JP2623138B2 - 液圧式減衰継手 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 この発明は、入力側のトルク変動を減衰するために用
いられる液圧式減衰継手に関するものである。

従来の技術 内燃機関から減速逆転機を介してプロペラを駆動する
船舶においては、機関低速時のトルク変動が軸系のねじ
り振動の共振を引き起こし、減速逆転機に大きな歯車騒
音を発生するという不都合がある。従来、上記のような
入力側のトルク変動を吸収する手段として、内燃機関の
出力側と減速逆転機の入力側との間をバネ式ダンパディ
スクを用いて連結することが行なわれている。

発明が解決しようとする課題 上記ダンパディスクは、バネの減衰力とディスク部分
の摩擦によって機関のトルク変動を吸収するものである
が、このような構造においては、ディスク部分の発熱を
生じやすく、容量的に限界があり、広い範囲でトルク変
動を吸収できないという欠点がある。この発明は、この
ような従来の減衰継手の欠点を解消して、変動トルクを
液圧と釣合わせることによって吸収できるようにしたも
のである。

課題を解決するための手段 上記の課題を解決するため、この発明では、入力側の
回転部と出力側の回転部との間にインターピースを設
け、そのインターピースとそれら回転部とを、前記入力
側の駆動トルクによるインターピースの軸方向への摺動
を可能とする係合手段を介して連動連結するとともに、
このインターピースを軸方向へ摺動させる駆動トルクと
釣合う液圧ピストンを設け、更に、外部より液圧ピスト
ンに液圧を供給する圧力発生源を設けたことを特徴とす
るものである。

この発明において、入力側の駆動トルクによるインタ
ーピースの軸方向への移動を可能とする係合手段とは、
例えば一方をねじスプラインにより他方を平行スプライ
ンによって連結する方法や、あるいは双方共ねじスプラ
インによって連結する方法等がある。

また、変動トルクの吸収範囲をより広い範囲で行なう
ため、液圧ピストンと反対方向に作用するバネを設ける
ことや、或いは、液圧ピストンが液圧によってある位置
まで移動した時、圧液を逃がす逃がし通路を開口するこ
となどが考えられる。

作用 入力側のトルクがインターピースにかかると、そのト
ルクによってインターピースが軸方向に摺動し、そのイ
ンターピースに作用する液圧ピストンの液圧と釣合った
位置でバランスし、トルク変動をそのインターピースの
移動によって吸収する。

実 施 例 第１図はこの発明の実施例を示し、図において（１）
は、軸受け台（２）によって軸支された出力軸であり、
この出力軸（１）の入力側の端部にスリーブ（３）が、
その出力軸（１）と一体に回転するようスプラインを介
して外嵌されている。このスリーブ（３）の外周に形成
されたねじスプライン（４）に、環状のインターピース
（５）が、そのスプライン（４）に沿って回転しながら
軸方向摺動自在に外嵌されている。さらに、このインタ
ーピース（５）の外側に形成された平行スプライン
（６）へ、入力側の入力ハウジング（７）が、その平行
スプライン（６）を介して外嵌されている。この入力ハ
ウジング（７）は、その一方の端部がボール軸受（９）
により、他方の端部がニードル軸受（10）により、前記
インターピース（５）を内装するような状態で回転自在
に支持されている。ボール軸受（９）は、間座（11）を
介して、入力ハウジング（７）先端のフランジ部（12）
内周へ嵌入されるとともに、この間座（11）の内端と前
記インターピース（６）端部との間のシリンダ（14）内
に、その端面がインターピース（５）端面に当接する液
圧ピストン（13）が、軸方向へ摺動自在に内装されてい
る。また、出力軸（１）の端部より突出する前記スリー
ブ（３）の端部内周には、前記ボール軸受（９）を押さ
えるための軸受押さえ（15）が差込まれ、この軸受押さ
え（15）は、外側から差込んだボルト（16）を、出力軸
（１）のボルト穴（17）へねじ込んで固定されている。
その軸受押さえ（15）及びボルト（16）の頭部、さらに
は前記のボール軸受（９）を覆うようにして、ハウジン
グ蓋（18）が、ボルト（19）により、入力ハウジング
（７）の端面に取付けられている。さらに、入力軸（2
1）のフランジ部（22）が、この蓋（18）の外側に重ね
られて、入力軸（21）のフランジ（22）、ハウジング蓋
（18）及び入力ハウジング（７）のフランジ（12）部分
が、それらを貫通して差込んだボルト（23）によって、
一体に回転するよう固定されている。

