JP2007290644A

JP2007290644A - 船外機

Info

Publication number: JP2007290644A
Application number: JP2006123061A
Authority: JP
Inventors: Shuichi Hagino; 修一萩野
Original assignee: Suzuki Motor Corp
Current assignee: Suzuki Motor Corp
Priority date: 2006-04-27
Filing date: 2006-04-27
Publication date: 2007-11-08

Abstract

【課題】船体に対する船外機の重心位置を後方に下げることなく、簡素で軽量かつコンパクトな構造により、プロペラ水深の可変およびチルトを可能にする。
【解決手段】スイベル部23の操舵軸22上に船外機本体２をクランプ部25に対し上下に昇降させる昇降装置35を設けた。昇降装置35は、スイベル部23に操舵軸22が貫通する部分を昇降用油圧シリンダー36とし、操舵軸22を昇降用油圧シリンダー36のピストンロッドとして昇降用油圧シリンダー36に対し回転自在かつ軸方向に摺動自在に挿通し、この操舵軸22の上下端部を昇降用油圧シリンダー36の上下端部から突出させてこの突出部に船外機本体２を連結した。操舵軸22は昇降用油圧シリンダー36に供給される油圧により伸縮する。
【選択図】図２

Description

本発明は、船外機本体をチルトさせるチルト装置および船体に対する船外機本体の高さを調整する昇降装置を備えた船外機に関するものである。

船外機を推進力とする船舶では、乗員や積荷の積載状態に応じて水面からのプロペラ水深が変化し、航行性能が大きく変化する。例えば空積載時で最大馬力回転数にプロペラ水深を設定している船舶では、重積載時にプロペラ水深が過大になり、水中抵抗が増大するため回転数が上がらず最悪の場合はプレーニング（水面滑走）できない状態となる。逆に重積載時で最大馬力回転数にプロペラ水深を設定している船舶では、空積載時にプロペラ水深が過小になり、しばしばプロペラが水上に露呈してプレーニングは可能であるものの最高速が落ちてしまう傾向となる。

船外機全体をスイベル軸を支点に後方に回動させることにより実質的なプロペラ水深を変更できるチルト装置を備えた船外機では、プロペラ水深の変化と同時にプロペラ軸の方向も変化してしまうため、プレーニングのような高速走行等には適さず、主に浅瀬走行等に用いられていた。

プロペラ水深を変更でき、尚且つチルト装置も併せ持てば最良であり、これを実現した特許文献１、２のような船外機もある。
特公平6-41277号公報特許第3063109号公報

しかし、特許文献１の船外機は船外機本体を船尾部に取り付けるためのクランプ部に船外機本体を上下させる昇降装置が設けられているため、油圧ポンプおよびシリンダー等の取付スペース確保のため船外機本体をクランプ部に対し後方に大きくオフセット配置せざるを得ず、これにより船外機本体の重心位置が船体より大きく後方に離れるため、リアヘビーとなってプレーニングまでの時間増大やスプレー（波飛沫）の増加、旋回半径の増大といった問題が考えられる。

また、特許文献２の船外機のように油圧ポンプおよびシリンダー等を持たない構造のものもあるが、クランプ部およびスイベル部が大型化するため、上記と同様な問題の発生が考えられる。

本発明は、上記のような問題を解決するためになされたものであり、船体に対する船外機の重心位置を後方に下げることなく、簡素で軽量かつコンパクトな構造により、プロペラ水深の可変およびチルトを可能にすることのできる船外機を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明に係る船外機は、船尾部に取り付けられるクランプ部と、上記クランプ部に連設されて船外機本体を操舵およびチルト可能に支持するスイベル部と、上記船外機本体をチルトさせるチルト装置とを備えた船外機において、上記スイベル部の操舵軸上に上記船外機本体を上記クランプ部に対し上下に昇降させる昇降装置を設けたことを特徴とする。

