JP2001039394A - 船用プロペラ駆動装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 船用プロペラ駆動装置において、船舶の運転
条件に適した運転を簡単な操作で行なえるようにするこ
とを目的としている。 【解決手段】 減速ギヤ機構と静油圧式トランスミッシ
ョン（ＨＳＴ）９を有し、減速ギヤ機構のみを介してプ
ロペラ軸１３に動力を伝達する直結駆動状態と静油圧式
トランスミッションを介して動力伝達するＨＳＴ駆動状
態とに切換自在な減速逆転機１５を備えた船用プロペラ
駆動装置であり、機関回転数センサー７５又はＨＳＴ油
圧センサー９２を備え、切換機関回転数又は切換ＨＳＴ
油圧値を設定して、機関回転数センサー７５あるいは切
換油圧センサー９２により、直結駆動状態とＨＳＴ駆動
状態とを自動的に切り換えるようにしている。航走の場
合、前進時は直結駆動高速領域と、ＨＳＴ駆動低速領域
との間で切り換え、後進時にはＨＳＴ駆動のみとする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本願発明は、主として漁船に
適した船用プロペラ駆動装置に関し、特に、運転状況に
応じて任意の減速手段に駆動状態を切り換えることがで
きる船用プロペラ駆動装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の船用プロペラ駆動装置は、特開平
６−２０１０２９号のように固定減速比の減速ギヤ機構
のみを内蔵した減速逆転機や、船体側方に補助プロペラ
を有するサイドスラスターのように、静油圧式トランス
ミッション（Hydro static transmission；以下「ＨＳ
Ｔ」という）のみを備えた減速逆転機を搭載しているも
のが殆どであるが、特開平５−７７７８８号に記載され
ているように、減速ギヤ機構と静油圧式トランスミッシ
ョンを組み合わせ、船舶の運転条件に応じて減速手段を
切え換える減速逆転機を搭載したものも開発されてい
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】前記特開平６−２０１
０２９号公報に記載された直結駆動式のプロペラ駆動装
置は、漁労用トローリング機構を装備しており、減圧弁
を利用してクラッチ摩擦板をスリップさせることによ
り、負荷に応じて一定の低速トローリング運転ができる
ようになっている。回転を一定にさせる方法としては、
減速逆転機出力軸に取り付けたガバナによる油圧変化の
フィードバックが、回転センサーとコントローラの組み
合わせにより、回転数をフィードバックさせ、油圧を調
整する電子制御がある。しかし、油圧を変化させて摩擦
板をスリップさせることにより回転数制御しているた
め、特に、低速領域や微小スリップ領域でのフィードバ
ックによる回転数復帰には限界があり、微小スリップ域
においては、回転数変化勾配が大きく、回転数制御は実
際には不可能である。

【０００４】また、エンジンの前部駆動が必要となる場
合、たとえば、集魚灯を多数装備した漁り火漁船では、
エンジンのクランク軸前部に連結した発電機により集魚
灯を灯しながら運転することになるが、機関回転数は発
電機の設定回転数に合わせておかなければならないた
め、船を一定位置に静止させたりあるいは一定低速運転
する操作が一層複雑になり、各レバーの相対的な操作の
順序を間違えたり、あるいは操作間隔がずれたりするた
め、操作に熟練性を要する。さらに直結駆動方式のみで
は、歯打音等捩り振動に伴う軸系としての不具合が生じ
易い。

【０００５】一方、ＨＳＴ駆動のみでは、直結駆動に比
べて伝達効率が悪い。

【０００６】前記特開平５−７７７８５号公報に記載さ
れたプロペラ駆動装置は、前述のように運転条件にあわ
せて、機械式動力伝達経路と油圧式動力伝達経路とを切
り換えて使用するようになっているが、単に運転条件に
合わせて駆動状態の切り換えることを記載しているだけ
である。

【０００７】

【発明の目的】本願発明の目的は、減速手段の使い分け
により、運転条件に適した効率の良い運転が行なえるよ
うにすると共に、機関回転数あるいはＨＳＴ油圧の変化
を検知して自動的に切り換えるようにすることにより、
操船を容易化することである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本願請求項１記載の発明
は、減速ギヤ機構と静油圧式トランスミッション（ＨＳ
Ｔ）を有し、上記減速ギヤ機構のみを介してプロペラ軸
に動力を伝達する直結駆動状態と静油圧式トランスミッ
ションを介してプロペラ軸に動力を伝達するＨＳＴ駆動
状態とに切換自在な減速逆転機と、機関回転数センサー
とを備え、切換機関回転数を設定して、機関回転数セン
サーにより切換機関回転数を検知することにより、直結
駆動状態とＨＳＴ駆動状態とを自動的に切り換えるよう
にしていることを特徴とする船用プロペラ駆動装置。

【０００９】請求項２記載の発明は、減速ギヤ機構と静
油圧式トランスミッション（ＨＳＴ）を有し、上記減速
ギヤ機構のみを介してプロペラ軸に動力を伝達する直結
駆動状態と静油圧式トランスミッションを介してプロペ
ラ軸に動力を伝達するＨＳＴ駆動状態とに切換自在な減
速逆転機と、静油圧式トランスミッションの油圧閉回路
内の圧力を検出するＨＳＴ油圧検出センサーとを備え、
切換ＨＳＴ油圧値を設定して、ＨＳＴ油圧検出センサー
により切換ＨＳＴ油圧を検知することにより、ＨＳＴ駆
動状態と直結駆動状態とを自動的に切り換えるようにし
ていることを特徴とする船用プロペラ駆動装置である。

【００１０】請求項３記載の発明は、請求項１又は２記
載の船用プロペラ駆動装置において、低速領域ではＨＳ
Ｔ駆動状態、高速領域では直結駆動状態に切り換えるよ
うにしていることを特徴とする船用プロペラ駆動装置で
ある。

【００１１】請求項４記載の発明は、請求項１又は２記
載の船用プロペラ駆動装置において、前進高速領域では
直結駆動状態、前進低速領域ではＨＳＴ駆動状態、後進
時はＨＳＴ駆動状態に切り換えるようにしていることを
特徴とする船用プロペラ駆動装置である。

