(57)【要約】      （修正有）【課題】アクチュエーターの作動不良を惹起する可能性のある、あるいは、アクチュエーターの作動不良を惹起しているシールの箇所およびその原因を外部において認知できる方法を提供する。【解決手段】内部の複数箇所の各々にシール２、３、４、５、６、７を配置したアクチュエーター１と、アクチュエーター１へ作動油を送油し、アクチュエーター１からの排出作動油がリターンフィルターを通して油タンクへ戻る油圧装置を備えるロータリーベーン式舵取機において、各シールに配置部位別の異なる識別色を与え、シールの摩耗により生じた粒子、あるいはシールの破損により生じた砕片をリターンフィルターで捕捉し、捕捉した前記粒子あるいは前記砕片の識別色により前記粒子あるいは前記砕片の発生源を識別して、アクチュエーター１の作動不良を惹起しているシールの箇所を外部において認知する。【選択図】図１
2012136198.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部の複数箇所の各々にシールを配置したアクチュエーターと、アクチュエーターへ作動油を送油し、アクチュエーターからの排出作動油がリターンフィルターを通して油タンクへ戻る油圧装置を備えるロータリーベーン式舵取機において、
各シールに配置部位別の異なる識別色を与え、シールの摩耗により生じた粒子、あるいはシールの破損により生じた砕片をリターンフィルターで捕捉し、捕捉した前記粒子あるいは前記砕片の識別色により前記粒子あるいは前記砕片の発生源を識別して、アクチュエーターの作動不良を惹起しているシールの箇所を外部において認知することを特徴とするロータリーベーン式舵取機のシールの監視方法。
【請求項２】
捕捉した前記粒子あるいは前記砕片の性状からその発生原因を特定して、アクチュエーターの作動不良を惹起している原因を外部において認知する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ルの監視方法。
【請求項３】
アクチュエーターが、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前記油室用空間を複数の油室に区画し、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および上下端面にそれぞれスリットを形成し、前記トップカバーの裏面に対向するスリット内に弾性材料よりなる上部横シールを保持し、前記ハウジングの内底面に対向するスリット内に弾性材料よりなる下部横シールを保持し、前記ハウジングの内周面に対向するスリット内に弾性材料よりなる縦シールを、その上端面と下端面がそれぞれ上部横シールと下部横シールの裏面に接触するように保持し、ハウジングのセグメントに、半径方向の先端面に縦スリットを形成し、縦スリットに縦シールを保持し、トップカバーの裏面に上部リングシールを装着し、ハウジングの内底面に下部リングシールを装着し、上部横シール、下部横シール、双方の縦シール、上部リングシール、下部リングシールに配置部位別の異なる識別色を与えてなり、油圧装置が、一方向吐出型の油圧ポンプと、アクチュエーターへの作動油の送油方向を切り換えるとともに、アクチュエーターからの排出作動油を常に油タンクに戻す方向切換弁と、方向切換弁から油タンクへの戻り油ラインにおいて排出作動油を濾過するリターンフィルターを設けてなる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ルの監視方法。
【請求項４】
アクチュエーターと、アクチュエーターへ作動油を送油する油圧装置を備え、
アクチュエーターが、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前記油室用空間を複数の油室に区画し、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および上下端面にそれぞれスリットを形成し、前記トップカバーの裏面に対向するスリット内に弾性材料よりなる上部横シールを保持し、前記ハウジングの内底面に対向するスリット内に弾性材料よりなる下部横シールを保持し、前記ハウジングの内周面に対向するスリット内に弾性材料よりなる縦シールを、その上端面と下端面がそれぞれ上部横シールと下部横シールの裏面に接触するように保持し、ハウジングのセグメントに、半径方向の先端面に縦スリットを形成し、縦スリットに縦シールを保持し、トップカバーの裏面に上部リングシールを装着し、ハウジングの内底面に下部リングシールを装着し、上部横シール、下部横シール、双方の縦シール、上部リングシール、下部リングシールに配置部位別の異なる識別色を与えてなり、
