JP5827883B2 - 舶用減速逆転装置 - Google Patents

Description

本発明は、第一ケース、第二ケース、及び該第二ケースに着脱可能なケースカバーを装置の一側から他側に向かって順に列設してハウジングを形成し、該ハウジング内に前進用と後進用の推進伝達部を収容すると共に、該推進伝達部は、いずれも、プロペラに連結する出力ギアに噛合するピニオンと、該ピニオンが軸途中に遊嵌される入力軸と、該入力軸の他側に固設される入力ギアと、該入力ギアと前記ピニオンとの間に動力断接可能に介設するクラッチとから構成した舶用減速逆転装置に関し、特に、該舶用減速逆転装置へのＰＴＯ伝達部の組み込み構成に関する。

従来より、船舶を推進駆動するための舶用減速逆転装置には、発電機等の様々な補助機器が装備される場合が多いため、動力取り出し用のＰＴＯ伝達部が、舶用減速逆転装置のハウジングの上部や出力軸周りに設けられるが、それに伴い、舶用減速逆転装置全体も大型化してきた。そこで、ハウジングの内部に、前進用と後進用の推進伝達部の各入力軸を取り付ける穴部に加えて、ＰＴＯ伝達部のＰＴＯ軸を取り付ける穴部も形成することにより、ＰＴＯ伝達部をハウジング内に収容して舶用減速逆転装置全体のコンパクト化を図る技術が公知となっている（例えば、特許文献１参照）。しかし、該技術では、前記ＰＴＯ伝達部が外部からのアクセスが困難なハウジング内に配置されることから、メンテナンスや、仕様変更に伴うＰＴＯ伝達部の着脱や交換の度にハウジングを分解する必要があり、ＰＴＯ伝達部のメンテナンス性・着脱交換性に劣っていた。これに対して、ハウジングを複数のケース部材から構成し、該ケース部材のうちで外部から着脱可能なもの（以下、「ケースカバー」とする）内に前記ＰＴＯ伝達部を収容することにより、ＰＴＯ伝達部のメンテナンス性・汎用性を向上させる、という対応が考えられる。

特開昭６３−１１６９９５号公報

しかしながら、前記対応により、ＰＴＯ伝達部のメンテナンス性・着脱交換性は向上するものの、ＰＴＯ伝達部をケースカバーに収容した分だけハウジングの大きさが増加するため、依然として舶用減速逆転装置全体としての大型化が回避できていない、という問題があった。しかも、前記推進伝達部において、クラッチや、その入切によるトルク変化の大きな入力ギアは、最も損傷が激しくて定期的なメンテナンスを要するにもかかわらず、依然として外部からのアクセスが困難なケース部材内に収容されており、メンテナンスの度にハウジングを分解する必要があり、推進伝達部のメンテナンス性に劣る、という問題もあった。

本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。
請求項１においては、第一ケース、第二ケース、及び該第二ケースに着脱可能なケースカバーを装置の前側から後側に向かって順に列設してハウジングを形成し、該ハウジング内に、前進用と後進用の推進伝達部を収容すると共に、該前進用と後進用の推進伝達部は、いずれも、プロペラに連結する出力ギアに噛合する前進用と後進用のピニオンと、該前進用と後進用のピニオンが軸途中に遊嵌される前進用と後進用の入力軸と、該前進用と後進用の入力軸の他側に固設される前進用と後進用の入力ギアと、該前進用と後進用の入力ギアと前記前進用と後進用のピニオンとの間に動力断接可能に介設する、前進用と後進用のクラッチとから構成した舶用減速逆転装置において、前記前進用と後進用の入力ギアと、前進用と後進用のクラッチと、動力取り出し用のＰＴＯ伝達部とは、共に前記ケースカバー内で、該ケースカバーの幅方向にて近接配置すると共に、前記ＰＴＯ伝達部は、前記入力ギアに噛合するＰＴＯギアと、該ＰＴＯギアが軸途中に固設されるＰＴＯ軸とから構成し、該ＰＴＯ軸を、前記第二ケースとケースカバーとの間に着脱可能に軸受支持し、前記ケースカバーを取り外すことにより、前記前進用と後進用の入力ギアと、前進用と後進用のクラッチと、ＰＴＯ軸と、ＰＴＯギアとを取り外し可能に構成したものである。
請求項２においては、前記ＰＴＯ伝達部のＰＴＯギアとＰＴＯ軸との間に、動力断接可能なＰＴＯクラッチを介設するものである。
請求項３においては、前記ケースカバーの外側面に継手構造を設け、該継手構造により、前記ＰＴＯ軸の外端に、該ＰＴＯ軸の駆動を補助するアシスト機構、前記ＰＴＯ軸からの動力によって発電する発電機のうちの少なくとも一方を着脱可能に連結するものである。

本発明は、以上のように構成したので、以下に示す効果を奏する。
すなわち、請求項１により、ケースカバーを着脱するだけで、前記推進伝達部の入力ギア・クラッチ、及び前記ＰＴＯ伝達部に、外部から容易にアクセスすることができ、該入力ギア・クラッチ・ＰＴＯ伝達部のメンテナンス性や着脱交換性を向上させることができる。
更に、推進伝達部の構成部品のうちハウジング内で非常に大きな空間を占めるクラッチを、ケースカバー内で、ＰＴＯ伝達部の側方に隙間なく配置して、クラッチ収容によるケースカバーの体積増加を抑えた上で、ケースカバー以外のハウジングの部分である第一ケース・第二ケースの体積をクラッチ除去分だけ減らすことができ、これにより、ハウジングの大きさを減少させて、舶用減速逆転装置全体のコンパクト化を図ることができる。
加えて、ＰＴＯ軸は、ハウジングの構成部材を利用して支持することができ、支持部材を別途設けてケースカバー内に新たに組み込む必要がなく、部品コストの低減が図れると共に、ケースカバーの体積増加を抑えて、舶用減速逆転装置全体の一層のコンパクト化を図ることができる。
請求項２により、ＰＴＯクラッチの入切により、ＰＴＯ軸から補助機器に出力される動力の断接を行うことができ、補助機器への出力時期の適正化により、動力ロスの低減による燃費向上や、補助機器、及びその関連機器の寿命改善を図ることができる。
請求項３により、ＰＴＯ軸２１・６１を、仕様に応じてアシスト機構や発電機に連結することができ、舶用減速逆転装置１の汎用性を高めることができる。特に、アシスト機構に連結した場合は、前記出力軸からの出力の加速性が増して操船性能が向上すると共に、エンジンからの出力が小さくてすみ、エンジンの小型化・軽量化を図ることができる。

