JPS5847315Y2 - 船舶用クラッチ装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は船舶の船内外機、船外機等に用いられるクラッ
チ装置に関し、クラッチ装置に同期咬合機構を附随せし
めてクラッチの嵌脱のさい発生する大きな衝撃やそれに
よるエンジン停止などを防止することを目的とするもの
である。

従来用いられている船舶の船内外機等のクラッチ装置は
第１図及び第２図に示す如く、機関（図示せず）の動力
で回転する入力軸１に装着された入力傘歯車２ｏと噛合
し且つプロペラ軸３を介してプロペラ４を回転するドラ
イブ軸５に連結されたクラッチ軸６ｏに回転自在に支承
されて回転する前進及び後進傘歯車７ｏ、ｇｏ と、
クラッチ軸６ｏに軸方向に摺動自在にスプライン係合し
て選択的に前進及び後進傘歯車７ｏ、ａｏと噛合するク
ラッチドグ９ｏ とから成り、前進及び後進傘歯車７０
・８０に３１歯７０′、８０′の内側に爪部１０ｏ’。

１１ｏを夫々設け、クラッチドグ９Ｑには、上下両端部
に爪部１００１１１０に噛合するドグ爪部’２０１１３
０と、前記クラッチ軸６ｏ との摺動面中央附近に波
形凹部状係止溝１７０とを設けると共に、前記クラッチ
軸６ｏの貫通孔１４ｏに嵌入されたばね１５．を挾持す
るデテントボール１６゜１６ｏで該係止溝１７ｏを介し
て前記クラッチドグ９ｏを外方へ押圧するドグの位置決
め機構を設けたものである。

このクラッチ装置はシフトレバ−（図示せず）を操作し
てシフター１８ｏを上方或は下方に移動させ、クラッチ
ドグ９ｏのドグ爪部１２ｏ或は１３ｏを前進傘歯車７ｏ
の爪部１０或は後進歯車８ｏの爪部１１ｏに噛合させて
クラッチ軸６ｏ を前進傘歯車７ｏ或は後進傘歯車８と
同期させ、ドライブ軸５及びプロペラ軸３を介してプロ
ペラ４を前進或は後進の方向に回転させるものである。

この場合前進及び後進のクラッチ機構は前進及び後進傘
歯車７０・８０の爪部１０ｏ、１１ｏとクラッチドグ９
゜のドグ爪部１２ｏ、１３ｏとをいきなり噛合させる単
純なものなので、爪の噛合直後に大きな衝撃が発生して
船舶の乗心地を損ない、そのうえ構成部品の耐久性も減
少させ、さらに高速前進状態で障害物を発見するなどし
て急停止を行なうため、急速に後進にシフトする所謂ク
ララシュアスターンしたさいエンジン停止を起し、又機
関の低速時にクラッチを操作すると爪部１０ｏ、１１゜
とドグ爪部１２ｏ、１３．の噛合によって急激に負荷が
かへるためエンジン停止を起すので機関のアイドル回転
数を余り低くできず、又ハーフクラッチ操作が不可能な
ので漁拐時などにおける微速航走が困難である等の欠陥
がある。

上記の問題を解決するたみのクラッチ装置としては、機
関の動力で回転する入力軸の軸心上に配設したクラッチ
軸に回転自在に対立させて支承された、前進傘歯車と後
進傘歯車及びクラッチ軸と直交して配設されたドライブ
軸に固着されて前進及び後進傘歯車とに噛合する中間傘
歯車で構成された傘歯車装置と、前進及び後進傘歯車間
でクラッチ軸に摺動自在にスプライン係合したスリーブ
及びスリーブの外周にスプライン係合したドグで構成さ
れたクラッチ本体から成り、前進及び後進傘歯車にはそ
の歯の直ぐ内側に爪部と、爪部のクラッチ軸側に内周に
内向き摩擦円錐面を有する歯車側摩擦部と設け、クラッ
チ本体のスリーブにはその両端部外周に外向き摩擦円錐
面を有し前記歯車側摩擦部に嵌合するスリーブ側摩擦部
、またドグにはその両端面に爪部と噛合するドグ爪部、
またスリーブとドグとの摺動面部には前記同様なドグの
位置決め機構を夫々設けたものが既に提供されている。

このクラッチ装置はクラッチ本体を前進傘歯車或は後進
傘歯車の方向に摺動させると、まず傘歯車の摩擦部にス
リーブの摩擦部が嵌合してその摩擦力により前進或は後
進傘歯車が緩やかに回転し、さらに摺動させると回転を
早めながら傘歯車の爪部とクラッチ本体のドグ爪部が噛
合して中間傘歯車−ドライブ軸を経て前進或は後進する
方向にプロペラを回転させる。

