JP6838732B2

JP6838732B2 - 減速逆転機

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Publication number: JP6838732B2
Application number: JP2016247719A
Authority: JP
Inventors: 久臼井; 和好原田; 咲川　薫徳; 薫徳咲川
Original assignee: Kanzaki Kokyukoki Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Kanzaki Kokyukoki Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2016-12-21
Filing date: 2016-12-21
Publication date: 2021-03-03
Anticipated expiration: 2036-12-21
Also published as: JP2018100029A

Description

本発明は、船舶に搭載した主機関の回転動力を前後進切換機構経由でプロペラに伝達する減速逆転機に関するものである。

漁船やプレジャーボートといった船舶に搭載される減速逆転機において、油圧クラッチを動力遮断状態にして中立に保持しただけでは、油圧クラッチの摩擦板部にある作動油によって出力軸ひいてはプロペラが連れ回りする不都合がある。この点、従来の減速逆転機では、中立時に出力軸を制動させる油圧式の中立ブレーキを設けることによって、中立時における出力軸及びプロペラの連れ回りを防止している（例えば特許文献１等参照）。

ところで、この種の船舶では、例えば２機２軸仕様船での片肺運転時や、中立状態での揚網時、全速航行から中立状態にした時など、周囲の水流によってプロペラが回転（遊転）しても、中立ブレーキが作動するため、中立ブレーキに負荷がかかる。ここで、中立ブレーキのブレーキ容量は一般に、作動油に起因したプロペラの連れ回りを抑制するトルクに対応して設定されるため、プロペラが遊転するに際して中立ブレーキで出力軸を制動させていたとしても、プロペラの遊転力を中立ブレーキが抑制し切れず、中立ブレーキが過剰な負荷によって損傷し易い。そこで、中立ブレーキに過剰な負荷がかかるときに中立ブレーキを解除作動させるための電磁弁を設けることが提案されている（例えば特許文献２等参照）。

特開平６−３４０４４号公報特開２０１６−１６５９２８号公報

しかし、特許文献２では、前進出力を前進２速式に構成する減速逆転機において、複数の電磁弁で前進１速又は前進２速に切り換える構成に中立ブレーキ解除用の電磁弁をさらに設けているから、減速逆転機の油路構成が複雑になるとともに電磁弁の個数が多くなって製造コストの増加を招くので、改善の余地があった。

本発明は、上記のような現状を検討して改善を施した減速逆転機を提供することを技術的課題としている。

本発明の減速逆転機は、船舶に搭載した主機関の回転動力を前進、中立又は後進の出力に切り換える前後進切換機構と、前記前後進切換機構からの出力をプロペラに伝達する出力軸と、前記前後進切換機構の中立時に前記出力軸を制動させる中立ブレーキとを備えるものであって、前記前後進切換機構の前進出力を前進２速式に構成し、前記前進出力を前進１速と前進２速とに切り換える速比切換弁の切換作動を単一の速比切換用電磁弁により制御し、中立時に制動作動する前記中立ブレーキをブレーキ解除用電磁弁により解除作動可能に構成し、前記速比切換用電磁弁は、作動油が供給される速比切換パイロット油路を前記速比切換弁につながる前進１速パイロット油路又は前進２速パイロット油路に接続して前記速比切換弁を切換作動させ、前記速比切換弁は、作動油が供給される前進油路を前進１速クラッチへ向かう前進１速油路又は前進２速クラッチへ向かう前進２速油路に接続し、前記ブレーキ解除用電磁弁は、作動油が供給される中立油路を前記中立ブレーキへ向かうブレーキ油路に接続し又は閉止するように構成しているものである。

本発明の減速逆転機において、前記前後進切換機構を収容するハウジングに配置される速比切換弁ブロック内に前記速比切換弁を設けるとともに、前記速比切換弁ブロックに前記速比切換用電磁弁及び前記ブレーキ解除用電磁弁を取り付けるようにしてもよい。

また、本発明の減速逆転機において、前記前後進切換機構の中立状態を検出する中立スイッチと、前記出力軸の回転速度を検出する回転速度検出センサと、前記中立スイッチ及び前記回転速度検出センサの検出情報に基づき前記中立ブレーキを制動状態と解除状態とに切り換えるコントローラを備え、前記コントローラは、前記出力軸の回転速度が所定の下限回転速度を上回るときに前記ブレーキ解除用電磁弁を閉止状態にして前記中立ブレーキを解除状態にするとともに、前記出力軸の回転速度の上昇時と下降時とで、前記下限回転速度を異ならせるようにしてもよい。

本発明の減速逆転機は、船舶に搭載した主機関の回転動力を前進、中立又は後進の出力に切り換える前後進切換機構と、前記前後進切換機構からの出力をプロペラに伝達する出力軸と、前記前後進切換機構の中立時に前記出力軸を制動させる中立ブレーキとを備えるものであって、前記前後進切換機構の前進出力を前進２速式に構成し、前記前進出力を前進１速と前進２速とに切り換える速比切換弁の切換作動を単一の速比切換用電磁弁により制御し、中立時に制動作動する前記中立ブレーキをブレーキ解除用電磁弁により解除作動可能に構成しているので、前進２速式の構成でありながら、少ない電磁弁の数及び簡素な油路構成で、前進１速と前進２速の切換作動及び中立ブレーキの作動を制御できるとともに、中立ブレーキ解除機能の搭載による製造コストの増加を抑制できる。

本発明の減速逆転機において、前記速比切換用電磁弁が、作動油が供給される速比切換パイロット油路を前記速比切換弁につながる前進１速パイロット油路又は前進２速パイロット油路に接続して前記速比切換弁を切換作動させ、前記速比切換弁が、作動油が供給される前進油路を前進１速クラッチへ向かう前進１速油路又は前進２速クラッチへ向かう前進２速油路に接続し、前記ブレーキ解除用電磁弁が、作動油が供給される中立油路を前記中立ブレーキへ向かうブレーキ油路に接続し又は閉止するようにすれば、両電磁弁を単一の速比切換弁ブロックに設けることで油圧配管を少なくして油路構造の集約化及びコンパクト化を図れるとともに、油圧系統の部品点数を少なくして組立作業工数の抑制に寄与する。また、単一の速比切換用電磁弁で前進１速と前進２速の切換作動を制御するので、速比切換弁ブロック内の油路構成を簡素にでき、速比切換弁ブロックをコンパクト化できるとともに、速比切換弁ブロックの製造コストを低減でき、ひいては減速逆転機全体のコンパクト化及び製造コスト低減を図れる。

