JPH09254886A

JPH09254886A - パワーチルトシリンダ装置

Info

Publication number: JPH09254886A
Application number: JP8091754A
Authority: JP
Inventors: Tamotsu Nakamura; 保中村
Original assignee: SHOWA AUTO ENG; Showa Corp
Current assignee: SHOWA AUTO ENG; Showa Corp
Priority date: 1996-03-22
Filing date: 1996-03-22
Publication date: 1997-09-30
Anticipated expiration: 2016-03-22
Also published as: US5720637A; JP3765019B2

Abstract

(57)【要約】【課題】パワーチルトシリンダ装置において、フリー
ピストンを備えながら、チルトアップの上限位置でシリ
ンダの内圧上昇を速やかに抑えること。【解決手段】パワーチルトシリンダ装置１００におい
て、ロッドガイド１８Ａ内の開閉弁６１が、シリンダ装
置１００に第２管路４４からフリーピストン２５の反ピ
ストン側室２２Ｂに圧力流体を供給してピストンロッド
１９をシリンダ１８の外部に押し出すチルトアップの上
限時に、ピストン２０により押動されて開放され、ポン
プ３３が第２管路４４に供給した流体を第１室２１に導
くもの。

Description

【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のパワー
チルトシリンダ装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、船外機、船内外機等の船舶推進機
のパワーチルトシリンダ装置として、船体と推進ユニッ
トの間にシリンダ装置を介装し、シリンダ装置に圧力流
体を給排して推進ユニットを船体に対し傾動可能に支持
し、シリンダ装置は、シリンダと、このシリンダ内に挿
入されるとともにロッドガイドを介してシリンダ外に延
びるピストンロッドと、シリンダ内のピストンロッド端
部に固定されてシリンダ内にピストンロッド収容側の第
１室とピストンロッド非収容側の第２室とを区画形成す
るピストンと、第２室をピストン側室と反ピストン側室
に区画するフリーピストンとから構成されてなるものが
ある。

【０００３】パワーチルトシリンダ装置では、ポンプが
吐出する圧力流体をシリンダの第２室に供給するチルト
アップ時に、ピストンがロッドガイドに当接することに
より上限位置が決まる。このとき、シリンダを保護する
ため、シリンダの内圧上昇を抑える必要がある。

【０００４】チルトアップ操作時にシリンダの内圧上昇
を抑える従来技術として、シリンダの第２室にフリーピ
ストンがない油圧回路の場合、ピストンに第１室と第２
室とを連絡する開閉弁と、この開閉弁を開放操作する操
作部材を配設し、操作部材が、チルトアップ時にロッド
ガイドに当接することにより押動されてピストンの開閉
弁を開放するように動作し、第１室と第２室とを導通さ
せるものがある。これによれば、チルトアップの上限位
置において、ピストンに設けた操作部材がロッドガイド
に当接すると、開閉弁が開いて第１室と第２室とが導通
するものとなる結果、第２室に供給されていた流体が第
１室に逃げ、ひいては第１室からシリンダ外に排出さ
れ、シリンダの内圧上昇を抑えることができるものとな
る。ところが、この従来技術では、シリンダの第２室に
フリーピストンを設けると、ピストンの開閉弁を開いて
も、第２室におけるフリーピストンの反ピストン側室に
供給された流体の流れを該フリーピストンが遮断するも
のとなり、この流体を上述の如くに第１室の側に逃がす
ことができないものとなるから、フリーピストンを備え
ることができない。

【０００５】そして、上述の従来技術では、航走中の推
進ユニットに水中障害物が衝突して推進ユニットが跳ね
上がる跳ね上がり時のように、シリンダの第１室の圧力
が急激に上昇したとき、この圧力流体を第１室から第２
室に逃がすショック弁をピストンに設けてあるが、この
衝突後に第２室から第１室に圧力流体を戻すリターン弁
をピストンに設けることができない。何故ならば、この
ようなリターン弁をフリーピストンを伴わないピストン
に設けると、チルトアップのために第２室に供給した流
体がリターン弁から第１室に逃げてチルトアップ不能と
なるからである。即ち、この従来技術では、ピストンに
リターン弁を設けることができないから、推進ユニット
が障害物との衝突による跳ね上がり後にすぐに元の位置
に戻ることができないという不都合がある。

