(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
船体と、この船体に傾動自在に支持される船舶用推進機との間に配置されて、上記船舶用推進機をチルトアップさせる船舶用推進機のチルトシリンダ装置において、
内側シリンダ及び外側シリンダにより構成され、これら両シリンダの開口部をロッドガイドが閉塞するとともに、上記内側シリンダ内に作動油が充填されるシリンダユニットと、
緩衝用バルブ機構を備え、上記内側シリンダ内に摺動自在に配設されるとともに、上記ロッドガイドを貫通したピストンロッドの一端に連結され、上記内側シリンダ内を上記ピストンロッドの存在するロッド側室と上記ピストンロッドの存在しないピストン側室とに区画するピストンと、
上記内側シリンダと上記外側シリンダとの間に形成され、油室と気体室とを備え、上記油室が上記ピストン側室に連通されたリザーバ室と、
上記ロッドガイドに形成され、上記リザーバ室内に配設された導管を介して上記ロッド側室と上記リザーバ室の油室とを連通する連通路とを有し、
上記ロッドガイドに配設される操作レバーを外部操作することによって上記連通路の連通、遮断を切り換える切換弁を該ロッドガイドに配設したことを特徴とする船舶用推進機のチルトシリンダ装置。
【請求項２】
前記切換弁は、連通路を遮断する状態で、リザーバ室の油をロッド側室へリリーフするリリーフ弁を備える請求項１に記載の船舶用推進機のチルトシリンダ装置。
【発明の詳細な説明】
【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シリンダ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
船舶用推進機、例えば船外機に用いられるチルトシリンダ装置は、船体と、この船体に傾動自在に支持された船外機との間に配置され、このシリンダ装置の伸長動作により船外機をチルトアップ操作するものである。
【０００３】
上述のような船舶用推進機のチルトシリンダ装置は、米国特許番号3,990,660 号（第１従来技術）や特公平2-58155 号公報（第２従来技術）に記載されている。
【０００４】
第１従来技術を詳説すると、シリンダ内がピストンにより、ピストンロッドを含むロッド側室と、ピストンロッドを含まないピストン側室とに区画され、気体室がシリンダ内でピストン側室側にフリーピストンを隔てて設けられ、ロッド側室とピストン側室とが、ピストンに形成された連通路にて連通され、このピストンに連通路の連通、遮断を切り換える切換弁が配設されたものである。チルトアップ機能は、ピストンロッド内に設けられた操作ロッドを操作して切換弁を開弁状態とし、連通路によりピストン側室とロッド側室とを連通させ、これにより、気体室の気体圧力の作用でピストンをロッド側室側へ移動させて、ピストンロッドをシリンダから押し出すことにより実施される。
【０００５】
また、第２従来技術は、シリンダ内がピストンによりロッド側室とピストン側室とに区画され、気体室がシリンダ内でピストン側室側に設けられ、ロッド側室とピストン側室とを連通する連通路が切換弁にて連通、遮断され、これらの連通路と切換弁とが、共に、シリンダ外部に設けられたものである。チルトアップ機能は、切換弁を操作して連通路を連通状態とすることにより、上記気体室の気体圧力の作用で、ピストンをロッド側室側へ移動させ、ピストンロッドをシリンダから押し出すことにより実施される。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上記第１従来技術では、気体室がシリンダ内に設けられ、連通路及び切換弁がピストン内に配設されたことから、装置のコンパクト化が図られる。しかし、切換弁を操作する操作ロッドがピストンロッドに内設され、この操作ロッドの操作部がピストンロッド先端に位置して、船体から離れる位置となるため、切換弁の操作性、つまり装置の操作性が低下してしまう。
【０００７】
また、上記第２従来技術では、連通路及び切換弁がシリンダの外部に配設されたことから、切換弁の操作部位置を任意に選択できる利点がある。しかし、シリンダの外部に連通路及び切換弁が配設されたので、装置全体の大型化が避けられない。
【０００８】
