(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
有底筒状で開口が蓋部材で閉塞され、船体，又は推進機の何れか一方側に連結されるトリムシリンダ内に筒状で一方の開口が蓋部材で閉塞されたチルトシリンダを摺動自在に、かつ上記両蓋部材が同じ側に位置するように挿入し、該チルトシリンダ内にチルトピストンを摺動自在に挿入するとともに、該チルトピストンに接続されたピストンロッドを上記チルトシリンダ及びトリムシリンダの蓋部材を貫通して外方に突出させ、上記トリムシリンダ内の、上記チルトシリンダを挟んだピストンロッド突出側を第１油室とするとともに、反ピストンロッド突出側を第２油室とし、上記ピストンロッドの突出端を上記船体，又は推進機の他方側に連結した船舶用推進機の油圧パワーチルト・トリム装置において、
所定値以上の伸び方向力が作用したとき上記チルトシリンダ側の油圧を上記第２油室側に逃がす第１緩衝バルブを上記チルトピストンに設け、上記チルトシリンダの外周面にライナ部材を上記トリムシリンダの内周面に油密に摺接するように設け、所定値以上の伸び方向力が作用したとき上記第１油室側の油圧を上記第２油室側に逃がす第２緩衝バルブを上記ライナ部材に設けたことを特徴とする船舶用推進機の油圧パワーチルト・トリム装置。
【請求項２】
請求項１において、上記第２緩衝バルブは、上記ライナ部材に形成され上記第１油室と第２油室とを連通する油通路を、上記第１油室が所定圧力以上になったとき、作動油が第１油室から第２油室へ流れるように構成されており、上記油通路の第１油室側にフィルタが配設されていることを特徴とする船舶用推進機の油圧パワーチルト・トリム装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、小型，中型船舶に搭載される推進機をトリム領域及びチルト領域にてそれぞれ独立して揺動させるようにした油圧パワーチルト・トリム装置に関し、詳細には航走中に推進機に流木が衝突する等大きな衝撃荷重が作用した場合に該衝撃エネルギを吸収して装置を保護できるようにしたものに関する。
【０００２】
【従来の技術】
油圧パワーチルト・トリム装置は、船体の船尾に取付けられた推進機をトリム領域及びチルト領域にてそれぞれ独立し揺動操作するためのものである。上記トリム操作は航走中における推進機の推力角度を変化させて航走姿勢を制御する場合に行い、またチルト操作は船体を停止させたとき，あるいは推進機が暗礁に衝突しそうな場合等に推進機を水面より上方に上昇させる場合に行う。
【０００３】
このような油圧パワーチルト・トリム装置の一例として、従来、トリムシリンダ内にチルトシリンダを挿入配置した２重シリンダ構造のものがある（例えば、特公昭６１−４５５９９号公報，特願平３−２１４８０７号参照）。この２重シリンダ式装置は、図１０に示すように、船体（図示せず）に連結されたトリムシリンダ５１内にチルトシリンダ５２を摺動自在に挿入し、該チルトシリンダ５２内にチルトピストン５３を摺動自在に挿入し、該ピストン５３のロッド５４を上記各シリンダ５１，５２を貫通して外方に突出させ、この突出部を船外機（図示せず）に連結した概略構造のものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記従来の油圧パワーチルト・トリム装置５０では、航走中に推進機に流木等が衝突すると、油圧シリンダ装置に過大な引っ張り荷重が作用し、該装置の耐久性が低下する場合がある。このような過大な荷重の作用を防止するには、上記衝突時にチルトシリンダ内でロッドが伸びてその衝突エネルギを吸収するように構成すれば良いのであるが、その衝撃吸収機構の構造等の如何によっては衝突エネルギが大である場合には十分に吸収することが困難となる懸念がある。
【０００５】