また、本発明の減速逆転機において、前記前後進切換機構の中立状態を検出する中立スイッチと、前記出力軸の回転速度を検出する回転速度検出センサと、前記中立スイッチ及び前記回転速度検出センサの検出情報に基づき前記中立ブレーキを制動状態と解除状態とに切り換えるコントローラを備え、前記コントローラは、前記出力軸の回転速度が所定の下限回転速度を上回るときに前記ブレーキ解除用電磁弁を閉止状態にして前記中立ブレーキを解除状態にするとともに、前記出力軸の回転速度の上昇時と下降時とで、前記下限回転速度を異ならせるようにすれば、例えば２機２軸仕様船での片肺運転時や、中立状態での揚網時、全速航行から中立状態にした時などにおいて、プロペラが高速遊転したとしても、中立ブレーキを解除状態にでき、中立ブレーキに過剰な負荷がかかるのを防止できるとともに、出力軸の回転速度の上昇時と下降時とで異なる下限回転速度に応じて適切に中立ブレーキを解除状態にして、中立ブレーキの損傷や早期摩耗を確実に防止できる。なお、出力軸の回転速度上昇時の下限回転速度は、回転速度下降時の下限回転速度に比べて、高くてもよいし、低くてもよい。例えば、出力軸の回転速度上昇時の下限回転速度を回転速度下降時の下限回転速度に比べて高く設定すれば、出力軸の回転速度上昇時には、高めの下限回転速度に到達するまでの間、プロペラの連れ回りによる意図しない船舶の移動を防止でき、出力軸の回転速度下降時には、出力軸の回転速度が高い状態での中立ブレーキの作動を確実に防止して中立ブレーキの損傷を防止できる。

減速逆転機を備えたプレジャーボートの概略側面図である。減速逆転機の斜視図である。減速逆転機の背面図である。減速逆転機の左側面図である。減速逆転機の右側面図である。減速逆転機の油圧回路の一例の説明図である。同油圧回路の中立時の説明図である。同油圧回路の前進１速時の説明図である。同油圧回路の前進２速時の説明図である。同油圧回路の後進時の説明図である。減速逆転機の油圧回路の他の例の説明図である。同油圧回路の中立時の説明図である。同油圧回路の前進１速時の説明図である。同油圧回路の前進２速時の説明図である。同油圧回路の後進時の説明図である。コントローラの一例の機能ブロック図である。同コントローラによる中立ブレーキ制御のフローチャートである。コントローラの他の例の機能ブロック図である。同コントローラによる中立ブレーキ制御のフローチャートである。

以下に、本発明を具体化した実施形態を図面（図１〜図１６）に基づき説明する。図１に示すように、船舶であるプレジャーボート１は、船体２と、船体の上面中央側に配置したキャビン３と、船体２の船底後尾側に設けた舵４と、船体２の船底後尾側のうち舵４の前方に配置したプロペラ５とを備えている。キャビン３内は操縦部になっている。キャビン３内には、船体２の進行方向を左右に変更させる操舵ハンドル（図示省略）と、船体２の進行方向を前進と後進とに切換操作する前後進レバー２６（図６参照）とを設けている。船体２の船底後尾側には、プロペラ５を回転させる推進軸６を軸支している。推進軸６の突出端側にプロペラ５を取り付けている。船体２内には、プロペラ５の駆動源である主機関としてのエンジン７と、エンジン７の回転動力を推進軸６経由でプロペラ５に伝達する減速逆転機８とを設けている。エンジン７から減速逆転機８を介して推進軸６に伝わった回転動力によって、プロペラ５が回転する。

図２〜図５に示すように、減速逆転機８を構成するハウジング９には、エンジン７のフライホイル（図示省略）にダンパー継手１０を介して連結される入力軸１１と、カップリング１２を介して推進軸６に連結される出力軸１３とを、互いに逆向きに突き出すように設けている。入力軸１１はハウジング９の正面上部に回転可能に軸支している。出力軸１３はハウジング９の背面下部に回転可能に軸支している。減速逆転機８のハウジング９内には、入力軸１１から出力軸１３に向かう正転（前進）方向の動力伝達を継断する前進１速クラッチ１４及び前進２速クラッチ１５と、入力軸１１から出力軸１３に向かう逆転（後進）方向の動力伝達を継断する後進クラッチ１６とを収容している。前進１速クラッチ１４、前進２速クラッチ１５及び後進クラッチ１６との組合せが前後進切換機構１７を構成している。従って、前後進切換機構１７の前進出力は２速式になっている。ハウジング９の背面側には、後述する油圧回路２０を形成した油路ブロック１８を設けている。実施形態の油路ブロック１８は、ハウジング９の背面側のうち出力軸１３よりも上方に位置している。

前進１速クラッチ１４、前進２速クラッチ１５及び後進クラッチ１６は湿式多板型の油圧摩擦クラッチである。作動油圧で各クラッチ１４〜１６の摩擦板を圧接させることによって、入力軸１１と出力軸１３とが動力伝達可能に連結される。すなわち、前進１速クラッチ１４若しくは前進２速クラッチ１５を接続し後進クラッチ１６を遮断することによって、入力軸１１の回転動力を正転（前進）方向の出力として出力軸１３に伝達する前進状態になる。前進１速クラッチ１４及び前進２速クラッチ１５を遮断し後進クラッチ１６を接続することによって、入力軸１１の回転動力を逆転（後進）方向の出力として出力軸１３に伝達する後進状態になる。そして、前進１速クラッチ１４、前進２速クラッチ１５及び後進クラッチ１６の全てを遮断することによって、出力軸１３に動力伝達しない中立状態になる。作動油圧で各クラッチ１４〜１６の摩擦板の圧接程度を加減させてスリップ係合（半クラッチ係合）させれば、入力軸１１の回転動力の一部が出力軸１３に伝わり、出力軸１３ひいては推進軸６に設けたプロペラ５が低回転する微速走行の状態になる。