本発明に係わる舶用減速逆転装置の全体構成を示す右斜め後方斜視図である。 同じく背面図である。 図２のＡ−Ａ矢視断面図である。 図２のＢ−Ｂ矢視断面図である。 ハウジングから前進伝達部を取り出す場合の舶用減速逆転装置の側面一部断面図である。 ＰＴＯ伝達部の側面一部断面図である。。 別形態のＰＴＯ伝達部の側面一部断面図である。

以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。なお、図１の矢印Ｆで示す方向を、舶用減速逆転装置１を搭載した図示せぬ船舶の前進方向とし、以下で述べる各部材の位置や方向等はこの前進方向を基準とする。

まず、本発明に係わる舶用減速逆転装置１の全体構成について、図１乃至図４により説明する。該舶用減速逆転装置１は、船舶の船体本体２の後端部に取り付けられたハウジング３を有し、該ハウジング３内には、図示せぬエンジンからの動力を減速した前進方向の減速動力（以下、「前進動力」とする）として出力する前進伝達部７、前記前進動力とは反対方向に回転する減速動力（以下、「後進動力」とする）として出力する後進伝達部８、これら前進伝達部７・後進伝達部８の一方からの動力を船舶のプロペラに出力する出力伝達部９、及び図示せぬ発電機等の補助機器に動力を出力する、本発明に係わるＰＴＯ伝達部１０とが収容されている。

そして、前記船体本体２には、図示せぬエンジンと、該エンジンに連結されるフライホイール１１が収容され、該フライホイール１１に、前記前進伝達部７の前進入力軸１２の前端が連結されている。

これにより、エンジンからの動力は、前進入力軸１２に常時入力され、後で詳述するクラッチ１４・１８により、船舶前進時には、前進伝達部７がそのまま出力伝達部９に連結されて、前進動力がプロペラに伝達される一方、船舶後進時には、前進伝達部７が後進伝達部８を介して出力伝達部９に連結されて、後進動力がプロペラに伝達されるようにしている。更に、前記前進伝達部７は、前記ＰＴＯ伝達部１０に常時連結されており、前進動力がＰＴＯ伝達部１０を介して外部の補助機器にも伝達されるようにしている。

また、前記ハウジング３の上面には、オイルクーラ２９が載置固定されると共に、ハウジング３の背面の右上部には、オイルフィルタ３０が配置され、ハウジング３の背面の左部には、その上下位置に、後述するカバープレート３６を介して、前後進切換バルブ２８と油圧ポンプ２７とが配置されている。

これにより、該油圧ポンプ２７が駆動されると、ハウジング３内の油溜まりから吸い込まれて図示せぬサクションフィルタにより濾過された作動油が、前記前後進切換バルブ２８・油路３１等を介して、前記伝達部７・８に供給される。更に、前記作動油の一部は、前記オイルクーラ２９により冷却されてからオイルフィルタ３０で濾過された後、潤滑油として前記伝達部７乃至１０に供給されるようにしている。

次に、このような舶用減速逆転装置１による前後進切換構成について、図２乃至図４により説明する。前記前進伝達部７は、図３に示すように、前記前進入力軸１２と、該前進入力軸１２の後端に外嵌して固設される前進入力ギア１３と、前記前進入力軸１２の前後途中に遊嵌される前進ピニオン１５と、該前進ピニオン１５と前記前進入力ギア１３との間に介設される前進クラッチ１４とから構成される。

該前進クラッチ１４は、湿式多板クラッチであって、前進ピニオン１５の後端部に形成されるインナードラム１５ｅと、前進入力ギア１３に一体的に形成されるアウタードラム１３ａとが備えられ、該アウタードラム１３ａに固設される複数のプレッシャープレート１３ａ１の隙間に、前記インナードラム１５ｅに固設される複数のクラッチディスク１５ｅ１が交互に配置されている。

更に、前進入力ギア１３の内側には、油圧ピストン２６が配置されており、該油圧ピストン２６に作動油を供給し、該作動油の油圧によって前記油圧ピストン２６を前方に押動させることにより、前記インナードラム１５ｅ内で前進入力軸１２外周に巻回した戻しバネ３２の弾性力に抗して、前記プレッシャープレート１３ａ１とクラッチディスク１５ｅ１間が相互に圧接される。すると、該プレッシャープレート１３ａ１とクラッチディスク１５ｅ１を介して、アウタードラム１３ａとインナードラム１５ｅとが連結され、前進クラッチ１４が「クラッチ入」となり、前進ピニオン１５が前進入力軸１２と連結される。

逆に、油圧ピストン２６に作動油が供給されないと、前記戻しバネ３２の弾性力によって油圧ピストン２６は後方に押し戻され、前記プレッシャープレート１３ａ１とクラッチディスク１５ｅ１間が相互に離間される。すると、アウタードラム１３ａとインナードラム１５ｅとの連結が切れて、前進クラッチ１４が「クラッチ切」となり、前進ピニオン１５と前進入力軸１２とが遮断される。

