JP3730344B2 - 湿式多板クラッチの潤滑油供給機構 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、船舶用減速機等の入力軸・出力軸間に介設される、湿式多板クラッチに対する潤滑油供給機構に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、船舶用減速機等において、入力軸・出力軸間に湿式多板クラッチ（油圧クラッチ）を介設したものは公知となっている。例えば、特開平７−０９６８９４号公報において開示されている。
即ち、出力軸にスプラインギアを圧接して環設固定し、そのスプラインギアの外周曲面上に複数枚のスチール板を摺動自在に嵌合し、一方、入力軸に対して出力軸芯方向に摺動自在に取り付けた複数の摩擦板を、各々、スチール板とスチール板との間に配設して構成したものである。
この湿式多板クラッチのスチール板と摩擦板を、作動油圧にてスプライン上を摺動させ、全スチール板及び摩擦板を圧着して、入力軸と出力軸とがクラッチ接合することとなる。
【０００３】
また、この湿式多板クラッチに対しては、特に半クラッチ時における摩擦板やスチール板の焼き付きを防止するとともに、クラッチ切り操作時に速やかに摩擦板・スチール板同士が離間する圧力を得るように潤滑油が供給される。
この潤滑油路として、従来は、前記の特開平７−０９６８９４号公報に開示されるように、スプラインギア内に、出力軸芯方向の一本の幹油路より、該スプラインギアの外周曲面に開口する（即ち湿式多板クラッチに連通する）出力軸径方向の複数の枝油路を分岐させてなる油路を、複数個、出力軸芯方向に見て、出力軸周りに放射状に穿孔配設している。
そして、該幹油路より更に出力軸径方向の一本の油路を連接して、スプラインギア内周面と出力軸外周面との圧接部分に開口させており、この開口部に対して、出力軸芯に設けた潤滑油路より分岐して、出力軸外周部に開口する出力軸径方向の油路が穿設されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
前記の従来における湿式多板クラッチに対する潤滑油供給機構では、湿式多板クラッチへの供給用潤滑油は、スプラインギア内周面と出力軸外周面との圧接部分より採っており、そのため、前記の如く、出力軸内において、出力軸芯に設けた潤滑油路より分岐して、出力軸外周部に開口する出力軸径方向の油路を穿設しており、この油路からの漏油のため、スプラインギアと出力軸との圧着が不十分になってしまうおそれがあった。
【０００５】
更に、スプラインギア内にて、幹油路を介して、複数の枝油路に潤滑油が分岐供給される過程において、潤滑油源（出力軸とスプラインギアとの圧接部）より距離が遠い枝油路ほど、行き届く潤滑油量が少なくなる。このように、湿式多板クラッチにおける潤滑油の供給量が不均等であり、充分に潤滑油が供給されない箇所では、スチール板や摩擦板の焼き付きが生じてしまうおそれがある。
【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べく、次のような手段を用いるものである。
入力軸（５）に対して出力軸（１）を接離可能とすべく、出力軸（１）の周囲にスプラインギア（２）を環設固定し、該スプラインギア（２）の外周曲面上に湿式多板クラッチを取り付けた構成において、該湿式多板クラッチに対して潤滑油を供給するための機構であって、該スプラインギア（２）の端部平面に入口開口部を有し、その外周曲面に出口開口部を有する複数の潤滑油路（３）を、該スプラインギア（２）の周りに放射状に穿孔配設し、該スプラインギア（２）の端部平面に取り付けた潤滑油ハウジング（４）内に、該潤滑油路（３）の入口開口部を臨ませ、前記入力軸（５）の軸芯線上に穿設した潤滑油路（５ｂ）に連通すべく、出力軸（１）の軸芯線上に潤滑油主路（１ｂ）を穿設し、該潤滑油主路（１ｂ）より径方向に連絡油路（１ｃ）を分岐して、該連絡油路（１ｃ）を前記潤滑油室凹部（２ｂ）内に内嵌した潤滑油ハウジング（４）の内側に形成される潤滑油室に連通し、前記各潤滑油路（３）を、該スプラインギア（２）の端部平面に開口する出力軸芯線と平行な一本の幹油路（３ａ）と、該スプラインギア（２）の外周曲面に開口する出力軸径方向の複数の枝油路（３ｂ）とを連接して構成し、該幹油路（３ａ）は複数の異なる長さのものを配置すると共に、長さが異なる幹油路（３ａ）を出力軸（１）周りに交互に配設し、各幹油路（３ａ）に連接する枝油路（３ｂ）による潤滑油供給域を湿式多板クラッチの全長域の中で限定し、該一幹油路（３ａ）における複数の枝油路（３ｂ）は、その幹油路（３ａ）の入口開口部に近いものほど口径を小さくしたものである。
