JP4033711B2

JP4033711B2 - 船外機のパワーチルト・トリム装置

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Publication number: JP4033711B2
Application number: JP2002148124A
Authority: JP
Inventors: 吉彦岡部
Original assignee: ヤマハマリン株式会社
Priority date: 2002-05-22
Filing date: 2002-05-22
Publication date: 2008-01-16
Anticipated expiration: 2022-05-22
Also published as: US20040014375A1; JP2003341593A; US6948988B2

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、小型、中型船舶で使用される船外機のパワーチルト・トリム装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、小型、中型船舶において使用される船外機にはパワーチルト・トリム装置を備えたものがあり、このパワーチルト・トリム装置としては、例えば、特開平９−３１５３８８号公報に開示されたものがある。このパワーチルト・トリム装置は、両端を船体側と船外機本体側にそれぞれ連結して取り付けられた油圧シリンダを作動油の供給によって伸縮することにより、船体側に対して船外機本体側を傾斜させるようになっている。
【０００３】
そして、その傾斜角度は、油圧シリンダの伸縮量に応じて傾斜角度の少ないトリム領域（主として高速走行時等に設定される）と傾斜角度の大きいチルト領域（低速走行時や船体を陸揚げする際等に設定される）とに設定される。また、作動油の供給により油圧シリンダや作動油を供給するための油路の油圧が上昇し、船外機本体の傾斜角度がトリム領域からチルト領域の所定の域に達すると、油路に設けられたリリーフバルブが開いて、油圧シリンダや油路の圧力を下げるようになっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、船舶においては、チルトアップ（船外機本体をチルト領域内の角度で上昇させる）をしながら低速走行する場合に、リリーフバルブを開放するためのリリーフ圧の値が船舶の大きさや、馬力によって異なる。したがって、前述した従来のパワーチルト・トリム装置では、リリーフ圧の異なる複数種類のリリーフバルブが必要となり、パワーチルト・トリム装置の製造や製品管理が煩雑になるという問題が生じていた。
【０００５】
【発明の概要】
本発明は、上記問題に対処するためになされたもので、その目的は、リリーフバルブにリリーフ圧変更装置を設けてリリーフ圧を可変にすることにより仕様の統一を図れる船外機のパワーチルト・トリム装置を提供することである。
【０００６】
上記の目的を達成するため、本発明による船外機のパワーチルト・トリム装置の構成上の特徴は、船体側に取り付けられる取付け部材と、船外機本体に取り付けられ取付け部材にチルト軸を介して回転自在に連結された回転部材との間に設けられ、取付け部材に対して、船外機本体および回転部材を傾斜角の小さなトリム領域から傾斜角の大きなチルト領域に亘って傾斜させる船外機のパワーチルト・トリム装置において、伸縮することにより、取付け部材に対して船外機本体および回転部材を傾斜させる油圧シリンダと、油路を介して油圧シリンダに作動油を供給し油圧シリンダを伸縮させるポンプ機構と、作動油の供給により、油路の油圧が所定値になったときに、油路から作動油を流出させることにより油路の油圧を低下させるリリーフバルブと、リリーフバルブのリリーフ圧を変更するリリーフ圧変更装置とを備えるとともに、リリーフ圧変更装置を船外機における船体に面した部分に位置させて、リリーフバルブを取り付けたことにある。
【０００７】
前記のように構成した本発明の構成では、油路の油圧が所定値になったときに、バルブを解放して油路の油圧を下げるリリーフバルブに、リリーフ圧を変更するためのリリーフ圧変更装置を設けている。したがって、このリリーフ圧変更装置の設定を変更することにより、リリーフバルブに任意の油圧が負荷されたときに、リリーフバルブが開くようにすることができる。この結果、船舶の大きさや馬力に関係なく、同じ仕様のリリーフバルブを用い適宜、リリーフ圧を変更することにより使用に応じたものにすることができる。これによって、パワーチルト・トリム装置の仕様統一が図れる。この場合、パワーチルト・トリム装置に種類の異なる複数のリリーフバルブが設けられていれば、その複数のリリーフバルブのすべてに、または任意のリリーフバルブを選択して、リリーフ圧変更装置を取り付けることができる。
