特開 2020-143738 ピストン構造体及び船舶用推進装置の昇降装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】特開2020-143738(P2020-143738A)

(43)【公開日】2020年9月10日

(54)【発明の名称】ピストン構造体及び船舶用推進装置の昇降装置

(51)【国際特許分類】

   F15B 15/14 20060101AFI20200814BHJP

   F16F 9/32 20060101ALI20200814BHJP

   B63H 20/08 20060101ALI20200814BHJP

【ＦＩ】

   F15B15/14 345Z

   F16F9/32 L

   F16F9/32 P

   B63H20/08 510

   F15B15/14 375

【審査請求】有

【請求項の数】8

【出願形態】ＯＬ

【全頁数】14

(21)【出願番号】特願2019-40917(P2019-40917)

(22)【出願日】2019年3月6日

(71)【出願人】

【識別番号】000146010

【氏名又は名称】株式会社ショーワ

(74)【代理人】

【識別番号】110000338

【氏名又は名称】特許業務法人ＨＡＲＡＫＥＮＺＯ ＷＯＲＬＤ ＰＡＴＥＮＴ ＆ ＴＲＡＤＥＭＡＲＫ

(72)【発明者】

【氏名】筒井 隼人

(72)【発明者】

【氏名】田中 伸明

【テーマコード（参考）】

3H081

3J069

【Ｆターム（参考）】

3H081AA03

3H081AA09

3H081BB02

3H081CC23

3H081CC29

3H081DD02

3H081DD16

3H081HH09

3J069AA50

3J069CC13

3J069CC16

(57)【要約】

【課題】ピストンロッドのストローク長を増大させることができるピストン構造体を実現する。
【解決手段】軸方向一端側の端面である第１面（１２ａ）の中央を通り、軸方向に貫通する孔である貫通孔（１２ｂ）と、前記貫通孔（１２ｂ）を画定するとともに、前記第１面（１２ａ）へと連なる内周部（１２ｃ）と、前記内周部（１２ｃ）を囲むように配置されるとともに、前記第１面（１２ａ）へと連なる外周部（１２ｄ）と、を備えるピストン（１２）、及び、前記貫通孔（１２ｂ）に挿通されているピストンロッド（１１）、を備え、前記内周部（１２ｃ）における、前記第１面（１２ａ）の裏面側の端面である第１端面（１２ｅ）は、前記外周部（１２ｄ）における、前記裏面側の端面である第２端面（１２ｆ）よりも、前記第１面側（１２ａ）に位置している。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

軸方向一端側の端面である第１面の中央を通り、軸方向に貫通する孔である貫通孔と、
前記貫通孔を画定するとともに、前記第１面へと連なる内周部と、
前記内周部を囲むように配置されるとともに、前記第１面へと連なる外周部と、を備えるピストン、及び、
前記貫通孔に挿通されているピストンロッド、を備え、
前記内周部における、前記第１面の裏面側の端面である第１端面は、前記外周部における、前記裏面側の端面である第２端面よりも、前記第１面側に位置している、ピストン構造体。

【請求項2】

前記ピストンロッドは、前記裏面側の前記ピストンロッドの端部に、前記第１端面に当接するように嵌挿された環状部材が固定され、
前記外周部は、前記裏面側に、前記環状部材の外縁に対向するように凹んだ凹部を有する、請求項１に記載のピストン構造体。

【請求項3】

前記環状部材は、前記凹部を囲む前記第２端面よりも、前記第１面側に配設されている、請求項２に記載のピストン構造体。

【請求項4】

さらに、前記第１端面に当接するように配設された板状部材、及び、前記板状部材と前記第１端面とを接触させた状態で前記板状部材を固定する固定部材を備え、
前記外周部は、前記裏面側に、前記板状部材の外縁に対向するように凹んだ凹部を有する、請求項１に記載のピストン構造体。

【請求項5】

前記板状部材は、前記凹部を囲む前記第２端面よりも、前記第１面側に配設されている、請求項４に記載のピストン構造体。

【請求項6】

さらに、前記ピストンの前記裏面側に、前記ピストンロッドに固定されていないフリーピストンを備える、請求項１から５の何れか１項に記載のピストン構造体。

【請求項7】

さらに、前記ピストンの前記裏面側に、前記ピストンロッドに固定されていないフリーピストンを備え、
前記フリーピストンは、前記凹部に嵌合する凸部を有する、請求項２から５の何れか１項に記載のピストン構造体。

