JPH0214237B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はトランスミツシヨン、よりくわしく
は、舶用装置等のオーバードライブ・トランスミ
ツシヨンに関する。

船外機や船尾駆動装置のような舶用推進装置の
馬力が大きくなるにつれて、燃料費、エンジンの
寿命、下部装置寿命および全般的な性能改善のた
めに、オーバードライブ装置の使用がより望まれ
ている。加速性のために低ピツチプロペラを用い
ることができ、船が設計された後に、オーバード
ライブ装置はプロペラ速度を低下させることなく
エンジン速度を下げることができる。オーバード
ライブ・モード運転で可能となる駆動軸の高速運
転は、駆動軸上の駆動ギヤとプロペラ軸上のピニ
オンギヤとの間の低トルク負荷を引き起こし低部
装置の寿命および燃料費の改善を可能にする。速
度が多段である装置の例が米国特許第1795135、
1979077、2466318、2861461、3129602、3372601、
3884097、4173939号の各明細書に示されている。

本発明は、入力軸と一体となつて回転するよう
に取り付けられた第１の駆動ギヤと、駆動軸と一
体となつて回転するように取り付けられた第１の
被駆動ギヤと、第１の駆動ギヤと噛合する第２の
被駆動ギヤと、第１の被駆動ギヤと噛合し第２の
被駆動ギヤに対して選択的に駆動可能に連結され
た第２の駆動ギヤとを含むギヤ列の働きによつ
て、動力すなわち入力軸が出力すなわち駆動軸に
対して駆動可能に直接連結される第１のポジシヨ
ンと駆動軸が入力軸の回転速度より高い回転速度
で駆動される第２のポジシヨンの間を変換可能な
オーバードライブ・トランスミツシヨンを有する
船外機すなわち船尾駆動装置の如き舶用推進装置
を提供するものである。

より詳しくは、本発明は、動力源に対して駆動
可能に連結される回転自在の入力軸と、底部装置
に収納されプロペラを支持する推進軸に駆動可能
に連結された駆動軸と、入力軸を駆動軸へ駆動可
能に連結するトランスミツシヨンを含む舶用推進
装置を提供する。トランスミツシヨンは、入力軸
と一体となつて回転するように取り付けられた第
１の駆動ギヤと、駆動軸と一体となつて回転し入
力軸と独立して同軸上で回転するように取り付け
られた第１の被駆動ギヤと、入力軸と駆動軸を１
つの回転方向においては一体となつて回転させる
ようにまた駆動軸が前記回転方向に第１の駆動ギ
ヤよりも高い回転速度で駆動されているときには
駆動軸が入力軸に関して回転するように入力軸を
駆動軸に対して駆動可能に連結するクラツチ装置
と、第１の駆動ギヤと噛合する第２の被駆動ギヤ
と、第２の被駆動ギヤに関してまた同軸上で回転
するように取り付けられた第２の駆動ギヤと、第
２の被駆動ギヤと第２の駆動ギヤの間で作動的に
連結されまた第２の被駆動ギヤおよび第２の駆動
ギヤが互に関して自由に回転する第１の位置と第
２の被駆動ギヤと第２の駆動ギヤの間を駆動的に
連結する第２の位置との間で動作可能な作動装置
と、を包含する。各ギヤは、第２の駆動ギヤと第
２の被駆動ギヤが駆動可能に連結している場合に
駆動軸が入力軸よりも高い回転速度で駆動される
ようなギヤ比になつている。

１つの実施例では、前記トランスミツシヨンは
入力軸および駆動軸から離間しまた軸方向に伸長
した孔をもつ回転自在なカウンタ・シヤフトを有
し、またカウンタ・シヤフトと一体となつて回転
するようにカウンタ・シヤフトの上に第２の被駆
動ギヤが取り付けられ、カウンタ・シヤフトと相
対的に回転するようにカウンタ・シヤフトの上に
第２の駆動ギヤが取り付けられている。作動装置
はカウンタ孔で支持され第１および第２の位置の
間で軸方向に移動可能なセレクタ・シヤフトと、
セレクタ・シヤフトが第２の位置へ移動するとカ
ウンタ・シヤフトを第２の駆動ギヤと駆動可能に
連結させるための装置と、前記第１および第２の
位置の間で前記セレクタ・シヤフトを選択的に移
動させるための装置を包含する。

