JP3621142B2

JP3621142B2 - 船舶用減速逆転機の油圧制御機構

Info

Publication number: JP3621142B2
Application number: JP00708295A
Authority: JP
Inventors: 和好原田; 純一常陸; 秀夫三竿
Original assignee: Yanmar Co Ltd
Current assignee: Yanmar Co Ltd
Priority date: 1995-01-20
Filing date: 1995-01-20
Publication date: 2005-02-16
Anticipated expiration: 2020-02-16
Also published as: JPH08200405A

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、前進多段変速式とした船舶用減速逆転機の中立時に出力軸の回転を停止する為の、油圧機構に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、エンジンのトルクを負荷の変化に対し有効に伝える為、前進減速比を多段に変速できるように構成した船舶用減速逆転機も公知となっており、この油圧制御機構について図４より説明する。
図４は、前進二段・後進一段切換式の減速逆転機の油圧回路図である。作動油ポンプＯＰより、上流油路Ｒ１を前進・後進・中立の３段に切換可能な切換弁ＳＶ’に接続し、該切換弁ＳＶ’を介して前進用油路Ｒ２、後進用油路Ｒ３を延設し、該後進用油路Ｒ３は直接的に後進用油圧クラッチＲＣに配管しており、該前進用油路Ｒ２は、更に前進１速・前進２速の２段に切換可能な前進変速用切換弁ＦＳＶを介して前進１速用油路Ｒ２ａ、前進２速用油路Ｒ２ｂに分岐し、各々前進１速用油圧クラッチＦＣ１、前進２速用油圧クラッチＦＣ２に配管されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
そして、図４に示す如き、前進多段切換式とした従来の減速逆転機において問題となるのは、クラッチ中立時に関わらず、スクリューが微速にて前進駆動してしまうことである。各油圧クラッチには、図４図示の如く、潤滑油路Ｒ４より潤滑油が、焼付防止のために常時供給されているので、切換弁ＳＶを中立にして、作動油供給を絶っても、各油圧クラッチは、ひきずりトルクが発生する状態となっている。
【０００４】
もしも、前進用と後進用の油圧クラッチが各々一個（或いは同数）配設されていれば、潤滑油を得ての前進用油圧クラッチによるひきずり力と後進用油圧クラッチによるひきずり力とが相殺し、出力軸ＯＰＳは、完全に停止する。
しかし、前進用の油圧クラッチが二つあることから、前進用の油圧クラッチに対しての潤滑油が、後進用に対しての潤滑油の二倍供給されることとなり、従って、出力軸ＯＰＳに僅かに前進側につれまわってしまう。この事態が発生すると、船舶を停止して網やロープ等を水中に降ろした場合に、これらが絡みつくおそれがあるという不具合がある。
【０００５】
従来は、中立時に出力軸ＯＰＳを完全停止するために、ディスクブレーキを設けており、ブレーキ作動油の油路として、上流油路Ｒ１よりブレーキ油路Ｒ６を分岐させている。該ブレーキ油路Ｒ６には、切換弁ＳＶ’が中立時に作動油が流入する構成となっており、また、ブレーキバルブＢＶを介設して、ブレーキ圧を調圧可能としている。
