JP2007032740A - トローリング装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 本発明は、マリンギアの設定油圧を高油圧化させて伝達トルクの高容量化を図りつつ、トローリングレバーの操作力を低減させることのできるトローリング装置を提供することを課題とする。
【解決手段】 クラッチ油圧を減圧する減圧弁２３と、トローリングレバー２５に連動して減圧弁２３のパイロットばね２４のばね力を調整する低速弁２２と、を有し、低速弁２２は、パイロットばね２４を構成するコイルバネの内部を減圧弁２３側に延び、少なくとも前後進用クラッチの完全嵌入時に減圧弁２３に当接する突出部２２ａを有し、突出部２２ａは、トローリング時の減圧弁２３との当接時に細孔２３ｃと連通して細孔２３ｃからの排油を排出するドレン油路２２ｃを有していることした。
【選択図】図２

Description

本発明は、マリンギアのトローリング装置に関するものであり、より詳細には、トローリングレバーの操作力を低減することのできるトローリング装置に関するものである。

漁船や遊漁船などの小型船舶は、その用途上きわめて低速航走することを要求される場合が少なくない。例えば、漁場に止まるため、投錨することなく潮流に逆らって一定点に停船する場合や、揚網時に網に負担をかけることなくかつ推進器に網を絡ませないよう揚網速度に合わせた船速で緩徐に航走させる場合などが挙げられる。

このような航走を実現させるための装置として、摩擦板式の油圧クラッチを備えた減速逆転機に取り付けるトローリング装置が知られている（特許文献１）。

トローリング装置は、操作レバーを回転させることで、クラッチを完全に接続させることのできる油圧と、クラッチを不完全に接続させること（半クラッチ状態）のできる油圧とを択一的に選択することにより、船速を調整することができる構成となっている。

ここで、マリンギアは、エンジンの高出力化に伴い、伝達トルクの高容量化の必要がある。クラッチの摩擦板等の枚数を増やすことで伝達トルクの高容量化が可能となるが、摩擦板等の枚数を増加させることに伴い、マリンギア本体のサイズも大きくなってしまうといった問題が生じる。

そこで、伝達トルクの高容量化を可能とし、且つ、マリンギア本体のサイズを維持するために、摩擦板の面圧を上げ、マリンギアの設定油圧を高油圧化させる必要がある。
特開平６−８００９８号公報

しかしながら、マリンギアの設定油圧を高油圧化させると、トローリング装置内において、トローリング状態にするためトローリングレバーを回転させる際により大きな操作力が必要となり、操作性が悪いといった問題が生じる。

そこで、本発明は、マリンギアの設定油圧を高油圧化させて伝達トルクの高容量化を図りつつ、トローリングレバーの操作力を低減させることのできるトローリング装置を提供することを課題とする。

前記課題を解決するための手段として、本発明に係るトローリング装置は、トローリングレバーを回転操作することによりクラッチ油圧を制御するトローリング装置であって、クラッチ油圧を減圧する減圧弁と、前記トローリングレバーに連動して前記減圧弁のパイロットばねのばね力を調整する低速弁と、を有し、前記低速弁は、前記トローリングレバーに軸周り回転不能且つ軸方向摺動自在に連結されたスプールを備え、該スプールは、一端が前記パイロットばねに当接し、他端が前記減圧弁の一次側圧油を受けるとともに、該圧油を前記トローリングレバーの回転操作角度に応じてドレンに排出するためのノッチ溝がスプールのランド部に形成され、該ノッチ溝を閉位置とすることにより前後進用クラッチは完全嵌入され、該ノッチ溝を開位置とすることによりトローリング状態とするよう構成されており、前記減圧弁がスプールを有し、該スプールは、前記減圧弁の二次側圧油をパイロット圧とするパイロット油圧室が内部に形成されるとともに、該パイロット油圧室からドレンへ排油するための細孔が形成され、前記低速弁は、前記パイロットばねを構成するコイルバネの内部を前記減圧弁側に延び、少なくとも前記前後進用クラッチの完全嵌入時に前記減圧弁に当接する突出部を有し、前記突出部は、トローリング時の前記減圧弁との当接時に前記細孔と連通して該細孔からの排油を排出するためのドレン油路を有していることを特徴とする。