【００１２】請求項５記載の発明は、減速ギヤ機構と静
油圧式トランスミッション（ＨＳＴ）を有し、上記減速
ギヤ機構のみを介してプロペラ軸に動力を伝達する直結
駆動状態と静油圧式トランスミッションを介してプロペ
ラ軸に動力伝達するＨＳＴ駆動状態とに切換自在な減速
逆転機と、プロペラ回転数センサーと、静油圧式トラン
スミッションの変速比を変更するＨＳＴレバーに連動連
結するＨＳＴレバー操作用アクチュエータとを備え、コ
ントローラにより、ＨＳＴ駆動の設定プロペラ回転数
と、プロペラ回転数センサーで検出したプロペラ回転数
とを比較し、両回転数の差を無くすようにＨＳＴレバー
操作用アクチュエータの作動を制御するようにしたこと
を特徴とする船用プロペラ駆動装置である。

【００１３】

【発明の実施の形態】図１は本願発明を適用した船用プ
ロペラ駆動装置の油圧回路図であり、エンジン１の出力
軸２とプロペラ軸１３間に減速逆転機１５を配置してい
る。該減速逆転機１５は、減速逆転機入力軸６と減速逆
転機出力軸７を内蔵すると共に、減速小ギヤ１１とこれ
に噛み合う減速大ギヤ１２からなる固定減速比の減速ギ
ア機構を内蔵しており、かかる減速ギヤ機構に加え、静
油圧式トランスミッション（再説明になるが、Hydro st
atic transmission；以下「ＨＳＴ」という）９を切換
自在に組み付けてあり、直結用油圧嵌脱クラッチ１０
と、ＨＳＴ用油圧嵌脱クラッチ３３，３４の嵌脱によ
り、上記減速ギヤ機構のみを介して動力が伝達される直
結駆動状態と、ＨＳＴ９を経由して動力が伝達されるＨ
ＳＴ駆動状態とに切り換えることができるようになって
いる。

【００１４】減速逆転機入力軸６は、エンジン出力軸２
のフライホイール３にゴムダンパー継手５を介して連結
しており、減速逆転機入力軸６には前記直結用油圧嵌脱
クラッチ１０のアウターケース１０ａが一体に固着され
ると共にインナーハブ１０ｂが回転可能に嵌合し、該イ
ンナーハブ１０ｂに前記減速小ギヤ１１が一体に形成さ
れ、直結用油圧嵌脱クラッチ１０を接続することにより
減速逆転機入力軸６から減速小ギヤ１１へと動力が伝達
されるようになっている。

【００１５】ＨＳＴ９は、周知のようにアキシャルプラ
ンジャ型の入力側の油圧ポンプ２０と、同様にアキシャ
ルプランジャ型の出力側の油圧モータ２１とを、油圧閉
回路（油路２４，２５）によって流体的に接続したもの
であり、たとえば油圧ポンプ２０から吐出される作動油
の流れを変更することにより、前進（油圧モータ２１の
正転）、後進（油圧モータ２１の逆転）及び中立状態に
切り換えると共に、油圧ポンプ２０（又は／及び油圧モ
ータ２１）の斜板角を変更することにより変速比を変更
して、モータ回転数すなわちプロペラ回転数を調整し、
設定することができようになっており、上記前後進及び
中立の切換え並びにモータ回転数の調整設定を、ＨＳＴ
レバー８７（図３又は図４）の回動操作により行うよう
になっている。油圧閉回路の各油路２４，２５は、それ
ぞれチェック弁２６，２７を介してチャージング用分岐
油路２８に接続しており、該分岐油路２８から油圧閉回
路内へと作動油を補充する。

【００１６】油圧ポンプ２０のポンプ軸３０は、ＨＳＴ
ポンプ用油圧嵌脱クラッチ３３を介して減速逆転機入力
軸６に断続切換可能に連結している。油圧モータ２１の
モータ軸３１には、継手３６を介してクラッチ軸３７が
連結されており、該クラッチ軸３７には、前記減速大ギ
ヤ１２に常時噛み合う第２減速小ギヤ３５が回転可能に
嵌合すると共に、ＨＳＴモータ用油圧嵌脱クラッチ３４
が配置されている。該ＨＳＴモータ用油圧嵌脱クラッチ
３４は、アウターケース３４ａがクラッチ軸３７に一体
に固着され、インナーハブ３４ｂが前記第２減速小ギヤ
３５と一体に形成されてクラッチ軸３７に回転可能に嵌
合しており、第２減速小ギヤ３５とクラッチ軸３７の間
を断続切換自在に連結する。

【００１７】直結用及びＨＳＴ用の各油圧嵌脱クラッチ
１０，３３，３４は湿式多板型の摩擦クラッチであり、
直結用及びＨＳＴ用の各油圧嵌脱クラッチ１０，３３，
３４内の作動油室はクラッチ作動油路３８，３９，４０
を介してそれぞれ電磁切換弁４２，４３，４４の一方の
ポートに接続し、各電磁切換弁４２，４３，４４の作動
部はコントローラ６９に接続している。

【００１８】各電磁切換弁４２，４３，４４の他方のポ
ートは、共通の作動油路４５に集合すると共に、切換弁
４６及び作動油路４７を介して作動油ポンプ５１の吐出
口に接続しており、該作動油ポンプ５１の吸込み側油路
５６は油こし器５５を介して油溜（オイルタンク）５２
に接続している。作動油ポンプ５１のポンプ駆動軸５７
には、ドリブンギヤ６０が固着された伝動軸５９が連結
しており、前記ドリブンギヤ６０は直結用油圧嵌脱クラ
ッチ１０のアウターケース１０ａに固着されたドライブ
ギヤ６１に常時噛み合っており、エンジン運転中は、常
時作動油ポンプ５１が作動するようになっている。

