JP2012013173A - 船外機の伝動装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ロックアップクラッチにおいて発生する摩耗粉がオイル循環回路やエンジンの潤滑油路に混入しないようにした船外機の伝動装置を提供する。
【解決手段】ポンプ羽根車１０，これをオイル循環回路１１を挟んで対置されるタービン羽根車１２及びステータ羽根車１３よりなるトルクコンバータＴと，ポンプ羽根車１０及びタービン羽根車１２間を連結し得るロックアップクラッチＬとを備えてなり，タービン羽根車１２に連結されるタービン軸３をプロペラ軸５に連結した船外機の伝動装置において，タービン軸３の，プロペラ軸５に連結する側とは反対側の端部をトルクコンバータＴの外方へ突出させ，この突出端部とポンプ羽根車１０とを乾式のロックアップクラッチＬを介して連結した。
【選択図】 図１

Description

本発明は，エンジンのクランク軸に連結されるポンプ羽根車，このポンプ羽根車にオイル循環回路を介して連結されるタービン羽根車，並びにポンプ羽根車及びタービン羽根車の内周部間に配置されてオイル循環回路における作動オイルの流れを制御するステータ羽根車よりなるトルクコンバータと，前記ポンプ羽根車及びタービン羽根車間を連結し得るロックアップクラッチとを備えてなり，前記タービン羽根車に連結されるタービン軸をプロペラ軸に連結した船外機の伝動装置の改良に関する。

かゝる船外機の伝動装置は，下記特許文献１に開示されているように既に知られている。

特開２００７−３１５４９８号公報

従来のかゝる船外機の伝動装置では，ポンプ羽根車の外周端からタービン羽根車の背面を覆うように延設される伝動カバーとタービン羽根車の背面との間に，オイル循環回路に連通するクラッチ収容室を画成し，このクラッチ収容室に，伝動カバー及びタービン羽根車間を直結し得る湿式のロックアップクラッチを配設しているので，そのロックアップクラッチにおいて摩擦による摩耗粉が発生すると，クラッチ収容室の作動オイルは，摩耗粉を伴なってオイル溜めに還流することになる。このため，オイル溜めのオイルが再びオイル循環回路やエンジンの潤滑油路へ供給されるとき，そのオイルに上記摩耗粉が混入することがある。

本発明は，かゝる事情に鑑みてなされたもので，ロックアップクラッチにおいて発生する摩耗粉がオイル循環回路やエンジンの潤滑油路に混入しないようにした船外機の伝動装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために，本発明は，エンジンのクランク軸に連結されるポンプ羽根車，このポンプ羽根車にオイル循環回路を介して連結されるタービン羽根車，並びにポンプ羽根車及びタービン羽根車の内周部間に配置されてオイル循環回路における作動オイルの流れを制御するステータ羽根車よりなるトルクコンバータと，前記ポンプ羽根車及びタービン羽根車間を連結し得るロックアップクラッチとを備えてなり，前記タービン羽根車に連結されるタービン軸をプロペラ軸に連結した船外機の伝動装置において，前記タービン軸の，前記プロペラ軸に連結した側とは反対側の端部を前記トルクコンバータの外方へ突出させ，この突出端部とポンプ羽根車とを乾式のロックアップクラッチを介して連結したことを第１の特徴とする。

また本発明は，第１の特徴に加えて，前記タービン軸をクランク軸の端部に相対回転自在に支承させたことを第２の特徴とする。

本発明の第１の特徴によれば，乾式のロックアップクラッチは，トルクコンバータ外に配設されることになるので，ロックアップクラッチで摩耗粉が発生しても，その摩耗粉がトルクコンバータ内に混入することはない。したがって，上記摩耗粉がトルクコンバータの循環回路やエンジンの潤滑油路に混入するのを未然に防ぐことができる。また乾式のロックアップクラッチをトルクコンバータ外に配設することで，トルクコンバータのコンパクト化とロックアップクラッチのクラッチ容量増加とを同時に図ることができる。

本発明の第２の特徴によれば，クランク軸を利用してタービン軸の支持を安定させることができる。

本発明に係る船外機の伝動装置の縦断側面図。

本発明の実施の形態を添付図面に基づいて以下に説明する。

図１において，船外機のエンジンのクランク軸１は，その軸線を鉛直方向に向けた縦置きに配置され，このクランク軸１の下端に形成される軸受ボス２に，同じく縦置きのタービン軸３の上端部が軸受ブッシュ４を介して相対回転自在に支承される。このタービン軸３の下端には，後端にプロペラ７を付設する水平方向のプロペラ軸５が前後進切換ギヤ装置６を介して連結される。

