船舶用減速逆転装置
【課題】ＰＴＯ軸のメンテナンスを容易に行うことができる船舶用減速逆転装置を提供する。
【解決手段】駆動源からの動力を伝達する歯車ユニットは、駆動源からの動力を受ける前進用入力軸３１と、前進用入力軸に固定された前進用入力ギア３２と、前進用入力軸と平行に延びる後進用入力軸７１と、後進用入力軸に固定され、前進用入力ギアと噛み合う後進用入力ギア７２と、出力ギアと、出力ギアに固定される出力軸と、前進用入力軸または後進用入力軸の回転を前記出力ギアに伝達するためのクラッチ機構と、前進用入力軸または後進用入力軸の回転力が伝動されるＰＴＯ出力ギア５１と、ＰＴＯ出力ギアに固定されたＰＴＯ出力軸５０と、を備え、ＰＴＯ出力ギア及びＰＴＯ出力軸は、ハウジングの外部に設けられ、ハウジングの外面には、ＰＴＯ出力ギアを収納する収納ケース５が取り付けられており、この収納ケースから外部に突出している。
【解決手段】駆動源からの動力を伝達する歯車ユニットは、駆動源からの動力を受ける前進用入力軸３１と、前進用入力軸に固定された前進用入力ギア３２と、前進用入力軸と平行に延びる後進用入力軸７１と、後進用入力軸に固定され、前進用入力ギアと噛み合う後進用入力ギア７２と、出力ギアと、出力ギアに固定される出力軸と、前進用入力軸または後進用入力軸の回転を前記出力ギアに伝達するためのクラッチ機構と、前進用入力軸または後進用入力軸の回転力が伝動されるＰＴＯ出力ギア５１と、ＰＴＯ出力ギアに固定されたＰＴＯ出力軸５０と、を備え、ＰＴＯ出力ギア及びＰＴＯ出力軸は、ハウジングの外部に設けられ、ハウジングの外面には、ＰＴＯ出力ギアを収納する収納ケース５が取り付けられており、この収納ケースから外部に突出している。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、船舶に取り付けられる減速逆転装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
船舶用の減速逆転装置としては、種々のものが提案されているが、例えば、特許文献１に記載のものがある。この文献に記載の減速逆転装置では、ハウジング内に、入力軸、歯車機構、及び出力軸を設け、この順で駆動源からの動力を出力軸に取り付けられたプロペラに伝達している。さらに、ハウジングには、ＰＴＯ(Power take-off)軸を配置し、入力軸の回転をＰＴＯ軸に伝達するようにしている。ＰＴＯ軸には、発電機などが連結され、入力軸の回転をＰＴＯ軸を介して発電に利用している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−１２８３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記装置では、ＰＴＯ軸がハウジング内に配置されているため、ＰＴＯ軸のメンテナンスを行うには、ハウジングを分解する必要があり、作業性が悪く、労力が大きいという問題があった。
【０００５】
本発明は、上記問題を解決するためになされたものであり、ＰＴＯ軸のメンテナンスを容易に行うことができる船舶用減速逆転装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る船舶用減速逆転装置は、駆動源からの動力を伝達する歯車ユニットと、前記歯車ユニットを収容するハウジングと、を備え、前記歯車ユニットは、前記駆動源からの動力を受ける前進用入力軸と、前記前進用入力軸に固定された前進用入力ギアと、前記前進用入力軸と平行に延びる後進用入力軸と、前記後進用入力軸に固定され、前記前進用入力ギアと噛み合う後進用入力ギアと、出力ギアと、前記出力ギアに固定される出力軸と、前記出力軸に接続されるプロペラと、前記前進用入力軸または後進用入力軸の回転を前記出力ギアに伝達するためのクラッチ機構と、前記前進用入力軸または後進用入力軸の回転力が伝動されるＰＴＯ出力ギアと、前記ＰＴＯ出力ギアに固定されたＰＴＯ出力軸と、を備え、前記ＰＴＯ出力ギア及びＰＴＯ出力軸は、前記ハウジングの外部に設けられ、前記ハウジングの外面には、前記ＰＴＯ出力ギアを収納する収納ケースが取り付けられており、前記ＰＴＯ出力軸は、前記収納ケースに回転自在に支持されており、当該収納ケースから外部に突出している。
【０００７】
この構成によれば、ＰＴＯ軸及びＰＴＯ出力ギアがハウジングの外部に設けられた収納ケース内に配置されているため、ハウジングを分解することなく、収納ケースを取り外すことで、ＰＴＯ軸等のメンテナンスを行うことができる。したがって、ハウジングを分解する手間が省け、メンテナンスを容易に行うことができる。また、ＰＴＯ軸がハウジングの外部にあるため、ハウジング内にＰＴＯ軸用の設置スペースや軸受を設ける必要がなく、ハウジングを小型化することができる。さらに、ＰＴＯ軸を短くすることができ、装置の軽量化が可能になる。
【０００８】
例えば、ＰＴＯ軸への伝動は、前進用入力軸及び後進用入力軸のいずれを用いても可能ではあるが、例えば、前進用入力軸で行う場合には、前進用入力軸を、ハウジングから突出させ、その突出部分にＰＴＯ出力ギアに噛み合うＰＴＯ駆動ギアを固定し、ＰＴＯ駆動ギアを、収納ケース内に収納することができる。このようにすると、前進用入力軸とＰＴＯ軸との軸間距離を短くすることができ、メンテナンスが容易になるとともに、コストの低減も可能となる。なお、後進用入力軸を上記のように構成することもできる。
【０００９】
また、収納ケース内に潤滑油が供給されるように構成し、収納ケースとハウジングとを、この収納ケースからハウジング内へ潤滑油を戻す連通路により連通させることもできる。このようにすると、収納ケース内に配置されている部材，例えば、ＰＴＯ出力ギア、ＰＴＯ駆動ギアなどに潤滑油を供給することができる。
【００１０】
このとき、前進用入力軸または後進用入力軸の少なくとも一方の内部に、軸方向に延び、油が通過する潤滑油供給路と、当該潤滑油供給路から径方向外方に分岐する少なくとも１つの分岐路と、をそれぞれ形成することができる。そして、分岐路から排出される潤滑油が、収納ケース内に供給されるように構成することができる。分岐路は、複数形成することができるため、ハウジング内の軸受等の部材に対しても潤滑油を供給できるようにすることができる。
【００１１】
クラッチ機構は、種々の構成が可能であるが、例えば、前進用入力軸が相対回転可能に挿通されるとともに、出力ギアに噛み合う前進用ピニオンと、ハウジング内に支持され、前進用ピニオンの軸方向の２箇所に取り付けられた一対の第１の軸受と、前進用入力ギアと前進用ピニオンとを連結可能な前進用油圧クラッチと、後進用入力軸が相対回転可能に挿通されるとともに、出力ギアに噛み合う後進用ピニオンと、ハウジング内に支持され、後進用ピニオンの軸方向の２箇所に取り付けられた一対の第２の軸受と、後進用入力ギアと後進用ピニオンとを連結可能な後進用油圧クラッチと、を設け、前進用ピニオン及び後進用ピニオンがともに上述した出力ギアに噛み合うように構成することができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明に係る船舶用減速逆転装置によれば、ＰＴＯ軸のメンテナンスを容易に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本実施形態に係る船舶用減速逆転装置の断面図である。
【図２】図１の側面図である。
【図３】図２のＡ−Ａ線断面図である。
【図４】図１のＢ−Ｂ線断面図である。
【図５】図１の一部拡大図である。
