CN107187573A - 用于船舶推进机的纵倾和倾斜装置以及船舶推进机 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了:棒形活塞杆(60),具有附接至船舶推进机主体上的一个端部;内油缸(40);内活塞(50),安装在活塞杆(60)的另一端部中,容纳在内油缸(40)中,并且将内油缸(40)中的空间分成位于所述一个端部侧的第四腔室(Y4)和位于另一端部侧的第五腔室(Y5);外油缸(20),将内油缸(40)容纳在其中;盖构件(80),盖住所述外油缸(20)的一个端部的开口部;以及外活塞(30),安装在所述内油缸(40)的一个端部中以将所述外油缸(20)中的空间分成位于一个端部侧的第二腔室(Y2)和位于另一端部侧的第一腔室(Y1),形成有使所述第四腔室(Y4)与所述第二腔室(Y2)能彼此连通的通孔(32d),与所述盖构件(80)接触,从而将所述第三空间分成位于比所述连通孔靠内一侧的内部空间和位于比所述内部空间靠外一侧的外部空间。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于船舶推进机的纵倾和倾斜装置以及一种船舶推进机。
背景技术
提出了一种纵倾和倾斜装置,所述纵倾和倾斜装置防止在执行倾斜操作时当纵倾活塞移动时发生故障。
例如,在两端将船体侧和船外推进器侧彼此连接的液压油缸中,纵倾活塞可自由旋转地插入油缸主体中,倾斜活塞可自由旋转地插入纵倾活塞中,倾斜活塞的杆穿透纵倾活塞和油缸主体的一端并且凸出到外部,并且当执行纵倾操作时,倾斜活塞和纵倾活塞整体在油缸主体中移动,当执行倾斜操作时,倾斜活塞在位于油缸主体的杆凸出侧端部的纵倾活塞中移动,当执行纵倾操作时,倾斜活塞和纵倾活塞移动,并且提供了用于在执行倾斜操作时锁定油缸主体中的纵倾活塞的装置。
相关技术领域的实例包括JP-A-8-268367。
发明内容
期望当执行倾斜操作时倾斜活塞移动,并且当执行纵倾操作时纵倾活塞移动。这是因为当不同活塞移动时纵倾和倾斜装置发生故障。此外,期望通过简单的构型可以抑制纵倾和倾斜装置的故障。
本发明的目的是提供一种用于船舶推进机的纵倾和倾斜装置和一种船舶推进机,所述纵倾和倾斜装置可以通过简单构型来抑制不同活塞移动时发生的故障。
根据本发明的一方面,提供了一种用于船舶推进机的纵倾和倾斜装置,其包括:棒形活塞杆,所述棒形活塞杆具有附接至船舶推进机主体上的一个端部;第一油缸;第一活塞,所述第一活塞安装在所述杆的另一端部中、容纳在所述第一油缸中,并且将所述第一油缸中的空间分成位于所述一个端部侧的第一空间和位于所述另一端部侧的第二空间;第二油缸,所述第二油缸将所述第一油缸容纳在其中;盖构件,所述盖构件盖住所述第二油缸的一个端部的开口部;以及第二活塞,所述第二活塞安装在所述第一油缸的一个端部中以将所述第二油缸中的空间分成位于一个端部侧的第三空间和位于另一端部侧的第四空间,形成有使所述第一空间与所述第三空间能够彼此连通的连通孔,与所述盖构件接触,并且将所述第三空间分成位于比所述连通孔更靠内的一侧的内部空间和位于比所述内部空间更靠外的一侧的外部空间。
根据本发明的另一方面,提供了一种用于船舶推进机,其包括:船舶推进机主体,所述船舶推进机主体对船体施加推进力;棒形杆,所述棒形活塞杆具有附接至所述船舶推进机主体上的一个端部;第一油缸;第一活塞,所述第一活塞安装在所述杆的另一端部中、容纳在所述第一油缸中,并且将所述第一油缸中的空间分成位于所述一个端部侧的第一空间和位于所述另一端部侧的第二空间;第二油缸,所述第二油缸将所述第一油缸容纳在其中;盖构件,所述盖构件盖住所述第二油缸的一个端部的开口部;以及第二活塞,所述第二活塞安装在所述第一油缸的一个端部中以将所述第二油缸中的空间分成位于一个端部侧的第三空间和位于另一端部侧的第四空间,形成有使所述第一空间与所述第三空间能够彼此连通的连通孔,与所述盖构件接触,并且将所述第三空间分成位于比所述连通孔更靠内的一侧的内部空间和位于比所述内部空间更靠外的一侧的外部空间。
根据本发明,可以通过简单的构型抑制当不同活塞移动时发生的故障。
附图说明
图1是船舶推进机的示意性构型图,其中,采用了根据本发明的实施例的纵倾和倾斜装置。
图2是纵倾和倾斜装置的外观图。
图3是油缸装置的局部剖视图。
图4是外活塞的透视图;
图5是供放油装置的液压回路的示意图。
图6A是图示了油缸装置完全缩回的状态的视图。图6B是图示了油缸装置稍微向上纵倾的状态的视图。图6C是图示了油缸装置完全向上纵倾的状态的视图。图6D是图示了油缸装置稍微向上倾斜的状态的视图。图6E是图示了油缸装置完全向上倾斜的状态的视图。