タービン軸３を囲むようにして，クランク軸１及びタービン軸３間を連結するトルクコンバータＴが配設される。このトルクコンバータＴは，ポンプ羽根車１０と，このポンプ羽根車１０にオイル循環回路１１を介して連結されるタービン羽根車１２と，それらの内周部間に配置されてオイル循環回路１１における作動オイルの流れを制御するステータ羽根車１３とより構成される。

ポンプ羽根車１０のシェルの外周端部には，タービン羽根車１２の外側面を覆う伝動カバー１４とが嵌合されると共に，その嵌合部周縁が全周に亙り液密に溶接され，ポンプ羽根車１０及び伝動カバー１４は相互に液密に結合される。また伝動カバー１４の外周面には，その半径方向に延びる駆動板１５が嵌合，溶接され，この駆動板１５の外周にエンジン始動用のリングギヤ１６が溶接により取り付けられる。

さらに駆動板１５は，クラッチカバー１７を介してクランク軸１に連結される。クラッチカバー１７は，クランク軸１の下端面にボルト１８により固着される上部カバー１７ａと，駆動板１５にボルト１９により固着される下部カバー１７ｂとよりなっており，この両カバー１７ａ，１７ｂは，相互に重ねられてボルト２０により一体に連結される。

前記タービン軸３はトルクコンバータＴの中心部を貫通して上下外方に突出しており，これにタービン羽根車１２のハブ１２ａがスプライン嵌合されると共に，伝動カバー１４のハブ１４ａがボールベアリング２２を介して回転自在に支承される。そのボールベアリング２２の上方において，伝動カバー１４のハブ１４ａの内周には，タービン軸３の外周面に密接オイルシール２３が装着される。

ステータ羽根車１３のハブ１３ａと，その内周側に同心配置されるステータ短軸２４ａとの間には一方向クラッチ２５が介装され，そのステータ短軸２４ａの内周にステータ長軸２４ｂがスプライン嵌合され，このステータ長軸２４ｂは，タービン軸３の外周面でニードルベアリング３３を介して支承される。ステータ長軸２４ｂの外端部は船外機のケーシングに回転不能に支持される。

ステータ羽根車１３のハブ１３ａと，これに対向するポンプ羽根車１０及びタービン羽根車１２の各ハブ１０ａ，１２ａとの間にはスラストベアリング２６，２６′が介裝される。

またポンプ羽根車１０のハブ１０ａには補機駆動軸２７が連設され，この補機駆動軸２７によってオイルポンプ２８が駆動される。このオイルポンプ２８は，船外機のケーシング内のオイル溜め２９に貯留するオイルを汲み上げ，エンジンの潤滑部３０に連なる潤滑油路３１と前記オイル循環回路１１に連なる作動油路３２とへ供給するようになっており，潤滑部３０及びオイル循環回路１１を出たオイルはオイル溜め２９に還流するようになっている。したがって，オイルポンプ２８及びオイル溜め２９は，エンジンの潤滑とトルクコンバータＴの作動に共用される。

前記クラッチカバー１７内には，ポンプ羽根車１０及びタービン羽根車１２間を直結し得るロックアップクラッチＬが配設される。このロックアップクラッチＬは，伝動カバー１４の外側面を水平な平坦面に形成してなる受圧面３５と，この受圧面３５に進退可能に対置される加圧板３６と，これら受圧面３５及び加圧板３６間に挟圧されるように配置される乾式のクラッチ板３７とを備える。このクラッチ板３７は，受圧面３５及び加圧板３６に圧接可能な摩擦ライニング３７ａを両面に備えている。またクラッチ板３７の内周端部には，トルクダンパスプリング３８を介してクラッチハブ３９が連結されており，このクラッチハブ３９は，クランク軸１及び伝動カバー１４間に露出したタービン軸３にスプライン嵌合される。

加圧板３６は，前記下部カバー１７ｂに板ばね製の複数のドライブストラップ４０を介して連結され，受圧面３５に対して進退移動が許容されつゝ，下部カバー１７ｂ，即ちクラッチカバー１７と一体となって回転し得るようになっており，この加圧板３６を受圧面３５側に押圧して，これと受圧面３５との間でクラッチ板３７を挟圧するダイヤフラムスプリング４１が下部カバー１７ｂに次のように取り付けられる。