次に、従前の図に加えて図６まで参照しながら、減速逆転機８の油圧回路２０構造を説明する。減速逆転機８の油圧回路２０は、エンジン７の回転動力にて駆動する作動油ポンプ２１を備えている。作動油ポンプ２１は、前進１速クラッチ１４、前進２速クラッチ１５及び後進クラッチ１６等に作動油を供給するものである。作動油ポンプ２１は、ハウジング９の背面側に設けた油路ブロック１８に取り付けている。すなわち、ハウジング９の背面側に油路ブロック１８を介して作動油ポンプ２１を取り付けている。作動油ポンプ２１の吸入側は、作動油こし器２３を介して作動油タンク２２に接続している。

作動油ポンプ２１の吐出側に接続された作動油路７１は、前後進切換弁２５を介して、速比切換弁２７に向かう前進油路７２、後進クラッチ１６に向かう後進油路７３、又はブレーキ解除用電磁弁３０に向かう中立油路７４に接続される。前後進切換弁２５は、前後進切換機構１７の切換作動を制御する。すなわち、前後進切換弁２５は、前後進レバー２６の切換操作によって、前進１速クラッチ１４又は前進２速クラッチ１５に作動油を供給する前進位置と、後進クラッチ１６に作動油を供給する後進位置と、クラッチ１４〜１６群全てへの作動油の供給を停止する中立位置との三位置に切換可能に構成している。

前後進切換弁２５からの前進油路７２は、速比切換弁２７を介して、前進１速クラッチ１４に向かう前進１速油路７５、又は前進２速クラッチ１５に向かう前進２速油路７６に接続される。速比切換弁２７は、油圧パイロット式の４ポート２位置の切換弁であり、油路ブロック１８の背面に取り付けられる速比切換弁ブロック２９に収容される。

前後進切換弁２５からの中立油路７４は、ブレーキ解除用電磁弁３０を介して、中立ブレーキ３１に向かうブレーキ油路８０又は閉路８１に接続される。中立ブレーキ３１は、前後進切換機構１７の中立時に出力軸１３を制動させるものである。ブレーキ解除用電磁弁３０は、電磁式の４ポート２位置の切換弁であり、作動油の給排によって中立ブレーキ３１の作動を制御するものである。中立ブレーキ３１は、出力軸１３に固着した出力ギヤ３２に常時噛み合うブレーキギヤ３３のブレーキ軸３４に設けている。中立ブレーキ３１の制動作動によってブレーキ軸３４の回転が阻止され、ブレーキギヤ３３を介して出力ギヤ３２の回転が阻止される。

また、作動油路７１からは、速比切換用電磁弁２８に向かう速比切換パイロット油路７７が分岐している。速比切換パイロット油路７７は、速比切換用電磁弁２８を介して、速比切換弁２７のスプール一端へ向かう前進１速パイロット油路７８、又は速比切換弁２７のスプール他端へ向かう前進２速パイロット油路７９に接続される。前後進切換弁２５と速比切換弁２７と速比切換用電磁弁２８の切換作動の組合せによって、前進１速クラッチ１４、前進２速クラッチ１５、後進クラッチ１６又はブレーキ解除用電磁弁３０のいずれかに、選択的に作動油が供給される。

前後進切換弁２５から速比切換弁ブロック２９へ向かう油路７２，７４，７７は、前後進切換弁２５内、油路ブロック１８内及び速比切換弁ブロック２９内に形成される。速比切換弁２７から前進１速クラッチ１４へ向かう前進１速油路７５は、速比切換弁ブロック２９内及び油路ブロック１８内に形成される。速比切換弁２７から前進２速クラッチ１５へ向かう前進２速油路７６は、速比切換弁ブロック２９内から油圧配管を通って前進２速クラッチ１５に導かれる。ブレーキ解除用電磁弁３０から中立ブレーキ３１へ向かうブレーキ油路８０は、速比切換弁ブロック２９内から油圧配管を通って中立ブレーキ３１へ導かれる。速比切換弁ブロック２９内には、前進１速パイロット油路７８及び前進２速パイロット油路７９も形成される。

また、油路ブロック１８内で、作動油路７１からは、前後進切換機構１７（各クラッチ１４〜１６）に向けて、各クラッチ１４〜１６に潤滑油としての作動油を注油する潤滑油路３５を延出させている。潤滑油路３５には、上流側から順に、油圧保持用のリリーフ弁である作動油圧調整弁３６と、作動油（潤滑油）を冷却する潤滑油クーラー３７と、潤滑油圧調整弁３８と、潤滑油こし器３９とを設けている。作動油圧調整弁３６を通過した後の作動油は、潤滑油クーラー３７を通過し、潤滑油圧調整弁３８で低圧にした状態で、潤滑油こし器３９を介して、前進１速クラッチ１４、前進２速クラッチ１５及び後進クラッチ１６に潤滑油として供給される。所定圧以上の不要な作動油は潤滑油圧調整弁３８から作動油タンク２２に戻される。

作動油圧調整弁３６には、これを用いて前進切換時又は後進切換時のクラッチ接続によるショックを緩和させる緩嵌入弁４０を設けている。緩嵌入弁４０は、前後進切換弁２５から導入される背圧によって前進１速クラッチ１４、前進２速クラッチ１５又は後進クラッチ１６への作動油圧を徐々に上昇させ、前進又は後進切換時のクラッチ接続によるショックを緩和させるものである。

