JP3331400B2 - 舶用推進機の前後進切替え制御装置 - Google Patents
舶用推進機の前後進切替え制御装置Info
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Description
の前後進切替え装置に関するもので、特に、切替え用の
歯車装置と切替え操作子との間に介装させて、その切替
え動作を制御するための装置に関する。
との間に介装される歯車機構を切り替えて前進と後進、
および中立の切り替えを行う。すなわち、図1で示すよ
うに、一端にプロペラ14を取りつけたプロペラ軸11
の前部に鉛直方向の駆動軸19によって駆動される前進
用16と後進用17との2対の傘歯車を回動自在に支持
し、これらと前記プロペラ軸11とをドッグクラッチ3
5によって選択的に係合させ前進あるいは後進させる。
すなわち、ドッグクラッチ35を操作するための操作機
構は、プロペラ軸11に設けたドッグ軸32を軸方向に
移動させ、そのドッグ軸32に設けた係合ピン33を介
して摺動子34に設けたドッグを前記傘歯車に設けたド
ッグに噛合させて行うようになっている。
ドッグ軸32の操作速度が遅いと摺動子34のドッグが
歯車側のドッグの角部を叩いてしまい、操作ハンドルに
衝撃が伝わって操作感が低下したり、叩かれた側のドッ
グの角部がつぶれたりする。また、逆に一旦ドッグへ係
合した摺動子34のドッグが歯車側のドッグから離れに
くゝなって中立位置への操作が重くなり、且つ、動作が
不完全となり易くなるという不具合がある。そこで、そ
のような不具合を解消すべく種々の構成が提案されてい
る(例えば、特公平1−28257号公報)。
改良された装置も従来の構成を可及的に残そうとしたゝ
め、機能的には充分であっても構造が複雑でコスト的に
実用性が低かった。すなわち、従来は中立位置から前進
位置へ切り替えるための一方向クラッチと、後進位置へ
切り替えるための一方向クラッチとが各別に用意されて
いたゝめ、構造が複雑になって、その組立に多くの工数
を要すると共に、それら一方向クラッチを含むシフト機
構が長大化する傾向があった。
を解消し、操作子からドッグ軸へ伝えられる操作力を制
御するための構造簡単な装置を得ることを目的とするも
ので、プロペラ軸の軸孔に操作子へ連なるドッグ軸を軸
方向摺動自在に挿通し、ドッグ軸と一体の係合爪を前進
用と後進用の歯車へ係脱可能に構成し、前記操作子とド
ッグ軸とを連結する伝動系にデテント機構と一方向クラ
ッチとを設けた舶用推進機において、前記伝動系は、筒
ケース内にその軸芯方向に移動自在に挿入されたシフト
ケースと、このシフトケース内にその軸芯方向に移動自
在に挿入され前記操作子に連なるシフトプランジャとを
備え、前記ドッグ軸は、その軸芯方向に前記シフトケー
スと連動して移動し、前記シフトケースは、前記各歯車
のうち何れか一方の歯車に前記係合爪を選択的に係合さ
せる前進側位置と後進側位置との間を移動自在であり、
前記一方向クラッチは、前記シフトケースにその軸芯方
向に互いに離間して穿設された複数の連通孔にそれぞれ
保持された複数の硬球と、前記シフトプランジャの外周
面に設けられ、該シフトプランジャの軸芯方向に互いに
離間した両端部を備えた外面溝と、前記筒ケースの内周
面に設けられ、該筒ケースの軸芯方向に互いに離間した
両端部を備えた内面溝とによって構成され、前記各溝と
前記各連通孔との相対移動に伴って、前記各連通孔を介
して前記各溝間を前記各硬球がそれぞれ往復移動するよ
うにし、前記シフトプランジャとシフトケースとの間に
蓄力手段を介在させ、前記シフトプランジャが前記シフ
トケースに対して該ケースの所定の中間位置から移動し
たときの移動量に応じて、前記シフトプランジャが前記
中間位置に復帰するよう前記蓄力手段により付勢力を付
与するようにし、前記デテント機構によって、前記筒ケ
ースに対してシフトケースを前記前進側位置と後進側位
置との間の中立位置に係止する一方、該係止は、前記蓄
力手段の蓄力が予定値まで上昇したとき該蓄力によって
解除されるようにし、前記デテント機構の係止が解除さ
れた状態において、前記シフトケースが前記前進側位置
にあるとき、前記シフトプランジャの外面溝の一端部に
前記各硬球のうち一部の硬球が係合する一方、前記シフ
