JP3535192B2 - 船舶用推進機のハイドロアシスト装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】 【産業上の利用分野】本発明は、船体と該船体に揺動自
在に配設された推進機との間に配設されるハイドロアシ
スト＆ショックアブソーバ装置（以下、ハイドロアシス
ト装置と略す）に関し、詳細には油圧通路を遮断状態と
連通状態とに切り換える切換えバルブの構造の改善に関
する。 【０００２】 【従来の技術】小型，中型船舶では、推進機をチルトア
ップ・ダウンするときのチルト操作力を軽減したり、航
走中に推進機が流木等に衝突したときの衝撃力を吸収し
たりするために船体と上記推進機との間に上記ハイドロ
アシスト装置を配設する場合が多い。 【０００３】このようなハイドロアシスト装置の一例と
して、従来、図８ないし図１１に示す構造のものがあ
る。このハイドロアシスト装置５０は、シリンダ５１の
上端部５１ａを推進機に連結し、該シリンダ５１内に挿
入されたピストン５２のロッド５３の突出部５３ａを船
体に連結し、上記シリンダ５１内の上室５４と下室５５
とを油圧通路５６で連通するとともに、該油圧通路５６
に切換えバルブ５７を配設した概略構造のものである。
上記両室５４，５５内には作動油Ａが、また上室５６の
上側部分には高圧ガスＢが封入されており、このガス圧
力でもってチルトアップ時の操作力を軽減している。ま
た上記ピストン５２にはリタンバルブ５２ａ，及びアブ
ソーババルブ５２ｂが配設されている。 【０００４】上記切換えバルブ５７は、上記油圧通路５
６の上端に、上記上室５４に臨む連通路５６ａを連通形
成し、両通路の連通部にボール５８を配設し、該ボール
５８をスプリング５９で閉側に付勢した構造となってい
る。また上記切換えバルブ５７の連通路５６ａにはこれ
と直交方向にピン６０が進退自在に挿入されており、こ
のピン６０の先端面は上記ボール５８に当接している。
このピン６０はカム部材６１を回動操作することによっ
てボール５８を反付勢方向に押圧し、これにより油圧通
路５６を開くようになっている（図９，図１０参照）。 【０００５】ところで、上記切換えバルブ５７は、図１
１から明らかなように、ピストンロッド５３の伸張方向
に荷重が作用するとボール５８が通路を遮断する。従っ
てリバース航走時のロック機構としては機能するが、収
縮方向，つまり前進時のスラスト保持機能はない。そこ
で従来、上記スラスト保持機能をある程度確保するため
に、上記ボール５８を閉方向に付勢するスプリング５９
のばね力を大きく設定し、このばね力によりある領域ま
で閉状態を保持するようにしたものもある。 【０００６】ただし、上記前進時のロック機構として
は、従来、クランプブラケットに前進スラスト受け用チ
ルトピンを差し込んでピストンロッドの収縮を規制し、
これにより推進機のトリム位置を設定するようにした構
造のものが一般的である。 【０００７】 【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
のハイドロアシスト装置５０では、切換えバルブ５７を
開く場合は、ピン６０によりスプリング５９の付勢力及
び作動油Ａの圧力に抗してボール５８を押し開くように
構成されていることから、特に上述のようにばね力を大
きく設定した場合は必然的に切換え操作力が増大し、切
換え操作性が悪化するという問題点がある。 【０００８】また上記従来装置の切換えバルブ５７で
は、通路内にピン６０が存在していることから、それだ
け通路面積が小さくなる。このためチルトアシスト動作
中，チルト操作のスピードが上がるにつれて流路圧力損
失が増大し、その結果チルトアップ時の抵抗が大きくな
り、この点からも操作性が悪化するという問題点があ
る。 【０００９】さらに、上記従来のチルトピンを差し込む
ロック機構では、推進機のトリム位置を変更する場合、
一旦停船してチルトピンを抜き変えるという作業が必要
であり、航走条件や環境状態の変化に対応できないとい
う問題がある。 【００１０】本発明は上記従来の状況に鑑みてなされた
もので、切換え操作力及びチルトアップ時の操作力を軽
減できるとともに、航走中にトリム位置を容易に変更で
きる船舶用推進機のハイドロアシスト装置を提供するこ
とを目的としている。 【００１１】 【課題を解決するための手段】本発明は、船体又は該船