【図６】本実施形態に係る船舶用減速逆転装置の油圧回路図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明に係る船舶用減速逆転装置の一実施形態について図面を参照しつつ説明する。図１は減速逆転装置の断面図であり、図２は図１の側面図、図３は図２のＡ−Ａ線断面図である。なお、本明細書では、船体の船首側を「前」と称し、船尾側を「後」と称することとする。また、「左右方向」または「幅方向」とは、右舷から左舷に向かう方向またはその反対方向を意味する。
【００１５】
図１〜図３に示すように、この船舶用減速逆転装置は、船舶本体１の後端部に取り付けられたハウジング２を有しており、このハウジング２内に、プロペラへ動力を伝達する歯車ユニットが配置されている。船舶本体１には図示を省略するエンジン、このエンジンの回転軸に接続されるフライホイール１１が収納されている。そして、フライホイール１１には、弾性継手１２を介して前進用入力軸３１が取り付けられており、ハウジング２内に延びている。この前進用入力軸３１は、ハウジング２の後端部から後方へ突出しており、この突出部分には、後述するＰＴＯ軸５０へ動力を伝達するＰＴＯ駆動ギア４が取り付けられている。そして、この突出部分及びＰＴＯ駆動ギア４は第１油圧ブロック（収納ケース）５によって覆われている。この油圧ブロック５は、ハウジング２の後端面に着脱自在に取り付けられており、後述するように油溜まり８３から油圧ポンプ８１でくみ上げられた油が、この第１油圧ブロック５を通過して前進用入力軸３１の内部に供給されるようになっている。この点については後述する。また、前進用入力軸３１は、ハウジング２の前端の壁に取り付けられた軸受３１１、及び第１油圧ブロック５内に取り付けられた軸受３１２によって支持されている。
【００１６】
図１に示すように、ハウジング２内の上部は、上仕切り壁２１１によって、前側収納室２１２と後側収納室２１３の２つに仕切られている。そして、前進用入力軸３１において、前側収納室２１２に配置される部分には、前進用入力ギア３２が固着されており、後側収納室２１３に配置される部分には、前進用ピニオン３３が回転自在に取り付けられている。すなわち、前進用ピニオン３３は、前進用入力軸３１に対して相対回転可能となっている。そして、この前進用ピニオン３３の前端部及び後端部は、上仕切り壁２１１、及びハウジング２の後端の壁に取り付けられた軸受３３１，３３２によって支持されている。また、前進用入力ギア３２と前進用ピニオン３３との間には、両者を連結する前進用油圧クラッチ３４が設けられている。この油圧クラッチ３４は、公知の湿式多板クラッチであり、前進用ピニオン３３の前端部にスプライン結合されたインナードラム３４１と、前進用入力ギア３２に一体形成されたアウタードラム３４２とを備えている。そして、インナードラム３４１に固定された複数枚のクラッチディスクが、アウタードラム３４２に固定された複数のプレッシャープレートの隙間にそれぞれ配置されており、これらディスクとプレートが油圧ピストンの押圧により密着することで、動力が伝達される。
【００１７】
ハウジング２の下方には、前後方向に延びる出力軸６が配置されている。この出力軸６の後端部は、ハウジング２の後端から突出しており、この突出部分にブラケット６１を介してプロペラ（図示省略）が取り付けられる。また、この出力軸６は、ハウジング２の前端の壁に設けられたスラスト用軸受６２、及びハウジング２の後端の壁に設けられた軸受６３によって回転自在に支持されている。そして、出力軸６の後部には、出力ギア６４が固着されており、この出力ギア６４が前進用ピニオン３３と噛み合っている。これにより、エンジンからの動力をプロペラに伝達するようになっている。
【００１８】
図２に示すように、ハウジング２は、上下方向に並ぶ３つの部材、つまり、上部ハウジング部材２１、中間ハウジング部材２２、及び下部ハウジング部材２３で構成されている。上述したハウジング上部の上仕切り壁２１１は、上部ハウジング部材２１の内部に取り付けられている。下部ハウジング部材２３は、出力軸６の下半分を収容するカップ状に形成されており、底部が潤滑油の油溜まり８３になっている。また、下部ハウジング部材２３の前端及び後端の壁には、軸受６２，６３を支持するための円弧状の支持面がそれぞれ形成されている。中間ハウジング部材２２は、上部及び下部が開放された枠側に形成されており、下端部は下部ハウジング部材２３に固定されるように水平に形成されているが、上端部は、斜めに切り取られるように形成されている。中間ハウジング部材２２の上端部を構成する斜めの端縁（Ａ−Ａ線）は、前進用入力軸３１の中心及び後述する後進用入力軸７１の中心を通るように形成されている。図２に示すように、前進用入力軸３１は、ハウジング２の左右方向のほぼ中心に位置するが、後進用入力軸７１は、前進用入力軸３１の左斜め下側に配置されている。これは、後述するように、後進用入力軸７１に取り付けられる後進用ピニオン７３が出力ギア６４に噛み合うようにするためである。すなわち、前進用入力軸３１と後進用入力軸７１が、それぞれ出力軸６から等距離にあるようにするためである。一方、ＰＴＯ軸５０は、前進用入力軸３１を挟んで、後進用入力軸７１とは幅方向に反対側に配置されている。但し、前進用入力軸３１とは水平に並んで配置されている。これは、後述するように、ＰＴＯ軸５０はハウジング２内に配置されておらず、ハウジング２の後端部に取り付けられた幅方向に延びる第１油圧ブロック５内に配置されているからである。
【００１９】
中間ハウジング部材２２について、さらに説明する。中間ハウジング部材２２の下端部には、前端及び後端の壁に円弧状の支持面が形成されており、この支持面は、下部ハウジング部材２３の支持面とともに、円形の貫通孔を形成する。そして、この貫通孔に軸受６２，６３が配置される。図３に示すように、中間ハウジング部材２２には、幅方向に延びる下仕切り壁２２１が設けられており、この下仕切り壁２２１に、前進用ピニオン３３及び後進用ピニオン７３の前側の軸受３３１，７３１が配置される円弧状の支持面が形成されている。この下仕切り壁２２１は、上述した上仕切り壁２１１と対応する位置に配置されている。また、中間ハウジング部材２２の上端部の後部には、前進用ピニオン３３及び後進用ピニオン７３の後側の軸受３３２，７３２がそれぞれ配置される円弧状の支持面が形成されている。そして、上部ハウジング部材２１の上仕切り壁２１１と、中間ハウジング部材２２の下仕切り壁２２１とは、図４に示すように固定されている。すなわち、両上仕切り壁２１１，２２１は、２つの軸受３３１，７３１の間と、その側部の３箇所でボルト２５によって固定されている。このとき、上部ハウジング部材２１の上仕切り壁２１１は高さがあるので、上部ハウジング部材２１には深いボルト穴２６が形成されている。
【００２０】
続いて、上部ハウジング部材２１について説明する。上部ハウジング部材２１の下端部は、中間ハウジング部材２２と合わさるように、斜めに切りかかれている。そして、前進用ピニオン３３及び後進用ピニオン７３の軸受３３１，３３２，７３１，７３２を支持するための円弧状の支持面が、上仕切り壁２１１の下端部、及び上部ハウジング部材２１の後端部にそれぞれ形成されている。また、上部ハウジング部材２１には、クラッチ作動油を制御する油圧回路などを内蔵する油圧制御ユニット８が取り付けられている。この油圧制御ユニット８には、油圧回路を構成する前後進切換弁８４、緩嵌入弁８５，及びリリーフ弁８８などが装着されている。
【００２１】
