JP2017165116A - 船舶推進機用トリム・チルト装置、船舶推進機 - Google Patents

Abstract

【課題】異なるピストンが移動することにより生じる誤動作を簡易な構成で抑制できる技術を提供する。
【解決手段】一方の端部が船舶推進機本体に取り付けられた棒状のピストンロッド６０と、内側シリンダ４０と、ピストンロッド６０の他方の端部に装着されて内側シリンダ４０内に収容され、内側シリンダ４０内の空間を一方の端部側の第４室Ｙ４と他方の端部側の第５室Ｙ５とに区画する内側ピストン５０と、内側シリンダ４０を収容する外側シリンダ２０と、外側シリンダ２０の一方の端部の開口部を覆うキャップ８０と、内側シリンダ４０の一方の端部に装着されて外側シリンダ２０内の空間を一方の端部側の第２室Ｙ２と他方の端部側の第１室Ｙ１とに区画すると共に、第４室Ｙ４と第２室Ｙ２とを連通する貫通孔３２ｄが形成され、キャップ８０に接触して貫通孔３２ｄよりも内側の内側空間と内側空間よりも外側の外側空間とに区画する外側ピストン３０と、を備える。
【選択図】図３

Description

本発明は、船舶推進機用トリム・チルト装置、船舶推進機に関する。

チルト操作時にトリムピストンが移動することにより生じる誤動作を防止するトリム・チルト装置が提案されている。
例えば、その両端で船体側と船外推進機側を連結する油圧シリンダが、シリンダ本体内にトリムピストンが摺動自在に挿入され、トリムピストン内にチルトピストンが摺動自在に挿入され、チルトピストンのロッドがトリムピストンとシリンダ本体の一端を貫通して外方に突出されていて、トリム操作時にはシリンダ本体内でチルトピストンとトリムピストンを一体的に移動させ、チルト操作時にはシリンダ本体のロッド突出側端部の側に位置したトリムピストン内でチルトピストンを移動させるように構成されていて、トリム操作時にはチルトピストンとトリムピストンを連動させ且つチルト操作時にはトリムピストンをシリンダ本体にロックする手段を設ける。

特開平８−２６８３６７号公報

チルト操作時にはチルトピストンが移動し、トリム操作時にはトリムピストンが移動するのが望ましい。異なるピストンが移動してしまうとトリム・チルト装置が誤動作してしまうからである。そして、トリム・チルト装置の誤動作を簡易な構成で抑制できることが望ましい。
本発明は、異なるピストンが移動することにより生じる誤動作を簡易な構成で抑制できる船舶推進機用トリム・チルト装置、船舶推進機を提供することを目的とする。

かかる目的のもと、本発明は、一方の端部が船舶推進機本体に取り付けられた棒状のロッドと、第１シリンダと、前記ロッドの他方の端部に装着されて前記第１シリンダ内に収容され、前記第１シリンダ内の空間を前記一方の端部側の第１空間と前記他方の端部側の第２空間とに区画する第１ピストンと、前記第１シリンダを収容する第２シリンダと、
前記第２シリンダの一方の端部の開口部を覆う覆い部材と、前記第１シリンダの一方の端部に装着されて前記第２シリンダ内の空間を一方の端部側の第３空間と他方の端部側の第４空間とに区画すると共に、前記第１空間と前記第３空間とを連通する連通孔が形成され、前記覆い部材に接触して前記連通孔よりも内側の内側空間と前記内側空間よりも外側の外側空間とに区画する第２ピストンと、を備える船舶推進機用トリム・チルト装置である。

また、他の観点から捉えると、本発明は、船体に対して推進力を与える船舶推進機本体と、一方の端部が前記船舶推進機本体に取り付けられた棒状のロッドと、第１シリンダと、前記ロッドの他方の端部に装着されて前記第１シリンダ内に収容され、前記第１シリンダ内の空間を前記一方の端部側の第１空間と前記他方の端部側の第２空間とに区画する第１ピストンと、前記第１シリンダを収容する第２シリンダと、前記第２シリンダの一方の端部の開口部を覆う覆い部材と、前記第１シリンダの一方の端部に装着されて前記第２シリンダ内の空間を一方の端部側の第３空間と他方の端部側の第４空間とに区画すると共に、前記第１空間と前記第３空間とを連通する連通孔が形成され、前記覆い部材に接触して前記連通孔よりも内側の内側空間と前記内側空間よりも外側の外側空間とに区画する第２ピストンと、を備える船舶推進機である。

本発明によれば、異なるピストンが移動することにより生じる誤動作を簡易な構成で抑制できる。

本発明の実施の形態に係るトリム・チルト装置が適用される船舶推進機の概略構成図である。 トリム・チルト装置の外観図である。 シリンダ装置の部分断面図である。 外側ピストンの斜視図である。 給排油装置の油圧回路の概略図である。 （ａ）は、シリンダ装置が最も縮んだ状態を示す図である。（ｂ）は、シリンダ装置が少しトリムアップした状態を示す図である。（ｃ）は、シリンダ装置が最大トリムアップした状態を示す図である。（ｄ）は、シリンダ装置が少しチルトアップした状態を示す図である。（ｅ）は、シリンダ装置が最大チルトアップした状態を示す図である。 （ａ）は、シリンダ装置が最大限にチルトアップした状態を示す図である。（ｂ）は、シリンダ装置が少しチルトダウンした状態を示す図である。（ｃ）は、シリンダ装置が最大限にチルトダウンした状態を示す図である。（ｄ）は、シリンダ装置が少しトリムダウンした状態を示す図である。（ｅ）は、シリンダ装置が最大限にトリムダウンした状態を示す図である。 （ａ）は、外側ピストンがトリム域内の位置に停止している状態を示す図である。（ｂ）は、衝撃力を吸収開始した初期の状態を示す図である。（ｃ）は、衝撃力を、ピストンロッド及び内側ピストンの内側シリンダに対する移動で吸収しきれなかった場合の状態を示す図である。（ｄ）は、主に外側ピストンにて衝撃力を吸収している状態を示す図である。

