| 【発明の名称】 |
クラッチ機構付き減速機における軸受メタルの組付け方法及びその方法により組み付けられた軸受メタルを備えたクラッチ機構付き減速機 |
| 【発明者】 |
【氏名】今中 敏夫
【氏名】河合 良一
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| 【要約】 |
【課題】軸受メタルにより軸受けされた伝動ギヤを有する船舶用減速逆転機に対し、伝動ギヤを大型化すること無しに、伝動ギヤの捩れに起因する軸受メタルの抜け出し現象を確実に防止すると共に、出力ギヤを大径にしなくても所定の減速比を得ることができるようにし、更には、エンジンの燃料消費率の向上及び推進機関全体の小型化を可能にする軸受メタルの組付け方法及びその方法により軸受メタルが組付けられた減速機を提供する。
【解決手段】クラッチ機構６を介して正転用サポート軸４に断続可能とされた正転減速用ギヤ４５を有する減速逆転機１に対し、軸受メタル７の内周面と正転用サポート軸４の外周面との間及び軸受メタル７の外周面と正転減速用ギヤ４５の内周面との間のそれぞれに僅かな隙間Ｓ１，Ｓ２を形成し、正転減速用ギヤ４５に捩れが生じても軸受メタル７には殆ど捩れが生じないようにする。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 軸受メタルを介して軸体に対し相対回転自在に外嵌されて出力側の後段ギヤに噛み合い、且つクラッチ機構を介して回転軸に断続可能に連繋された伝動ギヤを有するクラッチ機構付き減速機において、上記軸受メタルの内周面と軸体の外周面との間に僅かな隙間が形成されるように、軸受メタルの内径寸法が軸体の外径寸法よりも僅かに大きく設定されている一方、上記軸受メタルの外周面と伝動ギヤの内周面との間に僅かな隙間が形成されるように、軸受メタルの外径寸法が伝動ギヤの内径寸法よりも僅かに小さく設定されているか、またはこの両者間の隙間が「０」となるように、軸受メタルの外径寸法と伝動ギヤの内径寸法とが一致していることを特徴とするクラッチ機構付き減速機。
【請求項２】 請求項１記載のクラッチ機構付き減速機において、伝動ギヤには、軸受メタルの軸方向の端面に当接することにより、軸受メタルが軸方向へ移動して伝動ギヤから抜け出ることを阻止するための移動阻止手段が設けられていることを特徴とするクラッチ機構付き減速機。
【請求項３】 請求項１記載のクラッチ機構付き減速機において、軸受メタルには、伝動ギヤに係止することにより、軸受メタルが軸方向へ移動して伝動ギヤから抜け出ることを阻止するための移動阻止手段が設けられていることを特徴とするクラッチ機構付き減速機。
【請求項４】 請求項１、２または３記載のクラッチ機構付き減速機において、軸受メタルには、その径方向に貫通し、軸受メタルと軸体との間に存在する潤滑油を軸受メタルと伝動ギヤとの間に供給する貫通孔が形成されていることを特徴とするクラッチ機構付き減速機。
【請求項５】 請求項１、２、３または４記載のクラッチ機構付き減速機において、軸受メタルの外周面には、伝動ギヤの内周面との間で潤滑油を保持するための空間を形成する凹部が設けられていることを特徴とするクラッチ機構付き減速機。
【請求項６】 軸受メタルを介して軸体に対し相対回転自在に外嵌されて出力側の後段ギヤに噛み合い、且つクラッチ機構を介して回転軸に断続可能に連繋された伝動ギヤを有するクラッチ機構付き減速機において、上記軸受メタルの外周面と伝動ギヤの内周面とが摩擦圧接により一体的に溶着されていることを特徴とするクラッチ機構付き減速機。
【請求項７】 軸受メタルを介して軸体に対し相対回転自在に外嵌されて出力側の後段ギヤに噛み合い、且つクラッチ機構を介して回転軸に断続可能に連繋された伝動ギヤを有するクラッチ機構付き減速機において、伝動ギヤの軸受孔に軸受メタルを組付ける方法であって、伝動ギヤの軸受孔に軸受メタルを組付ける際、これら両者の軸心を位置合わせした状態で相対的に回転させ、伝動ギヤの軸受孔に軸受メタルを挿入した際に両者間で発生する摩擦熱により、伝動ギヤの内周面に軸受メタルを圧接させることを特徴とするクラッチ機構付き減速機における軸受メタルの組付け方法。
【請求項８】 請求項７記載のクラッチ機構付き減速機における軸受メタルの組付け方法において、伝動ギヤの軸受孔に軸受メタルを組付ける際、これら両者のうち一方のみを回転させることを特徴とするクラッチ機構付き減速機における軸受メタルの組付け方法。
【請求項９】 請求項７または８記載のクラッチ機構付き減速機における軸受メタルの組付け方法において、伝動ギヤの軸受孔に軸受メタルを挿入した後、この両者の相対的な回転を維持したままで軸受メタルを拡径させるかまたは伝動ギヤの軸受孔を縮径させることによって伝動ギヤの内周面に軸受メタルを圧接させることを特徴とするクラッチ機構付き減速機における軸受メタルの組付け方法。
【請求項１０】 請求項１記載のクラッチ機構付き減速機において、伝動ギヤの内周部位には焼結材料で成るスリーブ材が設けられていることを特徴とするクラッチ機構付き減速機。
【請求項１１】 請求項１０記載のクラッチ機構付き減速機において、スリーブ材の内周面には、軸受メタルの外周面との間で潤滑油を保持するための空間を形成する溝が設けられていることを特徴とするクラッチ機構付き減速機。
【請求項１２】 軸受メタルを介して軸体に対し相対回転自在に外嵌されて出力側の後段ギヤに噛み合い、且つクラッチ機構を介して回転軸に断続可能に連繋された伝動ギヤを有するクラッチ機構付き減速機において、上記軸受メタルの外周面と伝動ギヤの内周面とが溶接されていることを特徴とするクラッチ機構付き減速機。
【請求項１３】 軸受メタルを介して軸体に対し相対回転自在に外嵌されて出力側の後段ギヤに噛み合い、且つクラッチ機構を介して回転軸に断続可能に連繋された伝動ギヤを有するクラッチ機構付き減速機において、伝動ギヤの軸受孔に軸受メタルを組付ける方法であって、上記伝動ギヤの軸受孔に軸受メタルを挿入した後、この両者を溶接することを特徴とするクラッチ機構付き減速機における軸受メタルの組付け方法。
【請求項１４】 請求項１３記載のクラッチ機構付き減速機における軸受メタルの組付け方法において、電子ビーム溶接またはスポット溶接により軸受メタルの外周面と伝動ギヤの内周面とを溶接することを特徴とするクラッチ機構付き減速機における軸受メタルの組付け方法。
【請求項１５】 軸受メタルを介して軸体に対し相対回転自在に外嵌されて出力側の後段ギヤに噛み合い、且つクラッチ機構を介して回転軸に断続可能に連繋された伝動ギヤを有するクラッチ機構付き減速機において、上記軸受メタルは、軸体に一体的に固定されていることを特徴とするクラッチ機構付き減速機。
【請求項１６】 請求項１５記載のクラッチ機構付き減速機において、軸受メタルを軸体に一体的に固定する手段は、圧入、接着、溶接または圧接のうちから選択されるか、若しくは軸受メタルを焼結材料で形成してこれを軸体の外周面に焼結することを特徴とするクラッチ機構付き減速機。
