JPH0214236B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、舶用推進装置および伝達装置に関
し、特に舶用推進装置等のための２速の自動動力
伝達装置に関する。

本発明の譲受人に譲渡された1979年２月15日出
願の米国特許出願第012385号「舶用推進装置用２
速自動動力伝達装置」を参照されたい。

関連する舶用推進装置用の動力伝達装置（トラ
ンスミツシヨン）の事例については、本発明の譲
受人に譲渡された1978年２月22日出願の米国特許
出願第880038号を参照されたい。

又、従来技術のトランスミツシヨン装置の事例
については、Halberg等の米国特許第3129602号、
Mollyの同第1795135号、およびHochstetterの米
国特許第2219812号を参照されたい。

本発明の目的は、２速のトランスミツシヨンを
有する舶用推進装置であつて、該トランスミツシ
ヨンの切換えが流体の作用によりかつ簡単な構成
により行えるものを提供することにある。

この目的の達成のため、本発明による舶用推進
装置は、動力源と駆動作用的に結合される回転可
能に取付けられた入力軸と、回転可能に取付けら
れた駆動軸を有した下部ユニツトとを有し、下部
ユニツトはそれに回転可能に取付けられプロペラ
を支持するプロペラ軸と、駆動軸をプロペラ軸に
駆動作用的に結合する装置と、入力軸を駆動軸に
駆動作用的に結合する２速のトランスミツシヨン
とを有し、該トランスミツシヨンは入力軸と駆動
軸に対して並列関係に回転可能に取付けられた第
３の軸と、噛合関係にある第１の駆動および被動
ギアと、噛合関係にある第２の駆動および被動ギ
アと、入力軸に対する第１の駆動ギア、第３の軸
に対する第１の被動ギア、第３の軸に対する第２
の駆動ギア、および駆動軸に対する第２の被動ギ
アの内の３つを固定的に結合する装置と、残りの
１つを結合する一方向オーバーラン・クラツチ
と、入力軸と駆動軸を共に回転するように選択的
に駆動作用的に結合する流体圧作動クラツチを有
する。

本発明の望ましい実施態様について詳細に説明
するに先立ち、本発明は以下の説明および添付図
面において示された構成の詳細および構成要素の
配置にその用途において限定されるものではない
ことを理解すべきである。本発明は他の実施態様
が可能であり、種々の方法で実施することができ
る。又、本文中に用いられる語句は説明のための
ものであつて限定と見做すべきでないことを理解
すべきである。

第１図に示されるのは、内燃機関１４を収容す
るパワー・ヘツド１２および下部装置１６を含む
船外機１０の如き舶用推進装置である。下部装置
１６内に回転可能に取られているのは、その外端
部でプロペラ２２を支持するプロペラ軸２０であ
る。又、この下部装置１６内にはプロペラ軸２０
により支持されかつ駆動作用的に結合されるギア
２４が配置されている。下部装置１６内に延在し
ているのは、ギア２４と噛合うギア３０を支持す
る回転可能に取付けられた駆動軸２８である。駆
動軸２８は、照合番号３２により全体的に示され
る２速のトランスミツシヨンを介して機関１４に
駆動作用的に結合されている。

前記トランスミツシヨン３２の望ましい実施態
様の１つは第２図において更に詳細に示される。
トランスミツシヨン３２は別の構成をとり得る
が、図示した構成においては、機関１４に対し駆
動作用的に結合された軸であり駆動軸２８と同心
関係に回転可能に取付けられた入力軸３４と、こ
の入力軸３４により支持されかつこれと共に回転
するように取付けられた第１の駆動ギア３６とを
含んでいる。トランスミツシヨン３２は又、前記
第１の駆動ギア３６と噛合い入力軸３４及び駆動
軸２８に平行な第３の軸３７上で回転するよう取
付けられた第１の被動ギア４０を有する。第２の
駆動ギア３８はこの第３の軸３７と共に回転する
ように同軸により支持され、第２の駆動ギア３８
と噛合する第２の被動ギア４２は共に回転するよ
うに駆動軸２８に対し固定されている。図示の構
造においては第１駆動ギア３６と第１被動ギア４
０間のギア比は１対１より小さく第２駆動ギア３
８と第２被動ギア４０間のギア比は１対１である
が、別の実施態様においては、入力軸３４と駆動
軸２８間にある減速を生じるため他の適当な減速
ギア比を使用することもできる。