体に揺動自在に配設された推進機の何れか一方に連結さ
れるシリンダ内に、ピストンを軸方向に摺動自在に挿入
して該シリンダ内を第１，第２油圧室に画成し、上記ピ
ストンのロッドを上記船体又は推進機の何れか他方に連
結し、上記第１，第２油圧室を連通する油圧通路を形成
するとともに、該油圧通路に切換えバルブを配設してな
る船舶用推進機のハイドロアシスト装置において、上記
切換えバルブを、上記油圧通路を連通する連通位置と、
該油圧通路を上記第１油圧室から第２油圧室への流れ，
及び第２油圧室から第１油圧室への流れの両方とも遮断
する遮断位置との間で、シリンダから該切換えバルブへ
の圧力作用方向と略直角方向に移動するバルブ本体と、
該バルブ本体により支持されたボールとを備えたものと
し、上記バルブ本体を遮断位置に移動させると上記ボー
ルが油圧通路に一致して該油圧通路を閉塞し、該バルブ
本体を連通位置に移動させると該ボールが油圧通路から
外れて該油圧通路を連通させることを特徴としている。 【００１２】 【作用】本発明に係る船舶用推進機のハイドロアシスト
装置によれば、切換えバルブを、連通位置とシール位置
との間において、該切換えバルブに対する油圧作用方向
と略直角方向に移動させるように構成したので、切換え
操作を行う際にスプリングのばね力や作動油の油圧を受
けることはほとんどない。従って、上記従来のばね力及
び油圧に抗して操作する構造に比べて切換え操作力を大
幅に低減でき、それだけ切換操作性を改善できる。 【００１３】また上記油圧通路内に切換用のピン等が存
在することはなく、油圧通路の切換バルブ部分の通路面
積を大きくとることができ、流路抵抗による圧力損失を
回避できる。その結果、チルトアップ時の抵抗を小さく
してチルト操作力を軽減でき、この点からも操作性を向
上できる。 【００１４】さらに本発明では、上記切換えバルブを、
両流れ方向において油圧通路を遮断するように構成した
ので、リバース航走時及び前進時の両方において所望の
トリム角に推進機をロックでき、従来のチルトピンを抜
き変える作業を不要にできる。このため航走中の条件，
環境に応じたトリム角の変更が可能となり、操縦性の向
上を図ることができる。 【００１５】 【実施例】以下、本発明の実施例を図について説明す
る。図１ないし図７は、本発明の一実施例による船舶用
推進機のハイドロアシスト装置を説明するための図であ
り、図１は断面正面図、図２は要部拡大断面図、図３は
側面図、図４，図５は切換えバルブの状態を示す断面側
面図、図６は本実施例装置が搭載された船外機を示す側
面図、図７は本実施例装置の油圧回路図である。 【００１６】上記各図において、１は本実施例装置が搭
載された船体であり、この船体１の船尾１ａには船外機
（推進機）２が揺動自在に配設されている。この船外機
２は、スクリュ３が配設されたロアケース４ａの上部に
アッパケース４ｂを接続し、該アッパケース４ｂの上部
にエンジン５を搭載し、該エンジン５により上記スクリ
ュ３を回転駆動するように構成されている。 【００１７】上記船尾１ａにはクランプブラケット６が
取付け固定されており、該ブラケット６にはスイベルア
ーム７の上縁部７ａがチルト軸８を介して枢支されてい
る。このスイベルアーム７に上記船外機２が取付け固定
されており、これにより上記船外機２は船体１に対して
上下に揺動可能となっている。 【００１８】上記クランプブラケット６とスイベルアー
ム７との間に本実施例のハイドロアシスト装置１０が配
設されている。このハイドロ装置１０は上端が閉塞され
たシリンダ１１内にピストン１４を軸方向に摺動自在に
挿入配置し、該ピストン１４にピストンロッド１２の一
端部１２ａを固定接続し、該ロッド１２の他端部１２ｂ
を上記シリンダ１１の下端開口に挿着された蓋部材１３
を貫通して外方に突出させた構造のものである。 【００１９】上記シリンダ１１の上端部１１ａは上記ス
イベルアーム７に、上記ピストンロッド１２の他端部１
２ｂは上記クランプブラケット６にそれぞれ回動自在に
連結されており、上記ピストンロッド１２の伸縮にとも
なって上記船外機２が揺動するようになっている。 【００２０】上記シリンダ１１内は、上記ピストン１４
により第１油圧室１５と第２油圧室１６とに画成されて
いる。この両油圧室１５，１６に作動油Ａ′，Ａが充填
