JP7118906B2 - Marine steering system - Google Patents

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Description

本発明は、舶用操舵装置に関する。 The present invention relates to a marine steering system.

従来、船舶には当該船舶の進行方向を変更するための舶用操舵装置が設けられている。このような舶用舵取装置においては、電動ポンプにより発生させた油圧により油圧シリンダを作動させ、当該油圧シリンダの直線運動を回転運動に変換する機構を介して舵軸を回転させるものがある(例えば、特許文献1参照)。特許文献1に示されるように、2つの油圧シリンダの各ロッドがピンを介して舵柄に連結されている。このピンは舵柄に設けられた溝内に挿入されている。 2. Description of the Related Art Conventionally, a ship is provided with a ship steering device for changing the direction of travel of the ship. In such a marine steering system, there is one that operates a hydraulic cylinder with hydraulic pressure generated by an electric pump, and rotates the rudder shaft through a mechanism that converts linear motion of the hydraulic cylinder into rotary motion (for example, , see Patent Document 1). As shown in Patent Document 1, each rod of two hydraulic cylinders is connected to the tiller via a pin. This pin is inserted into a groove provided in the steering column.

特開2004-161052号公報JP 2004-161052 A

しかしながら、舵柄の溝とピンとの間には隙間があるため、各ロッドの移動を開始させることでピンを移動させる際に、当該ピンと舵柄の溝の周壁との衝突が起こり、衝突音が生じる。特に静粛性が要求される特殊艦船に用いられる舶用操舵装置においては、上記衝突音を抑止することが望ましい。 However, since there is a gap between the groove of the rudder and the pin, when the pin is moved by starting the movement of each rod, the pin collides with the peripheral wall of the groove of the rudder, resulting in a collision noise. occur. In particular, in a marine steering system used in a special ship that requires quietness, it is desirable to suppress the collision noise.

そこで、本発明は、アクチュエータの作動開始時における舵柄の溝の周壁とピンとの衝突音の発生を抑止することができる舶用操舵装置を提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, it is an object of the present invention to provide a marine steering apparatus capable of suppressing the generation of collision noise between the peripheral wall of the groove of the rudder and the pin when the actuator starts to operate.

本発明の舶用操舵装置は、舵軸から両側に延びる舵柄を揺動させる、ロッドを有する第1電動アクチュエータと、前記舵柄を揺動させ、前記第1電動アクチュエータと平行に配置され、ロッドを有する第2電動アクチュエータと、前記第1電動アクチュエータの前記ロッドの一端に設けられ、前記舵柄の一端に形成された溝内に挿入された第1ピンと、前記第2電動アクチュエータの前記ロッドの一端に設けられ、前記舵柄の他端に形成された溝内に挿入された第2ピンと、前記第1電動アクチュエータの前記ロッドの他端に圧力を作用させる作動液が導入される第1圧力室を形成する第1シリンダと、前記第2電動アクチュエータの前記ロッドの他端に圧力を作用させる作動液が導入される第2圧力室を形成する第2シリンダと、前記第1圧力室と前記第2圧力室とを接続する液圧流路と、前記液圧流路の圧力を所定圧力以上に保つ圧力保持装置と、を備えるものである。 A marine steering apparatus of the present invention comprises: a first electric actuator having a rod for swinging a rudder extending on both sides from a rudder shaft; a first pin provided at one end of the rod of the first electric actuator and inserted into a groove formed at one end of the rudder handle; and the rod of the second electric actuator. A second pin provided at one end and inserted into a groove formed at the other end of the rudder, and a first pressure into which hydraulic fluid is introduced to apply pressure to the other end of the rod of the first electric actuator. a first cylinder forming a chamber; a second cylinder forming a second pressure chamber into which hydraulic fluid for applying pressure to the other end of the rod of the second electric actuator is introduced; It comprises a hydraulic flow path connecting with the second pressure chamber, and a pressure holding device for maintaining the pressure of the hydraulic flow path at a predetermined pressure or higher.

本発明に従えば、第1圧力室と第2圧力室とを接続する液圧流路の圧力が圧力保持装置により所定圧力以上に保たれるので、第1電動アクチュエータのロッドの第1ピンが押圧されて当該第1ピンと舵柄の一方の溝の周壁とが接触した状態となると共に第2電動アクチュエータのロッドの第2ピンが押圧されて当該第2ピンと舵柄の他方の溝の周壁とが接触した状態となる。このような状態で第1および第2電動アクチュエータの作動を開始させることができるので、舵柄を一方および他方のどちらに揺動させた場合でも、第1ピンと舵柄の一方の溝の周壁との衝突、および第2ピンと舵柄の他方の溝の周壁との衝突が抑止され、それ故衝突音の発生を抑止することができる。しかも、油圧により第1ピンと一方の溝の周壁との接触状態および第2ピンと他方の溝の周壁との接触状態が保持されるため、接続状態を保持するために第1および第2電動アクチュエータに対する通電を継続する必要がない。 According to the present invention, since the pressure in the hydraulic flow path connecting the first pressure chamber and the second pressure chamber is maintained at a predetermined pressure or higher by the pressure retaining device, the first pin of the rod of the first electric actuator presses. As a result, the first pin and the peripheral wall of one of the grooves of the rudder are brought into contact with each other, and the second pin of the rod of the second electric actuator is pressed so that the second pin and the peripheral wall of the other groove of the rudder are brought into contact with each other. be in contact. Since it is possible to start the operation of the first and second electric actuators in such a state, the first pin and the peripheral wall of the groove of one of the rudder stalks will be aligned regardless of whether the rudder stalk is swung to one side or the other. and the collision between the second pin and the peripheral wall of the other groove of the rudder, and therefore the generation of collision noise can be suppressed. Moreover, since the contact state between the first pin and the peripheral wall of one of the grooves and the contact state between the second pin and the peripheral wall of the other groove are maintained by the hydraulic pressure, the first and second electric actuators are not required to maintain the connected state. No need to continue powering.

