JP2006327354A - 船外機 - Google Patents

Abstract

【課題】 駆動源の運転に伴って生じる振動や騒音を、操舵性能の低下を招くことなく、低減できるようにした船外機を提供する。
【解決手段】 駆動源（エンジンおよび電動モータ）が収容される駆動源部（エンジンカバーおよびモータカバー３４）と、および船体に取り付けられると共に、少なくとも駆動源に接続されて駆動されるドライブシャフト４０とドライブシャフト４０にギヤ機構を介して接続されるプロペラからなる駆動部とを備える船外機において、駆動源部と駆動部とをラバーマウント７４を介して接続する。
【選択図】 図２

Description

この発明は、船外機に関する。

従来より、内燃機関などをプロペラの駆動源として搭載した船外機が広く知られている。この種の船外機にあっては、船外機本体を船体に直接取り付けている。従って、駆動源の運転に伴って生じる振動は船体に伝達され、それによって騒音を生じる。そこで、その振動や騒音を低減させるため、船外機の懸架部（船外機を船体に固定するための機構。具体的には、スターンブラケット、スイベルケースなど）と船外機本体とをゴムなどの弾性体を介して接続するのが一般的であった（例えば、特許文献１参照）。
特開平５−２７８６８４号公報（段落０００９，００１５，００１６、図１など）

しかしながら、特許文献１に記載される技術にあっては、船外機の懸架部と船外機本体とを弾性体を介して接続しているため、弾性体の硬度を低く（柔らかく）設定し過ぎると船外機の操舵性能が低下する、具体的には、船外機のふらつきが発生するという不具合があった。そのため、操舵性能を低下させないようにある程度の硬度を確保する必要があるなど弾性体の硬度設定にも制約があることから、船外機の振動や騒音を必ずしも十分に低減できるとは限らなかった。

従って、この発明の目的は上記した課題を解決し、駆動源の運転に伴って生じる振動や騒音を、操舵性能の低下を招くことなく、低減できるようにした船外機を提供することにある。

上記の目的を解決するために、請求項１にあっては、駆動源が収容される駆動源部と、および船体に取り付けられると共に、少なくとも前記駆動源に接続されて駆動されるドライブシャフトと前記ドライブシャフトにギヤ機構を介して接続されるプロペラからなる駆動部とを備える船外機において、前記駆動源部と前記駆動部とを弾性体を介して接続するように構成した。

また、請求項２に係る船外機にあっては、前記弾性体が、前記駆動源部と前記駆動部の間に挟持されるラバーマウントからなるように構成した。

また、請求項３に係る船外機にあっては、前記動力源が、内燃機関と電動モータの少なくともいずれかからなるように構成した。

請求項１に係る船外機にあっては、駆動源が収容される駆動源部と、船体に取り付けられると共に、少なくとも駆動源に接続されて駆動されるドライブシャフトとドライブシャフトにギヤ機構を介して接続されるプロペラからなる駆動部とを弾性体を介して接続するように構成したので、駆動源の振動が弾性体によって減衰され、船体に伝達されるのを抑制することができ、よって駆動源の運転に伴って生じる船外機の振動や騒音を低減することができる。また、弾性体の配置位置が船外機の懸架部でないことから、弾性体の硬度が操舵性能に影響を及ぼすことがない。従って、弾性体の硬度設定に制約が生じず、船外機の振動と騒音を効果的に低減することができる。

また、請求項２に係る船外機にあっては、弾性体が、駆動源部と駆動部の間に挟持されるラバーマウントからなるように構成したので、上記した効果に加え、簡素な構成とすることができ、弾性体の組み付けあるいは交換などの作業も容易に行うことができる。

また、請求項３に係る船外機にあっては、動力源が、内燃機関と電動モータの少なくともいずれかからなるように構成したので、動力源の種類に関わらず上記した効果を得ることができる。特に、内燃機関と電動モータとを備えた比較的小型のハイブリッド型の船外機において、上記した効果をより一層得ることができる。

