JP2024060366A - 減速逆転機 - Google Patents

Abstract

【課題】相互に噛み合う少なくとも一対のギヤ５６，３２が収容されるオイルタンクとしてのハウジング９を備える減速逆転機８において、前記各ギヤの潤滑不足による歯面の焼き付きや疲労損傷の発生を抑制する。【解決手段】ハウジング９内の作動油が潤滑油として流通する潤滑油路３５から延長油路６６を分岐させる。延長油路６６の出口側には、ギヤ５６，３２同士の正転方向上流側からギヤ５６，３２同士の噛み合い部８８に向けて潤滑油としての作動油を噴出する噴出部６７を設ける。【選択図】図５

Description

本発明は、相互に噛み合う少なくとも一対のギヤが収容されるオイルタンクとしてのハウジングを備えている減速逆転機に関するものである。

従来、漁船やプレジャーボートといった船舶に搭載される減速逆転機において、当該減速逆転機を構成するハウジング内の各種ギヤを潤滑油としての作動油で潤滑する場合、ギヤ回転の掻き上げによる飛沫潤滑を採用しているものが多い（例えば特許文献１及び２等参照）。

特開２０１４－６２６０２号公報 特開昭５９－９３６４号公報

しかし、前記従来の構成では、例えば一方のギヤの直径が大きくてギヤ同士の噛み合い部が比較的高い位置にあるような場合、ギヤ回転の掻き上げによる飛沫潤滑では、潤滑油としての作動油を噛み合い部にまで十分にはねかけできず、噛み合い部の潤滑不足が生じて、各ギヤにおける歯面の焼き付きや疲労損傷の発生を招きやすいという問題があった。

本発明は、上記のような現状を検討して改善を施した減速逆転機を提供することを技術的課題としている。

本発明は、相互に噛み合う少なくとも一対のギヤが収容されるオイルタンクとしてのハウジングを備えている減速逆転機であって、前記ハウジング内の作動油が潤滑油として流通する潤滑油路から延長油路を分岐させており、前記延長油路の出口側には、前記ギヤ同士の正転方向上流側から前記ギヤ同士の噛み合い部に向けて前記潤滑油としての作動油を噴出する噴出部が設けられているというものである。

本発明の減速逆転機において、前記ハウジングには、前記潤滑油路等を含む油圧回路の一部が形成された油路ブロックが設けられており、前記延長油路が前記油路ブロックの外部に配置されており、前記延長油路の出口側は、前記ハウジングのうち前記ギヤ同士の正転方向上流側の箇所に挿通されており、前記ハウジング内に位置する前記噴出部を、前記ギヤ同士の正転方向上流側から前記ギヤ同士の噛み合い部に向けて臨ませているようにしてもよい。

本発明の減速逆転機において、前記噴出部には、前記ギヤ同士の噛み合い部に臨む複数の噴出穴が形成されているようにしてもよい。

本発明によると、例えば一方のギヤの直径が大きくてギヤ同士の噛み合い部が比較的高い位置にあるような場合でも、潤滑油としての作動油を噴出部から前記噛み合い部に向けて吹き付けでき、前記噛み合い部、ひいては前記ギヤ同士を強制的に潤滑できる。従って、ギヤ回転の掻き上げによる飛沫潤滑だけの場合と比較して、前記各ギヤにおける歯面の焼き付きや疲労損傷の発生を大幅に低減できる。

減速逆転機を備えたプレジャーボートの概略側面図である。 減速逆転機の斜視図である。 減速逆転機の背面図である。 減速逆転機のギヤ配置を示す模式的な側面図である。 減速逆転機のギヤ配置を示す模式的な正面図である。 減速逆転機の油圧回路の説明図である。

以下に、本発明を具体化した実施形態を図面（図１～図６）に基づき説明する。

図１に示すように、船舶であるプレジャーボート１は、船体２と、船体の上面中央側に配置したキャビン３と、船体２の船底後尾側に設けた舵４と、船体２の船底後尾側のうち舵４の前方に配置したプロペラ５とを備えている。キャビン３内は操縦部になっている。