本発明によれば、低速弁に形成した突出部を、パイロットばね内部を通して減圧弁に接触させることにより、低速弁の接触面積を小さくすることができ、マリンギアの設定油圧を高油圧化しても、トローリングレバーの操作性を悪くすることがない。

以下、本発明に係るトローリング装置の実施形態を添付図面に従って説明する。なお、従来技術を含め、全図を通し、同様の構成部分には同符号を付した。

図１は本発明の実施形態であるトローリング装置が取り付けられたマリンギア（舶用減速逆転装置）の油圧回路図を示す。図１に示すように、エンジン１からの入力軸２に対し前進用クラッチ２ａ及び後進用クラッチ２ｂが設けられている。

前進用クラッチ２ａ及び後進用クラッチ２ｂは、詳細な図示は省略するが、いずれも交互に配置された摩擦板とスチールプレートから構成され（図３参照）、前記スチールプレートは内速ギア（ピニオンギア）につながっており、前記摩擦板は常時回転している外側ギアにつながっている。それらを油圧ピストン２ｃで押しつけることにより前記外側ギアと前記内側ギアとが一体になって回転し、前記内側ギアと噛み合う大ギア２ｄを回転させ、大ギア２ｄから推進軸３を介してプロペラ４に動力が伝達されるように構成されている。

そして、油圧ピストン２ｃの押付け力を加減することにより前記摩擦板と前記スチールプレートとをスリップさせ、いわゆる半クラッチ状態とすることでトローリングができるようにされている。

作動油供給方法としては、まず、ポンプ７により油タンク５の作動油を高油圧化してトローリング装置２０に供給し、トローリング装置２０にて油圧を調整し、油圧が調整された作動油は前後進切換弁８から油回路１０ａ、１０ｂを経て、油圧ピストン２ｃに送られ、前進クラッチ２ａ又は後進クラッチ２ｂを作動させることによりプロペラ４に前後いずれかの回転力を伝えるように構成されている。

また、前後進切換弁８を切り換えたときに急激に前後進クラッチ２ａ、２ｂが接の状態となるのを防止する緩嵌入弁１１が設けられている。図中１２はオイルクーラ、１３は潤滑油圧設定リリーフ弁を示す。

緩嵌入弁１１は一種の圧力調整弁で、前進用油回路１０ａ、後進用油回路１０ｂの油圧をパイロット圧とする二位置切換弁１４によって作動させられる。この二位置切換弁１４は、シリンダ１４ａ、ピストン１４ｂ、復帰バネ１４ｃを備え、前進用油回路１０ａ、後進用油回路１０ｂに圧油が流れてシリンダ１４ａ内の油圧が高まれば、ピストン１４ｂが移動して切換弁１４が切り換えられ、絞り１４ｄで流量制御された作動油が流れて、緩嵌入弁１１のパイロット油圧室に圧入されて前後進切換弁８の切り換え後、所定時間に至るまでは制御ピストンを介しリリーフバネの付勢力を徐々に増加、すなわち、緩嵌入弁１１の設定リリーフ圧を漸増させ前記バネの付勢力が最大となった位置でクラッチが完全嵌入する圧力になる。また、油圧がなくなれば復帰バネ１４ｃの付勢力により切換弁１４が中立状態に復帰し作動油の流れが止まると共に緩嵌入弁１１の制御ピストンは原位置にリセットされるように構成されている。

すなわち、前後進切換弁８が中立状態の位置にあるときは、二位置切換弁１４も中立状態にあり、緩嵌入弁１１のパイロット油圧室へ圧油が供給されないようにされている。従ってこのときは緩嵌入弁１１のスプールは大きく後退していてリリーフ圧の低いリリーフ弁と同じ役目をし、ポンプ７から供給される圧油の一部が緩嵌入弁１１のリリーフ作動により排出され、オイルクーラ１２を経て潤滑油経路１０ｃへと逃がされている。

