JP6521854B2

JP6521854B2 - 船舶用推進装置

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Publication number: JP6521854B2
Application number: JP2015250530A
Authority: JP
Inventors: 裕治橋本
Original assignee: Yanmar Co Ltd
Current assignee: Yanmar Co Ltd
Priority date: 2015-12-22
Filing date: 2015-12-22
Publication date: 2019-05-29
Anticipated expiration: 2035-12-22
Also published as: US20190016432A1; WO2017110928A1; EP3395670A1; EP3395670B1; EP3395670A4; US10457372B2; JP2017114240A

Description

本発明は、船舶用推進装置に関する。

特許文献１には、プロペラシャフトの回転方向を入力軸に対して正逆転切換可能に伝達する油圧式の前後進切換クラッチを備えた推進装置が開示される。推進装置は、エンジンと駆動連結された入力軸と、プロペラシャフトを含む出力軸と、入力軸と出力軸との間に介在され、出力軸の前後進切換用の油圧湿式多板形クラッチと、を備える。

特許第４８３６８３６号公報

特許文献１に記載の推進装置では、クラッチが油圧式であるため、エンジン停止時においてはクラッチが接続されず、風力や曳航等によって船舶が進行する際に発生するプロペラの遊転を防止することができない場合があった。そこで、本発明は、クラッチの種類に限らず、プロペラの遊転を防止することができる船舶用推進装置を提供することを課題とする。

本発明の船舶用推進装置は、駆動源と連結される入力軸から動力を断接するクラッチ及び歯車機構を介して出力軸に動力が伝達される船舶用推進装置であって、前記歯車機構のうち、前記入力軸又は前記出力軸に設けられるギアは、ワンウェイクラッチを介して前記入力軸又は前記出力軸に接続されるとともに、前記ワンウェイクラッチは、前記出力軸側の軸又はギアの回転速度が前記入力軸側の軸又はギアの回転速度よりも速くなるときに作用する。

前記歯車機構は、ベベルギアによって構成され、前記ギアが設けられる前記入力軸又は前記出力軸には、前後進切換クラッチが設けられ、前記ギアは、前進用ギア及び後進用ギアから構成され、前記前進用ギア及び前記後進用ギアは、前記前後進切換クラッチにそれぞれ接続されるとともに、前記ワンウェイクラッチを介して前記入力軸又は前記出力軸にそれぞれ接続される。

前記歯車機構は、円筒ギアによって構成され、前記ギアが設けられる前記入力軸又は前記出力軸には、ユニットクラッチが設けられ、前記ギアは、前記ユニットクラッチに接続されるとともに、前記ワンウェイクラッチを介して前記入力軸又は前記出力軸に接続される。

本発明によれば、プロペラの遊転を防止することができる。

推進装置が設けられる船舶を示す側面図である。図１における推進装置の拡大図である。船内に位置する推進装置の部分断面図である。図３におけるギアの入力軸への支持構造を示す部分拡大図である。（ａ）エンジン駆動時における入力軸及びギアの回転の有無、及び、回転時の方向を示す図（ｂ）プロペラの遊転時における入力軸及びギアの回転の有無、及び、回転時の方向を示す図である。第二実施形態における推進装置の部分断面図である。（ａ）エンジン駆動時におけるギア及び中間軸の回転の有無、及び、回転時の方向を示す図（ｂ）遊転時におけるギア及び中間軸の回転の有無、及び、回転時の方向を示す図である。第三実施形態の推進装置が設けられる船舶を示す側面図である。（ａ）推進装置の入力軸及び出力軸の部分断面図である（ｂ）推進装置の後進用駆動軸の部分断面図である。（ａ）エンジン駆動時における入力軸と円筒ギア、及び、後進用駆動軸と円筒ギアの回転の有無、及び、回転時の方向を示す図（ｂ）プロペラの遊転時における入力軸と円筒ギア、及び、後進用駆動軸と円筒ギアの回転の有無、及び、回転時の方向を示す図である。

