JP4781194B2 - ロータリーベーン式舵取機 - Google Patents

Description

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関する。

従来のロータリーベーン式舵取機は、例えば図１１〜図１３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。

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。

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、半径方向の先端の縁部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、半径方向の先端の縁部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。

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。

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。

上記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とハウシング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。

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。

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。

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。

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。

すなわち、図１４は横シール２ｆ，２ｈと縦シール１ｄ，２ｊとの断面形状を示し、図１５はリングシール３ｂ、１ｆの断面形状を示す。図１４，図１５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。

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。

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１６〜図１９に示すような構成になっている。尚、各図１６〜図１９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。

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。

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１７，図１８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２１，図２２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３０が自由状態で介在されている。

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３０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。

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３０を用いる必要があった。

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１５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）。

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２０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。

上記圧力バルブ６は、図２０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。

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。

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。

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２１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。

次に、図１１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。

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。

舵取機を組立てる場合、上記各シール１ｄ，１ｆ，２ｆ，２ｈ，２ｊ，３ｂを装着するのに、従来、次の方法がとられている。
すなわち、図１１に示すように、ハウジング１の内底部の下部リングスリット１ｅに下部リングシール１ｆを装入し、下部横シール２ｈをベーン２ｄの下部横スリット２ｇ内に装入し、この状態で、ローター２をハウジング１内に組み付ける。この組立状態において、ベーン２ｄの縦シール２ｊを縦スリット２ｉ内に上方から圧入するとともに、縦シール２ｊの背面２ｕと縦スリット２ｉとの間の隙間に上方から波板ばね３０を圧入する。その後、ベーン２ｄの上部横シール２ｆを上部横スリット２ｅ内に装入する。同様に、セグメント１ｂについても、縦シール１ｄを縦スリット１ｃ内に上方から圧入するとともに、縦シール１ｄの背面１ｍと縦スリット１ｃとの間の隙間に上方から波板ばね３０を圧入する。そして、上部リングシール３ｂをトップカバー３の上部リングスリット３ａ内に装入し、このトップカバー３をハウジング１に組み付ける。

上記のようにして組立てら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２３又は図２４に示すいずれかの油圧回路が設けられている。図２３に示した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２４に示した油圧回路は制御油圧ポンプ９ｇを設けない場合である。図２３又は図２４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。

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。

図２３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。

また、図２４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としている。

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２３〜図２５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。

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。
特開２００３−１６１３７１

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１９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。

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。

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３０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３０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。

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３０のばね力（押圧力）が低下する。特に、波板ばね３０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３０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３０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３０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。

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３０を挿入した際、波板ばね３０を上記空間内で固定することは困難であり、波板ばね３０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３０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。

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。

本発明は、シールが磨耗した場合であっても、常時、シール面に必要最低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、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が可能なロータリーベーン式舵取機を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本第１発明は、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、その半径方向先端縁部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、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、作動油供給先を第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、パイロット油流入口と、パイロット油逆止弁と、パイロット油流入口とパイロット油逆止弁の入口側とに連通するパイロット油路と、パイロット油逆止弁の出口側と連通油路とに連通するパイロット油連通油路とが設けられ、
上記防衝弁ブロックのパイロット油流入口を上記制御油圧ラインに連通し、
上記制御油圧ラインに圧力検知装置を設けたものである。

これによると、舵に異常に大きな衝撃荷重が作用して、例えば第１グループの作動油室の油圧が異常に上昇した場合、第１グループの作動油室の圧油が一方の流出入孔から流入し、一方の防衝弁が作動して上記圧油を他方の流出入孔へ流出する。これにより、上記圧油は他方の流出入孔から排出されて第２グループの作動油室へ逃げるため、衝撃荷重が緩和される。尚、第２グループの作動油室の油圧が異常に上昇した場合も同様に、第２グループの作動油室の圧油が第１グループの作動油室へ逃げるため、衝撃荷重が緩和される。

また、一方の逆止弁の入口は一方の分岐油路を介して第１グループの作動油室と常時連通し、他方の逆止弁の入口は他方の分岐油路を介して第２グループの作動油室と常時連通している。例えば第１グループの作動油室の油圧が第２グループの作動油室の油圧よりも高圧である場合、第１グループの作動油室の圧油は、一方の逆止弁を開いて連通油路に通じ、他方の逆止弁によって低圧側である第２グループの作動油室に流入することを阻止されて、連通油路から給油通路を経て上部リング溝に供給され、上部リング溝からシーリング油孔を通って縦スリットの底面へ導入され、さらに、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ているため、縦シールの背面側から上部および下部横シールの背面側にも導入されるとともに、さらに、上記上部リング溝から上部および下部リングシールの内周側面と背面にも導入される。

これにより、圧力の高い圧油が縦シールの背面と上部および下部横シールの背面とに作用し、縦シールと上部および下部横シールとによって確実なシーリング作用が発揮される。また、同時に、上記圧力の高い圧油が上部および下部リングシールを外周方向に押すとともに上下の相手摺動面を押すため、確実なシーリング作用が発揮される。

尚、反対に、第２グループの作動油室の油圧が第１グループの作動油室の油圧よりも高圧である場合は、同様に、第２グループの作動油室の圧油が縦スリットの底面および上下部リングシールへ導入される。

また、縦シールと上部および下部横シールと上下部リングシールとにシーリング作用を行わせるために必要とされる圧油は全て一元的に防衝弁ブロックを介して高圧側の作動油室から供給されることになり、したがって、従来のような脱落の可能性がある圧力バルブをベーンに設ける必要は無く、圧力バルブの脱落の問題が解消され、さらに、圧油を導く手段を一元化して簡素化することができる。

また、第１および第２のグループの各作動油室に、シーリング作用に必要な十分な油圧が発生しておらず、この油圧が制御油圧ラインの油圧よりも低いときは、制御油圧ラインからパイロット油流入口を経てパイロット油路に供給されている油圧が、パイロット油逆止弁を押し開き、パイロット油連通油路を通って連通油路へ供給され、連通油路から給油通路を経て上部リング溝に供給され、上部リング溝からシーリング油孔を通って縦スリットの底面へ導入され、また、縦シールの背面側から上部および下部横シールの背面側にも導入され、さらに、上下部リングシールの内周側面と背面とにも導入され、ベーンの縦シールと上部および下部横シールと上下部リングシールとにシーリング作用を行わせるとともに、一方および他方の逆止弁に逆止作用を与えて、上記油圧が各作動油室に漏洩するのを防ぐ。

また、各作動油室に発生する油圧が制御油圧ラインの油圧よりも高くなれば、作動油室の油圧が縦スリットの底面へ導入され、縦シールと上部および下部横シールとにシーリング作用を行わせるとともに、上下部リングシールにシーリング作用を行わせる。

従って、舵取機が無負荷あるいは低負荷であって、シーリングのために必要な油圧が作動油室に発生していないときや或いはシールが磨耗したときでも、最低限、上記制御油圧ラインの油圧がベーンの縦シールと上部および下部横シールと上下部リングシールとに作用することになるため、常時、必要最低限の一定値以上の油圧によってシーリング作用が行われることになり、いかなる状態であっても安定したシーリング作用を維持することができる。従って、船の航行中のほとんどの期間を占める小舵角での舵の作動の間、すなわち、舵取機が低負荷あるいは無負荷状態での作動の間でも、或いはシールが磨耗したときでも、舵取機のシーリング性能が安定して維持されることになり、シーリング性能の低下に起因する舵取機のクリーピングが防止され、それによる舵取機の作動頻度の増加が避けられる。

