船舶操舵用油圧装置
【課題】小型化が可能であり、かつ船体内部における組み立て作業性に優れた船舶操舵用油圧装置を提供する。
【解決手段】船舶操舵用油圧装置３０Ｌに、ポンプ１６Ｌから油圧シリンダ１１Ｌへの作動油の供給を阻止する操舵固定位置、ポンプ１６Ｌから油圧シリンダ１１Ｌの一側に作動油を供給して油圧シリンダ１１Ｌを伸長させる伸長操舵位置、ポンプ１６Ｌから油圧シリンダ１１Ｌの他側に作動油を供給して油圧シリンダ１１Ｌを収縮させる収縮操舵位置、のいずれかの位置に切り替え可能なメインバルブ３２、および、メインバルブ３２と油圧シリンダ１１Ｌとの間の油圧経路が外部に開放される開放位置、および当該油圧経路が外部に開放されない閉塞位置のいずれかの位置に切り替え可能な開放バルブ３３・３４、を備え、メインバルブ３２および開放バルブ３３・３４を一体的に構成した。
【解決手段】船舶操舵用油圧装置３０Ｌに、ポンプ１６Ｌから油圧シリンダ１１Ｌへの作動油の供給を阻止する操舵固定位置、ポンプ１６Ｌから油圧シリンダ１１Ｌの一側に作動油を供給して油圧シリンダ１１Ｌを伸長させる伸長操舵位置、ポンプ１６Ｌから油圧シリンダ１１Ｌの他側に作動油を供給して油圧シリンダ１１Ｌを収縮させる収縮操舵位置、のいずれかの位置に切り替え可能なメインバルブ３２、および、メインバルブ３２と油圧シリンダ１１Ｌとの間の油圧経路が外部に開放される開放位置、および当該油圧経路が外部に開放されない閉塞位置のいずれかの位置に切り替え可能な開放バルブ３３・３４、を備え、メインバルブ３２および開放バルブ３３・３４を一体的に構成した。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、船舶操舵用の油圧シリンダへの作動油の供給を制御する油圧装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、スターンドライブ方式の船舶が知られている。スターンドライブ方式は船舶の駆動方式の一種であり、船体内部にエンジンを配置し、船体外部に連結されたアウトドライブ（プロペラおよび駆動力伝達機構を合わせたもの）を配置し、アウトドライブを船体に回動可能に連結する。例えば、特許文献１に記載の如くである。
スターンドライブ方式の船舶の多くは、船体およびアウトドライブに連結された複動式の油圧シリンダの作動により操舵が行われる。より詳細には、船舶の乗員が操舵用のレバー等を操作し、制御装置が操舵用のレバー等の操作量に基づいて操作ポンプから油圧シリンダに作動油を供給するための油圧経路（配管等）の中途部に配置された電磁弁に電気信号を送信し、電磁弁が当該電気信号に基づいて動作することによりポンプから油圧シリンダへの作動油の供給が制御され、油圧シリンダが伸長または収縮し、船体に対するアウトドライブの回動角度が変更される（船舶の操舵が行われる）。
【０００３】
しかし、ポンプ、油圧シリンダ、電磁弁、およびこれらを接続する油圧配管等の油圧系統を構成する部品群、並びにエンジンは、船舶における乗員の居住スペースを確保する観点から、一般的には船体内部の限られた（狭い）スペースに稠密に配置される。
従って、上記油圧系統を構成する部品群を別々に船体内部に取り付けた後、相互に接続して油圧系統を形成する場合、作業者は船体内部の限られたスペースで作動油の漏洩に注意を払いつつ作業する必要があり、当該作業者にとっては非常に繁雑である。
【０００４】
また、船舶の操作の電子化に伴い、電気系統のトラブル等が原因で電磁弁が動作不能となった場合に乗員が容易に船舶を手動で操舵可能とすることが要求される。
【０００５】
上記要求を達成する一つの方法としては、「電磁弁と油圧シリンダとの間の油圧配管」を開放することにより当該油圧配管を満たす作動油を外部に放出し、手動で船体に対するアウトドライブの回動角度を変更可能とする方法が考えられる。
具体的には、電磁弁と油圧シリンダとの間の油圧配管を満たす作動油の船体内部における漏洩を防止する観点から、船体の内部に「別の油圧配管」を設け、別の油圧配管の一端部を電磁弁と油圧シリンダとの間の油圧配管の中途部に接続するとともに別の油圧配管の他端部を回収容器に接続し、別の油圧配管の中途部に開閉弁を配置し、開閉弁を開いて電磁弁と油圧シリンダとの間の油圧配管を満たす作動油を回収容器に回収する。
しかし、上記方法では船体内部への別の油圧配管および開閉弁の配置およびこれらの接続作業が追加的に発生するので、船舶の組み立てを行う作業者にとっては繁雑さが増す。
【０００６】
上記要求を達成する別の方法としては、主たる電気系統および油圧系統から独立した非常用の電気系統および油圧系統を設け、主たる電気系統および油圧系統が動作不能となった場合に非常用の電気系統および油圧系統により操舵を行う方法が考えられる。操舵の対象がラダー軸である場合の例として、特許文献２に記載の方法が知られている。
しかし、特許文献２に記載の方法は非常用の電気系統および油圧系統に係る部品群を追加的に船体内部に配置しなければならず、部品点数の増加、居住スペース確保、組み立て作業の繁雑化の観点から好ましくない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平２−２２７３９６号公報
【特許文献２】特開平６−３１６２９２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は以上の如き状況に鑑みてなされたものである。
すなわち、本発明が解決しようとする課題は、小型化が可能であり、かつ船体内部における組み立て作業性に優れた船舶操舵用油圧装置を提供すること、である。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
以下では、上記課題を解決するための手段を説明する。
【００１０】
即ち、請求項１においては、
船体に回動可能に連結されるアウトドライブと、前記船体および前記アウトドライブに連結されて前記船体に対する前記アウトドライブの回動角度を変更する複動式の油圧シリンダと、前記油圧シリンダに作動油を供給するポンプと、を具備する船舶に設けられ、前記ポンプから前記油圧シリンダへの作動油の供給およびその阻止を行う船舶操舵用油圧装置であって、
前記ポンプと前記油圧シリンダとの間の油圧経路に配置され、前記ポンプから前記油圧シリンダへの作動油の供給を阻止する操舵固定位置、前記ポンプから前記油圧シリンダの一側に作動油を供給して前記油圧シリンダを伸長させる伸長操舵位置、前記ポンプから前記油圧シリンダの他側に作動油を供給して前記油圧シリンダを収縮させる収縮操舵位置、のいずれかの位置に切り替え可能なメインバルブと、
前記メインバルブと前記油圧シリンダとの間の油圧経路に配置され、当該油圧経路が外部に開放される開放位置、および当該油圧経路が外部に開放されない閉塞位置のいずれかの位置に切り替え可能な開放バルブと、
を備え、
前記メインバルブおよび前記開放バルブが一体的に構成されるものである。
【００１１】
請求項２においては、
前記メインバルブおよび前記開放バルブを収容する本体部材と、
前記本体部材の外部から前記開放バルブを操作するための操作部材と、
を備え、
前記本体部材の内部には、一端部が前記本体部材の外表面に開口して作動油導入口を成すとともに当該一端部が前記ポンプに接続される作動油導入経路と、一端部が前記本体部材の外表面に開口して作動油排出口を成す作動油排出経路と、一端部が前記本体部材の外表面に開口して第一作動油供給口を成すとともに当該一端部が前記油圧シリンダの一側に形成される第一供給口に接続される第一作動油供給経路と、一端部が前記本体部材の外表面に開口して第二作動油供給口を成すとともに当該一端部が前記油圧シリンダの他側に形成される第二供給口に接続される第二作動油供給経路と、前記作動油導入経路の他端部、前記作動油排出経路の他端部、前記第一作動油供給経路の他端部および前記第二作動油供給経路の他端部に接続されて前記メインバルブを収容するメインバルブ室と、一端部が前記第一作動油供給経路の中途部に接続されるとともに他端部が前記作動油排出経路の中途部に接続される第一開放経路と、一端部が前記第二作動油供給経路の中途部に接続されるとともに他端部が前記作動油排出経路の中途部に接続される第二開放経路と、が形成され、
前記開放バルブは、前記第一開放経路および前記第二開放経路の中途部に配置され、
前記開放バルブの開放位置は、前記第一開放経路の中途部および前記第二開放経路の中途部が閉塞されない位置であり、
前記開放バルブの閉塞位置は、前記第一開放経路の中途部および前記第二開放経路の中途部が閉塞される位置である。
【発明の効果】
【００１２】
本発明は、小型化が可能であり、かつ船体内部における組み立て作業性に優れている、という効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明に係る船舶操舵用油圧装置の実施の一形態を具備する船舶の全体構成を示す模式図。
【図２】（ａ）本発明に係る船舶操舵用油圧装置の実施の一形態を具備する船舶の油圧系統を示す模式図、（ｂ）本発明に係る船舶操舵用油圧装置の実施の一形態を示す平面図。
【図３】（ａ）本発明に係る船舶操舵用油圧装置の実施の一形態を示す正面図、（ｂ）本発明に係る船舶操舵用油圧装置の実施の一形態を示す左側面図。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下では、図１を用いて本発明に係る船舶の実施の一形態である船舶１について説明する。船舶１はスターンドライブ方式の船舶であり、船体２、エンジン３Ｌ・３Ｒ、ブラケット５Ｌ・５Ｒ、アウトドライブ６Ｌ・６Ｒ、ブラケット１０Ｌ・１０Ｒ、油圧シリンダ１１Ｌ・１１Ｒ、ポンプ１６Ｌ・１６Ｒ、作動油タンク１７Ｌ・１７Ｒ、圧送配管２０Ｌ・２０Ｒ、第一供給配管２１Ｌ・２１Ｒ、第二供給配管２２Ｌ・２２Ｒ、戻り配管２３Ｌ・２３Ｒ、吸入配管２４Ｌ・２４Ｒ、油圧ユニット３０Ｌ・３０Ｒ、操舵ハンドル２５、エンジンレバー２６、ジョイスティック２７、運転モード切り替えスイッチ２８、ＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）２９等を具備する。
なお、以下では便宜上、図１に示す船体２の形状に基づいて「船舶１の前後方向」、「船舶１の左右方向」および「船舶１の上下方向（図１の紙面に垂直な方向）」を定義し、これらの方向を用いて船舶１の各部の詳細を説明する。
【００１５】
船体２は船舶１の主たる構造体であり、船舶１を構成する他の部材を内部に収容、あるいは外部に連結する。エンジン３Ｌ・３Ｒは船舶１の駆動源であり、それぞれ出力軸４Ｌ・４Ｒを備え、出力軸４Ｌ・４Ｒを回転駆動することにより駆動力を発生する。エンジン３Ｌ・３Ｒは船体２の内部かつ後部となる位置に左右に並んで固定される。ブラケット５Ｌ・５Ｒは船体２の後部かつ船体２の外部となる位置に固定される。船体２に固定されたブラケット５Ｌ・５Ｒは左右に所定の間隔を空けて配置される。
【００１６】
アウトドライブ６Ｌ・６Ｒは本発明に係るアウトドライブの実施の一形態である。
