JPH09254887A - パワーチルトシリンダ装置 - Google Patents
パワーチルトシリンダ装置Info
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- JPH09254887A JPH09254887A JP8091755A JP9175596A JPH09254887A JP H09254887 A JPH09254887 A JP H09254887A JP 8091755 A JP8091755 A JP 8091755A JP 9175596 A JP9175596 A JP 9175596A JP H09254887 A JPH09254887 A JP H09254887A
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
- F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F15B15/00—Fluid-actuated devices for displacing a member from one position to another; Gearing associated therewith
- F15B15/08—Characterised by the construction of the motor unit
- F15B15/14—Characterised by the construction of the motor unit of the straight-cylinder type
- F15B15/1409—Characterised by the construction of the motor unit of the straight-cylinder type with two or more independently movable working pistons
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
- B63H—MARINE PROPULSION OR STEERING
- B63H20/00—Outboard propulsion units, e.g. outboard motors or Z-drives; Arrangements thereof on vessels
- B63H20/08—Means enabling movement of the position of the propulsion element, e.g. for trim, tilt or steering; Control of trim or tilt
- B63H20/10—Means enabling trim or tilt, or lifting of the propulsion element when an obstruction is hit; Control of trim or tilt
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Abstract
ピストンを備えながら、チルトアップの上限位置でシリ
ンダの内圧上昇を速やかに抑えること。 【解決手段】 パワーチルトシリンダ装置100におい
て、フリーピストン25の反ピストン側室22Bへ圧力
流体を供給し、第1室21から圧力流体を排出するチル
トアップの上限位置で、操作弁62がロッドガイド18
Aに押されて開き、フリーピストン25の反ピストン側
室22Bから第1室21へ向かう流路64が逆止弁61
及び操作弁62を介して導通されるもの。
Description
チルトシリンダ装置に関する。
のパワーチルトシリンダ装置として、船体と推進ユニッ
トの間にシリンダ装置を介装し、シリンダ装置に圧力流
体を給排して推進ユニットを船体に対し傾動可能に支持
し、シリンダ装置は、シリンダと、このシリンダ内に挿
入されるとともにロッドガイドを介してシリンダ外に延
びるピストンロッドと、シリンダ内のピストンロッド端
部に固定されてシリンダ内にピストンロッド収容側の第
1室とピストンロッド非収容側の第2室とを区画形成す
るピストンと、第2室をピストン側室と反ピストン側室
に区画するフリーピストンとから構成されてなるものが