図１を用いて、推進装置１が設けられる船舶１００について説明する。以下の推進装置において、後述のプロペラ軸１５又は出力軸５４の軸線方向を前後方向と規定するとともに、後述のエンジン２が配置される側を前方、プロペラ３が配置される側を後方と規定して、説明を行うものとする。推進装置は、駆動源であるエンジン２からの動力が推進装置１の動力伝達経路下流端に取り付けられるプロペラ３に伝達されることで、プロペラ３が回転し船舶１００を推進させるものである。推進装置１は、船舶１００の船底に設けられる開口部４を通じてその一部が下方に突出するように設けられる。

図１から図３を用いて推進装置１の全体構成について説明する。推進装置１は船内に位置するアッパーユニット５と開口部から下方に延出されるロアユニット６から構成される。アッパーユニット５は、その前部においてエンジン２のフライホイールハウジング２ａと連結され、その下部には、開口部４を通じて下方に延出されるロアユニット６が連結される。

船底の開口部４の周囲には、エンジンベッド７が船体と一体的に構成される。エンジンベッド７の上部には、推進装置１の据付け用防振部品を固定し、アッパーユニット５を支持するシールフランジ８及び推進装置１が締結されるエンジン２が取付けられる。以上のように、推進装置１はエンジン２と連結され、船底に設けられる開口部４を通じて船内外にわたって設けられている。

アッパーユニット５は、エンジン２と連結される入力軸１１と、アッパーユニット５からロアユニット６に貫通して設けられる中間軸１２の一部と、入力軸１１から中間軸１２に動力を伝達する歯車機構１３と、入力軸１１から中間軸１２への動力の伝達を断接するユニットクラッチ１７と、入力軸１１と中間軸１２の一部と歯車機構１３とユニットクラッチ１７とを収容するアッパーハウジング５ａと、を備える。

ロアユニット６は、中間軸１２の一部と、一端にプロペラ３が固定されるプロペラ軸１５と、中間軸１２からプロペラ軸１５に動力を伝達する歯車機構１６と、中間軸１２の一部とプロペラ軸１５と歯車機構１６とを収容するロアハウジング６ａと、を備える。

エンジン２からの動力は、アッパーユニット５内の入力軸１１に伝達される。入力軸１１に伝達される動力は歯車機構１３を介して中間軸１２に伝達される。歯車機構１３を介して中間軸１２に伝達される動力は、その下端に設けられる歯車機構１６（ギア１６ａ・１６ｂ）を介してプロペラ軸１５に伝達される。プロペラ軸１５に動力が伝達されることで、プロペラ軸１５の一端に設けられるプロペラ３は回転され船舶１００は推進される。以上のように、推進装置１は、駆動源と連結される入力軸１１から出力軸（中間軸１２及びプロペラ軸１５）に歯車機構を介して動力が伝達される構成となっている。

図３を用いてアッパーユニット５内の構成について説明する。入力軸１１は、前後方向を長手方向として配置され、エンジン２から後方に向けて延出するように設けられる。入力軸１１の一端は、エンジン２のフライホイールハウジング２ａ内においてエンジン２と接続される。

歯車機構１３は、ベベルギアによって構成される。歯車機構１３は、前進用ギア１３ａと後進用ギア１３ｂとギア１３ｃとから構成される。歯車機構１３のうち、前進用ギア１３ａと後進用ギア１３ｂは、入力軸１１に設けられるとともに、ユニットクラッチ１７にそれぞれ接続される。歯車機構１３のうち、ギア１３ｃは、前進用ギア１３ａと後進用ギア１３ｂとそれぞれ噛み合うように設けられる。

歯車機構１３のうち、前進用ギア１３ａ及び後進用ギア１３ｂが設けられる入力軸１１には、エンジン２からの動力を断接するユニットクラッチ１７が設けられる。ユニットクラッチ１７は、湿式多板クラッチを有する前後進切換クラッチとして構成される。ユニットクラッチ１７は、前進用クラッチ１７ａと、後進用クラッチ１７ｂと、を備える。前進用クラッチ１７ａは、歯車機構１３を構成する前進用ギア１３ａと接続可能に設けられ、後進用クラッチ１７ｂは、歯車機構１３を構成する後進用ギア１３ｂと接続可能に設けられる。

中間軸１２は、上下方向を長手方向として配置され、アッパーユニット５の下部を貫通して設けられる。中間軸１２の上端は、ギア１３ｃに接続され、ギア１３ｃと中間軸１２とは一体的に回転する。