さらに、上記のように、シーリングのために必要な油圧が作動油室に発生せず、制御油圧ラインの油圧が縦シールの背面側と上部および下部横シールの背面側と上下部リングシールとに送り込まれている時に、万一、上記縦シール又は横シール又は上下部リングシールが破損した場合、縦シールの背面側又は横シールの背面側又は上下部リングシールの内周側面と背面とに作用していた油圧が漏洩し、制御油圧ラインの油圧が低下する。このような制御油圧ラインの油圧の低下が圧力検知装置によって検知されるため、縦シール又は横シール又は上下部リングシールの破損を外部から迅速且つ確実に察知することができる。

また、従来のように、上記縦シールの背面に波板ばねを圧入する必要がなくなり、波板ばね使用に伴う従来の諸問題が解消され、シーリング機能の低下や劣化が避けられるとともに、シーリング性能の均一化や縦シールのシール面の偏磨耗防止が可能となり、上記縦シールが磨耗した場合であっても、シール面に必要最低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。

本第２発明は、圧力検知装置は圧力検知弁であり、
上記圧力検知弁は、制御油圧ラインの油圧が規定値より低下した場合、制御油圧ラインからパイロット油流入口への作動油の供給を遮断するものである。

これによると、制御油圧ラインの油圧が縦シールの背面側と上部および下部横シールの背面側と上下部リングシールとに送り込まれている時に、万一、上記縦シール又は横シール又は上下部リングシールが破損した場合、縦シールの背面側又は横シールの背面側に又は上下部リングシールの内周側面と背面とに作用していた油圧が漏洩し、制御油圧ラインの油圧が規定値より低下する。この油圧の低下を圧力検知弁が検知して制御油圧ラインからパイロット油流入口へ至る流路を閉鎖し、これにより、制御油圧ラインから上記各シールの背面側への油圧の送り込みが遮断される。このようにして制御油圧ラインからパイロット油流入口への作動油の供給が遮断されると、制御油圧ラインの油圧が上昇し、制御油圧ラインの油圧が規定値に復元する。この復元した規定値を圧力検知弁が検知して制御油圧ラインからパイロット油流入口へ至る流路を開通させ、これにより、制御油圧ラインから上記各シールの背面側への油圧の送り込みが再開される。

この際、縦シール又は横シール又は上下部リングシールの破損状態が変わっていなければ、再び制御油圧ラインの油圧が規定値より低下するため、上記と同様に、圧力検知弁が、油圧の低下を検知して制御油圧ラインからパイロット油流入口へ至る流路を閉鎖し、制御油圧ラインから上記各シールの背面側への油圧の送り込みを遮断する。そして、制御油圧ラインの油圧が上昇し、制御油圧ラインの油圧が規定値に復元すると、圧力検知弁が制御油圧ラインからパイロット油流入口へ至る流路を開通させる。このように圧力検知弁が開閉動作を繰り返すようになることで、縦シール又は横シール又は上下部リングシール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ができる。

さらに、圧力検知弁の開閉動作のサイクルは、各シールの破損の程度が大きければ短くなり、各シールの破損の程度が小さければ長くなり、これによって、各シールの破損の程度の大小を察知することができる。

本第３発明は、制御油圧ラインの圧力検知弁の入口側に連通する流路に圧力スイッチを設け、
圧力スイッチは、制御油圧ラインの油圧が規定値より低下した場合、電気信号を発し、この電気信号に基いて警報装置を作動させるものである。

これによると、制御油圧ラインの油圧が縦シールの背面側と上部および下部横シールの背面側と上下部リングシールとに送り込まれている時に、万一、上記縦シール又は横シール又は上下部リングシールが破損した場合、縦シールの背面側又は横シールの背面側に又は上下部リングシールの内周側面と背面とに作用していた油圧が漏洩し、制御油圧ラインの油圧が規定値より低下する。この油圧の低下を圧力検知弁が検知して制御油圧ラインからパイロット油流入口へ至る流路を閉鎖し、これにより、制御油圧ラインから上記各シールの背面側への油圧の送り込みが遮断されると同時に、圧力スイッチが電気信号を発し、この電気信号に基いて警報装置が作動する。

このようにして制御油圧ラインからパイロット油流入口への作動油の供給が遮断されると、制御油圧ラインの油圧が上昇し、制御油圧ラインの油圧が規定値に復元する。この復元した規定値を圧力検知弁が検知して制御油圧ラインからパイロット油流入口へ至る流路を開通させると同時に、圧力スイッチからの電気信号が停止する。これにより、制御油圧ラインから上記各シールの背面側への油圧の送り込みが再開されるとともに、警報装置が停止する。

この際、縦シール又は横シール又は上下部リングシールの破損状態が変わっていなければ、再び制御油圧ラインの油圧が規定値より低下するため、上記と同様に、圧力検知弁が、油圧の低下を検知して制御油圧ラインからパイロット油流入口へ至る流路を閉鎖し、制御油圧ラインから上記各シールの背面側への油圧の送り込みを遮断すると同時に、圧力スイッチにより警報装置が作動する。そして、制御油圧ラインの油圧が上昇し、制御油圧ラインの油圧が規定値に復元すると、圧力検知弁が制御油圧ラインからパイロット油流入口へ至る流路を開通させると同時に、警報装置が停止する。このように圧力検知弁が開閉動作を繰り返すとともに警報装置が作動と停止を繰り返すようになることで、縦シール又は横シール又は上下部リングシールが破損したことを外部からより一層迅速且つ確実に察知することができる。さらに、警報装置の作動と停止とのサイクルの長短により、各シールの破損の程度を外部からより一層迅速且つ確実に察知することができる。

本第４発明は、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、その半径方向先端縁部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、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て、上記方向切換弁と圧力調整弁との間のラインが一定の油圧以上に規定される規定油圧ラインとして形成され、
防衝弁ブロックに、パイロット油流入口と、パイロット油逆止弁と、パイロット油流入口とパイロット油逆止弁の入口側とに連通するパイロット油路と、パイロット油逆止弁の出口側と連通油路とに連通するパイロット油連通油路とが設けられ、
上記規定油圧ラインから分岐した分岐油圧ラインが上記防衝弁ブロックのパイロット油流入口に連通し、
上記分岐油圧ラインに圧力検知装置を設けたものである。

これによると、第１および第２のグループの各作動油室に、シーリング作用に必要な十分な油圧が発生しておらず、この油圧が規定油圧ラインの油圧よりも低いときは、規定油圧ラインから分岐油圧ラインとパイロット油流入口とを経てパイロット油路に供給されている油圧が、パイロット油逆止弁を押し開き、パイロット油連通油路を通って連通油路へ供給され、連通油路から給油通路を経て上部リング溝に供給され、上部リング溝からシーリング油孔を通って縦スリットの底面へ導入され、さらに、縦シールの背面側から上部および下部横シールの背面側にも導入され、ベーンの縦シールと上部および下部横シールとにシーリング作用を行わせ、また、上部リング溝およびバランス孔を通って上下部リングシールにシーリング作用を行わせるとともに、一方および他方の逆止弁に逆止作用を与えて、上記油圧が各作動油室に漏洩するのを防ぐ。

