JP3061061B2 - 船舶推進機の倍力機構 - Google Patents

船舶推進機の倍力機構

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JP3061061B2 JP2075249A JP7524990A JP3061061B2 JP 3061061 B2 JP3061061 B2 JP 3061061B2 JP 2075249 A JP2075249 A JP 2075249A JP 7524990 A JP7524990 A JP 7524990A JP 3061061 B2 JP3061061 B2 JP 3061061B2
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Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は船舶推進機の倍力機構に係り、特に、船舶の
前後進切換装置すなわちシフト装置の操作力を軽減する
ため設けられる倍力機構に関する。
[従来の技術] 船舶推進機において、スロットル操作および前後進切
換操作を遠隔操作するのが多く、この場合、遠隔操作ケ
ーブルが使用される。このケーブルは、長くなるほど、
または湾曲した経路に配置されるほど、その摺動抵抗が
増大し、操作レバー側での操作荷重が大きくなる。特
に、操作レバーを船舶の2箇所に設けるものにおいて
は、ケーブルの配索レイアウト上、湾曲して配置される
箇所が顕著に多くなる。
従来より、自動車にはパワーステアリング機構と称さ
れる操舵装置の倍力機構があり、上記シフト操作の問題
を解決するために、パワーステアリング機構と同様な倍
力機構を前記シフト装置に応用することが提案されてい
る。このような例として米国特許第4,698,035号明細書
に記載のものがある。
[発明が解決しようとする課題] しかし、このような米国特許に記載のものでは、操舵
装置に使用される倍力機構を作動させるために一つの油
圧ポンプを使用し、シフト装置とスロットル装置用の倍
力機構を作動させるために別の油圧ポンプを使用してい
る。従って、各倍力機構を作動させるために少なくとも
2つの別の油圧ポンプが必要となり、コストの増大を招
く。また、油圧ポンプを別々に設けることにより部品点
数は増大しかつ限られたスペースにこれらの部材を配置
するに際し、レイアウト上困難な問題が生ずる。
本発明は、このような従来技術に鑑みなされもので、
その目的とするところは、操舵装置に倍力機構が設けら
れている船舶推進機において、少なくとも前後進切換装
置においても倍力機構を設けるとともに、この倍力機構
を駆動させるために特別に部品点数を増大させることが
なく、よってエンジンレイアウト上の問題を解消し、コ
ストの増大を抑制した船舶推進機の倍力機構を提供する
にある。
[課題を解決するための手段] 本発明はこのような目的を達成するために、一定の使
用域で略一定の出力を発生する油圧ポンプにより倍力機
構を作動させる船舶推進機の倍力機構において、油圧ポ
ンプにより作動し、操舵を補助する倍力機構と、油圧ポ
ンプにより作動し、前後進切替を補助する倍力機構と、
前後進切替操作の際に一時的に前記船舶推進機の出力を
低下させる手段と、を備えるものである。
[作用] 一般に、船舶推進機の操舵装置の倍力機構は、自動車
用の倍力操舵機構に使用される油圧ポンプを使用してい
るものが多い。この自動車用の油圧ポンプは、一定の使
用域で略一定の出力を発生するという特性を有する。第
4図に示すように、自動車におけるステアリング操作で
は、低速時の負荷が最大であり、高速になるにしたがっ
て負荷が低減する傾向にあるため、低速時の負荷を十分
に補助できる程度の油圧ポンプの発生出力を必要として
いる。一方船舶用では、操舵時の負荷は低速から高速に
なるにしたがって増大する傾向にあり、よって自動車用
の倍力機構の油圧ポンプを使用する場合、第3図で斜線
で示した部分の出力は有効に活用されていない余剰の出
力となっている。この余剰の出力はエンジン低速時によ
り大きく生ずる。
ところで、船舶の前後進切換操作すなわちシフト操作
は、エンジン回転数が低速の時のみ操作されるものであ
り、従って、倍力操舵機構を作動する油圧ポンプを前後
進切換装置の倍力機構に共用することにより、低速域に
おける余剰の出力を有効活用することが可能となる。
[実施例] 以下、本発明を図面に示す実施例に基づいて説明す
る。
第1および第2図には、船舶推進機として船内外機を
例に取った実施例が示されている。第1図において、符
号10で示すエンジンは、船舶の船体内に緩衝ブラケット
12を介して設置され、その出力軸14は船尾板16を貫通し
て、船外に配置される推進ユニット18内に延在してい
る。エンジン10の出力軸14の他端にはブーリ15が設けら
