JP2005201224A - Cooling structure for outboard motor - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、外部から取り入れた水をエンジン各部に供給する冷却水ポンプを備えた船外機の冷却構造に関する。 The present invention relates to an outboard motor cooling structure provided with a cooling water pump for supplying water taken from outside to various parts of an engine.
従来、船外機において、冷却水ポンプを設け、外部から取り入れた水でエンジン各部等を冷却することが行われている。例えば、下記特許文献1、2に例示されるように、縦置きエンジンを搭載する船外機の冷却構造においては、ドライブシャフトハウジングの下方にギヤケースが配置され、冷却水ポンプが、ギヤケース上端に固定される。すなわち、ギヤケースの胴体部である翼部の断面形状が、抵抗軽減のため細い流線型となっていること、及び、ギヤケース内にギヤオイルの溜まり部を設ける必要があること等から、ギヤケース内の空間が狭く、冷却水ポンプをギヤケース内に収容するのが困難である。そのため、通常、冷却水ポンプは、その全体が、ドライブシャフトハウジング内に配置される。
2. Description of the Related Art Conventionally, in an outboard motor, a cooling water pump is provided and each part of the engine is cooled with water taken from the outside. For example, as exemplified in
また、吸水口がギヤケースの側部等に設けられ、冷却水ポンプがこの吸水口から負圧により冷却水を取り入れる。
しかしながら、上記特許文献1、2等の従来の船外機の冷却構造においては、冷却水ポンプがギヤケースとドライブシャフトハウジングとの合わせ面より上方に位置する。一方、航走中においては、ギヤケースのキャビテーションプレートの位置がほぼ水面位置となる。そのため、航走中においては、冷却水ポンプ全体が常にキャビテーションプレートより上方、すなわち、水面より上方に位置することから、冷却水ポンプのポンプケースとギヤケースとの合わせ面等のシール機構を確実なものにしないと、冷却水ポンプが吸水過程で空気を吸い込み、揚水量不足になって、揚水能力が低下するおそれがあるという問題があった。
However, in the conventional cooling structures for outboard motors such as
本発明は上記従来技術の問題を解決するためになされたものであり、その目的は、冷却水ポンプの吸水過程における空気の吸い込みを抑制して、冷却水ポンプの揚水効率を向上させることができる船外機の冷却構造を提供することにある。 The present invention has been made to solve the above-described problems of the prior art, and the object thereof is to suppress the intake of air in the water absorption process of the cooling water pump and to improve the pumping efficiency of the cooling water pump. It is to provide a cooling structure for an outboard motor.
上記目的を達成するために本発明の請求項1の船外機の冷却構造は、縦置きに搭載されたエンジンと、上下方向に延設されたドライブシャフトと、前記エンジンより下方に配置されたドライブシャフトハウジングと、前記ドライブシャフトハウジングの下方に配置されたギヤケースと、前記ドライブシャフトにより駆動される冷却水ポンプとを有し、前記冷却水ポンプは、前記ギヤケース内に収容されたことを特徴とする。
In order to achieve the above object, an outboard motor cooling structure according to
上記目的を達成するために本発明の請求項6の船外機の冷却構造は、縦置きに搭載されたエンジンと、上下方向に延設されたドライブシャフトと、前記ドライブシャフトにより駆動される冷却水ポンプとを有する船外機の冷却構造であって、航走時において外部の水が浸入して溜まる水溜まり部を設け、該水溜まり部内に、前記冷却水ポンプを収容したことを特徴とする。
In order to achieve the above object, an outboard motor cooling structure according to
本発明によれば、冷却水ポンプの吸水過程における空気の吸い込みを抑制して、冷却水ポンプの揚水効率を向上させることができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the suction of the air in the water absorption process of a cooling water pump can be suppressed, and the pumping efficiency of a cooling water pump can be improved.
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
(第1の実施の形態)
図1は、本発明の第1の実施の形態に係る船外機の冷却構造が適用される船外機の左側面図である。
(First embodiment)
FIG. 1 is a left side view of an outboard motor to which an outboard motor cooling structure according to a first embodiment of the present invention is applied.