１つの実施例では、前記トランスミツシヨン
は、第２の駆動ギヤと一体となつて回転するよう
に第２の駆動ギヤに連結されまたカウンタ・シヤ
フトを取り囲む軸方向に伸長したスリーブ部材
と、前記スリーブ部材の内面にある円周方向に配
列された複数個の凹部と、カウンタ・シヤフトに
あり前記凹部と整合する円周方向に隔置され半径
方向に伸長した複数個の通路と、各通路の中に配
置された凹部と駆動的に係合しまた凹部から離れ
る後退位置と凹部と駆動的に係合する突出位置と
の間を動作可能な連結要素を包含する。更に、セ
レクタ・シヤフトが前記第２の位置へ動くのに対
応して前記連結要素を突出の位置へ移動させ、前
記セレクタ・シヤフトが第１の位置へ動くのに対
応して連結要素が後退の位置へ復帰させるために
セレクタ・シヤフトが配置されている。

本発明の主な特徴の１つは、船舶の設計後に移
設可能でエンジンの速度を増加せずに低トルク状
態において高いプロペラ速度をもたらす廉価でコ
ンパクトなオーバードライブ・トランスミツシヨ
ンを有する舶用推進装置の提供にある。

本発明の別の特徴は、舶用推進装置に特に適し
また入力軸の速度を増加せずに出力すなわち駆動
軸の回転速度を簡便に変えることが可能な簡単な
構造をしたオーバードライブ・トランスミツシヨ
ンの提供にある。

本発明は船外機に使用すると記載しているが、
船尾駆動装置あるいは他の類似した用途に使用可
能である。

第１図に示すのは、内燃機関１４を格納したパ
ワーヘツド１２と、通常は水面下にあるギヤ・ケ
ース１８を持つ下部装置１６を包含する船外機１
０である。ギヤ・ケース１８の中にはその外端に
おいてプロペラ２２を支持しているプロペラ・シ
ヤフト２０が回転自在に取り付けられている。ギ
ヤ・ケース１８の中には、プロペラ・シヤフト２
０に支持されまたプロペラ・シヤフト２０に駆動
可能に連結されている軸方向に離間した１対の向
い合つたかさ歯車２４および２６が設けられてい
る。

下部装置１６を通つてプロペラ・シヤフト２０
に直角に伸長しているのは、ギヤ２４および２６
と噛合する駆動かさ歯車３０を支持している回転
自在に取り付けられた、駆動軸２８である。駆動
軸２８は、符号３２で全体を示したオーバードラ
イブ・トランスミツシヨンによつて、エンジン１
４に駆動可能に連結されている。

前記トランスミツシヨン３２は、エンジン１４
に対して駆動可能に連結されさらに駆動軸２８と
同軸上に軸受３６を介してハウジング３５の中に
回転自在に取り付けられている動力軸すなわち入
力軸３４を含む。前記トランスミツシヨン３２は
また入力軸３４と一体となつて回転するように取
り付けられた第１の駆動ギヤ３８と、駆動軸２８
と一体となつて回転するように駆動軸２８のスプ
ライン部４２の上に取り付けられさらに入力軸３
４とは独立してかつそれと同軸で回転するように
なつている第１の被駆動ギヤ４０を包含してい
る。

