｃｍ２である。そして、いかなる作動状態の変化においても、この油圧の高さを超えることはない。
【００９７】
また、制御油圧ライン９ｉの油圧は、第１制御油圧調整弁５３ｂとシーリング油スピル弁５３ｄとを合せた抵抗によって規定される油圧になる。あるいは、切換弁５３ｇにより分岐ライン５３ａが第２制御油圧調整弁５３ｃのラインに切り換えられた場合は、第２制御油圧調整弁５３ｃのみの抵抗によって規定される油圧になる。これらの油圧は、制御装置の条件により異なるが、一般に５〜１０ｋｇ／ｃｍ２である。
【００９８】
上記の状態において、万一のシールの破損等により、シール背面に導かれたシーリング油が油タンクに連通して油圧を失った場合、その油圧の喪失を切換弁５３ｇが検知して、分岐ライン５３ａの第１制御油圧調整弁５３ｂとシーリング油スピル弁５３ｄとのラインを遮断し、第２制御油圧調整弁５３ｃのラインに切り換えて、制御用の油圧を確保する。この切換弁５３ｇの切換が行われたことを感知することで、シールに異常が発生したことを外部から察知することができる。
効果
シーリング油圧ライン５３ｆと並行して設けられている、作動油室５ａ〜５ｄからシーリング用の油圧として抽出する作動油が無負荷に伴い油圧が存在しなくなった場合でも、あるいは、作動油室の油圧が負圧になった場合でも、シール面に対して所定の必要最小限の押圧力を与えて、安定したシーリング効果を維持することができる。その場合、シール面に対する押圧力が必要最小限の押圧力を超えることがない。従って、シール面の摩擦および摩耗が最小限に抑えられる。また更に、シール面が摩耗した場合でも、波板ばね７による場合とは違って、その効果は常に一定である。
【００９９】
さらに、シール背面空間は、従来圧力バルブ６による場合におけるような、小容積の閉ざされた空間ではなくなる。このため、蓄圧により高圧の作動油が常時シール背面に作用してシール面の潤滑油膜を破壊することはなく、潤滑油膜の破壊によりシール面の摩擦と摩耗とが促進されるようなことはなくなる。
【０１００】
また、圧力バルブ６を無くすることができるので、それが機内に脱落する可能性を取り除くことができる。
さらに、切換弁５３ｇが第２制御油圧調整弁５３ｃのポジションに切り換ったことをもって、シールに破損等の異常が発生したことを外部から察知することが出来る。
【０１０１】
次に、本発明の第４の実施の形態を図４に基づいて説明する。図４に示すように、油圧ポンプ９ａから吐出された作動油が方向切換弁９ｂを出た規定油圧ライン９ｊに、第１制御油圧調整弁５４ａとシーリング油スピル弁５４ｂとを直列に設け、シーリング油スピル弁５４ｂの出口ラインを作動油の油タンク９ｆへの戻り油ライン９Ｌに接続する。第１制御油圧調整弁５４ａとシーリング油スピル弁５４ｂとの間の中間ライン５４ｃからシーリング油圧ライン５４ｄを分岐し、シーリング油圧ライン５４ｄを防衝弁ブロック１０のシーリング油流入口１３ａに接続する。作動油が方向切換弁９ｂを出た規定油圧ライン９ｊに、第１制御油圧調整弁５４ａと並列に第２制御油圧調整弁５４ｆを設け、第２制御油圧調整弁５４ｆの出口ラインを油タンク９ｆへの戻り油ライン９Ｌにｉ接続する。切換弁５４ｇを第１制御油圧調整弁５４ａと第２制御油圧調整弁５４ｆとの入口側に設け、シーリング油圧ライン５４ｄの油圧の喪失を検知することによって第１制御油圧調整弁５４ａを第２制御油圧調整弁５４ｆに切換えるようにする。油圧ポンプ９ａの吐出ラインから制御油圧ライン５４ｅを分岐し、このライン５４ｅを、電磁パイロット弁９ｃを経て、方向切換弁９ｂに導く。
【０１０２】
