JP2533337B2

JP2533337B2 - 舶用減速逆転機の油圧制御装置

Info

Publication number: JP2533337B2
Application number: JP62253380A
Authority: JP
Inventors: 敏夫今中; 和好原田
Original assignee: Yanmar Diesel Engine Co Ltd
Current assignee: Yanmar Co Ltd
Priority date: 1987-10-06
Filing date: 1987-10-06
Publication date: 1996-09-11
Anticipated expiration: 2011-09-11
Also published as: JPH0198744A

Description

【発明の詳細な説明】産業上の利用分野この発明は、船舶に搭載される舶用減速逆転機に関
し、具体的にはその舶用減速逆転機に設けた油圧クラッ
チへ供給する圧油を制御するための油圧制御装置に関す
るものである。

従来の技術一般に、この種の舶用減速逆転機を搭載した船舶にお
いては、選択された方の前・後進用の油圧クラッチへ高
圧の作動油を供給し続けることによって当該油圧クラッ
チを完全嵌入状態で維持し、それによって上記舶用減速
逆転機へ入力された機関動力を、上記油圧クラッチを介
して出力軸へ伝動伝達して、その出力軸に連動連結され
たプロペラ軸を回転させて、船体を前進させるようにな
っている。

しかしながら、上記の油圧クラッチの選択直後に高圧
の圧油をそのまま作用させると、急激な嵌入ショックを
生じることになる。そのような嵌入ショックを防止する
ためには、油圧クラッチの選択直後には低圧の作動油が
供給されるようにすればよい。そのための手法として
は、例えば特開昭59−190519号公報に開示されたものが
ある。このものでは、DCモータ等のアクチュエータによ
って駆動されるサーボ弁の働きにより吐出圧力が変化す
る油圧調整器を、前・後進用油圧クラッチへ各々通じる
前・後進切換弁と油圧ポンプとの間に介装するととも
に、その油圧調整器のアクチュエータへ制御信号を出力
するための電気的な制御装置に、クラッチ位置切換スイ
ッチ等からの入力信号が入力される演算部と、前記のア
クチュエータに接続された２個のリレー等を設けるよう
にしている。そして、クラッチ位置切換スイッチからの
検出信号によって、例えば前進クラッチが選択されたと
演算部が判断すると、予め設定された待ち時間だけ作動
油圧を高圧状態に維持した後、上記一方のリレーを作動
させてアクチュエータへ降圧信号を出力し、上記の油圧
調整弁からのフィードバック圧力信号により作動油圧が
予め設定された低圧状態になるまで降圧信号を出力し、
そのようにして低圧状態になってから所定の待ち時間経
過後に、前記他方のリレーを作動させてアクチュエータ
へ昇圧信号を出力するようになっている。

また、同じく嵌入ショックを防止する手法としては、
上記のような電子制御によるもののほかに、調圧弁構造
を応用した緩嵌入弁機構を利用して、前・後進クラッチ
へ通じる前後進切換弁から吐出される作動油を一時的に
低下させるようにしたものもある。

ところで、この種の舶用減速逆転機を搭載した船舶で
は、例えば船体の停止状態において前後進切換弁を中立
位置から後進位置に操作する通常操作時と、前進状態の
船体を緊急停止させるためのクラッシュアスターン操作
時とでは、当該選択された油圧クラッチにかかる負担が
大きく異なることが判明している。

発明が解決しようとする問題点しかしながら、従来の電子制御によるものも緩嵌入弁
を利用したものも、クラッチ選択直後の低圧状態からの
昇圧パターンは一定となっている。すなわち、停船状態
における通常操作時（中立→前進or後進）でも、クラッ
シュアスターン操作時（前進→中立→後進）でも、一定
の昇圧パターンでもって作動油圧が上昇するように構成
されている。

しかしながら、この種の油圧クラッチの構造上、例え
ばクラッシュアスターン操作時に後進クラッチが完全嵌
入したときでも、その後進クラッチの入・出力側の摩擦
板同士の相対回転が零にはならず、互いに擦れ合いなが
ら回転することになる。したがって、通常操作時に対応
させて油圧パターンを設定すると、プロペラ軸回転数が
零になる前後進反転時には、高圧の作動油が後進クラッ
チに作用することになり、それによって大きな嵌入ショ
ックが発生したり、摩擦板に“鳴き”や“焼き付き”と
称する現象が生じたり、最悪の場合にはエンジンストッ
プを生じるという不都合があるのみならず、摩擦板同士
がスリップしながら回転することから、停船までの時間
が長くなるという問題点が発生する。

一方、クラッシュアスターン操作時に対応させて油圧
パターンを設定するにしても、クラッシュアスターンを
速やかに実現するために、クラッチ完全嵌入前の低圧状
態を比較的高めに設定する必要があるため、通常操作時
には同様にして嵌入ショックを生じたり、比較的長く低
圧状態を維持するため応答遅れを生じるという不都合が
ある。

