JP2007331603A - 船内外機のシフト装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 従来のようなワイヤー等のケーブルを用いず、電気的手段によってシフト操作を行えるようにした、船内外機のシフト装置を提供する。
【解決手段】 油圧クラッチを作動する油圧回路においてシフトの切換を行う電磁弁３５，３６を、アウタードライブ装置４のアッパーケーシング１４内の油圧制御ユニット３１に取り付け、油圧制御ユニット３１と共に電磁弁３５，３６を覆う防水カバー４０をアッパーケーシング１４に固定した。
【選択図】 図３

Description

本発明は、船内外機のアウトドライブ装置に装備されるクラッチを前進、中立、後進にシフトさせるシフト装置に関する。

船内外機（スターンドライブとも呼ばれる。）は、機関本体を船体の内側に、アウトドライブ装置を船体の外側に装備する主機である。アウトドライブ装置は、逆転減速機、クラッチ機構、操舵機構、プロペラなどを一体にして、トランサム部に装着される推進装置である。

従来の船内外機では、クラッチ機構を前進、中立、又は後進に切り換えるシフト機構は、一般には、船内にあるシフト操作レバーとアウトドライブ装置内にあるクラッチレバーとをワイヤー等のケーブルによって連結した機械的機構を採用している（例えば、特許文献１）。

この種の船内外機で油圧クラッチを採用した場合、その油圧回路の一例として図７を参照して説明すると、機関本体の出力軸から駆動力を受けるギアポンプ３０から吐出される圧油は、前後進切換弁５０を通してクラッチ８に送られる。前後進切換弁５０は、シフター５１によって切り換えられる。このシフター５１は図示しないクラッチレバーによって作動し、クラッチレバーが、船内のシフト操作レバー（不図示）とワイヤーケーブルによって接続される。なお、油圧回路には、クラッチ８の急激な係合による衝撃を緩和するため、緩嵌入機能を備えたリリーフ弁５６を装備させている。該リリーフ弁５６には調圧バネ５６ｓを圧縮し得る油圧ピストン状のバネ受け５６ａ、５６ｂをシリンダ５６ｃ内に２つ直列配置させ、各バネ受け５６ａ、５６ｂの油室５６ｄ、５６ｅに対し前後進切換弁５０の前進出力ポートおよび後進出力ポートからそれぞれ分岐させた絞り通路を接続してなる調圧回路が付加されている。前後進切換弁５０が中立位置（図７の位置）にあるとき、バネ受け５６ａ、５６ｂは調圧バネの付勢により最後退した位置にあってリリーフ弁５６は設定圧の小さいリリーフ弁として作用する。前後進切換弁５０が前進又は後進に切り換えられると、バネ受け５６ａ又は５６ｂが時間遅れを伴って調圧バネ５６ｓを圧縮する方向に移動し、リリーフ弁５６の設定圧が徐々に高まってバネ受け５６ａ又は５６ｂが規定のストロークに達したところで、クラッチ作動油の最大圧力が得られる。こうして、クラッチの作動油圧を徐々に増加させるようになっている。機関本体の駆動力は、クラッチ８、クラッチ８が係合する前進側歯車５又は後進側歯車６、ベベルギア２４、駆動軸２３，ベベルギア７，プロペラ軸２５、そして、プロペラ１２へと伝わる。

アウトドライブ装置のクラッチ機構には、多板クラッチ（例えば、特許文献１）や、コーンクラッチ（例えば、特許文献２）等の摩擦クラッチのほか、ドッグクラッチ等の噛み合いクラッチが採用される。

ところで、船内外機の制御系は、近年、電子制御化が進んでいるが、シフト機構は、ワイヤーケーブルを用いた機械的機構が採用されており、シフトの切換信号を電気信号として必要とする場合は、船内に別置きの電気モーター等のアクチュエータを設置してケーブルを操作することにより、船内のコントローラと電気信号の受け渡しを行っていた。
特開平４−２５４２８９号公報 特開平３−１０９９０号公報