油圧ポンプ９ａの吐出油圧には、次の手段によって、最低油圧が設定され、それが制御油圧ライン５４ｅを通って制御用油圧となる。すなわち、油圧ポンプ９ａから吐出された作動油が、方向切換弁９ｂを出た規定油圧ライン９ｆを経て、油タンク９ｆへ戻される戻り油ライン９Ｌを通るラインにおいて、第１制御油圧調整弁５４ａとシーリング油スピル弁５４ｂとを通ることによる抵抗によって、作動条件にかかわりなく、油圧ポンプ９ａから吐出された作動油、すなわち、制御油圧ライン５４ｅに最低油圧を発生せしめる。かつ、第１制御油圧調整弁５４ａとシーリング油スピル弁５４ｂとの間の中間ライン５４ｃから分岐されるシーリング油圧ライン５４ｄの油圧は、作動条件にかかわりなく、シーリング油スピル弁５４ｂの抵抗により規定される。
【０１０３】
而して、シーリング油スピル弁５４ｂに設ける抵抗は、油圧ポンプ９ａから吐出され、方向切換弁９ｂを経て油タンク９ｆへ戻される作動油において、シーリング油スピル弁５４ｂに設けた抵抗によって創出されるシーリング油圧ライン５４ｄの油圧が、シールのシーリングのための必要最低限の油圧になるようなものである。
【０１０４】
また、第１制御油圧調整弁５４ａに設ける抵抗は、次のようなものである。すなわち、第１制御油圧調整弁５４ａの抵抗とシーリング油スピル弁５４ｂの抵抗とを合せた抵抗によって、油圧ポンプ９ａから吐出された作動油のライン、すなわち、制御油圧ライン５４ｅに創出される油圧が、方向切換弁９ｂを制御するために必要な油圧になるようなものである。
【０１０５】
また、第２制御油圧調整弁５４ｆに設ける抵抗は、第１制御油圧調整弁５４ａの抵抗とシーリング油スピル弁５４ｂの抵抗とを合せた抵抗に等しいものであり、第２制御油圧調整弁５４ｆ単独でもって、油圧ポンプ９ａから吐出された作動油のライン、すなわち、制御油圧ライン５４ｅに創出される油圧を、方向切換弁９ｂを制御するために必要な油圧にできるものである。
【０１０６】
以下、上記した構成における作用と効果を説明する。
作用
図４に示すように、油圧ポンプ９ａから吐出され、規定油圧ライン９ｆから戻り油ライン９Ｌを経て油タンク９ｆに戻る作動油のラインにおいて、第１制御油圧調整弁５４ａとシーリング油スピル弁５４ｂとの間の中間ライン５４ｃから分岐されるシーリング油圧ライン５４ｄの作動油は、防衝弁ブロック１０のシーリング油流入口１３ａからシーリング用逆止弁１３ｂを経て各シールの背面に至る。
【０１０７】
而して、各シールの背面の空間は閉ざされた空間であるため、シーリング油圧ライン５４ｄ内に油の流れはなく、また、方向切換弁９ｂが中立位置にあるときは、電磁パイロット弁９ｃに至る制御油圧ライン５４ｅ内に油の流れはない。従って、油圧ポンプ９ａから吐出された油の全量が、規定油圧ライン９ｊから第１制御油圧調整弁５４ａとシーリング油スピル弁５４ｂとを通って、戻り油ライン９Ｌに、そして、油タンク９ｆに戻る。
【０１０８】
この状態において、シーリング油圧ライン５４ｄの油圧は、シーリング油スピル弁５４ｂの抵抗によって規定される油圧になる。この油圧は、シーリング油圧ライン５４ｄと並行して設けられている作動油室５ａ〜５ｄからシーリング用の油圧として抽出する作動油が無負荷に伴い油圧が存在しなくなった場合でも、あるいは、作動油室５ａ〜５ｄの油圧が負圧になった場合でも、シール面に対して所定の必要最小限の押圧力を与えられる高さであり、シールの条件によって異なるが、一般に１〜２ｋｇ／ｃｍ２である。そして、いかなる作動状態の変化においても、この油圧の高さを超えることはない。
【０１０９】
