JP4152474B2

JP4152474B2 - リリーフバルブ

Info

Publication number: JP4152474B2
Application number: JP10189298A
Authority: JP
Inventors: 保中村
Original assignee: Showa Corp
Current assignee: Showa Corp
Priority date: 1998-03-31
Filing date: 1998-03-31
Publication date: 2008-09-17
Anticipated expiration: 2018-03-31
Also published as: JPH11278386A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、船舶推進機用チルト装置の油圧回路等に用いて好適なリリーフバルブに関する。
【０００２】
【従来の技術】
船舶推進機用チルト装置の油圧回路等では、実開昭63-166773 号公報に記載の如く、マニホールドにリリーフバルブを装備するに際し、マニホールドに設けた油路間に穿設されたバルブ収納孔にバルブシートを嵌め込み、スプリングにより背面支持された弁体をバルブシートのシート面に着座せしめることとしている。
【０００３】
しかるに、従来技術では、マニホールドへのバルブ収納孔の穿設加工は、先ずドリルで孔加工し、その後エンドミルでその孔端面を平面加工している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来技術には以下の問題点がある。
▲１▼バルブ収納孔の加工が、ドリル加工とエンドミル加工の２回にわたり、煩雑である。
【０００５】
▲２▼バルブ収納孔の孔端面が円柱端面状となり、該孔端面のコーナー部が周辺に大きく張り出る状態となる。このため、小型チルト装置等で、マニホールドをコンパクトとする必要があって、マニホールドに設けるべきバルブ収納孔のすぐ近傍に油路がある場合等では、バルブ収納孔の周壁が薄くなって破損する虞れがあることから、結果としてバルブ収納孔をその位置には配置できない。
【０００６】
本発明の課題は、マニホールドにリリーフバルブを装備するに際し、バルブ収納孔の加工を簡易とし、且つバルブ収納孔の周壁の強度を確保可能とし、リリーフバルブを狭いスペースにも装備可能とすることにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の本発明は、マニホールドに設けた油路間に穿設され、マニホールドの油溜り室を形成する内面に開口するバルブ収納孔にバルブシートを嵌め込み、スプリングにより背面支持された弁体をバルブシートのシート面に着座せしめてなるリリーフバルブにおいて、バルブ収納孔に嵌め込まれるバルブケースを有し、該バルブケースがバルブシートを一体に備えるとともに、弁体とスプリングを内蔵したバルブ組立体を構成し、バルブ収納孔の孔端面をテーパ状とし、バルブシートの嵌め込み端面を該バルブ収納孔のテーパ状孔端面に倣うテーパ状とし、且つ該バルブシートの嵌め込み端面にシール材装填溝を備え、該バルブシートの嵌め込み端面のシール材装填溝と該バルブ収納孔の孔端面との間にシール材を介装してなり、バルブケースに設けられて弁体により開閉される通路を、バルブケースにおけるバルブシートより上位の外径であって、バルブ収納孔の孔径より縮径した外径と、バルブ収納孔の孔内面との間に形成される油路に連通し、このバルブ収納孔の孔内面が形成する油路をマニホールドの油溜り室を形成する内面に開口してなるようにしたものである。
【０００８】