以上の構成において、前進用クラッチ１７ａ又は後進用クラッチ１７ｂが作動されることで、入力軸１１から前進用ギア１３ａへ、又は、入力軸１１から後進用ギア１３ｂへの動力伝達を可能としている。

図４に示すように、歯車機構１３のうち、入力軸１１に設けられるギア（前進用ギア１３ａ・後進用ギア１３ｂ）は、ワンウェイクラッチ１８ａ・１８ｂを介して入力軸１１に接続される。

ワンウェイクラッチ１８ａ・１８ｂは、略円筒形状に形成され、前進用ギア１３ａ及び後進用ギア１３ｂにそれぞれ圧入されることで装着される。ワンウェイクラッチ１８ａ・１８ｂは、その軸方向の中央部がクラッチとして機能し、その軸方向の両端部がそれぞれ軸受として機能するように構成される。

ワンウェイクラッチ１８ａ・１８ｂは、出力軸（プロペラ軸１５）側の軸又はギアの回転速度が入力軸１１側の軸又はギアの回転速度よりも速くなる場合に作用する。ここでの作用とは、ワンウェイクラッチ１８ａ・１８ｂの出力軸側の軸又はギアと入力軸１１側の軸又はギアとが噛み合い可能（動力伝達可能）となることを指す。出力軸（プロペラ軸１５）側の軸又はギアの回転速度がエンジン２に駆動されるときの入力軸１１側の軸又はギアの回転速度よりも遅い場合、あるいは、出力軸（プロペラ軸１５）側の軸またはギアの回転方向がエンジン２に駆動されるときの入力軸１１側の軸又はギアの回転方向と逆方向である場合、ワンウェイクラッチ１８ａ・１８ｂは作用しない構成となっている。

図５を用いて、エンジン２駆動時及びプロペラ３の遊転時における前進用ギア１３ａ・後進用ギア１３ｂ及び入力軸１１の回転の有無と、回転している場合の方向と、について説明する。図５において、入力軸１１と前進用ギア１３ａと後進用ギア１３ｂとを後面視において模式的に表している。

エンジン２駆動時で、かつ、ユニットクラッチ１７がニュートラルに入っている状態では、入力軸１１のみがエンジン２の回転方向と同方向（図５における左方向）に回転し、ワンウェイクラッチ１８ａ・１８ｂは作用せず、前進用ギア１３ａ及び後進用ギア１３ｂは回転しない。

エンジン２駆動時で、かつ、ユニットクラッチ１７が前進位置に入っている状態では、ユニットクラッチ１７が前進用ギア１３ａと接続され、入力軸１１の回転にともなってユニットクラッチ１７を介して前進用ギア１３ａが同方向に回転する。後進用ギア１３ｂは、ユニットクラッチ１７と接続されないため、ギア１３ｃの回転にともなって入力軸１１とは逆方向に回転する。後進用ギア１３ｂの回転方向は入力軸１１の回転方向と逆であるためワンウェイクラッチ１８ｂは作用せず、後進用ギア１３ｂは、空転可能となっている。

エンジン２駆動時で、かつ、ユニットクラッチ１７が後進位置に入っている状態では、ユニットクラッチ１７が後進用ギア１３ｂと接続され、入力軸１１の回転にともなってユニットクラッチ１７を介して後進用ギア１３ｂが同方向に回転する。前進用ギア１３ａは、ユニットクラッチ１７と接続されないため、ギア１３ｃの回転にともなって入力軸１１とは逆方向に回転する。前進用ギア１３ａの回転方向は入力軸１１の回転方向と逆であるためワンウェイクラッチ１８ａは作用せず、前進用ギア１３ａは、空転可能となっている。

プロペラ３の遊転時について説明する。ここでの遊転とは、エンジン２の駆動・停止状態と、ユニットクラッチ１７の接続状態の有無と、に限らず、風力や曳航等によって船舶１００が前進又は後進方向に進むときにプロペラ３が前方又は後方からの水流を受けて廻されることを指す。以下では、エンジン停止状態におけるプロペラ３の遊転時の前進用ギア１３ａ・後進用ギア１３ｂ及び入力軸１１の回転の有無と、回転している場合の方向について説明する。

