CN1775624A - 具有变速机构的舷外驱动器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种舷外驱动器，其包括具有输出轴的原动机。驱动轴与输出轴耦合。推进设备与驱动轴耦合。原动机旋转输出轴以通过驱动轴驱动推进设备。变速机构定位在输出轴和驱动轴之间。变速机构改变输出轴传递到驱动轴的转速。

Description

具有变速机构的舷外驱动器

技术领域

本发明一般地涉及具有变速机构的舷外驱动器，更具体而言，涉及这样的舷外驱动器，其具有用于传递不同于原动机输出速度的转速的变速机构。

背景技术

舷外驱动器与相关船舶耦合以推动船舶前进或后退。舷外马达是这种舷外驱动器的通常的一种。

通常，舷外马达包括驱动单元和安装单元。安装单元可以固定到艄板用于将驱动单元安装在相关船舶上。驱动单元包括在其顶部作为原动机的发动机。发动机包括作为发动机输出轴的基本竖直延伸的曲轴。驱动轴与曲轴耦合并从曲轴向下延伸。推进轴与驱动轴耦合并基本垂直于驱动轴延伸。通常，螺旋桨与驱动轴耦合。一般地，壳体容纳驱动轴和螺旋桨轴。

曲轴在发动机中旋转。曲轴的旋转通过驱动轴和螺旋桨轴传递到螺旋桨。于是螺旋桨旋转以产生用于推进船舶的推力。

一些舷外马达包括将曲轴的转速改变为不同的速度并将已改变的速度传递到推进轴的变速机构。

例如，日本专利No.2785200公开了一种具有行星齿轮传动机构作为变速机构的舷外马达。此舷外马达的驱动轴被分为上部和下部。行星齿轮传动机构插入驱动轴的上部和下部之间。这样，封装驱动轴的壳体的至少中部需要具有更大的容积来也将行星齿轮传动机构封装。即，壳体可能至少在此部分更大并可能损害舷外马达的外观。另一方面，例如，如果整个壳体从外观的角度来说需要这么大的尺寸，那么淹没在水下的低于中部的一部分也可能较大，并可能在船舶向前或向后移动时承受来自水体的较大阻力。

发明内容

因此存在对例如可以包括变速机构而不使壳体较大的舷外马达之类的舷外驱动器的需求。

为满足此需求，根据本发明的一个方面，舷外马达包括具有输出轴的原动机。驱动轴与输出轴耦合。推进设备与驱动轴耦合。原动机旋转输出轴以通过驱动轴来驱动推进设备。变速机构定位在输出轴和驱动轴之间。变速机构改变输出轴传递到驱动轴的转速。

根据本发明的另一个方面，舷外马达包括具有曲轴的发动机。壳体布置在发动机之下。驱动轴延伸穿过壳体。设置用于将驱动轴与曲轴耦合的耦合装置。耦合装置以低于曲轴转速的速度驱动驱动轴。

附图说明

现在参考意图图示而非限制本发明的优选实施例的附图描述本发明的这些和其他特征、方面和优点。附图包括15幅图，其中：

图1是根据本发明第一实施例的特定特征、方面和优点构造的舷外马达的正视图，以截面示出了相关船舶的艄板，并以虚线示出了搬运把手(carrying handle)和转向构件；

图2是拆下整流罩的图1的舷外马达的侧视图；

图3是具有搬运把手的舷外马达的立体图；

图4是分离了搬运把手的舷外马达的立体图；

图5是具有手杆的舷外马达的立体图；

图6是分离了手杆的舷外马达的立体图；

图7是变速机构(行星齿轮传动机构)的示意性侧剖视图；

图8是变速机构的俯视图，该机构除了行星轮架外以虚线示出；

图9是根据本发明第二实施例的特定特征、方面和优点构造的另一个舷外马达，以虚线示出相关船舶；

图10是图9的舷外马达的局部侧剖视图，示出了其上部，且以虚线示出安装单元；

图11是图9的舷外马达的局部侧剖视图，示出了其下部；

图12是图9的舷外马达的局部侧剖视图，示出了其具有行星齿轮传动机构和制动器设备的部分；

图13是图12的行星齿轮传动机构和制动器设备的俯视图；

图14是根据本发明第三实施例的特定特征、方面和优点构造的另一个修改方案的舷外马达的局部侧剖视图，示出了其具有另一种行星齿轮传动机构和另一种制动器设备的部分；且

图15是图14的行星齿轮传动机构和制动器设备的俯视图。

具体实施方式

参考图1和图2，以下将描述作为本发明优选实施例的舷外马达30的总体结构。舷外马达30仅示例一种舷外驱动器。本发明可以应用到其他舷外驱动器，无论该驱动器是否称作舷外马达。