前記後進伝達部８も、図４に示すように、前進伝達部７と同様、前記前進入力軸１２に平行な後進入力軸１６と、該後進入力軸１６の後端に外嵌して固設される後進入力ギア１７と、前記後進入力軸１６の前後途中に遊嵌される後進ピニオン１９と、該後進ピニオン１９と前記後進入力ギア１７との間に介設される後進クラッチ１８とから構成される。

該後進クラッチ１８も、湿式多板クラッチであって、前記前進クラッチ１４と同様に、インナードラム１９ｅのクラッチディスク１９ｅ１とアウタードラム１７ａのプレッシャープレート１７ａ１が交互に配置されると共に、後進入力ギア１７の内側には、油圧ピストン２６Ａが配置されている。

これにより、該油圧ピストン２６Ａを作動油によって前方に押動させると、後進クラッチ１８が「クラッチ入」となり、後進ピニオン１９が後進クラッチ１８を介して後進入力ギア１７に連結され、逆に、油圧ピストン２６Ａに作動油が供給されないと、戻しバネ３２によって油圧ピストン２６Ａが後方に押し戻され、後進クラッチ１８が「クラッチ切」となり、後進ピニオン１９と後進入力ギア１７とが遮断される。

更に、この後進伝達部８は、図２に示すように、前記前進伝達部７の左斜め下方に隣接して配置されると共に、該後進伝達部８の後進入力ギア１７は、前記前進伝達部７の前進入力ギア１３に常時噛合されており、該後進入力ギア１７が、前記前進入力軸１２から前進入力ギア１３に伝達されてきた動力によって、常に駆動されるようにしている。

前記出力伝達部９は、図３に示すように、前進入力軸１２に平行でプロペラに連結される出力軸２３と、該出力軸２３の前部に外嵌して固設される出力ギア２２とから構成され、該出力ギア２２は、前記前進伝達部７の前進ピニオン１５と後進伝達部８の後進ピニオン１９とに対し、常時、噛合されている。

この場合、該出力ギア２２は前記ピニオン１５・１９よりも大径であるため、前進伝達部７と出力伝達部９の間には、前進減速ギア列１５・２２が形成され、後進伝達部８と出力伝達部９の間には、後進減速ギア列１９・２２が形成されている。

以上のような切換機構による前後進切換手順について説明する。前記前後進切換バルブ２８が中立位置にある場合は、前進伝達部７の油圧ピストン２６、後進伝達部８の油圧ピストン２６Ａのいずれにも作動油が供給されず、前進クラッチ１４、後進クラッチ１８とも「クラッチ切」となる。

この場合、エンジンからの動力により、前進入力軸１２と前進入力ギア１３が、一体となって回転し、該前進入力ギア１３に噛合する後進入力ギア１７と、後進入力軸１６も、一体となって回転する。しかし、前記前進ピニオン１５・後進ピニオン１９のいずれも、前記前進入力軸１２・後進入力軸１６に対して空転状態となっており、該前進ピニオン１５・後進ピニオン１９が同時噛合する出力ギア２２には、動力が伝達されない。

そして、前記前後進切換バルブ２８を前進位置に切り換えると、油圧ポンプ２７により圧送されてきた作動油は、前進伝達部７の油圧ピストン２６に供給される一方、後進伝達部８の油圧ピストン２６Ａには供給されず、前進クラッチ１４のみが「クラッチ入」となる。

この場合、前進ピニオン１５が前進クラッチ１４を介して前進入力軸１２に連結され、エンジンからの動力が、前進入力軸１２から前進減速ギア列１５・２２を介して、出力軸２３に伝達されるようになり、該出力軸２３に連結されるプロペラが前記前進動力によって駆動される。一方、後進ピニオン１９は後進入力軸１６に対して空転状態となっており、後進ピニオン１９から出力軸２３には、動力が伝達されない。

あるいは、前記前後進切換バルブ２８を後進位置に切り換えると、作動油が後進伝達部８の油圧ピストン２６Ａに供給される一方、前進伝達部７の油圧ピストン２６には供給されず、後進クラッチ１８のみが「クラッチ入」となる。

この場合、後進ピニオン１９が後進クラッチ１８を介して後進入力ギア１７に連結され、エンジンからの動力が、前進入力軸１２、前進入力ギア１３、後進入力ギア１７、後進クラッチ１８から後進減速ギア列１９・２２を介して、出力軸２３に伝達されるようになり、該出力軸２３に連結されるプロペラは後進動力によって駆動される。この間、前進ピニオン１５は前進入力軸１２に対して空転状態となっており、前進ピニオン１５から出力軸２３には、動力が伝達されない。

次に、前記伝達部７・８のハウジング３からの取り出し構成について、図２乃至図５により説明する。該ハウジング３は、第一ケース４と第二ケース５とによって前後半割状に形成されるケース体３４と、前記第二ケース５の後壁５ａの上半部に複数のボルト３５によって着脱可能に締結固定されるケースカバー６とから構成される。

このうちの第一ケース４において、その前面を閉塞する前壁４ａの上部には、多段状の第一前進軸孔４ｂが前後方向に穿孔され、該第一前進軸孔４ｂは、同軸上で前から順に拡径する小径部４ｂ１、中径部４ｂ２、及び大径部４ｂ３から構成される。更に、背面視で前記第一前進軸孔４ｂの左斜め下方位置には、前方に窪んだ多段状の第一後進軸凹部４ｃが形成され、該第一後進軸凹部４ｃも、同軸上で前から順に拡径する小径部４ｃ１、中径部４ｃ２、及び大径部４ｃ３から構成される。加えて、背面視で前記第一前進軸孔４ｂの直下方には、前方に窪んだ第一出力軸凹部４ｄが形成される。

前記第二ケース５において、その後面を閉塞する後壁５ａには、前記第一前進軸孔４ｂ、第一後進軸凹部４ｃ、及び第一出力軸凹部４ｄの直後方位置に、それぞれ、第二前進軸孔５ｂ、第二後進軸孔５ｃ及び第二出力軸孔５ｄが穿孔されている。