このようなディスクブレーキを装着するのはコストが高くなり、また、中立時に出力軸ＯＰＳが回転してしまうかどうかに関わらずブレーキパッドを使用するので、ブレーキパッドの摩耗も早く、メンテナンス作業の頻度も高くなる。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、以上のような課題を解決するために、次のような手段を用いるものである。
請求項１においては、複数個の前進用油圧クラッチＦＣと一個の後進用油圧クラッチＲＣを有する船舶用減速逆転機の油圧制御機構において、前進、後進、中立を切換える切換弁ＳＶ’に、中立時に開弁するポートを設け、該切換弁ＳＶ’の上流油路Ｒ１より副後進用油路Ｒ３’を分岐させ、前記副後進用油路Ｒ３’は、副作動油調圧弁Ｖ２’と、中立時に開弁するポートを介して後進用油路Ｒ３に接続され、前記上流油路Ｒ１における該副後進用油路Ｒ３’よりも前行程においてパイロット油路Ｒ５を分岐し、該パイロット油路Ｒ５はガバナバルブＧＶを介して、該副作動油調圧弁Ｖ２’にパイロット圧を送るように構成し、該副作動油調圧弁Ｖ２’は通常は閉弁状態で、パイロット圧がかかると開弁する構成とし、該パイロット圧油は出力軸ＯＰＳが前進駆動している時に、前記ガバナバルブＧＶが開弁し、副作動油調圧弁Ｖ２’にバイロット圧が供給され開弁し、後進用油圧クラッチＲＣに対して、出力軸ＯＰＳを停止するだけの作動油が供給されるように構成したものである。
【０００７】
請求項２においては、請求項１記載の船舶用減速逆転機の油圧制御機構において、該後進用油圧クラッチＲＣへの作動油圧が、該潤滑油によるひきずりトルクを上まわって出力軸ＯＰＳが後進駆動した場合に、ガバナバルブＧＶより直ちにパイロット圧が下がり該副作動油調圧弁Ｖ２’は閉弁し、該副後進用油路Ｒ３’からの作動油供給は停止すべく構成したものである。
【０００８】
【作用】
次に、以上のような手段を用いることによる作用を説明する。
即ち、前進段を多段に設定した減速逆転機において、中立時に作動油を後進用油圧クラッチに送るようにしたので、前進用油圧クラッチに余分に供給される潤滑油によるひきずりトルクを相殺することで、出力軸を停止することができる。
【０００９】
【実施例】
本発明の解決すべき課題及び構成は以上の如くであり、次に添付の図面に示した本発明の実施例を説明する。
図２は本発明に係る前進２段変速式の船舶用減速逆転機の油圧回路図である。
図２より、前進多段変速式減速逆転機の油圧機構について説明する。なお、図２において、図１中の符号と同一符号のものは同一部材を示す。この減速逆転機においては、出力軸ＯＰＳの油圧クラッチとして、前進１速用油圧クラッチＦＣ１、前進２速用油圧クラッチＦＣ２、そして後進用油圧クラッチＲＣが備えられている。
【００１０】
作動油タンクＴより作動油ポンプＯＰにて上流油路Ｒ１を経て、前進、後進、中立の３段切換式の切換弁ＳＶ’に作動油を供給し、該切換弁ＳＶ’より前進用油路Ｒ２、後進用油路Ｒ３、潤滑油用油路Ｒ４が分岐していて、後進用油路Ｒ３は直接的に後進用油圧クラッチＲＣに配管されている。
一方、前進用油路Ｒ２は、更に１速・２速の２段切換式の前進変速用切換弁ＦＳＶが配管されて、前進１速用油路Ｒ２ａ、前進２速用油路Ｒ２ｂに分岐し、それぞれ前進１速用クラッチＦＣ１、後進２速用クラッチＦＣ２に配管される。
また、潤滑油用油路Ｒ４は、作動油調圧弁Ｖ２、オイルクーラーＣ、コシ器Ｋ、潤滑油調圧弁Ｖ３等を経て、各油圧クラッチＦＣ１、ＦＣ２、ＲＣに常時、潤滑油を供給する。この潤滑油用油路Ｒ４において、作動油調圧弁Ｖ２は、前進用油路Ｒ２、後進用油路Ｒ３への油圧を一律に調整している。
【００１１】