【０００６】この不都合を解消するものとして、特開昭
60-1097 号公報に記載の如く、シリンダの第２室にフリ
ーピストンを設け、ピストンにショック弁とリターン弁
とを併せ備えたものが提案されている。これによれば、
ピストンにリターン弁を備えたから、推進ユニットが障
害物との衝突による跳ね上がり後にすぐに元の位置に戻
ることができるものとなる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】然しながら、特開昭60
-1097 号公報に記載の如くのフリーピストンを備えるパ
ワーチルトシリンダ装置では、前述した如く、チルトア
ップの上限位置において開かれて第１室と第２室とを導
通する開閉弁をピストンに設けることにより、第２室の
流体を第１室側に逃がし、シリンダの内圧上昇を抑える
ことができない。

【０００８】従って、この特開昭60-1097 号公報に記載
の従来技術では、ポンプと第２室とをつなぐ管路に、チ
ルトアップ時の第２室の内圧上昇をリザーバに逃がすリ
リーフ弁を設けることとしている。このリリーフ弁の開
放圧力は、チルトアップ時の第２室圧力（ポンプ吐出圧
力）で開かず、推進ユニットの通常航走姿勢を安定維持
するに足る第２室圧力よりも高い圧力に設定する必要が
ある。このため、チルトアップの上限位置に達する度
に、リリーフ弁は、ポンプの吐出圧力がリリーフ弁の高
い開放圧力を越えるまで上昇するのを待ってから開くも
のとなり、電力の消耗、ポンプの耐久性の点で改良が求
められる。

【０００９】本発明の課題は、パワーチルトシリンダ装
置において、フリーピストンを備えながら、チルトアッ
プの上限位置でシリンダの内圧上昇を速やかに抑えるこ
とにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の本発明
は、船体と推進ユニットの間にシリンダ装置を介装し、
圧力供給装置からシリンダ装置に圧力流体を給排して推
進ユニットを船体に対し傾動可能に支持し、シリンダ装
置は、シリンダと、このシリンダ内に挿入されるととも
にロッドガイドを介してシリンダ外に延びるピストンロ
ッドと、シリンダ内のピストンロッド端部に固定されて
シリンダ内にピストンロッド収容側の第１室とピストン
ロッド非収容側の第２室とを区画形成するピストンと、
第２室をピストン側室と反ピストン側室に区画するフリ
ーピストンとから構成され、ピストンには、第１室が急
激に圧縮されたときに開くショック弁と、推進ユニット
の自重でピストン側室の流体を第１室に戻すリターン弁
を配設してなるパワーチルトシリンダ装置において、圧
力供給装置と第１室とを連絡する第１管路と、圧力供給
装置とフリーピストンの反ピストン側室とを連絡する第
２管路と、第２管路から分岐しロッドガイド内の開閉弁
を介して第１室に連絡可能とされる開閉管路とを備え、
上記開閉弁は、シリンダ装置に第２管路からフリーピス
トンの反ピストン側室に圧力流体を供給し、第１室から
圧力流体を排出してピストンロッドをシリンダ外に押し
出し、ピストンがロッドガイドに当接するチルトアップ
の上限にて、該ピストンにより押動されて開放され、圧
力供給装置が第２管路に供給した流体を第１室に導くよ
うにしたものである。

【００１１】請求項１に記載の本発明によれば下記、
の作用がある。チルトアップの上限位置で、ロッドガイドに当接する
ピストンがロッドガイド内の開閉弁を押動して開放し、
圧力供給装置が第２管路に供給している流体を開閉管路
を介して第１室に導く。これにより、第２管路から第２
室に供給されていた流体は、開閉管路、開閉弁を通って
第１室に逃げ、ひいては第１室からシリンダ外に排出さ
れ、シリンダの内圧上昇を抑える。

【００１２】上記の開閉弁は、チルトアップの上限
位置で必ずピストンにより押動され、直ちに開放せしめ
られるから、シリンダの内圧上昇は速やかに抑えられ、
電力の消耗を低減し、ポンプの耐久性を向上できる。

【００１３】

【発明の実施の形態】図１はパワーチルトシリンダ装置
を示す回路図、図２はパワーチルトシリンダ装置の要部
を示す模式図、図３はパワーチルトシリンダ装置の動作
状態を示す模式図、図４は船舶推進機を示す模式図であ
る。

【００１４】船体１１の船尾板１１Ａには、図４に示す
如く、クランプブラケット１２が固定され、クランプブ
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、即ちチルトア
ップ及びチルトダウン可能に、枢着されている。スイベ
ルブラケット１４には、図示されない操舵軸を介して、
推進ユニット１５が操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。即ち、船外機１０は、以下に述
べるチルトシリンダ装置１００により、推進ユニット１
５を傾動可能としている。