上記昇降装置は、上記スイベル部に上記操舵軸が貫通する部分を昇降用油圧シリンダーとし、操舵軸を上記昇降用油圧シリンダーのピストンロッドとして昇降用油圧シリンダーに対し回転自在かつ軸方向に摺動自在に挿通し、この操舵軸の上下端部を昇降用油圧シリンダーの上下端部から突出させてこの突出部に上記船外機本体を連結した構成とした。

また、上記昇降用油圧シリンダーのシリンダー内部両端に、昇降用油圧シリンダーに対する上記操舵軸の傾斜および摺動量を規制するピストンロッドガイドを設けた。

さらに、上記昇降装置とチルト装置とを制御する油圧制御ユニットを上記スイベル部に設け、上記昇降装置を構成する昇降用油圧シリンダーと上記油圧制御ユニットとの間を昇降用油圧配管で結ぶ一方、チルト装置を構成するチルト用油圧シリンダーと油圧制御ユニットとの間をチルト用油圧配管で結び、上記昇降用油圧配管とチルト用油圧配管との切換部を油圧制御ユニットに設けた。

また、上記チルト用油圧シリンダーのピストンロッド先端を上記クランプ部に連結し、上記チルト用油圧シリンダーのシリンダー本体先端を上記スイベル部に連結した。

さらに、上記油圧制御ユニットを構成する上記切換部と油圧ポンプと電動モーターとを同じ軸線上に配列し、この軸線と上記チルト用油圧シリンダーの軸線とを略平行させるとともに両軸線を縦方向に指向させ、機体側面視で油圧制御ユニットとチルト用油圧シリンダーとが上記クランプ部の厚み範囲内に収まるように設置した。

本発明に係る船外機によれば、船外機本体をクランプ部に対し上下に昇降させる昇降装置をスイベル部の操舵軸上に設けて昇降用油圧シリンダーとしたため、クランプ部を大型化させることなく、簡素で軽量かつコンパクトな構造により昇降装置を備えることができる。しかも、船外機本体の重心位置が船体より大きく後方に離れることがないため、リアヘビー化や旋回半径の増大も起こらない。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。

図１は、本発明に係る船外機の一例を示す左側面図であり、図２は図１のII部を拡大した縦断面図であり、図３は図２のIII矢視による前面図である。

この船外機１は、その船外機本体２の最上部にエンジン３が搭載され、エンジン３の下部にエンジンホルダー４とオイルパンブロック５とドライブハウジング６とロアーハウジング７が順に組み付けられ、エンジン３からオイルパンブロック５までが合成樹脂製のアッパーカバー８とロアーカバー９とからなるエンジンカバー10により覆われている。

エンジン３は、例えば水冷４サイクル直列３気筒形式であり、そのクランク軸12を鉛直方向に向けて縦置きに、かつそのシリンダーヘッドが後側を向くようにエンジンホルダー４上に固定されている。

クランク軸12の下端に回転一体に連結されたドライブ軸13が鉛直下に延びてエンジンホルダー４とオイルパンブロック５とドライブハウジング６内部を貫通し、ロアーハウジング７内部に達している。ロアーハウジング７には前後方向に延びるプロペラ軸14が軸支され、その後端にプロペラ15が回転一体に設けられている。ドライブ軸13とプロペラ軸14との交点にはべべルギヤ機構16が設けられており、クランク軸12の回転がドライブ軸13とベベルギヤ機構16を経てプロペラ軸14に伝達され、プロペラ15が回転して船外機１の推進力となる。

エンジンホルダー４とドライブハウジング６には、それぞれ左右一対のエンジンマウント18，19が設けられ、図２にも示すように上側のエンジンマウント18がアッパーステアリングブラケット20に連結され、下側のエンジンマウント19がロアーステアリングブラケット21に連結されている。エンジンマウント18，19の構造は公知のものと同様である。