以下、添付図面に即してこの発明に係る船外機を実施するための最良の形態について説明する。

図１は、この発明の第１実施例に係る船外機の部分断面図である。

図１において符号１０は船外機を示す。船外機１０は、ねじ式のクランプ機構１２を備えた２個のスターンブラケット（図１で１個のみ示す）１４を介して船体１６の後部（トランサム）１８に取り付けられて固定される。

船外機１０の上下方向において上方の位置には、内燃機関（駆動源。以下「エンジン」という）２０が配置される。エンジン２０は排気量５０ｃｃ程度の単気筒ガソリンエンジンであり、出力１．５ｋＷ（約２ＰＳ）を発生する。エンジン２０は、図示の如く、クランクシャフト（出力軸）２２が上下方向と平行、即ち、垂直方向となるように配置される。エンジン２０およびクランクシャフト２２は、エンジンカバー（駆動源部）２４に収容される。

尚、以下において「上下方向」とは、クランクシャフト２２と平行（あるいは略平行）である方向を意味し、船外機１０のチルト角やトリム角によっては必ずしも重力方向と一致しない。また、「水平方向」とは、先に定義した「上下方向」と直交する方向を意味する。また、水平方向のうち、船外機１０から見て船体１６側、即ち、進行方向を「前方」、その逆を「後方」とする。また「左右方向」とは、水平方向のうち、前後方向と直交する方向を意味する。

船外機１０においてエンジン２０よりも上下方向において下方の位置には、電動モータ（駆動源。発電電動機）２８が配置される。電動モータ２８は、ステータ３０とロータ（以下「出力軸」という）３２とからなるＤＣブラシレスモータであり、数百Ｗの出力を発生する。電動モータ２８は、出力軸３２が上下方向と平行、即ち、垂直方向となるように配置されると共に、エンジンカバー２４から連続するように形成されたモータカバー（駆動源部）３４に収容される。尚、上記したエンジンカバー２４およびモータカバー３４は、弾性変形可能な金属材、具体的には、アルミニウム材から製作される。

図示の如く、モータカバー３４には、複数個（具体的には２個）の突出部が接続される。以下、モータカバー３４の前後方向において前方に接続された突出部を「第１の突出部」と呼び、符合３４ａで示す。また、後方に接続された突出部を「第２の突出部」と呼び、符合３４ｂで示す。

第１の突出部３４ａは、モータカバー３４の前方に向けて略水平方向に突出した後、前方斜め上方に向けて連続して形成される。また第２の突出部３４ｂは、モータカバー３４の後方に向けて略水平方向に突出して形成される。上記の如く形成された第１および第２の突出部３４ａ，３４ｂの端部にはそれぞれ、操船者などによって把持されるべき把持部３４ａ１，３４ｂ１が接続される。

エンジン２０と電動モータ２８の間には、遠心クラッチ３６が配置される。具体的には、エンジン２０のクランクシャフト２２の下端と電動モータ２８の出力軸３２の上端は、遠心クラッチ３６を介して接続される。

電動モータ２８の出力軸３２の下端には、締結部（後述）３８を介してドライブシャフト（駆動部。バーチカルシャフト）４０の上端が着脱自在に接続される。ドライブシャフト４０は、図示の如く上下方向と平行、即ち、垂直方向となるように配置され、ドライブシャフトカバー４２の内部に上下方向軸回りに回転自在に支持される。

ドライブシャフト４０の下端には、ギヤ機構４４を介してプロペラシャフト４６が接続される。ギヤ機構４４は、ドライブシャフト４０の下端に設けられるピニオンギヤ４８と、プロペラシャフト４６の端部に設けられるベベルギヤ５０とからなり、それらが噛合することで、ドライブシャフト４０とプロペラシャフト４６とを接続させる。