また、各作動油室に発生する油圧が規定油圧ラインの油圧よりも高くなれば、作動油室の油圧が、上記第１発明と同様にして縦スリットの底面へ導入され、縦シールと上部および下部横シールと上下部リングシールとにシーリング作用を行わせる。

従って、舵取機が無負荷あるいは低負荷であって、シーリングのために必要な油圧が作動油室に発生していないときでも、最低限、上記規定油圧ラインの油圧がベーンの縦シールと上部および下部横シールと上下部リングシールとに作用することになるため、常時、必要最低限の一定値以上の油圧によってシーリング作用が行われることになり、いかなる状態であっても確実なシーリング作用が行われることになる。

これにより、船の航行中のほとんどの期間を占める小舵角での舵の作動の間、シーリング性能の低下に起因するクリーピングが防止され、舵取機の作動頻度の増加が避けられるため、舵の作動が安定するばかりでなく、舵取機の摩耗が減少する。

さらに、上記のように、シーリングのために必要な油圧が作動油室に発生せず、規定油圧ラインの油圧が縦シールの背面側と上部および下部横シールの背面側と上下部リングシールとに送り込まれている時に、万一、上記縦シール又は横シール又は上下部リングシールが破損した場合、縦シールの背面側又は横シールの背面側又は上下部リングシールの内周側面と背面とに作用していた油圧が漏洩し、規定油圧ラインと分岐油圧ラインとの油圧が低下する。このような分岐油圧ラインの油圧の低下が圧力検知装置によって検知されるため、縦シール又は横シール又は上下部リングシールの破損を外部から迅速且つ確実に察知することができる。

また、従来のように、上記縦シールの背面に波板ばねを圧入する必要がなくなり、波板ばね使用に伴う従来の諸問題が解消され、シーリング機能の低下や劣化が避けられるとともに、シーリング性能の均一化や縦シールのシール面の偏磨耗防止が可能となり、上記縦シールが磨耗した場合であっても、シール面に必要最低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。

本第５発明は、圧力検知装置は圧力検知弁であり、
上記圧力検知弁は、分岐油圧ラインの油圧が規定値より低下した場合、分岐油圧ラインを遮断するものである。

これによると、規定油圧ラインの油圧が縦シールの背面側と上部および下部横シールの背面側と上下部リングシールとに送り込まれている時に、万一、上記縦シール又は横シール又は上下部リングシールが破損した場合、縦シールの背面側又は横シールの背面側に又は上下部リングシールの内周側面と背面とに作用していた油圧が漏洩し、規定油圧ラインと分岐油圧ラインとの油圧が規定値より低下する。この油圧の低下を圧力検知弁が検知して分岐油圧ラインを閉鎖し、これにより、規定油圧ラインから分岐油圧ラインを経て上記各シールの背面側への油圧の送り込みが遮断される。このようにして分岐油圧ラインが遮断されると、規定油圧ラインと分岐油圧ラインとの油圧が上昇して規定値に復元する。この復元した規定値を圧力検知弁が検知して分岐油圧ラインを開通させ、これにより、規定油圧ラインから分岐油圧ラインを経て上記各シールの背面側への油圧の送り込みが再開される。

この際、縦シール又は横シール又は上下部リングシールの破損状態が変わっていなければ、再び規定油圧ラインと分岐油圧ラインとの油圧が規定値より低下するため、上記と同様に、圧力検知弁が、油圧の低下を検知して分岐油圧ラインを閉鎖し、規定油圧ラインから分岐油圧ラインを経て上記各シールの背面側への油圧の送り込みを遮断する。そして、規定油圧ラインと分岐油圧ラインとの油圧が上昇して規定値に復元すると、圧力検知弁が分岐油圧ラインを開通させる。このように圧力検知弁が開閉動作を繰り返すようになることで、縦シール又は横シール又は上下部リングシール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ができる。

さらに、圧力検知弁の開閉動作のサイクルは、各シールの破損の程度が大きければ短くなり、各シールの破損の程度が小さければ長くなり、これによって、各シールの破損の程度の大小を察知することができる。

本第６発明は、分岐油圧ラインの圧力検知弁の入口側に連通する流路に圧力スイッチを設け、
圧力スイッチは、分岐油圧ラインの油圧が規定値より低下した場合、電気信号を発し、この電気信号に基いて警報装置を作動させるものである。

これによると、規定油圧ラインの油圧が縦シールの背面側と上部および下部横シールの背面側と上下部リングシールとに送り込まれている時に、万一、上記縦シール又は横シール又は上下部リングシールが破損した場合、縦シールの背面側又は横シールの背面側に又は上下部リングシールの内周側面と背面とに作用していた油圧が漏洩し、規定油圧ラインと分岐油圧ラインとの油圧が規定値より低下する。この油圧の低下を圧力検知弁が検知して分岐油圧ラインを閉鎖し、これにより、規定油圧ラインから分岐油圧ラインを経て上記各シールの背面側への油圧の送り込みが遮断されると同時に、圧力スイッチが電気信号を発し、この電気信号に基いて警報装置が作動する。

このようにして分岐油圧ラインが遮断されると、規定油圧ラインと分岐油圧ラインとの油圧が上昇して規定値に復元する。この復元した規定値を圧力検知弁が検知して分岐油圧ラインを開通させると同時に、圧力スイッチからの電気信号が停止する。これにより、規定油圧ラインから分岐油圧ラインを経て上記各シールの背面側への油圧の送り込みが再開されるとともに、警報装置が停止する。

この際、縦シール又は横シール又は上下部リングシールの破損状態が変わっていなければ、再び規定油圧ラインと分岐油圧ラインとの油圧が規定値より低下するため、上記と同様に、圧力検知弁が、油圧の低下を検知して分岐油圧ラインを閉鎖し、規定油圧ラインから分岐油圧ラインを経て上記各シールの背面側への油圧の送り込みを遮断すると同時に、圧力スイッチにより警報装置が作動する。そして、規定油圧ラインと分岐油圧ラインとの油圧が上昇して規定値に復元すると、圧力検知弁が分岐油圧ラインを開通させると同時に、警報装置が停止する。このように圧力検知弁が開閉動作を繰り返すとともに警報装置が作動と停止を繰り返すようになることで、縦シール又は横シール又は上下部リングシールが破損したことを外部からより一層迅速且つ確実に察知することができる。さらに、警報装置の作動と停止とのサイクルの長短により、各シールの破損の程度を外部からより一層迅速且つ確実に察知することができる。

以下、本発明の第１の実施の形態を図１〜図８に基づいて説明する。
尚、先に図１１〜図２５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。

複数の作動油室５ａ〜５ｄは、対極に配置されてローター２を左右一方向へ回転させる第１グループの作動油室５ａ，５ｃと、対極に配置されてローター２を左右他方向へ回転させる第２グループの作動油室５ｂ，５ｄとの２つのグループから成る。また、ベーン２ｄの縦シール２ｊの上下両端部において、縦シール２ｊの背面２ｕは上部および下部横シール２ｆ，２ｈの背面２ｓ，２ｔにそれぞれ連通している。

先ず、回転体であるローター２のベーン２ｄの各シール２ｆ，２ｈ，２ｊに対して背面２ｓ，２ｔ，２ｕに圧油を導く手段について説明する。
図１に示すようにトップカバー３の上面に防衝弁ブロック１０が設けられ、図２〜図４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。