アッパーステアリングブラケット20とロアーステアリングブラケット21は鉛直に延びる操舵軸22の上端と下端にそれぞれ回転一体に固定され、操舵軸22はスイベル部23に回転自在かつ軸方向に摺動自在に軸支されている。スイベル部23には後述する昇降装置35が設けられる。また、スイベル部23は船幅方向に沿うスイベル軸24を介してクランプ部25に連設され、クランプ部25が船体の船尾部に取り付けられる。

アッパーステアリングブラケット20には図示しない操舵装置のリンケージが接続されてアッパーステアリングブラケット20が左右に回動操作される。これにより、アッパーステアリングブラケット20、操舵軸22、ロアーステアリングブラケット21、船外機本体２が一体に回動し、船外機本体２の操舵がなされる。

また、船体に対する船外機本体２の角度をチルト調整するチルト装置27が設けられている。このチルト装置27は、図２、図３に示すチルト用油圧シリンダー28を主体にしている。チルト用油圧シリンダー28は、シリンダー本体29の下端からピストンロッド30が伸縮する油圧シリンダーである。

クランプ部25の最下部にはロアーピボット軸31が設けられる一方、スイベル部23にはスイベル軸24の後部やや下方にアッパーピボット軸32が設けられており、チルト用油圧シリンダー28のピストンロッド30先端がロアーピボット軸31に連結され、シリンダー本体29上端がアッパーピボット軸32に連結されている。

チルト用油圧シリンダー28が縮んでいる時は図１に示すように船外機本体２が直立してプロペラ軸14が水平になる直立位置Ｅとなり、チルト用油圧シリンダー28が伸びるにつれて船外機本体２がスイベル軸24を支点に前傾回動し、最終的に図４に示すようにプロペラ15が完全に水面上に持ち上がったチルト位置Ｔとなる。

前述の昇降装置35はスイベル部23の操舵軸22上に設けられている。この昇降装置35は船外機本体２をクランプ部25に対し上下に昇降させる機能を持つ。図５に拡大して示すように、スイベル部23に操舵軸22が貫通する部分が昇降用油圧シリンダー36となっており、操舵軸22がピストンロッドとして昇降用油圧シリンダー36に対し回転自在かつ軸方向に摺動自在に挿通されている。ピストンロッドである操舵軸22の上下端部は昇降用油圧シリンダー36の上下端部から突出し、この突出部にアッパーステアリングブラケット20とロアーステアリングブラケット21が固定されて船外機本体２が連結される。

昇降用油圧シリンダー36の内部には上下一対のピストンロッドガイド38，39が密に挿入され、その内径部に操舵軸22が密に挿入される。即ちピストンロッドガイド38，39は操舵軸22の軸受として機能する。また、昇降用油圧シリンダー36の上下端部にはシリンダーシールキャップ41，42が液密に固定されている。ピストンロッドガイド38，39はシリンダーシールキャップ41，42と昇降用油圧シリンダー36の内面に形成された段部43，44とにより軸方向への移動を規制される。

操舵軸22の中間部にはピストン45が設けられ、上下のピストンロッドガイド38，39は所定の間隔で離間しており、その間にピストン45が位置する。このため、操舵軸22はピストンロッドガイド38，39の対向する端面の距離からピストン45の厚みを差し引いたストロークＳだけ軸方向に摺動することができる。ピストン45がピストンロッドガイド38，39の端面に当接することにより昇降用油圧シリンダー36に対する操舵軸22の摺動量が規制され、また操舵軸22がピストンロッドガイド38，39の内径部に密に挿入されていることから昇降用油圧シリンダー36に対する操舵軸22の傾斜が規制される。

