JPS63297826A - 舶用減速逆転機の油圧回路 - 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 この発明は、緩嵌入弁付調圧器を備えた舶用減速逆転機
の油圧回路に関する。

従来の技術 第４図は、緩嵌入弁付調圧器を備えた舶用減速逆転機の
従来における一般的な油圧回路図を示している。

図において、（１）は、適宜手段によって駆動される油
圧ポンプ、（２）は、この油圧ポンプ（１）の下流側に
設置された前後進切換弁を示している。この前後進切換
弁（２）の上流側でメイン通路（３）から分岐したサブ
通路（４）には、緩嵌入弁付調圧器（５）が設置されて
いる。そして、この緩嵌入弁付調圧器（５）から排出さ
れた圧油が、潤滑用に供せられるようになっている。

また、前後進切換弁（２）には、前進クラ・ノチ（６）
へ至る前進作動油通路（７）、同じく後進クラッチ（８
）へ至る後進作動油通路（９）及び前記の緩嵌入弁付調
圧器（５）へ至る連絡通路（１０）が各々接続されてい
る。

ところで、上記の緩嵌入夫付調圧器（５）としては、例
えば第５図に示されるようなものが従来から使用されて
いた。その構造を概略的に説明すると、（１１）は、有
底筒状のバルブケース（１２ａ）と、そのバルブケース
（１２ａ）の開口部分を寒く前！（ｔ２ｂ）とからなる
調圧器本体を示している。バルブケース（１２ａ）の後
端側には、調圧弁（１３）が前後摺動自在に内挿されて
いる。（１４）は、上記のサブ通路（４）へ通じるポン
プボート、（１５）は、このポンプボート（１４）へ流
入した圧油を逃がすための潤滑油ボートを示す。

一方、バルブケース（１２ａ）の前端側には、緩嵌入夫
（１６）が前後摺動自在に内挿されており、この緩嵌入
夫（１６）と上記の調圧弁（１３）　との間には、コイ
ルばね部材からなる調圧ばね（１７）が介装されている
。また、そのバルブケース（１２ａ）の開口部分を塞ぐ
前蓋（１２ｂ　）には、前記の連絡通路（１０）へ通じ
る油通路（１８）が形成されており、この油通路（１８
）の端部は、緩嵌入夫（１６）の背面側に形成された緩
嵌入夫用背圧室（１９）に臨んで開口している。

なお、前後進切換弁（２）の切換レバー（２０）が中立
位置のときには、前記のメイン通路（３）と連絡通路（
１０）とは、第４図に示されるように遮断された状態と
なっている。このような中立状態では、前記の緩嵌入夫
用背圧室（１９）には圧油が供給されないから、緩嵌入
夫（１６）と調圧弁（１３）との間に介装された調圧ば
ね（１７）が、第５図に示されるように伸張した状態と
なる。したがって、前記のサブ通路（４）及びポンプボ
ート（１４）を経由して調圧弁室（２１）に流入したメ
イン通路（３）の圧油は、調圧弁（１３）を簡単に押し
除けて潤滑油ボート（１５）へ流出することとなり、メ
イン通路（３）の作動油圧が低圧に設定されることにな
る。そして、上記の緩嵌入夫（１６）が右方へ移動する
と、それによって調圧ばね（１７）が押し縮められて付
勢力が高まるから、調圧弁室（２１）に連通ずるメイン
通路（３）の作動油圧が上昇することになる。

次ぎに、前記の緩嵌入夫付調圧器（５）の働きについて
若干の説明をする。前記の切換レバー（２０）を、例え
ば前進位置に倒すと、前記のメイン通路（３）が、前進
作動油通路（７）及び連絡通路（１０）の双方に連通ず
る。第６図には、切換操作後からの油圧及びプロペラ軸
回転数の時間変化を示しである。すなわち、切換操作直
後では、前後進切換弁（２）へ供給された圧油が、前進
作動油通路（７）を経由して前進クラッチ（６）へ供給
される。それゆえ、第６図における上図の実線で示した
メイン通路（３）の元圧曲線は、切換操作直後に一旦低
下する。