前記入力軸３４は、くさび作用式の一方向オー
バーランクラツチ４４によつて、駆動軸２８に対
して駆動可能に結合されている。前記クラツチ４
４は、駆動軸２８と一体となつて回転するように
駆動軸２８の上にあるスプライン４８の上に取り
付けられているクラツチ・ハブ４６と、クラツ
チ・ハブ４６を空隙をもつて取り囲みまた第１の
駆動ギヤ３８と一体となつて回転するように取り
付けられているクラツチ・ドラム５０との間に配
置されている。前記クラツチ４４は入力軸３２が
駆動軸２８を１つの回転方向に駆動することを許
容しさらに、駆動軸２８の回転速度が入力軸の回
転速度を前記回転方向において超えた場合すなわ
ち駆動軸２８が入力軸３４をオーバーランした時
に、駆動軸２８が入力軸３４に相対的に自由回転
することを許容する。前記トランスミツシヨン３
２は更に駆動軸２８および入力軸３４から半径方
向に離れ１対の軸受５４および５６で回転自在に
支持されているカウンタ・シヤフト５２を有す
る。第１の駆動ギヤ３８と噛合する第２の被駆動
ギヤ５８が、カウンタ・シヤフト５２と一体とな
つて回転するようにカウンタ・シヤフト５２の上
に取り付けられている。第１の被駆動ギヤ４０と
噛合する第２の駆動ギヤ６０が、軸受６２を介し
てカウンタ・シヤフト５２に対して回転するよう
に取り付けられている。第１の駆動ギヤ３８、第
２の被駆動ギヤ５８、第２の駆動ギヤ６０および
第１の被駆動ギヤ４０は、第２の被駆動ギヤ５８
と第２の駆動ギヤ６０が互に駆動可能に連結され
ている時に駆動軸２８が入力軸３４よりも高い回
転速度で駆動されるようなギヤ比になつている。
図に明示した実施例では、第１の駆動ギヤ３８は
第２の被駆動ギヤ５８にくらべてより多くの歯数
をもつている。

通常の運転においては前記くさび作用式のオー
バーラン・クラツチ４４の働きによつて、入力軸
３４は駆動軸２８を入力軸３４と同一の回転数で
駆動し、また、第１の駆動ギヤ３８が第２の被駆
動ギヤ５８にくらべてより多くの歯数をもつてい
るために第２の被駆動ギヤ５８の働きによつて、
第１の駆動ギヤ３８はカウンタ・シヤフト５２を
入力軸３４よりも高い回転速度で駆動する。同時
にカウンタ・シヤフト５２は第１の被駆動ギヤ４
０によつて回転を受けている第２の駆動ギヤ６０
とは独立に回転する。

駆動軸２８が入力軸３４よりも高い回転速度で
駆動されるようにカウンタ・シヤフト５２を第２
の駆動ギヤ６０と選択的に駆動可能に連結する作
動装置が設けられている。図で明示する実施例に
おいてはカウンタ・シヤフト５２の中で縦方向に
すなわち軸方向に伸長する孔６４と、前記軸孔６
４に向つて半径方向に伸長し円周方向に離間した
複数の孔すなわち通路６６と、各通路６６の中に
配置されたボール６８の形状をした連結要素を包
含する装置を有している。第２の駆動ギヤ６０と
一体となつて回転するようにまた軸受６９を介し
てカウンタ・シヤフト５２に関して回転するよう
に取り付けられているのは、カウンタ・シヤフト
５２を取り囲みかつわずかな距離だけ離間してい
る内側表面７２を有するスリーブ部材７０であ
る。スリーブ部材７０の前記内側表面は、カウン
タ・シヤフトの通路６６と整合しかつボール６８
を受け入れることのできる円周方向に配列された
へこみすなわち凹部７４を有する。カウンタ・シ
ヤフト５２は、ボール６８が半径方向外方へ移動
しスリーブ部材７０の凹部７４の中へ入つて係合
することによつて、第２の駆動ギヤ６０と駆動可
能に連結される。

ボール６８を選択的に凹部７４に入れ駆動的に
係合させる装置が設けられている。図に示す実施
例では、相対的に軸方向の運動ができるようにカ
ウンタ・シヤフトの孔６６の中で支持されている
プランジヤすなわちセレクタ・シヤフト７６を有
する装置が設けられている。セレクタ・シヤフト
７６は径を小さくした先端部７８と前記小径の先
端部７８に近接した円錐台形部８０を有する。

