JPH05105191A - Power transmission device for ships - Google Patents
Power transmission device for shipsInfo
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- JPH05105191A JPH05105191A JP29514491A JP29514491A JPH05105191A JP H05105191 A JPH05105191 A JP H05105191A JP 29514491 A JP29514491 A JP 29514491A JP 29514491 A JP29514491 A JP 29514491A JP H05105191 A JPH05105191 A JP H05105191A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 船舶の最高速度を落さないでしかも加速性を
上昇させる。
【構成】 変速機と、その変速機を低速度状態では低速
段に、高速度状態では高速段に切換えるアクチュエータ
とコントローラを付加する。
【作用】 高速段を利用することにより最高推進機回転
数を低下させず、また低速段を利用することによりトル
ク余裕を生じさせ、良好な加速性を得ることができる。
(57) [Summary] [Purpose] To increase the acceleration without lowering the maximum speed of the ship. [Structure] A transmission, an actuator and a controller for switching the transmission to a low speed stage in a low speed state and a high speed stage in a high speed state are added. With the use of the high speed stage, the maximum propulsion machine rotational speed is not reduced, and by using the low speed stage, a torque margin is generated, and good acceleration performance can be obtained.
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、船舶用動力伝達装置、
詳しくは加速性と高速性の両要求を満たすことのできる
動力伝達装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to a power transmission device for ships,
More specifically, the present invention relates to a power transmission device capable of satisfying both acceleration and high speed requirements.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来、大半の船舶はプロペラ等の推進機
と機関との間に、正逆回転を切換えるギヤ装置とクラッ
チを有するだけで、変速機を有していない。このため機
関回転数と推進機回転数は一定の比率で固定されてい
る。大型船舶のなかには、変速機を有するものも存在す
る。この場合、低速度で巡航する際には低速段に、高速
度で巡航する際には高速段に切換え、低速巡航時でも高
速巡航時でも、同一の機関常用回転数で運転可能として
いる。2. Description of the Related Art Conventionally, most ships have only a gear device and a clutch for switching between forward and reverse rotations between a propulsion machine such as a propeller and an engine, and have no transmission. Therefore, the engine speed and the propulsion machine speed are fixed at a fixed ratio. Some large vessels have a transmission. In this case, when cruising at a low speed, it is switched to a low speed stage, and when cruising at a high speed, it is switched to a high speed stage so that the engine can be operated at the same engine speed during both low speed cruising and high speed cruising.
【0003】[0003]
【発明が解決しようとする課題】変速機を有しない船舶
はもとより、変速機を有する船舶の場合にも、加速して
高速航行状態に達するまでの間に変速段を切換えるよう
なことはしない。これは船舶の場合、自動車に求められ
るほどの応答性を必要としないからである。そこで推進
機は機関の常用回転数で最高の巡航速度が得られるもの
を用いる。しかしながらこのようにして選択された推進
機は、高速巡航が可能なものではあっても必ずしも加速
特性に優れたものではない。このため加速が遅く、プレ
ーニング(滑走航行状態)に達するまでに時間がかかっ
てしまう。そのためプレーニングに入る以前に波の作用
を受け、再度加速し直さなければならず、なかなかプレ
ーニングに入れないという現象もしばしば生じる。そこ
で本発明では、最高速度を損ねることなく、しかも良好
な加速性が得られる動力伝達装置を開発したものであ
る。In the case of a ship having no transmission as well as a ship not having a transmission, the gear stage is not changed during acceleration until the vehicle reaches a high-speed navigation state. This is because ships do not require the responsiveness required for automobiles. Therefore, use a propulsion machine that can provide the highest cruising speed at the engine's normal speed. However, the propulsion unit selected in this way is not necessarily excellent in acceleration characteristics even though it can be cruised at high speed. Therefore, the acceleration is slow and it takes time to reach the planing (planing state). Therefore, before entering the planing, it is necessary to accelerate again due to the action of the waves, and it often happens that the planing is difficult to enter. In view of this, the present invention has developed a power transmission device that can obtain good acceleration without impairing the maximum speed.
【0004】[0004]
【課題を解決するための手段】そこで本発明では、機関
出力を推進機に伝達して航行する船舶に用いられる動力
伝達装置であり、該機関と該推進機との間に組込まれた
変速機、該変速機の変速段を切換えるアクチュエータ、
該船舶が低速航行している間は該変速機を低速段に、該
船舶が高速航行している間は該変速機を高速段に切換え
るアクチュエータコントローラを有する船舶用動力伝達
装置を創出した。Therefore, according to the present invention, there is provided a power transmission device for use in a ship that transmits an engine output to a propulsion device and navigates, and a transmission incorporated between the engine and the propulsion device. , An actuator for switching the gear stage of the transmission,
A power transmission device for a ship has been created which has an actuator controller that switches the transmission to a low speed stage while the ship is traveling at a low speed, and switches the transmission to a high speed stage while the ship is traveling at a high speed.
