JP6521854B2 - 船舶用推進装置 - Google Patents

船舶用推進装置 Download PDF

Info

Publication number
JP6521854B2
JP6521854B2 JP2015250530A JP2015250530A JP6521854B2 JP 6521854 B2 JP6521854 B2 JP 6521854B2 JP 2015250530 A JP2015250530 A JP 2015250530A JP 2015250530 A JP2015250530 A JP 2015250530A JP 6521854 B2 JP6521854 B2 JP 6521854B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
gear
shaft
clutch
input shaft
engine
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2015250530A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2017114240A (ja
Inventor
裕治 橋本
裕治 橋本
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Yanmar Co Ltd
Original Assignee
Yanmar Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Yanmar Co Ltd filed Critical Yanmar Co Ltd
Priority to JP2015250530A priority Critical patent/JP6521854B2/ja
Priority to PCT/JP2016/088217 priority patent/WO2017110928A1/ja
Priority to US16/064,996 priority patent/US10457372B2/en
Priority to EP16878815.6A priority patent/EP3395670B1/en
Publication of JP2017114240A publication Critical patent/JP2017114240A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6521854B2 publication Critical patent/JP6521854B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63HMARINE PROPULSION OR STEERING
    • B63H23/00Transmitting power from propulsion power plant to propulsive elements
    • B63H23/30Transmitting power from propulsion power plant to propulsive elements characterised by use of clutches
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63HMARINE PROPULSION OR STEERING
    • B63H23/00Transmitting power from propulsion power plant to propulsive elements
    • B63H23/02Transmitting power from propulsion power plant to propulsive elements with mechanical gearing
    • B63H23/08Transmitting power from propulsion power plant to propulsive elements with mechanical gearing with provision for reversing drive
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H3/00Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion
    • F16H3/02Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion without gears having orbital motion
    • F16H3/08Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion without gears having orbital motion exclusively or essentially with continuously meshing gears, that can be disengaged from their shafts
    • F16H3/14Gearings for reversal only
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63BSHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING 
    • B63B35/00Vessels or similar floating structures specially adapted for specific purposes and not otherwise provided for
    • B63B2035/009Wind propelled vessels comprising arrangements, installations or devices specially adapted therefor, other than wind propulsion arrangements, installations, or devices, such as sails, running rigging, or the like, and other than sailboards or the like or related equipment
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63HMARINE PROPULSION OR STEERING
    • B63H5/00Arrangements on vessels of propulsion elements directly acting on water
    • B63H5/07Arrangements on vessels of propulsion elements directly acting on water of propellers
    • B63H2005/075Arrangements on vessels of propulsion elements directly acting on water of propellers using non-azimuthing podded propulsor units, i.e. podded units without means for rotation about a vertical axis, e.g. rigidly connected to the hull
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63HMARINE PROPULSION OR STEERING
    • B63H23/00Transmitting power from propulsion power plant to propulsive elements
    • B63H23/02Transmitting power from propulsion power plant to propulsive elements with mechanical gearing
    • B63H23/10Transmitting power from propulsion power plant to propulsive elements with mechanical gearing for transmitting drive from more than one propulsion power unit
    • B63H23/18Transmitting power from propulsion power plant to propulsive elements with mechanical gearing for transmitting drive from more than one propulsion power unit for alternative use of the propulsion power units
    • B63H23/20Transmitting power from propulsion power plant to propulsive elements with mechanical gearing for transmitting drive from more than one propulsion power unit for alternative use of the propulsion power units with separate forward and astern propulsion power units, e.g. turbines
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D41/00Freewheels or freewheel clutches
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D41/00Freewheels or freewheel clutches
    • F16D41/04Freewheels or freewheel clutches combined with a clutch for locking the driving and driven members

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Ocean & Marine Engineering (AREA)
  • Structure Of Transmissions (AREA)
  • Hydraulic Clutches, Magnetic Clutches, Fluid Clutches, And Fluid Joints (AREA)

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 (3)

  1. 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。
  2. 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。
  3. 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。
JP2015250530A 2015-12-22 2015-12-22 船舶用推進装置 Active JP6521854B2 (ja)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015250530A JP6521854B2 (ja) 2015-12-22 2015-12-22 船舶用推進装置
PCT/JP2016/088217 WO2017110928A1 (ja) 2015-12-22 2016-12-21 船舶用推進装置
US16/064,996 US10457372B2 (en) 2015-12-22 2016-12-21 Propulsion device for ship
EP16878815.6A EP3395670B1 (en) 2015-12-22 2016-12-21 Ship propulsion device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015250530A JP6521854B2 (ja) 2015-12-22 2015-12-22 船舶用推進装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2017114240A JP2017114240A (ja) 2017-06-29
JP6521854B2 true JP6521854B2 (ja) 2019-05-29