舷外马达30优选地具有安装单元32和驱动单元34。

安装单元32将驱动单元34支撑在相关船舶38的艄板36上，并将属于驱动单元34的例如螺旋桨40之类的船舶推进设备放置在船舶38相对于水体表面静止时的淹没位置中。驱动单元34可以相对于船舶38向上倾斜(升高)和向下倾斜(下降)。

如在整个说明书中使用的，除非另外指示或从所使用的上下文中显而易见的，术语“向前”和“前”指在或朝向安装单元32所在的一侧。而且，术语“后”、“向后”指在或朝向前侧的相反侧。

同样，如在此说明书中使用的，术语“水平地”指在船舶38相对于水面大体静止且驱动单元34未倾斜并基本放置为图1和图2所示的位置时，所涉及部分、构件或部件基本平行于水面延伸。术语“竖直地”指部分、构件或部件基本垂直于水平延伸的那些。

安装单元32优选地包括夹紧支架44、旋转支架46和倾斜销48。船舶38的艄板36具有基本水平且向后延伸的部分。夹紧支架44可拆卸地固定到艄板36的此部分。旋转支架46通过倾斜销48与夹紧支架44耦合，以绕基本水平延伸的倾斜销48的轴线枢转运动。旋转支架46承载驱动单元34，以绕基本竖直延伸的转向轴50的轴线枢转运动。驱动单元34具有转向轴50。

更具体地，在图示实施例中，夹紧支架44通过一对螺栓52固定到艄板36。夹紧支架44优选地具有横向间隔开并向上延伸的一对部分54。倾斜销48延伸穿过两个间隔部分54并固定到这些部分。旋转支架46的前端放置在夹紧支架44的间隔部分54之间。旋转支架的其余部分向后延伸超过倾斜销48的位置以支撑转向轴50。

转向轴50优选地具有圆筒形。图示旋转支架46具有一个或多个轴承以轴颈支承转向轴50。将在以下更详细描述的驱动轴56延伸穿过转向轴50。

驱动单元34优选地包括原动机。在图示实施例中，原动机是内燃机60。例如电动机之类的其他原动机可以代替发动机60。

驱动单元34还包括上壳体62、下壳体64、变速单元66和螺旋桨40。发动机60布置在驱动单元40的顶部。上壳体62从转向轴50悬垂以向下延伸。上壳体62的顶端优选地与转向轴50的底端耦合。下壳体64从上壳体62悬垂以进一步向下延伸。下壳体64的顶端优选地与上壳体62的底端耦合。

变速单元66具有变速机构74(见图7和图8)和封装变速机构74的外壳76。外壳76固定到转向轴50的顶端。图示实施例中的变速机构74是行星齿轮传动机构。变速机构74改变发动机60的输出速度并将已改变的速度输出到下一个部件，即此实施例中的驱动轴56。图示变速机构74将发动机60的输出速度减小到较低速度。以下将参考图7和图8更详细描述变速机构74。

图示实施例中的发动机60是空气冷却的四冲程发动机并安装在变速单元66的外壳76上。发动机60具有基本竖直延伸的曲轴78(见图7)。发动机60优选地被整流罩80围绕(见图3-6)。不过，图示整流罩80未完全覆盖发动机60。即，发动机60的后底部曝露在整流罩80之外。

如图2所示，发动机60优选地具有向后延伸并定位在变速单元66上方的排气管82以将废气排放到大气。优选地，排气管82延伸越过整流罩80以在其外部位置处开口。因为发动机60几乎被整流罩80包围，所以优选地为发动机60设置强制空气冷却设备(未示出)来将空气引到整流罩80的内腔中。空气冷却设备优选地包括风扇和护罩。

图示上壳体62形成有由铝合金制成的管道。上壳体62在水平面上的横截面优选地是具有在从前到后方向上延伸的主轴的椭圆形。驱动轴56延伸穿过上壳体62。上壳体62在水平面上的横截面面积可以是足够小的，因为只需要允许驱动轴56延伸穿过其的空间。这是由于上壳体62不需要包括这样的冷却水通路，从水体取回的冷却水通过该通路流动到发动机。此外，如上所述排气管82不穿过上壳体62。这样，上壳体62可以成形为尽可能地细。