エンジン２の停止時で、かつ、プロペラ３が前進方向に廻ろうとする状態では、前進用ギア１３ａが左方向に回転しようとする。前進用ギア１３ａが左方向に回転しようとすると、ワンウェイクラッチ１８ａが作用して、前進用ギア１３ａと入力軸１１とが噛み合う（動力伝達が可能な状態となる）。前進用ギア１３ａと入力軸１１とが噛み合うことで、エンジン２からプロペラ３までが一体的に動力を伝達可能な状態となる。そのため、エンジン２の停止中に入力軸１１は回転していないことから、エンジン２の抵抗力によって、プロペラ３はロックされ、プロペラ３の遊転を防止できる。

エンジン２の停止時で、かつ、プロペラ３が後進方向に廻ろうとする状態では、後進用ギア１３ｂが左方向に回転しようとする。後進用ギア１３ｂが左方向に回転しようとする。と、ワンウェイクラッチ１８ｂが作用して、後進用ギア１３ｂと入力軸１１とが噛み合う（動力伝達が可能な状態となる）。後進用ギア１３ｂと入力軸１１とが噛み合うことで、エンジン２からプロペラ３までが一体的に動力を伝達可能な状態となる。そのため、エンジン２の停止中に入力軸１１は回転していないことから、エンジン２の抵抗力によって、プロペラ３はロックされ、プロペラ３の遊転を防止できる。

以上のように、歯車機構１３を構成するギア（前進用ギア１３ａ・後進用ギア１３ｂ）をワンウェイクラッチ１８ａ・１８ｂを介して入力軸１１に接続させることで、プロペラ３の遊転を防止することができる。

プロペラ３の遊転を防止することで、推進装置１内でプロペラ３やプロペラ軸１５につながる軸やギアが回転されることで生じる騒音を防止できる。また、プロペラ３の遊転を防止することで、推進装置１内の潤滑油を常時供給するポンプが停止している状態で、各部が転動や摺動することによる摩耗や焼き付き等の損傷を防止することができる。また、プロペラ３の遊転を防止することで、ロープや網等の水中の障害物のプロペラ３への巻き付きを防止できる。さらに、プロペラ３の遊転を防止することで、水中にいる人に損害を与えることを防止できる。

以上のように、ユニットクラッチ１７の接続状態に限らず、プロペラ３の遊転を防止できるため、推進装置１に設けられるユニットクラッチ１７は、油圧式や機械式等の種類を問わず、使用することができる。

本実施形態では、歯車機構１３を構成するギアがユニットクラッチ１７の出力側に設けられる構成にワンウェイクラッチ１８ａ・１８ｂを適用するものだが、これに限定されない。例えば、別実施形態に示す歯車機構３３を構成するギアがユニットクラッチ３７の入力側に設けられる構成にワンウェイクラッチ３８ａ・３８ｂを適用してもよい。以下において、歯車機構３３を構成するギアがワンウェイクラッチ３８ａ・３８ｂを介して中間軸３２を保持する構成について説明する。

図６を用いて、別実施形態の推進装置２１について説明する。推進装置２１は船内に位置するアッパーユニット２５と開口部から下方に延出されるロアユニットから構成される。アッパーユニット２５は、その前部においてエンジン２のフライホイールハウジング２ａと連結され、その下部には、開口部４を通じて下方に延出されるロアユニットが連結される。

アッパーユニット２５は、エンジン２と連結される入力軸３１と、アッパーユニット２５からロアユニットに貫通して設けられる中間軸３２の一部と、入力軸３１から中間軸３２に動力を伝達する歯車機構３３と、入力軸３１から中間軸３２への動力の伝達を断接するユニットクラッチ３７と、入力軸３１と中間軸３２の一部と歯車機構３３とユニットクラッチ３７とを収容するアッパーハウジング２５ａと、を備える。

歯車機構３３は、ベベルギアによって構成される。歯車機構３３は、ギア３３ａと前進用ギア３３ｂと後進用ギア３３ｃとから構成される。歯車機構３３のうち、ギア３３ａは、前進用ギア３３ｂ及び後進用ギア３３ｃとそれぞれ噛み合うように入力軸１１に設けられる。前進用ギア３３ｂ及び後進用ギア３３ｃは、中間軸３２に設けられるとともに、ユニットクラッチ３７にそれぞれ接続される。