請求項２に記載の本発明は、請求項１に記載の本発明において更に、前記マニホールドの油溜り室を形成する内面に固定されるポンプの取付面により、マニホールドに設けたバルブ収納孔に挿入されるバルブ組立体のバルブケースを背面支持することによって、バルブ組立体を保持してなるようにしたものである。
【００１２】
【発明の実施の形態】
図１は船外機を示す模式図、図２は油圧ユニットを示す模式図、図３は図２のIII-III 線に沿う断面図、図４はリリーフバルブを示す模式図、図５はチルト・トリム装置の油圧回路を示す模式図である。
【００１３】
図１に示す如く、船舶推進機としての船外機１０は、プロペラ１１及びエンジン１２を備えた推進ユニット１３が、スイベルブラケット１４に水平方向揺動可能に軸支され、このスイベルブラケット１４がクランプブラケット１５に鉛直方向に傾動可能に軸支されたものである。クランプブラケット１５が船体１６を把持して、この船体１６に固定されることにより、推進ユニット１３は、船体１６に対し水平方向に揺動可能とされ、鉛直方向に傾動可能とされる。この船外機１０のプロペラ１１がエンジン１２により正逆方向に回転されて、船体１６が前進或いは後進する。
【００１４】
船外機１０のスイベルブラケット１４とクランプブラケット１５との間にチルト・トリム装置１７が設置される。このチルト・トリム装置１７の伸縮により、船外機１０の推進ユニット１３をチルト操作或いはトリム操作させる。トリム操作は、船体１６の航走中に、プロペラ１１の推力に抗して推進ユニット１３の角度を調整し、船体１６の航走姿勢を変化させるものである。また、チルト操作は、停船中或いは船体１６の陸上げ時等に、推進ユニット１３をその自重に抗して傾動させて、この推進ユニット１３を水面上に上昇させるものである。
【００１５】
チルト・トリム装置１７は、図２、図３、図５に示す如く、油圧シリンダ装置１８、ポンプ装置１９及びタンク装置２０を有して構成される。これらの油圧シリンダ装置１８、ポンプ装置１９及びタンク装置２０が油圧ユニットとして１つにまとめて配置される。つまり、油圧シリンダ装置１８のシリンダ２１、ポンプ装置１９のマニホールド２２及びタンク装置２０のタンクケース２３が一体に成形されている。
【００１６】
油圧シリンダ装置１８は、図５に示す如く、シリンダ２１にピストン２４及びフリーピストン３０が摺動自在に配設され、このピストン２４に連結されたピストンロッド２５が、ロッドガイド２６を貫通して構成される。ロッドガイド２６がシリンダ２１の開口部を閉塞して、シリンダ２１内は液密に構成される。更に、ピストン２４及びフリーピストン３０により、シリンダ２１内は下室２７Ａと上室２７Ｂとに区画される。
【００１７】
油圧シリンダ装置１８のシリンダ２１に軸支部２８（図２）が形成され、この軸支部２８を介してシリンダ２１がクランプブラケット１５に支持される。また、油圧シリンダ装置１８のピストンロッド２５の先端に軸支部２９が設置され、この軸支部２９がスイベルブラケット１４に軸支される。従って、図５のポンプ装置１９から油圧シリンダ装置１８の下室２７Ａ又は上室２７Ｂに作動油が供給されることにより、油圧シリンダ装置１８が伸縮、つまりピストンロッド２５がシリンダ２１から突出（油圧シリンダ装置１８の伸長）し、或いはピストンロッド２５がシリンダ２１内へ収納（油圧シリンダ装置１８の収縮）する。
【００１８】
ポンプ装置１９は、図２、図３に示す如く、マニホールド２２内にギアポンプ３１を収容したポンプ部３２と、ギアポンプ３１を正逆いずれかの方向に回転駆動するモータ３３とを有して構成される。ポンプ部３２のマニホールド２２には、ギアポンプ３１の上方に油溜り室３４が形成され、この油溜り室３４が連通路３５を介してタンク装置２０のタンクケース２３内部に連通されている。この連通路３５は、シリンダ２１、マニホールド２２及びタンクケース２３に連続して穿設して形成される。また、マニホールド２２内に後述のシャトル弁装置３６が配設される。尚、図２中の符号５２は、モータ３３へ給電するための電線である。