本発明は、上記従来の状況に鑑みてなされたもので、衝突エネルギの吸収能力を向上でき、装置の耐久性低下を回避できる船舶用推進機の油圧パワーチルト・トリム装置を提供することを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、有底筒状で開口が蓋部材で閉塞され、船体，又は推進機の何れか一方側に連結されるトリムシリンダ内に筒状で一方の開口が蓋部材で閉塞されたチルトシリンダを摺動自在に、かつ上記両蓋部材が同じ側に位置するように挿入し、該チルトシリンダ内にチルトピストンを摺動自在に挿入するとともに、該チルトピストンに接続されたピストンロッドを上記チルトシリンダ及びトリムシリンダの蓋部材を貫通して外方に突出させ、上記トリムシリンダ内の、上記チルトシリンダを挟んだピストンロッド突出側を第１油室とするとともに、反ピストンロッド突出側を第２油室とし、上記ピストンロッドの突出端を上記船体，又は推進機の他方側に連結した船舶用推進機の油圧パワーチルト・トリム装置において、所定値以上の伸び方向力が作用したとき上記チルトシリンダ側の油圧を上記第２油室側に逃がす第１緩衝バルブを上記チルトピストンに設け、上記チルトシリンダの外周面にライナ部材を上記トリムシリンダの内周面に油密に摺接するように設け、所定値以上の伸び方向力が作用したとき上記第１油室側の油圧を上記第２油室側に逃がす第２緩衝バルブを上記ライナ部材に設けたことを特徴としている。
【０００７】
請求項２の発明は、請求項１において、上記第２緩衝バルブは、上記ライナ部材に形成され上記第１油室と第２油室とを連通する油通路を第１油室が所定圧力以上になったとき作動油が第１油室から第２油室に流れるように構成されており、上記油通路の第１油室側にフィルタが配設されていることを特徴としている。
【０００８】
【発明の作用効果】
請求項１の発明に係る油圧パワーチルト・トリム装置によれば、船外機に流木が衝突する等により油圧シリンダ装置に引っ張り方向の衝撃荷重が作用すると、チルトシリンダ内の油圧が急激に大となることから上記第１緩衝バルブが開き、上記油圧がチルトシリンダ側から第２油室側に逃げ、上記衝撃荷重によるエネルギが吸収され、該油圧パワーチルト・トリム装置に過大な荷重が作用するのを防止できる。
【０００９】
また前述の流木が船外機に衝突する等の衝撃エネルギーが過大な場合には、第１緩衝バルブにより衝撃エネルギが吸収されるとともに、第２緩衝バルブも開き、第１油室内の油圧が第２油室側に逃げ、このようにして上記衝撃荷重によるエネルギをより一層確実に吸収でき、該油圧パワーチルト・トリム装置に過大な荷重が作用するのを防止できる。
【００１０】
請求項２の発明によれば、第２緩衝バルブの油通路の上流側にフィルタを配設したので、該第２緩衝バルブにゴミ等が噛み込むのを防止でき、通常の前進航走時に該第２緩衝バルブから油圧が逃げるといった問題を回避でき、該航走時におけるトリム角度を所定値に確実に保持できる。
【００１１】
【実施例】
以下、本発明の実施例を図について説明する。
図１ないし図９は本発明の一実施例による船舶用推進機の油圧パワーチルト・トリム装置を説明するための図であり、図１は油圧パワーチルト・トリム装置を構成する油圧シリンダ装置の断面側面図、図２は第１緩衝バルブ部分の断面側面図、図３，図４は第２緩衝バルブ部分の平面図，断面側面図、図５，図６は油圧ポンプ部分の平面図，断面側面図、図７は該油圧パワーチルト・トリム装置の正面図、図８は該装置が採用された船外機の側面図、図９は上記油圧シリンダ装置のチルト動作及びトリム動作を示す概略図である。
【００１２】
図において、１は本実施例油圧パワーチルト・トリム装置が搭載された船体であり、この船体１の船尾１ａに船外機（推進機）２が配設されている。この船外機２は、スクリュ３が配設されたロアケース４ａの上部にアッパケース４ｂを接続し、該アッパケース４ｂの上部にエンジン５を搭載し、該エンジン５により上記スクリュ３を回転駆動するように構成されている。