图7A是图示了油缸装置完全向上倾斜的状态的视图。图7B是图示了油缸装置稍微向下倾斜的状态的视图。图7C是图示了油缸装置完全向下倾斜的状态的视图。图7D是图示了油缸装置稍微向下纵倾的状态的视图。图7E是图示了油缸装置完全向下纵倾的状态的视图。
图8A是图示了外活塞停止在纵倾范围内的位置处的状态的视图。图8B是图示了开始吸收冲击力的初始状态的视图。图8C是图示了冲击力不能通过内活塞和活塞杆相对于内油缸移动而被完全吸收的状态的视图。图8D是图示了冲击力主要被外活塞吸收的状态的视图。
具体实施方式
下文将参照附图详细描述本发明的实施例。
图1是船舶推进机10的示意性构型图,其中,采用了根据本发明的实施例的纵倾和倾斜装置1。
船舶推进机10包括对船的船体2生成推进力的船舶推进机主体10a、以及对船舶推进机主体10a相对于船体2的倾角θ进行调整的纵倾和倾斜装置1。
船舶推进机主体10a的示意性构型
船舶推进机主体10a包括发动机(未示出)和驱动轴(未示出),该发动机被放置成使得曲柄轴(未示出)的轴向指向与水面正交的方向(图1中的上下方向),该驱动轴可旋转地与该曲柄轴的下端整体连接并且向下垂直延伸。此外,船舶推进机主体10a包括经由斜齿轮机构与驱动轴连接的推进轴11、以及安装在推进轴11的后端的推进器12。
此外,船舶推进机主体10a包括设置在与水面正交的方向(图1中的上下方向)旋环轴(未示出)上的旋环轴、设置在与水面水平的方向上的水平轴14、以及旋环轴可自由旋转的容纳在其中的旋环壳体15。旋环壳体15通过销钉(未示出)与纵倾和倾斜装置1的油缸装置100(稍后将进行描述)的活塞杆60的销钉孔63a连接。
纵倾和倾斜装置1的示意性构型
图2是纵倾和倾斜装置1的外观图。
图3是油缸装置100的局部剖视图。
如图2和图3中所图示的,纵倾和倾斜装置1设有根据供放油(其是工作流体的实例)伸展和缩回的油缸装置100、以及对油缸装置100供油或者从油缸装置100放油的供放油装置200。
此外,纵倾和倾斜装置1设有将船舶推进机主体10a的旋环壳体15与船体2连接的船尾托架16(参照图1)。船尾托架16通过销钉(未示出)与外油缸20(稍后将进行描述)的销钉孔24a连接。
油缸装置100
油缸装置100包括具有在轴中心CL方向上延伸的油缸的外油缸20、和布置在外油缸20内并将外油缸20的内空间分开的外活塞30。此外,油缸装置100包括布置在外油缸20内的内油缸40、和布置在内油缸40内并将内油缸40的内空间分开的内活塞50。此外,油缸装置100将内活塞50在轴中心CL方向上固持在一个端部中,并且包括相对于内油缸40在轴中心CL方向上与内活塞50一起移动的活塞杆60。此外,油缸装置100包括在轴中心CL方向上在内油缸40中移动的自由活塞70、和盖住外油缸20的开口部的盖80。
下文中,在参照外油缸20的轴中心CL方向上的特定方向的情况下,图3中的向下方向被称为“向下”,而图3中的向上方向被称为“向上”。
外油缸20
外油缸20包括第一圆柱部21和第二圆柱部22,这些圆柱部呈圆柱形,并且其中内径和外径每一者都彼此不同。此外,外油缸20包括底部23和凸出部24,该底部阻挡第二圆柱部22中的低端部,该凸出从底部23向下凸出。
第一圆柱部21的外径大于第二圆柱部22的外径,并且第一圆柱部21的内径大于第二圆柱部22的内径。第一圆柱部21设置在第二圆柱部22的上侧。在第一圆柱部21的上端部,内径大于与外活塞30的稍后将描述的O形环33接触的区域的内径,并且用形成在盖80中的阳螺纹81a紧固的阴螺纹21a形成在内圆周表面上。
在凸出部24,形成了销钉孔24a,用于连接至船舶推进机主体10a的船尾托架16的销钉(未示出)插入该销钉孔中。
外活塞30
图4是外活塞30的透视图。
外活塞30包括具有圆柱形状的圆柱部31、和阻挡圆柱部31中的上端部的头部32。此外,外活塞30包括布置在外活塞30与外油缸20的内圆周表面之间的O形环33、和布置在外活塞30与内油缸40的外圆周表面之间的O形环34、布置在外活塞30与盖80的下端面之间的O形环35、以及布置在外活塞30与活塞杆60的外圆周表面之间的O形环36。
在圆柱部31的外圆周表面上,形成在整个圆周上内凹的槽31a。O形环33装配到槽31a上。在圆柱部31的内圆周表面上,形成在整个圆周上内凹的槽31b。O形环34装配到槽31b上。
