JPH0150781B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 この発明はヨツトとかモータボートといつたプ
レジヤー・ボート及び沿岸漁業で用いられる漁船
等、小型の船舶の推進目的のために設置される舶
用逆転機に関するものである。より詳しくいうと
この発明は、船体の船尾部におき出力端を船尾方
向に向けて設置されるエンジンと船体から後下方
向きに延出されるプロペラ軸との間に配設される
舶用逆転機、つまりいわゆるアングル・ドライブ
用の逆転機に係る。

従来の技術 アングル・ドライブ型の舶用推進装置で逆転機
の出力軸に対しプロペラ軸の傾斜に対応させた傾
斜を与えための最も簡単な手段は、エンジンを船
体内に後下方向きの傾斜姿勢で据付けて舶用推進
装置の全体を傾斜させたものとするといつた手段
であるが、この手段を採用するときは傾斜姿勢で
据付けられるエンジンのためのエンジンルームの
高さが大きくなり、小型船舶において生命とも言
うべき居住空間が縮小される。そこでエンジンは
水平姿勢またはそれに近い姿勢で据付けて、伝動
径路に対し必要な後下方向き傾斜を逆転機の部分
において与える各種の手段が既に提案されてい
る。

これらの従来技術のうち、最も経済性が高いと
共に逆転機をコンパクトに構成させると目される
技術は、米国特許No.3570319及びNo.4188833に開示
されているように伝動径路屈折のために円錐歯車
を利用する技術である。すなわち円錐歯車はホブ
盤を用い、ホブが歯車素材を横切りつつ歯形を切
削するときにホブと歯車素材の中心との間の距離
を変えることとするテーパアタツチメントを利用
することにより安価に製作でき、また逆転機の歯
車のうちのいくつかの歯車を円錐歯車、或は円錐
歯車及びそれに噛合される円筒歯車に置換え余分
の歯車を附加するものでないことから、逆転機を
さほど大きくしない。

これらの米国特許に開示の逆転機は逆転ケース
内に入力軸と出力軸と中間軸とを設けて、前進駆
動径路は入力軸から直接に出力軸へと伝動する径
路とし後退駆動径路は入力軸から中間軸を経て出
力軸に伝動する径路として、入力軸上に前進駆動
径路を断続するための前進用多板式油圧クラツチ
を、また中間軸上に後進駆動径路を断続するため
の後進用多板式油圧クラツチを、それぞれ設置し
ている。傾斜する２軸間でギヤ伝動を行なうため
には円錐歯車同志の噛合せ、また円錐歯車と円筒
歯車との噛合せが利用されている。逆転ケース内
で入力軸と出力軸間に設けられた２系統のギヤト
レーン、つまり正転系のギヤトレーンと逆転系の
ギヤトレーンとは、出力軸を正逆何れの方向に回
転駆動するときも等しい定格動力ないしプロペラ
回転数が得られるようにすべく、互にギヤ比を等
く設定されている。

発明が解決しようとする問題点 円錐歯車を利用する舶用逆転機は安価に製作さ
れる点と、伝動径路の屈曲が逆転機の内部で与え
られて同屈曲のための機構が推進装置の全体を長
尺化しない点とから、理想的と考えられるも、従
来のものはなお次のような問題点を含んでいる。

すなわち前記のように逆転ケース内の正転系の
ギヤトレーンのギヤ比と逆転系のギヤトレーンの
ギヤ比とを互に等しくしようとすると入力軸、中
間軸及び出力軸の３軸間で各軸間距離の設定に一
定の制約が与えられるため、この制約からして前
記各米国特許のものとも円錐歯車を２個使用して
いる。

安価に製作されるといつてもなお円筒歯車と比
較すれば高価につく円錐歯車をこのように２個利
用することは勿論、好ましくない。そして円錐歯
車はバツクラツシの調整が特に問題となる歯車で
あり、バツクラツシが過大であると歯先の欠損
が、また過小であると高周波数の騒音が、それぞ
れ生じることからして、必らずバツクラツシの精
密な調整が行なわれる。かかる調整は円錐歯車の
軸線方向に沿つた移動によつてのみ可能であるが
かなりに困難な作業であり、舶用逆転機の製作コ
スト低減上、円錐歯車の使用個数を減らすことが
この点でも望まれる。

したがつてこの発明の主たる目的とするところ
は円錐歯車を利用するアングル・ドライブ用の舶
用逆転機において、正転系のギヤトレーンのギヤ
比と逆転系のギヤトレーンのギヤ比とを互に等し
くすることを可能としつつ、円錐歯車の使用個数
を１個のみに留めて、低いコストで製作できるも
のとしてある、新規な舶用逆転機を提供するにあ
る。