ギヤ機構４４およびプロペラシャフト４６は、ドライブシャフトカバー４２の下方に配置されたギヤケース５２に収容されると共に、プロペラシャフト４６は、そのギヤケース５２の内部に水平軸回りに回転自在に支持される。また、プロペラシャフト４６のベベルギヤ５０が設けられる端部と反対側の端部、即ち、プロペラシャフト４６の後端は、ギヤケース５２から船外機１０の後方に向けて突出され、そこにプロペラ（駆動部）５４が取り付けられる。このように、駆動源であるエンジン２０および電動モータ２８に接続されたドライブシャフト４０は、ギヤ機構４４を介してプロペラ５４に接続される。

これにより、電動モータ２８の出力（回転出力）は、締結部３８、ドライブシャフト４０およびギヤ機構４４（ピニオンギヤ４８、ベベルギヤ５０）を介してプロペラシャフト４６に伝達され、プロペラ５４が回転して船体１６を前進あるいは後進させる方向の推力を生じる。

また、エンジン２０の出力（回転出力）は、遠心クラッチ３６を介して電動モータの出力軸３２に伝達された後、電動モータ２８の出力同様、締結部３８、ドライブシャフト４０およびギヤ機構４４を介してプロペラシャフト４６に伝達され、プロペラ５４が回転して船体１６を前進させる方向の推力を生じる。即ち、プロペラ５４は、エンジン２０の出力と電動モータ２８の出力の少なくともいずれかによって回転させられる。

また、上記した第１の突出部３４ａの下方の位置には、バーハンドル（ティラー）５６が設けられる。バーハンドル５６は、図示の如く、モータカバー３４から前方に向けて突出され、操船者によって操作自在とされる。ドライブシャフトカバー４２は、前記したスターンブラケット１４に上下方向軸回りに回転自在に支持され、よって操船者は、バーハンドル５６を水平方向、正確には、左右方向に操作することによって船外機１０を左右に操舵（操作）することができる。

バーハンドル５６の先端には、スロットルグリップ５８が設けられる。スロットルグリップ５８は、操船者によって回転操作自在とされ、その内部には回転角センサ（ボリュームセンサ）６０が配置される。回転角センサ６０は、スロットルグリップ５８の回転角（操作量）に応じた信号を、図示しないマイクロコンピュータからなる電子制御ユニット（Electronic Control Unit。以下「ＥＣＵ」という）へ出力すると共に、ＥＣＵは、入力された信号に応じて電動モータ２８の出力を変更し、よって船体１６の船速が調整される。

さらにスロットルグリップ５８は、プッシュプルケーブルを介してエンジン２０のスロットルバルブ（共に図示せず）に接続される。これにより、スロットルグリップ５８が操作されると、スロットルバルブが開閉してエンジン回転数が調整され、船体１６の船速が調整される。

尚、スロットルグリップ５８の近傍には、操船者によって駆動源（エンジン２０と電動モータ２８）の始動指示あるいは停止指示が入力されるモードスイッチ６２が設けられる。モードスイッチ６２は、入力された始動あるいは停止指示に応じた信号を前記したＥＣＵへ出力すると共に、ＥＣＵは、入力された信号に応じてエンジン２０および電動モータ２８の駆動を制御する。

このように、船外機１０は、エンジン２０と電動モータ２８とをプロペラ５４の駆動源として備えたハイブリッド型であり、より詳しくは、排気量５０ｃｃ程度のエンジン２０と出力数百Ｗの電動モータ２８とを備える比較的小型の船外機であると共に、ドライブシャフト４０やプロペラ５４からなる駆動部がスターンブラケット１４（懸架部）を介して船体１６に取り付けられる（接続される）。

次いで、前記した締結部３８について詳説する。

図２は、図１に示す締結部３８の拡大部分断面図であり、図３は、図２に示す締結部３８を駆動源部と駆動部とに分割した状態を表す、図２と同様な拡大部分断面図である。

締結部３８は、図２および図３に示す如く、モータカバー３４の下端に形成される嵌合部（以下、「駆動源部側嵌合部」という）３４ｃと、ドライブシャフトカバー４２の上端に形成される嵌合部（以下、「駆動部側嵌合部」という）４２ａと、電動モータ２８の出力軸３２の下端部３２ａに接続（形成）される凸部６６と、ドライブシャフト４０の上端部４０ａに連結部材６８を介して接続される凹部７０とを備える。

