JP3306836B2

JP3306836B2 - 機関連結クラッチ構造

Info

Publication number: JP3306836B2
Application number: JP12956393A
Authority: JP
Inventors: 敏夫今中; 修司塩崎
Original assignee: Yanmar Co Ltd
Current assignee: Yanmar Co Ltd
Priority date: 1993-05-31
Filing date: 1993-05-31
Publication date: 2002-07-24
Anticipated expiration: 2017-07-24
Also published as: JPH06336936A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、２機関の出力を１つの
プロペラに伝達する２機１軸式船舶の機関連結クラッチ
構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、２機関の出力を１つのプロペ
ラに伝達する２機１軸式船舶の技術は公知とされている
のである。例えば特公平３−２４３９９号公報や特開平
４−３１７８８８号公報に記載の技術の如くである。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】従来から、ワンウェイ
クラッチを用いた機関連結機構が公知とされているので
ある。例えば、図１５に示す如くである。即ち、第１機
関クランク軸１と第２機関フライホイール１２の間を、
ローラーチェーン継手５１により連結し、また第１機関
クランク軸１と第２機関フライホイール１２との間に、
ワンウェイクラッチ５０を介装しているのである。該ワ
ンウェイクラッチ５０は、第２機関が回転しない場合に
は、空回りをして、第１機関のみで出力軸を回転するよ
うに構成しているのである。しかし、該ワンウェイクラ
ッチ５０を介装した従来技術では、連結する２機関の着
火時期を正確にずらすことが出来ないので、どの状態で
着火時期が重なり合うかが特定出来ず、図１６の上段の
図面の如く着火時期が重なり合うと、図１６の下段に示
す図面の如く、２機関により合成されたトルク変動が増
大するのである。このトルク変動の増大により、クラン
ク軸の強度アップが必要となり、また連結時の出力性能
が安定しないという不具合があったのである。

【０００４】また、他の従来技術において図１３に示す
如く、第１機関Ｍ１と第２機関Ｍ２を並列に配置し、ク
ランク軸を機関連結クラッチ構造Ｃにより連結する技術
が公知とされていた。しかし、この場合には船体幅方向
に広いスペースを要するという不具合があったのであ
る。また２機関間のスペースが狭くなり、機関室内での
作業性が悪いという不具合があった。また図１４に示す
如く、第１機関Ｍ１と第２機関Ｍ２を逆転減速機Ｄ１と
Ｄ２の部分で直結する技術では、２台の逆転減速機Ｄ１
とＤ２が必要となり、１機が休止した場合に駆動損失が
大きく、機関２機が同定格回転数でなければならないと
いう不具合があったのである。本発明は以上のような不
具合を解消するものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明が解決しようとす
る課題は以上の如くであり、次に該課題を解決するため
の手段を説明する。即ち、２機関の出力を１つのプロペ
ラに伝達する２機１軸式船舶において、２組の遊星ギヤ
機構を具備し、２機関のクランク軸が前記２組の遊星ギ
ヤ機構のサンギヤと直結し、それぞれのプラネタリーギ
ヤは１本のシャフトで連動し、インターナルギヤの一方
はケースに固定し、他方のインターナルギヤは回転自在
であり、該インターナルギヤや位置決め固定出来る機構
を具備したものである。

【０００６】また、２機関の出力を１つのプロペラに伝
達する２機１軸式船舶において、２機関のクランク軸
は、同変速比のギヤ段を有する一対の変速ギヤに直結
し、最終段の変速ギヤを支持する一対の軸を、位置決め
連結する機構を具備したものである。

【０００７】また、２機関の出力を１つのプロペラに伝
達する２機１軸式船舶において、船体に前後一対に配置
された２機関より、その中間に配置した１つの減速逆転
機に入力する構成とし、一方の機関の出力軸は、連結ク
ラッチを介して、本減速逆転機に入力されるものであ
る。

【０００８】また、２機関の出力を１つのプロペラに伝
達する２機１軸式船舶において、機関を定格出力／回転
数の異なる大小２機関とし、船体に前後一対に配置し、
その中間に配置した１つの減速逆転機に入力し、一方の
機関の出力軸は、連結クラッチを介して減速逆転機に入
力され、該減速逆転機中で大小２機関からの入力は、歯
数の異なるギヤにより動力連結されるものである。

