JP2005335605A

JP2005335605A - 船外機の装着構造

Info

Publication number: JP2005335605A
Application number: JP2004158840A
Authority: JP
Inventors: Shoji Mizumachi; 昭二水町
Original assignee: Nok Corp
Current assignee: Nok Corp
Priority date: 2004-05-28
Filing date: 2004-05-28
Publication date: 2005-12-08

Abstract

【課題】船外機２と船体１との間での防振効果を高め、かつ加速時や高速航走時においても船体１への伝達振動を十分に低減可能とする。
【解決手段】船体１に取り付けられるクランプブラケット３側に結合されたスイベルハウジング４２と、その内周に滑り軸受４４によって回転可能に軸支されたスイベル軸４３からなるスイベル機構４を備え、スイベル軸４３の上下両端が防振マウント５，６を介して船外機２に連結されている。滑り軸受４４は、内外周間で変形可能なゴム状弾性材料からなるブッシュ４４３を備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、小型船舶の船体を推進させる船外機の装着構造に関し、特に、防振性を向上するための構造に関する。

小型船舶を推進させる船外機は、クランプブラケットを介して船尾板に装着される。図６は、従来技術による船外機の装着構造を概略的に示す説明図で、すなわち船外機１００における機体１０１の上部にはエンジン１０２が収容され、下部にはプロペラ１０３が取り付けられ、エンジン１０２の駆動力が、ドライブシャフト１０４、ギヤ１０５及びプロペラシャフト１０６を介してプロペラ１０３に伝達されるようになっている。

船体２００への船外機１００の取付部分は、船体２００の船尾板２０１をクランプする左右一対のクランプブラケット１０７と、このクランプブラケット１０７に軸心が略水平なチルト軸１０８を介して連結されたスイベルブラケット１０９を有する。また、スイベルブラケット１０９には上下方向に延びるスイベルパイプ１１０が固定されており、このスイベルパイプ１１０内にはスイベル軸１１１が、不図示の軸受を介して回転可能に挿通されており、更に、このスイベル軸１１１の上端には、ハンドルブラケット１１２ａを介してハンドル１１２が取り付けられている。また、ハンドルブラケット１１２ａにおけるハンドル１１２と反対側の端部は、アッパーマウント１１３を介して機体１０１の上部に結合され、すなわちスイベル軸１１１の上端は、ハンドルブラケット１１２ａ及びアッパーマウント１１３を介して機体１０１の上部に結合され、スイベル軸１１１の下端部は、ロアーマウント１１４を介して機体１０１の下部に結合されている（例えば下記の特許文献１参照）。
特開２００１−７１９９４

したがって、船外機１００は、チルト軸１０８を中心として俯仰角変位（チルトアップ及びチルトダウン）可能であると共に、プロペラ１０３の軸心（プロペラシャフト１０６）がほぼ水平になるようにチルトダウンした状態で、ハンドル１１２を操作することによって、この船外機１００は、スイベル軸１１１を中心として旋回し、これにより操舵することができる。また、アッパーマウント１１３及びロアーマウント１１４は、それぞれゴム状弾性材料からなるマウント本体を備え、このマウント本体によって、エンジン１０２から船体２００への振動伝達を低減するようになっている。

ここで、プロペラ１０３の推進力による荷重は、機体１０１に対して、図６における時計方向に作用し、アッパーマウント１１３のマウント本体は、この荷重の方向への加振力に対して剪断変形となっているため、バネ定数が低く、よって通常航走においては優れた振動低減効果を奏することができる。

また、アッパーマウント１１３のマウント本体は、剪断変形が所定の大きさに達すると、不図示のストッパとの当接によって過大変形による破損が防止されるようになっている。しかし、加速時や高速航走によって、マウント本体がストッパと当接した状態では、このマウント本体のバネ定数が高くなるので、船体２００への振動伝達が大きくなってしまう。そしてストッパとの当接状態では、プロペラ１０３の推進力による荷重が大きくなるほど、船体２００への振動伝達も増大し、船体２００の騒音が大きくなる問題があった。

本発明は、以上のような点に鑑みてなされたものであって、その技術的課題は、船外機と船体との間での防振効果を高め、かつ加速時や高速航走時においても船体への伝達振動を十分に低減可能とすることにある。

上述した技術的課題を有効に解決するための手段として、請求項１の発明に係る船外機の装着構造は、船体に取り付けられるクランプブラケット側に結合されたスイベルハウジングと、その内周に滑り軸受によって回転可能に軸支されたスイベル軸からなるスイベル機構を備え、前記スイベル軸の上下両端が防振マウントを介して船外機に連結され、前記滑り軸受が、その内外周間にゴム状弾性材料からなるブッシュを備える。