れ、このプーリ15に巻きかけられるベルト17を介して種
々の機器、例えばエンジン冷却水用ポンプ19、倍力操舵
機構に油圧を送るための油圧ポンプ20等が駆動される。
前記推進ユニット18は、エンジン10の出力軸14とユニバ
ーサルジョイント21を介して連結される水平軸22この水
平軸22に一対のかさ歯車23を介して噛合される駆動軸24
を有し、この駆動軸24は推進ユニット18を下方に延在
し、その下端において前後進切換歯車機構26に連結され
る。前後進切換歯車機構26は、ドッグクラッチ28を有
し、このクラッチ28は、後述するケーブルを介して遠隔
操作されるシフトロッド29により作動され、これにより
駆動軸24の回転を正逆いずれかの方向でプロペラ軸30に
伝達し、プロペラ31を回転駆動する。
符号34は前記船尾板16に固定されるジンバルハウジン
グであり、ジンバルハウジング34に対してジンバルリン
グ35が、舵軸36の回りに左右方向に回動可能に支持され
る。ジンバルリング35に対してスイベルブラケット38が
上下に回動可能に支持され、このスイベルブラケット38
は推進ユニット18を担持している。なお符号39は推進ユ
ニット18をチルトアップするための油圧シリンダであ
り、40は前記舵軸36に連結されて船内に伸びる操舵アー
ム、41は船尾板16の内側に固定されて後述する倍力操舵
機構の倍力シリンダユニットを支持するプレートであ
る。
次に第2図に基づいて本発明の倍力機構の一実施例を
説明する。
符号44は、船体内に設けられる操舵ハンドルであり、
この操舵ハンドル44の操作により、ケーブル駆動装置45
を作動させてケーブル46を押し・引きする。ケーブル46
は、アウタチューブ48に挿入された状態でアウタチュー
ブ48と共に船内を延在し、先端部において、ジョイント
47などを介して前記操舵アーム40に連結されている。途
中アウタチューブ48は、アーム49を介し、周知の倍力シ
リンダユニット50の切替弁52に連動可能に連結されてい
る。また前記ケーブル46の先端部は、この倍力シリンダ
ユニット50のピストンロッド54にも前記ジョイント47と
共に連結されている。倍力シリンダユニット50の油入口
56には、エンジン10により駆動される油圧ポンプ20から
の作動オイルが導入され、一方倍力シリンダユニット50
の油出口58から吐出される作動オイルは、送止弁59、オ
イルクーラ60を介し、油留め61に戻される。62はフィル
タ、63は圧力リリーフ弁である。なおオイルクーラ60に
は、エンジン冷却水用ポンプ19によって推進ユニット18
を介して海水が冷却水として導入され、ここでこの倍力
操舵機構の油圧回路のオイルを冷却し、この冷却水はそ
の後エンジン10のウォータジャケット11を経て船外に排
出される。
操舵ハンドル44を操作してケーブル46を第2図の左方
向に押すように作動させると、ケーブル46はピストンロ
ッド54に連結されているのでこのピストンロッド54を押
し出して操舵アーム40を舵軸36の回りに反時計方向に回
動させようとする。しかし、ピストンロッド54の先端に
あるピストン64上室66および下室68にオイルが充満して
いるので、ピストン64の移動に大きな抵抗が作用する。
その反力で、ケーブル46の外周にあるアウタチューブ48
がケーブル46とは反対方向に移動し、この力はアーム49
を介して切替弁52をスライドさせる。これにより、倍力
シリンダユニット50内の各ポートが開閉して油入口56か
らのオイルがピストン64の上室66のみに作用し、ピスト
ン64を第2図の左方向に移動させることにより、大きな
力でピストンロッド54を介し操舵アーム40を反時計方向
に回動させる。操舵ハンドル44を反対方向に操作するこ
とにより、ケーブル46は引き込まれる方向移動し、前述
と逆の作用で操舵アーム40を舵軸36の回りに時計方向に
大きな力で回動させる。
前記油圧ポンプ20からの作動オイルは、途中分岐し
て、シフト装置用の倍力シリンダユニット70にも導入さ
れる。この倍力シリンダユニット70は前述の操舵装置の
倍力シリンダユニット50と実質的に同様な構造を有して
いる。すなわち、船内の運転席近傍に設けられたシフト
レバー72により押し・引きされるケーブル74は、これを
挿通させるアウターチューブ75と共に船内を延存し、ア
ウタチューブ75はその途中でアーム76を介して倍力シリ
ンダユニット70の切替弁78に連動可能に接続されてい
る、倍力シリンダユニット70のピストン79から延びるピ
ストンロッド80は、前記ケーブル74の端部と共に、共通
の移動プレート82に連結される。倍力シリンダユニット
70の油入口83は油圧ポンプ20からの管路が途中分岐して
接続され、一方油出口84は前述の操舵装置の倍力シリン
ダユニット50の油出口58と同様に送止弁59に接続されて
いる。
