JPH02102892A - 船舶用推進ユニットのトリム・チルト装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、船外機や胎内外機などの船舶推進機において
推進ユニットをチルト軸回りに１下に回動させるトリム
・チルト装置に関する。

［従来の技術］ 船外機や船内外機などを持つ比較的小型の船舶では、航
走速度などの条件によって航走中の姿勢が変化し、その
航走効率を高めるために推進ユニッ１〜の水平なチルト
軸回りの傾斜角を調整（以下トリムｍ整という）するよ
うにしたものかある、このトリム調整については、推進
ユニットのトリム角を微調整できることが好ましく、従
って低速で行なうのかよい。

一方船舶を陸から進水させたり、逆に水上から陸揚げす
る場合には、推進ユニットを水平なチルト軸回りに大き
く傾斜させたり、この傾斜位置から逆に略直立の状態ま
で回動させる操作（以−ドチルト操作という）が必要で
ある。このチルト操作については、最大傾斜位置から略
直立の位置の間に微調整は殆ど不要であり、従って高速
で行なうのがよい。

従来の船外機においては、トリムシリンダとチルトシリ
ンダを備え、推進ユニットの傾斜角が略直立の位置から
所定の範囲すなわちトリム域ではトリムシリンダ主導で
推進ユニットを低速で傾斜させ、この範囲を越えるチル
ト域での傾斜はチルトシリンダのみによって比較的高速
で行なうようにしていた、船内外機においては推進ユニ
ット両側面に一対のシリンダが設けられて推進ユニット
を傾斜させるのみであり、傾斜速度か切換えられるよう
なものは従来存在していない。

［発明か解決しようとする課Ｂ］ 前述の船内外機の場合は無論のこと、船外機の場合でも
、船の水上に対する進水や陸揚げの際には推進ユニット
の低速の回動操作は全く不要であるにもかかわらず、推
進ユニットか前記トリム城にある場合にはその回動速度
は低速であることを余儀なくされ、高速のチルト操作と
いう要望を満足するものではない。

本発明は、このような従来技術の問題点に鑑みなされた
もので、その目的とするところは、実際にトリム調整が
必要とされる条件のもとでは推進ユニットを低速で回動
し、実際にチルト操作が必要な条件のもとでは推進ユニ
ットを高速で回動させるような船舶用推進ユニットのト
リム・チルト装置を提供するにある。

［課題を解決するための手段］ 本発明は、このような目的を達成するにあたり、まずト
リム調整とチルト操作との切換えをする条件を推進ユニ
ットの前後進切換機構におけるシフト位置に基いて定め
ることとし、このシフト位置か前進もしくは後進位置に
あるときには低速のトリム調整を行なうようにし、中立
位置にあるときは高速のチルト操作を行なうようにする
ものである。すなわち、その構成は、推進ユニットをチ
ルト軸回りに回動する駆動手段と、推進ユニットの前後
進切換機構のシフト位置を検出する検出手段と、駆動手
段の駆動速度を切換可能とし、検出手段によって前後進
切換機構が中立位置にあることを検出したときに駆動手
段の駆動速度を高速に切換える速度切換手段と、を備え
たものである。

［作用コ 推進ユニットを大きく回動させる場合、例えば船の進水
時や陸揚げ時においては、通常船に推進力が必要とされ
ず、従って推進ユニットの前後進切換機構は中立位置に
あるのか通常である。従ってシフト位置か中立位置にあ
るときには駆動手段の駆動速度を高速に速度切換手段に
よって切換え、推進ユニットの回動を高速で行なう。

シフト位置が前進もしくは後進位置にある場合、その航
走効率を高めるためにトリム角を微調整すべく速度切換
手段によって駆動手段の駆動速度を低速に切換え、低速
にて推進ユニットを回動させるようにする。

［実施例］ 以下本発明を図面に示す実施例に基いて説明する。

第１図には本発明が適用される一例としての船内外機の
側面図が示され、ここで、船体１０にシンバルハウジン
グ１１か確定され、シンバルハウジング１１に対してシ
ンバルリンク１２か左右方向に回動可能に支持され、こ
のシンバルリング１２に対して推進ユニ・ント１４を担
持するスイベルブラケット１５がチルト軸１６の回りに
上下に回動可能に支持されている。推進ユニット１４の
両側壁とシンバルリンク１２との間には一対のシリンダ
装置１３が設けられ、このシリンダ装置１３に作動液か
導入されることによりシリンダ装置１３のピストンロフ
ト１７が伸縮して推進ユニット１４をチルト軸１６の周
りに上下に回動させる。なお１４Ａはプロペラである。