トケースが前記後進側位置にあるとき、前記シフトプラ
ンジャの外面溝の他端部に前記各硬球のうち他の一部の
硬球が係合するようにした点に特徴がある。
ッチをなす硬球は内面溝へ逃げシフトプランジャの動作
を妨げない。よって、シフトプランジャは一方向クラッ
チによりシフトケースと無関係に動作して蓄力手段に作
用する。蓄力手段に予定の力が蓄積されるとデテント機
構を動作させ、前後進切替え動作が行われる。この動作
に伴って硬球を支持するシフトケースが軸方向へ移動し
て再び硬球を外面溝へ落とす。この状態から操作子を操
作してシフトプランジャに復帰動作を与えると、硬球は
逃げ場がないので外面溝をなすいずれか一方の端部に押
されて移動し、デテント機構をなす蓄力手段を側路して
硬球を保持するシフトケースに中立位置への復帰動作を
与える。すなわち、上記一方向クラッチは少なくとも2
個の硬球と1個の外面溝によって、シフトプランジャを
中立位置から押し込む動作と引く動作との双方の操作に
対応する一方向クラッチとして動作する。
明する。図1において、10は船外機の下部ケースを示
す。下部ケース10にはプロペラ軸11が回転自在に支
持されている。プロペラ軸11の後端部は針軸受12に
よって下部ケース10に支持され、下部ケース10から
外部へ突出した端部に設けたスプライン13には、プロ
ペラ14が係合し、ナット15によって抜け止めされて
いる。また、プロペラ軸11の前端部は対向して配置さ
れた前進用16と後進用17との2個の傘歯車を介して
転がり軸受18a、18bによって支持されている。
はプロペラ軸11上に回転可能に遊合しており、共に、
駆動軸19の下端部に設けた小傘歯車21と噛合してい
る。すなわち、前進用16と後進用17との2個の傘歯
車は互いに逆方向へ同速で回転させられる。前進用16
と後進用17との2個の傘歯車は前後進切替え装置30
によってプロペラ軸11へ選択的に係合し、且つ、係合
を解除される。
の対向する端面にはドッグ31a、31bが設けられ、
他方、プロペラ軸11に支持したドッグ軸32には係合
ピン33を介して摺動子34が結合されている。摺動子
34は両端面に前記ドッグ31a、31bに係合するド
ッグ39を備えており、それらによってドッグクラッチ
35が形成されている。前記ドッグ軸32はプロペラ軸
11の軸孔11aへ軸方向摺動自在に挿通されており、
係合ピン33はプロペラ軸11に穿設された長孔36を
通してドッグ軸32から放射方向へ伸び、前記ドッグク
ラッチ35の摺動子34に嵌合している。37は鋼線に
よって作られた抜け止めリングであり、係合ピン33が
摺動子34から外れないようにしてある。ドッグクラッ
チ35は以上のように構成され、ドッグ軸32が軸方向
へ摺動すると、係合ピン33が摺動子34を伴って移動
し、摺動子34の端部に設けたドッグ39を前記傘歯車
の端面に設けたドッグ31に係合させる。
との間に設けられたカム機構であって、操作ロッド41
の上下方向の往復動によってドッグ軸32を水平方向に
往復動させる。すなわち、ドッグ軸32の端部には傾斜
溝42が形成され、操作ロッド41の往復動に関連して
移動するシフトケース52には前記傾斜溝42と係合す
るピン43が支持されている。よって、操作ロッド41
が上下方向に移動すると、ピン43がそれに連動してド
ッグ軸32を水平方向へ移動させる。なお、このカム機
構40は発明の構成上必須ではなく、他のカム機構、例
えば、図3で示すものに置換することもこの発明を実施
する上で何ら支障はない。
御装置50はリモコンレバーなどの図示してない操作子
と前後進切替え用の前記ドッグ軸32とを連結するため
のリンク、すなわち、図1の例では操作ロッド41に、
また、図4の例ではドッグ軸32にそれぞれ介装されて
いる。制御装置50は、いわゆるデテント機構Dと一方
向クラッチCによって構成されている。
トケース52に支持された大きな鋼球54と、それを介
してバネ55の弾力で外方へ付勢される小さな鋼球56
とを包含する。シフトケース52は、筒ケース51内に
その軸芯方向に移動自在に挿入されており、前記鋼球5
6はバネ55の弾力によって筒ケース51に設けた内周
溝57に係止されシフトケース52の軸方向移動を一旦