同図に示すように、この船外機1はその最上部に箱状のエンジンカバー2を有し、その内部にエンジン3が収納される。エンジン3内にはクランクシャフト10がほぼ鉛直方向を向くよう縦置き(バーティカル)に設けられる。以降、船外機1について、同図左方(船体側)を「前方」、右方を「後方」、上方を「上方」と呼称する。
As shown in the figure, the
エンジン3は、例えば4サイクル単気筒エンジンであり、エンジンカバー2内の前部に配置される上下分割式のクランクケース15と、このクランクケース15の後方に配置され該クランクケース15の上部と一体に形成されるシリンダブロック16と、このシリンダブロック16の後方に配置されるシリンダヘッド17とから構成される。
The
エンジンカバー2の下方にはドライブシャフトハウジング6が設けられ、このドライブシャフトハウジング6の下方にギヤケース7が設けられる。エンジン3は、ドライブシャフトハウジング6の上端部に設けられたエンジンホルダ18上に固定される。
A
ギヤケース7の内部においてプロペラシャフト8が軸支され、その後端にプロペラ9が設けられる。ドライブシャフトハウジング6内にはクランクシャフト10の下端に連結されたドライブシャフト11が下方に向かって延び、ドライブシャフト11の下端がギヤケース7内のベベルギヤ12を介してプロペラシャフト8に連結される。エンジン3の出力、すなわちクランクシャフト10の回転は、ドライブシャフト11及びベベルギヤ12を介してプロペラシャフト8に伝達され、プロペラ9が回転する。
A
エンジン3の前部下部からはステアリングハンドル4が前方に向かって延び、その先端にエンジン出力調整用のスロットルグリップ5が設けられる。ドライブシャフトハウジング6の上部には、回転支持部19が回転自在に支持されると共に、クランプブラケット13が、回転支持部19に対してチルト軸20を介して上下方向に回動可能に支持される。クランプブラケット13を不図示の船体のトランサム14に固定することで、船外機1が、水平方向(操舵方向)と上下方向(チルト方向)とに回動可能な状態となる。ステアリングハンドル4を水平方向に振ることにより船外機1全体の向きを変えて船体の操舵を行うことができる。
A
ところで、このエンジン3は、水冷式のエンジン冷却方式を採用しており、ギヤケース7内には、外部の水(海水、湖水、河水等)を冷却水として取り入れ、この冷却水をエンジン3各部に冷却用に圧送するウォータポンプ23が設置される(詳細は後述)。
By the way, the
図2は、船外機1の下部の縦断面図である。
FIG. 2 is a longitudinal sectional view of the lower part of the
ウォータポンプ23は、ギヤケース7内に配置される。すなわち、ギヤケース7内において、ギヤケース7の翼部の上下方向略中間位置に仕切り板30が固定され、ウォータポンプ23は、この仕切り板30上に固定される。また、ギヤケース7の、ドライブシャフトハウジング6に対する合わせ面の位置には、板状の蓋部材29が設けられる。
The
ギヤケース7における蓋部材29と仕切り板30との間の空間には、航走中において、後述する吸水用の開口部7bから外部の水が浸入するため、ここが水溜まり部32となっている。ギヤケース7における仕切り板30より下方の空間は、ギヤ類の潤滑のためのオイルが満たされるため、ここがオイル溜まり部33となっている。仕切り板30とドライブシャフト11との間はオイルシール36でシールされている。従って、仕切り板30によって、水溜まり部32とオイル溜まり部33とが仕切られる。ウォータポンプ23は、そのポンプケース24全体が水溜まり部32内に収容され、ギヤケース7のキャビテーションプレート26よりも下方に位置している。
In the space between the
また、蓋部材29は、ドライブシャフトハウジング6内の空間31と水溜まり部32とを仕切り、排気ガスがウォータポンプ23側に浸入しないようにしている。排気ガスは、空間31から排気口27を通じて外部に放出される。
The
ウォータポンプ23にはドライブシャフト11が貫通している。ウォータポンプ23はドライブシャフト11によって駆動され、ウォータポンプ23に接続されるウォータチューブ28を介して、冷却水がエンジン3に向かって圧送される。