油圧装置が、一方向吐出型の油圧ポンプと、アクチュエーターへの作動油の送油方向を切り換えるとともに、アクチュエーターからの排出作動油を常に油タンクに戻す方向切換弁と、方向切換弁から油タンクへの戻り油ラインにおいて排出作動油を濾過するリターンフィルターを設けてなることを特徴とするロータリーベーン式舵取機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はロータリーベーン式舵取機に関し、そのシールを監視する技術に係るものである。
【背景技術】
【０００２】
従来のロータリーベーン式舵取機のアクチュエーター１は、例えば図２〜図４に示すようなものであり、ハウジング１１と、その内部に収納されて回転するローター１２とを有している。
【０００３】
ローター１２は、半径方向には下部軸部１２ａがハウジング１１の底部に設けたボス部１１ａでラジアル軸受１４ａを介して支持され、上部軸部１２ｂがハウジング１１の上部開口を塞ぐように配置した環状のトップカバー１３でラジアル軸受１４ｂを介して支持され、また、軸方向には、ローター１２の下端面がハウジング１１の内底面でスラスト軸受１４ｃを介して支持されている。
【０００４】
ローター１２は、舵軸１７の軸頭１７ａを装入して緊合する内部貫通孔１２ｃを有し、外周面の周方向に沿った等間隔の位置に（１〜ｎ）数（ここではｎ＝２の場合について説明する。以下同じ）のベーン１２ｄを突設している。ハウジング１１は、内周面の周方向に沿った等間隔の位置に、上記ベーン１２ｄと同数のセグメント１１ｂを突設している。
ローター１２の各ベーン１２ｄは、上端面に形成した上部横スリット１２ｅ内に、トップカバー１３の裏面に摺接する上部横シール１２ｆを保持し、下端面に形成した下部横スリット１２ｇ内に、ハウジング１１の内底面に摺接する下部横シール１２ｈを保持し、半径方向の先端面に形成した縦スリット１２ｉ内に、ハウジング１１の内周面に摺接する縦シール１２ｊを保持している。
【０００５】
また、ハウジング１１のセグメント１１ｂは、半径方向の先端面に形成した縦スリット１１ｃ内に、ローター１２の外周面に摺接する縦シール１１ｄを保持している。なお、上記各シール１２ｆ、１２ｈ、１２ｊ、１１ｄはそれぞれポリマー等の弾性材料によって形成されている。
【０００６】
ローター１２は、ハウジング１１内において、ベーン１２ｄの上部および下部横シール１２ｆ、１２ｈがそれぞれトップカバー１３の裏面およびハウジング１１の内底面に摺接し、同縦シール１２ｊがハウジング１１の内周面に摺接し、また、ローター１２の外周面がハウジング１１のセグメント１１ｂの縦シール１１ｄに摺接する状態で回転する。これにより、ローター１２の外側周囲に形成された油室用空間１５がベーン１２ｄとセグメント１１ｂとによって、作動油室１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、１５ｄに区画される。
【０００７】
トップカバー１３は、ローター１２の上部端面の外周円環面に対向する部位に全周にわたって形成した上部リングスリット１３ａ内に、環状の上部リングシール１３ｂを保持している。また、ハウジング１１は、ローター１２の下部端面の外周円環面に対向する部位に全周にわたって形成した下部リングスリット１１ｅ内に、環状の下部リングシール１１ｆを保持している。上部および下部リングシール１３ｂ、１１ｆはそれぞれポリマー等の弾性材料によって形成されている。
【０００８】
図３に示すように、上記上部リングシール１３ｂは、リングシール面１３ｃがローター１２の上部端面の半径方向端縁部と全周にわたって接触するとともに、リングシール面１３ｃの外周縁部１３ｄがベーン１２ｄの上部横シール１２ｆの内周側上端縁１２ｋとセグメントｌｌｂの縦シール１１ｄの内周側上端縁１１ｈとにそれぞれ接触している。
【０００９】
また、上記下部リングシール１１ｆは、上部リングシール１３ｂと同様に、リングシール面１１ｇがローター１２の下部端面の半径方向端縁部と全周にわたって接触するとともに、リングシール面１１ｇの外周縁部１１ｉがベーン１２ｄの下部横シール１２ｈの内周側下端縁１２ｍとセグメント１１ｂの縦シール１１ｄの内周側下端縁１１ｊとにそれぞれ接触している。
【００１０】