図４は、図２のIV−IV線断面図である。

駆動源部側嵌合部３４ｃは略円筒状を呈し、その内部には、空間（図３にのみ示す）７２が形成される。空間７２には、上記した出力軸３２の下端部３２ａおよび凸部６６が配置される。また、駆動源部側嵌合部３４ｃの内側には、ラバーマウント（弾性体）７４が配置される（組み付けられる）。

ラバーマウント７４は、図２から図４に示す如く、略円筒状を呈するように形成される。ラバーマウント７４は、弾性材（具体的には、クロロプレンゴム）からなり、その硬度（弾性）は、駆動源（エンジン２０および電動モータ２８）の振動が、駆動部（正確には、ドライブシャフトカバー４２）に伝達されるのを抑制できる値（例えばＨＳ６０°程度）に設定される。

駆動部側嵌合部４２ａは略円筒状を呈し、その内部には、空間７６が形成される。空間７６には、前述したドライブシャフト４０の上端部４０ａ、連結部材６８および凹部７０が配置される。尚、ラバーマウント７４の内周、別言すれば、駆動源部側嵌合部３４ｃの内周は、駆動部側嵌合部４２ａの外周より僅かに大きくなるように設定される。

図４に示すように、凸部６６は、断面視において多角形（具体的には略正方形）を呈し、その内部は中実となるように形成される。また凹部７０は、断面視において多角形（具体的には略正方形）を呈し、その内部は中空であると共に、その中空部分は上記した凸部６６が嵌合可能な形状とされる。

図５は、図２に示す締結部３８を右側から見た側面図である。

駆動源部側嵌合部３４ｃの下端付近には、凸部６６と凹部７０を固定するための固定部８０が形成される。固定部８０は、駆動源部側嵌合部３４ｃの側面から突出して形成される第１の固定部材８０ａおよび第２の固定部材８０ｂと、第１および第２の固定部材８０ａ，８０ｂとの間に形成される間隙部８２とを備える。

第１の固定部材８０ａには、ボルト８４が挿通されるべき挿通孔８６が穿設されると共に、第２の固定部材８０ｂには、前記したボルト８４と係合可能なネジ孔８８が穿設される。また間隙部８２は、図５に示すように、駆動源部側嵌合部３４ｃの下端から上方に向けて所定の距離だけ切り欠いて形成される。以下、図５において左側の切り欠き面を「第１の切り欠き面８２ａ」とすると共に、右側の切り欠き面を「第２の切り欠き面８２ｂ」とする。

これにより、ボルト８４を締め付けると、第１および第２の固定部材８０ａ，８０ｂの離間距離は減少し、それに伴ってモータカバー３４の駆動源部側嵌合部３４ｃは弾性変形して間隙部８２が変形させられる、具体的には、第１および第２の切り欠き面８２ａ，８２ｂの離間距離が減少させられる。

一方、ボルト８４を緩めると、第１および第２の固定部材８０ａ，８０ｂの離間距離が増加し、それに伴ってモータカバー３４の駆動源部側嵌合部３４ｃは弾性変形して間隙部８２が変形させられる、具体的には、第１および第２の切り欠き面８２ａ，８２ｂの離間距離が増加させられる。尚、図５においてボルト８４を締め付けた状態を実線で示すと共に、ボルト８４を緩めた状態を２点鎖線で示す。

次いで、上記の如く構成された船外機１０を船体１６に取り付ける作業について説明する。

図６は、船外機１０の取り付け作業を説明するための、図１と同様な船外機１０の部分断面図である。

操船者などはスターンブラケット１４を、クランプ機構１２を操作して船体１６に接続（固定）する。これにより、スターンブラケット１４に接続されたドライブシャフト４０、ギヤ機構４４およびプロペラ５４などの駆動部が船体１６に取り付けられる。