なお、前進作動油通路（７）及びそれに接続した前進ク
ラッチ（６）に圧油が初期充填されてからは、前進作動
油通路側の作動油圧は、同じく上図の１点鎖線で示すよ
うに急激に立ち上がっているが、メイン通路（３）の作
動油圧を示す元圧曲線は殆ど変化しない。これは、切換
レバー（２０）の操作によって連絡通路（１０）と連通
状態となったメイン通路（３）の作動油が、その連絡通
路（１０）の途中に設けられた絞り（２２）によって絞
られ、その絞られた作動油が緩嵌入弁付調圧器（５）の
緩嵌入夫用背圧室（１９）に流入することにより、緩嵌
入夫（１６）の移動速度が遅（なってメイン通路（３）
の油圧上昇が遅延することによる。なお、切換レバー（
２０）を中立位置に戻したときには、前記の緩嵌入夫用
背圧室（１９）の圧油は、上記絞り（２２）と並列状態
に設置した逆止弁（２３）を通って急速に排出される。

前進作動油通路（７）を介して前進クラッチ（６）へ供
給される作動油圧が成程度上昇した時（ｔｌ）には、作
動油の粘性によって前進クラッチ（６）にトルクが伝達
され始め、それによってプロペラ軸が回転し始める。プ
ロペラ軸回転数は、第６図の下図に示すように、前進ク
ラッチ圧力が上昇するに従って急激に上昇する。

そして、前進クラッチ側圧力が元圧に一致した前進クラ
フチ完全嵌人時（Ｌ２）には、下図のように一定のプロ
ペラ軸回転数となる。

ところで、この種の舶用減速逆転機が搭載される船舶で
は、前記の前後進切換弁（２）の切換レバー（２０）を
前進位置から後進位置に急激に倒すタラソシュアスター
ン操作が行なわれることがある。

第７図は、この従来例におけるタラソシュアスターン操
作時における作動油圧とプロペラ軸回転数の時間変化を
示している。すなわち、メイン通路（３）の元圧は、上
図のようにタラソシュアスターン開始時（ｔ３）から急
速に降下するが、プロペラ軸回転数は、上記の切換レバ
ー（２０）を中立位置から後進位置に倒しても、下図に
示されるように、船速に影響されて中々低下しない。そ
のため、後進クラッチ（８）の作動油圧が上図の１点鎖
線のようにある程度上昇して、後進クラッチ（８）へト
ルクが伝達され始めたトルク伝達開始時（ｔ４）でも、
プロペラ軸回転数は零にはならず高速回転することにな
る。

したがって、後進クラッチ側圧力が元圧に一致した後進
クラッチ完全嵌入時（ｔ５）でも、後進クラッチ（８）
の被動板（８ａ）　　（８ａ）・・・・・・と駆動板（
８ｂ）　　（８ｂ）・・・・・・の相対回転は零にはな
らず、互いに擦れ合いながら回転することになる。それ
ゆえ、プロペラ軸回転数が零になる前後進反転時（ｔ６
）には、高圧の作動油圧が後進クラッチ（８）に作用す
ることになり、それによって大きな嵌入時ショックを発
生したり、後進クラッチ（８）に“鳴き”と称する現象
が生じたり、最悪の場合にはエンジンストップを招来す
るという種々の問題点がある。

従来、このようなりラッシュアメターン時のトラブルを
防止する試みとしては、下記のような二通りの方法が考
えられていた。

その一つは、エンジン回転数センサがらの検出信号に応
じて動作する“エンスト防止用リレー”により、前後進
切換弁（２）の切換レバー（２０）を操作するための操
作機構を作動させる方法である。その場合には、エンジ
ンが停止する寸前に、上記の“エンスト防止用リレー”
をＯＮ状態にして、それによって切換レバー（２０）を
一旦中立位置に戻す一方、エンジン回転数が再上昇した
ときには、“エンスト防止用リレー”をＯＦＦ状態にし
て、それによって切換レバー（２０）を再び後進位置に
して逆推力を掛け、このような操作を繰り返してエンジ
ンストップを生じない船速になってから、後進クラッチ
を完全に接続するようになっている。