第２図には前記一対の第１、第２のシリンダ装置１３Ａ
、１３Ｂを作動させる液圧システムの第１実施例が示さ
れている。ここで各シリンダ装置１３Ａ、１３Ｂはそれ
ぞれ、ピストン１８Ａ、１８Ｂによって区画される上液
室１９Ａ、１９Ｂと上液室２０Ａ、２０Ｂを備え、上液
室１９Ａ、１９Ｂはピストンロット１７Ａ、１７Ｂが存
在する側であるとともに１作動液が供給されることによ
りピストンロッド１７Ａ％　１７Ｂを収縮させて推進ユ
ニット１４を下降させ、上液室２０Ａ、２０Ｂに作動液
か供給されることによりピストンロット１７Ａ、１７Ｂ
を伸長させて推進ユニット１４を上昇させる。ここに２
２Ａ、２２Ｂはアブソーバ弁、２３Ａ、２３Ｂはリター
ン弁である。

符号２４は、正逆転可能な電動モータ２５によって作動
液の吐出方向が切変えられる液圧ポンプであり、液圧ポ
ンプ２４の両畦出口２６Ａ、２６Ｂは、開閉装置２８、
上室側管路３０ｊ５よび下室側管路３１を介し、それぞ
れ各シリンダ装置の上液室１９と上液室２０に接続され
る。開閉装置２８は周知のシャトルピストン３２を有し
、液圧ポンプ２４のいずれの側の吐出時にも作動してそ
の逆止弁３３．３４を開き、前記一対の管路を導通可能
としている。なお３５は液圧ポンプ２４か作動液を吐出
口２６Ｂ側に吐出する時に開く逆止弁、３８はこの場合
の液圧解放機能を有するリリーフ弁、３６．３７は液圧
ポンプ２４が作動液を吐出口２６Ａ側に吐出する場合に
おける液圧解放機能を有するリリーフ弁、３９はこれら
弁か接続されているリザーバである。

上室側管路３０と下室側管路３１の中間部に両者をつな
ぐとともにそれぞれ逆止弁４３．４４を有する補助管路
４１が配設され、この補助管路４１に手動リリーフ弁４
２がＰａ続されている。この手動リリーフ弁４２は、液
圧ポンプ２４の作動不良時などにおいて手動で開かれる
ことによりシリンダ装置１３に対する作動液の流れを発
生させるものである。なお符号４５はマニホールドであ
り、船体の内外に延在する上室側管路３０、下室側管路
３１を互いに接続するとともに各管路３０３１を前記一
対のシリンダ装置１３Ａ、１３Ｂ用に管路３０Ａ、３０
Ｂと管路３１Ａ、３１Ｂに分岐させるものである（第１
図参照）。

通路切換手段として電磁式の通路切換弁５４が、この実
施例°Ｃは第１のシリンダ装置１３Ａの下室側管路３１
Ａの途中に設けられ、上室側管路３０Ａの途中に接続さ
れたバイパス管路４９がこの通路切換弁５４に接続され
ている。通路切換弁５４は、第２図に示すように電磁コ
イル６０が励磁されずに低速位置にある時に下室側管路
３１Ａを遮断せずにそのまま導通せしめるとともにバイ
パス管路４９を遮断し、電磁コイル６０が励磁されて高
速位置に回動された場合には下室側管路３１Ａの導通を
その位置で遮断するとともにシリンダ装置寄りの王室側
管路３１Ａをバイパス管路４９に連通せしめる。