次いで操船者などは、駆動源が収容されたエンジンカバー２４およびモータカバー３４を、モータカバー３４の把持部３４ａ１，３４ｂ１を把持しつつ駆動部の上方に移動させる。その後エンジンカバー２４およびモータカバー３４を、図６に矢印で示す如く、下方に移動させ、ドライブシャフトカバー４２の駆動部側嵌合部４２ａにモータカバー３４の駆動源部側嵌合部３４ｃを嵌合させる。これにより、ラバーマウント７４はモータカバー３４と駆動部のドライブシャフトカバー４２の間に挟持される。またこのとき、ドライブシャフト４０の凹部７０に出力軸３２の凸部６６を嵌合させる。

その後、固定部８０のボルト８４を締め付けることで、第１および第２の切り欠き面８２ａ，８２ｂの離間距離が減少、即ち、駆動源部側嵌合部３４ｃの内周が減少する。これにより、駆動源部側嵌合部３４ｃの内周面３４ｃ１は、駆動部側嵌合部４２ａの外周面４２ａ１に圧着され、よって駆動源部側嵌合部３４ｃが駆動部側嵌合部４２ａに固定される。

駆動源部側嵌合部３４ｃが駆動部側嵌合部４２ａに固定されることで、出力軸３２の凸部６６は、ドライブシャフト４０の凹部７０から外れることがなく、よって凸部６６と凹部７０は確実に固定される。これにより、出力軸３２からの回転出力が締結部３８を介してドライブシャフト４０へ伝達可能な状態となる。上記のようにして船外機１０は、船体１６に取り付けられる。

一方、船外機１０を船体１６から取り外すときは、上記とは逆の作業が行われる。具体的には、固定部８０のボルト８４を緩めることで、第１および第２の切り欠き面８２ａ，８２ｂの離間距離が増加、即ち、駆動源部側嵌合部３４ｃの内周が増加する。これにより、駆動源部側嵌合部３４ｃの内周面３４ｃ１と駆動部側嵌合部４２ａの外周面４２ａ１が圧着されなくなる、換言すれば、駆動源部側嵌合部３４ｃと駆動部側嵌合部４２ａの固定が解除される。

その後、操船者などは、把持部３４ａ１，３４ｂ１を把持し、エンジンカバー２４およびモータカバー３４を上方に持ち上げて駆動部から取り外す。次いで、クランプ機構１２を操作してスターンブラケット１４を船体１６から取り外すことで、ドライブシャフト４０、ギヤ機構４４およびプロペラ５４などの駆動部が船体１６から取り外される。

このように、この発明の第１実施例に係る船外機１０にあっては、エンジン２０、電動モータ２８が収容されるエンジンカバー２４、モータカバー３４と、船体１６に取り付けられると共に、少なくともエンジン２０および電動モータ２８に接続されて駆動されるドライブシャフト４０とドライブシャフト４０にギヤ機構４４を介して接続されるプロペラ５４からなる駆動部とをラバーマウント７４を介して接続するように構成したので、エンジン２０などの駆動源の振動がラバーマウント７４によって減衰され、船体１６に伝達されるのを抑制することができ、よって駆動源の運転に伴って生じる船外機１０の振動や騒音を低減することができる。また、ラバーマウント７４の配置位置が船外機１０の懸架部でないことから、ラバーマウント７４の硬度が操舵性能に影響を及ぼすことがない。従って、ラバーマウント７４の硬度設定に制約が生じず、船外機１０の振動と騒音を効果的に低減することができる。