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、装置をコンパクト化できるとともに、装置の操作性を高めることができる船舶用推進機のチルトシリンダ装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明は、船体と、この船体に傾動自在に支持される船舶用推進機との間に配置されて、上記船舶用推進機をチルトアップさせる船舶用推進機のチルトシリンダ装置において、内側シリンダ及び外側シリンダにより構成され、これら両シリンダの開口部をロッドガイドが閉塞するとともに、上記内側シリンダ内に作動油が充填されるシリンダユニットと、緩衝用バルブ機構を備え、上記内側シリンダ内に摺動自在に配設されるとともに、上記ロッドガイドを貫通したピストンロッドの一端に連結され、上記内側シリンダ内を上記ピストンロッドの存在するロッド側室と上記ピストンロッドの存在しないピストン側室とに区画するピストンと、上記内側シリンダと上記外側シリンダとの間に形成され、油室と気体室とを備え、上記油室が上記ピストン側室に連通されたリザーバ室と、上記ロッドガイドに形成され、上記リザーバ室内に配設された導管を介して上記ロッド側室と上記リザーバ室の油室とを連通する連通路とを有し、上記ロッドガイドに配設される操作レバーを外部操作することによって上記連通路の連通、遮断を切り換える切換弁を該ロッドガイドに配設したことものである。
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更に、前記切換弁は、連通路を遮断する状態で、リザーバ室の油をロッド側室へリリーフするリリーフ弁を備えるようにしたものである。
【００１０】
請求項１に記載の発明には、次の▲１▼〜▲４▼の効果を奏する。
▲１▼内側シリンダと外側シリンダとの間に気体室及び油室を備えたリザーバ室が形成され、ロッドガイドに、ロッド側室とリザーバ室の油室とを連通する連通路が形成されるとともに、このロッドガイドに、上記連通路を連通又は遮断する切換弁が配設されたことから、これらのリザーバ室、連通路及び切換弁をシリンダユニットに一体化できるので、装置をコンパクト化できる。
【００１１】
▲２▼また、外部操作により連通路を連通、遮断する切換弁がロッドガイドに配設されたので、切換弁の操作位置を外部から十分に操作可能な位置に設定できる。この結果、切換弁の操作性、ひいては装置の操作性を高めることができる。
【００１２】
▲３▼ロッドガイドに形成された連通路が、リザーバ室内に配設された導管を介してリザーバ室の油室に連通されたので、ピストンロッドをシリンダユニット内へ侵入させて船舶用推進機をチルトダウンさせるときに、リザーバ室の油室の作動油を導管を介してロッド側室へ導くことができ、リザーバ室の気体室の気体がロッド側室の作動油に混入することを確実に防止できる。
【００１３】
▲４▼上記▲３▼のように、チルトダウン時に、リザーバ室の気体室の気体がロッド側室の作動油に混入することを防止できるので、この混入防止のために、リザーバ室には気体室と油室とを隔てる隔壁部材を設ける必要がない。この結果、リザーバ室の構造を簡素化できる。
【００１４】
【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。
(A) 第１の実施の形態
図１は、本発明に係る船舶用推進機のチルトシリンダ装置の第１の実施の形態である船外機のチルトシリンダ装置を船外機とともに示す側面図である。図２は、図１のチルトシリンダ装置であり、図３のII-II 線に沿う断面図である。図３は、図２のIII-III 線に沿う断面図である。図４は、図３のIV-IV 線に沿う断面図である。図５は、図３のV-V 線に沿う断面図である。図６は、図２のVI矢視図である。図７は、図２のチルトシリンダ装置を概略的に示す構成図である。
【００１５】
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。
【００１６】
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との間にチルトシリンダ装置１７が設置される。このチルトシリンダ装置１７は、停船中又は船体１６の陸揚げ時等に、チルトシリンダ装置１７における気体室３４（後述）の気体圧力によって推進ユニット１３を傾動させ、水面上に持ち上げるチルトアップを実施させるものである。
【００１７】
このチルトシリンダ装置１７は、図２及び図７に示すように、シリンダユニット１８、ピストン１９、リザーバ室２０、連通路２１及び切換弁２２を有して構成される。
【００１８】
上記シリンダユニット１８は、内側シリンダ２３及び外側シリンダ２４により二重構造に構成される。これらの内側シリンダ２３及び外側シリンダ２４は、一端が閉塞構造であり、他端の開口部に第１ロッドガイド２５及び第２ロッドガイド２６が配設されて、上記開口部が閉塞される。外側シリンダ２４の上記一端部に軸支部２７が形成され、この軸支部２７により、シリンダユニット１８がクランプブラケット１５に支持される。また、内側シリンダ２３内には作動油が充填される。