この発明は、このような問題点に鑑みて、この種の舶
用減速逆転機が搭載される船舶がどのような航走状態に
あっても、選択した油圧クラッチへ嵌入ショック等の不
都合を生じることなく、かつ速やかに圧油を供給するこ
との出来る油圧制御装置を実現することを目的として成
されたものである。

問題点を解決するための手段この発明は、少なくとも前後進用の油圧クラッチを備
えた舶用減速逆転機において、前記油圧クラッチへ供給される圧油を任意圧力に調整
可能な油圧調整器と、上記舶用減速逆転機を搭載した船体の船速等の航走状
態を検出するための航走状態検出手段と、クラッチ切換時この航走状態検出手段からの検出信号
に基づいて、停船時から前進若しくは後進への嵌入時に
は作動油圧を一定時間低圧に保持した後昇圧する油圧パ
ターンとし、前進航走時から後進への嵌入時には作動油
圧を前記パターンよりも高めて且つ長時間低圧状態を保
持した後昇圧する油圧パターンで、前記油圧調整器を制
御する油圧制御手段とを備えたことを特徴とするもので
ある。

作用すなわち、船体がどのような航走状態にあっても、航
走状態検出信号の検出信号から、航走状態に応じた最適
の油圧パターンが算出され、その油圧パターンに基づい
た制御信号が、油圧制御手段を介して前記の油圧調整器
へ出力されることになるから、目的とする油圧クラッチ
を無理なく、しかも速やかに接続することができる。

実施例以下、この考案の一実施例を図面に基づいて説明す
る。

第１図において、（１）はエンジン、（２）は減速逆
転機（２）を示している。

この減速逆転機（２）は、例えば第２図に示すような
構造をしている。図において、（３）は、減速逆転機ケ
ース（４）の前部側に配置された入力軸を示し、減速逆
転機ケース（４）の前方へ突出する入力軸（３）の前端
側には、エンジン（１）のフライホイール（５）へ連結
された入力軸継手（６）が固定されている。

同じく減速逆転機ケース（４）の後部側には出力軸
（７）が配置され、この出力軸（７）の後端側は減速逆
転機ケース（４）を貫通して後方へ突出し、その後方突
出端に出力軸継手（８）が外嵌固着されている。この出
力軸継手（８）には、第１図に示すように、その後端側
にプロペラ（９）を備えたプロペラ軸（10）の前端のプ
ロペラ軸継手（11）が連結されるようになっている。

そして、これら入力軸（３）及び出力軸（７）の上方
には、前進クラッチ軸（12）によって支持された前進ク
ラッチユニット（13）が配置されている。この前進クラ
ッチユニット（13）は、上記の前進クラッチ軸（12）に
固定された前進入力歯車（14）と、同じく前進クラッチ
軸（12）に遊転支持された前進小歯車（15）と、両者間
を嵌脱するための油圧多板式の前進クラッチ（16）とに
よって構成されている。一方の前進入力歯車（14）は、
前記の入力軸（３）の入力歯車（17）に噛合し、他方の
前進小歯車（15）は、同じく出力軸（７）の出力大歯車
（18）に噛合している。

また、上記の前進クラッチユニット（13）を装備した
前進クラッチ軸（12）と前記の入・出力軸（３）（７）
との間の一方の側方には、第３図に示すように、後進ク
ラッチ軸（図示せず）によって支持された後進クラッチ
ユニット（19）が配置されている。この後進クラッチユ
ニット（19）も、後進クラッチ軸に固定された後進入力
歯車（20）と、同じく後進クラッチ軸に遊転支持された
後進小歯車（21）と、両者間を嵌脱するための後進クラ
ッチ（22）とによって構成されている。そして、一方の
後進入力歯車（20）は上記前進入力歯車（14）に嵌合
し、他方の後進小歯車（21）は出力大歯車（18）に嵌合
している。

そして、前記出力軸継手（８）の半径外方向には、出
力軸（７）の回転数及び回転方向を検出するための出力
軸回転センサ（23）が隣接配置される一方、前記のフラ
イホイール（５）の半径外方向にも、エンジン（１）の
回転数を検出するためのエンジン回転センサ（24）が隣
接配置されている。

次に、第１図に示した減速逆転機（２）の後部側に
は、この発明に係るクラッチ切換装置（25）が装備さ
れ、このクラッチ切換装置（25）に設けた切換レバー
（26）を操作することにより、上記の減速逆転機（２）
の前・後進クラッチ（16）（22）へ供給する圧油を制御
するようになっている。そこで、このクラッチ切換装置
（25）の構成を、第４図を参照して説明することにす
る。