アウトドライブ６Ｌはアウトドライブ本体７Ｌ、プロペラ８Ｌおよびティラー９Ｌを備え、アウトドライブ６Ｒはアウトドライブ本体７Ｒ、プロペラ８Ｒおよびティラー９Ｒを備える。アウトドライブ６Ｌおよびアウトドライブ６Ｒは構造的に左右対称であるため、以下ではアウトドライブ６Ｌの詳細を説明し、アウトドライブ６Ｒの説明を省略する。
アウトドライブ本体７Ｌはアウトドライブ６Ｌの主たる構造体を成す部材であり、その内部には図示せぬ駆動力伝達機構（歯車、伝達軸、変速機構等）が収容される。アウトドライブ本体７Ｌはブラケット５Ｌに軸支され、アウトドライブ本体７Ｌ、ひいてはアウトドライブ６Ｌは船体２に対して（上下方向の軸周りに）回動可能に連結される。アウトドライブ本体７Ｌ内部の駆動力伝達機構の一端部はエンジン３Ｌの出力軸４Ｌに連結される。
プロペラ８Ｌはアウトドライブ本体７Ｌの後下部に回転可能に軸支され、アウトドライブ本体７Ｌ内部の駆動力伝達機構の他端部に連結される。エンジン３Ｌにおいて発生した駆動力は出力軸４Ｌ、アウトドライブ本体７Ｌ内部の駆動力伝達機構を経てプロペラ８Ｌに伝達され、プロペラ８Ｌが回転駆動される。
ティラー９Ｌは棒状の部材であり、その一端部（後端部）はアウトドライブ本体７Ｌの前上部に固定され、その他端部（前端部）は船体２の後部に形成された左右に延びた長孔（不図示）を貫通して船体２の内部に配置される。
【００１７】
ブラケット１０Ｌは船体２の左後部かつ船体２の内部となる位置に固定され、ブラケット１０Ｒは船体２の右後部かつ船体２の内部となる位置に固定される。
【００１８】
油圧シリンダ１１Ｌ・１１Ｒは本発明に係る複動式の油圧シリンダの実施の一形態である。油圧シリンダ１１Ｌおよび油圧シリンダ１１Ｒは構造的に左右対称であるため、以下では油圧シリンダ１１Ｌの詳細を説明し、油圧シリンダ１１Ｒの説明を省略する。また油圧系統及び油圧系統に設けられる油圧機器も左右対称に構成されるため、以下左側の油圧系統及び油圧機器について説明する。油圧シリンダ１１Ｌはシリンダ本体１２Ｌおよび一端部にピストンが固定されたシリンダロッド１３Ｌを備え、シリンダ本体１２Ｌには第一供給口１４Ｌおよび第二供給口１５Ｌが形成され、複動式の油圧シリンダを構成している。
【００１９】
シリンダ本体１２Ｌは概ね円筒形状の部材であり、シリンダロッド１３Ｌの一端部に固定されたピストンを摺動自在に収納する。
第一供給口１４Ｌはシリンダ本体１２Ｌの外周面の一端部（油圧シリンダ１１Ｌの一側）に形成される開口部であり、後述する第一供給配管２１Ｌの一端部が接続される。第二供給口１５Ｌはシリンダ本体１２Ｌの外周面の他端部（油圧シリンダ１１Ｌの他側）に形成される開口部であり、後述する第二供給配管２２Ｌの一端部が接続される。シリンダロッド１３Ｌは棒状の部材である。シリンダロッド１３Ｌの一端部（ピストン）はシリンダ本体１２Ｌの内部に配置され、シリンダロッド１３Ｌの他端部はシリンダ本体１２Ｌの他端側の端面（第二供給口１５Ｌに近い方の端面）を貫通してシリンダ本体１２Ｌの外部に突出する。シリンダ本体１２Ｌの内部の空間は、ピストンにより第一作動油室（第一供給口１４Ｌに臨む空間）および第二作動油室（第二供給口１５Ｌに臨む空間）の二つに区画される。作動油を第一作動油室に供給するとともに作動油を第二作動油室から排出することにより、シリンダロッド１３Ｌがシリンダ本体１２Ｌから突出し、油圧シリンダ１１Ｌが伸長する。作動油を第二作動油室に供給するとともに作動油を第一作動油室から排出することにより、シリンダロッド１３Ｌがシリンダ本体１２Ｌに没入し、油圧シリンダ１１Ｌが収縮する。
【００２０】
シリンダ本体１２Ｌの一端部はブラケット１０Ｌ、ひいては船体２に回動可能に連結される。また、シリンダロッド１３Ｌの他端部はティラー９Ｌの他端部、ひいてはアウトドライブ６Ｌに回動可能に連結される。油圧シリンダ１１Ｌを伸長および収縮させることにより、船体２に対するアウトドライブ６Ｌの回動角度を変更することが可能である。
【００２１】
ポンプ１６Ｌはエンジン３Ｌ（の出力軸４Ｌ）に接続され、回転駆動される。ポンプ１６Ｌは吸入口から作動油を吸入し、吐出口から作動油を吐出（圧送）することにより、油圧シリンダ１１Ｌに作動油を供給する。
作動油タンク１７Ｌは作動油を貯留する容器である。作動油タンク１７Ｌ・１７Ｒの上部には通気孔が形成され、外部に開放される（作動油タンク１７Ｌ・１７Ｒの内部と外部とは連通している）。
【００２２】
圧送配管２０Ｌ、第一供給配管２１Ｌ、第二供給配管２２Ｌ、戻り配管２３Ｌおよび吸入配管２４Ｌは船舶１の油圧系統を形成する配管である。圧送配管２０Ｌの一端部はポンプ１６Ｌの吐出口に接続される。第一供給配管２１Ｌの一端部は第一供給口１４Ｌに接続される。第二供給配管２２Ｌの一端部は第二供給口１５Ｌに接続される。戻り配管２３Ｌの一端部は作動油タンク１７Ｌに挿入される。吸入配管２４Ｌの一端部は作動油タンク１７Ｌに挿入され、吸入配管２４Ｌの他端部はポンプ１６Ｌの吸入口に接続される。
【００２３】
油圧ユニット３０Ｌ・３０Ｒは本発明に係る船舶操舵用油圧装置の実施の一形態である。
油圧ユニット３０Ｌ・３０Ｒは船舶１に設けられる。油圧ユニット３０Ｌ・３０Ｒはそれぞれポンプ１６Ｌ・１６Ｒから油圧シリンダ１１Ｌ・１１Ｒへの作動油の供給およびその阻止を行う。
【００２４】
図２および図３に示す如く、油圧ユニット３０Ｌは本体部材３１、メインバルブ３２、第一開放バルブ３３、第二開放バルブ３４、第一操作部材３５、第二操作部材３６、分流弁３７、第一供給側保持回路３８、第二供給側保持回路３９およびフィルター４０を備える。以下では便宜上、図２および図３において本体部材３１を基準として「油圧ユニット３０Ｌの上下方向」、「油圧ユニット３０Ｌの前後方向」および「油圧ユニット３０Ｌの左右方向」を定義し、これらの方向を用いて油圧ユニット３０Ｌの各部の詳細を説明する。
なお、油圧ユニット３０Ｌが船体２の内部の所定位置に固定されたとき、「油圧ユニット３０Ｌの上下方向」、「油圧ユニット３０Ｌの前後方向」および「油圧ユニット３０Ｌの左右方向」は、それぞれ図１における「船舶１の上下方向」、「船舶１の前後方向」および「船舶１の左右方向」に対応していなくても良い。すなわち、周囲の部材との干渉等を考慮し、油圧ユニット３０Ｌが船体２に固定されるときの姿勢を適宜変更することが可能である。
【００２５】
本体部材３１は油圧ユニット３０Ｌの主たる構造体を成す部材である。本体部材３１は油圧ユニット３０Ｌの他の部材（メインバルブ３２、第一開放バルブ３３、第二開放バルブ３４、第一操作部材３５、第二操作部材３６、分流弁３７、第一供給側保持回路３８および第二供給側保持回路３９）を収容する。本実施形態の本体部材３１は直方体形状の金属材料の塊に適宜切削加工等を施すことにより製造される。
【００２６】
図２の（ａ）に示す如く、本体部材３１の内部には作動油導入経路３１ａが形成される。図３の（ａ）に示す如く、作動油導入経路３１ａの一端部は本体部材３１の外表面（前面）に開口して作動油導入口３１ｂを成す。図１および図２の（ａ）に示す如く、作動油導入経路３１ａの一端部（作動油導入口３１ｂ）は圧送配管２０Ｌの他端部に接続され、ひいては圧送配管２０Ｌを介してポンプ１６Ｌに接続される。
図２の（ａ）に示す如く、本体部材３１の内部には作動油排出経路３１ｃが形成される。図３の（ａ）に示す如く、作動油排出経路３１ｃの一端部は本体部材３１の外表面（前面）に開口して作動油排出口３１ｄを成す。図１および図２の（ａ）に示す如く、作動油排出経路３１ｃの一端部（作動油排出口３１ｄ）は戻り配管２３Ｌの他端部に接続され、ひいては戻り配管２３Ｌを介して作動油タンク１７Ｌに接続される。
図２の（ａ）に示す如く、本体部材３１の内部には第一作動油供給経路３１ｅが形成される。図３の（ｂ）に示す如く、第一作動油供給経路３１ｅの一端部は本体部材３１の外表面（左面）に開口して第一作動油供給口３１ｆを成す。図１および図２の（ａ）に示す如く、第一作動油供給経路３１ｅの一端部（第一作動油供給口３１ｆ）は第一供給配管２１Ｌの他端部に接続され、ひいては第一供給配管２１Ｌを介して第一供給口１４Ｌ（油圧シリンダ１１Ｌの一側）に接続される。
図２の（ａ）に示す如く、本体部材３１の内部には第二作動油供給経路３１ｇが形成される。図３の（ｂ）に示す如く、第二作動油供給経路３１ｇの一端部は本体部材３１の外表面（左面）に開口して第二作動油供給口３１ｈを成す。図１および図２の（ａ）に示す如く、第二作動油供給経路３１ｇの一端部（第二作動油供給口３１ｈ）は第二供給配管２２Ｌの他端部に接続され、ひいては第二供給配管２２Ｌを介して第二供給口１５Ｌ（油圧シリンダ１１Ｌの他側）に接続される。
図２の（ａ）に示す如く、本体部材３１の内部にはメインバルブ室３１ｊが形成される。メインバルブ室３１ｊはメインバルブ３２のスプールを移動可能に収容する空間であり、作動油導入経路３１ａの他端部、作動油排出経路３１ｃの他端部、第一作動油供給経路３１ｅの他端部および第二作動油供給経路３１ｇの他端部に接続される。
本体部材３１の内部には第一開放経路３１ｋおよび第二開放経路３１ｍが形成される。第一開放経路３１ｋの一端部は第一作動油供給経路３１ｅの中途部に接続される。第一開放経路３１ｋの他端部は作動油排出経路３１ｃの中途部に接続される。第二開放経路３１ｍの一端部は第二作動油供給経路３１ｇの中途部に接続される。第二開放経路３１ｍの他端部は作動油排出経路３１ｃの中途部に接続される。
本体部材３１の内部には分流弁室３１ｎが形成される。分流弁室３１ｎは分流弁３７を移動可能に収容する空間であり、作動油導入経路３１ａの中途部に配置される。
本体部材３１の内部にはバイパス経路３１ｐが形成される。バイパス経路３１ｐの一端部は分流弁室３１ｎに接続され、他端部は作動油排出経路３１ｃの中途部に接続される。
【００２７】
メインバルブ３２はソレノイドおよびスプールを有する電磁弁であり、ソレノイドに電気信号（切替信号）を送信することによりスプールを移動（摺動）させ、作動油の経路を切り替える。メインバルブ３２は「ポンプ１６Ｌと油圧シリンダ１１Ｌとの間の油圧経路（本実施形態の場合、圧送配管２０Ｌ、作動油導入経路３１ａ、メインバルブ室３１ｊ、第一作動油供給経路３１ｅ、第二作動油供給経路３１ｇ、第一供給配管２１Ｌおよび第二供給経路２２Ｌを合わせたもの）」の中途部に配置される。本実施形態の場合、メインバルブ３２のスプールが「ポンプ１６Ｌと油圧シリンダ１１Ｌとの間の油圧経路」の中途部に設けられたメインバルブ室３１ｊに収容される。
メインバルブ３２のソレノイドはＥＣＵ２９に接続され、メインバルブ３２のスプールがＥＣＵ２９から送信される電気信号（切替信号）に基づいてメインバルブ室３１ｊの内部を移動し、「操舵固定位置」、「伸長操舵位置」、および「収縮操舵位置」の三つの位置のうち、いずれかの位置に配置される（切り替えられる）。これらメインバルブ３２の三つの位置の詳細については後述する。
【００２８】