これらにより、各作動油室１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、１５ｄの圧油が、ローター１２の上部端面とトップカバー１３の裏面との間の微小な間隙を通って、また、上部リングスリット１３ａおよび下部リングスリット１１ｅのそれぞれ外周側面を通って、あるいは、ベーン１２の上部および下部横シール１２ｆ、１２ｈの上下の各内周端縁部１２ｋ、１２ｍ、およびセグメント１１ｂの縦シール１１ｄの上下の各内周端縁部１１ｈ、１１ｊを通って、高圧側となる作動油室から低圧側となる隣接の作動油室に漏洩することを防ぐとともに、大気に通ずるローター軸部１２ａ、１２ｂへ漏出することを防いでいる。
【００１１】
ローター１２の回転軸心に対して対極の位置にある作動油室１５ａ、１５ｃ同士、および作動油室１５ｂ、１５ｄ同士はそれぞれ連通しており、例えば作動油室１５ａ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１５ｃにも同時に圧油が供給され、一方、残りの作動油室１５ｂ、１５ｄ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１２の回転が成立する。
【００１２】
上記のローター１２のベーン１２ｄの上部横シール１２ｆ、下部横シール１２ｈ、縦シール１２ｊ、ハウジング１１のセグメント１１ｂの縦シール１１ｄ、ハウジング１１の下部リングシール１１ｆおよびトップカバー１３の上部リングシール１３ｂは、それぞれ接触摺動ずる相手面との間のシーリング効果を高めるために、各シール１２ｆ、１２ｈ、１２ｊ、１１ｄ、１１ｆ、１３ｂのそれぞれの背面に、高圧側となる作動油室（１５ａ、１５ｃあるいは１５ｂ、１５ｄ）から圧油を導いて、この油圧によりそれぞれのシール面をそれぞれ相手面に押し付けるようにしている。
【００１３】
高圧側となる作動油室（１５ａ、１５ｃあるいは１５ｂ、１５ｄ）から圧油を各シール１２ｆ、１２ｈ、１２ｊ、１１ｄ、１１ｆ、１３ｂの背面に導く手段として、各ベーン１２ｄの縦シール１２ｊ、および上部および下部横シール１２ｆ、１２ｈに対しては、図３、図４に示すように、各ベーン１２ｄを貫通する各油室連通孔１２ｎにそれぞれ圧力バルブ１６を装着し、いずれか高圧側となった作動油室の圧油が圧力バルブ１６を通って各ベーン１２ｄの各縦シール１２ｊ、および、上部および下部横シール１２ｆ、１２ｈの各背面に作用する。
【００１４】
また、各セグメント１１ｂの縦シール１１ｄに対しては、ベーン１２ｄと同様に、図３、図４に示すように、各セグメント１１ｂを貫通する各油望遠通孔１１ｋにそれぞれ圧力バルブ１６を装着し、いずれか高圧側となった作動油室の圧油が圧力バルブ１６を通って各セグメント１１ｂの縦シール１１ｄの背面に導かれている。
【００１５】
また、上部および下部リングシール１３ｂ、１１ｆに対しては、図３に示すように、セグメント１１ｂの縦シール１１ｄの背面の上端部から上部リングシール１３ｂの背面に通じる油路１３ｅがトップカバー１３に穿孔されている。また、上記セグメント縦シール１１ｄの背面の下端部から下部リングシール１１ｆの背面に通じる油路１１ｍがハウジング１１の底部に穿孔されている。
【００１６】
これによって、高圧側となる作動油室１５ａ〜１５ｄからの圧油を、セグメント１１ｂの縦シール１１ｄの背面を通して、上部および下部リングシール１３ｂ、１１ｆの各背面に作用させている。
【００１７】
なお、ローター１２には、上部リングシール１３ｂの位置よりも内側の上部端面と下部リングシール１１ｆの位置よりも内側の下部端面とを連通するバランス孔１２ｏが設けられており、上下部端面への漏洩油圧をバランス孔１２ｏを介して上下で均圧化することにより、ローター１２に軸方向に差圧による不均等な力が作用することを防いでいる。
【００１８】
上記のロータリーベーン式舵取機のアクチュエーター１を作動させる油圧装置の回路は、例えば図５に示すようなものであり、油圧回路を構成する主要要素は、油圧ポンプ２１、方向切換弁２２およびそれを駆動する電磁弁２３、取舵側および面舵側パイロット逆止弁２４、２５、取舵側および面舵側流量調整弁２６、２７、油タンク２８、および、方向切換弁２２の出口とアクチュエーター１とを結ぶ取舵側主油圧ライン２９および面舵側主油圧ライン３０である。
油圧ポンプ２１は一方向一定吐出量型であり、油圧ポンプ２１からの吐出油によりアクチュエーター１を取舵側に回転させる場合と面舵側に回転させる場合との流路の切換えを方向切換弁２２によって行う。方向切換弁２２はまた、アクチュエーター１を作動させないとき、油圧ポンプ２１からの吐出油を油タンク２８に戻す作用も行う。
【００１９】