以下、添付図面を参照して、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
図１は、本発明の実施の形態に係るトリム・チルト装置１が適用される船舶推進機１０の概略構成図である。
船舶推進機１０は、船舶の船体２に対して推進力を発生する船舶推進機本体１０ａと、船体２に対する船舶推進機本体１０ａの傾斜角度θを調整するトリム・チルト装置１とを備えている。

＜船舶推進機本体１０ａの概略構成＞
船舶推進機本体１０ａは、クランク軸（不図示）の軸方向が水面に対して垂直方向（図１では上下方向）に向くように置かれたエンジン（不図示）と、そのクランク軸の下端に回転一体に連結されて鉛直下方に延びるドライブ軸（不図示）とを有する。また、船舶推進機本体１０ａは、このドライブ軸とべべルギヤ機構を介して連結されたプロペラ軸１１と、このプロペラ軸１１の後端に装着されたプロペラ１２とを有する。

また、船舶推進機本体１０ａは、水面に対して垂直方向（図１では上下方向）に設けられたスイベルシャフト（不図示）と、水面に対して水平方向に設けられた水平軸１４と、スイベルシャフトが回動自在に収容されるスイベルケース１５とを有している。スイベルケース１５は、トリム・チルト装置１の後述するシリンダ装置１００のピストンロッド６０のピン孔６３ａとピン（不図示）により連結される。

＜トリム・チルト装置１の概略構成＞
図２は、トリム・チルト装置１の外観図である。
図３は、シリンダ装置１００の部分断面図である。
トリム・チルト装置１は、図２、図３に示すように、作動流体の一例であるオイルの供給、排出によって伸縮するシリンダ装置１００と、シリンダ装置１００にオイルを供給したりシリンダ装置１００からオイルを排出したりする給排油装置２００とを備えている。
また、トリム・チルト装置１は、船舶推進機本体１０ａのスイベルケース１５を船体２に接続するスターンブラケット１６（図１参照）を備えている。スターンブラケット１６は、後述する外側シリンダ２０のピン孔２４ａとピン（不図示）により連結される。

（シリンダ装置１００）
シリンダ装置１００は、軸心ＣＬ方向に延びたシリンダを有する外側シリンダ２０と、外側シリンダ２０の内部に配置されて、外側シリンダ２０の内部空間を区画する外側ピストン３０とを備えている。また、シリンダ装置１００は、外側シリンダ２０の内部に配置された内側シリンダ４０と、内側シリンダ４０の内部に配置されて、内側シリンダ４０の内部空間を区画する内側ピストン５０とを備えている。また、シリンダ装置１００は、内側ピストン５０を軸心ＣＬ方向の一端部に保持して、内側ピストン５０とともに、内側シリンダ４０に対して軸心ＣＬ方向に移動するピストンロッド６０を備えている。また、シリンダ装置１００は、内側シリンダ４０内を軸心ＣＬ方向に移動するフリーピストン７０と、外側シリンダ２０の開口部を覆うキャップ８０とを備えている。
以下では、外側シリンダ２０の軸心ＣＬ方向における方向を示す場合には、図３中下方を「下方」と称し、図３中上方を「上方」と称する場合もある。

［外側シリンダ２０］
外側シリンダ２０は、円筒状でそれぞれ内径及び外径が互いに異なる第１円筒状部２１及び第２円筒状部２２を有している。また、外側シリンダ２０は、第２円筒状部２２における下端部を塞ぐ底部２３と、底部２３から下方に突出した突出部２４とを有している。
第１円筒状部２１の外径は第２円筒状部２２の外径よりも大きく、第１円筒状部２１の内径は第２円筒状部２２の内径よりも大きい。第１円筒状部２１は第２円筒状部２２の上方に設けられている。第１円筒状部２１の上端部は、内径が外側ピストン３０の後述するＯリング３３が接触する領域の内径よりも大きくなっているとともに、内周面にはキャップ８０に形成された雄ねじ８１が締め付けられる雌ねじ２１ａが形成されている。
突出部２４には、船舶推進機本体１０ａのスターンブラケット１６に接続するためのピン（不図示）が挿入されるピン孔２４ａが形成されている。

［外側ピストン３０］
図４は、外側ピストン３０の斜視図である。
外側ピストン３０は、円筒状の円筒状部３１と、円筒状部３１における上端部を塞ぐ頂部３２とを有している。また、外側ピストン３０は、外側シリンダ２０の内周面との間に配置されたＯリング３３と、内側シリンダ４０の外周面との間に配置されたＯリング３４と、キャップ８０の下端面との間に配置されたＯリング３５と、ピストンロッド６０の外周面との間に配置されたＯリング３６とを有している。

円筒状部３１の外周面には、全周に渡って凹んだ溝３１ａが形成されている。溝３１ａにＯリング３３が嵌め込まれている。円筒状部３１の内周面には、全周に渡って凹んだ溝３１ｂが形成されている。溝３１ｂにＯリング３４が嵌め込まれている。
また、円筒状部３１の内周面であって溝３１ｂの上方には、内側シリンダ４０の上端部に形成された後述する雄ねじ４１ａに締め付けられる雌ねじ３１ｃが形成されている。外側ピストン３０は、円筒状部３１に形成された雌ねじ３１ｃが内側シリンダ４０に形成された雄ねじ４１ａに締め付けられることで内側シリンダ４０に保持される。