第一開放バルブ３３および第二開放バルブ３４を合わせたものは本発明に係る開放バルブの実施の一形態である。本実施形態の第一開放バルブ３３および第二開放バルブ３４はニードル式の開閉弁である。第一開放バルブ３３は第一開放経路３１ｋの中途部に配置され、第二開放バルブ３４は第二開放経路３１ｍの中途部に配置される。また、第一開放経路３１ｋの一端部は第一作動油供給経路３１ｅの中途部に接続され、第二開放経路３１ｍの一端部は第二作動油供給経路３１ｇの中途部に接続される。
従って、第一開放バルブ３３および第二開放バルブ３４は、実質的には「メインバルブ３２と油圧シリンダ１１Ｌとの間の油圧経路」に配置される。
【００２９】
第一操作部材３５および第二操作部材３６を合わせたものは本発明に係る操作部材の実施の一形態である。第一操作部材３５および第二操作部材３６は作業者が本体部材３１の外部から第一開放バルブ３３および第二開放バルブ３４を操作するための部材である。
【００３０】
第一操作部材３５および第二操作部材３６はいずれも胴体部および頭部を有し、これらの胴体部の外周面には雄ネジが形成され、これらの胴体部の先端にはニードルが形成される。第一操作部材３５の胴体部は「一端部が本体部材３１の上面に開口するとともに他端部が第一開放バルブ３３を収容する空間（第一開放経路３１ｋの中途部）に接続されるネジ孔（不図示）」に螺装され、第二操作部材３６の胴体部は「一端部が本体部材３１の上面に開口するとともに他端部が第二開放バルブ３４を収容する空間（第二開放経路３１ｍの中途部）に接続されるネジ孔（不図示）」に螺装される。第一操作部材３５の胴体部の一端部は第一開放バルブ３３に相対回転不能に固定され、第二操作部材３６の胴体部の一端部は第二開放バルブ３４に相対回転不能に固定される。第一操作部材３５の頭部は第一操作部材３５の胴体部の他端部に固定され、本体部材３１の外部（本体部材３１の上面の上方）に配置される。第二操作部材３６の頭部は第二操作部材３６の胴体部の他端部に固定され、本体部材３１の外部（本体部材３１の上面の上方）に配置される。
作業者が第一操作部材３５の頭部を手で持って回転させることにより、第一操作部材３５および第一開放バルブ３３は上下方向に移動する。その結果、第一開放バルブ３３は第一開放経路３１ｋの中途部が閉塞されない位置（以下「第一開放位置」という。）および第一開放経路３１ｋの中途部が閉塞される位置（以下「第一閉塞位置」という。）のいずれかの位置に配置される（切り替えられる）。同様に、作業者が第二操作部材３６の頭部を手で持って回転させることにより、第二操作部材３６および第二開放バルブ３４は上下方向に移動する。その結果、第二開放バルブ３４は第二開放経路３１ｍの中途部が閉塞されない位置（以下「第二開放位置」という。）および第二開放経路３１ｍの中途部が閉塞される位置（以下「第二閉塞位置」という。）のいずれかの位置に配置される（切り替えられる）。
【００３１】
分流弁３７は分流弁室３１ｎに収容される。第一供給側保持回路３８および第二供給側保持回路３９はそれぞれチェックバルブおよびリリーフ弁を有し、第一供給側保持回路３８は第一作動油供給経路３１ｅの中途部、かつ第一開放経路３１ｋの一端部が接続されている位置よりもメインバルブ室３１ｊに近い位置に配置される。第二供給側保持回路３９は第二作動油供給経路３１ｇの中途部、かつ第二開放経路３１ｍの一端部が接続されている位置よりもメインバルブ室３１ｊに近い位置に配置される。フィルター４０は作動油導入経路３１ａの中途部、かつ分流弁室３１ｎよりも作動油導入口３１ｂに近い位置に配置され、フィルター４０を通過する作動油に混入している異物を捕集し、除去する。
【００３２】
以下では図１および図２の（ａ）を用いて船舶１の油圧系統の挙動を説明する。
本実施形態の船舶１は左右一対かつ互いに左右対称の油圧系統を備えるため、以下では左側の油圧系統の挙動について説明し、右側の油圧系統の説明を省略する。
【００３３】
油圧ユニット３０Ｌのメインバルブ３２が「操舵固定位置」に配置されたとき、作動油導入経路３１ａの他端部は閉塞され、作動油排出経路３１ｃの他端部、第一作動油供給経路３１ｅの他端部および第二作動油供給経路３１ｇの他端部は互いに連通する。
その結果、油圧ユニット３０Ｌの第一開放バルブ３３が「第一閉塞位置」に配置されるとともに第二開放バルブ３４が「第二閉塞位置」に配置されている場合には、油圧ユニット３０Ｌのメインバルブ３２と油圧シリンダ１１Ｌとの間の油圧経路（第一作動油供給経路３１ｅのうち第一供給側保持回路３８から第一作動油供給口３１ｆまでの部分および第一供給配管２１Ｌ、ならびに、第二作動油供給経路３１ｇのうち第二供給側保持回路３９から第二作動油供給口３１ｈまでの部分および第二供給配管２２Ｌ）は閉塞される。また、作動油タンク１７Ｌに貯留された作動油は、吸入配管２４Ｌを経て吸入口よりポンプ１６Ｌに吸入され、ポンプ１６Ｌの吐出口から圧送され、圧送配管２０Ｌ、作動油導入口３１ｂを経て作動油導入経路３１ａに到達し、その油圧に起因して分流弁３７を切り替え、バイパス経路３１ｐ、作動油排出経路３１ｃ、作動油排出口３１ｄ、戻り配管２３Ｌを経て作動油タンク１７Ｌに戻る。
【００３４】
このように、油圧ユニット３０Ｌの第一開放バルブ３３が「第一閉塞位置」に配置されるとともに第二開放バルブ３４が「第二閉塞位置」に配置され、かつ油圧ユニット３０Ｌのメインバルブ３２が「操舵固定位置」に配置されたとき、ポンプ１６Ｌから油圧シリンダ１１Ｌへの作動油の供給が阻止され、船体２に対するアウトドライブ６Ｌの回動角度が保持される。なお、油圧ユニット３０Ｌの第一開放バルブ３３が「第一閉塞位置」に配置されるとともに第二開放バルブ３４が「第二閉塞位置」に配置されることは、第一開放経路３１ｋの中途部および第二開放経路３１ｍの中途部が閉塞され、ひいては本実施形態の開放バルブが「メインバルブ３２と油圧シリンダ１１Ｌとの間の油圧経路が外部に開放されない閉塞位置」に配置されることに相当する。
【００３５】
油圧ユニット３０Ｌのメインバルブ３２が「伸長操舵位置」に配置されたとき、作動油導入経路３１ａの他端部は第一作動油供給経路３１ｅの他端部に連通し、作動油排出経路３１ｃの他端部は第二作動油供給経路３１ｇの他端部に連通する。
その結果、油圧ユニット３０Ｌの第一開放バルブ３３が「第一閉塞位置」に配置されるとともに第二開放バルブ３４が「第二閉塞位置」に配置されている場合には、作動油タンク１７Ｌに貯留された作動油は、吸入配管２４Ｌを経て吸入口よりポンプ１６Ｌに吸入され、ポンプ１６Ｌの吐出口から圧送され、圧送配管２０Ｌ、作動油導入口３１ｂ、作動油導入経路３１ａ、第一作動油供給経路３１ｅ、第一作動油供給口３１ｆ、第一供給配管２１Ｌ、第一供給口１４Ｌを経てシリンダ本体１２Ｌの第一作動油室（第一供給口１４Ｌに臨む空間）に供給され、油圧シリンダ１１Ｌのピストンをシリンダ本体１２Ｌの第二作動油室（第二供給口１５Ｌに臨む空間）に向かって押す。
また、シリンダ本体１２Ｌの第二作動油室（第二供給口１５Ｌに臨む空間）に充填されている作動油は、油圧シリンダ１１Ｌのピストンに押されることにより、第二供給口１５Ｌ、第二供給配管２２Ｌ、第二作動油供給口３１ｈ、第二作動油供給経路３１ｇ、作動油排出経路３１ｃ、作動油排出口３１ｄ、戻り配管２３Ｌを経て作動油タンク１７Ｌに戻る。
【００３６】
このように、油圧ユニット３０Ｌの第一開放バルブ３３が「第一閉塞位置」に配置されるとともに第二開放バルブ３４が「第二閉塞位置」に配置され、かつ油圧ユニット３０Ｌのメインバルブ３２が「伸長操舵位置」に配置されたとき、ポンプ１６Ｌから油圧シリンダ１１Ｌの一側（第一供給口１４Ｌを経てシリンダ本体１２Ｌの第一作動油室）に作動油が供給され、油圧シリンダ１１Ｌが伸長し、船体２に対するアウトドライブ６Ｌの回動角度が変更される（アウトドライブ６Ｌが船体２に対して平面視で時計回りに回動する）。
【００３７】
油圧ユニット３０Ｌのメインバルブ３２が「収縮操舵位置」に配置されたとき、作動油導入経路３１ａの他端部は第二作動油供給経路３１ｇの他端部に連通し、作動油排出経路３１ｃの他端部は第一作動油供給経路３１ｅの他端部に連通する。
その結果、油圧ユニット３０Ｌの第一開放バルブ３３が「第一閉塞位置」に配置されるとともに第二開放バルブ３４が「第二閉塞位置」に配置されている場合には、作動油タンク１７Ｌに貯留された作動油は、吸入配管２４Ｌを経て吸入口よりポンプ１６Ｌに吸入され、ポンプ１６Ｌの吐出口から圧送され、圧送配管２０Ｌ、作動油導入口３１ｂ、作動油導入経路３１ａ、第二作動油供給経路３１ｇ、第二作動油供給口３１ｈ、第二供給配管２２Ｌ、第二供給口１５Ｌを経てシリンダ本体１２Ｌの第二作動油室（第二供給口１５Ｌに臨む空間）に供給され、油圧シリンダ１１Ｌのピストンをシリンダ本体１２Ｌの第一作動油室（第一供給口１４Ｌに臨む空間）に向かって押す。
また、シリンダ本体１２Ｌの第一作動油室（第一供給口１４Ｌに臨む空間）に充填されている作動油は、油圧シリンダ１１Ｌのピストンに押されることにより、第一供給口１４Ｌ、第一供給配管２１Ｌ、第一作動油供給口３１ｆ、第一作動油供給経路３１ｅ、作動油排出経路３１ｃ、作動油排出口３１ｄ、戻り配管２３Ｌを経て作動油タンク１７Ｌに戻る。
【００３８】
このように、油圧ユニット３０Ｌの第一開放バルブ３３が「第一閉塞位置」に配置されるとともに第二開放バルブ３４が「第二閉塞位置」に配置され、かつ油圧ユニット３０Ｌのメインバルブ３２が「収縮操舵位置」に配置されたとき、ポンプ１６Ｌから油圧シリンダ１１Ｌの他側（第二供給口１５Ｌを経てシリンダ本体１２Ｌの第二作動油室）に作動油が供給され、油圧シリンダ１１Ｌが収縮し、船体２に対するアウトドライブ６Ｌの回動角度が変更される（アウトドライブ６Ｌが船体２に対して平面視で反時計回りに回動する）。
【００３９】
図１に示す操舵ハンドル２５、エンジンレバー２６、ジョイスティック２７および運転モード切り替えスイッチ２８は船舶１の操作系を成す。
【００４０】
ＥＣＵ２９は船舶１の各部の動作を制御するものである。より詳細には、ＥＣＵ２９は船舶１の各部の動作を制御するための種々のプログラム等を格納し、これらのプログラム等を展開し、これらのプログラム等に従って所定の演算を行い、当該演算結果に基づいて船舶１の各部に指令信号を送信する。
ＥＣＵ２９はエンジン３Ｌ・３Ｒに接続され、エンジン３Ｌ・３Ｒの回転数等の運転状態に係る情報（信号）をエンジン３Ｌ・３Ｒに設けられているセンサから受信可能、かつエンジン３Ｌ・３Ｒの運転状態を変更する指令信号をエンジン３Ｌ・３Ｒの運転状態を変化させるアクチュエータに送信可能である。ＥＣＵ２９は操舵ハンドル２５に接続され、操舵ハンドル２５の回転角度に係る情報（信号）を操舵ハンドル２５に設けられているセンサから受信可能である。ＥＣＵ２９はエンジンレバー２６に接続される。エンジンレバー２６は二本のレバーからなり、その一方がエンジン３Ｌに対応し、他方がエンジン３Ｒに対応する。ＥＣＵ２９はこれらのレバーの各回動角度に係る情報（信号）をエンジンレバー２６に設けられているセンサから受信可能である。ＥＣＵ２９はジョイスティック２７に接続され、ジョイスティック２７の前後方向の傾倒角度および左右方向の傾倒角度に係る情報（信号）をジョイスティック２７に設けられているセンサから受信可能である。