また、防衝弁ブロック１０内には防衝弁８ｃ，８ｄが装着され、これら防衝弁８ｃ，８ｄは図２５に示した従来のものと同じ構成を有している。
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。

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。

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。

図１，図５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。

また、図１，図６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。

また、図１，図７に示すように、ローター２とベーン２ｄとにはシーリング油孔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、下端開口はベーン２ｄの縦スリット２ｉの底面に連通している。

さらに、図２〜図４に示すように、上記防衝弁ブロック１０には、パイロット油導入手段が設けられている。
上記パイロット油導入手段は、パイロット油流入口１３ａとパイロット油逆止弁１３ｂとパイロット油路１３ｃとパイロット油連通油路１３ｄとで構成されている。すなわち、上記パイロット油流入口１３ａは防衝弁ブロック１３の一方の側面に設けられ、パイロット油逆止弁１３ｂは防衝弁ブロック１３の他方の側面に設けられている。上記パイロット油路１３ｃはパイロット油流入口１３ａからパイロット油逆止弁１３ｂの入口（流入）側に至るように設けられている。上記パイロット油連通油路１３ｄはパイロット油逆止弁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。

また、図８に示すように、各作動油室５ａ〜５ｄへ作動油を供給する油圧回路には、油圧ポンプ９ａ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５ａ，５ｃと第２グループの作動油室５ｂ，５ｄとのいずれかに切り換える方向切換弁９ｂと、この方向切換弁９ｂの切り換えを制御する制御油圧を制御油圧ライン９ｉから方向切換弁９ｂへ供給する制御油圧ポンプ９ｇとが設けられている。上記防衝弁ブロック１０のパイロット油流入口１３ａは、制御油圧ポンプ９ｇから方向切換弁９ｂに至る上記制御油圧ライン９ｉに連通されている。尚、上記制御油圧ライン９ｉの油圧は最低限必要な所定の規定値（又は規定値以上）に設定されている。

図８および図３，図４に示すように、上記制御油圧ライン９ｉには圧力検知弁２１（圧力検知装置の一例）が設けられている。圧力検知弁２１は、内部パイロット方式であり、制御油圧ライン９ｉの油圧が上記規定値より低下した場合、閉動して制御油圧ライン９ｉを遮断し、制御油圧ライン９ｉの油圧が規定値以上の場合、開動して制御油圧ライン９ｉを開通させる。

以下、上記した構成における作用を説明する。
図２〜図４に示すように、防衝弁ブロック１０の一方の逆止弁１０ｇは一方の分岐油路１０ｃと立上油路１０ｅとを介して第１グループの両作動油室５ａ，５ｃと常時連通し、また、他方の逆止弁１０ｈは他方の分岐油路１０ｄと立上油路１０ｆとを介して第２グループの両作動油室５ｂ，５ｄと常時連通している。

（Ａ）例えば、第１グループの作動油室５ａ，５ｃの油圧が、第２グループの作動油室５ｂ，５ｄの油圧よりも高く、かつ、制御油圧ライン９ｉの油圧よりも高い場合、上記作動油室５ａ，５ｃの油圧は、一方の逆止弁１０ｇを押し開くとともに、他方の逆止弁１０ｈに逆止作用を与えて、この油圧が低圧側の作動油室５ｂ、５ｄに漏洩するのを防ぎ、また、連通油路１０ｉの他端部からパイロット油連通油路１３ｄを通ってパイロット油逆止弁１３ｂに逆止作用を与え、この油圧が制御油圧ライン９ｉに漏洩するのを防ぐ。

そして、作動油室５ａ，５ｃから一方の逆止弁１０ｇを出た圧油は、連通油路１０ｉに通じ、ブロック側給油通路１０ｊから圧油抽出口１０ｋに至り、図１，図５に示すように、上記圧油抽出口１０ｋを経てトップカバー３のカバー側給油通路１２ａを通り、ローター２の上部リング溝１１ａに供給され、図１，図７に示すように、上部リング溝１１ａからシーリング油孔１１ｂを通って各ベーン２ｄの縦スリット２ｉの底面へ導入され、縦シール２ｊの背面２ｕに作用する。

さらに、上記縦シール２ｊの背面２ｕは上部および下部横シール２ｆ，２ｈの背面２ｓ，２ｔにそれぞれ連通しているため、縦シール背面２ｕに導入された圧油は、上部および下部横シール２ｆ，２ｈの背面２ｓ，２ｔにも導入されて作用し、縦シール２ｊと上部および下部横シール２ｆ，２ｈとの各シール面２ｒ，２ｐ，２ｑにシーリング作用を行わせる。これにより、上記縦シール２ｊと上部および下部横シール２ｆ，２ｈとによって確実なシーリング作用が発揮される。

（Ｂ）また、反対に、第２グループの作動油室５ｂ，５ｄの油圧が、第１グループの作動油室５ａ，５ｃの油圧よりも高く、かつ制御油圧ライン９ｉの油圧よりも高い場合、上記第２グループの作動油室５ｂ，５ｄの油圧は、他方の逆止弁１０ｈを押し開いて、同様に、各シール２ｊ，２ｆ，２ｈに連通してそれぞれシーリング作用を行わせるとともに、一方の逆止弁１０ｇとパイロット油逆止弁１３ｂとに逆止作用を与えて、この油圧が、低圧側の作動油室５ａ，５ｃに漏洩するのを防ぐとともに、制御油圧ライン９ｉに漏洩するのを防ぐ。

また、図５に示すように、上部リング溝１１ａは上部リングスリット３ａの内周側端縁部に連通しているため、上部リング溝１１ａ内の圧油は、上部リングシール３ｂの内周側側面に作用して、上部リングシール３ｂを外周方向に押す。これにより、上記（Ａ）又は（Ｂ）のいずれの場合においても、高圧の作動油室（５ａ，５ｃ又は５ｂ，５ｄ）内の作動油が上部リングシール３ｂの外周側面から漏洩するのを確実に防ぐことができる。同時に、上記圧油は上部リングシール３ｂの背面３ｅにも作用して、そのシール面３ｃをローター２の上部端面２ｋに押し付けるため、高圧の作動油室（５ａ，５ｃ又は５ｂ，５ｄ）内の作動油が上部リングシール３ｂのシール面３ｃから漏洩するのを確実に防ぐことができる。

さらに、上記圧油は、図６に示すように、ローター２の上部リング溝１１ａからバランス孔２ｍを通って下部リング溝１１ｃに供給され、下部リング溝１１ｃから下部リングスリット１ｅの内周側端縁部に連通するため、上記上部リングシール３ｂと同様に、高圧の作動油室（５ａ，５ｃ又は５ｂ，５ｄ）内の作動油が下部リングシール１ｆの外周側面とシール面１ｇとから漏洩するのを確実に防ぐことができる。

尚、セグメント１ｂの縦シール１ｄがベーン２ｄの縦シール２ｊと同じ構成のものである場合は、図５の仮想線で示すように、トップカバー３の裏面において、上部リングスリット３ａの底面と各セグメント１ｂの縦シール１ｄの上端とを連通するように油孔３ｊを穿孔することによって、防衝弁ブロック１０を介して高圧側となる作動油室（５ａ，５ｃ又は５ｂ，５ｄ）から抽出された圧油は、セグメント１ｂの縦シール１ｄの背面１ｍにも作用するため、縦シール１ｄのシール面１ｋにシーリング作用を行わせる。