Family

ID=59090836

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2015250530A Active JP6521854B2 (ja) 2015-12-22 2015-12-22 船舶用推進装置

Country Status (4)

Country Link
US (1) US10457372B2 (ja)
EP (1) EP3395670B1 (ja)
JP (1) JP6521854B2 (ja)
WO (1) WO2017110928A1 (ja)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2018047806A (ja) * 2016-09-21 2018-03-29 株式会社 神崎高級工機製作所 減速逆転機及びこれを備えた船舶
WO2020251552A1 (en) * 2019-06-11 2020-12-17 Ab Volvo Penta Multi-plate clutch transmission and marine vehicle including a multi-plate clutch transmission
US11662004B2 (en) * 2021-06-02 2023-05-30 Shanghai XPT Technology Limited Disconnection assembly

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1953486A (en) * 1928-08-27 1934-04-03 Kiep Johann Nikolaus Engine plant
US2427135A (en) * 1943-12-17 1947-09-09 Unit Rig & Equip Drive unit
US2742798A (en) * 1953-09-26 1956-04-24 Bbc Brown Boveri & Cie Marine propulsion plant
JPS4836836B1 (ja) 1970-10-30 1973-11-07
JPS5938197A (ja) * 1982-08-27 1984-03-01 Yanmar Diesel Engine Co Ltd 船舶の潤滑油遊転ポンプ取付構造
GB2170870B (en) * 1985-02-12 1989-06-14 Paul Clifford Green Power drive clutch assembly
US4919009A (en) * 1988-08-16 1990-04-24 Brunswick Corporation Two turbine variable speed fluid coupling marine transmission
US5327793A (en) * 1991-02-05 1994-07-12 Yamaha Hatsudoki Kabushiki Kaisha Thrust bearings and bevel gears arrangement of marine propulsion unit
US6960107B1 (en) * 2004-04-16 2005-11-01 Brunswick Corporation Marine transmission with a cone clutch used for direct transfer of torque
JP4836836B2 (ja) 2007-03-09 2011-12-14 ヤンマー株式会社 油圧式セイルドライブ装置
JP5921335B2 (ja) * 2012-05-25 2016-05-24 ヤマハ発動機株式会社 船舶推進機
JP6037864B2 (ja) * 2013-02-01 2016-12-07 三菱重工業株式会社 船舶

Also Published As

Publication number Publication date
US20190016432A1 (en) 2019-01-17
WO2017110928A1 (ja) 2017-06-29
EP3395670B1 (en) 2020-01-15
EP3395670A1 (en) 2018-10-31
JP2017114240A (ja) 2017-06-29
EP3395670A4 (en) 2019-01-02
US10457372B2 (en) 2019-10-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6960107B1 (en) Marine transmission with a cone clutch used for direct transfer of torque
JP6521854B2 (ja) 船舶用推進装置
JP5203232B2 (ja) 船舶推進ユニット
JP6186968B2 (ja) 船外機の変速機
JP5921335B2 (ja) 船舶推進機
JP5623155B2 (ja) 二重反転プロペラ推進装置
JP2018203145A (ja) 減速逆転機
JP2010221754A (ja) 船外機
WO2012046570A1 (ja) 船舶用減速逆転装置
US1947847A (en) Reverse gear unit
JP2018047806A (ja) 減速逆転機及びこれを備えた船舶
JP2013247929A (ja) 歩行型管理機
JP2017193224A (ja) 減速逆転機及びこれを備えた船舶
JP5618759B2 (ja) 船舶用減速逆転装置
JP2890663B2 (ja) 小型滑走艇のジェットポンプ装置
KR102503645B1 (ko) 선박용 다단 감속기
US2218368A (en) Reversible drive mechanism
JP2020510175A (ja) 船舶用船外推進システムの変速機
JP2018030458A (ja) 船外機
JP2009149203A (ja) 船舶推進機の動力伝達装置における水冷却装置
JP4903739B2 (ja) 刈取変速装置
JP6430895B2 (ja) マリンギア装置
JP2023094183A (ja) 船外機
JPH07149291A (ja) 船舶推進装置
JP2009149204A (ja) 船舶推進機の動力伝達装置

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20180126

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20181016

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20181206

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20190409

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20190423

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6521854

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

S533 Written request for registration of change of name

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350