【００１９】
ポンプ装置１９のギアポンプ３１は、図５に示す如く、第１下室側流路４１、シャトル弁装置３６の下室側逆止弁３７及び第２下室側流路４２を経て、油圧シリンダ装置１８の下室２７Ａに接続される。また、ギアポンプ３１は、第１上室側流路４３、シャトル弁装置３６の上室側逆止弁３８及び第２上室側流路４４を経て、油圧シリンダ装置１８の上室２７Ｂに接続される。更に、ギアポンプ３１は、第１油溜り流路４５、第２油溜り流路４６を経てそれぞれ油溜り室３４に接続され、連通路３５（図２）を介してタンク装置２０に接続される。
【００２０】
シャトル弁装置３６は、図５に示す如く、スプールホルダ３９の両側に第１逆止弁としての上記下室側逆止弁３７、第２逆止弁としての上記上室側逆止弁３８がそれぞれ設置され、スプールホルダ３９内にスプール３６Ｓが摺動自在に収容されたものである。スプール３６Ｓの両端部に下室側逆止弁３７、上室側逆止弁３８をそれぞれ押圧して開弁可能とする押圧部４０が突設される。スプールホルダ３９内は、スプール３６Ｓ、下室側逆止弁３７及び上室側逆止弁３８により下室側油室３９Ａと上室側油室３９Ｂとに区画される。
【００２１】
従って、ギアポンプ３１の正転時には、このギアポンプ３１は油溜り室３４、タンク装置２０内の作動油を図５の実線矢印に示すように、第１油溜り流路４５及び第１下室側流路４１を介してシャトル弁装置３６の下室３９Ａ内へ導く。この下室側油室３９Ａ内に導かれた作動油は、下室側逆止弁３７を開弁するとともに、スプール３６Ｓを上室側油室３９Ｂ側へ押圧して、押圧部４０にて上室側逆止弁３８を開弁する。下室側逆止弁３７の開弁により、下室側油室３９Ａ内の作動油は、図５の実線矢印に示すように、第２下室側流路４２を経て油圧シリンダ装置１８の下室２７Ａへ至り、上室２７Ｂの作動油が第２上室側流路４４、上室側逆止弁３８（開弁状態）及び第１上室側流路４３を経てギアポンプ３１に導かれる。この結果、油圧シリンダ装置１８のピストンロッド２５がシリンダ２１から突出する方向にピストン２４及びフリーピストン３０が移動して油圧シリンダ装置１８が伸長し、船外機１０の推進ユニット１３がトリムアップ、チルトアップ操作される。
【００２２】
また、ギアポンプ３１の逆転時には、このギアポンプ３１は、油溜り室３４、タンク装置２０内の作動油を、図５の破線矢印に示すように、第２油溜り流路４６及び第１上室側流路４３を介してシャトル弁装置３６の上室側油室３９Ｂへ導く。この上室側油室３９Ｂ内に導かれた作動油は、上室側逆止弁３８を開弁させるとともに、スプール３６Ｓを下室側油室３９Ａの方向へ移動させて押圧部４０にて下室側逆止弁３７を開弁状態とする。上記上室側油室３９Ｂ内の作動油は、図５の破線矢印に示すように、第２上室側流路４４を経て油圧シリンダ装置１８の上室２７Ｂへ至り、下室２７Ａ内の作動油が第２下室側流路４２、下室側逆止弁３７（開弁状態）及び第１下室側流路４１を経てギアポンプ３１へ戻される。この結果、ピストンロッド２５がシリンダ２１内へ収納する方向にピストン２４が移動して油圧シリンダ装置１８が収縮し、船外機１０の推進ユニット１３がチルトダウン、トリムダウン操作される。
【００２３】
上述のチルト・トリム装置１７の油圧回路では、シャトル弁装置３６の上室側油室３９Ｂにダウンリリーフバルブ４７が接続され、シャトル弁装置３６のスプール３６Ｓにアップリリーフバルブ４８が配置され、更に、第２下室側流路４２と第２上室側流路４４とを連通する連通流路５１にサーマルリリーフバルブ４９及びマニュアルバルブ５０が接続される。上記ダウンリリーフバルブ４７、サーマルリリーフバルブ４９及びマニュアルバルブ５０は、シャトル弁装置３６とともにマニホールド２２内に配設される。