此外,在圆柱部31的内圆周表面上并且在凹槽31b上方,形成阴螺纹31c,通过形成在内油缸40的上端部并且稍后将进行描述的阳螺纹41a紧固该阴螺纹。当形成在圆柱部31上的阴螺纹31c通过形成在内油缸40上的阳螺纹41a紧固时,外活塞30由内油缸40固持。
头部32具有环形形状,其中,具有大于活塞杆60的第一柱状部61(稍后将进行描述)的外径的直径的通孔32a形成在中心部。从上端面向上凸出的突出部32b在头部32的上部设置在通孔32a的缘周上。在突出部32b的上部,形成从上端面凹陷的环形槽32c。O形环35装配到槽32c上。
在头部32上的突出部32b的缘周,在轴中心CL方向上的多个(例如,八个)通孔32d以相等间距形成在圆周方向上。通孔32d形成比圆柱部31更靠内的一侧。此外,形成通孔32d,使得至少一部分布置在比固持外活塞30的内油缸40更靠内的一侧上。
整个圆周上内凹的槽32e形成在头部32的、形成通孔32a的内圆周表面上。O形环36装配到槽32e上。
内油缸40
内油缸40包括具有圆柱形状的圆柱部41、阻挡圆柱部41的下端部的底部42、以及布置在内油缸40与外油缸20的内圆周表面之间的O形环43。
在圆柱部41的上端部的外圆周表面上,形成通过形成在外活塞30的圆柱部31上的阴螺纹31c紧固的阳螺纹41a。此外,在圆柱部41的下端部的外圆周表面上,形成在整个圆周上内凹的槽41b。O形环43装配到槽41b上。
在底部42的中心部,形成在轴中心CL方向上的通孔42a。
内活塞50
内活塞50包括具有圆柱形状的活塞主体51、和布置在内活塞50与外油缸20的内圆周表面之间的O形环52。此外,内活塞50包括泄压阀装置53,该泄压阀装置使油能够从第四腔室Y4(将稍后进行描述)流入第五腔室Y5(将稍后进行描述),并且抑制油从第五腔室Y5流入第四腔室Y4。此外,内活塞50包括回流阀装置54(参见图5),该回流阀装置使油能够从第五腔室Y5(将稍后进行描述)流入第四腔室Y4(将稍后进行描述),并且抑制油从第四腔室Y4流入第五腔室Y5。此外,内活塞50包括抑制泄压阀装置53与回流阀装置54脱离的抑制构件55。
在活塞主体51,在中心部形成在轴中心CL方向上的通孔51a。活塞杆60穿过通孔51a。此外,在活塞主体51中,形成在整个圆周上内凹的槽51b。O形环52装配到槽51b上。
此外,在活塞主体51中,形成在轴中心CL方向上从下端面呈柱状内凹的内凹部51c、和在轴向方向上与活塞主体51的内凹部51c和上部连通的连通孔51d。该多个(例如,四个)内凹部51c和连通孔51d以相等的间距形成在圆周方向上。泄压阀装置53容纳在内凹部51c中,抑制构件55装配到内凹部51c的下端侧上的开口部。
此外,在活塞主体51中,形成在轴中心CL方向上从上端面呈柱状内凹的内凹部(未示出)、和在轴向方向上与活塞主体51的内凹部和下部连通的连通孔(未示出)。至少一个内凹部和至少一个连通孔可以形成在圆周方向上。回流阀装置54容纳在该内凹部中,并且抑制构件55装配到该内凹部的下端侧上的开口部。
泄压阀装置53包括球状阀体、螺旋弹簧、和具有T形剖面的中介构件,该表面是穿过布置在该阀体与该螺旋弹簧之间的轴中心CL的表面。在第四腔室Y4(稍后将进行描述)的压力和第五腔室Y5(稍后将进行描述)的压力彼此相等的情况下,并且在第五腔室Y5的压力大于第四腔室Y4的压力的情况下,阀体接收螺旋弹簧的弹簧力,挡住连通孔51d的开口部,并且阻止第五腔室Y5与第四腔室Y4之间的油循环。在第四腔室Y4的压力大于第五腔室Y5的压力时,阀体顶住螺旋弹簧的弹簧力向下移动,打开连通孔51d开口部并且使油能够从第四腔室Y4流入第五腔室Y5。
抑制构件55是盘状构件,并且形成在轴中心CL方向上的该多个通孔。
回流阀装置54具有球状阀体。
活塞杆60
活塞杆60包括具有柱状的第一柱状部61、具有柱状、设置在第一柱状部61下面、并且具有比第一柱状部61的直径更小的直径的第二柱状部62、以及设置在第一柱状部61上方并且连接至船舶推进机主体10a的旋环壳体15的连接部63。
第一柱状部61的直径大于内活塞50的通孔51a的内径。
第二柱状部62的直径小于内活塞50的通孔51a的内径。阳螺纹62a形成在第二柱状部62的下端部。当在第二柱状部62插入内活塞50的通孔51a中状态下凸缘螺母64通过阳螺纹62a紧固时,活塞杆60固持住内活塞50。当内活塞50抵靠第一柱状部61的下端面时,确定内活塞50在轴中心CL方向上的位置。
在接续部63,形成了销钉孔63a,用于连接至船舶推进机主体10a的旋环壳体15的销钉(未示出)插入该销钉孔中。