【請求項１７】 請求項１〜６、１０〜１２、１５〜１６のうち一つに記載のクラッチ機構付き減速機において、船舶の推進機関に搭載されるものであることを特徴とするクラッチ機構付き減速機。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば船舶の推進機関等に搭載されるクラッチ機構付き減速機に対し、伝動ギヤを軸受けするための軸受メタルの組付け方法及びその方法により組み付けられた軸受メタルを備えたクラッチ機構付き減速機に係る。特に、本発明は、上記軸受メタルの抜け止め対策の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来より、例えば特開平１０−２６７０９０号公報に開示されているような船舶用減速逆転機は、エンジンからの駆動力を複数のギヤを介してプロペラ軸に伝達している。図２は一般的な減速逆転機１の内部構造を示す断面図である。この図２に示すように、減速逆転機１は、プロペラ軸に繋がる出力軸３に対して回転一体に組付けられた比較的大径の出力ギヤ３３と、この出力ギヤ３３にそれぞれ噛み合う正転減速用ギヤ４５及び図示しない逆転減速用ギヤとを備えている。正転減速用ギヤ４５は、エンジン出力軸に繋がる入力軸２の回転力が伝達される正転用サポート軸４に外嵌されて、この正転用サポート軸４との間での相対回転が自在となっている。逆転減速用ギヤは、逆転用中間ギヤ４４を介して入力軸２の回転力が伝達される図示しない逆転用サポート軸（上記正転用サポート軸４とは逆回転する）に外嵌されて、この逆転用サポート軸との間での相対回転が自在となっている。また、各サポート軸には、各減速用ギヤへのエンジン駆動力の伝達及び非伝達を切り換えるクラッチ機構６（逆転減速用ギヤ側のクラッチ機構は図示せず）が備えられている。このクラッチ機構６としては一般には湿式多板クラッチが採用されている。
【０００３】正転減速用ギヤ４５側のクラッチ機構６のみを締結することで、正転用サポート軸４の回転力が正転減速用ギヤ４５を介して出力ギヤ３３に伝達される。これにより、入力軸２の回転が減速されて出力軸３に伝達され、プロペラ軸が正転して船舶が前進する。一方、逆転減速用ギヤ側のクラッチ機構のみを締結することで、逆転用サポート軸の回転力が逆転減速用ギヤを介して出力ギヤ３３に伝達される。これにより、入力軸２の回転が減速逆転されて出力軸３に伝達され、プロペラ軸が逆転して船舶が後退する。
【０００４】このように、クラッチ機構の締結、解放状態に応じて、正転減速用ギヤ４５及び逆転減速用ギヤ（以下、これらを伝動ギヤと呼ぶ）は各サポート軸に対してそれぞれ相対回転する。具体的には、クラッチ機構が締結状態のときには、伝動ギヤはサポート軸と一体的に回転する。これに対し、クラッチ機構が解放状態のときには、サポート軸が一方向に回転しているのに対し、伝動ギヤは停止（両クラッチ機構が共に解放状態のとき）またはサポート軸とは逆回転（相手側のクラッチ機構のみが締結状態のとき）する。
【０００５】このように、サポート軸と伝動ギヤとの間では相対回転が行われる。このため、この両者の直接的な接触を回避して、サポート軸の外周面及び伝動ギヤの内周面の磨耗を抑制するために、伝動ギヤの内周面には薄肉の軸受メタル７が圧入されている。また、この軸受メタル７の内周面には潤滑油が給油されており、軸受メタル７の内周面とサポート軸の外周面との間が給油潤滑されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】ところが、この種の減速逆転機１にあっては、過負荷状態において動力伝達を長期間に亘って行っている間に軸受メタル７が伝動ギヤ４５の端面側（図２における左側）に徐々に抜け出してくるといった課題があった。
【０００７】この軸受メタル７の抜け出しが発生した場合、軸受メタル７の端面が伝動ギヤ４５のスラスト側の軸受４８に接触してしまう。その結果、このスラスト軸受４８と軸受メタル７との間で発生する摩擦熱によって、この両者が焼付いてしまう虞れがある。また、軸受メタル７の抜け出しにより、軸受メタル７と伝動ギヤ４５との接触面積が小さくなるのに伴って、この両者間の締結力が低くなり、この両者が相対回転して軸受メタル７の外周面が磨耗するといった課題もある。これでは、軸受メタル７が薄肉になり、軸受メタル７の軸受性能が損なわれてしまう。
【０００８】−従来の抜け止め対策−このような軸受メタルの抜け出しを回避する対策として、従来より、伝動ギヤと軸受メタルとの「しめしろ」を大きく設定することが行われている。
【０００９】ところが、この対策において、軸受メタルの抜け出しを確実に回避できる程度まで「しめしろ」を大きくした場合、圧入時に軸受メタルに作用する応力が降伏点に達してしまうことがある。これでは、軸受メタルと伝動ギヤとの良好な締結状態を得ることができない。そして、この場合、塑性変形した軸受メタルと伝動ギヤとの間には十分な締結力が得られず、この両者が相対移動してしまうため、「しめしろ」を大きくしたにも拘らず軸受メタルの抜け出しが発生してしまう可能性がある。
【００１０】−本発明の着想点−本発明の発明者らは、これまでの抜け止め構造では、軸受メタルの抜け止めを効果的に行うことができないことに着目した。そして、軸受メタルの抜け出しの発生を効果的に抑制するためには、この抜け出し現象の原理を解明することが必要不可欠であると考えた。そこで、軸受メタルの抜け出し現象について解析を行った。以下、発明者らが解明した抜け出し現象の原理について説明する。
【００１１】図１５は伝動ギヤ４５と出力ギヤ３３との噛み合い状態を示す図である。この図からも判るように、伝動ギヤ４５に伝達されたエンジン駆動力は、伝動ギヤ４５の歯からこの歯が噛み合っている出力ギヤ３３の歯に伝達され、出力ギヤ３３を回転させる。その後、各ギヤ４５，３３の回転（図１５の矢印参照）により他の一対の歯同士が噛み合い、この歯同士の間でエンジン駆動力が伝動ギヤ４５から出力ギヤ３３に伝達される。このようにして相手側に噛み合う歯がギヤの周方向に順次変更されながらエンジン駆動力が出力ギヤ３３に伝達されていく。
【００１２】このため、出力ギヤ３３に噛み合っている伝動ギヤ４５の歯には大きな負荷が掛かっている。この負荷により、伝動ギヤ４５には捩れが発生する。伝動ギヤ４５から出力ギヤ３３への伝達トルクが大きいほど、この捩れは大きくなる。特に、この捩れに伴う周方向の変形量は、出力ギヤ３３に噛み合っている伝動ギヤ４５の歯の周辺部分（図１６において斜線を付した部分）で大きくなっている。
【００１３】また、伝動ギヤ４５に捩れが発生した場合、伝動ギヤ４５の軸受孔４５Ａは僅かに楕円形に変形する。そして、伝動ギヤ４５に圧入されている軸受メタル７は、この軸受メタル７と伝動ギヤ４５との間の締結力が上記伝達トルクに比べて十分に大きい場合には、伝動ギヤ４５と同様に変形し（同様の捩れ量となり）、この両者が周方向に相対移動することは無い。ところが、上記伝達トルクが、軸受メタル７と伝動ギヤ４５との間の締結力を超えた場合には、軸受メタル７と伝動ギヤ４５との捩れ量に差が生じ、軸受メタル７の変形が伝動ギヤ４５の変形に追従せず、この両者間に僅かな滑りが発生する。この滑りの発生により、両者間の締結力は著しく低下し、伝動ギヤ４５の捩れ量に対して軸受メタル７の捩れ量は小さくなる。
【００１４】このようにして捩れ量の差が生じた場合、特に、出力ギヤ３３に噛み合っている伝動ギヤ４５の歯の周辺部分（図１６において斜線を付した部分）と、軸受メタル７におけるこの歯に対向する部分（図１６においてＢで示した軸受メタル７の一部の領域）との間には比較的大きな捩れ量の差が生じている。