緩嵌入弁４０の作用をおおまかに説明する。作動油圧調整弁３６は前後進切換弁２５の中立時に潤滑油路３５を流通する作動油圧に応じて開弁している。前後進切換弁２５を前進位置又は後進位置に切換駆動させると、前後進切換弁２５経由で作動油が緩嵌入弁４０に流入して作動油圧調整弁３６を閉弁させる。作動油圧調整弁３６と緩嵌入弁４０との間にはリリーフばね４１を介設している。リリーフばね４１の圧縮によって、作動油圧調整弁３６は緩嵌入弁４０よりも緩慢に動作し徐々に閉弁状態に至る。このため、前進１速クラッチ１４及び前進２速クラッチ１５の作動油圧、又は後進クラッチ１６の作動油圧が徐々に増大し、前進１速クラッチ１４、前進２速クラッチ１５又は後進クラッチ１６を徐々に接続状態（係合状態）にする。その結果、各クラッチ１４〜１６接続時のショックが緩和されることになる。

作動油圧調整弁３６を迂回して作動油路７１と潤滑油路３５とをつなぐ迂回油路４２には、リリーフ弁４３を設けている。作動油圧調整弁３６が閉弁状態になり、クラッチ１４〜１６のいずれかが接続状態になると、作動油ポンプ２１の駆動により作動油路７１の油圧が上昇してリリーフ弁４３が開弁状態になり、作動油路７１から迂回油路４２を介して潤滑油路３５に作動油が導入される。

図７に示すように、前後進レバー２６の切換操作によって前後進切換弁２５を中立位置に切り換えると、作動油路７１が前後進切換弁２５を介して中立油路７４に接続される。また、ブレーキ解除用電磁弁３０の制動電磁ソレノイド５３が励磁されてブレーキ解除用電磁弁３０が開放状態になると、ブレーキ油路８０がブレーキ解除用電磁弁３０を介して中立油路７４に接続される。これにより、作動油路７１から前後進切換弁２５、中立油路７４、ブレーキ解除用電磁弁３０を経由して中立ブレーキ３１に作動油が供給されて中立ブレーキ３１が制動作動する。その結果、出力軸１３、推進軸６ひいてはプロペラ５にブレーキがかかって、出力軸１３、推進軸６ひいてはプロペラ５の回転が阻止される。

中立状態におけるブレーキ解除用電磁弁３０の詳細な制御については後述するが、例えば中立状態での揚網時や、全速航行から中立状態にした時など、周囲の水流によってプロペラ５が高速で遊転するときには、ブレーキ解除用電磁弁３０が手動操作又は自動で閉止状態にされてブレーキ油路８０が作動油タンク２２に接続されるとともに中立油路７４が閉路８１に接続されて、中立ブレーキ３１が解除作動する。これにより、プロペラ５の高速遊転に起因して中立ブレーキ３１に過剰な負荷がかかるおそれがなく、惰行航行時や網巻き上げの曳航時等において中立ブレーキ３１の損傷を確実に防止できる。

なお、中立状態において、速比切換用電磁弁２８の電磁ソレノイドは消磁状態であり、速比切換用電磁弁２８は、前進１速パイロット油路７８を速比切換パイロット油路７７に接続するとともに、前進２速パイロット油路７９を作動油タンク２２に接続する。また、前進１速油路７５は、速比切換弁２７、前進油路７２及び前後進切換弁２５を介して作動油タンク２２に接続され、前進２速油路７６は、速比切換弁２７を介して作動油タンク２２に接続され、後進油路７３は前後進切換弁２５を介して作動油タンク２２に接続される。これにより、前進１速クラッチ１４、前進２速クラッチ１５及び後進クラッチ１６は、いずれも動力遮断状態になる。

図８〜図１０に示すように、前後進切換弁２５を中立位置以外に切り換えると、制動電磁ソレノイド５３が消磁状態になってブレーキ解除用電磁弁３０が閉止状態になり、中立油路７４が閉路８１に接続されて中立ブレーキ３１に対する作動油供給が停止されるとともにブレーキ油路８０がブレーキ解除用電磁弁３０を介して作動油タンク２２に接続されて、中立ブレーキ３１が解除作動する。その結果、出力軸１３、推進軸６ひいてはプロペラ５が制動解除されて、出力軸１３、推進軸６ひいてはプロペラ５の回転が許容される。

図８に示すように、減速逆転機８が前進１速状態のときは、前後進レバー２６の切換操作によって前後進切換弁２５が前進位置に切り換えられて、前進油路７２が作動油路７１に接続される。また、電磁ソレノイドが消磁状態の速比切換用電磁弁２８により前進１速パイロット油路７８が速比切換パイロット油路７７に接続されるとともに、前進２速パイロット油路７９が作動油タンク２２に接続される。速比切換弁２７は、前進１速油路７５を前進油路７２に接続し、前進２速油路７６を作動油タンク２２に接続する状態になる。これにより、前進１速油路７５が速比切換弁２７、前進油路７２、前後進切換弁２５及び作動油路７１を介して作動油ポンプ２１に接続され、前進１速油路７５に作動油が供給されて、前進１速クラッチ１４が動力接続状態になる。このとき、前進２速油路７６は、速比切換弁２７を介して作動油タンク２２に接続され、後進油路７３は前後進切換弁２５を介して作動油タンク２２に接続されるので、前進２速クラッチ１５及び後進クラッチ１６は、いずれも動力遮断状態になる。

図９に示すように、減速逆転機８が前進２速状態のときは、図８に示す前進１速状態から、速比切換用電磁弁２８の電磁ソレノイドが励磁されて、速比切換用電磁弁２８の接続位置が切り換わり、前進２速パイロット油路７９が速比切換パイロット油路７７に接続されるとともに、前進１速パイロット油路７８が作動油タンク２２に接続される。これにより、速比切換弁２７の接続位置が切り換わり、前進２速油路７６が前進油路７２に接続されて、前進２速クラッチ１５が動力接続状態になるとともに、前進１速油路７５が作動油タンク２２に接続されて、前進１速クラッチ１４が動力遮断状態になる。また、後進油路７３は前後進切換弁２５を介して作動油タンク２２に接続されるので、後進クラッチ１６は動力遮断状態になる。