取舵側および面舵側パイロット逆止弁２４、２５は、アクチュエーター１を作動させるとき、すなわち、油圧ポンプ２１からの吐出油に油圧が発生するときに、主油圧ライン２９、３０を開き、アクチュエーター１を作動させないときは、逆止作用を行って、作動油をアクチュエーター１の作動油室１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、１５ｄ内に閉じ込め、ローター１２すなわち舵軸１７を固定する。
【００２０】
而して、取舵側および面舵側流量調整弁２６、２７は、作動油のアクチュエーター１からの流出側、すなわち、油タンク２８への戻り側の主油圧ライン２９あるいは３０に抵抗を与えることによって、アクチュエーター１の運動を滑らかにするものである。
【００２１】
なお、アクチュエーター１の隣接する作動油室１５ａ、１５ｄおよび１５ｂ、１５ｃ問をそれぞれ防衝弁３１、３２によって結んでおり、作動油室１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、１５ｄがパイロット逆止弁２４、２５によってロックされているときに、舵に異常に大きい力が作用すると、防衝弁３１あるいは３２が作用して、高圧側となった作動油室１５ａ、１５ｃあるいは１５ｂ、１５ｄの作動油を低圧側の作動油室１５ｂ、１５ｄあるいは１５ａ、１５ｃに逃がすようになっている。
【００２２】
なお、方向切換弁２２を作動させるための制御油圧は、図５に示すように、油圧ポンプ２１の吐出圧を利用する場合と、図６に示すように、制御油圧を独立した制御油ポンプ３３から作り出す場合とがある。
【００２３】
油圧ポンプ２１から吐出された作動油は、方向切換弁２２を経て舵取機アクチュエーター１に入り、アクチュエーター１を作動させる。アクチュエーター１から排出される作動油は、方向切換弁２２を経て油タンク２８に戻る。この油タンク２８に戻る作動油は、アクチュエーター１の作動に伴い発生するアクチュエーター１の各シール１２ｆ、１２ｈ、１２ｊ、１１ｄ、１１ｆ、１３ｂの摩耗から生じる粒子、あるいは、破損等から生じる砕片を全て含んでいるので、これらを油圧系統から除去するために、作動油が油タンク２８に戻る戻り油ラインにリターンフィルター３４を設けている。そして、これら粒子と砕片がフィルターの網目に堆積するようにしている。
【００２４】
リターンフィルター３４の点検は周期的に行い、そして、その堆積物から作動油の汚れ状況およびアクチュエーター１のシールの損傷がないかどうかの状況を監視するようにしている。また、リターンフィルター３４には油圧警報装置を取り付けてあり、堆積物が多量に発生してリターンフィルター３４の網目が詰まり、戻り油ラインの油圧が上昇したときは、警報を発するようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００２５】
【特許文献１】特開２００３−１６１３７１
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２６】
上記した技術の構成において、舵取機のアクチュエーター１が作動不良になる原因の主なるものは以下のものである。
作動油室１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、１５ｄの油密を確保するために設けられているシール、すなわち、ローターベーン１２ｄの上部横シール１２ｆ、下部横シール１２ｈおよび縦シール１２ｊ、ハウジングセグメントｌｌｂの縦シール１１ｄ、下部リングシール１１ｆおよび上部リングシール１３ｂのそれぞれが、相手面に対して摺動することにより摩耗してシーリング機能を損なうに至ることである。
【００２７】
また、何らかの原因により機械的に破損してシーリング機能を損なうに至ることや、局部異常摩擦熱により材料が熱応力で破壊されてシーリング機能を損なうに至ることや、あるいは、熱による材料組織の劣化を生じてシーリング機能を損なうに至ることなどである。
【００２８】
しかし、これらシール１２ｆ、１２ｈ、１２ｊ、１１ｄ、１１ｆ、１３ｂはいずれもアクチュエーター１のハウジング１１の内部に存在し、外部からは観察できないので、アクチュエーター１の作動不良が、どのシールに起因し、また、如何なる原因によるものかを外部において知ることができないという問題があった。
【００２９】