キャビン３内には、船体２の進行方向を左右に変更させる操舵ハンドル（図示省略）と、船体２の進行方向を前進と後進とに切換操作する前後進レバー２６（図６参照）とが設けられている。船体２の船底後尾側には、プロペラ５を回転させる推進軸６が軸支されている。推進軸６の突出端側にプロペラ５が取り付けられている。

船体２内には、プロペラ５の駆動源である主機関としてのエンジン７と、エンジン７の回転動力を推進軸６経由でプロペラ５に伝達する減速逆転機８とが設けられている。エンジン７から減速逆転機８を介して推進軸６に伝わった回転動力によって、プロペラ５が回転する。

図２～図４に示すように、減速逆転機８を構成するハウジング９には、エンジン７のフライホイル７ａにダンパー継手１０を介して連結される入力軸１１と、カップリング１２を介して推進軸６に連結される出力軸１３とが、互いに逆向きに突き出すように設けられている。入力軸１１は、ハウジング９の正面上部に回転可能に軸支されている。出力軸１３は、ハウジング９の背面下部に回転可能に軸支されている。

ハウジング９内には、入力軸１１から出力軸１３への正転（前進）方向の動力伝達を継断する正転１速クラッチ１４及び正転２速クラッチ１５と、入力軸１１から出力軸１３への逆転（後進）方向の動力伝達を継断する逆転クラッチ１６とが収容されている。正転１速クラッチ１４、正転２速クラッチ１５及び逆転クラッチ１６との組合せが正逆転機構１７を構成している。従って、正逆転機構１７の正転（前進）出力は２速式になっている。

ハウジング９の背面側には、後述する油圧回路２０を有する油路ブロック１８が設けられている。実施形態の油路ブロック１８は、ハウジング９の背面側のうち出力軸１３よりも上方に位置している。

正転１速クラッチ１４、正転２速クラッチ１５及び逆転クラッチ１６は湿式多板型の油圧摩擦クラッチである。作動油圧で各クラッチ１４～１６の摩擦板を圧接させることによって、入力軸１１と出力軸１３とが動力伝達可能に連結される。

図４及び図５に示すように、逆転クラッチ１６は入力軸１１上に配置されている。入力軸１１には、中継ギヤ５７が固着されるとともに、逆転減速ギヤ５８が回転可能に被嵌されている。正転１速クラッチ１４は、減速逆転機８を背面側から見て逆転クラッチ１６の左下方で、入力軸１１と平行状に延びる正転１速軸５１上に配置されている。正転１速軸５１には、正転１速ギヤ５２が固着されるとともに、正転１速減速ギヤ５３が回転可能に被嵌されている。正転２速クラッチ１５は、減速逆転機８を背面側から見て逆転クラッチ１６の右下方で、入力軸１１と平行状に延びる正転２速軸５４上に配置されている。正転２速軸５４には、正転２速ギヤ５５が固着されるとともに、正転２速減速ギヤ５６が回転可能に被嵌されている。

なお、正転１速軸５１には、各クラッチ１４～１６等に作動油を供給する作動油ポンプ２１が取り付けられている。作動油ポンプ２１は、エンジン７の動力に基づく正転１速軸５１の回転で駆動するように構成されている。

逆転クラッチ１６の中継ギヤ５７は、正転１速ギヤ５２及び正転２速ギヤ５５と常時噛み合っている。正転１速減速ギヤ５３、正転２速減速ギヤ５６及び逆転減速ギヤ５８はそれぞれ、ハウジングに回転可能に軸支された減速出力ギヤ３２に常時噛み合っている。正転１速減速ギヤ５３、正転２速減速ギヤ５６、逆転減速ギヤ５８及び減速出力ギヤ３２は、固定減速比の減速ギヤ機構を構成している。入力軸１１の回転動力は、各減速ギヤ５３，５６，５８と減速出力ギヤ３２との間で固定減速比に減速される。

図５に示すように、正転２速減速ギヤ５６の基準円直径は、正転１速減速ギヤ５３の基準円直径より小さく、正転２速減速ギヤ５６の歯数は、正転１速減速ギヤ５３の歯数よりも少なく構成されている。すなわち、正転２速減速ギヤ５６と減速出力ギヤ３２の減速比は、正転１速減速ギヤ５３と減速出力ギヤ３２の減速比よりも大きい。正逆転機構１７の正転（前進）出力は、正転１速クラッチ１４の完全嵌入時の減速比を標準速とし、正転２速クラッチ１５の完全嵌入時の減速比を大減速とする前進２速式になっている。

