JPH0242560Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は主機関から定速駆動装置を介して駆動
される主発電機又は主発電機と補機駆動発電機と
の並列運転のもとで、船舶の前後進の切換又は加
速のために逆転減速機のクラツチを嵌入する際、
主機関の回転速度が、該主機関によつて駆動され
る主発電機の回転速度を低下せしめるまで変動し
ないようにクラツチ油圧を制御する主機発電装置
を設けた舶用逆転減速機のクラツチ油圧制御装置
に関するものである。

該定速駆動装置は主機関の回転速度が変動して
も常に一定の回転速度を与えるようにスリツピン
グクラツチを有する一段又は多段変速歯車装置か
らなつている。該スリツピングクラツチのクラツ
チ油圧が出力軸の回転速度を電気式に、又は油圧
ガバナで油圧式に検出することによつてフイード
バツク制御されて上記定速駆動装置の出力軸の回
転速度が常に一定に保たれる。該定速駆動装置は
通常、高速段と低速段の２段変速ギヤからなり、
主機関の出力回転速度に合せて切換えるようにな
つている。上記スリツピングクラツチは各変速段
に設けられON−OFFクラツチとしても用いるこ
とができ、又変速ギヤの出力軸側にのみ設けるこ
ともできる。

第１図は代表的な舶用発電機の並列運転の構成
を示すもので、１が主機関で、該主機関からの出
力は逆転減速機２を経て、推進機３を駆動する。
一方主機関１の前側の出力は定速駆動装置４を経
て主発電機５を駆動する。又、補助発電機６は補
機関７によつて駆動される。

このような構成において通常は主発電機５を駆
動するが、電力負荷が増加して不足を生じたとき
は補助発電機７を並列運転する。この際、両発電
機の負荷を平衡させるため負荷分担制御装置を用
いる方法がある。これは両発電の発生有効電力を
比較しこれが等しくなるように発電機への駆動力
を制御するもので、一般に補助発電機は補機関の
ガバナーで自動的に定速制御されているので、主
機発電機を駆動する定速駆動装置のスリツピング
クラツチの油圧を負荷分担制御装置により制御す
ることによつて伝達動力を調整して負荷のバラン
スを保つものである。

上記のような負荷分担制御装置を用いることに
よつて発電機の並列運転は容易になるが、主発電
機５が主機関により駆動されているかぎり主機関
の回転速度の変動に影響される。この問題は、推
進軸の回転方向を逆転させたり、あるいは加速さ
せるため１速段から２速段にクラツチを切換えた
とき瞬間的に主機関に多大な負荷が加わり、主機
関１の回転速度が、一時的ではあるが急激な低下
をきたし、定速駆動装置４の出力軸が主発電機の
駆動に必要な所要回転数が保持できなくなり、従
つて主発電気５の発生周波数が低下するため並列
運転中の補助発電機６に過負荷を与え損傷の原因
も起り得る。

本考案は逆転減速機２の逆転および変速クラツ
チの切換操作に連動させて該クラツチの油圧を、
主機関１がクラツチ切換操作から受ける出力回転
速度の変動が定速駆動装置４の出力軸の回転速度
に、主発電機の回転速度を保持するための所要値
以下に低下する変動を与えないように、まず低い
一定の初期圧に保ち、回転変動のシヨツクを受け
ないようにクラツチの伝達トルクを下げてクラツ
チにスリツプを与え、プロペラを低回転速度に保
ち、次いで徐々に昇圧して伝達トルクを徐々に増
加し、最後に所定の高圧に達してクラツチを完全
に結合するように制御する。