本発明は上記した課題を解決するものであり、ロータリーベーン式舵取機の作動不良がアクチュエーターのローターベーンの上部および下部横シール、縦シール、ハウジングセグメントの縦シール、上部及び下部リングシールの摩耗あるいは破損により引き起こされること、および、この摩耗あるいは破損によりシール材の粒子あるいは砕片が発生して、作動油の油圧系統に放出されることに鑑み、，アクチュエーターを作動させる油圧装置の回路におけるリターンフィルターにより捕捉されたシール材の粒子あるいは砕片によって、舵取機の作動不良を惹起する可能性のある、あるいは、舵取機の作動不良を惹起しているシールの箇所およびその原因を外部において認知できる方法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】
【００３０】
上記課題を解決するために、本発明のロータリーベーン式舵取機のシールの監視方法は、内部の複数箇所の各々にシールを配置したアクチュエーターと、アクチュエーターへ作動油を送油し、アクチュエーターからの排出作動油がリターンフィルターを通して油タンクへ戻る油圧装置を備えるロータリーベーン式舵取機において、
各シールに配置部位別の異なる識別色を与え、シールの摩耗により生じた粒子、あるいはシールの破損により生じた砕片をリターンフィルターで捕捉し、捕捉した前記粒子あるいは前記砕片の識別色により前記粒子あるいは前記砕片の発生源を識別して、アクチュエーターの作動不良を惹起しているシールの箇所を外部において認知することを特徴とする。
【００３１】
本発明のロータリーベーン式舵取機のシールの監視方法において、捕捉した前記粒子あるいは前記砕片の性状からその発生原因を特定して、アクチュエーターの作動不良を惹起している原因を外部において認知することを特徴とする。
【００３２】
本発明のロータリーベーン式舵取機のシールの監視方法において、アクチュエーターが、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前記油室用空間を複数の油室に区画し、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および上下端面にそれぞれスリットを形成し、前記トップカバーの裏面に対向するスリット内に弾性材料よりなる上部横シールを保持し、前記ハウジングの内底面に対向するスリット内に弾性材料よりなる下部横シールを保持し、前記ハウジングの内周面に対向するスリット内に弾性材料よりなる縦シールを、その上端面と下端面がそれぞれ上部横シールと下部横シールの裏面に接触するように保持し、ハウジングのセグメントに、半径方向の先端面に縦スリットを形成し、縦スリットに縦シールを保持し、トップカバーの裏面に上部リングシールを装着し、ハウジングの内底面に下部リングシールを装着し、上部横シール、下部横シール、双方の縦シール、上部リングシール、下部リングシールに配置部位別の異なる識別色を与えてなり、油圧装置が、一方向吐出型の油圧ポンプと、アクチュエーターへの作動油の送油方向を切り換えるとともに、アクチュエーターからの排出作動油を常に油タンクに戻す方向切換弁と、方向切換弁から油タンクへの戻り油ラインにおいて排出作動油を濾過するリターンフィルターを設けてなることを特徴とする。
【００３３】
本発明のロータリーベーン式舵取機は、アクチュエーターと、アクチュエーターへ作動油を送油する油圧装置を備え、アクチュエーターが、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前記油室用空間を複数の油室に区画し、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および上下端面にそれぞれスリットを形成し、前記トップカバーの裏面に対向するスリット内に弾性材料よりなる上部横シールを保持し、前記ハウジングの内底面に対向するスリット内に弾性材料よりなる下部横シールを保持し、前記ハウジングの内周面に対向するスリット内に弾性材料よりなる縦シールを、その上端面と下端面がそれぞれ上部横シールと下部横シールの裏面に接触するように保持し、ハウジングのセグメントに、半径方向の先端面に縦スリットを形成し、縦スリットに縦シールを保持し、トップカバーの裏面に上部リングシールを装着し、ハウジングの内底面に下部リングシールを装着し、上部横シール、下部横シール、双方の縦シール、上部リングシール、下部リングシールに配置部位別の異なる識別色を与えてなり、
油圧装置が、一方向吐出型の油圧ポンプと、アクチュエーターへの作動油の送油方向を切り換えるとともに、アクチュエーターからの排出作動油を常に油タンクに戻す方向切換弁と、方向切換弁から油タンクへの戻り油ラインにおいて排出作動油を濾過するリターンフィルターを設けてなることを特徴とする。