この場合前進及び後進傘歯車を回転させるためのスリー
ブの摩擦部と嵌合する傘歯車の摩擦部が爪部のさらに内
側に設けられているため摩擦力を発生させる円錐面の有
効径がどうしても小さくなり必然的に摩擦トルクも小さ
なものになってしまうので、十分な摩擦トルクを得よう
とすると傘歯車装置全体が大形になり、さらに十分な摩
擦トルクを発生させるためにはドグの位置決め機構のば
ねを強いものにしなげればならないのでクラッチを操作
する力が大きくなる欠陥がある。

本考案はこれらの欠陥を排除してクラッチの嵌脱のさい
発生する大きな衝撃やそれによるエンジン停止を防止す
る船舶の船内外機等のクラッチ装置を提供せんとするも
のである。

本考案はその一実施例を示す第３図〜第５図により以下
説明する。

入力軸１に装着された入力傘歯車２と噛合し且つドライ
ブ軸５に連結されたクラッチ軸６に回転自在に支承され
た前進及び後進傘歯車７，８と、該クラッチ軸６に軸方
向摺動自在にスプラインなどの方法で係合して選択的に
該前進及び後進傘歯車７，８と噛合するクラットドグ９
とから成り、前記前進及び後進傘歯車７，８には、歯７
’、８’の直ぐ内側に内周に内向き摩擦円錐面を有する
リング状空室部１９．２０と、該突出部１９．２０の内
側で内底２１．２２から突出する爪部２３．２４とを夫
々設け、前記クラッチドグ９には、両端面に前記爪部２
３，２４と噛合するドグ爪部２５，２６と、両端外周部
に、外周に外向き摩擦円錐面と、内周にその内周面の係
止溝２７．２８に対応して前記クラッチドグ９に設げら
れた穴３１，３１’に嵌入するデテントボール３２，３
２’及びばね３３．３３’で外方に押圧する摩擦力発生
機構とを備え且つ前記クラッチ軸方向摺動自在に前進傘
歯車Ｔ側が嵌合され後進傘歯車８側がスプライン係合さ
れた前記突出部１９．２０に嵌合するシンクロナイザリ
ング２９゜３０を夫々設けると共に、前進側のシンクロ
ナイザリング２９の内周面に設けた、前記クラッチ軸６
に平行な溝３５と、畝溝３５に連らなるチャンファ部３
４と、一端が畝溝３５に嵌入され他端が前記クラッチド
グ９の外周部に固着されたブロックピン３６とから成る
ロック機構を設けた船舶用クラッチ装置である。

尚クラッチ軸６とクラッチドグ９との摺動面部には摺動
面中央附近の前進クラッチ軸６０貫通孔１４に嵌入され
たばね１５を挾持するデテントボール１６，１６と該デ
テントボール１６が係合するクラッチドグ９に設げられ
た波形凹部状の係止溝１７で構成されたドグの位置決め
機構を備えている。

このクラッチ装置は前進の場合、シフトレバ−（図示せ
ず）を操作してシフター１８を中立状態から上方に移動
させると、デテントボール３２゜３２′と係止溝２７，
２８との係合によりシンクロナイザリング２９．３０が
クラッチドグ９と共に移動して、前進傘歯車７の突出部
１９とシンクロナイザ２９が嵌合し、両者の摩擦円錐面
で生じた摩擦力でクラッチ軸６が緩やかに回転を始める
。

続いてレバーの操作力を強めてクラッチドグ９をさらに
上方に摺動させると、突出部１９とシンクロナイザリン
グ２９の嵌合がより進められてばね３３の力に相応して
シンクロナイザリング２９を突出部１９に圧接するので
クラッチ軸６が前より早く回転すると共に、シンクロナ
イザリング２９とクラッチドグ９との間の回転速度差に
よる力でクラッチドグ９のブロックピン３６がシンクロ
ナイザリング２９の溝３５のチャンファ部３４に入る。

更にレバーの操作力を強めてクラッチドグ９を上方に摺
動させようとしてもチャンファ部３４に入ったブロック
ピン３６はロック作用をしてシンクロナイザリング２９
とクラッチドグ９との回転速度が略等しくなる迄この状
態が保持される。

シンクロナイザリング２９とクラッチドグ９とが殆んど
同程度の回転速度になるとレバーの操作力を若干強くす
るだけでブロックピン３６がチャンファ部３４から抜げ
て溝３５に入り、クラッチドグ９がさらに前進して前進
傘歯車７の爪部３３とクラッチドグ９０ドグ爪部２５が
極めて滑らかに噛合して、前進傘歯車７とクラッチ軸６
が同期し、前進のための動力が−ドライブ軸５−プロペ
ラ軸３を径てプロペラ４に伝達される。