即ち，下部カバー１７ｂの内周端には，上下一対の支点リング４３，４３を支持する環状のリング支持部４２が形成されており，上記支点リング４３，４３によりダイヤフラムスプリング４１の半径方向内方に延びる多数の脚片４１ａの根元が挟持される一方，ダイヤフラムスプリング４１の外周端部は，加圧板３６の背面に隆起した環状の当接部３６ａに当接し，その当接状態を保持するリテーナ４４が加圧板３６に固着される。またダイヤフラムスプリング４１の多数の脚片４１ａの先端部上面には，上部カバー１７ａの中間部の円筒部４５に軸方向（上下方向）摺動自在に支持される押圧部材４６が当接する。而して，押圧部材４６は，上昇位置を占めるときは（図示の状態），ダイヤフラムスプリング４１に加圧板３６に対する弾発力を発揮させてロックアップクラッチＬをオン状態にし，また下降位置を占めるときは，ダイヤフラムスプリング４１の脚片４１ａを支点リング４３，４３周り下方へ揺動させて，ダイヤフラムスプリング４１とリテーナ４４と協働により加圧板３６を上方へ後退させ，ロックアップクラッチＬをオフ状態にするようになっている。

この押圧部材４６は，ダイヤフラムスプリング４１の脚片４１ａの先端部上面に当接する筒状部４６ａと，この筒状部４６ａの上端から半径方向外方に延びるフランジ部４６ｂとよりなっており，このフランジ部４６ｂの外周側半部は，前記円筒部４５に設けられた複数の軸方向スリット４８を貫通する複数の支持片４７で構成され，これら支持片４７はスリット４８に沿って軸方向に摺動可能である。これら支持片４７の前記円筒部４５外方への突出端部上面には，円筒部４５の外周に配設される環状のベアリングホルダ４９が当接し，このベアリングホルダ４９に保持されるレリーズベアリング５０の上端に，クランク軸１の下端部を跨ぐように配設されるフォーク状のレリーズレバー５１が当接する。

レリーズレバー５１は，長手方向中間部に半円筒状の支点凹部５１ａが形成されており，これに係合してレリーズレバー５１を揺動自在に支持する支点軸５２が船外機のケーシングＣに固設される。またレリーズレバー５１の先端部には受圧凹部５１ｂが形成されており，それを電動式又は電磁式のアクチュエータ５３の出力杆５３ａの先端が係合し，このアクチュエータ５３には，その作動を制御する電子制御ユニット５４が接続される。この電子制御ユニット５４は，船の加速度を検出する加速度センサ５５の検出信号からエンジンの急加速運転状態と判断したときのみ，アクチュエータ５３を作動して，ロックアップクラッチＬをオフ状態にすべくレリーズレバー５１を揺動させるようになっている。

次に，この実施形態の作用について説明する。

急加速運転状態を除くエンジンの通常運転時においては，電子制御ユニット５４がアクチュエータ５３を非作動状態にしておくので，レリーズレバー５１は不作動状態にあり，それに対応して押圧部材４６は上昇位置を占める。したがって，ロックアップクラッチＬでは，ダイヤフラムスプリング４１の弾発力をもって加圧板３６が受圧面３５との間にクラッチ板３７を挟圧してその間を摩擦連結するので，ロックアップクラッチＬはクラッチオン状態を呈し，伝動カバー１４及びタービン軸３間を直結状態にする。換言すれば，伝動カバー１４に一体に連結したポンプ羽根車１０と，タービン軸３にスプライン結合したタービン羽根車１２との間が直結される。

このような状態では，エンジンのクランク軸１の回転トルクは，クラッチカバー１７から伝動カバー１４を介してクラッチ板３７へ，またクラッチカバー１７からドライブストラップ４０及び加圧板３６を介してクラッチ板３７へ伝達し，このクラッチ板３７からタービン軸３へと伝達し，さらに前後進切換ギヤ装置６を介してプロペラ軸５へと伝達し，プロペラ７を回転駆動する。こうしてクランク軸１の回転トルクは，トルクコンバータＴを迂回してタービン軸３に機械的に伝達されるので，トルクコンバータＴの伝動効率に影響されることなく，クランク軸１の回転トルクを高伝動効率をもってタービン軸３に伝達することができるので，アイドリングのみならず，低速から高速に亙る広い運転領域において，低燃費性の向上を図ることができる。