頂部３２は、中央部にピストンロッド６０の後述する第１円柱状部６１の外径よりも大きな径の貫通孔３２ａが形成されたドーナツ状である。頂部３２の上部における貫通孔３２ａの周囲には上端面から上方に突出した突部３２ｂが設けられている。突部３２ｂの上部には、上端面から凹んだ円状の溝３２ｃが形成されている。溝３２ｃにＯリング３５が嵌め込まれている。
頂部３２における突部３２ｂの周囲には、軸心ＣＬ方向の貫通孔３２ｄが周方向に等間隔に複数（例えば８つ）形成されている。貫通孔３２ｄは、円筒状部３１よりも内側に形成されている。また、貫通孔３２ｄは、少なくとも一部が外側ピストン３０を保持する内側シリンダ４０よりも内側に位置するように形成されている。
貫通孔３２ａを形成する頂部３２の内周面には全周に渡って凹んだ溝３２ｅが形成されている。溝３２ｅにＯリング３６が嵌め込まれている。

［内側シリンダ４０］
内側シリンダ４０は、円筒状の円筒状部４１と、円筒状部４１における下端部を塞ぐ底部４２と、外側シリンダ２０の内周面との間に配置されたＯリング４３とを有している。
円筒状部４１の上端部の外周面には、外側ピストン３０の円筒状部３１に形成された雌ねじ３１ｃが締め付けられる雄ねじ４１ａが形成されている。また、円筒状部４１の下端部の外周面には、全周に渡って凹んだ溝４１ｂが形成されている。溝４１ｂにＯリング４３が嵌め込まれている。
底部４２の中央部には、軸心ＣＬ方向の貫通孔４２ａが形成されている。

［内側ピストン５０］
内側ピストン５０は、円筒状のピストン本体５１と、外側シリンダ２０の内周面との間に配置されたＯリング５２とを有している。また、内側ピストン５０は、後述する第４室Ｙ４から後述する第５室Ｙ５へのオイルの流入を許容するとともに第５室Ｙ５から第４室Ｙ４へのオイルの流入を抑制するリリーフ弁装置５３を有している。また、内側ピストン５０は、後述する第５室Ｙ５から後述する第４室Ｙ４へのオイルの流入を許容するとともに第４室Ｙ４から第５室Ｙ５へのオイルの流入を抑制するリターン弁装置５４（図５参照）を有している。また、内側ピストン５０は、リリーフ弁装置５３、リターン弁装置５４の脱落を抑制する抑制部材５５を有している。

ピストン本体５１には、中央部に軸心ＣＬ方向の貫通孔５１ａが形成されている。貫通孔５１ａにはピストンロッド６０が通されている。また、ピストン本体５１には、全周に渡って凹んだ溝５１ｂが形成されている。溝５１ｂにＯリング５２が嵌め込まれている。
また、ピストン本体５１には、下端面から軸心ＣＬ方向に円柱状に凹んだ凹部５１ｃと、凹部５１ｃとピストン本体５１の上方とを連通する軸方向の連通孔５１ｄとが形成されている。凹部５１ｃ及び連通孔５１ｄは、周方向に等間隔に複数（例えば４つ）形成されている。凹部５１ｃにリリーフ弁装置５３が収容され、凹部５１ｃの下端側の開口部に抑制部材５５が嵌め込まれている。
また、ピストン本体５１には、上端面から軸心ＣＬ方向に円柱状に凹んだ凹部（不図示）と、この凹部とピストン本体５１の下方とを連通する軸方向の連通孔（不図示）とが形成されている。凹部及び連通孔は、周方向に少なくとも１つ形成されているとよい。凹部にリターン弁装置５４が収容され、凹部の下端側の開口部に抑制部材５５が嵌め込まれている。

リリーフ弁装置５３は、球状の弁体と、コイルスプリングと、弁体とコイルスプリングとの間に配置された軸心ＣＬを通る面での切断面がＴ字状の介在部材とを有している。後述する第４室Ｙ４の圧力と後述する第５室Ｙ５の圧力とが等しい場合及び第５室Ｙ５の圧力の方が第４室Ｙ４の圧力よりも大きい場合には、弁体は、コイルスプリングのバネ力を受けて連通孔５１ｄの開口部を塞ぎ、第５室Ｙ５と第４室Ｙ４との間のオイルの流通を防止する。第４室Ｙ４の圧力の方が第５室Ｙ５の圧力よりも大きい場合には、弁体は、コイルスプリングのバネ力に抗して下方へ移動して連通孔５１ｄの開口部を開き、第４室Ｙ４から第５室Ｙ５へのオイルの流入を許容する。
抑制部材５５は、円盤状の部材であるとともに、軸心ＣＬ方向の貫通孔が複数形成されている。
リターン弁装置５４は、球状の弁体を有している。

［ピストンロッド６０］
ピストンロッド６０は、円柱状の第１円柱状部６１と、第１円柱状部６１の下方に設けられて第１円柱状部６１の径よりも小さな径の円柱状の第２円柱状部６２と、第１円柱状部６１の上方に設けられて船舶推進機本体１０ａのスイベルケース１５に接続する接続部６３とを有している。

第１円柱状部６１の径は、内側ピストン５０の貫通孔５１ａの内径よりも大きい。
第２円柱状部６２の径は、内側ピストン５０の貫通孔５１ａの内径よりも小さい。第２円柱状部６２の下端部には雄ねじ６２ａが形成されている。ピストンロッド６０は、第２円柱状部６２を内側ピストン５０の貫通孔５１ａに挿入した状態で雄ねじ６２ａにフランジナット６４が締め付けられることにより内側ピストン５０を保持する。内側ピストン５０は、第１円柱状部６１の下端面に突き当たることで軸心ＣＬ方向の位置が定まる。
接続部６３には、船舶推進機本体１０ａのスイベルケース１５に接続するためのピン（不図示）が挿入されるピン孔６３ａが形成されている。