入力軸３１は、前後方向を長手方向として配置され、エンジン２から後方に向けて延出するように設けられる。入力軸３１の一端は、エンジン２のフライホイールハウジング２ａ内においてエンジン２と接続される。入力軸３１の他端は、歯車機構を構成するギア３３ａに接続され、ギア３３ａと入力軸３１は一体的に回転する。

中間軸３２には、エンジン２からの動力を断接するユニットクラッチ３７が設けられる。ユニットクラッチ３７は、前後進切換クラッチとして構成される。ユニットクラッチ３７は、前進用クラッチ３７ａと、後進用クラッチ３７ｂと、を備える。前進用クラッチ３７ａは、歯車機構３３を構成する前進用ギア３３ｂと接続可能に設けられ、後進用クラッチ３７ｂは、歯車機構３３を構成する後進用ギア３３ｃと接続可能に設けられる。

以上の構成において、前進用クラッチ３７ａ又は後進用クラッチ３７ｂが作動されることで、前進用ギア３３ｂから中間軸３２へ、又は、後進用ギア３３ｃから中間軸３２への動力伝達を可能としている。

図６に示すように、歯車機構３３のうち、中間軸３２に設けられるギア（前進用ギア３３ｂ・後進用ギア３３ｃ）は、アッパーハウジング２５ａに軸受支持され、ワンウェイクラッチ３８ａ・３８ｂを介して中間軸３２を保持している。

ワンウェイクラッチ３８ａ・３８ｂは、略円筒形状に形成され、前進用ギア３３ｂ及び後進用ギア３３ｃにそれぞれ圧入されることで装着される。ワンウェイクラッチ３８ａ・３８ｂは、その軸方向の中央部がクラッチとして機能し、その軸方向の両端部がそれぞれ軸受として機能するように構成される。

ワンウェイクラッチ３８ａ・３８ｂは、出力軸（プロペラ軸）側の軸又はギアの回転速度が入力軸３１側の軸又はギアの回転速度よりも速くなる場合に作用する。ここでの作用とは、ワンウェイクラッチ３８ａ・３８ｂの出力軸側の軸又はギアと入力軸３１側の軸又はギアとが噛み合い可能（動力伝達可能）となることを指す。出力軸側の軸又はギアの回転速度がエンジン２に駆動されるときの入力軸３１側の軸又はギアの回転速度よりも遅い場合、あるいは、出力軸側の軸又はギアの回転方向がエンジン２に駆動されるときの入力軸３１側の軸又はギアの回転方向と逆方向である場合、ワンウェイクラッチ３８ａ・３８ｂは作用しない構成となっている。

図７を用いて、エンジン２駆動時とプロペラ３の遊転時における前進用ギア３３ｂ・後進用ギア３３ｃ及び中間軸３２の回転の有無と、回転している場合の方向と、について説明する。図７においては、中間軸３２と前進用ギア３３ｂと後進用ギア３３ｃとを上面視において模式的に表している。

エンジン２駆動時で、かつ、ユニットクラッチ３７がニュートラルに入っている状態では、ワンウェイクラッチ３８ａ・３８ｂは作用せず、前進用ギア３３ｂがエンジン２に駆動されるときの回転方向と同方向（図７に示す右方向）に回転し、後進用ギア３３ｃがエンジン２に駆動されるときの回転方向と同方向（図７に示す左方向）に回転する。

エンジン２駆動時で、かつ、ユニットクラッチ３７が前進位置に入っている状態では、ユニットクラッチ３７が前進用ギア３３ｂと接続され、前進用ギア３３ｂの回転にともなってユニットクラッチ３７を介して中間軸３２が同方向に回転する。後進用ギア３３ｃは、ユニットクラッチ３７と接続されないため、ギア３３ａの回転にともなって前進用ギア３３ｂ及び中間軸３２とは逆方向に回転する。このとき、ワンウェイクラッチ３８ｂは作用せず、後進用ギア３３ｃは空転可能となっている。

エンジン２駆動時で、かつ、ユニットクラッチ３７が後進位置に入っている状態では、ユニットクラッチ３７が後進用ギア３３ｃと接続され、後進ギア３３ｃの回転にともなってユニットクラッチ３７を介して中間軸３２が同方向に回転する。前進用ギア３３ｂは、ユニットクラッチ３７と接続されないため、ギア３３ａの回転にともなって後進用ギア３３ｃ及び中間軸３２とは逆方向に回転する。このとき、ワンウェイクラッチ３８ａは作用せず、前進用ギア３３ｂは空転可能となっている。

