JPH04143196A - 船舶推進機用油圧クラッチの切換弁装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は船舶推進機用油圧クラッチの切換弁装置に関す
る。

［従来の技術］ 従来、実公昭５９−４８７９号公報に記載の如く、エン
ジンの回転力を油圧クラッチを介してプロペラ軸側に伝
達し、プロペラ軸を中立、前進、後進の各運転状態にシ
フトするものがある。

このとき、油圧クラッチは、第６図に示す如くの切換弁
装置を付帯的に備えている。この切換弁装置は、第６図
に示す如く、ハウジング１内にステムバルブ２を配設し
、ステムバルブ２の操作部２Ａに設けたシフトレバ−３
Ａに加えられる操作力によって該ステムバルブ２を自軸
まわりに回転可能とし、ステムバルブ２の自軸に交差す
る一端受圧面２Ｂからステムバルブ２の外周部に形成し
たオイル分配外周面２Ｃに延びるオイル供給路３をステ
ムバルブ２内に穿設している。また、ハウジング１にお
けるステムバルブ２の受圧面２Ｂに臨む部分にはオイル
吐出路４を開口し、ハウジング１におけるステムバルブ
２のオイル分配外周面２Ｃに臨む部分には前進用油圧ク
ラッチに連通ずる前進油路５と後進用油圧クラッチに連
通ずる後進油路６とを開口している。これにより、この
切換弁装、置にあっては、ステムバルブ２の回転により
オイル供給路３を上記前進油路５と後進油路６に選択的
に連通して上記オイル吐出路４から供給される高圧油を
上記前進用油圧クラッチと後進用油圧クラッチに選択的
に分配するものである。

そして、高圧油を分配された前進用油圧クラッチはプロ
ペラを前進回転せしめるようにエンジンの回転力をプロ
ペラ軸側に伝達し、高圧油を分配された後進用油圧クラ
ッチはプロペラを後進回転せしめるようにエンジンの回
転力をプロペラ軸側に伝達する。

［発明が解決しようとする課題］ 然るに、上記の如くの切換弁装置にあっては、オイルポ
ンプから圧送される高圧油が常にステムバルブ２の受圧
面２Ｂに作用する状態下で、該ステムバルブ２を回転操
作することにて前進用油圧クラッチと後進用油圧クラッ
チへの油圧回路を切換可能としている。

ここで、ステムバルブ２は受圧面２Ｂ〜オイル分配外周
面２Ｃを含む略全体の外径をストレート状としており、
オイル分配外周面２Ｃがそれぞれ一定孔径を備えて隣接
する前進油路５、後進油路６に臨むものである故に一定
以上の比較的大外径をなすものとなっているため、結果
として受圧面２Ｂも比較的大外径とならざるを得ない。

このため、大受圧面積を持つこととなる受圧面２Ｂに作
用する高圧油はステムバルブ２の自軸方向に沿う大きな
スラスト力Ｆ（第６図参照）を生ずることとなり、この
スラスト力がステムバルブ２の回転操作力を大としてシ
フト操作力を重くするという不都合をもたらす。

尚、上述のスラスト力によるシフト操作力を軽くするた
め、ステムバルブ２の受圧面２Ｂに相対する端面をスラ
スト軸受７にて支持するものとしているが、高油圧の場
合にシフト操作力を軽くするための根本的な対応になっ
ていない。

本発明は、船舶推進機用油圧クラッチの切換弁装置にお
いて、ステムバルブに作用するスラスト力を低減するこ
とによってステムバルブの回転操作力を低減し、シフト
操作力を軽くすることを目的とする。