【0005】[0005]
【作用】本発明に係わる動力伝達装置によると、機関回
転数が低速であり船舶が低速で航行している間、すなわ
ち加速が必要とされる間は低速段が用いられる。このた
め推進機のトルクに余裕が生じ、良好な加速特性を得る
ことができる。これに対し、機関回転数が上昇して航行
速度が上昇すると、高速段に切換えられる。このとき高
速段にマッチングされた推進機の仕様により、エンジン
出力に対して最高速力の低下を招くことはない。このた
め本動力伝達装置によると、最高速力を低下させること
なく、加速性を増大させ、より短時間でプレーニング状
態に入ることを可能とする。According to the power transmission device of the present invention, the low speed stage is used while the engine speed is low and the ship is traveling at low speed, that is, while acceleration is required. For this reason, there is a margin in the torque of the propulsion device, and good acceleration characteristics can be obtained. On the other hand, when the engine speed increases and the navigation speed increases, the speed is switched to the high speed stage. At this time, due to the specifications of the propulsion unit matched to the high speed stage, the maximum output power is not reduced with respect to the engine output. Therefore, according to the power transmission device of the present invention, the acceleration performance can be increased and the planing state can be entered in a shorter time without reducing the maximum speed force.
【0006】[0006]
【実施例】図1を参照して本発明を具現化した船舶の一
例を説明する。図1において、船舶2は機関8によって
推進機(この場合プロペラ)20が回転されることによ
って航行する。機関8とプロペラ20間には、前後進切
換ギヤと、低速段と高速段との間で切換え可能な変速機
と、クラッチとが組込まれたギヤ装置14が組込まれて
いる。このうち、低速段と高速段とを切換える部分が図
2に示されている。図2(a)は高速段の状態を示し、(b)
は低速段の状態を示している。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An example of a ship embodying the present invention will be described with reference to FIG. In FIG. 1, a vessel 2 navigates by rotating a propulsion unit (propeller in this case) 20 by an engine 8. Between the engine 8 and the propeller 20, a gear unit 14 incorporating a forward / reverse switching gear, a transmission capable of switching between a low speed stage and a high speed stage, and a clutch is incorporated. Of these, the portion for switching between the low speed stage and the high speed stage is shown in FIG. Figure 2 (a) shows the state of the high speed stage, (b)
Indicates the state of the low speed stage.
【0007】図中22は機関8からの入力軸、32は推
進機回転軸を示している。入力軸8にはサンギヤ24が
回転可能に取付けられている。サンギヤ24のまわりに
は複数のピニオンギヤ26が噛合いピニオンギヤ26に
リングギヤ30が噛合っている。リングギヤ30は推進
機回転軸32と一体回転する。In the figure, 22 is an input shaft from the engine 8 and 32 is a rotating shaft of the propulsion device. A sun gear 24 is rotatably attached to the input shaft 8. A plurality of pinion gears 26 mesh around the sun gear 24, and a ring gear 30 meshes with the pinion gear 26. The ring gear 30 rotates integrally with the propeller rotating shaft 32.
【0008】図中38は船体に固定されたハウジングを
示し、ここにブレーキリング40が固定されている。ま
た図中36はスライドメンバを示し、これはサンギヤ2
4にまわり止めされているとともに軸方向にスライド可
能となっている。このスライドメンバ36はピストン3
4のスライドに従動してスライドされる。Reference numeral 38 in the drawing denotes a housing fixed to the hull, and a brake ring 40 is fixed to the housing. Reference numeral 36 in the figure denotes a slide member, which is the sun gear 2.
It is prevented from rotating around and is slidable in the axial direction. This slide member 36 is the piston 3
It is slid following the slide of 4.
【0009】さて今ピストン34の右方から圧油が作用
すると、スライドメンバ36は左進し、ブレーキリング
40に当接する。するとサンギヤ24は回転できず、ピ
ニオンギヤ26がピニオンケージ27を介してサンギヤ
24のまわりを公転するとともに自転を始め推進機軸3
2は増速されて回転する。一方ピストン34から圧油が
抜かれると、スライドメンバ36はブレーキリング40
から離れ、逆にリングギヤ30に密着する。これにより
推進機軸32はワンウェイクラッチ29を介して入力軸
22と同一速度で回転する。ここで高速段と低速段の切
換え途中でも入力軸22に対して推進機軸32がより低
速となることはなく、常時動力伝達状態に保持される。Now, when pressure oil acts from the right side of the piston 34, the slide member 36 moves leftward and comes into contact with the brake ring 40. Then, the sun gear 24 cannot rotate, and the pinion gear 26 revolves around the sun gear 24 via the pinion cage 27 and starts to rotate, and the propulsion unit shaft 3
2 is accelerated and rotates. On the other hand, when pressure oil is drained from the piston 34, the slide member 36 moves to the brake ring 40.