【００１５】そして、この伝動ギヤ４５の歯と出力ギヤ３３の歯との噛み合いが解除された時点では、この伝動ギヤ４５の歯に掛かっていた負荷が無くなる。このため、この伝動ギヤ４５の歯の周辺部分では、負荷が掛かる前の状態に戻る（捩れが戻った状態になる）。同様に、軸受メタル７におけるこの歯に対向する部分も捩れが戻った状態になる。
【００１６】しかし、この両者は、元々捩れ量に差が生じていたため、この捩れの戻り位置にも差が生じている。この捩れの戻り位置の差によってこの両者が相対的に移動し、軸受メタル７が伝動ギヤ３３の端面側に移動する。
【００１７】この捩れの戻り位置の差による軸受メタル７の移動について図１７を用いて以下に説明する。本図１７は、軸受メタル７が圧入された伝動ギヤ４５の模式図である。今、伝動ギヤ４５に捩れが生じていない状態における伝動ギヤ４５のＩ点及び軸受メタル７のＩ’点について考える。この伝動ギヤ４５のＩ点にある歯が出力ギヤ３３に噛み合って負荷が掛かった場合、伝動ギヤ４５の捩れにより、Ｉ点はII点まで移動する。これに対し、伝動ギヤ４５よりも捩れ量が小さい軸受メタル７のＩ’点はIII点まで移動する。言い換えると、伝動ギヤ４５は図中角度αの捩れ角を有しているのに対し、軸受メタル７は図中角度βの捩れ角しか有していない。
【００１８】伝動ギヤ４５の歯に掛かっていた負荷が無くなると、伝動ギヤのII点はＩ点に、軸受メタルのIII点はＩ''点にそれぞれ戻る。この時のＩ点とＩ''点との間の距離分だけ軸受メタル７が伝動ギヤ４５に対して相対回転する。このとき、軸受メタル７は捩れにより軸方向長さがＬ0 からＬ1 に延びた後に負荷が無くなると共にＬ0 に戻ろうとするが、微妙な滑りによってＬ0 には戻りきれず、回転に伴い軸受メタル７は軸方向（図中左方向）へ移動することになる。このような現象が伝動ギヤ４５の各歯が出力ギヤ３３の歯に噛み合う度に発生している。つまり、例えば伝動ギヤ４５に２２個の歯がある場合、この伝動ギヤ４５の１回転毎に、この現象が２２回繰り返されることになる。これにより、動力伝達を行っている間に、軸受メタル７が徐々に伝動ギヤ４５から抜け出してくる。
【００１９】特に、正転側及び逆転側のクラッチ機構を切り換えて、船舶の前進と後進とを切り換える所謂クラッシュアスターンを行う際には、伝動ギヤ４５の歯に掛かる負荷が著しく大きくなるため、上記捩れ量の差も大きくなり、軸受メタル７の抜け出し現象がよりいっそう顕著に起こる。
【００２０】このような伝動ギヤ４５の捩れが原因で軸受メタル７の抜け出し現象が発生することを本発明の発明者らは解明したのである。
【００２１】一方、近年の船舶用エンジンの高性能化、漁船法の改正に伴うエンジン出力の規制緩和により、伝動ギヤに掛かる負荷は過酷なものになりつつあり、軸受メタルの抜け出し現象が発生しやすい状況になって来ている。その結果、この軸受メタルの抜け出し現象の発生を確実に解消できる対策を講じない限り、エンジンの高出力化を実現することはできないのが実情である。
【００２２】そこで、この伝動ギヤの捩れを抑制すべく、伝動ギヤのボス部の肉厚を十分に確保することにより、軸受メタルの抜け出し現象を防止できると考えられる。
【００２３】ところが、この構成では、伝動ギヤが大型化してしまう。つまり、回転体の重量が大きくなり、エンジンの燃料消費率の悪化や推進機関全体の大型化が避けられなくなってしまう。また、減速逆転機全体としてのコストも高くなってしまう。更には、伝動ギヤの外径が大きくなるため、所定の減速比を得るためには出力ギヤも大径のものを採用する必要があり、これによっても推進機関全体の大型化を助長してしまう。
【００２４】本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、伝動ギヤを大型化すること無しに、伝動ギヤの捩れに起因する軸受メタルの抜け出し現象を確実に防止すると共に、出力ギヤを大径にしなくても所定の減速比を得ることができるようにし、更には、エンジンの燃料消費率の向上及び推進機関全体の小型化を可能にする軸受メタルの組付け方法及びその方法により軸受メタルが組付けられた減速機を提供することにある。
【００２５】
【課題を解決するための手段】−発明の概要−上記目的を達成するために、本発明は、クラッチ機構付き減速機に対し、伝動ギヤに捩れが生じたとしても軸受メタルには殆ど捩れが生じないような組み付け構造及び組み付け方法を提供し、これによって、伝動ギヤと軸受メタルとの捩れ量の差に起因する軸受メタルの抜け出しを阻止できるようにしている。
【００２６】−解決手段−具体的に、本発明が講じた第１の解決手段は、軸受メタルを介して軸体に対し相対回転自在に外嵌されて出力側の後段ギヤに噛み合い、且つクラッチ機構を介して回転軸に断続可能に連繋された伝動ギヤを有するクラッチ機構付き減速機を前提とする。このクラッチ機構付き減速機に対し、軸受メタルの内周面と軸体の外周面との間に僅かな隙間が形成されるように、軸受メタルの内径寸法を軸体の外径寸法よりも僅かに大きく設定する。一方、軸受メタルの外周面と伝動ギヤの内周面との間に僅かな隙間が形成されるように、軸受メタルの外径寸法を伝動ギヤの内径寸法よりも僅かに小さく設定するか、またはこの両者間の隙間が「０」となるように、軸受メタルの外径寸法と伝動ギヤの内径寸法とを一致させている。
【００２７】この特定事項により、伝動ギヤに掛かる負荷によりこの伝動ギヤに捩れが生じても、この伝動ギヤに対して相対回転自在となっている軸受メタルには殆ど捩れは生じない。従って、伝動ギヤの捩れに起因する軸受メタルの抜け出しを効果的に防止することができ、軸受メタルがスラスト軸受に焼付く等といった不具合を回避することができる。特に、クラッチ機構を解放状態から締結状態に切り換えた時には伝動ギヤの歯に掛かる負荷が一時的に急増するため、上記捩れ量も大きくなり、従来の構成では軸受メタルの抜け出し現象が顕著に起こりやすい状態になるが、本解決手段によれば、このような状況にあっても、軸受メタルには殆ど捩れが生じない。このため、軸受メタルの抜け止めを効果的に行うことができる。
【００２８】上記第１の解決手段では、伝動ギヤに対して軸受メタルが相対回転自在となっているため、振動等の影響によって軸受メタルが伝動ギヤから抜け出る方向に移動してしまう可能性がある。以下の第２及び第３の解決手段は、このような抜け出しを阻止するための構成に係る。
【００２９】第２の解決手段は、上記第１の解決手段において、軸受メタルの軸方向の端面に当接することにより、軸受メタルが軸方向へ移動して伝動ギヤから抜け出ることを阻止するための移動阻止手段を伝動ギヤに設けている。
【００３０】第３の解決手段は、上記第１の解決手段において、伝動ギヤに係止することにより、軸受メタルが軸方向へ移動して伝動ギヤから抜け出ることを阻止するための移動阻止手段を軸受メタルに設けている。
【００３１】このように、移動阻止手段を伝動ギヤまたは軸受メタルに設けることにより、この軸受メタルが伝動ギヤから抜け出ることが確実に阻止され、軸受メタルによる軸受け性能が安定的に維持される。
【００３２】以下の第４及び第５の解決手段は、軸受メタルと伝動ギヤとの間の潤滑性を考慮した構成に係る。つまり、第４の解決手段は、上記第１、第２または第３の解決手段において、軸受メタルに、その径方向に貫通し、軸受メタルと軸体との間に存在する潤滑油を軸受メタルと伝動ギヤとの間に供給する貫通孔を形成している。
