JPH072178A - 船舶のプロペラ軸駆動機構 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】２重構造の推進軸上にクラッチ機構、逆転機構
を設けた船舶のプロペラ軸駆動機構をシンプルな機構、
構造として、プロペラ軸駆動機構の単純化、小形化、軽
量化を図ることを目的とする。 【構成】ドライブ軸に対向してベベルギヤ２８、２９を
設け、該ドライブ軸からの動力により２重構造のプロペ
ラ推進軸を駆動するものにおいて、該推進軸を中空推進
軸１８に中実推進軸１７を挿入して構成し、中実推進軸
の中心穴にシフトロッド３８を摺動自在に挿入し、該シ
フトロッドに二つのシフトピンを固定し、両シフトピン
を夫々の第１、第２クラッチ体３０、３５に係合させ、
操作カムによりシフトロッドを軸方向にシフト操作し、
第１クラッチ体を両ベベルギヤに選択的に係合させ、又
第２クラッチ体を一方のベベルギヤに選択的に係、脱さ
せて両推進軸の両方を正転駆動し、一方を逆転駆動する
船舶のプロペラ軸駆動機構。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、２重構造の各推進軸に
それぞれプロペラを設け、この２重構造の推進軸上にク
ラッチ機構、逆転機構を設けた船舶のプロペラ軸駆動機
構に関するものであり、シンプルな機構、構造によって
プロペラ軸駆動機構を構成してその機構の単純化、小形
化、軽量化を図ることができるものである。

【０００２】

【従来の技術】中空の推進軸の中にもう一つの推進軸を
挿入した２重構造の推進軸の各推進軸の先端にそれぞれ
プロペラを取り付け、両推進軸を正転、逆転させるプロ
ペラ軸駆動機構は従来周知であり、その駆動の仕方とし
て上記の各推進軸をベベルギヤを介してそれぞれ別個の
駆動軸で駆動するもの（米国特許第３４７８６２０号明
細書）、各推進軸をベベルギヤを介して一つの駆動軸に
よって駆動するもの（特開昭５７−１６０７９４号公
報）がある。これら両プロペラ軸駆動機構は、共に両推
進軸を互いに反対方向に駆動するものであり、単に駆動
軸を一本とするか、二本とするかの差異を有するにすぎ
ない。上記周知の駆動機構は推進軸を正転、逆転させる
ためには推進軸とエンジンとの間にこれらのクラッチ機
構、逆転機構を設ける外はないが、その場合には駆動機
構の大型化、重量の増加が避けられない。駆動機構の大
型化、軽量化を図るために、伝動機構を単純化、軽量化
するものとして、２重構造の推進軸上にクラッチ機構、
逆転機構を設けて、各推進軸の正転駆動、逆転駆動を切
換えるプロペラ軸駆動機構が従来公知である（米国特許
第２９８９０２２号明細書）。そして、この米国特許第
２９８９０２２号明細書に記載されたものは二つのプロ
ペラの駆動伝動系を完全に独立させて構成し、両駆動系
の正転、逆転の切換え操作をリンクによって連動させて
行い、両駆動系によって両プロペラを正転、逆転方向に
駆動するものであるから、正転駆動による推進力と逆転
駆動時の推進力とが同じであり、大きな後進推進力を得
ることができるものである。そして、二つのプロペラの
駆動伝動系のいずれかのクラッチ機構、逆転機構が故
障、損傷しても、健全な一つの駆動系によって船舶の前
進および後進させることが可能であるから、その意味で
は安全性に優れているものである。しかし、このもの
は、各プロペラ軸の駆動系を完全に独立に構成し、推進
軸上に各駆動系毎の別個のクラッチ機構と逆転機構とを
設けたものであるから、クラッチ機構、逆転機構の設置
軸長が長く、その結果推進軸長さが著しく増大すること
が避けられず、また、推進軸およびクラッチ機構、逆転
機構からなる駆動機構の大型化、重量増加が避けられな
い。船舶の上記駆動機構については可及的に小形、軽量
であることが望まれるところであり、殊に船外機等の小
型船舶についてこの要求は切実である。したがって、各
プロペラ軸の駆動系を完全に独立に構成し、推進軸上に
各駆動系毎に別個のクラッチ機構、逆転機構を設けた従
来のプロペラ推進軸駆動機構（以下これを「従来技術」
という）は上記の駆動機構の小形化、軽量化の要請には
必ずしも応え得ないものである。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】他方、船外機等の小型
船舶においては、後進推進力が前進推進力より小さくて
も実用上格別の支障はなく、また、万一クラッチ機構、
逆転機構の故障、損傷によって船舶の後進が不可能にな
っても、前進駆動が確保できれば、船舶を安全に運行す
ることができる。本発明は上記の認識にたって、上記従
来技術についてプロペラ推進軸駆動機構の小形化、軽量
化を可及的に図ることを優先し、そのために二つの推進
軸のクラッチ機構、逆転機構の一部を共用、あるいは省
略し、またクラッチ操作機構を単純、簡潔にする等によ
り、クラッチ機構、逆転機構全体の単純化、小形化、軽
量化を図れるように、その機構、構造を工夫することを
その課題とするものである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記課題解決のために講
じた手段は次の要素（イ）〜（ニ）によって構成される
ものである。（イ）中空推進軸に挿入された中実推進軸
に二つのベベルギヤを対向させて回転自在に支承させ、
両ベベルギヤを両ベベルギヤ間に配置した駆動ギヤによ
って互いに反対方向に駆動し、両ベベルギヤの間におい
て第１クラッチ体を中実推進軸に摺動自在に嵌合させ、
両ベベルギヤのうちの一つのベベルギヤの外側において
第２クラッチ体を中実推進軸に摺動自在に嵌合させたこ
と、（ロ）中実推進軸の中心穴にシフトロッドを摺動自
在に挿入し、該シフトロッドに二つのシフトピンを固定
し、両シフトピンを中実推進軸の長孔から半径方向に突
出させてそれぞれを上記クラッチ体に係合させたこと、
（ハ）上記シフトロッドを軸方向にシフト操作する操作
カムを設けたこと、（ニ）上記シフトロッドの軸方向の
シフトによって、第１クラッチ体を両ベベルギヤに選択
的に係合させ、また、第２クラッチ体を一方のベベルギ
ヤに選択的に係、脱させて、両推進軸の両方を正転駆動
し、一方を逆転駆動すること。