しかしながら、据付時には、前進位置、中立位置、後進位置のケーブル位置調整など、船内側の機関本体と船外側のアウトドライブ装置とを結合する作業工数もかなり要するという問題があった。

さらに、ワイヤーケーブルでは許容曲げ半径が決まっており、また、ワイヤーケーブル自身が切換操作時に摺動することもあってアウトドライブ装置内のワイヤーケーブルを通すための通路が制限されてしまう。余裕スペースの無いアウトドライブ装置内にその通路を求めることは相当の困難を伴うものであった。

そこで、本発明は、従来のようなワイヤー等のケーブルを用いず、電気的手段によってシフト操作を行えるようにした、船内外機のシフト装置を提供することを目的とする。

上記問題を解決するため、本発明に係る船内外機のシフト装置は、油圧クラッチを作動する油圧回路においてシフトの切換を行う電磁弁を、アウタードライブ装置のケーシング内に配置したことを特徴とする。

前記アウタードライブ装置内に、クラッチ作動油を制御する油圧制御ユニットが配置され、該油圧制御ユニットに、前記シフト切換を行う電磁弁が取り付けられていることが好ましい。

また、前記電磁弁を密閉する防水カバーが、更に取り付けられていることが好ましい。

さらに、前記電磁弁から船内のコントローラに電気的に接続されるリード線にコネクターが介在されており、該コネクターは、ベルハウジングとアッパーケーシングとの接合面に配設されていることが好ましい。

また、問題を解決するため、本発明に係る船内外機のシフト装置は、クラッチをシフト操作する電動アクチュエータを、アウタードライブ装置のケーシング内に配置したことを特徴とする。

前記電磁式アクチュエータから船内のコントローラに電気的に接続されるリード線にコネクターを介在されており、該コネクターは、ベルハウジングとアッパーケーシングとの接合面に配設されていることが好ましい。

本発明によれば、クラッチの切換を電磁弁又は電動アクチュエータによって行うこととしたので、従来のようにクラッチを切り換えるためのシフトワイヤーが不要となり、従来のようなケーブル位置調整なしに据付けることができる。また、アウトドライブ装置内にそれを通すための通路の選定が容易になる。

本発明に係る船内外機のシフト装置について、好適な実施形態を図１〜６を参照して説明する。

船内外機１は、図１に示すように、機関本体２を船体３の内側に、アウトドライブ装置４を船体３の外側に装備している。アウトドライブ装置４は、前進用歯車５、後進用歯車６、ベベルギア７などで構成される逆転減速機、クラッチ８、操舵機構（９、１０、１１）（図３参照）、及び、前後一対のプロペラ１２などを組み込んで一体とし、トランサム部１３に装着されている。

アウトドライブ装置４は、アッパーケーシング１４とロアーケーシング１５とからなるケーシングを備る。更にアッパーケーシング１４は、図示例では、前進用歯車５，後進用歯車６、クラッチ８などを収容しているアッパーケーシング本体１４ａと、アッパーケーシング本体１４ａに取り付けられる化粧カバー１４ｂとを有している。アウトドライブ装置４は、トランサム部１３に固定されたジンバルハウジング９と、ジンバルハウジング９の上下においてピボット軸１６、１７によって支持されたジンバルリング１０と、ジンバルリング１０の左右においてピボット軸（不図示）を介して支持されるベルハウジング１８と、を備え、ベルハウジング１８にアッパーケーシング１４が固定され、それによって上下左右に揺動自在に支持されている。アウトドライブ装置４の上下の揺動は、油圧シリンダ１９（図１）によって行われ、左右の揺動、即ち、操舵は、操舵レバー１１（図３）によって行われる。