【００１３】
上記船尾１ａにはクランプブラケット６が固定されており、該ブラケット６にはスイベルアーム７の上縁部７ａがチルト軸８により枢支されており、これにより上記スイベルアーム７はチルト軸８を中心に回動可能になっている。このスイベルアーム７に上記船外機２が固定されており、また上記クランプブラケット６とスイベルアーム７との間に油圧パワーチルト・トリム装置１０が介設されている。
【００１４】
上記チルト・トリム装置１０は、図７に示すように、油圧シリンダ装置１１と油圧制御装置１２とを並列配置して一体化したもので、これは１つの操作ボタン（図示せず）を押すことで駆動操作できるようになっている。上記油圧制御装置１２はモータ１２ａの下部に油圧ポンプ１２ｂを接続し、該ポンプ１２ｂの下部にオイルタンク１２ｃを接続した概略構造のものである。
【００１５】
上記油圧ポンプ１２ｂは、図５，図６に示すように、アッパ，ロアケース１２ｄ，１２ｅからなる上下２分割型ポンプケース１２ｆ内に一対のポンプギヤ１２ｇ，１２ｇを収容配置した構造のものであり、一方のポンプギヤ１２ｇに上記モータ１２ａの出力軸１２ｈが連結部材１２ｉを介して連結されている。この油圧ポンプ１２ｂは、上記モータ１２ａで一方のポンプギヤ１２ｇを回転駆動することにより、作動油を上記オイルタンク１２ｃから吸い上げ、昇圧して吐出通路１２ｎを介して上記油圧シリンダ装置１１に供給するようになっている。
【００１６】
上記ポンプケース１２ｆのロアケース１２ｅは、ポンプギヤ１２ｇの歯車部を収容可能の厚さを有し、また昇圧された作動油を上記シリンダ装置１１に供給する吐出通路１２ｎが形成されている。上記アッパケース１２ｄの厚さは上記ロアケース１２ｅと略同じ厚さに設定ている。そして該アッパケース１２ｄと，ロアケース１２ｅは２本のノックピン１２ｊで位置決めされ、４本のボルト１２ｋでポンプボディ１２ｍに共締め固定されている。
【００１７】
このように本実施形態では、アッパケース１２ｄを、ポンプギヤ１２ｇの歯車部を収容可能でかつ吐出通路１２ｎを形成可能の厚さに設定された上記ロアケース１２ｅと略同じ厚さに設定し、４本のボルト１２ｋで固定したので、該ポンプ１２ｂの吐出油圧を高くしてもアッパ，ロアケース１２ｄ，１２ｅ間から油圧が洩れるといった問題を回避できる。
【００１８】
上記油圧シリンダ装置１１は後述するトリムシリンダ１３内にピストンロッド２１を進退自在に挿入したもので、このトリムシリンダ１３の下端部１３ａが上記クランプブラケット６に連結されており、上記ピストンロッド２１の上端部２１ａが上記スイベルアーム７に連結されている。これにより上記ピストンロッド２１の伸張，収縮にともなって上記船外機２が上下方向に揺動するようになっている。
【００１９】
上記油圧シリンダ装置１１は、図１〜図４に示すように、有底円筒状のトリムシリンダ１３内に円筒状のチルトシリンダ１４を軸方向に摺動自在に挿入してなり、このチルトシリンダ１４により上記トリムシリンダ１３内は上室（第１油室）１５ａと下室（第２油室）１５ｂとに画成されている。また上記トリムシリンダ１３の上端開口，及びチルトシリンダ１４の上端開口にはそれぞれ該開口を閉塞する蓋部材１６，１７が油密に螺挿固着されている。
【００２０】
上記チルトシリンダ１４内にはフリーピストン１８が軸方向に摺動自在に挿入されており、このフリーピストン１８は上記チルトシリンダ１４の下部開口縁に嵌装されたストッパリング１９により下方への移動が規制されている。
【００２１】
また上記チルトシリンダ１４内のフリーピストン１８より上部にはチルトピストン２０が軸方向に摺動自在に挿入されている。このチルトピストン２０に上記ピストンロッド２１の下端がボルト２２により締めつけ固定されており、該ロッド２１の上端部は上記チルトシリンダ１４及びトリムシリンダ１３の各蓋部材１６，１７を摺動自在に貫通して外方に突出している。なお、ピストンロッド２１と上記蓋部材１６，１７との間はオイルシール１６ａ，１７ａによりシールされている。