【０００９】

【作用】次に作用を説明する。即ち、機関の回転数を遊
星ギヤ機構により落とした状態で連結ピン４と連結ピン
嵌入孔１４の部分で連結するので、低回転で結合するの
で、結合時の衝撃を緩和することが出来た。また、減速
ギヤ連により、減速した状態でツースクラッチＨによ
り、連結することが出来るので、この場合にも低回転に
よる連結として、衝撃を少なくすることが出来た。ま
た、従来の技術の如く、減速逆転機を２組配置する必要
がなく、１組の減速逆転機Ｋの内部で連結機構を構成す
ることが可能となり、コストを安くかつ構成をコンパク
トにすることが出来たのである。また、機関の直列配置
により機関室のスペースをコンパクトに構成することが
でき、かつコンパクトでありながら、出力アップが可能
となったのである。また２機関を種々の作業に伴う負荷
状態に合わせて連結／開放することにより、機関燃料代
（燃費）の改善を図ることが出来た。また、大小の機関
を連結することが可能となり、作業の負荷状態に応じ
て、大小の機関の運転を選択することが可能となったの
である。

【００１０】

【実施例】次に実施例を説明する。図１は本発明の機関
連結クラッチ構造を介装して２機関を連結した構成の側
面図、図２は２組の遊星ギヤ機構を具備した機関連結ク
ラッチ構造の側面断面図、図３は図２の機関連結クラッ
チ構造により２機関を連結した場合のトルク変動を示す
図面、図４は同変速比のギヤ段を有する変速ギヤに直結
した実施例の側面断面図、図５は位置決め連結機構の実
施例を示す断面図、図６は定位置連結用のシングルポジ
ションタイプツースクラッチの側面断面図、図７は２機
関のクランク軸を同軸配置状態で連結した実施例の側面
図、図８は２機関のクランク軸を異芯配置状態で連結し
た実施例の側面図である。

【００１１】また、図９は大小２機関のクランク軸を異
芯配置状態で連結した実施例の側面図、図１０は機関ク
ランク軸の同軸配置の為の機関連結クラッチ機構の拡大
側面断面図、図１１は機関クランク軸の異芯配置の機関
連結クラッチ機構の拡大側面断面図、図１２は同じく機
関クランク軸の異芯配置の機関連結クラッチ機構の他の
実施例の拡大側面断面図、図１３は２機関を並列配置し
た従来技術の平面図、図１４は２機関を直列配置した従
来技術の平面図、図１５はワンウェイクラッチを介装し
た従来の機関連結クラッチ構造の側面断面図、図１６は
図１５の従来技術の場合のトルク変動を示す図面であ
る。

【００１２】図１において説明する。図１においては、
第１機関Ｍ１と第２機関Ｍ２の間に、遊星ギヤ機構によ
り構成した機関連結クラッチ構造を介装して、両機関を
連結した状態を示している。出力は第１機関Ｍ１の右側
方向に突出した出力軸によりプロペラに伝達される。図
２において、２組の遊星ギヤ機構により構成した機関連
結クラッチ構造を説明する。

【００１３】機関連結クラッチ機構を構成するケースＢ
の内部に、第２機関Ｍ２の第２機関フライホイール１２
を配置し、該第２機関フライホイール１２に第２機関ク
ラッチ軸７を固定している。また、第１機関Ｍ１の第１
機関クランク軸１に高弾性継手５を介装して、第１機関
クラッチ軸６が連結されている。前記第２機関クラッチ
軸７と第１機関クラッチ軸６とを互いに嵌装しあって、
該部分で互いに遊転可能に軸受支持している。そして第
２機関クラッチ軸７の上に１組の遊星ギヤ機構を配置
し、第１機関クラッチ軸６の上に他の１組の遊星ギヤ機
構を設けている。

【００１４】第２機関クラッチ軸７にサンギヤ１９をキ
ー固定し、ケースＢの内側にインターナルギヤ１０を軸
受１３により支持し遊転可能に嵌装している。該サンギ
ヤ１９とインターナルギヤ１０との間に、連結ピン８と
９に遊嵌されたプラネタリーギヤ１６・１７が噛合され
ている。また第１機関クラッチ軸６の上にサンギヤ２０
をキー固定している。またケースＢと一体的に構成した
インターナルギヤ１０と、前記サンギヤ２０との間に、
連結ピン８と９に遊嵌したプラネタリーギヤ１５・１８
が噛合している。そしてケースＢの内部にドーナツ状の
クラッチアクチュエータ３を嵌装しており、該クラッチ
アクチュエータ３に連結ピン４が固定されている。該連
結ピン４は１２０度の等間隔に３本が配置されており、
該連結ピン４の対向する位置のインターナルギヤ１０に
連結ピン嵌入孔１４が穿設されている。

【００１５】上記構成において、インターナルギヤ１０
・１１の歯数を、サンギヤ１９・２０の２倍とし、連結
ピン４を３本とすれば、インターナルギヤ１０・１１の
回転速度で、第１機関Ｍ１と第２機関Ｍ２のクランクの
回転数の２分の１となり、連結ピン４と連結ピン嵌入孔
１４によるクラッチ連結部の回転数は低いので連結衝撃
を減少し、連結部の強度を確保することが出来るのであ
る。また、図３に示す如く、連結ピン４と連結ピン嵌入
孔１４は３箇所でしか連結できないので、着火時期を等
間隔にした状態で連結することが出来るので、連結時の
出力トルクの変動を最小とすることが出来るのである。
また従来は連結クラッチを頻繁に断接することが無かっ
たのであるが、低負荷運転時の燃料代（燃費）向上の為
に機関連結クラッチ構造の断接を負荷状態に合わせて頻
繁に行う場合にも、衝撃が少なくなるのである。