第１被動ギア４０は、第３の軸３７との間に配
置された適当な一方向オーバーラン・クラツチ装
置４４によつて第３の軸３７に対し駆動作用的に
結合される。この一方向クラツチ装置４４は従来
周知の方法で構成され、その構造上の特徴および
作動モードについての詳細な説明は、本発明の完
全な理解のためにも不必要である。しかし、簡単
に説明すれば、この一方向クラツチ装置４４は、
第１駆動ギア３６と入力軸３４を介する第１被動
ギア４０の回転に応答して第３の軸３７を第１の
回転方向に駆動するように構成されている。更
に、この一方向クラツチ装置４４は、第３の軸３
７の第１の回転方向における回転速度が同じ方向
の第１被動ギア４０の回転速度を越る時、即ち第
３の軸３７が第１の被動ギア４０に対してオーバ
ーランする時、第３の軸３７が第１の被動ギア４
０に対して自由回転状態になるように構成されて
いる。

一方向オーバーラン・クラツチ装置４４の構造
については詳細に説明しないが、この一方向クラ
ツチ装置４４は一般に、第３軸３７と共に回転す
るように第３軸３７上に取付けられたスリーブ５
０の外表面とギア４０のドラム部５２との間のレ
ース組立体４８により支持される楔部４６を含
む。ギア４０のドラム部５２がスリーブ５０およ
び第３軸３７に対して１つの回転方向に回転する
時、楔部４６はこれ等の間に楔作用をなすよう係
合して第１の被動ギアが第３軸３７を駆動する。
しかし、もし軸３７が第１の被動ギア４０よりも
早く駆動されるならば、楔部４６は軸３７がギア
４０に対しオーバーランすることを阻止しない。

入力軸３４と駆動軸２８を選択的に結合してこ
れ等トランスミツシヨン要素の回転速度が予め定
めた即ち選定された値に達する時に直結即ち１対
１の駆動関係にするための装置が更に設けられて
いる。望ましい実施態様において、駆動軸２８と
入力軸３４間の結合をもたらすこの装置は、入力
軸と駆動軸を結合する液圧作動機構と、入力軸と
駆動軸間に前記液圧作動機構が直接駆動結合を生
じる液体圧力を調整する装置を有する。

入力軸３４と駆動軸２８間の駆動結合を生じる
ための液圧作動装置は種々の構成を持ち得るが、
図示の実施態様においては、入力軸３４は第１の
駆動ギア３６から下方に延在する軸方向即ち下方
延長スリーブ部６０を含み、このスリーブ部６０
は駆動軸２８の上端部を回転自在に収容するため
の内孔６２を有する。第２図に示す如く、下方に
延長するスリーブ部６０は駆動軸２８の軸心に対
して接近離反方向に制限された運動を行うようボ
ール６６を収容するための半径方向に延長する４
個の孔６４を含んでいる。

駆動軸２８は、その上端部ではスリーブ６０の
内孔６２に収容された第１のベアリング組立体６
８により、又その下端部では第２のベアリング７
０により支持されている。第２図に最もよく示す
如く、駆動軸２８は又、その周部に間隔をおいて
ボール６６に隣接してその内部にボール６６を収
受するための複数個の凹部７２をも有する。

駆動軸２８の周部の凹部７２内にボール６６を
選択的に押圧してこれにより入力軸３４と駆動軸
２８間に駆動結合を生じるための液圧作動装置も
設けられている。種々の装置が提供可能である
が、図示の構造においては、ボール６６の内側へ
の運動を生じる装置はテーパ状の内表面７６を有
する円筒状のスリーブ即ちシフターコーン７４を
含み、この内表面７６は上方に向つて外方にテー
パ状を呈することによりシフターコーン７４の上
向き運動と同時に内表面７６がボール６６と係合
してこれ等ボールを駆動軸の周囲の凹部７２内に
押入させ、これにより入力軸３４が駆動軸２８を
１対１の関係で駆動することになる。反対方向即
ち下方向へのシフターコーン７４の運動は、ボー
ル６６の外方への運動と入力軸３４と駆動軸２８
間の１対１の駆動結合関係の解除を許容する。ト
ランスミツシヨンのハウジング７７は、摺動可能
な往復運動のため更にシフター・コーン７４を収
容するシリンダ７８を含んでいる。

