JP3862351B2 - 船舶用推進機のチルト・トリム装置 - Google Patents
船舶用推進機のチルト・トリム装置 Download PDFInfo
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、船外機や船内外機に用いられて好適な船舶用推進機のチルト・トリム装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
船舶用推進機、例えば船外機は、プロペラ及びエンジンを備えた推進ユニットが、水平方向揺動可能にスイベルブラケットに軸支され、このスイベルブラケットがクランプブラケットに鉛直方向揺動可能に支持されたものであり、クランプブラケットが船体を把持可能とする。そして、チルト・トリム装置は、クランプブラケットとスイベルブラケットとの間に配設され、このチルト・トリム装置の油圧シリンダ装置の伸縮動作により、推進ユニット及びスイベルブラケットが、クランプブラケットに対し鉛直方向に傾動可能とされて、推進ユニットがチルト作動或いはトリム作動される。
【０００３】
上述のような船外機のチルト・トリム装置には、特開平6-344982号公報に示すように、シリンダハウジングのシリンダ内に、ピストンロッドの一端に結合されたピストンが摺動自在に配設されて、シリンダ内がピストン側室とロッド側室とに区画されるとともに、シリンダハウジングの外周に倍力ハウジングが摺動自在に配設され、この倍力ハウジングが倍力室を形成するとともにピストンロッドに当接し、作動油給排装置からピストン側室及び倍力室へ作動油を供給して、推進ユニットをトリムアップ及びチルトアップ作動させ、作動油給排装置から、ロッド側室へ作動油を供給して、推進ユニットをチルトダウン及びトリムダウン作動させるものが提案されている。
【０００４】
この公報記載の従来技術では、ピストン側室に作動油が供給されて、ピストンを介しピストンロッドに突出方向の押圧力が付与されるとともに、倍力室へ作動油が供給されることにより倍力ハウジングがピストンロッドに当接して、ピストンロッドに同じく突出方向の押圧力が付与され、これらの押圧力の総和が、ピストンロッドに大きなトリムアップ力として作用するものである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記公報記載の従来技術では、作動油給排装置から倍力室へ作動油を給排する流路が外部に露出した構造となっているので、この露出配管がチルト・トリム装置の小型化を阻害する要因になっていた。
【０００６】
本発明の課題は、上述の事情を考慮してなされたものであり、大きなトリムアップ力を発揮できるとともに装置を小型化でき、更に装置の損傷、特に管路の損傷を防止できる船舶用推進機のチルト・トリム装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明は、船体に取付可能とされる取付ブラケットと、この取付ブラケットに対し傾動自在に支持された推進ユニットとの間に設置され、上記推進ユニットをチルト作動及びトリム作動させる船舶用推進機のチルト・トリム装置において、シリンダハウジングの開口端をロッドガイドが閉塞し、このシリンダハウジングに形成されたシリンダ内に作動流体が充填されるとともに、ロッドガイドを液密に貫通するピストンロッドの一端に結合されたピストンがシリンダ内を摺動自在に配設されて、上記シリンダ内がピストン側室とロッド側室とに区画され、上記シリンダハウジング又は上記ピストンロッドの一方が上記取付ブラケットに、他方が上記推進ユニット側にそれぞれ支持されたシリンダ装置と、上記シリンダハウジングの開口端側のロッドガイドの外周に摺動自在に配設され、上記ロッドガイドとの間で倍力室を液密構造に形成するとともに、上記ピストンロッドとそのロッド軸方向で当接可能に設けられた倍力ハウジングと、上記シリンダハウジングに一体に装着され、上記ピストン側室及び上記倍力室と上記ロッド側室とに択一に作動流体を供給して、上記ピストンロッドを上記シリンダハウジングから突出又は収納可能とする作動流体給排装置と、を有し、上記作動流体給排装置から上記倍力室へ作動流体が供給されることにより、上記倍力ハウジングが上記ピストンロッドに当接して、このピストンロッドに突出方向の押圧力を付与する船舶用推進機のチルト・トリム装置において、上記作動流体給排装置と上記倍力室とを連結する流路が、上記シリンダハウジングの内部からロッドガイドの内部を通って延在されたものである。
【０００８】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、上記作動油流体給排装置とピストン側室、ロッド側室とをそれぞれ連結する流路がシリンダハウジングの内部に形成されたものである。
【０００９】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の発明において、上記シリンダハウジングには、内面にピストンが摺動してシリンダを構成するスリーブが配設され、このスリーブと上記シリンダハウジング間の空間が、作動流体給排装置と倍力室とを連結する流路の一部として構成されたものである。
【００１０】
請求項４に記載の発明は、請求項１又は２に記載の発明において、上記シリンダハウジングには内側スリーブ及び外側スリーブが配設され、上記内側スリーブが、内面にピストンを摺動させるシリンダとして構成され、上記内側スリーブと上記外側スリーブ間の空間が、作動流体給排装置と倍力室とを連結する流路の一部として構成され、上記外側スリーブと上記シリンダハウジング間の空間が、上記作動流体給排装置とロッド側室とを連結する流路の一部として構成されたものである。
【００１１】
請求項１に記載の発明には、次の作用がある。
トリムアップ作動時に、シリンダ装置のピストン側室及び倍力室へ作動流体給排装置から作動流体が供給されるので、ピストンロッドには、ピストンから突出方向の押圧力が付与されるとともに、倍力ハウジングからも同方向の押圧力が付与される。このため、これらの押圧力の総和がトリムアップ力となってピストンロッドに作用し、大きなトリムアップ力を発揮することができる。
【００１２】
また、トリム機能を発揮する倍力ハウジングがシリンダハウジングの開口端側のロッドガイドの外周に配設され、この倍力ハウジングの倍力室内へ作動流体給排装置から作動流体を給排する流路がシリンダハウジングの内部からロッドガイドの内部を通って延在するように形成されたので、チルト・トリム装置を小型化できるし、上記作動流体を給排する流路が外部に露出しないからその損傷を防止できる。
【００１３】
請求項２に記載の発明には、次の作用がある。
倍力室、ピストン側室、ロッド側室のそれぞれと作動流体給排装置とを連結する流路がシリンダハウジングの内部に形成されたので、外部に露出する配管が存在せず、このため、装置の小型化とともに、配管損傷事故を未然に回避することができる。
【００１４】
請求項３又は４に記載の発明には、次の作用がある。
シリンダハウジングに配設されたスリーブ（内側スリーブ）によって、ピストンが摺動するシリンダが構成され、このスリーブはパイプ材にて成形されて内面が鏡面に形成できるので、シリンダハウジングの内面を鏡面加工する必要がない。このため、シリンダ装置の加工工数を減少でき、コストを低減できる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、図面に基づいて説明する。
図１は、本発明に係る船舶用推進機のチルト・トリム装置の一つの実施の形態である船外機のチルト・トリム装置が適用された船外機を示す側面図である。図２は、図１のチルト・トリム装置の断面図である。図３は、図２のシリンダハウジングの一部断面図である。図４は、図２のチルト・トリム装置の油圧回路を示す回路図である。図５は、図２のチルト・トリム装置のトリムアップ動作状態を示す図２に対応した断面図である。図６は、図２のチルト・トリム装置のチルトアップ動作状態を示す図２に対応した断面図である。
【００１６】