問題点を解決するために講じた技術的手段 この発明は第６図に例示するように、船体の船
尾部におき出力端を船尾方向に向けて設置される
エンジン１１と船体から後下方向きに延出される
プロペラ軸１２との間に配設される舶用逆転機１
３に係る。

かかる舶用逆転機において、この発明は前述の
発明課題を解決するため第１−５図に例示するよ
うに、逆転ケース１４内から前方へ向けて延出さ
せた水平な入力軸１５と逆転ケース１４内から後
方へ延出させた後下方向き傾斜の出力軸１６とこ
の出力軸１６に平行させた中間軸１７とを、逆転
ケース１４内に設けて、入力軸１５上と中間軸１
７上とにこれらの両軸の共通垂線上に噛合い中心
をおいて互に噛合された円筒歯車２２，２５を設
置して入力軸１５上の円筒歯車２２は該入力軸１
５に固定すると共に、入力軸１５上の該円筒歯車
２２と噛合された円錐歯車２３及びこの円錐歯車
２３と軸線方向で間隔をあけてある円筒歯車２４
を出力軸１６上に遊嵌設置し、また中間軸１６上
にその上の前記円筒歯車２５と一体回転する他の
円筒歯車２６を設置して該他の円筒歯車２６を出
力軸１６上の前記円筒歯車２４に噛合せ、さらに
出力軸１６上にその上の前記した円錐歯車２３及
び円筒歯車２４間でこれらの各歯車を選択的に出
力軸１６に結合するクラツチ３２を設けるといつ
た技術的手段を講じた。

上記した入力軸１５上と出力軸１６上との円筒
歯車２２，２５同士の噛合せ関係は第５図に模式
的に図解されており、前述配置の入力軸１５と中
間軸１７との共通垂線PLが単一に決定するのに
対し、これらの軸１５，１７上に設けられた円筒
歯車２２，２５の噛合い中心MCは該共通垂線
PL上におかれている。

第５図の右半部はほぼ正面視でもつて歯車２２
−２６の配置を画いたものであり、中間軸１７上
の円筒歯車２５についてはその前端部分２５Ａ
（中心は図示の点２５ａ）と後端部分２５Ｂ（中心
は図示の点２５ｂ）とを中間軸１７の軸線方向に
沿つてみて画いてある。出力軸１６上の円錐歯車
２３についても同様であり、出力軸１６の軸線方
向に沿つてみて前端部分２３Ａ（中心は図示の点
２３ａ）と後端部分２３Ｂ（中心は図示の点２３
ｂ）とが画かれている。中間軸１７上の他の円筒
歯車２６と出力軸１６上の円筒歯車２４とは、平
行する中間軸１７及び出力軸１６の軸線方向に沿
つてみて各単一の円（中心はそれぞれ、図示の点
２６ａ，２４ａ）として画いて示してある。

前述のように円筒歯車２２，２５の噛合い中心
MCを入力軸１５と中間軸１７との共通垂線PL
上におくと、第５図に示すように入力軸１５上の
円筒歯車２２の中心（入力軸についての符号１５
で指してある点）と出力軸１６上の円錐歯車２３
の中心（出力軸についての符号１６で指してある
点）とを通る直線QLが前記共通垂線PLに対し直
交する関係となる。つまり円筒歯車２２に対し円
錐歯車２３は、前記共通垂線PLに対し直交する
方向から噛合されることになる。

何故なら第７図に例示するように円筒歯車２２
に対し円錐歯車２３を共通垂線PLに対し斜交す
る方向から噛合せたとすれば、該両歯車２２，２
３の中心を通る直線QL′と中間軸１７上の円筒歯
車２５の中心（第６，７図に中間軸についての符
号１７で指してある点）を通り共通垂線PLに対
し直交する直線RLとが平行でなくなる。ところ
が出力軸１６と中間軸１７とはそれぞれ、前方か
ら後方にかけて下方向きに傾斜している軸である
から上記の各直線QL′，RL上で上下レベルを変
更して行く軸であり、第７図に図示のようであれ
ば軸１６，１７が互にねじれの位置にあることに
なる。本発明は出力軸１６と中間軸１７とを互に
平行に配置するものであるから、第５図に図示の
通り直線QL，RLは共通垂線PLに対しそれぞれ
直交して互に平行する関係となる。