【０００８】
また、本発明では、リリーフ圧変更装置を船外機における船体に面した部分に位置させて、リリーフバルブを取り付けている。これによると、工場等で、船外機を船体に組み付ける際、作業者が見やすい位置にリリーフ圧変更装置があるため、リリーフバルブにおけるリリーフ圧の調節作業や設定の確認作業をし易くなる。また、船舶の使用時には、リリーフ圧変更装置は、船体の側面が塞がって見えなくなるため、使用者が誤った設定をすることを防止できる。
【０００９】
また、本発明の他の構成上の特徴は、リリーフバルブを、油路の油圧が所定値を超えたときに作動するアップリリーフバルブで構成したことにある。これによると、チルトアップ中に、船外機本体側を下方に押し下げる推力が一定値を超えたときに、チルトアップ状態を停止させて船外機本体側がそれ以上傾斜して上方に移動しなくすることができる。この結果、一定以上の船外機本体側を下方に押し下げる水力がかかったままプロペラが水面に出たときに生じる船舶のスピンを防止することができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明にかかる船外機のパワーチルト・トリム装置の一実施形態を図面を用いて説明する。図１および図２は、同実施形態によるパワーチルト・トリム装置を備えた船外機１０を示している。この船外機１０は、船外機本体１０ａと、船外機本体１０ａに取り付けられた本発明の回転部材としてのスイベルブラケット１１と、スイベルブラケット１１に連結されスイベルブラケット１１を介して船外機本体１０ａを支持する本発明の取付け部材としての一対のクランプブラケット１２ａ，１２ｂを備えている。
【００１１】
船外機本体１０ａの外表部を形成するハウジングは、トップカウル１３ａ、アッパーケース１３ｂおよびロアケース１３ｃで構成されており、トップカウル１３ａの内部には、エンジン（図示せず）が収納され、ロアケース１３ｃにはスクリュー１４が取り付けられている。そして、アッパーケース１３ｂ内には、エンジンによる駆動力をスクリュー１４に伝達する動力伝達機構（図示せず）が収容されている。
【００１２】
スイベルブラケット１１には、軸線方向を略垂直方向にして軸線回りに回転可能に操舵軸（図示せず）が組み付けられており、スイベルブラケット１１は、この操舵軸を介してアッパーケース１３ｂの前側部（船舶の前進方向側の側部）に連結されている。このため、船外機本体１０ａは、スイベルブラケット１１に対して水平面内で回転できる。また、スイベルブラケット１１の上端部は、船体（図示せず）の後尾に着脱可能に取り付けられる一対のクランプブラケット１２ａ，１２ｂの上端部に、チルト軸１５を介して連結されている。
【００１３】
すなわち、一対のクランプブラケット１２ａ，１２ｂは、船体の左右方向に所定間隔を保って配置されており、両クランプブラケット１２ａ，１２ｂの上端部にチルト軸１５が水平に掛け渡されている。そして、チルト軸１５におけるクランプブラケット１２ａ，１２ｂ間に、スイベルブラケット１１の上端部がチルト軸１５の軸線回りに回転可能な状態で取り付けられている。また、クランプブラケット１２ａ，１２ｂの間には、スイベルブラケット１１を回転駆動するためのパワーチルト・トリム装置ＰＴＴが設置されている。
【００１４】
パワーチルト・トリム装置ＰＴＴは、下部側の所定部分がクランプブラケット１２ａ，１２ｂに連結され、上端部側がスイベルブラケット１１に連結されている。そして、後述する油圧シリンダ機構のシリンダを伸縮させることにより、船外機本体１０ａおよびスイベルブラケット１１をチルト軸１５を中心として回転させて、スクリュー１４の位置および角度を上下に変化させる。これによって、パワーチルト・トリム装置ＰＴＴは、スクリュー１４の推進力の方向を変えて、船舶の姿勢を最適な角度に保ち、船舶の走行を状況に応じたものにすることができる。
【００１５】
前述したシリンダの伸縮は、電動モータ１６と電動モータ１６によって駆動されるギアポンプ１７（図６参照）からなるポンプ機構の作動によって作動油をシリンダに供給することによって行われ、このパワーチルト・トリム装置ＰＴＴは、作動油を供給するための油路やリザーブタンク１８を備えている。