此实施例中的上壳体62具有在每个水平面中固定的横截面面积。换言之，上壳体62具有从顶到底相同的构造。因此，可以应用拉制来生产上壳体。拉制是适于大规模生产的方式。这样可以降低上壳体62的生产成本。

在图示实施例中，驱动轴56的顶端固定到转向轴50或变速单元66的外壳76来经由轴承旋转。而且驱动轴56的底端固定到下壳体64以经由另一个轴承旋转。

下壳体64也具有细的形状以从上壳体62连续地延伸并向后转弯以接合螺旋桨40。优选地通过铸造来生产下壳体64。

图示螺旋桨40具有两个桨叶40a。每个桨叶40a大于通常使用的桨叶，从而以相对低的速度产生更大的推力。即，螺旋桨40比通常应用的螺旋桨具有更大的外径和更小的桨毂(boss)直径。即，该螺旋桨40的桨叶纵横比大于用于舷外马达的传统螺旋桨。

驱动轴56的顶部通过变速机构74与曲轴78的底端耦合。以下将描述耦合构造。这样驱动轴56可以与曲轴78一起旋转。不过，驱动轴56的转速由变速机构74改变以不同于曲轴78的转速。

如图2所示，螺旋桨轴86优选地垂直于下壳体64内的驱动轴56延伸。螺旋桨轴86固定到下壳体64以经由轴承旋转。螺旋桨40与螺旋桨轴86的后端耦合。驱动轴56的底端具有锥齿轮88，而螺旋桨轴86的前端具有另一个锥齿轮90。两个锥齿轮88、90彼此啮合。这样螺旋桨86可以与驱动轴56一起旋转以产生推力。此外，因为下壳体64将锥齿轮88、90包含在其中，所以下壳体64用作齿轮箱。

在图示实施例中，因为锥齿轮88、90具有相同的齿数，所以螺旋桨轴86的转速总是等于驱动轴56的转速。可选地，锥齿轮88、90可以具有彼此不同的齿数。例如，如果锥齿轮90具有比锥齿轮88更大的齿数，则螺旋桨轴86以比驱动轴56低的速度旋转。

图示实施例中的驱动单元34可以被转向。即，转向轴50可以绕其轴线相对于旋转支架46枢轴转动。当如图1和图2所示放置驱动单元34时，螺旋桨40定位在下壳体64的正后方。这样相关船舶38可以向前移动。当驱动单元34从图1和图2的位置向右或向左转向某个角度时，船舶38可以分别向右或向左转弯。当驱动单元34从图1和图2所示位置转动180度以使螺旋桨40位于下壳体64的前方时，船舶38可以向后移动。

参考图2-4，为了使驱动单元34转向，在此实施例中使用了搬运把手(carrying handle)96。搬运拉手96优选地构造为U形。搬运把手96在两端处具有安装轴98。各个安装轴98固定到驱动单元34的刚性部分(例如变速单元66的外壳76或发动机60)的两侧，用于绕横向延伸的轴线枢转运动。主要地，如图1和图3所示，搬运把手96向上延伸以用于搬运舷外马达30。当搬运把手96基本水平地延伸时，其可以用作转向构件。就是说，当船舶38向前移动且搬运把手96相对于螺旋桨40相反地延伸时，因为搬运把手被向前导向，所以驾驶员可以使用搬运把手96使驱动单元34转向。另一方面，如图3所示，当船舶38向后移动且搬运把手96在与螺旋桨40相同侧上延伸时，因为搬运把手还被向前导向，所以驾驶员也可以使用搬运把手96使驱动单元34转向。

参考图5和图6，在一个可选方案中，形成有棒102的转向手杆100可以代替搬运把手96或附加到搬运把手96。转向手杆100固定到变速单元66的外壳76在左手侧上的侧端部，用于进行类似于搬运把手96的枢转运动。转向手杆100在其一端处具有安装轴104。安装轴104固定到驱动单元34的刚性部分(例如变速单元66的外壳76或发动机60)一侧，用于枢转运动。转向手杆100在其另一端处还具有手柄106使得驾驶员可以握住转向手杆100。当船舶38向前移动时，转向手杆100在与螺旋桨40相反的方向上延伸。但是，转向手杆100可以枢轴转动以在船舶38向后移动时在向前导向的螺旋桨40的相同侧上延伸，使得舷外马达30的驾驶员也可以在此条件下使驱动单元34转向。