前記軸受け台（２）には、その外周から内周に向け
て、油圧ポンプ（25）からの圧油を受け入れる油穴（2
6）が形成され、この油穴（26）は、出力軸（１）の軸
方向に形成した通路（27）から、前記のボルト穴（17）
部分へ続いている。そしてこのボルト穴（17）部分が、
ボルト（16）に形成した油穴（20）によって、そのボル
ト（16）の頭部よりハウジング蓋（18）の内側に油を流
出させるよう開口している。この蓋（18）の内側に入っ
た油は、前記ボール軸受（９）の隙間を通って、前記シ
リンダ（14）内のピストン（13）背面に作用するように
なっている。この液圧ピストン（13）に当接するインタ
ーピース（５）の背面側には、円周方向の数カ所に凹部
（28）が形成され、この凹部（28）底部と入力ハウジン
グ（７）端面との間にコイルバネ（29）が介在させられ
ている。

上記の構造において、機関によって駆動される入力軸
（21）が回転を始めると、これに伴って入力ハウジング
（12）も回転し、その内周の平行スプライン（６）を介
してインターピース（５）を回転させる。そして、この
インターピース（５）の回転力は、ねじスプライン
（４）を介してスリーブ（３）から出力軸（１）側に伝
えられるが、このときの駆動トルクは、ねじスプライン
（４）の作用によってインターピース（５）を図の左方
向に摺動させるとともに、このインターピース（５）を
摺動させようとする力と前記バネ（29）の力を合わせた
力と、油圧ポンプ（25）によって供給されるピストン
（13）背面の液圧とが釣合った位置でバランスする。こ
の状態でトルクが変動すると、これらピストン（13）及
びインターピース（５）が軸方向のいずれか一方に移動
することにより、そのトルク変動を吸収する。入力軸
（21）の駆動トルクが大きくなると、そのトルクの力が
液圧ピストン（13）に打勝ち、その液圧ピストン（13）
を図の左端位置へ押付けた状態で保持され、それよりト
ルクが増大した状態でもこれら液圧ピストン（13）及び
インターピース（５）は軸方向に移動することなく、す
なわちロックアップされた状態で入力軸（21）側から出
力軸（１）側に動力が伝達されることになる。この実施
例では、液圧ピストン（13）に対抗させるため、バネ
（29）を付加的に用いているが、これは必ずしも設けな
くてもよい。すなわち、そのようにすると、インターピ
ース（５）に作用する駆動トルクのみで液圧ピストン
（13）に対抗することになるが、この場合には、駆動ト
ルクと液圧との力が釣合う位置は一点しかないことにな
るのに対して、バネ（29）を設けることにより、このバ
ネ（29）の伸縮による弾発力の変化によって、釣合い位
置を変化させることにより、より広い範囲でトルク変動
を吸収させることができる。

第２図は、上記のような減衰継手を舶用減速逆転機に
用いた場合の実施例であって、前記出力軸（１）を、減
速逆転機（31）の入力軸として用い、この出力軸（１）
上に油圧多板式クラッチ（32）を設けている。また、入
力ハウジング（７）のフランジ（12）へ取付けたディス
ク（30）を、機関のフライホイル（33）へ固定してい
る。また、前記油圧多板式クラッチ（32）の動力は、出
力軸（１）に外嵌した小歯車（41）を介して、動力取出
し軸（34）上の減速大歯車（35）へ伝えられ、この動力
取出し軸（34）から図示しないプロペラ軸側へ動力を伝
達するようになっている。また、出力軸（１）の減速逆
転ケース外の端部に歯車式の油圧ポンプ（25）が取付け
られ、この油圧ポンプ（25）より吐出された圧油が吐出
側通路（25a）から絞り（38）を介して円円周溝（1a）
及び連通孔（1b）に流入し、更に、出力軸（１）内に形
成した前記と同様の通路（27）を通って、前述したよう
に液圧ピストン（13）の背面側に供給される構造として
ある。なお、ここで、絞り通路（38）からクラッチケー
ス油溜部（31a）に至る途中の分岐路（39）に通路（2
7）の圧力上昇に応じて開弁する調圧弁（40）が設けら
れている（図示せず）。