【００３３】第５の解決手段は、上記第１、第２、第３または第４の解決手段において、軸受メタルの外周面に、伝動ギヤの内周面との間で潤滑油を保持するための空間を形成する凹部を設けている。
【００３４】これら特定事項により、軸受メタルと伝動ギヤとの間の潤滑油による潤滑性が良好に確保され、この両者の相対的な移動による摩耗を抑制することができ、両部材を長寿命化できる。
【００３５】第６の解決手段は、軸受メタルと伝動ギヤとを溶着により一体化することによって軸受メタルの抜け出しを回避するようにしたものである。つまり、前提を上記第１の解決手段と同じくするクラッチ機構付き減速機に対し、軸受メタルの外周面と伝動ギヤの内周面とを摩擦圧接により一体的に溶着したものである。
【００３６】この特定事項により、軸受メタルと伝動ギヤとが一体化され、軸受メタルが伝動ギヤから抜け出る状況が生じ得ず、これによっても、軸受メタルがスラスト軸受に焼付く等といった不具合を回避することができる。
【００３７】第７の解決手段は、上記第６の解決手段に係るクラッチ機構付き減速機を得るための軸受メタルの組付け方法である。具体的には、軸受メタルを介して軸体に対し相対回転自在に外嵌されて出力側の後段ギヤに噛み合い、且つクラッチ機構を介して回転軸に断続可能に連繋された伝動ギヤを有するクラッチ機構付き減速機において、伝動ギヤの軸受孔に軸受メタルを組付ける方法を前提とする。この方法に対し、伝動ギヤの軸受孔に軸受メタルを組付ける際、これら両者の軸心を位置合わせした状態で相対的に回転させ、伝動ギヤの軸受孔に軸受メタルを挿入した際に両者間で発生する摩擦熱により、伝動ギヤの内周面に軸受メタルを圧接させるようにしている。
【００３８】第８の解決手段は、上記第７の解決手段において、伝動ギヤの軸受孔に軸受メタルを組付ける際、これら両者のうち一方のみを回転させるようにしている。
【００３９】この特定事項により、摩擦圧接するための回転力を得るための駆動源を伝動ギヤ側及び軸受メタル側のうち一方のみに設ければよく、摩擦圧接のための装置の構成を簡素化できる。
【００４０】第９の解決手段は、上記第７または第８の解決手段において、伝動ギヤの軸受孔に軸受メタルを挿入した後、この両者の相対的な回転を維持したままで軸受メタルを拡径させるかまたは伝動ギヤの軸受孔を縮径させることによって伝動ギヤの内周面に軸受メタルを圧接させるようにしている。
【００４１】この特定事項により、効率良く摩擦圧接を行うことができ、作業時間の短縮化及び十分な圧接強度の確保を図ることができる。
【００４２】第１０の解決手段は、上記第１の解決手段において、伝動ギヤの内周部位に焼結材料で成るスリーブ材を設けている。この特定事項により、軸受メタルの外周面が摺動抵抗の少ない焼結材料に接触することになり、軸受メタルの外周面の摩耗を抑制することができる。
【００４３】第１１の解決手段は、上記第１０の解決手段において、スリーブ材の内周面に、軸受メタルの外周面との間で潤滑油を保持するための空間を形成する溝を設けている。この特定事項により、軸受メタルの外周面とスリーブ材との間の摺動抵抗をよりいっそう低減することができる。
【００４４】第１２の解決手段は、上記第１の解決手段と前提を同じくするクラッチ機構付き減速機に対し、軸受メタルの外周面と伝動ギヤの内周面とが溶接されたものである。
【００４５】この特定事項によっても、上記第６の解決手段と同様に、軸受メタルと伝動ギヤとを一体化することによって軸受メタルの抜け出しを確実に回避できる。
【００４６】第１３の解決手段は、上記第１２の解決手段に係るクラッチ機構付き減速機を得るための軸受メタルの組付け方法である。具体的には、伝動ギヤの軸受孔に軸受メタルを挿入した後、この両者を溶接するようにしている。
【００４７】第１４の解決手段は、上記第１３の解決手段において、電子ビーム溶接またはスポット溶接により軸受メタルの外周面と伝動ギヤの内周面とを溶接するようにしている。
【００４８】第１５の解決手段は、上記第１の解決手段と前提を同じくするクラッチ機構付き減速機に対し、軸受メタルが、軸体に一体的に固定されたものである。
【００４９】この特定事項により、伝動ギヤに捩れが生じ、この捩れ量と軸受メタルの捩れ量とに差が発生した場合であっても、軸受メタルは軸体に一体的に固定されているため、伝動ギヤと軸体との相対位置が変化しない限り、軸受メタルが伝動ギヤから抜け出ることはない。
【００５０】第１６の解決手段は、上記第１５の解決手段において、軸受メタルを軸体に一体的に固定する手段を、圧入、接着、溶接または圧接のうちから選択するか、若しくは軸受メタルを焼結材料で形成してこれを軸体の外周面に焼結するものとしている。
【００５１】第１７の解決手段は、上述したクラッチ機構付き減速機を搭載する機関を具体化したものである。つまり、上記第１〜第６、第１０〜第１２、第１５〜第１６のうち一つの解決手段において、クラッチ機構付き減速機を、船舶の推進機関に搭載されるものとしている。
【００５２】この特定事項により、船舶用推進機関の信頼性の向上が図れ、海上での機関故障等の発生を回避し、信頼性の高い船舶を提供することができる。
【００５３】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。本形態では、本発明を船舶用推進機関に搭載された減速逆転機に適用した場合について説明する。この減速逆転機は、船舶用エンジンからの駆動力を複数のギヤ（平歯車）を介してプロペラ軸に伝達するものである。
【００５４】−減速逆転機の全体構成の説明−図１は、本形態に係る減速逆転機１のケーシング１１内部に収容される各種ギヤの配置状態をエンジン側から見た概略図である。図２（図中右側がエンジン側）は、減速逆転機１の内部構造を示す図１におけるII-II 線に沿った断面図である。
【００５５】これら図に示すように、減速逆転機１は、図示しないエンジン出力軸に繋がる入力軸２と、同じく図示しないプロペラ軸に繋がる出力軸３とを備えている。これら各軸２，３は、同軸上に配置されていると共に、円錐ころ軸受２１，２２，３１，３２により減速逆転機１のケーシング１１に対して回転自在に支持されている。入力軸２の上記ケーシング１１内側端には入力ギヤ２３が回転一体に組付けられている。同様に、出力軸３のケーシング１１内側端には上記入力ギヤ２３よりも大径の本発明でいう後段ギヤとしての出力ギヤ３３が回転一体に組付けられている。
【００５６】これら入力軸２及び出力軸３の斜め上方（図１における左上方）には本発明でいう軸体及び回転軸としての正転用サポート軸４が配設されている。この正転用サポート軸４は、両端が円錐ころ軸受４１，４２により減速逆転機１のケーシング１１に対して回転自在に支持されている。また、入力軸２及び出力軸３の鉛直上方にも本発明でいう軸体及び回転軸としての逆転用サポート軸５が配設されている。この逆転用サポート軸５も、両端が図示しない円錐ころ軸受により減速逆転機１のケーシング１１に対して回転自在に支持されている。
【００５７】上記正転用サポート軸４には、正転用中間ギヤ４３及び逆転用第１中間ギヤ４４が回転一体に組付けられている。一方、逆転用サポート軸５には、逆転用第２中間ギヤ５１（図１参照）が回転一体に組付けられている。