図１に示すように、船舶用推進機としての船外機１０は、プロペラ１１及びエンジン１２を備えた推進ユニット１３が、スイベルブラケット１４に水平方向揺動可能に軸支され、このスイベルブラケット１４が取付ブラケットとしてのクランプブラケット１５に鉛直方向に傾動可能に軸支されたものである。クランプブラケット１５が船体１６を把持して、この船体１６に固定されることにより、推進ユニット１３は、船体１６に対し水平方向に揺動可能とされ、鉛直方向に傾動可能とされる。この船外機１０のプロペラ１１がエンジン１２により正逆方向に回転されて、船体１６が前進或いは後進する。
【００１７】
船外機１０のスイベルブラケット１４とクランプブラケット１５との間に、チルト・トリム装置１７が配設される。このチルト・トリム装置１７の伸縮により、船外機１０の推進ユニット１３をチルト作動或いはトリム作動させる。トリム作動は、船体１６の航走中に、プロペラ１１の推力に抗して推進ユニット１３の角度を調整し、船体１６の航走姿勢を変化させるものである。また、チルト作動は、停船中或いは船体１６の陸上げ時等に、推進ユニット１３をその自重に抗して傾動させて、この推進ユニット１３を水面上に上昇させるものである。
【００１８】
チルト・トリム装置は、図２及び図４に示すように、油圧シリンダ装置１８、倍力ハウジング１９及び作動油給排装置２０を有して構成され、作動油給排装置２０はポンプ装置２１、タンク装置２２及びシャトル弁装置２３を有して構成される。
【００１９】
上記油圧シリンダ装置１８は、図２〜図４に示すように、シリンダハウジング２４内に内側スリーブ２５及び外側スリーブ２６が配設され、内側スリーブ２５が、内面に緩衝ピストン２７及びフリーピストン２８を摺動可能とするシリンダ２９を構成する。上記内側スリーブ２５及び外側スリーブ２６は引き抜きパイプ材にて成形され、内面及び外面が成形時に鏡面状態に形成される。
【００２０】
シリンダハウジング２４の開口端をロッドガイド３０が閉塞し、このロッドガイド３０とシリンダハウジング２４の閉塞端側との間に、内側スリーブ２５及び外側スリーブ２６が介在され支持される。また、緩衝ピストン２７にはピストンロッド３１の一端が結合され、このピストンロッド３１がロッドガイド３０を液密に貫通する。更に、緩衝ピストン２７及びフリーピストン２８は、シリンダ２９（内側スリーブ２５）内を、ピストンロッド３１を収容するロッド側室３２Ｂと、ピストンロッド３１を収容しないピストン側室３２Ａとに区画する。これらのピストン側室３２Ａ及びロッド側室３２Ｂ内に作動油が充填される。
【００２１】
上記緩衝ピストン２７には、緩衝バルブ７０及びリターンバルブ７１（図４）が配設される。緩衝バルブ７０は、船体１６の走行中に推進ユニット１３が流木等に衝突してロッド側室３２Ｂ内が所定圧力以上に上昇したときに、このロッド側室３２Ｂ内の作動油をピストン側室３２Ａ側の油室（内側スリーブ２５内で緩衝ピストン２７とフリーピストン２８とに囲まれた油室）内へ流出し、緩衝バルブ７０を流れる作動油の流体抵抗により衝撃エネルギーを吸収して、衝撃を緩衝するものである。また、リターンバルブ７１は、ピストン側室３２Ａ側の油室（内側スリーブ２５内で緩衝ピストン２７とフリーピストン２８とに囲まれた油室）からロッド側室３２Ｂへ向かう作動油の流れを許容して、衝撃吸収後、推進ユニット１３の自重により緩衝ピストン２７を所定位置まで復帰させるものである。
【００２２】
油圧シリンダ装置１８のシリンダハウジング２４に軸支部３３が形成され、この軸支部３３を介してシリンダハウジング２４がクランプブラケット１５に支持される。また、油圧シリンダ装置１８のピストンロッド３１の他端に軸支部３４が設置され、この軸支部３４がスイベルブラケット１４に軸支される。従って、ポンプ装置２１から油圧シリンダ装置１８のピストン側室３２Ａに作動油が供給されることにより、油圧シリンダ装置１８が伸縮、つまりピストンロッド３１がシリンダハウジング２４から突出（油圧シリンダ装置１８の伸長）し、ポンプ装置２１からロッド側室３２Ｂに作動油が供給されることにより、ピストンロッド３１がシリンダハウジング２４内へ収納（油圧シリンダ装置１８の収縮）する。
【００２３】
上記倍力ハウジング１９は、シリンダハウジング２４における開口端側の外周及びピストンロッド３１の外周に液密状態で摺動自在に配設され、ロッドガイド３０及びピストンロッド３１との間に倍力室３５を形成する。更に、倍力ハウジング１９は、ピストンロッド３１の軸支部３４に当接可能に構成される。油圧シリンダ装置１８のピストン側室３２Ａ内へポンプ装置２１から作動油が供給されてピストンロッド３１がシリンダハウジング２４から突出するときに、ポンプ装置２１から倍力室３５内へも同時に作動油が供給されて（後に詳説する）、倍力ハウジング１９はピストンロッド３１の軸支部３４に当接し、このピストンロッド３１に突出方向の押圧力を付与する。
【００２４】
倍力ハウジング１９の図２における下端部にはストッパリング１９Ａが螺着される。一方、ロッドガイド３０には、シリンダハウジング２４の外周から突出してストッパ部１９Ｂが形成される。上記ストッパリング１９Ａは、倍力室３５内へ作動油が供給されたとき、図５に示すようにストッパ部１９Ｂに当接して、ピストンロッド３１の突出方向へ移動する倍力ハウジング１９の移動を規制する。
【００２５】
図２に示す作動油給排装置２０のポンプ装置２１は、内部にギアポンプ３８を収容した第１ポンプケース３６と、ギアポンプ３８を正逆いずれかの方向に回転駆動するモータ４０と、第１ポンプケース３６とにより作動油を貯溜可能な油溜り室４１を構成する第２ポンプケース４２と、を有して構成される。モータ４０の回転駆動力がシャフト３９を介してギアポンプ３８へ伝達される。
【００２６】
また、作動油給排装置２０のタンク装置２２はタンクケース３７を有してなり、このタンクケース３７内に作動油を貯溜可能とする。このタンクケース３７と上記第１ポンプケース３６とは、油圧シリンダ装置１８のシリンダハウジング２４と一体成形されている。
【００２７】
上記ポンプ装置２１の第２ポンプケース４２は、第１ポンプケース３６に液密状態で一体に装着され、この第２ポンプケース４２にモータ４０が同様に液密に固定される。また、油溜り室４１は、図示しない連通路を介してタンク装置２２のタンクケース３７内部に連通されている。尚、図２中の符号４３は、モータ４０へ給電するための電線である。
【００２８】
ポンプ装置２１のギアポンプ３８は、図４に示すように、第１ピストン側室側流路４４、シャトル弁装置２３のピストン側室側逆止弁４９及び第２ピストン側室側流路４５を経て、油圧シリンダ装置１８のピストン側室３２Ａに接続されるとともに、倍力用流路４６を経て倍力室３５に接続される。また、ギアポンプ３８は、第１ロッド側室側流路４７、シャトル弁２３のロッド側室側逆止弁５０及び第２ロッド側室側流路４８を経て、油圧シリンダ装置１８のロッド側室３２Ｂに接続される。更に、ギアポンプ３８は、第１油溜り流路５１、第２油溜り流路５２を経て油溜り室４１に接続され、前述の連通路を介してタンク装置２２に接続される。
【００２９】
上述の流路構成は、具体的には次の通りである。
つまり、図２に示すように、第１ピストン側室側流路４４及び第２ピストン側室側流路４５は、一体成形の第１ポンプケース３６及びシリンダハウジング２４内に穿設して形成される（図２では第２ピストン側室側流路４５のみを示す）。また、倍力用流路４６はシリンダハウジング２４の内部に形成され、開口５４、倍力用ハウジング通路５５、第１空間５６及び第１ロッドガイド通路５７を有して構成される。上記開口５４は、内側スリーブ２５のピストン側室３２Ａ側端部に形成されて、ピストン側室３２Ａに連通する。また、倍力用ハウジング通路５５は、シリンダハウジング２４に形成されて開口５４に連通する。第１空間５６は、内側スリーブ２５と外側スリーブ２６との間に形成されて、倍力用ハウジング通路５５に連通する。第１ロッドガイド通路５７は、ロッドガイド３０に穿設され、第１空間５６及び倍力室３５に連通する。
【００３０】