阻止している。操作ロッド41が大きく操作されて、シ
フトケース52へ予定以上の大きな操作力が作用する
と、小さな鋼球56はバネ55の弾力に抗してシフトケ
ース52内へ退去する。よって、シフトケース52は軸
方向の移動を許容される。なお、デテント機構Dの構成
はこの実施例に限らず、例えば、図3で示すように、バ
ネ55をコイルバネに代えて欠円状の板バネSとしたも
のも同様に使用可能である。
移動自在にシフトプランジャ53が挿入されている。一
方向クラッチCは同じく図2で示すように、前記筒ケー
ス51の内面に設けた周方向の比較的幅が広い内面溝6
3aと、シフトプランジャ53の外面に形成した同様の
外面溝63b、および、シフトケース52の内外連通孔
に支持された硬球、すなわち、係止用鋼球64によって
構成されている。前記連通孔は、シフトケース52にそ
の軸芯方向に互いに離間して複数穿設されている。そし
て、前記操作ロッド41に連なるシフトプランジャ53
を前進側と後進側のいづれの側への操作する時にも、作
用方向を変じて一方向クラッチとして作用するようにな
っている。なお、係止用鋼球64の直径はシフトケース
52の肉厚、すなわち、連通孔の長さよりやゝ大径に作
られており、鋼球64が内面溝63aと外面溝63bの
いずれかへ入るときも、その一部は必ずシフトケース5
2内に残るようになっている。よって、操作ロッド41
が中立位置にあるとき、一方向クラッチCは同図(c)
で示すように、両溝63a、63bが軸方向に並んでお
り、係止用鋼球64はシフトケース52によって両溝6
3a、63bの両端部に位置決めされている。シフトプ
ランジャ53が操作ロッド41によって軸方向に押し引
き操作されるとき、鋼球64は内面溝63aまたは外面
溝63bへ逃げ込み、筒ケース51の内面やシフトプラ
ンジャ53の外面から何らの抵抗を受けることがないの
で、シフトプランジャ53は筒ケース51に拘束される
ことなく同図(b)または(d)で示す移動端まで単独
で移動する。次いでシフトケース52がデテント機構D
の作動により、同図(a)または(e)の位置へ移動
し、ドッククラッチ35が係合して前進または後進の駆
動系が成立する。
くべくシフトプランジャ53が以上と逆の方向へ操作さ
れると、前記係止用鋼球64は両溝63a、63bの端
部によって軸方向へ押されて軸方向へ移動する。よっ
て、その鋼球64を支持しているシフトケース52も直
ちにそれに従動する。よって、一方向クラッチCは同図
(c)の状態からシフトプランジャ53を押し引きする
動作を、シフトケース52の動作と独立して行われるこ
とを許容し、同図(a)または(e)の状態からシフト
プランジャ53に逆の動作を行うときは、独立の動きを
阻止して必ず、シフトケース52を伴うようにするもの
で、双方向へ作用する一方向クラッチとしての機能を有
する。
62であり、シフトプランジャ53の前後に配置され、
シフトプランジャ53とシフトケース52との間に介在
されている。よって、シフトプランジャ53が操作子に
よって中立位置に置かれたとき、それらバネ61、62
によって、それらがバランスする位置に保持される。ま
た、平衡バネ61、62は操作ロッド41が緩慢に操作
されるときには、それらの操作量が所定の値に達するま
で、操作ロッド41によって与えられる操作力を蓄える
ものである。
って説明する。図2の(c)は制御装置が中立の状態、
すなわち、シフトプランジャ53はシフトケース52に
対して該ケース52の所定の中間位置に位置しており、
前後いずれの方向にも作動していない状態を示してい
る。この状態から前進あるいは後進に切替えるには、操
作ロッド41を押すか引く操作がされる。その結果、制
御装置50は同様の(b)、あるいは(d)の状態に移
行する。このとき操作ロッド41が比較的緩慢に操作さ
れると、シフトプランジャ53が軸方向へ緩徐に移動し
て、その一側の平衡バネ61あるいは62を圧縮する。
すなわち、操作ロッド41の操作力は平衡バネ61ある
いは62に蓄積される。更に操作ロッド41の操作が続
けられ、前記平衡バネ61あるいは62が予定値まで圧
縮されるとデテント機構Dをなす小さな鋼球56が、シ
フトケース52に作用する平衡バネ61あるいは62を
介して伝動される操作力によってシフトケース52内へ