［フリーピストン７０］
フリーピストン７０は、円筒状の円筒状部７１と、円筒状部７１における下端部を塞ぐ円柱状の底部７２と、内側シリンダ４０の内周面との間に配置されたＯリング７３とを有している。
円筒状部７１の外周面には、全周に渡って凹んだ溝７１ａが形成されている。溝７１ａにＯリング７３が嵌め込まれている。円筒状部７１の内周面は、フランジナット６４のフランジ部及び六角部の形状に沿うように段付状に形成されている。そして、図３に示すように、内側ピストン５０の下端面がフリーピストン７０の円筒状部７１の上端面に接触した状態で、円筒状部７１の内部にフランジナット６４を収容する。
底部７２の径は、内側シリンダ４０の底部４２の中央部に形成された貫通孔４２ａよりも小さく、円筒状部７１の下端面が内側シリンダ４０の底部４２の上端面に接触した状態で、底部７２が内側シリンダ４０の底部４２に形成された貫通孔４２ａに嵌る。

［キャップ８０］
キャップ８０は、中央部にピストンロッド６０を通すための軸心ＣＬ方向の貫通孔が形成された円筒状の部材であるキャップ本体８１を有している。また、キャップ８０は、外側シリンダ２０の内周面との間に配置されたＯリング８２と、ピストンロッド６０の外周面との間に配置されたＯリング８３と、Ｏリング８３の上方に設けられたオイルシール８４とを有している。キャップ本体８１の外周面には、外側シリンダ２０の第１円筒状部２１に形成された雌ねじ２１ａに締め付けられる雄ねじ８１ａが形成されている。

［第１室Ｙ１、第２室Ｙ２、第３室Ｙ３、第４室Ｙ４及び第５室Ｙ５について］
外側ピストン３０のＯリング３３が外側シリンダ２０の第１円筒状部２１の内周面に接触して外側ピストン３０と外側シリンダ２０との間の隙間をシールすることで、外側シリンダ２０の内部であって内側シリンダ４０及び外側ピストン３０の外部の空間を区画する。
また、外側ピストン３０のＯリング３４が内側シリンダ４０の円筒状部４１の外周面に接触して外側ピストン３０と内側シリンダ４０との間の隙間をシールする。また、内側シリンダ４０のＯリング４３が外側シリンダ２０の第２円筒状部２２の内周面に接触して内側シリンダ４０の円筒状部４１の外周面と外側シリンダ２０の第２円筒状部２２の内周面との間の隙間をシールする。
以下では、外側ピストン３０のＯリング３３、Ｏリング３４、内側シリンダ４０のＯリング４３、外側ピストン３０の円筒状部３１、外側シリンダ２０の内面、内側シリンダ４０の外面にて囲まれた空間を、第１室Ｙ１と称す。

また、キャップ８０のＯリング８２が外側シリンダ２０の第１円筒状部２１の内周面に接触して外側シリンダ２０の第１円筒状部２１の内周面とキャップ本体８１の外周面との間の隙間をシールする。また、キャップ８０のＯリング８３がピストンロッド６０の第１円柱状部６１の外周面に接触してピストンロッド６０の第１円柱状部６１の外周面とキャップ本体８１の内周面との間の隙間をシールする。また、外側ピストン３０のＯリング３６がピストンロッド６０の第１円柱状部６１の外周面に接触してピストンロッド６０の第１円柱状部６１の外周面と外側ピストン３０の頂部３２の内周面との間の隙間をシールする。
以下では、外側ピストン３０のＯリング３３、Ｏリング３６、キャップ８０のＯリング８２、Ｏリング８３、外側ピストン３０の外面、外側ピストン３０の頂部３２の内周面、外側シリンダ２０の内面、ピストンロッド６０の外面、キャップ８０にて囲まれた空間を、第２室Ｙ２と称す。

内側ピストン５０のＯリング５２が内側シリンダ４０の円筒状部４１の内周面に接触して内側ピストン５０と内側シリンダ４０との間の隙間をシールする。フリーピストン７０のＯリング７３が内側シリンダ４０の円筒状部４１の内周面に接触してフリーピストン７０と内側シリンダ４０との間の隙間をシールする。
以下では、内側シリンダ４０のＯリング４３、フリーピストン７０のＯリング７３、外側シリンダ２０の内面、内側シリンダ４０、フリーピストン７０の外面にて囲まれた空間を、第３室Ｙ３と称す。
以下では、内側シリンダ４０の内部の空間であって、内側ピストン５０のＯリング５２、外側ピストン３０のＯリング３６、内側シリンダ４０の内面、外側ピストン３０の内面、ピストンロッド６０の外面、内側ピストン５０の外面にて囲まれた空間を、第４室Ｙ４と称す。
以下では、内側シリンダ４０の内部の空間であって、内側ピストン５０のＯリング５２、フリーピストン７０のＯリング７３、内側シリンダ４０の内面、内側ピストン５０、フランジナット６４、ピストンロッド６０、フリーピストン７０にて囲まれた空間を、第５室Ｙ５と称す。

［外側ピストン３０のＯリング３５の位置について］
外側ピストン３０のＯリング３５がキャップ８０のキャップ本体８１の下端面に接触している場合、Ｏリング３５が外側ピストン３０の上端面とキャップ８０との間の隙間をシールする。そして、Ｏリング３５がシールすることで、外側シリンダ２０の内面、外側ピストン３０の外面、キャップ８０、ピストンロッド６０などにて囲まれた第２室Ｙ２を、Ｏリング３５よりも内側（中心側）の空間である第６室Ｙ６（図６（ｃ）参照）と、Ｏリング３５よりも外側の空間である第７室Ｙ７（図６（ｃ）参照）とに区画する。
そして、本実施の形態に係るシリンダ装置１００においては、第７室Ｙ７のオイルからの圧力を受ける、外側ピストン３０の受圧面積よりも内側ピストン５０の受圧面積の方が大きくなるように、Ｏリング３５の位置が設定されている。

以上のように構成されたシリンダ装置１００は、外側シリンダ２０の突出部２４のピン孔２４ａを介してスターンブラケット１６に連結され、ピストンロッド６０の接続部６３のピン孔６３ａを介してスイベルケース１５に連結される。シリンダ装置１００が伸縮することで、スターンブラケット１６とスイベルケース１５との間の距離が変化する。そして、スターンブラケット１６とスイベルケース１５との間の距離が変化することで、船体２に対する船舶推進機本体１０ａの傾斜角度θが変化する。