そして、本実施例においては、更に、切換弁ＳＶ’に、中立時に開弁するポートを設け、上流油路Ｒ１より副後進用油路Ｒ３’を分岐させて、後進用油路Ｒ３に接続しており、その途中に該ポートを介設している。
また、該副後進用油路Ｒ３’における該切換弁ＳＶ’より前行程には、副作動油調圧弁Ｖ２’を介設し、また、上流油路Ｒ１における該副後進用油路Ｒ３’よりも前行程において、パイロット油路Ｒ５を分岐させており、該パイロット油路Ｒ５は、ガバナバルブＧＶを介して、該副作動油調圧弁Ｖ２’にパイロット圧を送るようにしている。該副作動油調圧弁Ｖ２’は、通常は閉弁していて、パイロット圧がかかると開弁する構成となっており、該パイロット圧油は、出力軸ＯＰＳが前進駆動している時にガバナバルブＧＶより供給されるものである。
【００１２】
このような構成の減速逆転機において、該切換弁ＳＶ’を中立段にした時に、出力軸ＯＰＳが駆動している間、副作動油調圧弁Ｖ２’が開弁して、作動油が、上流油路Ｒ１より副後進用油路Ｒ３’を経て後進用油路Ｒ３に入り込み、後進用油圧クラッチＲＣに供給される。即ち、作動油供給は、中立時には該切換弁ＳＶ’から延設される前進用油路Ｒ２（前進１速用油路Ｒ２ａ、前進２速用油路Ｒ２ｂ）からも後進用油路Ｒ３からもなされず、該副後進用油路Ｒ３’からの後進用油圧クラッチＲＣへの作動油供給のみである。
【００１３】
しかし、各油圧クラッチＦＣ１、ＦＣ２、ＲＣには、前記の如く、常時、潤滑油が供給されており、前進用の油圧クラッチが二個設けられていることから、中立状態でも前進１速・２速用油圧クラッチＦＣ１・ＦＣ２に余分に潤滑油圧がかかる。該副後進用油路Ｒ３’からの該副後進用油圧クラッチＲＣへの作動油圧は、これを相殺するものであり、即ち、潤滑油圧にて前進駆動しようとする該出力軸ＯＰＳを、作動油圧による後進駆動力にて停止させるのである。
なお、該後進用油圧クラッチＲＣへの作動油圧が、該潤滑油によるひきずりトルクを上まわって出力軸ＯＰＳが後進駆動した場合には、ガバナバルブＧＶより直ちにパイロット圧が下がり該副作動油調圧弁Ｖ２’は閉弁し、該副後進用油路Ｒ３’からの作動油供給は停止する。
【００１４】
次に、図１と図３について説明する。
従来、前進時或いは後進時において、一定の低速度（エンジンアイドリング回転以下のプロペラ回転）で航行できるように構成した船舶用減速逆転機は公知（実公昭５５−１０６８４号等）となっている。
【００１５】
この船舶用減速逆転機の油圧制御機構を図３より説明する。
図３は、低速弁を備えた前進・後進一段切換式の減速逆転機の油圧回路図である。
スクリューを具備する出力軸ＯＰＳのクラッチとなる油圧クラッチが、前進用油圧クラッチＦＣ、後進用油圧クラッチＲＣと、前進・後進それぞれ一個ずつ備えられており、作動油ポンプＯＰより前進・後進・中立の３段に切換可能な切換弁ＳＶに上流油路Ｒ１を接続し、該切換弁ＳＶより前進用油圧クラッチＦＣ、後進用油圧クラッチＲＣに各々前進用油路Ｒ２、後進用油路Ｒ３を配管している。
【００１６】
更に、ガバナバルブＧＶの制御によって作動油の通過量を制限するよう構成された低速弁ＴＶが、該作動油タンクＴと該切換弁ＳＶとの間の上流油路Ｒ１に介設されている。
即ち、切換弁ＳＶの前行程に低速弁ＴＶを配設して、油圧クラッチＦＣ・ＲＣに低油圧をかけて、半クラッチのような状態にして、前進時も後進時も低速航行できるようにしているのである。
【００１７】