第４図において、（27）は、上記のクラッチ切換装置
（25）の一部をなす公知の油圧調整器を示し、この油圧
調整器（27）には、その一端側にDCモータ（28）を装備
した中空状のケーシング（29）の他端側に減圧弁（30）
が摺動自在に内挿され、この減圧弁（30）の周側面に
は、上記ケーシング（29）の側壁部分に各々設けた元油
通路（31）及び制御油通路（32）の双方に連通可能な環
状溝（33）が形成されている。

一方の元油通路（31）には、油圧ポンプ（34）の下流
側に配置された１次調圧弁（35）によって一定圧に調圧
された圧油が、その１次調圧弁（35）の下流側の元圧回
路（36）を介して供給されている。

また、他方の制御油通路（32）と連通する制御圧回路
（37）は、同じくクラッチ切換装置（25）を構成する前
後進切換弁（38）の入力ポートに連通している。この前
後進切換弁（38）の一方の出力ポートは、前進作動油回
路（39）を介して前進クラッチ（16）に連通するととも
に、もう一つの出力ポートも、同じく後進作動油回路
（40）を介して後進クラッチ（22）に連通している。ま
た、残るドレンポートはドレン回路（41）を介して油タ
ンク（42）へと通じている。そして、この前後進切換弁
（38）に前記の切換レバー（26）が備えられている。

この場合において、前記の減圧弁（30）が右方へ移動
すると、後述する低圧設定ばね（44）のばね力が弱くな
り、それによって前記の制御圧回路（37）を介して前後
進切換弁（38）へと供給される作動油圧が低下すること
になる。減圧弁（30）が逆に左方へ移動すると、作動油
圧が今度は上昇することになる。

前記のケーシング（29）の前後中間部分には、上記の
減圧弁（30）を移動させるための低速弁（43）が摺動自
在に内挿され、この低速弁（43）と減圧弁（30）との間
には低圧設定ばね（44）が介装されている。また、同じ
くケーシング（29）の前後中間部分には、上記の低速弁
（43）の右方に位置して、その一端側の外周部分に外歯
部（45a）を有する制御軸（45）が前後摺動自在に内挿
され、上記の外歯部（45a）には、その外周部分を取り
囲むように配置した概略円筒形状のホイールギヤ（46）
の内歯部が噛合している。このホイールギヤ（46）は、
ケーシング（29）に内蔵された前後一対の軸受（47）
（47）によって回動自在に支持されている。そして、前
記のDCモータ（28）によって正逆転駆動されるウォーム
ギヤ（48）が、上記のホイールギヤ（46）の外歯部に嵌
合している。

また、ケーシング（29）の一方の端部には、制御軸
（45）の位置を検出するための位置検出センサ（49）が
取り付けられ、この位置検出センサ（49）には、相対す
る制御軸（45）の端面に向けて進退自在に突出する検出
ロッド（50）が設けられている。なお、制御軸（45）の
他端側には、前記の低圧設定ばね（44）から受ける反力
によって押し戻される低速弁（43）が当接するようにな
っている。

このような構成をした油圧調整器（27）は、例えばマ
イクロコンピュータを備えたコントローラ（53）によっ
て制御されるようになっている。すなわち、このコント
ローラ（53）には、第１図に示すように、各種の演算や
制御を実行するためのCPU（54）、プログラム等を記憶
されたROM（55）、各種のデータを一時的に記憶するた
めのRAM（56）、入出力用のI/Oインターフェース（57）
等が設けられている。上記のI/Oインターフェース（5
7）には、前記の出力軸回転センサ（23）及びエンジン
回転センサ（24）からの検出信号が各々入力されるよう
になっている。

また、前記の前後進切換弁（38）には、この実施例に
おける油圧クラッチ選択状態検出手段として、前進位置
センサ（58）及び後進位置センサ（59）が設けられてい
る。これらの前・後進位置センサ（58）（59）は、第４
図にも示されるように、上記切換レバー（26）を挟んだ
両側に振り分け配置されている。すなわち、前記の切換
レバー（26）を中立位置（Ｎ）から前進位置（Ｆ）に操
作すると、その動作が前進位置センサ（58）によって電
気的に検出されてI/Oインターフェース（57）へと入力
されるようになっている。また、上記の切換レバー（2
6）を逆に後進位置（Ｒ）へ操作すると、その動作が今
度は後進位置センサ（59）によって電気的に検出されて
I/Oインターフェース（57）へ入力されるようになって
いる。なお、切換レバー（26）が中立位置（Ｎ）にある
ときには、I/Oインターフェース（57）には前・後進位
置センサ（58）（59）の何れからも電気信号が入力され
ないから、それによって切換レバー（26）の中立状態が
判断される。

また、前記の前・後進クラッチ（16）（22）には、完
全嵌入状態を検出するための嵌入センサ（60a）（60b）
が各々設けられている。これらの嵌入センサ（60a）（6
0b）からの検出信号も、同様にして上記のI/Oインター
フェース（57）へ入力されるようになっている。