ＥＣＵ２９は運転モード切り替えスイッチ２８に接続される。船舶１の乗員が運転モード切り替えスイッチ２８を押すことにより、「通常運転モード」および「ジョイスティック運転モード」の二つのモードのどちらを選択するかを切り替え可能である。ＥＣＵ２９は、いずれのモードが選択されているかに係る情報（信号）を運転モード切り替えスイッチ２８から受信可能である。ＥＣＵ２９は油圧ユニット３０Ｌのメインバルブ３２のソレノイドおよび油圧ユニット３０Ｒのメインバルブ３２のソレノイドに接続される。ＥＣＵ２９は油圧ユニット３０Ｌのメインバルブ３２および油圧ユニット３０Ｒのメインバルブ３２のソレノイドにそれぞれ電気信号（切替信号）を送信することによりこれらのメインバルブ３２・３２の位置をそれぞれ切り替え可能である。
【００４１】
ＥＣＵ２９は運転モード切り替えスイッチ２８から受信した信号に基づき、「通常運転モード」および「ジョイスティック運転モード」の二つのモードのいずれが選択されているかを認識し、選択されたモードに対応する操船プログラムに基づいて船舶１の各部の動作を制御する。
ＥＣＵ２９は、「通常運転モード」が選択されていると認識した場合、操舵ハンドル２５の回動角に応じて油圧ユニット３０Ｌのメインバルブ３２の位置および油圧ユニット３０Ｒのメインバルブ３２の位置を適宜切り替え、船体２に対するアウトドライブ６Ｌ・６Ｒの回動角度を変更するとともに、エンジンレバー２６の二本のレバーの各回動角度に応じてエンジン３Ｌ・３Ｒの回転数およびプロペラ８Ｌ・８Ｒの回転方向（正転、逆転）を変更する。
ＥＣＵ２９は、「ジョイスティック運転モード」が選択されていると認識した場合、ジョイスティック２７の前後方向の傾倒角度および左右方向の傾倒角度に基づいて油圧ユニット３０Ｌのメインバルブ３２の位置および油圧ユニット３０Ｒのメインバルブ３２の位置を適宜切り替え、船体２に対するアウトドライブ６Ｌ・６Ｒの回動角度を変更するとともに、エンジン３Ｌ・３Ｒの回転数およびプロペラ８Ｌ・８Ｒの回転方向（正転、逆転）を変更する。「ジョイスティック運転モード」で操舵が行われる場合、ジョイスティック２７を傾倒する方向に応じて、船舶１を（旋回させずに）船体２の左側方、右側方、左前方、右前方、左後方あるいは右後方に移動させることが可能である。
なお、本実施形態ではＥＣＵ２９がアウトドライブ本体７Ｌの内部の変速機構（不図示）を操作することによりプロペラ８Ｌ・８Ｒの回転方向を互いに独立して変更する。
【００４２】
以下では、図１および図２を用いて、船舶１の乗員が手動で船体２に対するアウトドライブ６Ｌ・６Ｒの回動角度を変更する手順を説明する。本実施形態の船舶１は左右一対かつ互いに左右対称の油圧系統を備えるため、以下ではアウトドライブ６Ｌに対応する左側の油圧系統に対する作業手順を説明し、アウトドライブ６Ｒに対応する右側の油圧系統に対する作業手順の説明を省略する。
まず、船舶１の乗員が油圧ユニット３０Ｌの第一操作部材３５および第二操作部材３６の頭部を手で持って回転させ、油圧ユニット３０Ｌの第一開放バルブ３３を「第一開放位置」に配置するとともに第二開放バルブ３４を「第二閉塞位置」に配置することにより、本実施形態の開放バルブを「開放位置（第一開放経路３１ｋの中途部および第二開放経路３１ｍの中途部が閉塞されない位置）」に切り替える。
その結果、油圧ユニット３０Ｌのメインバルブ３２と油圧シリンダ１１Ｌとの間の油圧経路（第一作動油供給経路３１ｅのうち第一供給側保持回路３８から第一作動油供給口３１ｆまでの部分および第一供給配管２１Ｌ、ならびに、第二作動油供給経路３１ｇのうち第二供給側保持回路３９から第二作動油供給口３１ｈまでの部分および第二供給配管２２Ｌ）は、第一開放経路３１ｋ、第二開放経路３１ｍ、作動油排出経路３１ｃ、作動油排出口３１ｄ、戻り配管２３Ｌ、作動油タンク１７Ｌを介して外部に開放される。
次に、船舶１の乗員がティラー９Ｌの前端部を手で持って押す（引く）ことにより、船体２に対するアウトドライブ６Ｌの回動角度を変更する。なお、油圧シリンダ１１Ｌのシリンダ本体１２Ｌの第一作動油室あるいは第二作動油室に充填されている作動油は油圧ユニット３０Ｌのメインバルブ３２と油圧シリンダ１１Ｌとの間の油圧経路、第一開放経路３１ｋ、第二開放経路３１ｍ、作動油排出経路３１ｃ、作動油排出口３１ｄ、戻り配管２３Ｌを経て作動油タンク１７Ｌに戻るので、作動油が船体２の内部に漏洩することはない。
【００４３】
以上の如く、本実施形態の油圧ユニット３０Ｌ・３０Ｒでは、メインバルブ３２および開放バルブ（第一開放バルブ３３および第二開放バルブ３４を合わせたもの）が本体部材３１に収容されることにより、これらのバルブが一体的に構成される（一つの単位として取り扱い可能な状態に組み立てられている）。
このように構成することは以下の利点を有する。すなわち、船体２の内部に油圧シリンダ１１Ｌを伸長・収縮させるための油圧系統（通常用の油圧系統）を取り付けた後に油圧シリンダ１１Ｌの内部の作動油を外部に開放するための油圧系統（非常用の油圧系統）を追加的に取り付ける場合に比べ、油圧ユニット３０Ｌ・３０Ｒを用いた場合には船体２の内部に設けられる油圧系統を全体として小型化することが可能である。
また、船体２の内部に設けられる油圧系統が全体として小型化されることにより、油圧ユニット３０Ｌ・３０Ｒを船体２の内部に配置する位置の選択の幅（レイアウトの自由度）が大きくなる。また、船体２の内部の空間に余裕が生まれるので、作業者が油圧ユニット３０Ｌ・３０Ｒと他の配管とを接続する作業が容易となる。
また、油圧ユニット３０Ｌ・３０Ｒが組み立てられた時点で非常用の油圧系統を接続する作業の大部分は終了しており、船体２の内部で油圧系統に係る部品同士を接続する作業を少なくすることが可能であり、船舶１の船体２の内部における組み立て作業性に優れる。
また、船体２の内部に各部品を取り付ける作業および油圧ユニット３０Ｌ・３０Ｒを組み立てる作業をそれぞれ別の場所で行い、かつ、油圧ユニット３０Ｌ・３０Ｒを組み立てる作業を行う場所の清浄度を船体２の内部に各部品を取り付ける作業を行う場所の清浄度よりも高く設定することにより、油圧ユニット３０Ｌ・３０Ｒ内部の作動油の経路に異物等が混入することを防止し、ひいては当該異物の混入による船舶１の油圧系統の動作不良を防止することが可能である。
また、油圧ユニット３０Ｌ・３０Ｒが本体部材３１の外部から第一開放バルブ３３を操作するための第一操作部材３５および本体部材３１の外部から第二開放バルブ３４を操作するための第二操作部材３６を備えることにより、メインバルブ３２が動作不良を起こした場合でも船舶１の乗員は第一操作部材３５および第二開放バルブ３４を操作し、手動で簡単にアウトドライブ６Ｌ・６Ｒの回動角度を変更することが可能である。
【００４４】
本実施形態の船舶１はスターンドライブ方式の船舶であるが、本発明に係る船舶操舵用油圧装置はスターンドライブ方式の船舶だけでなくアウトドライブ方式（エンジン、プロペラ、およびエンジンの駆動力をプロペラに伝達する伝達機構を一体化したものを船体に回動可能に連結する駆動方式）の船舶にも適用され得る。換言すれば、本発明に係る「アウトドライブ」は、スターンドライブ方式の船舶におけるアウトドライブ（プロペラおよび駆動力伝達機構を合わせたもの）、および、アウトドライブ方式の船舶におけるアウトドライブ（エンジン、プロペラ、およびエンジンの駆動力をプロペラに伝達する伝達機構を一体化したもの）を含む。
【００４５】
本実施形態の船舶１は「アウトドライブ、油圧シリンダおよび船舶操舵用油圧装置を合わせたもの」を二つ具備する（アウトドライブ６Ｌ、油圧シリンダ１１Ｌおよび油圧ユニット３０Ｌを合わせたもの、およびアウトドライブ６Ｒ、油圧シリンダ１１Ｒおよび油圧ユニット３０Ｒを合わせたものを具備する）が、本発明はこれに限定されない。すなわち、本発明における「アウトドライブ、油圧シリンダおよび船舶操舵用油圧装置を合わせたもの」を具備する数は、単数でも複数でも良い。
【符号の説明】
【００４６】
１ 船舶、２ 船体、３Ｌ・３Ｒ エンジン、６Ｌ・６Ｒ アウトドライブ、１１Ｌ・１１Ｒ 油圧シリンダ（複動式の油圧シリンダ）、１６Ｌ・１６Ｒ ポンプ、３０Ｌ・３０Ｒ 油圧ユニット（船舶操舵用油圧装置）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、船舶操舵用の油圧シリンダへの作動油の供給を制御する油圧装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、スターンドライブ方式の船舶が知られている。スターンドライブ方式は船舶の駆動方式の一種であり、船体内部にエンジンを配置し、船体外部に連結されたアウトドライブ（プロペラおよび駆動力伝達機構を合わせたもの）を配置し、アウトドライブを船体に回動可能に連結する。例えば、特許文献１に記載の如くである。
スターンドライブ方式の船舶の多くは、船体およびアウトドライブに連結された複動式の油圧シリンダの作動により操舵が行われる。より詳細には、船舶の乗員が操舵用のレバー等を操作し、制御装置が操舵用のレバー等の操作量に基づいて操作ポンプから油圧シリンダに作動油を供給するための油圧経路（配管等）の中途部に配置された電磁弁に電気信号を送信し、電磁弁が当該電気信号に基づいて動作することによりポンプから油圧シリンダへの作動油の供給が制御され、油圧シリンダが伸長または収縮し、船体に対するアウトドライブの回動角度が変更される（船舶の操舵が行われる）。
【０００３】
しかし、ポンプ、油圧シリンダ、電磁弁、およびこれらを接続する油圧配管等の油圧系統を構成する部品群、並びにエンジンは、船舶における乗員の居住スペースを確保する観点から、一般的には船体内部の限られた（狭い）スペースに稠密に配置される。
従って、上記油圧系統を構成する部品群を別々に船体内部に取り付けた後、相互に接続して油圧系統を形成する場合、作業者は船体内部の限られたスペースで作動油の漏洩に注意を払いつつ作業する必要があり、当該作業者にとっては非常に繁雑である。
【０００４】
また、船舶の操作の電子化に伴い、電気系統のトラブル等が原因で電磁弁が動作不能となった場合に乗員が容易に船舶を手動で操舵可能とすることが要求される。
【０００５】
上記要求を達成する一つの方法としては、「電磁弁と油圧シリンダとの間の油圧配管」を開放することにより当該油圧配管を満たす作動油を外部に放出し、手動で船体に対するアウトドライブの回動角度を変更可能とする方法が考えられる。
具体的には、電磁弁と油圧シリンダとの間の油圧配管を満たす作動油の船体内部における漏洩を防止する観点から、船体の内部に「別の油圧配管」を設け、別の油圧配管の一端部を電磁弁と油圧シリンダとの間の油圧配管の中途部に接続するとともに別の油圧配管の他端部を回収容器に接続し、別の油圧配管の中途部に開閉弁を配置し、開閉弁を開いて電磁弁と油圧シリンダとの間の油圧配管を満たす作動油を回収容器に回収する。