【請求項8】

請求項１から７の何れか１項に記載のピストン構造体を備える、船舶用推進装置の昇降装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、シリンダ装置内部のピストン構造体及び当該ピストン構造体を用いた船舶用推進装置の昇降装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、シリンダ装置が知られており、様々な分野において用いられている。一例としては、船舶用推進装置の昇降装置において、主として船外機を水面上に上昇させたり水面下に下降させたりするためのチルトシリンダと、主として水面下における船外機の角度を変更するためのトリムシリンダとして用いられている（例えば特許文献１及び２）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特公昭５８−０２８１５９号公報

【特許文献2】特開平２−９９４９４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ところで、シリンダ装置では、シリンダ装置内部のピストンロッドのストローク長を増大させることが好ましい。
本発明は、ピストンロッドのストローク長を増大させることができるピストン構造体等を実現することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0005】

かかる目的のもと、本発明は、軸方向一端側の端面である第１面の中央を通り、軸方向に貫通する孔である貫通孔と、前記貫通孔を画定するとともに、前記第１面へと連なる内周部と、前記内周部を囲むように配置されるとともに、前記第１面へと連なる外周部と、を備えるピストン、及び、前記貫通孔に挿通されているピストンロッド、を備え、前記内周部における、前記第１面の裏面側の端面である第１端面は、前記外周部における、前記裏面側の端面である第２端面よりも、前記第１面側に位置している。

【発明の効果】

【0006】

本発明によれば、ピストンロッドのストローク長を増大させることができる。

【図面の簡単な説明】

【0007】

【図1】実施形態１に係るシリンダ装置の断面図である。

【図2】実施形態１に係るピストン構造体の拡大断面図である。

【図3】実施形態１に係るピストン構造体の拡大断面図である。

【図4A】実施形態１に係るピストン構造体の拡大断面図である。

【図4B】比較例に係るピストン構造体の拡大断面図である。

【図5】実施形態２に係るピストン構造体の拡大断面図である。

【図6】実施形態３に係るピストン構造体の拡大断面図である。

【図7】実施形態３に係るピストン構造体の拡大断面図である。

【図8A】実施形態４に係る船舶用推進装置の昇降装置の使用例を示す図である。

【図8B】実施形態４に係る船外機の概略的な内部構成を示す図である。

【図9】実施形態４に係る船舶用推進装置の昇降装置の構成の一例を示す正面図である。

【図10】実施形態４に係る船舶用推進装置の昇降装置の側断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0008】

〔実施形態１〕
実施形態１に係るシリンダ装置１について図１〜３、４Ａ及び４Ｂを参照して説明する。
図１は、シリンダ装置１の一構成例を示す断面図である。図１に示すように、シリンダ装置１は、ピストンロッド１１と、ピストンロッド１１の端部（図１では下端部）に固定されたピストン１２と、ピストン１２の一方の側（図１では下側）に配置されたフリーピストン１３とを備えるピストン構造体１０、及びシリンダ１４を備えている。なお、本実施形態では、フリーピストンを備えるピストン構造体１０の構成について説明するが、これは本実施形態を限定するものではなく、ピストン構造体がフリーピストンを備えない構成であってもよい。

【0009】

シリンダ装置１が備えるシリンダ１４の内部は、ピストン１２によって、フリーピストン１３側に配置される第２室１４ｂと、ピストン１２を挟んで第２室１４ｂとは反対側に配置される第１室１４ａと、に仕切られている。図１には、ピストン１２の上側に第１室１４ａが配置され、ピストン１２の下側に第２室１４ａが配置されている様子が示されている。また、シリンダ１４の第２室１４ｂと第３室１４ｃとが、フリーピストン１３によって仕切られている。図１には、フリーピストン１３の上側に第２室１４ｂが配置され、フリーピストン１３の下側に第３室１４ｃが配置される様子が示されている。なお、ピストン構造体は、フリーピストン１３を備える構成に限定されるものではない。ピストン構造体がフリーピストンを備えない構成である場合、第２室１４ｂと、第３室１４ｃとは区別がなくなる。このため、フリーピストンを備えない構成では、第３室１４ｃを第２室と呼ぶこともある。
なお、シリンダ１４の第１室１４ａを上室と呼び、シリンダ１４の第３室１４ｃを下室と呼ぶこともある。