以下では、プロペラ３の遊転時における前進用ギア３３ｂ・後進用ギア３３ｃ及び中間軸３２の回転の有無と、回転している場合の方向について説明する。

エンジン２の停止時で、かつ、プロペラ３が前進方向に廻ろうとする状態では、中間軸３２が右方向に回転しようとする。中間軸３２が右方向に回転しようとすると、ワンウェイクラッチ３８ａが作用して、中間軸３２と前進用ギア３３ｂとが噛み合う（動力伝達が可能な状態となる）。中間軸３２と前進用ギア３３ｂとが噛み合うことで、エンジン２からプロペラ３までが一体的に動力を伝達可能な状態となる。そのため、エンジン２の停止中に中間軸３２は回転していないことから、エンジン２の抵抗力によって、プロペラ３がロックされ、プロペラ３の遊転を防止できる。

エンジン２の停止時で、かつ、プロペラ３が後進方向に廻ろうとする状態では、中間軸３２が左方向に回転しようとする。中間軸３２が左方向に回転しようとすると、ワンウェイクラッチ３８ｂが作用して、中間軸３２と後進用ギア３３ｃとが噛み合う（動力伝達が可能な状態となる）。中間軸３２と後進用ギア３３ｃとが噛み合うことで、エンジン２からプロペラ３までが一体的に動力を伝達可能な状態となる。そのため、エンジン２の停止中に中間軸３２は回転していないことから、エンジン２の抵抗力によって、プロペラ３がロックされ、プロペラ３の遊転を防止できる。

歯車機構３３を構成するギアがワンウェイクラッチ３８ａ・３８ｂを介して出力軸（中間軸３２）に接続される場合であっても、出力軸側の軸又はギアの回転速度が入力軸３１側の軸又はギアの回転速度よりも速くなる場合に作用するように、ワンウェイクラッチ３８が設けられることで、エンジン２からプロペラ３までが一体的に動力を伝達可能な状態とすることができるため、プロペラ３の遊転を防止できる。

以上に記載される推進装置の実施形態では、歯車機構はベベルギアによって構成されているが、これに限定されない。以下では、図８及び図９を用いて、歯車機構が円筒ギアによって構成される推進装置について説明する。

推進装置４１は、駆動源であるエンジン２からの動力が推進装置４１の動力伝達経路下流端に取り付けられるプロペラ３に伝達されることで、プロペラ３が回転し船舶１０１を推進させるものである。推進装置４１は、船内に位置しており、プロペラ３が固定される出力軸５４が船舶１０１の船底に設けられる開口部４２を通じて略後方に向けて延出するように設けられる。

推進装置４１は、エンジン２と連結される入力軸５１と、入力軸５１と平行に設けられる後進用駆動軸５２と、入力軸５１から後進用駆動軸５２に動力を伝達する歯車機構５３と、入力軸５１と平行に設けられ、その一端にプロペラ３が固定される出力軸５４と、入力軸５１から出力軸５４へ、又は、後進用駆動軸５２から出力軸５４へ動力を伝達する歯車機構５５と、入力軸５１と後進用駆動軸５２と出力軸５４と歯車機構５３・５５を収容するハウジング５６と、を備える。

入力軸５１は、前後方向を長手方向として配置される。入力軸５１の一端はエンジン２に連結され、その他端側に歯車機構５３を構成する円筒ギア５３ａが固定される。入力軸５１の中途部には、出力軸５４への動力伝達を断接するユニットクラッチ５７が設けられる。ユニットクラッチ５７には、歯車機構５５を構成する円筒ギア５５ａが接続される。

後進用駆動軸５２は、前後方向を長手方向として配置される。後進用駆動軸５２は、その他端側に歯車機構５３を構成する円筒ギア５３ｂが固定される。円筒ギア５３ｂは、円筒ギア５３ａと噛み合うように設けられる。後進用駆動軸５２の中途部から一端部にかけては、出力軸５４への動力伝達を断接するユニットクラッチ５８が設けられる。ユニットクラッチ５８には、歯車機構５５を構成する円筒ギア５５ｂが接続される。