上記発明において、舶用操舵装置は、前記第1電動アクチュエータおよび前記第2電動アクチュエータのうち、前記舵柄を揺動させる際に前記舵柄を押す方の電動アクチュエータが先に作動するように前記第1電動アクチュエータおよび前記第2電動アクチュエータを制御する制御装置をさらに備えてもよい。 In the above invention, the marine steering apparatus is arranged such that, of the first electric actuator and the second electric actuator, the electric actuator that pushes the rudder when swinging the rudder is activated first. A control device that controls the first electric actuator and the second electric actuator may be further provided.

上記構成に従えば、舵柄を揺動させる際に、舵柄を引く方の電動アクチュエータのロッドのピンと当該舵柄の溝の周壁との間に隙間が生じることを防ぐことができる。 According to the above configuration, when swinging the rudder, it is possible to prevent a gap from forming between the pin of the rod of the electric actuator that pulls the rudder and the peripheral wall of the groove of the rudder.

上記発明において、前記第1電動アクチュエータおよび前記第2電動アクチュエータは、前記ロッドの移動量を検出するセンサを有し、前記制御装置は、前記第1電動アクチュエータおよび前記第2電動アクチュエータのうち、後に作動すべき電動アクチュエータを、当該電動アクチュエータが前記舵柄を介して他方の電動アクチュエータにより押圧されることで前記後に作動すべき電動アクチュエータの前記センサにより検出された前記ロッドの移動量が所定量になったとき又は先に作動すべきアクチュエータの作動開始から所定時間経過後に前記舵柄を引く方に作動させてもよい。 In the above invention, the first electric actuator and the second electric actuator each have a sensor that detects the amount of movement of the rod, and the control device controls one of the first electric actuator and the second electric actuator. The electric actuator to be actuated is pressed by the other electric actuator via the rudder so that the amount of movement of the rod detected by the sensor of the electric actuator to be actuated later reaches a predetermined amount. The rudder may be actuated in the pulling direction when the rudder becomes actuated or after a predetermined time has elapsed from the start of actuation of the actuator to be actuated first.

上記構成に従えば、舵柄を揺動させる際に、舵柄を引く方の電動アクチュエータのロッドのピンと当該舵柄の溝の周壁との間に隙間を生じさせることなく、上記舵柄を引く方の電動アクチュエータを作動させることができる。 According to the above configuration, when swinging the rudder, the rudder is pulled without creating a gap between the pin of the rod of the electric actuator that pulls the rudder and the peripheral wall of the groove of the rudder. One of the electric actuators can be operated.

上記発明において、前記第1電動アクチュエータおよび前記第2電動アクチュエータのそれぞれはリニアモータであってもよい。 In the above invention, each of the first electric actuator and the second electric actuator may be a linear motor.

上記構成に従えば、電力でリニアモータを直接駆動できるようになり、アクチュエータを駆動するためのエネルギーの高効率化を図ることができる。 According to the above configuration, the linear motor can be directly driven by electric power, and the efficiency of the energy for driving the actuator can be improved.

上記発明において、前記圧力保持装置は、アキュムレータおよびリリーフ弁を含み、前記液圧流路の圧力を前記アキュムレータの設定圧と前記リリーフ弁の設定圧との間に保持してもよい。 In the above invention, the pressure holding device may include an accumulator and a relief valve, and hold the pressure in the hydraulic flow path between a set pressure of the accumulator and a set pressure of the relief valve.