シリンダ７８に対してシフター・コーン７４を
上方向に選択的に強制的に移動させることにより
下方向に延長するスリーブ部６０により支持され
るボール６６を内側に駆動させ、これにより入力
軸３４と駆動軸２８の直接駆動係合関係を生じる
ための装置も又設けられる。シフターコーン７４
を上方向に強制するこの装置は液圧ポンプ８０を
含む。液圧ポンプ８０は種々の構造をとり得る
が、図示の構成においては、トランスミツシヨ
ン・ハウジング７７のハウジング部８２を含み、
それぞれ第２の駆動および被動ギア３８と４２を
包囲する。別の構成においては、第１の駆動およ
び被動ギア３６と４０をそれぞれ、又は第３の組
の噛合ギアを前記液圧ポンプに使用することもで
きる。貯溜部８６から液圧ポンプ８０へ作動流体
を供給するための作動流体管路８４を設け、シリ
ンダ７８に対して圧力下の作動流体を供給するた
めの第２の作動流体管路８８がハウジング８２か
らシリンダ７８へ延在する。

シフター・コーン７４を上方向に選択的に強制
する装置は更に、シリンダ７８への作動流体の流
れを阻止し、かつ第２の駆動および被動ギア３８
と４２が選定された回転速度に達する迄シリンダ
７８の圧力を解放するための装置をも含む。種々
の構成が可能であるが、図示の構成においては、
このような装置は、図面においてはニードル弁９
２として示され制限された流体の流れのためのバ
イパスを提供するための調整可能即ち可変開度弁
装置９０と、作動流体管路８８に配置したシヤト
ル弁９４とを含み、このシヤトル弁９４は作動流
体のシリンダ７８への流入を選択的に防止する手
段を提供する。

図示した構成においては、ニードル弁９２はハ
ウジング８０から排出され戻り管路９８を経て貯
溜部８６へ戻される作動流体の量を制御する調整
可能なニードル９６を有する。このニードル９６
は、弁座９９に対して調節自在に出し入れ可能な
ようにねじ孔９７に螺合されている。ニードル９
６はこのように弁座９９を経て貯溜部８６へ流入
することを許容された流体量を変化させるよう調
整することができる。

シヤトル弁９４は弁のシリンダ１０２内に摺動
自在に支持された往復運動を行うシヤトル１００
を含み、この弁シリンダはその一端部で流体ポン
プ８０の出口ポートと連通しその反対側端部で管
路１０５を介して貯溜部８６と連通し、その両端
部の中間で管路１０７と連通する。シヤトル１０
０は流体が出口ポート１０４から流体管路８８に
流れることを阻止し、かつ流体が管路１０７から
シヤトルの切欠き１０３および管路を経て貯溜部
へ流れることを許容する第１の位置から、流体が
出口ポート１０４から流体管路８８へ更にシリン
ダ７８へ流れることを許容する第２の位置即ち引
込み位置へ運動可能である。シヤトル１００は圧
縮ばね１０６により前記の第２の位置への運動に
抗して偏倚される。

本発明の液圧作動の２速トランスミツシヨンの
作用においては、動力は入力軸３４および第１の
駆動ギア３６を介して第１の被動ギア４０へ伝送
され、又一方向オーバーラン・クラツチ４４を経
て第３軸３７へ伝達される。次に動力は第２の駆
動ギア３８および第２の被動ギア４２を経て駆動
軸２８へ伝達される。この駆動側の各ギアは１対
１より小さな駆動比を有し、即ち駆動軸２８は入
力軸３４よりも遅い速度で駆動される。

ハウジング８２内にそれぞれ収容された第２の
駆動および被動ギア３８と４２は又作動油を圧送
するようにも機能する。この第２の駆動および被
動ギアの回転速度が比較的低く作動流体が比較的
低速で圧送される時、シヤトル１００は作動流体
が流体管路８８に流入することを阻止し作動流体
は管路１１０を経、ニードル弁９６を流過し戻り
管路９８を経て流体貯溜部８６へ戻される。しか
し第２の駆動および被動ギアの速度が増加するに
伴い、ポンプからの流体の流れが調整可能なニー
ドル弁９２を十分に早い速度で通過できない点に
達し、シヤトル１００における流体の圧力が圧縮
ばね１０６の作用力に打克つことにより、シヤト
ル１００は流体が管路８８を経てシフター・コー
ン７４を収容するシリンダ７８に流れることを許
容する位置へ変位される。このようにシリンダ７
８に対する流体の流れは、ボール６６が駆動軸２
８の周囲の凹部７２へ押込まれることにより入力
軸３４と駆動軸２８間に１対１の駆動結合関係を
生じる位置へシフター・コーン７４を移動させ
る。この時駆動軸２８が比較的早い速度で回転を
始め、これにより第２の駆動ギア３８と第３の軸
３７を第１の被動ギア４０よりも早く回転させる
ため、一方向オーバーラン・クラツチ４４は第３
の軸３７が第１の被動ギア４０の速度よりも早い
速度で回転することを許容することになる。