符号５６はトリム・チルト操作用の手動スイッチであり
、そのア・シブ側端子は電動モータ２５の正転端子すな
わちアップ側端子５７に接続され。

ダウン側端子は電動モータ２５の逆転端子すなわちダウ
ン側端子５８に接続される。５９はこのシステム用の電
源である０通路切換弁５４の電磁コイル６０は切換スイ
ッチ６１を介して手動スイッチ５６のアップ側端子に接
続され、切換スイッチ６１はシフト装置６２の操作レバ
ー６３が中立位置にあるときのみＯＮするように制御さ
れる。なおシフト装置６２において６４は操作レバー６
３の軸に固定されたカム、６５は操作レバー６３が中立
位置にある時に前記切換スイッチ６１をＯＮさせる信号
を発生するためのリミットスイッチなどの中立検出器で
ある。

この実施例では、シフト装置６２の操作レバー６３か前
進または後進位置にある場合には切換スイッチ６１かＯ
ＦＦであるので通路切換弁５４の電磁コイル６０は励磁
されず、従って通路切換弁５４は第２図の位置にあって
第１のシリンダ装置１３Ａの下室側管路３１Ａを遮断せ
ずに導通させる。この状態でトリム操作用の手動スイッ
チ５６をアップ側もしくはダウン側の端子に切換えれば
、両シリンダ装置に液圧ポンプ２５の作動液か均等に分
岐されて導入され、比較的低速でトリム調整かなされる
。

次にシフト装置６２の操作レバー６３か中立位置にある
場合には、その位置がカム６４を介して中立検出器６５
によって検出され、切換スイッチ６１がＯＮとなる。こ
の実施例では切換スイッチ６１は手動スイッチ５６のア
ップ側端子のみに接続されているので、手動スイッチ５
６かアップ側位置に切換えられると通路切換弁５４の電
磁コイル６０は励磁され、通路切換弁５４は第２図の右
方向に移動して前記下室側管路３１Ａを途中で遮断する
。これにより、第２のシリンダ装置のみか液圧ポンプ２
４に連通し、Ｍｌのシリンダ装置１３Ａの下室側管路３
１Ａはその途中で遮断され、その上液室１９Ａは上室側
管路３０Ａ、バイパス管路４９、下室側管路３１Ａを介
し上液室２０Ａに連通ずるようになる。

ここで、液圧ポンプ２４かチルトアップ側、すなわち吐
出口２６Ｂ側に作動液を吐出し、開閉装置２８の逆止弁
３４が開いて作動液は下室側管路３１、マニホールド４
５を経て第２のシリンダ装置１３Ｂの上液室２０Ｂにの
み送られる。これにより、第２のシリンダ装置１３Ｂは
前述の場合よりも２倍の速度てピストンロフト１７Ｂが
伸長し″、高速で推進ユニットをチルトアップさせる。

この際、他方の第１のシリンダ装置１３Ａは液圧ポンプ
２４からの液圧を受けず、その上下液室１９Ａ、２０Ａ
は互いに連通しているため、ピストン１８Ａひいてはピ
ストンロッド１７Ａは推進ユニットのチルトアップに伴
い追従して伸長し、上液室１９Ａの作動液は上液室２０
Ａに環流する。この環流される作動液量は、上液室１９
Ａかピストンロッド１７Ａの太さの分だけその断面積か
上液室２０Ａよりも小さいため、不足するが、この不足
分は第２のシリンダ装置１３Ｂの上液室１９Ｂ、管路３
０Ｂから管路３０を経て液圧ポンプ２４へ戻る作動液の
一部がマニホールド４５から分岐して管路３０Ａを経て
補充される。

この実施例は、シフト用の操作レバー６３が前進もしく
は後進位置にある場合には推進ユニットを大きくチルト
アップもしくはダウンさせる必要が少ないとともにこの
場合に一方のシリンダ装置のみで推進ユニットをアップ
・ダウンさせると航走中のスラスト力により不均衡が生
じ易いことに鑑み、かつチルトアップは高速である必要
かあるが、チルトダウンは高速でなされる必要性が少な
いことに鑑み、シフト用の操作レバーか中立位置すなわ
ち船か航走中ではない状態であってチルト用の操作がア
ップ側に位置する場合にのみ高速で−・方のシリンダ装
置を作動させようとしたものである。なお大きくチルト
ダウンさせる場合にも高速が必要な場合には切換スイッ
チ６１を手動スイッチ５６のダウン側端子にも接続する
ようにしておけばよい。

