JPH0245534Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 この考案は、油圧クラツチを備えた舶用推進装
置に、関するものである。

この種の舶用推進装置において、例えば潮流に
逆らつて消火船を一定位置に留めようとする場合
とか、遊泳する魚群に追随して魚船を低速で航行
させる場合とか、タグボートを接岸させる場合と
かには、周知のように、上記した油圧クラツチに
対する作用油圧を一次調圧弁にて設定される正規
油圧よりも減圧して該クラツチをスリツプ運転す
ることで、目的が達成される。このようにクラツ
チ作用油圧を減圧することは従来、油圧クラツチ
に対する給油回路中に一般に低速弁と称されてい
る減圧弁を挿入設置し、該減圧弁による作用で得
ることとされており、同減圧弁からのドレン油
は、一次調圧弁からのリリーフ油と共に潤滑油と
して用いられ、そのような潤滑油の油圧は二次調
圧弁にて設定される。

上記のようにクラツチ作用油圧を減圧弁にて減
圧してクラツチスリツプ運転を得る場合は、減圧
度を広範囲に変更してクラツチスリツプ率を広範
囲で変更することが、減圧弁におき減圧度を設定
する弁バネのバネ荷重を広範囲に変更すること
が、減圧弁におき減圧度を設定する弁バネのバネ
荷重を広範囲に変更制御することが減圧弁の構造
上無理であることからして、行なえず、また油圧
クラツチに対する正規作用油圧を設定する一次調
圧弁の二次側に設けられて潤滑油圧を設定する二
次調圧弁の設定圧以下にはクラツチ作用油圧を減
圧できず、このような２つの理由からして、得る
ことができるクラツチスリツプ率が比較的狭い範
囲に限定される。また減圧弁を手動的に操作して
クラツチスリツプ率を増減制御する方式では勿
論、所期のクラツチスリツプ率を安定良く得るこ
とが困難である。

この考案の一つの目的とするところは、上記の
ような従来のものとは対照的に、極く広範囲のク
ラツチスリツプ率を安定良く得させることとして
ある、油圧クラツチを備えた新規な舶用推進装置
を、提供するにある。

この目的を達成するための一つの手段として、
この考案は後述するように電磁流量調整弁を用い
るのであるが、この考案の他の目的とするところ
は、電磁流量調整弁をして他の不具合を生じさせ
ないように設けてあると共に、電磁流量調整弁が
その作動を電気的にコントロールされるものであ
るのに対し電気系統の故障時の対策を簡単に施し
うることとしてある、新規な舶用推進装置を、提
供するにある。

以下、図示の実施例についてこの考案を詳細に
説明する。

第１図において、１は舶用推進装置のクラツチ
部、２は同クラツチ部１の出力軸である。図示の
実施例はタグボートのように船舶の前後進切替え
を、プロペラを含む推進装置終端部分の回動変位
によるプロペラの向き変更で行なうようにされた
船舶において、この考案を実施した例に係り、相
当してクラツチ部１には１個のみの多板式の油圧
クラツチ３、つまり原動側の摩擦エレメント３ａ
と従動側の摩擦エレメント３ｂとを油圧作用によ
るピストン３ｃのリターンバネ３ｄ力に抗しての
前進により摩擦係合させることで、クラツチ係合
を得るように構成されている多板式の油圧クラツ
チ３が、設けられている。出力軸２は通例のよう
に図外のプロペラ軸へと、連動連結されている。

同様に第１図に示すように、油タンク４からサ
クシヨンフイルタ５を介し作動油を吸入して吐出
する油圧ポンプ６の吐出回路７端には、油圧クラ
ツチ３に対する作動油の給排を制御する切換弁８
を接続してあり、この切換弁８は、油圧クラツチ
３方向に作動油を供給する作用位置Ｉと油圧クラ
ツチ３方向から作動油を排出し排油回路９を介し
油タンク４へと戻す中立位置Ｎとを備えた、２ポ
ジシヨンのバルブに構成されている。上記吐出回
路７に接続して設けたドレン回路１０には、油圧
クラツチ３に対する正規作用油圧を設定する一次
調圧弁１１と潤滑油圧を設定する二次調圧弁１２
とを、この順で挿入してあり、両調圧弁１１，１
２間でドレン回路１０からは、油圧クラツチ３の
摩擦エレメント３ａ，３ｂ部及びクラツチ部１の
軸受部その他の軸受部である被潤滑部Ｌに対し潤
滑油を供給する潤滑油供給回路１３が導き出され
ている。吐出回路７に接続して設けた他のドレン
回路１４には、一次調圧弁１１よりもリリーフ圧
を大とするオーバロードリリーフ弁１５が挿入設
置されている。