【0010】

シリンダ装置１は、シリンダ１４の第１室１４ａ及び第３室１４ｃに対する作動油の供給または排出を制御することによってピストンロッド１１の駆動を制御する装置である。なお、第３室１４ｃに対して図示しない第３室用油路が接続されている。当該第３室用油路を介して第３室１４ｃに作動油を供給することによって、ピストン１２及びフリーピストン１３が上昇し、ピストン１２に固定されているピストンロッド１１が上昇する。

【0011】

続いて、図２を参照して、ピストン構造体１０の構成例についてより具体的に説明する。図２は、ピストン構造体１０の一構成例を示す拡大断面図である。

【0012】

（ピストン１２）
ピストン１２は、ピストン構造体１０の軸方向（図２の紙面上下方向）の一端側の端面である第１面１２ａの中央を通り、当該軸方向に貫通する貫通孔１２ｂと、当該貫通孔１２ｂを画定するとともに、第１面１２ａへと連なる内周部１２ｃと、当該内周部１２ｃを囲むように配置されるとともに、第１面１２ａへと連なる外周部１２ｄを備えている。ピストン１２が備える貫通孔１２ｂには、ピストンロッド１１が挿通されている。

【0013】

また、ピストン１２は、第１室１４ａの油圧が所定の圧力よりも上昇した場合に、第１室１４ａの作動油を第２室１４ｂに送出する保護バルブ１７と、第２室１４ｂから第１室１４ａに作動油を送出するリターンバルブ（図示せず）と、を備えている。なお、ピストン構造体がフリーピストンを備えない構成である場合、ピストン１２はリターンバルブを備えない。保護バルブ１７の作動油の送出方法については後述する。

【0014】

ピストン１２には、外周部１２ｄにおいて、外周に沿って凹部が形成されており、当該凹部にはＯリング１８が嵌合している。また、ピストン１２には、内周部１２ｃにおける第１面１２ａの裏面側の端面において、貫通孔１２ｂの内周に沿って凹部が形成されており、当該凹部にはＯリング１９が嵌合している。

【0015】

また、ピストン１２は、貫通孔１２ｂに挿通されたピストンロッド１１の第２室１４ｂ側の端部に嵌挿された環状部材１６と、当該端部に螺合する固定部材１５とを用いて、ピストンロッド１１に固定されている。ここで、環状部材１６としては、例えば、ワッシャー等が挙げられ、固定部材１５としては、例えば、ナット等が挙げられる。

【0016】

また、ピストン１２は、第１面１２ａの裏面側において、内周部１２ｃにおける端面である第１端面１２ｅと、外周部１２ｄにおける上記裏面側の端面である第２端面１２ｆとを備えている。図２に示すように、ピストン１２は、第１端面１２ｅが第２端面１２ｆよりも第１面１２ａ側に位置するように、第１端面１２ｅ及び第２端面１２ｆを備えている。これにより、環状部材１６の少なくとも一部を、第２端面１２ｆよりも第１面１２ａ側にオフセットした位置に配置することができる。また、第１端面１２ｅが第２端面１２ｆよりも第１面１２ａ側に位置していない従来のピストン構造体よりも、固定部材１５を第１面１２ａ側にオフセットした位置に配置することができる。これにより、フリーピストン１３の軸方向の長さを短くすることができるので、従来のピストン構造体よりもピストンロッド１１のストローク長を増大させることができる。

【0017】

ここで、図２に示すように、ピストンロッド１１には、上記裏面側のピストンロッド１１の端部において、内周部１２ｃの第１端面１２ｅに当接するように嵌挿された環状部材１６が固定されている。また、一例として、ピストン１２は、外周部１２ｄの第２端面１２ｆ側の端部において、環状部材１６の外縁１６ａに対向するように凹んだ凹部１２ｇを有している。これにより、環状部材１６によって作動油の送出を阻害されることなく、保護バルブ１７を介してシリンダ１４の第１室１４ａから第２室１４ｂへ作動油をよりスムーズに送出することができる。