機関本体２の出力軸２０は、図３に示すように、ユニバーサルジョイント２１を介してアウトドライブ装置４のアッパーケーシング本体１４ａ内に配置されたクラッチ軸２２と連結されている。クラッチ軸２２には、回転自在に外嵌された前進用歯車５及び後進用歯車６と、前進用歯車５又は後進用歯車６の何れかをクラッチ軸２２に連結する油圧式多板クラッチ８と、が備えられている。

前進用歯車５及び後進用歯車６は、上下方向に延在する駆動軸２３の上端に固定されたベベルギア２４と噛み合っている。駆動軸２３の下端は、複数のベベルギア７を介して、中実軸２５ａと中空軸２５ｂの二重軸からなるプロペラ軸２５と連結され、常時相反する方向に駆動され前後２枚のプロペラ１２を回転させている。

クラッチ軸２２の船尾側端部に油圧ポンプ３０（図３）が配置されている。図示例の油圧ポンプ３０は、一対のギアを備えるギアポンプであり、ギアポンプを構成する一方のギア３０ａが、クラッチ軸２２の端部に係合させられ、クラッチ軸２２とともに回転することにより、前記ケーシング内に形成した油溜まりから油を汲み上げてクラッチ８に作動油を供給する。なお、油圧ポンプとして、トロコイドポンプを使用することもできる。

油圧ポンプ３０と、クラッチ作動油を制御する制御回路と、を内蔵する油圧制御ユニット３１が、アッパーケーシング本体１４ａの船尾側に取り付けられている。

図５は、油圧回路のブロック図を示している。油圧回路の基本構成は、図７に示した従来の油圧回路と同様であるが、前後進切換弁が電磁弁３５、３６によって構成されている。図７と同様の構成部分については同符号を付して重複説明を省略する。

油圧ユニット３１には、電磁弁３５，３６のほか、バネ受け５６ａ，５６ｂを含むリリーフ弁５６をも内蔵し、油路が穿孔されている。前後進切換弁は、オンオフタイプの電磁弁（一点鎖線の囲みＡ）に代えて、比例電磁弁３５、３６（一点鎖線の囲みＢ）とすることもでき、それによってトローリング航走が可能になる。

電磁弁３５、３６は、通電しない場合には、復帰バネ３７、３８によって、クラッチ８への給油を停止する側にシフトするように構成されている。仮に、リード線が断線するなど電気的トラブルによって、電磁弁３５、３６への通電ができない状況になった場合、復帰バネ３７、３８によって、クラッチ８への作動油供給がドレンへ排出されるため、クラッチ８が切れ、停船する。そして、手動でクラッチに給油するため、電磁弁３５，３６の各々に、弁体をプッシュ可能な緊急ピン３９を設けており、手動で復帰バネ３７、３８に抗してクラッチ８へ給油する側にシフトさせるようにすることができる。

油圧制御ユニット３１は、化粧カバー１４ｂのデッドスペース内に位置し、電磁弁３５、３６とともに、防水カバー４０によって液密的に閉鎖されている。防水カバー４０は、アッパーケーシング本体１４ａに、図示しないシーリングパッキンを介してボルト等により取り付けられている。図２，４に示すように、電磁弁３５、３６のリード線４１は、従来のシフトワイヤーを通す通路を通って船内に引き込まれ、シフト操作レバー４２（図１）が配置された制御盤（コントローラ）４３に接続されている。すなわち、リード線４１は、アッパーケーシング本体１４ａに形成された通孔１４ｃを通り、ベルハウジング１８とジンバルハウジング９との間にシール接続されたフレキシブルホース４４の中を通り、船内に引き込まれている。これにより、防水カバー４０、通孔１４ｃの内部空間が液密で船内に開放され、有害な結露が生じるのを予防している。

リード線４１には、図４に示すように、ベルハウジング１８とアッパーケーシング１４との接合面に箇所に凹部を設けて、ベルハウジング１８側とアッパーケーシング１４側にそれぞれ配した雄側端子と雌側端子とを分離自在に接続してなるコネクター４５が配置されており、ベルハウジング１８とアッパーケーシング１４とを接合するに先立って接続し収容しておくことができる。