自由活塞70
自由活塞70包括具有圆柱形状的圆柱部71、阻挡圆柱部71的下端部的柱状底部72、以及布置在自由活塞70与内油缸40的内圆周表面之间的O形环73。
在圆柱部71的外圆周表面上,形成在整个圆周上内凹的槽71a。O形环73装配到槽71a上。柱状部71的内圆周表面形成为沿着凸缘螺母64的凸缘部和六角形部的形状的阶梯形状。此外,如图3中图示的,在内活塞50的下端面与自由活塞70的圆柱部71的上端面接触的状态下,凸缘螺母64容纳在圆柱部71内。
底部72的直径小于形成在内油缸40的底部42的中心部的通孔42a,并且在圆柱部71的下端面与内油缸40的底部42的上端面接触的状态下,底部72装配到形成在内油缸40的底部42的通孔42a上。
盖80
盖80包括是圆柱形构件的盖主体81,其中,在轴中心CL方向上的用于使活塞杆60穿过其中的通孔形成在中心部。此外,盖80包括布置在盖80与外油缸20的内圆周表面之间的O形环82、布置在盖80与活塞杆60的外圆周表面之间的O形环83,以及设置在O形环83上方的油封84。在盖主体81的外圆周表面上,形成通过形成在外油缸20的第一圆柱部21上的阴螺纹21a紧固的阳螺纹81a。
关于第一腔室Y1、第二腔室Y2、第三腔室Y3、第四腔室Y4、和第五腔室Y5
当外活塞30的O形环33与外油缸20的第一圆柱部21的内圆周表面接触并且将外活塞30与外油缸20之间的间隙密封时,外油缸20内的空间和内油缸40和外活塞30外的空间被分开。
此外,外活塞30的O形环34与内油缸40的圆柱部41的外圆周表面接触,并且将外活塞30与内油缸40之间的间隙密封。此外,内油缸40的O形环43与外油缸20的第二圆柱部22的内圆周表面接触并且将内油缸40的圆柱部41的外圆周表面与外油缸20的第二圆柱部22的内圆周表面之间的间隙密封。
下文中,外活塞30的O形环33和O形环34、内油缸40的O形环43、外活塞30的圆柱部31、外油缸20的内表面、以及内油缸40的外表面围成的空间被称为第一腔室Y1。
此外,盖80的O形环82与外油缸20的第一圆柱部21的内圆周表面接触并且将外油缸20的第一圆柱部21的内圆周表面与盖主体81的外圆周之间的间隙密封。此外,盖80的O形环83与活塞杆60的第一柱状部61的外圆周表面接触并且将活塞杆60的第一柱状部61的外圆周表面与盖主体81的内圆周之间的间隙密封。此外,外活塞30的O形环36与活塞杆60的第一柱状部61的外圆周表面接触并且将活塞杆60的第一柱状部61的外圆周表面与外活塞30的头部32的内圆周表面之间的间隙密封。
下文中,外活塞30的O形环33和O形环36、盖80的O形环82和O形环83、外活塞30的外表面、外活塞30的头部32的内圆周表面、外油缸20的内表面、活塞杆60的外表面、以及盖80围成的空间被称为第二腔室Y2。
外活塞50的O形环52与内油缸40的圆柱部41的内圆周表面接触,并且将内活塞50与内油缸40之间的间隙密封。自由活塞70的O形环73与内油缸40的圆柱部41的内圆周表面接触,并且将自由活塞70与内油缸40之间的间隙密封。
下文中,内油缸40的O形环43、自由活塞70的O形环73、外油缸20的内表面、内油缸40、以及自由活塞70的外表面围成的空间被称为第三腔室Y3。
下文中,内油缸40内的空间,也就是,内活塞50的O形环52、外活塞30的O形环36、内油缸40的内表面、外活塞30的内表面、活塞杆60的外表面、以及内活塞50的外表面围成的空间,被称为第四腔室Y4。
下文中,内油缸40内的空间,也就是,内活塞50的O形环52、自由活塞70的O形环73、内油缸40的内表面、内活塞50、凸缘螺母64、活塞杆60、自由活塞70围成的空间,被称为第五腔室Y5。
关于外活塞30的O形环35的位置
在外活塞30的O形环35与盖80的盖主体81的下端面接触的情况下,O形环35将外活塞30的上端面与盖80之间的间隙密封。此外,当O形环35密封该间隙时,外油缸20的内表面、外活塞30的外表面、盖80、活塞杆60等等围成的第二腔室Y2被分成第六腔室Y6(参见图6C)和第七腔室Y7(参见图6C),该第六腔室是位于比O形环35更靠内的一侧(中心侧)的空间,该第七腔室是位于比O形环35更靠外的一侧的空间。
此外,在根据本发明的油缸装置100中,O形环35的位置被设定成使得内活塞50的压力接收面积大于外活塞30的接收第七腔室Y7的油压的压力接收面积。
