JP2009149185A - 船外機 - Google Patents

Abstract

【課題】エンジン高速回転時におけるベーンポンプ型のウォーターポンプのキャビテーション発生を抑制してポンプ吐出量を向上させる。
【解決手段】本発明に係る船外機は、冷却水を汲み上げるウォーターポンプ４１と、ドライブシャフト１８の回転を減速してウォーターポンプ４１に伝達するポンプ駆動機構５３と、トランスミッション装置を潤滑するオイルの一部をポンプ駆動機構５３に供給するオイル供給手段（主オイル通路１８ａ、オイル噴出通路１８ｃ，１８ｄ、中空部５９ａ、オイル噴出孔５９ｂ）を備えたことを特徴とする。
【選択図】図４

Description

本発明は、冷却水を汲み上げるウォーターポンプを備えた船外機に関するものである。

一般的な船外機では、外水をウォーターポンプで汲み上げてエンジンの冷却水としている。ウォーターポンプの形式としては、外水に多く混入している砂や不純物等による悪影響を避けるために、ゴム等の柔軟な素材で形成されたインペラを円筒状のポンプハウジングの内部で偏心回転させるベーンポンプ型が多く用いられている。

従来の船外機では、エンジンの出力をプロペラに伝達するドライブシャフトの中間部近傍にウォーターポンプが配置され、ドライブシャフトによりウォーターポンプが直接駆動されていた（特許文献１参照）。
特許第３５０９１７１号公報

しかしながら、このようにエンジンと等速で回転するドライブシャフトによりウォーターポンプが直接駆動されており、エンジン回転数がそのままポンプ回転数となるため、例えばエンジンの最高回転数付近である６０００rpm前後になるとインペラの外径が大きい場合にはその羽根の先端周速が過大となり、ポンプハウジング内部でキャビテーションが発生し、吐出量が頭打ちになるという問題があった。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、簡素でコンパクト、かつ信頼性の高い構造により、エンジン高速回転時におけるベーンポンプ型のウォーターポンプのキャビテーション発生を抑制してポンプ吐出量を向上させることのできる船外機を提供することを目的とする。

かかる課題を解決するために、本発明の請求項１に記載の発明は、ケーシングの上方にクランクシャフトを縦向きにしてエンジンが搭載され、前記クランクシャフトの回転が、前記ケーシングの内部に軸支されたドライブシャフトを経て前記ケーシング下部に軸支されたプロペラシャフトに伝達されるように構成された船外機において、冷却水を汲み上げるウォーターポンプと、前記ドライブシャフトの回転を減速して前記ウォーターポンプに伝達するポンプ駆動機構とを備えた船外機としたことを特徴とする。

また、本発明の請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の構成に加え、前記ポンプ駆動機構を、前記ドライブシャフトの軸方向に対して略垂直方向に動力を取り出して前記ウォーターポンプに伝達するように構成した船外機としたことを特徴とする。

さらに、本発明の請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の構成に加え、前記ポンプ駆動機構を、前記ドライブシャフトに軸装されるトランスミッション装置の近傍に配置し、前記トランスミッション装置を潤滑するオイルの一部を前記ポンプ駆動機構に供給するオイル供給手段を設けた船外機としたことを特徴とする。

そして、本発明の請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の構成に加え、前記オイル供給手段を、前記トランスミッション装置を潤滑する前記オイルを前記ドライブシャフトの軸心部に形成したオイル通路を経て前記ポンプ駆動機構の各潤滑部に供給するように構成した船外機としたことを特徴とする。

また、本発明の請求項５に記載の発明は、請求項１乃至４のいずれかに記載の構成に加え、前記ポンプ駆動機構を、前記ドライブシャフトの回転を平歯車機構により減速して前記ウォーターポンプに伝達するように構成した船外機としたことを特徴とする。

さらに、本発明の請求項６に記載の発明は、請求項１乃至４のいずれかに記載の構成に加え、前記ポンプ駆動機構を、前記ドライブシャフトの回転を傘歯歯車機構により減速して前記ウォーターポンプに伝達するように構成した船外機としたことを特徴とする。

そして、本発明の請求項７に記載の発明は、請求項１乃至４のいずれかに記載の構成に加え、前記ポンプ駆動機構を、前記ドライブシャフトの回転をねじ歯車機構により減速して前記ウォーターポンプに伝達するように構成した船外機としたことを特徴とする。

また、本発明の請求項８に記載の発明は、請求項１乃至４のいずれかに記載の構成に加え、前記ポンプ駆動機構を、前記ドライブシャフトの回転をチェーンドライブ機構により減速して前記ウォーターポンプに伝達するように構成した船外機としたことを特徴とする。