されており、該第１油圧室１５内の作動油Ａ′より上側
には高圧ガスＢが封入されている。 【００２１】また上記ピストン１４には上記第１，第２
油圧室１５，１６を連通する連通孔１７ａ，１７ｂがそ
れぞれ１個又は複数個形成されており、この各連通孔１
７ａ，１７ｂにはそれぞれリタンバルブ１８，アブソー
ババルブ１９が配設されている。 【００２２】上記シリンダ１１の外壁には膨出部１１ｂ
がシリンダ軸線に沿って一体形成されており、該膨出部
１１ｂ内には油圧通路２０が形成されている。この通路
２０の下端は上記シリンダ１１の下端部に開口して上記
第２油圧室１６に連通しており、上記通路２０の上端部
はシリンダ１１内の後述する段部２２より少し下側に開
口して上記第１油圧室１５に連通している。 【００２３】上記シリンダ１１内のピストン１４より上
側にはフリーピストン２１が軸方向に摺動自在に挿入配
置されており、該フリーピストン２１はピストン１４と
は離反可能となっている。また上記フリーピストン２１
の上部には下部より外径が若干小さく設定されたオイル
導入部２１ａが形成されている。さらに上記フリーピス
トン２１の頭部上面にはオイル連通用溝２１ｂが凹設さ
れており、この溝２１ｂは上記オイル導入部２１ａと第
１油圧室１５とを連通している。 【００２４】また上記シリンダ１１の第１油圧室１５内
には上記フリーピストン２１より小径のストッパ部２２
が段付きをなすように形成されており、このストッパ部
２２は上記油圧通路２０の上記第１油圧室１５内に臨む
開口２０ａより若干上部に位置している。このストッパ
部２２は上記フリーピストン２１の上昇端位置を、上記
オイル導入部２１ａが上記開口２０ａより上昇しない位
置に規制している。 【００２５】上記油圧通路２０の上端部に本実施例の特
徴をなす切換えバルブ２５が配設されている。この切換
えバルブ２５は、シリンダ軸線と直角方向に凹設された
バルブ穴１１ｃ内に回転自在に配設された円盤状のバル
ブ本体２６の軸芯に操作ロッド２７の一端を固定した構
造のものである。該バルブ本体２６の外側にはバルブシ
ート２８が配設されており、該バルブシート２８はシリ
ンダ１１に固定された蓋部材２９によって回転不能に固
定されている。なお、２０ｂは上記開口２０ａ側のバル
ブシートであり、該開口２０ａと同軸の連通孔を有す
る。 【００２６】また上記バルブシート２８には連通孔２８
ａが上記通路２０の開口２０ａと同軸をなすように形成
されており、さらに該バルブシート２８と上記蓋部材２
９との間には上記油圧通路２０と上記連通孔２８ａとを
連通させる環状の連通路２９ａが形成されている。 【００２７】そして、上記バルブ本体２６の上記開口２
０ａに対応する部分には、長孔２６ａが操作ロッド２７
の軸心を中心とする円弧状に貫通形成されている。この
長孔２６ａは楕円状の大径部２６ｂとこれに続く楕円状
の小径部２６ｃとを有しており、バルブ本体２６を操作
ロッド２７回りに回動させることにより、上記大径部２
６ｂ又は小径部２６ｃの何れかが上記開口２０ａ及び連
通孔２８ａと一致するようになっている。 【００２８】上記長孔２６ａの大径部２６ｂ内には２個
のボール３１，３１が配置されており、この両ボール３
１，３１の間には両者を外方に付勢するスプリング３２
が配設されている。上記大径部２６ｂが上記開口２０
ａ，連通孔２８ａと一致すると上記ボール３１，３１が
それぞれ開口２０ａ，バルブシート２８の連通孔２８ａ
を両方向に閉じ、また上記小径部２６ｃが上記開口２０
ａ，連通孔２８ａと一致すると油圧通路２０が連通す
る。 【００２９】また、図６に示すように、上記操作ロッド
２７にはアーム３３が固定接続されており、このアーム
３３にはケーブル３４の一端が接続されている。該ケー
ブル３４の他端は上記船外機２のエンジン５の外壁に配
設された操作レバー３５に接続されており、この操作レ
バー３５を進退させることにより上記切換えバルブ２５
を開閉操作するようになっている。 【００３０】上記ケーブル３４はこれの途中がクランプ
部材３６により上記シリンダ１１に固定されている。こ
れはチルトアップ・ダウン操作中に上記ケーブル３４と
他の部品とが干渉するのを回避するためのもので、これ
によりケーブル３４の耐久性の向上が図れる。 【００３１】次に本実施例の作用効果について説明す