如上所述配置的油缸装置100经由外油缸20的凸出部24的销钉孔24a与船尾托架16连接,并且经由活塞杆60的接续部63的销钉孔63a与旋环壳体15连接。当油缸装置100伸展和缩回时,船尾托架16与旋环壳体15之间的距离变化。此外,当船尾托架16与旋环壳体15之间的距离变化时,船舶推进机主体10a相对于船体2的倾角θ变化。
供放油装置200
图5是供放油装置200的液压回路的示意图。
供放油装置200包括放油的泵装置210、驱动泵装置210的马达220、开关泵装置210与油缸装置100之间形成的流路的梭式开关阀230、以及止回阀241和242。
泵装置210
泵装置210包括将油储存其中的罐211(参见图2)、和布置在罐211中并且泄放罐211中的油的泵212。
如图2中所图示的,罐211包括外壳211a和罐腔室(未示出),该罐腔室是由外壳211a和马达220围成的空间。
外壳211a具有平底圆柱形状并且通过螺栓紧固到油缸装置100的外油缸20上,平底圆柱的上部是开放的。此外,在外壳211a和外油缸20中,形成配置第一流路201的孔,该第一流路将泵212与油缸装置100的第一腔室Y1和第三腔室Y3彼此连接。此外,在外壳211a和外油缸20中,形成配置第二流路202的孔,该第二流路将泵212与油缸装置100的第二腔室Y2彼此连接。在外活塞30的O形环35与盖80的盖主体81的下端面接触时,第二流路202中第二腔室Y2的开口部形成在将油供应给上述第七腔室Y7的位置处。
泵212是正常和逆向旋转的可逆齿轮泵。
此外,罐211可以形成为与油缸装置100的外油缸20成为一体。
马达220
马达220是正常和逆向旋转的可逆马达。
马达220固定至外壳211a,从而以液体密封方式挡住泵装置210的外壳211a(参见图2)的上部的开口部。马达220与泵212连接,其中,驱动轴布置在罐腔室中,并且通过被驱动旋转来驱动泵212旋转。
梭式开关阀230
梭式开关阀230包括梭式活塞231、布置在梭式活塞231的两侧的第一止回阀232a和第二止回阀232b。此外,在梭式开关阀230中,第一梭式腔室233a形成在梭式活塞231的第一止回阀232a侧,并且第二梭式腔室233b形成在梭式活塞231的第二止回阀232b侧。
第一止回阀232a布置在将泵212与油缸装置100的第一腔室Y1和第三腔室Y3彼此连接的第一流路201上,并且通过泵212正常旋转施加给第一梭式腔室233a的送油压力来打开第一流路201。
第二止回阀232b布置在将泵212与油缸装置100的第二腔室Y2彼此连接的第二流路202上,并且通过泵212逆向旋转施加给第二梭式腔室233b的送油压力来打开第二流路202。
止回阀241和242
止回阀241和242是布置在将泵212和罐211彼此连接的连接流路的中间部上、使泵212能够抽吸储存在罐211中的油、并且阻止从泵212排出的油到达罐211的阀。
纵倾和倾斜装置1
向上纵倾/向上倾斜
图6A是图示了油缸装置100完全缩回的状态的视图。图6B是图示了油缸装置100稍微向上纵倾的状态的视图。图6C是图示了油缸装置100完全向上纵倾的状态的视图。图6D是图示了油缸装置100稍微向上倾斜的状态的视图。图6E是图示了油缸装置100完全向上倾斜的状态的视图。
在油缸装置100完全缩回的状态下(图6A中的状态),当马达220和泵212正常旋转时,从泵212排放的油经由第一流路201流入油缸装置100的第一腔室Y1和第三腔室Y3。此外,泵212抽吸第二腔室Y2的油。流入第一腔室Y1的油相对于外油缸20向上压外活塞30。此时,由于因为船舶推进机主体10a的重量,向下压活塞杆60的力起作用,所以指向下的力作用在内活塞50和自由活塞70上。因此,甚至当油流入第三腔室Y3时,自由活塞70、内活塞50和活塞杆60没有相对于内油缸40向上移动。因此,如图6B中所示,外活塞30、内油缸40、自由活塞70、内活塞50和活塞杆60整体相对于外油缸20向上移动。以此方式,油缸装置100向上纵倾。
当马达220和泵212在油缸装置100开始向上纵倾之后继续正常旋转时,直到外活塞30抵靠盖80,外活塞30、内油缸40、自由活塞70、内活塞50、和活塞杆60相对于外油缸20整体向上移动。如图6C中所图示的,外活塞30抵靠盖80的状态是油缸装置100完全向上纵倾的状态。
此外,从油缸装置100完全缩回的位置(如图6A中所图示)至外活塞30、内油缸40、自由活塞70、内活塞50、活塞杆60相对于外油缸20整体移动并且外活塞30抵靠盖80的位置(如图6C中所图示)的范围是纵倾范围。