正転１速クラッチ１４又は正転２速クラッチ１５を接続し逆転クラッチ１６を遮断することによって、入力軸１１の回転動力を正転（前進）方向の出力として出力軸１３に伝達する前進状態になる。正転１速クラッチ１４及び正転２速クラッチ１５を遮断し逆転クラッチ１６を接続することによって、入力軸１１の回転動力を逆転（後進）方向の出力として出力軸１３に伝達する後進状態になる。

そして、正転１速クラッチ１４、正転２速クラッチ１５及び逆転クラッチ１６の全てを遮断することによって、出力軸１３に動力伝達しない中立状態になる。作動油圧で各クラッチ１４～１６の摩擦板の圧接程度を加減させてスリップ係合（半クラッチ係合）させれば、入力軸１１の回転動力の一部が出力軸１３に伝わり、出力軸１３ひいては推進軸６に設けたプロペラ５が低回転する微速走行の状態になる。

次に、従前の図に加えて図６まで参照しながら、減速逆転機８の油圧回路２０構造を説明する。

減速逆転機８の油圧回路２０は、エンジン７の回転動力にて駆動する作動油ポンプ２１を備えている。作動油ポンプ２１は、正転１速クラッチ１４、正転２速クラッチ１５及び逆転クラッチ１６等に作動油を供給するものである。作動油ポンプ２１は、ハウジング９の背面側に配置された油路ブロック１８に取り付けられている。すなわち、ハウジング９の背面側に、油路ブロック１８を介して作動油ポンプ２１が取り付けられている。作動油ポンプ２１の吸入側は、ストレーナ２３を介してオイルタンク２２に接続されている。油路ブロック１８には、後述する作動油路７１や潤滑油路３５等を含む油圧回路２０の一部が形成されている。

作動油ポンプ２１の吐出側に接続された作動油路７１は、正逆転切換弁２５を介して、速比切換弁２７ａ，２７ｂに向かう正転油路７２、逆転クラッチ１６に向かう逆転油路７３、又はブレーキ解除用電磁弁３０に向かう中立油路７４に接続される。正逆転切換弁２５は、正逆転機構１７の切換作動を制御する。

すなわち、正逆転切換弁２５は、前後進レバー２６の切換操作によって、正転１速クラッチ１４又は正転２速クラッチ１５に作動油を供給する正転位置と、逆転クラッチ１６に作動油を供給する逆転位置と、クラッチ１４～１６群全てへの作動油の供給を停止する中立位置との３位置に切換可能に構成されている。

正逆転切換弁２５からの正転油路７２は、速比切換弁ブロック２９内で２本に分岐されている。実施形態の速比切換弁２７ａ，２７ｂは、正転１速用速比切換弁２７ａと、正転２速用速比切換弁２７ｂとで構成されている。正転油路７２の分岐の一方は、正転１速用速比切換弁２７ａを介して、正転１速クラッチ１４に向かう正転１速油路７５に接続される。正転油路７２の分岐の他方は、正転２速用速比切換弁２７ｂを介して、正転２速クラッチ１５に向かう正転２速油路７６に接続される。各速比切換弁２７ａ，２７ｂは、油路ブロック１８の背面側に取り付けられた速比切換弁ブロック２９に収容されている。

作動油路７１からは、速比切換用電磁弁２８に向かう速比切換パイロット油路７７を分岐させている。速比切換パイロット油路７７は、速比切換用電磁弁２８を介して、正転１速パイロット油路７８又は正転２速パイロット油路７９に接続される。正転１速パイロット油路７８は２本に分岐されて、正転１速用速比切換弁２７ａのスプール一端及び正転２速用速比切換弁２７ｂのスプール一端に接続される。正転２速パイロット油路７９は２本に分岐されて、正転１速用速比切換弁２７ａのスプール他端及び正転２速用速比切換弁２７ｂのスプール他端に接続される。