更に、第１ロッド側室側流路４７は、図示しないが、第１ポンプケース３６内に穿設して形成される。また、第２ロッド側室側流路４８はポンプケース３６及びシリンダハウジング２４の内部に形成され、ポンプケース通路５８、ハウジング通路５９、第２空間６０及び第２ロッドガイド通路６１を有して構成される。上記ポンプケース通路５８は、図３に示すように、第１ポンプケース３６に穿設して形成されて、ロッド側室側逆止弁５０に連通する。また上記ハウジング通路５９は、シリンダハウジング２４に穿設して形成されて、このシリンダハウジング２４の長手方向に伸び、ポンプケース通路５８に連通する。上記第２空間６０は、図２に示すように、外側スリーブ２６とシリンダハウジング２４の内面５３との間に形成されて、ハウジング通路５９に連通する。上記第２ロッドガイド通路６１は、ロッドガイド３０に穿設され、第２空間６０及びロッド側室３２Ｂに連通する。尚、第１油溜り流路５１及び第２油溜り流路５２は、ギアポンプ３８が油溜り室４１内に収容されているため、本実施の形態では具体的に存在しない。
【００３１】
ところで、作動油給排装置２０のシャトル弁装置２３は、図４に示すように、シャトルシリンダ６２の両側にピストン側室側逆止弁４９、ロッド側室側逆止弁５０がそれぞれ設置され、シャトルシリンダ６２内にスプール６３が摺動自在に収容されたものである。スプール６３の両端部に、ピストン側室側逆止弁４９、ロッド側室側逆止弁５０をそれぞれ押圧して開弁可能とする押圧子６４が突設されている。シャトルシリンダ６２内は、スプール６３によりピストン側室側油室６５Ａとロッド側室側油室６５Ｂとに区画される。
【００３２】
上述のシャトル弁装置２３により、油圧シリンダ装置１８のピストン側室３２Ａ及び倍力ハウジング１９の倍力室３５と油圧シリンダ装置１８のロッド側室３２Ｂとに、ギアポンプ３８からの作動油が択一に供給されて、ピストンロッド３１がシリンダハウジング２４に対し突出或いは収納される。
【００３３】
つまり、ギアポンプ３８の正転時には、このギアポンプ３８は油溜り室４１、タンク装置２２内の作動油を図４の実線矢印に示すように、第１油溜り流路５１及び第１ピストン側室側流路４４を介してシャトル弁装置２３のピストン側室側油室６５Ａ内へ導く。このピストン側室側油室６５Ａ内に導かれた作動油は、ピストン側室側逆止弁４９を開弁するとともに、スプール６３をロッド側室側逆止弁５０方向へ押圧して、押圧子６４にてロッド側室側逆止弁５０を開弁する。ピストン側室側逆止弁４９の開弁により、ピストン側室側油室６５Ａ内の作動油は、図４の実線矢印に示すように、第２ピストン側室側流路４５を経て油圧シリンダ装置１８のピストン側室３２Ａ内へ至るとともに、倍力用流路４６の、図２に示す開口５４、倍力用ハウジング通路５５、第１空間５６及び第１ロッドガイド通路５７を経て倍力室３５内へ至る。このとき、図４に示すロッド側室３２Ｂ内の作動油が第２ロッド側室側流路４８（図２及び図３に示す第２ロッドガイド通路６１、第２空間６０、ハウジング通路５９及びポンプケース通路５８）、ロッド側室側逆止弁５０（開弁状態）及び第１ロッド側室側流路４７を経てギアポンプ３８に戻される。この結果、油圧シリンダ装置１８のピストンロッド３１がシリンダハウジング２４から突出する方向に移動して、油圧シリンダ装置１８が伸長作動し、推進ユニット１３がトリムアップ、チルトアップされる。
【００３４】
また、ギアポンプ３８の逆転時には、このギアポンプ３８は油溜り室４１、タンク装置２２内の作動油を、図４の破線矢印に示すように、第２油溜り流路５２及び第１ロッド側室側流路４７を介してシャトル弁装置２３のロッド側室側油室６５Ｂ内へ導く。このロッド側室側油室６５Ｂ内に導かれた作動油は、ロッド側室側逆止弁５０を開弁させるとともに、スプール６３をピストン側室側逆止弁４９方向へ移動させて、押圧子６４にてピストン側室側逆止弁４９を開弁状態とする。ロッド側室側油室６５Ｂ内の作動油は、図４の破線矢印に示すように、第２ロッド側室側流路４８の、図２及び図３に示すポンプケース通路５８、ハウジング通路５９、第２空間６０及び第２ロッドガイド通路６１を経て油圧シリンダ装置１８のロッド側室３２Ｂ内へ至る。このとき、図４に示すピストン側室３２Ａ内の作動油が、第２ピストン側室側流路４５、ピストン側室側逆止弁４９（開弁状態）及び第１ピストン側室側流路４４を経てギアポンプ３８へ戻され、更に、倍力室３５内の作動油が倍力用流路４６（図２に示す第１ロッドガイド通路５７、第１空間５６、倍力用ハウジング通路５５及び開口５４）を経てピストン側室３２Ａ内へ至り、第２ピストン側室側流路４５等を経て同様にギアポンプ３８へ戻される。この結果、油圧シリンダ装置１８のピストンロッド３１がシリンダハウジング２４内へ収納する方向に移動して、油圧シリンダ装置１８が収縮作動し、推進ユニット１３がチルトダウン、トリムダウンされる。
【００３５】
上述の油圧回路では、シャトル弁装置２３のロッド側室側油室６５Ｂにダウンブローバルブ６６が接続され、ピストン側室側油室６５Ａにアップブローバルブ６７が接続され、更に、第２ピストン側室側流路４５と第２ロッド側室側流路４８との間にサーマルブローバルブ６８及びマニュアルバルブ６９が配設される。
【００３６】
ダウンブローバルブ６６は、油圧シリンダ装置１８の収縮時に、シリンダ２９（内側スリーブ２５）内へ侵入するピストンロッド３１の体積相当分の作動油を油溜り室４１を介してタンク装置２２内へ導く。また、アップブローバルブ６７は、油圧シリンダ装置１８の伸長時に、緩衝ピストン２７がロッドガイド３０に当接してもなおギアポンプ３８が回転中のときに、余剰の作動油を油溜り室４１を介してタンク装置２２内へ導く。
【００３７】
サーマルブローバルブ６８は、温度変化により、油圧シリンダ装置１８のピストン側室３２Ａ、第２ピストン側室側流路４５、倍力用流路４６及び倍力室３５内の作動油が増大したときに、その増大した作動油を油溜り室４１を経てタンク装置２２へ逃がす。また、マニュアルバルブ６９は、推進ユニット１３やチルト・トリム装置１７の故障時に、運転者が手動で開操作させることによって、油圧シリンダ装置１８のピストン側室３２Ａ又はロッド側室３２Ｂ内の作動油を油溜り室４１を介してタンク装置２２へ戻し、推進ユニット１３を手動でチルトアップ又はチルトダウン可能とするものである。
【００３８】
次に、チルト作動及びトリム作動を説明する。
(1) トリムアップ作動、チルトアップ作動
トリムアップ作動及びチルトアップ作動は、図４に示すギアポンプ３８を正転させることによって実施される。つまり、ギアポンプ３８の正転により、作動油は第１ピストン側室側流路４４、ピストン側室側逆止弁４９及び第２ピストン側室側流路４５を経てピストン側室３２Ａ内へ圧送され、緩衝ピストン２７及びフリーピストン２８を介してピストンロッド３１を突出方向に押圧する。と同時に、作動油は、ピストン側室３２Ａ内から倍力用流路４６の開口５４、倍力用ハウジング通路５５、第１空間５６及び第１ロッドガイド通路５７を経て倍力室３５内へ圧送され、倍力ハウジング１９をピストンロッド３１の突出方向へ押圧する。このとき、油圧シリンダ装置１８のロッド側室３２Ｂ内の作動油は、第２ロッド側室側流路４８（第２ロッドガイド通路６１、第２空間６２、ハウジング通路５９及びポンプケース通路５８）、ロッド側室側逆止弁５０及び第１ロッド側室側流路４７を経てギアポンプ３８へ戻される。
【００３９】
従って、図２及び図５に示すように、ピストンロッド３１は、緩衝ピストン２７及びフリーピストン２８を介して受けるロッド側室３２Ａからの押圧力の他、倍力ハウジング１９からも同方向の押圧力を受け、これらの押圧力の総和がトリムアップ力となって、船外機１０の推進ユニット１３をその重量及び推力に抗してトリムアップ作動させる。
【００４０】
トリムアップ作動の最終過程では、倍力ハウジング１９は、ストッパリング１９Ａがストッパ部１９Ｂに当接してその突出移動が規制されるので、ギアポンプ３８を更に正転させ続けると、作動油はピストン側室３２Ａのみへ供給されることになり、ピストンロッド３１のみが図６に示すように突出して、推進ユニット１３をチルトアップ作動させる。このチルトアップ作動は、緩衝ピストン２７がロッドガイド３０に当接した時点で終了する。
【００４１】