しかしながら、その間には、後進クラッチ（８）の駆動
板（８ｂ）　　（８ｂ）・・・・・・と被動板（８ａ）
（８ａ）・・・・・・とが半クラツチ状態で接触するか
ら、どうしても無理が掛り早期に摩耗してメンテナンス
期間が短くなるのみならず、船速か充分に低下する迄長
時間要するという不都合がある。

そのため、従来では、緩嵌入夫付調圧器（５）として、
第８図に示すようなものが使用されている。このもので
は、調圧器本体（１１）を構成するバルブケース（１２
ａ）に内蔵された緩嵌入夫（１６）に、そのバルブケー
ス（１２ａ）の開口部分を塞ぐ前蓋（１２ｂ　）を貫通
して突出する中空状の軸部（１６ａ）が設けられるとと
もに、その中間部分に大小のばね受は段部（２４ａ　）
　　（２４ｂ　）を有する螺子棒（２４）が、上記軸部
（１６ａ　’）へ挿入状態に螺合されている。そして、
外側のばね受は段部（２４ａ　）と調圧弁（１３）との
間には、ばね定数の小さい中立詩作動油圧設定用ばね（
２５）が介装されるとともに、その中立詩作動油圧設定
用ばね（２５）の内側に、ばね定数の大きいクラッチ嵌
入降圧力設定用ばね（２６）が配置されている。このク
ラッチ嵌入降圧力設定用ばね（２６）は、中立時には内
側のばね受は段部（２４ｂ　）から離れて完全に伸び切
った状態となっている。

したがって、このものでは、前記の切換レバー（２０）
を例えば中立位置から前進位置に倒す通常操作時におい
ては、外側の中立詩作動油圧設定用ばね（２５）の働き
により、第９図に示すように、前進クラッチ完全嵌入時
（ｔ２）を過ぎてから暫くの間は元圧曲線が変化せずに
、若干の遅延時間（Δｔ）が経過して、前記の緩嵌入夫
（１６）と一体的に移動する螺子棒（２４）の内側のば
ね受は段部（２４ｂ　）が、ばね応力の大きいクラッチ
嵌入降圧力設定用ばね（２６）に当接してから、そのク
ラッチ嵌入降圧力設定用ばね（２６）の付勢力が中立詩
作動油圧設定用ばね（２５）の付勢力に付加することに
より、元圧曲線が急速に立ち上がるようになっている。

それゆえ、タラソシュアスターン操作時での前後進反転
時（ｔ６　’）を、第７図の下図に示すように、後進ク
ラッチ完全嵌入時（ｔ５）から成程度遅延させることが
できる。

発明が解決しようとする問題点 しかし、このようにしても、大きな嵌入時ショックが発
生したり、後進クラッチ（８）に“鳴き“が生じたり、
エンジンストップが発生するというトラブルは、依然と
して改善されなかった。

このようなトラブルは、第９図において、遅延時間（Δ
ｔ）の間の圧力変化（Δｐ）を少なくすればよいのだが
、それを緩嵌入夫付調圧器（５）によって対応させよう
とすると、前記の中立詩作動油圧設定用ばね（２５）の
ばね定数を小さくする必要がある。

ところで、中立詩作動油圧設定用ばね（２５）等に使用
するコイルばね部材のばね定数を小さくするには、■、
ばね材の線径を細くするか、０１巻数を増やすか、■、
コイルの平均径を大きくするかすればよいことは判明し
ている。

しかしながら、中立詩作動油圧設定用ばね（２５）を１
本としたまま線径を落とせば、許容荷重の関係から中立
圧が低（なり過ぎるから、機構的に成り立たないという
不都合がある。一方、線径を落とさずに同一コイル径の
まま巻数をふやせば、密着長さが長くなり弁仕組が大型
化するという難点がある。それでは、巻数を増やさずに
コイル径を大きくしようとすれば、充分なばね定数を得
るためにはコイル径が非常に大きくなり、同しく弁仕組
が大型化するという難点がある。