さらに、本発明の請求項９に記載の発明は、請求項１乃至４のいずれかに記載の構成に加え、前記ポンプ駆動機構を、前記ドライブシャフトの出力を複数の動力伝達機構を介して前記ウォーターポンプに伝達するように構成した船外機としたことを特徴とする。

請求項１に係る発明によれば、ポンプ駆動機構によりエンジンの回転数が適正な回転数にまで減速されてウォーターポンプに伝達されるため、ベーンポンプ型のウォーターポンプのキャビテーション発生を抑制してポンプ吐出量を向上させることができる。

請求項２に係る発明によれば、ウォーターポンプをドライブシャフトから離れた位置に設置できるため、ドライブシャフト周りのハウジング構造をコンパクト化することができる。

請求項３に係る発明によれば、簡素かつコンパクトな構造によりポンプ駆動機構を適正に潤滑して信頼性を高めることができる。

請求項４に係る発明によれば、ポンプ駆動機構を潤滑するオイル供給手段の構築のために新規な部品を追加する必要がなく、オイル供給手段を簡素に構造することができる。

請求項５乃至８に係る発明によれば、ポンプ駆動機構を船外機の内部レイアウトに適した形態にしてウォーターポンプおよびポンプ駆動機構の周辺のレイアウト性を良くするとともにコンパクト化を図ることができる。

請求項９に係る発明によれば、船外機の内部レイアウトに最も適した形態でウォーターポンプおよびポンプ駆動機構を設置することができ、レイアウト性の向上とコンパクト化に多大に貢献することができる。

以下は本発明の実施形態である。
［実施の形態１］

本発明の実施の形態１を図１乃至図６に基づいて説明する。

図１は、本発明に係る船外機の実施の形態を示す右側面図であり、図２は図１のII部拡大図であり、図３は図２のIII-III線に沿う縦断面図である。

この船外機１は、アッパーケース２の下部にロアーケース３が設けられ、アッパーケース２の上部に略平板状のマウントプレート４を介してエンジン５が搭載されている。エンジン５は、例えばＶ型のシリンダ配置を持つ６気筒の水冷式エンジンであり、そのクランクシャフト６を縦向きにしてマウントプレート４上に載置されている。

アッパーケース２は例えば上側ケース２ａと下側ケース２ｂとが複数の固定ボルト９により締結されて構成される上下二分割構造であり、その上側ケース２ａの上面にマウントプレート４が複数の固定ボルト１０と通しボルト１１とによって固定され、下側ケース２ｂの下面にロアーケース３が図示しない固定ボルトで固定される。そして、アッパーケース２とロアーケース３とによりケーシング１２が構成されている。なお、通しボルト１１は上側ケース２ａの上部フランジ下方から挿通されてマウントプレート４を貫通してエンジン５に締結されることにより、三部材２ａ，４，５を共締めにする。

エンジン５周りは着脱可能なアッパーカバー１３とロアーカバー１４とにより覆われ、アッパーケース２の左右側面は同じく着脱可能なサイドカバー１５により覆われる。なお、図２はサイドカバー１５が取り外された状態を示している。

ケーシング１２の内部にはドライブシャフト１８が鉛直に軸支されている。このドライブシャフト１８は軸方向に亘って複数段に分割されており、その最上端部がエンジン５のクランクシャフト６下端部にスプライン嵌合により連結され、最下端部がロアーケース３の内部に達してベベルギヤ機構１９を介してロアーケース３内部に水平に軸支されたプロペラシャフト２０に連携する。ドライブシャフト１８の中間部には後述するトランスミッション装置２６が介装される。

プロペラシャフト２０はアウターシャフト２０ａとインナーシャフト２０ｂとが同軸に組み合わされた二重回転軸であり、ベベルギヤ機構１９のドライブベベルギヤ１９ａがドライブシャフト１８に一体回転し、ドリブンベベルギヤ１９ｂがアウターシャフト２０ａに一体回転し、ドリブンベベルギヤ１９ｃがインナーシャフト２０ｂに一体回転する。そして、アウターシャフト２０ａに第１プロペラ２１ａが固定され、インナーシャフト２０ｂに第２プロペラ２１ｂが固定され、これらにより二重反転プロペラ機構２２が構成されている。なお、第１プロペラ２１ａと第２プロペラ２１ｂの軸心部には排気通路２３が形成される。

