(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
船外機昇降用のパワーシリンダー３へ油の供給を行う油圧ポンプユニットＵにおいて、該油圧ポンプユニットＵは、上方を開放した有底のケース１９上にモーターＭを載置し、該モーターＭのケースによって、油圧ポンプユニットＵの上方の開放部分を閉じ、該モーターＭの駆動軸Ｍａをケース１９内の中央部下方へ突出し、該ケース１９の下面にはケースカバー２６をボルト３３により締結固定し、前記パワーシリンダー３のチルトアップ方向への油流通のみを許容すべく、油圧ポンプＰとパワーシリンダー３の間の油圧回路途中にチェック弁２１を設け、かつ、チルトダウン時に前記チェック弁２１を開放させるピストン１４を設け、前記チェック弁２１と前記ピストン１４を、前記ケース１９またはケースカバー２６のいずれか一方または両方に跨がって、該ケース１９とケースカバー２６との接合面に設け、該接合面に対して略垂直方向に作動すべく設けたことを特徴とする船外機用油圧ポンプユニット。
【請求項２】
請求項１記載の船外機用油圧ポンプユニットにおいて、前記パワーシリンダー３に連動して回動するチルトブラケット５３を設け、後進時において、該チルトブラケット５３の回動を防止するロック機構を付設したことを特徴とする船外機用油圧ポンプユニット。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、モーターボート等の小型船舶の船外機を複動型のパワーシリンダーを用いてチルトさせる油圧ポンプユニットの構成に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から小型船舶に船外機を昇降可能に取り付けて、該船外機と船本体の間に複動型のパワーシリンダーを配置し、該パワーシリンダーを駆動させるための圧油を発生させる油圧ポンプを正逆転可能なモーターで駆動するように構成した技術は公知となっている。
この油圧ポンプはケースに収容され、このケース内にはパワーシリンダーを伸長方向及び縮小方向に圧油を送油するためのポートがそれぞれ設けられ、この各ポートとパワーシリンダーの伸長側油室と縮小側油室の間の油路途中にそれぞれチェック弁やリリーフ弁を配置するようにしていた。
例えば、実開昭５８−７７１７７号、特開昭５８−１３１４８１号、特開昭５８−１８０８７９号、実開昭５８−７４６０１号の技術である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、前記実開昭５８−７７１７７号、特開昭５８−１３１４８１号、特開昭５８−１８０８７９号等の従来の技術では、油圧ポンプユニットは図９に示すように、ケース１９内に作動油を充填して下部をケースカバー２６で蓋して、ケース１９上にモーターＭを固定し、ケースカバー２６の接合面に対して水平方向に設けられた貫通孔にチェック弁等を取り付けた上で栓部材４５で栓をして、ケース１９内のケースカバー２６上に油圧ポンプＰやリリーフ弁や作動油供給部等を配置していた。
従って、部品点数が多く、組立工数も多くなってコストアップの原因となっていた。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明は、以上のような課題を解決するために、次のような手段を用いる。
請求項１においては、船外機昇降用のパワーシリンダー３へ油の供給を行う油圧ポンプユニットＵにおいて、該油圧ポンプユニットＵは、上方を開放した有底のケース１９上にモーターＭを載置し、該モーターＭのケースによって、油圧ポンプユニットＵの上方の開放部分を閉じ、該モーターＭの駆動軸Ｍａをケース１９内の中央部下方へ突出し、該ケース１９の下面にはケースカバー２６をボルト３３により締結固定し、前記パワーシリンダー３のチルトアップ方向への油流通のみを許容すべく、油圧ポンプＰとパワーシリンダー３の間の油圧回路途中にチェック弁２１を設け、かつ、チルトダウン時に前記チェック弁２１を開放させるピストン１４を設け、前記チェック弁２１と前記ピストン１４を、前記ケース１９またはケースカバー２６のいずれか一方または両方に跨がって、該ケース１９とケースカバー２６との接合面に設け、該接合面に対して略垂直方向に作動すべく設けたものである。