切換弁８と油圧クラツチ３間を接続する回路
は、切換弁８側に位置する共通回路１６と油圧ク
ラツチ３側に位置する共通回路１７とを除き、特
に互に並列接続された給油回路１８と排油回路１
９とでもつて構成されている。そして給油回路１
８には油圧クラツチ３方向への油流通のみを許容
する逆止弁２０が、また排油回路１９には切換弁
８方向への油流通のみを許容する逆止弁２１が、
それぞれ挿入設置されている。

一次調圧弁１１にて設定される油圧を減圧して
油圧クラツチ３へと作用させ該クラツチ３をスリ
ツプ運転するためには、次のような機構が設けら
れている。すなわち同機構は、給油回路１８に図
示の場合には上記逆止弁２０の一次側で挿入設置
してある電磁流量調整弁２２と、この電磁流量調
整弁２２よりも油圧クラツチ３側で給油回路１８
に接続せるドレン回路２３に挿入設置してある絞
り２４と、でもつて構成されている。上記したド
レン回路２３には電磁バルブ２５も挿入設置して
あり、この電磁バルブ２５は、ドレン回路２３を
導通状態に保つ位置Ａとドレン回路２３を遮断す
る位置Ｂとを備えたものとされている。

電磁流量調整弁２２による絞り流量を制御する
ためには、電気コントローラ２６が設けられてい
る。この電気コントローラ２６は、電磁流量調整
弁２２に設定する絞り流量に相当する指示値S_pを
セツト可能とされていると共に、他の制御信号と
して油圧クラツチ３の出力回転数S_rを入力される
ものとされている。すなわち前記出力軸２上には
歯輪２７を固定設置してあつて、この歯輪２７に
マグネチツク・ピツクアツプ２８を対設して、歯
輪２７とマグネチツク・ピツクアツプ２８とから
回転数検出器２９を構成し、出力軸２の回転数を
検出する該回転数検出器２９の出力信号を、上記
出力回転数S_rとして電気コントローラ２６に入力
するようにされている。上記した指示値S_pは、油
圧クラツチ３の出力回転数相当の換算値でセツト
するように図られている。そして電気コントロー
ラ２６は、セツトされた指示値S_pと入力される出
力回転数S_rとに応じて制御信号S_cを出力し、指示
値S_pに対応するクラツチ出力回転数が得られるよ
うに、つまり指示値S_pに相当する回転数と実際の
クラツチ出力回転数S_rとの差が零となるように、
電磁流量整弁２２ないしその可変絞りによる絞り
流量を制御するものに、構成されている。電気コ
ントローラ２６はまた図示の場合には、指示値S_p
として油圧クラツチ３をスリツプ運転させて得ら
れるような出力回転数に対応する値がセツトされ
ると切替え信号S_caを出力して前記電磁バルブ２
５のソレノイドを励磁させ、前記位置Ｂ方向にス
プリングバイアスされている該電磁バルブ２５を
前記位置Ａへと変位させるものに、構成されてい
る。

また図示の場合には特に、前記した排油回路１
９中の逆止弁２１と並列接続して該排油回路１９
を選択的に導通・遮断するための手動操作型のバ
ルブ３０が、設けられている。また電磁流量調整
弁２２には該調整弁２２を保護するために、例え
ば10ミクロンといつた目の微細な紙より成るラ
インフイルタ３１が、同調整弁２２の一次側で給
油回路１８に挿入した関係として、附設されてい
る。