図１０に示すように、減速逆転機８が後進状態のときは、前後進レバー２６の切換操作によって前後進切換弁２５が後進位置に切り換えられて、後進油路７３が前後進切換弁２５を介して作動油路７１に接続され、後進クラッチ１６が動力接続状態になる。また、前進１速油路７５は、速比切換弁２７、前進油路７２及び前後進切換弁２５を介して作動油タンク２２に接続され、前進２速油路７６は、速比切換弁２７を介して作動油タンク２２に接続されるので、前進１速クラッチ１４及び前進２速クラッチ１５は、いずれも動力遮断状態になる。

このように、この実施形態の減速逆転機８は、２つの電磁弁（速比切換用電磁弁２８とブレーキ解除用電磁弁３０）と１つの速比切換弁２７により、前進１速と前進２速の切換作動及び中立ブレーキ３１の作動を制御できる。そして、速比切換弁ブロック２９に取り付けられる電磁弁２８，３０の数、及び速比切換弁ブロック２９内の速比切換弁２７の数が少ないので、速比切換弁ブロック２９内の油路を簡素な構成で形成できるとともに、速比切換弁ブロック２９のサイズを小型化でき、中立ブレーキ３１の搭載による製造コストの増加を抑制できる。また、速比切換弁ブロック２９のサイズの小型化により、減速逆転機８全体の小型化も実現できる。

上述のように、ハウジング９の背面下部には出力軸１３を回転可能に軸支している。ハウジング９の背面下部のうち出力軸１３の一側方に、中立ブレーキ３１を取り付けている。ハウジング９の上面側には潤滑油クーラー３７を取り付けている。ハウジング９の背面上部、すなわちハウジング９背面側のうち出力軸１３の上方には、油圧回路２０を形成した油路ブロック１８を取り付けている。油路ブロック１８の背面側に作動油ポンプ２１を取り付けている。油路ブロック１８背面側のうち作動油ポンプ２１の上方には、速比切換弁２７が組み込まれた速比切換弁ブロック２９を取り付けている。速比切換弁ブロック２９の上面に、速比切換用電磁弁２８とブレーキ解除用電磁弁３０を左右横方向に並べて取り付けている。油路ブロック１８の上面側には、前後進切換弁２５を取り付けている。実施形態では、前後進切換弁２５は速比切換弁ブロック２９の上方に位置している。

上記の記載並びに図２〜図６から明らかなように、減速逆転機８は、船舶１に搭載した主機関７の回転動力を前進、中立又は後進の出力に切り換える前後進切換機構１７と、前後進切換機構１７からの出力をプロペラ５に伝達する出力軸１３と、前後進切換機構１７の中立時に出力軸１３を制動させる中立ブレーキ３１とを備え、前後進切換機構１７の前進出力を前進２速式に構成し、上記前進出力を前進１速と前進２速とに切り換える速比切換弁２７の切換作動を単一の速比切換用電磁弁２８により制御し、中立時に制動作動する中立ブレーキ３１をブレーキ解除用電磁弁３０により解除作動可能に構成している。これにより、減速逆転機８は、前進２速式の構成でありながら、少ない電磁弁の数及び簡素な油路構成で、前進１速と前進２速の切換作動及び中立ブレーキ３１の作動を制御できるとともに、中立ブレーキ３１の解除機能の搭載による製造コストの増加を抑制できる。

また、減速逆転機８では、前後進切換機構１７を収容するハウジング９に配置される速比切換弁ブロック２９内に速比切換弁２７を設けるとともに、速比切換弁ブロック２９に速比切換用電磁弁２８及びブレーキ解除用電磁弁３０を取り付け、速比切換弁ブロック２９内で、速比切換用電磁弁２８が、作動油が供給される速比切換パイロット油路７７を速比切換弁２７につながる前進１速パイロット油路７８又は前進２速パイロット油路７９に接続して速比切換弁２７を切換作動させ、速比切換弁２７が、作動油が供給される前進油路７２を前進１速クラッチ１４へ向かう前進１速油路７５又は前進２速クラッチ１５へ向かう前進２速油路７６に接続し、ブレーキ解除用電磁弁３０が、作動油が供給される中立油路７４を中立ブレーキ３１へ向かうブレーキ油路８０に接続し又は閉止するので、両電磁弁２８，３０を単一の速比切換弁ブロック２９に設けることで油圧配管を少なくして油路構造の集約化及びコンパクト化を図れるとともに、油圧系統の部品点数を少なくして組立作業工数の抑制に寄与する。また、単一の速比切換用電磁弁２８で前進１速と前進２速の切換作動を制御するので、速比切換弁ブロック２９内の油路構成を簡素にでき、速比切換弁ブロック２９をコンパクト化できるとともに、速比切換弁ブロック２９の製造コストを低減でき、ひいては減速逆転機８全体のコンパクト化及び製造コスト低減を図れる。また、速比切換弁ブロック２９に速比切換用電磁弁２８及びブレーキ解除用電磁弁３０の両方を取り付けることで、両電磁弁群２８，３０及びその周辺の清掃や整備といったメンテナンス性の向上にも寄与する。

また、ハウジング９のうち出力軸１３よりも上方に油路ブロック１８を配置するとともに、油路ブロック１８のうち出力軸１３よりも作動油ポンプ２１を配置し、作動油ポンプ２１の上方に速比切換弁ブロック２９を配置し、速比切換弁ブロック２９の上方に前後進切換弁２５を配置しているので、前記作動油ポンプ２１から速比切換弁ブロック２９及び前後進切換弁２５までの油路構造をコンパクトにできる。

また、油路ブロック１８に、速比切換弁２７、速比切換電磁弁２８及びブレーキ解除用電磁弁３０を組み付けた速比切換弁ブロック２９と、作動油ポンプ２１と、前後進切換弁２５を取り付けているから、作動油ポンプ２１から各油圧装置２５，２７，２８，３０への油圧配管構造を油路ブロック１８によって集約化できる。すなわち、減速逆転機８において油圧系統全体としての構造を簡素化できる。そして、減速逆転機８を製造するに当たって、油圧系統の組み付け工数を大幅に低減できる。