後退し、内周溝57との係合が絶たれる。よって、シフ
トケース52は図中、(a)あるいは(e)で示す位
置、すなわち前進側位置または後進側位置の何れか一方
へ移動し、シフトプランジャ53はシフトケース52に
対して該ケース52の前記中間位置に復帰する。その結
果、シフトケース52は一気に移動し、カム機構40を
介してドッグ軸32を軸方向へ摺動させる。これによっ
て、ドッグ軸32はシフトケース52と連動して移動
し、前後進いずれかのドッグクラッチ35を係合させ
て、駆動軸19から伝動される動力の回転方向を前進あ
るいは後進に切替える。
す中立位置へ復帰させるには、(a)あるいは(e)の
状態から操作ロッド41を前記と逆の方向へ操作する。
この状態では係止用鋼球64が外面溝63b内へ逃げた
状態にあり、硬球64はそれを支持するシフトケースの
連通孔と外面溝63bの端部との間にあるので、該端部
に硬球64が係合、すなわち、一方向クラッチCが係合
してシフトケース52をシフトプランジャ53と一体的
に移動させる。この結果、シフトケース52は蓄力手段
たる平衡バネ61、62を介することなく、直ちに、操
作ロッド41に追随する。よって、それに続くドッグ軸
32、換言すれば、摺動子34が移動してドッグクラッ
チ35が外れて前後進切替え装置30を中立位置へ復帰
させる。
前後進切替え機構に多く採用されるデテント機構をその
まゝ利用し、それに一方向クラッチを組合わせたもので
あるから、技術の転用が可能であると共に、一方向クラ
ッチはシフトプランジャを中立位置から押し込む動作と
引く動作との双方の動作に一方向クラッチとして動作す
るから、押し込む動作と引く動作のため各別の一方向ク
ラッチを用意する場合に比して構造が簡単であり、ま
た、シフト機構を長大にすることもなく、よって、製作
が容易でコスト的に実用性が高い効果がある。
の断面図である。
Claims (1)
- 【請求項1】プロペラ軸の軸孔に操作子へ連なるドッグ
軸を軸方向摺動自在に挿通し、ドッグ軸と一体の係合爪
を前進用と後進用の歯車へ係脱可能に構成し、前記操作
子とドッグ軸とを連結する伝動系にデテント機構と一方
向クラッチとを設けた舶用推進機において、前記伝動系は、筒ケース内にその軸芯方向に移動自在に
挿入されたシフトケースと、このシフトケース内にその
軸芯方向に移動自在に挿入され前記操作子に連なるシフ
トプランジャとを備え、 前記ドッグ軸は、その軸芯方向に前記シフトケースと連
動して移動し、 前記シフトケースは、前記各歯車のうち何れか一方の歯
車に前記係合爪を選択的に係合させる前進側位置と後進
側位置との間を移動自在であり、 前記一方向クラッチは、前記シフトケースにその軸芯方
向に互いに離間して穿設された複数の連通孔にそれぞれ
保持された複数の硬球と、前記シフトプランジャの外周
面に設けられ、該シフトプランジャの軸芯方向に互いに
離間した両端部を備えた外面溝と、前記筒ケースの内周
面に設けられ、該筒ケースの軸芯方向に互いに離間した
両端部を備えた内面溝とによって構成され、 前記各溝と前記各連通孔との相対移動に伴って、前記各
連通孔を介して前記各溝間を前記各硬球がそれぞれ往復
移動するようにし、 前記シフトプランジャとシフトケースとの間に蓄力手段
を介在させ、 前記シフトプランジャが前記シフトケースに対して該ケ
ースの所定の中間位置から移動したときの移動量に応じ
て、前記シフトプランジャが前記中間位置に復帰するよ
う前記蓄力手段により付勢力を付与するようにし、 前記デテント機構によって、前記筒ケースに対してシフ
トケースを前記前進側位置と後進側位置との間の中立位
置に係止する一方、該係止は、前記蓄力手段の蓄力が予
定値まで上昇したとき該蓄力によって解除されるように
し、 前記デテント機構の係止が解除された状態において、前
記シフトケースが前記前進側位置にあるとき、前記シフ
トプランジャの外面溝の一端部に前記各硬球のうち一部
の硬球が係合する一方、前記シフトケースが前記後進側
位置にあるとき 、前記シフトプランジャの外面溝の他端
部に前記各硬球のうち他の一部の硬球が係合するように
してなる前後進切替え制御装置。
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