しかもトルコンバータＴ外に突出したタービン軸３の上端部は，クランク軸１の下端に形成される軸受ボス２に軸受ブッシュ４を介して相対回転自在に支承されるので，タービン軸３の支持をクランク軸１により安定させることができる。

一方，エンジンの急加速運転時には，電子制御ユニット５４が前述のようにしてその状態を判断してアクチュエータ５３を作動するので，アクチュエータ５３は，レリーズレバー５１及びレリーズベアリング５０を介して押圧部材４６を下降させ，ダイヤフラムスプリング４１を，加圧板３６の後退方向へ変形させることで，ロックアップクラッチＬをオフ状態にする。

その結果，トルコンバータＴは作動状態となるので，クランク軸１の回転トルクは，クラッチカバー１７から駆動板１５及び伝動カバー１４を介してポンプ羽根車１０に伝達し，これを回転させることで，オイル循環回路１１において矢印の方向に作動オイルの流れが生じ，ポンプ羽根車１０のトルクはステータ羽根車１３により増幅されながらタービン羽根車１２へ，そしてプロペラ軸５へと伝達される。これによりプロペラ７は，過度な回転上昇を抑えられることでキャミテーションの発生を防ぐと共に，高トルクをもって水を確実に掻き，推進力を効率良く発揮して，船の加速性能を効果的に高めることができる。

ところで，ロックアップクラッチＬでは，長期間の使用のうちにクラッチ板３７のライニング３７ａが受圧面３５や加圧板３６との摩擦により多少とも摩耗するが，そのロックアップクラッチＬは，タービン軸３の，トルクコンバータＴ外へ突出した上端部とポンプ羽根車１０とを連結するように乾式に構成され，トルクコンバータＴ外に配設されるので，上記摩耗粉がトルクコンバータＴ内に混入することはない。したがって，前述のように，オイル溜め２９及びオイルポンプ２８がエンジンの潤滑とトルクコンバータＴの作動に共用されていても，上記摩耗粉がオイル溜め２９のオイルに混入してオイル循環回路１１やエンジンの潤滑油路３１に混入するのを防ぐことができる。またロックアップクラッチＬをトルクコンバータＴ外に配設することで，トルクコンバータＴのコンパクト化とロックアップクラッチＬのトルク容量の増加とを同時に図ることができる。

本発明は上記実施例に限定されるものではなく，その要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更が可能である。エンジンの急加速運転状態の判定は，エンジンの回転数から演算して得た加速度に基づいて行うこともできる。またエンジンの急加速運転時には，手動でロックアップクラッチをオフ状態にし得るよう，アクチュエータ５３を手動式に構成することもできる。

Ｌ・・・・・ロックアップクラッチ
Ｔ・・・・・トルクコンバータ
３・・・・・タービン軸
５・・・・・プロペラ軸
１０・・・・ポンプ羽根車
１１・・・・オイル循環回路
１２・・・・タービン羽根車
１３・・・・ステータ羽根車
２９・・・・オイル溜め

Claims (2)

1. エンジンのクランク軸（１）に連結されるポンプ羽根車（１０），このポンプ羽根車（１０）にオイル循環回路（１１）を介して連結されるタービン羽根車（１２），並びにポンプ羽根車（１０）及びタービン羽根車（１２）の内周部間に配置されてオイル循環回路（１１）における作動オイルの流れを制御するステータ羽根車（１３）よりなるトルクコンバータ（Ｔ）と，前記ポンプ羽根車（１０）及びタービン羽根車（１２）間を連結し得るロックアップクラッチ（Ｌ）とを備えてなり，前記タービン羽根車（１２）に連結されるタービン軸（３）をプロペラ軸（５）に連結した船外機の伝動装置において，
   前記タービン軸（３）の，前記タービン軸（３）に連結した側とは反対側の端部を前記トルクコンバータ（Ｔ）の外方へ突出させ，この突出端部とポンプ羽根車（１０）とを乾式のロックアップクラッチ（Ｌ）を介して連結したことを特徴とする船外機の伝動装置。
2. 請求項１記載の船外機の伝動装置において，
   前記タービン軸（３）をクランク軸（１）の端部に相対回転自在に支承させたことを特徴とする船外機の伝動装置。

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