以上のように、各シール１ｄ，１ｆ，２ｆ，２ｈ，２ｊ，３ｂのシーリング作用を行わせるために必要とされる圧油は、全て一元的に防衝弁ブロック１０を介して高圧側となる作動油室（５ａ，５ｃ又は５ｂ，５ｄ）から抽出されて供給されることになり、したがって、図１９，図２０に示した従来のベーン２ｄやセグメント１ｂに横断して設ける必要があった圧力バルブ６を無くすことができ、圧力バルブ６の脱落の問題が解消される。また、シーリング作用を行わせるために必要とされる圧油を導く手段が一元化されるため簡素化される。

（Ｃ）また、各作動油室５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄに、シーリング作用に必要な十分な油圧が発生しておらず、この油圧が上記制御油圧ライン９ｉの油圧よりも低いときは、制御油圧ライン９ｉからパイロット油流入口１３ａを経てパイロット油路１３ｃに供給されている油圧が、パイロット油逆止弁１３ｂを押し開き、パイロット油連通油路１３ｄを通って連通油路１０ｉへ供給され、上記と同様にしてブロック側およびカバー側給油通路１０ｊ，１２ａから各シール２ｊ，２ｆ，２ｈ，３ｂ，１ｆに連通してそれぞれシーリング作用を行わせるとともに、両逆止弁１０ｇ，１０ｈに逆止作用を与えて、この油圧が各作動油室５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄに漏洩するのを防ぐ。さらに、セグメント１ｂの縦シール１ｄがベーン２ｄの縦シール２ｊと同じ構成のものである場合は、図５の仮想線で示した油孔３ｊを穿孔することにより、縦シール１ｄにもシーリング作用を行わせることができる。

従って、舵取機が無負荷あるいは低負荷であって、シーリングのために必要な油圧が作動油室５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄに発生していないときでも、最低限、上記制御油圧ライン９ｉの油圧が各シール２ｊ，２ｆ，２ｈ，３ｂ，１ｆ，１ｄに作用することになるため、常時、必要最低限の規定値の油圧によってシーリング作用が行われることになり、いかなる状態であっても確実なシーリング作用が行われることになる。従って、船の航行中のほとんどの期間を占める小舵角での舵の作動の間、すなわち、舵取機が低負荷あるいは無負荷状態での作動の間でも、舵取機のシーリング性能が確実に保たれることになり、シーリング性能の低下に起因する舵取機のクリーピングが防止され、それによる舵取機の作動頻度の増加が避けられる。従って、舵の作動が安定するばかりでなく、舵取機の磨耗も減少する。

さらに、従来のように、ベーン２ｄの縦シール２ｊの背面２ｕおよびセグメント１ｂの縦シール１ｄの背面１ｍにそれぞれ波板ばね３０を圧入する必要がなくなり、波板ばね３０の使用に伴う従来の諸問題が解消され、シーリング性能の均一化や各シール面１ｋ，２ｒの偏磨耗防止が可能となり、さらに、上記ベーン２ｄの縦シール２ｊやセグメント１ｂの縦シール１ｄが磨耗した場合であっても、各シール面１ｋ，２ｒに必要最低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。

また、上記（Ｃ）のように舵取機が無負荷あるいは低負荷であって、シーリングのために必要な油圧が作動油室５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄに発生しておらず、制御油圧ライン９ｉの油圧を各シール２ｊ，２ｆ，２ｈ，３ｂ，１ｆ，１ｄに作用させてシーリング作用を行っている時に、万一、上記各シール２ｊ，２ｆ，２ｈ，３ｂ，１ｆ，１ｄのいずれかが破損した場合、各シール２ｊ，２ｆ，２ｈ，３ｂ，１ｆ，１ｄの背面２ｕ，２ｓ，２ｔ，３ｅ，１ｎ，１ｍ側に作用していた油圧が漏洩し、制御油圧ライン９ｉの油圧が規定値より低下する。

図８に示すように、この油圧の低下を圧力検知弁２１が検知し閉動して制御油圧ライン９ｉからパイロット油流入口１３ａへ至る流路を閉鎖し、これにより、制御油圧ライン９ｉから上記各シール２ｊ，２ｆ，２ｈ，３ｂ，１ｆ，１ｄの背面２ｕ，２ｓ，２ｔ，３ｅ，１ｎ，１ｍ側への油圧の送り込みが遮断される。このようにして制御油圧ライン９ｉからパイロット油流入口１３ａへ至る流路が遮断されると、制御油圧ライン９ｉの油圧が制御油圧ポンプ９ｇと圧力検知弁２１との間で上昇し、制御油圧ライン９ｉの油圧が規定値に復元する。この復元した規定値を圧力検知弁２１が検知し開動して制御油圧ライン９ｉからパイロット油流入口１３ａへ至る流路を開通させ、これにより、制御油圧ライン９ｉから上記各シール２ｊ，２ｆ，２ｈ，３ｂ，１ｆ，１ｄの背面２ｕ，２ｓ，２ｔ，３ｅ，１ｎ，１ｍ側への油圧の送り込みが再開される。

この際、破損したシールの破損状態が変わっていなければ、再び制御油圧ライン９ｉの油圧が規定値より低下するため、上記と同様に、圧力検知弁２１が、油圧の低下を検知し閉動して制御油圧ライン９ｉからパイロット油流入口１３ａへ至る流路を閉鎖し、制御油圧ライン９ｉから上記各シール２ｊ，２ｆ，２ｈ，３ｂ，１ｆ，１ｄの背面２ｕ，２ｓ，２ｔ，３ｅ，１ｎ，１ｍ側への油圧の送り込みを遮断する。そして、制御油圧ライン９ｉの油圧が上昇し、制御油圧ライン９ｉの油圧が規定値に復元すると、圧力検知弁２１が開動して制御油圧ライン９ｉからパイロット油流入口１３ａへ至る流路を開通させる。このように圧力検知弁２１が開閉動作を繰り返すようになることで、各シール２ｊ，２ｆ，２ｈ，３ｂ，１ｆ，１ｄのいずれか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ができる。

尚、破損の程度が大きいほど、上記のように圧力検知弁２１が開閉動作を繰り返すサイクルが急になり、破損の程度が小さいほど、圧力検知弁２１が開閉動作を繰り返すサイクルが緩やかになるため、上記サイクルに基いて破損の程度を概ね把握することができる。

また、各作動油室５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄに、シーリング作用に必要な十分な油圧が発生している状態で、万一、上記各シール２ｊ，２ｆ，２ｈ，３ｂ，１ｆ，１ｄのいずれかが破損し、破損したいずれかのシール２ｊ，２ｆ，２ｈ，３ｂ，１ｆ，１ｄの背面２ｕ，２ｓ，２ｔ，３ｅ，１ｎ，１ｍ側に作用していた油圧が漏洩した場合、各作動油室５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄの油圧が低下する。そして、各作動油室５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄの油圧が制御油圧ライン９ｉの油圧よりも低下すると、上記（Ｃ）のように、制御油圧ライン９ｉの油圧が各シール２ｊ，２ｆ，２ｈ，３ｂ，１ｆ，１ｄに作用するが、上記シールの破損により制御油圧ライン９ｉの油圧が規定値より低下する。これにより、上記と同様に圧力検知弁２１が開閉動作を繰り返すようになり、各シール２ｊ，２ｆ，２ｈ，３ｂ，１ｆ，１ｄのいずれかが破損したことおよび破損の程度を外部から迅速且つ確実に察知することができる。