【００５８】正転用中間ギヤ４３は上記入力ギヤ２３に噛み合っている。入力軸２の回転力が入力ギヤ２３から正転用中間ギヤ４３を介して正転用サポート軸４に伝達される構成である。逆転用第１中間ギヤ４４は逆転用第２中間ギヤ５１に噛み合っている。正転用サポート軸４に伝達された入力軸２の回転力が逆転用第１中間ギヤ４４及び逆転用第２中間ギヤ５１を介して逆転用サポート軸５に伝達される構成である。このため、正転用サポート軸４と逆転用サポート軸５とは互いに逆回転（正転用サポート軸４は入力軸２とは逆方向に回転し、逆転用サポート軸５は入力軸２と同方向に回転）するようになっている。
【００５９】正転用サポート軸４における出力側端部近傍位置には伝動ギヤとしての正転減速用ギヤ４５が外嵌されている一方、逆転用サポート軸５における出力側端部近傍位置にも伝動ギヤとしての逆転減速用ギヤ５２が外嵌されている。正転減速用ギヤ４５は正転用サポート軸４との間で相対回転が自在となっていると共に、逆転減速用ギヤ５２も逆転用サポート軸５との間で相対回転が自在となっている。これら正転減速用ギヤ４５及び逆転減速用ギヤ５２はそれぞれ上記出力ギヤ３３に噛み合っている。つまり、正転減速用ギヤ４５にエンジン駆動力が伝達された状態では、このエンジン駆動力は正転減速用ギヤ４５及び出力ギヤ３３を経て出力軸３に伝達される。逆に、逆転減速用ギヤ５２にエンジン駆動力が伝達された状態では、このエンジン駆動力は逆転減速用ギヤ５２及び出力ギヤ３３を経て出力軸３に伝達されるようになっている。また、各サポート軸４，５には、各減速用ギヤ４５，５２のスラスト方向の軸受を行うスラストメタル４８が装着されている。
【００６０】上記各サポート軸４，５と各減速用ギヤ４５，５２との間にはクラッチ機構６が配設されている。以下、このクラッチ機構６について説明する。このクラッチ機構６は、所謂油圧式多板クラッチで構成されている。尚、ここでは正転用サポート軸４と正転減速用ギヤ４５との間に配設されたクラッチ機構６を例に掲げて説明する。逆転用サポート軸５と逆転減速用ギヤ５２との間にも同様のクラッチ機構が配設されているが、正転用及び逆転用の各クラッチ機構６の構成は共に同様であるので、この逆転用のクラッチ機構については説明を省略する。
【００６１】図３は、正転用サポート軸４、正転用中間ギヤ４３、正転減速用ギヤ４５、逆転用第１中間ギヤ４４及びクラッチ機構６を示す一部を破断した断面図である。この図に示すように、クラッチ機構６は、逆転用第１中間ギヤ４４に回転一体に組付けられた円筒状のアウタケーシング６１と、正転減速用ギヤ４５に回転一体に組付けられた同じく円筒状のインナケーシング６２とを備えている。アウタケーシング６１の内周面とインナケーシング６２の外周面とは所定間隔を存して互いに対向しており、これら各面にはスプライン６１ａ，６２ａが形成されている。アウタケーシング６１のスプライン６１ａには、このスプライン６１ａに噛み合う歯を外周縁に備えた複数枚のアウタ摩擦プレート６３，６３，…が、インナケーシング６２のスプライン６２ａには、このスプライン６２ａに噛み合う歯を内周縁に備えた複数枚のインナ摩擦プレート６４，６４，…がそれぞれ挿通されている。これら摩擦プレート６３，６４は、正転用サポート軸４の軸方向に交互に配設されており、それぞれがスプライン６１ａ，６２ａの延長方向（正転用サポート軸４の軸方向）に移動自在となっている。また、アウタケーシング６１における正転減速用ギヤ４５側には摩擦プレート６３，６４を抜け止めするためのストッパ６６が配設されている。
【００６２】また、このクラッチ機構６は、各摩擦プレート６３，６４同士の締結状態と解放状態とを切り換えるためのピストン６５を備えている。このピストン６５は、正転用サポート軸４に摺動自在に支持されており、その外周縁部分に摩擦プレート６３，６４に対面する押圧部６５ａを備えている。ピストン６５の背面には図示しない油圧ポンプから供給される油圧が作用可能となっている。正転用サポート軸４の内部には、このピストン６５の背面に油圧を作用させるための給油孔４６が形成されている。また、ピストン６５は、正転用サポート軸４に嵌め込まれたスプリング受け６７との間に装着されたリリーススプリング６８の付勢力を受けている。この付勢力は、ピストン６５を摩擦プレート６３，６４から離す方向（図３における右方向）に作用している。
【００６３】このため、ピストン６５の背面に油圧が作用した場合には、このピストン６５が前進して、リリーススプリング６８の付勢力に抗して摩擦プレート６３，６４をストッパ６６側に押し付ける。これにより、摩擦プレート６３，６４同士が締結する。その結果、正転用サポート軸４の回転力がクラッチ機構６を介して正転減速用ギヤ４５に伝達される。つまり、正転用サポート軸４と正転減速用ギヤ４５とが一体的に回転する。一方、ピストン６５の背面への油圧の作用が解除された場合には、リリーススプリング６８の付勢力により、ピストン６５が後退して、摩擦プレート６３，６４同士が離隔する。その結果、正転用サポート軸４の回転力は正転減速用ギヤ４５に伝達されない。
【００６４】このようなクラッチ機構６は逆転用サポート軸５と逆転減速用ギヤ５２との間にも配設されている。このため、正転用サポート軸４と正転減速用ギヤ４５との間のクラッチ機構６のみを締結することで、正転用サポート軸４の回転力が正転減速用ギヤ４５を介して出力ギヤ３３に伝達される。その結果、エンジン出力軸の回転が減速されてプロペラ軸に伝達され、このプロペラ軸が正転して船舶が前進する。この際、逆転減速用ギヤ５２は、出力ギヤ３３からの回転力を受けるため、逆転用サポート軸５とは反対方向に回転することになる。
【００６５】一方、逆転用サポート軸５と逆転減速用ギヤ５２との間のクラッチ機構のみを締結することで、逆転用サポート軸５の回転力が逆転減速用ギヤ５２を介して出力ギヤ３３に伝達される。その結果、エンジン出力軸の回転が減速逆転されてプロペラ軸に伝達され、このプロペラ軸が逆転して船舶が後退する。この際、正転減速用ギヤ４５は、出力ギヤ３３からの回転力を受けるため、正転用サポート軸４とは反対方向に回転することになる。
【００６６】上記正転減速用ギヤ４５の軸受孔４５Ａの内面と正転用サポート軸４の外面との間には、正転用サポート軸４に対する正転減速用ギヤ４５の相対回転を許容しながら軸受けするための軸受メタル７が介在されている（この軸受メタル７の組付け構造については後述する）。正転用サポート軸４には、給油路４７が形成されており、この給油路４７から供給された潤滑油が軸受メタル７と正転用サポート軸４との間に給油されたり、円錐ころ軸受４２やクラッチ機構６に給油されるようになっている。
【００６７】同様に、上記逆転減速用ギヤ５２の軸受孔の内面と逆転用サポート軸５の外面との間にも、逆転用サポート軸５に対する逆転減速用ギヤ５２の相対回転を許容しながら軸受けするための図示しない軸受メタルが介在されている。また、逆転用サポート軸５にも上記と同様の給油路（図示省略）が形成されて、各所への給油潤滑が行えるようになっている。
【００６８】−軸受メタル７の組付け構造の説明−次に、本減速逆転機１の特徴とする構成である軸受メタル７の組付け構造について説明する。ここでは、正転減速用ギヤ４５の軸受孔４５Ａの内面と正転用サポート軸４の外面との間に介在された軸受メタル７の組付け構造について説明するが、逆転減速用ギヤ５２の軸受孔の内面と逆転用サポート軸５の外面との間に介在された軸受メタルの組付け構造として採用することも可能である。