逆転ケース１４内に設けられた２系統のギヤト
レーンのうち、円筒歯車２２及び円錐歯車２３よ
り成るギヤトレーンが正転系のギヤトレーンを、
また円筒歯車２２，２５，２６，２４より成るギ
ヤトレーンが逆転系のギヤトレーンを、それぞれ
構成しているが、逆転系のギヤトレーンは円筒歯
車２２，２５同士の噛合せ及び平行する２軸１
７，１６間での円筒歯車２６，２４同士の噛合せ
によつて構成されていることからそのギヤ比をほ
ぼ任意に設定でき、正転系のギヤトレーンとギヤ
比を容易に一致させることができる。図示の逆転
機では実際に、両ギヤトレーンのギヤ比を互に等
しくとつている。

作 用 この発明の舶用逆転機は水平配置の入力軸１５
をその前端でエンジンへと接続し、後下方向き傾
斜の出力軸１６をその後端でプロペラ軸へと接続
することにより、第６図に例示したようなアング
ル・ドライブ用の逆転機として用いることができ
る。

船舶の前進はクラツチ３２により円錐歯車２３
を出力軸１６へと結合することによつて得られ、
このときエンジンの動力は入力軸１５からその上
の円筒歯車２２及び出力軸１６上の円錐歯車２
３、そして出力軸１６を経てプロペラ軸へと伝達
される。また船舶の後進はクラツチ３２により出
力軸１６上の円筒歯車２４を該出力軸１６へと結
合することによつて得られ、このときエンジンの
動力は入力軸１５からその上の円筒歯車２２及び
中間軸１７上の円筒歯車２５及び他の円筒歯車２
６、そして出力軸１６上の円筒歯車２４及び出力
軸１６を経て、プロペラ軸へと伝達される。正転
系のギヤトレーンのギヤ比と逆転系のギヤトレー
ンのギヤ比とが互に等しくされていることから、
船舶の前進時にも後進時にもプロペラ軸は実質的
に等しい回転数で駆動される。

実施例 前述した第６図に示すようなプレジヤー・ボー
ト用のものとして好適している図示実施例の逆転
機１３は、第１図に示すようにエンジンの後面上
に装着される逆転ケース１４を有し、この逆転ケ
ース１４はエンジンへのマウンテイング手段を兼
ねた前面カバー１４ａを備えている。

第１−４図に示すように逆転ケース１４内には
入力軸１５、出力軸１６及び中間軸１７の３本の
軸が設けられている。このうち入力軸１５と出力
軸１６とは第１図に示すように前面カバー１４ａ
と逆転ケース１４の背壁とにベアリングを介し回
転自在に支持されており、他方、中間軸１７は第
２図に示すように前面カバー１４ａとケース１４
背壁との支承穴に端部を差込み、逆転ケース１４
背面上に装置されたプレート１８により抜止めさ
れている。また入力軸１５は水平状に、出力軸１
６は第６図に図示のプロペラ軸１２と等しい角度
で後下方向きに傾斜状に、それぞれ配置されてい
て、中間軸１７は特に出力軸１６と同様の角度
（第５図に図示の角度α）傾斜させて該出力軸１
６に対し平行させてある。

第１図に示すように入力軸１５は逆転ケース１
４内から前方へ延出され、エンジン・フライホイ
ール１９に対しダンパー接手２０によつて接続さ
れている。出力軸１６は逆転ケース１４から後方
へ延出され、その後端部上にプロペラ軸１２を連
結するためのカツプリング・ハーフ２１を有す
る。

逆転ケース１４内で入力軸１５の前方側部分上
には、小径の円筒歯車２２を一体形成して設けて
ある。また出力軸１６上には逆転ケース１４内の
前端近くと後端近くとで大径の円錐歯車２３及び
円筒歯車２４を、その間に間隔をあけて遊嵌設置
してある。出力軸１６が後下方向きに傾斜するの
に対しその上の円錐歯車２３は、該出力軸１６の
軸線の前方向き延長線上の一点に向けて収斂する
内錐面上に歯形を形成され、水平配置の入力軸１
５上の円筒歯車２２と噛合されている。

第２図に明瞭に示すように中間軸１７上にはボ
ス連結部２７により互に一体回転するように連結
されている円筒歯車２５及び他の円筒歯車２６
を、中間軸１７の前端近くと後端近くとで遊嵌設
置してある。そして入力軸１５と中間軸１７とが
プロペラ軸に与える約７−10度といつた角度でね
じれ合つた関係にあるにも拘らず、入力軸１５上
の円筒歯車２２と中間軸１７上の円筒歯車２５と
を噛合せてなるギヤ伝動部が設けられている。中
間軸１７上後端側の円筒歯車２６は出力軸１６上
の円筒歯車２４と噛合されている。