［課題を解決するための手段］ 本発明は、ハウジング内にステムバルブを配設し、ステ
ムバルブの操作部に加えられる操作力によって該ステム
バルブを自軸まわりに回転可能とし、ステムバルブの自
軸に交差する一端受圧面からステムバルブの外周部に形
成したオイル分配外周面に延びるオイル供給路をステム
バルブ内に穿設し、ハウジングにおけるステムバルブの
受圧面に臨む部分にはオイル吐出路を開口し、ハウジン
グにおけるステムバルブのオイル分配外周面に臨む部分
には前進用油圧クラッチに連通ずる前進油路と後進用油
圧クラッチに連通する後進油路とを開口し、ステムバル
ブの回転により上記オイル供給路を上記前進油路と後進
油路に選択的に連通して上記オイル吐出路から供給され
る高圧油を上記前進用油圧クラッチと後進用油圧クラッ
チに選択的に分配可能とする船舶推進機用油圧クラッチ
の切換弁装置において、ステムバルブの受圧面の受圧面
積が、オイル分配外周面の横断面積より小さく設定され
るようにしたものである。

［作用］ 本発明によれば、ステムバルブの受圧面の受圧面積（Ａ
１）を、オイル分配外周面の横断面積（ＡＯ）より小さ
く設定したから、それらの両面積が同等であった従来技
術に比して、ステムバルブに作用するスラスト力が（Ａ
ｌ／ＡＯ）になって低減できる。このため、スラストバ
ルブの回転操作力を低減し、シフト操作力を軽くできる
。

尚、シフト操作力が軽くなるため、結果として■シフト
フィーリングの改善、■シフトケーブル寿命の改善、■
シフト調整回数の低減、■シフト系部品の耐久性の改善
等のメリットがある。

［実施例］ 第１図は本発明が適用された船内外機を示す断面図、第
２図は船内外機の外観を示す側面図、第３図（Ａ）、（
Ｂ）は油圧クラッチの作動回路を示す回路図、第４図は
切換弁装置を示す断面図、第５図（Ａ）〜（Ｃ）は第４
図のＶ−Ｖ線において切換弁装置の切換状態を示す断面
図、第６図は従来の切換弁装置を示す断面図である。

船内外機１０は、第１図、第２図に示す如く、船体１１
に固定されるシンバルハウジング１２に操舵軸を介して
ジンバルリング１３を転舵可能に支持し、ジンバルリン
グ１３のチルト軸を介して推進ユニット１４を傾動可能
に支持している。即ち、推進ユニット１４はチルト軸の
まわりに傾動してチルトアップ可能とされる。１０Ａは
一対のチルトシリンダである。

船体１１の内部にはエンジン１５が設置されている。

推進ユニット１４の上部には入力軸１６が略水平配置さ
れ、入力軸１６の前端部には自在継手１７を介してエン
ジン１５の出力軸１８が連結されている。

推進ユニット１４の上部乃至下部にはプロペラ軸１９に
連結される中間軸２０が略垂直配置されている。

このとき、中間軸２０の下端部には歯車２１が固定され
、プロペラ軸１９の前端部には歯車２１に常時噛合う歯
車２２が固定されている。そして、プロペラ軸１９の後
端部にはプロペラ２３が固定されている。

また、中間軸２０の上端部には被動歯車２４が固定され
、入力軸１６の中央部の前後にはそれぞれ被動歯車２４
に噛合う前進歯車２５と後進歯車２６が遊転自在に支持
されている。

そして、入力軸１６の中央部まわりにおける前進歯車２
５と後進歯車２６の間には、前進歯車２５と後進歯車２
６とを入力軸１６に対して選択的に結合する油圧クラッ
チ２７が配設されている。

ここで、入力軸１６の中央部まわりにはクラッチハウジ
ング２８が溶接接合され、クラッチハウジング２８内の
前進歯車２５側に前進用油圧クラッチ２７Ｆを形成し、
クラッチハウジング２８内の後進歯車２６側に後進用油
圧クラッチ２７Ｒを形成している。

このとき、前進用油圧クラッチ２７Ｆは以下の如く構成
されている。即ち、クラッチハウジング２８の前方側内
奥部には加圧室２９が形成されるとともに前進用ピスト
ン３ｏが収納されている。