もし入力軸３４の速度が低下するならば第２の
駆動および被動ギアの速度は減少することにより
シヤトル１００における油圧を低下させ、これに
より圧縮ばね１０６は、作動流体がポート１０４
から管路８８に流れるのを阻止しかつ管路８８の
圧力を流体管路１０５を介して解放させる位置へ
のシヤトル１００の運動を生じ、これによりスリ
ーブ即ちシフター・コーン７４がその元の位置へ
戻ることを許容し、以つてボール６６は一たん外
方に移動して再び入力軸３４と駆動軸２８の独立
的な回転運動を許容する。

図示した構成の長所の１つは、調整可能なニー
ドル弁９２が貯溜部８６に対する作動流体の流れ
の調節を可能にし、これによりトランスミツシヨ
ン３２が低速回転から１対１の速比へシフトする
速度の調整を可能にすることである。このこと
は、舶用推進装置が異なる寸法および重量の船体
に使用することを可能にする点で特に有利であ
り、又トランスミツシヨンが船外機に使用される
プロペラの形態に従つてシフトする速度の調整を
可能にする。

トランスミツシヨン３２の１つの実施態様につ
いて説明したが、本発明の範囲内で他の種々の実
施態様も又可能であることを理解すべきである。
例えば、オーバーラン・クラツチ４４は又第２の
駆動ギア３８と第３の軸３７の間、あるいは第１
の駆動ギア３６と入力軸３４の間に配置すること
も可能である。同様に、トランスミツシヨン３２
は１本の駆動軸２８の代りに１対の駆動軸を駆動
するよう構造することもできる。あるいは又、入
力軸３４と駆動軸２８は適当な歯車系により駆動
軸に結合される第２の被動ギア４２とは非同軸関
係に配置することも可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の諸特徴を有した船外機を示す
側面図、第２図は第１図に示した船外機に実施さ
れたトランスミツシヨンを示す拡大断面図、およ
び第３図は第２図の線３−３に関する断面図であ
る。 １０…船外機、１２…パワー・ヘツド、１４…
内燃機関、１６…下部装置、２０…プロペラ軸、
２４，３０…ギア、２８…駆動軸、３２…２速ト
ランスミツシヨン、３４…入力軸、３６…第１駆
動ギア、３７…第３軸、３８…第２駆動ギア、４
０…第１被動ギア、４２…第２被動ギア、４４…
一方向オーバーラン・クラツチ、４６…楔部、４
８…レース組立体、５０，６０…スリーブ、６２
…内孔、６４…孔、６６…ボール、６８…ベアリ
ング組立体、７２…凹部、７４…シフター・コー
ン、７６…内表面、７８…シリンダ、８０…液圧
ポンプ、８２…ハウジング、８４…管路、８６…
貯溜部、８８，９８…管路、９０…弁装置、９２
…ニードル弁、９４…シヤトル弁、９６…ニード
ル、９７…ねじ孔、９９…弁座、１００…シヤト
ル、１０２…弁シリンダ、１０３…切欠き、１０
４…出口ポート、１０５，１０７…管路、１０６
…ばね。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 動力源と駆動作用的に結合される回転可能に
   取付けられた入力軸と；回転可能に取付けられた
   駆動軸を有した下部ユニツトと； を有し、下部ユニツトはそれに回転可能に取付け
   られプロペラを支持するプロペラ軸と、前記駆動
   軸をプロペラ軸に駆動作用的に結合する装置と、
   前記入力軸を前記駆動軸に駆動作用的に結合する
   ２速のトランスミツシヨンとを有し、該トランス
   ミツシヨンは前記入力軸と前記駆動軸に対して並
   列関係に回転可能に取付けられた第３の軸と、噛
   合関係にある第１の駆動および被動ギアと、噛合
   関係にある第２の駆動および被動ギアと、前記入
   力軸に対する前記第１の駆動ギア、前記第３の軸
   に対する前記第１の被動ギア、前記第３の軸に対
   する前記第２の駆動ギア、および前記駆動軸に対