この実施例ではシフト操作を円滑にするためにシフト
カットアウト装置86が設けらており、このシフトカット
アウト装置86の回転アーム87に前記移動プレート82が接
続されている。前記回動アーム87は、ケーブル88を介し
て、推進ユニット18の前後進切換歯車機構26を切換操作
するシフトロッド29に接続される。ケーブル88が挿通さ
れるアウターチューブ89が偏芯プレート90に係合され、
この偏芯プレート90は回動することにより、エンジン10
を失火させるようになっている。
シフトレバー72の操作によるケーブル74の押し・引き
により、倍力シリンダユニット70のピストンロッド80が
油圧の補助でケーブル74と同方向に移動し、これにより
移動プレート82を大きなトルクで移動させる。これによ
り回動アーム87が回動した際、ケーブル88の移動抵抗に
よってアウタチューブ89が撓むことにより、偏芯プレー
ト90が戻しばね90aの付勢力に抗して回動し、この回動
が回動接点91を回動させて失火スイッチ92をONする。失
火スイッチ92は点火制御回路93に電気的に接続されてこ
れを作動させ、エンジン10を失火させることによりエン
ジン10の駆動トルクを瞬間的に減少させる。これによ
り、前記推進ユニット18の前後進切換歯車機構26のクラ
ッチ28が駆動トルク作用下で前後進歯車に噛み合ったま
ま抜けにくい事態を解消し、円滑なるシフト操作を可能
としている。
このように、操舵装置とシフト装置の夫々の倍力装置
に共用される油圧ポンプ20は、例えば自動車用の倍力操
舵機構を作動させる油圧ポンプのように、使用域で一定
の出力を発生するものである。船における操舵時の負荷
は第3図に示したように、エンジン回転数が低い時は小
さく、従って油圧ポンプ20の発生出力との間に余裕出力
が存在し、エンジン回転数が上昇すると共に大きくなっ
て余裕出力は小さくなる。一方、船のシフト操作は通常
エンジン回転数が低い時に行なわれる。よって、エンジ
ン回転数が小さい時に操舵するとともにシフト操作して
も、前記油圧ポンプ20からの充分な余裕出力でシフト操
作の倍力機構を作動させることができる。
この実施例では、シフト装置の倍力機構にシフトカッ
トアウト装置86が設けられているので、シフト操作時
に、シフトカットアウト装置86が作動して、エンジン10
が失火し、瞬間的に駆動トルクが減少するため、円滑な
るシフトが可能となるとともに、油圧ポンプ20の回転数
が使用域から外れる。これにより操舵用の倍力シリンダ
ユニット50に供給される作動オイルも減少し、操舵が困
難となる。従って、急激な操舵を防止でき、一般に不安
定になりやすいシフト操作時の船の安定を確保すること
もできる。
以上の実施例では、倍力操舵機構用の油圧ポンプをシ
フト装置の倍力機構に共用した例を示したが、前記油圧
ポンプの余裕出力の範囲内であれば、これをスロットル
操作の倍力機構にも共用してもよく、その場合には前述
の倍力シリンダユニットと同様なものをスロットル操作
装置に設ければよい。
[効果] 以上説明したように、本発明によれば、少なくともシ
フト操作を倍力機構によって補助するに際し、別途油圧
ポンプを設ける必要がなくなり、コストの低減並びに部
品点数の低減を達成できるという優れた効果がある。さ
らに、前後進切替の際に推進機の出力を低下させるよう
に構成したため、前後進切替が容易になるとともに、前
後進切替の際の船の安定を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明に係る船舶推進機の倍力機構が適用され
る一例として船内外機を示す一部切り欠き側面図、第2
図は本発明に係る船舶推進機の倍力機構の一実施例を示
す系統図、第3図はエンジン回転数と油圧ポンプ出力と
の関係を船の操舵時の負荷と共に説明するグラフであ
る。 10……エンジン 20……油圧ポンプ 26……前後進切換歯車機構 46……ケーブル 50……倍力シリンダユニット 70……倍力シリンダユニット 74……ケーブル
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B63H 21/21 B63H 25/30 B63J 3/02

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】一定の使用域で略一定の出力を発生する油
    圧ポンプにより倍力機構を作動させる船舶推進機の倍力
    機構において、 前記油圧ポンプにより作動し、操舵を補助する倍力機構
    と、 前記油圧ポンプにより作動し、前後進切替を補助する倍
    力機構と、 前後進切替操作の際に一時的に前記船舶推進機の出力を
    低下させる手段と、 を備える船舶推進機の倍力機構。
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