なお、緩嵌入弁８から潤滑油経路１０ｃへと逃がされる油圧は潤滑油圧設定リリーフ弁１３により所定の低圧に規定されている。

そして、前後進操作レバー８ａを操作して前後進切換弁８を前進または後進位置に切り換えると、油回路１０ａ、１０ｂを流れはじめる作動油油圧をパイロット圧としてピストン１４ｂにより二位置切換弁１４も移動し油路が開通すると共に、二位置切換弁１４内に設けられた絞り１４ｄで流量が制御されて、作動油が油圧回路１０ｄを経て緩嵌入弁１１のパイロット油圧室へ圧入される。そして、この圧入によりスプールが前進されリリーフ圧が徐々に高められ、潤滑油経路１０ｃが徐々に閉じ、その反射的作用として前後進用クラッチ２ａ、２ｂの作動油圧が徐々に高められ、クラッチが急激に接合されるのを防止するようにされている。そして最終的にクラッチ２ａ、２ｂを高い圧力で完全に押圧して動力を完全に伝達するようにされている。

なお、前後進切換弁８は、図４に示すように、回転スプール８ｄの外周面に環状溝８ｂを設け、該溝８ｂにシールリング８ｃを嵌め込むことが好ましい。シールリング８ｃは、例えばフッ素ゴムなどのゴム状弾性材料で成形されたものであって、断面形状が近似長方形をなすものを使用し得るが、斯かるシールリング８ｃに代えて断面円形のＯリングにすることや、前後進切換弁８の回転スプール８ｄの外周面ではなく、回転スプール８ｄを受容している油路ケース部の円筒形滑り面８ｅに環状溝を設けて前記シールリングやＯリングを嵌め込むこともできる。

ここで、作動油は、前後進切換弁８の回転スプール８ｄの外周面と回転スプール８ｄを受容している円筒形滑り面８ｅとの間の隙間を通ってドレンに逃げ、この逃げ量は、油圧の増大に比例して増加する。作動油の高圧化によって作動油の逃げ量が過大になると、オイルクーラ１２を通過する油量が減少して潤滑油温度の上昇による耐久性低下という問題が発生するが、上記のように、シールリング８ｃを設けることにより斯かる問題を解消することができる。

また、図示は省略するが、上記した二位置切換弁４を電磁弁とすることもできる。この場合は前後進操作レバー８ａに連動する接触スイッチや圧力センサーなどからなる前後進嵌入センサー(図示省略)により前記切換弁の作動が制御される。

図２は、本実施形態に係るトローリング装置の側面断面図である。図２に示すように、本実施形態に係るトローリング装置２０は、低速弁２２及び減圧弁２３を構成するスプール２２ｓ、２３ｓが、間にパイロットばね２４を介してバルブケース２１内に摺動可能に配置されている。

低速弁２２は、パイロットばね２４を受けるためのバネ受け凹部２２ｄが形成されており、また、バネ受け凹部２２ｄ内に、パイロットばね２４を構成しているコイルバネの内部を減圧弁２３側に延びる突出部２２ａが形成されている。突出部２２ａは、一体でもよいし、図２に示すように別体でもよい。

減圧弁２３は、スプール２３ｓの内部にパイロット油圧室２３ｂが設けられており、該パイロット油圧室２３ｂ内にパイロットばね２４よりもばね力の弱い調整用ばね２９が配置されており、調整用ばね２９は、調整用ねじ３１によってバネ力が調整可能となっている。

低速弁２２は、スプール２２ｓが、トローリングレバー２５に軸周り回転不能且つ軸方向摺動自在に連結されている。具体的には、スプール２２ｓをトローリングレバー２５とはピン２７により結合されており、ピン２７は、トローリングレバー２５のキー溝２６ａに摺動自在に係合している。

スプール２２ｓは、一端がパイロットばね２４に当接し、他端が油孔Ａからの圧油（減圧弁２３の一次側圧油に相当する。）を受けるとともに、該圧油をトローリングレバー２５の回転操作角度に応じてドレン油孔Ｂに排出するための三角ノッチ溝２２ｂがスプール２２ｓのランド部に形成されている。

減圧弁２３のスプール２３ｓは、内部にパイロット油圧室２３ｂが形成されるとともに、パイロット油圧室２３ｂからドレン油孔Ｆから油孔Ｅを介して排油するための細孔２３ｃが形成されている。