ケーシング１２（アッパーケース２）の内部にはトランスミッション装置２６が設けられている。このトランスミッション装置２６はドライブシャフト１８に軸装されており、その外殻を構成するミッションケース２７の内部に、遊星ギヤ装置２８と、前後進切替装置を含む自動変速装置２９とが収容された構成である。また、トランスミッション装置２６の直下には中間減速装置３０が設けられている（図１参照）。

エンジン５が作動すると、クランクシャフト６の回転がドライブシャフト１８に伝達され、ドライブシャフト１８の回転がトランスミッション装置２６の内部で変速されるとともに回転方向を正逆方向に切り替えられ、さらに中間減速装置３０とベベルギヤ機構１９により減速されてプロペラシャフト２０に伝達される。そして、プロペラシャフト２０のアウターシャフト２０ａおよび第１プロペラ２１ａと、インナーシャフト２０ｂおよび第２プロペラ２１ｂとが、互いに逆方向に回転して高い推進力を発揮する。

図３に示すように、マウントプレート４に内蔵された左右一対のアッパーマウント３３と、アッパーケース２の下側ケース２ｂ左右側面に設けられた左右一対のロアーマウント３４とを介して図示しないステアリングブラケットが船外機１の前部に連結固定され、このステアリングブラケットが図１に示す鉛直なステアリングシャフト３５によりスイベルブラケット３６に連結されている。スイベルブラケット３６は水平なスイベルシャフト３７および図示しないロック機構を介してクランプブラケット３８に連結され、クランプブラケット３８が舟艇の船尾板（トランサム）に固定される。

船外機１はステアリングシャフト３５を軸に左右に回動して舟艇の操舵を行うことができ、またスイベルシャフト３７を軸に上下に回動して水面よりも上方にチルトアップさせることができる。

図４〜図６にも示すように、エンジン５の冷却水を汲み上げるウォーターポンプ４１がケーシング１２の外面、例えばアッパーケース２の舟艇進行方向右側面に配設されている。このウォーターポンプ４１の設置高さは、トランスミッション装置２６よりも上方であり、この位置は船外機１の運転時における喫水線ＷＬ（図１参照）よりも充分に高い位置である。

アッパーケース２の内部に配置されたトランスミッション装置２６のミッションケース２７上面には、別体のポンプマウントケース４２が密着して固定されている。このポンプマウントケース４２の上面はマウントプレート４の下面に密着して固定される。

ポンプマウントケース４２の右側面には右方に向かって水平に延びるエクステンション部４２ａが一体に形成されている。一方、アッパーケース２を構成する上側ケース２ａには、その右側面の、ポンプマウントケース４２右側方に近接する部位にポンプ開口部２ｃ（図３参照）が形成されており、ポンプマウントケース４２のエクステンション部４２ａがポンプ開口部２ｃから右方外部に突出している。なお、ポンプ開口部２ｃは下方にも開口する段違いポケット状に形成されている。

エクステンション部４２ａには、ギヤハウジングインナー４３とギヤハウジングアウター４４とポンプハウジング４５とが、右方に向かって順次重なるように液密的に取り付けられ、これら三部材４３，４４，４５とエクステンション部４２ａとによりウォーターポンプ４１の主要部が構成される。図５に示すように、上記三部材４３，４４，４５の四隅に貫通形成されたボルト孔４６に外部から挿通されるポンプ固定ボルト４７（図２、図４参照）がエクステンション部４２ａに締結されて三部材４３，４４，４５がエクステンション部４２ａに共締めされる。

このように、ウォーターポンプ４１の主要部を構成するギヤハウジングインナー４３、ギヤハウジングアウター４４、ポンプハウジング４５の全てが、アッパーケース２に形成されたポンプ開口部２ｃから外部に突出しているため、外部からポンプ固定ボルト４７を抜くだけで上記三部材４３，４４，４５をアッパーケース２の外部から簡単に着脱することができる。

ギヤハウジングインナー４３とギヤハウジングアウター４４との間には減速ギヤ室４９が液密的に画成され、両ギヤハウジング４３，４４の間は上述のポンプ固定ボルト４７とは別な２本の専用の部組みボルト５０により締結される。

ウォーターポンプ４１の駆動は、ドライブシャフト１８の回転を、ベベルギヤ機構と減速ギヤ機構とを用いたポンプ駆動機構５３により減速してウォーターポンプ４１に伝達することによりなされる。