【００１６】
パワーチルト・トリム装置ＰＴＴは、図３および図４に示したように、チルトシリンダ２０と、チルトシリンダ２０の両側に設けられた一対のトリムシリンダ３０，４０からなる３シリンダ式の油圧シリンダ機構を備えている。チルトシリンダ２０は、作動油が供給・排出されるシリンダ本体２１と、シリンダ本体２１への作動油の供給・排出によりシリンダ本体２１から進退するピストンロッド２２とで構成されている。
【００１７】
そして、ピストンロッド２２の上端部に一体的に形成された円筒状の環状部２３の挿通穴に、スイベルブラケット１１に設けられた支軸（図示せず）を回転自在に挿通させている。このため、シリンダ本体２１からピストンロッド２２が突出すると船外機本体１０ａおよびスイベルブラケット１１がチルト軸１５を中心として回転しその下部側部分が上昇する。
【００１８】
トリムシリンダ３０は、作動油が供給・排出されるシリンダ本体３１と、シリンダ本体３１への作動油の供給・排出によりシリンダ本体３１から進退するピストンロッド３２とで構成されており、その内径は、チルトシリンダ２０のシリンダ本体２１の内径よりも大きく設定されている。また、トリムシリンダ４０は、トリムシリンダ３０と同一の構成からなっており、シリンダ本体４１と、ピストンロッド４２（図６参照）とで構成されている。そして、トリムシリンダ３０，４０のピストンロッド３２，４２が、それぞれシリンダ本体３１，４１から突出すると、その先端部はスイベルブラケット１１の所定箇所に当たって押し上げ、船外機本体１０ａおよびスイベルブラケット１１の下部側を上昇させる。
【００１９】
また、このパワーチルト・トリム装置ＰＴＴには、所定圧以上になると開放されて、ギアポンプ１７からチルトシリンダ２０およびトリムシリンダ３０，４０に供給する作動油の油圧を規定するためのアップリリーフバルブ５０とダウンリリーフバルブ６０が設けられている。
【００２０】
アップリリーフバルブ５０は、図４および図５（機能図）に示すように、ケーシング５１内に形成された弁座５２に着座する弁体５３と、弁体５３を弁座５２方向に付勢する付勢機構とを有する。付勢機構は、弁体５３を弁座５２方向に押圧する押圧ロッド５４と、ケーシング５１内に固定された円筒部材５５の内周面に形成した雌ねじに外部から螺着された調節ねじ５６と、押圧ロッド５４と調節ねじ５６の間に介装された圧縮スプリング５７とからなる。この調節ねじ５６は、図２および図３に示すように、船外機１０を船体に取り付けた際に、船体に対向する外表面に露呈している。
【００２１】
このように構成したアップリリーフバルブ５０においては、圧縮スプリング５７の付勢力によってリリーフ圧が決定される。そして、この圧縮スプリング５７の付勢力は調節ねじ５６の円筒部材５５への進入量によって決まる。したがって、調節ねじ５６の調節により、アップリリーフバルブ５０のリリーフ圧を適宜変更設定することができる。
【００２２】
ダウンリリーフバルブ６０も、アップリリーフバルブ５０と同様に構成されている。このダウンリリーフバルブ６０の調節ねじ６６は、図２および図３に示すように、船外機１０を船体に取り付けた際に、船体に対向する外表面にアップリリーフバルブ５０と並んで露呈している。
【００２３】
そして、このパワーチルト・トリム装置ＰＴＴの下端側部分には、図４に示すように、４個の挿通穴１９が設けられており、この挿通穴１９に、クランプブラケット１２ａ，１２ｂに設けられた固定用軸を挿通させて、パワーチルト・トリム装置ＰＴＴは、クランプブラケット１２ａ，１２ｂに固定されている。また、チルトシリンダ２０の下端部には、挿通穴を備えた環状部（図示せず）が設けられており、この環状部の挿通穴に、パワーチルト・トリム装置ＰＴＴの下端側に設けられた支軸１９ａを挿通させて、チルトシリンダ２０は、パワーチルト・トリム装置ＰＴＴの他の部分およびクランプブラケット１２ａ，１２ｂに対しても回転可能になっている。
【００２４】
つぎに、電動モータ１６、ギアポンプ１７、リザーブタンク１８、チルトシリンダ２０、トリムシリンダ３０，４０およびリリーフバルブ５０，６０を含む油圧回路について図６を用いて説明する。ギアポンプ１７は、第１および第２ポート１７ａ，１７ｂを備え、電動モータ１６の正転時に第２ポート１７ｂから作動油を吸入して、第１ポート１７ａから作動油を吐出する。また、ギアポンプ１７は、電動モータ１６の逆転時には、第１ポート１７ａから作動油を吸入して、第２ポート１７ｂから作動油を吐出する。