在另一个可选方案中，可以设置如图2所示的可拆卸的转向构件108。图示转向构件108可拆卸地固定到变速单元66的外壳76的前端。

以下将参考图7和图8更详细描述变速机构74。

图示实施例中的变速机构74是如上提及的行星齿轮传动机构。行星齿轮传动机构包括太阳轮114、齿圈116、多个行星齿轮118、以及行星轮架120。

虽然太阳轮114可以与曲轴78分离地制成并固定到其底端，但是图示太阳轮114是与曲轴78在其底端处整体形成的。太阳轮114具有沿着其外周表面延伸的齿。

齿圈116与太阳轮114共轴地定位并布置在与太阳轮114相同的水平面中。齿圈116固定到外壳76的内表面。齿圈116具有沿着其内周表面延伸的齿。

在图示实施例中，三个行星齿轮118插入在太阳轮114和齿圈116之间。各个行星齿轮118与相邻的齿轮118等间距地间隔开。即，相邻的行星齿轮118彼此间隔120度。每个行星齿轮118具有沿着其外周表面延伸的齿。这样，每个行星齿轮118与太阳轮114和齿圈116两者都啮合。

行星轮架120支撑行星齿轮118来旋转，并将全部行星齿轮118彼此连接使得各个行星齿轮118绕太阳轮114转动。更具体地，在图示实施例中，行星轮架120的中心部分固定到驱动轴56的顶端使得在行星齿轮118绕太阳轮114转动时行星轮架120与驱动轴56一起旋转。行星轮架120具有从中心部分延伸到各个行星齿轮118并还将相邻的行星齿轮118彼此连接的臂部分120a。各个臂部分120a的每个端部具有向上延伸的轴。每个轴部分支撑各个行星齿轮118来绕该轴部分的轴线旋转。

由于如上讨论的构造，行星齿轮传动机构(即变速机构74)减小了太阳轮114的转速并通过行星轮架120输出已减小的速度。换言之，变速机构74减小了曲轴78的转速使得驱动轴56以已减小的速度旋转。图示实施例中的变速机构74以这样的方式构造，使得行星轮架120的转速(即驱动轴56的转速)是太阳轮的转速(即曲轴78的转速)的1/5。

此外，此行星齿轮传动机构中使用的全部齿轮114、116、118都是直齿轮。这有利于在保持耐久性的同时具有较大的减速比。

如上所讨论的，图示实施例中的变速单元66定位在曲轴78和驱动轴56之间。即，变速单元66布置在上壳体62之上且在发动机60之下。这样，变速单元66不会使得上壳体62较大。换言之，上壳体62可以保持较细。因此，下壳体64不需要更大并且不会增加当船舶38移动时受水体影响的阻力。此外，因为曲轴78的转速减小到低速并通过驱动轴56传递到螺旋桨轴86，所以螺旋桨40可以以低速旋转，这对产生推力是有效的。

在图示实施例中，由变速机构74减小曲轴78的转速。这样，锥齿轮88、90不需要减小驱动轴56的转速。因此锥齿轮90不需要比较大。这样下壳体64可以保持其紧凑的尺寸并可以有助于减小在运行条件下受水体影响的阻力。

如上所提及的，图示变速机构74的减速比是1/5。即，相当大地减小了曲轴78的转速。这意味着驱动轴56以相对慢速旋转且锥齿轮88、90的输入转矩比通常的要大。这样，在各个齿表面处的承载(或接触压力)可能较大。但是，在图示实施例中，锥齿轮88、90构造为使得驱动轴56和螺旋桨轴86可以以相同速度旋转。结果，可以最小化各个齿表面之间的相对滑移量。这样PV值(承载和滑移速度)可以是较大的。因此，锥齿轮88、90可以具有比用于传统舷外马达的那些具有更好的耐久性。

此外，在保持如上讨论的优点同时，允许螺旋桨轴的锥齿轮90制造得比驱动轴56的锥齿轮88稍大。锥齿轮88和稍大的锥齿轮90的组合可以进一步地稍稍减小驱动轴56的转速。

如果在锥齿轮88、90处进行大的转速减小，那么这些齿轮88、90在其每个齿处需要根切部分。但是，因为此实施例中在齿轮88、90处不进行这样大的转速减小，所以不需要根切部分。这样，可以应用引入所谓钢结构液化(liquefaction)的锻造方法。由此锻造方法生产的锥齿轮88、90可以具有这样的强度，其可以通过输入转矩的增加而抵消影响齿的弯曲应力增加。因此可以提高锥齿轮88、90的耐久性。

在图示实施例中，变速单元66定位在倾斜销48上方。这样变速单元66的重量就帮助驾驶员将驱动单元34绕倾斜销48的轴线向上倾斜。即，驾驶员可以容易地将下壳体64与螺旋桨40一起提升出水体。