上記構成に従えば、圧力保持装置によって液圧流路の圧力がアキュムレータの設定圧とリリーフ弁の設定圧との間(所定範囲)に保持されるので、液圧流路の作動液の温度変化に伴う体積変化を吸収することができる。詳しくは、温度上昇により作動液が膨張して液圧流路内の圧力がリリーフ弁の設定圧を超える場合には、当該リリーフ弁を介して作動液をアキュムレータに逃がすことで当該液圧流路内の圧力を低下させることができる。一方、温度低下により作動液が収縮して液圧流路内の圧力がアキュムレータの設定圧未満になる場合には、当該アキュムレータから液圧流路に作動液を供給することで当該液圧流路内の圧力を上昇させることができる。このようにして、液圧流路内の圧力を所定範囲内に保持することができる。 According to the above configuration, the pressure in the hydraulic flow path is maintained between the set pressure of the accumulator and the set pressure of the relief valve (predetermined range) by the pressure holding device, so that the temperature of the hydraulic fluid in the hydraulic flow path changes. Ability to absorb volume changes. Specifically, when the hydraulic fluid expands due to the temperature rise and the pressure in the hydraulic pressure passage exceeds the set pressure of the relief valve, the hydraulic fluid is released to the accumulator via the relief valve, thereby reducing the pressure in the hydraulic pressure passage. Pressure can be lowered. On the other hand, when the hydraulic fluid shrinks due to a drop in temperature and the pressure in the hydraulic pressure passage becomes less than the set pressure of the accumulator, the hydraulic fluid is supplied from the accumulator to the hydraulic pressure passage to reduce the pressure in the hydraulic pressure passage. can be raised. In this way, the pressure in the hydraulic flow path can be kept within a predetermined range.

本発明によれば、アクチュエータの作動開始時における舵柄の溝の周壁とピンとの衝突音の発生を抑止することができる舶用操舵装置を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a marine steering system capable of suppressing the generation of collision noise between the peripheral wall of the groove of the rudder and the pin when the actuator starts to operate.

本発明の一実施形態に係る舶用操舵装置の図である。1 is a diagram of a marine steering system according to an embodiment of the present invention; FIG.

以下、本発明の一実施形態に係る舶用操舵装置について図面を参照して説明する。以下に説明する舶用操舵装置は、本発明の一実施形態に過ぎない。従って、本発明は以下の実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で追加、削除および変更が可能である。 A marine steering apparatus according to an embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. The marine steering system described below is merely one embodiment of the present invention. Therefore, the present invention is not limited to the following embodiments, and additions, deletions, and modifications can be made without departing from the scope of the present invention.

図1に本実施形態に係る舶用操舵装置1を示す。図1に示すように、本実施形態の舶用操舵装置1は、制御装置50が電動アクチュエータである第1リニアモータ5および第2リニアモータ6を作動させることで、舵柄2を介して舵軸4を回動させるものである。舵柄2は揺動可能に構成され、舵軸4から両側に延在している。この舵柄2には、第1および第2リニアモータ5,6の軸線方向と直交する方向の両端に溝2a,2bが形成されている。溝2a内には第1ピン3aが挿入されており、溝2b内には第2ピン3bが挿入されている。 FIG. 1 shows a marine steering system 1 according to this embodiment. As shown in FIG. 1, the marine vessel steering apparatus 1 of this embodiment operates the first linear motor 5 and the second linear motor 6, which are electric actuators, by the control device 50, thereby causing the rudder shaft to move through the rudder 2. 4 is rotated. The rudder 2 is configured to be swingable and extends from the rudder shaft 4 to both sides. Grooves 2a and 2b are formed on both ends of the rudder 2 in a direction orthogonal to the axial direction of the first and second linear motors 5 and 6. As shown in FIG. A first pin 3a is inserted into the groove 2a, and a second pin 3b is inserted into the groove 2b.

第2リニアモータ6は第1リニアモータ5と平行に配置されている。第1及び第2リニアモータ5,6は、その軸線方向に往復動可能に構成されたロッド7を有している。各ロッド7は電力によりその軸線方向に往復動するように構成されている。第1ピン3aは第1リニアモータ5のロッド7の一端(図1では右端)に設けられ、第2ピン3bは第2リニアモータ6のロッド7の一端に設けられている。 The second linear motor 6 is arranged parallel to the first linear motor 5 . The first and second linear motors 5 and 6 have rods 7 configured to reciprocate in their axial directions. Each rod 7 is configured to reciprocate in its axial direction by electric power. The first pin 3a is provided at one end (the right end in FIG. 1) of the rod 7 of the first linear motor 5, and the second pin 3b is provided at one end of the rod 7 of the second linear motor 6. As shown in FIG.

このような構成において、第1リニアモータ5のロッド7が舵柄2を押す方に移動し、第2リニアモータ6のロッド7が舵柄2を引く方に移動されると、舵柄2は図1において時計回りに揺動する。逆に、第1リニアモータ5のロッド7が舵柄2を引く方に移動し、第2リニアモータ6のロッド7が舵柄2を押す方に移動されると、舵柄2は図1において反時計回りに揺動する。このようにして、舵柄2が揺動されることにより舵軸4を回動させることができるようになっている。 In such a configuration, when the rod 7 of the first linear motor 5 moves in the direction of pushing the rudder 2 and the rod 7 of the second linear motor 6 moves in the direction of pulling the rudder 2, the rudder 2 It swings clockwise in FIG. Conversely, when the rod 7 of the first linear motor 5 moves in the direction of pulling the rudder 2 and the rod 7 of the second linear motor 6 moves in the direction of pushing the rudder 2, the rudder 2 moves as shown in FIG. swing counterclockwise. In this manner, the rudder shaft 4 can be rotated by swinging the rudder 2 .