【０００５】

【作 用】互いに対向して推進軸上に摺動自在に設けた
二つのベベルギヤが、両ベベルギヤの間に配置された駆
動ギヤによって互いに反対方向に駆動され、第２クラッ
チ体によって一つのベベルギヤの回転を取り出して、そ
の駆動力によって一つの推進軸を正転方向に駆動するこ
とができる。また、第１クラッチ体によって互いに逆転
する二つのベベルギヤの回転を選択的に取り出すことが
できるので、この第１クラッチ体によって取り出した逆
転駆動力によって一つの推進軸を逆転駆動することがで
きる。したがって、第１クラッチ体によって取り出した
駆動力と第２クラッチ体によって取り出した駆動力とに
よって、二つのプロペラを駆動して船舶を前進させ、第
１クラッチ体によって取り出した逆転駆動力によって一
つのプロペラを逆転駆動して、船舶を後進させることが
できる。そして、中実推進軸の中心穴に挿入されたシフ
トロッドとこれに固定した二つのシプトピンと、シフト
ロッドを操作する操作カムとによって操作機構を構成
し、シフトロッドのシフト動作によって両クラッチ部材
を同じ方向にシフト操作するものであるから、操作機構
が極めて単純、簡潔であり、しかも中実推進軸の中にシ
フトロッドおよびシフトピンが収められるので、操作機
構が極めてコンパクトに組み込まれる。また、推進軸上
に設けられるベベルギヤが二つであり（従来技術は４
つ）、両ベベルギヤの間隔は第１クラッチ部材のシフト
範囲に相当する間隔であって、かつ駆動ギヤが両ベベル
ギヤ間に配置されているので、推進軸上のベベルギヤ設
置長さが極めて短く、クラッチ機構、逆転機構の設置軸
長が従来技術に比して著しく短縮される。したがって、
推進軸およびクラッチ機構、逆転機構からなる推進軸駆
動機構ならびにクラッチ操作機構を大幅に小形化し、軽
量化することができる。