次に、後進用の歯車ユニットについて説明する。図３に示すように、後進用の歯車ユニットは、上述した前進用の機構とほぼ同じである。すなわち、ハウジング２の内部には、前進用入力軸３１と平行に延びる後進用入力軸７１が配置されており、前側収納室２１２に位置する部分に、後進用入力ギア７２が固着されている。この後進用入力ギア７２は、前進用入力ギア３２と噛み合っており、前進用入力ギア３２の回転により、後進用入力ギア７２と後進用入力軸７１とが一体となって回転する。後進用入力軸７１の後端部は、前進用入力軸３１と同様にハウジング２から突出しており、この突出部分に、ギアポンプからなる油圧ポンプ８１が取り付けてられている。後進用入力軸７１の後端部及び油圧ポンプ８１は、第２油圧ブロック９により覆われている。また、後進用入力軸７１において、後側収納室２１３に位置する部分には、後進用ピニオン７３が回転自在に挿通されており、この後進用ピニオン７３の前端部及び後端部は、軸受７３１，７３２を介してハウジング２内に支持されている。そして、この後進用ピニオン７３は、上述した出力ギア６４に噛み合っている。さらに、この後進用ピニオン７３と後進用入力ギア７２との間には、上述した前進用と同様の油圧クラッチ７４が配置されている。
【００２２】
次に、ＰＴＯ(Power take-off)及び第１油圧ブロック５について説明する。上述したように、第１油圧ブロック５には、前進用入力軸３１の後端部及びＰＴＯ駆動ギア４が収納されているが、さらに、幅方向に延びてＰＴＯ駆動ギア４に噛み合うＰＴＯ出力ギア５１を収納している。そして、このＰＴＯ出力ギア５１にはＰＴＯ軸５０が固定されており、第１油圧ブロック５から後方へ突出している。第１油圧ブロック５から後方へ突出したＰＴＯ軸５０には、その回転を利用して駆動する発電機、ウインチなど、種々の装置を取り付けることができる。また、第１油圧ブロック５の前端部、及び後端部には、ＰＴＯ駆動ギア４を支持する軸受４１，４２、及びＰＴＯ軸５０を支持する軸受５２，５３がそれぞれ配置されている。さらに、図１に示すように、第１油圧ブロック５の壁の内部には、油圧ポンプ８１によりくみ上げられた油の２つ流路、つまり前進用油路８ｂと潤滑油路８ｅとが形成されている。作動油は、油圧ポンプ８１からケーシング内部の油路及び外部の通路を通って、継手２５１を介して前進用油路８ｂに供給される。そして、前進用油路８ｂは、前進用入力軸３１の後端部に形成された開口を介して後述する入力軸３１内の作動油供給路３１３へ連通し、油を供給するようになっている。潤滑油も、油圧ポンプ８１により、油圧ブロック８１内の潤滑油路８ｅに供給される。潤滑油路８ｅは、前進用油路８ｂよりもさらに後端側から、前進用入力軸３１の後端部に形成された開口を介して後述する潤滑油供給路３１４へ連通しており、ここから油が供給される。また、図示は省略するが、第２油圧ブロック９にも同様の流路が形成されており、後進用入力軸７１の内部にも油が供給されるようになっている。
【００２３】
次に、この歯車ユニットにおける潤滑油の流れについて、図５を参照しつつ説明する。図５は、前進用入力軸及びその近傍の拡大図である。ここでは、前進用入力軸３１を例に説明をするが、同じ構造が後進用入力軸７１にも設けられているため、後進用入力軸７１については説明を省略する。まず、前進用入力軸３１の内部には、軸方向に延びる２本の油路が形成されている。１つは、油圧クラッチ３４の作動油が供給される作動油供給路３１３であり、もう一つは、油圧クラッチ３４、前進用ピニオン３３の軸受３３１、３３２、前進用入力軸３１の後側の軸受３１２に潤滑油を供給する潤滑油供給路３１４である。潤滑油供給路３１４には、径方向外方へ延びる５つの分岐路が形成されている。より詳細には、油圧クラッチ３４へ延びる第１分岐路３１４１、前進用ピニオン３３の前端部付近に延びる第２分岐路３１４２、前進用ピニオン３３の中間部付近に延びる第３分岐路３１４３、前進用ピニオン３３の後端部付近に延びる第４分岐路３１４４、及び第１油圧ブロック５内に延びる第５分岐路３１４５が形成されている。各分岐路３１４１〜３１４５は、前進用入力軸３１の周方向に沿って複数設けられている。
【００２４】
中間ハウジング部材２２の下仕切り壁２２１の上端には、支持面に沿って断面Ｌ字型の受け部２２５が形成されている。この受け部２２５は、前側収納室２１２側に取り付けられており、上方から落下する潤滑油が収納室２１２側に流れるのを防止し、軸受３３１側に案内するようになっている。同様の構造の受け部２１５が、上部ハウジング部材２１の上仕切り壁２１１の支持面に沿っても設けられている。したがって、軸受３３１が配置される支持面の全周に亘って円形の受け部２２５，２１５が形成されている。また、油圧クラッチ３４のインナードラム３４１には、第２分岐部３１４２と対応する位置に貫通孔３４１１が形成されており、第２分岐部３１４２から排出された潤滑油は、インナードラム３４１の貫通孔３４１１を介して受け部２２５に流れ落ちるようになっている。
【００２５】
前進用ピニオン３３の後端側には、隙間をおいて、上述した第１油圧ブロック５及び入力軸３１の軸受３１２が位置されている。第４分岐路３１４４から排出された潤滑油は、前進用ピニオン３３と油圧ブロック５との隙間を通過して前進用ピニオン３３の後端側の軸受３３２に供給される。なお、この潤滑油は、油圧ブロック５によって後方への経路が遮断され、軸受３３２側に流れるようにされている。また、第５分岐路３１４５は、第１油圧ブロック５内に潤滑油を供給するようになっており、ＰＴＯ駆動ギア４の軸受４１，４２や、ＰＴＯ軸５０の軸受５２，５３などに潤滑油を供給するようになっている。第１油圧ブロック５内に供給された潤滑油は、油圧ブロック５の内部空間の下方に形成された連通路５７を介して、ハウジング２内に流れるようになっている。ハウジング２内では、中間ハウジング部材２２の後端壁の内部に形成された流路２２９を通じて下方に流れ、出力軸６の後方の軸受６３を潤滑した後、油溜まり８３に戻されるようになっている。連通路５７には絞り５９が設けられており、第１油圧ブロック５内に貯められた潤滑油の圧力が所定以上になると、絞り５９が開放して第１油圧ブロック５からハウジング２内に潤滑油が流れるようになっている。
【００２６】
続いて、第３分岐路３１４３からの潤滑油の供給について説明する。第３分岐路３１４３は、前進用ピニオン３３の軸方向の中央付近に形成されているが、ピニオン３３の内周面において、第３分岐路３１４３と対応する位置には、周方向に延びる凹状の油溜部３３５が形成されている。そして、この油溜部３３５には、径方向外方に貫通する連通路３３６が形成されており、潤滑油をピニオン３３の歯底に供給できるようになっている。
【００２７】
次に、作動油の供給について、図６を参照しつつ説明する。図６は、本実施形態に係る減速逆転装置の作動油供給回路を示す図である。
【００２８】
図６に示すように、油圧ポンプ８１によってフィルタ８２を介して油溜まり８３からくみ上げられた圧油は、油供給路８ａを通過し、前後進切換弁８４を介して前進用作動油路８ｂまたは後進用作動油路８ｃへ送られる。前後進切換弁８４にはシフトレバー８４１が取り付けられており、このシフトレバー８４１を操作することで前後進切換弁８４のスプールが移動し、前進位置、後進位置、及び中立位置に切り換えられる。そして、この圧油により、前進用油圧クラッチ３４または後進用油圧クラッチ７４が接続され、プロペラに前後いずれかの推進回転力を伝えるようにされている。
【００２９】
また、この油圧回路には、前後進切換弁８４を切り換えた時に前進用又は後進用油圧クラッチ３４，７４が急激に接続状態となるのを防止するために緩嵌入弁８５が設けられている。そして、緩嵌入弁８５は、油供給路８ａから分岐した分岐路８ｄ上に設けられており、一種の圧力調整弁となる。また、分岐路８ｄには、緩嵌入弁８５を経た圧油が通過するオイルクーラー８７、及びリリーフ弁８８が設けられるとともに、オイルクーラー８７とリリーフ弁８８との間には、各油圧クラッチ３４，７４で使用された後の潤滑油が通過する潤滑油路８ｅが接続されている。そして、緩嵌入弁８５から潤滑油路８ｅへと逃がされる油圧はリリーフ弁８８により所定の低圧に制限されている。また、潤滑油路８ｅは、上述したように、前進用入力軸３１及び後進用入力軸７１の潤滑油供給路３１４，７１４へ接続されている。
