JP2011037333A - 船舶のアウトドライブ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】トローリング用の油圧回路を省スペースで儲け、しかもメンテナンスを容易にすることができるアウトドライブ装置を提供する。
【解決手段】推進用のプロペラ４と、プロペラの駆動を制御する油圧クラッチ８と、油圧クラッチからの駆動出力を前記プロペラに伝動する伝動機構と、油圧クラッチを作動する油圧回路と、油圧クラッチ、伝動機構、及び油圧回路の少なくとも一部を収容するハウジング３２と、を備え、油圧回路は、プロペラの回転方向を切り換える切換弁と、油圧クラッチへの圧油を減圧し、トローリング走行を行うための減圧弁と、減圧弁へ導入される圧油用のフィルタと、油圧クラッチに対して圧油を供給する油圧ポンプと、を備えており、切換弁、減圧弁、及びフィルタが装着される基台１０をさらに備え、この基台はハウジングに着脱自在に取り付けられている。
【選択図】図１

Description

本発明は、船舶の外部に取り付けられるアウトドライブ装置に関する。

船内外機の一種であるスターンドライブは、エンジンと、アウトドライブ装置とで構成される主機である。エンジンは、船体の内部に装着される一方、アウトドライブ装置は船体の外部に装着され、エンジンからの駆動力がアウトドライブ装置に伝達される。また、ユーザの要望により、近年、トローリング走行を行うことができるスターンドライブ装置が開発されている。このようなスターンドライブ装置としては、例えば、特許文献１、２に開示されているものがある。

特許文献１に記載のスターンドライブ装置では、船内に油圧クラッチ及びこの油圧クラッチを作動する油圧回路が設けられている。さらに、油圧回路には、前後進を切り換える切換弁、及びトローリング走行を行うための減圧弁が設けられている。しかしながら、船内に油圧クラッチや油圧回路を配置すると、船内のスペースが狭くなるという問題がある。これに対して、特許文献２には、船外のアウトドライブ装置にトローリング用の油圧クラッチを設けることが開示されている。

特開平１１−１８２５８２号公報 実開昭５９−４８７９号公報

ところで、アウトドライブ装置内には、大きいスペースをとることができないため、油圧回路を省スペースで配置する必要があり、さらにメンテナンスも容易にすることが望まれる。しかしながら、引用文献２の装置では、油圧クラッチを船外に配置しているものの、トローリングを制御する油圧回路の詳細については一切の記載がない。

本発明は、上記問題を解決するためになされたものであり、トローリング用の油圧回路を省スペースで、しかもメンテナンスを容易にすることができるアウトドライブ装置を提供することを目的とする。

本発明は、船舶の外部に取り付けられるアウトドライブ装置であって、推進用のプロペラと、前記プロペラの駆動を制御する油圧クラッチと、前記油圧クラッチからの駆動出力を前記プロペラに伝動する伝動機構と、前記油圧クラッチを作動する油圧回路と、前記油圧クラッチ、伝動機構、及び油圧回路の少なくとも一部を収容するハウジングと、を備え、前記油圧回路は、前記プロペラの回転方向を切り換える切換弁と、前記油圧クラッチへの圧油を減圧し、トローリング走行を行うための減圧弁と、前記減圧弁へ導入される圧油用のフィルタと、前記油圧クラッチに対して圧油を供給する油圧ポンプと、を備えており、前記切換弁、減圧弁、及びフィルタが装着される基台をさらに備え、当該基台は前記ハウジングに着脱自在に取り付けられている。

この構成によれば、油圧回路における切換弁、減圧弁、及びフィルタが、集中的に基台に装着されているため、省スペース化を図ることができる。そして、この基台には、トローリングを制御する油圧回路が配置されているため、この基台を取り外すだけで、トローリング走行に関するメンテナンスを簡単に行うことができる。さらに、切換弁、減圧弁の制御を行うための配線は、この基台から一括して船内へ引き込めばよいため、配線のメンテナンスも容易になる。また、なお、基台の形態は、特には限定されず、切換弁などを収容できる箱形であってもよいし、板状の基板で構成することもできる。

また、上記アウトドライブ装置においては、伝動機構または油圧クラッチの回転を検出するセンサーを設けることができる。これにより、トローリング走行の速度の検出が可能となり、検出した回転に基づいて、減圧弁を制御すれば、所望の速度のトローリング走行が可能となる。また、このセンサーは、上述した基台に設けることができ、これによって、メンテナンスがさらに容易になる。