The
図3(a)は、ウォータポンプ23のポンプケース24の左側面図、同図(b)はポンプケース24の背面図、同図(c)はポンプケース24の下面図である。図4は、ポンプケース24の平面図である。図4の左方が前方である。
3A is a left side view of the
図3(c)、図4に示すように、ポンプケース24には、ドライブシャフト11、ウォータチューブ28がそれぞれ挿通される挿通孔24a、24bが形成されている。ポンプケース24の前後にはまた、仕切り板30に螺着されるための締め付け用穴24c、24dが設けられている。さらに、図3(a)に示すように、ポンプケース24には、左方に延設される吸水部34が一体に形成され、吸水部34の先端面34aには、複数の小孔からなるフィルタ部35が一体に形成される。
As shown in FIGS. 3C and 4, the
図4に示すように、ギヤケース7の左側部7aには、上記した開口部7bが形成されている。ポンプケース24が仕切り板30に固定されたとき、ポンプケース24の吸水部34は、開口部7bに係合し、吸水部34の先端面34aは、ギヤケース7の左側面7aaと略面一になっている。吸水部34と開口部7bとの間には間隙が生じており、この間隙から外部の水が水溜まり部32内に浸入し得るようになっている。
As shown in FIG. 4, the
また、従来の、ウォータポンプがドライブシャフトハウジング内に収容されている船外機では、一般に、スペース上の制約から、ウォータポンプは高さが抑えられているが、本実施の形態においては、ウォータポンプ23をギヤケース7内に収容したことで、ウォータポンプ23の形状上の自由度が高くなっていることから、ポンプケース24は縦長形状とされており、十分なポンプ容量が確保されている。
Further, in the conventional outboard motor in which the water pump is accommodated in the drive shaft housing, the height of the water pump is generally suppressed due to space limitations. Since the
かかる構成において、船外機1がチルトダウンされた船体の停泊中においては、ギヤケース7が完全に水中に没し、水溜まり部32は水で満たされている。一方、航走中においては、水面位置25が、ギヤケース7のキャビテーションプレート26近傍にまで下がるが(図2参照)、水溜まり部32は依然として水でほぼ満たされている。従って、航走中、ウォータポンプ23は、ほぼ全体が常に水中に位置することになる。
In such a configuration, when the
ドライブシャフト11の回転により、ウォータポンプ23に負圧が発生すると、吸水部34のフィルタ部35から吸水される。ウォータポンプ23のシール機構は特に設けられていないが、ウォータポンプ23が水中にあることから、吸水時にウォータポンプ23が空気を吸い込むことがほとんどない。その後、ウォータポンプ23から、冷却水がウォータチューブ28を介してエンジン3各部に送られ、冷却を果たした後、所定の経路で外部に排出される。
When a negative pressure is generated in the
本実施の形態によれば、航走中にはウォータポンプ23のほぼ全体が、水が満たされている水溜まり部32内に位置する、すなわち、ほとんど水面下にあることから、ポンプケース24のシール機構が強固なものでなくても、あるいはシール機構がなくても、吸水過程で空気を吸い込むことが少ない。よって、ウォータポンプ23の吸水過程における空気の吸い込みを抑制して、ウォータポンプ23の揚水効率を向上させることができる。
According to the present embodiment, since the