本考案の１実施例を第２図に示す。第２図にお
いて８は後進クラツチ、９は前進１速クラツチ、
１０は前進２速クラツチをそれぞれ示すもので逆
転減速機２の各変速ギヤごとに設けられており、
各クラツチを嵌脱することにより逆転・変速など
の切換操作をするもので、各クラツチとも入力軸
１１および出力軸１２にはそれぞれ入力側クラツ
チ板１３および出力側クラツチ板１４がそれぞれ
スプライン嵌合し、クラツチ板１３と１４は交互
に接して配列され作動油圧により押圧されるピス
トン１５によつて係合し、入力軸１１から出力軸
１２に動力が伝達される。各クラツチ８，９，１
０への作動油圧は油ポンプ１６によつて油溜１７
からストレーナ１８を経て吸引され、クラツチ油
圧供給ライン２１から、途中絞り調整弁１９で流
量を制御されて、次いでクラツチ油圧供給ライン
２２から切換弁２０を経て供給される。クラツチ
油圧供給ライン２１にはライン２３を介してクラ
ツチ油圧を制御し最終油圧を設定するクラツチ油
圧調整弁４０が、クラツチ油圧供給ライン２２に
はライン２４を介してクラツチ油圧の初期圧を設
定する初期油圧調整弁５０が設けられ、該クラツ
チ油圧調整弁４０および該初期油圧調整弁５０に
背圧を与える背圧供給ライン２５を切換弁２０よ
り、切換弁２０の切換操作に連動して、中立時は
排出し、クラツチ８，９，１０のいずれかに供給
時はそれぞれのクラツチ油圧供給ライン３６，３
７，３８のいずれかに連通する。背圧はライン２
５より排出ライン２７への切換ポートを有する背
圧切換弁２６からライン２８を経て、ライン２９
と３０に分岐され、一方のライン３０は途中、逆
止弁３３に並列させて設けた絞り３２を経て初期
油圧調整弁５０に至る。他方のライン２９は途
中、逆止弁３４に並列させて設けた絞り３５を経
てクラツチ油圧調整弁４０に至る。

次にクラツチが切換えられてからのクラツチ油
圧が制御される状態について上記の各弁の関連し
た作動を説明することによつて示す。

切換弁２０が油圧の供給を例えば前進１速のク
ラツチ９F₁の位置から後進クラツチ８Ｒの位置
に切換えられたとするとクラツチ９の油圧がライ
ン３７を経て排出されるとともにクラツチ８に油
圧がライン３６を経て供給されるようになるが、
切換弁２０の切換操作と同時に電気的に連動する
背圧切換弁２６が背圧供給ライン２８を排出ライ
ン２７のポートに連通して、初期油圧調整弁５０
およびクラツチ油圧調整弁４０に与えていた背圧
を排除する。

その結果初期油圧調整弁５０のポート５１より
弁室５２内の背圧が排除されることによつてクラ
ツチ油圧供給ライン２２の圧油はライン２４から
ポート５３を経て弁室５４に流入し、調圧ピスト
ン５７とスプリング５６を介して調圧ピストンに
対向する昇圧ピストン５５を該昇圧ピストン５５
が調整ネジ６０に当設するまで左方に付勢し、調
圧ピストン５７は排出ポート５８の絞りを開放す
る結果、すみやかにドレンされる。次いでクラツ
チ油圧は、調圧ピストン５７が左側から受けるス
プリング５６による右方への付勢力と右側から受
けるクラツチ油圧による左方への付勢力とが平衡
するようにドレンポート５８を絞ることにより調
整される。このようにして得られる初期圧は第３
図のP₁に相当し、クラツチ油圧を低い一定のP₁
に調整することによつてクラツチをスリツプ状態
に保持し、クラツチ切換時の急激な負荷トルクの
変動が主機関に伝達されるのが防止され、主機関
の回転速度の変動が該主機関によつて駆動される
発電機の回転速度に影響しないようにする。

初期圧のもとでのクラツチのスリツプ所要時間
は１〜２秒位で、この時間はタイマーによつて電
気的に背圧切換弁２６を制御することによつて達
せられる。即ち切換弁２０の切換信号の投入とと
もに遅延リレー（図示せず）のスイツチが入り１
〜２秒後に該リレーが作動して背圧切換弁２６の
電磁弁に通電することにより該背圧切換弁２６は
排出ライン２７を閉じてライン２５と２８を連通
して背圧が供給される。その結果初期油圧調整弁
５０は絞り３２により徐々に背圧がポート５１か
ら弁室５２に与えられ、この背圧によつて昇圧ピ
ストン５５は右方に付勢され、更に該昇圧ピスト
ン５５はスプリング５６を介して調圧ピストン５
７を右方に付勢する。従つて調圧ピストン５７は
ドレンポート５８を閉じはじめてクラツチ供給油
圧を除々に上昇せしめる。調圧ピストン５７は昇
圧ピストン５５より受圧面積が小さくなつている
ので調圧ピストン５７は昇圧ピストン５５によつ
て一方的に右方に付勢されて昇圧ピストン５５が
シリンダーの段部５９に当設するときは、昇圧ピ
ストン５５はドレンポート５８を完全に閉じる。
ドレンポート５８が閉じられると、ライン２２の
油圧はライン２１の油圧が絞り調整弁１９の絞り
によつて制御されたものが与えられる。