此外，图示发动机60具有空气冷却系统，还具有将废气排放到大气的排气系统。这样上壳体62既没有冷却系统也没有排气系统。因此上壳体62可以保持较细。

在可选构造中，其他传统变速机构或减速机构可以代替行星齿轮传动机构。而且，可以应用多个变速或减速机构。例如，可以一个在另一个上方地布置这样的机构。可以手动或自动改变其总减速比。

在图示实施例中，行星齿轮传动机构(变速机构74)的齿圈116固定到外壳76。这样，驱动轴56通过变速机构74总是与曲轴78耦合。因为锥齿轮88、90也一直彼此耦合，所以螺旋桨40直到发动机60停止运行才停止其旋转。但是，有时候驾驶员可能期望停止螺旋桨40的转动而不停止发动机运行。

以下将参考图9-13描述根据本发明第二实施例构造并可以停止螺旋桨的旋转而不停止发动机运行的舷外马达30A。以上所述相同或相似的构件、部件、单元和设备将赋予相同的标号且不再重复描述，除非进一步的说明是必需的。图9-11的箭头FWD指示相关船舶38的向前方向。而且，图9-13的标号VX指示曲轴78和驱动轴56的共同轴线，而图9和图11的标号HX指示螺旋桨轴86的轴线。

参考图9，当驱动单元34被完全下倾时，舷外马达30A的上壳体62的下半部与下壳体64和螺旋桨40一起淹没在水体表面130下。

此实施例中的发动机60是空气冷却的四冲程单缸发动机。发动机60具有定位在其曲轴箱134之下的油底壳132。发动机60还具有用于排放废气的排气设备136。图示排气设备136从发动机60的后部基本向下延伸。排气设备136包括消音器138，其具有向下开口以如图9的箭头140所指示地将废气排放到大气的排气管82。

参考图9、图10和图12，转向轴50基本竖直地延伸穿过旋转支架46。在此实施例中转向轴50的底端144装配在上壳体62的顶端中。多个紧固件146将转向轴50的底端144和上壳体62的顶端耦合。

转向轴50的顶端具有顶凸缘148，而变速单元66的外壳76的底端具有底凸缘150。此实施例的变速单元66包括布置在外壳76中的行星齿轮传动机构。多个螺栓152将凸缘148、150彼此耦合使得转向轴50固定到变速单元66的外壳76。在此实施例中行星轮架120具有与行星轮架120整体形成的输出轴154。其轴线与共同轴线VX一致的输出轴154竖直地向下延伸穿过外壳76的内腔155。输出轴154的底端固定到外壳76的底端来经由轴承156旋转。密封件158在轴承156之下插入外壳76的内表面和行星轮架120的输出轴154的外表面之间。

驱动轴56的顶端延伸到行星轮架120的输出轴154的底端中，超出转向轴50的顶端。驱动轴56的顶端通过花键连接与输出轴154的底端耦合来与输出轴154一起旋转。

参考图9和图11，与下壳体64耦合的支撑构件162经由轴承164支撑输出轴56的底端来进行旋转。支撑构件162的顶端装配在上壳体62的底端中。多个紧固件166将支撑构件162的顶端和上壳体62的底端彼此耦合。

类似于上述舷外马达30，驱动轴56的底端具有锥齿轮88，而螺旋桨轴86的前端具有锥齿轮90。锥齿轮88、90者彼此啮合。螺旋桨40与螺旋桨轴86的后端耦合。

参考图12和图13，变速单元66的外壳76的顶端优选地向上开口以具有相对大的开口167，使得例如太阳轮114和行星齿轮118之类的内部部件可以容易地插入到其中或从其移除。开口167由油底壳132的底端封闭。外壳76的顶端通过多个螺栓168固定到油底壳132的底端。

如图12所示，润滑油170累积在油底壳132中用于润滑发动机部分。油底壳132具有凸台171。凸台171具有其轴线与共同轴线VX一致的孔172。曲轴78的底端延伸穿过孔172并固定到凸台171来经由轴承176旋转。密封件178在轴承176之下插入在凸台171的内表面和曲轴78的外表面之间。

在此实施例中太阳轮114具有与太阳轮114整体形成的输入轴180。其轴线与共同轴线VX一致的输入轴180竖直向上延伸。曲轴78在其底端处具有凹入部分182。输入轴180的顶端装配在凹入部分82中，并通过花键连接与曲轴78的底端耦合来与曲轴78一起旋转。