【００１９】作動油ポンプ５１は、前述のように各油圧
嵌脱クラッチ１０，３３，３４に対してクラッチ作動油
を供給する本来の機能に加え、ＨＳＴ９のチャージング
ポンプとしての機能も兼用するように構成されており、
作動油ポンプ５１の吐出側作動油路４７の途中（分岐点
Ｓ）からチャージング油路５４ａが分岐し、ラインフィ
ルター６２及びチャージング油路５４ｂを介してＨＳＴ
９のチャージング用分岐油路２８に接続している。ま
た、ＨＳＴ９の油圧閉回路内の漏油はドレン油路１０１
を介して上記作動油ポンプ５１の油溜５２に戻るように
なっている。すなわち、各油圧嵌脱クラッチ１０，３
３，３４の断続切換作動と、ＨＳＴ９への作動油のチャ
ージングとを、共通の油溜５２、共通の作動油、一部共
通の油路４７及び共通の作動油ポンプ５１を利用して行
うようになっている。

【００２０】作動油路４７の分岐点Ｓからは潤滑油路６
３も分岐しており、該潤滑油路６３には、作動油調圧弁
６５、潤滑油クーラ６６及び潤滑油調圧弁（クラッチ
用）６７が設けられ、各油圧嵌脱クラッチ１０，３３，
３４の潤滑個所へ上記共通の作動油を、潤滑油として供
給するようになっている。

【００２１】図５は図４のV-V断面図であり、減速逆転
機内の具体的な構造を示している。減速逆転機ケース７
４は前後１対のケース部材７４ａ，７４ｂを結合してな
り、減速逆転機ケース７４内には、前記減速逆転機入力
軸６、減速逆転機出力軸７、減速小ギヤ１１、減速大ギ
ヤ１２及び直結用油圧嵌脱クラッチ１０が内蔵されると
共に、図６に示すようにＨＳＴモータ用油圧嵌脱クラッ
チ３４、第２減速小ギヤ３５及びクラッチ軸３７も内蔵
されている。図５に戻り、減速逆転機出力軸７は前後の
軸受１０６，１０７を介して減速逆転機ケース７４に回
転可能に支持されると共に後方へと突出し、継手１０３
を介してプロペラ軸１３に連結している。

【００２２】減速逆転機入力軸６はエンジン出力軸心Ｏ
１と同一軸心上に配置されると共に、前後の軸受１０
９，１１０を介して減速逆転機ケース７４に支持され、
減速逆転機ケース７４から前後に突出している。

【００２３】図８は図５の拡大部分図であり、後側ケー
ス部材７４ｂの後面には、中間ハウジング８３が着脱自
在に固定（外付け）され、該中間ハウジング８３の後面
にＨＳＴケース８５ａ、８５ｂが着脱自在に固定されて
いる。

【００２４】中間ハウジング８３内には、減速逆転機入
力軸６とポンプ軸３０が同一軸心Ｏ１上で前後から突入
すると共に前記ＨＳＴポンプ用油圧嵌脱クラッチ３３が
収納されており、中間ハウジング８３内において、前述
のようにＨＳＴポンプ用油圧嵌脱クラッチ３３により減
速逆転機入力軸６とポンプ軸３０を断続切換自在に連結
している。ＨＳＴポンプ用油圧嵌脱クラッチ３３は、ア
ウターケース（クラッチハウジング）３３ａと、インナ
ーハブ（スパイダー）３３ｂと、複数の摩擦板６４と、
複数のスチール板９５と、押圧ピストン９６等から構成
されている。アウターケース３３ａは、中間ハウジング
８３の内周に固定された筒形のクラッチ用ケース９７
に、１対の軸受９８を介して回転可能に支持されると共
に、ポンプ軸３０にスプライン嵌合しており、一方、イ
ンナーハブ３３ｂは減速逆転機入力軸６にスプライン嵌
合している。スチール板９５はアウターケース３３ａの
外周筒部に軸方向移動可能にスプライン嵌合し、摩擦板
９４はスチール板９５間に配置されると共に、インナー
ハブ３３ｂの外周スプライン部に軸方向移動可能にスプ
ライン嵌合している。押圧ピストン９６はアウターケー
ス３３ａの内周面、すなわち作動油室１００に軸方向移
動可能に嵌合し、作動油室１００内の油圧によりばね１
０４に抗して移動して、係止板１０２との間で摩擦板９
４とスチール板９５を挟圧する。なお、上記のように、
油圧ポンプ２０のポンプ軸３０を、減速逆転機入力軸６
と同一軸心上に揃えていることにより、損失馬力を低減
できると共に、部品の増加抑制、重量低減及び全体の大
きさの抑制を達成することができる。

【００２５】ポンプ用油圧嵌脱クラッチ３３のアウター
ケース３３ａは、モータ用油圧嵌脱クラッチ３４（図
６）のアウターケース３４ａに比べ、外径及び軸方向長
さが小さく形成され、チャージ容積が小さくなってい
る。これにより、図１のＨＳＴポンプ用油圧嵌脱クラッ
チ３３は、ＨＳＴモータ用油圧嵌脱クラッチ３４よりも
小さく所作ができ、接続操作（嵌入操作）を同時に行っ
ても、常にチャージ容積の小さいＨＳＴポンプ用油圧嵌
脱クラッチ３３が先に接続するようになっている。

【００２６】図６において、ＨＳＴモータ用油圧嵌脱ク
ラッチ３４のクラッチ軸３７は、前後の軸受９０，９１
を介して減速逆転機ケース７４に支持されると共に中間
ハウジング８３内に突入し、一方、ＨＳＴ油圧モータ２
１のモータ軸３１は中間ハウジング８３に上記クラッチ
軸心Ｏ２と同軸心で後方から突入し、中間ハウジング８
３内で、前記スリーブ継手３６を介して連結している。

【００２７】図４は減速逆転機の後面図であり、ＨＳＴ
ケース８５ａ，８５ｂの上端には、前述のようにＨＳＴ
９内のポンプ吐出油路を切り換えることにより、モータ
軸回転を正転（前進）、逆転（後進）及び中立状態の間
で切り換えると共に油圧ポンプの斜板角を変更すること
により、減速比を変更するＨＳＴレバー（サーボレバ
ー）８７が設けられている。前記ＨＳＴ用チャージング
油路５４ａ，５４ｂとしては外部配管されたゴムホース
を使用しており、また、ドレン油路１０１としても外部
配管されたゴムホースを使用している。