【００２４】
ダウンリリーフバルブ４７は、油圧シリンダ装置１８の収縮時に、シリンダ２１内へ侵入するピストンロッド２５の体積相当分の作動油を油溜り室３４を介してタンク装置２０内へ導く。また、アップリリーフバルブ４８は、油圧シリンダ装置１８の伸長時、ピストン２４がロッドガイド２６に当接してもなお、ギアポンプ３１が正転中のときに、余剰の作動油を油溜り室３４を介してタンク装置２０内へ導く。
【００２５】
サーマルリリーフバルブ４９は、温度変化により、油圧シリンダ装置１８の下室２７Ａ及び第２下室側流路４２内の作動油の容積が増大したときに、その増大した作動油を油溜り室３４を経てタンク装置２０へ逃がす。また、マニュアルバルブ５０は、推進ユニット１３の故障時等に、作業者が手動で開操作させることによって、油圧シリンダ装置１８の下室２７Ａ及び上室２７Ｂ内の作動油を油溜り室３４を介してタンク装置２０と連通させ、推進ユニット１３を手動でチルトアップ、チルトダウン可能とするものである。
【００２６】
しかるに、本実施形態では、ポンプ装置１９のマニホールド２２に対するリリーフバルブ４７の設置構造を図３、図４の如くにしている。即ち、リリーフバルブ４７は、マニホールド２２に設けたシャトル弁装置３６に連通する油路５１と、油溜り室３４に連通する油路５２との間に穿設されたバルブ収納孔６１にバルブケース６２を嵌め込み、スプリング６３により弁体押え６４を介して背面支持された弁体６５をバルブケース６２が一体で備えるバルブシート６６のシート面６６Ａに着座せしめたものである。バルブケース６２は、通路６７Ａと通路６７Ｂを備えるとともに、バルブシート６６より上位の外径をバルブ収納孔６１の孔径より縮径してバルブ収納孔６１の孔内面との間に油路６７Ｃを形成可能としている。
【００２７】
リリーフバルブ４７は、バルブ収納孔６１をドリル加工し、バルブ収納孔６１の孔端面をドリルの刃先角（90度もしくは 118度等）に対応するテーパ状とし、バルブシート６６の嵌め込み端面をバルブ収納孔６１のテーパ状孔端面に倣うテーパ状としている。
【００２８】
また、リリーフバルブ４７は、バルブシート６６の嵌め込み端面にＯリング溝６６Ｂを備え、このバルブシート６６のＯリング溝６６Ｂとバルブ収納孔６１の孔端面との間にＯリング６８を介装してある。
【００２９】
このとき、リリーフバルブ４７は、バルブケース６２に弁体６５、弁体押え６４、スプリング６３を内蔵したバルブ組立体６９とし、このバルブ組立体６９をマニホールド２２のバルブ収納孔６１に挿入し、マニホールド２２に固定されるポンプ３１の取付面によりこのバルブ組立体６９を保持せしめられる。ポンプ３１の取付面はバルブケース６２を背面支持して該バルブケース６２とバルブ収納孔６１の孔端面との間にＯリング６８を挟圧するとともに、スプリング６３を背面支持する。
【００３０】
従って、本実施形態によれば以下の作用がある。
▲１▼バルブ収納孔６１の孔端面をテーパ状として用いるものであるから、該バルブ収納孔６１の加工をドリル加工のみにて完了でき、加工を簡易化できる。
【００３１】
▲２▼バルブ収納孔６１の孔端面をテーパ状とし、該孔端面の周辺への張り出し領域を減縮した。このため、小型チルト・トリム装置１７において、マニホールド２２をコンパクトとする必要があってマニホールド２２に設けるべきバルブ収納孔６１のすぐ近くに油路がある場合等でも、バルブ収納孔６１の周壁が薄くなって破損する虞れがなく、周壁の強度を確保し、リリーフバルブ４７を狭いスペースにも装備できる。
【００３２】