セレクタ・シヤフト７６が第２図および第３図
に示す第１のすなわち非連結位置にある時にはボ
ール６８はセレクタ・シヤフト７６の小径の先端
部７８の上で支持され通路６６の内側に引つ込ん
でスリーブ部材凹部とは係合しない。セレクタ・
シヤフト７６が第２のすなわち連結位置の方へ軸
方向に（第２図では下方へ）移動すると前記円錐
台形部８０がボール６８を捉えて半径方向外方へ
押し付けスリーブ部材凹部７４と駆動的に係合さ
せる。

前記セレクタ・シヤフト７６は、セレクタ・シ
ヤフトの外側端８４に枢着されているリンク８３
に枢着されているベル・クランク８２の枢動的往
復運動によつて非連結位置および連結位置の間を
移動する。枢点８５についてのベル・クランク８
２の枢動は種々の適当な電機式、機械式あるいは
油圧式装置によつて達成される。このようにして
セレクタ・シヤフト７６はベル・クランク８２の
反時計方向の運動に対応して第２図に示される非
連結位置から前記円錐台形部８０がボール６８を
スリーブ部材凹部７４へ押しつける連結位置まで
移動する。この状態になつた時に駆動軸２８は、
第１の駆動ギヤ３８と、第２の被駆動ギヤ５８
と、第２の駆動ギヤ６０と、第１の被駆動ギヤ４
０で構成されるギヤ列の働きによつて、入力軸よ
りも高い回転速度で駆動される。セレクタ・シヤ
フト７６が前記非連結位置に戻ると、ベル・クラ
ンク８２の時計方向の運動に対応して、駆動軸２
８は、前述のオーバーラン・スプラツグ・クラツ
チ４４の働きによつて、入力軸と同一の回転数で
駆動される。