一方クラツチ油圧調整弁４０は初期油圧調整弁
５０が作動してクラツチ油圧が低く保持されてい
るときはポート４１より弁室４２に背圧が与えら
れていないためスプリング４４により昇圧ピスト
ン４３は右端に当設するまで移動しスプリング４
４を介して昇圧ピストン４３と対向する調圧ピス
トン４５は、ライン２１，２３およびポート４７
を経て弁室４８に与えられる供給油圧を左側面か
ら受けて一方的に右方へ押圧され、調圧ピストン
４５による排出ポート４６の絞りが開かれる結
果、供給圧力はクラツチ油圧調圧弁４０からの排
出ライン４９に設けた潤滑油調圧弁７０によつて
潤滑油圧に保たれているが、供給された背圧がラ
イン２９の絞り３５を通つて流量を絞られて、ク
ラツチ油圧調整弁４０のポート４１から弁室４２
に入ると昇圧ピストン４３を徐々に左方に付勢す
る。更に昇圧ピストン４３はスプリング４４を介
して調圧ピストン４５を徐々に左方に付勢し、調
圧ピストン４５はクラツチ油圧供給ライン２１か
ら分岐されたライン２３よりポート４７を径て弁
室４８に与えられるクラツチ供給圧油を排出する
排出ポート４６を絞りはじめクラツチ油圧調整弁
４０の昇圧ピストン４３３は右側より徐々に上昇
する背圧により左方へ付勢され、一方スプリング
４４を介して昇圧ピストン４３に対向する調圧ピ
ストン４５は上記の付勢力に平衡した右方への付
勢力を発生するように排出ポート４６の絞りを
徐々に閉じてクラツチ油圧を潤滑油圧から徐々に
上昇せしめる。昇圧ピストン４３は調圧ピストン
４５よりも大きな受圧面を有しているから背圧が
最大に達すると昇圧ピストン４３は段部４９に当
設して停止し調圧ピストン４５は左方へのスプリ
ング４４の付勢力と昇圧ピストン４３が受けるク
ラツチ油圧による右方への付勢力とが平衡するよ
うに排出ポート４６の開度を絞つて最終のクラツ
チ油圧を与える。

上記の背圧切換弁２６が連通後の背圧の上昇に
ともなうクラツチ油圧の変化は第３図の実線ｂ，
ｃで表わされる。即ち、初期油圧調整弁５０によ
つて設定された初期圧P₁から初期油圧調整弁５
０およびクラツチ油圧調整弁４０によつて徐々に
昇圧し、クラツチ油圧調整弁４０によつて与えら
れる最終クラツチ油圧P₂に至り一定に保持され
る。

このようにクラツチ油圧が制御されることによ
つて、クラツチは、クラツチ切換の初期の段階に
おいてスリツプ状態にあり、次いでクラツチ油圧
のゆるやかな上昇にともないスリツプ率は減少し
はじめついに結合する。

従つてクラツチを介した動力伝達が徐々に増加
されるので、クラツチ切換時の負荷変動があつて
も主機関の回転速度は実線で示したように初期油
圧調整弁５０の作動開始時t₀のときと、背圧切換
弁２６の作動時t₁のときに僅かに低下するのみ
で、この程度の変動によつては発電機５の回転速
度は全く影響されない。このクラツチ切換の初期
の段階で僅かな減少を与えられた主機関の回転速
度もクラツチ油圧の上昇につれて次第に回復し、
クラツチが完全に結合するまでにはもとの回転速
度の状態にもどつている。

第３図の一点鎖線で示した図は、初期油圧調整
弁が設けられていない従来の制御方式による場合
のクラツチ切換時の変動を示したもので、クラツ
チを切換えた瞬時に主機関の回転速度は急激に低
下し、この影響を受けて発電機の回転速度も一瞬
減少してる。この際、発生電力の周波数も減少
し、特に補助発電機と並列運転しているときは、
これに過負荷を与えることになり損傷の原因とな
る。

上記では前進１速クラツチF₁から後進クラツ
チＲに切換えたときにおけるクラツチ油圧の制御
について作動を示したが、後進クラツチＲから前
進１速クラツチF₁に、又前進１速クラツチF₁か
ら前進２速クラツチF₂に加速して切換えるとき
も切換弁２０の切換作動に連動して背圧切換弁２
６が１〜２秒間作動することにより、まず初期油
圧調整弁５０を１〜２秒間位作動してクラツチ油
圧を所要の低圧に保持し、クラツチをスリツプ状
態でならし、次いで背圧を供給して初期圧調整弁
５０の排出ポート５８を徐々に閉じるとともにク
ラツチ油圧調整弁４０の排出ポート４６を徐々に
絞ることによつてクラツチ供給油圧を初期圧から
徐々に昇圧して所定の最高圧に調整するものであ
る。