【００２５】
このギアポンプ１７の第１および第２ポート１７ａ，１７ｂからチルトシリンダ２０に対して作動油を供給する油路内には、メインバルブ装置７０が介装されている。なお、メインバルブ装置７０とチルトシリンダ２０とを連通させる各油路を、以下油路Ｌ１，Ｌ２という。
【００２６】
メインバルブ装置７０は、シリンダ７１を備えており、シリンダ７１内には、液密的かつ摺動可能にシャトル７２が収容され、同シャトル７２の両側に油室７１ａ，７１ｂが形成されている。これらの油室７１ａ，７１ｂは、それぞれギアポンプ１７の第１および第２ポート１７ａ，１７ｂに連通している。また、シリンダ７１の両端には、開閉バルブ７３，７４が組み付けられている。開閉バルブ７３は、油室７１ａの作動油圧の上昇により開き、また、油室７１ｂの作動油圧の上昇に伴う図示左方向のシャトル７２の移動により、同シャトル７２の油室７１ａ側面に取り付けたニードルの押圧によっても開かれる。開閉バルブ７４は、油室７１ｂの作動油圧の上昇により開き、また、油室７１ａの作動油圧の上昇に伴うシャトル７２の図示右方向の移動により、同シャトル７２の油室７１ｂ側面に取り付けたニードルの押圧によっても開かれる。
【００２７】
チルトシリンダ２０のシリンダ本体２１内には、フリーピストン２４と、ピストンロッド２２の下端（図６では左側の端部）に固定された固定ピストン２５とが液密的かつ摺動可能に収容されており、フリーピストン２４の下方に下油室２１ａが形成され、固定ピストン２５の上方に上油室２１ｂが形成されている。そして、下油室２１ａは油路Ｌ１に連通し、上油室２１ｂは油路Ｌ２に連通している。
【００２８】
また、固定ピストン２５には、外力により固定ピストン２５が強制的に上昇されたときに、フリーピストン２４との間に形成される緩衝用の中間油室２１ｃと、上油室２１ｂとを連通させる二つの油路が形成されており、その一方の油路にはアブソーバリリーフバルブ２６が設けられ、他方の油路にはチェックバルブ２７が設けられている。アブソーバリリーフバルブ２６は、上油室２１ｂ内の油圧が所定値を超えたときに、上油室２１ｂから中間油室２１ｃへの作動油の流入を可能にし、チェックバルブ２７は、中間油室２１ｃから上油室２１ｂへの作動油の流入のみを可能にする。
【００２９】
なお、このアブソーバリリーフバルブ２６は、アップリリーフバルブ５０およびダウンリリーフバルブ６０と同様、リリーフ圧を調節可能とするが、調節ねじは船外機１０の外表面には露出していない。また、フリーピストン２４は、固定ピストン２５と離れて移動することができるが、通常の作動時には、固定ピストン２５と一体となって移動する。
【００３０】
トリムシリンダ３０，４０のシリンダ本体３１，４１内には、ピストンロッド３２，４２の下端に固定されたピストン３３，４３が液密的かつ摺動可能に収容されている。そして、シリンダ本体３１，４１内におけるピストン３３，４３の上下に、ピストン３３，４３によって区画された下油室３１ａ，４１ａおよび上油室３１ｂ，４１ｂが形成されている。下油室３１ａ，４１ａは油路Ｌ１に連通している。また、トリムシリンダ３０，４０の上油室３１ｂ，４１ｂはチェックバルブ８１を介してリザーブタンク１８に連通しており、これによって、上油室３１ｂ，４１ｂ内の作動油をリザーブタンク１８側に流出させることができる。
【００３１】
ギアポンプ１７の第１ポート１７ａは、アップリリーフバルブ５０を介して、チェックバルブ８１の上流に接続されており、アップリリーフバルブ５０のリリーフ圧によってギアポンプ１７の最大吐出圧が規定されるようになっている。なお、チェックバルブ８１のリリーフ圧は極めて小さく設定されている。また、ギアポンプ１７の第１ポート１７ａは、チェックバルブ８２を介してリザーブタンク１８に接続されており、ギアポンプ１７は、吸入する作動油の不足時に、不足分をリザーブタンク１８から吸入する。
【００３２】
ギアポンプ１７の第２ポート１７ｂは、ダウンリリーフバルブ６０を介して、チェックバルブ８１の上流に接続されており、ダウンリリーフバルブ６０のリリーフ圧によってギアポンプ１７の最大吐出圧が規定されるようになっている。また、ギアポンプ１７の第２ポート１７ｂは、チェックバルブ８３を介してリザーブタンク１８に接続されており、ギアポンプ１７は吸入する作動油の不足時に、不足分をリザーブタンク１８から吸入する。さらに、チェックバルブ８１と並列に、チェックバルブ８１と逆方向のチェックバルブ８４も設けられている。
【００３３】