【００２８】図１は直結駆動状態を示しており、減速ギ
ヤ機構の減速ギヤ１１、１２のみを介して減速逆転機入
力軸６と減速逆転機出力軸７とを連結した状態である。
すなわち、ＨＳＴ用両電磁切換弁４３，４４をオフと
し、直結用電磁切換弁４２をオンとすることにより、Ｈ
ＳＴポンプ用及びＨＳＴモータ用両油圧嵌脱クラッチ３
３，３４を切り、直結用油圧嵌脱クラッチ１０を接続し
ており、これにより、エンジン出力軸２からの動力は、
フライホイール３、継手５、減速逆転機入力軸６、減速
小ギヤ１１、減速大ギヤ１２及び減速逆転機出力軸７を
介してプロペラ軸１３へと伝達され、プロペラ１４を回
転する。この場合、上記減速小ギヤ１１と減速大ギヤ１
２の間で、固定減速比により減速される。

【００２９】図２はＨＳＴ駆動状態を示しており、ＨＳ
Ｔ用両電磁切換弁４３，４４をオンとし、直結用電磁切
換弁４２をオフとすることにより、ＨＳＴポンプ用及び
ＨＳＴモータ用両油圧嵌脱クラッチ３３，３４を接続
し、直結用油圧嵌脱クラッチ１０を切っており、これに
より、エンジン出力軸２の動力は、フライホイール３、
継手５、減速逆転機入力軸６、ＨＳＴポンプ用油圧嵌脱
クラッチ３３及びポンプ軸３０を介してＨＳＴ９に伝達
され、ＨＳＴ９内で所望の設定減速比に減速され、モー
タ軸３１、クラッチ軸３７、ＨＳＴモータ用油圧嵌脱ク
ラッチ３４、第２減速小ギヤ３５、減速大ギヤ１２及び
減速逆転機出力軸７を介してプロペラ軸１３へと伝達さ
れ、プロペラ１４を回転する。

【００３０】図３は使用制御機器の構成を示す配線略図
であり、前記コントローラ６９に対し、入力用の操作機
器としては、前後進及び中立の切換え、駆動状態の切換
え及び設定プロペラ回転数の各信号を入力するリモコン
ヘッド７１と、航走モード及び漁労モードの各運転モー
ドを選択して入力するモード選定スイッチ７２と、漁労
モード時の設定機関回転数を入力する機関回転数設定ダ
イヤル７３とを備えている。検出機構としては、機関回
転数センサー７５とプロペラ回転数センサー７６とを備
え、それぞれ検出回転数信号を入力するようになってい
る。上記リモコンヘッド７１と機関回転数設定ダイヤル
７３はそれぞれ位置検出装置（ポテンショメータ）８
０，８１を介してコントローラ６９に接続しており、モ
ード選定スイッチ７２には、航走モードボタン７８と漁
労モードボタン７９を設けてある。

【００３１】コントローラ６９の出力側には、前述のよ
うにＨＳＴポンプ用油圧嵌脱クラッチ３３の電磁切換弁
４３と、ＨＳＴモータ用油圧嵌脱クラッチ３４の電磁切
換弁４４と、直結用油圧嵌脱クラッチ１０の電磁切換弁
４２が接続すると共に、ガバナ装置８２のレギュレータ
レバー８４と、ＨＳＴ９のＨＳＴレバー８７が接続して
いる。

【００３２】リモコンヘッド７１には単一のコントロー
ルレバー７０が回動操作可能に備えられており、コント
ロールレバー７０の回動操作位置を位置検出装置８０で
検出し、コントローラ６９に入力することにより、予め
コントローラ６９に記憶された各運転モードの制御パタ
ーンに従い、各電磁切換弁４２，４３，４４と、ガバナ
装置８２と、ＨＳＴレバー８７の総ての駆動部又は選択
された一部の駆動部にそれぞれ所定の制御信号を送るよ
うになっている。すなわち、単一のコントロールレバー
７０の回動操作により、各運転モードにおいて、各油圧
嵌脱クラッチ１０，３３，３４の嵌脱と、レギュレータ
レバー８４による機関回転数の調節設定と、ＨＳＴレバ
ー８７による前後進及び中立位置の切換え並びにプロペ
ラ回転数（モータ回転数）設定に関する総ての操作、あ
るいは選択された一部の操作を行えるようになってい
る。

【００３３】図９は航走モードにおけるコントロールレ
バー７０の制御パターンを示しており、各油圧嵌脱クラ
ッチ１０，３３，３４の電磁切換弁４２，４３，４４の
切換え操作、ＨＳＴレバー８７の回動操作及びガバナ装
置８２のレギュレータレバー８４の操作は、すべてコン
トロールレバー７０の回動操作のみが有効となり、一
方、機関回転数設定ダイヤル７３による機関回転数の設
定操作は無効となっている。

【００３４】航走モードにおけるコントロールレバー７
０の制御パターンを具体的に説明すると、前進側におい
て、中立レバー位置Ｐ0から前進側切換位置Ｐ1までの前
進低速領域Ｗ1はＨＳＴ駆動状態となるように設定さ
れ、前進側切換位置Ｐ1から前進全速レバー位置Ｐ2まで
の前進高速領域Ｗ2は直結駆動状態となるように設定さ
れている。後進側は中立レバー位置Ｐ0から後進全速レ
バー位置Ｐ3までの全後進領域Ｗ3が、ＨＳＴ駆動状態と
なるように設定されている。上記各速度領域Ｗ1、Ｗ2、
Ｗ3では、コントロールレバー７０の回動量に応じて、
機関回転数及び/又はＨＳＴ９の減速比を変更すること
により、無段階でプロペラ回転数を設定できるようにな
っている。

【００３５】図１１は、航走モードにおける駆動状態を
機関回転数Ｎとプロペラ回転数Ｎpの関係で示してお
り、領域Ｗ1は前述のようにＨＳＴ駆動状態の前進低速
領域、領域Ｗ2は直結駆動状態の前進高速領域、Ｗ3はＨ
ＳＴ駆動状態の後進領域、Ｎ0は機関のアイドリング回
転数である。ＨＳＴ駆動前進低速領域Ｗ1と、直結駆動
前進高速領域Ｗ2とは、前記図９の切換位置Ｐ1に対応す
る切換機関回転数Ｎ1（プロペラ回転数Ｎp1)で自動的に
切り換わるようになっている。すなわち機関回転数が増
加側に上記切換機関回転数Ｎ1を通過する場合は、ＨＳ
Ｔ駆動から直結駆動へ、反対に機関回転数が減少側に上
記切換機関回転数Ｎ1を通過する場合には、直結駆動か
らＨＳＴ駆動へと切り換るように設定されている。