（給排油装置２００）
図５は、給排油装置２００の油圧回路の概略図である。
給排油装置２００は、オイルを吐出するポンプ装置２１０と、ポンプ装置２１０を駆動するモータ２２０と、ポンプ装置２１０とシリンダ装置１００との間に形成された流路を切り替えるシャトル式切替弁２３０と、逆止弁２４１，２４２とを備える。

［ポンプ装置２１０］
ポンプ装置２１０は、オイルを貯留するタンク２１１（図２参照）と、タンク２１１に配置されるとともにタンク２１１に貯留されたオイルを吐出するポンプ２１２とを備えている。
タンク２１１は、図２に示すように、ハウジング２１１ａと、ハウジング２１１ａとモータ２２０とによって囲まれた空間であるタンク室（不図示）とを有している。
ハウジング２１１ａは、上方が開口した有底円筒状であり、シリンダ装置１００の外側シリンダ２０にボルトにて締め付けられている。そして、ハウジング２１１ａと外側シリンダ２０とには、ポンプ２１２と、シリンダ装置１００の第１室Ｙ１及び第３室Ｙ３とを接続する第１流路２０１を構成する孔が形成されている。また、ハウジング２１１ａと外側シリンダ２０とには、ポンプ２１２と、シリンダ装置１００の第２室Ｙ２とを接続する第２流路２０２を構成する孔が形成されている。第２流路２０２における第２室Ｙ２の開口部は、外側ピストン３０のＯリング３５がキャップ８０のキャップ本体８１の下端面に接触している場合に、上述した第７室Ｙ７にオイルを供給する位置に形成されている。
ポンプ２１２は、正転及び逆転する可逆式のギヤポンプである。
なお、タンク２１１は、シリンダ装置１００の外側シリンダ２０と一体的に形成されていてもよい。

［モータ２２０］
モータ２２０は、正転及び逆転する可逆式のモータである。
モータ２２０は、ポンプ装置２１０のハウジング２１１ａ（図２参照）の上部の開口部を液密に塞ぐようにハウジング２１１ａに固定されている。モータ２２０は、駆動軸がタンク室に配置されたポンプ２１２に連結されており、回転駆動することによりポンプ２１２を回転駆動する。

［シャトル式切替弁２３０］
シャトル式切替弁２３０は、シャトルピストン２３１と、シャトルピストン２３１の両側に配置された第１チェック弁２３２ａおよび第２チェック弁２３２ｂとを有している。そして、シャトル式切替弁２３０には、シャトルピストン２３１の第１チェック弁２３２ａ側に第１シャトル室２３３ａが形成され、シャトルピストン２３１の第２チェック弁２３２ｂ側に第２シャトル室２３３ｂが形成されている。

第１チェック弁２３２ａは、ポンプ２１２と、シリンダ装置１００の第１室Ｙ１及び第３室Ｙ３とを接続する第１流路２０１上に配置され、ポンプ２１２の正転によって第１シャトル室２３３ａに加えられる送油圧力によって第１流路２０１を開く。
第２チェック弁２３２ｂは、ポンプ２１２と、シリンダ装置１００の第２室Ｙ２とを接続する第２流路２０２上に配置され、ポンプ２１２の逆転によって第２シャトル室２３３ｂに加えられる送油圧力によって第２流路２０２を開く。

［逆止弁２４１，２４２］
逆止弁２４１，２４２は、ポンプ２１２とタンク２１１とを接続する接続流路の中間部に配置されて、ポンプ２１２がタンク２１１に貯留されたオイルを吸入することを許容するとともにポンプ２１２から排出されたオイルがタンク２１１に至るのを防止する弁である。

＜トリム・チルト装置１の作用＞
（トリムアップ・チルトアップ）
図６（ａ）は、シリンダ装置１００が最も縮んだ状態を示す図である。図６（ｂ）は、シリンダ装置１００が少しトリムアップした状態を示す図である。図６（ｃ）は、シリンダ装置１００が最大トリムアップした状態を示す図である。図６（ｄ）は、シリンダ装置１００が少しチルトアップした状態を示す図である。図６（ｅ）は、シリンダ装置１００が最大チルトアップした状態を示す図である。

シリンダ装置１００が最も縮んだ状態（図６（ａ）の状態）で、モータ２２０及びポンプ２１２が正転すると、ポンプ２１２から吐出されたオイルは第１流路２０１を介してシリンダ装置１００の第１室Ｙ１及び第３室Ｙ３に流入する。また、第２室Ｙ２のオイルがポンプ２１２にて吸入される。第１室Ｙ１に流入したオイルは、外側ピストン３０を外側シリンダ２０に対して上方へ押し上げる。このとき、船舶推進機本体１０ａの重量によりピストンロッド６０を下方に向けて押す力が作用しているため、内側ピストン５０及びフリーピストン７０には下向きの力が作用している。それゆえ、第３室Ｙ３にオイルが流入したとしても、フリーピストン７０、内側ピストン５０及びピストンロッド６０は、内側シリンダ４０に対して上方へ移動しない。その結果、図６（ｂ）に示すように、外側ピストン３０、内側シリンダ４０、フリーピストン７０、内側ピストン５０及びピストンロッド６０が一体として外側シリンダ２０に対して上方へ移動する。このようにして、シリンダ装置１００は、トリムアップする。

シリンダ装置１００がトリムアップ開始した後にモータ２２０及びポンプ２１２が正転し続けると、外側ピストン３０がキャップ８０に突き当たるまで、外側ピストン３０、内側シリンダ４０、フリーピストン７０、内側ピストン５０及びピストンロッド６０が一体として外側シリンダ２０に対して上方へ移動する。図６（ｃ）に示すように、外側ピストン３０がキャップ８０に突き当たった状態が、シリンダ装置１００が最大限にトリムアップした状態である。
なお、図６（ａ）に示したシリンダ装置１００が最も縮んだ状態から、図６（ｃ）に示した、外側ピストン３０、内側シリンダ４０、フリーピストン７０、内側ピストン５０及びピストンロッド６０が一体となって外側シリンダ２０に対して移動して外側ピストン３０がキャップ８０に突き当たった状態までがトリム域である。