【発明の効果】
【００３４】
これによると、ロータリーベーン式舵取機のアクチュエーターを作動させる油圧装置において、リターンフィルターで捕捉されたシール材の粒子あるいは砕片を周期的に調査、点検することによって、その粒子あるいは砕片の色と性状とから、アクチュエーターの内部にあって外部からは観察できないところの、アクチュエーターのローターベーンの上部および下部横シール、縦シール、ハウジングセグメントの縦シール、上部及び下部リングシールのうち、どのシールが摩耗あるいは破損して舵取機が作動不良になる可能性があるか、あるいは、作動不良になったか、また、それが如何なる原因によるものかを外部から知ることができるので、アクチュエーターを開放するに先立って、摩耗あるいは損傷しつつある、あるいは、摩耗あるいは損傷したシールの交換，あるいは補修に対する事前の対策を講じることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の実施の形態におけるロータリーベーン式舵取機のアクチュエーターを示す縦断面図
【図２】従来のロータリーベーン式舵取機のアクチュエーターを示す一部切欠斜視図
【図３】同、ロータリーベーン式舵取機のアクチュエーターを示す正面図であり、図４におけるａ−ａ矢視断面
【図４】同、ロータリーベーン式舵取機のアクチュエーターを示す横断面図
【図５】同、ロータリーベーン式舵取機の油圧系統図
【図６】同、ロータリーベーン式舵取機の他の油圧系統図
【発明を実施するための形態】
【００３６】
以下、本発明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ルの監視方法を図面に基づいて説明する。なお、先に図２から図６で説明したものと基本的に同じ部材については同符号を用いて説明し、以下においても図２から図６を参照する。
【００３７】
図１において、ロータリーベーン式舵取機のアクチュエーター１は、ローター１２のベーン１２ｄに装着される上部横シール２、縦シール３、下部横シール４、ハウジング１１のセグメント１１ｂに装着される縦シール５、トップカバー１３の裏面に装着される上部リングシール６、および、ハウジング１１の内底面に装着される下部リングシール７に、それぞれ配置部位別の異なる識別色を与えている。
【００３８】
また、シールは、その交換あるいは補修することに要する作業の難易性、および、そのためのアクチュエーター１の開放作業の難易性によってグループ分けし、その各グループ別に色付けしてある。この色付けは、シールの高分子材料にそれぞれ配置部位別、あるいはグループ別に異なった色彩の顔料を混合して製作する。
【００３９】
各シールの交換あるいは補修に要する作業の難易性は次の通りである。すなわち、ローター１２のベーン１２ｄに装着される上部横シール２と縦シール３、ハウジング１１のセグメント１１ｂに装着される縦シール５、および、トップカバー１３の裏面に装着される上部リングシール６の交換は、トップカバー１３を開放するだけで可能であり、なかでも、上部横シール２と上部リングシール６の交換は容易である。
【００４０】
これに対して、ローター１２のベーン１２ｄに装着される下部横シール４とハウジング１１の内底面に装着される下部リングシール７とは、ローター１２と舵軸１７の軸頭１７ａとの間の結合を外して、ローター１２をハウジング１１から吊り上げなければ、交換が出来ない。
【００４１】
従って、ローター１２のベーン１２ｄの上部横シール２と縦シール３、ハウジング１１のセグメント１１ｂの縦シール５、および、トップカバー１３の裏面の上部リングシール６を第１グループとし、また、ローター１２のベーン１２ｄの下部横シール４とハウジング１１の内底面の下部リングシール７とを第２グループとする。そして、例えば、第１グループの各シールに対しては白色にし、第２グループの各シールに対しては黒色にする。
【００４２】
以下、上記した構成における作用を説明する。図５、図６に示すように、ロータリーベーン式舵取機のアクチュエーター１を作動させる油圧装置の回路において、油圧ポンプ２１から吐出された作動油は、アクチュエーター１を作動させた後に、油タンク２８に戻る。この油タンク２８に戻る作動油は、アクチュエーター１の作動に伴い発生するアクチュエーター１の各シール２、３、４、５、６、７の摩耗から生じる粒子、あるいは、破損等から生じる砕片を全て含んでいる。そして、これら粒子および砕片は、リターンフィルター３４の網目に堆積して捕捉される。
【００４３】