る。本実施例のハイドロアシスト装置１０では、航走時
には操作レバー３５の操作によって切換えバルブ２５
を、上述の長孔２６ａの大径部２６ｂが上記開口２０
ａ，連通孔２８ａに一致する遮断位置（図３に示す位
置）に回動させておく。これにより第１油圧室１５から
第２油圧室１６へのオイルの流れ、及びその逆方向の流
れの両方とも遮断されてピストンロッド１２の伸縮がロ
ックされる。これにより船外機２は前進時，リバース時
の両方において所定のトリム位置に保持される。 【００３２】ここで上記切換えバルブ２５に対する作動
油の油圧の作用方向は操作ロッド２７の軸方向と一致し
ているのに対し、上記切換バルブ２５の移動方向は上記
操作ロッド２７と直角方向である。従って、本実施例の
切換えバルブ２５は油圧作用方向と直角方向に移動する
こととなる。 【００３３】また、航走中に上記船外機２が流木等に衝
突した場合は、この衝撃力によりピストンロッド１２が
伸張方向に引っ張られ、第２油圧室１６の油圧が上昇
し、これによりアブソーババルブ１９が開き、ピストン
ロッド１２が伸長し、ピストン１４とフリーピストン２
１との間に作動油が流入する。このピストンロッド１２
の伸長に伴って上記衝撃力が吸収される。また上記衝突
後は、推進力によってピストンロッド１２が収縮側に付
勢されるので、上記フリーピストン２１とピストン１４
との間の作動油がリタンバルブ１８を介して第２油圧室
１６側に戻り、船外機２は元のトリム位置に復帰する。 【００３４】さらに、上記航走中に船外機２のトリム角
をより垂直方向に調整する場合は、上記切換えバルブ２
５を連通位置に回動させると、推進力によってピストン
ロッド１２が収縮側に付勢され、第１油圧室１５内の作
動油が油圧通路２０を介して第２油圧室１６内に移動
し、これによりピストンロッド１２が収縮し、船外機２
はより垂直方向に移動する。所望のトリム角度になった
ところで上記切換えバルブ２５を遮断位置に回動させ
る。 【００３５】一方、船外機２をチルトアップする時は切
換えバルブ２５を、上記長孔２６ａの小径部２６ｃが上
記開口２０ａに一致する連通位置（図４に示す位置）に
回動させる。すると油圧通路２０が連通し、高圧ガスＢ
の圧力が第２油圧室１６内に伝わる。このときピストン
受圧面積は第１油圧室１５側が大きいので、ピストン１
４には下向きの力が作用し、これによりピストンロッド
１２が伸長し、その結果船外機２を水面上方に移動させ
る場合のチルト操作力が軽減される。 【００３６】このように本実施例によれば、切換えバル
ブ２５を作動油の油圧作用方向と直角方向に回動させて
切換え操作を行うようにしたので、切換バルブ２５を油
圧に抗して作動させる場合に比較して操作力を大幅に軽
減できる。また本実施例の切換バルブ２５では、ボール
３１を付勢するスプリング３２のばね力は該ボール３１
を長孔２６の両端に位置決めできる程度の大きさで済
み、この点からも切換え操作力を軽減でき、操作フィー
リングを向上できる。 【００３７】また本実施例の切換えバルブ２５は、長孔
２６ａを大径部２６ｂと小径部２６ｃとし、遮断時には
上記大径部２６ｂを開口２０ａに一致させ、連通時には
上記小径部２６ｃを開口２０ａに一致させるように構成
したので、連通時に通路内にボール等が位置することは
なく、従って通路面積を十分にとることができ、流路損
失を軽減して特にチルトアップ時の作動速度を向上でき
るとともに操作力を軽減できる。 【００３８】さらに本実施例では、上記切換えバルブ２
５として、２個のボール３１を、第１油圧室１５側の開
口２０ａ，及び第２油圧室１６側の連通孔２８ａを開閉
可能に配設することにより、第１油圧室１５から第２油
圧室１６方向への流れ及びその逆方向の流れの両方を遮
断可能としたので、前進及びリバースの両方のスラスト
保持が可能であり、また所望のトリム角でのスラスト保
持が可能であることから、航走条件，環境に応じたトリ
ム角の調整が可能であり操縦性を向上できる。 【００３９】また航走中のトリム角変更を、操船者の手
元に配設された操作レバー３５で操作することができ、
この点からも操作性を向上できる。 【００４０】さらにまた本実施例では、上記ピストン１
４にアブソーババルブ１９及びリターンバルブ１８を設
けるとともに、該ピストン１４の上側にフリーピストン
２１を配設したので、航走中に流木等に衝突した場合