すなわち、スイベル機構における滑り軸受は、スイベル軸を回転可能に軸支する軸受としての機能と、ゴム状弾性材料からなるブッシュによる防振機能を有するものである。

請求項１の発明に係る船外機の装着構造によれば、防振マウントと滑り軸受のゴム状弾性材料は互いに直列に配置された関係にあることによる二重防振効果によって、船体への振動伝達を低減することができる。また、防振マウントのバネ定数が高くなった状態でも、この防振マウントからスイベル軸に伝達された船外機の振動を、スイベルハウジングとの間で滑り軸受のブッシュによって有効に吸収することができる。しかも、滑り軸受に防振機能を与えたため、防振手段を別部材として設ける場合に比較して、低コストで提供することができる。

以下、本発明に係る船外機の装着構造の好ましい実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。まず図１は、本発明に係る船外機の装着構造における第一の形態を概略的に示す説明図、図２は、図１におけるスイベル機構の詳細図、図３は、スイベル機構の滑り軸受を一部切断して示す側面図、図４は、図１におけるアッパーマウントを拡大して示すもので、（Ａ）は一部断面を示す平面図、（Ｂ）は（Ａ）におけるＸ方向の矢視図である。

図１に示される船外機の装着構造において、参照符号１は小型船舶の船体、２は船外機である。船外機２は、アッパーマウント５及びロアーマウント６と、スイベル機構４と、クランプブラケット３を介して船体１の船尾板１ａに取り付けられている。なお、アッパーマウント５及びロアーマウント６は、請求項１に記載された防振マウントに相当するものである。

詳しくは、船外機２における機体２１の上部にはエンジン２２が収容され、下部にはプロペラ２３が取り付けられ、エンジン２２の駆動力が、ドライブシャフト２４、ベベルギヤ及びクラッチからなる前進・後進切換装置２５及びプロペラシャフト２６を介してプロペラ２３に伝達されるようになっている。

クランプブラケット３は、船体１の船尾板１ａに左右一対取り付けられるものであって（図１には片方のみ示される）、それぞれ船尾板１ａの上端部に遊嵌可能な略コ字形の屈曲形状に形成され、船首側の腕３ａに螺合されたクランプ螺子３１と、船尾側の腕３ｂとの間で船尾板１ａをクランプすることにより、この船尾板１ａに取り付けられるようになっている。

クランプブラケット３における船首側の上部には、軸心が略水平なチルト軸３２が挿入され、スイベル機構４のスイベルブラケット４１が、このチルト軸３２を介してクランプブラケット３に枢結されている。スイベル機構４は、その一部が図２に詳細に示されるように、前記スイベルブラケット４１と、これに一体的に設けられ、ドライブシャフト２４と略平行な方向に延びるスイベルハウジング４２と、このスイベルハウジング４２に滑り軸受４４を介して相対回転可能に挿入されたスイベル軸４３とを備える。スイベル軸４３は中空であって、その内周孔には、図１に示される前進・後進切換装置２５を切り換え動作するためのシフトロッド４５が挿通されている。

スイベルハウジング４２の上端から突出したスイベル軸４３の上端部４３ａには、操舵のためのハンドル７ａを取り付けるハンドルブラケット７が結合されており、滑り軸受４４は、スイベル軸４３の上端部４３ａに外挿固定された前記ハンドルブラケット７の内周筒部７１と、円筒状のスイベルハウジング４２の上端部との間に介在している。

滑り軸受４４は、図３に一層明確に示されるように、その内外周間にゴム状弾性材料からなるブッシュ４４３を有する。すなわちアウタースリーブ４４１と、その内周に同心的に配置された円筒状の軸受本体４４２と、両者間にゴム状弾性材料で一体的に加硫成形（加硫接着）されたブッシュ４４３からなる。

アウタースリーブ４４１及び軸受本体４４２は、上端に外周側へ屈曲したスラスト受け部４４１ａ，４４２ａを有し、ブッシュ４４３もこれに倣って、略Ｌ字形の断面形状に形成されている。すなわち、ブッシュ４４３は、径方向及び軸方向の双方に対して、弾性的な支持力を有するものである。

そして図２に示されるように、アウタースリーブ４４１がスイベルハウジング４２の上端部に嵌着され、ハンドルブラケット７のボス部７１が、軸受本体４４２の内周に摺動可能に挿入されている。すなわち、スイベル軸４３の上端部は、スイベルハウジング４２の上端内周に、滑り軸受４４によって、ハンドルブラケット７のボス部７１を介して回転可能に軸支されている。

ハンドルブラケット７は、図１に示されるハンドル７ａと反対側の結合端部７２が、アッパーマウント５に結合され、すなわちスイベル軸４３の上端部４３ａは、ハンドルブラケット７及びアッパーマウント５を介して、船外機２における機体２１の上部寄りに結合されている。一方、スイベルハウジング４２の下端から突出したスイベル軸４３の下端部４３ｂは、ロアーマウント６を介して機体２１の下部寄りに結合されている。