上記のようなエンジン（１）、減速逆転機（２）及び
プロペラ軸（10）からなる推進システムを搭載した船体
（64）には、第５図に示すように、この実施例における
航走状態検出手段を構成する船速・推進方向検出器（6
5）が、水面下における船側部分に装備されている。こ
の船速・推進方向検出器（65）は、いわゆるピトー管方
式を採用しており、上記船体（64）の舳先方向に配向す
る前方取水部（66a）又は船尾方向に配向する後方取水
部（66b）から取り入れた動水圧と適宜手段によって取
水した静水圧との圧力差が、第１図に示すように変換部
（67）によって電気信号に変換されてI/Oインターフェ
ース（57）へと入力され、その入力信号に基づいて船体
（64）の推進方向及び船速が算出されるようになってい
る。

第６図は、船体（64）の停船状態において、前記の切
換レバー（26）を例えば中立位置（Ｎ）から後進位置
（Ｒ）に操作した際における作動油圧、プロペラ回転及
び航走状態の時間変化を示すグラフである。すなわち、
この実施例においては、切換レバー（26）が中立位置
（Ｎ）に保持されている場合は、前記の油圧調整器（2
7）から吐出される制御油圧が、上段のグラフの実線で
示されるように、比較的低めの中立圧となるような中立
圧目標値がCPU（54）によって算出され、前記のRAM（5
6）に一時的に記憶されている。そして、CPU（54）はRA
M（56）から呼び出した中立圧目標値と油圧調整器（2
7）の位置検出センサ（49）からのフィドバック信号と
を比較することにより、上記制御油圧を中立圧目標値で
維持するような制御信号を前記のDCモータ（28）へと出
力するようになっている。そして、切換レバー（26）が
中立位置（Ｎ）から後進位置（Ｒ）へ切り換えられたこ
とが、後進位置センサ（59）からの入力信号によって検
出された通常操作開始時（t₁）に、CPU（54）は前記の
船速・推進方向検出器（65）からの入力信号に基づき、
船体（64）の相対的な船速及び進行方向を算出するよう
になっている。なお、その際には、当然のことではある
が、同図中段のグラフによって示されるように、出力軸
（７）は回転してはいない。なお、以下の場合でも同様
であるが、中段のグラフにおいて、出力軸回転数は、基
準線から上部の＋側を前進回転、同じく下部の−側を後
進回転として表示してある。

そして、上段のグラフにおいて点線で示した後進クラ
ッチ側油圧曲線が実線で示した制御油圧曲線と一致する
クラッチ完全嵌入時（t₂）の暫く前からは、出力軸
（７）が徐々に回転し始め、クラッチ完全嵌入時（t₂）
に船体（64）が後進方向へ移動を開始するようになって
いる。なお、クラッチ完全嵌入時（t₂）を過ぎた直後に
制御油圧が高圧にならないように、制御油圧が極低圧を
維持する比較的短い遅延時間（T₁）がCPU（54）によっ
て算出され、この遅延時間（T₁）が終了してから前記の
DCモータ（28）が昇圧制御されるようになっている。こ
のように後進クラッチ（22）には、クラッチ完全嵌入時
（t₂）後の暫くの間極低圧の圧油が供給されることか
ら、大きな嵌入ショックを生じることなく、かつ応答遅
れもなく短時間で船体（64）が停船状態から後進状態に
なる。また、下段のグラフにおいて船体（64）の航走状
態は、船速が零を示す基準線を境として、その上部の＋
側が前進方向、同じく下部の−側が後進方向を示してい
る。

第７図は、作動油圧、出力軸回転数及び航走状態の、
クラッシュアスターン時における時間変化を示したグラ
フである。すなわち、切換レバー（26）を前進位置
（Ｆ）から中立位置（Ｎ）へ切り換えたクラッシュアス
ターン開始時（t₃）を過ぎてからの中立圧は、上記した
停線状態から後進操作する際の中立圧よりも幾分高めと
なるように算出される。なお、両者の違いは、前者では
前記の切換レバー（26）が長時間前進位置（Ｆ）で保持
された後に後進位置（Ｒ）へ操作されるのに対して、後
者は切換レバー（26）が中立位置（Ｎ）で長時間保持さ
れた後に後進位置（Ｒ）へ操作されることから、例えば
前・後進位置センサ（58）（59）からCPU（54）へ入力
される入力信号の違いによって容易に区別することがで
きる。この場合においても、中立−後進切換時（t₄）
に、CPU（54）は前記の船速・推進方向検出器（65）か
らの入力信号に基づき、船体（64）の相対的な船速及び
進行方向を算出するようになっている。この場合には、
船速が＋側にあるから、それを判断基準として、クラッ
チ完全嵌入時（t₂）を過ぎてから比較的長く上記中立圧
状態を維持されるような遅延時間（T₂）を有する油圧パ
ターンが、CPU（54）によって算出されることになる。
そして、このような油圧パターンに基づいた制御信号
が、油圧調整器（27）のDCモータ（28）へと出力される
ことになる。なお、上記したように遅延時間（T₂）を長
く設定したことにより、出力軸回転が前進状態から後進
状態へと反転する前後進反転時（t₅）においても中立圧
状態が維持されることになり、それによって急激な嵌入
ショックが防止されるとともに、クラッチ鳴きやエンジ
ンストップを生じることもない。