このリターンフィルター３４で捕捉された粒子および砕片の色と性状を周期的に監視することにより、アクチュエーター１の内部にあって外部からは観察できないところの、アクチュエーター１の第１グループに属するローターベーン１２ｄの上部横シール２と縦シール３、ハウジングセグメント１１ｂの縦シール５、上部リングシール６と、第２グループに属するローターベーン１２ｄの下部横シール４および下部リングシール７のうち、どのグループに属するシールが摩耗あるいは破損して舵取機が作動不良になる前兆があるか、あるいは、作動不良になったか、また、それが如何なる原因によるものかを外部から知ることができる。
【００４４】
従って、そのシールの交換あるいは補修のためにアクチュエーター１を開放するに先立って、交換あるいは補修に対する事前の対策を講じることが出来る。
また、他の実施の形態として、上記のごとき各シールの交換あるいは補修に要する作業の難易性に鑑み、各シールを四つのグループ、すなわち、下部リングシール７を第１グループ、ローターベーン１２ｄの下部横シール４を第２グループ、ローターベーン１２ｄの縦シール３とハウジングセグメント１１ｂの縦シール５とを第３グループ、上部リングシール６とローターベーン１２ｄの上部横シール２とを第４グループにそれぞれ区分し、そして、例えば、第１グループのシール７は黒色、第２グループのシール４は青色、第３グループのシール３、５は白色、第４グループのシール６、２は黄色にする。
【００４５】
これにより、リターンフィルター３４で捕捉したシールの粒子あるいは砕片の発生源を、より精細に特定することが出来る。なお、各シール２、３、４、５、６、７をそれぞれ別色にすることも可能であり、その場合は、リターンフィルター３４で捕捉したシールの粒子あるいは砕片の発生源を、最も精細に特定することが出来る。
【符号の説明】
【００４６】
１      ロータリーベーン式舵取機アクチュエーター
２      ローターべーン上部横シール
３      ローターベーン縦シール
４      ローターベーン下部横シール
５      ハウジングセグメント縦シール
６      上部リングシール
７      下部リングシール
１１      ハウジング
１１ａ    ボス部
１１ｂ    セグメント
１１ｃ    縦スリット
１１ｄ    縦シール
１１ｅ    下部リングスリット
１１ｆ    下部リングシール
１１ｇ    リングシール面（下部リングシール１１ｆの）
１１ｈ    内周側上端縁（セグメント縦シール１１ｄの）
１１ｉ    外周縁部（リングシール面１１ｇの）
１１ｊ    内周側下端縁（セグメント縦シールｌ１ｄの）
１１ｋ    油室連通孔（セグメント１１ｂの）
１１ｍ    油路
１２      ローター
１２ａ    下部軸部
１２ｂ    上部軸部
１２ｃ    内部貫通孔
１２ｄ    べーン
１２ｅ    上部横スリット
１２ｆ    上部横シール
１２ｇ    下部横スリット
１２ｈ    下部横シール
１２ｉ    縦スリット
１２ｊ    縦シール
１２ｋ    内周側上端縁（上部横シール１２ｆの）
１２ｍ    内周側下端縁（下部横シール１２ｈの）
１２ｎ    油室連通孔（ベーン１２ｄの）
１２ｏ    バランス孔
１３      トップカバー
１３ａ    上部リングスリット
１３ｂ    上部リングシール
１３ｃ    リングシール面（上部リングシール１３ｂの）
１３ｄ    外周縁部（リングシール面の）
１３ｅ    油路
１４ａ、１４ｂ  ラジアル軸受
１４ｃ    スラスト軸受
１５      油室用空間
１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、１５ｄ  作動油室
１６      圧力バルブ
１７      舵軸
１７ａ    軸頭
２１      油圧ポンプ
２２      方向切換弁
２３      電磁弁
２４      パイロット逆止弁（取舵側）
２５      パイロット逆止弁（面舵側）
２６      流量調整弁（取舵側）
２７      流量調整弁（面舵側）
２８      油タンク
２９      主油圧ライン（取舵側）
３０      主油圧ライン（面舵側）
３１、３２  防衝弁
３３      制御油ポンプ
３４      リターンフィルター
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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