この発明は、このような問題点に鑑みて、緩嵌入夫付調
圧器を変更することなしに、切換操作後の低圧保持時間
を長くすることを目的として成されたものである。

問題点を解決するための手段 上記目的を達成するための手段をこの発明の一実施例に
対応する第１図を用いて説明する。すなわち、この発明
では、緩嵌人界付調圧器（３１）に設けた緩嵌式弁用背
圧室（４１）と前後進切換弁（２９）の間に、上記の緩
嵌式弁用背圧室（４１）へ作用する油圧によって作動す
る緩嵌入夫（３４）の動作開始圧よりも動作終了圧が低
圧に設定された油圧緩衝機構を有する油圧緩衝器（５０
）を設置している。

作　　　　用 緩嵌入夫付調圧器（３１）に設けた緩嵌天井（３４）は
、その緩嵌入夫付調圧器（３１）の緩嵌式弁用背圧室（
４１）と前後進切換弁（２９）との間に設置した油圧緩
衝器（５０）の油圧緩衝機構の動作終了後に作動し始め
るから、中立時の低圧状態が長時間にわたって維持され
る。

実施例 以下、この発明の一実施例を図面に基づいて説明する。

第１図は、この発明を実施した舶用減速逆転機の油圧回
路図を示している。この実施例においても、従来と同じ
く適宜手段によって駆動される油圧ポンプ（２７）から
吐出される圧油が、メイン通路（２８）を介して前後進
切換弁（２９）へ供給されるとともに、この前後進切換
弁（２９）の上流側のメイン通路（２８）で分岐したサ
ブ通路（３０）が、従来と同じく緩嵌入夫付調圧器（３
１）に接続されている。

すなわち、この緩嵌入夫付調圧器（３１）には、第２図
に示すように、調圧器本体（３２）の一端側に摺動自在
に内挿された調圧弁（３３）と、同じく他端側に摺動自
在に内挿された緩嵌入夫（３４）とが設けられており、
調圧弁ばね（３５）が両者間に介装されている。一方の
調圧弁（３３）の背面側に臨んで形成された調圧弁室（
３６）には、上記のメイン通路（２８）からサブ通路（
３０）へ分流され光圧油が、調圧器本体（３２）に設け
たポンプポート（３７）を介して流入するようになって
いる。その調圧弁室（３６）の油圧によって調圧弁（３
３）へ作用する押付力が、前記の調圧弁ばね（３５）を
介して調圧弁（３３）へ作用する付勢力よりも大きくな
ったときに、調圧弁室（３６）の圧油が、調圧弁（３３
）を環状に取り囲む周側室（３８）へ逃がされた後、そ
の周側室（３８）に連続した潤滑油ポート（３９）を介
して潤滑油通路（４０）へ排出され、各部潤滑用に供せ
られるようになっている。

また、緩嵌入夫（３４）の背面側には、調圧器本体（３
２）との間に緩嵌入夫用背圧室（４１）が形成されてい
る。

次ぎに、前記の前後進切換弁（２９）には、前進クラッ
チ〈４２）へ至る前進作動油通路（４３）　、同しく後
進クラッチ（４４）へ至る後進作動油通路（４５）及び
上記の緩嵌入夫付調圧器（３１）の緩嵌入夫用背圧室（
４１）へ至る連絡通路（４６）が各々接続されている。

その連絡通路（４６）は、中間部分に並列設置された絞
り（４７）と逆止弁（４８）とを経た後二手に分岐して
おり、第２図に示すように、その一方の分岐通路（４９
ａ）が、従来と同じく緩嵌入夫用背圧室（４１）へ接続
されるとともに、本発明に係る油圧緩衝器（５０）に他
方の分岐通路（４９ｂ　）が接続されている。

この油圧緩衝器（５０）には、中空状をした緩衝器本体
（５１）の内部に、油圧緩衝機構を構成するピストン体
（５２）と、緩衝器本体（５１）の一端側から突出する
螺子軸（５３）を備えた移動隔壁（５４）とが摺動自在
に内挿されるとともに、それらの移動隔壁（５４）とピ
ストン体（５２）との間には、ピストン体（５２）を緩
衝するための緩衝ばね（５５）が介装されている。上記
の移動隔壁（５４）は、調圧器本体（３２）へ螺合させ
た上記の螺子軸（５４）を回動操作することにより、そ
の螺子軸（５４）にそって進退するようになっている。