【０００６】

【実 施 例】次いで、図面を参照しつつ実施例を説明
する。この実施例は、ベベルギヤ間の駆動ギヤを軽量化
するために小径の二つのピニオンによって構成するもの
で、その第１ピニオン２６、第２ピニオン２７を互いに
対向する第１ベベルギヤ２８と第２ベベルギヤ２９との
間に配置して、同方向に回転させるものである。第１ベ
ベルギヤ２８、第２ベベルギヤ２９は軸受１９Ｄ、１９
Ｅによってケーシング１１に回転自在に支承されてお
り、この第１ベベルギヤ２８、第２ベベルギヤ２９に中
実推進軸１７が回転自在に支承されている。中空推進軸
１８の一端を軸受１９Ｂ、１９Ｃによってケーシング１
１に回転自在に支承させ、この中空推進軸１８に中実推
進軸１７を挿入して、軸受１９Ａを介して中空推進軸１
８の他端（自由端）を支承している。中空推進軸１８の
自由端にダンパ２４を介してプロペラ２５を取り付け、
中実推進軸１７の自由端にダンパ２１を介してプロペラ
２２を取り付けている。そして、両プロペラの捩じれ方
向は互いに反対方向である。第１ベベルギヤ２８と第２
ベベルギヤ２９との間において、中実推進軸１７に第１
クラッチ体３０を遊嵌させ、第２ベベルギヤ２９の外側
（この例においては第２ベベルギヤ２９と中空推進軸１
８の左端との間）において、第２クラッチ体３５を中実
推進軸１７に遊嵌させている。中実推進軸１７に二つの
半径方向の長孔３９、４０を設けてあり、前記長孔にシ
フトロッド３８を摺動自在に挿入し、このシフトロッド
３８の二つのシフトピン４１、４２を前記長孔３９、４
０から半径方向外方にそれぞれ突出させてある。この例
においては第１クラッチ体３０によって第１ベベルギヤ
２８の回転と第２ベベルギヤ２９の回転とを中実推進軸
１７に伝達し、第２クラッチ体３５によって第２ベベル
ギヤ２９の回転だけを中空推進軸１８に伝達する機構に
しているので、シフトピン４１の両端を第１クラッチ体
３０の半径方向孔に嵌合させて、第１クラッチ体３０を
シフトピン４１を介してて中実推進軸１７と回転方向に
連結している。第２クラッチ体３５は中空推進軸１８の
左端にスプライン嵌合し、付勢ばね４３によって第２ベ
ベルギヤ２９に向かって付勢されている。そしてシフト
ピン４２の両端を第２クラッチ体３５の内周の環状片面
に当接させて第２クラッチ体３５の第２ベベルギヤ２９
への移動を規制している。第１クラッチ体３０、第１ベ
ベルギヤ２８の対向面にそれぞれクラッチ爪３１、３３
を設け、第１クラッチ体３０、第２ベベルギヤ２９の対
向面にそれぞれクラッチ爪３２、３４を設け、また第２
クラッチ体３５、第２ベベルギヤ２９の対向面にそれぞ
れクラッチ爪３６、３７を設けている。中実推進軸１７
の先端部にシフトロッド３８と同径の中間体４５が挿入
され、この中間体４５が操作カム４７とシフトロッド３
８との間に介在し、この中間体の先端が操作カム４７の
２段カム面に対向し、付勢ばね４４によって２段カム面
に押し付けられている。２段カム面は下端の前進用の垂
直なシフト面４７Ｆ、中間の中立用の垂直なシフト面４
７Ｎ、後進用の垂直なシフト面４７Ｒ、シフト面４７Ｆ
と垂直なシフト面４７Ｎとの間の傾斜面、シフト面４７
Ｎとシフト面４７Ｒとの間の傾斜面から構成されるもの
である。中間体４５を省略してシフトロッド３８の先端
を中実推進軸１７から突出させて、その端面を操作カム
４７のカム面に当接させてもよいが、この実施例の場合
は、中間体の長さを選択することによって、組み立て時
の第１クラッチ体３０、第２クラッチ体３５の中立位置
を調整することができるので都合がよい。この実施例に
おいては、上記操作カムは操作ロッド４６の直線動作に
よって上下方向に動かされる直動型カムであり、図示の
状態において第１クラッチ体３０、第２クラッチ体３５
が共に中立位置にある。また、この実施例においては第
１ベベルギヤ２８と第２ベベルギヤ２９間に配置された
駆動ギヤは小径の第１ピニオン２６と第２ピニオン２７
との二つのピニオンによって構成されていて、両ピニオ
ンが同方向に駆動されるものでなければならないので、
両ピニオンは第１ドライブ軸１３、第２ドライブ軸１４
を介してベルト５３により同方向に駆動される。そし
て、第１ピニオン２６が第１ベベルギヤ２８と噛み合
い、第２ピニオン２７が第２ベベルギヤ２９と噛み合っ
ており、これによって第１ベベルギヤ２８と第２ベベル
ギヤ２９とは同方向に回転する第１ピニオン２６、第２
ピニオン２７によって互いに反対方向にそれぞれ駆動さ
れる。図示の状態から操作カム４７を上方に移動させる
と、中間体４５の先端が前進用のシフト面４７Ｆに当接
する。これによってシフトロッド３８が付勢ばね４４に
より左方に押されて第１クラッチ体３０、第２クラッチ
体３５を共に左方にシフトさせ、第１クラッチ体３０を
第１ベベルギヤ２８に連結させ、第２クラッチ体３５を
第２ベベルギヤ２９に連結させる。したがって、中実推
進軸１７と中空推進軸１８とを互いに反対方向に駆動
し、捩じれ方向が互いに反対方向の第１プロペラ２２と
第２プロペラ２５とによって船舶を前進方向に推進され
る。図示の状態から操作カム４７を下方に移動させる
と、中間体４５の先端が後進用のシフト面４７Ｒに当接
する。これによってシフトロッド３８が付勢ばね４４に
抗して右方に押されて第１クラッチ体３０、第２クラッ
チ体３５を共に右方にシフトさせ、第１クラッチ体３０
を第２ベベルギヤ２９に連結させる。このとき第２クラ
ッチ体３５はフリーのままである。したがって、中実推
進軸１７が第２ベベルギヤ２９によって逆転方向に駆動
され、第１プロペラ２２を反対方向に駆動して船舶を後
進方向に推進する。このとき、第２クラッチ体３５がフ
リーであり、中空推進軸１８は駆動されないので、第２
プロペラ２５は駆動されない。したがって、船舶は第１
プロペラ２２の推進力だけで後進方向に駆動される。な
お、符号１２は主ドライブ軸、２０、２３はそれぞれ第
１プロペラ、第２プロペラの内筒である。