【００３６】また、ＨＳＴ駆動前進低速領域Ｗ１の最大
機関回転数値、すなわち上記切換機関回転数Ｎ1に対
し、ＨＳＴ駆動後進領域Ｗ3での最大機関回転数Ｎ3（プ
ロペラ回転数Ｎp3)が大きく設定されている。すなわ
ち、航走モードでは、前進時よりも後進時の方が、高い
機関回転数までＨＳＴ駆動が行なえるように設定されて
いる。

【００３７】図１０は漁労モードにおける制御パターン
を示しており、各油圧嵌脱クラッチ１０，３３，３４の
電磁切換弁４２，４３，４４の切換え操作及びＨＳＴレ
バー８７の回動操作は、コントロールレバー７０により
有効となるが、機関回転数については機関回転数設定ダ
イヤル７３により所望の値に固定（設定）される。

【００３８】漁労モードにおけるコントロールレバー７
０の制御パターンを具体的に説明すると、前進側におい
て、中立レバー位置Ｐ0から漁労前進全速レバー位置Ｐ4
までの漁労前進領域Ｗ4は、すべてＨＳＴ駆動状態とな
るように設定されており、後進側も中立レバー位置Ｐ0
から後進全速レバー位置Ｐ5までの漁労後進領域Ｗ5はす
べてＨＳＴ駆動状態となるように設定されている。上記
各ＨＳＴ駆動前後進領域Ｗ4、Ｗ5内では、コントロール
レバー７０の回動量に応じて、ＨＳＴ９の減速比を変更
することにより、無段階でプロペラ回転数を設定できる
ようになっている。

【００３９】図１２は、漁労モードにおける駆動状態
を、機関回転数Ｎとプロペラ回転数Ｎpの関係で示して
おり、Ｗ4は前述のようにＨＳＴ駆動漁労前進領域、Ｗ5
はＨＳＴ駆動漁労後進領域である。プロペラ回転数Ｎp
は、前進側も後進側もその最大回転数が一定の回転数Ｎ
p4,Ｎp5に制限されており、したがって、ある機関回転
数Ｎ6以上では、機関回転数の増加に関らず、プロペラ
回転数は常に一定値Ｎp4又はＮp5に保たれる。すなわ
ち、上記機関回転数Ｎ6以上では、前記設定ダイヤル７
３により固定した機関回転数に関らず、プロペラ回転数
を一定値Ｎp4又はＮp5に保つことができるのである。

【００４０】

【作用】１．航走モード選定時の場合 図３において、モード選定スイッチ７２の航走モードボ
タン７８を選定する。これにより、ガバナ装置８２、各
電磁切換弁４２，４３，４４及びＨＳＴレバー８７に対
してコントロールレバー７０の操作のみが有効となり、
図９に示す制御パターンにしたがって、以下のように駆
動状態の切換え、前後進及び中立の切換え並びにプロペ
ラ回転数の設定を行うことができる。

【００４１】[前進低速領域での運転］図９の航走モー
ドにおいて、コントロールレバー７０を前進低速領域Ｗ
１内にセットする。そうすると、直結用油圧嵌脱クラッ
チ１０が切れると共にＨＳＴ用油圧嵌脱クラッチ３３，
３４が接続し、それと同時にＨＳＴレバー８７は、作動
モータ等のアクチュエータによりコントロールレバー７
０の回動量に対応した量だけ前進側に回動し、所望の減
速比に設定される。これにより、ＨＳＴ駆動状態で、か
つ、所望のプロペラ回転数での前進低速運転となる。

【００４２】運転中、コントロールレバー７０の位置は
位置検出装置８０で判別され、該位置に対応する設定プ
ロペラ回転数と、プロペラ回転数センサー７６（図３）
により検出した実際のプロペラ回転数を比較し、差があ
る場合には、ＨＳＴレバー８７及び／又はガバナ装置８
２のレギュレータレバー８４が自動的に回動して、ＨＳ
Ｔ９の減速比及び／又は機関回転数を調節し、実際のプ
ロペラ回転数を設定プロペラ回転数に近付ける。

【００４３】[前進高速領域での運転］図９の航走モー
ドにおいて、コントロールレバー７０を前進高速領域Ｗ
2内にセットする。立ち上がり時は前進低速領域Ｗ1での
運転と同様にＨＳＴ駆動状態であるが、機関回転数が上
昇し、図１１の切換機関回転数Ｎ1を越えると、直結駆
動状態に自動的に切り換わり、ガバナ装置８２のレギュ
レータレバー８４を作動して、コントロールレバー７０
のセット位置に対応する機関回転数まで機関回転数を上
げ、プロペラ回転数を上げる。

【００４４】運転中、コントロールレバー７０の位置は
位置検出装置８０で判別され、該位置に対応する設定プ
ロペラ回転数と、プロペラ回転数センサー７６により検
出した実際のプロペラ回転を比較し、差がある場合に
は、ガバナ装置８２のレギュレータレバー８４が自動的
に作動し、機関回転数を調節して、プロペラ回転数を設
定プロペラ回転数に近付ける。

【００４５】[後進での運転]図９の航走モードにおい
て、コントロールレバー７０を後進領域Ｗ3内にセット
する。立ち上がりからＨＳＴ駆動状態となり、ＨＳＴレ
バー８７は、コントロールレバー７０の回動量に対応し
た量だけ後進側に回動し、所望の変速比に設定される。
これにより、ＨＳＴ駆動状態で、かつ、所望のプロペラ
回転数での後進運転となる。