上記第１の実施の形態では、図８に示すように油圧回路に制御油圧ポンプ９ｇを設けたが、次に説明する第２の実施の形態では、図９に示すように、油圧回路に制御油圧ポンプ９ｇを設けていない。すなわち、油圧回路には、方向切換弁９ｂと、油圧ポンプ９ａから吐出された作動油が方向切換弁９ｂを経て油タンク９ｆへ戻される戻り油ライン９Ｌとが設けられている。上記戻り油ライン９Ｌには圧力調整弁９ｈが設けられ、方向切換弁９ｂの切り換えを制御する制御油圧が油圧ポンプ９ａの吐出口側から方向切換弁９ｂへ供給されるように油圧回路が構成されている。上記方向切換弁９ｂと圧力調整弁９ｈとの間のラインは、一定の油圧以上に規定される規定油圧ライン９ｊとして形成される。規定油圧ライン９ｊから分岐した分岐油圧ライン９ｋが防衝弁ブロック１０のパイロット油流入口１３ａに連通している。

上記分岐油圧ライン９ｋには圧力検知弁２１（圧力検知装置の一例）が設けられている。圧力検知弁２１は、内部パイロット方式であり、分岐油圧ライン９ｋの油圧が上記規定値より低下した場合、閉動して分岐油圧ライン９ｋを遮断し、分岐油圧ライン９ｋの油圧が規定値以上の場合、開動して分岐油圧ライン９ｋを開通させる。

以下、上記構成における作用を説明する。
パイロット油逆止弁１３ｂは、図９に示すように、分岐油圧ライン９ｋを介して規定油圧ライン９ｊに常時連通している。

（Ａ）例えば、第１グループの作動油室５ａ，５ｃの油圧が、第２グループの作動油室５ｂ，５ｄの油圧よりも高く、かつ、規定油圧ライン９ｊの油圧よりも高い場合、上記作動油室５ａ，５ｃの油圧は、一方の逆止弁１０ｇを押し開くとともに、他方の逆止弁１０ｈに逆止作用を与えて、この油圧が低圧側の作動油室５ｂ、５ｄに漏洩するのを防ぎ、また、連通油路１０ｉの他端部からパイロット油連通油路１３ｄを通ってパイロット油逆止弁１３ｂに逆止作用を与え、この油圧が規定油圧ライン９ｊに漏洩するのを防ぐ。

（Ｂ）また、反対に、第２グループの作動油室５ｂ，５ｄの油圧が、第１グループの作動油室５ａ，５ｃの油圧よりも高く、かつ規定油圧ライン９ｊの油圧よりも高い場合、上記第２グループの作動油室５ｂ，５ｄの油圧は、他方の逆止弁１０ｈを押し開くとともに、一方の逆止弁１０ｇに逆止作用を与えて、この油圧が低圧側の作動油室５ａ，５ｃに漏洩するのを防ぎ、また、連通油路１０ｉの他端部からパイロット油連通油路１３ｄを通ってパイロット油逆止弁１３ｂに逆止作用を与え、この油圧が規定油圧ライン９ｊに漏洩するのを防ぐ。

（Ｃ）また、各作動油室５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄに、シーリング作用に必要な十分な油圧が発生しておらず、この油圧が上記規定油圧ライン９ｊの油圧よりも低いときは、規定油圧ライン９ｊから分岐油圧ライン９ｋとパイロット油流入口１３ａとを経てパイロット油路１３ｃに供給されている油圧が、パイロット油逆止弁１３ｂを押し開き、パイロット油連通油路１３ｄを通って連通油路１０ｉへ供給され、先の実施の形態１と同様にブロック側およびカバー側給油通路１０ｊ，１２ａから各シール２ｊ，２ｆ，２ｈ，３ｂ，１ｆに連通してそれぞれシーリング作用を行わせるとともに、両逆止弁１０ｇ，１０ｈに逆止作用を与えて、この油圧が各作動油室５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄに漏洩するのを防ぐ。さらに、セグメント１ｂの縦シール１ｄがベーン２ｄの縦シール２ｊと同じ構成のものである場合は、先の第１の実施の形態の図５の仮想線で示した油孔３ｊを穿孔することにより、セグメント１ｂの縦シール１ｄにもシーリング作用を行わせることができる。

従って、舵取機が無負荷あるいは低負荷であって、シーリングのために必要な油圧が作動油室５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄに発生していないときでも、最低限、上記規定油圧ライン９ｊの油圧が各シール２ｊ，２ｆ，２ｈ，３ｂ，１ｆ，１ｄに作用することになるため、常時、必要最低限の規定値の油圧によってシーリング作用が行われることになり、いかなる状態であっても確実なシーリング作用が行われることになる。

さらに、従来のように、ベーン２ｄの縦シール２ｊの背面２ｕおよびセグメント１ｂの縦シール１ｄの背面１ｍにそれぞれ波板ばね３０を圧入する必要がなくなり、波板ばね３０の使用に伴う従来の諸問題が解消され、シーリング性能の均一化や各シール面１ｋ，２ｒの偏磨耗防止が可能となり、さらに、上記ベーン２ｄの縦シール２ｊやセグメント１ｂの縦シール１ｄが磨耗した場合であっても、各シール面１ｋ，２ｒに必要最低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。

また、上記（Ｃ）のように舵取機が無負荷あるいは低負荷であって、シーリングのために必要な油圧が作動油室５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄに発生しておらず、規定油圧ライン９ｊの油圧を各シール２ｊ，２ｆ，２ｈ，３ｂ，１ｆ，１ｄに作用させてシーリング作用を行っている時に、万一、上記各シール２ｊ，２ｆ，２ｈ，３ｂ，１ｆ，１ｄのいずれかが破損した場合、各シール２ｊ，２ｆ，２ｈ，３ｂ，１ｆ，１ｄの背面２ｕ，２ｓ，２ｔ，３ｅ，１ｎ，１ｍ側に作用していた油圧が漏洩し、規定油圧ライン９ｊと分岐油圧ライン９ｋとの油圧が規定値より低下する。

図９に示すように、この油圧の低下を圧力検知弁２１が検知し閉動して分岐油圧ライン９ｋを閉鎖し、これにより、規定油圧ライン９ｊから分岐油圧ライン９ｋを経て上記各シール２ｊ，２ｆ，２ｈ，３ｂ，１ｆ，１ｄの背面２ｕ，２ｓ，２ｔ，３ｅ，１ｎ，１ｍ側への油圧の送り込みが遮断される。このようにして分岐油圧ライン９ｋが遮断されると、規定油圧ライン９ｊと分岐油圧ライン９ｋとの油圧が上昇して規定値に復元する。この復元した規定値を圧力検知弁２１が検知し開動して分岐油圧ライン９ｋを開通させ、これにより、規定油圧ライン９ｊから分岐油圧ライン９ｋを経て上記各シール２ｊ，２ｆ，２ｈ，３ｂ，１ｆ，１ｄの背面２ｕ，２ｓ，２ｔ，３ｅ，１ｎ，１ｍ側への油圧の送り込みが再開される。