And the ring gear 30 is closely attached. As a result, the propulsion device shaft 32 rotates at the same speed as the input shaft 22 via the one-way clutch 29. Here, the propulsion device shaft 32 does not become slower than the input shaft 22 even during the switching between the high speed stage and the low speed stage, and is always kept in the power transmission state.
【0010】さて図1において、図示18は油圧ポン
プ、16はピストン34に圧油を作用させるか否かを切
換えるバルブである。このバルブ16と油圧ポンプ18
によって変速段を切換えるアクチュエータが構成されて
いる。図示12はバルブ16を切換えるコントローラで
あり、ここには機関8の回転数検出センサ10からの信
号と、スロットルレバー4の開度状態を検出するスロッ
トルセンサ6の信号と、船舶の速度を検出する速度セン
サ1の信号が入力される。このコントローラ12は、機
関回転数が低速で航行スピードが低速の時には、ピスト
ン34から圧油を抜いて変速機を低速段とし、高速時に
はピストン34に圧油をかけて高速段とする。1, reference numeral 18 is a hydraulic pump, and 16 is a valve for switching whether or not to apply pressure oil to the piston 34. This valve 16 and hydraulic pump 18
An actuator that switches the shift speed is configured by. Reference numeral 12 denotes a controller for switching the valve 16, which detects a signal from the rotation speed detection sensor 10 of the engine 8, a signal from the throttle sensor 6 that detects the opening state of the throttle lever 4, and the speed of the ship. The signal from the speed sensor 1 is input. When the engine speed is low and the navigation speed is low, the controller 12 drains pressure oil from the piston 34 to set the transmission to a low speed stage, and when the engine speed is high, applies pressure oil to the piston 34 to set a high speed stage.
【0011】ここで変速段を切換える際の航行速度ない
し機関回転数はスロットル開度に依存し、スロットル開
度が大きいほど大きな航行速度ないしは機関回転数とな
るまで低速段に維持する(図3A参照。図から明らかな
ように、この場合には約5000回転(32ノット)ま
で低速段とする。高速段に切換えられるとエンジン回転
数は約4200回転となり、そこから再度加速する)。
一方、スロットル開度が小さなときには比較的低速回転
数で高速段に切換える(図3B参照。図から明らかなよ
うに、約4600回転(30ノット)で高速段に切換え
る。)またこのコントローラ12は、ヒステリシス傾向
をもって変速段を切換えるものであり、図3Cに示すよ
うに3500回転(25ノット)以下に減速したときに
低速段に切換える。このとき機関は約4000回転にま
で上昇して回転することになる。Here, the navigation speed or the engine speed at the time of switching the shift speed depends on the throttle opening, and the larger the throttle opening, the lower the speed is maintained until the navigation speed or the engine speed becomes large (see FIG. 3A). As is apparent from the figure, in this case, the low speed stage is set up to about 5000 revolutions (32 knots. When the high speed stage is switched, the engine speed becomes about 4200 revolutions, and then the engine accelerates again).
On the other hand, when the throttle opening is small, the speed is switched to a high speed at a relatively low speed (see FIG. 3B. As is clear from the figure, the speed is switched to a high speed at about 4600 rotations (30 knots). The gear position is switched with a hysteresis tendency, and as shown in FIG. 3C, when the speed is reduced to 3500 rotations (25 knots) or less, the gear position is switched to the low speed stage. At this time, the engine rotates up to about 4000 revolutions.
【0012】図3の特性D,E等は機関回転数、プロペ
ラ回転数ないしは航行速度に対するプロペラシャフトト
ルクの特性を示すものである。図中Dは高速段のギヤ比
に固定した場合のトルクを示している。ここで明らかな
ように、低速段に切換わると、トルクは図Eのように増
大する。このため低速航行中はトルクに余裕があり、加
速性が格段に上昇する。これは自動車で3速で加速する
場合と4速で加速する場合とでは格段に加速性が異なる
ところによく類似している。The characteristics D and E in FIG. 3 show the characteristics of the engine speed, the propeller speed or the propeller shaft torque with respect to the traveling speed. In the figure, D indicates the torque when the gear ratio is fixed to the high speed stage. As is apparent from this, when the gear is switched to the low speed stage, the torque increases as shown in FIG. E. For this reason, there is a margin of torque during low-speed navigation, and the acceleration performance is significantly increased. This is very similar to the fact that the acceleration characteristics are significantly different between the case of accelerating in the third speed and the speed in the fourth speed of an automobile.