請求項２においては、請求項１記載の船外機用油圧ポンプユニットにおいて、前記パワーシリンダー３に連動して回動するチルトブラケット５３を設け、後進時において、該チルトブラケット５３の回動を防止するロック機構を付設したものである。
【０００５】
【発明の実施の形態】
本発明の解決すべき課題及び手段は以上の如くであり、次に添付の図面に示した本発明の一構成例を説明する。
図１は小型船舶の後部に船外機を付設した側面図、図２はロック部の拡大断面図、図３は本発明を採用した油圧ポンプユニットの平面図、図４は図３におけるＸ−Ｘ矢視断面図、図５は図３におけるＹ−Ｙ矢視一部断面図、図６は上昇時の油圧ポンプユニットにおける油圧回路、図７は同じく下降時の油圧回路図、図８は本発明の他の構成例である。
【０００６】
図１、図２において、小型船舶１の船尾に船外機２が枢支軸５５を中心に上下に揺動可能に取り付けられ、該船外機２の駆動で推進力を得ている。前記枢支軸５５にはチルトブラケット５３が枢支され、該チルトブラケット５３の上部と船舶１の後部に設けたプレート５６との間にパワーシリンダー３を介装し、チルトブラケット５３の下部が船外機２の一部と当接可能に配置して、パワーシリンダー３を伸長させたときにチルトブラケット５３を回動して船外機２を上昇、つまり、チルトアップできるようにしている。
【０００７】
前記チルトブラケット５３下部と船外機２に設けたスイベルフォーク５４の間にロック機構が配設されており、図２に示すように、チルトブラケット５３下部にロックレバー５７を枢支して、前記プレート５６に設けたロックピン５８に係合できるように配置し、該ロックレバー５７の後部のスイベルフォーク５４にはアーム５９を枢支して、該アーム５９の前端はロックレバー５７の後端に当接可能に配置し、アーム５９の後端はバネが係止されて、このアーム５９の回動によってロックレバー５７をロックピン５８に係合する方向に付勢し、更に、その後部に配置したシフトレバー６０のロック突起６０ａがアーム５９に当接可能に配置している。該シフトレバー６０にはリンクやワイヤー等を介して前後進操作レバーや切換レバー等と連結されている。
【０００８】
このような構成において、シフトレバー６０が中立位置及び前進位置ではシフトレバー６０のロック突起６０ａがアーム５９に当接して回動し、ロックレバー５７とロックピン５８は解除状態として、船外機２は任意に昇降回動できる。シフトレバー６０が後進位置ではロック突起６０ａがアーム５９から外れ、ロックレバー５７はロックピン５８に係合する方向に付勢される。
従って、船外機２を下降した状態では、ロックレバー５７はロックピン５８に係合し、船舶１を後進させると、船外機２はその推力によって上昇しようとするが、ロック機構によって、ロックされて、船外機２が上昇することがないようにしている。
【０００９】
本構成例では、船舶１と船外機２との間にロック機構を設けているため、図６、図７に示すように、シャトルピストン１４のＤＯＷＮ側のチェック弁をなくした構成としている。つまり、従来ではピストンケース１２のＤＯＷＮ側にチェック弁を設けて、船外機２を下降させた状態では、パワーシリンダー３の縮小側室３ａの作動油をチェック弁で止め、モーターＭを停止させても油圧で船外機２を下降位置に維持して、船舶１を後進させた時に船外機２が上昇しないようにしていたのである。
本構成例では後述するように、このＤＯＷＮ側のチェック弁をなくし、リリーフ弁も絞りとして、簡単でコンパクトな構成としている。
【００１０】
次に、油圧ポンプユニットＵの油圧回路構成を、図６より説明する。
正逆転可能なモーターＭによって油圧ポンプＰが駆動され、該油圧ポンプＰの給排部Ｐａ・Ｐｂには、絞り１０・１１と、油路１５・１６を介してチェック弁８・９と、油路６・７を介してピストンケース１２の油圧作動室１２ａ・１２ｂとにそれぞれ連通され、前記チェック弁８・９の他側はフィルター１７・１８を介して油タンクを形成するケース１９に連通されている。該チェック弁８・９はケース１９より油圧ポンプＰ側へのみの油流通を許容している。なお、前記絞り１０・１１はリリーフ弁と置き換えることができるが、構造を簡単とするために絞りとしている。この場合構造が簡単となり製造が容易となり、部品点数も削減できて、コスト低減化に貢献できる。
【００１１】