【００３０】
続いて、この油圧回路の動作について説明する。図６に示すように、前後進切換弁８４が中立位置にあるときは、緩嵌入弁８５の背室へ圧油が供給されない。このとき緩嵌入弁８５のスプールは大きく後退していてリリーフ圧の低いリリーフ弁と同じ役目をしている。そして、油圧ポンプ８１から供給される圧油の一部が緩嵌入弁８５からオイルクーラー８７を経て潤滑油路８ｅへと逃がされている。
【００３１】
そして、シフトレバー８４１を操作して前後進切換弁８４を前進または後進位置に切り換えると、前進用作動油路８ｂまたは後進用作動油路８ｃに作動油が流れ始める。同時に、作動油が油路を経て緩嵌入弁８５の背室へ圧入される。そして、この圧入により緩嵌入弁８５のスプールが前進し、リリーフ圧が徐々に高められ、潤滑油路８ｅが徐々に閉じ、その反射的作用として前進用作動油路８ｂまたは後進用作動油路８ｃの作動油圧が徐々に高められる。このように、徐々に油圧を高めることで、クラッチ３４，７４が急激に接合されるのを防止するようにされている。そして最終的にクラッチ３４、７４を高い圧力で完全に押圧して動力を完全に伝達するようにされている。
【００３２】
次に、上記のように構成された減速逆転装置の動作について説明する。まず、エンジンからの動力は、前進用入力軸３１、前進用入力ギア３２、後進用入力ギア７２、及び後進用入力軸７１の順に伝達され、前後進切換弁８４が中立位置にある場合でもこれらは回転している。そして、上記のように、シフトレバー８４１を前進位置に配置すると、前後進切換弁８４を介して作動油が前進用油圧クラッチ３４に供給され、前進用入力ギア３２と前進用ピニオン３３とが連結される。これにより、前進用入力軸３１からの動力は、前進用ピニオン３３を介して出力ギア６４に伝達され、プロペラが前進する方向に回転する。同時に、前進用入力軸３１の回転が、ＰＴＯ駆動ギア４、ＰＴＯ出力ギア５１を介してＰＴＯ軸５０に伝達され、ＰＴＯ軸５０が回転する。これにより、ＰＴＯ軸５０に取り付けられた発電機などの装置が駆動する。このとき、作動油は後進用油圧クラッチ７４には供給されないため、後進用ピニオン７３には動力は伝達されず、出力ギア６４と連れ廻りするだけである。一方、シフトレバー８４１を後進位置に配置すると、前後進切換弁８４を介して作動油が後進用油圧クラッチ７４に供給され、後進用入力ギア７２と後進用ピニオン７３とが連結される。これにより、後進用入力軸７１から動力が伝達されて後進用ピニオン７３が回転し、プロペラが後進する方向に回転する。このとき、作動油は前進用油圧クラッチ３４には供給されないため、前進用ピニオン３３には動力は伝達されず、出力ギア６４と連れ廻りするだけである。但し、前進用入力軸３は回転し続けるため、ＰＴＯ軸５０はエンジンからの動力が伝達されている限り、回転している。
【００３３】
続いて、油の供給について説明する。後進用入力軸７１が回転すると、その後端部に取り付けられている油圧ポンプ８１も駆動し、油溜まり８３から油を吸い上げる。この油は、上述した作動油回路に供給されるほか、各油圧ブロック５、９の流路から各入力軸３１，７１の潤滑油供給路にも供給される。潤滑油供給路に供給された油は各分岐路を経て、各ピニオン３３，７３の歯底、軸受、各油圧ブロック５、９などに供給され、潤滑油として作用する。
【００３４】
以上のように、本実施形態によれば、ＰＴＯ軸５０及びＰＴＯ出力ギア５１がハウジング２の外部に設けられた第１油圧ブロック５内に配置されているため、ハウジング２を分解することなく、第１油圧ブロック５をハウジング２から取り外すことで、ＰＴＯ軸５０等のメンテナンスを行うことができる。したがって、ハウジング２を分解する手間が省け、メンテナンスを容易に行うことができる。また、ＰＴＯ軸５０がハウジング２の外部にあるため、ハウジング２の内部にＰＴＯ軸５０の設置スペース、軸受等を設ける必要がなく、ハウジング２の小型化が可能となる。さらに、ＰＴＯ軸５０を短くすることができ、装置の軽量化も可能になる。
【００３５】
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて種々の変更が可能である。例えば、上記実施形態では、前進用入力軸３１の後端部をハウジング２から突出させて第１油圧ブロック５内に配置することで、ＰＴＯ軸５０を駆動しているが、後進用入力軸７１をＰＴＯ軸５０と同じ油圧ブロック内に配置して、ＰＴＯ軸５０を駆動することもできる。また、上記実施形態では、ＰＴＯ軸５０を第１油圧ブロック５内に配置しているが、収納ケースとして、ＰＴＯ軸５０、ＰＴＯ出力ギア５１、いずれかの入力軸からの伝達用のギア等を収納することができれば、その形態は特には限定されない。
【符号の説明】
【００３６】
２ ハウジング
３１ 前進用入力軸
３２ 前進用入力ギア
３３ 前進用ピニオン
３４ 前進用油圧クラッチ
４ ＰＴＯ駆動ギア
５ 第１油圧ブロック（収納ケース）
５０ ＰＴＯ軸
５１ ＰＴＯ出力ギア
６ 出力軸
６４ 出力ギア
７１ 後進用入力軸
７２ 後進用入力ギア
７３ 後進用ピニオン
７４ 後進用油圧クラッチ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、船舶に取り付けられる減速逆転装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
船舶用の減速逆転装置としては、種々のものが提案されているが、例えば、特許文献１に記載のものがある。この文献に記載の減速逆転装置では、ハウジング内に、入力軸、歯車機構、及び出力軸を設け、この順で駆動源からの動力を出力軸に取り付けられたプロペラに伝達している。さらに、ハウジングには、ＰＴＯ(Power take-off)軸を配置し、入力軸の回転をＰＴＯ軸に伝達するようにしている。ＰＴＯ軸には、発電機などが連結され、入力軸の回転をＰＴＯ軸を介して発電に利用している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−１２８３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記装置では、ＰＴＯ軸がハウジング内に配置されているため、ＰＴＯ軸のメンテナンスを行うには、ハウジングを分解する必要があり、作業性が悪く、労力が大きいという問題があった。
【０００５】
本発明は、上記問題を解決するためになされたものであり、ＰＴＯ軸のメンテナンスを容易に行うことができる船舶用減速逆転装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る船舶用減速逆転装置は、駆動源からの動力を伝達する歯車ユニットと、前記歯車ユニットを収容するハウジングと、を備え、前記歯車ユニットは、前記駆動源からの動力を受ける前進用入力軸と、前記前進用入力軸に固定された前進用入力ギアと、前記前進用入力軸と平行に延びる後進用入力軸と、前記後進用入力軸に固定され、前記前進用入力ギアと噛み合う後進用入力ギアと、出力ギアと、前記出力ギアに固定される出力軸と、前記出力軸に接続されるプロペラと、前記前進用入力軸または後進用入力軸の回転を前記出力ギアに伝達するためのクラッチ機構と、前記前進用入力軸または後進用入力軸の回転力が伝動されるＰＴＯ出力ギアと、前記ＰＴＯ出力ギアに固定されたＰＴＯ出力軸と、を備え、前記ＰＴＯ出力ギア及びＰＴＯ出力軸は、前記ハウジングの外部に設けられ、前記ハウジングの外面には、前記ＰＴＯ出力ギアを収納する収納ケースが取り付けられており、前記ＰＴＯ出力軸は、前記収納ケースに回転自在に支持されており、当該収納ケースから外部に突出している。