第1リニアモータ5の基端側部分には第1シリンダ8が連結されている。第1リニアモータ5のロッド7の基端側部分は第1シリンダ8内に配置されている。第1シリンダ8内において当該第1シリンダ8の内周壁とロッド7とで囲まれた領域に第1圧力室8aが形成されている。ロッド7が軸線方向の一方(図1において左方)に移動したときには第1圧力室8aから作動液が流出し、ロッド7が軸線方向の他方(図1において右方)に移動したときには第1圧力室8a内に作動液が流入するようになっている。なお、舶用操舵装置1で用いられる作動液は、典型的には油であるが、水などの他の液体であってもよい。 A first cylinder 8 is connected to the base end portion of the first linear motor 5 . A base end portion of the rod 7 of the first linear motor 5 is arranged inside the first cylinder 8 . A first pressure chamber 8 a is formed in the first cylinder 8 in a region surrounded by the inner peripheral wall of the first cylinder 8 and the rod 7 . When the rod 7 moves in one axial direction (leftward in FIG. 1), hydraulic fluid flows out from the first pressure chamber 8a, and when the rod 7 moves in the other axial direction (rightward in FIG. 1), the hydraulic fluid flows out. Hydraulic fluid flows into the pressure chamber 8a. The hydraulic fluid used in the marine steering system 1 is typically oil, but may be another liquid such as water.

同様に、第2リニアモータ6の基端側部分には第2シリンダ9が連結されている。第2リニアモータ6のロッド7の基端側部分は第2シリンダ9内に配置されている。第2シリンダ9内において当該第2シリンダ9の内周壁とロッド7とで囲まれた領域に第2圧力室9aが形成されている。ロッド7が軸線方向の一方(図1において左方)に移動したときには第2圧力室9aから作動液が流出し、ロッド7が軸線方向の他方(図1において右方)に移動したときには第2圧力室9a内に作動液が流入するようになっている。 Similarly, a second cylinder 9 is connected to the base end portion of the second linear motor 6 . A proximal end portion of the rod 7 of the second linear motor 6 is arranged inside the second cylinder 9 . A second pressure chamber 9 a is formed in a region surrounded by the inner peripheral wall of the second cylinder 9 and the rod 7 within the second cylinder 9 . When the rod 7 moves in one axial direction (leftward in FIG. 1), hydraulic fluid flows out from the second pressure chamber 9a, and when the rod 7 moves in the other axial direction (rightward in FIG. 1), the hydraulic fluid flows out. Hydraulic fluid flows into the pressure chamber 9a.

舶用操舵装置1には液圧流路10が設けられている。この液圧流路10は、上述した第1圧力室8aと第2圧力室9aとを接続する。液圧流路10には、当該液圧流路10を通じた作動液の流れを許可する許可状態と液圧流路10を通じた作動液の流れを禁止する禁止状態との間で切り換えられる切換弁11が介挿されている。 A hydraulic flow path 10 is provided in the marine steering system 1 . The hydraulic flow path 10 connects the first pressure chamber 8a and the second pressure chamber 9a. A switching valve 11 is interposed in the hydraulic pressure flow path 10 to switch between a permission state that permits the flow of hydraulic fluid through the hydraulic pressure flow path 10 and a prohibition state that prohibits the flow of the hydraulic fluid through the hydraulic pressure flow path 10 . inserted.

液圧流路10には圧力保持装置12が設けられている。図1に示すように、この圧力保持装置12は、給排ライン13と、第1~第4接続ライン14,15,16,17と、リリーフ弁18と、チェック弁19,20と、チェック弁21,22と、アキュムレータ(圧力補償器)23とを備えている。 A pressure holding device 12 is provided in the hydraulic flow path 10 . As shown in FIG. 1, the pressure holding device 12 includes a supply/discharge line 13, first to fourth connection lines 14, 15, 16, 17, a relief valve 18, check valves 19, 20, check valves 21 , 22 and an accumulator (pressure compensator) 23 .

給排ライン13の一端にはアキュムレータ23が接続されている。このアキュムレータ23は、シリンダ23aとピストン23bとバネ部材23cとを含む。シリンダ23aの内周壁とピストン23bとで囲まれた領域には作動液室が形成されており、バネ部材23cによりピストン23bが所定圧力以上の圧力で押されている。このような構成において、シリンダ23aの作動液室から作動液が給排ライン13に供給できると共に、当該シリンダ23aの作動液室に対して作動液を逃がすことができるようになっている。 An accumulator 23 is connected to one end of the supply/discharge line 13 . The accumulator 23 includes a cylinder 23a, a piston 23b and a spring member 23c. A working fluid chamber is formed in a region surrounded by the inner peripheral wall of the cylinder 23a and the piston 23b, and the piston 23b is pushed by a pressure equal to or higher than a predetermined pressure by the spring member 23c. With such a configuration, the hydraulic fluid can be supplied to the supply/discharge line 13 from the hydraulic fluid chamber of the cylinder 23a, and the hydraulic fluid can escape to the hydraulic fluid chamber of the cylinder 23a.