前記ピストンケース１２内にはシャトルピストン１４が摺動自在に収納され、該シャトルピストン１４の端面の軸心位置には解除ロッド１４ａが突出されている。該ピストンケース１２の一側の油圧作動室１２ａには油路２２が連通され、ピストンケース１２の他側の油圧作動室１２ｂには、チェック弁２１が設けられて、該チェック弁２１に油路２３が連通されている。該チェック弁２１は、ピストンケース１２の油圧作動室１２ｂより、油路２３へのみ油流通を許容している。そして更に、該チェック弁２１は前記ピストンケース１２内に圧油が送油されることによってシャトルピストン１４が摺動して、解除ロッド１４ａがチェック弁２１の弁体（ボール）２１ａを押して開放して、流通自在とすることができる。
【００１２】
前記油路２２・２３にはパワーシリンダー３が接続されており、油路２２の他側は、ＤＯＷＮポート４を介して縮小側油室３ａと連通され、油路２３の他側はＵＰポート５を介して伸長側油室３ｂと連通され、油路２３の途中にはドライブ保持圧を規定するオーバーロードリリーフ弁２５が連通されている。
【００１３】
このような構成において、モーターＭを正転させた時に作動油が、図６における矢印の如く、左から右へ送油されるとすると、モーターＭの正転によって、油圧ポンプＰは油路１５側から吸い上げて、チェック弁８が開かれて、フィルター１７、油路１５を介してケース１９内の作動油を吸引する。
一方、油圧ポンプＰの吐出側は、この吸い上げた作動油を油路７側へ吐出し、チェック弁９は閉じられ、チェック弁２１が開かれて、圧油は油路２３からＵＰポート５を介してパワーシリンダー３の伸長側油室３ｂに送油されて、船外機２を上昇させる。この動作と同時に、パワーシリンダー３の縮小側油室３ａ内の作動油が油圧ポンプＰの吸入側に戻される。
また、油路７内には船外機２を上昇させるのに必要な圧力が発生しており、これによって油圧ポンプＰから吐出された油の一部は絞り１１を介して吐出されている。そして、最上昇位置に至ると絞り１１からポンプ吐出油が全量ドレンされる。そして、モーターＭを停止させると、ケース１９内の作動油が吸引されなくなり、チェック弁２１・８・９が閉じられて、パワーシリンダー３はその停止時の位置に維持される。
【００１４】
逆に、モーターＭを逆転させると、作動油は、図７における矢印の如く右から左へ送油され、モーターＭの逆転によって、油圧ポンプＰは油路７側から吸い上げて、チェック弁９が開かれて、フィルター１８、油路１６を介してケース１９内の作動油を吸引する。
一方、油圧ポンプＰの吐出側は、この吸い上げた作動油を油路６側へ吐出し、チェック弁８は閉じられ、圧油は油路２２からＤＯＷＮポート４を介してパワーシリンダー３の縮小側油室３ａに送油されて、船外機２を下降させる。この動作と同時に、ピストンケース１２内のシャトルピストン１４が油路６からの圧油によって摺動され、該シャトルピストン１４より突出した解除ロッド１４ａが、チェック弁２１を押して開き、パワーシリンダー３の伸長側油室３ｂ内の作動油が油圧ポンプＰの吸入側に戻される。そして、船外機２が最下降位置まで回動すると前記ロック機構によってロックされる。
【００１５】
このような油圧回路構成を有する油圧ポンプユニットＵの具体的構成を、図３、図４、図５により説明する。
上方を開放した有底のケース１９上に、モーターＭが載置されて、該モーターＭのケースによって上方の開放部分を閉じ、該モーターＭは電動モーターよりなり、図示しないスイッチの操作で正逆転の切換操作ができるようにし、その駆動軸Ｍａをケース１９内の中央部下方へ突出している。
【００１６】
該ケース１９の下面にはケースカバー２６がボルト３３・３３・・・によって締結固定されており、該ケースカバー２６とケース１９の間の合わせ面に油圧ポンプＰが配置されている。即ち、該ケースカバー２６の上面中央に、凹部を形成してポンプケースとし、ポンプギア２７・２８を互いに噛み合うように収納して、ケース１９によって密閉して油圧ポンプＰを形成している。
但し、本構成例ではギア式の油圧ポンプとしているが、トロコイド式の油圧ポンプとしてもよく限定するものではない。
【００１７】