当马达220和泵212在油缸装置100完全向上纵倾之后继续正常旋转时,由于外活塞30和内油缸40不能向上移动,如图6D中所图示,流入第三腔室Y3的油使自由活塞70、内活塞50、和活塞杆60相对于内油缸40向上移动。以此方式,油缸装置100向上倾斜。
当马达220和泵212在油缸装置100开始向上倾斜之后继续正常旋转时,直到内活塞50抵靠外活塞30,自由活塞70、内活塞50和活塞杆60相对于内油缸40向上移动。如图6E中所图示,内活塞50抵靠外活塞30的状态是油缸装置100完全向上倾斜的状态,和油缸装置100完全伸展的状态。
此外,从外活塞30、内油缸40、自由活塞70、内活塞50和活塞杆60彼此成为整体并且相对于外油缸20移动并且外活塞30抵靠盖80的位置(如图6C中所图示)到油缸装置100完全伸展的位置(如图6E中所图示)的范围是倾斜范围。
向下倾斜/向下纵倾
图7A是图示了油缸装置100完全向上倾斜的状态的视图。图7B是图示了油缸装置100稍微向下倾斜的状态的视图。图7C是图示了油缸装置100完全向下倾斜的状态的视图。图7D是图示了油缸装置100稍微向下纵倾的状态的视图。图7E是图示了油缸装置100完全向下纵倾的状态的视图。
在油缸装置100完全向上倾斜的状态下(完全伸展的状态)(图7A的状态),当马达220和泵212逆向旋转时,从泵212排放的油经由第二流路202流入油缸装置100的第二腔室Y2。此外,泵212抽吸第一腔室Y1和第三腔室Y3中的油。第二腔室Y2和第四腔室Y4经由形成在外活塞30的头部32(参见图3)上的通孔32d(参见图3)彼此连通。此时,如上所述,由于内活塞50的压力接收面积大于外活塞30的接收第七腔室Y7的油压的压力接收面积,所以在第二腔室Y2,如图7B中所图示,内活塞50、自由活塞70和活塞杆60相对于内油缸40向下移动。以此方式,油缸装置100向下倾斜。
甚至当马达220和泵212逆向旋转、并且在油缸装置100开始向下倾斜之后流入第二腔室Y2的油经由形成在外活塞30上的通孔32d(参见图3)流入第四腔室Y4时,由于外活塞30的O形环36将外活塞30与活塞杆60的外圆周表面之间的间隙密封,所以第四腔室Y4中的油没有流入第六腔室Y6。因此,当马达220和泵212在油缸装置100开始向下倾斜之后继续逆向旋转时,直到自由活塞70抵靠内油缸40的底部42(参见图3),内活塞50、自由活塞70和活塞杆60相对于内油缸40向下移动。如图7C中所图示的,自由活塞70抵靠内油缸40的底部42的状态是油缸装置100完全向下倾斜的状态。
甚至当马达220和泵212在油缸装置100完全向下倾斜之后继续逆向旋转时,内活塞50、自由活塞70和活塞杆60没有相对于内油缸40向下移动。因此,当马达220和泵212在油缸装置100完全向下倾斜之后继续逆向旋转时,如图7D中所图示,流入第二腔室Y2的油和经由外活塞30的通孔32d流入第四腔室Y4的油使彼此成为一体的外活塞30、内油缸40、自由活塞70、内活塞50、和活塞杆60相对于外油缸20向下移动。以此方式,油缸装置100向下纵倾。
当马达220和泵212在油缸装置100开始向下纵倾之后继续逆向旋转时,直到内活塞40抵靠外油缸20的底部23(参见图3),外活塞30、内油缸40、自由活塞70、内活塞50、和活塞杆60彼此成为一体并且相对于外油缸20向下移动。如图7E中所图示的,内油缸40抵靠外油缸20的底部23的状态是油缸装置100完全向下纵倾的状态。
当吸收冲击时
图8A是图示了外活塞30停止在纵倾范围内的位置处的状态的视图。图8B是图示了开始吸收冲击力的初始状态的视图。图8C是图示了冲击力不能通过内活塞50和活塞杆60相对于内油缸40移动而被完全吸收的状态的视图。图8D是图示了冲击力主要被外活塞30吸收的状态的视图。
当船体2向前航行时,在驱动马达220和泵212、并且油缸装置100确保船体2的前行姿势在纵倾范围内的位置的情况下,马达220和泵212停止,并且油缸装置100中的油量被锁定。在图8A中图示的、油缸装置100中的油量被锁定的状态下,当船体2向前航行时,在船舶推进机10与水下障碍物(如浮木)碰撞的情况下,延伸方向上的冲击力施加于油缸装置100的活塞杆60。当延伸方向上的冲击力施加于活塞杆60时,第四腔室Y4中的油打开内活塞50的泄压阀装置53(参见图5)的阀体,并且流入内活塞50与自由活塞70之间的第五腔室Y5。相应地,如图8B中图示的,活塞杆60和内活塞50相对于内油缸40向上移动,并且吸收冲击力。此时,自由活塞70保持在图8A中图示的位置处,在该位置,油量被锁定,并且活塞杆60和内活塞50相对于自由活塞70向上移动。