給排ライン13の他端には第1接続ライン14の一端が接続されている。第1接続ライン14の他端は液圧流路10のうちの切換弁11の一方側の部分に接続されている。また、給排ライン13の他端には第2接続ライン15の一端が接続されている。第2接続ライン15の他端は液圧流路10のうちの切換弁11の他方側の部分に接続されている。チェック弁19は第1接続ライン14に介挿されており、当該チェック弁19から第1圧力室8aに向かう方向の作動液の流れを防ぎ、チェック弁19からリリーフ弁18に向かう方向の作動液の流れを許可する。また、チェック弁20は第2接続ライン15に介挿されており、当該チェック弁20から第2圧力室9aに向かう方向の作動液の流れを防ぎ、チェック弁20からリリーフ弁18に向かう方向の作動液の流れを許可する。 One end of a first connection line 14 is connected to the other end of the supply/discharge line 13 . The other end of the first connection line 14 is connected to a portion of the hydraulic flow path 10 on one side of the switching valve 11 . One end of a second connection line 15 is connected to the other end of the supply/discharge line 13 . The other end of the second connection line 15 is connected to a portion of the hydraulic flow path 10 on the other side of the switching valve 11 . The check valve 19 is inserted in the first connection line 14 to prevent the hydraulic fluid from flowing in the direction from the check valve 19 to the first pressure chamber 8a, and prevent the hydraulic fluid from flowing in the direction from the check valve 19 to the relief valve 18. allow the flow of Further, the check valve 20 is inserted in the second connection line 15 to prevent the hydraulic fluid from flowing in the direction from the check valve 20 to the second pressure chamber 9a, and to prevent the hydraulic fluid from flowing in the direction from the check valve 20 to the relief valve 18. Allow hydraulic fluid flow.

第3接続ライン16の一端は第1接続ライン14に接続され、当該第3接続ライン16の他端は給排ライン13に接続されている。また、第4接続ライン17の一端は第2接続ライン15に接続され、当該第4接続ライン17の他端は給排ライン13に接続されている。チェック弁21は第3接続ライン16に介挿されており、当該チェック弁21からアキュムレータ23に向かう方向の作動液の流れを防ぎ、チェック弁21から第1圧力室8aに向かう方向の作動液の流れを許可する。また、チェック弁22は第4接続ライン17に介挿されており、当該チェック弁22からアキュムレータ23に向かう方向の作動液の流れを防ぎ、チェック弁22から第2圧力室9aに向かう方向の作動液の流れを許可する。 One end of the third connection line 16 is connected to the first connection line 14 and the other end of the third connection line 16 is connected to the supply/discharge line 13 . One end of the fourth connection line 17 is connected to the second connection line 15 , and the other end of the fourth connection line 17 is connected to the supply/discharge line 13 . The check valve 21 is inserted in the third connection line 16 to prevent the hydraulic fluid from flowing in the direction from the check valve 21 to the accumulator 23, and prevent the hydraulic fluid from flowing in the direction from the check valve 21 to the first pressure chamber 8a. Allow flow. Also, the check valve 22 is inserted in the fourth connection line 17 to prevent the hydraulic fluid from flowing in the direction from the check valve 22 to the accumulator 23, and to operate in the direction from the check valve 22 to the second pressure chamber 9a. Allow liquid flow.

このような構成において、第1および第2リニアモータ5,6の動作開始前には、切換弁11は閉じられて上記禁止状態に切り換えられている。上述の通り、バネ部材23cによりピストン23bが所定圧力以上の圧力で押されているため、シリンダ23aの作動液室からの作動液が、給排ライン13、第3および第1接続ライン16,14および液圧流路10を介して第1圧力室8aに供給される共に、給排ライン13、第4および第2接続ライン17,15および液圧流路10を介して第2圧力室9aに供給される。これにより、第1リニアモータ5のロッド7の第1ピン3aを舵柄2の溝2aに押し付けることができると共に、第2リニアモータ6のロッド7の第2ピン3bを舵柄2の溝2bに押し付けることができる。なお、この場合、図1において溝2aの左部分および溝2bの左部分には隙間sが生じるようになっている。これに対して、第1および第2リニアモータ5,6の動作時には、切換弁11は開放されて上記許可状態に切り換えられる。それにより、第1圧力室8aに対する作動液の流入および当該第1圧力室8aからの作動液の流出と、これに伴う第2圧力室9aからの作動液の流出および第2圧力室9aに対する作動液の流入とが許可される。 In such a configuration, before the first and second linear motors 5 and 6 start operating, the switching valve 11 is closed and switched to the prohibited state. As described above, since the spring member 23c pushes the piston 23b with a pressure equal to or higher than the predetermined pressure, the hydraulic fluid from the hydraulic fluid chamber of the cylinder 23a flows through the supply/discharge line 13 and the third and first connection lines 16 and 14. and the hydraulic flow path 10 to the first pressure chamber 8a, and the supply/discharge line 13, the fourth and second connection lines 17 and 15, and the hydraulic flow path 10 to the second pressure chamber 9a. be. As a result, the first pin 3a of the rod 7 of the first linear motor 5 can be pressed against the groove 2a of the rudder 2, and the second pin 3b of the rod 7 of the second linear motor 6 can be pushed into the groove 2b of the rudder 2. can be pressed to In this case, a gap s is formed between the left portion of the groove 2a and the left portion of the groove 2b in FIG. On the other hand, when the first and second linear motors 5 and 6 are in operation, the switching valve 11 is opened and switched to the permission state. As a result, the hydraulic fluid flows into the first pressure chamber 8a and the hydraulic fluid flows out of the first pressure chamber 8a, and the hydraulic fluid flows out of the second pressure chamber 9a and acts on the second pressure chamber 9a. Fluid inflow is permitted.