前記ポンプギア２７・２８の中心にはポンプ軸２７ａ・２８ａが軸心（上下）方向に延設され、上ポンプ軸２７ａ・２８ａはケース１９に、下ポンプ軸２７ａ・２８ａはケースカバー２６にそれぞれ回転自在に支持されている。該ポンプ軸２７ａの上端はジョイント１３を介して（或いは延長して直接）前記駆動軸Ｍａに連結されている。但し、本構成例ではケースカバー２６側に油圧ポンプＰが形成されているが、ケース１９側であっても、両者に跨がって配置してもよい。
【００１８】
また、前記油圧ポンプＰの作動油を、吸入口或いは吐出口となる給排部Ｐａ・Ｐｂはポンプギア２７・２８の噛合部の両側に位置し、該給排部Ｐａ・Ｐｂに油路６・７と油路１５・１６が連通され、更に、給排部Ｐａ・Ｐｂの上方のケース１９の底面に絞り１０・１１が設けられて、ケース１９内と連通している。前記油路１５・１６は、ケース１９の底面とケースカバー２６の上面の合わせ面に形成され、油路１５・１６の他端にフィルター１７・１８とチェック弁８・９が設けられている。つまり、ケース１９の底面において、上下方向に貫通孔を開口して、この貫通孔にバルブシートを形成して、下方より弁体（ボール）８ａ・９ａを挿入して、チェック弁８・９を構成し、フィルター１７・１８を貫通孔に嵌合固定して、弁体８ａ・９ａの抜け止めを兼ねて、簡単な構成でフィルター１７・１８とチェック弁８・９を構成している。前記絞り１０・１１はケース１９の底面において、上方より給排部Ｐａ・Ｐｂに向かって貫通孔を開口して、その一部にオリフィスを形成するだけの簡単な構成として、製造コストの低減化を図っている。
【００１９】
前記油路６は給排部Ｐａより垂直下方へ穿設し、さらに、ケースカバー２６の側面より水平方向に、油路６に向かって油路２２を穿設して、油路６と連通させている。該油路２２の他端にはカップリングを設けてＤＯＷＮポート４として油圧取出ができるようにしている。そして、前記ケースカバー２６の上方より油路２２へ向かって、垂直方向にピストンケース１２が開口され、該ピストンケース１２にシャトルピストン１４が挿入され、該シャトルピストン１４を挿入した下側を油圧作動室１２ａとし、上側を油圧作動室１２ｂとしている。
そして、前記油圧作動室１２ｂは、ケース１９の底面とケースカバー２６の上面の合わせ面に形成した油路７を介して、給排部Ｐｂと連通され、この油路７と前記油路１５はケースカバー製造時に構成することができる。
【００２０】
また、前記ケース１９の内壁が内側に向かって膨出されて肉厚部分を構成し、この肉厚部分をバルブケース１９ａとして、このバルブケース１９ａの上方より前記ピストンケース１２に向かって垂直方向に貫通孔１９ｂを開口し、このケース１９とケースカバー２６の合わせ面部分の貫通孔１９ｂ下部にバルブシート２１ｂと弁体（ボール）２１ａを配置してチェック弁２１を構成している。該チェック弁２１の下部は、前記油圧作動室１２ｂと接続し、上部はケースとケースカバーの接合面に対して垂直方向に設けられた有底の油路２３を形成し、該チェック弁２１は油圧作動室１２ｂから油路２３へ油流通を可能としている。
なお、ピストンケース１２内に嵌入したシャトルピストン１４の解除ロッド１４ａを上昇させることで、弁体２１ａを押し上げてチェック弁２１を流通自在にすることもできる。但し、該チェック弁２１とシャトルピストン１４はケース１９に設け、或いは、ケース１９とケースカバー２６に跨がって設けることもできる。従来ピストンケースは水平方向の貫通孔に設けられていたので、その両側を閉じるための栓部材を必要としていたが、本構成例ではチェック弁を垂直方向の有底の油路に設けることにより、栓部材を廃止することができたのである。よって、コスト削減もできる。
【００２１】
そして、前記ケース１９側面より貫通孔１９ｂの中途部に向かって挿入孔１９ｃを穿設して、油路２３と連通し、該挿入孔１９ｃにＵＰポート５を構成するカップリングを挿入している。また、前記貫通孔１９ｂの上部には、バルブシート２５ｅとボール２５ａを収納して、更に、ボール２５ａを押すロッド２５ｂと、該ロッド２５ｂに外嵌して下方へ付勢するバネ２５ｃを収納したバルブケース２５ｄを上端に螺装して、オーバーロードリリーフ弁２５を構成している。このように、ケース１９の底面における上下方向の貫通孔と、ケース１９の肉厚部分の貫通孔１９ｂを一直線上に配置することで、コンパクトな構成とすることができ、この孔に向かって直角方向の側方より連通孔（油路）を容易に開口することができて、製造コストを低減することができる。
【００２２】