さらに、油路Ｌ１は、チェックバルブ９１およびマニュアルバルブ９２を介して、リザーブタンク１８に連通されており、油路Ｌ２は、チェックバルブ９３およびマニュアルバルブ９２を介して、リザーブタンク１８に連通されている。チェックバルブ９１，９３は、それぞれ油路Ｌ１および油路Ｌ２側からリザーブタンク１８側への作動油の排出を可能にし、その逆方向への作動油の流入を禁止する。また、マニュアルバルブ９２は通常は閉じられており、パワーチルト・トリム装置ＰＴＴから作動油を抜くときなどに手動によって開けられて、装置内部の作動油をリザーブタンク１８に排出する。
【００３４】
前述した各チェックバルブやリリーフバルブは、それぞれ設置位置に応じた必要なリリーフ圧に設定されている。また、船体における操舵席近傍には、パワーチルト・トリム装置ＰＴＴを操作するためのスイッチ（図示せず）が設けられている。なお、図６においては、説明の便宜上、２箇所にリザーブタンク１８を表しているが、これらは同一のものであり、リザーブタンク１８は１個だけ設けられている。
【００３５】
この構成において、船外機１０が取り付けられた船舶を水上に浮かべ、船舶を高速走行させる場合には、まず、スイッチを操作することにより、船外機本体１０ａおよびスイベルブラケット１１をトリム領域の範囲内の角度で上方に向けて傾斜させる。この場合、スイッチの操作により、電動モータ１６を正転させる。この電動モータ１６の正転によりギアポンプ１７は、リザーブタンク１８からチェックバルブ８３を介して作動油を汲み上げて、同作動油を第２ポート１７ｂ側から吸入して第１ポート１７ａ側に吐出する。これによって、作動油はメインバルブ装置７０の油室７１ａに供給されて、油室７１ａ内の油圧を上昇させて開閉バルブ７３を押し開き、油路Ｌ１に供給される。
【００３６】
このとき、油路Ｌ１の油圧が上昇するとともに、チルトシリンダ２０の下油室２１ａおよびトリムシリンダ３０，４０の下油室３１ａ，４１ａの油圧も上昇する。このため、チルトシリンダ２０のフリーピストン２４、固定ピストン２５およびトリムシリンダ３０，４０のピストン３３，４３が上昇を開始する。この際、ピストン３３，４３の上昇によって、トリムシリンダ３０，４０の上油室３１ｂ，４１ｂ内の作動油はチェックバルブ８１を介してリザーブタンク１８に排出される。
【００３７】
また、このときチルトシリンダ２０の下油室２１ａおよびトリムシリンダ３０，４０の下油室３１ａ，４１ａ内の油圧上昇にともなって、メインバルブ装置７０の油室７１ａ内の油圧も上昇して、シャトル７２が図示右方向に移動してニードルによって開閉バルブ７４を押し開く。これによって、チルトシリンダ２０の上油室２１ｂ側の作動油はメインバルブ装置７０の油室７１ｂを介してギアポンプ１７に吸入される。
【００３８】
このようなトリムシリンダ３０，４０のピストン３３，４３の上昇により、ピストンロッド３２，４２をシリンダ本体３１，４１から上方に突出させ、その突出量に応じて船外機本体１０ａおよびスイベルブラケット１１をトリム領域の範囲内の角度で上方に傾斜させる。このとき、チルトシリンダ２０のフリーピストン２４および固定ピストン２５もシリンダ本体２１内で上昇し、ピストンロッド２２をシリンダ本体２１から上方に突出させ、その突出量に応じて船外機本体１０ａおよびスイベルブラケット１１をトリムシリンダ３０，４０とともに上方に傾斜させる。
【００３９】
この場合、トリムシリンダ３０，４０のシリンダ本体３１，４１の内径は、チルトシリンダ２０のシリンダ本体２１の内径よりも大きく設定されているので、トリムシリンダ３０，４０が、主に前記船外機本体１０ａおよびスイベルブラケット１１の上方への傾斜に関与する。
【００４０】
そして、船外機本体１０ａの傾斜が適正になったところで、スイッチの操作を解除して、ギアポンプ１７を停止させることにより、メインバルブ装置７０を閉じてその状態を維持することができる。このようにして、船外機本体１０ａおよびスイベルブラケット１１をトリム領域内の適当な角度に傾斜させることにより、船舶を高速走行させることができる。すなわち、船舶が高速走行する場合、船体の姿勢は船首側がやや水面から上がった状態になることが必要で、船外機本体１０ａの傾斜角度をトリム領域内で傾斜させることにより、このような走行が可能になる。
【００４１】
船舶が浅瀬に進入して低速走行する場合や、停止して陸揚げする場合には、さらに、スイッチを操作することにより、電動モータ１６を正転させる。この場合、トリムシリンダ３０，４０のピストンロッド３２，４２の突出量は、ピストン３３，４３がシリンダ本体３１，４１の天井部に到達したときに最大となり、トリムシリンダ３０，４０は船外機本体１０ａおよびスイベルブラケット１１をさらに上方に押し上げることができない。