(2) チルトダウン作動、トリムダウン作動
チルトダウン作動及びトリムダウン作動は、図４に示すギアポンプ３８を逆転させることにて実施される。つまり、ギアポンプ３８の逆転により、作動油は、第１ロッド側室側流路４７、ロッド側室側逆止弁５０及び第２ロッド側室側流路４８（ポンプケース通路５８、ハウジング通路５９、第２空間６０及び第２ロッドガイド通路６１）を経てロッド側室３２Ｂ内へ圧送され、又、ピストン側室３２Ａ内の作動油が第２ピストン側室側流路４５、ピストン側室側逆止弁４９及び第１ピストン側室側流路４４を経てギアポンプ３８に戻されて、緩衝ピストン２７及びフリーピストン２８を介しピストンロッド３１を収納方向に押圧する。これにより、ピストンロッド３１は、図６及び図５に示すように、軸支部３４が倍力ハウジング１９に当接するまで、推進ユニット１３をチルトダウン作動させる。
【００４２】
図４に示すギアポンプ３８を更に逆転させてロッド側室３２Ｂ内へ作動油を供給させ続けると、ピストンロッド３１が更に収納され、この結果、倍力ハウジング１９がピストンロッド３１の収納方向に移動して、図５に示すストッパリング１９Ａがストッパ部１９Ｂから離れる。このときの倍力室３５内の作動油は、倍力用流路４６の第１ロッドガイド通路５７、第１空間５６、倍力用ハウジング通路５５及び開口５４を経てピストン側室３２Ａ内へ至り、第２ピストン側室側流路４５、ピストン側室側逆止弁４９及び第１ピストン側室側流路４４を経てギアポンプ３８に戻される。こうしてピストンロッド３１が収納され、図５及び図２に示すように、倍力ハウジング１９がロッドガイド３０の上端部に当接した時点で、推進ユニット１３のトリムダウン作動が終了する。
【００４３】
上記実施の形態によれば、次の効果を奏する。
(1) トリムアップ作動時に、油圧シリンダ装置１８のピストン側室３２Ａ及び倍力室３５内へ作動油給排装置２０のギアポンプ３８から作動油が供給されるので、ピストンロッド３１には、緩衝ピストン２７及びフリーピストン２８から突出方向の押圧力が付与されるとともに、倍力ハウジング１９からも同方向の押圧力が付与される。このため、これらの押圧力の総和がトリムアップ力となってピストンロッド３１に作用し、大きなトリムアップ力を発揮することができる。
【００４４】
(2) チルトアップ力は船外機１０の推進ユニット１３の重量を持ち上げるだけなので小さな力で済み、油圧シリンダ装置１８を大径化させずに済むため、チルトアップ作動時の作動スピードを上昇させることができる。
【００４５】
(3) トリム機能を発揮する倍力ハウジング１９がシリンダハウジング２４の外周に配設され、作動油給排装置２０のギアポンプ３８から倍力ハウジング１９の倍力室３５内へ作動油を給排する第１ピストン側室側流路４４、ピストン側室側逆止弁４９、第２ピストン側室側流路４５及び倍力用流路４６（開口５４、倍力用ハウジング通路５５、第１空間５６及び第１ロッドガイド通路５７）がシリンダハウジング２４及び第１ポンプケース３６の内部に形成され、又、ギアポンプ３８からピストン側室３２Ａ内へ作動油を給排する第１ピストン側室側流路４４、ピストン側室側逆止弁４９及び第２ピストン側室側流路４５がシリンダハウジング２４及び第１ポンプケース３６の内部に形成され、更に、ギアポンプ３８からロッド側室３２Ｂ内へ作動油を給排する第１ロッド側室側流路４７、ロッド側室側逆止弁５０及び第２ロッド側室側流路４８（ポンプケース通路５８、ハウジング通路５９、第２空間６０及び第２ロッドガイド通路６１）がシリンダハウジング２４及び第１ポンプケース３６の内部に形成されたので、チルト・トリム装置１７の外部に配管が露出せず、このためチルト・トリム装置１７を小型化できる。
【００４６】
(4) 上述のように、チルト・トリム装置１７の外部に配管が露出しないので、配管損傷事故を未然に回避することができる。
【００４７】
(5) シリンダハウジング２４に配設された内側スリーブ２５によって、緩衝ピストン２７、及びフリーピストン２８が摺動するシリンダ２９が構成され、この内側スリーブ２５が引き抜きパイプ材にて成形されたので、内側スリーブ２５の成形時に内面が鏡面に形成される。このため、シリンダハウジング２４の内面５３を鏡面加工する必要がなく、油圧シリンダ装置１８の加工工数を減少でき、コストを低減できる。
【００４８】
(6) 緩衝ピストン２７が、シリンダハウジング２４の内面５３の内径とほぼ同径の内側スリーブ２５に摺接されるので、緩衝ピストン２７の外径がシリンダハウジング２４の内面５３の内径とほぼ同一となり、その受圧面積を大きくできる。この結果、ピストンロッド３１に作用する緩衝エネルギーを良好に吸収でき、衝撃吸収性能を向上させることができる。
【００４９】
尚、上記実施の形態では、図２に示すシリンダハウジング２４内に内側スリーブ２５及び外側スリーブ２６が配設されたものを述べたが、シリンダハウジング２４内に内側スリーブ２５のみが配設され、この内側スリーブ２５とシリンダハウジング２４の内面５３との空間を、第１空間５６の代わりに、倍力用ハウジング通路５５と第１ロッドガイド通路５７とに連通させて倍力用通路４６の一部として構成し、図３に示すハウジング通路５９を直接図２の第２ロッドガイド通路６１に連通して構成してもよい。
【００５０】
【発明の効果】
以上のように、本発明に係る船舶用推進機のチルト・トリム装置によれば、大きなトリムアップ力を発揮できるとともに装置を小型化でき、更に、装置の損傷、特に管路の損傷を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明に係る船舶用推進機のチルト・トリム装置の一つの実施の形態である船外機のチルト・トリム装置が適用された船外機を示す側面図である。
【図２】図２は、図１のチルト・トリム装置の断面図である。
【図３】図３は、図２のシリンダハウジングの一部断面図である。
【図４】図４は、図２のチルト・トリム装置の油圧回路を示す回路図である。
【図５】図５は、図２のチルト・トリム装置のトリムアップ動作状態を示す図２に対応した断面図である。
【図６】図６は、図２のチルト・トリム装置のチルトアップ動作状態を示す図２に対応した断面図である。
【符号の説明】
１０ 船外機（船舶用推進機）
１３ 推進ユニット
１５ クランプブラケット（取付ブラケット）
１６ 船体
１７ チルト・トリム装置
１８ 油圧シリンダ装置
１９ 倍力ハウジング
２０ 作動油給排装置
２４ シリンダハウジング
２５ 内側スリーブ
２６ 外側スリーブ
２７ 緩衝ピストン
２９ シリンダ
３１ ピストンロッド
３２Ａ ピストン側室
３２Ｂ ロッド側室
３５ 倍力室
３８ ギアポンプ
４６ 倍力用流路
４８ 第２ロッド側室側流路
５４ 開口
５５ 倍力用ハウジング通路
５６ 第１空間
５７ 第１ロッドガイド通路
５８ ポンプケース通路
５９ ハウジング通路
６０ 第２空間
６１ 第２ロッドガイド通路
【発明の属する技術分野】
本発明は、船外機や船内外機に用いられて好適な船舶用推進機のチルト・トリム装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
船舶用推進機、例えば船外機は、プロペラ及びエンジンを備えた推進ユニットが、水平方向揺動可能にスイベルブラケットに軸支され、このスイベルブラケットがクランプブラケットに鉛直方向揺動可能に支持されたものであり、クランプブラケットが船体を把持可能とする。そして、チルト・トリム装置は、クランプブラケットとスイベルブラケットとの間に配設され、このチルト・トリム装置の油圧シリンダ装置の伸縮動作により、推進ユニット及びスイベルブラケットが、クランプブラケットに対し鉛直方向に傾動可能とされて、推進ユニットがチルト作動或いはトリム作動される。
【０００３】
上述のような船外機のチルト・トリム装置には、特開平6-344982号公報に示すように、シリンダハウジングのシリンダ内に、ピストンロッドの一端に結合されたピストンが摺動自在に配設されて、シリンダ内がピストン側室とロッド側室とに区画されるとともに、シリンダハウジングの外周に倍力ハウジングが摺動自在に配設され、この倍力ハウジングが倍力室を形成するとともにピストンロッドに当接し、作動油給排装置からピストン側室及び倍力室へ作動油を供給して、推進ユニットをトリムアップ及びチルトアップ作動させ、作動油給排装置から、ロッド側室へ作動油を供給して、推進ユニットをチルトダウン及びトリムダウン作動させるものが提案されている。