第８図は、例えば前進状態において、前記の切換レバ
ー（26）を前進位置（Ｆ）から中立位置（Ｎ）に戻した
後再び前進位置（Ｆ）に復帰させるような条件の下で
の、作動油圧、出力軸回転数及び航走状態の時間変化を
示すグラフである。すなわち、前進−中立切換時（t₆）
を前進位置センサ（58）からの入力信号によって判断し
たCPU（54）は、制御油圧を高圧状態から中立圧に低下
させるように制御信号をDCモータ（28）に出力する。そ
して、再び前進位置センサ（58）からの入力信号によっ
て切換レバー（26）が前進位置（Ｆ）に復帰したことを
判断したCPU（54）は、中立−前進切換時（t₆）に、前
記の船速・推進方向検出器（65）からの入力信号によっ
て求めた船速から、制御油圧が極低圧状態になるような
油圧パターンを算出し、その油圧パターンに基づいた制
御信号をDCモータ（28）へと出力する。なお、この極低
圧の状態は、CPU（54）によって算出された遅延時間（T
₃）が終了する迄、制御油圧曲線が点線で示した前進ク
ラッチ側油圧曲線と一致したクラッチ完全嵌入時（t₂）
を過ぎてからも暫くの間維持されるようになっている。
この遅延時間（T₃）は、同図下段のグラフからも明らか
なように、船速低下が殆どないことから、第６図上段の
グラフにおける遅延時間（T₁）よりも更に短めに算出さ
れることになる。

第９図は、上記のような制御動作を実行するためのフ
ローチャートを示している。

プログラムがスタートすると、CPU（54）は、前記の
嵌入センサ（60a）（60b）からの検出信号を入力し、そ
の検出信号から前・進クラッチ（16）（22）の嵌入状態
を判断する（ステップ１、2;なお、これらのステップ番
号は、各ステップ毎に○で囲んだ数字で表示してあ
る。）ステップ２において、嵌入センサ（60a）（60b）
からの検出信号がないと判断されたときには、前記の前
後進切換弁（38）は中立状態であるから、CPU（54）は
嵌入センサ（60a）（60b）から検出信号が入力されるま
で、ステップ１及びステップ２を繰り返し実行する。

そして、CPU（54）は、ステップ２で嵌入センサ（60
a）（60b）からの検出信号があると判断したときには、
船速・推進方向検出器（65）からの検出信号を入力し、
その検出信号等に基づいて最適な昇圧パターンを算出し
た後、その昇圧パターンに基づいた制御信号を、油圧調
整器（27）のDCモータ（28）へと出力する（ステップ３
〜５）。ステップ５が実行されると、CPU（54）はステ
ップ１へリターンし、ステップ１からステップ５を循環
して実行するようになっている。

なお、この実施例では、船速状態検出手段としてピト
ー管方式の船速・推進方向検出器（65）を採用している
が、複数の人工衛星を利用した位置検出方式や加速度積
算方式を用いて船体（64）の対地絶対位置を求め、その
対地絶対位置の時間変化から船速及び推進方向を算出し
て、コントローラ（53）へ入力するような船速・推進方
向検出システムを採用するようにしてもよい。

また、前記のエンジン回転センサ（24）から求めたエ
ンジン回転数や負荷状態、更に船体（64）が航走する水
域の潮の流れの速さ、向き及び波の高さや船体（64）の
周辺の大気中における風向きや風力等に関する情報を制
御パラメータとしてコントローラ（53）に入力し、前記
の中立圧や極低圧の圧力目標値と、クラッチ完全嵌入後
における低圧状態の維持時間とを、航走状態に応じた最
適状態になるようにCPU（54）によって随時算してRAM
（56）に記憶し、その最新の航走状態データを用いて油
圧パターンを補正するようにしてもよい。

次に、第10図は、この発明の別の実施例のハードウエ
アを示す回路図である。この第10図の回路図は、第１図
実施例では設けられていた船速・推進方向検出器（65）
からの入力信号回路がない点を除いては、第１図実施例
と基本的に共通している。それゆえ、共通する要素につ
いての詳細説明は省略する。