【００１９】
上記ピストン１９は、ピストンロッド２８の一端に連結され、内側シリンダ２３内に摺動自在に配設される。このとき、ピストンロッド２８は、第１ロッドガイド２５及び第２ロッドガイド２６を貫通してシリンダユニット１８の外部へ延出される。上記ピストン１９により内側シリンダ２３は、ピストンロッド２８を収容するロッド側室３０Ａと、ピストンロッド２８を収容しないピストン側室３０Ｂとに区画される。また、ピストンロッド２８において、シリンダユニット１８の外部に延出される他端に軸支部２９が形成され、この軸支部２９がスイベルブラケット１４に軸支される。
【００２０】
ピストン１９には、緩衝用バルブ３１及びリターンバルブ３２が配設される。緩衝用バルブ３１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３０Ａ内が所定圧力以上に上昇したときに、このロッド側室３０Ａ内の作動油をピストン側室３０Ｂ内へ流出させ、緩衝用バルブ３１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３２は、ピストン側室３０Ｂからロッド側室３０Ａ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、ピストン１９を所定位置まで復帰させるものである。
【００２１】
上記リザーバ室２０は、内側シリンダ２３と外側シリンダ２４との間に形成され、作動油を充填する油室３３と、気体（例えば空気）を充填する気体室３４とを備える。符号Ｈが油面を示す。内側シリンダ２３には開口３５が開設されて、油室３３がピストン側室３０Ｂに連通される。
【００２２】
上記連通路２１は、図３〜図５に示すように、第２ロッドガイド２６に形成されて互いに連通する第１連通路３６、弁室３７、第２連通路３８及び第３連通路３９と、第１ロッドガイド２５に形成されて第３連通路３９に連通する環状溝４０と、図２に示すように、第１ロッドガイド２５に形成されて環状溝４０に連通する第４連通路４１と、を有して構成される。第１連通路３６がロッド側室３０Ａに連通する。また、第４連通路４１には、導管４２の一端が嵌装される。この導管４２はリザーバ室２０内に収容されるとともに、他端が油室３３に至るように延在される。従って、リザーバ室２０の油室３３は、導管４２と、第４連通路４１、環状溝４０、第３連通路３９、第２連通路３８、弁室３７及び第１連通路３６とによりロッド側室３０Ａに連通される。
【００２３】
上記切換弁２２は、図３及び図５に示すように第２ロッドガイド２６内に配設され、リリーフ弁４３と、このリリーフ弁４３を開閉させる切換機構４４とを有してなり、切換機構４４が切換ピン４５及び切換カム４６を備えてなる。切換カム４６はホルダ４７を介して操作レバー４８に連結される。
【００２４】
リリーフ弁４３は、弁室３７内に弁体としてボール４９が配設され、このボール４９が、一端がばね受け５０に支持されたスプリング５１の他端に支持されてばね付勢されたものである。このボール４９により、第１連通路３６と第２連通路３８との連通状態が遮断可能とされる。
【００２５】
尚、ばね受け５０は、止めピン５２により抜け止めが果たされる。また、スプリング５１の軸線は、ホルダ４７及び操作レバー４８の軸線と平行に設定されている。
【００２６】
切り換えピン４５は、第２ロッドガイド２６内において、ホルダ４７及び操作レバー４８の軸線、並びにリリーフ弁４３のスプリング５１の軸線方向に移動可能に設けられる。この切換ピン４５は、先端部がリリーフ弁４３のボール４９に係合し、基端部が切換カム４６の天面部５８に係合する。
【００２７】
上記切換カム４６の天面部５８外周側に切欠部４６Ａが形成される。この切換カム４６は、結合ピン５３を介してホルダ４７に回転一体に連結され、ホルダ４７に操作レバー４８の一端がねじ結合される。操作レバー４８は、図２及び図６に示すようにＬ字形状に形成され、他端部に握り部５４が結合される。
【００２８】
この握り部５４を図２及び図６のＡ位置にすべく操作レバー４８を外部から回動操作したときには、切換ピン４５の基端部が切換カム４６の切欠部４６Ａに係合して、切換ピン４５の先端部は、リリーフ弁４３のボール４９をスプリング５１のばね付勢力に抗して押圧せず、リリーフ弁４３のボール４９が第１連通路３６と第２連通路３８との連通状態を遮断する。
【００２９】