次に、図１１〜図１５を参照しながら、減速逆転機８の他の実施形態について説明する。この実施形態の油圧回路構成は、図１１に示すように、図６に示した油圧回路と比較して、速比切換弁ブロック２９内に組み込まれる速比切換弁の数と、速比切換弁ブロック２９内の油路構成が異なっている。この実施形態のその他の構成は、図１から図１０を参照して説明した上記実施形態と同じである。

この実施形態の減速逆転機８は、速比切換弁ブロック２９内に、前進１速用速比切換弁２７ａと、前進２速用速比切換弁２７ｂを備える。前進１速用速比切換弁２７ａは前進１速油路７５を前進油路７２又は作動油タンク２２に切り換えて接続する。前進２速用速比切換弁２７ｂは前進２速油路７６を前進油路７２又は作動油タンク２２に切り換えて接続する。前後進切換弁２５からの前進油路７２は速比切換弁ブロック２９内で２本に分岐されている。速比切換用電磁弁２８からの前進１速パイロット油路７８は、２本に分岐されて、前進１速用速比切換弁２７ａのスプール一端及び前進２速用速比切換弁２７ｂのスプール一端に接続される。速比切換用電磁弁２８からの前進２速パイロット油路７９は、２本に分岐されて、前進１速用速比切換弁２７ａのスプール他端及び前進２速用速比切換弁２７ｂのスプール他端に接続される。

図１２に示すように、減速逆転機８が中立状態のときは、前後進レバー２６の切換操作によって前後進切換弁２５が中立位置に切り換えられ、作動油路７１が前後進切換弁２５を介して中立油路７４に接続される。また、ブレーキ解除用電磁弁３０の制御により、中立油路７４がブレーキ油路８０又は閉路８１に切り換えて接続されて、中立ブレーキ３１が制動作動又は解除作動する。中立状態において、速比切換用電磁弁２８の電磁ソレノイドは消磁状態であり、速比切換用電磁弁２８は、前進１速パイロット油路７８を速比切換パイロット油路７７に接続するとともに、前進２速パイロット油路７９を作動油タンク２２に接続する。前進１速油路７５は、前進１速用速比切換弁２７ａ、前進油路７２及び前後進切換弁２５を介して作動油タンク２２に接続され、前進２速油路７６は、前進２速用速比切換弁２７ｂを介して作動油タンク２２に接続され、後進油路７３は前後進切換弁２５を介して作動油タンク２２に接続される。これにより、前進１速クラッチ１４、前進２速クラッチ１５及び後進クラッチ１６は、いずれも動力遮断状態になる。

図１３に示すように、減速逆転機８が前進１速状態のときは、前後進レバー２６の切換操作によって前後進切換弁２５が前進位置に切り換えられて、前進油路７２が作動油路７１に接続される。速比切換用電磁弁２８、前進１速用速比切換弁２７ａ及び前進２速用速比切換弁２７ｂの接続位置は、図１２の中立状態時と同じである。前進１速油路７５が前進１速用速比切換弁２７ａ、前進油路７２、前後進切換弁２５及び作動油路７１を介して作動油ポンプ２１に接続され、前進１速油路７５に作動油が供給されて、前進１速クラッチ１４が動力接続状態になる。このとき、前進２速油路７６は、前進２速用速比切換弁２７ｂを介して作動油タンク２２に接続され、後進油路７３は前後進切換弁２５を介して作動油タンク２２に接続されるので、前進２速クラッチ１５及び後進クラッチ１６は、いずれも動力遮断状態になる。

図１４に示すように、減速逆転機８が前進２速状態のときは、図１３に示す前進１速状態から、速比切換用電磁弁２８の電磁ソレノイドが励磁されて、速比切換用電磁弁２８の接続位置が切り換わり、前進２速パイロット油路７９が速比切換パイロット油路７７に接続されるとともに、前進１速パイロット油路７８が作動油タンク２２に接続される。これにより、前進１速用速比切換弁２７ａの接続位置及び前進２速用速比切換弁２７ｂの接続位置がそれぞれ切り換わる。前進２速用速比切換弁２７ｂが前進２速油路７６を前進油路７２に接続して、前進２速クラッチ１５が動力接続状態になるとともに、前進１速用速比切換弁２７ａが前進１速油路７５を作動油タンク２２に接続して、前進１速クラッチ１４が動力遮断状態になる。また、後進油路７３は前後進切換弁２５を介して作動油タンク２２に接続されるので、後進クラッチ１６は動力遮断状態になる。

図１５に示すように、減速逆転機８が後進状態のときは、前後進レバー２６の切換操作によって前後進切換弁２５が後進位置に切り換えられて、後進油路７３が前後進切換弁２５を介して作動油路７１に接続され、後進クラッチ１６が動力接続状態になる。また、前進１速油路７５と前進２速油路７６は、図１２に示した中立状態時と同様にして、それぞれ作動油タンク２２に接続されるので、前進１速クラッチ１４及び前進２速クラッチ１５は、いずれも動力遮断状態になる。

このように、この実施形態の減速逆転機８は、２つの電磁弁（速比切換用電磁弁２８とブレーキ解除用電磁弁３０）と２つの速比切換弁（前進１速用速比切換弁２７ａと前進２速用速比切換弁２７ｂ）により、前進１速と前進２速の切換作動及び中立ブレーキ３１の作動を制御できる。そして、速比切換弁ブロック２９に取り付けられる電磁弁２８，３０の数、及び速比切換弁ブロック２９内の速比切換弁２７ａ，２７ｂの数が少ないので、速比切換弁ブロック２９内の油路を簡素な構成で形成できるとともに、速比切換弁ブロック２９のサイズを小型化でき、中立ブレーキ３１の搭載による製造コストの増加を抑制できる。また、速比切換弁ブロック２９のサイズの小型化により、減速逆転機８全体の小型化も実現できる。また、この実施形態の減速逆転機８は、図２〜図１０を参照して説明した上記実施形態の減速逆転機８と同様の上記作用及び効果を得られる。