【０００７】
この構成によれば、ＰＴＯ軸及びＰＴＯ出力ギアがハウジングの外部に設けられた収納ケース内に配置されているため、ハウジングを分解することなく、収納ケースを取り外すことで、ＰＴＯ軸等のメンテナンスを行うことができる。したがって、ハウジングを分解する手間が省け、メンテナンスを容易に行うことができる。また、ＰＴＯ軸がハウジングの外部にあるため、ハウジング内にＰＴＯ軸用の設置スペースや軸受を設ける必要がなく、ハウジングを小型化することができる。さらに、ＰＴＯ軸を短くすることができ、装置の軽量化が可能になる。
【０００８】
例えば、ＰＴＯ軸への伝動は、前進用入力軸及び後進用入力軸のいずれを用いても可能ではあるが、例えば、前進用入力軸で行う場合には、前進用入力軸を、ハウジングから突出させ、その突出部分にＰＴＯ出力ギアに噛み合うＰＴＯ駆動ギアを固定し、ＰＴＯ駆動ギアを、収納ケース内に収納することができる。このようにすると、前進用入力軸とＰＴＯ軸との軸間距離を短くすることができ、メンテナンスが容易になるとともに、コストの低減も可能となる。なお、後進用入力軸を上記のように構成することもできる。
【０００９】
また、収納ケース内に潤滑油が供給されるように構成し、収納ケースとハウジングとを、この収納ケースからハウジング内へ潤滑油を戻す連通路により連通させることもできる。このようにすると、収納ケース内に配置されている部材，例えば、ＰＴＯ出力ギア、ＰＴＯ駆動ギアなどに潤滑油を供給することができる。
【００１０】
このとき、前進用入力軸または後進用入力軸の少なくとも一方の内部に、軸方向に延び、油が通過する潤滑油供給路と、当該潤滑油供給路から径方向外方に分岐する少なくとも１つの分岐路と、をそれぞれ形成することができる。そして、分岐路から排出される潤滑油が、収納ケース内に供給されるように構成することができる。分岐路は、複数形成することができるため、ハウジング内の軸受等の部材に対しても潤滑油を供給できるようにすることができる。
【００１１】
クラッチ機構は、種々の構成が可能であるが、例えば、前進用入力軸が相対回転可能に挿通されるとともに、出力ギアに噛み合う前進用ピニオンと、ハウジング内に支持され、前進用ピニオンの軸方向の２箇所に取り付けられた一対の第１の軸受と、前進用入力ギアと前進用ピニオンとを連結可能な前進用油圧クラッチと、後進用入力軸が相対回転可能に挿通されるとともに、出力ギアに噛み合う後進用ピニオンと、ハウジング内に支持され、後進用ピニオンの軸方向の２箇所に取り付けられた一対の第２の軸受と、後進用入力ギアと後進用ピニオンとを連結可能な後進用油圧クラッチと、を設け、前進用ピニオン及び後進用ピニオンがともに上述した出力ギアに噛み合うように構成することができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明に係る船舶用減速逆転装置によれば、ＰＴＯ軸のメンテナンスを容易に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本実施形態に係る船舶用減速逆転装置の断面図である。
【図２】図１の側面図である。
【図３】図２のＡ−Ａ線断面図である。
【図４】図１のＢ−Ｂ線断面図である。
【図５】図１の一部拡大図である。
【図６】本実施形態に係る船舶用減速逆転装置の油圧回路図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明に係る船舶用減速逆転装置の一実施形態について図面を参照しつつ説明する。図１は減速逆転装置の断面図であり、図２は図１の側面図、図３は図２のＡ−Ａ線断面図である。なお、本明細書では、船体の船首側を「前」と称し、船尾側を「後」と称することとする。また、「左右方向」または「幅方向」とは、右舷から左舷に向かう方向またはその反対方向を意味する。
【００１５】
図１〜図３に示すように、この船舶用減速逆転装置は、船舶本体１の後端部に取り付けられたハウジング２を有しており、このハウジング２内に、プロペラへ動力を伝達する歯車ユニットが配置されている。船舶本体１には図示を省略するエンジン、このエンジンの回転軸に接続されるフライホイール１１が収納されている。そして、フライホイール１１には、弾性継手１２を介して前進用入力軸３１が取り付けられており、ハウジング２内に延びている。この前進用入力軸３１は、ハウジング２の後端部から後方へ突出しており、この突出部分には、後述するＰＴＯ軸５０へ動力を伝達するＰＴＯ駆動ギア４が取り付けられている。そして、この突出部分及びＰＴＯ駆動ギア４は第１油圧ブロック（収納ケース）５によって覆われている。この油圧ブロック５は、ハウジング２の後端面に着脱自在に取り付けられており、後述するように油溜まり８３から油圧ポンプ８１でくみ上げられた油が、この第１油圧ブロック５を通過して前進用入力軸３１の内部に供給されるようになっている。この点については後述する。また、前進用入力軸３１は、ハウジング２の前端の壁に取り付けられた軸受３１１、及び第１油圧ブロック５内に取り付けられた軸受３１２によって支持されている。
【００１６】
図１に示すように、ハウジング２内の上部は、上仕切り壁２１１によって、前側収納室２１２と後側収納室２１３の２つに仕切られている。そして、前進用入力軸３１において、前側収納室２１２に配置される部分には、前進用入力ギア３２が固着されており、後側収納室２１３に配置される部分には、前進用ピニオン３３が回転自在に取り付けられている。すなわち、前進用ピニオン３３は、前進用入力軸３１に対して相対回転可能となっている。そして、この前進用ピニオン３３の前端部及び後端部は、上仕切り壁２１１、及びハウジング２の後端の壁に取り付けられた軸受３３１，３３２によって支持されている。また、前進用入力ギア３２と前進用ピニオン３３との間には、両者を連結する前進用油圧クラッチ３４が設けられている。この油圧クラッチ３４は、公知の湿式多板クラッチであり、前進用ピニオン３３の前端部にスプライン結合されたインナードラム３４１と、前進用入力ギア３２に一体形成されたアウタードラム３４２とを備えている。そして、インナードラム３４１に固定された複数枚のクラッチディスクが、アウタードラム３４２に固定された複数のプレッシャープレートの隙間にそれぞれ配置されており、これらディスクとプレートが油圧ピストンの押圧により密着することで、動力が伝達される。
【００１７】
ハウジング２の下方には、前後方向に延びる出力軸６が配置されている。この出力軸６の後端部は、ハウジング２の後端から突出しており、この突出部分にブラケット６１を介してプロペラ（図示省略）が取り付けられる。また、この出力軸６は、ハウジング２の前端の壁に設けられたスラスト用軸受６２、及びハウジング２の後端の壁に設けられた軸受６３によって回転自在に支持されている。そして、出力軸６の後部には、出力ギア６４が固着されており、この出力ギア６４が前進用ピニオン３３と噛み合っている。これにより、エンジンからの動力をプロペラに伝達するようになっている。
【００１８】