【０００４】
この公報記載の従来技術では、ピストン側室に作動油が供給されて、ピストンを介しピストンロッドに突出方向の押圧力が付与されるとともに、倍力室へ作動油が供給されることにより倍力ハウジングがピストンロッドに当接して、ピストンロッドに同じく突出方向の押圧力が付与され、これらの押圧力の総和が、ピストンロッドに大きなトリムアップ力として作用するものである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記公報記載の従来技術では、作動油給排装置から倍力室へ作動油を給排する流路が外部に露出した構造となっているので、この露出配管がチルト・トリム装置の小型化を阻害する要因になっていた。
【０００６】
本発明の課題は、上述の事情を考慮してなされたものであり、大きなトリムアップ力を発揮できるとともに装置を小型化でき、更に装置の損傷、特に管路の損傷を防止できる船舶用推進機のチルト・トリム装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明は、船体に取付可能とされる取付ブラケットと、この取付ブラケットに対し傾動自在に支持された推進ユニットとの間に設置され、上記推進ユニットをチルト作動及びトリム作動させる船舶用推進機のチルト・トリム装置において、シリンダハウジングの開口端をロッドガイドが閉塞し、このシリンダハウジングに形成されたシリンダ内に作動流体が充填されるとともに、ロッドガイドを液密に貫通するピストンロッドの一端に結合されたピストンがシリンダ内を摺動自在に配設されて、上記シリンダ内がピストン側室とロッド側室とに区画され、上記シリンダハウジング又は上記ピストンロッドの一方が上記取付ブラケットに、他方が上記推進ユニット側にそれぞれ支持されたシリンダ装置と、上記シリンダハウジングの開口端側のロッドガイドの外周に摺動自在に配設され、上記ロッドガイドとの間で倍力室を液密構造に形成するとともに、上記ピストンロッドとそのロッド軸方向で当接可能に設けられた倍力ハウジングと、上記シリンダハウジングに一体に装着され、上記ピストン側室及び上記倍力室と上記ロッド側室とに択一に作動流体を供給して、上記ピストンロッドを上記シリンダハウジングから突出又は収納可能とする作動流体給排装置と、を有し、上記作動流体給排装置から上記倍力室へ作動流体が供給されることにより、上記倍力ハウジングが上記ピストンロッドに当接して、このピストンロッドに突出方向の押圧力を付与する船舶用推進機のチルト・トリム装置において、上記作動流体給排装置と上記倍力室とを連結する流路が、上記シリンダハウジングの内部からロッドガイドの内部を通って延在されたものである。
【０００８】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、上記作動油流体給排装置とピストン側室、ロッド側室とをそれぞれ連結する流路がシリンダハウジングの内部に形成されたものである。
【０００９】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の発明において、上記シリンダハウジングには、内面にピストンが摺動してシリンダを構成するスリーブが配設され、このスリーブと上記シリンダハウジング間の空間が、作動流体給排装置と倍力室とを連結する流路の一部として構成されたものである。
【００１０】
請求項４に記載の発明は、請求項１又は２に記載の発明において、上記シリンダハウジングには内側スリーブ及び外側スリーブが配設され、上記内側スリーブが、内面にピストンを摺動させるシリンダとして構成され、上記内側スリーブと上記外側スリーブ間の空間が、作動流体給排装置と倍力室とを連結する流路の一部として構成され、上記外側スリーブと上記シリンダハウジング間の空間が、上記作動流体給排装置とロッド側室とを連結する流路の一部として構成されたものである。
【００１１】
請求項１に記載の発明には、次の作用がある。
トリムアップ作動時に、シリンダ装置のピストン側室及び倍力室へ作動流体給排装置から作動流体が供給されるので、ピストンロッドには、ピストンから突出方向の押圧力が付与されるとともに、倍力ハウジングからも同方向の押圧力が付与される。このため、これらの押圧力の総和がトリムアップ力となってピストンロッドに作用し、大きなトリムアップ力を発揮することができる。
【００１２】
また、トリム機能を発揮する倍力ハウジングがシリンダハウジングの開口端側のロッドガイドの外周に配設され、この倍力ハウジングの倍力室内へ作動流体給排装置から作動流体を給排する流路がシリンダハウジングの内部からロッドガイドの内部を通って延在するように形成されたので、チルト・トリム装置を小型化できるし、上記作動流体を給排する流路が外部に露出しないからその損傷を防止できる。
【００１３】
請求項２に記載の発明には、次の作用がある。
倍力室、ピストン側室、ロッド側室のそれぞれと作動流体給排装置とを連結する流路がシリンダハウジングの内部に形成されたので、外部に露出する配管が存在せず、このため、装置の小型化とともに、配管損傷事故を未然に回避することができる。
【００１４】
請求項３又は４に記載の発明には、次の作用がある。
シリンダハウジングに配設されたスリーブ（内側スリーブ）によって、ピストンが摺動するシリンダが構成され、このスリーブはパイプ材にて成形されて内面が鏡面に形成できるので、シリンダハウジングの内面を鏡面加工する必要がない。このため、シリンダ装置の加工工数を減少でき、コストを低減できる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、図面に基づいて説明する。
図１は、本発明に係る船舶用推進機のチルト・トリム装置の一つの実施の形態である船外機のチルト・トリム装置が適用された船外機を示す側面図である。図２は、図１のチルト・トリム装置の断面図である。図３は、図２のシリンダハウジングの一部断面図である。図４は、図２のチルト・トリム装置の油圧回路を示す回路図である。図５は、図２のチルト・トリム装置のトリムアップ動作状態を示す図２に対応した断面図である。図６は、図２のチルト・トリム装置のチルトアップ動作状態を示す図２に対応した断面図である。
【００１６】
図１に示すように、船舶用推進機としての船外機１０は、プロペラ１１及びエンジン１２を備えた推進ユニット１３が、スイベルブラケット１４に水平方向揺動可能に軸支され、このスイベルブラケット１４が取付ブラケットとしてのクランプブラケット１５に鉛直方向に傾動可能に軸支されたものである。クランプブラケット１５が船体１６を把持して、この船体１６に固定されることにより、推進ユニット１３は、船体１６に対し水平方向に揺動可能とされ、鉛直方向に傾動可能とされる。この船外機１０のプロペラ１１がエンジン１２により正逆方向に回転されて、船体１６が前進或いは後進する。
【００１７】
船外機１０のスイベルブラケット１４とクランプブラケット１５との間に、チルト・トリム装置１７が配設される。このチルト・トリム装置１７の伸縮により、船外機１０の推進ユニット１３をチルト作動或いはトリム作動させる。トリム作動は、船体１６の航走中に、プロペラ１１の推力に抗して推進ユニット１３の角度を調整し、船体１６の航走姿勢を変化させるものである。また、チルト作動は、停船中或いは船体１６の陸上げ時等に、推進ユニット１３をその自重に抗して傾動させて、この推進ユニット１３を水面上に上昇させるものである。
【００１８】
チルト・トリム装置は、図２及び図４に示すように、油圧シリンダ装置１８、倍力ハウジング１９及び作動油給排装置２０を有して構成され、作動油給排装置２０はポンプ装置２１、タンク装置２２及びシャトル弁装置２３を有して構成される。
【００１９】
