JP5748673B2 - ハイブリッド船用パワートレーンシステムに使用される変速機およびハイブリッド船用パワートレーンシステム - Google Patents
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Description
本発明の別の実施形態において、ハイブリッド船用パワートレーンシステムは、動力を変速機に受け入れるために、変速機入力軸を有する変速機を含む。本実施形態に係るハイブリッド船用パワートレンーンシステムは、更に、動力をプロペラに出力するために、変速機出力軸を含む。調整可能なクラッチアセンブリは、入力軸からの動力が、出力軸へ変更可能に伝達されるように、変速機の入力軸および出力軸に作動結合される。第1原動機は、変速機の入力軸と選択的に結合される。原動機入力軸を有する第2原動機は、原動機入力軸および変速機の入力軸が、互いに一致して回転するように、変速機の入力軸と非選択的に結合される。本実施形態に係る変速機の入力軸は、第2原動機に起因する回転速度が、第1原動機に起因する回転速度を超えた時に、第1原動機をオーバーランさせるように、第2原動機が変速機の入力軸を駆動させるために、第1原動機によってもたらされる回転速度と同じ速さで、或いはそれよりも高速で回転しなければならない。或いは、第1原動機に起因する回転速度が、第2原動機に起因する回転速度を超えた時に、第1原動機が、変速機の入力軸を回転させると共に、対応して、第2原動機の原動機入力軸を回転させるために、第1入力軸は、第1原動機によってもたらされる回転速度と同じ速度で、或いはそれよりも高速で回転しなければならない。
次に、図面、特に図1〜図3を参照すると、ボートに装着されると共に、複数の原動機のうちのいずれか1個の選択的な使用を可能にするハイブリッド船用パワートレーンシステムの断面概略図が示されている。図1〜図3に見られる例示の原動機は、ディーゼルエンジン2等の内燃機関、また(複数の)モータ5等の1個または複数の電気或いは液圧モータである。本形態において、使用者は、ボートをエンジン2で作動させると共に動力を供給し或いは推進させるか、或いは、エンジン2が実際に役立たなかったり、許可されなかったり、或いは所望されない時に、ボートをモータ5によって電気的に(又は液圧式に)動力を供給すると共に推進させるかを選択し得る。
次に、図1、図4、および図5を参照すると、PTIクラッチ機器22の受動クラッチの実装は、エンジン2およびモータ5各々からクラッチアセンブリ14に向けられるトルクおよび回転速度に基づいて、エンジン2およびモータ5の一方のみから、動力を自動的に伝達する。好適には、PTIクラッチ機器の能動クラッチ版は、フリーホイーリングまたは一方向機器、例えば、オーバーランニングクラッチ30または軸受アセンブリを含む。オーバーランニングクラッチ30は、回転速度差が、エンジン出力軸回転速度、即ち、エンジンクランク軸3の回転速度、および変速機の入力軸12の回転速度の間に生じさせられるのを可能にする。これは、オーバーランニングクラッチ30を、エンジンクランク軸3および変速機の入力軸12の間の境界に設けることにより、達成され得る。
次に、全図面を参照すると、PTIクラッチ機器22の能動クラッチの実装は、その部品を付勢させることにより、いずれの原動機が、即ち、エンジン2およびモータ5のいずれが、所定の時点において、変速機10に駆動力をもたらすかを変更させるために、能動的に切り替えられ或いは作動させられ得る。この能動クラッチの実装は、オーバーランニングクラッチ30の代わりに、マスタークラッチアセンブリを含む。マスタークラッチアセンブリは、好適には、液圧作動させられると共に、PTIクラッチ機器22の所望の最終用途形態に基づいて、湿式クラッチまたは乾式クラッチのいずれかの形態を含み得る。
Claims (20)
- ハイブリッド船用パワートレーンシステムに使用される変速機であって、
ハウジングと、
少なくとも部分的に前記ハウジング内に取り付けられると共に、第1原動機から動力を受け取る入力軸と、
少なくとも部分的に前記ハウジング内に取り付けられると共に、前記入力軸に対して同心状に設けられるクラッチアセンブリであって、クラッチバスケットを有する該クラッチアセンブリの入力側が、前記入力軸を介して第1原動機に連結されると共に前記クラッチバスケットを駆動する第2原動機に連結されて前記第1原動機および前記第2原動機から動力を受け取り、且つ、該クラッチアセンブリの出力側が、該クラッチアセンブリの前記入力側から動力を選択的に受け取るクラッチアセンブリと、
前記ハウジング内において前記クラッチアセンブリに隣接して前記入力軸に対して同心状に設けられ前記クラッチアセンブリの出力側から動力を受け取るピニオン歯車と、
出力軸であって、該出力軸に設けられた出力歯車を介して前記ピニオン歯車に作動連結されると共に、前記ピニオン歯車によって駆動されて前記第1原動機および前記第2原動機の少なくとも一方から船舶のプロペラへ動力を伝達する出力軸と
を備える変速機。 - 前記入力軸を前記第1原動機に連結させるオーバーランニングクラッチを更に備える請求項1の変速機。
- 第1端および第2端を有する補助軸を更に備え、該補助軸の第1端は、前記クラッチアセンブリの出力側に連結され、且つ、前記補助軸の第2端は、前記第2原動機に連結される、請求項2の変速機。
- 前記第1原動機および前記第2原動機は、前記ハウジングの両側に位置する、請求項3の変速機。
- 前記第1原動機および前記第2原動機は回転軸を有し、該第1原動機および前記第2原動機の前記回転軸が互いに平行に配置されている、請求項2の変速機。
- ハイブリッド船用パワートレーンシステムに使用される変速機であって、