此外,如果对由与水下障碍物碰撞引起的冲击力的吸收通过活塞杆60和内活塞50相对于内油缸40向上移动而完成,则活塞杆60和内活塞50通过船舶推进机主体10a的自负载返回至原始位置(自由活塞70停留在的位置)。此时,内活塞50与自由活塞70之间的第五腔室Y5中的油打开内活塞50的回流阀装置54(参见图5),并且流入第四腔室Y4。
当由与水下障碍物碰撞引起的冲击力不能通过活塞杆60和内活塞50相对于内油缸40被完全吸收时,如图8C中所图示,直到内活塞50抵靠外活塞30,其压力由于冲击力而变高的第四腔室Y4中的油继续打开内活塞50的泄压阀装置53的阀体,并且继续流入第五腔室Y5。
当甚至在内活塞50抵靠外活塞30时不能完全吸收由与水下障碍物碰撞引起的冲击力时,其压力由于冲击力而变高的第二腔室Y2中的油经由外活塞30的通孔32d和内活塞50的泄压阀装置53流入第五腔室Y5。相应地,如图8D中所图示的,活塞杆60、内活塞50、外活塞30和内油缸40彼此成为一体,并且通过相对于外油缸20向上移动来吸收冲击力。由于外活塞30具有的大小使得在活塞杆60外露的状态下盖住内油缸40的上端部的开口部,所以接收第二腔室Y2的压力的压力接收面积大于接收第四腔室Y4中的油的压力的压力接收面积。因此,外活塞30的冲击吸收性能优于内活塞50的冲击吸收性能。
如上所述,根据实施例的纵倾和倾斜装置1包括活塞杆60和内油缸40,该活塞杆是具有的一个端部(上端部)附接至船舶推进机主体10a的棒形杆,该内油缸是第一油缸的实例。此外,纵倾和倾斜装置1包括内活塞50,该内活塞是安装在活塞杆60的另一端部(下端部)上、容纳在内油缸40中、并且将内油缸40中的空间分成第四腔室Y4和第五腔室Y5的第一活塞的实例,该第四腔室是位于一个端部侧的第一空间的实例,该第五腔室是位于另一端部侧的第二空间的实例。此外,纵倾和倾斜装置1包括外油缸20和外活塞30,该外油缸是将内油缸40容纳在其中的第二油缸的实例,该外活塞是在活塞杆60外露的状态下盖住内油缸40的一个端部的开口部、将外油缸20中的空间分成第二腔室Y2和第一腔室Y1、并且其中形成通孔32d的第二活塞的实例,该第二腔室是位于一个端部侧的第三空间的实例,该第一腔室是位于另一端部侧的第四空间的实例,该通孔是使第四腔室Y4与第二腔室Y2能够彼此连通的连通孔的实例。
当船体2向前航行时,在接收在活塞杆60从内油缸40凸出的方向(延伸方向)上的冲击力的情况下,例如,在船舶推进机10与水下障碍物(如浮木)碰撞情况下,并且在冲击力不能通过内活塞50吸收情况下,冲击力由外活塞30吸收。由于外活塞30具有的大小使得在活塞杆60外露的状态下盖住内油缸40的上端部的开口部,所以外活塞30比内活塞50更不可能移动,并且外活塞30的冲击吸收性能优于内活塞50的冲击吸收性能。。换言之,甚至当冲击力不能通过内活塞50被完全吸收时,由于冲击吸收性能更大的外活塞30吸收冲击力,与具有另一构型的纵倾和倾斜装置相比,根据实施例的纵倾和倾斜装置1具有吸收冲击的高能力。换言之,根据实施例的纵倾和倾斜装置1可以改进吸收由水下障碍物相对于船舶推进机10的碰撞引起的冲击力的能力。
此外,由于穿过第四腔室Y4和第二腔室Y2的通孔32d形成有外活塞30,当外活塞30吸收冲击力时,压力变高的第二腔室Y2的油经由内活塞50的泄压阀装置53流入第五腔室Y5。因此,例如,这里的构型比泄压阀装置设置在外活塞30中的构型更简单,该泄压阀装置使油能够从第二腔室Y2流入第一腔室Y1并且抑制油从第一腔室Y1流入第二腔室Y2,并且通过使通过接收活塞杆60的在延伸方向上的冲击力而压力变高的第二腔室Y2的油流入第一腔室Y1来吸收冲击力。
此外,根据实施例的纵倾和倾斜装置1包括盖80和外活塞30,该盖是盖住外油缸20的上端部的开口部的盖构件的实例,该外活塞与盖80接触并且将该腔室分成第六腔室Y6和第七腔室Y7,该第六腔室是位于比通孔32d更靠内的一侧的内部空间的实例,该第七腔室是位于比第六腔室Y6更靠外的一侧上的外部空间。