次に、図１６及び図１７を参照しながら、中立ブレーキ制御を実行する構造並びにその制御態様の一例について説明する。図１６には、プレジャーボート１に搭載したコントローラ５０の機能ブロック図を示している。コントローラ５０は、主としてエンジン７や減速逆転機８の作動全般の制御を司るものであり、詳細な図示は省略するが、各種演算処理や制御を実行するＣＰＵのほか、制御プログラムやデータを記憶させるためのＲＯＭ、制御プログラムやデータを一時的に記憶させるためのＲＡＭ、及び入出力インターフェイス等を備えている。

コントローラ５０の入力側には、前後進切換機構１７の中立状態を検出する中立スイッチ５１、出力軸１３の回転速度を検出する回転速度検出センサ５２等を電気的に接続している。また、コントローラ５０の出力側には、ブレーキ解除用電磁弁３０の制動電磁ソレノイド５３等を電気的に接続している。実施形態の中立スイッチ５１は、前後進切換弁２５が中立位置か否かを検出することによって、前後進切換機構１７の中立状態（全てのクラッチ１４〜１６が切りの状態）を検出する構成になっている。

コントローラ５０は、中立スイッチ５１及び回転速度検出センサ５２の検出情報に基づいて、中立ブレーキ３１を制動状態と解除状態とに切り換えるように構成している。また、コントローラ５０は、出力軸１３の回転速度が所定の下限回転速度を上回るときに中立ブレーキ３１を解除状態にするとともに、出力軸１３の回転速度の上昇時と下降時とで、上記下限回転速度を異ならせる。例えば、出力軸１３の回転速度上昇時に適用される第１下限回転速度ＲＬ１は、出力軸１３の回転速度下降時に適用される第２下限回転速度ＲＬ２よりも高い値に設定される。

すなわち、図１７のフローチャートに示すように、コントローラ５０は、中立スイッチ５１がオン（前後進切換機構１７が中立状態）であるとき（Ｓ０１：ＹＥＳ）、出力軸１３の回転速度が上昇中か下降中かを判定する（Ｓ０２）。そして、コントローラ５０は、出力軸１３の回転速度の上昇時には（Ｓ０２：ＹＥＳ）、出力軸１３の回転速度が第１下限回転速度ＲＬ１以下であると（下回る場合、Ｓ０３：ＹＥＳ）、制動電磁ソレノイド５３を励磁させてブレーキ解除用電磁弁３０を開放状態とし、前後進切換弁２５からブレーキ解除用電磁弁３０経由で中立ブレーキ３１に作動油を供給して中立ブレーキ３１を制動作動させる（Ｓ０５）。また、コントローラ５０は、出力軸１３の回転速度の下降時には（Ｓ０２：ＮＯ）、出力軸１３の回転速度が第２下限回転速度ＲＬ２以下であると（下回る場合、Ｓ０４：ＹＥＳ）、中立ブレーキ３１を制動作動させる（Ｓ０５）。

また、コントローラ５０は、中立スイッチ５１がオン（Ｓ０１：ＹＥＳ）であるが、出力軸１３の回転速度が第１下限回転速度ＲＬ１又は第２下限回転速度ＲＬ２を超えると（上回る場合、Ｓ０３：ＮＯ、又はＳ０４：ＮＯ）、制動電磁ソレノイド５３を消磁させてブレーキ解除用電磁弁３０を閉止状態とし、中立ブレーキ３１への作動油供給を停止して中立ブレーキ３１を解除作動させる（Ｓ０６）。コントローラ５０は、中立スイッチ５１がオフ（前後進切換機構１７が中立以外の状態）ならば（Ｓ０１：ＮＯ）、制動電磁ソレノイド５３を消磁させてブレーキ解除用電磁弁３０を閉止状態とし、中立ブレーキ３１への作動油供給を停止して中立ブレーキ３１を解除作動させる（Ｓ０６）。なお、基準値である下限回転速度ＲＬ自体は下回る側に含めてもよいし、上回る側に含めてもよい。実施形態では下回る側に含めている。

上記のように制御すると、例えば２機２軸使用船での片肺運転時や、中立状態での曳航時、全速航行から中立状態にした時、ネットローラなどを使用した揚網時、油圧モータなどを使用して延縄などを巻き揚げる時など、プロペラ５が第１下限回転速度ＲＬ１又は第２下限回転速度ＲＬ２を上回る速度で遊転したとしても、中立ブレーキ３１への作動油供給を速やかに停止して中立ブレーキを解除状態にできる。従って、プロペラ５の高速遊転に起因して中立ブレーキ３１に過剰な負荷がかかるおそれがなく、中立ブレーキ３１の損傷を確実に防止できる。

また、この実施形態では、出力軸１３（プロペラ５）の回転速度上昇時と、回転速度下降時とで、下限回転速度を異ならせている。例えば曳航の開始後や、揚網の開始後など、中立状態時にプロペラ５の遊転速度が時間経過とともに上昇するときには、第１下限回転速度ＲＬ１を高め（例えば６０回転毎分）に設定する。また、例えば全速航行から中立状態にした時など、中立状態時にプロペラ５の遊転速度が時間経過とともに下降するときには、第２下限回転速度ＲＬ２を低め（例えば５０回転毎分）に設定する。これにより、出力軸１３の回転速度上昇時には、出力軸１３の回転速度が高めの第１下限回転速度ＲＬ１に到達するまでの間、プロペラ５の連れ回りによる意図しない船舶の移動を防止でき、出力軸１３の回転速度下降時には、出力軸１３の回転速度が高い状態での中立ブレーキ３１の作動を確実に防止して中立ブレーキ３１の損傷を防止できる。なお、出力軸１３の回転速度上昇時の第１下限回転速度ＲＬ１は、回転速度下降時の第２下限回転速度ＲＬ２に比べて、低くてもよい。