【００６９】以下に述べる組付け構造は以下の３タイプに分類される。
（Ａ）軸受メタル７を正転減速用ギヤ４５及び正転用サポート軸４の何れにも固定させないタイプ（Ｂ）軸受メタル７を正転減速用ギヤ４５に固定させるタイプ（Ｃ）軸受メタル７を正転用サポート軸４に固定させるタイプ以下、これら各タイプの実施形態に係る軸受メタル７の組付け動作について説明する。
【００７０】−（Ａ）軸受メタル７を正転減速用ギヤ４５及び正転用サポート軸４の何れにも固定させないタイプ−（第１実施形態）本形態は、軸受メタル７の外周面と正転減速用ギヤ４５の内周面との間を接着したり固着したりすることなく、且つ軸受メタル７の内周面と正転用サポート軸４の外周面との間も接着したり固着したりしないものである。
【００７１】具体的には、図４に示すように、軸受メタル７の内周面と正転用サポート軸４の外周面との間に僅かな隙間Ｓ１を設ける。また、軸受メタル７の外周面と正転減速用ギヤ４５の内周面との間にも僅かな隙間Ｓ２を設けるかまたはこの隙間を無くし、単に軸受メタル７の外周面と正転減速用ギヤ４５の内周面とが当接する状態にする。例えば、これら三者４，７，４５同士の間にそれぞれ隙間Ｓ１，Ｓ２を設ける場合、軸受メタル７の内径寸法を正転用サポート軸４の外径寸法よりも数μｍだけ大きく設定する。同様に、軸受メタル７の外径寸法を正転減速用ギヤ４５の内径寸法よりも数μｍだけ小さく設定する。これにより、これら三者４，７，４５同士の間にそれぞれ径方向に数μｍの隙間Ｓ１，Ｓ２が形成される。また、軸受メタル７の外周面と正転減速用ギヤ４５の内周面との間の隙間を無くす場合には、この軸受メタル７の外径寸法と正転減速用ギヤ４５の内径寸法とを一致させてそれぞれを形成しておく。
【００７２】＜効果＞この構成によれば、軸受メタル７が正転減速用ギヤ４５の軸受孔４５Ａに圧入されるものでは無いので、エンジン駆動力の伝達に伴って正転減速用ギヤ４５に捩れが生じたとしても軸受メタル７には殆ど捩れは生じない。このため、上述した軸受メタル７と正転減速用ギヤ４５との捩れ量の差及び捩れの戻り位置の差に起因する軸受メタル７の抜け出しが阻止されることになる。
【００７３】特に、クラッチ機構６を解放状態から締結状態に切り換えた時や、船舶の先進と後退とを切り換える際には正転減速用ギヤ４５の歯に掛かる負荷が一時的に急増するため、上記捩れ量も大きくなるが、このような状況にあっても、軸受メタル７には殆ど捩れが発生せず、軸受メタルの抜け止めを効果的に行うことができる。従って、軸受メタル７がスラストメタル４８に接触して焼き付いてしまうことを防止できる。その結果、減速逆転機１の耐久性及び信頼性の向上、寿命の延長化を図ることができる。また、近年の船舶用エンジンの高性能化や漁船法の改正に伴うエンジン出力の規制緩和等に対応すべく、正転減速用ギヤ４５の許容伝達トルクを向上できるため、船舶の大幅な高出力化を図ることもできる。更には、正転減速用ギヤ４５のボス部の肉厚を厚くすること無しに軸受メタル７の抜け出し現象を防止できるので、正転減速用ギヤ４５の小型軽量化を図ることができ、エンジンの燃料消費率の改善、推進機関全体の小型化、コストの削減を図ることができる。この正転減速用ギヤ４５の小型化に伴い、出力ギヤ３３を大径にすることなしに所定の減速比を得ることができ、これによっても推進機関全体の小型化を図ることができる。
【００７４】これら効果は、逆転減速用ギヤ５２に対して上記と同構成によって軸受メタルを組付ける場合にも同様に発揮させることができる。
【００７５】＜抜け止め構造＞本形態の場合、上記軸受メタル７と正転減速用ギヤ４５との捩れ量の差等に起因する軸受メタル７の抜け出しは生じないものの、軸受メタル７は、正転減速用ギヤ４５及び正転用サポート軸４の何れにも固定されていないので、振動などの影響によって軸受メタル７が正転減速用ギヤ４５から抜け出てしまう可能性がある。これを阻止するために、以下の抜け止め構造が採用されている。以下に、第１〜第３の抜け止め構造について説明する。本形態では何れの構造を採用してもよい。
【００７６】（I） 第１の抜け止め構造としては、図４に示すように、正転減速用ギヤ４５の一端（図中左端）の内面に、その全周囲に亘る突起４５ａを形成し、この突起４５ａに軸受メタル７の一端（図中左側端）を当接させることにより、軸受メタル７の図中左方向への抜け止めを行っている。つまり、軸受メタル７の長さ寸法を僅かに短くして、その端部（図中左側端部）を正転減速用ギヤ４５の左側端部よりも後退させておき、この後退により生じた空間に上記突起４５ａを形成する。
【００７７】一方、図中右側方向への抜け止め構造としては、正転減速用ギヤ４５の右側端近傍の内周面に周方向に延びる溝４５ｂを形成しておき、この溝４５ｂにリング状の止め輪４５ｃを嵌め込んでいる。この止め輪４５ｃに軸受メタル７の端部（図中右側端部）を当接させることにより軸受メタル７の抜け出しを強制的に阻止している。
【００７８】（II） 第２の抜け止め構造としては、図５に示すように、軸受メタル７の図中左方向への抜け止めを図るための構成として、上記第１の抜け止め構造で採用した止め輪を使用している。つまり、正転減速用ギヤ４５の図中左側端近傍の内周面に周方向に延びる溝４５ｄを形成しておき、この溝４５ｄにリング状の止め輪４５ｅを嵌め込んでいる。この止め輪４５ｅに軸受メタル７の端部（図中左側端部）を当接させることにより軸受メタル７の抜け出しを強制的に阻止している。
【００７９】（III） 第３の抜け止め構造としては、図６に示すように、軸受メタル７の一部を伝動ギヤ４５に係止するものである。つまり、伝動ギヤ４５の一部分（図６における右端部分）に半径方向に延びる貫通孔４５ｆを形成しておく一方、軸受メタル７の一部分（図６における右端部分）に、この貫通孔４５ｆに嵌り込む突部７２を一体形成する。この突部７２を貫通孔４５ｆに嵌め込んで軸受メタル７と伝動ギヤ４５とを一体的に係合している。これによっても、軸受メタル７の抜け出しを強制的に阻止することができる。
【００８０】＜潤滑構造＞次に、本タイプの軸受メタル７の組み付け構造において、軸受メタル７の外周面と正転減速用ギヤ４５の内周面との間の潤滑油による潤滑構造について説明する。
【００８１】（Ｉ） 第１の潤滑構造としては、図７に示すように、軸受メタル７の一部分に半径方向に延びる貫通孔７３を形成している。この構成によれば、正転用サポート軸４に形成された給油路４７から供給された潤滑油の一部が、この貫通孔７３を経て正転減速用ギヤ４５の内周面と軸受メタル７の外周面との間に供給され、この両者４５，７間の潤滑を行う。これにより、正転減速用ギヤ４５と軸受メタル７との相対的な回転による両者の摩耗を抑制することができる。
【００８２】（II） 第２の潤滑構造としては、上記第１の潤滑構造に加えて、図８に示すように、軸受メタル７の外周面に溝７４や円形の複数の窪み７５，７５，…といった複数の凹部を設けている。図８（ａ）は軸受メタル７の斜視図、図８（ｂ）は図８（ａ）のｂ−ｂ線に沿った断面図、図８（ｃ）は図８（ａ）のｃ−ｃ線に沿った断面図である。
【００８３】この構成によれば、溝７４や窪み７５の中に潤滑油を保持することができ、正転減速用ギヤ４５の内周面と軸受メタル７の外周面との間に常に潤滑油を存在させることができて、これら両者の摩耗の抑制を確実に行うことができる。