図２に示すように、ハウジング２は、上下方向に並ぶ３つの部材、つまり、上部ハウジング部材２１、中間ハウジング部材２２、及び下部ハウジング部材２３で構成されている。上述したハウジング上部の上仕切り壁２１１は、上部ハウジング部材２１の内部に取り付けられている。下部ハウジング部材２３は、出力軸６の下半分を収容するカップ状に形成されており、底部が潤滑油の油溜まり８３になっている。また、下部ハウジング部材２３の前端及び後端の壁には、軸受６２，６３を支持するための円弧状の支持面がそれぞれ形成されている。中間ハウジング部材２２は、上部及び下部が開放された枠側に形成されており、下端部は下部ハウジング部材２３に固定されるように水平に形成されているが、上端部は、斜めに切り取られるように形成されている。中間ハウジング部材２２の上端部を構成する斜めの端縁（Ａ−Ａ線）は、前進用入力軸３１の中心及び後述する後進用入力軸７１の中心を通るように形成されている。図２に示すように、前進用入力軸３１は、ハウジング２の左右方向のほぼ中心に位置するが、後進用入力軸７１は、前進用入力軸３１の左斜め下側に配置されている。これは、後述するように、後進用入力軸７１に取り付けられる後進用ピニオン７３が出力ギア６４に噛み合うようにするためである。すなわち、前進用入力軸３１と後進用入力軸７１が、それぞれ出力軸６から等距離にあるようにするためである。一方、ＰＴＯ軸５０は、前進用入力軸３１を挟んで、後進用入力軸７１とは幅方向に反対側に配置されている。但し、前進用入力軸３１とは水平に並んで配置されている。これは、後述するように、ＰＴＯ軸５０はハウジング２内に配置されておらず、ハウジング２の後端部に取り付けられた幅方向に延びる第１油圧ブロック５内に配置されているからである。
【００１９】
中間ハウジング部材２２について、さらに説明する。中間ハウジング部材２２の下端部には、前端及び後端の壁に円弧状の支持面が形成されており、この支持面は、下部ハウジング部材２３の支持面とともに、円形の貫通孔を形成する。そして、この貫通孔に軸受６２，６３が配置される。図３に示すように、中間ハウジング部材２２には、幅方向に延びる下仕切り壁２２１が設けられており、この下仕切り壁２２１に、前進用ピニオン３３及び後進用ピニオン７３の前側の軸受３３１，７３１が配置される円弧状の支持面が形成されている。この下仕切り壁２２１は、上述した上仕切り壁２１１と対応する位置に配置されている。また、中間ハウジング部材２２の上端部の後部には、前進用ピニオン３３及び後進用ピニオン７３の後側の軸受３３２，７３２がそれぞれ配置される円弧状の支持面が形成されている。そして、上部ハウジング部材２１の上仕切り壁２１１と、中間ハウジング部材２２の下仕切り壁２２１とは、図４に示すように固定されている。すなわち、両上仕切り壁２１１，２２１は、２つの軸受３３１，７３１の間と、その側部の３箇所でボルト２５によって固定されている。このとき、上部ハウジング部材２１の上仕切り壁２１１は高さがあるので、上部ハウジング部材２１には深いボルト穴２６が形成されている。
【００２０】
続いて、上部ハウジング部材２１について説明する。上部ハウジング部材２１の下端部は、中間ハウジング部材２２と合わさるように、斜めに切りかかれている。そして、前進用ピニオン３３及び後進用ピニオン７３の軸受３３１，３３２，７３１，７３２を支持するための円弧状の支持面が、上仕切り壁２１１の下端部、及び上部ハウジング部材２１の後端部にそれぞれ形成されている。また、上部ハウジング部材２１には、クラッチ作動油を制御する油圧回路などを内蔵する油圧制御ユニット８が取り付けられている。この油圧制御ユニット８には、油圧回路を構成する前後進切換弁８４、緩嵌入弁８５，及びリリーフ弁８８などが装着されている。
【００２１】
次に、後進用の歯車ユニットについて説明する。図３に示すように、後進用の歯車ユニットは、上述した前進用の機構とほぼ同じである。すなわち、ハウジング２の内部には、前進用入力軸３１と平行に延びる後進用入力軸７１が配置されており、前側収納室２１２に位置する部分に、後進用入力ギア７２が固着されている。この後進用入力ギア７２は、前進用入力ギア３２と噛み合っており、前進用入力ギア３２の回転により、後進用入力ギア７２と後進用入力軸７１とが一体となって回転する。後進用入力軸７１の後端部は、前進用入力軸３１と同様にハウジング２から突出しており、この突出部分に、ギアポンプからなる油圧ポンプ８１が取り付けてられている。後進用入力軸７１の後端部及び油圧ポンプ８１は、第２油圧ブロック９により覆われている。また、後進用入力軸７１において、後側収納室２１３に位置する部分には、後進用ピニオン７３が回転自在に挿通されており、この後進用ピニオン７３の前端部及び後端部は、軸受７３１，７３２を介してハウジング２内に支持されている。そして、この後進用ピニオン７３は、上述した出力ギア６４に噛み合っている。さらに、この後進用ピニオン７３と後進用入力ギア７２との間には、上述した前進用と同様の油圧クラッチ７４が配置されている。
【００２２】
次に、ＰＴＯ(Power take-off)及び第１油圧ブロック５について説明する。上述したように、第１油圧ブロック５には、前進用入力軸３１の後端部及びＰＴＯ駆動ギア４が収納されているが、さらに、幅方向に延びてＰＴＯ駆動ギア４に噛み合うＰＴＯ出力ギア５１を収納している。そして、このＰＴＯ出力ギア５１にはＰＴＯ軸５０が固定されており、第１油圧ブロック５から後方へ突出している。第１油圧ブロック５から後方へ突出したＰＴＯ軸５０には、その回転を利用して駆動する発電機、ウインチなど、種々の装置を取り付けることができる。また、第１油圧ブロック５の前端部、及び後端部には、ＰＴＯ駆動ギア４を支持する軸受４１，４２、及びＰＴＯ軸５０を支持する軸受５２，５３がそれぞれ配置されている。さらに、図１に示すように、第１油圧ブロック５の壁の内部には、油圧ポンプ８１によりくみ上げられた油の２つ流路、つまり前進用油路８ｂと潤滑油路８ｅとが形成されている。作動油は、油圧ポンプ８１からケーシング内部の油路及び外部の通路を通って、継手２５１を介して前進用油路８ｂに供給される。そして、前進用油路８ｂは、前進用入力軸３１の後端部に形成された開口を介して後述する入力軸３１内の作動油供給路３１３へ連通し、油を供給するようになっている。潤滑油も、油圧ポンプ８１により、油圧ブロック８１内の潤滑油路８ｅに供給される。潤滑油路８ｅは、前進用油路８ｂよりもさらに後端側から、前進用入力軸３１の後端部に形成された開口を介して後述する潤滑油供給路３１４へ連通しており、ここから油が供給される。また、図示は省略するが、第２油圧ブロック９にも同様の流路が形成されており、後進用入力軸７１の内部にも油が供給されるようになっている。
【００２３】
次に、この歯車ユニットにおける潤滑油の流れについて、図５を参照しつつ説明する。図５は、前進用入力軸及びその近傍の拡大図である。ここでは、前進用入力軸３１を例に説明をするが、同じ構造が後進用入力軸７１にも設けられているため、後進用入力軸７１については説明を省略する。まず、前進用入力軸３１の内部には、軸方向に延びる２本の油路が形成されている。１つは、油圧クラッチ３４の作動油が供給される作動油供給路３１３であり、もう一つは、油圧クラッチ３４、前進用ピニオン３３の軸受３３１、３３２、前進用入力軸３１の後側の軸受３１２に潤滑油を供給する潤滑油供給路３１４である。潤滑油供給路３１４には、径方向外方へ延びる５つの分岐路が形成されている。より詳細には、油圧クラッチ３４へ延びる第１分岐路３１４１、前進用ピニオン３３の前端部付近に延びる第２分岐路３１４２、前進用ピニオン３３の中間部付近に延びる第３分岐路３１４３、前進用ピニオン３３の後端部付近に延びる第４分岐路３１４４、及び第１油圧ブロック５内に延びる第５分岐路３１４５が形成されている。各分岐路３１４１〜３１４５は、前進用入力軸３１の周方向に沿って複数設けられている。
【００２４】
中間ハウジング部材２２の下仕切り壁２２１の上端には、支持面に沿って断面Ｌ字型の受け部２２５が形成されている。この受け部２２５は、前側収納室２１２側に取り付けられており、上方から落下する潤滑油が収納室２１２側に流れるのを防止し、軸受３３１側に案内するようになっている。同様の構造の受け部２１５が、上部ハウジング部材２１の上仕切り壁２１１の支持面に沿っても設けられている。したがって、軸受３３１が配置される支持面の全周に亘って円形の受け部２２５，２１５が形成されている。また、油圧クラッチ３４のインナードラム３４１には、第２分岐部３１４２と対応する位置に貫通孔３４１１が形成されており、第２分岐部３１４２から排出された潤滑油は、インナードラム３４１の貫通孔３４１１を介して受け部２２５に流れ落ちるようになっている。