上記油圧シリンダ装置１８は、図２〜図４に示すように、シリンダハウジング２４内に内側スリーブ２５及び外側スリーブ２６が配設され、内側スリーブ２５が、内面に緩衝ピストン２７及びフリーピストン２８を摺動可能とするシリンダ２９を構成する。上記内側スリーブ２５及び外側スリーブ２６は引き抜きパイプ材にて成形され、内面及び外面が成形時に鏡面状態に形成される。
【００２０】
シリンダハウジング２４の開口端をロッドガイド３０が閉塞し、このロッドガイド３０とシリンダハウジング２４の閉塞端側との間に、内側スリーブ２５及び外側スリーブ２６が介在され支持される。また、緩衝ピストン２７にはピストンロッド３１の一端が結合され、このピストンロッド３１がロッドガイド３０を液密に貫通する。更に、緩衝ピストン２７及びフリーピストン２８は、シリンダ２９（内側スリーブ２５）内を、ピストンロッド３１を収容するロッド側室３２Ｂと、ピストンロッド３１を収容しないピストン側室３２Ａとに区画する。これらのピストン側室３２Ａ及びロッド側室３２Ｂ内に作動油が充填される。
【００２１】
上記緩衝ピストン２７には、緩衝バルブ７０及びリターンバルブ７１（図４）が配設される。緩衝バルブ７０は、船体１６の走行中に推進ユニット１３が流木等に衝突してロッド側室３２Ｂ内が所定圧力以上に上昇したときに、このロッド側室３２Ｂ内の作動油をピストン側室３２Ａ側の油室（内側スリーブ２５内で緩衝ピストン２７とフリーピストン２８とに囲まれた油室）内へ流出し、緩衝バルブ７０を流れる作動油の流体抵抗により衝撃エネルギーを吸収して、衝撃を緩衝するものである。また、リターンバルブ７１は、ピストン側室３２Ａ側の油室（内側スリーブ２５内で緩衝ピストン２７とフリーピストン２８とに囲まれた油室）からロッド側室３２Ｂへ向かう作動油の流れを許容して、衝撃吸収後、推進ユニット１３の自重により緩衝ピストン２７を所定位置まで復帰させるものである。
【００２２】
油圧シリンダ装置１８のシリンダハウジング２４に軸支部３３が形成され、この軸支部３３を介してシリンダハウジング２４がクランプブラケット１５に支持される。また、油圧シリンダ装置１８のピストンロッド３１の他端に軸支部３４が設置され、この軸支部３４がスイベルブラケット１４に軸支される。従って、ポンプ装置２１から油圧シリンダ装置１８のピストン側室３２Ａに作動油が供給されることにより、油圧シリンダ装置１８が伸縮、つまりピストンロッド３１がシリンダハウジング２４から突出（油圧シリンダ装置１８の伸長）し、ポンプ装置２１からロッド側室３２Ｂに作動油が供給されることにより、ピストンロッド３１がシリンダハウジング２４内へ収納（油圧シリンダ装置１８の収縮）する。
【００２３】
上記倍力ハウジング１９は、シリンダハウジング２４における開口端側の外周及びピストンロッド３１の外周に液密状態で摺動自在に配設され、ロッドガイド３０及びピストンロッド３１との間に倍力室３５を形成する。更に、倍力ハウジング１９は、ピストンロッド３１の軸支部３４に当接可能に構成される。油圧シリンダ装置１８のピストン側室３２Ａ内へポンプ装置２１から作動油が供給されてピストンロッド３１がシリンダハウジング２４から突出するときに、ポンプ装置２１から倍力室３５内へも同時に作動油が供給されて（後に詳説する）、倍力ハウジング１９はピストンロッド３１の軸支部３４に当接し、このピストンロッド３１に突出方向の押圧力を付与する。
【００２４】
倍力ハウジング１９の図２における下端部にはストッパリング１９Ａが螺着される。一方、ロッドガイド３０には、シリンダハウジング２４の外周から突出してストッパ部１９Ｂが形成される。上記ストッパリング１９Ａは、倍力室３５内へ作動油が供給されたとき、図５に示すようにストッパ部１９Ｂに当接して、ピストンロッド３１の突出方向へ移動する倍力ハウジング１９の移動を規制する。
【００２５】
図２に示す作動油給排装置２０のポンプ装置２１は、内部にギアポンプ３８を収容した第１ポンプケース３６と、ギアポンプ３８を正逆いずれかの方向に回転駆動するモータ４０と、第１ポンプケース３６とにより作動油を貯溜可能な油溜り室４１を構成する第２ポンプケース４２と、を有して構成される。モータ４０の回転駆動力がシャフト３９を介してギアポンプ３８へ伝達される。
【００２６】
また、作動油給排装置２０のタンク装置２２はタンクケース３７を有してなり、このタンクケース３７内に作動油を貯溜可能とする。このタンクケース３７と上記第１ポンプケース３６とは、油圧シリンダ装置１８のシリンダハウジング２４と一体成形されている。
【００２７】
上記ポンプ装置２１の第２ポンプケース４２は、第１ポンプケース３６に液密状態で一体に装着され、この第２ポンプケース４２にモータ４０が同様に液密に固定される。また、油溜り室４１は、図示しない連通路を介してタンク装置２２のタンクケース３７内部に連通されている。尚、図２中の符号４３は、モータ４０へ給電するための電線である。
【００２８】
ポンプ装置２１のギアポンプ３８は、図４に示すように、第１ピストン側室側流路４４、シャトル弁装置２３のピストン側室側逆止弁４９及び第２ピストン側室側流路４５を経て、油圧シリンダ装置１８のピストン側室３２Ａに接続されるとともに、倍力用流路４６を経て倍力室３５に接続される。また、ギアポンプ３８は、第１ロッド側室側流路４７、シャトル弁２３のロッド側室側逆止弁５０及び第２ロッド側室側流路４８を経て、油圧シリンダ装置１８のロッド側室３２Ｂに接続される。更に、ギアポンプ３８は、第１油溜り流路５１、第２油溜り流路５２を経て油溜り室４１に接続され、前述の連通路を介してタンク装置２２に接続される。
【００２９】
上述の流路構成は、具体的には次の通りである。
つまり、図２に示すように、第１ピストン側室側流路４４及び第２ピストン側室側流路４５は、一体成形の第１ポンプケース３６及びシリンダハウジング２４内に穿設して形成される（図２では第２ピストン側室側流路４５のみを示す）。また、倍力用流路４６はシリンダハウジング２４の内部に形成され、開口５４、倍力用ハウジング通路５５、第１空間５６及び第１ロッドガイド通路５７を有して構成される。上記開口５４は、内側スリーブ２５のピストン側室３２Ａ側端部に形成されて、ピストン側室３２Ａに連通する。また、倍力用ハウジング通路５５は、シリンダハウジング２４に形成されて開口５４に連通する。第１空間５６は、内側スリーブ２５と外側スリーブ２６との間に形成されて、倍力用ハウジング通路５５に連通する。第１ロッドガイド通路５７は、ロッドガイド３０に穿設され、第１空間５６及び倍力室３５に連通する。
【００３０】
更に、第１ロッド側室側流路４７は、図示しないが、第１ポンプケース３６内に穿設して形成される。また、第２ロッド側室側流路４８はポンプケース３６及びシリンダハウジング２４の内部に形成され、ポンプケース通路５８、ハウジング通路５９、第２空間６０及び第２ロッドガイド通路６１を有して構成される。上記ポンプケース通路５８は、図３に示すように、第１ポンプケース３６に穿設して形成されて、ロッド側室側逆止弁５０に連通する。また上記ハウジング通路５９は、シリンダハウジング２４に穿設して形成されて、このシリンダハウジング２４の長手方向に伸び、ポンプケース通路５８に連通する。上記第２空間６０は、図２に示すように、外側スリーブ２６とシリンダハウジング２４の内面５３との間に形成されて、ハウジング通路５９に連通する。上記第２ロッドガイド通路６１は、ロッドガイド３０に穿設され、第２空間６０及びロッド側室３２Ｂに連通する。尚、第１油溜り流路５１及び第２油溜り流路５２は、ギアポンプ３８が油溜り室４１内に収容されているため、本実施の形態では具体的に存在しない。
【００３１】
ところで、作動油給排装置２０のシャトル弁装置２３は、図４に示すように、シャトルシリンダ６２の両側にピストン側室側逆止弁４９、ロッド側室側逆止弁５０がそれぞれ設置され、シャトルシリンダ６２内にスプール６３が摺動自在に収容されたものである。スプール６３の両端部に、ピストン側室側逆止弁４９、ロッド側室側逆止弁５０をそれぞれ押圧して開弁可能とする押圧子６４が突設されている。シャトルシリンダ６２内は、スプール６３によりピストン側室側油室６５Ａとロッド側室側油室６５Ｂとに区画される。
【００３２】