【００１５】クランプブラケット１２にはチルトシリン
ダ装置１００のシリンダ１８の基端部がピン結合され、
スイベルブラケット１４には、シリンダ１８の内部に挿
入されるとともにロッドガイド１８Ａを介してシリンダ
１８の外部に延びるピストンロッド１９の先端部がピン
結合されている。シリンダ１８の内部は、ピストンロッ
ド１９の端部に固定されるピストン２０により、ピスト
ンロッド１９収容側の第１室２１と、ピストンロッド１
９非収容側の第２室２２とに区画されている。

【００１６】ピストン２０には、ショック弁２３とリタ
ーン弁２４が相互に並設されている。ショック弁２３
は、ばね２３Ａにより閉弁せしめられており、障害物と
の衝突による衝撃力作用下におけるように、第１室２１
内の圧力が異常に上昇し、その上昇圧力が所定の圧力値
以上に達した時点で開弁し、第１室２１内の作動油を第
２室２２（ピストン側室２２Ａ）に移送可能としてい
る。リターン弁２４は、障害物との衝突による衝撃力吸
収後、チルトアップされた推進ユニット１５の自重作用
下で第２室２２（ピストン側室２２Ａ）内の圧力が所定
の圧力値以上にまで達した時点で開弁可能とされてい
る。

【００１７】尚、第２室２２には、フリーピストン２５
がピストン２０に近接配置されている。フリーピストン
２５は、第２室２２をピストン側室２２Ａと反ピストン
側室２２Ｂに区画する。フリーピストン２５は、上記障
害物との衝突による衝撃吸収の前後で一定位置に停留
し、従ってショック弁２３を経て第１室２１から第２室
２２（ピストン側室２２Ａ）に移送される作動油の量
と、リターン弁２４を経て第２室２２（ピストン側室２
２Ａ）から第１室２１に返送される作動油の量とを同一
とすることを可能とし、シリンダ１８に対するピストン
ロッド１９の衝撃吸収後における復帰位置を衝撃吸収前
におけるピストンロッド１９の停留位置に確実に一致さ
せることを可能としている。

【００１８】次に、上記チルトシリンダ装置１００の作
動回路について説明する。３１はリザーバであり、作動
油を貯留可能としている。３２は可逆式直流モータ、３
３は可逆式ギヤポンプであり、ポンプ３３はモータ３２
によって選択的に正転もしくは逆転可能とされている。
３４は開閉装置であり、シャトルピストン３５、第１チ
ェック弁３６及び第２チェック弁３７を有し、シャトル
ピストン３５の第１チェック弁３６側に第１シャトル室
３８を区画形成し、シャトルピストン３５の第２チェッ
ク弁３７側に第２シャトル室３９を区画形成している。
即ち、第１チェック弁３６は、ポンプ３３の正転時に管
路４２を介して供給される送油圧力によって開作動さ
れ、第２チェック弁３７はポンプ３３の逆転時に管路４
３を介して供給される送油圧力によって開作動される。
また、シャトルピストン３５は、ポンプ３３の正転によ
る送油圧力によって第２チェック弁３７を開作動し、ポ
ンプ３３の逆転による送油圧力によって第１チェック弁
３６を開作動する。

【００１９】開閉装置３４の第１チェック弁３６と、シ
リンダ１８の第２室２２（反ピストン側室２２Ｂ）とは
第２管路４４によって連通されている。また、開閉装置
３４の第２チェック弁３７と、シリンダ１８の第１室２
１とは第１管路４５によって連通されている。

【００２０】管路４２に連なる管路４２Ａの中間部には
逆止弁４８が介装されている。即ち、船外機１０のチル
トダウン操作時に、シリンダ１８のピストンロッド１９
が最大収縮位置に達し、シリンダ１８の第２室２２から
ポンプ３３への返油がなくなった時点で、なおポンプ３
３が作動する場合に、上記逆止弁４８が開作動し、リザ
ーバ３１からポンプ３３に作動油を供給可能としてい
る。

【００２１】また、管路４３に連なる管路４３Ａの中間
部には逆止弁４９が介装されている。即ち、船外機１０
のチルトアップ操作時に、シリンダ１８のシリンダ内容
積は、ピストンロッド１９のシリンダ１８からの退出容
積だけ増加することとなり、作動油の循環油量が不足す
ることから、上記逆止弁４９が開作動し、リザーバ３１
からポンプ３３に循環油量の不足油量を補償可能として
いる。

【００２２】また、管路４３の中間部には管路４３Ｂを
介してダウンリリーフ弁５０が接続されている。即ち、
船外機１０のチルトダウン操作時に、シリンダ１８の容
積はピストンロッド１９のシリンダ１８への侵入容積だ
け減少することとなり、作動油の循環油量に余りを生ず
ることから、上記ダウンリリーフ弁５０が開作動して、
ポンプ３３の吐出油をリザーバ３１に戻すことを可能と
している。