制御装置50は、第1および第2リニアモータ5,6のうち、舵柄2を揺動させる際に当該舵柄2を押す方の電動アクチュエータが先に作動するよう第1および第2リニアモータ5,6を制御するように構成されている。例えば舵柄2を押す方が第1リニアモータ5であり、当該舵柄2を引く方が第2リニアモータ6である場合には、制御装置50は、第1リニアモータ5を先に作動させた後、第2リニアモータ6を作動させる。 The control device 50 controls the first and second linear motors 5 and 6 so that the electric actuator that pushes the rudder 2 when swinging the rudder 2 is activated first. 5 and 6 are configured. For example, when the first linear motor 5 pushes the rudder 2 and the second linear motor 6 pulls the rudder 2, the control device 50 operates the first linear motor 5 first. After that, the second linear motor 6 is operated.

具体的には、第1および第2リニアモータ5,6は、対応するロッド7の移動量を検出するセンサ5a,6aを有している。制御装置50は、上記の例でいえば、後に作動すべき第2リニアモータ6を、当該リニアモータ6のセンサ6aにより検出されたロッド7の移動量が所定量になったとき又は先に作動すべきアクチュエータの作動開始から所定時間経過後に舵柄2を引く方に作動させる。なお、センサ5a,6aは例えばストロークセンサである。 Specifically, the first and second linear motors 5 and 6 have sensors 5a and 6a that detect the amount of movement of the corresponding rods 7 . In the above example, the control device 50 activates the second linear motor 6 to be activated later when the amount of movement of the rod 7 detected by the sensor 6a of the linear motor 6 reaches a predetermined amount or earlier. After a predetermined time has elapsed from the start of operation of the actuator to be operated, the rudder 2 is operated in the pulling direction. The sensors 5a and 6a are, for example, stroke sensors.

圧力保持装置12において、チェック弁21,22は、作動液の温度低下に起因して当該作動液が収縮することで液圧流路10内の圧力がアキュムレータ23の設定圧未満となる場合に、アキュムレータ23から作動液を吸引して液圧流路10に供給するよう作動する。一方、リリーフ弁18は、給排ライン13のうち第3および第4接続ライン16,17の接続点よりもアキュムレータ23から離れた部分に介挿されている。リリーフ弁18は、作動液の温度上昇に起因して当該作動液が膨張することで液圧流路10内の圧力がリリーフ弁18の設定圧(リリーフ圧)を超える場合に、液圧流路10内の作動液をアキュムレータ23に逃がすよう作動する。このように、液圧流路10内の圧力をアキュムレータ23の設定圧とリリーフ弁18の設定圧との間(所定範囲)に保持することができる。 In the pressure holding device 12, the check valves 21 and 22 are arranged in the accumulator 23 when the pressure in the hydraulic pressure passage 10 becomes less than the set pressure of the accumulator 23 due to contraction of the hydraulic fluid due to a temperature drop of the hydraulic fluid. It operates to suck the hydraulic fluid from 23 and supply it to the hydraulic flow path 10 . On the other hand, the relief valve 18 is interposed in a portion of the supply/discharge line 13 further away from the accumulator 23 than the connection point of the third and fourth connection lines 16 and 17 . The relief valve 18 allows the pressure inside the hydraulic pressure passage 10 to increase when the pressure inside the hydraulic pressure passage 10 exceeds the set pressure (relief pressure) of the relief valve 18 due to the expansion of the hydraulic fluid due to the temperature rise of the hydraulic fluid. of hydraulic fluid to the accumulator 23. Thus, the pressure in the hydraulic flow path 10 can be maintained between the set pressure of the accumulator 23 and the set pressure of the relief valve 18 (predetermined range).