【００２２】
上記チルトピストン２０には下室１５ｂとチルトシリンダ１４内とを連通する油通路２３ａ，２３ｂが形成されており、一方の油通路２３ｂには作動油の上記下室１５ｂからチルトシリンダ１４への流れのみを許容する逆止弁２５が配設されている。
【００２３】
また上記他方の油通路２３ａの途中には第１緩衝バルブ２４が配設されている。この第１緩衝バルブ２４は、所定値以上の油圧が作用すると開いてチルトシリンダ１４側の油圧を下室１５ｂ側に逃がすことにより、該油圧装置１１に作用する引っ張り方向の衝撃エネルギを吸収するためのものである。
【００２４】
上記ピストン部の第１緩衝バルブ２４は、油通路２３ａを開閉可能のボール２４ａと、該ボール２４ａを支持する支持部材２４ｂと、該支持部材２４ｂを介して上記ボール２４ａを閉方向に所定のばね力で付勢する付勢ばね２４ｃとを備えている。該付勢ばね２４ｃのばね定数の設定によりその緩衝特性が決定される。
【００２５】
また、上記チルトシリンダ１４の蓋部材１７には該チルトシリンダ１４内と上室１５ａとを連通する油通路２６が形成されており、該油通路２６には切換えバルブ２７が介設されている。この切換えバルブ２７は、上記油通路２６に該油通路２６を開閉するボール２７ａを配置し、該ボール２７ａを付勢ばね２７ｂで閉方向に付勢するとともに、該ボール２７ａに対向するようにプッシュロッド２７ｃを軸方向に移動可能に配置し、該プッシュロッド２７ｃを上記蓋部材１６側に突出させた構成のものである。この切替えバルブ２７は、後述するトリム操作時に上記通路２６を閉じ、チルト操作時に開くようになっている。
【００２６】
上記チルトシリンダ１４の上端外周には円筒状のライナ部材３０が嵌合装着されている。該ライナ部材３０は、下端面がチルトシリンダ１４の段部１４ａに係止装着された止めリング３２に当接し、上端面が上記蓋部材１７のフランジ部１７ａで押圧されて上記チルトシリンダ１４の上端部に固定されている。また上記ライナ部材３０の外周面はトリムシリンダ１３の上室１５ａの内周面にオイルシール３１ａを介して摺接している。なお該ライナ部材３０の内周面とチルトシリンダ１４の外周面との間にはオイルシール３１ｂが介在されている。
【００２７】
また上記ライナ部材３０には第２緩衝バルブ２８が所定角度間隔毎に複数配設されている。該緩衝バルブ２８は、ピストンロッドに伸び方向の荷重がかかった時に、所定値以上の油圧が作用すると開いて上室１５ａ側の油圧を下室１５ｂ側に逃がすことにより、該油圧装置１１に作用する引っ張り方向の衝撃エネルギを吸収するためのものである。
【００２８】
上記第２緩衝バルブ２８は、上記上室１５ａと下室１５ｂとをトリム，チルトシリンダ１３，１４の隙間を介して連通させる油通路３０ａを上記ライナ部材３０に軸方向に貫通形成し、該油通路３０ａに該油通路３０ａを、上室１５ａ側から下室１５ｂ側への油の流れのみを許容するよう開閉するボール３９を配置し、該ボール３９を支持部材４１を介して付勢ばね４２で閉方向に付勢した構造のものである。
【００２９】
また上記各油通路３０ａの上室１５ａ側の開口は環状形の円板状をなすフィルタ４３で覆われており、該フィルタ４３は上記第２緩衝バルブ２８を通る作動油を濾過する。上記フィルタ４３は、上記ライナ部材３０の上端部に取り付けられた押さえプレート４４でチルトシリンダ１４の上端面に押圧固定されている。
【００３０】
また上記トリムシリンダ１３の軸方向略中央部の上記油圧ポンプ１２ｂに臨む部分には、図示しない作動油の接続口が２つ形成されており、この各接続口と上記油圧ポンプ１２ｂの吐出通路１２ｎとは直接、つまり他の通路を介することなく接続されている。そして上記一方の接続口はトリムシリンダ１３の壁内に形成された油圧通路（図示せず）を通って上室１５ａ内に連通されており、他方の接続口はトリムシリンダ１３とチルトシリンダ１４との間に形成された油圧通路を通って下室１５ｂに連通されている。