次に、図１８及び図１９を参照しながら、中立ブレーキ制御を実行する構造並びにその制御態様の他の例について説明する。図１８に示すように、コントローラ５０の入力側には、中立ブレーキ３１を手動操作で解除するための中立ブレーキ解除スイッチ５４と、船舶１に搭載される巻き上げ機などの作業機の作業用モータ５７の入り切りを切り換える作業機スイッチ５５を電気的にさらに接続している。また、作業用モータ５７のモータ駆動回路５６を電気的にさらに接続している。

コントローラ５０は、中立ブレーキ解除スイッチ５４の入り切りや、作業機スイッチ５５の入り切りに基づいても、中立ブレーキ３１を制動状態と解除状態とに切り換えるように構成している。すなわち、図１９のフローチャートに示すように、コントローラ５０は、中立スイッチ５１がオンであり（Ｓ０１：ＹＥＳ）、出力軸１３の回転速度の上昇時（Ｓ０２：ＹＥＳ）に出力軸１３の回転速度が第１下限回転速度ＲＬ以下であり（Ｓ０３：ＹＥＳ）、又は出力軸１３の回転速度の下降時（Ｓ０２：ＮＯ）に出力軸１３の回転速度が第２下限回転速度ＲＬ２以下であり（Ｓ０４：ＹＥＳ）、中立ブレーキ解除スイッチ５４が切り状態であり（Ｓ０７：ＹＥＳ）、作業機スイッチ５５が切り状態であると（Ｓ０８：ＹＥＳ）、中立ブレーキ３１を制動作動させる（Ｓ０５）。

また、コントローラ５０は、中立スイッチ５１がオン（Ｓ０１：ＹＥＳ）で、出力軸１３の回転速度が第１下限回転速度ＲＬ１又は第２下限回転速度ＲＬ２以下であっても（Ｓ０３：ＹＥＳ、又はＳ０４：ＹＥＳ）、中立ブレーキ解除スイッチ５４が入り操作されたときや（Ｓ０３：ＮＯ）、作業機スイッチ５５が入り操作されて作業用モータ５７が作動しているときには（Ｓ０４：ＹＥＳ）、制動電磁ソレノイド５３を消磁させてブレーキ解除用電磁弁３０を閉止状態とし、中立ブレーキ３１への作動油供給を停止して中立ブレーキ３１を解除作動させる（Ｓ０６）。これにより、搭乗者が意図的に中立ブレーキ３１を解除したいときや、巻き上げ機等の作業機の作動により船舶１が網や縄などに引っ張られて移動してプロペラ５が遊転するときに、出力軸１３の回転速度にかかわらず、中立ブレーキ３１を解除作動させて、中立ブレーキ３１の損傷を防止できる。

上記の記載並びに図２〜図６から明らかなように、減速逆転機８は、前後進切換機構１７の中立状態を検出する中立スイッチ５１と、出力軸１３の回転速度を検出する回転速度検出センサ５２と、中立スイッチ５１及び回転速度検出センサ５２の検出情報に基づき中立ブレーキ３１を制動状態と解除状態とに切り換えるコントローラ５０を備え、コントローラ５０は、出力軸１３の回転速度が所定の下限回転速度を上回るときにブレーキ解除用電磁弁３０を閉止状態にして中立ブレーキ３１を解除状態にするとともに、出力軸１３の回転速度の上昇時と下降時とで、下限回転速度を異ならせるので、中立状態時にプロペラが高速遊転したとしても、中立ブレーキ３１を解除状態にでき、中立ブレーキ３１に過剰な負荷がかかるのを防止できるとともに、出力軸１３の回転速度の上昇時と下降時とで異なる下限回転速度に応じて適切に中立ブレーキ３１を解除状態にして、中立ブレーキ３１の損傷や早期摩耗を確実に防止できる。

なお、本発明における各部の構成は図示の実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変更が可能である。

１プレジャーボート（船舶）
５プロペラ
７エンジン（主機関）
８減速逆転機
１３出力軸
１７前後進切換機構
２７速比切換弁
２８速比切換用電磁弁
２９速比切換弁ブロック
３０ブレーキ解除用電磁弁
３１中立ブレーキ
５０コントローラ
５１中立スイッチ
５２回転速度検出センサ
７２前進油路
７４中立油路
７８前進１速パイロット油路
７９前進２速パイロット油路
８０ブレーキ油路

Claims

船舶に搭載した主機関の回転動力を前進、中立又は後進の出力に切り換える前後進切換機構と、前記前後進切換機構からの出力をプロペラに伝達する出力軸と、前記前後進切換機構の中立時に前記出力軸を制動させる中立ブレーキとを備える減速逆転機において、
前記前後進切換機構の前進出力を前進２速式に構成し、
前記前進出力を前進１速と前進２速とに切り換える速比切換弁の切換作動を単一の速比切換用電磁弁により制御し、中立時に制動作動する前記中立ブレーキをブレーキ解除用電磁弁により解除作動可能に構成し、
前記速比切換用電磁弁は、作動油が供給される速比切換パイロット油路を前記速比切換弁につながる前進１速パイロット油路又は前進２速パイロット油路に接続して前記速比切換弁を切換作動させ、前記速比切換弁は、作動油が供給される前進油路を前進１速クラッチへ向かう前進１速油路又は前進２速クラッチへ向かう前進２速油路に接続し、前記ブレーキ解除用電磁弁は、作動油が供給される中立油路を前記中立ブレーキへ向かうブレーキ油路に接続し又は閉止するように構成している、
減速逆転機。
前記前後進切換機構の中立状態を検出する中立スイッチと、前記出力軸の回転速度を検出する回転速度検出センサと、前記中立スイッチ及び前記回転速度検出センサの検出情報に基づき前記中立ブレーキを制動状態と解除状態とに切り換えるコントローラを備え、
前記コントローラは、前記出力軸の回転速度が所定の下限回転速度を上回るときに前記ブレーキ解除用電磁弁を閉止状態にして前記中立ブレーキを解除状態にするとともに、前記出力軸の回転速度の上昇時と下降時とで、前記下限回転速度を異ならせる、
請求項１に記載の減速逆転機。