また、クラッチハウジング２８の前方側内部には、クラ
ッチハウジング２８に係合するクラッチ板３１と前進歯
車２５にスプライン結合する摩擦板３２とが交互に配置
されている。クラッチハウジング２８の最も内奥部側に
位置するクラッチ板３１は前進用ピストン３ｏと当接し
、クラッチハウジング２８の最も前端部側に位置するク
ラッチ板３１は該クラッチハウジング２８に固定されて
いる圧力板３３に当接している。尚、前進用ピストン３
０は戻しばね３４によりクラッチ板３１から離れる方向
に付勢され、戻しばね３４はばね受板３５により背面支
持され、ばね受板３５は前進歯車２５にスラスト軸受を
介して背面支持されている。この前進用油圧クラッチ２
７Ｆにあっては、船内外機１０を前進させるとき、加圧
室２９に高圧油を供給するようになっている。

また、後進用油圧クラッチ２７Ｒは以下の如く構成され
ている。即ち、クラッチハウジング２８の後方側内奥部
には加圧室３９が形成されるとともに後進用ピストン４
０が収納されている。また、クラッチハウジング２８の
後方側内部には、クラッチハウジング２８に係合するク
ラッチ板４１と後進歯車２６にスプライン結合する摩擦
板４２とが交互に配置されている。クラッチハウジング
２８の最も内奥部側に位置するクラッチ板４１は後進用
ピストン４０と当接し、クラッチハウジング２８の最も
後端部側に位置するクラッチ板４１は該クラッチハウジ
ング２８に固定されている圧力、板４３に当接している
。尚、後進用ピストン４０は戻しばね４４によりクラッ
チ板４１から離れる方向に付勢され、戻しばね４４はば
ね受板４５により背面支持され、ばね受板４５は後進歯
車２６にスラスト軸受を介して背面支持されている。こ
の後進用油圧クラッチ２７Ｈにあっては、船内外機１０
を後進させるとき、加圧室３９に高圧油を供給するよう
になっている。

更に、入力軸１６の後端部には油圧クラッチ２７のため
の駆動部５０が連結されている。駆動部５０は、推進ユ
ニット１４の上部後面に形成されている後方開口部５１
Ｒに、ボルト５２により液密に嵌合固定した駆動部ハウ
ジング５３を有し、駆動部ハウジング５３にオイルポン
プ５４と切換弁装置５５を内蔵している。

そして、推進ユニット１４と駆動部ハウジング５３と入
力軸１６には、第３図（Ａ）、（Ｂ）に示す如くの油圧
回路が延設されている。

即ち、オイルポンプ５４は入力軸１６の後端部に連結さ
れて駆動される駆動ギヤ５４Ａと、駆動ギヤ５４Ａに噛
み合う従動ギヤ５４Ｂとからなるギヤポンプである。５
４Ｃはキャップである。これにより、オイルポンプ５４
は推進ユニット１４の下部の歯車２１．２２の歯車収容
室に連通ずる如くに推進ユニット１４、駆動部ハウジン
グ５３に延設されているオイル吸込路５６から吸込んだ
オイルを加圧し、このオイルを調圧弁５７にて適正な油
圧に調整した状態で、駆動部ハウジング５３に延設され
ているオイル吐出路５８から切換弁装置５５に送る。

切換弁装置５５はハウジング５３内にステムバルブ５９
を配設し、ステムバルブ５９の操作軸部に連結されてい
るシフトレバ−６０にケーブル等を介して加えられる遠
隔操作力によって該ステムバルブ５９を自軸まわりに回
転可能とする。また、ステムバルブ５９の一端側に突出
形成した突出部５９Ａの自軸に交差する一端受圧面５９
Ｂからステムバルブ５９の外周部に形成したオイル分配
外周面５９Ｃに延びるオイル供給路６１をステムバルブ
５９内に穿設している。また、ハウジング５３における
ステムバルブ５９の受圧面５９Ｂに臨む部分には前述の
オイル吐出路５８を開口し、ハウジング５３におけるス
テムバルブ５９のオイル分配外周面５９Ｃに臨む部分に
は前進用油圧クラッチ２７Ｆに連通する前進油路６４と
後進用油圧クラッチ２７Ｒに連通ずる後進油路６５とを
開口している。そして、ステムバルブ５９の回転により
上記オイル供給路６１を上記前進油路６４と後進油路６
５に選択的に連通して上記オイル吐出路５８から供給さ
れる高圧油を上記前進用油圧クラッチ２７Ｆと後進用油
圧クラッチ２７Ｈに選択的に分配し、結果として下記（
１）〜（３）の中立モード、前進モード、又は後進モー
ドを確立可能とする。尚、ステムバルブ５９は、ノ＼ウ
ジング５３、推進ユニット１４に延設され歯車収容室に
達しているオイルドレン路６２に連なるオイル排出路６
３を備えている。