昇降用油圧シリンダー36に対し操舵軸22が下方に伸びると、クランプ部25に対する船外機本体２の相対位置が図６の左側に示す下限位置Ｌとなる。また、昇降用油圧シリンダー36に対し操舵軸22が上方に伸びると図６の右側に示す上限位置Ｕとなる。下限位置Ｌと上限位置Ｕとの高低差（昇降ストローク）は上述のピストンストロークＳに同じであり、この昇降ストロークＳの範囲の任意の位置に船外機本体２の高さを調整することにより、船体に対するプロペラ15の水深を最適な高さに設定することができる。

図３、図７に示すように、スイベル部23の背面に油圧制御ユニット47が設置されている。この油圧制御ユニット47は電動モーター48と油圧ポンプ49と切換部50とを備えており、チルト装置27と昇降装置35を制御する。これら３部品48，49，50は同じ軸線Ａ上に配列され、例えば電動モーター48が上、油圧ポンプ49が中間、切換部50が下に配置されている。なお、切換部50の下には切換用ソレノイド51が設けられている。

図２に示すように、チルト用油圧シリンダー28が縮んでいる時、油圧制御ユニット47の軸線Ａとチルト用油圧シリンダー28の軸線Ｂは略平行しており、両軸線Ａ，Ｂとも縦方向に指向している。また、機体側面視で油圧制御ユニット47とチルト用油圧シリンダー28とがクランプ部25の厚み範囲内に収まるように設置されている。

図７に示すように、油圧制御ユニット47の切換部50とチルト用油圧シリンダー28との間がチルト用油圧配管53，54で接続され、切換部50と昇降用油圧シリンダー36との間が昇降用油圧配管55，56で接続されている。また、油圧ポンプ49と切換部50との間が油圧通路57で接続されている。

一方、例えば船体側に設置されたエンジン速度コントローラー58のレバー59にチルト−昇降切替スイッチ60と電動モーター作動スイッチ61とが設けられている。チルト−昇降切替スイッチ60にはチルト動作と昇降動作の２モードがあり、電動モーター作動スイッチ61には＋（プラス），０（ゼロ），−（マイナス）の３モードがある。

例えば、チルト−昇降切替スイッチ60を昇降動作モードに選択操作して電動モーター作動スイッチ61を＋モードに操作し続けると、電動モーター48により油圧ポンプ49が駆動され、油圧ポンプ49の油圧が昇降用油圧配管56を経て昇降用油圧シリンダー36のピストン45と下側のピストンロッドガイド39との間に供給されて船外機本体２が上限位置Ｕまで上昇する。また、電動モーター作動スイッチ61を−モードに操作し続けると、油圧ポンプ49の油圧が昇降用油圧配管55を経て昇降用油圧シリンダー36のピストン45と上側のピストンロッドガイド38との間に供給されて船外機本体２が下限位置Ｌまで下降する。このような動作の途中で電動モーター作動スイッチ61を０モードに操作すれば船外機本体２を上限位置Ｕと下限位置Ｌとの間の任意の高さで停止させることができる。なお、電動モーター作動スイッチ61は手を放せば自動的に０モードになるように構成されている。

一方、チルト−昇降切替スイッチ60をチルト動作モードに選択操作して電動モーター作動スイッチ61を＋モードに操作し続けると、油圧ポンプ49の油圧がチルト用油圧配管53を経てチルト用油圧シリンダー28に加わり、チルト用油圧シリンダー28が伸びて船外機本体２がチルト位置Ｔまで回動する。また、また、電動モーター作動スイッチ61を−モードに操作し続けると、油圧ポンプ49の油圧がチルト用油圧配管54を経てチルト用油圧シリンダー28に加わり、チルト用油圧シリンダー28が縮んで船外機本体２が直立位置Ｅまで回動する。このような動作の途中で電動モーター作動スイッチ61を０モードに操作すれば船外機本体２を直立位置Ｅとチルト位置Ｔとの間の任意のチルト角度で停止させることができる。