この第１実施例は電磁式の通路切換弁５４をシフト位置
の判別に基いて行なうようにしたが、これに変え、エン
ジン回転速度による判別、イグニシコンスイッチのＯＮ
かＯＦＦかによる判別、気化器のスロットル弁開度によ
る判別、船速による判別、トリム角度による判別等に基
いて通路切換弁５４の可変えを行なってもよい、また切
換スイッチ６１をなくし、手動スイッチ５６のアップ側
端子またはダウン側端子もしくはその両方を２段切変え
可能として一方ではそのまま電動モータ２５の端子に接
続するとともに他方では通路切換弁５４の電磁コイル６
０に接続させるようにしてもよい。

次に第３図には本発明の第２実施例が示され、この第２
実施例が構成上第１実施例と異なる点は１通路切換弁５
４を、開閉装置１２８と７二ホールド４５との間の上室
側管路３０に配置するとともにそのバイパス通路４９ｙ
！″下室側管路３１に接続した点である。

その作動につき、まず第３図に示すように、ジフト装ａ
１′６２が前進または後進位置にあって通路切換弁５４
の電磁コイル６０が励磁されず、上室側管路３０を遮断
せずに導通させる場合につき説明する。この場合にトリ
ム操作用の手動スイッチ５６をアップ側に切換えて作動
液を両シリンタ装置１３の上液室２０に導入すると推進
ユニットはトリムアップされる。

この場合、トリムアップ速度ｖｌは、液圧ポンプ２４の
作動液の吐出流量なＱｏ、シリンダ装置１３の内径の受
圧断面積をＳｌとすると、Ｖ　Ａ　−Ｑ　ｏ　／　Ｓ　
１ となる、この時、シリンダ装置１３の上液室１９より液
圧ポンプ２４に環流される作動液のＱ２は、上液室１９
にピストンロッド１７が存在するためにその断面積がピ
ストンロッド１７の断面積Ｓまたけ少なくなるため Ｑｘ　＝　（（Ｓｌ−３２）／Ｓ＋　）　・Ｑｏとなり
、液圧ポンプ２４の作動液の吐出流ｆｆ１Ｑ。

より不足するため、その不足分は逆止弁３５を介してリ
ザーバ３９から吸引される。

次にシフト装置６２の操作レバー６３が中立位置に切換
えられると、その位置がカム６４を介して中立検出器６
５によって検出され、切換スイッチ６１がＯＮとなる。

この実施例では切換スイッチ６１は手動スイッチ５６の
アップ側端子のみに接続されているので２手動スイッチ
５６がアップ側位置に切変えられると通路切換弁５４の
電磁コイル６０は励磁され、通路切換弁５４は第３図の
右方向に移動して上室側管路３０を途中で遮断するとと
もに各シリンダ装置１３の上液室１９をバイパス管路４
９を介して各シリンダ装置１３の上液室２０に短絡させ
る。

この場合、液圧ポンプ２４から吐出される作動液の流量
がＱ。であれば１丁液室２ｏに流入する作動液の流量を
Ｑｏ、上液室１９から流出する流量をＱ２とすると Ｑ＋　＝Ｑｏ　＋Ｑ２ となる、前述のように、 Ｑｘ　＝　（（Ｓｔ　−５ｔ　）　／Ｓ＋　）・Ｑ。

であるから、 Ｑｌ　＝　　（Ｓｔ　　／　Ｓｔ　　）　　・Ｑ。

となる、従って、この流量Ｑ１によりピストンロット１
７が伸長する速度ｖ２は結局 Ｖ２　＝　Ｑｌ　／　Ｓ　ｓ　＝　Ｑｏ　／　Ｓｔとな
る。ゆえに、ピストンロッド１７が伸長する速度は Ｖｔ　＝Ｑｏ　／Ｓｔ　＝　（Ｓｔ　／Ｓ２）’Ｖｌと
なり、Ｓ　１　／　Ｓ　２倍の急速チルトアップが実現
される。

なおこの動作において、液圧ポンプ２４の吸入側である
吐出口２６Ａに接続されるリザーバ３９は１通路切換弁
４８の部分で遮断されているため１作動液の流ｆｆ１Ｑ
。は全て逆止弁３５を経由し、リザーバ３９から吸引す
ることになる。