（１）中立モード（第３図（Ａ）、第５図（Ｂ）参照） 切換弁装置５５のステムバルブ５９がオイル供給路６１
を前進油路６４、後進油路６５のし１ずれにも連通され
ず、前進油路６４、後進油路６５をオイル排出路６３を
介してオイルドレン路６２に連通する。これにより、前
進用油圧クラッチ２７Ｆの加圧室２９、及び後進用油圧
クラッチ２７Ｒの加圧室３９とも高圧油を供給されず、
馬油圧クラッチ２７Ｆ、２７Ｒがクラッチ切離し状態と
なり、入力軸１６の回転力は前進歯車２５、後進歯車２
６のいずれにも伝達されず、ひいてはプロペラ２３を回
転停止する。

（２）前進モード（第３図（Ｂ）、第５図（Ｃ）参照） 切換弁装置５５のステムバルブ５９がオイル供給路６１
を前進油路６４に連通し、後進油路６５をオイル排出路
６３を介してオイルドレン路６２に連通する。これによ
り、前進用油圧クラッチ２７Ｆの加圧室２９に高圧油を
供給され、前進用油圧クラッチ２７Ｆがクラッチ接続状
態となり、入力軸１６の回転力は前進歯車２５に伝達さ
れ、ひいてはプロペラ２３を前進回転する。

（３）後進モード（第５図（Ａ）参照）切換弁装置５５
のステムバルブ５９がオイル供給路６１を後進油路６５
に連通し、前進油路６４をオイル排出路６３を介してオ
イルドレン路６２に連通する。これにより、後進用油圧
クラッチ２７Ｒの加圧室３９に高圧油が供給され、後進
用油圧クラッチ２７Ｒがクラッチ接続状態となり、入力
軸１６の回転力は後進歯車２６に伝達され、ひいてはプ
ロペラ２３を後進回転する。

然るに、切換弁装置５５にあっては、第４図に示す如く
、ステムバルブ５９の受圧面５９Ｂの受圧面積（Ａ１）
を、オイル分配外周面５９Ｃの横断面Ｎ　（Ａｎ　）よ
り小さく設定している。そして、受圧面５９Ｂを備える
突出部５９Ａの外周部には、０リング又はリングシール
からなるシール部材５９Ｄが装着されている。尚、ステ
ムバルブ５９の受圧面５９Ｂに相対する端面はスラスト
軸受５９Ｅにて支持されている。

ここで、切換弁装置５５は、上述の各モードのそれぞれ
において、第４図に示す如く、ばね６６によりバックア
ップされるデイテントボール６７をステムバルブ５９の
外周部に凹設しである中立、前進、又は後進の各凹部６
８Ｎ、６８Ｆ、６８Ｒに係合し、それら各モードを維持
可能としている。

また、オイルポンプ５４にて加圧されたオイルの一部は
、切換弁装置５５の上流側から分岐され、駆動部ハウジ
ング５３、入力軸１６に延設されている前方潤滑路６９
Ｆと後方潤滑路６９Ｒを介して、両油圧クラッチ２７Ｆ
、２７Ｒを冷却及び潤滑可能としている。