除轴承156之外，行星轮架120的输出轴154优选地还由另一个轴承184轴颈支承，尽管图10中未示出。这是有利的，因为输出轴154的轴线将不会从共同轴线VX滑离。

在此实施例中齿圈116分别经由下轴承188和上轴承190固定到变速单元66的外壳76和油底壳132来旋转。图示齿圈116在由图13的箭头R所指示的方向上旋转。优选地，外壳76界定用于下轴承188的下夹持部分192。下夹持部分192具有比外壳76的最大内径小的内径。油底壳132还界定用于上轴承190的上夹持部分194。上夹持部分194具有与外壳76的下夹持部分192的直径相同的内径。外壳76的下夹持部分192经由下轴承188夹持齿圈116的底部，而油底壳132的上夹持部分194经由上轴承190夹持齿圈116的上部。优选地，插入在上部和下部之间的齿圈116的中部196具有比夹持部分192、194的内径大的外径。

在此实施例中行星轮架120的顶端支撑三个行星齿轮118来旋转。行星齿轮118与太阳轮114并还与齿圈116啮合。行星轮架120的顶端经由轴承198轴颈支承太阳轮114。这样各个行星齿轮118可以在由行星轮架120支撑的同时绕太阳轮114转动。在此实施例中，全部齿轮114、116、118也是直齿轮。

在此环境下，如果齿圈116可以相对于外壳76自由旋转，那么即使在曲轴78旋转时驱动轴56也不旋转。这是因为曲轴78的旋转未通过变速机构74传递到驱动轴56。这样就需要停止齿圈116的自由旋转来使得驱动轴56随着曲轴78旋转。

为了有选择地停止和释放齿圈116的旋转，舷外马达30A包含制动器设备210。制动器设备210优选地具有防止齿圈116旋转的制动单元212、和驱动制动单元212的致动单元214。

制动单元212优选地包括制动带216和附装到制动带一侧的摩擦构件218。变速单元66的外壳76具有从外壳76的底表面向上延伸的销220。制动带216的一端固定到销220。制动带216以使得摩擦构件218面对齿圈116的外周表面的方式绕齿圈116的外周表面延伸。致动单元214优选地是液压操作的致动器224。可选地，例如气动或电气操作的致动器之类的其他致动器可以代替液压致动器224。

液压致动器224的主体优选地固定到外壳76，尽管在图中未示出。可选地，液压致动器224的主体可以固定到驱动单元34的另一部分。例如，液压致动器224可以固定到发动机60或固定到封装发动机60的整流罩(未示出)。

液压致动器224具有从其主体朝向外壳76延伸的致动杆228。外壳76具有孔230，且致动杆228的末端延伸到外壳76中。制动带216的另一端固定到致动杆228的末端。

设置控制设备(未示出)来激活或关闭液压致动器224。

当控制设备激活液压致动器224时，液压致动器224在由图13的箭头P所指示的方向上拉动致动杆228。这样致动杆228收紧制动带216使得摩擦构件218稳固地抵靠在齿圈116的外周表面上。因此防止齿圈116旋转。在此条件下，变速机构74正常工作。即，类似于上述第一实施例，驱动轴56与曲轴78一起旋转。由行星齿轮传动机构(即变速机构74)减小曲轴78的转速。驱动轴56以已减小的速度旋转。

同时，当控制设备关闭液压致动器224时，液压致动器224释放致动杆228。致动杆228松开制动带216使得摩擦构件218与齿圈116的外周表面分离。这样齿圈116可以自由旋转。在此条件下，变速机构74不起作用。即，变速机构74未将曲轴78的旋转传递到驱动轴56。具体地，行星齿轮118、齿圈116和行星轮架120不绕太阳轮114旋转或转动。这样驱动轴56不旋转。因此在此条件下螺旋桨40不旋转。

可选地，控制设备可以在完全激活状态和关闭状态之间逐步地控制液压致动器224。在此控制下，可以逐渐改变减速比。

在此实施例中制动器设备210不需要大的制动力。这样在以下讨论的另一个可选方案中，手动操作的致动器可以代替液压致动器224。

参考图14和图15，以下将描述根据本发明第三实施例构造并包含手动操作致动器的进一步修改的舷外马达30B。以上所述相同或相似的构件、部件、单元和设备将赋予相同的标号且不再重复描述，除非进一步的说明是必需的。