前記ケースカバー６において、その後面を閉塞するカバー壁６ａには、前記第二前進軸孔５ｂ、第二後進軸孔５ｃの直後方位置に、それぞれ、カバー前進軸孔６ｂ、カバー後進軸孔６ｃが穿孔されている。

更に、ケースカバー６のカバー壁６ａには、複数のボルト４１によって、前記カバープレート３６が着脱可能に覆設され、該カバープレート３６は、その内部に、前記伝達部７乃至１０への潤滑油やクラッチ１４・１８への作動油を給排するための油圧回路が形成される。

このような構造のハウジング３において、前記前進伝達部７では、前記前進入力軸１２の先端にスプライン部１２ａが設けられ、該スプライン部１２ａは、前記フライホイール１１に設けた継手部１１ａのスプライン孔１１ａ１に、相対回転不能かつ軸方向摺動自在に挿嵌されている。更に、該継手部１１ａは、前記第一ケース４の第一前進軸孔４ｂ内を、前記小径部４ｂ１から中径部４ｂ２にかけて後方に延設されると共に、該中径部４ｂ２に、機体側ボールベアリング３７ａを介して回動可能に支持される。

ここで、前進入力軸１２に遊嵌される前記前進ピニオン１５は、歯部１５ｂを挟んで前後に、該歯部１５ｂよりも小径の差し込み筒部１５ａと軸本体１５ｃとが形成され、該軸本体１５ｃには、前記インナードラム１５ｅが後方に連設されている。

このうちの差し込み筒部１５ａは、前記第一ケース４の第一前進軸孔４ｂの大径部４ｂ３に、第一ボールベアリング３７ｂとスリーブ３９を介して回動可能に支持される。該スリーブ３９は、リング状であって、その外周面は、第一ボールベアリング３７ｂの内リング３７ｂ１に密着固定される一方、スリーブ３９の内周面には、前記差し込み筒部１５ａが相対回転不能かつ軸方向摺動自在に挿嵌されている。そして、本実施例の場合、差し込み筒部１５ａの外周面にはスプライン１５ａ１が設けられており、該外周面と前記スリーブ３９の内周面間における軸方向の摩擦抵抗を減少させている。

更に、前記インナードラム１５ｅは、前記第二ケース５の第二前進軸孔５ｂに、第二ボールベアリング３７ｃを介して回動可能に支持されている。なお、軸本体１５ｃとインナードラム１５ｅとの間には、半径方向外側に突出するリング状の鍔部１５ｄが設けられており、該鍔部１５ｄにより、前記第二ボールベアリング３７ｃの前方への摺動が規制されている。

前記前進入力軸１２は、このような前進ピニオン１５よりも更に後方に延出され、その延出端は、前記ケースカバー６を貫通すると共に、該ケースカバー６のカバー前進軸孔６ｂに、第三ボールベアリング３７ｄを介して回動可能に支持されている。これにより、前進伝達部７で前記インナードラム１５ｅより後方の部分、つまり、前進入力ギア１３と前進クラッチ１４を、ケースカバー６内に収容することができる。

このように支持される前進伝達部７をハウジング３から取り出す手順について、図３、図５により説明する。まず、前記ボルト４１を抜脱して、ケースカバー６から、油圧ポンプ２７・前後進切換バルブ２８を付設したカバープレート３６を取り外し、その後、前記ボルト３５を抜脱して、第三ボールベアリング３７ｄを前進入力軸１２側に残したまま、第二ケース５からケースカバー６のみを脱着する。

続いて、前進入力軸１２の後部を把持して後方に抜き出す。すると、前述の如く、第二ボールベアリング３７ｃは鍔部１５ｄによって前方への摺動が規制されているため、該第二ボールベアリング３７ｃは、第二ケース５の第二前進軸孔５ｂ内に留まることなく、鍔部１５ｄによって後方に押し出されるようにして、インナードラム１５ｅと一緒に取り出される。

更に、前述の如く、第一ボールベアリング３７ｂ内にスリーブ３９が密着固定される一方、該スリーブ３９と差し込み筒部１５ａとは互いに軸方向摺動自在に構成されているため、前進入力軸１２の後部を把持して後方に抜き出すと、該第一ボールベアリング３７ｂが第一ケース４の第一前進軸孔４ｂにおける大径部４ｂ３内にスリーブ３９と一緒に残ったまま、差し込み筒部１５ａのみが取り出される。特に、本実施例のように、差し込み筒部１５ａの外周面にスプライン１５ａ１を形成すると、摩擦抵抗が減少し、スリーブ３９から前進ピニオン１５を小さな力で抜き差しすることができる。

この際、前述の如く、前進入力軸１２先端にあるスプライン部１２ａが継手部１１ａのスプライン孔１１ａ１に軸方向摺動自在に挿嵌されているため、前進入力軸１２の後部を把持して後方に抜き出すと、前進入力軸１２先端のみが継手部１１ａから取り出される。

また、前記後進伝達部８でも、略同様に、前記後進入力軸１６の先端部は、前記第一ケース４の第一後進軸凹部４ｃに嵌設した機体側ボールベアリング３８ａ内に、相対回転不能かつ軸方向摺動自在に挿嵌されている。

ここで、後進入力軸１６に遊嵌される前記後進ピニオン１９も、歯部１９ｂを挟んで前後に、該歯部１９ｂよりも小径の差し込み筒部１９ａと軸本体１９ｃとが形成され、該軸本体１９ｃには、前記インナードラム１９ｅが後方に連設されている。

このうちの差し込み筒部１９ａは、前記第一ケース４の第一後進軸凹部４ｃの大径部４ｃ３に、第一ボールベアリング３８ｂとスリーブ４０を介して回動可能に支持される。該スリーブ４０も、リング状であって、その外周面は、第一ボールベアリング３８ｂの内リング３８ｂ１に密着固定される一方、スリーブ４０の内周面には、前記差し込み筒部１９ａが相対回転不能かつ軸方向摺動自在に挿嵌されている。そして、差し込み筒部１９ａの外周面にもスプライン１９ａ１が設けられ、スリーブ４０の内周面との軸方向の摩擦抵抗を減少させている。