また、ギヤケース7の開口部7bに吸水部34が位置することから、ウォータポンプ23に外部の水を導くためのウォータジャケットを設ける必要がないので、ギヤケース7において、駄肉が少なくなり、船外機1の軽量化に寄与する。それだけでなく、ギヤケース7の開口部7bがウォータポンプ23の冷却水の取り入れ口になるので、ウォータポンプ23をギヤケース7内に収容する上で、ギヤケース7の大型化を回避することができる。また、ポンプケース24にフィルタ部35が一体に形成されるので、構成が簡単で組み付けも容易になるだけでなく、例えば、ギヤケース7に設けた吸水口からウォータジャケットを経由して吸水する場合に比し、吸水から吐出までのロスが少ない。
Further, since the
さらに、ギヤケース7の開口部7bがギヤケース7の側部(左側部7a)に設けられたので、航走時における動圧を利用して冷却水を効率よく取り込むことができ、吸水効率を向上させることができる。なお、開口部7bは左右いずれの側部、あるいは両側部に設けてもよいが、いずれか片側にのみに設けた場合、反対側の側部については、航走中の側部表面における水の流れが円滑となり、流体抵抗が減少するという利点もある。
Furthermore, since the
また、ウォータポンプ23のポンプケース24が縦長形状に形成されたので、ウォータポンプ23をギヤケース7内に収容する上で、ギヤケース7の大型化を回避しつつ、且つ適正なポンプ容量を確保することができる。
Moreover, since the
また、仕切り板30をギヤケース7内に設けた付随的効果として、ギヤケース7内のオイル溜まり部33の容積が小さくて済むので、オイルの削減にも寄与する。
Further, as an incidental effect of providing the
ところで、本実施の形態では、本発明の冷却構造が適用される船外機として、比較的小型の船外機1を例示したが、中、大型の船外機にも同様に適用可能である。特に、中、大型の船外機においては、従来、ドライブシャフトハウジング内にウォータポンプが位置することで、ドライブシャフトハウジングに設けられるロアーマウントは、ウォータポンプとの干渉を避けるべく、ドライブシャフトハウジング内において最低位置に配置することができない。そのため、アッパーマウントとロアーマウントとの距離が近くなり、船外機の制振性及び操安性の観点からは改善の余地があった。ところが、本実施の形態のように、中、大型の船外機においても、ウォータポンプをギヤケース7内に収容すれば、ロアーマウントの位置を下げることが可能になるので、船外機の制振性及び操安性を向上させることが可能になる。
By the way, in this Embodiment, although the comparatively small
また、中、大型の船外機においては、ウォータポンプをドライブシャフトハウジング内に配置する場合、ロアーマウントとの干渉を避けるべく、ポンプケースの形状については、高さを抑えた形状が採用されることが多い。ところが、上述のように、ウォータポンプ23をギヤケース7内に収容したことでポンプケース24を縦長形状に形成できる結果、ポンプ容量を大きくして十分な揚水能力を確保するのが容易となる。この点で、中、大型の船外機においては特に有用である。
For medium and large outboard motors, when the water pump is placed in the drive shaft housing, the shape of the pump case is reduced to avoid interference with the lower mount. There are many cases. However, as described above, the
(第2の実施の形態)
図5は、本発明の第2の実施の形態に係る船外機の冷却構造が適用される船外機の下部の縦断面図である。
(Second Embodiment)
FIG. 5 is a longitudinal sectional view of the lower part of the outboard motor to which the outboard motor cooling structure according to the second embodiment of the present invention is applied.