【００３１】
そして、上記チルトシリンダ１４の下端部にはロック手段３３が配設されており、このロック手段３３は以下の構成を有している。上記チルトシリンダ１４の下端部にロック孔３４，３４が径方向に貫通形成されており、該各ロック孔３４にはロックボール３５が進退自在に挿入されている。
【００３２】
また上記チルトシリンダ１４の下端部には環状の押圧プレート３６が挿入配置されており、該押圧プレート３６はチルトシリンダ１４の下端開口縁に嵌装されたストッパリング３７により下方への抜けが防止されている。この押圧プレート３６の外縁部には上記ロックボール３５が係合しており、内縁部には上記フリーピストン１８が挿入されている。さらに上記押圧プレート３６にはスプリング３８が配設されており、該スプリング３８は上記押圧プレート３６を上方に付勢している。
【００３３】
また、上記トリムシリンダ１３の内周面には係合溝４０が凹設されている。この係合溝４０は上記チルトシリンダ１４が伸張端近傍に達したときに上記ロックボール３５が没入し得る位置に形成されている。
【００３４】
次に本実施例の作用効果について説明する。
本実施例の油圧パワーチルト・トリム装置１０は船外機２をトリム領域Ａ及びチルト領域Ｂにおいて揺動角度を制御するものである。
【００３５】
船外機２が最下降端に位置している状態において、トリム操作を行うために操作ボタンを押すとモータ１２ａにより油圧ポンプ１２ｂが駆動され、作動油が下室１５ｂ内に供給される。このときチルトシリンダ１４の切換えバルブ２７は閉じていることから、チルトシリンダ１４がチルトピストン２０と一体になって伸び方向に移動し、このシリンダ伸張にともなって船外機２が揺動し、トリム角の調整が行われる。（図９（ａ）〜（ｃ）参照）。なお、チルトシリンダ１４が図９（ｃ）の伸張端に位置した状態で操作ボタンを押し続けてもチルトピストン２０に作用する力より推進機３の推力の方が大きいことから、トリム領域Ａからチルト領域Ｂへ移行することはない。
【００３６】
またチルト操作を行うには、推進機３の停止状態，もしくは低速運転状態で操作ボタンを押し続けるとチルトシリンダ１４が伸張端に達し、切換えバルブ２７が開く（図９（ｃ）参照）。するとフリーピストン１８及びチルトピストン２０はチルトシリンダ１４に対して相対移動可能となることから、この両ピストン１８，２０のみがさらに伸び側に移動し、これにともなって船外機２が水面より上方に上昇する（図９（ｄ），（ｅ）及び図８参照）。
【００３７】
そして、上記チルト操作時においてフリーピストン１８の上昇とともに、押圧プレート３６がスプリング３８の付勢力により上方に移動する。すると押圧プレート３８がロックボール３５をトリムシリンダ１３の係合溝４０内に押し込む（図９（ｄ）参照）。これによりチルトシリンダ１４は伸張端位置にロックされる。
【００３８】
一方、上記チルトピストン２０の下降にともなってフリーピストン１８が押圧プレート３６を押し下げると、ロックボール３５は係合溝４０からシリンダ内方に移動し、これによりロックが解除される（図９（ｃ）参照）。
【００３９】
このように本実施例によれば、チルトシリンダ１４にロックボール３５を進退自在に配設するとともに、トリムシリンダ１３に上記ロックボール３５が係合する溝４０を形成し、チルト操作時に押圧プレート３６により上記ロックボール３５を係合溝４０内に嵌合させてチルトシリンダ１４の移動を規制したので、船外機２を水面上にチルトアップさせた際にチルトシリンダ１４が下降してトリム動作を起こすことはなく、誤動作を確実に防止できる。その結果、作動順序が逆になるという問題を回避でき、操作機能に対する信頼性を向上できる。
【００４０】