▲３▼バルブシート６６を一体に備えるバルブケース６２を用意し、このバルブケース６２に弁体６５とスプリング６３を内蔵してバルブ組立体６９を構成するようにした。従って、リリーフバルブ４７をカートリッジ化したバルブ組立体６９としてマニホールド２２に組み込みでき、リリーフバルブ４７の組立性を向上できる。
【００３３】
尚、リリーフバルブ４７にあっては、バルブシート６６を備えるものであるから、バルブ収納孔６１の加工精度を上げる必要がなくなり、マニホールド２２の加工不良に基づく不良品の発生を少なくできる。例えば、バルブ収納孔６１に直接弁体６５とスプリング６３を配置してリリーフバルブ４７を構成すると、バルブ収納孔６１の孔端面が形成することとなるシート面等の加工精度を上げる必要があり、そのバルブ収納孔６１の加工が１つでも不良になると１個のマニホールド２２の全体が不良品になってしまう。これに対し、バルブ収納孔６１にバルブシート６６を挿入してリリーフバルブ４７を構成する場合には、バルブ収納孔６１の加工精度を上げる必要がなく、マニホールド２２が不良品となることが少ない。
【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。例えば、チルト・トリム装置１７のポンプ装置１９において、マニホールド２２に設けられる他のリリーフバルブ４８、４９等についても、本発明を採用できる。また、本発明はチルト・トリム装置１７に限らず、広く一般の油圧機器において適用できる。
【００３５】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、マニホールドにリリーフバルブを装備するに際し、バルブ収納孔の加工を簡易とし、且つバルブ収納孔の周壁の強度を確保可能とし、リリーフバルブを狭いスペースにも装備することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は船外機を示す模式図である。
【図２】図２は油圧ユニットを示す模式図である。
【図３】図３は図２のIII-III 線に沿う断面図である。
【図４】図４はリリーフバルブを示す模式図である。
【図５】図５はチルト・トリム装置の油圧回路を示す模式図である。
【符号の説明】
２２マニホールド
４７リリーフバルブ
５１、５２油路
６１バルブ収納孔
６２バルブケース
６３スプリング
６５弁体
６６バルブシート
６６Ａシート面
６６ＢＯリング溝（シール材装填溝）
６８Ｏリング（シール材）
６９バルブ組立体

Claims

マニホールドに設けた油路間に穿設され、マニホールドの油溜り室を形成する内面に開口するバルブ収納孔にバルブシートを嵌め込み、スプリングにより背面支持された弁体をバルブシートのシート面に着座せしめてなるリリーフバルブにおいて、
バルブ収納孔に嵌め込まれるバルブケースを有し、該バルブケースがバルブシートを一体に備えるとともに、弁体とスプリングを内蔵したバルブ組立体を構成し、
バルブ収納孔の孔端面をテーパ状とし、バルブシートの嵌め込み端面を該バルブ収納孔のテーパ状孔端面に倣うテーパ状とし、且つ該バルブシートの嵌め込み端面にシール材装填溝を備え、該バルブシートの嵌め込み端面のシール材装填溝と該バルブ収納孔の孔端面との間にシール材を介装してなり、
バルブケースに設けられて弁体により開閉される通路を、バルブケースにおけるバルブシートより上位の外径であって、バルブ収納孔の孔径より縮径した外径と、バルブ収納孔の孔内面との間に形成される油路に連通し、このバルブ収納孔の孔内面が形成する油路をマニホールドの油溜り室を形成する内面に開口してなることを特徴とするリリーフバルブ。
前記マニホールドの油溜り室を形成する内面に固定されるポンプの取付面により、マニホールドに設けたバルブ収納孔に挿入されるバルブ組立体のバルブケースを背面支持することによって、バルブ組立体を保持してなる請求項１に記載のリリーフバルブ。