アッパーマウント５は、図４に示されるような公知の構造を有する。なお、図４において、Ｘ方向は、図１におけるプロペラ２３の軸心と平行な方向（前後方向）に相当し、Ｙ方向は、左右方向に相当する。

すなわちアッパーマウント５は、図４に示されるように、複数のボルト５２によって図１における船外機２の機体２１に取り付けられる板状のマウントブラケット５１と、このマウントブラケット５１に一体的に形成され左右（Ｙ方向）に並んだ一対の円筒状開口５３ａを有するハウジング５３と、ハウジング５３の各開口５３ａに挿入された一対のスリーブ５４と、前記ハウジング５３とスリーブ５４との間に一体的に加硫成形（加硫接着）されたゴム状弾性材料からなるマウント本体５５とで構成される。そして、ハンドルブラケット７におけるハンドル７ａと反対側から二股状に分岐して延びる左右一対の結合端部７２が、前記各スリーブ５４に、それぞれボルト５６を介して固定されている。

アッパーマウント５のマウント本体５５には、スリーブ５４のＹ方向両側に位置して、それぞれＸ方向に貫通したスリット５５ａが形成されている。このため、マウント本体５５は、プロペラ２３のピッチング方向（Ｘ方向）の振動に対する剪断バネ定数が低いものとなっており、優れた絶縁性を奏することができる。

また、図１に示されるプロペラ２３の推進力による荷重は、船外機２の機体２１を、図１における時計方向へ倒すように作用し、図４に示されるアッパーマウント５のハウジング５３は、これと一体のマウントブラケット５１がボルト５２によって前記機体２１に固定されているので、前記荷重は、ハウジング５３を図４における右側へ向けて変位させるように作用する。そして、このような変位によるマウント本体５５のＸ方向の剪断変形量は、ボルト５６によってスリーブ５４に固定されたストッパプレート５７と、これに近接対向され、ハウジング５３に設けられたゴム状弾性材料からなる緩衝ストッパ５８との干渉によって制限されている。

ロアーマウント６も公知の構造を有するものであって、詳細な構造の図示は省略してあるが、スイベル軸４３の下端部に固定されたハウジングを、ゴム状弾性材料からなる複数のマウント本体を介して船外機２の機体２１に結合してなるものである。

以上の構成において、図１に示される船外機２は、軸心が略水平なチルト軸３２を中心に俯仰角変位可能であって、すなわち、船体１の係留時にプロペラ２３を水面からいっぱいに引き上げるチルトアップや、航走のためにプロペラ２３を水中に下ろして、図示の状態に船外機２を立てるチルトダウンを行うことができる。また、船外機２は、クランプブラケット３（船体１）側に対して、滑り軸受４４により回転可能に軸支された略鉛直なスイベル軸４３を中心として水平旋回可能であるため、航走時に、ハンドル７ａを操作して船外機２を旋回させることにより、プロペラ２３の軸心の方向を変化させ、操舵を行うことができる。

エンジン２２の駆動や、これによって回転するプロペラ２３が水中でピッチングを行うことにより船外機２に発生する振動は、機体２１からスイベル機構４へ伝達される過程で、アッパーマウント５及びロアーマウント６により有効に吸収され、更に、スイベル機構４から船体１へ伝達される過程で、滑り軸受４４のブッシュ４４３によって有効に吸収される。そして、このような二重防振効果によって、船体１の振動を著しく低減することができる。

ここで図５は、本発明による防振特性を示す線図である。この図５において、Ｔｒ_１は、アッパーマウント５及びロアーマウント６のみによる振動伝達率、Ｔｒ_２は、滑り軸受４４のブッシュ４４３のみによる振動伝達率、Ｔｒは、振動伝達経路に対して互いに直列であるアッパーマウント５及びロアーマウント６と滑り軸受４４のブッシュ４４３による相乗的な振動伝達率である。なお、振動伝達率は、入力される振動による強制外力をＦ_Ｉ、伝達される荷重をＦ_Ｏとすると、Ｆ_Ｏ／Ｆ_Ｉである。

図５におけるｆ_１は、アッパーマウント５及びロアーマウント６をバネとし、船外機２をマスとする振動系の共振領域であり、それよりも高周波側に、振動伝達率Ｔｒ_１が１以下となる領域、すなわちアッパーマウント５及びロアーマウント６による防振効果領域ｆ_２が存在する。したがって、共振領域ｆ_１が例えばエンジン２２のアイドル振動数よりも低くなるように、アッパーマウント５及びロアーマウント６のバネ定数を低く設定することによって、アイドル振動数以上のすべての領域を防振効果領域ｆ_２とすることができる。同様に、図５におけるｆ_３は、滑り軸受４４のブッシュ４４３をバネとするスイベル機構４における共振領域であり、それよりも高周波側に、振動伝達率Ｔｒ_２が１以下となる領域、すなわちブッシュ４４３による防振効果領域ｆ_４が存在する。