なお前記一次調圧弁１１は、実公昭57−3048号
公報等から公知である油圧漸増型のものに構成さ
れていて、その弁バネ端を受ける制御ピストンの
背後には前記共通回路１６を、切換弁８が中立位
置Ｎから作用位置Ｉへ移されたとき徐々に油圧を
作用させ弁バネ荷重を徐々に高めるための絞り３
２と、切換弁８が作用位置から中立位置Ｎへ移
されたとき制御ピストン背後から迅速に油をドレ
ンさせ該ピストンを迅速後退させるための逆止弁
３３とを、介して接続してある。第１図におい
て、３４は前記吐出回路７に挿入設置したライン
フイルタ、３５，３６はそれぞれ、前記潤滑油供
給回路１３に挿入設置したラインフイルタ及びオ
イルクーラーである。

次に第１図に図示した油圧回路の要部の具体構
造を第２図に図示して説明すると、前記した逆止
弁２０，２１と手動操作型バルブ３０とはバルブ
ケース３７内に組込まれており、前記電磁流量調
整弁２２は該バルブケース３７の一側に、また前
記電磁バルブ２５はバルブケース３７上に、それ
ぞれ設置されている。第２図において、３８は前
記切換弁８から導かれている前記共通回路１６相
当のパイプ、３９，４０，４１はそれぞれ、バル
ブケース３７に設けたポンプポート、クラツチポ
ート及びタンクポートである。電磁流量調整弁２
２の二次側は前記給油回路１８の一部を構成する
パイプ４２により上記ポンプポート３９へと接続
され、また上記クラツチポート４０は前記油圧ク
ラツチ３へと図外のパイプにより接続され、さら
に上記タンクポート４１は前記排油回路１９の一
部を構成するパイプ４３により切換弁８方向に連
らなるパイプ３８へと連通させてある。

バルブケース３７内には、ポンプポート３９を
クラツチポート４０に対し連通させる油路４４，
４５，４６，４７，４８を、この順でポンプポー
ト３９からクラツチポート４０への油流通が行な
われるように形成してあり、また油路４７の中途
をタンクポート４１へと連通させる油路４９を形
成してある。前記した給油回路１８中の逆止弁２
０は、互に直交する油路４６，４７の交差部に形
成した弁座２０ａに対し着座する方向に弁体２０
ｂを弁バネ２０ｃにより移動附勢してなるもの
に、構成されている。弁体２０ｂには、逆止弁２
０二次側の油圧を背圧として作用させるための油
穴２０ｄを穿けてある。また前記した排油回路１
９中の逆止弁２１は、油路４９の周壁面上に形成
した弁座２１ａに対し着座する方向に弁体２１ｂ
を弁バネ２１ｃにより移動附勢してなるものに、
構成されている。弁体２１ｂには、逆止弁２１の
開放時に油路４７を通しての油流れを可能とする
ための油穴２１ｄを形成してある。逆止弁２１の
上記弁体２１ｂは、バルブケース３７の別体ブロ
ツク部に基端螺条部５０ａにて螺合してある操作
杆５０の先端部に外挿して設けられており、該操
作杆５０の先端に装着した止輪５１により操作杆
４８先端方向への抜出しを阻止されている。手動
操作型の前記バルブ３０は、逆止弁２１の弁体２
１ｂと上記操作杆５０とを利用して構成されてお
り、第２図に図示のように弁体２１ｂが弁座２１
ａに着座している状態から操作杆５０基端の操作
部５０ｂにて該操作杆５０を抜出し方向に螺廻操
作すると、弁体２１ｂが止輪５１に押されて弁座
２１ａを離れ、バルブ３０が開放せしめられるこ
ととされている。

バルブケース３７内の油路４７は、前記絞り２
４を構成する小孔を介し電磁バルブ２５へと接続
されている。

次に作用について説明すると、排油回路１９中
に逆止弁２１と並列に挿入されている手動操作型
の前記バルブ３０は、常時は閉じておくものとさ
れている。したがつて切換弁８を第１図に図示の
ように作用位置Ｉに移して油圧クラツチ３を運転
するときは、排油回路１９中の逆止弁２１は弁バ
ネ２１ｃ力に加えて切換弁８側から背圧が作用す
ることから閉じていて、作動油は電磁流量調整弁
２２を経て給油回路１８中の逆止弁２０を開放し
つつ油圧クラツチ３へと供給され、排油回路１９
を通しての油流れは生じない。また逆に切換弁８
を作用位置Ｉから中立位置Ｎに移したときは、給
油回路１８中の逆止弁２０は弁バネ２０ｃ力に加
えて油圧クラツチ３側から背圧が作用することか
ら閉じ、油圧クラツチ３からの作動油の排出は排
油回路１９中の逆止弁２１を開放しつつ該排油回
路１９を通して行なわれ、給油回路１８を通して
の油流れ、したがつて電磅流量調整弁２２及びラ
インフイルタ２８を通しての油流れは生じない。