まず、低速度航行を可能とした図３図示の従来の減速逆転機において問題となるのは、前進停止（或いはその後、後進）すべく、切換弁ＳＶを後進段に切り換えた場合に、低速弁ＴＶが作動している状態で後進段に入れても、後進用油圧クラッチＲＣへの作動油供給量が絞られているために、ブレーキ効果が弱い点である。すなわち、後進切換にて急速に前進停止しようと思えば、まず低速弁ＴＶによる作動油制御を解除して、後進用油圧クラッチＲＣに高圧の作動油をかけるようにしなければならず、咄嗟の場合に取る操作としては煩雑過ぎる。
【００１８】
また、低速弁ＴＶが切換弁ＳＶの前行程に配設されているので、低速航行時には低速弁ＴＶにて絞られて低圧となった作動油が切換弁ＳＶに流入することとなり、圧力損失が多く、また、この時に切換弁ＳＶを操作しても、応答性が悪い。
【００１９】
本構成では、上記の不具合を解消する為に、次の如く構成したものである。
前進用及び後進用の油圧クラッチへの作動油供給を切換弁ＳＶにて切り換えるよう構成した船舶用減速逆転機の油圧制御機構において、該切換弁ＳＶより後行程の前進用油圧クラッチＦＣへの油路のみに、圧油供給量を制限する低速弁ＴＶを配設したことを特徴とする船舶用減速逆転機の油圧制御機構である。
【００２０】
次のような作用をする。
低速弁にて低速航行可能とした減速逆転機において、切換弁の後行程の前進用油圧クラッチへの油路にのみ低速弁を配設することで、低速弁を使用して、減速にて前進航行している状態から後進切換した際に、後進用油圧クラッチには、減速弁を通過しない高圧の油圧がかかることとなり、直ちに出力軸を後進駆動に切り換えることができる。また、切換弁には、常時、高圧の作動油が流入し、圧力損失を低減できる。
【００２１】
図１は本構成に係る低速弁を設けた船舶用減速逆転機の油圧回路図である。
まず、一定の低速度での航行を可能とした図１図示の減速逆転機の構成より説明する。
スクリューを具備する出力軸ＯＰＳの前後進切換用クラッチとして、前進用油圧クラッチＦＣと後進用油圧クラッチＲＣが備えられている。
該出力軸ＯＰＳの回転数は、ガバナバルブＧＶにて制御される。そして、油圧回路として、作動油タンクＴより作動油ポンプＯＰにて圧油供給される上流油路Ｒ１が、前進・後進・中立の３段に切換可能な切換弁ＳＶを介して、前進用油路Ｒ２、後進用油路Ｒ３、潤滑油用油路Ｒ４の３本に分岐している。
なお、上流油路Ｒ１において、Ｋはコシ器、Ｖ１は安全弁である。
【００２２】
該前進用油路Ｒ２は、前進用油圧クラッチＦＣに作動油を供給すべく配管されているが、その途中に、低速弁ＴＶが介設されている。該低速弁ＴＶは、設定した一定の低速度で出力軸ＯＰＳを回転させるべく、ガバナバルブＧＶの制御にて摺動制御され、該前進用油路Ｒ２内の作動油通過量を制限する。
そして、前進用油圧クラッチＦＣに低油圧をかけて、半クラッチのような状態にして、一定の低速度で航行できるようにしている。
【００２３】
該後進用油路Ｒ３は、該切換弁ＳＶより直接的に後進用油圧クラッチＲＣに配管されており、後進設定時には、作動油ポンプＯＰにて圧送され、切換弁ＳＶを通過した高圧の作動油が常に供給される。
従って、後進時においては、前進時に可能であった低速航行ができないが、前進重視の船舶においては、後進時においてこのような航行は殆ど必要がないので、不都合はない。
【００２４】
更に、該潤滑油用油路Ｒ４は、作動油調圧弁Ｖ２、警報器ＰＳ、オイルクーラーＣ、コシ器Ｋ、潤滑油調圧弁Ｖ３を経て、分岐し、前進用油圧クラッチＦＣ、後進用油圧クラッチＲＣに潤滑油を供給すべく配管されている。
なお、各油路において、Ｐは、圧力計である。
【００２５】