そして、図１の形態によれば、アッパーマウント５及びロアーマウント６と滑り軸受４４のブッシュ４４３が、船外機２から船体１への振動伝達経路に対して互いに直列に接続された関係にあるため、この場合の振動伝達率Ｔｒは、アッパーマウント５及びロアーマウント６による振動伝達率Ｔｒ_１と、ブッシュ４４３による振動伝達率Ｔｒ_２の積となる（Ｔｒ＝Ｔｒ_１・Ｔｒ_２）。したがって、防振効果領域ｆ_４においては、振動伝達率Ｔｒがアッパーマウント５及びロアーマウント６のみによる振動伝達率Ｔｒ_１に比較して著しく低くなる二重防振効果を発揮することができる。しかも、滑り軸受４４に防振機能を与えたため、二重防振のための防振手段を別部材として設ける場合に比較して、低コストで提供することができる。

また、プロペラ２３の推進力による荷重Ｗは、船外機２の機体２１に対して図１における時計方向に作用する。すなわちこの荷重Ｗは、アッパーマウント５に対して、図４に示されるように、ボルト５２によって前記機体２１に固定されたマウントブラケット及びこれと一体のハウジング５３を、マウント本体５５の軸方向剪断変形を伴いながら、ハンドルブラケット７側のスリーブ５４に対して図４（Ａ）における右側へ変位させるように作用する。そして、先に説明したように、アッパーマウント５のマウント本体５５は、例えばアイドル振動数以上のすべての領域が図５における防振効果領域ｆ_２となるように、スリット５５ａ等によってＸ方向の剪断バネ定数を著しく低いものとしているために、加速時や高速航走によって前記荷重Ｗが増大すると、ハウジング５３の変位によって緩衝ストッパ５８がストッパプレート５７に当接し、これによってマウント本体５５の過大な剪断変形による破損が防止される。

そして、緩衝ストッパ５８がストッパプレート５７に当接した状態では、緩衝ストッパ５８は圧縮変形されることになるので、アッパーマウント５におけるバネ定数は急激に増大する。しかしながら、アッパーマウント５のマウント本体５５及び緩衝ストッパ５８を介してハンドルブラケット７及びスイベル軸４３に伝達された振動は、スイベルハウジング４２との間で、滑り軸受４４におけるブッシュ４４３によって、有効に吸収される。このため、加速時や高速航走時においても、船体１への振動伝達を低減することができる。

なお、スイベル機構４におけるスイベルハウジング４２とスイベル軸４３との間には、滑り軸受が上下複数箇所に設けられており、これらすべての滑り軸受を、アウタースリーブと、その内周に同心的に配置された円筒状の軸受本体と、両者間にゴム状弾性材料で一体的に加硫成形（加硫接着）されたブッシュからなる構造とすることによって、防振機能を与えても良いが、先に説明したように、プロペラ２３の推進力による荷重は、船外機２図１における時計方向へ倒すように作用し、加振源のエンジン２２は機体２２の上部に存在するため、スイベル機構４の上端部に設けられる滑り軸受４４を図２のように構成することによって、充分な二重防振効果を得ることができる。

本発明に係る船外機の装着構造における第一の形態を概略的に示す説明図である。図１におけるスイベル機構の詳細図である。スイベル機構の滑り軸受を一部切断して示す側面図である。図１におけるアッパーマウントを拡大して示すもので、（Ａ）は一部断面を示す平面図、（Ｂ）は（Ａ）におけるＸ方向の矢視図である。本発明による防振特性を示す線図である。従来技術による船外機の装着構造を概略的に示す説明図である。

符号の説明

１船体
１ａ船尾板
２船外機
２１機体
２２エンジン
２３プロペラ
２４ドライブシャフト
２５前進・後進切換装置
３クランプブラケット
３２チルト軸
４スイベル機構
４１スイベルブラケット
４２スイベルハウジング
４３スイベル軸
４４滑り軸受
４４１アウタースリーブ
４４２軸受本体
４４３ブッシュ
５アッパーマウント（防振マウント）
５１マウントブラケット
６ロアーマウント（防振マウント）
７ハンドルブラケット

Claims

船体（１）に取り付けられるクランプブラケット（３）側に結合されたスイベルハウジング（４２）と、その内周に滑り軸受（４４）によって回転可能に軸支されたスイベル軸（４３）からなるスイベル機構（４）を備え、前記スイベル軸（４３）の上下両端が防振マウント（５，６）を介して船外機（２）に連結され、前記滑り軸受（４４）が、その内外周間にゴム状弾性材料からなるブッシュ（４３）を備えることを特徴とする船外機の装着構造。