ソフトレバーを反対側に操作してクラッチドグ９を中立
側に寄せると前進傘歯車７の爪部２５とクラッチドグ９
のドグ爪部２５が離れて動力伝達が絶たれる。

後進の場合は、シフター１８を中立状態から下方に移動
させると、クラッチドグ９と共に移動したシンクロナイ
ザリング３０が後進傘歯車８の突出部２０と嵌合し、両
者の摩擦力でクラッチ軸６が緩やかに回転する。

続いてレバーの操作力を強めてクラッチドグ９をさらに
下方に摺動させると、デテントボール３２′及びばね３
３′が作用して、クラッチ軸６０回転が次第に早められ
る。

後進傘歯車８とクラッチドグ９との回転速度が近接した
状態で後進傘歯車８の爪部２４とクラッチドグ９のドグ
爪部３０とが滑らかに噛合して入力傘歯車２とクラッチ
軸６が同期し、後進のための動力がドライブ軸５−プロ
ペラ軸３を経てプロペラ４に伝達される。

上記の如く前進の場合、前進傘歯車７とクラッチドグ９
とを同期させてから咬合させる所謂イナーシャロック方
式同期咬合機構などの高速回転時におけるクラッチ嵌入
にはや工時間を要するものの、低速回転時におけるクラ
ッチの操作力が小さく、またクラッチ嵌入のさいの衝撃
が極めて少ないので前進のさいのスタートを極めてゆる
やかに行なうことができる。

又前進微速航行で漁拐しているときにクラッチ切換えに
よるエンジン停止を起すことがないので機関のアイドリ
ンク回転数を下げることができる。

又後進の場合、後進傘歯車８とクラッチドグ９との回転
速度を近接させてから両者を咬合させる所謂コンスタン
トロード方式同期咬合機構なので、クラッチ嵌入による
衝撃は前方式より大ぎいもの私従来のものに比較して遥
かに小さく、また操作力が一定でクラッチ嵌入が速くな
るため所謂クララシュアスターンなどのさいの急嵌入を
容易に行なうことができる。

この形式はどちらかと云うと船舶の低速運転向きである
。

第６図は第４図の場合の逆に、前進側に所謂コンスタン
トロード方式、後進側に所謂イナーシャロック方式の同
期咬合機構にしたクラッチ装置の他の実施例である。

同図においてクラッチドグ９□は両端面にドグ爪部２５
，２６と、その両端外周部に、外周に外向き摩擦円錐面
と、内周にその内周面の係止溝２７．．２８□に対応し
て前記クラッチドグ９１に設けられた穴３１□、３１□
′に嵌入するデテントボール３２ｔ、３２ｔ’及びばね
３３１゜３３□′で外方に押圧する摩擦力発生機構とを
備え且つ前記クラッチ軸方向摺動自在に前進傘歯車７側
をスプライン係合し、後進傘歯車８側を嵌合した突出部
１９．２０に嵌合するシンクロナイザリング２９１，３
０１を夫々設けると共に、後進側のシンクロナイザリン
グ３０□の内周面に設けた前記クラッチ軸６に平行なチ
ャンファ部を備えた溝３５□と、一端が畝溝３５１に嵌
入され他端が前記クラッチドグ９１の外周部に固着され
たブロックピン３６□とから成るロック機構を設けた船
舶用クラッチ装置である。

尚他の符号に対する名称は第４図の場合と同様である。

またこのクラッチ装置は第４図の場合を逆にした作動原
理で操作される。

上記の一実施例において、前進或は後進傘歯車７．８に
設けた突出部１９．２０は切削加工したリング状のもの
を両歯車７，８の凹部に圧入したものであるが、この代
りに突出部１９．２０を両歯車７，８と一体に製作して
も良い。

又クラッチドグ９は前進歯車７側が所謂イナーシャロッ
ク方式同期咬合機構、後進歯車８側が所謂コンスタント
ロード方式同期咬合機構にしたが、第６図に示す様に必
要に応じてクラッチ軸６に入れ替えて装着しても良い。

この場合は高速回転時において前進急発進をすることが
でき、後進クラッチ嵌入のさいの衝撃が極めて少ないの
でクララシュアスターンなどのさいエンジン停止を起す
ことがない。