また、制御油圧ライン９ｉの油圧は、第１制御油圧調整弁５４ａとシーリング油スピル弁５４ｂとを合せた抵抗によって規定される油圧になる。あるいは、切換弁５４ｇにより規定油圧ライン９ｊが第２制御油圧調整弁５４ｆのラインに切り換えられた場合は、第２制御油圧調整弁５４ｆのみの抵抗によって規定される油圧になる。これらの油圧は、制御装置の条件により異なるが、一般に５〜１０ｋｇ／ｃｍ２である。
【０１１０】
上記の状態において、万一のシールの破損等により、シール背面に導かれたシーリング油が油タンクに連通して油圧を失った場合、その油圧の喪失を切換弁５４ｇが検知して、規定油圧ライン９ｊの第１制御油圧調整弁５４ａとシーリング油スピル弁５４ｂとのラインを遮断し、第２制御油圧調整弁５４ｆのラインに切り換えて、制御用の油圧を確保する。この切換弁５４ｇの切換が行われたことを感知することで、シールに異常が発生したことを外部から察知することができる。
効果
シーリング油圧ライン５４ｄと並行して設けられている作動油室５ａ〜５ｄからシーリング用の油圧として抽出する作動油が無負荷に伴い油圧が存在しなくなった場合でも、あるいは、作動油室の油圧が負圧になった場合でも、シール面に対して所定の必要最小限の押圧力を与えて、安定したシーリング効果を維持することができる。その場合、シール面に対する押圧力が必要最小限の押圧力を超えることがない。従って、シール面の摩擦および摩耗が最小限に抑えられる。また更に、シール面が摩耗した場合でも、波板ばね７による場合とは違って、その効果は常に一定である。
【０１１１】
さらに、シール背面空間は、従来圧力バルブ６による場合におけるような、小容積の閉ざされた空間ではなくなる。このため、蓄圧により高圧の作動油が常時シール背面に作用してシール面の潤滑油膜を破壊することがなく、潤滑油膜の破壊によりシール面の摩擦と摩耗とが促進されるようなことはなくなる。
【０１１２】
また、圧カバルブ６を無くすることができるので、それが機内に脱落する可能性を取り除くことができる。
さらに、切換弁５４ｇが第２制御油圧調整弁５４ｆのポジションに切り換ったことをもって、シールに破損等の異常が発生したことを外部から察知することが出来る。
【符号の説明】
【０１１３】
５１ａ  分岐ライン
５１ｂ  制御油圧調整弁
５１ｃ  シーリング油スピル弁
５１ｄ  中間ライン
５１ｅ  シーリング油圧ライン
５２ａ  制御油圧調整弁
５２ｂ  シーリング油スピル弁
５２ｃ  中間ライン
５２ｄ  シーリング油圧ライン
５２ｅ  制御油圧ライン
５３ａ  分岐ライン
５３ｂ  第１制御油圧調整弁
５３ｃ  第２制御油圧調整弁
５３ｄ  シーリング油スピル弁
５３ｅ  中間ライン
５３ｆ  シーリング油圧ライン
５３ｇ  切換弁
５４ａ  第１制御油圧調整弁
５４ｂ  シーリング油スピル弁
５４ｃ  中間ライン
５４ｄ  シーリング油圧ライン
５４ｅ  制御油圧ライン
５４ｆ  第２制御油圧調整弁
５４ｇ  切換弁
【図１】
0005517820.tif 000002
【図２】
0005517820.tif 000003
【図３】
0005517820.tif 000004
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
0005517820.tif 000009
【図９】
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【図１０】
0005517820.tif 000011
【図１１】
0005517820.tif 000012
【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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