【0018】

更に言えば、ピストン１２の内周部１２ｃにおける第１端面１２ｅは、環状部材１６の全体が凹部１２ｇを囲む第２端面１２ｆよりも第１面１２ａ側に配設されるように、備えられていることが好ましい。すなわち、ピストンロッド１１の軸方向（図１の紙面上下方向）における環状部材１６の厚さをｈ１（ｈ１については図４Ａを参照）とするとき、第２端面１２ｆよりも第１面１２ａ側に配設される第１端面１２ｅは、ピストンロッド１１の軸方向における第１端面１２ｅと第２端面１２ｆとの距離がｈ１以上となるように、備えられることが好ましい。これにより、固定部材１５の位置を第１面１２ａ側に更にオフセットすることができる。それに伴い、フリーピストン１３の軸方向の長さを更に短くすることができるので、ピストンロッド１１のストローク長を更に増大させることができる。

【0019】

（フリーピストン１３）
図２に示すように、フリーピストン１３は、ピストンロッド１１に固定されていないピストンである。フリーピストン１３は、ピストン１２の第２端面１２ｆよりもフリーピストン１３側に突出した、上記裏面側のピストンロッド１１の端部及び固定部材１５を収容可能な凹部を有している。これにより、上記裏面側のピストンロッド１１の端部及び固定部材１５に阻害されることなく、ピストン１２の第２端面１２ｆと、当該ピストン１２側のフリーピストン１３の端面とを当接させることができる。

【0020】

また、フリーピストン１３は、ピストン１２における第１端面１２ａの裏面側に配置されるシリンダ１４内の空間を、第２室１４ｂと第３室１４ｃとに仕切っている。これにより、ピストン１２がリターンバルブを備える構成であっても、シリンダ１４の第３室１４ｃの作動油は、当該リターンバルブを介してシリンダ１４の第１室１４ａに送出されることはない。フリーピストン１３には、外周に沿って凹部が形成されており、当該凹部にはＯリング１８が嵌合している。

【0021】

なお、本実施形態においては、図２に示すように、第３室１４ｃに臨むフリーピストン１３の端面は平坦面であるが、これは本実施形態を限定するものではない。例えば、シリンダ１４の、第３室１４ｃ側の内周面（図２における紙面下側の内周面）が凹部を有する場合、フリーピストン１３の第３室１４ｃ側の端面は、当該凹部に対応する凸部を有していてもよい。このように、シリンダ１４の第３室１４ｃ側の端面の形状とフリーピストン１３の第３室１４ｃ側の端面の形状とを対応させることにより、ピストンロッド１１のストローク長を増大させやすくなる。

【0022】

（保護バルブ１７）
保護バルブ１７は、ピストン１２内部において、環状部材１６よりもピストン１２の第１面１２ａ側に位置するように設けられている。保護バルブ１７は、ボール１７ａ、スプリング１７ｂ、及び当該スプリング１７ｂの中空部に嵌挿された支持部材１７ｃを備えている。

【0023】

ボール１７ａは、シリンダ１４の第１室１４ａと第２室１４ｂとの間の油路上に設けられている。ボール１７ａは、その直径が、ピストン１２の第１面１２ａに形成された貫通孔１２ｈの直径よりも大きい。支持部材１７ｃは、細径部と、当該細径部よりも直径の大きいフランジ部とを有しており、スプリング１７ｂには、支持部材１７ｃの細径部が嵌挿される。支持部材１７ｃのフランジ部は、スプリング１７ｂによって第１室１４ａ側に向けて付勢されており、当該フランジ部の第１室１４ａ側の端面によって、ボール１７ａが貫通孔１２ｈを塞ぐように押し付けられている。

【0024】

保護バルブ１７の動作について図３を参照してより具体的に説明すれば以下の通りである。
シリンダ装置１において、何らかの外力により、ピストン１２がピストンロッド１１と共にシリンダ１４の第１室１４ａ側に引っ張られると、第１室１４ａにおける油圧が上昇する。第１室１４ａ内の作動油がボール１７ａを押す力がスプリング１７ｂによって付勢される力を超えると、第１室１４ａ内の作動油によって、ボール１７ａが第２室１４ｂ側に押され、保護バルブ１７が開弁する。これにより、図３において矢印で示すように、第１室１４ａから第２室１４ｂへと作動油が送出される。