また、緩衝器本体（５１）の他端側には、上記のピスト
ン体（５２）の背面側に形成された作動油室（５６）へ
通じる作動油ポート（５７）が設けられており、この作
動油ポー１−　（５７）に上記の分岐通路（４９ｂ　’
）が接続されるようになっている。

したがって、前記の前後進切換弁（２９）の切換レバー
（５８）を、前進位置又は後進位置に操作したときに連
絡通路（４６）へ分流された作動油は、絞り（４７）に
よって絞られた後、分岐通路（４９ａ）と分岐通路（４
９ｂ　’）の二手に分かれ、分岐通路（４９ｂ　”）へ
流入した作動油が、上記の作動油ボー　ト（５７）を経
て作動油室（５６）に流入して、緩衝ばね（５５）を介
して作用する付勢力に抗してピストン体（５２）を移動
させるとともに、分岐通路（４９ａ）へ流入した作動油
が緩嵌入夫用背圧室（４１）に流入して、調圧弁ばね（
３５）を介して作用する付勢力に抗して緩嵌入夫（３４
）を移動させるようになっている。

ところで、前記の緩嵌入夫付調圧器（３１）では、調圧
弁（３３）の有効受圧面積をＡｏとし、緩嵌式弁（３４
）の有効受圧面積をＡｋとし、調圧弁（３３）に作用す
る油圧をＰｏとし、緩嵌式弁（３４）へ作用する圧力を
Ｐｋとすると、 Ｐｋ　＞Ｐｏ　Ｘ　（Ａｏ　／Ａｋ　）　　・’・”’
＋１１の関係が成立するときに緩嵌入夫（３４）が移動
するとともに、その緩嵌入夫（３４）が移動するに従っ
て調圧弁ばね（３５）が圧縮されて、調圧弁ばね（３５
）へ作用する付勢力が高まり、調圧弁室（３６）の作動
油圧が上昇することになる。それゆえ、メイン通路（３
０）の元圧を長時間にわたって低圧状態に維持するため
には、緩嵌式弁（３４）が移動開始する時間をできるだ
け遅延させればよい。

そこで、この実施例では、前記の緩嵌式弁用背圧室（４
１）へ連通する作動油室（５６）に面したピストン体（
５２）の有効受圧面積をＡｓとし、ピストン体（５２）
が全ストロークＳ移動したときに緩衝ばね（５５）から
受ける最終ストローク荷重をＦＳとしたときに、 Ｆｓ　＜　Ｐｋ　Ｘ　Ａｓ　　　　　　　−−（２１の
関係を満足するように、ピストン体（５２）に作用する
緩衝ばね（５５）の付勢力を設定するようになっている
。そうすると、上記のピストン体（５２）が移動してい
る途中では緩嵌式弁（３４）が移動することがなく、緩
衝器本体（５１）に螺合された前記の螺子軸（５３）に
よって定位置に保持された移動隔壁（５４〉にピストン
体（５２）が当接して停止し、作動油室（５６）の油圧
が動作終了圧以上になったときに始めて、緩嵌式弁（３
４）が調圧弁ばね（３５）を介して作用する付勢力に抗
して移動し始めることになる。

第３図は、この実施例のものについての、タラソシュア
スターン操作時における作動油圧とプロペラ軸回転数の
時間変化を示している。この第３図からも明らかように
、タラッシュアスターン開始時（ｔ３）から後進クラッ
チ完全嵌入時（ｔ５）迄の時間は、従来のものに比べて
殆ど変化しないが、上記のように油圧緩衝器（５０）を
緩嵌入夫付調圧器（３１）の緩嵌天井用背圧室（４１）
に連通ずるように設けたことにより、その油圧緩衝器（
５０）に設けたピストン体（５２）が移動している間は
緩嵌入夫（３４）が移動しないから、後進クラッチ完全
嵌入時（ｔ５）を過ぎ、緩嵌式弁（３４）が移動開始し
て調圧弁ばね（３５）が作用し始めるまでの低圧保持時
間（Ｔｌ）が格段に長くなっている。それゆえ、プロペ
ラ軸回転数が零になる前後進反転時（ｔ６）においても
、元圧が中立圧と殆ど変わらないから、後進クラッチ（
４４）が滑らかに接続されて、嵌入時ショックが著しく
低減されるとともに、クラッチ鳴きを生じることもない
。