更に、前記インナードラム１９ｅは、前記第二ケース５の第二後進軸孔５ｃに、第二ボールベアリング３８ｃを介して回動可能に支持されている。なお、前記軸本体１９ｃとインナードラム１９ｅとの間にも鍔部１９ｄが設けられている。

前記後進入力軸１６の延出端も、ケースカバー６のカバー後進軸孔６ｃに、第三ボールベアリング３８ｄを介して回動可能に支持されている。これにより、後進伝達部８で前記インナードラム１９ｅより後方の部分、つまり、後進入力ギア１７と後進クラッチ１８を、ケースカバー６内に収容することができる。

このように支持される後進伝達部８をハウジング３から取り出す場合も、前記前進伝達部７と同様に、まず、ボルト４１を抜脱して、ケースカバー６からカバープレート３６を取り外した後、前記ボルト３５を抜脱して、第三ボールベアリング３８ｄを後進入力軸１６側に残したまま、第二ケース５からケースカバー６のみを脱着する。続いて、後進入力軸１６の後部を把持して後方に抜き出すと、第二ボールベアリング３８ｃは、第二ケース５の第二後進軸孔５ｃ内に留まることなく、鍔部１９ｄによって後方に押し出され、インナードラム１９ｅと一緒に取り出される。

更に、第一ボールベアリング３８ｂは、第一ケース４の第一後進軸凹部４ｃにおける大径部４ｃ３内にスリーブ４０と一緒に残ったまま、差し込み筒部１９ａのみが取り出される。

すなわち、ケースカバー６を脱着してから前進入力軸１２・後進入力軸１６を抜き出すだけで、第二ボールベアリング３７ｃ・３８ｃ、第三ボールベアリング３７ｄ・３８ｄを前進伝達部７・後進伝達部８と一緒にハウジング３から取り出すことができ、第一ボールベアリング３７ｂ・３８ｂ、第二ボールベアリング３７ｃ・３８ｃ、第三ボールベアリング３７ｄ・３８ｄのメンテナンスのためにハウジング３全体を分解する必要がなくなり、メンテナンス性が向上する。更に、ケースカバー６を脱着するだけで、前進クラッチ１４・後進クラッチ１８、前進入力ギア１３・後進入力ギア１７、第三ボールベアリング３７ｄ・３８ｄを外部に露出させることができ、これらの部材である前進クラッチ１４・後進クラッチ１８、前進入力ギア１３・後進入力ギア１７、第三ボールベアリング３７ｄ・３８ｄについては、メンテナンスを一層容易に行うことができる。加えて、第一ボールベアリング３７ｂ・３８ｂ、第二ボールベアリング３７ｃ・３８ｃ、第三ボールベアリング３７ｄ・３８ｄに作用する負荷を、前記第一ケース４、第二ケース５、及びケースカバー６という複数の部材に分散させることができ、第一ボールベアリング３７ｂ・３８ｂ、第二ボールベアリング３７ｃ・３８ｃ、第三ボールベアリング３７ｄ・３８ｄを強固に支持して回転中の回転軸心のずれを小さくし、騒音や第一ボールベアリング３７ｂ・３８ｂ、第二ボールベアリング３７ｃ・３８ｃ、第三ボールベアリング３７ｄ・３８ｄの損傷を大きく抑制することができる。

次に、以上のような前後進切換構成・取り出し構成の伝達部７・８と並設する前記ＰＴＯ伝達部１０について、図１、図２、図６により説明する。該ＰＴＯ伝達部１０は、前記前進入力軸１２に平行なＰＴＯ軸２１と、該ＰＴＯ軸２１の前後途中部に外嵌して固設されるＰＴＯギア２０とから構成され、該ＰＴＯギア２０は、前進伝達部７でケースカバー６内に収容される前進入力ギア１３と噛合されており、エンジンからの動力が、前進入力軸１２、前進入力ギア１３、ＰＴＯギア２０を介してＰＴＯ軸２１に伝達され、該ＰＴＯ軸２１が常時回転するようにしている。

これにより、ＰＴＯギア２０と前進入力ギア１３との間、該前進入力ギア１３と後進入力ギア１７との間は、いずれも噛合されることとなり、ＰＴＯ伝達部１０、前進入力ギア１３・前進クラッチ１４、及び後進入力ギア１７・後進クラッチ１８は、ケースカバー６内で、該ケースカバー６を固定する第二ケース５の後壁５ａに平行な方向（以下、「カバー幅方向」とする）にて近接するように配置される。

ここで、該第二ケース５の後壁５ａには、背面視で前記第二前進軸孔５ｂの右斜め下方位置に、ボス部材４２が複数のボルト４４によって締結固定され、該ボス部材４２には前方に窪んだＰＴＯ軸凹部４２ａが形成される。一方、前記ケースカバー６の後壁５ａで、前記ＰＴＯ軸凹部４２ａの直後方位置には、カバーＰＴＯ軸孔６ｄが穿孔されている。

そして、前記第二ケース５のＰＴＯ軸凹部４２ａに、前記ＰＴＯ軸２１の縮径前端部が、前ボールベアリング４３ａを介して着脱可能に挿嵌されると共に、前記ケースカバー６のカバーＰＴＯ軸孔６ｄに、前記ＰＴＯ軸２１上でＰＴＯギア２０よりも後方の縮径部分が、後ボールベアリング４３ｂを介して着脱可能に挿嵌されている。