【００２３】また、第２管路４４の中間部には第２室用
リリーフ弁５１が接続されている。即ち、推進ユニット
１５が任意のアップ位置に保持される状態での後進航走
下で、推進ユニット１５が障害物に衝突し、シリンダ１
８の第２室２２における圧力が異常に上昇すると、上記
第２室用リリーフ弁５１が開作動し、圧力上昇した作動
油をリザーバ３１に逃すことを可能としている。

【００２４】また、シリンダ１８の第１室２１に連通さ
れている第１管路４５と、第２室２２に連通されている
第２管路４４との間にはバイパス管路４６を介して手動
弁５２が介装されている。即ち、手動弁５２を開操作す
ることにより、シリンダ１８の第１室２１と第２室２２
とが連通可能となり、ピストンロッド１９を手動操作に
よって伸縮させ、推進ユニット１５をそのダウン位置と
最大チルトアップ位置との間で揺動することが自在とな
る。

【００２５】然るに、チルトシリンダ装置１００にあっ
ては、船外機１０のチルトアップの上限位置で、第２室
２２に供給される圧力油を逃がしてシリンダ１８を保護
するため、以下の構造を備えている。

【００２６】即ち、チルトシリンダ装置１００は、前述
した、ポンプ３３と第１室２１とを連絡する第１管路４
５と、ポンプ３３とフリーピストン２５の反ピストン側
室２２Ｂとを連絡する第２管路４４の他に、開閉管路６
０を備えている。開閉管路６０は、第２管路４４から分
岐し、ロッドガイド１８Ａ内の開閉弁６１を介して第１
室２１に連絡可能とされている。開閉弁６１は、推進ユ
ニット１５が水中障害物と衝突したときに圧力上昇する
第１室２１の作動油圧力では開かないように、ばね６２
により閉弁されている。

【００２７】従って、開閉弁６１は、図３（Ａ）に示す
如く、チルトシリンダ装置１００に第２管路４４からフ
リーピストン２５の反ピストン側室２５Ｂに圧力油を供
給し、第１室２１から圧力油を排出してピストンロッド
１９をシリンダ１８の外部に押し出し、ピストン２０が
ロッドガイド１８Ａに当接するチルトアップの上限に
て、該ピストン２０によりロッド状突出部６１Ａを押動
されて開放され、ポンプ３３が第２管路４４に供給した
圧力油を第２室２２でなく、開閉管路６０から第１室２
１に導くことを可能とする。尚、ロッドガイド１８Ａは
ピストン２０が当接する内面に、開閉管路６０と第１管
路４５とを連通可能とする溝状流路６３を備えている。
これにより、第２管路４４から第２室２２に供給されて
いた圧力油は、開閉管路６０、開閉弁６１を通って第１
室２１に逃げ、ひいては第１室２１（溝状流路６３）か
らシリンダ１８の外部（第１管路４５）へと排出され
る。

【００２８】そして、チルトシリンダ装置１００がチル
トアップの上限位置からチルトダウンするときには、図
３（Ｂ）に示す如く、第１室２１に供給される圧力油が
ピストン２０のリターン弁２４を閉じ、ピストン２０を
下方へと押し下げる。尚、開閉弁６１は、このチルトダ
ウン操作時の第１室２１の内圧では開かない。

【００２９】次に、チルトシリンダ装置１００の作動に
ついて説明する。（チルトアップ動作）船外機１０のアップ動作は以下の
通りである。即ち、モータ３２をアップ側に作動し、ポ
ンプ３３を正転すると、ポンプ３３からの吐出油は、管
路４２、第１チェック弁３６、第２管路４４を経てシリ
ンダ１８の第２室２２の反ピストン側室２２Ｂに入り、
ピストンロッド１９を押し上げ、推進ユニット１５を第
１図に実線で示すダウン位置から２点鎖線で示すアップ
位置にまで傾動可能とする。シリンダ１８の第１室２１
の油は、第１管路４５、第２チェック弁３７、管路４３
を経てポンプ３３に戻る。

【００３０】このチルトアップ時に、ピストンロッド１
９が最大伸長位置に達するチルトアップの上限位置で
は、ロッドガイド１８Ａに当接するピストン２０が開閉
弁６１を押動してこれを開放することにより開閉管路６
０を開く。これにより、第２管路４４から第２室２２に
供給されていた圧力油は、開閉管路６０、開閉弁６１を
通って第１室２１に逃げ、ひいては第１室２１からシリ
ンダ１８の外部へと排出され、シリンダ１８の内圧上昇
を抑える。