【００４２】
これに対して、チルトシリンダ２０は、ピストンロッド２２をさらに上方に突出させることができる。したがって、前記電動モータ１６の正転により、ギアポンプ１７から吐出された作動油は、メインバルブ１７の第１ポート１７ａを介してチルトシリンダ２０の下油室２１ａ内に供給されるとともに、上油室２１ｂ内の作動油は、メインバルブ装置７０の油室７１ｂを介してギアポンプ１７に吸入される。この結果、フリーピストン２４および固定ピストン２５はシリンダ本体２１内で上昇してピストンロッド２２を突出させ、その突出量に応じて船外機本体１０ａおよびスイベルブラケット１１をチルト領域の範囲内の角度で上方に傾斜させる。
【００４３】
また、船外機本体１０ａおよびスイベルブラケット１１の傾斜角度がチルト領域の上限に達して、チルトシリンダ２０の固定ピストン２５がシリンダ本体２１の上端面に突き当たり、ギアポンプ１７の第１ポート１７ａから吐出される作動油圧がアップリリーフバルブ５０のリリーフ圧に達すると、アップリリーフバルブ５０が開いて、ギアポンプ１７から吐出される作動油をリザーブタンク１８に流出する。その結果、過剰な油圧の上昇によるチルトシリンダ２０の破損や、負荷の増加による電動モータ１６の故障を防止することができる。
【００４４】
また、このアップリリーフバルブ５０のリリーフ圧は、チルトアップ中に船外機本体１０ａを下方に押し下げる力が所定値を超えるとアップリリーフバルブ５０が開くとともに、トリムアップ中に船外機本体１０ａを下方に押し下げる力が負荷されてもアップリリーフバルブ５０は開かないように設定される。
【００４５】
また、水上において通常の走行をするために、船外機本体１０ａおよびスイベルブラケット１１の傾斜角度をチルト領域で小さくする場合には、スイッチの操作により、電動モータ１６を逆転させる。この電動モータ１６の逆転により、ギアポンプ１７は、第１ポート１７ａ側から作動油を吸入して第２ポート１７ｂに吐出する。ギアポンプ１７から吐出された作動油は、メインバルブ装置７０の油室７１ｂ内に供給されて開閉バルブ７４を押し開き、油路Ｌ２を介してチルトシリンダ２０の上油室２１ｂに供給される。
【００４６】
また、このとき、油室７１ｂの油圧が上昇して、メインバルブ装置７０のシャトル７２が図示左方向に移動してニードルによって開閉バルブ７３を押し開く。これによって、チルトシリンダ２０の下油室２１ａ内の作動油がメインバルブ装置７０の油室７１ａを介して、ギアポンプ１７に吸入される。この作動油の移動にしたがって、チルトシリンダ２０のフリーピストン２４および固定ピストン２５は一体となって下降していく。このフリーピストン２４および固定ピストン２５の下降にともなって、船外機本体１０ａとスイベルブラケット１１の傾斜角度も小さくなって船外機本体１０ａのスクリュー１４は下降していく。
【００４７】
さらに、チルトシリンダ２０の上油室２１ｂへの作動油の供給と下油室２１ａからの作動油の排出が進み、フリーピストン２４および固定ピストン２５がシリンダ本体２１の所定の低い位置に達すると、船外機本体１０ａとスイベルブラケット１１の傾斜角度はチルト領域の最下端に達する。ここで、さらにギアポンプ１７の作動を継続させると、ギアポンプ１７の第２ポート１７ｂ側の油圧が上昇するとともに、油路Ｌ１側の作動油がギアポンプ１７に吸引される。
【００４８】
その結果、リザーブタンク１８の作動油がチェックバルブ８４を介してトリムシリンダ３０，４０の上油室３１ｂ，４１ｂに流入する。このため、トリムシリンダ３０，４０の下油室３１ａ，４１ａ内の作動油は、メインバルブ装置７０の油室７１ａを通過してギアポンプ１７に吸入され、ギアポンプ１７から吐出される作動油は、チルトシリンダ２０の上油室２１ｂに送られる。この油室２１ｂへの作動油の供給により、ギアポンプ１７の第２ポート１７ｂ側の油圧が上昇し、その油圧が所定値に達すると、ギアポンプ１７内に吸入された作動油の過剰分は、ギアポンプ１７とリザーブタンク１８を連通する油路を介してリザーブタンク１８に流出される。
【００４９】
そして、また、リザーブタンク１８の作動油が油室３１ｂ，４１ｂに送られ、その間トリムシリンダ３０，４０のピストン３３，４３はシリンダ本体３１，４１内で下降していく。この際、チルトシリンダ２０の下油室２１ａの作動油もギアポンプ１７に吸入され、フリーピストン２４および固定ピストン２５も同時にシリンダ本体２１内で下降していく。