これにより、前記ＰＴＯ伝達部１０のＰＴＯ軸２１は、前記第二ケース５とケースカバー６との間に、着脱可能に回動支持されている。

また、該ＰＴＯ軸２１の後端は、前記ケースカバー６から後方に突出され、継手構造３３を介してモータジェネレータ５０に連結されており、該モータジェネレータ５０がエンジンからの動力によって駆動されるようにしている。

このうちの前記継手構造３３は、筒状のフランジ３３ａと、該フランジ３３ａ内で前記ＰＴＯ軸２１の後端をモータジェネレータ５０の入出力軸５０ａに連結するカップリング３３ｂとから構成される。

そして、該フランジ３３ａでは、その前後端が、それぞれ、前記ケースカバー６のカバー壁６ａとモータジェネレータ５０とに、ボルト５１等で着脱可能に締結固定される。更に、前記カップリング３３ｂの内周と、前記ＰＴＯ軸２１・入出力軸５０ａの外周には、いずれにもスプラインが形成されており、ＰＴＯ軸２１と入出力軸５０ａが、互いに相対回転不能かつ軸方向摺動自在に連結されている。

これにより、前記ボルト５１等を抜脱した後、入出力軸５０ａをカップリング３３ｂから抜き出しながら、モータジェネレータ５０をフランジ３３ａから取り外し、その後、該フランジ３３ａを前記ケースカバー６から取り外すと共に、カップリング３３ｂをＰＴＯ軸２１から抜き出すことができ、該ＰＴＯ軸２１に前記モータジェネレータ５０を着脱可能に連結するようにしている。

前記モータジェネレータ５０は、前記前進動力・後進動力をアシストする無段変速可能な電動モータとして、あるいは、前記前進動力を駆動源にして発電する発電機として作動する。

更に、モータジェネレータ５０には、インバータ部５２ａとコンバータ部５２ｂを内蔵する電力変換装置５２が連結され、該電力変換装置５２には、バッテリ５３とコントローラ５４とが連結され、該コントローラ５４には、船舶の運転室等に設けた補助レバー５５が連結されている。

このような構成において、漁場に急ぐために船舶を加速したい等の場合に、前記補助レバー５５を操作すると、レバー位置信号が前記コントローラ５４に送信され、該コントローラ５４からは前記電力変換装置５２にアシスト信号が送信される。すると、該アシスト信号により、前記バッテリ５３に蓄えられた直流電力が、前記電力変換装置５２内のインバータ部５２ａにより交流電力に変換された後、前記モータジェネレータ５０に供給され、該モータジェネレータ５０は、電動モータ部として作動する。

これにより、モータジェネレータ５０からの無段階の補助動力が、前記入出力軸５０ａを介してＰＴＯ軸２１に入力され、前記ＰＴＯギア２０、前進入力ギア１３を介して前進伝達部７に伝達され、あるいは、前記前進入力ギア１３から後進入力ギア１７を介して後進伝達部８に伝達される。すると、補助動力が前進動力または後進動力に合成されて、無段階の合成動力として前記出力伝達部９に伝達されるため、該出力伝達部９の出力軸２３からの出力の加速性が増すと共に、エンジンからの出力も小さくてすむ。

逆に、通常の場合は、前述の如く、エンジンからの動力の余裕分によって常時回転するＰＴＯ軸２１により、モータジェネレータ５０が発電部として作動し、発電された交流電力は、前記電力変換装置５２内のコンバータ部５２ｂにより直流電力に変換された後、前記バッテリ５３に蓄えられる。

以上のような構成において、前記第二ケース５とケースカバー６の間に支持されるＰＴＯ伝達部１０をハウジング３から取り出す場合には、まず、前述のようにして、モータジェネレータ５０と継手構造３３をＰＴＯ軸２１からを取り外した後、前記ボルト３５を抜脱して、前記後ボールベアリング４３ｂをＰＴＯ軸２１側に残したまま、第二ケース５からケースカバー６のみを脱着する。

続いて、ＰＴＯ軸２１の後部を把持して後方に抜き出すと、前ボールベアリング４３ａをボス部材４２のＰＴＯ軸凹部４２ａ内に残したまま、後ボールベアリング４３ｂがＰＴＯ軸２１と一緒に取り出される。これにより、前ボールベアリング４３ａ・後ボールベアリング４３ｂのメンテナンスのためにハウジング３全体を分解する必要がなくなり、メンテナンス性が向上する。

すなわち、第一ケース４、第二ケース５、及び該第二ケース５に着脱可能なケースカバー６を装置である舶用減速逆転装置１の一側である前側から他側である後側に向かって順に列設してハウジング３を形成し、該ハウジング３内に前進用と後進用の推進伝達部である前進伝達部７・後進伝達部８を収容すると共に、該前進伝達部７・後進伝達部８は、いずれも、プロペラに連結する出力ギア２２に噛合するピニオンである前進ピニオン１５・後進ピニオン１９と、該前進ピニオン１５・後進ピニオン１９が軸途中に遊嵌される入力軸である前進入力軸１２・後進入力軸１６と、該前進入力軸１２・後進入力軸１６の後側に固設される入力ギアである前進入力ギア１３・後進入力ギア１７と、該前進入力ギア１３・後進入力ギア１７と前記前進ピニオン１５・後進ピニオン１９との間に動力断接可能に介設するクラッチである前進クラッチ１４・後進クラッチ１８とから構成した舶用減速逆転装置１において、前記前進入力ギア１３・後進入力ギア１７、前進クラッチ１４・後進クラッチ１８、及び動力取り出し用のＰＴＯ伝達部１０は、前記ケースカバー６内で、カバー幅方向にて近接配置すると共に、前記ＰＴＯ伝達部１０は、前記前進入力ギア１３に噛合するＰＴＯギア２０と、該ＰＴＯギア２０が軸途中に固設されるＰＴＯ軸２１とから構成し、該ＰＴＯ軸２１を、前記第二ケース５とケースカバー６との間に着脱可能に回動支持したので、ケースカバー６を着脱するだけで、前進伝達部７・後進伝達部８の前進入力ギア１３・後進入力ギア１７、前進クラッチ１４・後進クラッチ１８、及びＰＴＯ伝達部１０に、外部から容易にアクセスすることができ、該前進入力ギア１３・後進入力ギア１７、前進クラッチ１４・後進クラッチ１８、及びＰＴＯ伝達部１０のメンテナンス性や着脱交換性を向上させることができる。更に、前進伝達部７・後進伝達部８の構成部品のうちハウジング３内で非常に大きな空間を占める前進クラッチ１４・後進クラッチ１８を、ケースカバー６内で、ＰＴＯ伝達部１０の側方に隙間なく配置して、前進クラッチ１４・後進クラッチ１８の収容によるケースカバー６の体積増加を抑えた上で、ケースカバー６以外のハウジングの部分である第一ケース４・第二ケース５の体積を前進クラッチ１４・後進クラッチ１８を除去した分だけ減らすことができ、これにより、ハウジング３の大きさを減少させて、舶用減速逆転装置１全体のコンパクト化を図ることができる。加えて、ＰＴＯ軸２１は、ハウジング３の構成部材である第二ケース５・ケースカバー６を利用して支持することができ、支持部材を別途設けてケースカバー６内に新たに組み込む必要がなく、部品コストの低減が図れると共に、ケースカバー６の体積増加を抑えて、舶用減速逆転装置１全体の一層のコンパクト化を図ることができる。