   する前記第２の被動ギアの内の３つを固定的に結
   合する装置と、残りの１つを結合する一方向オー
   バーラン・クラツチと、前記入力軸と前記駆動軸
   を共に回転するように選択的に駆動作用的に結合
   する流体圧作動クラツチを有することを特徴とす
   る舶用推進装置。 ２ 前記流体圧作動のクラツチに流体を供給する
   装置が設けられ、該装置は、前記入力軸、駆動軸
   及び第３の軸の内の少くとも１つにより駆動され
   る流体ポンプを含み、該ポンプは前記各ギアの回
   転速度が上昇するとそれに応じて供給する流体の
   圧力を上昇させるように構成されていることを特
   徴とする特許請求の範囲第１項記載の舶用推進装
   置。 ３ 前記入力軸と前記駆動軸が同心関係に延在す
   ることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
   船の推進装置。 ４ 前記の選択的に作用可能な装置が前記入力軸
   と前記駆動軸を結合するときの速度を調整する装
   置を更に含むことを特徴とする特許請求の範囲第
   １項記載の舶用推進装置。 ５ 前記流体ポンプがハウジングを有し、前記の
   噛合する各ギアの内の１対が前記ハウジング内に
   配置されて流体を圧送することを特徴とする特許
   請求の範囲第１項記載の舶用推進装置。 ６ 前記流体圧作動クラツチに流体を提供する前
   記装置は、前記流体ポンプにより生成される流体
   圧力が予め定めた圧力迄増加する迄前記流体圧作
   動クラツチに対する流体の流れを阻止する装置を
   含むことを特徴とする特許請求の範囲第２項記載
   の舶用推進装置。 ７ 前記流体圧作動クラツチに対し流体を供給す
   る前記装置が更に、流体が前記流体作動クラツチ
   に伝達される前記の予め定めた圧力を変化させる
   装置を含むことを特徴とする特許請求の範囲第６
   項記載の舶用推進装置。 ８ 前記流体圧作動クラツチは、前記入力軸およ
   び前記駆動軸の一方により支持され前記入力軸お
   よび前記駆動軸の他方と係合関係に選択的に運動
   可能な少くとも１個の可動部材と、該可動部材の
   かかる係合関係への運動を生じる流体作動装置と
   を含むことを特徴とする特許請求の範囲第１項記
   載の舶用推進装置。 ９ 前記流体圧作動クラツチは、前記入力軸と前
   記駆動軸の一方から延長して前記入力軸と前記駆
   動軸の他方の一端部を包囲するスリーブを有し、
   前記入力軸と前記駆動軸の前記他方の端部はその
   周面に凹部を有し、前記スリーブは前記端部と一
   緒の回転を生じるため前記凹部へ選択的に移動す
   るように可動部材を支持する装置を有し、また前
   記可動部材を前記凹部へ移動させる流体圧作動装
   置が設けられていることを特徴とする特許請求の
   範囲第１項記載の舶用推進装置。 １０ 前記流体圧作動クラツチは、更に、前記ス
   リーブを包囲するカラーを有し該カラーは前記ス
   リーブに対して軸方向に第１の位置からカラーが
   前記可動部材と係合してこの可動部材を前記凹部
   に移動させる第２の位置へ移動可能であり、また
   前記カラーの運動を生じる流体装置を含むことを
   特徴とする特許請求の範囲第９項記載の舶用推進
   装置。 １１ 前記オーバーラン・クラツチが、前記第１
   の駆動ギアと前記入力軸の間、前記第１の被動ギ
   アと前記第３の軸の間、前記第２の駆動ギアと前
   記第３の軸の間の内の１つにあることを特徴とす
   る特許請求の範囲第１項記載の舶用推進装置。 １２ 前記第２の駆動ギアと前記第２の被動ギア
   が前記ハウジング内に配置され、前記流体ポンプ
   を形成することを特徴とする特許請求の範囲第５
   項記載の舶用推進装置。