【００１６】また図２において、ケースＢに油圧ポンプ
２１が付設されておりサンギヤ２０の回転をギヤ４９に
より取出し、油圧ポンプ２１を駆動している。該油圧ポ
ンプ２１の圧油がクラッチアクチュエータ３にクラッチ
制御弁を介して供給される。

【００１７】図４に示す機関連結クラッチ構造において
は、図２の如く遊星ギヤ機構の減速機構により、連結ピ
ン４の部分の回転数を低くするのではなくて、減速ギヤ
段を構成して、ツースクラッチＨ部分の回転数を２分の
１に落として、クラッチ連結時の衝撃を減少させてい
る。第２機関フライホイール１２から第２機関クラッチ
軸７に動力伝達し、該第２機関クラッチ軸７に小径ギヤ
２４を噛合し、該小径ギヤ２４がクラッチ軸２２の上に
大径ギヤ２５と噛合している。

【００１８】該クラッチ軸２２にツースクラッチＨのソ
レノイドクラッチ体２７が固定されており、該ソレノイ
ドクラッチ体２７のコイル２９が励磁されることによ
り、大径ギヤ２６側のクラッチ体２８を引きつけて、ク
ラッチツース２７ａ・２８ａを、所定の位置でのみ連結
可能としている。該実施例においては、クラッチツース
２７ａ・２８ａは、図６において示す如く、１箇所のみ
で噛合可能としている。これにより、第１機関Ｍ１と第
２機関Ｍ２の着火時期が重複することが無くなったので
ある。また、クラッチ体２８とソレノイドクラッチ体２
７との連結時の回転数は、クランク軸の回転数の２分の
１とすることが出来たのである。

【００１９】次に図８と図９と図１０において説明す
る。該構成においては、従来ギヤである特開平４−３１
７８８８号公報に記載の技術の如く、減速逆転機Ｋを２
組介装することなく、１組の減速逆転機Ｋにより、第１
機関Ｍ１と第２機関Ｍ２の回転を連結すべく構成してい
る。図７の場合には、第１機関Ｍ１のクランク軸と、第
２機関Ｍ２のクランク軸を同芯上に配置している。また
図８の実施例に於いては、第１機関Ｍ１のクランク軸
と、第２機関Ｍ２のクランク軸を異芯上に配置してい
る。図７，図８のどちらの場合にも、第１機関Ｍ１のク
ランク軸と減速逆転機Ｋとの間に、機関連結クラッチ機
構を介装している。

【００２０】また図９の場合においては、第１機関Ｍ１
を小型機関とし、第２機関Ｍ２を大型機関とし、両機関
を減速逆転機Ｋにおいて連結すべく構成している。第１
機関Ｍ１と減速逆転機Ｋとの間に機関連結クラッチ機構
を介装している。該第１機関Ｍ１と第２機関Ｍ２を、同
芯上に連結する減速逆転機Ｋの構成を図１０において説
明する。図１０においては、連結軸３１が左右の両側に
向けて突出されている。そして該連結軸３１の左側には
第２機関Ｍ２のクランク軸が連結され、右側には第１機
関Ｍ１のクランク軸が機関連結クラッチ機構を介して連
結される。

【００２１】そして、該連結軸３１に固定したベベルギ
ヤ３２がクラッチ軸３４の上のベベルギア３３と噛合し
ている。該クラッチ軸３４の上に、前進クラッチ３６が
介装されており、また前進クラッチ３６と併設して、逆
転クラッチも配置されているが図示されていない。該前
進クラッチ３６又は逆転クラッチを選択的に接合するこ
とにより、出力ギヤ３８と出力軸に前進または後進の回
転が伝達される。

【００２２】図１１の場合には、連結軸３１には第２機
関Ｍ２のクランク軸が連結されるが、第１機関Ｍ１のク
ランク軸は、その下のクラッチ軸３４に異芯状に連結さ
れている。またベベルギア３３と入力軸４０の間にワン
ウェイクラッチにより構成された機関連結クラッチ構造
が介装されている。その他の構成は、図１０の場合と同
じである。

【００２３】図１２は図９の大小機関を連結する為の機
関連結クラッチ構造の構成である。この場合には、ベベ
ルギヤ３２と３３の歯数が相違しており、小型機関と大
型機関の回転数の相違をこのベベルギア３２と３３で合
わせている。その他の構成は図１０・図１１の場合と概
ね同じである。