次に第４図には本発明の第３実施例か示され、この第３
実施例が第１実施例と異なる点は、液圧回路を切換える
ことによって推進ユニットの回動速度を切換えるのでは
なく、液圧ポンプを駆動する電動モータに供給される電
圧を変えることにより推進ユニットの回動速度の切換を
行なうことにしたことである。すなわち、電源５９と手
動スイッチ５６との間に、抵抗などからなる電圧制御装
！１６８と、スイッチ７０とを並列に接続し、このスイ
ッチフ０をシフト装置６２の中立検出器６５によって作
動せしめるようにしている０作動において、シフト装置
６２の操作レバー６３が第４図に示すように前進もしく
は後進位置にあるときにはスイッチ７０はＯＦＦ状態と
なっており、このため電源５９からの電流は電圧制御装
置６８を経由してのみ液圧ポンプ２４の電動モータ２５
に流れるので、液圧ポンプ２４の作動液吐出能力は比較
的低く抑えられ、これによりて推進ユニットの回動速度
はトリム調整に適切な低速となる。

シフト装置６２の操作レバー６３が中立位置になると、
中立検出器６５によってスイッチ７０がＯＮＬ／、電動
モータ２５には電源５９からの電流かそのまま手動スイ
ッチ５６を介して流れ、比較的高速で電動モータ２５か
回転して液圧ポンプ２４を作動させ、推進ユニットの回
動速度か上昇してチルト操作に最適なものとなる。

次に第５，６図には本発明の第４実施例が示され、この
第４実施例は本発明を船外機に適用したものである。特
に第５図に示すように、船外機は周知のように、船体ｌ
Ｏの船尾板にクランプブラケット７２か固定され、推進
ユニウド７３を担持するスイベルブラケット７４がクラ
ンプブラケット７２に対しチルト軸７５の回りに上下に
回動して推進ユニット７３をトリム・チルトすることが
できるようになっている。７６は左右一対設けられたト
リムシリンダ、７７はトリムシリンダ７６の間に配置さ
れたチルトシリンダである。

第６図には特に両シリンダの駆動システムの一例か示さ
れている、ここで第２図と同一もしくは相ａ部分は同一
符号で示し、これらの詳しい説明は省略する。チルトシ
リンダ７７の上液室７８は上室側管路３０、開閉装置２
８を介して液圧ポンプ２４に接続され、上液室７９は下
室側管路３１、開閉装ａ２８を介して液圧ポンプ２４に
接続される。′Ｆ′室側管路３１の途中から管路８１が
分岐し、この管路８１には該管路を断続する電磁脅８０
が設けられる。管路８１は一対のトリムシリンダ７６の
各上液室８２に接続される。トリムシリンダ７６の上液
室８３はリザーバ３９に連通している。なお８５はチル
トシリンダ７７のピストンロット、８６はそれぞれトリ
ムシリンダ７６のピストンロッドである。

このような構成の第４実施例の作動を説明する。まず第
６図に示すように、シフト装置６２の操作レバー６３が
中立位置にある場合、中立検出器６５は中立を検出して
いるので切換スイッチ６１はＯＦＦとなっており、従っ
て電磁弁８０の電磁コイル６０は励磁されずに第６図の
状態となる。従ってトリムシリンダ７６の上液室８２に
作動液を供給する管路８１は遮断されている。手動スイ
ッチ５６をアップ側に操作した場合、電動モータ２５は
正回転し、液圧ポンプ２４は作動液を開閉装置２８の逆
止弁３４を介し、下室側管路３１を経てチルトシリンダ
７７の上液室７９のみに供給する。これにより、推進ユ
ニットの傾斜角がどの位置にあっても高速でピストンロ
ット８５を伸長し、推進ユニットをチルトアップする。