ポンプ駆動機構５３は、トランスミッション装置２６の近傍、例えばポンプマウントケース４２（エクステンション部４２ａ）からウォーターポンプ４１の内部にかけて設けられ、ドライブシャフト１８の軸方向に対して略垂直方向、例えば右方向に垂直に動力を取り出してウォーターポンプ４１に伝達するように、以下のように構成されている。

ポンプマウントケース４２の内部にはポンプ動力取出室５４が画成され、その内部にベベルギヤ機構５５（傘歯歯車機構）が内蔵される。ベベルギヤ機構５５は、ベアリング５６によりポンプマウントケース９０内部に軸支されて半月キー５７によりドライブシャフト１８と一体回転するように設けられたドライブベベルギヤ５５ａと、ベアリング５８により同じく軸支されてドライブベベルギヤ５５ａに噛み合うドリブンベベルギヤ５５ｂとを備える。ベベルギヤ機構５５のギヤ比は例えば１：１に設定されている。

また、船外機１の機体幅方向に沿う中空軸状のポンプ駆動シャフト５９がエクステンション部４２ａからギヤハウジングインナー４３，４４の内部にかけて軸通され、このポンプ駆動シャフト５９の左端部がドリブンベベルギヤ５５ｂと一体回転するようにスプライン嵌合等により連結される。ポンプ駆動シャフト５９の軸心部には中空部５９ａが形成されている。

減速ギヤ室４９の内部には減速ギヤ機構６０（平歯車機構）が収容される。減速ギヤ機構６０は、減速ドライブギヤ６０ａと、これに噛み合う減速ドリブンギヤ６０ｂとにより構成され、これら両ギヤ６０ａ，６０ｂは例えば斜歯歯車であり、その減速比が１：１．５〜１：２程度に設定されている。

減速ドライブギヤ６０ａはポンプ駆動シャフト５９の右端付近に一体形成される一方、ギヤハウジングインナー４３に設けられたベアリング６１と、ギヤハウジングアウター４４に設けられたベアリング６２とよりインペラシャフト６３が軸支され、このインペラシャフト６３に減速ドリブンギヤ６０ｂが一体に設けられている。ポンプ駆動シャフト５９の回転は減速ギヤ機構６０により１／１．５〜１／２程度に減速されてインペラシャフト６３に伝達される。

ポンプ駆動機構５３は、上記のように複数の動力伝達機構、即ちベベルギヤ機構５５と減速ギヤ機構６０とを備え、さらにポンプ駆動シャフト５９とインペラシャフト６３とを含んで構成されている。なお、ポンプ駆動機構５３の構成は上記構成のみに限定されず、他の駆動方式にしても良い。

インペラシャフト６３の右端部は、ポンプハウジング４５の内部に画成されたインペラ室６７の内部に偏心して軸通し、このインペラシャフト６３の右端部に、自由端側からインペラ６８がスプライン嵌合等により一体回転するように設けられる。インペラ６８はゴムやウレタン等の弾性材料により例えば８枚羽根の水車状に形成されており、インペラシャフト６３およびインペラ６８がインペラ室６７の中心軸に対して偏心し、かつインペラ６８の側面および羽根の先端部がインペラ室６７の左右壁面および周面に接することにより、ウォーターポンプ４１がベーンポンプ型に構成される。

インペラ６８が収容されるポンプハウジング４５の外周部には、吸入ポート７１（冷却水吸入部）と吐出ポート７２（冷却水吐出部）とが設けられており、これら吸入ポート７１および吐出ポート７２にはそれぞれ吸入ユニオン７１ａと吐出ユニオン７２ａが設けられている。吸入ポート７１（吸入ユニオン７１ａ）と吐出ポート７２（吐出ユニオン７２ａ）は共に下方に指向している。

図１に示すように、ロアーケース３の外側面には取水孔７４が設けられ、図２にも示すように、ロアーケース３の前端上部に接続ユニオン７５が設けられ、ロアーケース３の内部には取水孔７４から上方に延びて接続ユニオン７５に繋がる取水管７６が配設されている。

また、図２及び図３に示すように、アッパーケース２（上側ケース２ａ）の右側面に三方分岐通路状の冷却水分岐部７８が設けられている。この冷却水分岐部７８は、機体前方に延びる太いインレットユニオン７８ａと、上方に延びる細い分岐ユニオン７８ｂとを備えている。また、上側ケース２ａとマウントプレート４の内部には、冷却水分岐部７８の取付部から上昇してエンジン５に冷却水を供給する冷却水供給通路８０が形成されている。

