(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た船舶推進機との間に介装されるシリンダ装置を備えるとともに、シリンダ装置に作動油を供給もしくは排出制御することにより、シリンダ装置を伸縮させて船舶推進機をチルト動作させる作動油給排装置を備えてなり、
作動油給排装置がモータとポンプとタンクと切換弁付流路にて構成されてなる船舶推進機用チルト装置において、
モータのロータを支持する外装ケースが樹脂にて形成され、ポンプが循環せしめる作動油の循環路を該モータの内部に配置してなることを特徴とする船舶推進機用チルト装置。
【請求項２】
前記ポンプをポンプ室に配置し、該ポンプ室の上部開口をモータの端板により閉塞し、前記循環路を形成する循環パイプをモータの端板を経てモータの内部に通してなる請求項１記載の船舶推進機用チルト装置。
【請求項３】
前記作動油給排装置が、シリンダ装置のチルトダウン操作時にポンプが循環せしめる作動油の余剰循環油量をタンクに戻すダウンブロー弁と、シリンダ装置のチルトアップ操作時にポンプが循環せしめる作動油の余剰循環油量をタンクに戻すアップブロー弁とを備えてなり、
前記循環路をダウンブロー弁の吐出口又はアップブロー弁の吐出口に接続してなる請求項１又は２記載の船舶推進機用チルト装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は船舶推進機用チルト装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、船舶推進機用チルト装置として、船体と、この船体に傾動自在に支持された船舶推進機との間に介装されるシリンダ装置を備えるとともに、シリンダ装置に作動油を供給もしくは排出制御することにより、シリンダ装置を伸縮させて船舶推進機をチルト動作させる作動油給排装置を備えてなるものがある。このとき、作動油給排装置を、モータとポンプとタンクと切換弁付流路にて構成している。
【０００３】
そして、従来技術では、モータの外装ケースを鉄の深絞りによるものから、樹脂成形によるものに代え、結果として、モータのコスト低減、耐食性を向上しようとするものがある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
然しながら、モータの外装ケースを樹脂にて形成した従来技術には以下の問題点がある。
【０００５】
▲１▼船舶推進機では、海水等が直接モータにかかる構造であるために、モータを耐水気密構造にしており、このモータの外装ケースを樹脂化したものでは、熱伝導率の悪い樹脂ケースが保温材として働いてモータの内部に熱気を蓄積し易い。
【０００６】
▲２▼上述▲１▼により、モータの内部は高温となり、アーマチュアの巻線の焼切れ、ブラシの異常摩耗等を生じ、モータの耐久性、寿命を低下させる。
【０００７】
本発明の課題は、船舶推進機用チルト装置を構成する樹脂モータの内部蓄熱を防止し、モータの耐久性と寿命を向上することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の本発明は、船体と、この船体に傾動自在に支持された船舶推進機との間に介装されるシリンダ装置を備えるとともに、シリンダ装置に作動油を供給もしくは排出制御することにより、シリンダ装置を伸縮させて船舶推進機をチルト動作させる作動油給排装置を備えてなり、作動油給排装置がモータとポンプとタンクと切換弁付流路にて構成されてなる船舶推進機用チルト装置において、モータのロータを支持する外装ケースが樹脂にて形成され、ポンプが循環せしめる作動油の循環路を該モータの内部に配置してなるようにしたものである。
【０００９】
請求項２に記載の本発明は、請求項１に記載の本発明において更に、前記ポンプをポンプ室に配置し、該ポンプ室の上部開口をモータの端板により閉塞し、前記循環路を形成する循環パイプをモータの端板を経てモータの内部に通してなるようにしたものである。