尚、入力軸１６は、推進ユニット１４の前方開口部５１
Ｆにボルト７０により液密に嵌合固定した前方軸受ハウ
ジング７１に組込んだ前方軸受７２と、後方開口部５１
Ｒに嵌合した軸受ハウジングとしても機能する駆動部ハ
ウジング５３に組込んだ後方軸受７３とに支持される。

そして、各開口部５１Ｆ、５１Ｒの開口径は、油圧クラ
ッチ２７や前進歯車２５及び後進歯車２６の外径より大
きく設定されている。また、推進ユニット１４の上部後
面の駆動部５０まわりには、カバー７４が被着されてい
る。

また、プロペラ軸１９は、前方端部を推進ユニット１４
に組込んた前方軸受７５にて支持されるとともに、中間
部を推進ユニット１４に装着した軸受ハウジング７６に
組込んだ中間軸受７７及び後方軸受７８にて支持される
。

また、中間軸２０は、上端部を推進ユニット１４に組込
、んだ上方軸受７９に被動歯車２４を介して間接的に支
持され、中間部を推進ユニット１４に組込んだ中間軸受
８０に支持され、下端部を推進ユニット１４に組込んだ
下方軸受８１に支持される。

次に、上記実施例の作用について説明する。

上記実施例によれば、切換弁装ｆ５５において、ステム
バルブ５９の受圧面５９Ｂの受圧面積（Ａ１）を、オイ
ル分配外周面５９Ｃの横断面積（ＡＯ）より小さく設定
したから、それらの両面積が同等であった従来技術に比
して、ステムバルブ５９に作用するスラスト力が（Ａ　
１　／Ａ　Ｏ）になって低減できる。このため、ステム
バルブ５９の回転操作力を低減し、シフト操作力を軽く
できる。

［発明の効果］ 以上のように本発明によれば、船舶推進機用油圧クラッ
チの切換弁装置において、ステムバルブに作用するスラ
スト力を低減することによってステムバルブの回転操作
力を低減し、シフト操作力を軽くてきる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明が適用された船内外機を示す断面図、第
２図は船内外機の外観を示す側面図、第３図（Ａ）、（
Ｂ）は油圧クラッチの作動回路を示す回路図、第４図は
切換弁装置を示す断面図、第５図（Ａ）〜（Ｃ）は第４
図のＶ−Ｖ線において切換弁装置の切換状態を示す断面
図、第６図は従来の切換弁装置を示す断面図である。 １０・・・船内外機、 ２７、・２７Ｆ、２７Ｒ・・・油圧クラッチ、５３・・
・ハウジング、 ５５・・・切換弁装置、 ５８・・・オイル吐出路、 ５９−ＩＩ・ステムバルブ１ ５９Ｂ・・・受圧面、 ５９Ｃ・・・オイル分配外周面、 ６１・・・オイル供給路、 ６４・・・前進油路、 ６５・・・後進油路。 代理人　弁理士　　塩　川　修治 手続補正書 平成２年１２月１２日

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）ハウジング内にステムバルブを配設し、ステムバ
   ルブの操作部に加えられる操作力によって該ステムバル
   ブを自軸まわりに回転可能とし、ステムバルブの自軸に
   交差する一端受圧面からステムバルブの外周部に形成し
   たオイル分配外周面に延びるオイル供給路をステムバル
   ブ内に穿設し、ハウジングにおけるステムバルブの受圧
   面に臨む部分にはオイル吐出路を開口し、ハウジングに
   おけるステムバルブのオイル分配外周面に臨む部分には
   前進用油圧クラッチに連通する前進油路と後進用油圧ク
   ラッチに連通する後進油路とを開口し、ステムバルブの
   回転により上記オイル供給路を上記前進油路と後進油路
   に選択的に連通して上記オイル吐出路から供給される高
   圧油を上記前進用油圧クラッチと後進用油圧クラッチに
   選択的に分配可能とする船舶推進機用油圧クラッチの切
   換弁装置において、ステムバルブの受圧面の受圧面積が
   、オイル分配外周面の横断面積より小さく設定されるこ
   とを特徴とする船舶推進機用油圧クラッチの切換弁装置
   。