【0025】

このように、保護バルブ１７は、第１室１４ａの油圧が所定の圧力よりも上昇した場合にのみ、第１室１４ａの作動油を第２室１４ｂに送出し、そうでない場合には、シリンダ１４の第１室１４ａと第２室１４ｂとの間の作動油の流通を遮断する。

【0026】

ここで、本実施形態に係るピストン１２の外周部１２ｄには、上述したように、環状部材１６の外縁１６ａに対向するように凹んだ凹部１２ｇを有している。そのため、環状部材１６によって作動油の送出を阻害されることなく、凹部１２ｇを介して、作動油を第２室１４ｂへとスムーズに送出することができる。

【0027】

なお、本実施形態に係るピストン１２では、環状部材１６が、第２端面１２ｆよりも、第１面１２ａ側にオフセットされている。このため、オフセットがない場合に比べて自然長の短いスプリング１７ｂを用いることが好ましい。このように自然長の短いスプリング１７ｂ用いる場合、オフセットがない場合に比べて、バネ定数が大きいものを用いる、または、貫通孔１２ｈの直径を小さくするなどの構成を採用することが好ましい。これにより、オフセットがない場合に比べて自然長の短いスプリング１７ｂを用いたとしても、保護バルブ１７を開弁させるための油圧を、オフセットがない場合と同様に高く保つことができる。なお、貫通孔１２ｈの直径を小さくする構成を採用する場合、第１室１４ａから第２室１４ｂへの作動油の送出量が低減しないよう、オフセットがない場合に比べてピストン１２における保護バルブ１７の数を増やす構成としてもよい。

【0028】

（比較例との比較）
続いて、図４Ａ及び４Ｂを参照して、本実施形態に係るピストン構造体１０と比較例に係るピストン構造体９０とを比較する。図４Ａは、ピストン構造体１０の一構成例の拡大断面図を示し、図４Ｂは、ピストン構造体９０の拡大断面図を示す。

【0029】

図４Ａに示すように、本実施形態に係るピストン構造体１０では、環状部材１６は第２端面１２ｆよりも第１面１２ａ側に位置している。一方で、図４Ｂに示すように、比較例のピストン構造体９０では、環状部材１６は、ピストン１２’のフリーピストン１３’側の端面よりもフリーピストン１３’側に突出する位置に、換言すれば、ピストン１２’の裏面側の端部よりも第２室１４ｂ側に位置している。

【0030】

ピストン構造体１０では、環状部材１６が第２端面１２ｆよりも第１面１２ａ側に位置しているため、環状部材１６の軸方向の長さｈ１の分だけ、固定部材１５の位置を第１室１４ａ側にオフセットさせることができる。ピストン構造体１０は、フリーピストン１３の軸方向の長さｉ１を、オフセット長ｈ１の分だけ短くすることができる。このように、本実施形態に係るフリーピストン１３の軸方向の長さｉ１は、比較例のピストン構造体９０に備えられるフリーピストン１３’の軸方向の長さｉ２よりも、短くなる。これにより、ピストン構造体１０によれば、ピストンロッド１１のストローク長を増大させることができる。

【0031】

〔実施形態２〕
実施形態２に係るシリンダ装置１ａについて図５を参照して説明する。
図５は、シリンダ装置１ａにおけるピストン構造体１０ａ（実施形態２に係るピストン構造体１０ａ）の一構成例を示す拡大断面図である。ピストン構造体１０ａは、フリーピストン１３に代えてフリーピストン２３を備えることを除いて、ピストン構造体１０と同様に構成されている。以下の説明では、すでに説明した部材と同様の部材には同じ符号を付してその説明を省略する。

【0032】

図５に示すように、フリーピストン２３は、ピストンロッド１１に固定されていないピストンである。フリーピストン２３は、フリーピストン１３と同様に、ピストン１２の第２端面１２ｆよりも、第１面１２ａの裏面側に突出したピストンロッド１１の端部及び固定部材１５を収容可能な凹部を有している。また、フリーピストン２３は、ピストン１２側のフリーピストン２３の端部に、環状部材１６の外縁１６ａに対向するように凹んだ凹部１２ｇに嵌合する凸部２３ａを有している。ピストン１２の凹部１２ｇとフリーピストン２３の凸部２３ａが嵌合することにより、シリンダ１４の内部において、フリーピストン２３が傾くことを抑制することができる。