第３図は、液圧ピストン背面に圧油を供給するための
より具体的な油圧回路を示したもので、油圧ポンプ（2
5）からトローリング弁（36）及び前後進切替えバルブ
（37）を介して、前後進切替えクラッチ（32a）（32b）
へ圧油を供給する回路において、トローリングバルブ
（36）の手前側より、絞り（38）を介して、分岐通路
（39）を設け、この分岐通路（39）より液圧ピストン
（13）側に圧油を供給するようにしている。この分岐通
路（39）の途中に調圧弁（40）が設けられている。ま
た、（50）は、トローリングバルブ（36）と油圧ポンプ
（25）との間に設けられるとともに、前後進切替えバル
ブ（37）からのパイロット圧によって作動する調圧弁を
示している。

第４図及び第５図は、この出願の第３の発明に従って
製作される実施例を示している。この実施例において、
インターピース（５）の背面側に前記のようなバネ（2
9）は設けられてなく、その代わりに、液圧ピストン（1
3）を内装するシリンダ（14）の内壁面に、その液圧ピ
ストン（13）が油圧によって図の右方向にある位置まで
摺動すると、その液圧ピストン（13）の圧油を逃がす溝
状の通路（42）を形成している。即ち、ピストン（13）
が液圧によって、その液圧ピストン（13）のインターピ
ース（５）側とは反対側の端部がこの通路（42）へ来る
と、その背面側の圧油が通路（42）を通して、スリーブ
（３）外周のねじスプライン（４）の隙間を通して放出
され、その液圧ピストン（13）が、それ以上図の右方向
に摺動しないような構成としてある。この場合、通路
（42）の開口部分は、ピストン（13）の図の右方向の摺
動によって徐々に拡大し、これにより、液圧ピストン
（13）に作用する圧油圧力は徐々に低下する。第６図
が、その場合の液圧の変化を示したもので、図のＡ点が
通路（42）が開かれ始めた時で、この時からピストンが
移動するにしたがって、液圧圧力が低下する。これは、
その伸縮量によって弾発力を変化させる前記バネ（29）
の作用と同様であり、これにより、広い範囲で液圧ピス
トン（13）とインターピース（５）の釣合いを行なわし
め、トルク変動の吸収範囲を広く取ることができるもの
である。特に、バネによる方法では容量的に限界がある
が、このように油圧を変化させることによって、より広
い範囲でトルク変動を減衰させることができる。なお、
液圧ピストン（13）の摺動にともなう逃がし通路（42）
の開口面積の変化は、段階的に行なわしめるようにして
もよい。

第７図は、上記のような液圧ピストン（13）に作用す
る油圧圧力の変化を、出力軸（１）の回転速度に応じて
行なわしめるようにしたものである。液圧ピストン（1
3）の背面に圧油を供給するため、この出力軸（１）に
形成された通路（27）の途中には、半径方向の分岐油穴
（44）が、その外周へ貫通するようにして形成されてい
る。そして、この分岐油穴（44）を塞ぐようにして外嵌
された前記前後進切替えクラッチ（32）のハウジング内
周に、この分岐油穴（44）に連通する環状通路（45）を
形成している。さらに、この環状通路（45）に連通する
ようにして、出力軸（１）の半径方向に弁挿入穴（47）
が形成されている。この弁挿入穴（47）には、バネ（4
8）の力によって環状通路（46）とこの弁挿入穴（47）
との間を塞ぐように付勢されたボール弁（49）が設けら
れている。分岐油穴（44）から環状通路（45）へ入った
圧油は、バネ（47）の力に抗してボール弁（49）を押し
開いて流出するが、出力軸（１）の回転が増大すると、
遠心力によりボール（49）による押付け力が増大し、こ
れにともなって、圧油の流出量が少なくなり、前記通路
（27）から液圧ピストン（13）側に供給される圧油が徐
々に増大する。すなわち、この実施例は、出力軸（１）
の回転に伴う遠心力の変化によって、液圧ピストン（1
3）に作用する圧油圧力を変化させるようにしたもの
で、やはり、同様に広い範囲で変動トルクを吸収でき
る。