円筒歯車２２，２５間の噛合い回転から結果す
るスラストに対処するために、第２図に示すよう
に中間軸１７上には一体化されている歯車２５，
２６を挾持する前後１対のスラストベアリング２
８，２９が設置されている。さらに後方側のスラ
ストベアリング２９と若干の間隔をあけて中間軸
１７後端の径拡大部１７ａに衝合するリング３０
を中間軸１７上に設けてあり、このリング３０の
内部で上記したベアリング２９と径拡大部１７ａ
とに両端を受けさせた圧縮コイルばね３１が、中
間軸１７上に設置されている。

第１図に示すように出力軸１６上には、その上
の円錐歯車２３と円筒歯車２４間でクラツチ３２
を設置してある。このクラツチ３２は、出力軸１
６にヘリカルスプライン嵌め３３されたコーン３
４を備える。コーン３４は前後１対の截頭円錐状
のクラツチ面３４ａ，３４ｂを有し、対応して円
錐歯車２３と円筒歯車２４とにはコーン３４の各
クラツチ面３４ａ，３４ｂを選択的に摩擦係合さ
せうる截頭円錐状のクラツチ面２３ａ，２４ａが
形成されている。クラツチ３２の各係合状態での
過剰トルクの伝達を避けるために、出力軸１６上
の各歯車２３，２４は第１図に図示の位置からコ
ーン３４反対向きに若干摺動可能に支持されてお
り、皿ばね３５，３６により図示位置まで附勢さ
れている。

出力軸１６上でコーン３４をシフト操作するた
めには第３図に示すように、コーン３４中央の環
状溝内に臨ませて該コーン３４に係合させてある
シフター３７が設けられている。このシフター３
７は逆転ケース１４の一側壁に回転自在に支持さ
せてある操作軸３８に該軸３８の偏心位置で支持
させてあり、操作軸３８には逆転ケース１４外で
操作レバー３９を取付けてある。操作レバー３９
は例えば米国特許No.4278156に開示されているよ
うなリモートコントロール機構によつて回動操作
され、一方向への回動によつてコーン３４をクラ
ツチ面２３ａ，３４ａ間の係合を得させる前進位
置へ、また他方向への回動によつて該コーン３４
をクラツチ面２４ａ，３４ｂ間の係合を得させる
後進位置へ、それぞれ選択的に変位させる。

図示の舶用逆転機１３は以上に説明して来たよ
うに構成されていて、アングル・ドライブ方式の
小型船舶において第６図に図示の前述態様で使用
される。船舶の前進と後進は操作レバー３９によ
り出力軸１６上でコーン３４をシフト操作し、該
出力軸１６上の円錐歯車２３と円筒歯車２４とを
選択的に出力軸１６へと結合することによつて達
成され、何れの場合にも入力軸１５の回転は歯車
２２，２３或は歯車２６，２４間で減速されて出
力軸１６及びプロペラ軸１２へと伝達される。

船舶前進中において入力軸１５上の円筒歯車２
２と出力軸１６上の円錐歯車２３間で行なわれる
トルクの伝達は、これらの歯車２２，２３の歯間
に作用する応力に基づく歯の変形を伴なつて両歯
車２２，２３が実質上、歯幅の全体で噛合い回転
する状態の下で行なわれる。

船舶後進中において入力軸１５上の円筒歯車２
２と中間軸１７上の円筒歯車２５間で行なわれる
トルクの伝達は、両歯車２２，２５の歯間に作用
する応力に基づく歯の変形で或る歯幅範囲での噛
合いが得られる状態の下で行なわれる。かかる噛
合い伝動は勿論、トルクの伝達効率及び捩れの発
生による伝動部材の損傷の可能性の点から不利で
はあるも、特にプレジヤー・ボートの場合、船舶
の後進は入港時等の僅かな機会に限られ頻度にお
いても時間においても前進とは格差があるから、
実質的に不都合を来たさない。中間軸１７上の歯
車２５，２６がばね３１による附勢下で若干浮動
的に支持されていることからして、捩れの発生に
基づく部材損傷の可能性はほとんどない。