シフト装置６２の操作レバー６３が前進もしくは後進位
置に切換えられると、中立検出器６５により切換スイッ
チ６１かＯＮＬ／、電動モータ２５が正回転すると同時
に電磁コイル６０が励磁されて電磁弁８０が第６図の状
態から右方向に移動し、管路８１を導通せしめる。これ
により、液圧ポンプ２４からの作動液は、チルトシリン
ダの上液室８６および両トリムシリンダ７６の上液室８
２にも供給される。ここで推進ユニットが垂直位置から
傾斜角の少ないトリム域にあれば、口径の大きいトリム
シリンダ７６の方がチルトシリンダ７７よりも駆動トル
クが大きいのでこのトリムシリンダ７６の主導によって
低速で推進ユニットがトリムアップされる。このトリム
域を越えて推進ユニットがチルト域に入ると、トリムシ
リンタフ６のピストンロッド８６は伸びきり、その後は
チルトシリンダ７７のピストンロッド８５によって高速
でチルトアップが行なわれる。

なおこの実施例では電磁コイル６０は手動スイッチ５６
のタウン側端子にも接続されているので、手動スイッチ
５６がダウン側に操作された場合、シフト装置６２のシ
フト位置の如何に係らず、電磁コイル６０が励磁され、
これによってチルトシリンダ７７とトリムシリンダ７６
の上液室に作動液の吸引圧力が均等に加わり、従前と同
様なトリム・チルト操作、すなわち、トリム域では低速
で、チルト域では高速での操作が行なわれる。

第７図には本発明の第５実施例が示され、この実施例か
第６図に示した第４実施例と異なる点は、電磁弁８０の
電磁コイル６０を励磁するための切換スイッチ６１を、
シフト位置の判別によるのに変え、エンジン回転速度の
判別により制御したものである。すなわち、第７図にお
いて、８８はエンジン回転速度に比例した周波数を発生
する交流発電機であり、この交流発電機８８の出力かＦ
／Ｖ変換器９０によってその周波数値に応じた直流電圧
に変換されて比較器９２に入力される。

一方この比較器９２にはエンジン回転速度を判別するた
めの基準電圧発生器９４の出力も入力され、比較器９２
においてＦ／Ｖ変換器９０からの出力と基準電圧発生器
９４からの出力を比較し、エンジン回転速度が基準電圧
に相当する所定の回転速度以上のときに切換スイッチ６
１をＯＮする信号を発生し、電磁弁８０の電磁コイル６
０を励磁する。

すなわちこの実施例では、エンジン回転速度か所定の回
転速度以下のときにはトリムシリンダ７６に作動液を供
給せず、チルトシリンダ７７のみによって高速で推進ユ
ニットをチルトアップする。エンジン回転速度が所定の
値以とのときにはトリムシリンダ７６にも作動液を供給
して、推進ユニットがトリム域のときにはこのトリムシ
リンダ７６主導によって低速で推進ユニットを回動させ
、チルト域になった後はチルトシリンダ７７によりて高
速でチルトアップするものである。

〔効果］ 以上説明したように、本発明によれば、推進ユニットの
シフト位置が中立位置にあるときにはチルト操作の必要
な状況と判断して推進ユニットなて高速で作動させ、中
立位置以外の位置にあるときにはトリム調整の必要な状
況にあることを判断して推進ユニットを低速で、もしく
は低速と高速の組合せで回動させるようになり、これに
よって必要な状況に応じて最適なチルトアップ・ダウン
操作が可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明が適用される一例としての船内外機を示
す側面図、第２図は本発明のシリンダ装置を作動させる
ための液圧システムの第１実施例を示す回路図、第３図
は同第２実施例を示す回路図、第４図は同第３実施例を
示す回路図、第５図は船外機を示す側面図、第６図は本
発明の＄４実施例を示す回路図、第７図は本発明の第５
実施例を示す回路図である。 １３・・・シリンダ装置、１４・・・推進ユニット５４
・・・通路切換弁、　　６２−・・シフト装置６５・・
・中立検出器 第１図 ビスｉンロソド′ ７６・・・トリムシリンダ ７７−・・チルトシリンダ ８０−・・電磁弁

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）推進ユニットをチルト軸回りに回動する駆動手段
   と、推進ユニットの前後進切換機構のシフト位置を検出
   する検出手段と、駆動手段の駆動速度を切換可能とし、
   検出手段によって前後進切換機構が中立位置にあること
   を検出したときに駆動手段の駆動速度を高速に切換える
   速度切換手段と、を備えた船舶用推進ユニットのトリム
   ・チルト装置。