【０００７】
【発明の実施の形態】
本発明の湿式多板クラッチの潤滑油供給機構について、添付の図面を基に説明する。
図１は本発明の潤滑油供給機構を採用する舶用減速機における湿式多板クラッチ配設部分の側面断面図である。
【０００８】
図２はスプラインギア２の入力端側正面図、
図３は幹油路３ａの長さを複数設定したスプラインギア２の側面断面図、
図４は幹油路３ａの長さを複数設定し、かつ枝油路３ｂの口径を複数設定したスプラインギア２の側面断面図である。
【０００９】
まず、図１より本発明の湿式多板クラッチ（油圧クラッチ）を有する舶用減速機の概略構成を説明する。
減速機ハウジング内に、入力軸５が軸支され、その出力側端に出力軸１の入力端嵌入部１ａが回動自在に嵌入されて、入力軸５・出力軸１を連接している。
該出力軸１には、減速用ギア（図示せず）が付設されていて、減速機ハウジング１０内に内設されている減速用の諸ギアと噛合して、減速作用を受け、その出力端に連接されるプロペラ（図示せず）と一体に回転するものである。
【００１０】
本発明に係る湿式多板クラッチは、入力軸５と出力軸１とを直接的にクラッチ接合させて、入力軸５と同一方向に出力軸１を回転させるための前進用クラッチＣ１として使用されるものである。この前進用クラッチＣ１の構成について説明する。
出力軸１にスプラインギア２が圧接されて環設固着されており、スプラインギア２外周に形成されるスプラインに沿って、軸方向に摺動可能に多板状のスチール板６・６・・・が嵌合されている。
一方、入力軸５の端部には、一体状にクラッチハウジング８が、該スプラインギア２を囲むような状態で固設されており、該クラッチハウジング８の内周部にて、摩擦板７・７・・・が、軸方向に摺動自在に嵌合され、各摩擦板７は、各スチール板６・６間に配設される。
【００１１】
入力軸５の出力側端には、軸方向に摺動自在に、前進クラッチ用作動筒９が付設されており、前進駆動時には、入力軸５内の作動油路５ａ内より供給される作動油圧にて、前進クラッチ用作動筒９が押され、スチール板６及び摩擦板７を押して摺動させ、全スチール板６及び摩擦板７を圧着する。
この作動油圧を少なくすれば、前進クラッチ用作動筒９の摺動量が少なくなり、前進用クラッチＣ１を半クラッチ状態にすることができる。
【００１２】
なお、図１において、出力軸１より上側に図示される前進クラッチＣ１は、前進クラッチ用作動筒９に押されて接合状態となっており、下側に開示されている前進クラッチＣ１は、前進クラッチ用作動筒９が非作動状態で、離間状態となっている。
図１図示の出力軸１の上側と下側に図示される前進クラッチＣ１は、実際はスプラインギア２周囲に配設される一体のものであり、図１のようにバラバラな状態を呈することはあり得ないが、クラッチ接合状態と離間状態とを示すため、便宜上、このように図示している。
【００１３】
なお、減速機ハウジング１１内にて、その他の湿式多板クラッチ（油圧クラッチ）として、後進用クラッチＣ２が内設されている。後進駆動時には、後進クラッチ用作動筒１２が、作動油圧にて後進クラッチＣ２を接合し、ギア機構を介して、出力軸１を入力軸５とは反対方向に回転させる。（この時、前進クラッチＣ１は離間されているので、出力軸１は入力軸５に対して自由に回動自在となっている。）
【００１４】
本発明に係る湿式多板クラッチである前進クラッチＣ１への潤滑油供給機構について図１乃至図４より説明する。
スプラインギア２の中心部にて、出力軸１を嵌合するための出力軸孔２ａを貫通させるとともに、その入力軸５への連接側の端部平面には、図１の如くに潤滑油ハウジング４を内嵌可能に、潤滑油室用凹部２ｂを凹設している。そして、該スプラインギア２内において、潤滑油室凹部２ｂにおける該端部平面に入口開口部を有し、かつ、外周曲面に出口開口部を有して、両開口部を連通する潤滑油路３・３・・・を、図２の如く、出力軸孔２ａの周りに放射状に配設している。