発明の効果 この発明はアングル・ドライブ方式において伝
動径路の屈折を、円錐歯車の利用により逆転機の
内部で与える構造において、船舶後進の頻度及び
時間が極く少ない点に着眼して逆転径路中では水
平姿勢の入力軸１５と傾斜姿勢の中間軸１７上と
の間にこれらの両軸１５，１７の共通垂線上に噛
合い中心をおく、円筒歯車２２，２５の噛合いに
よるギヤ伝動部を設けて、円錐歯車の使用個数を
正転径路中に出力軸１６上で設置する１個23のみ
に留めたから、安価に製作されるといつてもなお
比較的高価につく円錐歯車が減らされたこと、そ
して特に組立てに際しバツクラツシの精密調整を
１個のみの円錐歯車についてさえ行なえばよいこ
とからして、円錐歯車を利用する従来のものより
さらに経済性の高い舶用逆転機を提供するもので
ある。

それでありながらこの発明は、逆転系のギヤト
レーンを円筒歯車２２，２５同士の噛合せ、及び
特に平行する中間軸１７と出力軸１６間での円筒
歯車２６，２４同士の噛合せによつて構成してい
るから、同逆転系ギヤトレーンのギヤ比を、それ
が正転系ギヤトレーンのギヤ比と一致するように
容易に設定させえて、出力軸を正逆何れの方向に
回転駆動するときも実質的に等しいプロペラ回転
数が得られるように正転系と逆転系とのギヤ比を
互に等しくすることを簡単に達成させる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例の縦断側面図、第
２図は同実施例の一部分を第１図とは異なつた切
断面に沿つて切断して画いた縦断側面図、第３図
は同実施例の縦断正面図で互に異なる２つの切断
面で切断して画いたもの、第４図は同実施例にお
ける軸配置と歯車配置とを示す概略の斜視図、第
５図は同実施例における歯車噛合せについて説明
するための模式図、第６図は上記実施例を装備す
る小型船舶の模式的側面図、第７図は第５図に類
似の模式図で本発明におけるとは異なつた歯車噛
合せ状態を画いてある。 １１……エンジン、１２……プロペラ軸、１３
……舶用逆転機、１４……逆転ケース、１５……
入力軸、１６……出力軸、１７……中間軸、１９
……エンジン・フライホイール、２２……円筒歯
車、２３……円錐歯車、２３ａ……クラツチ面、
２４……円筒歯車、２４ａ……クラツチ面、２５
……円筒歯車、２６……円筒歯車、２７……ボス
連結部、３２……クラツチ、３４……コーン、３
４ａ，３４ｂ……クラツチ面、PL……共通垂線、
MC……噛合い中心。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 船体の船尾部におき出力端を船尾方向に向け
   て設置されるエンジン１１と船体から後下方向き
   に延出されるプロペラ軸１２との間に配設される
   舶用逆転機１３であつて、逆転ケース１４内から
   前方へ向けて延出させた水平な入力軸１５と逆転
   ケース１４内から後方へ延出させた後下方向き傾
   斜の出力軸１６とこの出力軸１６に対し平行させ
   た中間軸１７とを、逆転ケース１４内に設け、入
   力軸１５上と中間軸１７上とにこれらの両軸の共
   通垂線上に噛合い中心をおいて互に噛合された円
   筒歯車２２，２５を設置して入力軸１５上の円筒
   歯車２２は該入力軸に固定すると共に、入力軸１
   ５上の該円筒歯車２２と噛合された円錐歯車２３
   及びこの円錐歯車２３と軸線方向で間隔をあけて
   ある円筒歯車２４を出力軸１６上に遊嵌設置し、
   また中間軸１７上にその上の前記円筒歯車２５と
   一体回転する他の円筒歯車２６を設置して該他の
   円筒歯車２６を出力軸１６上の前記円筒歯車２４
   に噛合せ、さらに出力軸１６上にその上の前記し
   た円錐歯車２３及び円筒歯車２４間でこれらの各
   歯車を選択的に出力軸１６に結合するクラツチ３
   ２を設けたことを特徴としてなる舶用逆転機。 ２ 特許請求の範囲第１項に記載の舶用逆転機に
   おいて、入力軸１５上の前記円筒歯車２２及び前
   記円錐歯車２３より成るギヤトレーンのギヤ比
   と、入力軸１５上の前記円筒歯車２２、中間軸１
   ７上の前記両円筒歯車２５，２６及び出力軸１６
   上の前記円筒歯車２４より成るギヤトレーンのギ
   ヤ比とを、実質上互に等しく設定してあることを
   特徴としてなる舶用逆転機。