このように電磁流量調整弁２２及びそれに附設
された目の細かいラインフイルタ３１を挿入され
た給油回路１８とは別に排油回路１９を設けて、
油圧クラツチ３の運転を停止するときの該油圧ク
ラツチ３からの排油を排油回路１９を通して行な
わせるようにすることによつては、油圧クラツチ
３からの排油が電磁流量調整弁２２ないしその可
変絞りとラインフイルタ３１とに制約されること
なく迅速に行なわれ、所期のクラツチ運転停止が
速やかに得られる。また目が極く細かい紙でも
つて構成されているラインフイルタ３１は、正方
向への油流れに対しては丈夫であるが逆方向への
油流れに対しては弱いといつた性質を有するのに
対し、上記のように逆方向への油流れを無くすこ
とによつて該ラインフイルタ３１が保護されその
寿命が向上する。

次に前記のようにバルブ３０を閉じた状態で切
換弁８を作用位置Ｉへ移し油圧クラツチ３の運転
を行なう場合のクラツチ運転態様について説明す
ると、先ず電気コントローラ２６に対し油圧クラ
ツチ３を非スリツプ運転状態で運転する場合に得
られる出力回転数に相当する値の指示値S_pをセツ
トするときは、相当する値の制御信号S_cが出力さ
れて電磁流量調整弁２２の絞り度が最小とされる
と共に、切替え信号S_caが出力されずして電磁バ
ルブ２５がドレン回路２３を遮断する前記位置Ｂ
におかれる。したがつて切換弁８二次側から作動
油が給油回路１８を通し油圧クラツチ３へと、電
磁流量調整弁２２により実質的に絞られることな
く、且つ、ドレン回路２３を介しドレンされるこ
となく、供給され、そのときに油圧クラツチ３に
対し作用せしめられる油圧は一次調圧弁１１にて
設定される正規油圧となつて、油圧クラツチ３が
非スリツプ状態で運転される。

次に電気コントローラ２６に対し油圧クラツチ
３のスリツプ運転で達成される任意の出力回転数
が得られるような指示値S_pをセツトするときは、
相当する制御信号S_cの出力により電磁流量調整弁
２２の絞り度ないし絞り流量が適当な値とされる
と共に、切替え信号S_caが出力されて電磁バルブ
２５がドレン回路２３を導通状態とする前記位置
Ａへと移される。したがつて油圧ポンプ６からの
吐出油の流量が電磁流量調整弁２２により絞られ
て、該調整弁２２二次側への油流量が制限される
と共に、そのような電磁流量調整弁２２の二次側
で給油回路１８から常時、ドレン回路２３中の絞
り２４にて決定される割合で油がドレンされる。
このように電磁流量調整弁２２による流量制御と
絞り２４を介しての油ドレンとによる制御で電磁
流量調整弁２２二次側の給油回路１８の油圧は、
一次調圧弁１１にて設定される正規油圧よりも低
い任意の値に減圧されたものとできるから、油圧
クラツチ３においてリターンバネ３ｄ力に抗した
ピストン３ｃの前進位置を任意の位置に保ち、油
圧クラツチ３を任意のスリツプ率で運転できる。
すなわち油圧クラツチ３をスリツプ運転させるた
めの低油圧は流量制御により、電磁流量調整弁２
２一次側の油圧を低下させることなく得られるか
ら、上記低油圧として潤滑油圧設定用の二次調圧
弁１２の設定油圧よりも低い値の油圧を得る場合
にも、一次調圧弁１１及び二次調圧弁１２が共に
リリーフ動作を継続し、被潤滑部Ｌに対し所期の
潤滑油圧の潤滑油が供給される。そして油圧クラ
ツチ３のスリツプ運転中は、電気コントローラ２
６が前記のように実際のクラツチ出力回転数S_rを
入力されて、指示値S_pと出力回転数S_rとの差を零
とするように電磁流量調整弁２２による絞り流量
を制御するような制御信号S_cを出力するものとさ
れていることから、フイードバツク制御により油
圧クラツチ３のスリツプ率ないし出力回転数が指
示値S_pに応じた値に自動的且つ安定に一定化制御
される。船舶の航行中に指示値S_pを変更して航行
速度を変更することも、自在に行なえる。