ある。
吐出する圧力流体をシリンダの第2室に供給するチルト
アップ時に、ピストンがロッドガイドに当接することに
より上限位置が決まる。このとき、シリンダを保護する
ため、シリンダの内圧上昇を抑える必要がある。
を抑える従来技術として、シリンダの第2室にフリーピ
ストンがない油圧回路の場合、ピストンに第1室と第2
室とを連絡する開閉弁と、この開閉弁を開放操作する操
作部材を配設し、操作部材が、チルトアップ時にロッド
ガイドに当接することにより押動されてピストンの開閉
弁を開放するように動作し、第1室と第2室とを導通さ
せるものがある。これによれば、チルトアップの上限位
置において、ピストンに設けた操作部材がロッドガイド
に当接すると、開閉弁が開いて第1室と第2室とが導通
するものとなる結果、第2室に供給されていた流体が第
1室に逃げ、ひいては第1室からシリンダ外に排出さ
れ、シリンダの内圧上昇を抑えることができるものとな
る。ところが、この従来技術では、シリンダの第2室に
フリーピストンを設けると、ピストンの開閉弁を開いて
も、第2室におけるフリーピストンの反ピストン側室に
供給された流体の流れを該フリーピストンが遮断するも
のとなり、この流体を上述の如くに第1室の側に逃がす
ことができないものとなるから、フリーピストンを備え
ることができない。
進ユニットに水中障害物が衝突して推進ユニットが跳ね
上がる跳ね上がり時のように、シリンダの第1室の圧力
が急激に上昇したとき、この圧力流体を第1室から第2
室に逃がすショック弁をピストンに設けてあるが、この
衝突後に第2室から第1室に圧力流体を戻すリターン弁
をピストンに設けることができない。何故ならば、この
ようなリターン弁をフリーピストンを伴わないピストン
に設けると、チルトアップのために第2室に供給した流
体がリターン弁から第1室に逃げてチルトアップ不能と
なるからである。即ち、この従来技術では、ピストンに
リターン弁を設けることができないから、推進ユニット
が障害物との衝突による跳ね上がり後にすぐに元の位置
に戻ることができないという不都合がある。
60-1097 号公報に記載の如く、シリンダの第2室にフリ
ーピストンを設け、ピストンにショック弁とリターン弁
とを併せ備えたものが提案されている。これによれば、
ピストンにリターン弁を備えたから、推進ユニットが障
害物との衝突による跳ね上がり後にすぐに元の位置に戻
ることができるものとなる。
-1097 号公報に記載の如くのフリーピストンを備えるパ
ワーチルトシリンダ装置では、前述した如く、チルトア
ップの上限位置において開かれて第1室と第2室とを導
通する開閉弁をピストンに設けることにより、第2室の
流体を第1室側に逃がし、シリンダの内圧上昇を抑える
ことができない。
の従来技術では、ポンプと第2室とをつなぐ管路に、チ
ルトアップ時の第2室の内圧上昇をリザーバに逃がすリ
リーフ弁を設けることとしている。このリリーフ弁の開
放圧力は、チルトアップ時の第2室圧力(ポンプ吐出圧
力)で開かず、推進ユニットの通常航走姿勢を安定維持
するに足る第2室圧力よりも高い圧力に設定する必要が
ある。このため、チルトアップの上限位置に達する度
に、リリーフ弁は、ポンプの吐出圧力がリリーフ弁の高
い開放圧力を越えるまで上昇するのを待ってから開くも
のとなり、電力の消耗、ポンプの耐久性の点で改良が求
められる。
置において、フリーピストンを備えながら、チルトアッ
プの上限位置でシリンダの内圧上昇を速やかに抑えるこ
とにある。
は、船体と推進ユニットの間にシリンダ装置を介装し、
圧力供給装置からシリンダ装置に圧力流体を給排して推
進ユニットを船体に対し傾動可能に支持し、シリンダ装
置は、シリンダと、このシリンダ内に挿入されるととも
にロッドガイドを介してシリンダ外に延びるピストンロ
ッドと、シリンダ内のピストンロッド端部に固定されて
シリンダ内にピストンロッド収容側の第1室とピストン
ロッド非収容側の第2室とを区画形成するピストンと、
第2室をピストン側室と反ピストン側室に区画するフリ
ーピストンとから構成され、ピストンには、第1室が急
激に圧縮されたときに開くショック弁と、推進ユニット
の自重でピストン側室の流体を第1室に戻すリターン弁
を配設してなるパワーチルトシリンダ装置において、前
記フリーピストンにピストン側室と反ピストン側室とを