上述のシャトル弁装置２３により、油圧シリンダ装置１８のピストン側室３２Ａ及び倍力ハウジング１９の倍力室３５と油圧シリンダ装置１８のロッド側室３２Ｂとに、ギアポンプ３８からの作動油が択一に供給されて、ピストンロッド３１がシリンダハウジング２４に対し突出或いは収納される。
【００３３】
つまり、ギアポンプ３８の正転時には、このギアポンプ３８は油溜り室４１、タンク装置２２内の作動油を図４の実線矢印に示すように、第１油溜り流路５１及び第１ピストン側室側流路４４を介してシャトル弁装置２３のピストン側室側油室６５Ａ内へ導く。このピストン側室側油室６５Ａ内に導かれた作動油は、ピストン側室側逆止弁４９を開弁するとともに、スプール６３をロッド側室側逆止弁５０方向へ押圧して、押圧子６４にてロッド側室側逆止弁５０を開弁する。ピストン側室側逆止弁４９の開弁により、ピストン側室側油室６５Ａ内の作動油は、図４の実線矢印に示すように、第２ピストン側室側流路４５を経て油圧シリンダ装置１８のピストン側室３２Ａ内へ至るとともに、倍力用流路４６の、図２に示す開口５４、倍力用ハウジング通路５５、第１空間５６及び第１ロッドガイド通路５７を経て倍力室３５内へ至る。このとき、図４に示すロッド側室３２Ｂ内の作動油が第２ロッド側室側流路４８（図２及び図３に示す第２ロッドガイド通路６１、第２空間６０、ハウジング通路５９及びポンプケース通路５８）、ロッド側室側逆止弁５０（開弁状態）及び第１ロッド側室側流路４７を経てギアポンプ３８に戻される。この結果、油圧シリンダ装置１８のピストンロッド３１がシリンダハウジング２４から突出する方向に移動して、油圧シリンダ装置１８が伸長作動し、推進ユニット１３がトリムアップ、チルトアップされる。
【００３４】
また、ギアポンプ３８の逆転時には、このギアポンプ３８は油溜り室４１、タンク装置２２内の作動油を、図４の破線矢印に示すように、第２油溜り流路５２及び第１ロッド側室側流路４７を介してシャトル弁装置２３のロッド側室側油室６５Ｂ内へ導く。このロッド側室側油室６５Ｂ内に導かれた作動油は、ロッド側室側逆止弁５０を開弁させるとともに、スプール６３をピストン側室側逆止弁４９方向へ移動させて、押圧子６４にてピストン側室側逆止弁４９を開弁状態とする。ロッド側室側油室６５Ｂ内の作動油は、図４の破線矢印に示すように、第２ロッド側室側流路４８の、図２及び図３に示すポンプケース通路５８、ハウジング通路５９、第２空間６０及び第２ロッドガイド通路６１を経て油圧シリンダ装置１８のロッド側室３２Ｂ内へ至る。このとき、図４に示すピストン側室３２Ａ内の作動油が、第２ピストン側室側流路４５、ピストン側室側逆止弁４９（開弁状態）及び第１ピストン側室側流路４４を経てギアポンプ３８へ戻され、更に、倍力室３５内の作動油が倍力用流路４６（図２に示す第１ロッドガイド通路５７、第１空間５６、倍力用ハウジング通路５５及び開口５４）を経てピストン側室３２Ａ内へ至り、第２ピストン側室側流路４５等を経て同様にギアポンプ３８へ戻される。この結果、油圧シリンダ装置１８のピストンロッド３１がシリンダハウジング２４内へ収納する方向に移動して、油圧シリンダ装置１８が収縮作動し、推進ユニット１３がチルトダウン、トリムダウンされる。
【００３５】
上述の油圧回路では、シャトル弁装置２３のロッド側室側油室６５Ｂにダウンブローバルブ６６が接続され、ピストン側室側油室６５Ａにアップブローバルブ６７が接続され、更に、第２ピストン側室側流路４５と第２ロッド側室側流路４８との間にサーマルブローバルブ６８及びマニュアルバルブ６９が配設される。
【００３６】
ダウンブローバルブ６６は、油圧シリンダ装置１８の収縮時に、シリンダ２９（内側スリーブ２５）内へ侵入するピストンロッド３１の体積相当分の作動油を油溜り室４１を介してタンク装置２２内へ導く。また、アップブローバルブ６７は、油圧シリンダ装置１８の伸長時に、緩衝ピストン２７がロッドガイド３０に当接してもなおギアポンプ３８が回転中のときに、余剰の作動油を油溜り室４１を介してタンク装置２２内へ導く。
【００３７】
サーマルブローバルブ６８は、温度変化により、油圧シリンダ装置１８のピストン側室３２Ａ、第２ピストン側室側流路４５、倍力用流路４６及び倍力室３５内の作動油が増大したときに、その増大した作動油を油溜り室４１を経てタンク装置２２へ逃がす。また、マニュアルバルブ６９は、推進ユニット１３やチルト・トリム装置１７の故障時に、運転者が手動で開操作させることによって、油圧シリンダ装置１８のピストン側室３２Ａ又はロッド側室３２Ｂ内の作動油を油溜り室４１を介してタンク装置２２へ戻し、推進ユニット１３を手動でチルトアップ又はチルトダウン可能とするものである。
【００３８】
次に、チルト作動及びトリム作動を説明する。
(1) トリムアップ作動、チルトアップ作動
トリムアップ作動及びチルトアップ作動は、図４に示すギアポンプ３８を正転させることによって実施される。つまり、ギアポンプ３８の正転により、作動油は第１ピストン側室側流路４４、ピストン側室側逆止弁４９及び第２ピストン側室側流路４５を経てピストン側室３２Ａ内へ圧送され、緩衝ピストン２７及びフリーピストン２８を介してピストンロッド３１を突出方向に押圧する。と同時に、作動油は、ピストン側室３２Ａ内から倍力用流路４６の開口５４、倍力用ハウジング通路５５、第１空間５６及び第１ロッドガイド通路５７を経て倍力室３５内へ圧送され、倍力ハウジング１９をピストンロッド３１の突出方向へ押圧する。このとき、油圧シリンダ装置１８のロッド側室３２Ｂ内の作動油は、第２ロッド側室側流路４８（第２ロッドガイド通路６１、第２空間６２、ハウジング通路５９及びポンプケース通路５８）、ロッド側室側逆止弁５０及び第１ロッド側室側流路４７を経てギアポンプ３８へ戻される。
【００３９】
従って、図２及び図５に示すように、ピストンロッド３１は、緩衝ピストン２７及びフリーピストン２８を介して受けるロッド側室３２Ａからの押圧力の他、倍力ハウジング１９からも同方向の押圧力を受け、これらの押圧力の総和がトリムアップ力となって、船外機１０の推進ユニット１３をその重量及び推力に抗してトリムアップ作動させる。
【００４０】
トリムアップ作動の最終過程では、倍力ハウジング１９は、ストッパリング１９Ａがストッパ部１９Ｂに当接してその突出移動が規制されるので、ギアポンプ３８を更に正転させ続けると、作動油はピストン側室３２Ａのみへ供給されることになり、ピストンロッド３１のみが図６に示すように突出して、推進ユニット１３をチルトアップ作動させる。このチルトアップ作動は、緩衝ピストン２７がロッドガイド３０に当接した時点で終了する。
【００４１】
(2) チルトダウン作動、トリムダウン作動
チルトダウン作動及びトリムダウン作動は、図４に示すギアポンプ３８を逆転させることにて実施される。つまり、ギアポンプ３８の逆転により、作動油は、第１ロッド側室側流路４７、ロッド側室側逆止弁５０及び第２ロッド側室側流路４８（ポンプケース通路５８、ハウジング通路５９、第２空間６０及び第２ロッドガイド通路６１）を経てロッド側室３２Ｂ内へ圧送され、又、ピストン側室３２Ａ内の作動油が第２ピストン側室側流路４５、ピストン側室側逆止弁４９及び第１ピストン側室側流路４４を経てギアポンプ３８に戻されて、緩衝ピストン２７及びフリーピストン２８を介しピストンロッド３１を収納方向に押圧する。これにより、ピストンロッド３１は、図６及び図５に示すように、軸支部３４が倍力ハウジング１９に当接するまで、推進ユニット１３をチルトダウン作動させる。
【００４２】
図４に示すギアポンプ３８を更に逆転させてロッド側室３２Ｂ内へ作動油を供給させ続けると、ピストンロッド３１が更に収納され、この結果、倍力ハウジング１９がピストンロッド３１の収納方向に移動して、図５に示すストッパリング１９Ａがストッパ部１９Ｂから離れる。このときの倍力室３５内の作動油は、倍力用流路４６の第１ロッドガイド通路５７、第１空間５６、倍力用ハウジング通路５５及び開口５４を経てピストン側室３２Ａ内へ至り、第２ピストン側室側流路４５、ピストン側室側逆止弁４９及び第１ピストン側室側流路４４を経てギアポンプ３８に戻される。こうしてピストンロッド３１が収納され、図５及び図２に示すように、倍力ハウジング１９がロッドガイド３０の上端部に当接した時点で、推進ユニット１３のトリムダウン作動が終了する。