【００１０】
請求項３に記載の本発明は、請求項１又は２に記載の本発明において更に、前記作動油給排装置が、シリンダ装置のチルトダウン操作時にポンプが循環せしめる作動油の余剰循環油量をタンクに戻すダウンブロー弁と、シリンダ装置のチルトアップ操作時にポンプが循環せしめる作動油の余剰循環油量をタンクに戻すアップブロー弁とを備えてなり、前記循環路をダウンブロー弁の吐出口又はアップブロー弁の吐出口に接続してなるようにしたものである。
【００１１】
【作用】
請求項１の発明によれば下記▲１▼、▲２▼の作用がある。
▲１▼ポンプが循環する作動油の循環路（循環パイプ）をモータの内部に配置することにより、モータの耐水気密構造を損なうことなく、チルト装置の作動時に、モータの内部の循環路に冷媒としての作動油を流し、モータの内部を冷却する。
【００１２】
▲２▼上述▲１▼により、モータのコスト低減、耐食性を向上可能とする樹脂モータにおいて、内部蓄熱を防止し、モータの耐久性と寿命を向上できる。この効果は、モータの発熱が多くなる大出力の樹脂モータにおいて顕著となる。
【００１３】
請求項２の発明によれば下記▲３▼の作用がある。
▲３▼循環路を形成する循環パイプを、ポンプ室の側から、該ポンプ室を閉塞しているモータの端板経由でモータの内部に通すことにより、循環路の配管をポンプ室やモータの外部に取り回すことなく、簡易な構成により、モータの内部を冷却できる。
【００１４】
請求項３の発明によれば下記▲４▼の作用がある。
▲４▼循環路（循環パイプ）を作動油給排装置のダウンブロー弁の吐出口又はアップブロー弁の吐出口に接続することにより、作動油給排装置に格別の変更を加えることなく、簡易な構成により、モータの内部を冷却できる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
図１は船舶推進機を示す模式図、図２はチルト・トリム装置を示す正面図、図３は図２の一部破断側面図、図４は作動油給排装置の要部を示す断面図、図５は図４のV-V 線に沿う端面図、図６はモータを一部破断して示す斜視図、図７はチルト・トリム装置の油圧回路図である。
【００１６】
船舶推進機１０（船外機、但し船内外機であっても良い）は、図１に示す如く、船体１１の船尾板１１Ａにスターンブラケット１２を固定され、スターンブラケット１２にはチルト軸１３を介してスイベルブラケット１４が略水平軸まわりに傾動可能に枢着されている。スイベルブラケット１４には、図示されない略鉛直配置される転舵軸を介して、推進ユニット１５が転舵軸まわりに回動可能に枢着されている。推進ユニット１５の上部にはエンジンユニット１６が搭載され、推進ユニット１５の下部にはプロペラ１７が備えられている。
【００１７】
即ち、船舶推進機１０は、船体１１に固定のスターンブラケット１２に、チルト軸１３、スイベルブラケット１４を介して推進ユニット１５を傾動自在に支持され、スターンブラケット１２とスイベルブラケット１４との間にチルト・トリム装置２０のシリンダ装置２１を介装し、作動油給排装置２２からシリンダ装置２１に作動油を供給もしくは排出制御することにより、シリンダ装置２１を伸縮させて推進ユニット１５を傾動可能としている。
【００１８】
（シリンダ装置２１）（図２、図３、図７）
チルト・トリム装置２０のシリンダ装置２１は、図２、図３に示す如く、中央のチルトシリンダ３１と、左右一対のトリムシリンダ３２とからなる。
【００１９】
チルトシリンダ３１は、図２、図３、図７に示す如く、シリンダ３３とピストンロッド３４とからなり、シリンダ３３はスターンブラケット１２への取付ピン挿着孔３３Ａを備え、ピストンロッド３４はスイベルブラケット１４への取付ピン挿着孔３４Ａを備える。チルトシリンダ３１は、ピストンロッド３４の端部に固定されるピストン３５により、ピストンロッド３４収容側の上室３６Ａと、非収容側の下室３６Ｂとに区画され、ピストン３５に衝撃力吸収用アブソーバ弁３７を備える。