【００１５】
各潤滑油路３は、スプラインギア２の端部平面に入口開口部を有する軸芯線と平行な一本の幹油路３ａより、スプラインギア２の外周曲面に出口開口部を有する複数の径方向の枝油路３ｂ・３ｂ・・・を分岐させた構成となっている。
【００１６】
ここで、前進クラッチＣ１への潤滑油の供給過程について図１より説明する。
入力軸５の軸芯線上に穿設した潤滑油路５ｂに連通すべく、出力軸１の軸芯線上に潤滑油主路１ｂが穿設されており、該潤滑油主路１ｂより径方向に連絡油路１ｃが分岐して、潤滑油室凹部２ｂ内に内嵌した潤滑油ハウジング４の内側に形成される潤滑油室に連通している。
内燃機関が駆動されて入力軸５が回転すると、該潤滑油路５ｂ内を出力軸１に向けて潤滑油が流れ、該潤滑油主路１ｂ及び連絡油路１ｃを介して、潤滑油ハウジング４内に形成される潤滑油室に潤滑油が供給され、該潤滑油室に向けられた各潤滑油路３の幹油路３ａの入口開口部に潤滑油が導入され、各潤滑油路３の枝油路３ｂ・３ｂ・・・のスプラインギア２の外周曲面における出口開口部より潤滑油が流出して、前進クラッチＣ１に潤滑油が供給されるのである。
【００１７】
本発明では、このように、前進クラッチＣ１への潤滑油を、潤滑油ハウジング４を出力軸１、及びスプラインギア２の端部平面に取り付けて形成した潤滑油室より導入するものとすることにより、従来技術で述べたような、出力軸１外周面とスプラインギア２内周面との接合部に潤滑油を供給する油路は不要となり、この油路からの漏油によって出力軸１とスプラインギア２との圧着が不十分になるという事態は回避される。
【００１８】
なお、出力軸１よりスプラインギア２を脱却するには、潤滑油を出力軸１とスプラインギア２との圧接部に流し込み、この部分に潤滑性を付与して圧着度を緩和する。この圧油供給のため、出力軸１外周に抜き用油溝１ｆを設け、抜き用油路１ｄ・１ｅにより、潤滑油ハウジング４内の潤滑油室に連通させている。該抜き用油路１ｄの潤滑油室への開口部には、通常、栓１０を施して、抜き用油路１ｄ・１ｅ・抜き用油溝１ｆに潤滑油が浸入しないようにしている。そして、スプラインギア２を出力軸１より脱却する時に、該栓１０を抜き、潤滑油室内の潤滑油を、抜き用油路１ｄ・１ｅを介して抜き用油溝１ｆに流し込み、該抜き用油溝１ｆからの漏油が出力軸１外周面とスプラインギア２内周面との間に浸透して、抜きやすくするのである。
【００１９】
次に、前進用クラッチＣ１の全スチール板６及び摩擦板７に均等に潤滑油を供給するための潤滑油路３の構成について説明する。
図１図示のスプラインギア２に設けた全潤滑油路３は、全て同一構成、即ち幹油路３ａの長さは一定で、前進用クラッチＣ１の全長域に潤滑油を供給するだけの数の枝油路３ｂ・３ｂ・・・を配設しており、各枝油路３ｂの口径も一定である。この場合、一本の幹油路３ａに連通する枝油路３ｂの数はかなり多く、しかも、幹油路３ａの最も奥部に連通する枝油路３ｂは、該幹油路３ａの入口開口部よりかなり遠くなっている。
このようなことから、幹油路３ａの入口開口部より遠い枝油路３ｂほど、潤滑油が充分に行き届かなくなり、この枝油路３ｂより潤滑油を供給される、即ち、前進クラッチ用作動筒９より遠い部分（以後、潤滑油路３の入口開口部または前進用作動筒９より遠い側を奥側、近い側を手前側とする。）のスチール板６や摩擦板７には、潤滑油が充分に供給されずに、焼き付き等を発生するおそれがある。
【００２０】
奥側のスチール板６や摩擦板７にも充分な潤滑油が供給されるようにするにはまず、一本の幹油路３ａに連接する枝油路３ｂの数を減らすことが考えられる。そこで、図３図示のスプラインギア２の如く、異なる長さの幹油路３ａを有する二種類の潤滑油路３（Ａ）及び３（Ｂ）を構成する。潤滑油路３（Ａ）は、最も奥側のスチール板６・摩擦板７に対して潤滑油を供給可能に、前進クラッチＣ１全長分の長さＬ１の幹油路３ａを有し、この幹油路３ａからは、前進クラッチ用作動筒９より一定距離Ｌ２以上奥側のスチール板６・摩擦板７に潤滑油を供給すべく、数を限定して（本実施例では３本の）枝油路３ｂ・３ｂ・・・を分岐させている。