以上のように構成された船外機は、船外機本体２の昇降装置35をスイベル部23の操舵軸22上に設けたため、昇降装置35を構成する昇降用油圧シリンダー36や油圧ポンプ49等の機材をクランプ部25に設けた従来の場合のように船外機本体２をクランプ部25から大きく後方にオフセット配置しなくてもよい。したがって、船外機本体２の重心位置が船体から大きく後方に離れてリアヘビー化したり、旋回半径が増大するといった問題を解決することができる。

また、元来よりスイベル部23に操舵軸22が貫通している部分を昇降用油圧シリンダー36として昇降装置35を構成し、操舵軸22を昇降用油圧シリンダー36のピストンロッドとしたため、非常に簡素で軽量かつコンパクトな構成によりプロペラ15の水深を可変させることができる。しかも、このように構造が簡素で軽量である点から、船外機本体２をチルトさせるのに必要な力が小さくて済み、その分チルト用油圧シリンダー28を小型軽量化することができ、コンパクト化に一層貢献することができる。

その上、クランプ部25と船外機本体２との間隔が近いため、クランプ部25（スイベル部23）に設けられたチルト用油圧シリンダー28および昇降用油圧シリンダー36と船外機本体２との間を結ぶ油圧配管や電気配線等の長さは、船外機本体２の操舵角および昇降ストロークの分だけ余裕を持たせておけばよく、このような油圧配管や電気配線等の長さを短縮することができる。

また、チルト用油圧シリンダー28のピストンロッド30先端をクランプ部25（ロアーピボット軸31）に連結し、シリンダー本体29先端をスイベル部23（アッパーピボット軸32）に連結したため、船外機本体２をチルトさせた時にチルト用油圧シリンダー28のシリンダー本体29が油圧制御ユニット47の切換部50から大きく離れることがなく、この点でもチルト用油圧配管53，54の長さを短縮することができる。

さらに、図８に示すように、スイベル軸24からプロペラ軸14までの長さ、つまりチルト半径は、船外機本体２の高さが下限位置Ｌにある時のチルト半径Ｒ１よりも、上限位置Ｕにある時のチルト半径Ｒ２の方が小さいため、チルト半径Ｒ２時のチルト調整速度（トリムスピード）を実質的に小さくすることができる。このため、従来の昇降装置を装備した船外機に比較して航行中のプロペラ位置調整をより的確に行うことができる。

昇降用油圧シリンダー36の内部両端には、操舵軸22の傾斜および摺動量を規制するピストンロッドガイド38，39を設けたため、操舵軸22が船外機本体２の推力や波力等を受けて変形することが防止され、かつ昇降用油圧シリンダー36のオイル漏れも効果的に防止することができる。

一方、油圧制御ユニット47に設けた切換部50により、油圧ポンプ49の油圧をチルト用油圧シリンダー28または昇降用油圧シリンダー36に選択的に供給するようにしたので、１つの油圧ポンプ49でチルト装置27と昇降装置35の両方を制御することができ、油圧ポンプ49を単一化して油圧制御ユニット47の簡素化とクランプ部25周りの軽量コンパクト化を図ることができる。

さらに、油圧制御ユニット47を構成する電動モーター48と油圧ポンプ49と切換部50とを同じ軸線Ａ上に配列し、この軸線Ａとチルト用油圧シリンダー28の軸線Ｂとを略平行させて両軸線Ａ，Ｂを縦方向に指向させ、機体側面視で油圧制御ユニット47とチルト用油圧シリンダー28とがクランプ部25の厚み範囲内に収まるように設置したため、クランプ部25の前後方向への寸法（厚み寸法）が大きくなることがなく、この点でも船外機１のコンパクトに多大に貢献することができる。

なお、本実施形態では、油圧制御ユニット47全体をスイベル部23に設けているが、油圧制御ユニット47を構成する電動モーター48、油圧ポンプ49、切換部50の少なくとも１つをエンジンカバー10の内部やドライブハウジング６の内部等に配置してもよい。また、電動モーター48の代わりにエンジン３の動力を使って油圧ポンプ49を駆動するといった変更を加えることもできる。