【００２０】
トリムシリンダ３２は、図２、図３、図７に示す如く、シリンダ３８とピストンロッド３９とからなり、ピストンロッド３９はスイベルブラケット１４に対し相互に離間可能な状態で当接可能とされている。トリムシリンダ３２は、ピストンロッド３９の端部に固定されるピストン４０により、ピストンロッド３９収容側の上室４１Ａと、非収容側の下室４１Ｂとに区画されている。
【００２１】
シリンダ装置２１は、チルトシリンダ３１のシリンダ３３と、トリムシリンダ３２のシリンダ３８をアルミ合金鋳物からなるシリンダブロック４２に一体に形成している。
【００２２】
（作動油給排装置２２）（図２〜図７）
作動油給排装置２２は、可逆式モータ５１と可逆式ギヤポンプ５２とタンク５３と切換弁付流路５４にて構成される。本実施形態では、タンク５３を形成するアルミ合金鋳物からなるタンクハウジング６１をボルト６２によってシリンダブロック４２の一側部に結合し、タンクハウジング６１が形成するタンク５３をポンプ室６３として兼用し、このポンプ室６３に浸漬したポンプ５２をボルト６４によってタンクハウジング６１に固定し、ポンプ室６３の上部開口をモータ５１の後述する端板７２により閉塞するように該端板７２をボルト６５によってタンクハウジング６１に固定している。また、シリンダブロック４２の他側部にはリザーバタンク６６がボルト６７によって固定されている。そして、ポンプ５２とタンク５３（６６）とチルトシリンダ３１の上室３６Ａ、下室３６Ｂ、トリムシリンダ３２の上室４１Ａ、下室４１Ｂは、シリンダブロック４２、タンクハウジング６１に穿設される切換弁付流路５４により、図７に示す如くに接続されている。
【００２３】
モータ５１は、図４、図６に示す如く、有天筒状の外装ケース７１と、外装ケース７１の下端開口を密閉する端板７２とにより外郭を構成し、外装ケース７１を樹脂にて形成している。モータ５１は、外装ケース７１の内周に筒状鉄ヨーク７３を備え、鉄ヨーク７３の内周に磁石７４を備える。磁石７４としては、鉄ヨーク７３の内周を周方向に２分した各半周分に対応する２個の円弧状磁石７４、７４が用いられている。モータ５１は、アーマチュア７５を備えるロータ７６の両端のそれぞれを外装ケース７１の天井部と端板７２のそれぞれに支持し、外装ケース７１のフランジ７１Ａを端板７２とともにボルト６５により前述のタンクハウジング６１に液密に固定される。そして、モータ５１の出力軸５１Ａは、端板７２を液密に貫通し、タンク５３と兼用のポンプ室６３においてポンプ５２の被動軸５２Ａに接続される。
【００２４】
ポンプ５２は、タンクハウジング６１が形成するポンプ室６３（タンク５３）に前述の如くに浸漬配置され、チルトアップ用吸込口８１、チルトダウン用吸込口８２を、フィルタ８３を介してポンプ室６３（タンク５３）に開口し、モータ５１の正逆転下で、タンク５３から吸込んだ作動油を切換弁付流路５４に圧送可能としている。
【００２５】
切換弁付流路５４は、図７に示す如く、ポンプ５２をチルトシリンダ３１の上室３６Ａ、下室３６Ｂのそれぞれに連通する第１油路８６、第２油路８７を備え、第２油路８７の中間部をトリムシリンダ３２の下室４１Ｂに連通している。尚、トリムシリンダ３２の上室４１Ａは、フィルタ８３を介してタンク５３に連絡されている。このとき、切換弁付流路５４は、シャトル式切換弁９１、逆止弁９２、９３、ダウンブロー弁９４、アップブロー弁９５、手動弁９６、逆止弁９７、サーマルブロー弁９８を備える。
【００２６】