正逆転切換弁２５からの中立油路７４は、ブレーキ解除用電磁弁３０を介して、中立ブレーキ３１に向かうブレーキ油路８０又は閉路８１に接続される。中立ブレーキ３１は、正逆転機構１７の中立時に出力軸１３を制動させるものである。ブレーキ解除用電磁弁３０は、作動油の給排によって中立ブレーキ３１の作動を制御する。中立ブレーキ３１は、出力軸１３に固着された減速出力ギヤ３２に常時噛み合うブレーキギヤ３３のブレーキ軸３４に設けられている。中立ブレーキ３１の制動作動によってブレーキ軸３４の回転が阻止され、ブレーキギヤ３３を介して減速出力ギヤ３２の回転が阻止される。

従って、正逆転切換弁２５と速比切換弁２７ａ，２７ｂと速比切換用電磁弁２８の切換作動の組合せによって、正転１速クラッチ１４、正転２速クラッチ１５、逆転クラッチ１６又はブレーキ解除用電磁弁３０のいずれかに、選択的に作動油が供給される。

図６に示すように、作動油路７１からは、各クラッチ１４～１６に作動油を潤滑油として供給する潤滑油路３５を延出させている。潤滑油路３５には、上流側から順に、油圧保持用のリリーフ弁である作動油圧調整弁３６と、作動油（潤滑油）を冷却する潤滑油クーラ３７と、ストレーナ３８と、潤滑油圧調整弁３９とが設けられている。作動油圧調整弁３６を通過した後の作動油は、潤滑油クーラ３７及びストレーナ３８を通過し、潤滑油圧調整弁３９で低圧にした状態で、正転１速クラッチ１４、正転２速クラッチ１５及び逆転クラッチ１６に潤滑油として供給される。所定圧以上の不要な作動油は、潤滑油圧調整弁３９からオイルタンク２２に戻される。

作動油路７１の油圧保持用リリーフ弁である作動油圧調整弁３６には、正逆転機構１７接続時のショックを緩和させる緩嵌入弁４０が設けられている。緩嵌入弁４０は、正逆転切換弁２５から導入される背圧によって正転１速クラッチ１４、正転２速クラッチ１５又は逆転クラッチ１６への作動油圧を徐々に上昇させ、前進又は後進切換時のクラッチ接続によるショックを緩和させるように構成されている。

作動油圧調整弁３６は、正逆転切換弁２５の中立時に潤滑油路３５を流通する作動油圧に応じて開弁している。作動油圧調整弁３６と緩嵌入弁４０との間にはリリーフばね４１が介設されている。正逆転切換弁２５を正転又は逆転位置に切換作動させると、パイロット圧が正逆転切換弁２５経由で緩嵌入弁４０に供給され、緩嵌入弁４０がリリーフばね４１を徐々に圧縮して作動油圧調整弁３６の設定リリーフ圧が漸増し、作動油圧調整弁３６が徐々に閉弁状態に至る。

作動油圧調整弁３６が徐々に閉弁状態に向かうに連れて、正転１速クラッチ１４及び正転２速クラッチ１５の作動油圧、又は逆転クラッチ１６の作動油圧が徐々に上昇し、正転１速クラッチ１４、正転２速クラッチ１５又は逆転クラッチ１６が徐々に接続状態（係合状態）になる。その結果、各クラッチ１４～１６接続時のショックが緩和される。

図６に示すように、減速逆転機８の油圧回路２０は、作動油圧調整弁３６を迂回して作動油路７１と潤滑油路３５とをつなぐ迂回油路４２を有している。迂回油路４２にはリリーフ弁４３が配置されている。作動油圧調整弁３６が閉弁状態になり、クラッチ１４～１６のいずれかが接続状態になると、作動油ポンプ２１の駆動にて作動油路７１の作動油圧が上昇してリリーフ弁４３が開弁状態になり、作動油路７１から迂回油路４２を介して潤滑油路３５に作動油が導入される。

図２及び図３に示すように、ハウジング９の背面下部には、出力軸１３が回転可能に軸支されている。ハウジング９の背面下部のうち出力軸１３の一側方に、中立ブレーキ３１が取り付けられている。ハウジング９の上面側には、潤滑油クーラ３７が取り付けられている。ハウジング９の背面上部には、油圧回路２０を有する油路ブロック１８が取り付けられている。油路ブロック１８の背面側には、作動油ポンプ２１が取り付けられている。