因此,与外活塞30没有将该腔室分成第六腔室Y6和第七腔室Y7的构型相比,当油缸装置100从完全向上倾斜(完全伸展的状态)的状况开始向下倾斜时,抑制外活塞30移动的故障。换言之,当外活塞30将该腔室分成第六腔室Y6和第七腔室Y7时,在油缸装置100完全向上倾斜的状态下,接收从泵212排放的并且经由第二流路202流入第二腔室Y2(第七腔室Y7)的油的压力的压力接收面积变得更小。相应地,与在整个上端面上接收经由第二流路202流入第二腔室Y2的油的压力而没有将腔室分成第六腔室Y6和第七腔室Y7的活塞相比,当从完全向上倾斜开始向下倾斜时,根据实施例的外活塞30不可能向下移动。因此,在根据实施例的纵倾和倾斜装置1中,当油缸装置100从完全向上倾斜的状态开始向下倾斜时,可以抑制外活塞30而非内活塞50移动的故障。此外,可以通过简单的构型实现上述效果,其中,在与盖80相反的部位提供了O形环35,该O形环是当外活塞30与盖80接触时密封外活塞30与盖80之间的间隙的密封构件的实例。
在外活塞30中,优选的是接收第七腔室Y7中的压力的压力接收面积小于接收内活塞50中的第七腔室Y7中的压力的压力接收面积。当外活塞30的压力接收面积小于内活塞50的压力接收面积时,在油在完全向上倾斜状态下从泵212排放出来、并且经由第二流路202流入第二腔室Y2(第七腔室Y7)的情况下,内活塞50相对于内油缸40以高精度向下移动。因此,当油缸装置100从完全向上倾斜状态开始向下倾斜时,可以抑制外活塞30而非内活塞50以高精度移动的故障。
Claims (9)
1.一种用于船舶推进机的纵倾和倾斜装置,包括:
棒形的杆,所述杆具有附接至船舶推进机主体上的一个端部;
第一油缸;
第一活塞,所述第一活塞安装在所述杆的另一端部中,容纳在所述第一油缸中,并且将所述第一油缸中的空间分成位于所述一个端部侧的第一空间和位于所述另一端部侧的第二空间;
第二油缸,所述第二油缸将所述第一油缸容纳在其中;
盖构件,所述盖构件盖住所述第二油缸的一个端部的开口部;以及
第二活塞,所述第二活塞安装在所述第一油缸的一个端部中,以将所述第二油缸中的空间分成位于一个端部侧的第三空间和位于另一端部侧的第四空间,形成有使所述第一空间与所述第三空间能够彼此连通的连通孔,并且与所述盖构件接触以将所述第三空间分成位于比所述连通孔更靠内的一侧的内部空间和位于比所述内部空间更靠外的一侧的外部空间。
2.根据权利要求1所述的用于船舶推进机的纵倾和倾斜装置,
其中,所述第二活塞接收所述外部空间的压力的区域的压力接收面积小于所述第一活塞接收所述第一活塞内的所述外部空间中的压力的区域的压力接收面积。
3.根据权利要求1所述的用于船舶推进机的纵倾和倾斜装置,
其中,所述第二活塞包括位于和所述盖构件相反部位的密封构件,并且当所述第二活塞与所述盖构件接触时,所述密封构件将所述第二活塞与所述盖构件之间的间隙密封,从而将所述第三空间分开。
4.根据权利要求2所述的用于船舶推进机的纵倾和倾斜装置,
其中,所述第二活塞包括位于和所述盖构件相反部位的密封构件,并且当所述第二活塞与所述盖构件接触时,所述密封构件将所述第二活塞与所述盖构件之间的间隙密封,从而将所述第三空间分开。
5.根据权利要求1所述的用于船舶推进机的纵倾和倾斜装置,进一步包括:
泵装置,所述泵装置在所述第二活塞与所述盖构件接触时,抽吸所述第四空间中的流体并且将所述流体朝所述外部空间排放。
6.根据权利要求2所述的用于船舶推进机的纵倾和倾斜装置,进一步包括:
泵装置,所述泵装置在所述第二活塞与所述盖构件接触时,抽吸所述第四空间中的流体并且将所述流体朝所述外部空间排放。
7.根据权利要求3所述的用于船舶推进机的纵倾和倾斜装置,进一步包括:
泵装置,所述泵装置在所述第二活塞与所述盖构件接触时,抽吸所述第四空间中的流体并且将所述流体朝所述外部空间排放。
8.根据权利要求4所述的用于船舶推进机的纵倾和倾斜装置,进一步包括:
泵装置,所述泵装置在所述第二活塞与所述盖构件接触时,抽吸所述第四空间中的流体并且将所述流体朝所述外部空间排放。
9.一种船舶推进机,包括:
船舶推进机主体,所述船舶推进机主体对船体施加推进力;
棒形的杆,所述杆具有附接至所述船舶推进机主体上的一个端部;
第一油缸;
第一活塞,所述第一活塞安装在所述杆的另一端部中,容纳在所述第一油缸中,并且将所述第一油缸中的空间分成位于所述一个端部侧的第一空间和位于所述另一端部侧的第二空间;
第二油缸,所述第二油缸将所述第一油缸容纳在其中;
盖构件,所述盖构件盖住所述第二油缸的一个端部的开口部;以及
第二活塞,所述第二活塞安装在所述第一油缸的一个端部中,以将所述第二油缸中的空间分成位于一个端部侧的第三空间和位于另一端部侧的第四空间,形成有使所述第一空间与所述第三空间能够彼此连通的连通孔,与所述盖构件接触,并且将所述空间分成位于比所述连通孔更靠内的一侧的内部空间和位于比所述内部空间更靠外的一侧的外部空间。
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