また、昇降装置35は必ずしも昇降用油圧シリンダー36でなくても良い。例えば操舵軸22とスイベル部23との間にボールネジ機構を設けて操舵軸22またはその周囲部材をアクチュエーター等で回転させてスイベル部23との間に相対位置変化を起こすようにし、これを昇降装置とすることも考えられる。

本発明に係る船外機の一例を示す左側面図。図１のII部を拡大した縦断面により本発明の一実施形態を示す図。図２のIII矢視による前面図。船外機本体がチルト位置にある状態を示す左側面図。スイベル部と昇降用油圧シリンダーの拡大縦断面図。船外機本体の下限位置と上限位置を示す左側面図。油圧制御ユニットの構成を示す図。船外機本体が下限位置と上限位置にある時のチルト半径の差を示す左側面図。

符号の説明

１船外機
２船外機本体
３エンジン
22 操舵軸
23 スイベル部
24 スイベル軸
25 クランプ部
27 チルト装置
28 チルト用油圧シリンダー
29 シリンダー本体
30 ピストンロッド
35 昇降装置
36 昇降用油圧シリンダー
38，39 ピストンロッドガイド
47 油圧制御ユニット
48 電動モーター
49 油圧ポンプ
50 切換部
53，54 チルト用油圧配管
55，56 昇降用油圧配管
Ａ油圧制御ユニットの軸線
Ｂチルト用油圧シリンダーの軸線
Ｅ直立位置
Ｔチルト位置
Ｕ上限位置
Ｌ下限位置
Ｓ船外機本体の昇降ストローク

Claims

船尾部に取り付けられるクランプ部と、上記クランプ部に連設されて船外機本体を操舵およびチルト可能に支持するスイベル部と、上記船外機本体をチルトさせるチルト装置とを備えた船外機において、上記スイベル部の操舵軸上に上記船外機本体を上記クランプ部に対し上下に昇降させる昇降装置を設けたことを特徴とする船外機。
上記昇降装置は、上記スイベル部に上記操舵軸が貫通する部分を昇降用油圧シリンダーとし、操舵軸を上記昇降用油圧シリンダーのピストンロッドとして昇降用油圧シリンダーに対し回転自在かつ軸方向に摺動自在に挿通し、この操舵軸の上下端部を昇降用油圧シリンダーの上下端部から突出させてこの突出部に上記船外機本体を連結した構成であることを特徴とする請求項１に記載の船外機。
上記昇降用油圧シリンダーのシリンダー内部両端に、昇降用油圧シリンダーに対する上記操舵軸の傾斜および摺動量を規制するピストンロッドガイドを設けたことを特徴とする請求項２に記載の船外機。
上記昇降装置とチルト装置とを制御する油圧制御ユニットを上記スイベル部に設け、上記昇降装置を構成する昇降用油圧シリンダーと上記油圧制御ユニットとの間を昇降用油圧配管で結ぶ一方、チルト装置を構成するチルト用油圧シリンダーと油圧制御ユニットとの間をチルト用油圧配管で結び、上記昇降用油圧配管とチルト用油圧配管との切換部を油圧制御ユニットに設けたことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の船外機。
上記チルト用油圧シリンダーのピストンロッド先端を上記クランプ部に連結し、上記チルト用油圧シリンダーのシリンダー本体先端を上記スイベル部に連結したことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の船外機。
上記油圧制御ユニットを構成する上記切換部と油圧ポンプと電動モーターとを同じ軸線上に配列し、この軸線と上記チルト用油圧シリンダーの軸線とを略平行させるとともに両軸線を縦方向に指向させ、機体側面視で油圧制御ユニットとチルト用油圧シリンダーとが上記クランプ部の厚み範囲内に収まるように設置したことを特徴とする請求項４または５に記載の船外機。