第４図に戻って、この実施例において、液圧ピストン
（13）の背面側は、前記のように入力軸（21）側の駆動
トルクが大きくなると、トルクによる軸方向力が油圧の
調節可能範囲の上限を越え、そのトルクにより背面側に
押付けられた状態でロックアップされるが、この実施例
では、この押付け位置を、入力ハウジング（７）を支持
するボール軸受（９）の、インナーレース（50）側へ止
輪（51）を介して当接させるようにしている。すなわ
ち、液圧ピストン（11）を、ボール軸受（９）を内装す
る間座（11）側に当接させると、この間座（51）を介し
てアウターレース（52）側に軸方向力が作用することに
なるが、このアウターレース（52）からボールベアリン
グ（ａ）を通ってインナーレース（50）へ軸方向が作用
するため耐久性の問題があり、このようにインナーレー
ス（50）側で軸方向力を支持させることによって、より
耐久性を増大させることができる。第８図は、間座（1
1）をボール軸受（９）の内周側に配置して、そのフラ
ンジ部で液圧ピストン（13）を支持させるようにしたも
のを示す。

第９図は、インターピース（５）を用いた別の実施例
を示している。この実施例では、一対の歯車（55）（5
6）を噛合せた油圧モーターのハウジング（57）を入力
ハウジング（７）へ固定し、一方の歯車（56）を出力軸
（１）へ連結している。他方、入力ハウジング（７）と
出力軸（１）との間に配置されたインターピース（５）
は、軸方向の両側に設けた皿バネ（58）（58）によって
一定位置に保持さている。出力軸（１）内の通路（27）
を通ってポンプ（25）によって供給される圧油は、その
出力軸（１）に連結された歯車（56）を貫通して、両歯
車の噛合部（59）へ供給され、この噛合部（59）を貫通
した後放出される。低速回転時においては、噛合部（5
9）へ供給される圧油により両歯車（55）（56）の相対
回転を許容することによってトルク変動を吸収しなが
ら、入力ハウジング（７）から出力軸（１）側へ動力が
伝達される。このとき、インターピース（５）は、トル
クの変動に応じて軸方向に移動自在である。そして、駆
動トルクが増大すると皿バネ（58）（58）の力に抗して
イターピース（５）が一方に押し付けられ、このイター
ピース（５）を介して入力ハウジング（７）と出力軸
（１）が一対一で回転し、ロックアップされた状態とな
る。

発明の効果 以上のように、この発明によれば、入力側と出力側の
間に設けたインターピースに作用する駆動トルクと液圧
との釣合いによって運転時の変動トルクを吸収するもの
であり、液圧を用いることからダンパディスクのように
発熱の問題を生じることがなく、広い範囲に亘って変動
トルクを吸収できるという効果がある。また、この出願
の第２の発明によれば、駆動トルクに応じてバネの弾発
力を変化させることにより、より広い範囲に渡って変動
トルクを吸収できる。さらに、第３の発明では、油圧ピ
ストンの動作に応じて液圧を変化させるので、バネの場
合よりも更により広い範囲に亘って変動トルクを吸収で
きるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の実施例における入力軸と出力軸間の
構造を示す縦断面図、第２図はこの発明を舶用減速逆転
機に用いた場合の全体縦断面図、第３図は、この発明の
減衰継手を用いた舶用減速逆転機における油圧回路図、
第４図は、この発明の別の実施例を示す液圧式減衰継手
の要部縦断面図、第５図は第４図の状態から液圧ピスト
ンが移動した状態を示す要部縦断面図、第６図は第４図
実施例における油圧の変化を示すグラフ、第７図は、こ
の発明の液圧式減衰継手を用いた舶用減速逆転機の他の
実施例の要部縦断面図、第８図は、この発明の液圧式減
衰継手の別の実施例を示す要部縦断面図、第９図はさら
に別の実施例を示す要部縦断面図である。 （１）……出力軸、（４）……ねじスプライン、 （５）……インターピース、 （６）……平行スプライン、 （13）……液圧ピストン、（29）……バネ、 （42）……逃がし穴。

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】入力側の回転部と出力側の回転部との間に
   インターピースを設け、そのインターピースとそれら回
   転部とを、前記入力側の駆動トルクによるインターピー
   スの軸方向への摺動を可能とする係合手段を介して連動
   連結するとともに、このインターピースを軸方向へ摺動
   させる駆動トルクと釣合う液圧ピストンを設け、更に、
   外部より液圧ピストンに液圧を供給する圧力発生源を設
   けたことを特徴とする液圧式減衰継手。
2. 【請求項２】液圧ピストンと反対又は同方向に作用する
   バネを設けた請求項１記載の液圧式減衰継手。
3. 【請求項３】液圧ピストンを内装するシリンダ壁に、そ
   の液圧ピストンが液圧によってある位置まで移動したと
   き、圧液を逃がす逃がし通路を開口したことを特徴とす
   る請求項１又は２記載の液圧式減衰継手。