連絡する開閉弁を配設し、前記ピストンロッドにこの開
閉弁を開放操作する操作部材を配設し、上記操作部材
は、シリンダ装置にフリーピストンの反ピストン側室か
ら圧力流体を供給し、第1室から圧力流体を排出してピ
ストンロッドをシリンダ外に押し出すチルトアップ時
に、ロッドガイドに当接することによりフリーピストン
の開閉弁を開放するように動作し、フリーピストンのピ
ストン側室と反ピストン側室とを連絡するようにしたも
のである。
の作用がある。 チルトアップの上限位置で、ピストンに設けてある操
作弁がロッドガイドに押されて開き、フリーピストンの
反ピストン側室から第1室へ向かう流路が逆止弁及び操
作弁を介して導通される。これにより、第2室の反ピス
トン側室に供給される流体は、上記逆止弁、操作弁を通
って第1室に逃げ、ひいては第1室からシリンダ外に排
出され、シリンダの内圧上昇を抑える。
位置で、必ずロッドガイドに押され、直ちに開放せしめ
られるから、シリンダの内圧上昇は速やかに抑えられ、
電力の消耗を低減し、ポンプの耐久性を向上できる。
を示す回路図、図2はパワーチルトシリンダ装置の通常
状態を示す模式図、図3はパワーチルトシリンダ装置の
水中障害物との衝突による跳ね上がり状態を示す模式
図、図4はパワーチルトシリンダ装置の跳ね上がり後の
戻り状態を示す模式図、図5は船舶推進機を示す模式図
である。
如く、クランプブラケット12が固定され、クランプブ
ラケット12にはチルト軸13を介してスイベルブラケ
ット14が略水平軸まわりに傾動可能に、即ちチルトア
ップ及びチルトダウン可能に、枢着されている。スイベ
ルブラケット14には、図示されない操舵軸を介して、
推進ユニット15が操舵軸まわりに回動可能に枢着され
ている。推進ユニット15の上部にはエンジンユニット
16が搭載され、推進ユニット15の下部にはプロペラ
17が備えられている。即ち、船外機10は、以下に述
べるチルトシリンダ装置100により、推進ユニット1
5を傾動可能としている。
ダ装置100のシリンダ18の基端部がピン結合され、
スイベルブラケット14には、シリンダ18の内部に挿
入されるとともにロッドガイド18Aを介してシリンダ
18の外部に延びるピストンロッド19の先端部がピン
結合されている。シリンダ18の内部は、ピストンロッ
ド19の端部に固定されるピストン20により、ピスト
ンロッド19収容側の第1室21と、ピストンロッド1
9非収容側の第2室22とに区画されている。
っては、ピストンロッド19のシリンダ内端小径部にピ
ストン20を嵌合し、このピストンロッド19のシリン
ダ内端小径部に螺合されるピストンナット27によりス
ペーサリング28を介して該ピストン20をピストンロ
ッド19に固定している。そして、ピストンロッド19
のシリンダ内端小径部はピストン20を貫通し、その先
端ロッド部19Aをピストン20の第2室22に臨む端
面に突設せしめている(ロッド部19Aはピストン20
と一体のロッド部に代えることもできる)。そして、ピ
ストン20はシリンダ18との摺接部にOリング29A
を備え、ピストンロッド19との嵌合部にOリング29
B、29Cを備えている。
ーン弁24が相互に並設されている。ショック弁23
は、ばね23Aにより閉弁せしめられており、障害物と
の衝突による衝撃力作用下におけるように、第1室21
内の圧力が異常に上昇し、その上昇圧力が所定の圧力値
以上に達した時点で開弁し、第1室21内の作動油を第
2室22(ピストン側室22A)に移送可能としてい
る。リターン弁24は、障害物との衝突による衝撃力吸
収後、チルトアップされた推進ユニット15の自重作用
下で第2室22(ピストン側室22A)内の圧力が所定
の圧力値以上にまで達した時点で開弁可能とされてい
る。
がピストン20に近接配置されている。フリーピストン
25は、第2室22をピストン側室22Aと反ピストン
側室22Bに区画する。このとき、フリーピストン25
は中央貫通孔25Aを備え、ピストンロッド19の前述
したロッド部19Aをこの貫通孔25Aに嵌合可能とし
ている。そして、フリーピストン25はシリンダ18と
の摺接部にOリング29Dを備え、ロッド部19Aの嵌
合部にOリング29Eを備えている。フリーピストン2
5は、該フリーピストン25に設けたOリング29Dと