上記アウトドライブ装置においては、基台に装着され、伝動機構または油圧クラッチの回転により発電を行う発電装置と、基台に装着され、切換弁及び減圧弁を制御する制御装置と、をさらに設けることができる。そして、発電装置で発生した電力により制御装置を作動させることができる。したがって、省電力化が可能となる。

ここで、制御装置は、船内から操作されるものであるが、無線によって操作することができる。これにより、船内からの配線を少なくすることができる。もちろん、有線で船内から操作することもできる。

また、上記アウトドライブ装置においては、基台を、油圧クラッチの船尾側に取り付けるとともに、油圧ポンプを装着することもできる。このとき、油圧ポンプは、油圧クラッチのクラッチ軸に連結され、このクラッチ軸の回転により駆動される。

この構成によれば、油圧ポンプを含む油圧回路が基台に取り付けられるため、基台の取り外しにより、油圧回路のメンテナンスが容易になる。特に、基台は、油圧クラッチの船尾側に取り付けられているため、取り外しが容易である。基台は、油圧クラッチへ直接取り付けてもよいし、固定用の部材を介して取り付けてもよい。また、基台に内部において、切換弁及び減圧弁は、油圧ポンプの下方に配置することができる。油圧ポンプは、油圧クラッチの船尾側に配置されるので、この配置により、省スペース化を図ることができる。なお、基台は、油圧クラッチの船尾側に直接取り付けてもよいし、仕切り板などを介して取り付けることもできる。また、仕切り板などを設ける場合には、上記センサーは、仕切り板に固定することもできる。

また、ハウジングの船尾側に、着脱可能なカバーを設け、当該カバーを開くことで、基台にアクセス可能とすることができる。これにより、カバーを開いてすぐに基台に接触することができ、メンテナンスがさらに容易になる。なお、カバーは、複数設けることもでき、例えば、水の侵入を防ぐため、二重にカバーを設けることもできる。

本発明に係るアウトドライブ装置によれば、トローリング用の油圧回路を省スペースで、しかもメンテナンスを容易にすることができる。

本実施形態に係る船内外機の一部断面図である。 図１の船内外機の要部を示す断面図である。 図２のＡ−Ａ線断面図である。 図２のアウトドライブ装置の後端の内部を斜視図である。 本実施形態に係るアウトドライブ装置の油圧回路図である。 図２のアウトドライブ装置の他の例を示す断面図である。 図６のＢ−Ｂ線断面図である。

以下、本発明に係るアウトドライブ装置の一実施形態について図面を参照しつつ説明する。ここでは、このアウトドライブ装置が装着された船舶の一部も合わせて説明する。図１はスターンドライブ装置の一部断面図であり、図２は図１の船内外機の要部を示す断面図、図３は図２のＡ−Ａ線断面図、図４はアウトドライブ装置の後端の内部を斜視図である。なお、本明細書では、船体の船首側を「前」と称し、船尾側を「後」と称することとする。また、「左右方向」とは、右舷から左舷に向かう方向またはその反対方向を意味する。

図１及び図２に示すように、船舶に設けられる船内外機は、エンジン１とアウトドライブ装置を備えている。エンジン１は船体２の内部に装着され、アウトドライブ装置３は船体２の外部に装備されている。アウトドライブ装置３は、プロペラ４、クラッチなどが内蔵された推進装置であり、船尾に設けられたトランサム部２１に連結されている。また、後述するように、エンジン１からの動力は、船外へ延びる入力軸１１を介してアウトドライブ装置３へ伝達され、これによってプロペラ４が駆動する。

アウトドライブ装置についてさらに詳細に説明する。このアウトドライブ装置３は、トランサム部２１に連結される本体部３１と、この本体部３１の後端に回動自在に連結されるハウジング３２とで構成されている。図２に示すように、本体部３１は、トランサム部２１に固定されるジンバルハウジング３１１と、このジンバルハウジング３１１の上下においてピボット軸３１１１、３１１２によって支持されたジンバルリング３１２とを備えている。ジンバルハウジング３１１には、アウトドライブ装置３の入力軸１１が収容されている。また、ジンバルリング３１２は、ピボット軸３１１１，３１１２によって左右方向に回動自在となっており、上側のピボット軸３１１１には、船体内に延びる操舵レバー３１１３が連結されている。