しかし、上記方法では船体内部への別の油圧配管および開閉弁の配置およびこれらの接続作業が追加的に発生するので、船舶の組み立てを行う作業者にとっては繁雑さが増す。
【０００６】
上記要求を達成する別の方法としては、主たる電気系統および油圧系統から独立した非常用の電気系統および油圧系統を設け、主たる電気系統および油圧系統が動作不能となった場合に非常用の電気系統および油圧系統により操舵を行う方法が考えられる。操舵の対象がラダー軸である場合の例として、特許文献２に記載の方法が知られている。
しかし、特許文献２に記載の方法は非常用の電気系統および油圧系統に係る部品群を追加的に船体内部に配置しなければならず、部品点数の増加、居住スペース確保、組み立て作業の繁雑化の観点から好ましくない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平２−２２７３９６号公報
【特許文献２】特開平６−３１６２９２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は以上の如き状況に鑑みてなされたものである。
すなわち、本発明が解決しようとする課題は、小型化が可能であり、かつ船体内部における組み立て作業性に優れた船舶操舵用油圧装置を提供すること、である。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
以下では、上記課題を解決するための手段を説明する。
【００１０】
即ち、請求項１においては、
船体に回動可能に連結されるアウトドライブと、前記船体および前記アウトドライブに連結されて前記船体に対する前記アウトドライブの回動角度を変更する複動式の油圧シリンダと、前記油圧シリンダに作動油を供給するポンプと、を具備する船舶に設けられ、前記ポンプから前記油圧シリンダへの作動油の供給およびその阻止を行う船舶操舵用油圧装置であって、
前記ポンプと前記油圧シリンダとの間の油圧経路に配置され、前記ポンプから前記油圧シリンダへの作動油の供給を阻止する操舵固定位置、前記ポンプから前記油圧シリンダの一側に作動油を供給して前記油圧シリンダを伸長させる伸長操舵位置、前記ポンプから前記油圧シリンダの他側に作動油を供給して前記油圧シリンダを収縮させる収縮操舵位置、のいずれかの位置に切り替え可能なメインバルブと、
前記メインバルブと前記油圧シリンダとの間の油圧経路に配置され、当該油圧経路が外部に開放される開放位置、および当該油圧経路が外部に開放されない閉塞位置のいずれかの位置に切り替え可能な開放バルブと、
を備え、
前記メインバルブおよび前記開放バルブが一体的に構成されるものである。
【００１１】
請求項２においては、
前記メインバルブおよび前記開放バルブを収容する本体部材と、
前記本体部材の外部から前記開放バルブを操作するための操作部材と、
を備え、
前記本体部材の内部には、一端部が前記本体部材の外表面に開口して作動油導入口を成すとともに当該一端部が前記ポンプに接続される作動油導入経路と、一端部が前記本体部材の外表面に開口して作動油排出口を成す作動油排出経路と、一端部が前記本体部材の外表面に開口して第一作動油供給口を成すとともに当該一端部が前記油圧シリンダの一側に形成される第一供給口に接続される第一作動油供給経路と、一端部が前記本体部材の外表面に開口して第二作動油供給口を成すとともに当該一端部が前記油圧シリンダの他側に形成される第二供給口に接続される第二作動油供給経路と、前記作動油導入経路の他端部、前記作動油排出経路の他端部、前記第一作動油供給経路の他端部および前記第二作動油供給経路の他端部に接続されて前記メインバルブを収容するメインバルブ室と、一端部が前記第一作動油供給経路の中途部に接続されるとともに他端部が前記作動油排出経路の中途部に接続される第一開放経路と、一端部が前記第二作動油供給経路の中途部に接続されるとともに他端部が前記作動油排出経路の中途部に接続される第二開放経路と、が形成され、
前記開放バルブは、前記第一開放経路および前記第二開放経路の中途部に配置され、
前記開放バルブの開放位置は、前記第一開放経路の中途部および前記第二開放経路の中途部が閉塞されない位置であり、
前記開放バルブの閉塞位置は、前記第一開放経路の中途部および前記第二開放経路の中途部が閉塞される位置である。
【発明の効果】
【００１２】
本発明は、小型化が可能であり、かつ船体内部における組み立て作業性に優れている、という効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明に係る船舶操舵用油圧装置の実施の一形態を具備する船舶の全体構成を示す模式図。
【図２】（ａ）本発明に係る船舶操舵用油圧装置の実施の一形態を具備する船舶の油圧系統を示す模式図、（ｂ）本発明に係る船舶操舵用油圧装置の実施の一形態を示す平面図。
【図３】（ａ）本発明に係る船舶操舵用油圧装置の実施の一形態を示す正面図、（ｂ）本発明に係る船舶操舵用油圧装置の実施の一形態を示す左側面図。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下では、図１を用いて本発明に係る船舶の実施の一形態である船舶１について説明する。船舶１はスターンドライブ方式の船舶であり、船体２、エンジン３Ｌ・３Ｒ、ブラケット５Ｌ・５Ｒ、アウトドライブ６Ｌ・６Ｒ、ブラケット１０Ｌ・１０Ｒ、油圧シリンダ１１Ｌ・１１Ｒ、ポンプ１６Ｌ・１６Ｒ、作動油タンク１７Ｌ・１７Ｒ、圧送配管２０Ｌ・２０Ｒ、第一供給配管２１Ｌ・２１Ｒ、第二供給配管２２Ｌ・２２Ｒ、戻り配管２３Ｌ・２３Ｒ、吸入配管２４Ｌ・２４Ｒ、油圧ユニット３０Ｌ・３０Ｒ、操舵ハンドル２５、エンジンレバー２６、ジョイスティック２７、運転モード切り替えスイッチ２８、ＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）２９等を具備する。
なお、以下では便宜上、図１に示す船体２の形状に基づいて「船舶１の前後方向」、「船舶１の左右方向」および「船舶１の上下方向（図１の紙面に垂直な方向）」を定義し、これらの方向を用いて船舶１の各部の詳細を説明する。
【００１５】
船体２は船舶１の主たる構造体であり、船舶１を構成する他の部材を内部に収容、あるいは外部に連結する。エンジン３Ｌ・３Ｒは船舶１の駆動源であり、それぞれ出力軸４Ｌ・４Ｒを備え、出力軸４Ｌ・４Ｒを回転駆動することにより駆動力を発生する。エンジン３Ｌ・３Ｒは船体２の内部かつ後部となる位置に左右に並んで固定される。ブラケット５Ｌ・５Ｒは船体２の後部かつ船体２の外部となる位置に固定される。船体２に固定されたブラケット５Ｌ・５Ｒは左右に所定の間隔を空けて配置される。
【００１６】
アウトドライブ６Ｌ・６Ｒは本発明に係るアウトドライブの実施の一形態である。
アウトドライブ６Ｌはアウトドライブ本体７Ｌ、プロペラ８Ｌおよびティラー９Ｌを備え、アウトドライブ６Ｒはアウトドライブ本体７Ｒ、プロペラ８Ｒおよびティラー９Ｒを備える。アウトドライブ６Ｌおよびアウトドライブ６Ｒは構造的に左右対称であるため、以下ではアウトドライブ６Ｌの詳細を説明し、アウトドライブ６Ｒの説明を省略する。
アウトドライブ本体７Ｌはアウトドライブ６Ｌの主たる構造体を成す部材であり、その内部には図示せぬ駆動力伝達機構（歯車、伝達軸、変速機構等）が収容される。アウトドライブ本体７Ｌはブラケット５Ｌに軸支され、アウトドライブ本体７Ｌ、ひいてはアウトドライブ６Ｌは船体２に対して（上下方向の軸周りに）回動可能に連結される。アウトドライブ本体７Ｌ内部の駆動力伝達機構の一端部はエンジン３Ｌの出力軸４Ｌに連結される。
プロペラ８Ｌはアウトドライブ本体７Ｌの後下部に回転可能に軸支され、アウトドライブ本体７Ｌ内部の駆動力伝達機構の他端部に連結される。エンジン３Ｌにおいて発生した駆動力は出力軸４Ｌ、アウトドライブ本体７Ｌ内部の駆動力伝達機構を経てプロペラ８Ｌに伝達され、プロペラ８Ｌが回転駆動される。
ティラー９Ｌは棒状の部材であり、その一端部（後端部）はアウトドライブ本体７Ｌの前上部に固定され、その他端部（前端部）は船体２の後部に形成された左右に延びた長孔（不図示）を貫通して船体２の内部に配置される。
【００１７】
ブラケット１０Ｌは船体２の左後部かつ船体２の内部となる位置に固定され、ブラケット１０Ｒは船体２の右後部かつ船体２の内部となる位置に固定される。
【００１８】
油圧シリンダ１１Ｌ・１１Ｒは本発明に係る複動式の油圧シリンダの実施の一形態である。油圧シリンダ１１Ｌおよび油圧シリンダ１１Ｒは構造的に左右対称であるため、以下では油圧シリンダ１１Ｌの詳細を説明し、油圧シリンダ１１Ｒの説明を省略する。また油圧系統及び油圧系統に設けられる油圧機器も左右対称に構成されるため、以下左側の油圧系統及び油圧機器について説明する。油圧シリンダ１１Ｌはシリンダ本体１２Ｌおよび一端部にピストンが固定されたシリンダロッド１３Ｌを備え、シリンダ本体１２Ｌには第一供給口１４Ｌおよび第二供給口１５Ｌが形成され、複動式の油圧シリンダを構成している。
【００１９】
シリンダ本体１２Ｌは概ね円筒形状の部材であり、シリンダロッド１３Ｌの一端部に固定されたピストンを摺動自在に収納する。
第一供給口１４Ｌはシリンダ本体１２Ｌの外周面の一端部（油圧シリンダ１１Ｌの一側）に形成される開口部であり、後述する第一供給配管２１Ｌの一端部が接続される。第二供給口１５Ｌはシリンダ本体１２Ｌの外周面の他端部（油圧シリンダ１１Ｌの他側）に形成される開口部であり、後述する第二供給配管２２Ｌの一端部が接続される。シリンダロッド１３Ｌは棒状の部材である。シリンダロッド１３Ｌの一端部（ピストン）はシリンダ本体１２Ｌの内部に配置され、シリンダロッド１３Ｌの他端部はシリンダ本体１２Ｌの他端側の端面（第二供給口１５Ｌに近い方の端面）を貫通してシリンダ本体１２Ｌの外部に突出する。シリンダ本体１２Ｌの内部の空間は、ピストンにより第一作動油室（第一供給口１４Ｌに臨む空間）および第二作動油室（第二供給口１５Ｌに臨む空間）の二つに区画される。作動油を第一作動油室に供給するとともに作動油を第二作動油室から排出することにより、シリンダロッド１３Ｌがシリンダ本体１２Ｌから突出し、油圧シリンダ１１Ｌが伸長する。作動油を第二作動油室に供給するとともに作動油を第一作動油室から排出することにより、シリンダロッド１３Ｌがシリンダ本体１２Ｌに没入し、油圧シリンダ１１Ｌが収縮する。
【００２０】
シリンダ本体１２Ｌの一端部はブラケット１０Ｌ、ひいては船体２に回動可能に連結される。また、シリンダロッド１３Ｌの他端部はティラー９Ｌの他端部、ひいてはアウトドライブ６Ｌに回動可能に連結される。油圧シリンダ１１Ｌを伸長および収縮させることにより、船体２に対するアウトドライブ６Ｌの回動角度を変更することが可能である。
【００２１】
ポンプ１６Ｌはエンジン３Ｌ（の出力軸４Ｌ）に接続され、回転駆動される。ポンプ１６Ｌは吸入口から作動油を吸入し、吐出口から作動油を吐出（圧送）することにより、油圧シリンダ１１Ｌに作動油を供給する。