【００４３】
上記実施の形態によれば、次の効果を奏する。
(1) トリムアップ作動時に、油圧シリンダ装置１８のピストン側室３２Ａ及び倍力室３５内へ作動油給排装置２０のギアポンプ３８から作動油が供給されるので、ピストンロッド３１には、緩衝ピストン２７及びフリーピストン２８から突出方向の押圧力が付与されるとともに、倍力ハウジング１９からも同方向の押圧力が付与される。このため、これらの押圧力の総和がトリムアップ力となってピストンロッド３１に作用し、大きなトリムアップ力を発揮することができる。
【００４４】
(2) チルトアップ力は船外機１０の推進ユニット１３の重量を持ち上げるだけなので小さな力で済み、油圧シリンダ装置１８を大径化させずに済むため、チルトアップ作動時の作動スピードを上昇させることができる。
【００４５】
(3) トリム機能を発揮する倍力ハウジング１９がシリンダハウジング２４の外周に配設され、作動油給排装置２０のギアポンプ３８から倍力ハウジング１９の倍力室３５内へ作動油を給排する第１ピストン側室側流路４４、ピストン側室側逆止弁４９、第２ピストン側室側流路４５及び倍力用流路４６（開口５４、倍力用ハウジング通路５５、第１空間５６及び第１ロッドガイド通路５７）がシリンダハウジング２４及び第１ポンプケース３６の内部に形成され、又、ギアポンプ３８からピストン側室３２Ａ内へ作動油を給排する第１ピストン側室側流路４４、ピストン側室側逆止弁４９及び第２ピストン側室側流路４５がシリンダハウジング２４及び第１ポンプケース３６の内部に形成され、更に、ギアポンプ３８からロッド側室３２Ｂ内へ作動油を給排する第１ロッド側室側流路４７、ロッド側室側逆止弁５０及び第２ロッド側室側流路４８（ポンプケース通路５８、ハウジング通路５９、第２空間６０及び第２ロッドガイド通路６１）がシリンダハウジング２４及び第１ポンプケース３６の内部に形成されたので、チルト・トリム装置１７の外部に配管が露出せず、このためチルト・トリム装置１７を小型化できる。
【００４６】
(4) 上述のように、チルト・トリム装置１７の外部に配管が露出しないので、配管損傷事故を未然に回避することができる。
【００４７】
(5) シリンダハウジング２４に配設された内側スリーブ２５によって、緩衝ピストン２７、及びフリーピストン２８が摺動するシリンダ２９が構成され、この内側スリーブ２５が引き抜きパイプ材にて成形されたので、内側スリーブ２５の成形時に内面が鏡面に形成される。このため、シリンダハウジング２４の内面５３を鏡面加工する必要がなく、油圧シリンダ装置１８の加工工数を減少でき、コストを低減できる。
【００４８】
(6) 緩衝ピストン２７が、シリンダハウジング２４の内面５３の内径とほぼ同径の内側スリーブ２５に摺接されるので、緩衝ピストン２７の外径がシリンダハウジング２４の内面５３の内径とほぼ同一となり、その受圧面積を大きくできる。この結果、ピストンロッド３１に作用する緩衝エネルギーを良好に吸収でき、衝撃吸収性能を向上させることができる。
【００４９】
尚、上記実施の形態では、図２に示すシリンダハウジング２４内に内側スリーブ２５及び外側スリーブ２６が配設されたものを述べたが、シリンダハウジング２４内に内側スリーブ２５のみが配設され、この内側スリーブ２５とシリンダハウジング２４の内面５３との空間を、第１空間５６の代わりに、倍力用ハウジング通路５５と第１ロッドガイド通路５７とに連通させて倍力用通路４６の一部として構成し、図３に示すハウジング通路５９を直接図２の第２ロッドガイド通路６１に連通して構成してもよい。
【００５０】
【発明の効果】
以上のように、本発明に係る船舶用推進機のチルト・トリム装置によれば、大きなトリムアップ力を発揮できるとともに装置を小型化でき、更に、装置の損傷、特に管路の損傷を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明に係る船舶用推進機のチルト・トリム装置の一つの実施の形態である船外機のチルト・トリム装置が適用された船外機を示す側面図である。
【図２】図２は、図１のチルト・トリム装置の断面図である。
【図３】図３は、図２のシリンダハウジングの一部断面図である。
【図４】図４は、図２のチルト・トリム装置の油圧回路を示す回路図である。
【図５】図５は、図２のチルト・トリム装置のトリムアップ動作状態を示す図２に対応した断面図である。
【図６】図６は、図２のチルト・トリム装置のチルトアップ動作状態を示す図２に対応した断面図である。
【符号の説明】
１０ 船外機（船舶用推進機）
１３ 推進ユニット
１５ クランプブラケット（取付ブラケット）
１６ 船体
１７ チルト・トリム装置
１８ 油圧シリンダ装置
１９ 倍力ハウジング
２０ 作動油給排装置
２４ シリンダハウジング
２５ 内側スリーブ
２６ 外側スリーブ
２７ 緩衝ピストン
２９ シリンダ
３１ ピストンロッド
３２Ａ ピストン側室
３２Ｂ ロッド側室
３５ 倍力室
３８ ギアポンプ
４６ 倍力用流路
４８ 第２ロッド側室側流路
５４ 開口
５５ 倍力用ハウジング通路
５６ 第１空間
５７ 第１ロッドガイド通路
５８ ポンプケース通路
５９ ハウジング通路
６０ 第２空間
６１ 第２ロッドガイド通路
Claims (4)
- 船体に取付可能とされる取付ブラケットと、この取付ブラケットに対し傾動自在に支持された推進ユニットとの間に設置され、上記推進ユニットをチルト作動及びトリム作動させる船舶用推進機のチルト・トリム装置において、
シリンダハウジングの開口端をロッドガイドが閉塞し、このシリンダハウジングに形成されたシリンダ内に作動流体が充填されるとともに、ロッドガイドを液密に貫通するピストンロッドの一端に結合されたピストンがシリンダ内を摺動自在に配設されて、上記シリンダ内がピストン側室とロッド側室とに区画され、上記シリンダハウジング又は上記ピストンロッドの一方が上記取付ブラケットに、他方が上記推進ユニット側にそれぞれ支持されたシリンダ装置と、
上記シリンダハウジングの開口端側のロッドガイドの外周に摺動自在に配設され、上記ロッドガイドとの間で倍力室を液密構造に形成するとともに、上記ピストンロッドとそのロッド軸方向で当接可能に設けられた倍力ハウジングと、
上記シリンダハウジングに一体に装着され、上記ピストン側室及び上記倍力室と上記ロッド側室とに択一に作動流体を供給して、上記ピストンロッドを上記シリンダハウジングから突出又は収納可能とする作動流体給排装置と、を有し、
上記作動流体給排装置から上記倍力室へ作動流体が供給されることにより、上記倍力ハウジングが上記ピストンロッドに当接して、このピストンロッドに突出方向の押圧力を付与する船舶用推進機のチルト・トリム装置において、
上記作動流体給排装置と上記倍力室とを連結する流路が、上記シリンダハウジングの内部からロッドガイドの内部を通って延在されたことを特徴とする船舶用推進機のチルト・トリム装置。 - 上記作動油流体給排装置とピストン側室、ロッド側室とをそれぞれ連結する流路がシリンダハウジングの内部に形成された請求項１に記載の船舶用推進機のチルト・トリム装置。
- 上記シリンダハウジングには、内面にピストンが摺動してシリンダを構成するスリーブが配設され、このスリーブと上記シリンダハウジング間の空間が、作動流体給排装置と倍力室とを連結する流路の一部として構成された請求項１又は２に記載の船舶用推進機のチルト・トリム装置。
- 上記シリンダハウジングには内側スリーブ及び外側スリーブが配設され、上記内側スリーブが、内面にピストンを摺動させるシリンダとして構成され、上記内側スリーブと上記外側スリーブ間の空間が、作動流体給排装置と倍力室とを連結する流路の一部として構成され、上記外側スリーブと上記シリンダハウジング間の空間が、上記作動流体給排装置とロッド側室とを連結する流路の一部として構成された請求項１又は２に記載の船舶用推進機のチルト・トリム装置。
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