ハウジング３２は、上下方向に配置されたアッパーハウジング３２１とロアーハウジング３２２とで構成されている。さらに、アッパーハウジング３２１の前端には、ジンバルリング３１２の開口に挿入されるベルハウジング３２３が連結されている。ジンバルリング３１２の両側面は、ベルハウジング３２３の両側に設けられたトリム軸部材（図示省略）にそれぞれ連結されており、これによって、ベルハウジング３２３はジンバルリング３１２に対して上下方向に回動自在となっている。そして、このような回動は、ハウジング３２の両側に設けられた一対の油圧シリンダ５によって行われる。各油圧シリンダ５の前端部は、ジンバルリング３１２に取り付けられ、後端部は、アッパーハウジング３２１に取り付けられている。この構成により、走行中に、油圧シリンダ５を伸長させれば、ハウジング３２が上側に回動し、トリムアウトになる一方、油圧シリンダ５を縮めると、ハウジング３２が下側に回動しトリムインになる。

図２に示すように、アッパーハウジング３２１は、前進用歯車７１，後進用歯車７２、油圧式多板クラッチ８などを収容しているアッパーハウジング本体３２１ａと、アッパーハウジング本体３２１ａの側面及び上面の一部を覆う化粧カバー３２１ｂとを有している。また、アウトドライブ装置の入力軸１１は、ユニバーサルジョイント（図１参照）１２を介してクラッチ軸６１に連結されており、これらがジンバルハウジング３１１、ベルハウジング３２３の内部を通じてアッパーハウジング３２１まで延びている。そして、クラッチ軸６１は、アッパーハウジング３２１内でクラッチ８に連結されている。クラッチ軸６１には、クラッチ８を挟んで、前側及び後側のそれぞれに前進用歯車７１及び後進用歯車７２が回転自在に嵌め込まれており、クラッチ８の作動により、これら歯車７１，７２のいずれかがクラッチ軸６１に連結されるようになっている。

図２に示すように、前進用歯車７１及び後進用歯車７２は、上下方向に延びる駆動軸７３の上端に固定されたベベルギア７３１と噛み合っている。駆動軸７３の下端にもベベルギア（図示省略）が固定されており、このベベルギアを介して、前後方向に延びるプロペラ軸７４を回転させるようになっている。図１に示すように、プロペラ軸７４の外周面には、複数枚のプロペラ４が取り付けられている。なお、上述したクラッチからプロペラ４に動力を伝達する歯車７１，７２、駆動軸７３、ベベルギア７３１などの部材が、本発明の伝動機構に相当する。

クラッチ軸６１の船尾側端部には、油圧ポンプ９１、クラッチ作動油を制御する油圧回路などを内蔵する油圧制御ユニット９が取り付けられている。この油圧制御ユニットは、ケーシング１０を有し、このケーシング１０内に油圧ポンプ９１が配置されている。油圧ポンプ９１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９１ａが、クラッチ軸６１の端部に係合し、クラッチ軸６１とともに回転することにより、後述する油溜から油を汲み上げてクラッチ８に作動油を供給する。このような、油圧ポンプ９１としては、例えば、トロコイドポンプを使用することもできる。また、図４に示すように、ケーシング（基台）１０の後端には、油圧回路を構成する前後進電磁切換弁１０１、比例電磁減圧弁１０２、減圧弁用フィルタ１０３、及びリリーフ弁１０４（図４参照）が装着されている。より詳細には、減圧弁用フィルタ１０３、前後進電磁切換弁１０１、比例電磁減圧弁１０２が上から下へこの順で配置されている。また、これらを接続する油路もケーシング１０内に配置されている。そして、油圧制御ユニット９は、図２及び図３に示すように、化粧カバー３２１ｂの内側に配置された内部カバー９９によってさらに覆われており、これによって、水の侵入を防いでいる。また、内部カバー９９は、油圧制御ユニット９から油が外部へ漏れることも防止している。さらに、ケーシング１０の前端側には、仕切り板２０が配置されており、この仕切り板２０に前進用歯車７１または後進用歯車７２の回転を検出するセンサー２０１が取り付けられている。

また、図３に示すように、前後進電磁切換弁１０１、比例電磁減圧弁１０２、センサー２０１等に接続された配線１０５は、一つの束にしてハウジング３２の内部側面を通過し、船内のコントローラ５１に接続される。この配線の途中には、螺旋状に延びる部分１０５ａが形成されている。これによって、ハウジング３２がトリムインまたはトリムアウトして、配線１０５が引っ張られた場合に、螺旋部分１０５ａがほどけて伸びるようになっている。上記配線１０５は、切換弁等に信号を送信する信号線のほか、電力を供給する導線などが含まれる。