この形式はどちらかと云うと船舶の高速運転向きである
。

本考案は入力傘歯車と噛合し且つクラッチ軸に回転自在
に支承された前進及び後進傘歯車と、該クラッチ軸に軸
方向摺動自在に係合して該前進及び後進傘歯車と噛合す
るクラッチドグとから成り、前記前進及び後進傘歯車に
は、歯に近接して突出部とその内側に爪部とを夫々設け
、前記クラッチドグには、両端面にドグ爪部と、両端外
周部に、内周に外方へ押圧する摩擦力発生機構を備え且
つ前記クラッチ軸方向摺動自在に一方が嵌合され他方が
係合されたシンクロナイザリングを夫々設けると共に、
一方の嵌合されたシンクロナイザリングの内周面に設け
た前記クラッチ軸に平行な溝と、畝溝に連もなるチャン
ファ部と、一端が畝溝に嵌入され他端が前記クラッチド
グに固着されたブロックピンとから成るロック機構を設
けたことを特徴とする船舶用クラッチ装置なので次の効
果を奏する。

（１）動力伝達のための噛合が極めて円滑に行なって、
従来のクラッチ嵌脱のさいに発生する大きな衝撃を完全
に防止できるため、船舶の乗心地を損なうことなく、ま
たその構成部品の耐久性も高めることができる。

（２）高速前進状態から所謂クララシュアスターンなど
を行なってもエンジン停止を発生することがない。

（３）機関の低速運転時にクラッチ切換えによるエンジ
ン停止を起すことがないので、機関のアイドル回転数を
低くすることができ、使用燃料費ノ低減を計ることがで
きる。

（４）前進又は後進傘歯車とクラッチ軸との同期咬合効
果を高めるための両歯車の摩擦円錐面を歯車内部では最
大の部分に設けて有効径を太ぎくして発生する摩擦トル
クを大きくすることができるので、ドライブユニットの
基本形状である傘歯車装置全体を小形化できる。

（５）クラッチドグをクラッチ軸への装着方向を変更す
ることにより需要家の種々の要望に対応できる汎用性の
高いクラッチ装置である。

そして前進側に所謂コンスタントロード方式、後進側に
所謂イナーシャロック方式の同期咬合機構を適用した形
式では、高速回転で前進急発進ができ、そのうえ後進嵌
入したさいの衝撃が少ないので所謂クララシュアスター
ン時に機関停止や乗員の乗心地を損なうことなく、又前
進側と後進側の方式を反対にして適用した形式では、前
進嵌入がゆるやかなので乗心地が良く、そのうえ後進嵌
入が容易でブレーキがかげ易く、さらに前進微速航行で
の漁拐力にクラッチ嵌入によるエンジン停止を起さない
のでアイドリンク回転数を低くすることができるなどの
効果を奏する。

（６）摩擦円錐面の有効径を大きくして発生する摩擦ト
ルクを大きくすることができるので摩擦力発生機構のば
ね力を余り大きくする必要がなく、クラッチの操作性を
高めることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の船内外機の要部断面図、第２図は第１図
のクラッチ装置の要部断面図、第３図は本考案の一実施
例を装備した船内外機の要部断面図、第４図は第３図の
クラッチ装置の一実施例の要部断面図、第５図はイナー
シャロック側シンクロナイザリング部分展開図、第６図
はクラッチ装置の他の実施例の要部断面図である。 ２・・・・・・入力傘歯車、６・・・・・・クラッチ軸
、７・・・・・・前進傘歯車、７′、８′・・・・・・
歯、８・・・・・・後進傘歯車、９．９□・・・・・・
クラッチドグ、１９，２０・・・・・・突出部、２３，
２４・・・・・・爪部、２５，２６・・・・・・ドグ爪
部、２９，３０．２９□、３０□・・曲シンクロナイザ
リング、３４・・・・・・チャンファ部、３５，３５□
・・・・・・溝、３６−３６ｔ・・・・・・ブロックピ
ン。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 入力傘歯車と噛合してクラッチ軸に回転自在に支承され
   た前進及び後進傘歯車と、該クラッチ軸に軸方向摺動自
   在に係合して該前進及び後進傘歯車と噛合するクラッチ
   ドグとから成り、前記前進及び後進歯車には、歯に近接
   して突出部とその内側に爪部とを夫々設け、前記クラッ
   チドグには、両端面にドグ爪部と、両端外周部に、内側
   から外方へ押圧する摩擦力発生機構を備え且つ前記クラ
   ッチ軸方向摺動自在に一方が嵌合され他方が係合された
   シンクロナイザリングを夫々設けると共に、一方の嵌合
   したシンクロナイザリングの内周面に設けた前記クラッ
   チ軸に平行な溝と、畝溝に連らなるチャンファ部と、一
   端が畝溝に嵌入され他端が前記クラッチドグに固着され
   たブロックピンとから戒るロック機構を設けたことを特
   徴とする船舶用クラッチ装置。