【００４６】運転中、コントロールレバー７０の位置は
位置検出装置８０で判別され、該位置に対応する設定プ
ロペラ回転数と、プロペラ回転数センサー７６により検
出した実際のプロペラ回転を比較し、差がある場合に
は、ＨＳＴレバー８７及び／又はガバナ装置８２のレギ
ュレータレバー８４が自動的に回動してＨＳＴ９の減速
比及び／又は機関回転数を調節し、実際のプロペラ回転
数を設定プロペラ回転数に近付ける。

【００４７】２．漁労モード選択時の場合 図３において、モード選定スイッチ７２の漁労モードボ
タン７９を選定する。この場合、コントロールレバー７
０による操作は、各嵌油圧嵌脱クラッチ１０，３３，３
４の電磁切換弁４２，４３，４４及びＨＳＴレバー８７
に対しては有効であるが、ガバナ装置８２のレギュレー
タレバー８４に対しては無効状態となり、機関回転数に
ついては、設定ダイヤル７３により、発電機等の前部駆
動装置に対応した値に設定（固定）する。そうして、図
１０に示すレバー操作範囲での回動操作により、前後進
の切換え及びプロペラ回転数の設定を行うことができ
る。

【００４８】[漁労前進運転]図１０の漁労モードにおい
て、コントロールレバー７０を漁労前進領域Ｗ4内にセ
ットする。そうすると、直結用油圧嵌脱クラッチ１０が
切れると共にＨＳＴ用油圧嵌脱クラッチ３３，３４が接
続し、それと同時にＨＳＴレバー８７は、作動モータ等
のアクチュエータによりコントロールレバーの回動量に
対応した量だけ前進側に回動し、所望の変速比に設定さ
れる。これにより、ＨＳＴ駆動状態で、かつ、所望のプ
ロペラ回転数での前進漁労運転となる。

【００４９】運転中、コントロールレバー７０の位置は
位置検知機構８０で判別され、該位置に対応する設定プ
ロペラ回転数と、プロペラ回転数センサー７６により検
出した実際のプロペラ回転を比較し、差がある場合に
は、ＨＳＴレバー８７が自動的に回動してＨＳＴ９の減
速比を調節し、実際のプロペラ回転数を設定プロペラ回
転数に近付ける。なお、機関回転数は前述のように設定
ダイヤル７３により発電機等前部駆動装置に対応させて
固定しているので、プロペラ回転数の変化によって前部
駆動装置が影響を受けることは殆どない。

【００５０】[漁労後進運転］コントロールレバー７０
を漁労後進領域Ｗ5内にセットする。そうすると、直結
用油圧嵌脱クラッチ１０が切れると共にＨＳＴ用油圧嵌
脱クラッチ３３，３４が接続し、それと同時にＨＳＴレ
バー８７は、作動モータ等のアクチュエータによりコン
トロールレバー７０の回動量に対応した量だけ後進側に
回動し、所望の変速比に設定される。これにより、ＨＳ
Ｔ駆動状態で、かつ、所望のプロペラ回転速度での漁労
後進運転となる。

【００５１】運転中、コントロールレバー７０の位置は
位置検出装置８０で判別され、該位置に対応する設定プ
ロペラ回転数と、プロペラ回転数センサー７６により検
出した実際のプロペラ回転を比較し、差がある場合に
は、ＨＳＴレバー８７が自動的に回動してＨＳＴ９の減
速比を調節し、実際のプロペラ回転数を設定プロペラ回
転数に近付ける。

【００５２】

【実施の形態２】（１）図１３に示す実施の形態は、Ｈ
ＳＴ９にＨＳＴ油圧センサー９２を設け、ＨＳＴ油圧を
検知することにより、ＨＳＴ駆動と直結駆動とを切り換
えるようにしている。その他の構成は図１〜図１２に示
した実施の形態１と同じであり、同じ部品には同じ符号
を付している。

【００５３】図１４は、上記のようにＨＳＴ油圧センサ
ー９２を備えた場合において、回転立ち上げ時のプロペ
ラ回転数ＮpとＨＳＴ油圧Ｐrの関係を示しており、Ｐr0
は、ＨＳＴ用油圧嵌脱クラッチ３３，３４をオンに切り
換えた時の油圧値、Ｐr1は、ＨＳＴ駆動から直結駆動へ
と切り換わる時の油圧値を示している。すなわち、ＨＳ
Ｔ用油圧嵌脱クラッチ３３，３４を接続することにより
ＨＳＴ駆動すると、ＨＳＴ油圧Ｐrが油圧値Ｐr0から増
加するに伴って、曲線Ｘで示すようにプロペラ回転数Ｎ
pも増加する。そしてＨＳＴ油圧Ｐrが切換油ＨＳＴ油圧
値Ｐr1を越えると、ＨＳＴ用油圧嵌脱クラッチ３３，３
４が切れると共に、直結用油圧嵌脱クラッチ１０が接続
し、直結状態となる。

【００５４】直結駆動状態では、ＨＳＴ油圧は低下する
ので、前記立ち上げ時に、ＨＳＴ駆動から直結駆動に切
り換わる時の切換プロペラ回転数Ｎp1を記憶しておき、
そして立ち下げ時には、上記切換プロペラ回転数Ｎp1を
プロペラ回転数センサー７６で検知して、直結駆動から
ＨＳＴ駆動へと自動的に切り換わるように構成する。

【００５５】

【実施の形態３】図１５に示す実施の形態は、ＨＳＴレ
バー８７を駆動するアクチュエータの一例を示してお
り、ＨＳＴ駆動時において、実際のプロペラ回転数が、
コントロールレバー７０（図１６）により設定されたプ
ロペラ回転数から変化した場合に、自動的に設定プロペ
ラ回転数に復帰するために装備している。

【００５６】アクチュエータとしてＨＳＴレバー操作用
モータ１１２を減速逆転機１５に装着しており、該ＨＳ
Ｔレバー操作用モータ１１２の回動レバー１１３を、連
結リンク１１４を介してＨＳＴレバー８７に連動連結す
ると共に、レバー位置検出装置（ポテンショメータ）１
１５に連結し、ＨＳＴレバー操作用モータ１１２によ
り、ＨＳＴレバー８７を回動操作できるようになってい
る。