シリンダ装置１００が最大限にトリムアップした後にモータ２２０及びポンプ２１２が正転し続けると、外側ピストン３０及び内側シリンダ４０は上方へ移動できないことから、図６（ｄ）に示すように、第３室Ｙ３に流入したオイルが、フリーピストン７０、内側ピストン５０及びピストンロッド６０を内側シリンダ４０に対して上方へ移動させる。このようにして、シリンダ装置１００は、チルトアップする。

シリンダ装置１００がチルトアップ開始した後にモータ２２０及びポンプ２１２が正転し続けると、内側ピストン５０が外側ピストン３０に突き当たるまで、フリーピストン７０、内側ピストン５０及びピストンロッド６０が内側シリンダ４０に対して上方へ移動する。図６（ｅ）に示すように、内側ピストン５０が外側ピストン３０に突き当たった状態が、シリンダ装置１００が最大限にチルトアップした状態であり、シリンダ装置１００が最も伸びた状態である。
なお、図６（ｃ）に示した、外側ピストン３０、内側シリンダ４０、フリーピストン７０、内側ピストン５０及びピストンロッド６０が一体となって外側シリンダ２０に対して移動して外側ピストン３０がキャップ８０に突き当たった状態から、図６（ｅ）に示したシリンダ装置１００が最も伸びた状態までがチルト域である。

（チルトダウン・トリムダウン）
図７（ａ）は、シリンダ装置１００が最大限にチルトアップした状態を示す図である。図７（ｂ）は、シリンダ装置１００が少しチルトダウンした状態を示す図である。図７（ｃ）は、シリンダ装置１００が最大限にチルトダウンした状態を示す図である。図７（ｄ）は、シリンダ装置１００が少しトリムダウンした状態を示す図である。図７（ｅ）は、シリンダ装置１００が最大限にトリムダウンした状態を示す図である。

シリンダ装置１００が最大限にチルトアップした状態（最も伸びた状態）（図７（ａ）の状態）で、モータ２２０及びポンプ２１２が逆転すると、ポンプ２１２から吐出されたオイルは第２流路２０２を介してシリンダ装置１００の第２室Ｙ２に流入する。また、第１室Ｙ１、第３室Ｙ３のオイルがポンプ２１２にて吸入される。第２室Ｙ２と第４室Ｙ４とは、外側ピストン３０の頂部３２（図３参照）に形成された貫通孔３２ｄ（図３参照）を介して連通している。このとき、上述したように第２室Ｙ２の第７室Ｙ７のオイルからの圧力を受ける、外側ピストン３０の受圧面積よりも内側ピストン５０の受圧面積の方が大きいため、図７（ｂ）に示すように、内側ピストン５０、フリーピストン７０及びピストンロッド６０が内側シリンダ４０に対して下方へ移動する。このようにして、シリンダ装置１００は、チルトダウンする。

シリンダ装置１００がチルトダウン開始した後にモータ２２０及びポンプ２１２が逆転して第２室Ｙ２に流入したオイルが外側ピストン３０に形成された貫通孔３２ｄ（図３参照）を介して第４室Ｙ４に流入したとしても、外側ピストン３０のＯリング３６がピストンロッド６０の外周面との間の隙間をシールすることから、第４室Ｙ４のオイルが第６室Ｙ６に流入しない。そのため、シリンダ装置１００がチルトダウン開始した後にモータ２２０及びポンプ２１２が逆転し続けると、フリーピストン７０が内側シリンダ４０の底部４２（図３参照）に突き当たるまで、内側ピストン５０、フリーピストン７０及びピストンロッド６０が内側シリンダ４０に対して下方へ移動する。図７（ｃ）に示すように、フリーピストン７０が内側シリンダ４０の底部４２に突き当たった状態が、シリンダ装置１００が最大限にチルトダウンした状態である。

シリンダ装置１００が最大限にチルトダウンした後にモータ２２０及びポンプ２１２が逆転し続けたとしても、内側ピストン５０、フリーピストン７０及びピストンロッド６０は内側シリンダ４０に対して下方へ移動できない。それゆえ、シリンダ装置１００が最大限にチルトダウンした後にモータ２２０及びポンプ２１２が逆転し続けると、図７（ｄ）に示すように、第２室Ｙ２に流入したオイル及び外側ピストン３０の貫通孔３２ｄを介して第４室Ｙ４に流入したオイルが、外側ピストン３０、内側シリンダ４０、フリーピストン７０、内側ピストン５０及びピストンロッド６０を一体として外側シリンダ２０に対して下方へ移動させる。このようにして、シリンダ装置１００は、トリムダウンする。

シリンダ装置１００がトリムダウン開始した後にモータ２２０及びポンプ２１２が逆転し続けると、内側シリンダ４０が外側シリンダ２０の底部２３（図３参照）に突き当たるまで、外側ピストン３０、内側シリンダ４０、フリーピストン７０、内側ピストン５０及びピストンロッド６０が一体として外側シリンダ２０に対して下方へ移動する。図７（ｅ）に示すように、内側シリンダ４０が外側シリンダ２０の底部２３に突き当たった状態が、シリンダ装置１００が最大限にトリムダウンした状態である。

（衝撃吸収時）
図８（ａ）は、外側ピストン３０がトリム域内の位置に停止している状態を示す図である。図８（ｂ）は、衝撃力を吸収開始した初期の状態を示す図である。図８（ｃ）は、衝撃力を、ピストンロッド６０及び内側ピストン５０の内側シリンダ４０に対する移動で吸収しきれなかった場合の状態を示す図である。図８（ｄ）は、主に外側ピストン３０にて衝撃力を吸収している状態を示す図である。