シャトル式切換弁９１は、第１チェック機構付スプール１１１Ａ、第２チェック機構付スプール１１１Ｂの両側に位置する第１逆止弁１１２Ａ、第２逆止弁１１２Ｂを備え、スプール１１１Ａとスプール１１１Ｂとを流路１１３で結んでいる。ポンプ５２の正転時には、その送油圧力によって第１逆止弁１１２Ａが開作動するとともに、第１チェック機構付スプール１１１Ａのチェック機構を通る送油圧力が第２チェック機構付スプール１１１Ｂを移動させて反対側の第２逆止弁１１２Ｂも開作動せしめる。また、ポンプ５２の逆転時には、その送油圧力によって第２逆止弁１１２Ｂが開作動するとともに、第２チェック機構付スプール１１１Ｂのチェック機構を通る送油圧力が第１チェック機構付スプール１１１Ａを移動させて反対側の第１逆止弁１１２Ａも開作動せしめる。
【００２７】
逆止弁９２は、ポンプ５２とタンク５３との中間部に介装され、シリンダ装置２１のチルトアップ操作時に、シリンダ３３、３８の内容積がピストンロッド３４、３９の退出容積だけ増加して作動油の循環油量が不足することにより、この逆止弁９２の開作動により、タンク５３からポンプ５２に循環油量の不足分を補償するものである。
【００２８】
逆止弁９３は、ポンプ５２とタンク５３との中間部に介装され、シリンダ装置２１のチルトダウン終了時に、チルトダウンが完了し、下室３６Ｂ、４１Ｂからポンプ５２への返油がなくなった時点で、なおポンプ５２が作動する場合に、この逆止弁９３の開作動により、タンク５３からポンプ５２に作動油を供給可能とするものである。
【００２９】
ダウンブロー弁９４は、オリフィスからなり、シリンダ装置２１のチルトダウン操作時に、シリンダ３３、３８の内容積がピストンロッド３４、３９の進入容積だけ減少して作動油の循環油量に余りを生ずるとき、この余った作動油を吐出口９４Ａからタンク５３に戻すものである。尚、ダウンブロー弁９４の吐出口９４Ａは、ポンプ室６３（タンク５３）の内部にてポンプ５２の上面に開設される。
【００３０】
アップブロー弁９５は、シリンダ装置２１のチルトアップ操作時に、チルトシリンダ３１が伸切り状態となってチルトアップが完了してもなおポンプ５２が作動するときに、余剰の作動油を吐出口９５Ａからタンク５３に戻すものである。尚、アップブロー弁９５の吐出口９５Ａは、ポンプ室６３（タンク５３）の内部にてポンプ５２の上面に開設される。
【００３１】
手動弁９６は、チルト・トリム装置２０の故障時等に、手動で操作せしめられ、シリンダ装置２１の下室３６Ｂ、４１Ｂの作動油をタンク５３に戻し、逆止弁９７の作用と相まって、シリンダ装置２１を手動で収縮させ、推進ユニット１５を手動でチルトダウン操作可能とするものである。
【００３２】
逆止弁９７は、手動弁９６の使用時に、タンク５３の作動油をシリンダ装置２１の上室３６Ａに引き込み可能とするものであり、シリンダ装置２１を手動で収縮させることに寄与する。
【００３３】
サーマルブロー弁９８は、シリンダ装置２１の下室３６Ｂ、４１Ｂ及び第２油路８７の作動油が温度変化により容積増大したときに、その容積増大した作動油をタンク５３に逃がすサーマルブロー機能を果たす。
【００３４】
以下、チルト・トリム装置２０の基本的動作について説明する。
(1) チルトアップ
モータ５１及びポンプ５２を逆転すると、ポンプ５２の吐出油はシャトル式切換弁９１の第２チェック弁１１２Ｂを開作動するとともに、スプール１１１Ａ、１１１Ｂを介して第１逆止弁１１２Ａも開作動せしめる。これにより、ポンプ５２の吐出油は第２逆止弁１１２Ｂ、第２油路８７を通ってチルトシリンダ３１の下室３６Ｂに供給され、上室３６Ａの作動油は第１油路８６、第１逆止弁１１２Ａを通ってポンプ５２に戻り、チルトシリンダ３１を伸長させ、チルトアップする。
【００３５】
チルトシリンダ３１のチルトアップ動作と同時に、第２油路８７に供給された作動油は、トリムシリンダ３２の下室４１Ｂに供給され、トリムシリンダ３２をトリムアップする。尚、トリムシリンダ３２の上室４１Ａの作動油はタンク５３に戻る。
【００３６】
チルトシリンダ３１とトリムシリンダ３２の上述のアップ動作により、推進ユニット１５が最大トリムアップ位置に達した後には、チルトシリンダ３１のピストンロッド３４のみがより速い速度で伸長し、推進ユニット１５を最大チルトアップ位置までチルトアップする。