以上説明したように、本実施形態の舶用操舵装置1によれば、第1圧力室8aと第2圧力室9aとを接続する液圧流路10の圧力が圧力保持装置12により所定圧力以上に保たれるので、第1リニアモータ5のロッド7の第1ピン3aが押圧されて当該第1ピン3aと舵柄2の溝2aの周壁とが接触した状態となると共に第2リニアモータ6のロッド7の第2ピン3bが押圧されて当該第2ピン3bと舵柄2の溝2bの周壁とが接触した状態となる。このような状態で第1および第2リニアモータ5,6の作動を開始させることができるので、舵柄2を一方および他方のどちらに揺動させた場合でも、第1ピン3aと舵柄2の溝2aの周壁との衝突および第2ピン3bと舵柄2の溝2bの周壁との衝突を抑止することができ、それ故衝突音の発生を抑止することができる。しかも、油圧により第1ピン3aと溝2aの周壁との接触状態および第2ピン3bと溝2bの周壁との接触状態が保持されるため、接続状態を保持するために第1および第2リニアモータ5,6に対する通電を継続する必要がない。 As described above, according to the marine steering system 1 of the present embodiment, the pressure in the hydraulic pressure passage 10 connecting the first pressure chamber 8a and the second pressure chamber 9a is maintained at a predetermined pressure or higher by the pressure retaining device 12. As a result, the first pin 3a of the rod 7 of the first linear motor 5 is pressed so that the first pin 3a and the peripheral wall of the groove 2a of the rudder 2 come into contact with each other, and the rod of the second linear motor 6 is pushed. The second pin 3b of 7 is pressed and the second pin 3b and the peripheral wall of the groove 2b of the steering column 2 come into contact with each other. Since the operation of the first and second linear motors 5 and 6 can be started in such a state, the first pin 3a and the rudder 2 can be rotated regardless of whether the rudder 2 is swung to one side or the other. collision with the peripheral wall of the groove 2a and collision between the second pin 3b and the peripheral wall of the groove 2b of the rudder 2, and therefore the generation of collision noise can be suppressed. In addition, since the contact state between the first pin 3a and the peripheral wall of the groove 2a and the contact state between the second pin 3b and the peripheral wall of the groove 2b are maintained by the hydraulic pressure, the first and second linear actuators are operated to maintain the connected state. There is no need to continue to energize the motors 5,6.

また、本実施形態では、制御装置50によって、第1およびリニアモータ5,6のうち、後に作動すべきリニアモータが、舵柄2を介して他方のリニアモータにより押圧されることで上記後に作動すべきリニアモータのセンサにより検出されたロッド7の移動量が所定量になったとき又は先に作動すべきアクチュエータの作動開始から所定時間経過後に舵柄2を引く方に作動される。これによって、舵柄2を揺動させる際に、舵柄2を引く方のリニアモータのロッドのピンと当該舵柄2の溝の周壁との間に隙間を生じさせることなく、上記舵柄2を引く方のリニアモータを作動させることができる。 Further, in this embodiment, the control device 50 causes the linear motor to be activated later among the first and linear motors 5 and 6 to be pressed by the other linear motor via the rudder 2, so that it is activated later. When the amount of movement of the rod 7 detected by the sensor of the linear motor to be actuated reaches a predetermined amount, or when a predetermined time elapses from the start of actuation of the actuator to be actuated first, the rudder 2 is actuated to pull. As a result, when the rudder 2 is swung, the rudder 2 can be moved without creating a gap between the pin of the rod of the linear motor that pulls the rudder 2 and the peripheral wall of the groove of the rudder 2. The pulling linear motor can be operated.

また、本実施形態では、舶用操舵装置1が圧力保持装置12を備えるので、液圧流路10の圧力をアキュムレータ23の設定圧とリリーフ弁18の設定圧との間(所定範囲)に保持することができる。 Further, in this embodiment, the marine steering system 1 includes the pressure holding device 12, so that the pressure in the hydraulic pressure passage 10 can be held between the set pressure of the accumulator 23 and the set pressure of the relief valve 18 (predetermined range). can be done.

さらに、本実施形態では、電動アクチュエータとしてリニアモータ5,6を採用することで、油圧アクチュエータを電動ポンプにより駆動する場合と比べ、電力でリニアモータ5,6を直接駆動できるようになり、アクチュエータ(本実施形態ではリニアモータ5,6)を駆動するためのエネルギーの高効率化を図ることができる。 Furthermore, in the present embodiment, by adopting the linear motors 5 and 6 as the electric actuators, it is possible to directly drive the linear motors 5 and 6 with electric power, as compared with the case where the hydraulic actuators are driven by electric pumps. In this embodiment, it is possible to improve the energy efficiency for driving the linear motors 5, 6).

(他の実施形態)
上述の各実施形態の他にも、本発明は、その要旨を逸脱しない範囲で次のような種々の変形も可能である。
(Other embodiments)
In addition to the above embodiments, the present invention can be modified in various ways without departing from the scope of the invention.

上記実施形態では、舵柄の溝内に挿入されたピンをロッドに設けることでリニアモータの直線運動を舵柄の揺動運動に変換するように構成したが、変換機構がこれに限らず、例えばラック・ピニオンギア方式などの他の変換機構を採用してもよい。 In the above embodiment, the pin inserted into the groove of the rudder is provided on the rod to convert the linear motion of the linear motor into the rocking motion of the rudder, but the conversion mechanism is not limited to this. For example, other conversion mechanisms such as a rack and pinion gear system may be employed.

また、上記各実施形態では、電動アクチュエータとしてリニアモータを用いたが、これに限定されるものではなく、例えば電磁プランジャーなどの他の電動アクチュエータを用いてもよい。 Also, in each of the above embodiments, a linear motor is used as an electric actuator, but the present invention is not limited to this, and other electric actuators such as an electromagnetic plunger may be used.