は、船外機２が上方に跳ね上がって衝撃を吸収できると
ともに、該衝撃吸収後は自動的に元のトリム角に戻るこ
とができる。 【００４１】なお、上記実施例では、切換えバルブ２５
において、両方向の遮断機能を実現する構造として２個
のボール３１を配設したが、本発明の切換バルブは１個
のボールを油圧通路の途中に配設し、これで上記両方向
の遮断機能を実現するようにしてもよく、さらに他の遮
断機構を用いてもよい。また上記実施例では、切換えバ
ルブ２５を油圧作用方向と直角方向に移動させる構造と
して、回転構造を採用したが、これはスライド構造でも
よい。 【００４２】 【発明の効果】以上のように本発明に係る船舶用推進機
のハイドロアシスト装置によれば、切換えバルブを、連
通位置と遮断位置との間において、油圧作用方向と略直
角方向に移動させるように構成したので、従来のスプリ
ングのばね力及び作動油の油圧に抗して操作する構造に
比べて切換え操作力を大幅に低減でき、それだけ操作性
を改善できる効果がある。 【００４３】また上記油圧通路内に切換用のピン等が存
在することはなく、油圧通路の切換部分の通路面積を大
きくとることができるので、チルトアップ時の抵抗を小
さくしてチルト操作力を軽減でき、この点からも操作性
を向上できる。 【００４４】さらに本発明では、上記切換えバルブによ
り油圧通路を両流れ方向において遮断するように構成し
たので、リバース航走時及び前進時の両方において所望
のトリム角に推進機をロックでき、航走中の条件，環境
に応じたトリム角の制御が可能となり、操縦性を向上で
きる効果がある。

【図面の簡単な説明】 【図１】本発明の一実施例による船外機用ハイドロアシ
スト装置の断面正面図である。 【図２】上記実施例装置の要部の拡大断面図である。 【図３】上記実施例装置の側面図である。 【図４】上記実施例装置の切換えバルブの油圧通路遮断
状態を示す断面図である。 【図５】上記実施例装置の切換えバルブの連通状態を示
す断面図である。 【図６】上記実施例装置が配設された船外機を示す側面
図である。 【図７】上記実施例装置の回路図である。 【図８】従来のハイドロアシスト装置を示す図である。 【図９】従来の切換えバルブを示す断面平面図である。 【図１０】従来の切換えバルブの遮断状態，連通状態を
示す断面図である。 【図１１】従来のハイドロアシスト装置の回路図であ
る。 【符号の説明】 １ 船体 ２ 船外機（推進機） １０ ハイドロアシスト装置 １１ シリンダ １２ ピストンロッド １４ ピストン １５ 第１油圧室 １６ 第２油圧室 ２０ 油圧通路 ２５ 切換えバルブ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平２−70596（ＪＰ，Ａ) 実開 平４−73635（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B63H 20/08 F16F 9/00

Claims (1)

1. (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】 船体又は該船体に揺動自在に配設された
   推進機の何れか一方に連結されるシリンダ内に、ピスト
   ンを軸方向に摺動自在に挿入して該シリンダ内を第１，
   第２油圧室に画成し、上記ピストンのロッドを上記船体
   又は推進機の何れか他方に連結し、上記第１，第２油圧
   室を連通する油圧通路を形成するとともに、該油圧通路
   に切換えバルブを配設してなる船舶用推進機のハイドロ
   アシスト装置において、上記切換えバルブを、上記油圧
   通路を連通する連通位置と、該油圧通路を上記第１油圧
   室から第２油圧室への流れ，及び第２油圧室から第１油
   圧室への流れの両方とも遮断する遮断位置との間で、シ
   リンダから該切換えバルブへの圧力作用方向と略直角方
   向に移動するバルブ本体と、該バルブ本体により支持さ
   れたボールとを備えたものとし、上記バルブ本体を遮断
   位置に移動させると上記ボールが油圧通路に一致して該
   油圧通路を閉塞し、該バルブ本体を連通位置に移動させ
   ると該ボールが油圧通路から外れて該油圧通路を連通さ
   せることを特徴とする船舶用推進機のハイドロアシスト
   装置。