変形例として、第２の被駆動ギヤ５８をスリー
ブ部材７０を有するものとしてカウンタ・シヤフ
ト５２に関して回転するように取り付け、また第
２の駆動ギヤ６０をカウンタ・シヤフト５２と一
体となつて回転するように取り付け、更にカウン
タ・シヤフト５２を第２の被駆動ギヤ５８に対し
て選択的に連結されるようにセレクタ・シヤフト
５６を設けることも可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の種々の特徴を具備した船外機
の側方立面図である。第２図は第１図に示す船外
機のオーバードライブ・トランスミツシヨンの拡
大した横断面図。第３図はほぼ第２図の３−３線
に沿つてとつた断面図。 １０…船外機、１２…パワーヘツド、１４…内
燃機関、１６…下部装置、２０…プロペラ・シヤ
フト、２２…プロペラ、２８…駆動軸、３２…ト
ランスミツシヨン、３４…入力軸、３８…第１の
駆動ギヤ、４０…第１の被駆動ギヤ、４４…クラ
ツチ、５２…カウンタ・シヤフト、５８…第２の
被駆動ギヤ、６０…第２の駆動ギヤ、６４…孔、
６６…通路、６８…ボール、７０…スリーブ部
材、７４…凹部。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 動力源に対して動力伝達可能に連結され回転
   自在に取り付けられた入力軸と、駆動軸を収納し
   た下部装置と、該下部装置内に回転自在に取り付
   けられてプロペラを支持するプロペラ・シヤフト
   と、前記駆動軸を該プロペラ・シヤフトに動力伝
   達可能に連結する装置と、前記入力軸を前記駆動
   軸に動力伝達可能に連結するトランスミツシヨン
   とを含み、該トランスミツシヨンが前記入力軸と
   一体となつて回転するように取り付けられた第１
   の駆動ギヤと、前記駆動軸と一体となつて回転し
   また前記入力軸とは独立に同軸上で回転するよう
   に取り付けられた第１の被駆動ギヤと、前記入力
   軸と前記駆動軸が一方の回転方向に一体となつて
   回転するようにまた前記駆動軸が前記入力軸の回
   転数よりも高い回転数で前記回転方向に駆動され
   ている時に前記駆動軸が前記入力軸に相対的に回
   転するように前記入力軸を前記駆動軸に動力伝達
   可能に連結するクラツチ装置と、第１の駆動ギヤ
   と噛合する第２の被駆動ギヤと、該第２の被駆動
   ギヤと同軸上でかつそれに相対的に回転し第１の
   被駆動ギヤと噛合するように取り付けられた第２
   の駆動ギヤとを有し、これらギヤのギヤ比は、前
   記第２の被駆動ギヤと前記第２の駆動ギヤが動力
   伝達可能に互に連結されている時に前記駆動軸が
   前記入力軸よりも高い回転速度で回転される如く
   選ばれており、さらに前記トランスミツシヨンは
   前記第２の被駆動ギヤと前記第２の駆動ギヤの間
   で作用的に連結されまた前記第２の被駆動ギヤと
   前記第２の駆動ギヤが互いに自由に回転する第１
   の位置と前記第２の被駆動ギヤと前記第２の駆動
   ギヤの間を動力伝達できるように連結する第２の
   位置との間を動く作動装置を有している舶用推進
   装置。 ２ 特許請求の範囲第１項に記載の装置におい
   て、前記クラツチ装置が一方向オーバーランクラ
   ツチを有する舶用推進装置。 ３ 特許請求の範囲第１項に記載の装置におい
   て、前記トランスミツシヨンはさらに前記入力軸
   および駆動軸とは半径方向に離れかつ軸方向に伸
   びた孔を有するカウンタ・シヤフトを含み、前記
   第２の被駆動ギヤは前記カウンタ・シヤフトと一
   体となつて回転するように該カウンタ・シヤフト
   に取り付けられ前記第２の駆動ギヤは前記カウン
   タ・シヤフトと相対的に回転するように該カウン
   タ・シヤフトに取り付けられさらに前記作動装置
   は前記孔に支持されまた前記第１と第２の位置の
   間を軸方向に移動可能なセレクタ・シヤフトを有
   しており、前記トランスミツシヨンは更に前記セ
   レクタ・シヤフトが第２の位置へ移動する時に前
   記カウンタ・シヤフトを前記第２の駆動ギヤと動
   力伝達可能に連結するための装置と、前記セレク
   タ・シヤフトを前記第１および第２の位置の間で
   選択的に移動するための装置を包含している舶用
   推進装置。 ４ 特許請求の範囲第３項に記載の装置におい
   て、前記カウンタ・シヤフトを前記第２の駆動ギ
   ヤと動力伝達可能に連結するための前記装置が、
   前記第２の駆動ギヤと一体となつて回転するよう
   に該第２の駆動ギヤに連結されまた前記カウン
   タ・シヤフトを小さな空隙をもつて取り囲む内面
   を有する軸方向に伸長するスリーブ部材と、前記
   スリーブ部材内面にある円周方向に隔置された複