このようにして逆転時および加速時におけるク
ラツチの切換操作が主機関の回転数を一瞬の減少
を小さ目におさえることができる。その結果、主
機関より定速駆動装置を介して駆動されている主
発電機の回転速度を該逆転時および加速時でも変
動することなく一定に保持でき、特に補助発電機
と並列運転のときは周波数の変動を生じないので
両発電機の負荷が平衡に保たれる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案が適用される舶用発電装置を組
入れた舶用駆動装置のブロツク図を、第２図は本
考案のクラツチ油圧制御回路図を示したものであ
る。第３図は本考案と従来との制御についてクラ
ツチ切換時のクラツチ油圧および主機関と発電機
の回転速度の変動を比較した図表である。 １……主機関、２……逆転減速機、４……定速
駆動装置、５……主発電機、６……補助発電機、
７……補機関、８，９，１０……クラツチ、１６
……油圧ポンプ、１９……絞り調整弁、２０……
クラツチ切換弁、２６……背圧切換弁、２９，３
０……背圧供給ライン、３６，３７，３８……ク
ラツチ油圧供給ライン、４０……クラツチ油圧調
整弁、４６，５８……ドレンポート、５０……初
期油圧調整弁。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 １ 主軸よりスリツピングクラツチを有する一段
   又は多段変速ギヤ装置４を介して定速駆動され
   る主発電機５と、補機関７により駆動される補
   助発電機６を並列運転する舶用発電装置を設け
   た舶用推進装置の舶用逆転減速機２の油圧式ク
   ラツチ８，９，１０のクラツチ油圧制御装置に
   おいて、油圧ポンプ１６からクラツチ切換弁２
   ０に至るまでのクラツチ油圧供給ラインに圧油
   の流量を調整する絞り弁１９を設け、該絞り弁
   １９の入口側にクラツチ油圧調整弁４０を、出
   口側に初期油圧調整弁５０を、それぞれ圧油ド
   レンして油圧を制御するように設け、該クラツ
   チ油圧調整弁４０と初期油圧調整弁５０とに背
   圧を供給する背圧供給ライン２９，３０を、ク
   ラツチ切換弁２０を経てクラツチ８，９，１０
   に作動油圧が供給されるクラツチ油圧供給ライ
   ン３６，３７，３８に連通するように切換弁２
   ０から分岐して設け、該背圧供給ライン２９，
   ３０にはクラツチ切換弁２０の切換作動に連動
   して、まず背圧の供給を断つとともに背圧を排
   除し、次いで一定時間経過後背圧を供給するよ
   うに連通する背圧切換弁２６を設け、上記初期
   油圧調整弁５０とクラツチ油圧調整弁４０とに
   背圧を漸増して与える昇圧機構３２，３３，３
   ４，３５を設け、舶用逆転減速機のクラツチを
   逆転又は変速のためクラツチ切換弁２０の切換
   操作に連動して上記背圧切換弁２６を、まず閉
   じると同時に背圧を排除して初期油圧調整弁５
   ０のドレンポート５８の絞りを開き、油圧ポン
   プ１６からクラツチ油圧調整弁４０及び絞り弁
   １９を経てクラツチに供給される油圧をドレン
   することによりクラツチ供給油圧を低い一定の
   初期圧に保持し、次いで一定時間経過後、背圧
   切換弁２６を開いて背圧を初期油圧調整弁５０
   とクラツチ油圧調整弁４０に供給し、該背圧に
   よつて初期油圧調整弁５０のドレンポート５８
   の絞りが閉じられるとともにクラツチ油圧調整
   弁４０のドレンポート４６も増加する背圧を受
   けて除々に絞られてクラツチ供給油圧が除々に
   増加するようにした主機発電装置を有する舶用
   逆転減速機のクラツチ油圧制御装置。 ２ クラツチ切換弁２０の切換作動に電気的に連
   動して背圧を断つとともに背圧油を排除し、同
   時にタイマーが作動して所定時間後に連通して
   背圧を供給する電磁弁式背圧切換弁２６を設け
   た実用新案登録請求の範囲第１項記載の主機発
   電装置を有する舶用逆転減速機のクラツチ油圧
   制御装置。