【００２５】
前進用ピニオン３３の後端側には、隙間をおいて、上述した第１油圧ブロック５及び入力軸３１の軸受３１２が位置されている。第４分岐路３１４４から排出された潤滑油は、前進用ピニオン３３と油圧ブロック５との隙間を通過して前進用ピニオン３３の後端側の軸受３３２に供給される。なお、この潤滑油は、油圧ブロック５によって後方への経路が遮断され、軸受３３２側に流れるようにされている。また、第５分岐路３１４５は、第１油圧ブロック５内に潤滑油を供給するようになっており、ＰＴＯ駆動ギア４の軸受４１，４２や、ＰＴＯ軸５０の軸受５２，５３などに潤滑油を供給するようになっている。第１油圧ブロック５内に供給された潤滑油は、油圧ブロック５の内部空間の下方に形成された連通路５７を介して、ハウジング２内に流れるようになっている。ハウジング２内では、中間ハウジング部材２２の後端壁の内部に形成された流路２２９を通じて下方に流れ、出力軸６の後方の軸受６３を潤滑した後、油溜まり８３に戻されるようになっている。連通路５７には絞り５９が設けられており、第１油圧ブロック５内に貯められた潤滑油の圧力が所定以上になると、絞り５９が開放して第１油圧ブロック５からハウジング２内に潤滑油が流れるようになっている。
【００２６】
続いて、第３分岐路３１４３からの潤滑油の供給について説明する。第３分岐路３１４３は、前進用ピニオン３３の軸方向の中央付近に形成されているが、ピニオン３３の内周面において、第３分岐路３１４３と対応する位置には、周方向に延びる凹状の油溜部３３５が形成されている。そして、この油溜部３３５には、径方向外方に貫通する連通路３３６が形成されており、潤滑油をピニオン３３の歯底に供給できるようになっている。
【００２７】
次に、作動油の供給について、図６を参照しつつ説明する。図６は、本実施形態に係る減速逆転装置の作動油供給回路を示す図である。
【００２８】
図６に示すように、油圧ポンプ８１によってフィルタ８２を介して油溜まり８３からくみ上げられた圧油は、油供給路８ａを通過し、前後進切換弁８４を介して前進用作動油路８ｂまたは後進用作動油路８ｃへ送られる。前後進切換弁８４にはシフトレバー８４１が取り付けられており、このシフトレバー８４１を操作することで前後進切換弁８４のスプールが移動し、前進位置、後進位置、及び中立位置に切り換えられる。そして、この圧油により、前進用油圧クラッチ３４または後進用油圧クラッチ７４が接続され、プロペラに前後いずれかの推進回転力を伝えるようにされている。
【００２９】
また、この油圧回路には、前後進切換弁８４を切り換えた時に前進用又は後進用油圧クラッチ３４，７４が急激に接続状態となるのを防止するために緩嵌入弁８５が設けられている。そして、緩嵌入弁８５は、油供給路８ａから分岐した分岐路８ｄ上に設けられており、一種の圧力調整弁となる。また、分岐路８ｄには、緩嵌入弁８５を経た圧油が通過するオイルクーラー８７、及びリリーフ弁８８が設けられるとともに、オイルクーラー８７とリリーフ弁８８との間には、各油圧クラッチ３４，７４で使用された後の潤滑油が通過する潤滑油路８ｅが接続されている。そして、緩嵌入弁８５から潤滑油路８ｅへと逃がされる油圧はリリーフ弁８８により所定の低圧に制限されている。また、潤滑油路８ｅは、上述したように、前進用入力軸３１及び後進用入力軸７１の潤滑油供給路３１４，７１４へ接続されている。
【００３０】
続いて、この油圧回路の動作について説明する。図６に示すように、前後進切換弁８４が中立位置にあるときは、緩嵌入弁８５の背室へ圧油が供給されない。このとき緩嵌入弁８５のスプールは大きく後退していてリリーフ圧の低いリリーフ弁と同じ役目をしている。そして、油圧ポンプ８１から供給される圧油の一部が緩嵌入弁８５からオイルクーラー８７を経て潤滑油路８ｅへと逃がされている。
【００３１】
そして、シフトレバー８４１を操作して前後進切換弁８４を前進または後進位置に切り換えると、前進用作動油路８ｂまたは後進用作動油路８ｃに作動油が流れ始める。同時に、作動油が油路を経て緩嵌入弁８５の背室へ圧入される。そして、この圧入により緩嵌入弁８５のスプールが前進し、リリーフ圧が徐々に高められ、潤滑油路８ｅが徐々に閉じ、その反射的作用として前進用作動油路８ｂまたは後進用作動油路８ｃの作動油圧が徐々に高められる。このように、徐々に油圧を高めることで、クラッチ３４，７４が急激に接合されるのを防止するようにされている。そして最終的にクラッチ３４、７４を高い圧力で完全に押圧して動力を完全に伝達するようにされている。
【００３２】
次に、上記のように構成された減速逆転装置の動作について説明する。まず、エンジンからの動力は、前進用入力軸３１、前進用入力ギア３２、後進用入力ギア７２、及び後進用入力軸７１の順に伝達され、前後進切換弁８４が中立位置にある場合でもこれらは回転している。そして、上記のように、シフトレバー８４１を前進位置に配置すると、前後進切換弁８４を介して作動油が前進用油圧クラッチ３４に供給され、前進用入力ギア３２と前進用ピニオン３３とが連結される。これにより、前進用入力軸３１からの動力は、前進用ピニオン３３を介して出力ギア６４に伝達され、プロペラが前進する方向に回転する。同時に、前進用入力軸３１の回転が、ＰＴＯ駆動ギア４、ＰＴＯ出力ギア５１を介してＰＴＯ軸５０に伝達され、ＰＴＯ軸５０が回転する。これにより、ＰＴＯ軸５０に取り付けられた発電機などの装置が駆動する。このとき、作動油は後進用油圧クラッチ７４には供給されないため、後進用ピニオン７３には動力は伝達されず、出力ギア６４と連れ廻りするだけである。一方、シフトレバー８４１を後進位置に配置すると、前後進切換弁８４を介して作動油が後進用油圧クラッチ７４に供給され、後進用入力ギア７２と後進用ピニオン７３とが連結される。これにより、後進用入力軸７１から動力が伝達されて後進用ピニオン７３が回転し、プロペラが後進する方向に回転する。このとき、作動油は前進用油圧クラッチ３４には供給されないため、前進用ピニオン３３には動力は伝達されず、出力ギア６４と連れ廻りするだけである。但し、前進用入力軸３は回転し続けるため、ＰＴＯ軸５０はエンジンからの動力が伝達されている限り、回転している。
【００３３】
続いて、油の供給について説明する。後進用入力軸７１が回転すると、その後端部に取り付けられている油圧ポンプ８１も駆動し、油溜まり８３から油を吸い上げる。この油は、上述した作動油回路に供給されるほか、各油圧ブロック５、９の流路から各入力軸３１，７１の潤滑油供給路にも供給される。潤滑油供給路に供給された油は各分岐路を経て、各ピニオン３３，７３の歯底、軸受、各油圧ブロック５、９などに供給され、潤滑油として作用する。
【００３４】
以上のように、本実施形態によれば、ＰＴＯ軸５０及びＰＴＯ出力ギア５１がハウジング２の外部に設けられた第１油圧ブロック５内に配置されているため、ハウジング２を分解することなく、第１油圧ブロック５をハウジング２から取り外すことで、ＰＴＯ軸５０等のメンテナンスを行うことができる。したがって、ハウジング２を分解する手間が省け、メンテナンスを容易に行うことができる。また、ＰＴＯ軸５０がハウジング２の外部にあるため、ハウジング２の内部にＰＴＯ軸５０の設置スペース、軸受等を設ける必要がなく、ハウジング２の小型化が可能となる。さらに、ＰＴＯ軸５０を短くすることができ、装置の軽量化も可能になる。
【００３５】