次に、前記ＰＴＯ伝達部１０の別形態について、図７により説明する。別形態のＰＴＯ伝達部１０Ａは、図６に示す前記ＰＴＯ伝達部１０におけるＰＴＯギア２０とＰＴＯ軸２１との間に、動力断接可能なクラッチ機構を介設することにより、エンジン出力の動力ロスの低減等を図ったものである。なお、ここでは、前記ＰＴＯ伝達部１０と異なる点を中心に説明すると共に、各要素に用いた符号と同じ符号は、同一または同等の機能を有する要素を指すものであり、同じ符号を付した要素については、特に必要としない限り、その説明は省略する。

該ＰＴＯ伝達部１０Ａは、前記前進入力軸１２に平行なＰＴＯ軸６１と、該ＰＴＯ軸６１の前後途中に遊嵌されると共に前記前進入力ギア１３に常時噛合されるＰＴＯギア６０と、該ＰＴＯギア６０と前記ＰＴＯ軸６１との間に介設されるＰＴＯクラッチ５８とから構成される。

該ＰＴＯクラッチ５８は、前述したクラッチ１４・１８と同様に、湿式多板クラッチであって、ＰＴＯギア６０でＰＴＯ軸６１外周近傍から前方に延出するように形成されるインナードラム６０ａと、ＰＴＯ軸６１の前端に外嵌して固設されるアウタードラム６２とが備えられ、該アウタードラム６２に固設される複数のプレッシャープレート６２ａの隙間に、前記インナードラム６０ａに固設される複数のクラッチディスク６０ａ１が交互に配置されている。更に、アウタードラム６２の内側には、油圧ピストン６３が配置されると共に、インナードラム６０ａ内でＰＴＯ軸６１外周には、戻しバネ６４が巻回されている。

これにより、該油圧ピストン６３を作動油によって後方に押動させると、前記戻しバネ６４の弾性力に抗して、前記プレッシャープレート６２ａとクラッチディスク６０ａ１間が相互に圧接される。すると、アウタードラム６２とインナードラム６０ａとが連結されて、ＰＴＯクラッチ５８が「クラッチ入」となり、ＰＴＯ軸６１がＰＴＯギア６０と連結される。

逆に、油圧ピストン６３に作動油が供給されないと、前記戻しバネ６４の弾性力によって油圧ピストン６３が前方に押し戻され、前記プレッシャープレート６２ａとクラッチディスク６０ａ１間が相互に離間される。すると、アウタードラム６２とインナードラム６０ａとの連結が切れて、ＰＴＯクラッチ５８が「クラッチ切」となり、ＰＴＯ軸６１がＰＴＯギア６０と遮断される。

つまり、ＰＴＯクラッチ５８の入切により、前記前進入力ギア１３に噛合されて常時回転しているＰＴＯギア６０から、ＰＴＯ軸６１に伝達される動力を、自在に断接できるようにしている。

また、該ＰＴＯ軸６１の後端は、前記ケースカバー６から後方に突出された後は、前述したＰＴＯ軸２１と異なり、前記継手構造３３を介して発電機５６に連結され、該発電機５６がエンジンからの動力によって駆動される。

該継手構造３３は、前述の如く、筒状のフランジ３３ａと、該フランジ３３ａ内で前記ＰＴＯ軸６１の後端を発電機５６の入力軸５６ａに連結するカップリング３３ｂとから構成されており、該カップリング３３ｂによって、ＰＴＯ軸６１と入力軸５６ａとが、互いに相対回転不能かつ軸方向摺動自在に連結されている。

前記発電機５６は、前記前進動力を駆動源にして発電するものであって、コンバータ部５７ａを内蔵する電力変換装置５７が連結され、該電力変換装置５７には、前記バッテリ５３とコントローラ６５とが連結され、該コントローラ６５には、前記ＰＴＯクラッチ５８への作動油の供給の有無を制御するＰＴＯクラッチ入切バルブ６６が連結されている。

このような構成において、バッテリ５３への充電が完了していない等の場合には、前記バッテリ５３から電力変換装置５７を介して送信されてきた充電レベル信号基づいて、前記コントローラ６５からＰＴＯクラッチ入切バルブ６６のソレノイドに対して、クラッチ入信号が送信される。

すると、該クラッチ入信号により、前記ＰＴＯクラッチ５８が「クラッチ入」となってＰＴＯ軸６１とＰＴＯギア６０とが連結され、該ＰＴＯギア６０からＰＴＯ軸６１、入力軸５６ａを介して、発電機５６にエンジンからの動力が入力される。そして、発電された交流電力は、前記電力変換装置５７内のコンバータ部５７ａにより直流電力に変換された後、前記バッテリ５３に蓄えられる。