握り部５４をＢ位置にすべく操作レバー４８を外部から回動操作すると、切換ピン４５の基端部が切換カム４６の切欠部４６Ａから、この切欠部４６Ａのない天面部分へ乗り上がり、切換ピン４５が軸方向に移動して、この切換ピン４５の先端部は、リリーフ弁４３のボール４９をスプリング５１のばね付勢力に抗して押圧し、第１連通路３６と第２連通路３８とを連通状態に切り換える。
【００３０】
図３の符号５５はクリック機構であり、クリックボール５６を介して、クリックスプリング５７のスプリング力を切換カム４６の外周面へ作用することにより、操作レバー４８による切換カム４６の回動に節度をもたせる。
【００３１】
上述の如く切換弁２２により第１連通路３６と第２連通路３８とが連通状態、つまり図７に示すように連通路２１が連通状態になると、リザーバ室２０の気体室３４における気体圧力が、リザーバ室２０の油室３３、ピストン側室３０Ｂのそれぞれの作動油を介してピストン１９へ作用した状態下で、ロッド側室３０Ａ内の作動油が上記連通路２１の第１連通路３６、弁室３７、第２連通路３８、第３連通路３９、環状溝４０、第４連通路４１及び導管４２を順次通ってリザーバ室２０の油室３３へ至り、更に開口３５を通ってピストン側室３０Ｂへ流れる。この結果、上記気体圧力によりピストンロッド２８がシリンダユニット１８から外部へ押し出されて、推進ユニット１３をチルトアップさせる。
【００３２】
切換弁２２のリリーフ弁４３によって第１連通路３６と第２連通路３８とが遮断、つまり連通路２１が遮断されると、連通路２１及び導管４２を経て、ロッド側室３０Ａ内の作動油がリザーバ室２０の油室３３及びピストン側室３０Ｂへ流れず、このとき、リザーバ室２０における気体室３４の気体圧力が推進ユニット１３の荷重を支持するので、ピストン１９及びピストンロッド２８は、連通路２１が遮断されたときの任意の位置に停止して、従って、推進ユニット１３も連通路２１が遮断されたときの任意の位置に停止してチルトロックが実施される。
【００３３】
このチルトロック状態下で、船体１６の走行中に、推進ユニット１３が流木等に衝突すると、ピストン１９がロッド側室３０Ａ側へ急激に引き上げられ、ロッド側室３０Ａ内が高圧となる。この結果、緩衝用バルブ３１が開弁し、ロッド側室３０Ａ内の作動油をピストン側室３０Ｂ内へ流出させ、作動油が緩衝用バルブ３１を流れる間に衝撃エネルギーが吸収される。衝撃吸収後、ロッド側室３０Ａの高圧が解消されると、推進ユニット１３の荷重の作用で、ピストン側室３０Ｂ内の作動油がリターンバルブ３２を経てロッド側室３０Ａへ戻り、ピストン１９及びピストンロッド２８、つまり推進ユニット１３が原位置に復帰する。
【００３４】
上記実施の形態では、次の▲１▼〜▲４▼の効果を奏する。
▲１▼内側シリンダ２３と外側シリンダ２４との間に気体室１３及び油室３３を備えたリザーバ室２０が形成され、ロッドガイド２５、２６に、ロッド側室３０Ａとリザーバ室２０の油室３３とを連通する連通路２１（第１連通路３６、弁室３７、第２連通路３８、第３連通路３９、環状溝４０、第４連通路４１）が形成されるとともに、第２ロッドガイド２６内に、連通路２１を連通又は遮断する切換弁２２が配設されたことから、これらのリザーバ室２０、連通路２１及び切換弁２２をシリンダユニット１８に一体化できるので、チルトシリンダ装置１７をコンパクト化できる。
【００３５】
▲２▼また、操作レバー４８を用いた外部操作により、連通路２１を連通、遮断する切換弁２２（リリーフ弁４３、切換弁４５、切換カム４６）が第２ロッドガイド２６に配置されたので、切換弁２２の操作位置を外部（船体１６内）から十分に操作可能な位置に設定できる。この結果、切換弁２２の操作性、ひいてはチルトシリンダ装置１７の操作性を高めることができる。
【００３６】
▲３▼第１ロッドガイド２５及び第２ロッドガイド２６に形成された連通路２１が、リザーバ室２０内に配設された導管４２を介してリザーバ室２０の油室３３に連通されたので、ピストンロッド２８をシリンダユニット１８内へ侵入させて推進ユニット１３をチルトダウンさせるときに、リザーバ室２０の油室３３の作動油を導管４２を介してロッド側室３０Ａへ導くことができ、リザーバ室２０の気体室３４の気体がロッド側室３０Ａの作動油に混入することを確実に防止できる。
【００３７】
▲４▼上記▲３▼のように、チルトダウン時に、リザーバ室２０の気体室３４の気体がロッド側室３０Ａの作動油に混入することを防止できるので、この混入防止のために、リザーバ室２０内には、気体室３４と油室３３とを隔てる隔壁部材を設ける必要がない。この結果、リザーバ室２０の構造を簡素化できる。
【００３８】
(B) 第２の実施の形態