油路ブロック１８背面側のうち作動油ポンプ２１の上方には、速比切換弁２７ａ，２７ｂを組み込んだ速比切換弁ブロック２９が取り付けられている。速比切換弁ブロック２９の上面には、速比切換用電磁弁２８とブレーキ解除用電磁弁３０が左右横方向に並べて取り付けられている。油路ブロック１８の上面側には、正逆転切換弁２５が取り付けられている。実施形態の正逆転切換弁２５は、速比切換弁ブロック２９の上方に位置している。

図２、図３及び図５に示すように、潤滑油路３５において潤滑油圧調整弁３９の下流側には、分配油路６１が分岐接続されている。分配油路６１からさらに分岐した複数の枝油路６２には、それぞれゲート弁６３を介して、例えば圧力センサや圧力計といった油圧検知部材６４が接続されている。分配油路６１及び複数の枝油路６２の一部は、ハウジング９背面側の油路ブロック１８上に設けられた分配ブロック６５内に形成されている。

分配油路６１には、複数の枝油路６２以外に、油路ブロック１８及び分配ブロック６５外に配置された管状の延長油路６６の入口側が接続されている。延長油路６６の出口側には、正転２速減速ギヤ５６と減速出力ギヤ３２との正転方向上流側から、正転２速減速ギヤ５６と減速出力ギヤ３２との噛み合い部８８に向けて、潤滑油としての作動油を噴出する噴出部６７が設けられている。

実施形態において延長油路６６は、前述の通り、ハウジング９の外部（油路ブロック１８及び分配ブロック６５の外部）に配置されている（図２及び図３参照）。延長油路６６の出口側は、ハウジング９のうち正転２速減速ギヤ５６と減速出力ギヤ３２との正転方向上流側の付近に挿通されている。延長油路６６における出口側の挿通部分には、正転２速減速ギヤ５６と減速出力ギヤ３２との噛み合い部８８に臨む複数の小径噴出穴６８が形成されている。延長油路６６における出口側の挿通部分と、噛み合い部８８に臨む複数の小径噴出穴６８とによって、噴出部６７が構成されている。管状に構成された延長油路６６の出口側最先端は塞がれている。なお、図５には、位置関係上、小径噴出穴６８を１つだけ図示している。実施形態の小径噴出穴６８は、延長油路６６の長手方向に複数並んでいるためである。小径噴出穴６８の配置態様は特に限定されない。

上記の構成によると、ハウジング９内の作動油が潤滑油として流通する潤滑油路３５から延長油路６６を分岐させており、延長油路６６の出口側には、ギヤ５６，３２同士の正転方向上流側からギヤ５６，３２同士の噛み合い部８８に向けて、潤滑油としての作動油を噴出する噴出部６７が設けられているから、例えば減速出力ギヤ３２の直径が大きくて噛み合い部８８が比較的高い位置にあるような場合でも、潤滑油としての作動油を噴出部６７から噛み合い部８８に向けて吹き付けでき、噛み合い部８８、ひいては正転２速減速ギヤ５６と減速出力ギヤ３２とを強制的に潤滑できる。従って、ギヤ回転の掻き上げによる飛沫潤滑だけの場合と比較して、正転２速減速ギヤ５６と減速出力ギヤ３２とにおける歯面の焼き付きや疲労損傷の発生を大幅に低減できる。

また、噛み合い部８８に吹き付けられた潤滑油としての作動油は、減速出力ギヤ３２の正転によって、逆転減速ギヤ５８との噛み合い部９０や正転１速減速ギヤ５３との噛み合い部８５にもまんべんなく行き渡る。このため、正転２速減速ギヤ５６と減速出力ギヤ３２だけでなく、各噛み合い部８５，９０での潤滑性確保も極めて容易である。従って、ギヤ回転の掻き上げによる飛沫潤滑の場合と比較して、正転１速減速ギヤ５３と減速出力ギヤ３２や、逆転減速ギヤ５８と減速出力ギヤ３２における歯面の焼き付きや疲労損傷の発生も大幅に低減できる。