まず、この実施例では、航走状態検出手段として、エ
ンジン回転センサ（24）と出力軸回転センサ（23）とを
利用し、一方のエンジン回転センサ（24）によって検出
されたエンジン回転数を前・後進クラッチ（16）（22）
の入力回転数の代表特性とするとともに、他方の出力軸
回転センサ（23）によって検出された出力軸回転数を前
・後進クラッチ（16）（22）の出力回転数の代表特性と
している。

そして、前記の前・後進位置センサ（58）（59）から
の切換レバー（26）の位置検出信号と、出力軸回転セン
サ（23）によって検出された出力軸（７）の回転数及び
回転方向と、エンジン回転センサ（24）からのエンジン
回転数に基づいて、選択された方の前・後進クラッチ
（16）（22）の入・出力回転数の相対回転数をCPU（5
4）によって算出するようになっている。

すなわち、例えば第２図に示す減速逆転機（２）にお
いて、前進クラッチ（16）が接続されていたとする。し
たがって、出力軸（７）は、上記の前進クラッチ（16）
の出力側である前進小歯車（25）を介して機関動力が伝
達されて前進回転をしており、それによって後進クラッ
チ（22）の出力側である前記の後進小歯車（21）には、
噛合する出力軸（７）の出力大歯車（18）を介して、出
力軸（７）と逆方向の回転動力が伝達されるようになっ
ている。一方、後進クラッチ（22）の入力側である後進
入力歯車（20）は、エンジン（１）のフライホイール
（５）に連結された入力軸（３）の入力歯車（17）及び
その入力歯車（17）に噛合する前進入力歯車（14）を介
して伝達された機関動力を受け、出力軸（７）と同一回
転方向に回転することになる。それゆえ、前進時におい
ては、後進クラッチ（22）の入力側と出力側は互いに反
対方向に回転することになる。すなわち、前進時におい
ては、後進クラッチ（22）の入力側は、出力側を基準に
すると相対的に大きな回転速度で回転することになる。

それに対して、前進クラッチ（16）では、入力側であ
る前進入力歯車（14）と出力側である前進小歯車（15）
が同一方向へ回転することになり、それによって相対的
な回転速度は小さなものとなっている。

すなわち、この実施例では、このような減速逆転機
（２）の構造上の特性に基づいて、選択された方の前・
後進クラッチ（16）（22）の入・出力回転数の相対回転
数を算出するようにしているのである。

第11図は、例えば停船状態において切換レバー（26）
を中立位置（Ｎ）から前進位置（Ｆ）に操作した場合に
おける作動油圧、相対回転数及び回転数の時間変化を示
すグラフである。すなわち、切換レバー（26）を中立位
置（Ｎ）に保持している段階では、エンジン回転センサ
（24）によって検出されたエンジン回転数によって求め
られた前進クラッチ入力側回転数は、同図下段のグラフ
の一点鎖線で示すように、一定回転数で常時一定方向に
回転しているが、前・後進クラッチ（16）（22）には前
後進切換弁（38）を介した圧油が供給されないことか
ら、これら前・後進クラッチ（16）（22）は切断された
状態となり、出力軸（７）は停止している。なお、この
状態では、同図上段のグラフの実線で示されるように、
油圧調整器（27）から吐出される圧油を示す制御曲線
は、低圧の中立圧状態を示している。

そして、そのような停船状態において切換レバー（2
6）を中立位置（Ｎ）から前進位置（Ｆ）に操作した通
常操作開始時（t₁）を過ぎ、同図上段のグラフの点線で
示すように、前進クラッチ（16）へ供給される前進クラ
ッチ側油圧曲線が或程度上昇した状態のときに、前進ク
ラッチ（16）を介して出力軸（７）へ機関動力が伝達さ
れ始め、前進クラッチ出力側回転数が、実線で示される
ように上昇し始めることになる。なお、この前進クラッ
チ出力側回転数は、出力軸回転センサ（23）によって検
出される出力軸回転数に減速比を掛けたものとして算出
される。この場合には、前記したように、前進クラッチ
（16）における入力側の前進入力歯車（14）と出力側の
前進小歯車（15）とは同一方向に回転することから、前
進クラッチ出力側回転数を基準とする入力側回転数の相
対回転数は、同図中段のグラフで示されるように比較的
小さなものとなる。このように相対回転数が小さいとき
には、前進クラッチ（16）には余り負担がかからない。
それゆえ、コントローラ（53）は、相対回転数が小さい
ときには、同図上段のグラフで示されるように、相対回
転数が比較的小さくなるまで中立圧を維持し、その後相
対回転数が零になるまで一時的に極低圧とする比較的短
い昇圧パターンを算出し、それに基づいて油圧調整器
（27）を制御する。