本船外機は、第1の実施の形態における船外機1に対し、ギヤケースの構成、及びウォータポンプの構成が異なるが、その他の構成は第1の実施の形態と同様である。本船外機において、ギヤケース77は、その先端部近傍であって側部に、第1の実施の形態におけるギヤケース7の開口部7bに代えて複数の吸水穴80が形成されている点がギヤケース7と異なり、その他の構成はギヤケース7と同様である。吸水穴80は片側の側部にのみ設ければ十分であるが、両側部に設けてもよい。また、ウォータポンプ73については、第1の実施の形態におけるウォータポンプ23に対し、吸水部(図示せず)がギヤケースの側部まで延びていない(例えばポンプケース外周面に設けられる)点が異なり、その他の構成はウォータポンプ23と同様である。
The outboard motor is different from the
第1の実施の形態における水溜まり部32に相当する水溜まり部72に、吸水穴80から浸入する水が常に溜まるようになっており、この水溜まり部72内にウォータポンプ73が収容されている。ウォータポンプ73の高さ方向の位置はウォータポンプ23と同様である。吸水穴80がギヤケース77の先端部近傍に配置されていることから、ウォータポンプ23の不図示の吸水部をギヤケース77の側面に臨ませる構成を採らなくても、水溜まり部72には、航走時における動圧により冷却水が効率よく溜まるようになっている。
The water that enters from the
かかる構成において、航走中には、ウォータポンプ73のほぼ全体が、水が満たされている水溜まり部72内に位置して水面下にある。ウォータポンプ73は、水溜まり部72内に満たされた冷却水を不図示のフィルタ部から取り込む。ウォータポンプ73は水中に没しているので、吸水過程で空気を吸い込むことはほとんどない。
In such a configuration, during cruising, almost the
本実施の形態によれば、航走時における動圧を利用して冷却水をより効率よく取り込むことができ、第1の実施の形態と同様の効果を奏することができる。また、吸水部を長く延設しなくてよいので、ウォータポンプ73をよりコンパクトにすることができる。
According to the present embodiment, the cooling water can be taken in more efficiently by using the dynamic pressure at the time of sailing, and the same effect as in the first embodiment can be achieved. Moreover, since it is not necessary to extend a water absorption part long, the
(第3の実施の形態)
ウォータポンプをギヤケース内に配置する構成を適用できるのは、上記第1、第2の実施の形態で例示したような、内燃エンジンを設けた船外機に限定されない。例えば、電動モータを動力に利用した電動船外機等にも適用可能である。
(Third embodiment)
The configuration in which the water pump is disposed in the gear case is not limited to the outboard motor provided with the internal combustion engine as exemplified in the first and second embodiments. For example, the present invention can be applied to an electric outboard motor using an electric motor as power.
図6は、本発明の第3の実施の形態に係る船外機の冷却構造が適用される電動船外機の縦断面図である。 FIG. 6 is a longitudinal sectional view of an electric outboard motor to which the outboard motor cooling structure according to the third embodiment of the present invention is applied.
同図に示すように、この電動船外機100は、船外機カバー102内に、前方から順に、制御ユニット103、電動モータ101、バッテリ104が配置されて構成される。船外機カバー102の前部には表示パネル105が設けられる。船外機カバー102の下方にはドライブシャフトハウジング106が設けられ、このドライブシャフトハウジング106の下方にギヤケース110が設けられる。
As shown in the figure, the electric
ギヤケース110の内部においてプロペラシャフト116が軸支され、その後端にプロペラ117が設けられる。ドライブシャフトハウジング106内には、電動モータ101の出力軸118に連結されたドライブシャフト107が下方に向かって延び、ドライブシャフト107の下端がギヤケース110内のベベルギヤ115を介してプロペラシャフト116に連結される。電動モータ101の回転は、ドライブシャフト107及びベベルギヤ115を介してプロペラシャフト116に伝達され、プロペラ117が回転する。
A
また、スイベルブラケット111が、ドライブシャフトハウジング106の上部に対して水平方向に回動可能に支持され、スイベルブラケット111に対して、チルト軸119を介してクランプブラケット112が上下方向に回動可能に支持される。クランプブラケット112を不図示の船体のトランサムに固定することで、電動船外機100が、水平方向(操舵方向)と上下方向(チルト方向)とに回動可能な状態となる。
Further, the
また、電動船外機100の上部前部からは、電動モータ101及びドライブシャフトハウジング106に対して固定的にされたステアリングハンドル120が前方に向かって延びている。ステアリングハンドル120を水平方向に振ることにより電動船外機100全体の向きを変えて船体の操舵を行うことができる。ステアリングハンドル120には、前後進切換スイッチ114及び速度調整用グリップ113が設けられる。
A steering handle 120 fixed to the