突出部２２ａは、後述する、トローリング時の減圧弁２３との当接時に細孔２３ｃと連通して細孔２３ｃからの排油を排出するドレン油路２２ｃを有している。

ここで、トローリング装置２０の油圧調整方法について図１及び２に基づいて説明すると、まず、ポンプ７からの作動油が、油孔Ｃからトローリング装置２０内に供給され、油孔Ｄから排出されて前後進用クラッチ２ａ，２ｂに供給される。そして、前後進用クラッチ２ａ、２ｂが作動油で満たされると、作動油は、二次側圧油として減圧弁２３のパイロット油圧室２３ｂに働き、減圧弁２３を図中右側（低速弁２２側）へ移動させる。この移動により、減圧弁２３のスプール弁２３ａが油孔Ｃから油孔Ｄへ繋がる油路を封鎖するために、前後進用クラッチ２ａ、２ｂ内の作動油の油圧が高くならないために半クラッチ状態が発生する。

以上の減圧弁２３の移動に要する圧力は、低速弁２２にかかる油圧、パイロットばね２４、調整用ばね２９、及び減圧弁２３のパイロット油圧室２３ｂにかかる油圧に関係する。

まず、図２（ａ）の状態、すなわち、三角ノッチ溝２２ｂと油孔Ｂとが連通していない位置（閉位置）では、油孔Ａから供給された作動油が低速弁２２を押圧し、低速弁２２は、最左側（減圧弁２３側）に位置している。

このように、低速弁２２が最左側に位置されている状態では、低速弁２２と減速弁２３との間に配置されたパイロットばね２４の付勢力が大きくなるために、減圧弁２３は、右側へ、スプール弁２３ａが油孔ＣからＤへの油路を封鎖するだけの移動ができなくなるために、前後進用クラッチ２ａ、２ｂに作動する作動油の油圧が大きく、クラッチが完全に結合している状態であるため、半クラッチ状態は発生しない。この状態では、突出部２２ａが接触面Ｅのみにて減圧弁２３に当接している。従って、この接触面Ｅにて、低速弁２２を左側に押す一次側圧油による圧力を全て受けている。

次に、トローリングレバー２５を回転させると、レバー軸２６及びレバー軸２６に設けられたキー溝２６ａに係合するピン２７が回転し、該ピン２７と一体化した低速弁２２が回転する。このように低速弁２２を回転させて、三角ノッチ溝２２ｂと油孔Ｂとを連通可能な位置（開位置）とすると、油孔Ａからの一次側圧油が三角ノッチ溝２２ｂを経由して油孔Ｂから排出されることにより、一次側圧油によるスプール２２ｓを押す圧力が下がるので、低速弁２２は三角ノッチ溝２２ｂの幅分だけ図中の右側（減圧弁２３と反対側）へ移動し、油孔Ａから油孔Ｂへの油路が封鎖される。該油路が封鎖されると、一次側圧油によるスプール２２ｓを押す圧力が上がるので、スプール２２ｓを左側へ押し、スプール２２ｓは左側へ移動する。この移動により、油孔Ａから油孔Ｂへの油路が開通され、再度、油孔Ａからの作動油が三角ノッチ溝２２ｂを経由して油孔Ｂから排出され、スプール２２ｓを押す圧力が下がり、スプール２２ｓは右側へ移動する。この油孔Ａから油孔Ｂへの油路の開閉を繰り返して、スプール２２ｓは左右に振動しつつ所望の位置を保持している。

一方、上述したように低速弁２２が図中右側へ移動すれば、パイロットばね２４の付勢力が小さくなるために、減圧弁２３は、図２（ｂ）に示すように、パイロット油圧室２３ｂ内の二次側圧油の油圧及び調整用ばね２９により図中右側（低速弁２２側）へ移動する。このように、減圧弁２３のスプール２３ｓが右側へ移動すると、スプール弁２３ａが油孔Ｃから油孔Ｄへの油路を封鎖するため、パイロット油圧室２３ｂ内の二次側圧油によるスプール２３ｓを押す圧力が下がる。この圧力の低下により、スプール２３ｓは左側へ移動し、油孔Ｃから油孔Ｄへの油路が開通され、二次側圧油によるスプール２３ｓを押す圧力が上がるので、再度、スプール２３ｓを右側へ移動させ、油孔Ｃから油孔Ｄでの油路を封鎖する。この油孔Ｃから油孔Ｄへの油路の開閉を繰り返して、スプール２３ｓは左右に振動しつつ所望の位置を保持している。