【0013】しかもこの実施例では、変速中にも動力が
伝達される形式の変速機を用いているために変速期間中
に航行スピードが低下することもない。水の抵抗は大き
いことから、これを通常の変速機によると変速中に航行
スピードが大きく減速してしまうが、そのような不都合
は生じないのである。Moreover, in this embodiment, since the transmission of the type in which power is transmitted even during gear shifting is used, the navigation speed does not decrease during the gear shifting period. Since the resistance of water is large, the navigation speed of the conventional transmission is greatly reduced during the gear shift, but such inconvenience does not occur.
【0014】このため本実施例によると、低速状態では
トルクに余裕をもって迅速に加速できる状態とし、高速
状態になるとプロペラ回転数を増大させて充分な最高速
力を確保できることになる。このため低速段で航行中は
快適な走りを付与することができ、また滑走型の船舶の
場合においては従来ならプレーニングに入れる速度にま
で加速する前に波を受けて減速され、プレーニングに入
れないという状態の水面状態でもプレーニング状態に入
ることが可能となり、船舶の運動性能は大きく改善され
る。Therefore, according to the present embodiment, in the low speed state, the torque can be rapidly accelerated with a margin, and in the high speed state, the propeller speed can be increased to secure a sufficient maximum speed force. For this reason, it is possible to give comfortable running while navigating at low speed, and in the case of gliding type ships, it is slowed by waves before it accelerates to the speed that can be put into planing in the past, and it can not be put into planing It becomes possible to enter the planing state even under such a water surface condition, and the kinetic performance of the ship is greatly improved.
【0015】[0015]
【発明の効果】本発明の動力伝達装置によると、低速時
には推進機にトルクの余裕をもたせて良好な加速性を得
ることができる状態とし、高速時には推進機を充分な高
速度で運転させることによって高い最高速度を得ること
ができる状態とできる。このため船舶に自動車なみの運
動性をもたせることができ、操船の楽しさを増大させる
ことができる。また短時間のうちにプレーニングに入る
ことを可能とすることから、従来では滑走航行できない
ような状態の水面コンディションでも滑走状態で航行す
ることが可能となる。According to the power transmission device of the present invention, the propulsion unit is provided with a torque margin at a low speed so that a good acceleration can be obtained, and the propulsion unit is operated at a sufficiently high speed at a high speed. This makes it possible to obtain a high maximum speed. For this reason, the ship can be made to have the mobility of an automobile, and the pleasure of maneuvering can be increased. Further, since it becomes possible to enter the planing in a short time, it becomes possible to sail in a gliding condition even in a water surface condition that is conventionally impossible to gliding.
【図1】実施例の船舶のレイアウト図FIG. 1 is a layout diagram of a ship according to an embodiment.
【図2】変速機の断面図FIG. 2 is a sectional view of the transmission.
【図3】実施例の特性図FIG. 3 is a characteristic diagram of the example.
機関:8 推進機:20 変速機:14 アクチュエータ(油圧ポンプ:18,バルブ:16) アクチュエータコントローラ:12 スロットルセンサ:6 速度センサ:1 回転数センサ:10 Engine: 8 Propulsion machine: 20 Transmission: 14 Actuator (hydraulic pump: 18, valve: 16) Actuator controller: 12 Throttle sensor: 6 Speed sensor: 1 Rotation speed sensor: 10
Claims (1)
舶に用いられる動力伝達装置であり、 該機関と該推進機との間に組込まれた変速機、 該変速機の変速段を切換えるアクチュエータ、 該船舶が低速航行している間は該変速機を低速段に、該
船舶が高速航行している間は該変速機を高速段に切換え
るアクチュエータコントローラ、を有する船舶用動力伝
達装置。1. A power transmission device for use in a ship that transmits engine output to a propulsion device for navigation, wherein a transmission incorporated between the engine and the propulsion device and a gear position of the transmission are switched. A power transmission device for a ship comprising: an actuator; and an actuator controller that switches the transmission to a low speed stage while the ship is traveling at a low speed and an actuator controller that switches the transmission to a high speed stage while the ship is traveling at a high speed.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29514491A JPH05105191A (en) | 1991-10-14 | 1991-10-14 | Power transmission device for ships |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29514491A JPH05105191A (en) | 1991-10-14 | 1991-10-14 | Power transmission device for ships |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05105191A true JPH05105191A (en) | 1993-04-27 |
Family
ID=17816846
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29514491A Pending JPH05105191A (en) | 1991-10-14 | 1991-10-14 | Power transmission device for ships |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05105191A (en) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JP2009190671A (en) * | 2008-02-18 | 2009-08-27 | Yamaha Motor Co Ltd | Marine propulsion system |
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-
1991
- 1991-10-14 JP JP29514491A patent/JPH05105191A/en active Pending
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