さらに、実施形態では、管状の延長油路６６がハウジング９の外部（油路ブロック１８及び分配ブロック６５の外部）に配置されており、延長油路６６の出口側は、ハウジング９のうち正転２速減速ギヤ５６と減速出力ギヤ３２との正転方向上流側の付近に挿通されているから、潤滑油路３５等を含む油圧回路２０の一部が形成された油路ブロック１８内に、延長油路６６に相当する油圧系統を形成しなくて済み、油路ブロック１８内の油圧回路２０構造の複雑化を回避できる（油路構造の簡素化を図れる）。

しかも、ハウジング９のうち正転２速減速ギヤ５６と減速出力ギヤ３２との正転方向上流側の付近に挿通された延長油路６６の出口側に、正転２速減速ギヤ５６と減速出力ギヤ３２との噛み合い部８８に臨む複数の小径噴出穴６８を形成して、噴出部６７を構成するという極めて簡単な構成を採用したものでありながら、各ギヤ５３，５６，５８，３２に対する強制潤滑を実現でき、各ギヤ５３，５６，５８，３２における歯面の焼き付きや疲労損傷の発生を確実に抑制できる。

延長油路６６出口側の噴出部６７は、ギヤ同士の正転方向上流側からギヤ同士の噛み合い部に対峙する構成であればよいから、実施形態の例に限らず、正転１速減速ギヤ５３と減速出力ギヤ３２との正転方向上流側から正転１速減速ギヤ５３と減速出力ギヤ３２との噛み合い部８５に対して噴出部６７を対峙させたり、逆転減速ギヤ５８と減速出力ギヤ３２との正転方向上流側から逆転減速ギヤ５８と減速出力ギヤ３２との噛み合い部９０に対して噴出部６７を対峙させたりしてもよい（図５において、符号６７を付した破線で示している）。

ただ、実施形態の構成を採用すると、正転２速減速ギヤ５６と減速出力ギヤ３２との噛み合い部８８に吹き付けられた潤滑油としての作動油は、前述の通り、減速出力ギヤ３２の正転によって、逆転減速ギヤ５８との噛み合い部９０や正転１速減速ギヤ５３との噛み合い部８５にもまんべんなく行き渡る。この点から分かるように、減速出力ギヤ３２のような単一ギヤに複数ギヤを噛み合わせている構成であれば、複数ギヤのうち単一ギヤの正転方向最上流に位置するもの（実施形態では減速出力ギヤ３２に対する正転２速減速ギヤ５６）に着目し、最上流のギヤと単一ギヤとの正転方向上流側からこれらの噛み合い部に対して、噴出部６７を対峙させるのが好ましいのである。

なお、本発明における各部の構成は図示の実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変更が可能である。

１ プレジャーボート（船舶）
８ 減速逆転機
９ ハウジング
１８ 油路ブロック
２０ 油圧回路
３２ 減速出力ギヤ
３５ 潤滑油路
５３ 正転１速減速ギヤ
５６ 正転２速減速ギヤ
５８ 逆転減速ギヤ
６１ 分配油路
６５ 分配ブロック
６６ 延長油路
６７ 噴出部
６８ 小径噴出穴
８５，８８，９０ 噛み合い部

Claims (3)

1. 相互に噛み合う少なくとも一対のギヤが収容されるオイルタンクとしてのハウジングを備えている減速逆転機であって、
   前記ハウジング内の作動油が潤滑油として流通する潤滑油路から延長油路を分岐させており、前記延長油路の出口側には、前記ギヤ同士の正転方向上流側から前記ギヤ同士の噛み合い部に向けて前記潤滑油としての作動油を噴出する噴出部が設けられている、
   減速逆転機。
2. 前記ハウジングには、前記潤滑油路等を含む油圧回路の一部が形成された油路ブロックが設けられており、前記延長油路が前記油路ブロックの外部に配置されており、前記延長油路の出口側は、前記ハウジングのうち前記ギヤ同士の正転方向上流側の箇所に挿通されており、前記ハウジング内に位置する前記噴出部を、前記ギヤ同士の正転方向上流側から前記ギヤ同士の噛み合い部に向けて臨ませている、
   請求項１に記載した減速逆転機。
3. 前記噴出部には、前記ギヤ同士の噛み合い部に臨む複数の噴出穴が形成されている、
   請求項２に記載した減速逆転機。

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