図６に示すように、コネクター４５の雄側端子と雌側端子は、ベルハウジング１８とアッパーケーシング１４との接合面凹部に固定することができる。図示例では、アッパーケーシング本体１４ａにコネクター４５の雄側が固定され、ベルハウジング１８にコネクター４５の雌側が固定されている。コネクター４５をこの位置に配置しておくことで、組み立て時において、ベルハウジング１８にアッパーケーシング１４を位置合わせして取り付ければ、コネクター４５が接続するため、据付作業が簡単になる。

以上の説明から明らかなように、上記構成を有する船内外機のシフト装置によれば、油圧クラッチ８を作動する油圧回路においてシフト切換を行う電磁弁３５、３６を、アウタードライブ装置４のアッパーケーシング１４内に配置することにより、電磁弁３５、３６に接続されるリード線４１は、従来のようなシフトケーブルのようなシフト位置調整が不要であり、また、電磁弁３５、３６から船内への配線は、それ自身、シフト操作によって摺動することは無く、許容曲げ半径が大きくとれるため従来のシフトワイヤーに比較して自由度があり、設計の自由度が増える。

上記実施形態では、油圧式多板クラッチを備える形態について説明したが、本発明は、その他のクラッチを備える形態についても適用可能である。例えば、図７で示した従来のクラッチ８を操作するシフター５１を、電動式リニアクチュエータ、電気モーターなどの電動アクチュエータによって作動させ、当該電動アクチュエータをアッパーハウジング内に配置することもできる。また、摩擦クラッチに限らず、コーンクラッチ等の噛み合いクラッチを備える形態に対しても適用できる。

本発明に係る船内外機のシフト装置の一部断面図である。 図１の船内外機のアウトドライブ装置の要部を示す縦断面図であり、図４のII−II線に沿う断面図である。 図１の船内外機のアウトドライブ装置の要部を示す縦断面図であり、図４のIII−III線に沿う断面図である。 図１の船内外機のアウトドライブ装置の要部を示す水平断面図であり、図３のIV−IV線に沿う断面図である。 図１のアウトドライブ装置の油圧回路図である。 リード線のコネクターを拡大して示す縦断面図である。 従来のアウトドライブ装置の油圧回路図である。

符号の説明

１ 船内外機
２ 機関本体
３ 船体
４ アウトドライブ装置
５ 前進用歯車
６ 後進用歯車
７ ベベルギア
８ クラッチ
１４ アッパーケーシング
１８ ベルハウジング
３１ 油圧制御ユニット
３５，３６ 電磁弁
４１ リード線
４３ コントローラ
４５ コネクター

Claims (6)

1. 船内外機のシフト装置であって、油圧クラッチを作動する油圧回路においてシフトの切換を行う電磁弁を、アウタードライブ装置のケーシング内に配置したことを特徴とする前記シフト装置。
2. 船内外機のシフト装置であって、クラッチをシフト操作する電動アクチュエータを、アウタードライブ装置のケーシング内に配置したことを特徴とする前記シフト装置。
3. 前記アウタードライブ装置内に、クラッチ作動油を制御する油圧制御ユニットが配置され、該油圧制御ユニットに、前記シフト切換を行う電磁弁が取り付けられていることを特徴とする請求項１記載のシフト装置。
4. 前記電磁弁を密閉する防水カバーが、更に取り付けられていることを特徴とする請求項１又は３に記載のシフト装置。
5. 前記電磁弁から船内のコントローラに電気的に接続されるリード線にコネクターが介在されており、該コネクターは、ベルハウジングとアッパーケーシングとの接合面に配設されていることを特徴とする請求項１記載のシフト装置。
6. 前記電磁式アクチュエータから船内のコントローラに電気的に接続されるリード線にコネクターを介在されており、該コネクターは、ベルハウジングとアッパーケーシングとの接合面に配設されていることを特徴とする請求項２記載のシフト装置。
   
   

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