図８は、本発明に係る船舶用推進機のチルトシリンダ装置の第２の実施の形態である船外機のチルトシリンダ装置であり、図９のVIII-VIII 線に沿う断面図である。図９は、図８のIX-IX 線に沿う断面図である。図１０は、図９のX-X 線に沿う断面図である。図１１は、図９のXI-XI 線に沿う断面図である。この第２の実施の形態において、前記第１の実施の形態と同様な部分は、同一の符号を付すことにより説明を省略する。
【００３９】
このチルトシリンダ装置６０では、切換弁６１におけるリリーフ弁４３及び切換ピン４５の第２ロッドガイド２６に対する配置位置と、切換カム６２の形状が異なる。
【００４０】
つまり、リリーフ弁４３は、そのスプリング５１の軸線がホルダ４７及び操作レバー４８の軸線と直交する位置に配置され、切換ピン４５は、スプリング５１の軸線方向に移動可能に配置される。また、切換カム６２には、その外周面に切欠部６２Ａが形成される。クリック機構５５は、切換カム６２の天面部５８に当接可能に配置される。
【００４１】
従って、このチルトシリンダ装置６０においても、握り部５４がＡ位置となるように操作レバー４８を外部から回動操作すると、切換ピン４５は、その基端部が切換カム６２の切欠部６２Ａに係合して、リリーフ弁４３のボール４９をスプリング５１のばね付勢力に抗して押圧しない。このため、リリーフ弁４３が連通路２１を遮断し、チルトシリンダ装置６０はチルトロック状態に保持される。
【００４２】
また、握り部５４がＢ位置となるように操作レバー４８を外部から回動操作すると、切換ピン４５は、その基端部が切換カム６２の切欠部６２Ａから切欠部６２Ａ以外の部分へ乗り上がり、リリーフ弁４３のボール４９をスプリング５１のばね付勢力に抗して押圧する。このため、連通路２１が連通状態となり、リザーバ室２０の気体室３４における気体圧力の作用で、ロッド側室３０Ａ内の作動油が連通路２１、導管４２及び油室３３を経てピストン側室３０Ｂ内へ流れ、且つピストンロッド２８がシリンダユニット１８から押し出されて、チルトシリンダ装置６０は推進ユニット１３をチルトアップ操作する。
【００４３】
以上のように、この第２の実施の形態のチルトシリンダ装置６０においても、第１実施の形態のチルトシリンダ装置１７と同様に、前述の▲１▼〜▲４▼の効果を奏する。
【００４４】
【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シリンダ装置によれば、装置をコンパクト化できるとともに、装置の操作性を高めることができる。
【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シリンダ装置の第１の実施の形態である船外機のチルトシリンダ装置を船外機とともに示す側面図である。
【図２】図２は、図１のチルトシリンダ装置であり、図３のII-II 線に沿う断面図である。
【図３】図３は、図２のIII-III 線に沿う断面図である。
【図４】図４は、図３のIV-IV 線に沿う断面図である。
【図５】図５は、図３のV-V 線に沿う断面図である。
【図６】図６は、図２のVI矢視図である。
【図７】図７は、図２のチルトシリンダ装置を概略的に示す構成図である。
【図８】図８は、本発明に係る船舶用推進機のチルトシリンダ装置の第２の実施の形態である船外機のチルトシリンダ装置であり、図９のVIII-VIII 線に沿う断面図である。
【図９】図９は、図８のIX-IX 線に沿う断面図である。
【図１０】図１０は、図９のX-X 線に沿う断面図である。
【図１１】図１１は、図９のXI-XI 線に沿う断面図である。
【符号の説明】
１０  船外機
１３  推進ユニット
１４  スイベルブラケット
１５  クランプブラケット
１６  船体
１７  チルトシリンダ装置
１８  シリンダユニット
１９  ピストン
２０  リザーバ室
２１  連通路
２２  切換弁
２３  内側シリンダ
２４  外側シリンダ
２５  第１ロッドガイド
２６  第２ロッドガイド
２８  ロッド
３０Ａ  ロッド側室
３０Ｂ  ピストン側室
３１  緩衝用バルブ（緩衝用バルブ機構）
３３  油室
３４  気体室
３６  第１連通路
３７  弁室
３８  第２連通路
３９  第３連津路
４０  環状溝
４１  第４連通路
４２  導管
４３  リリーフ弁
４５  切換ピン
４６  切換カム
４７  ホルダ
４８  操作レバー
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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