更に、充電が進み、バッテリ５３への充電が完了等した場合には、前記バッテリ５３から電力変換装置５７を介して送信されてきた充電レベル信号基づいて、前記コントローラ６５からＰＴＯクラッチ入切バルブ６６のソレノイドに対して、クラッチ切信号が送信される。

すると、該クラッチ切信号により、前記ＰＴＯクラッチ５８が「クラッチ切」となってＰＴＯ軸６１とＰＴＯギア６０との連結が切れ、エンジンからの動力が発電機５６に入力されないようになる。

これにより、バッテリ５３の充電が完了しているにもかかわらず、発電機５６の駆動にエンジンからの動力が無駄に費やされるのを防ぐと共に、バッテリ５３への過充電を防止することができる。

すなわち、以上述べたように、前記ＰＴＯ伝達部１０ＡのＰＴＯギア６０とＰＴＯ軸６１との間に、動力断接可能なＰＴＯクラッチ５８を介設するので、該ＰＴＯクラッチ５８の入切により、ＰＴＯ軸６１から補助機器である発電機５６に出力される動力の断接を行うことができ、発電機５６への出力時期の適正化を行い、動力ロスの低減による燃費向上や、発電機５６、及びその関連機器であるバッテリ５３の寿命改善を図ることができる。

更に、前記ケースカバー６の外側面に継手構造３３を設け、該継手構造３３により、前記ＰＴＯ軸２１・６１の外端に、該ＰＴＯ軸２１・６１の駆動を補助するアシスト機構として電動モータ部を有するモータジェネレータ５０、前記ＰＴＯ軸２１・６１からの動力によって発電する発電機５６のうちの少なくとも一方を着脱可能に連結するので、ＰＴＯ軸２１・６１を、仕様に応じてアシスト機構や発電機に連結することができ、舶用減速逆転装置１の汎用性を高めることができる。特に、アシスト機構に連結した場合は、前記出力軸２３からの出力の加速性が増して操船性能が向上すると共に、エンジンからの出力が小さくてすみ、エンジンの小型化・軽量化を図ることができる。

本発明は、第一ケース、第二ケース、及び該第二ケースに着脱可能なケースカバーを装置の一側から他側に向かって順に列設してハウジングを形成し、該ハウジング内に前進用と後進用の推進伝達部を収容すると共に、該推進伝達部は、いずれも、プロペラに連結する出力ギアに噛合するピニオンと、該ピニオンが軸途中に遊嵌される入力軸と、該入力軸の他側に固設される入力ギアと、該入力ギアと前記ピニオンとの間に動力断接可能に介設するクラッチとから構成した、全ての舶用減速逆転装置に適用することができる。

１ 舶用減速逆転装置
３ ハウジング
４ 第一ケース
５ 第二ケース
６ ケースカバー
７ 前進伝達部（前進用の推進伝達部）
８ 後進伝達部（後進用の推進伝達部）
１０・１０Ａ ＰＴＯ伝達部
１２ 前進入力軸（入力軸）
１３ 前進入力ギア（入力ギア）
１４ 前進クラッチ（クラッチ）
１５ 前進ピニオン（ピニオン）
１６ 後進入力軸（入力軸）
１７ 後進入力ギア（入力ギア）
１８ 後進クラッチ（クラッチ）
１９ 後進ピニオン（ピニオン）
２０・６０ ＰＴＯギア
２１・６１ ＰＴＯ軸
２２ 出力ギア
３３ 継手構造
５０ モータジェネレータ
５６ 発電機
５８ ＰＴＯクラッチ

Claims (3)

1. 第一ケース、第二ケース、及び該第二ケースに着脱可能なケースカバーを装置の前側から後側に向かって順に列設してハウジングを形成し、
   該ハウジング内に、前進用と後進用の推進伝達部を収容すると共に、
   該前進用と後進用の推進伝達部は、いずれも、プロペラに連結する出力ギアに噛合する前進用と後進用のピニオンと、
   該前進用と後進用のピニオンが軸途中に遊嵌される前進用と後進用の入力軸と、
   該前進用と後進用の入力軸の他側に固設される前進用と後進用の入力ギアと、
   該前進用と後進用の入力ギアと前記前進用と後進用のピニオンとの間に動力断接可能に介設する、前進用と後進用のクラッチとから構成した舶用減速逆転装置において、
   前記前進用と後進用の入力ギアと、前進用と後進用のクラッチと、動力取り出し用のＰＴＯ伝達部とは、共に前記ケースカバー内で、該ケースカバーの幅方向にて近接配置すると共に、
   前記ＰＴＯ伝達部は、前記入力ギアに噛合するＰＴＯギアと、該ＰＴＯギアが軸途中に固設されるＰＴＯ軸とから構成し、該ＰＴＯ軸を、前記第二ケースとケースカバーとの間に着脱可能に軸受支持し、
   前記ケースカバーを取り外すことにより、前記前進用と後進用の入力ギアと、前進用と後進用のクラッチと、ＰＴＯ軸と、ＰＴＯギアとを取り外し可能に構成した
   ことを特徴とする舶用減速逆転装置。
2. 前記ＰＴＯ伝達部のＰＴＯギアとＰＴＯ軸との間に、動力断接可能なＰＴＯクラッチを介設することを特徴とする請求項１に記載の舶用減速逆転装置。
3. 前記ケースカバーの外側面に継手構造を設け、該継手構造により、前記ＰＴＯ軸の外端に、該ＰＴＯ軸の駆動を補助するアシスト機構、前記ＰＴＯ軸からの動力によって発電する発電機のうちの少なくとも一方を着脱可能に連結することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の舶用減速逆転装置。

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