1 舶用操舵装置
2 舵柄
2a,2b 溝
3a 第1ピン
3b 第2ピン
4 舵軸
5 第1リニアモータ(第1電動アクチュエータ)
5a,6a センサ
6 第2リニアモータ(第2電動アクチュエータ)
7 ロッド
8 第1シリンダ
8a 第1圧力室
9 第2シリンダ
9a 第2圧力室
10 液圧流路
12 圧力保持装置
23 アキュムレータ
50 制御装置
REFERENCE SIGNS LIST 1 marine steering device 2 rudder 2a, 2b groove 3a first pin 3b second pin 4 rudder shaft 5 first linear motor (first electric actuator)
5a, 6a sensor 6 second linear motor (second electric actuator)
7 Rod 8 First Cylinder 8a First Pressure Chamber 9 Second Cylinder 9a Second Pressure Chamber 10 Hydraulic Pressure Channel 12 Pressure Holding Device 23 Accumulator 50 Control Device

Claims (5)

舵軸から両側に延びる舵柄を揺動させる、ロッドを有する第1電動アクチュエータと、
前記舵柄を揺動させ、前記第1電動アクチュエータと平行に配置され、ロッドを有する第2電動アクチュエータと、
前記第1電動アクチュエータの前記ロッドの一端に設けられ、前記舵柄の一端に形成された溝内に挿入された第1ピンと、
前記第2電動アクチュエータの前記ロッドの一端に設けられ、前記舵柄の他端に形成された溝内に挿入された第2ピンと、
前記第1電動アクチュエータの前記ロッドの他端に圧力を作用させる作動液が導入される第1圧力室を形成する第1シリンダと、
前記第2電動アクチュエータの前記ロッドの他端に圧力を作用させる作動液が導入される第2圧力室を形成する第2シリンダと、
前記第1圧力室と前記第2圧力室とを接続する液圧流路と、
前記液圧流路の圧力を所定圧力以上に保つ圧力保持装置と、を備える、舶用操舵装置。
a first electric actuator having a rod for swinging a rudder that extends on both sides from the rudder shaft;
a second electric actuator that swings the rudder, is arranged parallel to the first electric actuator, and has a rod;
a first pin provided at one end of the rod of the first electric actuator and inserted into a groove formed at one end of the rudder handle;
a second pin provided at one end of the rod of the second electric actuator and inserted into a groove formed at the other end of the rudder handle;
a first cylinder forming a first pressure chamber into which hydraulic fluid for applying pressure to the other end of the rod of the first electric actuator is introduced;
a second cylinder forming a second pressure chamber into which hydraulic fluid for applying pressure to the other end of the rod of the second electric actuator is introduced;
a hydraulic flow path connecting the first pressure chamber and the second pressure chamber;
a pressure holding device that maintains the pressure of the hydraulic flow path at a predetermined pressure or higher.
前記第1電動アクチュエータおよび前記第2電動アクチュエータのうち、前記舵柄を揺動させる際に前記舵柄を押す方の電動アクチュエータが先に作動するように前記第1電動アクチュエータおよび前記第2電動アクチュエータを制御する制御装置をさらに備える、請求項1に記載の舶用操舵装置。 Of the first electric actuator and the second electric actuator, the electric actuator that pushes the rudder when swinging the rudder is actuated first. 2. A marine steering system according to claim 1, further comprising a controller for controlling the . 前記第1電動アクチュエータおよび前記第2電動アクチュエータは、前記ロッドの移動量を検出するセンサを有し、
前記制御装置は、前記第1電動アクチュエータおよび前記第2電動アクチュエータのうち、後に作動すべき電動アクチュエータを、当該電動アクチュエータが前記舵柄を介して他方の電動アクチュエータにより押圧されることで前記後に作動すべき電動アクチュエータの前記センサにより検出された前記ロッドの移動量が所定量になったとき又は先に作動すべきアクチュエータの作動開始から所定時間経過後に前記舵柄を引く方に作動させる、請求項2に記載の舶用操舵装置。
The first electric actuator and the second electric actuator each have a sensor that detects the amount of movement of the rod,
The control device actuates an electric actuator to be actuated later, of the first electric actuator and the second electric actuator, when the electric actuator is pressed by the other electric actuator via the rudder. The rudder is operated in the pulling direction when the amount of movement of the rod detected by the sensor of the electric actuator to be operated reaches a predetermined amount or after a predetermined time has elapsed from the start of operation of the actuator to be operated first. 2. The ship steering apparatus according to 2.
前記第1電動アクチュエータおよび前記第2電動アクチュエータのそれぞれはリニアモータである、請求項1乃至3の何れか1項に記載の舶用操舵装置。 The marine steering system according to any one of claims 1 to 3, wherein each of said first electric actuator and said second electric actuator is a linear motor. 前記圧力保持装置は、アキュムレータおよびリリーフ弁を含み、前記液圧流路の圧力を前記アキュムレータの設定圧と前記リリーフ弁の設定圧との間に保持する、請求項1乃至4の何れか1項に記載の舶用操舵装置。 5. The pressure holding device according to any one of claims 1 to 4, wherein the pressure holding device includes an accumulator and a relief valve, and holds the pressure of the hydraulic flow path between a set pressure of the accumulator and a set pressure of the relief valve. A marine steering device as described.
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