また、船外機の振動や騒音を低減するための従来技術における弾性体は、ボルト、ワッシャおよびナットなどによって固定されるため、その構成が複雑になると共に、弾性体の取り付け作業などを容易に行うことができないという不都合があった。しかしながら、船外機１０にあっては、弾性体が、駆動源部（正確には、モータカバー３４）と駆動部（正確には、ドライブシャフトカバー４２）の間に挟持されるラバーマウント７４からなるように構成したので、簡素な構成とすることができ、ラバーマウント７４の組み付けあるいは交換などの作業も容易に行うことができる。

また、動力源が、エンジン２０と電動モータ２８の少なくともいずれかからなるように構成したので、動力源の種類に関わらず、船外機１０の振動と騒音を効果的に低減することができる。特に、エンジン２０と電動モータ２８とを備えた比較的小型のハイブリッド型の船外機１０において、船外機１０の振動と騒音をより一層効果的に低減することができる。

以上の如く、この発明の第１実施例にあっては、駆動源（エンジン２０と電動モータ２８）が収容される駆動源部（エンジンカバー２４およびモータカバー３４）と、および船体（１６）に取り付けられると共に、少なくとも前記駆動源に接続されて駆動されるドライブシャフト（４０）と前記ドライブシャフトにギヤ機構（４４）を介して接続されるプロペラ（５４）からなる駆動部とを備える船外機（１０）において、前記駆動源部と前記駆動部とを弾性体（ラバーマウント７４）を介して接続するように構成した。

また、前記弾性体が、前記駆動源部（２４，３４）と前記駆動部（４０，５４）の間に挟持されるラバーマウント（７４）からなるように構成した。

また、前記動力源が、内燃機関（２０）と電動モータ（２８）の少なくともいずれかからなるように構成した。

尚、上記において、船外機１０を駆動源部と駆動部の２つに分割するように構成したが、例えば駆動部をさらに分割して３つ、あるいはそれ以上に分割してもよい。

また、固定部８０は、第１、第２の固定部材８０ａ，８０ｂ、間隙部８２およびボルト８４などからなる如く構成したが、それに限られるものではなく、駆動源部側嵌合部３４ｃと駆動部側嵌合部４２ａとを固定すると共に、凸部６６と凹部７０とを固定できる構成であればよい。

また、電動モータ２８をＤＣブラシレスモータとしたが、他の方式のモータを使用してもよい。

また、エンジン２０の排気量を５０ｃｃ程度とし、電動モータ２８の出力を数百Ｗとすると共に、ラバーマウント７４の硬度をＨＳ６０°程度となるようにしたが、それらは例示であって限定されるものではない。

また、エンジン２０と電動モータ２８の間には、遠心クラッチ３６を配置するように構成したが、電磁クラッチなどを用いてもよい。

この発明の第１実施例に係る船外機の部分断面図である。 図１に示す締結部の拡大部分断面図である。 図２に示す締結部を駆動源部と駆動部とに分割した状態を表す、図２と同様な拡大部分断面図である。 図２のIV−IV線断面図である。 図２に示す締結部を右側から見た側面図である。 図１に示す船外機の取り付け作業を説明するための、図１と同様な船外機の部分断面図である。

符号の説明

１０ 船外機、１６ 船体、２０ エンジン（駆動源）、２４ エンジンカバー（駆動源部）、２８ 電動モータ（駆動源）、３４ モータカバー（駆動源部）、４０ ドライブシャフト（駆動部）、４４ ギヤ機構、５４ プロペラ（駆動部）、７４ ラバーマウント（弾性体）

Claims (3)

1. 駆動源が収容される駆動源部と、および船体に取り付けられると共に、少なくとも前記駆動源に接続されて駆動されるドライブシャフトと前記ドライブシャフトにギヤ機構を介して接続されるプロペラからなる駆動部とを備える船外機において、前記駆動源部と前記駆動部とを弾性体を介して接続するように構成したことを特徴とする船外機。
2. 前記弾性体が、前記駆動源部と前記駆動部の間に挟持されるラバーマウントからなることを特徴とする請求項１記載の船外機。
3. 前記動力源が、内燃機関と電動モータの少なくともいずれかからなることを特徴とする請求項１または２記載の船外機。

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