在此实施例中，齿圈240具有与第二实施例中的齿圈116稍稍不同的构造。即，齿圈240没有上部。而且，在此实施例中使用更小的上轴承242代替前述上轴承190。因此，上夹持部分244具有比上夹持部分194更小的内径。这样，环形延伸构件246从齿圈240的顶部延伸到外壳76的上夹持部分244。多个螺栓248将延伸构件246固定到齿圈240。

如这样构造的，在此实施例中齿圈240可以小于第二实施例中的齿圈116。此外，使用更小的上轴承242是有利的，因为其在舷外马达30B的生产中可以有助于降低成本。

如图15所示，舷外马达30B包含代替液压操作致动器224的手动操作致动器252。手动致动器252优选地包括致动器外壳254、摆杆256、螺旋弹簧258、凸轮260和操作杆262。

致动器外壳254将这些部件容纳在其中。摆杆256通过销266固定到致动器外壳254来绕销266的轴线枢转运动。螺旋弹簧258插入在致动器外壳254的内表面和夹持器268之间。弹簧258通常在与致动器外壳254的内表面相对的方向上压迫夹持器268。夹持器268具有朝向摆杆256延伸的凸起270。摆杆256的一端与凸起270耦合。夹持器268还具有被螺旋弹簧258围绕的杯状构件272。杯状构件272的底部定位为靠近外壳254的内表面。

致动杆228延伸穿过变速单元66的外壳76的孔230。致动杆228的一端与制动带216耦合，而致动杆228的另一端通过紧固件与杯状构件272的底部耦合

凸轮260通过销276固定到致动器外壳254来绕销276的轴线枢转运动。摆杆256的另一端定位成相对于销266而与同夹持器268的凸起270耦合的那一端相对，并可以抵靠在凸轮260的表面上。操作杆262还在致动器外壳254外的一侧上固定到销276，以使得凸轮260可以与操作杆262一起枢轴转动。

驾驶员可以使用致动单元214操作制动单元212。通常，定位操作杆262以将凸轮260布置为不与摆杆256接触。螺旋弹簧258向着与致动器外壳254的内表面相对的方向压迫夹持器268与杯状构件272。这样致动杆228被拉动并使制动带216收紧。因此摩擦构件218停止齿圈240的旋转。

当驾驶员在由图15的箭头C指示的方向上移动操作杆262时，凸轮260枢轴转动且凸轮260的表面抵靠在摆杆256上来使摆杆256旋转。这样摆杆256克服螺旋弹簧258的压力而推动夹持器268的凸起270。致动杆228松开制动带216。这样齿圈240可以自由旋转。

具有手动致动器252的制动器设备210可以使舷外马达30A更简单。

因为包含了如上所述的制动器设备210，所以即使螺旋桨轴86通过锥齿轮88、90与驱动轴56一直耦合，驾驶员也可以停止螺旋桨40的旋转而不停止发动机运行。就是说，舷外发动机30A、30B可以在运行中采用空档状态而不具有传统的传动机构，该传动机构有选择地提供前进状态、后退状态和空档状态。传统传动机构的主要部分通常定位在下壳体中。

在第二和第三实施例中，为停止螺旋桨仅需要停止齿圈的旋转。这样制动器设备相当简单且不需要大功率来对其进行操作。即，制动器设备可以构造有最少数量的部件。而且，生产该制动器设备并不昂贵。此外，制动器设备可以相邻于变速单元定位。这是有利的，因为不需要例如用于传统传动机构的换档杆之类的长部件。这样驱动单元可以足够细和紧凑。

而且，由于齿圈包围行星齿轮和太阳轮，所以齿圈具有相对大的外径。这样，即使摩擦构件与齿圈的外周表面的摩擦接触力相对较小，也可以容易地获得较大的制动转矩。因此制动器设备可以是简单的。

制动器设备的全部部件或至少主要部分可以与变速单元组合为单个单元。舷外马达的可拆卸性或便携性不会被制动器设备损害。此外，由于制动器设备的全部部件或至少其主要部分可以定位在变速单元的外壳中，或者固定到外壳或与外壳整体制成，所以制动器设备不干扰驱动单元的转向操作。

此外，图示致动单元定位在变速单元的外壳外。这样，如果需要，可以设置相对较大的致动单元而不损害变速单元的紧凑性。此外，可以容易地进行致动单元的组装工作或维护工作，因为不需要为这些工作而拆卸变速单元。