   数個の凹部と、前記カウンタ・シヤフトにおいて
   前記孔に向つてまた前記凹部と整合するように半
   径方向に伸長して円周上に配列される複数個の通
   路と、各々が前記凹部のうちの１つと駆動可能に
   係合し前記通路のそれぞれ１つの中に配置されま
   たその通路の中で前記凹部との係合から解放され
   る後退位置と前記凹部のうちの１つと駆動可能に
   係合する突出位置との間を移動可能な複数個の連
   結要素と、前記セレクタ・シヤフトの上にあつて
   前記セレクタ・シヤフトが前記第２の位置へ移動
   するのに対応して前記連結要素を外側へ向つて前
   記突出位置へ移動させまた前記セレクタ・シヤフ
   トが前記第１の位置へ移動するのに対応して前記
   連結要素を前記後退位置へ復帰させる装置と、を
   包含する舶用推進装置。 ５ 回転自在に取り付けられた入力軸と、該入力
   軸とは独立してかつ同軸上で回転するように取り
   付けられた駆動軸と、前記入力軸と一体となつて
   回転するように取り付けられた第１の駆動ギヤ
   と、前記駆動軸と一体となつて回転するように取
   り付けられた第１の被駆動ギヤと、前記入力軸と
   前記駆動軸が一方の回転方向に一体となつて回転
   するようにまた前記駆動軸が前記回転方向に入力
   軸よりも高い回転速度で回転する場合に前記駆動
   軸が前記入力軸と相対的に回転するように前記入
   力軸と前記駆動軸を動力伝達可能に連結するクラ
   ツチ装置と、前記第１の駆動ギヤと噛合する第２
   の被駆動ギヤと、前記第１の被駆動ギヤと噛合し
   前記第２の被駆動ギヤと同軸上でかつ相対的に回
   転するように取り付けられた第２の駆動ギヤとを
   有し、これらギヤのギヤ比は前記第２の被駆動ギ
   ヤと前記第２の駆動ギヤが互に動力伝達可能に連
   結されている時に前記駆動軸が前記入力軸よりも
   高い回転数で駆動されるように選ばれており、さ
   らに前記第２の被駆動ギヤと前記第２の駆動ギヤ
   を作用的に連結しかつ前記第２の被駆動ギヤと前
   記第２の駆動ギヤが互に相対的な自由回転をする
   第１の位置と前記第２の被駆動ギヤと前記第２の
   駆動ギヤを動力伝達可能に連結する第２の位置と
   の間を移動可能な作動装置を包含するトランスミ
   ツシヨン。 ６ 特許請求の範囲第５項に記載のトランスミツ
   シヨンにおいて、前記入力軸および駆動軸とは異
   なる軸上に回転自在に取り付けられた軸方向に伸
   長する孔をもつたカウンタ・シヤフトを有し、前
   記第２の被駆動ギヤが前記カウンタ・シヤフトと
   一体となつて回転するように取り付けられまた前
   記第２の駆動ギヤが前記カウンタ・シヤフトと相
   対的に回転するように前記カウンタ・シヤフトに
   取り付けられており、さらに前記作動装置は、前
   記孔に支持されその孔の中において前記第１およ
   び第２の位置の間を軸方向に移動可能なセレク
   タ・シヤフトと、前記セレクタ・シヤフトが前記
   第２の位置へ移動すると前記カウンタシヤフトを
   前記第２の駆動ギヤと駆動可能に連結する装置
   と、前記セレクタ・シヤフトを前記第１および第
   ２の位置の間で選択的に移動させる装置とを包含
   するトランスミツシヨン。 ７ 特許請求の範囲第５項に記載のトランスミツ
   シヨンにおいて、前記クラツチ装置が一方向オー
   バーラン・クラツチであるトランスミツシヨン。 ８ 特許請求の範囲第６項に記載のトランスミツ
   シヨンにおいて、前記カウンタ・シヤフトと前記
   第２の駆動ギヤとを駆動可能に連結するための前
   記装置が、前記第２の駆動ギヤと一体となつて回
   転し前記カウンタ・シヤフトとは相対的に回転す
   るように前記第２の駆動ギヤに連結されさらに前
   記カウンタ・シヤフトを小さな間隙をもつて取囲
   んでいる内面を持つ軸方向に伸長するスリーブ部
   材と、前記スリーブ部材内面に円周方向に配列さ
   れた複数個の凹部と、前記孔に向つてまた前記凹
   部と整合可能なように前記カウンタシヤフトの中
   で円周方向に隔置され半径方向に伸長している複
   数個の通路と、前記通路に配置され前記凹部と駆
   動可能に係合し前記凹部から離脱した後退位置と
   前記凹部の１つと駆動的に係合する突出位置との
   間を移動可能な複数個の連結要素と、前記セレク
   タ・シヤフトにあつて前記セレクタ・シヤフトが
   前記第２の位置へ移動するのに対応して前記連結
   要素を外側へ前記突出位置に向け移動させまた前
   記セレクタ・シヤフトが前記第１の位置へ移動す
   るのに対応して前記連結要素を後退位置へ復帰さ
   せる装置とを包含するトランスミツシヨン。