【００５７】ＨＳＴレバー操作用モータ１１２は、図１
６に示すようにコントローラ６９に接続しており、ＨＳ
Ｔ駆動による漁労時、負荷等が変化して、実際のプロペ
ラ回転数が、コントロールレバー７０により設定された
プロペラ回転数から変化すると、設定プロペラ回転数と
実際のプロペラ回転数とをコントローラ６９内で比較
し、その差に相当する分だけＨＳＴレバー操作用モータ
１１２により、ＨＳＴレバー８７を回動操作できるよう
になっている。

【００５８】図１７はフロー図を示しており、ステップ
Ｓ1において、コントロールレバー７０をＨＳＴ駆動領
域（たとえば図１２漁労前進領域Ｗ4）内の所望の位置
まで回動操作する。ステップＳ2において、コントロー
ルレバー位置検出装置８０によりコントロールレバー７
０の回動位置を検出し、いわゆるポテンショ出力を変更
する。ステップＳ3において、コントローラ６９を介し
てＨＳＴレバー操作用モータ１１２を駆動する。ステッ
プＳ4においてＨＳＴ駆動によりプロペラ１４を駆動す
る。

【００５９】ステップＳ5において、プロペラ回転数セ
ンサー７６によりプロペラ回転数を検出し、所望のプロ
ペラ回転数となっているか否かを判別する。所望の回転
数になっていない場合は、ステップＳ1に戻り、再びコ
ントロールレバー７０を操作する。所望の回転数になっ
ている場合、すなわち設定回転数になっている場合は、
ステップＳ6において上記設定プロペラ回転数での運転
となる。

【００６０】ステップＳ7において、上記設定プロペラ
回転数による運転となった時に、ＨＳＴレバー８７の位
置をレバー位置検出装置１１５で検出し、記憶する。ス
テップＳ8において、実際のプロペラ回転数が負荷変動
などにより変化すると、ステップＳ9において、実際の
プロペラ回転数と上記設定回転数との差を算出し、たと
えば変動回転差に対応するポテンショ電圧を計算する。
ステップＳ10において、上記変動回転数差に対応させて
ＨＳＴレバー操作用モータ１１２を駆動し、ＨＳＴレバ
ー８７を回動操作することにより、上記回転数差をなく
すようにプロペラ回転数を修正する。

【００６１】

【その他の実施の形態】（１）ＨＳＴポンプ用及びＨＳ
Ｔモータ用両油圧嵌脱クラッチ３３，３４を共通のＨＳ
Ｔ用電磁切換弁４２又は４３で切換できるように構成す
ることもできる。

【００６２】（２）運転モードとして、図１１に示す航
走モードでは、後進をＨＳＴ駆動のみに設定している
が、直結駆動の後進高速領域を有する制御パターンとす
ることもできる。

【００６３】（３）図３ではモード選定スイッチ７２を
押しボタン型で表しているが、回動レバー型等を採用す
ることも可能である。

【００６４】

【発明の効果】以上説明したように本願発明は、固定減
速比の減速ギヤ機構による直結駆動と、無段変速が可能
な静油圧式トランスミッションによるＨＳＴ駆動とを切
換自在に組み合わせることにより、運転条件に適した減
速段に変更できるようにしているのに加え、次のような
利点がある。

【００６５】（１）機関回転数センサー７５を備え、切
換機関回転数Ｎ1を設定して、機関回転数センサー７５
により切換機関回転数Ｎ1を検知することにより、直結
駆動状態とＨＳＴ駆動状態とを自動的に切り換えるよう
にしているので、低速時あるいは高速時の運転条件に応
じて自動的に駆動状態を選択することができ、操船が容
易にかつ効率良く行なえる。

【００６６】（２）請求項２記載の発明のように、機関
回転数センサー７５による機関回転数の検出に代えて、
静油圧式トランスミッションにＨＳＴ油圧センサー９２
を備え、切換ＨＳＴ油圧値Ｐr1を設定して、ＨＳＴ油圧
センサー９２により切換ＨＳＴ油圧値Ｐr1を検知するこ
とにより、ＨＳＴ駆動状態から直結駆動状態へと自動的
に切り換えるようにしていると、機関回転数センサーに
より機関回転数を検出する場合に比べ、ＨＳＴ駆動時に
おけるプロペラ軸の回転トルクを正確に把握し、検出す
ることができ、より正確な切換点でＨＳＴ駆動から直結
駆動に切り換えることができる。

【００６７】（３）請求項３記載の船用プロペラ駆動装
置のように、低速領域ではＨＳＴ駆動状態、高速領域で
は直結駆動状態に切り換えるようにしていると、低速運
転ではＨＳＴ駆動により、歯車の打音等を無くすことが
できると共にプロペラ回転数の設定も容易に行なえ、高
速運転では直結駆動により、高い機械効率を保つように
することができる。

【００６８】（４）請求項４記載の発明のように、前進
高速領域では直結駆動状態、前進低速領域ではＨＳＴ駆
動状態、後進時はＨＳＴ駆動状態に切り換えるようにし
ていると、たとえば航走モードでの前進時では、立ち上
がりから高速までの一連の加速運転において、加速時の
ＨＳＴ駆動から自動的に直結駆動へと切り換わり、円滑
に上記一連の加速運転が行なえ、かつ、機関効率のよい
直結駆動を十分に利用することができ、一方、後進で
は、プロペラ回転数の無段変速可能なＨＳＴ駆動のみと
していることにより、着岸操作等を容易に行なうことが
できる。

【００６９】（５）請求項５記載の発明のように、プロ
ペラ軸回転数センサー７６と、静油圧式トランスミッシ
ョンの変速比を変更するＨＳＴレバーに連動連結するＨ
ＳＴレバー操作用アクチュエータ、たとえばＨＳＴレバ
ー操作用モータ１１２とを備え、コントローラ６９によ
り、ＨＳＴ駆動時の設定プロペラ回転数と、プロペラ軸
回転数センサー７６で検出したプロペラ回転数とを比較
し、両回転数の差を無くすようにＨＳＴレバー操作用モ
ータ１１２の作動を制御するようにしていると、たとえ
ばトロール等の漁労時において、従来のように、トロー
リング機構により、摩擦板のスリップ用油圧を調節して
船速を維持する方式に比べ、大きな負荷変動があっても
確実に設定プロペラ回転数に復帰することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本願発明を適用した船用プロペラ駆動装置の
直結駆動状態を示す油圧回路図である。