次に、第12図は、クラッシュアスターン時における作
動油圧、相対回転数及び回転数の時間変化を示すグラフ
である。すなわち、前進時においては、後進クラッチ
（22）の入・出力側は、前記したように互いに逆方向に
回転しているから、同図下段のグラフで示されるよう
に、エンジン回転数に基づいて算出された後進クラッチ
入力回転数を＋側とすると、後側クラッチ出力側回転数
曲線は、基準線を挟だ−側に表示されることになる。言
い替えれば、後進クラッチ出力回転数を基準とする後進
クラッチ（22）の相対回転数は、同図中段のグラフで示
されるように、後進クラッチ出力回転数の絶対値に後進
クラッチ入力回転数の絶対値を加えた値となり、第11図
で示されるような相対回転数に比べて非常に大きな値と
なる。このように相対回転数が大きいときには、後進ク
ラッチ（22）には大きな負担がかかることになる。それ
ゆえ、コントローラ（53）は、同図上段のグラフで示さ
れるように、中立−後進切換時（t₄）を過ぎて相対回転
数が非常に小さくなるまでは中立圧を維持し、その後相
対回転数が零になるまで一時的に極低圧を維持する比較
的長い昇圧パターンを算出して、その油圧パターンに基
づいて油圧調整器（27）を制御する。

第13図は、この発明の更に別の実施例のハードウエア
を示す回路図である。この実施例では、コントローラ
（53）にタイマー（64）を備えた点を除いては、第10図
実施例と基本的な相違はない。そして、この実施例で
は、航走状態検出手段として出力軸回転センサ（23）の
みを採用している。

第14図は、停線状態において切換レバー（26）を、中
立位置（Ｎ）から例えば前進位置（Ｆ）に操作した際に
おける作動油圧と出力軸回転数の時間変化を示すグラフ
である。すなわち、この場合には、通常操作開始時
（t₁）において、出力軸回転センサ（23）から入力され
る出力軸回転数が零状態であるから、コントローラ（5
3）は直ちに前記のタイマー（64）を作動させ、その設
定時間（T₄）の間は、制御油圧を中立圧に維持するよう
に制御信号をDCモータ（28）へ出力する。そして、タイ
マー（64）が設定時間（T₄）が経過してタイムアップす
ると、コントローラ（53）は油圧調整器（27）へ昇圧信
号を出力する。その結果、前進クラッチ（16）へ働く作
動油圧は速やかに高圧状態になって、機関動力が出力軸
（７）へと完全に伝達されることになる。

一方、第15図は、クラッシュアスターン時における作
動油圧と出力軸回転数の時間変化を示すグラフである。
すなわち、クラッシュアスターン開始時（t₃）から制御
油圧が中立圧状態になるのは、これまでの場合と変わら
ない。そして、出力軸回転数が零状態になった前後進反
転時（t₈）から、タイマー（64）の設定時間（T₄）が終
了するまで、油圧調整器（27）へは中立圧を維持する制
御信号が出力され、タイマー（64）のタイムアップ後に
昇圧信号が油圧調整器（27）へと出力されるようになっ
ている。したがって、タイマー（64）の設定時間（T₄）
を適当に設定することにより、出力軸回転数が一定回転
数になってから、高圧の作動油圧が後進クラッチ（22）
へと作用することになる。

次に、第16図は、上記第15図実施例を更に発展させた
実施例のハードウエアの回路図を示している。すなわ
ち、この実施例では、コントローラ（53）に、第13図実
施例のタイマー（64）に相当する第１タイマー（65）に
加えて、極低圧状態を維持するための第２タイマー（6
6）を備えている。

すなわち、クラッシュアスターン操作時以外の通常操
作時には、第17図に示されるように、通常操作開始時
（t₁）に出力軸回転数を検出する点は、第15図実施例と
は異なるところはない。この実施例で第13図実施例と相
違する点は、通常操作開始時（t₁）を前・後進位置セン
サ（58）（59）からの入力信号によって判断した時点
で、第１タイマー（65）を作動させ、その設定時間
（T₅）の間は中立圧を保持するとともに、第１タイマー
（65）のタイムアップ後に第２タイマー（66）を作動さ
せ、その設定時間（T₆）の間で極低圧制御するようにし
ていることである。

一方、この実施例におけるクラッシュアスターン操作
時においても、クラッシュアスターン開始時（t₃）に中
立圧制御するとともに、前後進反転時（t₈）に出力軸回
転センサ（23）から出力軸回転数を検出するところまで
は第15図実施例と共通している。そして、この場合にお
いても、通常操作時と同様にして、前後進反転時（t₈）
に第１タイマー（65）を作動させ、その設定時間（T₅）
の間中立圧状態を維持するとともに、その第１タイマー
（65）のタイムアップ後に第２タイマー（66）を作動さ
せて、その設定時間（T₆）の間極低圧制御するようにな
っている。