ハウジングと、
前記ハウジング内に少なくとも部分的に取り付けられると共に、動力を第1原動機から受け取る入力軸と、
前記入力軸に対して平行に延びると共に、動力を第2原動機から受け取る補助軸と、
前記ハウジング内に少なくとも部分的に取り付けられるクラッチアセンブリであって、クラッチバスケットを有する該クラッチアセンブリの入力側は、前記入力軸を介して前記第1原動機に連結されると共に前記クラッチバスケットを駆動する前記補助軸を介して前記第2原動機に連結されて前記第1原動機および前記第2原動機から動力を受け取るクラッチアセンブリと、
前記ハウジング内において前記クラッチアセンブリに隣接して前記入力軸に対して同心状に設けられ、前記クラッチアセンブリの出力側から動力を受け取るピニオン歯車と、
出力軸であって、該出力軸に設けられた出力歯車を介して前記ピニオン歯車に作動連結されると共に、前記ピニオン歯車によって駆動されて動力を前記第1原動機および第2原動機の少なくとも一方から、船舶のプロペラへ伝達する出力軸と
を備える変速機。 - 前記入力軸を前記第1原動機に連結させるオーバーランニングクラッチを更に備える請求項6の変速機。
- 前記第2原動機は、前記クラッチバスケットを駆動する、請求項7の変速機。
- ハイブリッド船用パワートレーンシステムであって、
第1原動機と、
第2原動機と、
変速機であって、
該変速機が、
入力軸と、
内側セグメントおよび外側セグメントを有するオーバーランニングクラッチであって、該オーバーランニングクラッチの前記内側セグメントが、前記変速機の入力軸に連結され、且つ、前記オーバーランニングクラッチの前記外側セグメントが、前記第1原動機の出力軸に連結された、オーバーランニングクラッチと、
前記入力軸に連結されると共に該入力軸によって駆動される補助軸であって、前記入力軸および前記補助軸が少なくとも時々、互いに一致して回転する補助軸と、
ハウジング内に少なくとも部分的に取り付けられるクラッチアセンブリであって、クラッチバスケットを有する該クラッチアセンブリの入力側は、前記入力軸を介して前記第1原動機に連結されると共に前記クラッチバスケットを駆動する前記補助軸を介して前記第2原動機に連結されて前記第1原動機および前記第2原動機から動力を受け取るクラッチアセンブリと、
前記補助軸に連結されると共に、該補助軸によって選択的に駆動される出力軸とを有する、変速機とを備え、
前記第2原動機は、前記変速機の前記補助軸に作動結合されると共に、該変速機の前記補助軸を選択的に駆動し、
前記第2原動機が前記変速機の前記補助軸を駆動する時に、前記オーバーランニングクラッチの前記内側セグメントは、該オーバーランニングクラッチの前記外側セグメントよりも高速で回転して、前記変速機の入力軸が、前記第1原動機の前記出力軸よりも高速で回転することを可能にするハイブリッド船用パワートレーンシステム。 - 前記第2原動機から動力を受け取る結合軸を更に含み、該結合軸は、前記変速機の前記補助軸に作動結合される、請求項9のハイブリッド船用パワートレーンシステム。
- 前記第2原動機は、前記変速機の前記補助軸と直接的に連結される、請求項9のハイブリッド船用パワートレーンシステム。
- 前記第2原動機は電気モータを含む請求項9のハイブリッド船用パワートレーンシステム。
- 前記第2原動機は発電機を含む請求項12のハイブリッド船用パワートレーンシステム。
- 前記第2原動機の出力軸は、前記変速機の前記結合軸と一直線に整列すると共に前記結合軸に連結される、請求項10のハイブリッド船用パワートレーンシステム。
- 前記第2原動機の出力軸が前記第1原動機の出力軸よりも高速で回転する時に、前記変速機の前記入力軸は、該第2原動機によって駆動される、請求項12のハイブリッド船用パワートレーンシステム。
- 前記第1原動機は内燃機関であり、前記第1原動機の前記出力軸は、該内燃機関のクランク軸である、請求項9のハイブリッド船用パワートレーンシステム。
- 前記クラッチアセンブリおよび前記オーバーランニングクラッチは、前記変速機の前記入力軸の両側に設けられている請求項9のハイブリッド船用パワートレーンシステム。
- 前記クラッチアセンブリは伝達される動力の量を連続的に調整可能に構成される、請求項9のハイブリッド船用パワートレーンシステム。
- 前記第1原動機から生じる動力流路は、前記変速機の入力軸を通り、前記第2原動機および前記変速機の出力軸各々に流れる、請求項9のハイブリッド船用パワートレーンシステム。
- ハイブリッド船用パワートレーンシステムであって、
船舶の変速機に連結される第1原動機であって、該第1原動機および変速機の最も外側の周面が、船舶のエンジン室内において、パワートレーンの全幅を画定し、且つ、前記船舶のトランサムへ向かい長手方向に突出するパワートレーンの全幅は、該船舶のエンジン室のパワートレーン占有空間を画定する、第1原動機と、
前記変速機に取り付けられると共に、前記船舶の前記エンジン室のパワートレーン占有空間内に収容される第2原動機と、
少なくとも部分的にハウジング内に取り付けられると共に、入力軸に対して同心状に設けられるクラッチアセンブリであって、クラッチバスケットを有する該クラッチアセンブリの入力側が、前記入力軸を介して第1原動機に連結されると共に前記クラッチバスケットを駆動する前記第2原動機に連結されて前記第1原動機および前記第2原動機から動力を受け取り、且つ、該クラッチアセンブリの出力側が、該クラッチアセンブリの前記入力側から動力を選択的に受け取るクラッチアセンブリと、
を備えるハイブリッド船用パワートレーンシステム。
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