以上のような構成において、低速弁ＴＶを用いて低速度前進航行をしている状態から、切換弁ＳＶを後進段に切り換える場合、切換弁ＳＶには、該低速弁ＴＶよりも前行程であるから、高圧の作動油が流入していて、更に、その高圧作動油が後進用油路Ｒ３にて作動油が直接的に後進用油圧クラッチＲＣに供給され、直ちに後進用油圧クラッチＲＣが係合状態となる。
即ち、低速弁ＴＶを操作しなくても、切換弁ＳＶを後進段に切り換えれば、直ちにブレーキがかかり、或いはそのまま後進航行に入ることができるのである。
【００２６】
以上のように構成したことにより、一定の低速度での航行を可能とするよう、低速弁を設けた船舶用減速逆転機の油圧制御機構において、あまり必要でない後進時における一定低速度航行機能を割愛し、前進時のみ低速度航行できるよう、切換弁の後行程の前進用油路に低速弁を設けたので、前進低速度航行より直ちに停止、或いは後進に切り換えるにおいて、後進用クラッチが切換弁より直接の高圧の油圧により急速、円滑に入り、ブレーキ性能が向上する。
【００２７】
【発明の効果】
本発明は以上のように構成したので、次のような効果を奏する。
請求項１・請求項２の如く構成したので、前進用の油圧クラッチを複数設けて多段に変速可能とした船舶用減速逆転機において、中立時には、後進用油圧クラッチに作動油を供給することで、前進用油圧クラッチに余分に供給されて出力軸を前進駆動させてしまう潤滑油によるひきずりトルクを相殺し、出力軸を完全に停止させるので、中立時に関わらずスクリューが回転して、ロープや網等を絡めてしまうような不具合を解消することが出来るのである。
。
【図面の簡単な説明】
【図１】低速弁を設けた船舶用減速逆転機の油圧回路である。
【図２】本発明に係る前進２段変速式の船舶用減速逆転機の油圧回路である。
【図３】従来の低速弁を設けた船舶用減速逆転機の油圧回路である。
【図４】従来の前進２段変速式の船舶用減速逆転機の油圧回路である。
【符号の説明】
ＯＰＳ出力軸
ＯＰ作動油タンク
ＳＶ切換弁
ＳＶ’ 切換弁
ＴＶ低速弁
ＦＳＶ前進変速用切換弁
Ｖ２作動油調圧弁
Ｖ２’ 副作動油調圧弁
Ｖ３潤滑油調圧弁
ＧＶガバナバルブ
Ｒ１上流油路
Ｒ２前進用油路
Ｒ２ａ前進１速用油路
Ｒ２ｂ前進２速用油路
Ｒ３後進用油路
Ｒ３’ 副後進用油路
Ｒ４潤滑油用油路

Claims

複数個の前進用油圧クラッチＦＣと一個の後進用油圧クラッチＲＣを有する船舶用減速逆転機の油圧制御機構において、
前進、後進、中立を切換える切換弁ＳＶ’に、中立時に開弁するポートを設け、該切換弁ＳＶ’の上流油路Ｒ１より副後進用油路Ｒ３’を分岐させ、前記副後進用油路Ｒ３’は、副作動油調圧弁Ｖ２’と、中立時に開弁するポートを介して後進用油路Ｒ３に接続され、
前記上流油路Ｒ１における該副後進用油路Ｒ３’よりも前行程においてパイロット油路Ｒ５を分岐し、該パイロット油路Ｒ５はガバナバルブＧＶを介して、該副作動油調圧弁Ｖ２’にパイロット圧を送るように構成し、
該副作動油調圧弁Ｖ２’は通常は閉弁状態で、パイロット圧がかかると開弁する構成とし、該パイロット圧油は出力軸ＯＰＳが前進駆動している時に、前記ガバナバルブＧＶが開弁し、副作動油調圧弁Ｖ２’にバイロット圧が供給され開弁し、後進用油圧クラッチＲＣに対して、出力軸ＯＰＳを停止するだけの作動油が供給されるように構成したことを特徴とする船舶用減速逆転機の油圧制御機構。
請求項１記載の船舶用減速逆転機の油圧制御機構において、該後進用油圧クラッチＲＣへの作動油圧が、該潤滑油によるひきずりトルクを上まわって出力軸ＯＰＳが後進駆動した場合に、ガバナバルブＧＶより直ちにパイロット圧が下がり該副作動油調圧弁Ｖ２’は閉弁し、該副後進用油路Ｒ３’からの作動油供給は停止すべく構成したことを特徴とする船舶用減速逆転機の油圧制御機構。