この際、破損したシールの破損状態が変わっていなければ、再び規定油圧ライン９ｊと分岐油圧ライン９ｋとの油圧が規定値より低下するため、上記と同様に、圧力検知弁２１が、油圧の低下を検知し閉動して分岐油圧ライン９ｋを閉鎖し、規定油圧ライン９ｊから分岐油圧ライン９ｋを経て上記各シール２ｊ，２ｆ，２ｈ，３ｂ，１ｆ，１ｄの背面２ｕ，２ｓ，２ｔ，３ｅ，１ｎ，１ｍ側への油圧の送り込みを遮断する。そして、規定油圧ライン９ｊと分岐油圧ライン９ｋとの油圧が上昇して規定値に復元すると、圧力検知弁２１が開動して分岐油圧ライン９ｋを開通させる。このように圧力検知弁２１が開閉動作を繰り返すようになることで、各シール２ｊ，２ｆ，２ｈ，３ｂ，１ｆ，１ｄのいずれか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ができる。

尚、破損の程度が大きいほど、上記のように圧力検知弁２１が開閉動作を繰り返すサイクルが急になり、破損の程度が小さいほど、圧力検知弁２１が開閉動作を繰り返すサイクルが緩やかになるため、上記サイクルに基いて破損の程度を概ね把握することができる。

また、各作動油室５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄに、シーリング作用に必要な十分な油圧が発生している状態で、万一、上記各シール２ｊ，２ｆ，２ｈ，３ｂ，１ｆ，１ｄのいずれかが破損し、破損したいずれかのシール２ｊ，２ｆ，２ｈ，３ｂ，１ｆ，１ｄの背面２ｕ，２ｓ，２ｔ，３ｅ，１ｎ，１ｍ側に作用していた油圧が漏洩した場合、各作動油室５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄの油圧が低下する。そして、各作動油室５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄの油圧が制御油圧ライン９ｉの油圧よりも低下すると、上記（Ｃ）のように、規定油圧ライン９ｊの油圧が各シール２ｊ，２ｆ，２ｈ，３ｂ，１ｆ，１ｄに作用するが、上記シールの破損により規定油圧ライン９ｊの油圧が規定値より低下する。これにより、上記と同様に圧力検知弁２１が開閉動作を繰り返すようになり、各シール２ｊ，２ｆ，２ｈ，３ｂ，１ｆ，１ｄのいずれかが破損したことおよび破損の程度を外部から迅速且つ確実に察知することができる。

上記第１および第２の実施の形態では、図８，図９に示すように、圧力検知装置の一例として圧力検知弁２１を用いているが、第３の実施の形態として、図１０（ａ）に示すように、圧力検知弁２１に、圧力スイッチ２２と警報装置２３とを組み合わせたものであってもよい。

すなわち、圧力スイッチ２２は、制御油圧ライン９ｉの圧力検知弁２１の入口側に連通する流路に設けられており、制御油圧ライン９ｉの油圧が規定値より低下した場合、オンに切り換わり、制御油圧ライン９ｉの油圧が規定値以上の場合、オフに切り換わるように構成されている。圧力スイッチ２２は警報装置２３に接続されており、圧力スイッチ２２がオンすることによって電気信号を発し、警報装置２３が作動するように構成されている。

これによると、制御油圧ライン９ｉの油圧を各シール２ｊ，２ｆ，２ｈ，３ｂ，１ｆ，１ｄに作用させてシーリング作用を行っている時に、万一、上記各シール２ｊ，２ｆ，２ｈ，３ｂ，１ｆ，１ｄのいずれかが破損した場合、各シール２ｊ，２ｆ，２ｈ，３ｂ，１ｆ，１ｄの背面２ｕ，２ｓ，２ｔ，３ｅ，１ｎ，１ｍ側に作用していた油圧が漏洩し、制御油圧ライン９ｉの油圧が規定値より低下する。

図１０（ａ）に示すように、この油圧の低下を圧力検知弁２１が検知し閉動して制御油圧ライン９ｉからパイロット油流入口１３ａへ至る流路を閉鎖し、これにより、制御油圧ライン９ｉから上記各シール２ｊ，２ｆ，２ｈ，３ｂ，１ｆ，１ｄの背面２ｕ，２ｓ，２ｔ，３ｅ，１ｎ，１ｍ側への油圧の送り込みが遮断されると同時に、圧力スイッチ２２がオフからオンに切り換わって電気信号を発し、警報装置２３が作動する。

このようにして制御油圧ライン９ｉからパイロット油流入口１３ａへ至る流路が遮断されると、制御油圧ライン９ｉの油圧が制御油圧ポンプ９ｇと圧力検知弁２１との間で上昇し、制御油圧ライン９ｉの油圧が規定値に復元する。この復元した規定値を圧力検知弁２１が検知し開動して制御油圧ライン９ｉからパイロット油流入口１３ａへ至る流路を開通させると同時に、圧力スイッチ２２がオンからオフに切り換わって圧力スイッチ２２からの電気信号が停止する。これにより、制御油圧ライン９ｉから上記各シール２ｊ，２ｆ，２ｈ，３ｂ，１ｆ，１ｄの背面２ｕ，２ｓ，２ｔ，３ｅ，１ｎ，１ｍ側への油圧の送り込みが再開されるとともに、警報装置２３が停止する。

この際、破損したシールの破損状態が変わっていなければ、再び制御油圧ライン９ｉの油圧が規定値より低下するため、上記と同様に、圧力検知弁２１が、油圧の低下を検知し閉動して制御油圧ライン９ｉからパイロット油流入口１３ａへ至る流路を閉鎖し、制御油圧ライン９ｉから上記各シール２ｊ，２ｆ，２ｈ，３ｂ，１ｆ，１ｄの背面２ｕ，２ｓ，２ｔ，３ｅ，１ｎ，１ｍ側への油圧の送り込みを遮断すると同時に、圧力スイッチ２２がオンに切り換わって警報装置２３が作動する。

そして、制御油圧ライン９ｉの油圧が上昇し、制御油圧ライン９ｉの油圧が規定値に復元すると、圧力検知弁２１が開動して制御油圧ライン９ｉからパイロット油流入口１３ａへ至る流路を開通させると同時に、圧力スイッチ２２がオフに切り換わって警報装置２３が停止する。このように圧力検知弁２１が開閉動作を繰り返すとともに警報装置２３が作動と停止を繰り返すようになることで、各シール２ｊ，２ｆ，２ｈ，３ｂ，１ｆ，１ｄのいずれかが破損したことを外部からより一層迅速且つ確実に察知することができる。

さらに、警報装置２３の作動と停止とのサイクルの長短により、各シール２ｊ，２ｆ，２ｈ，３ｂ，１ｆ，１ｄの破損の程度を外部から迅速且つ確実に把握することができる。
尚、上記のように、各シール２ｊ，２ｆ，２ｈ，３ｂ，１ｆ，１ｄのいずれかが破損した際、圧力検知弁２１が開閉動作を繰り返すとともに警報装置２３が作動と停止を繰り返すようになるが、上記制御油圧ライン９ｉの油圧が規定値に復元した後も、警報装置２３の作動を継続させるために、図１０（ｂ）に示すように、信号保持回路２４を設けてもよい。信号保持回路２４は第１および第２のリレーＸ１，Ｘ２と確認押釦２５とを有している。