シリンダ18の内面との摩擦力等により上記障害物との
衝突による衝撃吸収の前後で一定位置に停留し、従って
ショック弁23を経て第1室21から第2室22(ピス
トン側室22A)に移送される作動油の量と、リターン
弁24を経て第2室22(ピストン側室22A)から第
1室21に返送される作動油の量とを同一とすることを
可能とし、シリンダ18に対するピストンロッド19の
衝撃吸収後における復帰位置を衝撃吸収前におけるピス
トンロッド19の停留位置に確実に一致させることを可
能としている。
動回路について説明する。31はリザーバであり、作動
油を貯留可能としている。32は可逆式直流モータ、3
3は可逆式ギヤポンプであり、ポンプ33はモータ32
によって選択的に正転もしくは逆転可能とされている。
34は開閉装置であり、シャトルピストン35、第1チ
ェック弁36及び第2チェック弁37を有し、シャトル
ピストン35の第1チェック弁36側に第1シャトル室
38を区画形成し、シャトルピストン35の第2チェッ
ク弁37側に第2シャトル室39を区画形成している。
即ち、第1チェック弁36は、ポンプ33の正転時に管
路42を介して供給される送油圧力によって開作動さ
れ、第2チェック弁37はポンプ33の逆転時に管路4
3を介して供給される送油圧力によって開作動される。
また、シャトルピストン35は、ポンプ33の正転によ
る送油圧力によって第2チェック弁37を開作動し、ポ
ンプ33の逆転による送油圧力によって第1チェック弁
36を開作動する。
リンダ18の第2室22とは管路44によって連通され
ている。また、開閉装置34の第2チェック弁37と、
シリンダ18の第1室21とは管路45によって連通さ
れている。
逆止弁48が介装されている。即ち、船外機10のチル
トダウン操作時に、シリンダ18のピストンロッド19
が最大収縮位置に達し、シリンダ18の第2室22から
ポンプ33への返油がなくなった時点で、なおポンプ3
3が作動する場合に、上記逆止弁48が開作動し、リザ
ーバ31からポンプ33に作動油を供給可能としてい
る。
部には逆止弁49が介装されている。即ち、船外機10
のチルトアップ操作時に、シリンダ18のシリンダ内容
積は、ピストンロッド19のシリンダ18からの退出容
積だけ増加することとなり、作動油の循環油量が不足す
ることから、上記逆止弁49が開作動し、リザーバ31
からポンプ33に循環油量の不足油量を補償可能として
いる。
介してダウンリリーフ弁50が接続されている。即ち、
船外機10のチルトダウン操作時に、シリンダ18の容
積はピストンロッド19のシリンダ18への侵入容積だ
け減少することとなり、作動油の循環油量に余りを生ず
ることから、上記ダウンリリーフ弁50が開作動して、
ポンプ33の吐出油をリザーバ31に戻すことを可能と
している。
ーフ弁51が接続されている。即ち、推進ユニット15
が任意のアップ位置に保持される状態での後進航走下
で、推進ユニット15が障害物に衝突し、シリンダ18
の第2室22における圧力が異常に上昇すると、上記第
2室用リリーフ弁51が開作動し、圧力上昇した作動油
をリザーバ31に逃すことを可能としている。
れている管路45と、第2室22に連通されている管路
44との間にはバイパス管路46を介して手動弁52が
介装されている。即ち、手動弁52を開操作することに
より、シリンダ18の第1室21と第2室22とが連通
可能となり、ピストンロッド19を手動操作によって伸
縮させ、推進ユニット15をそのダウン位置と最大チル
トアップ位置との間で揺動することが自在となる。
ては、船外機10のチルトアップの上限位置で、第2室
22の圧力油を逃がしてシリンダ18を保護するため、
以下の構造を備えている。
20の第2室22に臨む端面に突設せしめたピストンロ
ッド19のロッド部19Aで、フリーピストン25の貫
通孔25Aに嵌合して反ピストン側室22Bに臨む部分
に、第1室21からの圧力油の流れを阻止する逆止弁6
1が設けられる。61Aは逆止弁61を閉弁するばねで
ある。また、ピストン20の第1室21に臨む端面に、
第2室22からの圧力油の流れを阻止する操作弁62が
設けられる。62Aは操作弁62を閉弁するばね、63
は操作弁62のピストン端面から突出する突出操作部で
ある。更に、逆止弁61と操作弁62とを、ピストンロ
ッド19及びピストン20の内部に設けた流路64によ