【００３７】
尚、第１油路８６には、チルトシリンダ３１とトリムシリンダ３２のアップ動作を同期化するための絞り８６Ａが設けられている。
【００３８】
(2) チルトダウン
モータ５１及びポンプ５２を正転すると、ポンプ５２の吐出油はシャトル式切換弁９１の第１逆止弁１１２Ａを開作動するとともに、スプール１１１Ａ、１１１Ｂを介して第２逆止弁１１２Ｂも開作動せしめる。これにより、ポンプ５２の吐出油は第１逆止弁１１２Ａ、第１油路８６を通ってシリンダ装置２１の上室３６Ａに供給され、シリンダ装置２１の下室３６Ｂの作動油は第２油路８７、第２逆止弁１１２Ｂを通ってポンプ５２に戻り、チルトシリンダ３１を収縮させ、チルトダウンする。
【００３９】
チルトシリンダ３１のチルトダウン動作の中間過程で、スイベルブラケット１４がトリムシリンダ３２のピストンロッド３９に衝合した後には、トリムシリンダ３２も収縮せしめられ、トリムダウンする。
【００４０】
然るに、本実施形態では、モータ５１の外装ケース７１を樹脂化したことによるモータ５１の内部蓄熱を防止するため、ポンプ５２が循環せしめる作動油を冷媒とし、この作動油の循環路１００をモータ５１の内部に配置した。具体的には、循環路１００をアルミパイプからなる循環パイプ１０１にて構成し、以下の如くに取回すことができる。
【００４１】
(1) 循環パイプ１０１の一端をポンプ室６３（タンク５３）の内部で、ポンプ５２の上面に開設されているダウンブロー弁９４の吐出口９４Ａ（又はアップブロー弁９５の吐出口９５Ａ）に接続する。
【００４２】
(2) 循環パイプ１０１をモータ５１の端板７２に液密に通し、鉄ヨーク７３の周方向の一側で相隣る磁石７４、７４の間を鉄ヨーク７３の表面に沿って立上げ、磁石７４の上面に沿うように折曲げ、鉄ヨーク７３の周方向の他側で再び相隣る磁石７４、７４の間を鉄ヨーク７３の表面に沿って立下げ、端板７２を液密に通し、結果として、循環パイプ１０１の他端をタンク５３に開口する。
【００４３】
尚、循環パイプ１０１はモータ５１の成形組立時に同時に組込まれ、循環パイプ１０１が端板７２を貫通する部分にはシール材が設けられる。従って、作動油給排装置２２の組立に際し、循環パイプ１０１は、モータ５１の端板７２から突出している一端をダウンブロー弁９４の吐出口９４Ａ（又はアップブロー弁９５の吐出口９５Ａ）に接続し、他端をポンプ室６３（タンク５３）に配置するだけで良い。
【００４４】
シリンダ装置２１のチルトダウン動作時に、ポンプ５２が圧送して循環せしめる作動油の余剰循環油量をダウンブロー弁９４が吐出口９４Ａから前述の如くにタンク５３に戻そうとするとき、本実施形態では、吐出口９４Ａに接続された循環パイプ１０１がこの余剰循環油をモータ５１の内部に通し、モータ５１の内部を冷却する。また、循環パイプ１０１がアップブロー弁９５の吐出口９５Ａに接続されたときには、シリンダ装置２１のチルトアップ動作の伸び切り時に、ポンプ５２が圧送して循環せしめる作動油の余剰循環油量をアップブロー弁９５が吐出口９５Ａから前述の如くにタンク５３に戻そうとするとき、吐出口９５Ａに接続された循環パイプ１０１がこの余剰循環油をモータ５１の内部に通し、モータ５１の内部を冷却する。
【００４５】
従って、本実施形態によれば、以下の作用がある。
▲１▼ポンプ５２が循環する作動油の循環路１００（循環パイプ１０１）をモータ５１の内部に配置することにより、モータ５１の耐水気密構造を損なうことなく、チルト・トリム装置２０の作動時に、モータ５１の内部の循環路１００に冷媒としての作動油を流し、モータ５１の内部を冷却する。
【００４６】
▲２▼上述▲１▼により、モータ５１のコスト低減、耐食性を向上可能とする樹脂モータ５１において、内部蓄熱を防止し、モータ５１の耐久性と寿命を向上できる。この効果は、モータ５１の発熱が多くなる大出力の樹脂モータ５１において顕著となる。