出力軸５４は、前後方向を長手方向として配置される。出力軸５４は、その一端側に歯車機構５５を構成する円筒ギア５５ｃが固定される。出力軸５４は、ハウジング５６を貫通して設けられ、その他端にはプロペラ３が固定される。円筒ギア５５ｃは、円筒ギア５５ａ・５５ｂとそれぞれ噛み合うように設けられる。

以上の構成において、エンジン２からの動力は、ハウジング５６内の入力軸５１に伝達される。ユニットクラッチ５７が円筒ギア５５ａと接続されると、入力軸５１から出力軸５４に動力が伝達されることで出力軸５４は正方向に回転し、船舶１０１は前進方向に推進される。ユニットクラッチ５８が円筒ギア５５ｂと接続されると、入力軸５１から歯車機構５３を介して後進用駆動軸５２に伝達され、後進用駆動軸５２に伝達される動力が歯車機構５５を介して出力軸５４に伝達されることで、出力軸５４は逆方向に回転し、船舶１０１は後進方向に推進される。以上のように、推進装置４１は、駆動源と連結される入力軸５１（後進用駆動軸を含む）から出力軸５４に歯車機構を介して動力が伝達される構成となっている。

図１０に示すように、歯車機構５５を構成するギア（円筒ギア５５ａ・円筒ギア５５ｂ）は、ワンウェイクラッチ５９ａ・５９ｂを介して入力軸５１及び後進用駆動軸５２に接続される。

ワンウェイクラッチ５９ａ・５９ｂは、略円筒形状に形成され、円筒ギア５５ａ・円筒ギア５５ｂにそれぞれ圧入されることで装着される。ワンウェイクラッチ５９ａ・５９ｂは、その軸方向の中央部がクラッチとして機能し、その軸方向の両端部がそれぞれ軸受として機能するように構成される。

ワンウェイクラッチ５９ａ・５９ｂは、出力軸５４側の軸又はギアの回転速度が入力軸５１側の軸又はギアの回転速度よりも速くなる場合に作用する。ここでの作用とは、ワンウェイクラッチ５９ａ・５９ｂの出力軸５４側の軸又はギアと入力軸５１側の軸又はギアとが噛み合い可能（動力伝達可能）となることを指す。出力軸５４側の軸又はギアの回転速度がエンジン２に駆動されるときの入力軸５１側の軸又はギアの回転速度よりも遅い場合、あるいは、出力軸５４側の軸又はギアの回転方向がエンジン２に駆動されるときの入力軸５１側の軸又はギアの回転方向と逆方向である場合、ワンウェイクラッチ５９ａ・５９ｂは作用しない構成となっている。

図１０を用いて、エンジン２駆動時とプロペラ３の遊転時における入力軸５１及び円筒ギア５５ａと、後進用駆動軸５２及び円筒ギア５５ｂと、の回転の有無と、回転している場合の方向と、について説明する。図１０においては、入力軸５１と円筒ギア５５ａと後進用駆動軸５２と円筒ギア５５ｂを後面視において模式的に表している。

エンジン２駆動時で、かつ、ユニットクラッチ５７が接続されていない状態では、ユニットクラッチ５７が円筒ギア５５ａに動力を伝達しないため、入力軸５１がエンジン２に駆動されるときの回転方向と同方向（図１０に示す左方向）に回転する。

また、エンジン２駆動時で、ユニットクラッチ５８が接続されていない状態では、ユニットクラッチ５８が円筒ギア５５ｂに動力を伝達しないため、後進用駆動軸５２がエンジン２に駆動されるときの回転方向と同方向（図１０に示す右方向）に回転する。

エンジン２駆動時で、かつ、ユニットクラッチ５７が接続されている状態では、ユニットクラッチ５７が円筒ギア５５ａと接続され、入力軸５１の回転にともなって円筒ギア５５ａが同方向に回転する。

エンジン２駆動時で、かつ、ユニットクラッチ５８が接続されている状態では、ユニットクラッチ５８が円筒ギア５５ｂと接続され、後進用駆動軸５２の回転にともなって円筒ギア５５ｂが同方向に回転する。