一方、潤滑油路３（Ｂ）は、潤滑油路３（Ａ）の最も手前側の枝油路３ｂよりも手前側域のスチール板６・摩擦板７に潤滑油を供給可能に、一定距離Ｌ２（Ｌ２＜Ｌ１）の長さの幹油路３ａを有し、この幹油路３ａからはこの域内でのスチール板６・摩擦板７に潤滑油を供給すべく、数を限定して（本実施例では３本の）枝油路３ｂ・３ｂ・・・を分岐させている。
【００２１】
そして、潤滑油路３を出力軸１周りに放射状に配設するに際しては、図２に示す如く、幹油路３ａの長さの異なる潤滑油路３（Ａ）・３（Ｂ）を交互にして配設し、前進クラッチＣ１の手前側或いは奥側に潤滑油が偏在することのないように、その全長域にて均等に潤滑油が供給されるようにしている。
【００２２】
なお、図３及び図４図示の本実施例では、幹油路３ａの長さを二種類設定し、二種類の潤滑油路３（Ａ）・３（Ｂ）を設けいてるが、更に幹油路３ａについて何種類かの長さを設定し、それに応じて潤滑油路３の種類を増やしてもよい。こうして構成した潤滑油路３を出力軸１周りに放射状に配設するに際しては、同様に、同一の長さの幹油路３ａを有する潤滑油路３が隣り合わないようにする。
【００２３】
また、図３図示の潤滑油路３（Ａ）・３（Ｂ）は、全枝油路３ｂの口径が一定である。従って、一潤滑油路３の中では、どうしても手前側の枝油路３ｂほど潤滑油が多く供給され、奥側ほど少なくなる。そこで、更に、一潤滑油路３の中でも、各枝油路３ｂからの潤滑油の供給量が均一となるようにすべく、図４図示のスプラインギア２では、一潤滑油路３について、手前側になるほど枝油路３ｂの口径を小さくしている。
即ち、一幹油路３ａより３本の枝油路３ｂが分岐される構成において、最も手前側の枝油路３ｂの口径をＲ１、最も奥側の枝油路３ｂの口径をＲ３、中間の枝油路３ｂの構成をＲ２とすると、Ｒ１＜Ｒ２＜Ｒ３と設定するのである。このように、手前側の枝油路３ｂの口径が絞られることにより、それより奥側の枝油路３ｂへの潤滑油供給量を確保でき、一潤滑油路３における全枝油路３ｂからの潤滑油供給量が均等となるものである。
【００２４】
【発明の効果】
本発明は、湿式多板クラッチに対する潤滑油供給構造について、以上のように構成したので、次のような効果を奏する。
入力軸（５）に対して出力軸（１）を接離可能とすべく、出力軸（１）の周囲にスプラインギア（２）を環設固定し、該スプラインギア（２）の外周曲面上に湿式多板クラッチを取り付けた構成において、該湿式多板クラッチに対して潤滑油を供給するための機構であって、該スプラインギア（２）の端部平面に入口開口部を有し、その外周曲面に出口開口部を有する複数の潤滑油路（３）を、該スプラインギア（２）の周りに放射状に穿孔配設し、該スプラインギア（２）の端部平面に取り付けた潤滑油ハウジング（４）内に、該潤滑油路（３）の入口開口部を臨ませ、前記入力軸（５）の軸芯線上に穿設した潤滑油路（５ｂ）に連通すべく、出力軸（１）の軸芯線上に潤滑油主路（１ｂ）を穿設し、該潤滑油主路（１ｂ）より径方向に連絡油路（１ｃ）を分岐して、該連絡油路（１ｃ）を前記潤滑油室凹部（２ｂ）内に内嵌した潤滑油ハウジング（４）の内側に形成される潤滑油室に連通し、前記各潤滑油路（３）を、該スプラインギア（２）の端部平面に開口する出力軸芯線と平行な一本の幹油路（３ａ）と、該スプラインギア（２）の外周曲面に開口する出力軸径方向の複数の枝油路（３ｂ）とを連接して構成し、該幹油路（３ａ）は複数の異なる長さのものを配置すると共に、長さが異なる幹油路（３ａ）を出力軸（１）周りに交互に配設し、各幹油路（３ａ）に連接する枝油路（３ｂ）による潤滑油供給域を湿式多板クラッチの全長域の中で限定し、該一幹油路（３ａ）における複数の枝油路（３ｂ）は、その幹油路（３ａ）の入口開口部に近いものほど口径を小さくしたので、出力軸１に環設固定されるスプラインギア２の外周面に配設される湿式多板クラッチに対しては、出力軸１の外周面とスプラインギア２の内周面との圧接部ではなく、スプラインギア２端部平面に取り付けた潤滑油ハウジング４内より潤滑油路３を介して潤滑油が供給されるようになったのである。