【０００７】

【効 果】本発明は、前記従来技術に比して、一方の推
進軸のための逆転機構を構成する一対のベベルギヤおよ
びその駆動ギヤを省略し、他方の推進軸のための逆転機
構を構成する一対のベベルギヤの一つに一方の推進軸の
ためのクラッチ体を係、脱させることによって、他方の
推進軸のための駆動ギヤおよびベベルギヤを一方の推進
軸のために兼用させたものに相当するもので、両推進軸
のための駆動機構の機構、構造を簡略化し、小形化、軽
量化することができるものである。また、一方の推進軸
の逆転機構を構成する一対のベベルギヤを省略したこと
によって２重構造の推進軸のクラッチ機構、逆転機構の
軸方向長さが著しく短縮されるので、推進軸の全長を短
縮化してその軽量化を図ることができる。また、推進軸
の全長が短縮されるので軸受の負荷を軽減することがで
き、その耐久性を向上させることができる。さらに、中
実推進軸の中心穴に挿入したシフトロッドと当該シフト
ロッドの二つのシフトピンによって中実推進軸のための
クラッチ体および中空推進軸のためのクラッチ体を操作
し、シフトロッドを操作カムによってシフトさせるもの
であるから、両クラッチ体の操作機構を簡略化、コンパ
クト化することができるものである。したがって、本発
明は、全体として２重構造の推進軸、クラッチ機構、逆
転機構からなる駆動機構全体を著しく小形化し、軽量化
することができたものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を船外機に適用した実施例の断面図であ
る。

【符号の説明】

１１・・・ケーシング １３・・・第１ドライブ軸 １４・・・第２ドライブ軸 １７・・・中実推進軸 １８・・・中空推進軸 １９Ａ、１９Ｂ、１９Ｃ、１９Ｄ、１９Ｅ・・・軸受け ２１、２４・・・ダンパ ２２・・・第１プロペラ ２５・・・第２プロペラ ２６・・・第１ピニオン ２７・・・第２ピニオン ２８・・・第１ベベルギヤ ２９・・・第２ベベルギヤ ３０・・・第１クラッチ体 ３１、３２、３３、３４、３６、３７・・・クラッチ爪 ３５・・・第２クラッチ体 ３８・・・シフトロッド ３９、４０・・・長孔 ４１、４２・・・シフトピン ４３、４４・・・付勢ばね ４５・・・中間体 ４６・・・操作ロッド ４７・・・操作カム ４７Ｆ・・・前進用の垂直なシフト面 ４７Ｎ・・・中立用の垂直なシフト面 ４７Ｒ・・・後進用の垂直なシフト面

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】中空推進軸に中実推進軸を挿入し、両推進
   軸にそれぞれプロペラを取り付け、推進軸上にクラッチ
   機構、逆転機構を設けた、船舶のプロペラ軸動機構にお
   いて、 中空推進軸に挿入された中実推進軸に二つのベベルギヤ
   を対向させて回転自在に支承させ、両ベベルギヤを両ベ
   ベルギヤ間に配置した駆動ギヤによって互いに反対方向
   に駆動し、両ベベルギヤの間において第１クラッチ体を
   中実推進軸に摺動自在に嵌合させ、両ベベルギヤのうち
   の一つのベベルギヤの外側において第２クラッチ体を中
   実推進軸に摺動自在に嵌合させ、 中実推進軸の中心穴にシフトロッドを摺動自在に挿入
   し、該シフトロッドに二つのシフトピンを固定し、両シ
   フトピンを中実推進軸の長孔から半径方向に突出させて
   それぞれを上記クラッチ体に係合させ、 上記シフトロッドを軸方向にシフト操作する操作カムを
   設け、 上記シフトロッドの軸方向のシフトによって、第１クラ
   ッチ体を両ベベルギヤに選択的に係合させ、また第２ク
   ラッチ体を一方のベベルギヤに選択的に係、脱させて、
   両推進軸の両方を正転駆動し、一方を逆転駆動する船舶
   のプロペラ軸駆動機構。