作動油タンク１７Ｌは作動油を貯留する容器である。作動油タンク１７Ｌ・１７Ｒの上部には通気孔が形成され、外部に開放される（作動油タンク１７Ｌ・１７Ｒの内部と外部とは連通している）。
【００２２】
圧送配管２０Ｌ、第一供給配管２１Ｌ、第二供給配管２２Ｌ、戻り配管２３Ｌおよび吸入配管２４Ｌは船舶１の油圧系統を形成する配管である。圧送配管２０Ｌの一端部はポンプ１６Ｌの吐出口に接続される。第一供給配管２１Ｌの一端部は第一供給口１４Ｌに接続される。第二供給配管２２Ｌの一端部は第二供給口１５Ｌに接続される。戻り配管２３Ｌの一端部は作動油タンク１７Ｌに挿入される。吸入配管２４Ｌの一端部は作動油タンク１７Ｌに挿入され、吸入配管２４Ｌの他端部はポンプ１６Ｌの吸入口に接続される。
【００２３】
油圧ユニット３０Ｌ・３０Ｒは本発明に係る船舶操舵用油圧装置の実施の一形態である。
油圧ユニット３０Ｌ・３０Ｒは船舶１に設けられる。油圧ユニット３０Ｌ・３０Ｒはそれぞれポンプ１６Ｌ・１６Ｒから油圧シリンダ１１Ｌ・１１Ｒへの作動油の供給およびその阻止を行う。
【００２４】
図２および図３に示す如く、油圧ユニット３０Ｌは本体部材３１、メインバルブ３２、第一開放バルブ３３、第二開放バルブ３４、第一操作部材３５、第二操作部材３６、分流弁３７、第一供給側保持回路３８、第二供給側保持回路３９およびフィルター４０を備える。以下では便宜上、図２および図３において本体部材３１を基準として「油圧ユニット３０Ｌの上下方向」、「油圧ユニット３０Ｌの前後方向」および「油圧ユニット３０Ｌの左右方向」を定義し、これらの方向を用いて油圧ユニット３０Ｌの各部の詳細を説明する。
なお、油圧ユニット３０Ｌが船体２の内部の所定位置に固定されたとき、「油圧ユニット３０Ｌの上下方向」、「油圧ユニット３０Ｌの前後方向」および「油圧ユニット３０Ｌの左右方向」は、それぞれ図１における「船舶１の上下方向」、「船舶１の前後方向」および「船舶１の左右方向」に対応していなくても良い。すなわち、周囲の部材との干渉等を考慮し、油圧ユニット３０Ｌが船体２に固定されるときの姿勢を適宜変更することが可能である。
【００２５】
本体部材３１は油圧ユニット３０Ｌの主たる構造体を成す部材である。本体部材３１は油圧ユニット３０Ｌの他の部材（メインバルブ３２、第一開放バルブ３３、第二開放バルブ３４、第一操作部材３５、第二操作部材３６、分流弁３７、第一供給側保持回路３８および第二供給側保持回路３９）を収容する。本実施形態の本体部材３１は直方体形状の金属材料の塊に適宜切削加工等を施すことにより製造される。
【００２６】
図２の（ａ）に示す如く、本体部材３１の内部には作動油導入経路３１ａが形成される。図３の（ａ）に示す如く、作動油導入経路３１ａの一端部は本体部材３１の外表面（前面）に開口して作動油導入口３１ｂを成す。図１および図２の（ａ）に示す如く、作動油導入経路３１ａの一端部（作動油導入口３１ｂ）は圧送配管２０Ｌの他端部に接続され、ひいては圧送配管２０Ｌを介してポンプ１６Ｌに接続される。
図２の（ａ）に示す如く、本体部材３１の内部には作動油排出経路３１ｃが形成される。図３の（ａ）に示す如く、作動油排出経路３１ｃの一端部は本体部材３１の外表面（前面）に開口して作動油排出口３１ｄを成す。図１および図２の（ａ）に示す如く、作動油排出経路３１ｃの一端部（作動油排出口３１ｄ）は戻り配管２３Ｌの他端部に接続され、ひいては戻り配管２３Ｌを介して作動油タンク１７Ｌに接続される。
図２の（ａ）に示す如く、本体部材３１の内部には第一作動油供給経路３１ｅが形成される。図３の（ｂ）に示す如く、第一作動油供給経路３１ｅの一端部は本体部材３１の外表面（左面）に開口して第一作動油供給口３１ｆを成す。図１および図２の（ａ）に示す如く、第一作動油供給経路３１ｅの一端部（第一作動油供給口３１ｆ）は第一供給配管２１Ｌの他端部に接続され、ひいては第一供給配管２１Ｌを介して第一供給口１４Ｌ（油圧シリンダ１１Ｌの一側）に接続される。
図２の（ａ）に示す如く、本体部材３１の内部には第二作動油供給経路３１ｇが形成される。図３の（ｂ）に示す如く、第二作動油供給経路３１ｇの一端部は本体部材３１の外表面（左面）に開口して第二作動油供給口３１ｈを成す。図１および図２の（ａ）に示す如く、第二作動油供給経路３１ｇの一端部（第二作動油供給口３１ｈ）は第二供給配管２２Ｌの他端部に接続され、ひいては第二供給配管２２Ｌを介して第二供給口１５Ｌ（油圧シリンダ１１Ｌの他側）に接続される。
図２の（ａ）に示す如く、本体部材３１の内部にはメインバルブ室３１ｊが形成される。メインバルブ室３１ｊはメインバルブ３２のスプールを移動可能に収容する空間であり、作動油導入経路３１ａの他端部、作動油排出経路３１ｃの他端部、第一作動油供給経路３１ｅの他端部および第二作動油供給経路３１ｇの他端部に接続される。
本体部材３１の内部には第一開放経路３１ｋおよび第二開放経路３１ｍが形成される。第一開放経路３１ｋの一端部は第一作動油供給経路３１ｅの中途部に接続される。第一開放経路３１ｋの他端部は作動油排出経路３１ｃの中途部に接続される。第二開放経路３１ｍの一端部は第二作動油供給経路３１ｇの中途部に接続される。第二開放経路３１ｍの他端部は作動油排出経路３１ｃの中途部に接続される。
本体部材３１の内部には分流弁室３１ｎが形成される。分流弁室３１ｎは分流弁３７を移動可能に収容する空間であり、作動油導入経路３１ａの中途部に配置される。
本体部材３１の内部にはバイパス経路３１ｐが形成される。バイパス経路３１ｐの一端部は分流弁室３１ｎに接続され、他端部は作動油排出経路３１ｃの中途部に接続される。
【００２７】
メインバルブ３２はソレノイドおよびスプールを有する電磁弁であり、ソレノイドに電気信号（切替信号）を送信することによりスプールを移動（摺動）させ、作動油の経路を切り替える。メインバルブ３２は「ポンプ１６Ｌと油圧シリンダ１１Ｌとの間の油圧経路（本実施形態の場合、圧送配管２０Ｌ、作動油導入経路３１ａ、メインバルブ室３１ｊ、第一作動油供給経路３１ｅ、第二作動油供給経路３１ｇ、第一供給配管２１Ｌおよび第二供給経路２２Ｌを合わせたもの）」の中途部に配置される。本実施形態の場合、メインバルブ３２のスプールが「ポンプ１６Ｌと油圧シリンダ１１Ｌとの間の油圧経路」の中途部に設けられたメインバルブ室３１ｊに収容される。
メインバルブ３２のソレノイドはＥＣＵ２９に接続され、メインバルブ３２のスプールがＥＣＵ２９から送信される電気信号（切替信号）に基づいてメインバルブ室３１ｊの内部を移動し、「操舵固定位置」、「伸長操舵位置」、および「収縮操舵位置」の三つの位置のうち、いずれかの位置に配置される（切り替えられる）。これらメインバルブ３２の三つの位置の詳細については後述する。
【００２８】
第一開放バルブ３３および第二開放バルブ３４を合わせたものは本発明に係る開放バルブの実施の一形態である。本実施形態の第一開放バルブ３３および第二開放バルブ３４はニードル式の開閉弁である。第一開放バルブ３３は第一開放経路３１ｋの中途部に配置され、第二開放バルブ３４は第二開放経路３１ｍの中途部に配置される。また、第一開放経路３１ｋの一端部は第一作動油供給経路３１ｅの中途部に接続され、第二開放経路３１ｍの一端部は第二作動油供給経路３１ｇの中途部に接続される。
従って、第一開放バルブ３３および第二開放バルブ３４は、実質的には「メインバルブ３２と油圧シリンダ１１Ｌとの間の油圧経路」に配置される。
【００２９】
第一操作部材３５および第二操作部材３６を合わせたものは本発明に係る操作部材の実施の一形態である。第一操作部材３５および第二操作部材３６は作業者が本体部材３１の外部から第一開放バルブ３３および第二開放バルブ３４を操作するための部材である。
【００３０】
第一操作部材３５および第二操作部材３６はいずれも胴体部および頭部を有し、これらの胴体部の外周面には雄ネジが形成され、これらの胴体部の先端にはニードルが形成される。第一操作部材３５の胴体部は「一端部が本体部材３１の上面に開口するとともに他端部が第一開放バルブ３３を収容する空間（第一開放経路３１ｋの中途部）に接続されるネジ孔（不図示）」に螺装され、第二操作部材３６の胴体部は「一端部が本体部材３１の上面に開口するとともに他端部が第二開放バルブ３４を収容する空間（第二開放経路３１ｍの中途部）に接続されるネジ孔（不図示）」に螺装される。第一操作部材３５の胴体部の一端部は第一開放バルブ３３に相対回転不能に固定され、第二操作部材３６の胴体部の一端部は第二開放バルブ３４に相対回転不能に固定される。第一操作部材３５の頭部は第一操作部材３５の胴体部の他端部に固定され、本体部材３１の外部（本体部材３１の上面の上方）に配置される。第二操作部材３６の頭部は第二操作部材３６の胴体部の他端部に固定され、本体部材３１の外部（本体部材３１の上面の上方）に配置される。
作業者が第一操作部材３５の頭部を手で持って回転させることにより、第一操作部材３５および第一開放バルブ３３は上下方向に移動する。その結果、第一開放バルブ３３は第一開放経路３１ｋの中途部が閉塞されない位置（以下「第一開放位置」という。）および第一開放経路３１ｋの中途部が閉塞される位置（以下「第一閉塞位置」という。）のいずれかの位置に配置される（切り替えられる）。同様に、作業者が第二操作部材３６の頭部を手で持って回転させることにより、第二操作部材３６および第二開放バルブ３４は上下方向に移動する。その結果、第二開放バルブ３４は第二開放経路３１ｍの中途部が閉塞されない位置（以下「第二開放位置」という。）および第二開放経路３１ｍの中途部が閉塞される位置（以下「第二閉塞位置」という。）のいずれかの位置に配置される（切り替えられる）。
【００３１】
分流弁３７は分流弁室３１ｎに収容される。第一供給側保持回路３８および第二供給側保持回路３９はそれぞれチェックバルブおよびリリーフ弁を有し、第一供給側保持回路３８は第一作動油供給経路３１ｅの中途部、かつ第一開放経路３１ｋの一端部が接続されている位置よりもメインバルブ室３１ｊに近い位置に配置される。第二供給側保持回路３９は第二作動油供給経路３１ｇの中途部、かつ第二開放経路３１ｍの一端部が接続されている位置よりもメインバルブ室３１ｊに近い位置に配置される。フィルター４０は作動油導入経路３１ａの中途部、かつ分流弁室３１ｎよりも作動油導入口３１ｂに近い位置に配置され、フィルター４０を通過する作動油に混入している異物を捕集し、除去する。
【００３２】
以下では図１および図２の（ａ）を用いて船舶１の油圧系統の挙動を説明する。
本実施形態の船舶１は左右一対かつ互いに左右対称の油圧系統を備えるため、以下では左側の油圧系統の挙動について説明し、右側の油圧系統の説明を省略する。
【００３３】
油圧ユニット３０Ｌのメインバルブ３２が「操舵固定位置」に配置されたとき、作動油導入経路３１ａの他端部は閉塞され、作動油排出経路３１ｃの他端部、第一作動油供給経路３１ｅの他端部および第二作動油供給経路３１ｇの他端部は互いに連通する。