次に何らかの原因で電気系統が故障したとき
は、電気コントローラ２６が作動しなくなり、電
磁流量調整弁２２が実質的に給油回路１８をブロ
ツクする状態をとると共に、切替え信号S_caの消
失で電磁バルブ２５が位置Ｂへと移されドレン回
路２３が遮断される。しかしこのときは排油回路
１９に逆止弁２１と並列に挿入されているバルブ
３０を、前記操作杆５０による操作で開放してや
れば、切換弁８と油圧クラツチ３間が逆止弁２１
を介することなく排油回路１９により接続され
る。したがつて今度は排油回路１９を油圧クラツ
チ３用の油給排回路として用い、切換弁８を作用
位置Ｉに移して該回路１９を介し油圧クラツチ３
へと、一次調圧弁１１にて設定される正規油圧の
作動油を供給し、また切換弁８を中立位置Ｎに移
して同回路１９を介し油圧クラツチ３から油を排
出させて、船舶を航行及び停止させることができ
る。このため電気系統が故障しても安全に港へ帰
ることができる。

以上の説明から明らかなように、この考案の舶
用推進装置は、油圧クラツチ３を備えた舶用推進
装置において、油圧クラツチ３に対する作動油の
給排を制御する切換弁８と油圧クラツチ３間を、
油圧クラツチ３方向への油流通のみを許容する逆
止弁２０を挿入された給油回路１８と切換弁８方
向への油流通のみを許容する逆止弁２１を挿入さ
れた排油回路１９とにより接続し、油圧クラツチ
３に対する作用油圧を減圧して該クラツチ３をス
リツプ運転するための機構を、上記給油回路１８
中に挿入設置された電磁流量調整弁２２とこの電
磁流量調整弁２２よりも油圧クラツチ３側で上記
給油回路１８に接続せるドレン回路２３中に挿入
設置された絞り２４とでもつて構成すると共に、
指示値S_pをセツトされると共にクラツチ出力回転
数S_rを入力されて上記電磁流量調整弁２２による
絞り流量を上記指示値S_pに応じたクラツチスリツ
プ率が得られるように制御する電気コントローラ
２６を設け、また上記ドレン回路２３を選択的に
導通・遮断するためのバルブ２５を設けてなる構
成のもので、次のような長所を備えている。

すなわちこの考案の舶用推進装置は、油圧クラ
ツチ３をスリツプ運転するための機構を、従来の
ように減圧弁によるのではなく、上記のような電
磁流量調整弁２２とドレン回路２３中の絞り２４
とでもつて構成し、電磁流量調整弁２２により該
調整弁２２二次側の給油回路１８の油流量を制限
した値とすることと、そのような電磁流量調整弁
２２の二次側から絞り２３を介し油を常時ドレン
させることとを、組合せて、油圧クラツチ３に対
する作動油の供給を制限することで該クラツチ３
に対する作用油圧を低下させうるものとされてい
て、電磁流量調整弁２２の可変絞りとドレン回路
２３中の固定絞り２４とによる流量制御が、前者
の可変絞りによる制御で広範囲に行なえること、
そして電磁流量調整弁２２二次側の給油回路１８
の流量制限による減圧によつては同調整弁２２の
一次側の油圧が低下せしめられず、潤滑油圧設定
用の二次調圧弁の設定圧よりも低い値にまでクラ
ツチ作用油圧を減圧できることとから、ほぼ０パ
ーセントから100パーセントまでの広いスリツプ
率の範囲で油圧クラツチをスリツプ運転できるこ
ととし、クラツチスリツプによる航行速度の変更
範囲を大きく拡大するものとなつている。またこ
の考案の舶用推進装置は、電磁流量調整弁２２に
よる絞り流量の制御を前記のような電気コントロ
ーラ２６により、クラツチ出力信号をフイードバ
ツク信号として用いたフイードバツク制御にて行
なうものとされていることから、減圧弁による減
圧度を手動的な操作で加減するのみでクラツチス
リツプ率を制御していた従来のものと比較して、
所期のクラツチスリツプ率を安定良く得させるも
のとなつている。