発明の効果少なくとも前後進用の油圧クラッチを備えた舶用減速
逆転機において、前記油圧クラッチへ供給される圧油を
任意圧力に調整可能な油圧調整器と、上記舶用減速逆転
数を搭載した船体の船速等の航走状態を検出するための
航走状態検出手段と、クラッチ切換時この航走状態検出
手段からの検出信号に基づいて、停船時から前進若しく
は後進への嵌入時には作動油圧を一定時間低圧に保持し
た後昇圧する油圧パターンとし、前進航走時から後進へ
の嵌入時には作動油圧を前記パターンよりも高めで且つ
長時間低圧状態を保持した後昇圧する油圧パターンで、
前記油圧調整器を制御する油圧制御手段とを備えたこと
を特徴とするものであるから、船体が停船状態の時から
前進若しくは後進へクラッチを嵌入した場合には、従来
通り作動油圧を一定時間低圧にして嵌入させることによ
り嵌入ショックを低減しながら速やかに嵌入できるばか
りでなく、前進から後進へ切換えるクラッシュアスター
ン時には、それよりも高めの低圧で且つより長い時間低
圧状態を保持するようにしているため、クラッシュアス
ターン時の大きな嵌入ショックや摩擦板の鳴き及び焼き
付きといった問題を軽減できる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明の一実施例のハードウエアを示す回
路図、第２図は、減速逆転機の一例を示す断面図、第３
図は、同じくその歯車の噛合状態を示す概略説明図、第
４図は、この発明に係るクラッチ切換装置の回路図、第
５図は、この実施例における航走状態検出信号としての
船速・推進方向検出器を装備した船体を示す概略側面
図、第６図は、この実施例における停船状態から後進操
作した際の作動油圧、出力軸回転数及び航走状態の時間
変化を示すグラフ、第７図は、クラッシュアスターン操
作時の際の作動油圧、出力軸回転数及び航走状態の時間
変化を示すグラフ、第８図は、前進状態から一旦中立状
態に戻した後再び前進状態へ操作する際の作動油圧、出
力軸回転数及び航走状態の時間変化を示すグラフ、第９
図は、この実施例におけるフローチャート、第10図は、
この発明の別の実施例のハードウエアを示す回路図、第
11図は、この実施例において停船状態から前進操作した
際の作動油圧、選択されたクラッチ部における相対回転
数及び当該クラッチ部の入・出力側回転数の時間変化を
示すグラフ、第12図は、同じくクラッシュアスターン操
作時での作動油圧、選択されたクラッチ部における相対
回転数及び当該クラッチ部の入・出力側回転数の時間変
化を示すグラフ、第13図は、この発明の更に別の実施例
のハードウエアを示す回路図、第14図は、この実施例に
おいて停船状態から前進操作した際の作動油圧及び出力
軸回転数の時間変化を示すグラフ、第15図は、同じくこ
の実施例によるクラッシュアスターン操作時での作動油
圧及び出力軸回転数の時間変化を示すグラフ、第16図
は、この発明のまた別の実施例のハードウエアを示す回
路図、第17図は、この実施例において停船状態から前進
操作した際の作動油圧及び出力軸回転数の時間変化を示
すグラフ、第18図は、同じくこの実施例によるクラッシ
ュアスターン操作時での作動油圧及び出力軸回転数の時
間変化を示すグラフである。（２）……減速逆転機、（16）……前進クラッチ、（2
2）……後進クラッチ、（23）……出力軸回転センサ、
（24）……エンジン回転センサ、（53）……コントロー
ラ、（54）……CPU、（58）……前進位置センサ、（5
9）……後進位置センサ、（64）……船体、（65）……
船速・推進方向検出器。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】少なくとも前後進用の油圧クラッチを備え
た舶用減速逆転機において、前記油圧クラッチへ供給される圧油を任意圧力に調整可
能な油圧調整器と、上記舶用減速逆転機を搭載した船体の船速等の航走状態
を検出するための航走状態検出手段と、クラッチ切換時この航走状態検出手段からの検出信号に
基づいて、停船時から前進若しくは後進への嵌入時には
作動油圧を一定時間低圧に保持した後昇圧する油圧パタ
ーンとし、前進航走時から後進への嵌入時には作動油圧
を前記パターンよりも高めて且つ長時間低圧状態を保持
した後昇圧する油圧パターンで、前記油圧調整器を制御
する油圧制御手段とを備えたことを特徴とする舶用減速
逆転機の油圧制御装置。
【請求項２】前記の航走状態検出手段が、前記油圧クラ
ッチの入力回転数を検出するための入力回転数検出手段
と、同じく出力回転数を検出するための出力回転数検出
手段である特許請求の範囲第１項記載の舶用減速逆転機
の油圧制御装置。
【請求項３】前記の航走状態検出手段が、舶用減速逆転
機の出力軸回転数検出手段である特許請求の範囲第１項
記載の舶用減速逆転機の油圧制御装置。