また、ウォータポンプ109が、ギヤケース110内に収容され、ギヤケース110のキャビテーションプレート121よりも下方に位置している。電力を動力とする電動船外機100においては、排気通路やシフト機構が不要なため、ギヤケース110内へのウォータポンプ109の配置が容易であるので、このような構成を採用するのに特に好適である。
The
ウォータポンプ109の構成は第1の実施の形態におけるウォータポンプ23と同様で、ギヤケース110の側部には、吸水用の開口部7bと同様の開口部が設けられる(図示せず)。なお、ウォータポンプ109のフィルタ部、及びギヤケース110の側部に設ける吸水口については、第2の実施の形態で示した構成を採用してもよい。
The configuration of the
また、船外機カバー102内において、電動モータ101、バッテリ104等の発熱する構成要素の近傍には、不図示のウォータジャケットが形成される。
In the
かかる構成において、ウォータポンプ109は、第1の実施の形態と同様に、外部から冷却水を取り入れ、これをウォータチューブ108を介して上方に向かって圧送する。送られた冷却水は、上記不図示のウォータジャケットを満たし、電動モータ101、バッテリ104等を冷却した後、所定の経路で外部に排出される。
In such a configuration, the
本実施の形態によれば、電動船外機において、ウォータポンプ109の吸水過程における空気の吸い込みを抑制して、ウォータポンプ109の揚水効率を向上させることに関し、第1、第2の実施の形態と同様の効果を奏することができる。
According to the present embodiment, in the electric outboard motor, the first and second embodiments relate to improving the pumping efficiency of the
なお、上記第1〜第3の実施の形態において、ウォータポンプ23等としては、例えば、ポンプケースの内周面に対して摺動するゴム製のインペラを偏心させ回転させることで負圧を発生させるタイプのポンプが採用されるが、航走中に常時水中に没していることに着目すれば、ポンプケースとの摺動がないようなもの、例えば、軸流ポンプ等を採用することも可能である。軸流ポンプを採用すれば、メカロスを低減でき、インペラの交換が不要となる点で有利である。
In the first to third embodiments, as the
3 エンジン
6 ドライブシャフトハウジング
7、77 ギヤケース
7a 左側部
7b 開口部
11 ドライブシャフト
23、73 ウォータポンプ(冷却水ポンプ)
24 ポンプケース
26 キャビテーションプレート
32、72 水溜まり部
35 フィルタ部(吸水フィルタ部)
3
24
Claims (6)
上下方向に延設されたドライブシャフト(11)と、
前記エンジンより下方に配置されたドライブシャフトハウジング(6)と、
前記ドライブシャフトハウジングの下方に配置されたギヤケース(7、77)と、
前記ドライブシャフトにより駆動される冷却水ポンプ(23、73)とを有し、
前記冷却水ポンプは、前記ギヤケース内に収容されたことを特徴とする船外機の冷却構造。 An engine (3) mounted vertically,
A drive shaft (11) extending vertically,
A drive shaft housing (6) disposed below the engine;
A gear case (7, 77) disposed below the drive shaft housing;
A cooling water pump (23, 73) driven by the drive shaft,
The outboard motor cooling structure, wherein the cooling water pump is housed in the gear case.
上下方向に延設されたドライブシャフト(11)と、
前記ドライブシャフトにより駆動される冷却水ポンプ(23、73)とを有する船外機の冷却構造であって、
航走時において外部の水が浸入して溜まる水溜まり部(32、72)を設け、該水溜まり部内に、前記冷却水ポンプを収容したことを特徴とする船外機の冷却構造。 An engine (3) mounted vertically,
A drive shaft (11) extending vertically,
A cooling structure for an outboard motor having a cooling water pump (23, 73) driven by the drive shaft,
A cooling structure for an outboard motor, characterized in that a water pool portion (32, 72) for storing external water invading during navigation is provided, and the cooling water pump is accommodated in the water pool portion.
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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Cited By (1)
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JP2016503742A (en) * | 2013-01-18 | 2016-02-08 | カヤゴ ゲーエムベーハーCayago Gmbh | Ships with redundant energy storage |
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2004
- 2004-01-19 JP JP2004011154A patent/JP2005201224A/en not_active Withdrawn
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2016503742A (en) * | 2013-01-18 | 2016-02-08 | カヤゴ ゲーエムベーハーCayago Gmbh | Ships with redundant energy storage |
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