在变化方案中，发动机可以是多缸发动机。而且，制动器设备可以是鼓制动器式的。

虽然在优选实施例的上下文中公开了此发明，但是本领域的技术人员将理解的是本发明超出具体公开的实施例而延伸到其他可选实施例和/或本发明的使用及其明显修改和等同物。而且还应认识到可以进行实施例的具体特征和方面的各种组合或子组合，并且这些仍落在本发明的范围内。应该理解的是为了形成所公开发明的变化模式，所公开实施例的各种特征和方面可以互相组合或替代。这样，意味着此处公开的本发明的范围不应该受上述特定公开实施例所限，而应该仅由所附权利要求的清楚解释来确定。

本申请基于2004年11月19日递交的日本专利申请No.2004-335556和2005年8月19日递交的日本专利申请No.2005-238761并要求享受其优先权，其整个内容通过引用而被包含于此。

Claims (20)

1.一种舷外驱动器，包括具有输出轴的原动机、与所述输出轴耦合的驱动轴、与所述驱动轴耦合的推进设备、以及定位在所述输出轴和所述驱动轴之间的变速机构，所述原动机旋转所述输出轴以通过所述驱动轴驱动所述推进设备，且所述变速机构改变所述输出轴传递到所述驱动轴的转速。

2.根据权利要求1所述的舷外驱动器，还包括布置在所述原动机之下的壳体，并且所述驱动轴延伸穿过所述壳体。

3.根据权利要求2所述的舷外驱动器，还包括外壳，所述变速机构容纳在所述外壳中，所述壳体支撑所述外壳，且所述外壳支撑所述原动机。

4.根据权利要求2所述的舷外驱动器，其中所述壳体基本为管道。

5.根据权利要求4所述的舷外驱动器，其中通过拉制生产所述管道。

6.根据权利要求1所述的舷外驱动器，还包括适于将所述舷外驱动器的其余部分安装在相关船舶上来绕基本水平延伸的轴线枢转运动的安装单元，其中所述变速机构定位在所述轴线之上。

7.根据权利要求1所述的舷外驱动器，其中所述变速机构减小所述输出轴的所述转速。

8.根据权利要求1所述的舷外驱动器，其中所述原动机是内燃机。

9.根据权利要求8所述的舷外驱动器，其中所述发动机是空气冷却发动机。

10.根据权利要求8所述的舷外驱动器，其中所述发动机包括用于将废气从所述发动机排放到所述发动机周围大气的排气系统。

11.根据权利要求1所述的舷外驱动器，其中所述变速机构包括行星齿轮传动机构。

12.根据权利要求11所述的舷外驱动器，还包括外壳，所述变速机构容纳在所述外壳中，其中所述行星齿轮传动机构包括与所述输出轴耦合的太阳轮、以及与所述外壳耦合来绕所述太阳轮的轴线旋转的齿圈。

13.根据权利要求12所述的舷外驱动器，还包括用于有选择地停止所述齿圈的旋转和释放所述齿圈的旋转的制动器设备。

14.根据权利要求13所述的舷外驱动器，其中所述制动器设备包括制动单元和用于驱动所述制动单元的致动单元，所述制动单元包括沿着所述齿圈的外周表面延伸的摩擦构件，所述制动单元的第一端与所述外壳耦合，所述制动单元的第二端与所述致动单元耦合，且所述致动单元使所述摩擦构件抵靠在所述齿圈的所述外周表面上以停止所述齿圈的旋转。

15.根据权利要求14所述的舷外驱动器，其中所述致动单元包括液压机构。

16.根据权利要求13所述的舷外驱动器，其中所述制动器设备包括用于防止所述齿圈旋转的制动单元、以及用于操作所述制动单元的致动单元，且所述致动单元与所述壳体或所述原动机的主体耦合。

17.根据权利要求12所述的舷外驱动器，其中所述行星齿轮传动机构还包括与所述太阳轮和所述齿圈两者都啮合的至少一个行星齿轮，所述输出轴驱动所述太阳轮，且所述太阳轮通过所述行星齿轮驱动所述齿圈。

18.一种舷外马达，包括具有曲轴的发动机、布置在所述发动机之下的壳体、延伸穿过所述壳体的驱动轴、和用于将所述驱动轴与所述曲轴耦合的耦合装置，且所述耦合装置以低于所述曲轴的转速的速度驱动所述驱动轴。

19.根据权利要求18所述的舷外驱动器，其中所述耦合装置包括外壳和定位在所述外壳中的变速机构，所述外壳由所述壳体支撑，且所述变速机构将所述曲轴的转速改变为更低的速度。

20.根据权利要求18所述的舷外驱动器，还包括用于有选择地停止所述驱动轴的旋转和释放所述驱动轴的旋转的装置。

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