【００８４】尚、これら第１及び第２の潤滑構造は、それぞれ上記第１〜第３の各抜け止め構造の何れに対しても採用可能である。
【００８５】（第２実施形態）本形態は、上述した第１実施形態と同様に、軸受メタル７の外周面と正転減速用ギヤ４５の内周面との間を接着したり固着したりすることなく、且つ軸受メタル７の内周面と正転用サポート軸４の外周面との間も接着したり固着したりしないものである。
【００８６】具体的には、図９に示すように、正転減速用ギヤ４５の内周部に焼結材で成るスリーブ材４５ｇを設けている。以下、このスリーブ材４５ｇの一例について述べる。
【００８７】このスリーブ材４５ｇは例えば燒結含油金属で形成されている。つまり、金属粉を主成分とする多孔質焼結体に含油されて成る金属体により構成されている。このスリーブ材４５ｇの外径寸法は、正転減速用ギヤ４５の内径寸法に等しいかまたは僅かに大きく設定されており、このスリーブ材４５ｇが正転減速用ギヤ４５の内部に圧入されるか、または正転減速用ギヤ４５の軸受孔４５Ａ内面に一体的に焼結されることで、この両者４５ｇ，４５が一体化されている。
【００８８】また、このスリーブ材４５ｇの内径寸法は軸受メタル７の外径寸法に一致するかまたはそれよりも僅かに大きく設定されている。更に、このスリーブ材４５ｇの内周面には、その長手方向（軸心方向）に延びる溝４５ｈ，４５ｈ，…が周方向に亘る複数箇所に形成されている。これにより、図１０に示すように、正転減速用ギヤ４５に軸受メタル７が一体的に組付けられた状態では、スリーブ材４５ｇの内周面と軸受メタル７の外周面との間には潤滑油を存在させるための空間Ｓ３が形成されることになる。尚、図１０に示すものは、上述した各抜け止め構造のうち第１の抜け止め構造を採用した場合を示しているが、その他の抜け止め構造を採用することも可能である。
【００８９】本形態の構成によれば、上述した潤滑構造と同様に、正転用サポート軸４に形成された給油路４７から供給された潤滑油の一部が、スリーブ材４５ｇの内周面と軸受メタル７の外周面との間に供給され、この両者４５Ａ，７間の潤滑を行う。これにより、正転減速用ギヤ４５と軸受メタル７との相対的な回転による両者の摩耗を抑制することができる。尚、給油路４７からの潤滑油をスリーブ材４５ｇの内周面と軸受メタル７の外周面との間に供給するための構成としては上述した第１の潤滑構造などが採用される。
【００９０】−（Ｂ）軸受メタル７を正転減速用ギヤ４５に固定させるタイプ−次に、上記タイプ（Ｂ）、つまり、軸受メタル７を正転減速用ギヤ４５に固定させるタイプの各実施形態について説明する。
【００９１】（第３実施形態）本形態は、軸受メタル７の外周面と正転減速用ギヤ４５の内周面との間を摩擦圧接によって一体的に溶着したものである。
【００９２】以下、この摩擦圧接を行うための圧接機８及び摩擦圧接動作について説明する。図１１に示すように、圧接機８は、ベース８１及び圧入具８２を備えている。この圧入具８２には、その軸心回りに回転させるためのモータ８３が取り付けられている。更に、この圧入具８２には、図示しない拡径機構が備えられている。この拡径機構は圧入具８２の外径を僅かに拡径するものであって、図１１に示すように、圧入具８２に軸受メタル７を装着した状態で拡径機構を作動させれば、軸受メタル７の外径を拡径させるための付勢力が得られるようになっている。具体的には、圧入具８２を周方向で複数に分割し、この分割した個々を油圧シリンダ等によって外方へ押圧して拡径する構成等が採用される。尚、本形態の場合、軸受メタル７の外径寸法は、正転減速用ギヤ４５の軸受孔４５Ａの内径寸法に一致させるか、またはそれよりも僅かに小さく設定されている。
【００９３】この圧接機８を使用した圧接動作としては、先ず、図１１に示すように、クラッチ機構６のインナケーシング６２が一体的に組付けられた正転減速用ギヤ４５を圧接機８のベース８１上に固定すると共に、軸受メタル７を圧接機８の圧入具８２に装着する。この状態でモータ８３を駆動して圧入具８２を軸受メタル７と共に回転させると共に、この圧入具８２を下降させて（図１１の矢印参照）、図１２に示すように、軸受メタル７を正転減速用ギヤ４５の軸受孔４５Ａに嵌入する。その後、圧入具８２の回転を維持したまま拡径機構を作動させる。これにより、軸受メタル７の外径が僅かに拡径し、この軸受メタル７の外周面が正転減速用ギヤ４５の軸受孔４５Ａの内周面に押し付けられ、この両者間で発生する摩擦熱によって一体的に溶着される。このようにして圧接動作が行われた後に、軸受メタル７及び正転減速用ギヤ４５を圧接機８から取り出す。これにより、摩擦圧接により一体化された軸受メタル７及び正転減速用ギヤ４５が得られる。
【００９４】尚、本動作の場合、正転減速用ギヤ４５が軸受メタル７と共に回転しないように、この正転減速用ギヤ４５を回り止めするための手段が必要である。
【００９５】また、本実施形態では、圧入具８２を回転させると共に、この圧入具８２に拡径機構を備えさせるようにした。この構成に限らず、ベース８１を回転させるようにしてもよい。また、圧入具８２とベース８１とを互いに反対方向に回転させるようにしてもよい。更には、ベース８１に、正転減速用ギヤ４５の軸受孔４５Ａの内径を縮径させるための縮径機構を備えさせ、軸受メタル７を正転減速用ギヤ４５の軸受孔４５Ａに嵌入した後、軸受メタル７と正転減速用ギヤ４５との相対的な回転を維持したまま縮径機構を作動させて、正転減速用ギヤ４５の軸受孔４５Ａの内周面を軸受メタル７の外周面に押し付けて圧接するようにしてもよい。
【００９６】（第４実施形態）本形態は、軸受メタル７の外周面と正転減速用ギヤ４５の内周面との間を溶接によって一体化したものである。
【００９７】具体的には、軸受メタル７の外周面と正転減速用ギヤ４５の内周面との間をビーム溶接により一体化している。つまり、図１３（正転減速用ギヤ４５とインナケーシング６２との接続部分周辺の断面図）において斜線を付した領域Ｃを電子ビーム溶接することによって軸受メタル７と正転減速用ギヤ４５とを一体化している。また、この電子ビーム溶接を行う領域は軸受メタル７の長手方向の両側端部分のみでよく、軸受メタル７の長手方向の全体を溶接しなくても十分な溶接強度を得ることが可能である。
【００９８】また、他の例として、軸受メタル７の外周面と正転減速用ギヤ４５の内周面との間をスポット溶接により一体化することも可能である。この場合、図１４に示すように、軸受メタル７を正転減速用ギヤ４５の軸受孔４５Ａに挿入した状態で、この軸受孔４５Ａの内側からスポット溶接を行う。図１４では、このスポット溶接の方向を矢印で示している。
【００９９】上記第３及び第４の実施形態では、摩擦圧接や溶接によって軸受メタル７と正転減速用ギヤ４５とを一体化しているため、軸受メタル７が正転減速用ギヤ４５から抜け出ることが確実に阻止され、これによって上述した第１実施形態の場合と同様の効果を奏することができる。
【０１００】−（Ｃ）軸受メタル７を正転用サポート軸４に固定させるタイプ−次に、上記タイプ（Ｃ）、つまり、軸受メタル７を正転用サポート軸４に固定させるタイプの実施形態について説明する。