即ち、湿式多板クラッチへの潤滑油供給のために、従来のように、出力軸１内において、出力軸１の外周面とスプラインギア２の内周面との圧接部に連通する潤滑油路を穿設する必要がなくなり、該圧接部にて、該出力軸１内に設けた潤滑油路からの漏油が発生することにより、出力軸１とスプラインギア２との圧着が不十分となるという事態が回避される。
【００２５】
また、潤滑油路３については、幹油路３ａの長さ設定に基づき、各潤滑油路３は、湿式多板クラッチの手前側や奥側等、潤滑油供給域が限定され、一本の幹油路３ａに連接する枝油路３ｂの数を削減できる分だけ、各潤滑油路３における枝油路３ｂへの潤滑油供給量を多く確保できる。
【００２６】
また、潤滑油路３を出力軸１周りに放射状に配設するに際しては、異なる長さの幹油路３ａを有する潤滑油路３を交互に配設することで、湿式多板クラッチの全長域に均等に潤滑油を供給することができる。
また一潤滑油路３における枝油路３ｂについて、幹油路３ａの開口部に近い側の枝油路３ｂへの潤滑油供給量が絞られるので、それより奥側の枝油路３ｂへの潤滑油供給量が多く確保され、一潤滑油路３についても、全枝油路３ｂからの潤滑油供給量が均等化される。
【００２７】
以上の構成により、湿式多板クラッチには、その全長域にわたって、充分な量の潤滑油が供給され、半クラッチ時における焼き付き等の不具合が解消される。
このような湿式多板クラッチへの潤滑油供給機構を採用することで、例えば、クラッチの焼き付きが発生せず、クラッチの寿命の長い舶用減速機等を提供することができるのである。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の潤滑油供給機構を採用する舶用減速機における湿式多板クラッチ配設部分の側面断面図である。
【図２】 スプラインギア２の入力端側正面図である。
【図３】 幹油路３ａの長さを複数設定したスプラインギア２の側面断面図である。
【図４】 幹油路３ａの長さを複数設定し、かつ枝油路３ｂの口径を複数設定したスプラインギア２の側面断面図である。
【符号の説明】
Ｃ１ 前進クラッチ（湿式多板クラッチ）
１ 出力軸
２ スプラインギア
２ａ 出力軸孔
２ｂ 潤滑油室用凹部
３ 潤滑油路
３ａ 幹油路
３ｂ 枝油路
４ 潤滑油ハウジング
５ 入力軸
６ スチール板
７ 摩擦板
８ クラッチハウジング
９ 前進クラッチ用作動筒
１１ 減速機ハウジング

Claims (1)

1. 入力軸（５）に対して出力軸（１）を接離可能とすべく、出力軸（１）の周囲にスプラインギア（２）を環設固定し、該スプラインギア（２）の外周曲面上に湿式多板クラッチを取り付けた構成において、該湿式多板クラッチに対して潤滑油を供給するための機構であって、
   該スプラインギア（２）の端部平面に入口開口部を有し、その外周曲面に出口開口部を有する複数の潤滑油路（３）を、該スプラインギア（２）の周りに放射状に穿孔配設し、該スプラインギア（２）の端部平面に取り付けた潤滑油ハウジング（４）内に、該潤滑油路（３）の入口開口部を臨ませ、
   前記入力軸（５）の軸芯線上に穿設した潤滑油路（５ｂ）に連通すべく、出力軸（１）の軸芯線上に潤滑油主路（１ｂ）を穿設し、該潤滑油主路（１ｂ）より径方向に連絡油路（１ｃ）を分岐して、該連絡油路（１ｃ）を前記潤滑油室凹部（２ｂ）内に内嵌した潤滑油ハウジング（４）の内側に形成される潤滑油室に連通し、
   前記各潤滑油路（３）を、該スプラインギア（２）の端部平面に開口する出力軸芯線と平行な一本の幹油路（３ａ）と、該スプラインギア（２）の外周曲面に開口する出力軸径方向の複数の枝油路（３ｂ）とを連接して構成し、
   該幹油路（３ａ）は複数の異なる長さのものを配置すると共に、長さが異なる幹油路（３ａ）を出力軸（１）周りに交互に配設し、各幹油路（３ａ）に連接する枝油路（３ｂ）による潤滑油供給域を湿式多板クラッチの全長域の中で限定し、
   該一幹油路（３ａ）における複数の枝油路（３ｂ）は、その幹油路（３ａ）の入口開口部に近いものほど口径を小さくしたことを特徴とする湿式多板クラッチの潤滑油供給機構。

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