その結果、油圧ユニット３０Ｌの第一開放バルブ３３が「第一閉塞位置」に配置されるとともに第二開放バルブ３４が「第二閉塞位置」に配置されている場合には、油圧ユニット３０Ｌのメインバルブ３２と油圧シリンダ１１Ｌとの間の油圧経路（第一作動油供給経路３１ｅのうち第一供給側保持回路３８から第一作動油供給口３１ｆまでの部分および第一供給配管２１Ｌ、ならびに、第二作動油供給経路３１ｇのうち第二供給側保持回路３９から第二作動油供給口３１ｈまでの部分および第二供給配管２２Ｌ）は閉塞される。また、作動油タンク１７Ｌに貯留された作動油は、吸入配管２４Ｌを経て吸入口よりポンプ１６Ｌに吸入され、ポンプ１６Ｌの吐出口から圧送され、圧送配管２０Ｌ、作動油導入口３１ｂを経て作動油導入経路３１ａに到達し、その油圧に起因して分流弁３７を切り替え、バイパス経路３１ｐ、作動油排出経路３１ｃ、作動油排出口３１ｄ、戻り配管２３Ｌを経て作動油タンク１７Ｌに戻る。
【００３４】
このように、油圧ユニット３０Ｌの第一開放バルブ３３が「第一閉塞位置」に配置されるとともに第二開放バルブ３４が「第二閉塞位置」に配置され、かつ油圧ユニット３０Ｌのメインバルブ３２が「操舵固定位置」に配置されたとき、ポンプ１６Ｌから油圧シリンダ１１Ｌへの作動油の供給が阻止され、船体２に対するアウトドライブ６Ｌの回動角度が保持される。なお、油圧ユニット３０Ｌの第一開放バルブ３３が「第一閉塞位置」に配置されるとともに第二開放バルブ３４が「第二閉塞位置」に配置されることは、第一開放経路３１ｋの中途部および第二開放経路３１ｍの中途部が閉塞され、ひいては本実施形態の開放バルブが「メインバルブ３２と油圧シリンダ１１Ｌとの間の油圧経路が外部に開放されない閉塞位置」に配置されることに相当する。
【００３５】
油圧ユニット３０Ｌのメインバルブ３２が「伸長操舵位置」に配置されたとき、作動油導入経路３１ａの他端部は第一作動油供給経路３１ｅの他端部に連通し、作動油排出経路３１ｃの他端部は第二作動油供給経路３１ｇの他端部に連通する。
その結果、油圧ユニット３０Ｌの第一開放バルブ３３が「第一閉塞位置」に配置されるとともに第二開放バルブ３４が「第二閉塞位置」に配置されている場合には、作動油タンク１７Ｌに貯留された作動油は、吸入配管２４Ｌを経て吸入口よりポンプ１６Ｌに吸入され、ポンプ１６Ｌの吐出口から圧送され、圧送配管２０Ｌ、作動油導入口３１ｂ、作動油導入経路３１ａ、第一作動油供給経路３１ｅ、第一作動油供給口３１ｆ、第一供給配管２１Ｌ、第一供給口１４Ｌを経てシリンダ本体１２Ｌの第一作動油室（第一供給口１４Ｌに臨む空間）に供給され、油圧シリンダ１１Ｌのピストンをシリンダ本体１２Ｌの第二作動油室（第二供給口１５Ｌに臨む空間）に向かって押す。
また、シリンダ本体１２Ｌの第二作動油室（第二供給口１５Ｌに臨む空間）に充填されている作動油は、油圧シリンダ１１Ｌのピストンに押されることにより、第二供給口１５Ｌ、第二供給配管２２Ｌ、第二作動油供給口３１ｈ、第二作動油供給経路３１ｇ、作動油排出経路３１ｃ、作動油排出口３１ｄ、戻り配管２３Ｌを経て作動油タンク１７Ｌに戻る。
【００３６】
このように、油圧ユニット３０Ｌの第一開放バルブ３３が「第一閉塞位置」に配置されるとともに第二開放バルブ３４が「第二閉塞位置」に配置され、かつ油圧ユニット３０Ｌのメインバルブ３２が「伸長操舵位置」に配置されたとき、ポンプ１６Ｌから油圧シリンダ１１Ｌの一側（第一供給口１４Ｌを経てシリンダ本体１２Ｌの第一作動油室）に作動油が供給され、油圧シリンダ１１Ｌが伸長し、船体２に対するアウトドライブ６Ｌの回動角度が変更される（アウトドライブ６Ｌが船体２に対して平面視で時計回りに回動する）。
【００３７】
油圧ユニット３０Ｌのメインバルブ３２が「収縮操舵位置」に配置されたとき、作動油導入経路３１ａの他端部は第二作動油供給経路３１ｇの他端部に連通し、作動油排出経路３１ｃの他端部は第一作動油供給経路３１ｅの他端部に連通する。
その結果、油圧ユニット３０Ｌの第一開放バルブ３３が「第一閉塞位置」に配置されるとともに第二開放バルブ３４が「第二閉塞位置」に配置されている場合には、作動油タンク１７Ｌに貯留された作動油は、吸入配管２４Ｌを経て吸入口よりポンプ１６Ｌに吸入され、ポンプ１６Ｌの吐出口から圧送され、圧送配管２０Ｌ、作動油導入口３１ｂ、作動油導入経路３１ａ、第二作動油供給経路３１ｇ、第二作動油供給口３１ｈ、第二供給配管２２Ｌ、第二供給口１５Ｌを経てシリンダ本体１２Ｌの第二作動油室（第二供給口１５Ｌに臨む空間）に供給され、油圧シリンダ１１Ｌのピストンをシリンダ本体１２Ｌの第一作動油室（第一供給口１４Ｌに臨む空間）に向かって押す。
また、シリンダ本体１２Ｌの第一作動油室（第一供給口１４Ｌに臨む空間）に充填されている作動油は、油圧シリンダ１１Ｌのピストンに押されることにより、第一供給口１４Ｌ、第一供給配管２１Ｌ、第一作動油供給口３１ｆ、第一作動油供給経路３１ｅ、作動油排出経路３１ｃ、作動油排出口３１ｄ、戻り配管２３Ｌを経て作動油タンク１７Ｌに戻る。
【００３８】
このように、油圧ユニット３０Ｌの第一開放バルブ３３が「第一閉塞位置」に配置されるとともに第二開放バルブ３４が「第二閉塞位置」に配置され、かつ油圧ユニット３０Ｌのメインバルブ３２が「収縮操舵位置」に配置されたとき、ポンプ１６Ｌから油圧シリンダ１１Ｌの他側（第二供給口１５Ｌを経てシリンダ本体１２Ｌの第二作動油室）に作動油が供給され、油圧シリンダ１１Ｌが収縮し、船体２に対するアウトドライブ６Ｌの回動角度が変更される（アウトドライブ６Ｌが船体２に対して平面視で反時計回りに回動する）。
【００３９】
図１に示す操舵ハンドル２５、エンジンレバー２６、ジョイスティック２７および運転モード切り替えスイッチ２８は船舶１の操作系を成す。
【００４０】
ＥＣＵ２９は船舶１の各部の動作を制御するものである。より詳細には、ＥＣＵ２９は船舶１の各部の動作を制御するための種々のプログラム等を格納し、これらのプログラム等を展開し、これらのプログラム等に従って所定の演算を行い、当該演算結果に基づいて船舶１の各部に指令信号を送信する。
ＥＣＵ２９はエンジン３Ｌ・３Ｒに接続され、エンジン３Ｌ・３Ｒの回転数等の運転状態に係る情報（信号）をエンジン３Ｌ・３Ｒに設けられているセンサから受信可能、かつエンジン３Ｌ・３Ｒの運転状態を変更する指令信号をエンジン３Ｌ・３Ｒの運転状態を変化させるアクチュエータに送信可能である。ＥＣＵ２９は操舵ハンドル２５に接続され、操舵ハンドル２５の回転角度に係る情報（信号）を操舵ハンドル２５に設けられているセンサから受信可能である。ＥＣＵ２９はエンジンレバー２６に接続される。エンジンレバー２６は二本のレバーからなり、その一方がエンジン３Ｌに対応し、他方がエンジン３Ｒに対応する。ＥＣＵ２９はこれらのレバーの各回動角度に係る情報（信号）をエンジンレバー２６に設けられているセンサから受信可能である。ＥＣＵ２９はジョイスティック２７に接続され、ジョイスティック２７の前後方向の傾倒角度および左右方向の傾倒角度に係る情報（信号）をジョイスティック２７に設けられているセンサから受信可能である。
ＥＣＵ２９は運転モード切り替えスイッチ２８に接続される。船舶１の乗員が運転モード切り替えスイッチ２８を押すことにより、「通常運転モード」および「ジョイスティック運転モード」の二つのモードのどちらを選択するかを切り替え可能である。ＥＣＵ２９は、いずれのモードが選択されているかに係る情報（信号）を運転モード切り替えスイッチ２８から受信可能である。ＥＣＵ２９は油圧ユニット３０Ｌのメインバルブ３２のソレノイドおよび油圧ユニット３０Ｒのメインバルブ３２のソレノイドに接続される。ＥＣＵ２９は油圧ユニット３０Ｌのメインバルブ３２および油圧ユニット３０Ｒのメインバルブ３２のソレノイドにそれぞれ電気信号（切替信号）を送信することによりこれらのメインバルブ３２・３２の位置をそれぞれ切り替え可能である。
【００４１】
ＥＣＵ２９は運転モード切り替えスイッチ２８から受信した信号に基づき、「通常運転モード」および「ジョイスティック運転モード」の二つのモードのいずれが選択されているかを認識し、選択されたモードに対応する操船プログラムに基づいて船舶１の各部の動作を制御する。
ＥＣＵ２９は、「通常運転モード」が選択されていると認識した場合、操舵ハンドル２５の回動角に応じて油圧ユニット３０Ｌのメインバルブ３２の位置および油圧ユニット３０Ｒのメインバルブ３２の位置を適宜切り替え、船体２に対するアウトドライブ６Ｌ・６Ｒの回動角度を変更するとともに、エンジンレバー２６の二本のレバーの各回動角度に応じてエンジン３Ｌ・３Ｒの回転数およびプロペラ８Ｌ・８Ｒの回転方向（正転、逆転）を変更する。
ＥＣＵ２９は、「ジョイスティック運転モード」が選択されていると認識した場合、ジョイスティック２７の前後方向の傾倒角度および左右方向の傾倒角度に基づいて油圧ユニット３０Ｌのメインバルブ３２の位置および油圧ユニット３０Ｒのメインバルブ３２の位置を適宜切り替え、船体２に対するアウトドライブ６Ｌ・６Ｒの回動角度を変更するとともに、エンジン３Ｌ・３Ｒの回転数およびプロペラ８Ｌ・８Ｒの回転方向（正転、逆転）を変更する。「ジョイスティック運転モード」で操舵が行われる場合、ジョイスティック２７を傾倒する方向に応じて、船舶１を（旋回させずに）船体２の左側方、右側方、左前方、右前方、左後方あるいは右後方に移動させることが可能である。
なお、本実施形態ではＥＣＵ２９がアウトドライブ本体７Ｌの内部の変速機構（不図示）を操作することによりプロペラ８Ｌ・８Ｒの回転方向を互いに独立して変更する。
【００４２】
以下では、図１および図２を用いて、船舶１の乗員が手動で船体２に対するアウトドライブ６Ｌ・６Ｒの回動角度を変更する手順を説明する。本実施形態の船舶１は左右一対かつ互いに左右対称の油圧系統を備えるため、以下ではアウトドライブ６Ｌに対応する左側の油圧系統に対する作業手順を説明し、アウトドライブ６Ｒに対応する右側の油圧系統に対する作業手順の説明を省略する。
まず、船舶１の乗員が油圧ユニット３０Ｌの第一操作部材３５および第二操作部材３６の頭部を手で持って回転させ、油圧ユニット３０Ｌの第一開放バルブ３３を「第一開放位置」に配置するとともに第二開放バルブ３４を「第二閉塞位置」に配置することにより、本実施形態の開放バルブを「開放位置（第一開放経路３１ｋの中途部および第二開放経路３１ｍの中途部が閉塞されない位置）」に切り替える。
その結果、油圧ユニット３０Ｌのメインバルブ３２と油圧シリンダ１１Ｌとの間の油圧経路（第一作動油供給経路３１ｅのうち第一供給側保持回路３８から第一作動油供給口３１ｆまでの部分および第一供給配管２１Ｌ、ならびに、第二作動油供給経路３１ｇのうち第二供給側保持回路３９から第二作動油供給口３１ｈまでの部分および第二供給配管２２Ｌ）は、第一開放経路３１ｋ、第二開放経路３１ｍ、作動油排出経路３１ｃ、作動油排出口３１ｄ、戻り配管２３Ｌ、作動油タンク１７Ｌを介して外部に開放される。