図２に示すように、油圧式多板クラッチ８は、クラッチ軸６１に固定されたアウタードラム８１と、その径方向内方に配置され、前進用歯車７１及び後進用歯車７２の各々から延びるインナードラム８２ａ、８２ｂとを備えている。アウタードラム８１の内面には、前後方向に移動自在に取り付けられた複数枚の前進側、後進側の環状のプレッシャープレートが取り付けられている。一方、インナードラム８２ａ，８２ｂにも前後方向に移動自在に取り付けられた複数枚の前進側、後進側の環状のクラッチプレートが取り付けられている。また、このクラッチ８には、油圧ポンプからの作動油によって前進側、後進側のプレッシャープレートをそれぞれ押圧する前進側、後進側ピストン８３ａ，８３ｂが設けられている。

また、ロアーハウジング３２２においてプロペラ軸７４の前方には、油溜が形成されており、ここに収容された油は、上述した油圧ポンプ９１によってくみ上げられ、クラッチ８の作動油及び潤滑油として用いられる。そして、潤滑油としてクラッチ８に供給された油は、駆動軸上端のベベルギア７３１の周囲の隙間や、駆動軸７３の周囲の油路を流れ落ち、油溜に戻るようになっている。

次に、このアウトドライブ装置の油圧回路について説明する。図５は油圧回路図である。油圧ポンプ９１によってフィルタ９７を介して油溜からくみ上げられた圧油は、作動油供給油路９４を通過し、クラッチ８に送られる。また、この作動油供給油路９４には、油圧ポンプ９１側からフィルタ１０３、電磁比例減圧弁１０２、前後進電磁切換弁１０１がこの順で配置されている。図１で示すコントローラ５１には、シフトレバー５２が設けられており、このレバー操作によって、前後進電磁切換弁１０１が作動し、油溜から作動油を供給する油路が、クラッチ８の前進または後進側ピストン８３ａ，８３ｂに接続された前進用油路９４ｂ又は後進用油路９４ａに切り換わる。また、コントローラ５１には、図示を省略するトローリング制御部が設けられており、この制御部によって、比例電磁減圧弁１０２が開閉される。すなわち、比例電磁減圧弁１０２の開閉を調整することにより、クラッチ８においてプレッシャープレートとクラッチプレートとがスリップし、いわゆる半クラッチ状態とすることができる。これによって、トローリング走行が可能になる。また、比例電磁減圧弁１０２の開閉を調整し半クラッチ状態を一瞬起こすことにより、クラッチ８の急激な係合による衝撃を緩和することができる。また、この油圧回路には、リリーフ弁１０４が装備されている。このリリーフ弁１０４は、作動油供給油路９４において、油圧ポンプ９１とフィルタ１０３との間から分岐した分岐油路９５に設けられている。分岐油路９５は、途中で分岐して、クラッチ８に接続されており、規定の圧力を超えてリリーフ弁１０４が開いた場合には、潤滑油として圧油がクラッチ８に供給される。

前後進電磁切換弁１０１は、通電しない場合には、復帰バネ１０１ａ、１０１ｂ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、断線などの電気的トラブルによって、前後進電磁切換弁１０１への通電ができない状況になった場合、復帰バネ１０１ａ、１０１ｂ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。

次に、上記のように構成されたアウトドライブ装置の動作について説明する。上記のように、シフトレバー５２を前進位置Ｆに配置すると、前後進電磁切換弁１０１を介して作動油がクラッチ８の前進側ピストン８３ａに供給され、クラッチ軸６１と前進用歯車７１とが連結される。これにより、入力軸１１からの動力は、前進用歯車７１を介して駆動軸７３に伝達され、プロペラ４が前進する方向に回転する。一方、シフトレバー５２を後進位置Ｒに配置すると、前後進電磁切換弁１０１を介して作動油がクラッチ８に供給され、クラッチ軸６１と後進用歯車７２とが連結される。これにより、後進用歯車７２が回転し、プロペラ４が後進する方向に回転する。また、コントローラ５１によって、比例電磁減圧弁１０２を調整することにより、半クラッチ状態とすることができ、これによりトローリング走行を行うことができる。トローリング走行時には、ケーシングに設けられたセンサー２０１によりプロペラ４の回転数が検出され、トローリング走行に適した回転数になるように、比例電磁減圧弁１０２の開閉度が調節される。