また上記ロック手段３３を設けたことにより、リバース航走時においてもチルトシリンダの誤動作を回避でき、さらにロワケース４ａ等を取り外してチルト・トリム装置１０のメンテナンスを行う場合の操作機能を十分に生かすことができ、市場でのサービス性を向上できる。さらにまた上記チルト・トリム装置１０を組み立てる際の組みつけ性を向上できる。
【００４１】
また該油圧パワーチルト・トリム装置１０がチルト動作を行っているチルト操作時に、船外機に流木が衝突する等により油圧シリンダ装置１１に引っ張り方向の衝撃荷重が作用した場合には、チルトシリンダ１４内の油圧が急激に大となり、第１緩衝バルブ２４においてボール２４ａが付勢ばね２４ｃの付勢力に抗して通路２３ａを開き、上記油圧が該通路２３ａを通って下室１５ｂ側に逃げ、上記衝撃荷重によるエネルギが吸収され、該油圧パワーチルト・トリム装置１０に過大な荷重が作用するのを防止できる。
【００４２】
また前述の流木が衝突する等の衝撃エネルギーが過大な場合には、チルトシリンダ１４内及び上記上室１５ａ内の油圧が急激に大となり、第１緩衝バルブ２４においてボール２４ａが付勢ばね２４ｃの付勢力に抗して通路２３ａを開き、チルトシリンダ１４内の油圧が通路２３ａを通って下室１５ｂ側に逃げるとともに、ライナ部材３０に設けられた第２緩衝バルブ２８においてボール３９が付勢ばね４１の付勢力に抗して通路３０ａを開き、上室１５ａ内の油圧が通路３０ａを通って下室１５ｂ側に逃げ、このようにして上記衝撃荷重によるエネルギをより一層確実に吸収でき、該油圧パワーチルト・トリム装置１０に過大な荷重が作用するのを防止できる。
【００４３】
また本実施形態では、第２緩衝バルブ２８の通路３０ａの上流側にフィルタ４３を配設したので、該第２緩衝バルブ２８のボール３９と通路３０ａの着座面との間にゴミ等が噛み込むのを確実に防止でき、通常の前進航走時におけるトリム角度を所定値に保持できる。即ち、仮に上記ボール３９と通路の着座面にゴミ等が噛み込むと、トリム操作時に作動油の洩れが生じ、船外機を所望のトリム角度位置に保持できなくなるが、本実施形態ではこの問題を回避できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例による油圧パワーチルト・トリム装置を構成する油圧シリンダ装置の断面側面図である。
【図２】上記油圧シリンダ装置の第１緩衝バルブ部分の断面側面図である。
【図３】上記油圧シリンダ装置の第２緩衝バルブ２８装着部の平面図である。
【図４】上記油圧シリンダ装置の第２緩衝バルブ２８の断面側面図である。
【図５】上記油圧シリンダ装置の油圧ポンプ部分の平面図である。
【図６】上記油圧シリンダ装置の油圧ポンプ部分の断面側面図である。
【図７】上記油圧パワーチルト・トリム装置の正面図である。
【図８】上記実施例装置が適用された船外機の側面図である。
【図９】上記実施例装置のチルト・トリム動作を示す概略図である。
【図１０】従来装置によるチルト・トリム動作を示す概略図である。
【符号の説明】
１  船体
２  船外機（推進機）
１０  油圧パワーチルト・トリム装置
１３  トリムシリンダ
１４  チルトシリンダ
１５ａ，１５ｂ  上，下室（第１，第２油室）
２０  チルトピストン
２１  ピストンロッド
２４  第１緩衝バルブ
２８  第２緩衝バルブ
３０  ライナ部材
３０ａ  油通路
３９  ボール
４１  付勢ばね
４３  フィルタ
【図１】
0003957113.tif 000002
【図２】
0003957113.tif 000003
【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】
0003957113.tif 000009
【図９】
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【図１０】
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