り連通した。
トアップ操作時に、フリーピストン25の反ピストン側
室22Bへ圧力油を供給し、第1室21から圧力油を排
出するチルトアップの上限位置で、ピストン20がロッ
ドガイド18Aに当接するとき、操作弁62がロッドガ
イド18Aに押されて開く。これにより、フリーピスト
ン25の反ピストン側室22Bから第1室21へ向かう
流路64が逆止弁61、操作弁62を介して導通される
結果、第2室22の反ピストン側室22Bに供給された
圧力油は流路64を通って第1室21に逃げ、ひいては
シリンダ18の外部へと排出される。
ルトアップの上限位置からチルトダウンするときには、
第1室21に供給される圧力油がピストン20のリター
ン弁24を閉じ、ピストン20を下方へと押し下げる。
ついて説明する。 (チルトアップ動作)船外機10のアップ動作は以下の
通りである。即ち、モータ32をアップ側に作動し、ポ
ンプ33を正転すると、ポンプ33からの吐出油は、管
路42、第1チェック弁36、管路44を経てシリンダ
18の第2室22の反ピストン側室22Bに入り、ピス
トンロッド19を押し上げ、推進ユニット15を第1図
に実線で示すダウン位置から2点鎖線で示すアップ位置
にまで傾動可能とする。シリンダ18の第1室21の油
は、管路45、第2チェック弁37、管路43を経てポ
ンプ33に戻る。
9の先端ロッド部19Aはフリーピストン25の貫通孔
25Aに図2に示す如くに嵌合している。この場合、反
ピストン側室22Bに圧力流体が供給されると、ピスト
ンロッド19の逆止弁61はチルトアップ圧力で開く
が、操作弁62が閉じる方向にあるため、フリーピスト
ン25とピストン20は一緒になって上昇する。
置に達するチルトアップの上限位置では、操作弁62が
ロッドガイド18Aに押されて開く。これにより、フリ
ーピストン25の反ピストン側室22Bから第1室21
へ向かう流路64が逆止弁61、操作弁62を介して導
通される結果、第2室22の反ピストン側室22Bに供
給された圧力油は流路64を通って第1室21に逃げ、
ひいてはシリンダ18の外部へと排出され、シリンダ1
8の内圧上昇を抑える。
ップの上限位置で、必ずロッドガイド18Aに押され、
直ちに開放せしめられるから、シリンダ18の内圧上昇
を速やかに抑えられ、電力の消耗を低減し、ポンプの耐
久性を向上できる。
動作は以下の通りである。即ち、モータ32をダウン側
に作動し、ポンプ33を逆転すると、ポンプ33からの
吐出油は管路43、第2チェック弁37、管路45を経
て、シリンダ18の第1室21に入り、ピストンロッド
19を押し下げる。シリンダ18の第2室22の油は、
管路44、第1チェック弁36、管路42を経てポンプ
33に戻る。
9の先端ロッド部19Aはフリーピストン25の貫通孔
25Aに図2に示す如くに嵌合している。この場合、第
1室21に圧力流体が供給され、ピストン20の操作弁
62は開くように設定されているが、逆止弁61が閉じ
る方向にあるため流路64には流体が流れない。ピスト
ン20のショック弁23はこのときの圧力では開かない
ため、ピストン20が圧力油圧で下降する。
の衝突にともなう跳ね上り動作は以下の通りである。即
ち、推進ユニット15に障害物が衝突すると、ピストン
ロッド19に大なる引張力が作用し、シリンダ18の第
1室21の圧力が上昇し、ショック弁23が開作動し、
第1室21の作動油が第2室22のピストン側室22A
に移送され、ピストンロッド19が伸長して推進ユニッ
ト15が跳ね上り、衝撃力が吸収される。このとき、フ
リーピストン25とピストンロッド19の嵌合状態が図
2の通常状態から図3の如くに外れ、フリーピストン2
5はその位置に放置される。ピストン20とフリーピス
トン25の間のピストン側室22Aは、シリンダ18か
らピストンロッド19が退出することにより、ピストン
ロッド退出容積分の容積だけ流体の補充が不足し負圧状
態になる。
自重によってピストン側室22A内の圧力が上昇する
と、リターン弁24が開き、ピストン側室22A内の作
動油が第1室21に返送され、ピストンロッド19を収
縮させることによって推進ユニット15を跳ね上がり前
の位置に復帰させる。これにより、ピストンロッド19
の先端ロッド部19Aは図4に示す如く、フリーピスト
ン25の貫通孔25Aに嵌合する。この状態からピスト