以上のように、本実施形態によれば、油圧回路における前後進電磁切換弁１０１、電磁比例減圧弁１０２、及びフィルタ１０３は、ケーシング１０に装着されているため、メンテナンス時には、このケーシング１０を取り外すだけで、簡単にメンテナンスを行うことができる。特に、ケーシング１０は、ハウジング３２の最船尾に配置されているため、化粧カバー３２１ｂ及び内部カバー９９を取り外せば、簡単にアクセスすることができる。よって、メンテナンスがさらに容易になる。また、ケーシング１０には、トローリング走行を制御する油圧回路が配置されているため、ケーシング１０の取り外しにより、トローリングに関するメンテナンスを集中的に行うことができる。

以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて種々の変更が可能である。例えば、上記実施形態では、コントローラ５１を船内に配置しているが、これをアウトドライブ装置に配置することもできる。

図６はアウトドライブ装置の断面図、図７は図６のＢ−Ｂ線断面図である。図６及び図７に示す例では、油圧制御ユニット９のケーシング１０に、コントローラ５３及び発電装置５４をさらに収納している。発電装置５４は、クラッチ軸６１の後端に接続されており、クラッチ軸６１の回転により発電するようになっている。そして、コントローラ５３の制御により、発電された電力によって、電磁切換弁１０１などが作動するようになっている。また、この例では、コントローラ５３には、無線機が取り付けられており、船内からの無線信号により、コントローラ５３が操作される。さらに、コントローラ５３から１本の配線１０６が、船内へ延びているが、この配線１０６は、エンジン等の船内機器との通信用である。また、その無線機の使用は、トローリング走行を行うことが可能なアウトドライブ装置に限定されるものではない。なお、コントローラ５３を有線で操作する場合には、さらに信号を送信する配線が必要となる。

また、上記実施形態では、前進用または後進用歯車の回転をセンサー２０１によって検出することで、プロペラ４の回転数を制御しているが、例えば、図１に示すように、アッパーハウジング３２１の下端部において、プロペラ４と対向する位置に圧力センサー４５を設け、プロペラ４の回転数を検出することもできる。その他、センサーの位置は、クラッチ８や伝動機構のいずれの位置にも設けることができる。

また、減圧弁１０２などトローリング走行に関する油圧回路がケーシング１０に集中的に配置されているため、トローリング機能が設けられていないアウトドライブ装置に上記のようなケーシング１０を取り付ければ、簡単にトローリング走行が可能となる。

１ エンジン
３ アウトドライブ装置
４ プロペラ
５３ コントローラ（制御装置）
５４ 発電装置
８ 油圧式多板クラッチ（油圧クラッチ）
１０ ケーシング（基台）
１０１ 前後進電磁切換弁
１０２ 比例電磁減圧弁と、
１０３ フィルタ

Claims (6)

1. 船舶の外部に取り付けられるアウトドライブ装置であって、
   推進用のプロペラと、
   前記プロペラの駆動を制御する油圧クラッチと、
   前記油圧クラッチからの駆動出力を前記プロペラに伝動する伝動機構と、
   前記油圧クラッチを作動する油圧回路と、
   前記油圧クラッチ、伝動機構、及び油圧回路の少なくとも一部を収容するハウジングと、を備え、
   前記油圧回路は、
   前記プロペラの回転方向を切り換える切換弁と、
   前記油圧クラッチへの圧油を減圧し、トローリング走行を行うための減圧弁と、
   前記減圧弁へ導入される圧油用のフィルタと、
   前記油圧クラッチに対して圧油を供給する油圧ポンプと、を備えており、
   前記切換弁、減圧弁、及びフィルタが装着される基台をさらに備え、当該基台は前記ハウジングに着脱自在に取り付けられている、アウトドライブ装置。
2. 前記基台に装着され、前記伝動機構または油圧クラッチの回転を検出するセンサーをさらに備えている、請求項１に記載のアウトドライブ装置。
3. 前記基台に装着され、前記伝動機構または油圧クラッチの回転により発電を行う発電装置と、
   前記基台に装着され、前記切換弁及び減圧弁を制御する制御装置と、をさらに備え、
   前記発電装置で発生した電力により前記制御装置が作動する、請求項１または２に記載のアウトドライブ装置。
4. 前記制御装置は、無線によって船舶から操作される、請求項３に記載のアウトドライブ装置。
5. 前記基台は、前記油圧クラッチの船尾側に取り付けられるとともに、前記油圧ポンプが装着され、
   前記油圧ポンプは、前記油圧クラッチのクラッチ軸に連結され、当該クラッチ軸の回転により駆動される、請求項１から４のいずれかに記載のアウトドライブ装置
6. 前記ハウジングの船尾側には、着脱可能なカバーが設けられ、
   当該カバーを開くことで、前記基台にアクセス可能である、請求項５に記載のアウトドライブ装置

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