船体２の前進航走時に、モータ２２０及びポンプ２１２を駆動してシリンダ装置１００をトリム域内の位置にて船体２の前進航走姿勢を確保した場合には、モータ２２０及びポンプ２１２を停止して、シリンダ装置１００のオイル量をロックする。シリンダ装置１００のオイル量がロックされた図８（ａ）に示した状態で、船体２の前進航走時に、船舶推進機１０が流木等の水中障害物に衝突した場合には、シリンダ装置１００のピストンロッド６０に伸長方向への衝撃力が加わる。ピストンロッド６０に伸長方向への衝撃力が加わると、第４室Ｙ４のオイルが内側ピストン５０のリリーフ弁装置５３（図５参照）の弁体を開いて内側ピストン５０とフリーピストン７０との間の第５室Ｙ５に流入する。これにより、ピストンロッド６０及び内側ピストン５０が、図８（ｂ）に示すように、内側シリンダ４０に対して上方へ移動し、衝撃力を吸収する。このとき、フリーピストン７０は、オイル量がロックされた図８（ａ）に示した位置に留まり、ピストンロッド６０及び内側ピストン５０は、フリーピストン７０に対して上方へ移動する。

なお、水中障害物との衝突による衝撃力が、ピストンロッド６０及び内側ピストン５０の内側シリンダ４０に対する上方への移動で吸収し終われば、船舶推進機本体１０ａの自重でピストンロッド６０及び内側ピストン５０が元の位置（フリーピストン７０が留まっている位置）に戻ろうとする。このとき内側ピストン５０とフリーピストン７０との間の第５室Ｙ５のオイルが内側ピストン５０のリターン弁装置５４（図５参照）を開いて第４室Ｙ４に流入する。

水中障害物との衝突による衝撃力を、ピストンロッド６０及び内側ピストン５０の内側シリンダ４０に対する上方への移動で吸収しきれないときには、図８（ｃ）に示すように、内側ピストン５０が外側ピストン３０に突き当たるまで、衝撃力により高圧となった第４室Ｙ４のオイルが内側ピストン５０のリリーフ弁装置５３の弁体を開き続け、第５室Ｙ５に流入し続ける。

内側ピストン５０が外側ピストン３０に突き当たってもなお水中障害物との衝突による衝撃力を吸収しきれないときには、衝撃力により高圧となった第２室Ｙ２のオイルが外側ピストン３０の貫通孔３２ｄ、内側ピストン５０のリリーフ弁装置５３を介して第５室Ｙ５に流入する。これにより、ピストンロッド６０、内側ピストン５０、外側ピストン３０及び内側シリンダ４０が、図８（ｄ）に示すように、一体となって外側シリンダ２０に対して上方に移動することで衝撃力を吸収する。外側ピストン３０は、ピストンロッド６０を露出した状態で内側シリンダ４０の上端部の開口部を覆う大きさなので、第２室Ｙ２のオイルの圧力を受ける受圧面積は、第４室Ｙ４のオイルの圧力を受ける受圧面積よりも大きい。それゆえ、外側ピストン３０の衝撃吸収力は、内側ピストン５０の衝撃吸収力よりも大きい。

以上説明したように本実施の形態に係るトリム・チルト装置１は、一方の端部（上端部）が船舶推進機本体１０ａに取り付けられた棒状のロッドの一例としてのピストンロッド６０と、第１シリンダの一例としての内側シリンダ４０と、を備える。また、トリム・チルト装置１は、ピストンロッド６０の他方の端部（下端部）に装着されて内側シリンダ４０内に収容され、内側シリンダ４０内の空間を一方の端部側の第１空間の一例としての第４室Ｙ４と他方の端部側の第２空間の一例としての第５室Ｙ５とに区画する第１ピストンの一例としての内側ピストン５０を備える。また、トリム・チルト装置１は、内側シリンダ４０を収容する第２シリンダの一例としての外側シリンダ２０と、ピストンロッド６０を露出した状態で内側シリンダ４０の一方の端部の開口部を覆い、外側シリンダ２０内の空間を一方の端部側の第３空間の一例としての第２室Ｙ２と他方の端部側の第４空間の一例としての第１室Ｙ１とに区画すると共に、第４室Ｙ４と第２室Ｙ２とを連通する連通孔の一例としての貫通孔３２ｄが形成された第２ピストンの一例としての外側ピストン３０と、を備える。

船体２の前進航走時に、船舶推進機１０が流木等の水中障害物に衝突した場合など、ピストンロッド６０が内側シリンダ４０から突出する方向（伸長方向）の衝撃力を受けた場合、内側ピストン５０にて衝撃力を吸収しきれなかった場合には外側ピストン３０にて衝撃力を吸収する。外側ピストン３０は、ピストンロッド６０を露出した状態で内側シリンダ４０の上端部の開口部を覆う大きさなので、内側ピストン５０よりも移動し難く、内側ピストン５０の衝撃吸収力よりも衝撃吸収力が大きい。つまり、本実施の形態に係るトリム・チルト装置１は、内側ピストン５０にて衝撃力を吸収しきれなかった場合でも、衝撃吸収力が大きい外側ピストン３０にて衝撃力を吸収するので、他の構成のトリム・チルト装置と比較して、衝撃吸収能力が高い。すなわち、本実施の形態に係るトリム・チルト装置１は、船舶推進機１０に対する水中障害物の衝突による衝撃力を吸収する能力を向上させることができる。