以下では、エンジン２停止状態におけるプロペラ３の遊転時の入力軸５１及び円筒ギア５５ａの回転の有無と、回転している場合の方向について説明する。

エンジン２の停止時で、かつ、プロペラ３が前進方向に廻ろうとする状態では、出力軸５４を介して円筒ギア５５ａが左方向に回転しようとする。円筒ギア５５ａが左方向に回転しようとすると、ワンウェイクラッチ５９ａが作用して、円筒ギア５５ａと入力軸５１とが噛み合う（動力伝達可能な状態となる）ことで、エンジン２からプロペラ３までが一体的に動力を伝達可能な状態となる。そのため、エンジン２の停止中に入力軸５１は回転していないことから、エンジン２の抵抗力によって、プロペラ３がロックされ、プロペラ３の遊転を防止できる。

エンジン２の停止時で、かつ、プロペラ３が後進方向に廻ろうとする状態では、出力軸５４を介して円筒ギア５５ｂが右方向に回転しようとする。円筒ギア５５ｂが右方向に回転しようとすると、ワンウェイクラッチ５９ｂが作用して、円筒ギア５５ｂと後進用駆動軸５２とが噛み合う（動力伝達可能な状態となる）ことで、エンジン２からプロペラ３までが一体的に動力を伝達可能な状態となる。そのため、エンジン２の停止中に後進用駆動軸５２は回転していないことから、エンジン２の抵抗力によって、プロペラ３がロックされ、プロペラ３の遊転を防止できる。

以上のように、入力軸５１から出力軸５４へ円筒ギアを介して動力が伝達されるタイプの推進装置であっても、出力軸５４側の軸又はギアの回転速度が入力軸５１側の軸又はギアの回転速度よりも速くなる場合に作用するように、ワンウェイクラッチ５９ａ・５９ｂを設けることで、エンジン２からプロペラ３までが一体的に動力を伝達可能な状態とすることができるため、プロペラ３の遊転を防止できる。

１：推進装置、１１：入力軸、１２：中間軸、１３：歯車機構、１３ａ：前進用ギア、１３ｂ：後進用ギア、１３ｃ：ギア、１５：プロペラ軸、１７：ユニットクラッチ、１７ａ：前進用クラッチ、１７ｂ：後進用クラッチ、１８ａ・１８ｂ：ワンウェイクラッチ、２１：推進装置、３１：入力軸、３２：中間軸、３３：歯車機構、３３ａ：ギア、３３ｂ：前進用ギア、３３ｃ：後進用ギア、３７：ユニットクラッチ、３７ａ：前進用クラッチ、３７ｂ：後進用クラッチ、３８ａ・３８ｂ：ワンウェイクラッチ、４１：推進装置、５１：入力軸、５２：後進用駆動軸、５４：出力軸、５５：歯車機構、５５ａ・５５ｂ・５５ｃ：円筒ギア、５７：ユニットクラッチ、５８：ユニットクラッチ、５９ａ・５９ｂ：ワンウェイクラッチ

Claims

駆動源と連結される入力軸から動力を断接するクラッチ及び歯車機構を介して出力軸に動力が伝達される船舶用推進装置であって、
前記歯車機構のうち、前記入力軸又は前記出力軸に設けられるギアは、ワンウェイクラッチを介して前記入力軸又は前記出力軸に接続されるとともに、
前記ワンウェイクラッチは、前記出力軸側の軸又はギアの回転速度が前記入力軸側の軸又はギアの回転速度よりも速くなるときに作用する
ことを特徴とする船舶用推進装置。
前記歯車機構は、ベベルギアによって構成され、
前記ギアが設けられる前記入力軸又は前記出力軸には、前後進切換クラッチが設けられ、
前記ギアは、前進用ギア及び後進用ギアから構成され、
前記前進用ギア及び前記後進用ギアは、前記前後進切換クラッチにそれぞれ接続されるとともに、
前記ワンウェイクラッチを介して前記入力軸又は前記出力軸にそれぞれ接続される
請求項１に記載の船舶用推進装置。
前記歯車機構は、円筒ギアによって構成され、
前記ギアが設けられる前記入力軸又は前記出力軸には、ユニットクラッチが設けられ、前記ギアは、前記ユニットクラッチに接続されるとともに、
前記ワンウェイクラッチを介して前記入力軸又は前記出力軸に接続される
請求項１に記載の船舶用推進装置。