【００２４】

【発明の効果】本発明は以上の如く構成したので、次の
ような効果を奏するものである。即ち、請求項１の如く
構成したので、機関の回転数を遊星ギヤ機構により落と
した状態で連結ピン４と連結ピン嵌入孔１４の部分で連
結するので、低回転で結合するので、結合時の衝撃を緩
和することが出来たのである。

【００２５】請求項２の如く構成したので、減速ギヤ連
により、減速した状態でツースクラッチＨにより、連結
することが出来るので、この場合にも低回転による連結
として、衝撃を少なくすることが出来たのである。

【００２６】請求項３の如く構成したので、従来の技術
の如く、減速逆転機を２組配置する必要がなく、１組の
減速逆転機Ｋの内部で連結機構を構成することが可能と
なり、コストを安くかつ構成をコンパクトにすることが
出来たのである。また、機関の直列配置により機関室の
スペースをコンパクトに構成することができ、かつコン
パクトでありながら、出力アップが可能となったのであ
る。また２機関を種々の作業に伴う負荷状態に合わせて
連結／開放することにより、機関燃料代（燃費）の改善
を図ることが出来るのである。

【００２７】請求項４の如く構成したので、大小の機関
を連結することが可能となり、作業の負荷状態に応じ
て、大小の機関の運転を選択することが可能となったの
である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の機関連結クラッチ構造を介装して２機
関を連結した構成の側面図。

【図２】２組の遊星ギヤ機構を具備した機関連結クラッ
チ構造の側面断面図。

【図３】図２の機関連結クラッチ構造により２機関を連
結した場合のトルク変動を示す図面。

【図４】同変速比のギヤ段を有する変速ギヤに直結した
実施例の側面断面図。

【図５】位置決め連結機構の実施例を示す断面図。

【図６】定位置連結用のシングルポジションタイプツー
スクラッチの側面断面図。

【図７】２機関のクランク軸を同軸配置状態で連結した
実施例の側面図。

【図８】２機関のクランク軸を異芯配置状態で連結した
実施例の側面図である。

【図９】大小２機関のクランク軸を異芯配置状態で連結
した実施例の側面図。

【図１０】機関クランク軸の同軸配置の為の機関連結ク
ラッチ機構の拡大側面断面図。

【図１１】機関クランク軸の異芯配置の機関連結クラッ
チ機構の拡大側面断面図。

【図１２】同じく機関クランク軸の異芯配置の機関連結
クラッチ機構の他の実施例の拡大側面断面図。

【図１３】２機関を並列配置した従来技術の平面図。

【図１４】２機関を直列配置した従来技術の平面図。

【図１５】ワンウェイクラッチを介装した従来の機関連
結クラッチ構造の側面断面図。

【図１６】図１５の従来技術の場合のトルク変動を示す
図面。

【符号の説明】

Ｍ１第１機関Ｍ２第２機関Ｋ減速逆転機Ｂケース１第１機関クランク軸３クラッチアクチュエータ４連結ピン１２第２機関フライホイール

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F02B 73/00 B63H 23/12 B63H 23/32 F02B 61/04 F16H 37/06 F02B 67/00 F02B 67/04

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】２機関の出力を１つのプロペラに伝達す
る２機１軸式船舶において、２組の遊星ギヤ機構を具備
し、２機関のクランク軸が前記２組の遊星ギヤ機構のサ
ンギヤと直結し、それぞれのプラネタリーギヤは１本の
シャフトで連動し、インターナルギヤの一方はケースに
固定し、他方のインターナルギヤは回転自在であり、該
インターナルギヤや位置決め固定出来る機構を具備した
ことを特徴とする機関連結クラッチ構造。
【請求項２】２機関の出力を１つのプロペラに伝達す
る２機１軸式船舶において、２機関のクランク軸は、同
変速比のギヤ段を有する一対の変速ギヤに直結し、最終
段の変速ギヤを支持する一対の軸を、位置決め連結する
機構を具備したことを特徴とする機関連結クラッチ構
造。
【請求項３】２機関の出力を１つのプロペラに伝達す
る２機１軸式船舶において、船体に前後一対に配置され
た２機関より、その中間に配置した１つの減速逆転機に
入力する構成とし、一方の機関の出力軸は、連結クラッ
チを介して、本減速逆転機に入力されることを特徴とす
る機関連結クラッチ構造。
【請求項４】２機関の出力を１つのプロペラに伝達す
る２機１軸式船舶において、機関を定格出力／回転数の
異なる大小２機関とし、船体に前後一対に配置し、その
中間に配置した１つの減速逆転機に入力し、一方の機関
の出力軸は、連結クラッチを介して減速逆転機に入力さ
れ、該減速逆転機中で大小２機関からの入力は、歯数の
異なるギヤにより動力連結されることを特徴とする機関
連結クラッチ構造。