【０１０１】（第５実施形態）本タイプを実現するための手法としては、軸受メタル７を正転用サポート軸４に、圧入、接着、溶接、圧接等の手段が用いられる。つまり、軸受メタル７の内径を正転用サポート軸４の外径よりも僅かに小さく設定しておいて、焼き嵌め等の手段により、この軸受メタル７の内部に正転用サポート軸４を圧入したり、この両者間に接着剤を塗布して一体的に接着したり、また、上述したような電子ビーム溶接やスポット溶接または摩擦圧接等によって軸受メタル７と正転用サポート軸４とを一体化するものである。
【０１０２】また、上記の手法に代えて、軸受メタル７を焼結材により構成して、正転用サポート軸４の外周部分に焼結させて一体化させる構成を採用してもよい。
【０１０３】本形態では、正転減速用ギヤ４５に捩れが生じ、この捩れ量と軸受メタル７の捩れ量とに差が発生した場合であっても、軸受メタル７は正転用サポート軸４に一体的に固定されているため、正転減速用ギヤ４５と正転用サポート軸４との相対位置が変化しない限り、軸受メタル７が正転減速用ギヤ４５から抜け出ることはない。従って、本形態においても上述した第１実施形態の場合と同様の効果を奏することができる。
【０１０４】−その他の実施形態−上述した実施形態では、船舶用推進機関に搭載された減速逆転機に本発明を適用した場合について説明した。本発明は、これに限らず、自動車用等のその他の機関に対しても適用することが可能である。
【０１０５】また、上述した実施形態の減速逆転機１では、正転減速用ギヤ４５を回転自在に支持する軸体として、エンジン駆動力が伝達されている正転用サポート軸４を採用した。つまり、正転用サポート軸４に正転減速用ギヤ４５を支持する機能を付加していた。この正転減速用ギヤ４５を支持する軸体としては、これに限らず、正転用サポート軸４とは個別の回転不能の軸体を採用してもよい。
【０１０６】更に、正転減速用ギヤ４５、軸受メタル７及び正転用サポート軸４の形状は上述したものに限らない。
【０１０７】
【発明の効果】以上のように、本発明によれば、以下のような効果が発揮される。
【０１０８】軸受メタルを介して軸体に対し相対回転自在に外嵌された伝動ギヤを有するクラッチ機構付き減速機に対し、請求項１記載の発明では、軸受メタルを軸体及び伝動ギヤの何れにも固定させないようにし、請求項６記載の発明では、軸受メタルと伝動ギヤとを摩擦圧接により一体的に溶着し、請求項１２記載の発明では、軸受メタルと伝動ギヤとを溶接により一体化し、請求項１５記載の発明では、軸受メタルを軸体に一体的に固定している。これら何れの発明においても、伝動ギヤに掛かる負荷によって、この伝動ギヤに捩れが生じても、軸受メタルの抜け出し現象を回避することができる。特に、クラッチ機構を解放状態から締結状態に切り換えた時にあっては伝動ギヤの歯に掛かる負荷が一時的に急増するため、上記捩れ量も大きくなり、軸受メタルの抜け出し現象は顕著に起こりやすい状態になるが、このような状況にあっても、軸受メタルの抜け止めを効果的に行うことができる。従って、軸受メタルがスラスト軸受に接触して焼き付いたり、伝動ギヤとの間の摩擦抵抗によって磨耗が発生するといったことを防止することができる。その結果、減速逆転機の耐久性及び信頼性の向上、寿命の延長化を図ることができる。更には、伝動ギヤのボス部の肉厚を厚くすること無しに軸受メタルの抜け出し現象を防止できるので、伝動ギヤの小型軽量化を図ることができ、エンジンの燃料消費率の改善、推進機関全体の小型化、コストの削減を図ることができる。この伝動ギヤの小型化に伴い、この伝動ギヤに噛み合う出力ギヤを大径にすることなしに所定の減速比を得ることができ、これによっても推進機関全体の小型化を図ることができる。また、請求項７及び請求項１３記載の発明に係る軸受メタルの組付け方法によって組み付けられた軸受メタルを備えたクラッチ機構付き減速機においても同様の効果を奏することができる。
【０１０９】特に、上記請求項１記載の発明において、軸受メタルが軸方向へ移動して伝動ギヤから抜け出ることを阻止するための移動阻止手段を設けた場合には、軸受メタルの抜け出し現象が確実に回避され、軸受メタルによる軸受け性能が安定的に維持されて、減速逆転機の耐久性及び信頼性の更なる向上を図ることができる。
【０１１０】また、請求項４及び請求項５記載の発明では、軸受メタルと伝動ギヤとの間の潤滑性を考慮に確保することができ、これら両者の相対的な移動による摩耗を抑制することができ、両部材の長寿命化に伴って減速逆転機の寿命の更なる延長化を図ることができる。
【０１１１】また、請求項８記載の発明では、上記請求項７記載の発明において、伝動ギヤの軸受孔に軸受メタルを組付ける際、これら両者のうち一方のみを回転させるようにしている。このため、摩擦圧接するための回転力を得るための駆動源を伝動ギヤ側及び軸受メタル側のうち一方のみに設ければよく、摩擦圧接のための装置の構成を簡素化でき、圧接により軸受メタルを伝動ギヤに一体化させる手法の実用性を向上できる。
【０１１２】更に、請求項９記載の発明では、摩擦圧接する際、伝動ギヤの軸受孔に軸受メタルを挿入した後、この両者の相対的な回転を維持したままで軸受メタルを拡径させるかまたは伝動ギヤの軸受孔を縮径させている。このため、効率良く摩擦圧接を行うことができ、作業時間の短縮化及び十分な圧接強度の確保を図ることができる。
【０１１３】加えて請求項１０記載の発明では、伝動ギヤの内周部位に焼結材料で成るスリーブ材を設けている。このため、軸受メタルの外周面の摩耗を抑制することができ、その長寿命化を図ることができる。
【０１１４】この請求項１０記載の発明において、スリーブ材の内周面に潤滑油を保持するための溝を設けた場合には、軸受メタルの外周面とスリーブ材との間の摺動抵抗をよりいっそう低減することができ、これら両部材の長寿命化に伴って減速逆転機の寿命の更なる延長化を図ることができる。
【０１１５】請求項１７記載の発明では、クラッチ機構付き減速機を、船舶の推進機関に搭載したものとしている。このため、船舶用推進機関の信頼性の向上が図れ、海上での機関故障等の発生を回避し、信頼性の高い船舶を提供することができる。また、近年の船舶用エンジンの高性能化や漁船法の改正に伴うエンジン出力の規制緩和等に対応すべく、伝動ギヤの許容伝達トルクを向上できるため、船舶の大幅な高出力化を図ることが可能になる。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００００６７８１
【氏名又は名称】ヤンマーディーゼル株式会社
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| 【出願日】 |
平成１２年２月１日（２０００．２．１） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１０００７５５０２
【弁理士】
【氏名又は名称】倉内 義朗
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| 【公開番号】 |
特開２００１−２１４９４１（Ｐ２００１−２１４９４１Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１３年８月１０日（２００１．８．１０） |
| 【出願番号】 |
特願２０００−２３８９８（Ｐ２０００−２３８９８） |
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