しかも、後進クラッチ（４４）が滑らかに接続されるか
ら、エンジンストップを生じることもなく、船体が速や
かに後進状態となる。

なお、上記の低圧保持時間（Ｔ＋　）は、前記の螺子軸
（５３）を回して移動隔壁（５４）を進退させることに
より、自由に変更することができる。

発明の効果 以上のように、この発明では、前後進切換弁の中立時に
作動油圧を低圧に保持するとともに、その前後進切換弁
の前後進切換操作時において、中立時の低圧状態からク
ラッチ嵌入時の高圧状態への圧力変化を遅延させる緩嵌
入夫付調圧器を備えた舶用減速逆転機において、上記の
緩嵌天井付調圧器に設けた緩嵌式弁用背圧室と前記の前
後進切換弁との間に、上記緩嵌天井用背圧室へ作用する
油圧によって作動する緩嵌式弁の動作開始圧よりも動作
終了圧が低圧に設定された油圧緩衝機構を有する油圧緩
衝器を設置したことにより、その油圧緩衝機構の動作終
了後に、緩嵌入夫付調圧器の緩嵌式弁が作動を始めるか
ら、その分だけ低圧像　′待時間を長くすることができ
、特にクラッシュアスターン操作時でのクラッチ鳴きが
防止されて耐久性が向上するとともに、嵌入時ショック
を軽減されるばかりでなく、更にはクラッチ接続時での
トルク変動が少なくなってエンジンストップが防止され
、ひいては短時間で船体を後進させることができるとい
う効果が得られる。

特に、緩嵌入夫付調圧器に設けた緩嵌入夫の動作開始時
間を、油圧緩衝器によって遅延させるようにしたことに
より、吸入弁付調圧器に従来形のものを使用しても成立
つことになり、緩嵌天井付調圧器を大型化することなく
、コンパクトに納めることができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明の一実施例を示す舶用減速逆転機の
油圧回路図、第２図は、この実施例における油圧緩衝器
及び緩嵌入夫付調圧器の接続状態を示す概略断面図、第
３図は、この実施例における舶用減速逆転機のグラフシ
ュアスターン操作時での作動油圧とプロペラ軸回転数の
時間変化を示すグラフ、第４図は、従来における緩嵌入
夫付調圧器を備えた舶用減速逆転機の油圧回路図、第５
図は、従来の緩嵌入夫付調圧器の一例を示す全体断面図
、第６図は、その緩嵌入夫付調圧器を備えた舶用減速逆
転機の通常操作時での作動油圧とプロペラ軸回転数の時
間変化を示すグラフ、第７図は、同じくグラフシュアス
ターン操作時での作動油圧とプロペラ軸回転数の時間変
化を示すグラフ、第８図は、従来における別の緩嵌入夫
付調圧器を示す全体断面図、第９図は、その緩嵌入夫付
調圧器を備えた舶用減速逆転機の通常操作時での作動油
圧とプロペラ軸回転数の時間変化を示すグラフである。 （２９）・・・前後進切換弁、 （３１）・・・緩嵌入夫付調圧器、 （３４）・・・緩嵌入夫、 （４１）・・・緩嵌入夫用背圧室、 （５０）・・・油圧緩衝器、 （５２）・・・油圧緩衝器のピストン体、（５５）・・
・緩衝ばね。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 前後進切換弁の中立時に作動油圧を低圧に保持するとと
   もに、その前後進切換弁の前後進切換操作時において、
   中立時の低圧状態からクラッチ嵌入時の高圧状態への圧
   力変化を遅延させる緩嵌入弁付調圧器を備えた舶用減速
   逆転機において、上記の緩嵌入弁付調圧器に設けた緩嵌
   入弁用背圧室と前記の前後進切換弁との間に、緩嵌入弁
   用背圧室へ作用する油圧によって作動する緩嵌入弁の動
   作開始圧よりも動作終了圧が低圧に設定された油圧緩衝
   機構を有する油圧緩衝器を設置したことを特徴とする舶
   用減速逆転機の油圧回路。