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて種々の変更が可能である。例えば、上記実施形態では、前進用入力軸３１の後端部をハウジング２から突出させて第１油圧ブロック５内に配置することで、ＰＴＯ軸５０を駆動しているが、後進用入力軸７１をＰＴＯ軸５０と同じ油圧ブロック内に配置して、ＰＴＯ軸５０を駆動することもできる。また、上記実施形態では、ＰＴＯ軸５０を第１油圧ブロック５内に配置しているが、収納ケースとして、ＰＴＯ軸５０、ＰＴＯ出力ギア５１、いずれかの入力軸からの伝達用のギア等を収納することができれば、その形態は特には限定されない。
【符号の説明】
【００３６】
２ ハウジング
３１ 前進用入力軸
３２ 前進用入力ギア
３３ 前進用ピニオン
３４ 前進用油圧クラッチ
４ ＰＴＯ駆動ギア
５ 第１油圧ブロック（収納ケース）
５０ ＰＴＯ軸
５１ ＰＴＯ出力ギア
６ 出力軸
６４ 出力ギア
７１ 後進用入力軸
７２ 後進用入力ギア
７３ 後進用ピニオン
７４ 後進用油圧クラッチ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動源からの動力を伝達する歯車ユニットと、
前記歯車ユニットを収容するハウジングと、を備え、
前記歯車ユニットは、
前記駆動源からの動力を受ける前進用入力軸と、
前記前進用入力軸に固定された前進用入力ギアと、
前記前進用入力軸と平行に延びる後進用入力軸と、
前記後進用入力軸に固定され、前記前進用入力ギアと噛み合う後進用入力ギアと、
出力ギアと、
前記出力ギアに固定される出力軸と、
前記出力軸に接続されるプロペラと、
前記前進用入力軸または後進用入力軸の回転を前記出力ギアに伝達するためのクラッチ機構と、
前記前進用入力軸または後進用入力軸の回転力が伝動されるＰＴＯ出力ギアと、
前記ＰＴＯ出力ギアに固定されたＰＴＯ軸と、
を備え、
前記ＰＴＯ出力ギア及びＰＴＯ軸は、前記ハウジングの外部に設けられ、
前記ハウジングの外面には、前記ＰＴＯ出力ギアを収納する収納ケースが取り付けられており、
前記ＰＴＯ軸は、前記収納ケースに回転自在に支持されており、当該収納ケースから外部に突出している、船舶用減速逆転装置。
【請求項２】
前記前進用入力軸または後進用入力軸は、前記ハウジングから突出し、当該突出部分に前記ＰＴＯ出力ギアに噛み合うＰＴＯ駆動ギアが固定されており、
前記ＰＴＯ駆動ギアは、前記収納ケース内に収納されている、請求項１に記載の船舶用減速逆転装置。
【請求項３】
前記収納ケース内に潤滑油が供給されるように構成されており、
前記収納ケースとハウジングとは、当該収納ケースからハウジング内へ潤滑油を戻す連通路により連通している、請求項１または２に記載の船舶用減速逆転装置。
【請求項４】
前記前進用入力軸または後進用入力軸の少なくとも一方の内部には、軸方向に延び、油が通過する潤滑油供給路と、当該潤滑油供給路から径方向外方に分岐する少なくとも１つの分岐路と、がそれぞれ形成されており、
前記分岐路から排出される潤滑油が、前記収納ケース内に供給されるように構成されている、請求項３に記載の船舶用減速逆転装置。
【請求項５】
前記クラッチ機構は、
前記前進用入力軸が相対回転可能に挿通されるとともに、前記出力ギアに噛み合う前進用ピニオンと、
前記ハウジング内に支持され、前記前進用ピニオンの軸方向の２箇所に取り付けられた一対の第１の軸受と、
前記前進用入力ギアと前進用ピニオンとを連結可能な前進用油圧クラッチと、
前記後進用入力軸が相対回転可能に挿通されるとともに、前記出力ギアに噛み合う後進用ピニオンと、
前記ハウジング内に支持され、前記後進用ピニオンの軸方向の２箇所に取り付けられた一対の第２の軸受と、
前記後進用入力ギアと後進用ピニオンとを連結可能な後進用油圧クラッチと、
を備え、
前記前進用ピニオン及び後進用ピニオンは、ともに前記出力ギアに噛み合っている、請求項１から４のいずれかに記載の船舶用減速逆転装置。
【請求項１】
駆動源からの動力を伝達する歯車ユニットと、
前記歯車ユニットを収容するハウジングと、を備え、
前記歯車ユニットは、
前記駆動源からの動力を受ける前進用入力軸と、
前記前進用入力軸に固定された前進用入力ギアと、
前記前進用入力軸と平行に延びる後進用入力軸と、
前記後進用入力軸に固定され、前記前進用入力ギアと噛み合う後進用入力ギアと、
出力ギアと、
前記出力ギアに固定される出力軸と、
前記出力軸に接続されるプロペラと、
前記前進用入力軸または後進用入力軸の回転を前記出力ギアに伝達するためのクラッチ機構と、
前記前進用入力軸または後進用入力軸の回転力が伝動されるＰＴＯ出力ギアと、
前記ＰＴＯ出力ギアに固定されたＰＴＯ軸と、
を備え、
前記ＰＴＯ出力ギア及びＰＴＯ軸は、前記ハウジングの外部に設けられ、
前記ハウジングの外面には、前記ＰＴＯ出力ギアを収納する収納ケースが取り付けられており、
前記ＰＴＯ軸は、前記収納ケースに回転自在に支持されており、当該収納ケースから外部に突出している、船舶用減速逆転装置。
【請求項２】
前記前進用入力軸または後進用入力軸は、前記ハウジングから突出し、当該突出部分に前記ＰＴＯ出力ギアに噛み合うＰＴＯ駆動ギアが固定されており、
前記ＰＴＯ駆動ギアは、前記収納ケース内に収納されている、請求項１に記載の船舶用減速逆転装置。
【請求項３】
前記収納ケース内に潤滑油が供給されるように構成されており、
前記収納ケースとハウジングとは、当該収納ケースからハウジング内へ潤滑油を戻す連通路により連通している、請求項１または２に記載の船舶用減速逆転装置。
【請求項４】
前記前進用入力軸または後進用入力軸の少なくとも一方の内部には、軸方向に延び、油が通過する潤滑油供給路と、当該潤滑油供給路から径方向外方に分岐する少なくとも１つの分岐路と、がそれぞれ形成されており、
前記分岐路から排出される潤滑油が、前記収納ケース内に供給されるように構成されている、請求項３に記載の船舶用減速逆転装置。
【請求項５】
前記クラッチ機構は、
前記前進用入力軸が相対回転可能に挿通されるとともに、前記出力ギアに噛み合う前進用ピニオンと、
前記ハウジング内に支持され、前記前進用ピニオンの軸方向の２箇所に取り付けられた一対の第１の軸受と、
前記前進用入力ギアと前進用ピニオンとを連結可能な前進用油圧クラッチと、
前記後進用入力軸が相対回転可能に挿通されるとともに、前記出力ギアに噛み合う後進用ピニオンと、
前記ハウジング内に支持され、前記後進用ピニオンの軸方向の２箇所に取り付けられた一対の第２の軸受と、
前記後進用入力ギアと後進用ピニオンとを連結可能な後進用油圧クラッチと、
を備え、
前記前進用ピニオン及び後進用ピニオンは、ともに前記出力ギアに噛み合っている、請求項１から４のいずれかに記載の船舶用減速逆転装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１２−８６６４１（Ｐ２０１２−８６６４１Ａ）
【公開日】平成２４年５月１０日（２０１２．５．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２３３９５７（Ｐ２０１０−２３３９５７）
【出願日】平成２２年１０月１８日（２０１０．１０．１８）
【出願人】（０００００６７８１）ヤンマー株式会社 (3,810)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年５月１０日（２０１２．５．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１０月１８日（２０１０．１０．１８）
【出願人】（０００００６７８１）ヤンマー株式会社 (3,810)
【Ｆターム（参考）】
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