このように、油孔Ｃから油孔Ｄへの油路が開閉を繰り返すために、前後進用クラッチ２ａ、２ｂ内の作動油の油圧が高くならず、半クラッチ状態が発生し、エンジン１の回転速度に関わらず、プロペラ４の回転数は低くなり、トローリング状態となる。なお、上述したように、トローリング状態では、スプール２２ｓ及びスプール２３ｓは左右に振動しているために、低圧弁２２の突出部２２ａは、減圧弁２３に対して、当接及び離間を繰り返している。

以上のように、クラッチが完全に嵌入している状態から半クラッチ状態すなわちトローリング状態とするためには、低速弁２２を図中右側へ移動させる、すなわち、トローリングレバー２５を回転させる必要がある。

ここで、図５に示す従来のトローリング装置では、クラッチが完全に嵌入している状態では、低速弁が外周部に位置する接触面Ｅにて減圧弁摺動筒３０と接触していたが、この突出部Ｅの接触面の圧力は設定油圧の高油圧化により非常に高くなっているために、従来のように接触面積Ｅが大きいと、トローリングレバー２５を回転させ始めるのに非常に大きな操作力を必要とする。

しかし、本実施形態に係るトローリング装置２０では、低速弁２２に形成された突出部２２ａと減圧弁２３とで接触面Ｅを形成しているため、従来に比べ接触面積が小さく、トローリングレバー２５を操作する際の力を低減させることができる。また、突出部２２ａは、細孔２３ｃからのドレン油路を確保するとともに、ドレン油路２２ｃが形成されているために、減圧弁２３との接触面積がより小さくなり、トローリングレバー２５を操作する際の力をより低減させる効果を奏する。

本発明に係るトローリング装置が含まれた油圧回路図である。 本発明に係るトローリング装置のクラッチが完全に嵌入している際のトローリング装置（ａ）及び半クラッチ状態のトローリング装置（ｂ）の実施形態を示す断面図である。 本実施形態に係るマリンギアを示す断面図である。 本実施形態に係る前後進切換弁を示す断面図である。 従来のトローリング装置を示す断面図である。

符号の説明

２０ トローリング装置
２２ 低速弁
２２ａ 突出部
２２ｂ 三角ノッチ溝
２２ｃ ドレン油路
２２ｓ スプール
２３ 減圧弁
２３ｂ パイロット油圧室
２３ｃ 細孔
２３ｓ スプール
２４ パイロットばね
２５ トローリングレバー

Claims (1)

1. トローリングレバーを回転操作することによりクラッチ油圧を制御するトローリング装置であって、
   クラッチ油圧を減圧する減圧弁と、前記トローリングレバーに連動して前記減圧弁のパイロットばねのばね力を調整する低速弁と、を有し、
   前記低速弁は、前記トローリングレバーに軸周り回転不能且つ軸方向摺動自在に連結されたスプールを備え、該スプールは、一端が前記パイロットばねに当接し、他端が前記減圧弁の一次側圧油を受けるとともに、該圧油を前記トローリングレバーの回転操作角度に応じてドレンに排出するためのノッチ溝がスプールのランド部に形成され、該ノッチ溝を閉位置とすることにより前後進用クラッチは完全嵌入され、該ノッチ溝を開位置とすることによりトローリング状態とするよう構成されており、
   前記減圧弁がスプールを有し、該スプールは、前記減圧弁の二次側圧油をパイロット圧とするパイロット油圧室が内部に形成されるとともに、該パイロット油圧室からドレンへ排油するための細孔が形成され、
   前記低速弁は、前記パイロットばねを構成するコイルバネの内部を前記減圧弁側に延び、少なくとも前記前後進用クラッチの完全嵌入時に前記減圧弁に当接する突出部を有し、
   前記突出部は、トローリング時の前記減圧弁との当接時に前記細孔と連通して該細孔からの排油を排出するためのドレン油路を有していることを特徴とするトローリング装置。
   

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