【００４７】
▲３▼循環路１００を形成する循環パイプ１０１を、ポンプ室６３の側から、該ポンプ室６３を閉塞しているモータ５１の端板７２経由でモータ５１の内部に通すことにより、循環路１００の配管をポンプ室６３やモータ５１の外部に取り回すことなく、簡易な構成により、モータ５１の内部を冷却できる。
【００４８】
▲４▼循環路１００（循環パイプ１０１）を作動油給排装置２２のダウンブロー弁９４の吐出口９４Ａ又はアップブロー弁９５の吐出口９５Ａに接続することにより、作動油給排装置２２に格別の変更を加えることなく、簡易な構成により、モータ５１の内部を冷却できる。
【００４９】
尚、船舶推進機１０の作動油給排装置２２では、ポンプ５２とタンク５３とチルトシリンダ３１、トリムシリンダ３２とをつなぐ切換弁付流路５４がシリンダブロック４２、タンクハウジング６１に配設され、モータ５１はタンクハウジング６１の上部に設置されている。従って、流路５４を流れる作動油は、海水等に接し易い下位に位置するアルミ合金製のシリンダブロック４２、タンクハウジング６１の内部で良く冷却され、冷媒として好適となる。他方、モータ５１はタンクハウジング６１の上部に配置されていて海水等に接しにくい。
【００５０】
以上、本発明の実施の形態を図面により詳述したが、本発明の具体的な構成はこの実施の形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があっても本発明に含まれる。例えば、モータの内部における循環路（循環パイプ）の取回し経路は如何様であっても良く、外装樹脂ケースに穿設、埋設されていても良い。また、循環路（循環パイプ）はモータの内部で一周以上周回され、或いはジグザグに蛇行配置されても良い。
【００５１】
また、循環路（循環パイプ）は、作動油給排装置のダウンブロー弁、アップブロー弁に限らず、他の油圧発生部に連結されていても良い。
【００５２】
また、本発明が適用されるチルト・トリム装置にあっては、作動油給排装置が、シリンダ装置のシリンダブロックに一体成形されていても良いが、両者は必ずしも一体結合されることを要さず互いに分離配置されていても良い。
【００５３】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、船舶推進機用チルト装置を構成する樹脂モータの内部蓄熱を防止し、モータの耐久性と寿命を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  図１は船舶推進機を示す模式図である。
【図２】  図２はチルト・トリム装置を示す正面図である。
【図３】  図３は図２の一部破断側面図である。
【図４】  図４は作動油給排装置の要部を示す断面図である。
【図５】  図５は図４のV−V線に沿う端面図である。
【図６】  図６はモータを一部破断して示す斜視図である。
【図７】  図７はチルト・トリム装置の油圧回路図である。
【符号の説明】
１０  船舶推進機
１１  船体
２１  シリンダ装置
２２  作動油給排装置
５１  モータ
５２  ポンプ
５３  タンク
５４  切換弁付流路
６３  ポンプ室
７１  外装ケース
７２  端板
７６  ロータ
９４  ダウンブロー弁
９４Ａ  吐出口
９５  アップブロー弁
９５Ａ  吐出口
１００  循環路
１０１  循環パイプ
【図１】
0004307672.tif 000002
【図２】
0004307672.tif 000003
【図３】
0004307672.tif 000004
【図４】
0004307672.tif 000005
【図５】
0004307672.tif 000006
【図６】
0004307672.tif 000007
【図７】
0004307672.tif 000008