これによると、上記制御油圧ライン９ｉの油圧が規定値より低下して圧力スイッチ２２がオフからオンに切り換わると、第１および第２のリレーＸ１，Ｘ２がそれぞれオンになり、警報装置２３が作動する。この際、確認押釦２５はバネ等によってオンの状態に保たれている。その後、上記制御油圧ライン９ｉの油圧が規定値に復元して圧力スイッチ２２がオンからオフに切り換わると、第１のリレーＸ１はオフになるが、第２のリレーＸ２はオンになったままであり、警報装置２３が継続して作動する。そして、作業者が手動で確認押釦２５をバネ等の付勢力に抗して押すことにより、確認押釦２５がオンからオフに切り換えられ、第２のリレーＸ２がオンからオフに切り換えられるため、警報装置２３が停止する。

上記第３の実施の形態では、図１０（ａ）に示すように、圧力スイッチ２２を制御油圧ライン９ｉの圧力検知弁２１の入口側に連通する流路に設けたが、第４の実施の形態として、図１０（ａ）に示すように、圧力スイッチ２２を分岐油圧ライン９ｋの圧力検知弁２１の入口側に連通する流路に設けてもよい。

これにより、第３の実施の形態と同様に、圧力検知弁２１が開閉動作を繰り返すとともに警報装置２３が作動と停止を繰り返すようになることで、各シール２ｊ，２ｆ，２ｈ，３ｂ，１ｆ，１ｄのいずれかが破損したことを外部からより一層迅速且つ確実に察知することができる。さらに、警報装置２３の作動と停止とのサイクルの長短により、各シール２ｊ，２ｆ，２ｈ，３ｂ，１ｆ，１ｄの破損の程度を外部から迅速且つ確実に把握することができる。

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全体縦断面図である。 同、ロータリーベーン式舵取機の防衝弁ブロックの断面図であり、図３におけるａ−ａ矢視断面図である。 同、ロータリーベーン式舵取機の防衝弁ブロックの平面図である。 同、ロータリーベーン式舵取機の防衝弁ブロックの断面図であり、図３におけるｂ−ｂ矢視断面図である。 図１におけるＡ部の詳細断面図である。 図１におけるＢ部の詳細断面図である。 同、ロータリーベーン式舵取機のベーンの縦断面図である。 同、ロータリーベーン式舵取機の油圧回路を示す図である。 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油圧回路を示す図である。 本発明の第３および第４の実施の形態におけるロータリーベーン式舵取機の油圧回路を示す図であり、圧力スイッチによる警報装置を設けたものである。 従来のロータリーベーン式舵取機を示す全体縦断面図であり、図１３におけるｈ−ｈ矢視縦断面である。 同、ロータリーベーン式舵取機の一部切欠き斜視図である。 同、ロータリーベーン式舵取機の全体の横断面図である。 同、ロータリーベーン式舵取機のベーンの縦および横シールとセグメントの縦シールとの自由状態での水平断面図である。 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拡大縦断面図である。 同、ロータリーベーン式舵取機のベーンの上部の斜視図である。 図１６におけるｉ−ｉ矢視断面図である。 図１７におけるｊ−ｊ矢視断面図である。 図１７におけるｋ−ｋ矢視断面図である。 同、ロータリーベーン式舵取機のベーンに設けられた圧力バルブの水平断面図である。 同、ロータリーベーン式舵取機のセグメントに設けられた圧力バルブの水平断面図である。 図１１におけるＣ部の詳細断面図である。 同、ロータリーベーン式舵取機の油圧回路図であり、制御油圧ポンプを設けた場合を示す。 同、ロータリーベーン式舵取機の油圧回路図であり、制御油圧ポンプを設けない場合を示す。 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る。

符号の説明

１ ハウジング
１ｂ セグメント
２ ローター
２ｄ ベーン
２ｅ 上部横スリット
２ｆ 上部横シール
２ｇ 下部横スリット
２ｈ 下部横シール
２ｉ 縦スリット
２ｊ 縦シール
２ｕ 縦シールの背面
２ｓ 上部横シールの背面
２ｔ 下部横シールの背面
３ トップカバー
５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ 作動油室
８ｃ，８ｄ 防衝弁
９ａ 油圧ポンプ
９ｂ 方向切換弁
９ｆ 油タンク
９ｇ 制御油圧ポンプ
９ｈ 圧力調整弁
９ｉ 制御油圧ライン
９ｊ 規定油圧ライン
９ｋ 分岐油圧ライン
９Ｌ 戻り油ライン
１０ 防衝弁ブロック
１０ａ，１０ｂ 流出入孔
１０ｃ，１０ｄ 分岐油路
１０ｇ，１０ｈ 逆止弁
１０ｉ 連通油路
１０ｊ ブロック側給油通路
１１ａ 上部リング溝
１１ｂ シーリング油孔
１２ａ カバー側給油通路
１３ａ パイロット油流入口
１３ｂ パイロット油逆止弁
１３ｃ パイロット油路
１３ｄ パイロット油連通油路
２１ 圧力検知弁（圧力検知装置）
２２ 圧力スイッチ
２３ 警報装置

Claims (6)

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、その半径方向先端縁部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、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、作動油供給先を第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、パイロット油流入口と、パイロット油逆止弁と、パイロット油流入口とパイロット油逆止弁の入口側とに連通するパイロット油路と、パイロット油逆止弁の出口側と連通油路とに連通するパイロット油連通油路とが設けられ、
   上記防衝弁ブロックのパイロット油流入口を上記制御油圧ラインに連通し、
   上記制御油圧ラインに圧力検知装置を設けたことを特徴とするロータリーベーン式舵取機。
2. 圧力検知装置は圧力検知弁であり、
   上記圧力検知弁は、制御油圧ラインの油圧が規定値より低下した場合、制御油圧ラインからパイロット油流入口への作動油の供給を遮断することを特徴とする請求項１記載のロータリーベーン式舵取機。
3. 制御油圧ラインの圧力検知弁の入口側に連通する流路に圧力スイッチを設け、
   圧力スイッチは、制御油圧ラインの油圧が規定値より低下した場合、電気信号を発し、この電気信号に基いて警報装置を作動させることを特徴とする請求項２記載のロータリーベーン式舵取機。
4. 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、その半径方向先端縁部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、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て、上記方向切換弁と圧力調整弁との間のラインが一定の油圧以上に規定される規定油圧ラインとして形成され、
   防衝弁ブロックに、パイロット油流入口と、パイロット油逆止弁と、パイロット油流入口とパイロット油逆止弁の入口側とに連通するパイロット油路と、パイロット油逆止弁の出口側と連通油路とに連通するパイロット油連通油路とが設けられ、
   上記規定油圧ラインから分岐した分岐油圧ラインが上記防衝弁ブロックのパイロット油流入口に連通し、
   上記分岐油圧ラインに圧力検知装置を設けたことを特徴とするロータリーベーン式舵取機。
5. 圧力検知装置は圧力検知弁であり、
   上記圧力検知弁は、分岐油圧ラインの油圧が規定値より低下した場合、分岐油圧ラインを遮断することを特徴とする請求項４記載のロータリーベーン式舵取機。
6. 分岐油圧ラインの圧力検知弁の入口側に連通する流路に圧力スイッチを設け、
   圧力スイッチは、分岐油圧ラインの油圧が規定値より低下した場合、電気信号を発し、この電気信号に基いて警報装置を作動させることを特徴とする請求項５記載のロータリーベーン式舵取機。

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