次に、船舶１の乗員がティラー９Ｌの前端部を手で持って押す（引く）ことにより、船体２に対するアウトドライブ６Ｌの回動角度を変更する。なお、油圧シリンダ１１Ｌのシリンダ本体１２Ｌの第一作動油室あるいは第二作動油室に充填されている作動油は油圧ユニット３０Ｌのメインバルブ３２と油圧シリンダ１１Ｌとの間の油圧経路、第一開放経路３１ｋ、第二開放経路３１ｍ、作動油排出経路３１ｃ、作動油排出口３１ｄ、戻り配管２３Ｌを経て作動油タンク１７Ｌに戻るので、作動油が船体２の内部に漏洩することはない。
【００４３】
以上の如く、本実施形態の油圧ユニット３０Ｌ・３０Ｒでは、メインバルブ３２および開放バルブ（第一開放バルブ３３および第二開放バルブ３４を合わせたもの）が本体部材３１に収容されることにより、これらのバルブが一体的に構成される（一つの単位として取り扱い可能な状態に組み立てられている）。
このように構成することは以下の利点を有する。すなわち、船体２の内部に油圧シリンダ１１Ｌを伸長・収縮させるための油圧系統（通常用の油圧系統）を取り付けた後に油圧シリンダ１１Ｌの内部の作動油を外部に開放するための油圧系統（非常用の油圧系統）を追加的に取り付ける場合に比べ、油圧ユニット３０Ｌ・３０Ｒを用いた場合には船体２の内部に設けられる油圧系統を全体として小型化することが可能である。
また、船体２の内部に設けられる油圧系統が全体として小型化されることにより、油圧ユニット３０Ｌ・３０Ｒを船体２の内部に配置する位置の選択の幅（レイアウトの自由度）が大きくなる。また、船体２の内部の空間に余裕が生まれるので、作業者が油圧ユニット３０Ｌ・３０Ｒと他の配管とを接続する作業が容易となる。
また、油圧ユニット３０Ｌ・３０Ｒが組み立てられた時点で非常用の油圧系統を接続する作業の大部分は終了しており、船体２の内部で油圧系統に係る部品同士を接続する作業を少なくすることが可能であり、船舶１の船体２の内部における組み立て作業性に優れる。
また、船体２の内部に各部品を取り付ける作業および油圧ユニット３０Ｌ・３０Ｒを組み立てる作業をそれぞれ別の場所で行い、かつ、油圧ユニット３０Ｌ・３０Ｒを組み立てる作業を行う場所の清浄度を船体２の内部に各部品を取り付ける作業を行う場所の清浄度よりも高く設定することにより、油圧ユニット３０Ｌ・３０Ｒ内部の作動油の経路に異物等が混入することを防止し、ひいては当該異物の混入による船舶１の油圧系統の動作不良を防止することが可能である。
また、油圧ユニット３０Ｌ・３０Ｒが本体部材３１の外部から第一開放バルブ３３を操作するための第一操作部材３５および本体部材３１の外部から第二開放バルブ３４を操作するための第二操作部材３６を備えることにより、メインバルブ３２が動作不良を起こした場合でも船舶１の乗員は第一操作部材３５および第二開放バルブ３４を操作し、手動で簡単にアウトドライブ６Ｌ・６Ｒの回動角度を変更することが可能である。
【００４４】
本実施形態の船舶１はスターンドライブ方式の船舶であるが、本発明に係る船舶操舵用油圧装置はスターンドライブ方式の船舶だけでなくアウトドライブ方式（エンジン、プロペラ、およびエンジンの駆動力をプロペラに伝達する伝達機構を一体化したものを船体に回動可能に連結する駆動方式）の船舶にも適用され得る。換言すれば、本発明に係る「アウトドライブ」は、スターンドライブ方式の船舶におけるアウトドライブ（プロペラおよび駆動力伝達機構を合わせたもの）、および、アウトドライブ方式の船舶におけるアウトドライブ（エンジン、プロペラ、およびエンジンの駆動力をプロペラに伝達する伝達機構を一体化したもの）を含む。
【００４５】
本実施形態の船舶１は「アウトドライブ、油圧シリンダおよび船舶操舵用油圧装置を合わせたもの」を二つ具備する（アウトドライブ６Ｌ、油圧シリンダ１１Ｌおよび油圧ユニット３０Ｌを合わせたもの、およびアウトドライブ６Ｒ、油圧シリンダ１１Ｒおよび油圧ユニット３０Ｒを合わせたものを具備する）が、本発明はこれに限定されない。すなわち、本発明における「アウトドライブ、油圧シリンダおよび船舶操舵用油圧装置を合わせたもの」を具備する数は、単数でも複数でも良い。
【符号の説明】
【００４６】
１ 船舶、２ 船体、３Ｌ・３Ｒ エンジン、６Ｌ・６Ｒ アウトドライブ、１１Ｌ・１１Ｒ 油圧シリンダ（複動式の油圧シリンダ）、１６Ｌ・１６Ｒ ポンプ、３０Ｌ・３０Ｒ 油圧ユニット（船舶操舵用油圧装置）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
船体に回動可能に連結されるアウトドライブと、前記船体および前記アウトドライブに連結されて前記船体に対する前記アウトドライブの回動角度を変更する複動式の油圧シリンダと、前記油圧シリンダに作動油を供給するポンプと、を具備する船舶に設けられ、前記ポンプから前記油圧シリンダへの作動油の供給およびその阻止を行う船舶操舵用油圧装置であって、
前記ポンプと前記油圧シリンダとの間の油圧経路に配置され、前記ポンプから前記油圧シリンダへの作動油の供給を阻止する操舵固定位置、前記ポンプから前記油圧シリンダの一側に作動油を供給して前記油圧シリンダを伸長させる伸長操舵位置、前記ポンプから前記油圧シリンダの他側に作動油を供給して前記油圧シリンダを収縮させる収縮操舵位置、のいずれかの位置に切り替え可能なメインバルブと、
前記メインバルブと前記油圧シリンダとの間の油圧経路に配置され、当該油圧経路が外部に開放される開放位置、および当該油圧経路が外部に開放されない閉塞位置のいずれかの位置に切り替え可能な開放バルブと、
を備え、
前記メインバルブおよび前記開放バルブが一体的に構成される、
船舶操舵用油圧装置。
【請求項２】
前記メインバルブおよび前記開放バルブを収容する本体部材と、
前記本体部材の外部から前記開放バルブを操作するための操作部材と、
を備え、
前記本体部材の内部には、一端部が前記本体部材の外表面に開口して作動油導入口を成すとともに当該一端部が前記ポンプに接続される作動油導入経路と、一端部が前記本体部材の外表面に開口して作動油排出口を成す作動油排出経路と、一端部が前記本体部材の外表面に開口して第一作動油供給口を成すとともに当該一端部が前記油圧シリンダの一側に形成される第一供給口に接続される第一作動油供給経路と、一端部が前記本体部材の外表面に開口して第二作動油供給口を成すとともに当該一端部が前記油圧シリンダの他側に形成される第二供給口に接続される第二作動油供給経路と、前記作動油導入経路の他端部、前記作動油排出経路の他端部、前記第一作動油供給経路の他端部および前記第二作動油供給経路の他端部に接続されて前記メインバルブを収容するメインバルブ室と、一端部が前記第一作動油供給経路の中途部に接続されるとともに他端部が前記作動油排出経路の中途部に接続される第一開放経路と、一端部が前記第二作動油供給経路の中途部に接続されるとともに他端部が前記作動油排出経路の中途部に接続される第二開放経路と、が形成され、
前記開放バルブは、前記第一開放経路および前記第二開放経路の中途部に配置され、
前記開放バルブの開放位置は、前記第一開放経路の中途部および前記第二開放経路の中途部が閉塞されない位置であり、
前記開放バルブの閉塞位置は、前記第一開放経路の中途部および前記第二開放経路の中途部が閉塞される位置である、
請求項１に記載の船舶操舵用油圧装置。
【請求項１】
船体に回動可能に連結されるアウトドライブと、前記船体および前記アウトドライブに連結されて前記船体に対する前記アウトドライブの回動角度を変更する複動式の油圧シリンダと、前記油圧シリンダに作動油を供給するポンプと、を具備する船舶に設けられ、前記ポンプから前記油圧シリンダへの作動油の供給およびその阻止を行う船舶操舵用油圧装置であって、
前記ポンプと前記油圧シリンダとの間の油圧経路に配置され、前記ポンプから前記油圧シリンダへの作動油の供給を阻止する操舵固定位置、前記ポンプから前記油圧シリンダの一側に作動油を供給して前記油圧シリンダを伸長させる伸長操舵位置、前記ポンプから前記油圧シリンダの他側に作動油を供給して前記油圧シリンダを収縮させる収縮操舵位置、のいずれかの位置に切り替え可能なメインバルブと、
前記メインバルブと前記油圧シリンダとの間の油圧経路に配置され、当該油圧経路が外部に開放される開放位置、および当該油圧経路が外部に開放されない閉塞位置のいずれかの位置に切り替え可能な開放バルブと、
を備え、
前記メインバルブおよび前記開放バルブが一体的に構成される、
船舶操舵用油圧装置。
【請求項２】
前記メインバルブおよび前記開放バルブを収容する本体部材と、
前記本体部材の外部から前記開放バルブを操作するための操作部材と、
を備え、
前記本体部材の内部には、一端部が前記本体部材の外表面に開口して作動油導入口を成すとともに当該一端部が前記ポンプに接続される作動油導入経路と、一端部が前記本体部材の外表面に開口して作動油排出口を成す作動油排出経路と、一端部が前記本体部材の外表面に開口して第一作動油供給口を成すとともに当該一端部が前記油圧シリンダの一側に形成される第一供給口に接続される第一作動油供給経路と、一端部が前記本体部材の外表面に開口して第二作動油供給口を成すとともに当該一端部が前記油圧シリンダの他側に形成される第二供給口に接続される第二作動油供給経路と、前記作動油導入経路の他端部、前記作動油排出経路の他端部、前記第一作動油供給経路の他端部および前記第二作動油供給経路の他端部に接続されて前記メインバルブを収容するメインバルブ室と、一端部が前記第一作動油供給経路の中途部に接続されるとともに他端部が前記作動油排出経路の中途部に接続される第一開放経路と、一端部が前記第二作動油供給経路の中途部に接続されるとともに他端部が前記作動油排出経路の中途部に接続される第二開放経路と、が形成され、
前記開放バルブは、前記第一開放経路および前記第二開放経路の中途部に配置され、
前記開放バルブの開放位置は、前記第一開放経路の中途部および前記第二開放経路の中途部が閉塞されない位置であり、
前記開放バルブの閉塞位置は、前記第一開放経路の中途部および前記第二開放経路の中途部が閉塞される位置である、
請求項１に記載の船舶操舵用油圧装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２０１３−６７２００（Ｐ２０１３−６７２００Ａ）
【公開日】平成２５年４月１８日（２０１３．４．１８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２０５３６２（Ｐ２０１１−２０５３６２）
【出願日】平成２３年９月２０日（２０１１．９．２０）
【出願人】（０００００６７８１）ヤンマー株式会社 (3,810)
【出願人】（０００００４６４０）日本発條株式会社 (1,048)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年４月１８日（２０１３．４．１８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年９月２０日（２０１１．９．２０）
【出願人】（０００００６７８１）ヤンマー株式会社 (3,810)
【出願人】（０００００４６４０）日本発條株式会社 (1,048)
【Ｆターム（参考）】
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