また、シャトルピストン１４を垂直方向に作動すべく設けた構成において、更に、ＤＯＷＮ側にチェック弁を配置することもできる。即ち、図８に示すように、ケースカバー２６のシャトルピストン１４を挿入するピストンケース１２を上下方向に貫通して、下側を栓部材４５で閉じ、ピストンケース１２上部にシャトルピストン１４を収納し、該シャトルピストン１４を収納した下側の油圧作動室１２ａには油圧ポンプＰの給排部Ｐａに繋がる油路６を連通し、更に、油圧作動室１２ａ内にチェック弁２０を配置して、油路２２を介してＤＯＷＮポート４と連通している。該チェック弁２０は油路６側の油圧作動室１２ａから油路２２へは油流通自在とし、逆方向への油流通は阻止する構成とし、該チェック弁２０の弁体（ボール）２０ａはシャトルピストン１４下側の解除ロッド１４ｂで押して開放可能としている。なお、弁体２０ａはバネ４４で上方へ付勢されており、該バネ４４の付勢力は油圧作動室１２ａ・１２ｂ内の油圧が等しい場合のシャトルピストン１４の自重では弁体２０ａが開かない付勢力としている。
従って、この構成例ではＤＯＷＮポート４側にチェック弁２０が配置されるので、解除ロッド１４ａで弁体２０ａを押して開放しないかぎりパワーシリンダー３の縮小側油室３ａ内の油はドレンされず、船外機２を下降することはないため、ロック装置を廃止することも可能である。
【００２３】
【発明の効果】
本発明は、以上の如く構成したことにより、次のような効果が得られる。
請求項１の如く、船外機昇降用のパワーシリンダー３へ油の供給を行う油圧ポンプユニットＵにおいて、該油圧ポンプユニットＵは、上方を開放した有底のケース１９上にモーターＭを載置し、該モーターＭのケースによって、油圧ポンプユニットＵの上方の開放部分を閉じ、該モーターＭの駆動軸Ｍａをケース１９内の中央部下方へ突出し、該ケース１９の下面にはケースカバー２６をボルト３３により締結固定し、前記パワーシリンダー３のチルトアップ方向への油流通のみを許容すべく、油圧ポンプＰとパワーシリンダー３の間の油圧回路途中にチェック弁２１を設け、かつ、チルトダウン時に前記チェック弁２１を開放させるピストン１４を設け、前記チェック弁２１と前記ピストン１４を、前記ケース１９またはケースカバー２６のいずれか一方または両方に跨がって、該ケース１９とケースカバー２６との接合面に設け、該接合面に対して略垂直方向に作動すべく設けたので、チェック弁をケースとケースカバーとの接合面に対して垂直な有底の油路に設けることが可能となり、従来のような貫通孔に設ける構成に比べて、それに使用する栓部材を省略することができ、コストを低減し、加工工程並びに組立工程の削減を図ることができたのである。
【００２４】
請求項２の如く、前記パワーシリンダー３に連動して回動するチルトブラケット５３を設け、後進時において、該チルトブラケット５３の回動を防止するロック機構を付設したので、後進時に船外機を機械的に係止することが出来るため、ＤＯＷＮ側のチェック弁を廃止することが可能となったものである。
またこのような構成とすることにより、ＤＯＷＮ側ポートを、油圧ポンプの給排部をつなぐ油路に直接連通することができ、簡単な構成とすることが出来たものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】  小型船舶の後部に船外機を付設した側面図である。
【図２】  ロック部の拡大断面図である。
【図３】  本発明を採用した油圧ポンプユニットの平面図である。
【図４】  図３におけるＸ−Ｘ矢視断面図である。
【図５】  図３におけるＹ−Ｙ矢視一部断面図である。
【図６】  上昇時の油圧ポンプユニットにおける油圧回路である。
【図７】  同じく下降時の油圧回路図である。
【図８】  本発明の他の構成例を示す断面図である。
【図９】  従来の油圧ポンプユニットの断面図である。
【符号の説明】
Ｍ  モーター
Ｐ  油圧ポンプ
Ｕ  油圧ポンプユニット
３  パワーシリンダー
１４  シャトルピストン
１９  ケース
２１  チェック弁
２６  ケースカバー
５３  チルトブラケット
【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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