【図２】 ＨＳＴ駆動状態を示す図１と同じ油圧回路図
である。

【図３】 制御機器の配線図である。

【図４】 本願発明の船用プロペラ駆動装置の減速逆転
機の後面図である。

【図５】 図４のV-V断面図である。

【図６】 図４のVI-VI断面図である。

【図７】 図４のVII-VII断面図である。

【図８】 図５の拡大部分図である。

【図９】 航走モード時のコントロールレバーの制御パ
ターンを示す配線略図である。

【図１０】 漁労モード時のコントロールレバーの制御
パターンを示す配線略図である。

【図１１】 航走モード時の各駆動領域を、機関回転数
とプロペラ回転数との関係で示す図である。

【図１２】 漁労モード時の各駆動領域を、機関回転数
とプロペラ回転数との関係で示す図である。

【図１３】 別の実施の形態による制御機器の配線図で
ある。

【図１４】 請求項２記載の発明を適用する場合におけ
るＨＳＴ油圧とプロペラ回転数との関係を示す図であ
る。

【図１５】 請求項５記載のＨＳＴレバー操作用アクチ
ュエータを備えた減速逆転機の後面図である。

【図１６】 図１５のＨＳＴレバー操作用アクチュエー
タを備えた場合の制御機器の配線図である。

【図１７】 図１５及び図１６によるＨＳＴレバー操作
用アクチュエータに関するフロー図である。

【符号の説明】

９ 静油圧式トランスミッション（ＨＳＴ） １０ 直結用油圧嵌脱クラッチ １１ 減速小ギヤ １２ 減速大ギヤ １３ プロペラ軸 １４ プロペラ １５ 減速逆転機 ２０ ＨＳＴ用油圧ポンプ ２１ ＨＳＴ用油圧モータ ３３ ＨＳＴポンプ用油圧嵌脱クラッチ ３４ ＨＳＴモータ用油圧嵌脱クラッチ ４２，４３，４４ 電磁切換弁 ６９ コントローラ ７０ コントロールレバー ７３ 漁労時機関回転数設定ダイヤル ７４ 減速逆転機ケース ７５ 機関回転数センサー ７６ プロペラ回転数センサー ８０，８１ 位置検出装置 ８２ ガバナ装置 ８４ レギュレータレバー ８７ ＨＳＴレバー ９２ ＨＳＴ油圧センサー １１２ ＨＳＴレバー操作用モータ（アクチュエータ） １１５ 位置検出装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｆ１６Ｈ 61/08 Ｆ１６Ｈ 61/08 // Ｆ１６Ｈ 59:68 59:74 (72)発明者 古田 孝司 大阪府大阪市北区茶屋町１番32号 ヤンマ ーディーゼル株式会社内 (72)発明者 北川 浩之 大阪府大阪市北区茶屋町１番32号 ヤンマ ーディーゼル株式会社内 Ｆターム(参考） 3J052 AA01 AA14 CA11 CA21 FB34 GC32 GC44 GC73 HA03 HA15 KA01 LA11

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 減速ギヤ機構と静油圧式トランスミッシ
   ョン（ＨＳＴ）を有し、上記減速ギヤ機構のみを介して
   プロペラ軸に動力を伝達する直結駆動状態と静油圧式ト
   ランスミッションを介してプロペラ軸に動力を伝達する
   ＨＳＴ駆動状態とに切換自在な減速逆転機と、 機関回転数センサーとを備え、 切換機関回転数を設定して、機関回転数センサーにより
   切換機関回転数を検知することにより、直結駆動状態と
   ＨＳＴ駆動状態とを自動的に切り換えるようにしている
   ことを特徴とする船用プロペラ駆動装置。
2. 【請求項２】 減速ギヤ機構と静油圧式トランスミッシ
   ョン（ＨＳＴ）を有し、上記減速ギヤ機構のみを介して
   プロペラ軸に動力を伝達する直結駆動状態と静油圧式ト
   ランスミッションを介してプロペラ軸に動力を伝達する
   ＨＳＴ駆動状態とに切換自在な減速逆転機と、 静油圧式トランスミッションの油圧閉回路内の圧力を検
   出するＨＳＴ油圧検出センサーとを備え、 切換ＨＳＴ油圧値を設定して、ＨＳＴ油圧検出センサー
   により切換ＨＳＴ油圧値を検知することにより、ＨＳＴ
   駆動状態と直結駆動状態とを自動的に切り換えるように
   していることを特徴とする船用プロペラ駆動装置。
3. 【請求項３】 請求項１又は２記載の船用プロペラ駆動
   装置において、低速領域ではＨＳＴ駆動状態、高速領域
   では直結駆動状態に切り換えるようにしていることを特
   徴とする船用プロペラ駆動装置。
4. 【請求項４】 請求項１又は２記載の船用プロペラ駆動
   装置において、前進高速領域では直結駆動状態、前進低
   速領域ではＨＳＴ駆動状態、後進時はＨＳＴ駆動状態に
   切り換えるようにしていることを特徴とする船用プロペ
   ラ駆動装置。
5. 【請求項５】 減速ギヤ機構と静油圧式トランスミッシ
   ョン（ＨＳＴ）を有し、上記減速ギヤ機構のみを介して
   プロペラ軸に動力を伝達する直結駆動状態と静油圧式ト
   ランスミッションを介してプロペラ軸に動力を伝達する
   ＨＳＴ駆動状態とに切換自在な減速逆転機と、 プロペラ回転数センサーと、 静油圧式トランスミッションの変速比を変更するＨＳＴ
   レバーに連動連結するＨＳＴレバー操作用アクチュエー
   タとを備え、 コントローラにより、ＨＳＴ駆動の設定プロペラ回転数
   と、プロペラ回転数センサーで検出したプロペラ回転数
   とを比較し、両回転数の差を無くすようにＨＳＴレバー
   操作用アクチュエータの作動を制御するようにしたこと
   を特徴とする船用プロペラ駆動装置。