また、外側ピストン３０には第４室Ｙ４と第２室Ｙ２とを連通する貫通孔３２ｄが形成されているので、外側ピストン３０にて衝撃力を吸収する際には、圧力が高くなった第２室Ｙ２のオイルが内側ピストン５０のリリーフ弁装置５３を介して第５室Ｙ５に流入する。それゆえ、例えば、外側ピストン３０に、第２室Ｙ２から第１室Ｙ１へのオイルの流入を許容するとともに第１室Ｙ１から第２室Ｙ２へのオイルの流入を抑制するリリーフ弁装置を設け、ピストンロッド６０の伸長方向の衝撃力を受けて圧力が高くなった第２室Ｙ２のオイルを第１室Ｙ１に流入させることで衝撃力を吸収する構成よりも簡易である。

また、本実施の形態に係るトリム・チルト装置１は、外側シリンダ２０の上端部の開口部を覆う覆い部材の一例としてのキャップ８０と、キャップ８０に接触して貫通孔３２ｄよりも内側の内側空間の一例としての第６室Ｙ６と第６室Ｙ６よりも外側の外側空間の一例としての第７室Ｙ７とに区画する外側ピストン３０とを備える。
それゆえ、外側ピストン３０が第６室Ｙ６と第７室Ｙ７とに区画しない構成と比較すると、シリンダ装置１００が最大限にチルトアップした状態（最も伸びた状態）からチルトダウンさせる際に外側ピストン３０が移動する誤動作が抑制される。つまり、外側ピストン３０が第６室Ｙ６と第７室Ｙ７とに区画することで、シリンダ装置１００が最大限にチルトアップした状態でポンプ２１２から吐出され第２流路２０２を介して第２室Ｙ２（第７室Ｙ７）に流入したオイルの圧力を受ける受圧面積が小さくなる。これにより、本実施の形態に係る外側ピストン３０は、例えば第６室Ｙ６と第７室Ｙ７とに区画せずに第２流路２０２を介して第２室Ｙ２に流入したオイルの圧力を上端面全てで受けるピストンと比較して、最大限にチルトアップした状態からのチルトダウン時に下方へ移動し難くなる。その結果、本実施の形態に係るトリム・チルト装置１によれば、シリンダ装置１００が最大限にチルトアップした状態からチルトダウンさせる際に内側ピストン５０の代わりに外側ピストン３０が移動する誤動作を抑制することができる。しかも、外側ピストン３０が、キャップ８０と対向する部位にキャップ８０と接触したときにキャップ８０との間の隙間をシールするシール部材の一例としてのＯリング３５を有するという簡易な構成で上記効果を奏している。

外側ピストン３０は、第７室Ｙ７の圧力を受ける受圧面積が内側ピストン５０における第７室Ｙ７の圧力を受ける受圧面積よりも小さい方がより好ましい。外側ピストン３０の受圧面積が内側ピストン５０の受圧面積よりも小さいと、最大限にチルトアップした状態でポンプ２１２から吐出され第２流路２０２を介してオイルが第２室Ｙ２（第７室Ｙ７）に流入した場合に、確度高く内側ピストン５０が内側シリンダ４０に対して下方へ移動する。それゆえ、シリンダ装置１００が最大限にチルトアップした状態からチルトダウンさせる際に内側ピストン５０の代わりに外側ピストン３０が移動する誤動作を確度高く抑制することができる。

１…トリム・チルト装置、１０…船舶推進機、１０ａ…船舶推進機本体、２０…外側シリンダ、３０…外側ピストン、４０…内側シリンダ、５０…内側ピストン、６０…ピストンロッド、７０…フリーピストン、８０…キャップ、１００…シリンダ装置、２００…給排油装置

Claims (5)

1. 一方の端部が船舶推進機本体に取り付けられた棒状のロッドと、
   第１シリンダと、
   前記ロッドの他方の端部に装着されて前記第１シリンダ内に収容され、前記第１シリンダ内の空間を前記一方の端部側の第１空間と前記他方の端部側の第２空間とに区画する第１ピストンと、
   前記第１シリンダを収容する第２シリンダと、
   前記第２シリンダの一方の端部の開口部を覆う覆い部材と、
   前記第１シリンダの一方の端部に装着されて前記第２シリンダ内の空間を一方の端部側の第３空間と他方の端部側の第４空間とに区画すると共に、前記第１空間と前記第３空間とを連通する連通孔が形成され、前記覆い部材に接触して前記連通孔よりも内側の内側空間と前記内側空間よりも外側の外側空間とに区画する第２ピストンと、
   を備える船舶推進機用トリム・チルト装置。
2. 前記第２ピストンは、前記外側空間の圧力を受ける受圧面積が前記第１ピストンにおける前記外側空間の圧力を受ける受圧面積よりも小さい
   請求項１に記載の船舶推進機用トリム・チルト装置。
3. 前記第２ピストンは、前記覆い部材と対向する部位に前記覆い部材と接触したときに前記覆い部材との間の隙間をシールして前記第３空間を区画するシール部材を有する
   請求項１又は２に記載の船舶推進機用トリム・チルト装置。
4. 前記第２ピストンが前記覆い部材に接触しているときに、前記第４空間内の流体を吸入すると共に前記外側空間に向けて流体を吐出するポンプ装置を備える
   請求項１から３のいずれか１項に記載の船舶推進機用トリム・チルト装置。
5. 船体に対して推進力を与える船舶推進機本体と、
   一方の端部が前記船舶推進機本体に取り付けられた棒状のロッドと、
   第１シリンダと、
   前記ロッドの他方の端部に装着されて前記第１シリンダ内に収容され、前記第１シリンダ内の空間を前記一方の端部側の第１空間と前記他方の端部側の第２空間とに区画する第１ピストンと、
   前記第１シリンダを収容する第２シリンダと、
   前記第２シリンダの一方の端部の開口部を覆う覆い部材と、
   前記第１シリンダの一方の端部に装着されて前記第２シリンダ内の空間を一方の端部側の第３空間と他方の端部側の第４空間とに区画すると共に、前記第１空間と前記第３空間とを連通する連通孔が形成され、前記覆い部材に接触して前記連通孔よりも内側の内側空間と前記内側空間よりも外側の外側空間とに区画する第２ピストンと、
   を備える船舶推進機。

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