【0033】

なお、本実施形態においては、図５に示すように、フリーピストン２３の第３室１４ｃに臨む端面は平坦面であるが、これは本実施形態を限定するものではない。例えば、シリンダ１４の、第３室１４ｃ側の内周面（図５における紙面下側の内周面）が凹部を有する場合、フリーピストン２３の第３室１４ｃ側の端面は、当該凹部に対応する凸部を有していてもよい。このように、シリンダ１４の第３室１４ｃ側の端面の形状とフリーピストン２３の第３室１４ｃ側の端面の形状とを対応させることにより、ピストンロッド１１のストローク長を増大させやすくなる。

【0034】

〔実施形態３〕
実施形態３に係るシリンダ装置１ｂについて図６及び７を参照して説明する。
図６は、シリンダ装置１ｂにおけるピストン構造体１０ｂ（実施形態３に係るピストン構造体１０ｂ）の一構成例を示す拡大断面図である。ピストン構造体１０ｂは、ピストン１２、フリーピストン１３、固定部材１５及び環状部材１６に代えて、ピストン３２、フリーピストン３３、板状部材４０及び固定部材４１を備えることを除いて、ピストン構造体１０と同様に構成されている。以下の説明では、すでに説明した部材と同様の部材には同じ符号を付してその説明を省略する。

【0035】

ピストン３２は、ピストン構造体１０ｂの軸方向（図６及び図７の紙面上下方向）の一端側の端面である第１面３２ａの中央を通り、当該軸方向に貫通する貫通孔３２ｂを備えている。この貫通孔３２ｂは、ピストンロッド１１が挿通される内周面にねじ山が形成されている。また、第１面３２ａの裏面側におけるピストンロッド１１の端部には、貫通孔３２ｂの内周面に形成されたねじ山と螺合するねじ山が形成されており、これらのねじ山を介して、ピストン３２とピストンロッド１１とが螺合している。

【0036】

板状部材４０は、ピストン３２の内周部３２ｃの第１端面３２ｅに当接するように配設されている。また、固定部材４１は、板状部材４０とピストン３２の第１端面３２ｅとを接触させた状態で、板状部材４０を固定する。ここで固定部材４１としては、例えば、ボルト等が挙げられる。これにより、ピストン３２の、第１端面３２ｅの裏面側における外周部３２ｄの端面である第２端面３２ｆよりも、第１面３２ａ側にオフセットした位置に、板状部材４０の少なくとも一部を配置することができる。これにより、フリーピストン３３の軸方向の長さを短くすることができるので、ピストンロッド１１のストローク長を増大させることができる。

【0037】

また、一例として、ピストン３２は、外周部３２ｄの第２端面３２ｆ側の端部において、板状部材４０の外縁４０ａに対向するように凹んだ凹部３２ｇを有している。これにより、板状部材４０によって作動油の送出を阻害されることなく、保護バルブ１７を介してシリンダ１４の第１室１４ａから第２室１４ｂへ作動油をよりスムーズに送出することができる。

【0038】

更にいえば、ピストン３２の内周部３２ｃにおける第１端面３２ｅは、板状部材４０の全体が凹部３２ｇを囲む第２端面３２ｆよりも第１面３２ａ側に配設されるように、備えられていることが好ましい。すなわち、第２端面３２ｆよりも第１面３２ａ側に配設される第１端面３２ｅは、ピストンロッド１１の軸方向における第１端面３２ｅと第２端面３２ｆとの距離が、ピストンロッド１１の軸方向における板状部材４０の厚さ以上になるように、備えられることが好ましい。これにより、板状部材４０の位置を第１面３２ａ側に更にオフセットすることができる。それに伴い、フリーピストン３３の軸方向の長さを更に短くすることができるので、ピストンロッド１１のストローク長を更に増大させることができる。

【0039】

フリーピストン３３は、図６に示すように、ピストンロッド１１に固定されていないピストンであり、ピストン３２の第２端面３２ｆよりもフリーピストン３３側に突出した板状部材４０及び固定部材４１を収容可能な凹部を有している。これにより、板状部材４０及び固定部材４１に阻害されることなく、ピストン３２の第２端面３２ｆと、当該ピストン３２側のフリーピストン３３の端面とを当接させることができる。