【００５０】
そして、トリムシリンダ３０，４０のピストン３３，４３がシリンダ本体３１，４１内で最下端に達するとともに、チルトシリンダ２０のフリーピストン２４および固定ピストン２５がシリンダ本体２１内で最下端に達すると、船外機本体１０ａとスイベルブラケット１１の傾斜角度はトリム領域の最下端に達する。この場合、船外機本体１０ａとスイベルブラケット１１は垂直方向（スクリュー１５の回転軸が水面と平行なる状態）を越えて、船体側に少し傾斜した状態になる。
【００５１】
さらに、電動モータ１６の駆動が継続して、チルトシリンダ２０の上油室２１ｂに作動油が供給されて、ギアポンプ１７の第２ポート１７ｂ側の油圧が上昇し、その油圧が所定値に達すると、ダウンリリーフバルブ６０が開く。このため、ギアポンプ１７から吐出される作動油は、ダウンリリーフバルブ６０およびチェックバルブ８１を介してリザーブタンク１８に流出される。これによって、チルトシリンダ２０に過大な圧力が負荷されることが防止される。
【００５２】
また、船舶の走行中に、船外機本体１０ａに流木等が衝突して、船外機本体１０ａを後方に無理に押そうとする衝撃力が付与され、その衝撃力が所定値を超えた場合、チルトシリンダ２０のピストンロッド２２が上方に引っ張られ、固定ピストン２５はフリーピストン２４と離れて上方に移動し始める。このとき、アブソーバリリーフバルブ２６が開いて、上油室２１ｂ内の作動油が固定ピストン２５とフリーピストン２４の間に流入する。これによって、固定ピストン２５とフリーピストン２４の間に中間油室２１ｃが形成され、その容積増加に応じて固定ピストン２５は上昇する。
【００５３】
この場合、ピストンロッド２２のシリンダ本体２１からの突出量により、中間油室２１ｃ内の一部は真空状態になる。または、中間油室２１ｃ内は負圧になり、作動油中に溶解していた気体が作動油から分離する、いわゆるキャビテーションが発生する。この真空部分またはキャビテーションによって、ピストンロッド２２のシリンダ本体２１からの突出に伴う上油室２１ｂと中間油室２１ｃのトータル容積の減少が吸収される。
【００５４】
この結果、船外機本体１０ａは無理なく上方に回転して跳ね上がり衝撃に対する抗力を小さくすることができる。そして、流木等による衝撃力が無くなると、中間油室２１ｃが負圧になっているため、固定ピストン２５が下方に吸引され、中間油室２１ｃ内の作動油はチェックバルブ２７を通って上油室２１ｂ内に戻り、船外機本体１０ａは衝突前の状態に戻る。これによって、流木等の衝突による船外機１０の損傷を最小限に留めることができる。
【００５５】
このように、本実施形態によるパワーチルト・トリム装置ＰＴＴでは、アップリリーフバルブ５０にリリーフ圧を調節するための調節ねじ５６を設けているため、チルトアップ時に、船外機本体１０ａを下方に押し下げる力が働いたとき、チルトアップを中断させるためのリリーフ圧を任意の値に設定することができる。この結果、アップリリーフバルブ５０のリリーフ圧を適宜調節することができるため、馬力等の異なる種々の船外機を用いることができ、パワーチルト・トリム装置ＰＴＴの仕様の統一が図れる。また、アップリリーフバルブ５０の調節ねじ５６が、パワーチルト・トリム装置ＰＴＴにおける船体側部分に設けられているため、船外機１０の製造の際には、調節や確認の作業が容易になる。また、使用の際には、船舶の側面に隠れてしまうため、使用者が誤った調節をすることを防止できる。
【００５６】
また、船外機本体１０ａとスイベルブラケット１１の傾斜角度が、チルト領域からトリム領域に移行していき、チルトシリンダ２０のフリーピストン２４がシリンダ本体２１の下端面に達しても、さらに、電動モータ１６を駆動し続けると、油圧が上昇するため、ダウンリリーフバルブ６０が開き、電動モータ１６の負荷を低減できる。この場合も、ダウンリリーフバルブ６０のリリーフ圧を適宜調節することができるため、一種類のダウンリリーフバルブ６０を馬力等の異なる種々の船外機で用いることができる。また、アップリリーフバルブ５０と同様、調節ねじ６６が、パワーチルト・トリム装置ＰＴＴにおける船体側部分に設けられているため、船外機１０の製造の際の調節や確認の作業が容易になり、使用の際には、使用者が誤った調節をすることを防止できる。
【００５７】