さらにこの考案の舶用推進装置は、それぞれが
逆止弁２０，２１を挿入された給油回路１８と排
油回路１９とを各別に設けて、電磁流量調整弁２
２はクラツチ給油方向にのみ油流通が行なわれる
給油回路中に設置して、油圧クラツチ３の運転を
停止させるときの排油を、電磁流量調整弁２２を
通さずして排油回路１９により行なわせることと
しているから、同排油が電磁流量調整弁２２ない
しその可変絞りとか同調整弁２２に附設される目
の細かいフイルタとかを通さずして迅速に行なわ
れ、所期のクラツチ運転停止が迅速に行なわれる
こととすると共に、上記のように目の細かいフイ
ルタが逆方向の油流れに対しては弱いといつた事
情があるのに対し、そのようなフイルタを保護し
て寿命を向上させることとする。そして上記のよ
うに給油回路１８とは別に排油回路１９が設けら
れていることから、一実施態様として示したよう
に該排油回路１９中の逆止弁２１と並列接続して
選択的に開閉可能な手動操作型のバルブ３０を設
けておくことにより、常時は閉鎖しておく該バル
ブ３０を電気系統の故障時には開放して、またそ
のときはクラツチスリツプ運転用のバルブ２５を
ドレン回路２３の遮断位置に移して（なお同バル
ブ２５は、実施例におけるように電気コントロー
ラ２６により自動的に変位せしめられるバルブと
してもよいし、手動操作により変位せしめられる
バルブとしてもよい。）排油回路１９を油給排回
路として用い切換弁８の変位で油圧クラツチ３を
自在に運転及び停止させえ、これよりしてこの考
案の舶用推進装置は、上記のようなバルブ２７を
附加するのみで電気系統の故障に対処できるもの
となつており、電気系統の故障時の対策を簡単に
施しうるものとなつている。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案の一実施例を示す油圧回路図
及びブロツク線図、第２図は同実施例要部の具体
構造を示す断面図である。 １……クラツチ部、２……出力軸、３……油圧
クラツチ、６……油圧ポンプ、８……切換弁、１
１……一次調圧弁、１８……給油回路、１９……
排油回路、２０……逆止弁、２１……逆止弁、２
２……電磁流量調整弁、２３……ドレン回路、２
４……絞り、２５……電磁バルブ、２６……電気
コントローラ、２７……歯輪、２９……回転数検
出器、３０……バルブ、S_p……指示値、S_r……出
力回転数、S_c……制御信号、S_ca……切替え信号。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 １ 油圧クラツチを備えた舶用推進装置におい
   て、油圧クラツチに対する作動油の給排を制御
   する切換弁と油圧クラツチ間を、油圧クラツチ
   方向への油流通のみを許容する逆止弁を挿入さ
   れた給油回路と切換弁方向への油流通のみを許
   容する逆止弁を挿入された排油回路とにより接
   続し、油圧クラツチに対する作用油圧を減圧し
   て該クラツチをスリツプ運転するための機構
   を、上記給油回路中に挿入設置された電磁流量
   調整弁とこの電磁流量調整弁よりも油圧クラツ
   チ側で上記給油回路に接続せるドレン回路中に
   挿入設置された絞りとでもつて構成すると共
   に、指示値をセツトされると共にクラツチ出力
   回転数を入力されて上記電磁流量調整弁による
   絞り流量を上記指示値に応じたクラツチスリツ
   プ率が得られるように制御する電気コントロー
   ラを設け、また上記ドレン回路を選択的に導
   通・遮断するためのバルブを設けてなる舶用推
   進装置。 ２ 実用新案登録請求の範囲第１項に記載の舶用
   推進装置であつて、前記した排油回路中の逆止
   弁と並列接続して選択的に開閉可能な手動操作
   型のバルブを、設けてなる舶用推進装置。