【0040】

なお、本実施形態においては、図６に示すように、第３室１４ｃに臨むフリーピストン３３の端面は平坦面であるが、これは本実施形態を限定するものではない。例えば、シリンダ１４の、第３室１４ｃ側の内周面（図６及び図７における紙面下側の内周面）が凹部を有する場合、フリーピストン３３の第３室１４ｃ側の端面は、当該凹部に対応する凸部を有していてもよい。このように、シリンダ１４の第３室１４ｃ側の端面の形状とフリーピストン３３の第３室１４ｃ側の端面の形状とを対応させることにより、ピストンロッド１１のストローク長を増大させやすくなる。

【0041】

また、本実施形態に係るピストン構造体における保護バルブ１７は、実施形態１と同様に、ボール１７ａ、スプリング１７ｂ、及び当該スプリング１７ｂの中空部に嵌挿された支持部材１７ｃを備えている。保護バルブ１７は、シリンダ１４の第１室１４ａ内の作動油がボール１７ａを押す力がスプリング１７ｂによって付勢される力を超えることにより開弁する。これにより、図７において矢印で示すように、貫通孔３２ｈを介して、シリンダ１４の第１室１４ａから第２室１４ｂへと作動油が送出される。

【0042】

このように、保護バルブ１７は、第１室１４ａの油圧が所定の圧力よりも上昇した場合にのみ、第１室１４ａの作動油を第２室１４ｂに送出し、そうでない場合には、シリンダ１４の第１室１４ａと第２室１４ｂとの間の作動油の流通を遮断する。

【0043】

ここで、本実施形態に係るピストン３２には、上述したように、板状部材４０の外縁４０ａに対向するように凹んだ凹部３２ｇを有している。そのため、板状部材４０によって作動油の送出を阻害されることなく、凹部３２ｇを介して、作動油を第２室１４ｂへとスムーズに送出することができる。

【0044】

〔実施形態４〕
本発明の第４の実施形態に係る船舶用推進装置の昇降装置１００（以下において、「船外機昇降装置１００」と称する。）について、図８〜図１０を参照して説明する。本発明の第４の実施形態に係る船外機昇降装置１００は、上述の実施形態に係るシリンダ装置１をチルトシリンダとして適用した船舶用推進装置の昇降装置である。なお、本実施形態では、上述の実施形態に係るシリンダ装置１をチルトシリンダに適用した構成を例示しているが、本実施形態に係る船外機昇降装置１００は、上述の実施形態に係るシリンダ装置１を船舶用推進装置の昇降装置が備えるトリムシリンダに適用する構成であってもよい。このほか、本実施形態では、上述の実施形態に係るシリンダ装置１ａ又はシリンダ装置１ｂを、船舶用推進装置の昇降装置が備えるチルトシリンダとして適用する構成であってもよく、シリンダ装置１ａ又はシリンダ装置１ｂを、船舶用推進装置の昇降装置が備えるトリムシリンダとして適用する構成であってもよい。

【0045】

船外機昇降装置１００は、船外機３００を昇降させるための装置である。図８Ａは、船外機昇降装置１００の使用例を示す図であり、船体（本体）２００の後部と船外機３００とに取り付けられた船外機昇降装置１００を示している。図８Ａにおける実線は、船外機３００が下降した状態を示し、図８Ａにおける破線は、船外機３００が上昇した状態を示している。図８Ｂは、船外機３００の内部構成を概略的に示す模式図である。図８Ｂに示すように、船外機３００は、エンジン３０１と、プロペラ３０３と、エンジン３０１からプロペラ３０３に動力を伝達する動力伝達機構３０２とを備えている。ここで、動力伝達機構３０２は、例えば、シャフトやギヤによって構成される。

【0046】

図９は、船外機昇降装置１００の構成の一例を示す正面図であり、図１０は、図９におけるＡ−Ａ線矢視断面図である。図９に示すように、船外機昇降装置１００は、シリンダユニット１１０と、船体２００の後部に取り付けられる１対のスターンブラケット１７０と、船外機３００に取り付けられるスイベルブラケット１８０とを備えている。