【００３１】このとき、上述の開閉弁６１は、チルトア
ップの上限位置で必ずピストン２０により押動され、直
ちに開放せしめられるから、シリンダ１８の内圧上昇は
速やかに抑えられ、電力の消耗を低減し、ポンプの耐久
性を向上できる。

【００３２】（チルトダウン操作）船外機１０のダウン
動作は以下の通りである。即ち、モータ３２をダウン側
に作動し、ポンプ３３を逆転すると、ポンプ３３からの
吐出油は管路４３、第２チェック弁３７、管路４５を経
て、シリンダ１８の第１室２１に入り、ピストンロッド
１９を押し下げる。シリンダ１８の第２室２２の油は、
管路４４、第１チェック弁３６、管路４２を経てポンプ
３３に戻る。

【００３３】（跳ね上がり動作）船外機１０の障害物と
の衝突にともなう跳ね上り動作は以下の通りである。即
ち、推進ユニット１５に障害物が衝突すると、ピストン
ロッド１９に大なる引張力が作用し、シリンダ１８の第
１室２１の圧力が上昇し、ショック弁２３が開作動し、
第１室２１の作動油が第２室２２のピストン側室２２Ａ
に移送され、ピストンロッド１９が伸長して推進ユニッ
ト１５が跳ね上り、衝撃力が吸収される。上記衝撃力の
吸収後、推進ユニット１５の自重によってピストン側室
２２Ａ内の圧力が上昇すると、リターン弁２４が開き、
ピストン側室２２Ａ内の作動油が第１室２１に返送さ
れ、ピストンロッド１９を収縮させることによって推進
ユニット１５を跳ね上がり前の位置に復帰させる。尚、
前述の通りこの実施例においては、第２室２２にフリー
ピストン２５を備えていることから、衝撃吸収の前後
で、第１室２１から第２室２２に移送される作動油の量
と、第２室２２から第１室２１に返送される作動油の量
とが同一となり、ピストンロッド１９の衝撃吸収後にお
ける復帰位置を衝撃吸収前におけるダウン位置に確実に
一致させることが可能となっている。

【００３４】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。

【００３５】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、パワーチ
ルトシリンダ装置において、フリーピストンを備えなが
ら、チルトアップの上限位置でシリンダの内圧上昇を速
やかに抑えることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１はパワーチルトシリンダ装置を示す回路図
である。

【図２】図２はパワーチルトシリンダ装置の要部を示す
模式図である。

【図３】図３はパワーチルトシリンダ装置の動作状態を
示す模式図である。

【図４】図４は船舶推進機を示す模式図である。

【符号の説明】

１００パワーチルトシリンダ装置１１船体１５推進ユニット１８シリンダ１９ピストンロッド２０ピストン２１第１室２２第２室２２Ａピストン側室２２Ｂ反ピストン側室２３ショック弁２４リターン弁２５フリーピストン６０開閉管路６１開閉弁

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】船体と推進ユニットの間にシリンダ装置
を介装し、圧力供給装置からシリンダ装置に圧力流体を
給排して推進ユニットを船体に対し傾動可能に支持し、シリンダ装置は、シリンダと、このシリンダ内に挿入さ
れるとともにロッドガイドを介してシリンダ外に延びる
ピストンロッドと、シリンダ内のピストンロッド端部に
固定されてシリンダ内にピストンロッド収容側の第１室
とピストンロッド非収容側の第２室とを区画形成するピ
ストンと、第２室をピストン側室と反ピストン側室に区
画するフリーピストンとから構成され、ピストンには、第１室が急激に圧縮されたときに開くシ
ョック弁と、推進ユニットの自重でピストン側室の流体
を第１室に戻すリターン弁を配設してなるパワーチルト
シリンダ装置において、圧力供給装置と第１室とを連絡する第１管路と、圧力供
給装置とフリーピストンの反ピストン側室とを連絡する
第２管路と、第２管路から分岐しロッドガイド内の開閉
弁を介して第１室に連絡可能とされる開閉管路とを備
え、上記開閉弁は、シリンダ装置に第２管路からフリーピス
トンの反ピストン側室に圧力流体を供給し、第１室から
圧力流体を排出してピストンロッドをシリンダ外に押し
出し、ピストンがロッドガイドに当接するチルトアップ
の上限にて、該ピストンにより押動されて開放され、圧
力供給装置が第２管路に供給した流体を第１室に導くこ
とを特徴とするパワーチルトシリンダ装置。