さらに、チルトシリンダ２０に、アブソーバリリーフバルブ２６を設けているため、船外機本体１０ａに流木等が衝突してもその衝突による船外機本体１０ａの損傷を最小限にすることができる。このアブソーバリリーフバルブ２６のリリーフ圧は、バックスラスト（後進するときの推力で船外機本体１０ａを前方に押そうとする力）がかかったときにバルブが開かない値に設定しておく。これによって、一種類のアブソーバリリーフバルブ２６を種々の船外機で用いることができる。
【００５８】
また、図７は、上記実施形態のアップリリーフバルブ５０の変形例によるアップリリーフバルブ５０Ａを示している。このアップリリーフバルブ５０Ａでは、アップリリーフバルブ５０の調節ねじ５６に代えて、回転カム５８と従動子５９からなるカム機構が用いられている。この回転カム５８は軸５８ａを中心として軸線回りに回転可能になっており、回転することにより従動子５９を、図８（ａ），（ｂ），（ｃ）に示したように回転カム５８の回転角に応じて軸線方向に移動させる。
【００５９】
このアップリリーフバルブ５０Ａのそれ以外の部分の構成については、アップリリーフバルブ５０と同一であり、図面の同一部分に同一符号を記している。したがって、この変形例に係るアップリリーフバルブ５０Ａによっても、上記実施形態のアップリリーフバルブ５０と同様に、リリーフ圧が調節可能である。さらに、上記実施形態のアブソーバリリーフバルブ２６およびダウンリリーフバルブ６０も、変形例に係るアップリリーフバルブ５０Ａと同様に構成できる。
【００６０】
また、前述した実施形態においては、アブソーバリリーフバルブ２６およびダウンリリーフバルブ６０のリリーフ圧を調節可能としたが、これらのバルブ２６，６０のリリーフ圧を一定にして、調節ばねまたはカム機構のない構成にすることもできる。この場合、アブソーバリリーフバルブ２６は、突発的な衝撃等以外の通常発生する推力に対して開かないように設定しておけばよく、ダウンリリーフバルブ６０は、リリーフ圧の高い方に統一しておけば種々の船外機に対応できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態によるパワーチルト・トリム装置を備えた船外機を示す側面図である。
【図２】図１に示した船外機の背面図である。
【図３】本発明によるパワーチルト・トリム装置の背面図である。
【図４】図３に示したパワーチルト・トリム装置の側面図である。
【図５】パワーチルト・トリム装置のアップリリーフバルブを示す機能図である。
【図６】本発明によるパワーチルト・トリム装置の油圧回路図である。
【図７】他の実施形態によるパワーチルト・トリム装置のアップリリーフバルブを示す機能図である。
【図８】（ａ）は図７のアップリリーフバルブにおけるカム機構の従動子が最下部に下がった状態を示す断面図、（ｂ）はその回転カムが回転して従動子が中段まで上昇した状態を示す断面図、（ｃ）はその回転カムがさらに回転して従動子が最上部に上がった状態を示す断面図である。
【符号の説明】
１０…船外機、１０ａ…船外機本体、１１…スイベルブラケット、１２ａ，１２ｂ…クランクブラケット、１５…チルト軸、１６…電動モータ、１７…ギアポンプ、１８…リザーブタンク、２０…チルトシリンダ、２６…アブソーバリリーフバルブ、３０，４０…トリムシリンダ、５０…アップリリーフバルブ、６０…ダウンリリーフバルブ、ＰＴＴ…パワーチルト・トリム装置。

Claims

船体側に取り付けられる取付け部材と、船外機本体に取り付けられ前記取付け部材にチルト軸を介して回転自在に連結された回転部材との間に設けられ、前記取付け部材に対して、前記船外機本体および前記回転部材を傾斜角の小さなトリム領域から傾斜角の大きなチルト領域に亘って傾斜させる船外機のパワーチルト・トリム装置において、
伸縮することにより、前記取付け部材に対して、前記船外機本体および前記回転部材を傾斜させる油圧シリンダと、
油路を介して前記油圧シリンダに作動油を供給し、前記油圧シリンダを伸縮させるポンプ機構と、
前記作動油の供給により、前記油路の油圧が所定値になったときに、前記油路から作動油を流出させることにより前記油路の油圧を低下させるリリーフバルブと、
前記リリーフバルブのリリーフ圧を変更するリリーフ圧変更装置と
を備えるとともに、前記リリーフ圧変更装置を船外機における船体に面した部分に位置させて、前記リリーフバルブを取り付けたことを特徴とする船外機のパワーチルト・トリム装置。
前記リリーフバルブを、前記油路の油圧が所定値を超えたときに、前記油路から作動油を流出させるアップリリーフバルブで構成した請求項１に記載の船外機のパワーチルト・トリム装置。