【0047】

シリンダユニット１１０は、一例として、図９に示すように、２本のトリムシリンダ１１２、１本のチルトシリンダ１（シリンダ装置１）、モータ１１６、タンク（貯油タンク）１１８、上部ジョイント１２２、及び、基部１２４を備えている。トリムシリンダ１１２及びチルトシリンダ１は、基部１２４に対して相対移動不能に設けられている。

【0048】

なお、シリンダユニット１１０が備えるトリムシリンダ１１２及びチルトシリンダ１の数は本実施形態を限定するものではなく、１又は複数のトリムシリンダ１１２及び１又は複数のチルトシリンダ１を備えるシリンダユニット１１０も本実施形態に含まれる。また、そのように任意の数のトリムシリンダ１１２及びチルトシリンダ１を有するシリンダユニット１１０に対しても以下の説明が成り立つ。

【0049】

トリムシリンダ１１２は、シリンダ１１２ａと、シリンダ１１２ａ内に摺動可能に設けられたピストンと、ピストンに固定されたピストンロッド１１２ｂとを備えている。また、チルトシリンダ１は、シリンダ１４と、シリンダ１４内に摺動可能に設けられたピストン１２と、ピストン１２に固定されたピストンロッド１１とを備えている。

【0050】

また、図９に示すように、基部１２４とスターンブラケット１７０には、それぞれ貫通孔が形成されており、これらの貫通孔を貫通するアンダーシャフト１２６を介して、基部１２４とスターンブラケット１７０とが相対回転可能に接続されている。

【0051】

また、図９に示すように、ピストンロッド１１の先端には、上部ジョイント１２２が設けられており、スイベルブラケット１８０には、支持部材１２８が固定されている。上部ジョイント１２２及び支持部材１２８には、それぞれ貫通孔が形成されており、これらの貫通孔を貫通するアッパーシャフト１２３を介して、上部ジョイント１２２とスイベルブラケット１８０とが相対回転可能に接続されている。

【0052】

また、スターンブラケット１７０及びスイベルブラケット１８０の上部一端にはそれぞれ貫通孔が形成されており、図１０に示すように、これらの貫通孔を貫通する支持軸１３２によって、スターンブラケット１７０とスイベルブラケット１８０とが相対回転可能に接続されている。

【0053】

（トリム域及びチルト域）
チルトシリンダ１のピストンロッド１１が上昇及び下降することにより、スイベルブラケット１８０が上昇及び下降するので、船外機３００が上昇及び下降する。

【0054】

チルトシリンダ１のピストンロッド１１の上昇及び下降によって調整される船外機３００の角度領域は、図８Ａに示したトリム域とチルト域とから構成される。チルト域は、トリムシリンダ１１２のピストンロッド１１２ｂの先端がスイベルブラケット１８０に当接不能な角度領域であり、チルト域での船外機３００の角度調整はチルトシリンダ１のピストンロッド１１によって行われる。

【0055】

一方、トリム域は、トリムシリンダ１１２のピストンロッド１１２ｂの先端がスイベルブラケット１８０に当接可能な角度領域であり、チルト域での船外機３００の角度調整はトリムシリンダ１１２のピストンロッド１１２ｂ及びチルトシリンダ１のピストンロッド１１の双方によって行われ得る。

【0056】

本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。

【符号の説明】

【0057】

１、１ａ、１ｂ…シリンダ装置
１０、１０ａ、１０ｂ…ピストン構造体
１１…ピストンロッド
１２…ピストン
１２ａ…第１面
１２ｂ…貫通孔
１２ｃ…内周部
１２ｄ…外周部
１２ｅ…第１端面（裏面）
１２ｆ…第２端面（裏面）
１２ｇ…凹部
１２ｈ…貫通孔
１３、２３、３３…フリーピストン
１４…シリンダ
１４ａ…第１室
１４ｂ…第２室
１４ｃ…第３室
１５…固定部材（ナット）
１６…環状部材
１６ａ、４０ａ…外縁
１７…保護バルブ
１７ａ…ボール
１７ｂ…スプリング
１７ｃ…支持部材
１８…Ｏリング
１９…Ｏリング
２３ａ…凸部
４０…板状部材
４１…固定部材（ボルト）
１００…船舶用推進装置の昇降装置

【図1】

【図2】

【図3】

【図4A】

【図4B】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8A】

【図8B】

【図9】

【図10】