ンロッド19の先端ロッド部19Aが反ピストン側室2
2Bに侵入することになり、先端ロッド部19Aが侵入
した容積分だけフリーピストン25をピストン20の側
に押し上げ図2の通常状態に戻る。
は、第2室22にフリーピストン25を備えていること
から、衝撃吸収の前後で、第1室21から第2室22に
移送される作動油の量と、第2室22から第1室21に
返送される作動油の量とが同一となり、ピストンロッド
19の衝撃吸収後における復帰位置を衝撃吸収前におけ
るダウン位置に確実に一致させることが可能となってい
る。
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。
ルトシリンダ装置において、フリーピストンを備えなが
ら、チルトアップの上限位置でシリンダの内圧上昇を速
やかに抑えることができる。
である。
示す模式図である。
との衝突による跳ね上がり状態を示す模式図である。
後の戻り状態を示す模式図である。
Claims (1)
- 【請求項1】 船体と推進ユニットの間にシリンダ装置
を介装し、圧力供給装置からシリンダ装置に圧力流体を
給排して推進ユニットを船体に対し傾動可能に支持し、 シリンダ装置は、シリンダと、このシリンダ内に挿入さ
れるとともにロッドガイドを介してシリンダ外に延びる
ピストンロッドと、シリンダ内のピストンロッド端部に
固定されてシリンダ内にピストンロッド収容側の第1室
とピストンロッド非収容側の第2室とを区画形成するピ
ストンと、第2室をピストン側室と反ピストン側室に区
画するフリーピストンとから構成され、 ピストンには、第1室が急激に圧縮されたときに開くシ
ョック弁と、推進ユニットの自重でピストン側室の流体
を第1室に戻すリターン弁を配設してなるパワーチルト
シリンダ装置において、 ピストンの第2室に臨む端面に突設されるロッド部がフ
リーピストンの貫通孔に嵌合可能とされ、 ピストンに設けた上記ロッド部の反ピストン側室に臨む
部分に第1室からの流体の流れを阻止する逆止弁が設け
られるとともに、ピストンの第1室に臨む端面に第2室
からの流体の流れを阻止する操作弁が設けられ、これら
の逆止弁と操作弁とが連通されており、 フリーピストンの反ピストン側室へ圧力流体を供給し、
第1室から圧力流体を排出するチルトアップの上限位置
で、上記操作弁がロッドガイドに押されて開き、フリー
ピストンの反ピストン側室から第1室へ向かう流路が上
記逆止弁及び操作弁を介して導通されることを特徴とす
るパワーチルトシリンダ装置。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP09175596A JP3720115B2 (ja) | 1996-03-22 | 1996-03-22 | パワーチルトシリンダ装置 |
US08/821,066 US5802953A (en) | 1996-03-22 | 1997-03-20 | Power tilt cylinder device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP09175596A JP3720115B2 (ja) | 1996-03-22 | 1996-03-22 | パワーチルトシリンダ装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH09254887A true JPH09254887A (ja) | 1997-09-30 |
JP3720115B2 JP3720115B2 (ja) | 2005-11-24 |
Family
ID=14035366
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP09175596A Expired - Fee Related JP3720115B2 (ja) | 1996-03-22 | 1996-03-22 | パワーチルトシリンダ装置 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5802953A (ja) |
JP (1) | JP3720115B2 (ja) |
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