ロアーケース３の接続ユニオン７５と、ウォーターポンプ４１の吸入ユニオン７１ａとの間は柔軟な冷却水吸入ホース８２で接続され、ウォーターポンプ４１の吐出ユニオン７２ａと冷却水分岐部７８のインレットユニオン７８ａとの間が柔軟な冷却水吐出ホース８３で接続される。

また、図３に示すように、トランスミッション装置２６のミッションケース２７内部にはウォータージャケット８５が形成され、このウォータージャケット８５に連通する冷却水導入ユニオン８６がミッションケース２７の右側面に設けられている。冷却水分岐部７８の分岐ユニオン７８ｂと冷却水導入ユニオン８６との間は柔軟な冷却水分岐ホース８７で接続されるが、この冷却水分岐ホース８７は、段違いポケット状に形成されたポンプ開口部２ｃの外縁部２ｄを跨ぐようにしてアッパーケース２の外部から内部に進入する形で配設される。

吸入ホース８２と冷却水吐出ホース８３の口径は冷却水分岐ホース８７の口径よりも大きい。この口径の差は、エンジン５のウォータージャケットに送られる冷却水と、トランスミッション装置２６のウォータージャケット８５に送られる冷却水との比率により決定される。

冷却水吸入ホース８２と冷却水吐出ホース８３と冷却水分岐ホース８７は、ウォーターポンプ４１およびポンプ開口部２ｃと共にサイドカバー１５によって覆われるため、これらの部材８２，８３，８７，４１，２ｃが船外機１の外観に露呈することはない。

図３に示すように、トランスミッション装置２６の底部にはオイル貯留部９０が設けられ、ここに一定量のオイルが貯留されている。そして、このトランスミッション装置２６を潤滑するオイルの一部をポンプ駆動機構５３に供給するオイル供給手段が設けられている。オイル供給手段は次のように構成されている。

図３、図４に示すように、ドライブシャフト１８の軸心部には軸方向に延びる主オイル通路１８ａが形成されている。エンジン５の作動と共にドライブシャフト１８が回転すると、トランスミッション装置２６の内部に設けられた図示しないオイルポンプがオイル貯留部９０のオイルを汲み上げて主オイル通路１８ａに圧送する。

主オイル通路１８ａの、トランスミッション装置２６内部を通過する区間には、主オイル通路１８ａから分岐してドライブシャフト１８の径方向に延びる複数の分岐オイル通路１８ｂ（図３参照）が形成され、これらの分岐オイル通路１８ｂから遊星ギヤ装置２８や自動変速装置２９の各潤滑部にオイルが供給される。

また、図４に示すように、ドライブシャフト１８の、主オイル通路１８ａの上端付近からドライブシャフト１８の径方向に延びるオイル噴出通路１８ｃ，１８ｄが形成されている。オイル噴出通路１８ｃの高さはベベルギヤ機構５５のドライブベベルギヤ５５ａとドリブンベベルギヤ５５ｂとの噛合部の高さに一致し、オイル噴出通路１８ｄの高さはポンプ駆動シャフト５９の中空部５９ａの高さに一致する。さらに、ポンプ駆動シャフト５９の中空部５９ａには、減速ドライブギヤ６０ａの位置に合わせて、ポンプ駆動シャフト５９の径方向に延びるオイル噴出孔５９ｂが形成されている。

オイル供給手段は、主オイル通路１８ａと、オイル噴出通路１８ｃ，１８ｄと、中空部５９ａと、オイル噴出孔５９ｂとを含んで構成されている。

以上のように構成された船外機１のエンジン５が作動すると、ギヤ比が１：１に設定されたベベルギヤ機構５５により、ドライブシャフト１８の回転が等速でポンプ駆動シャフト５９に伝達され、さらにギヤ比が１：２に設定された減速ギヤ機構６０により、ポンプ駆動シャフト５９の回転が二分の一に減速されてインペラシャフト６３およびインペラ６８に伝達される。インペラ６８は図６に向かって時計回りに回転する。

インペラ６８がポンプハウジング４５のインペラ室６７内で回転すると、吸入ポート７１に発生する負圧により取水孔７４から外部の水が取り込まれ、この水が取水孔７４→取水管７６→接続ユニオン７５→冷却水吸入ホース８２→ウォーターポンプ４１→冷却水吐出ホース８３→冷却水分岐部７８→冷却水供給通路８０の順に流れてエンジン５内部に形成された図示しないウォータージャケットに冷却水として供給される。また、冷却水分岐部７８では一部の冷却水が分岐して冷却水分岐ホース８７を経てトランスミッション装置２６内部のウォータージャケット８５に供給される。

エンジン５およびトランスミッション装置２６を冷却し終えた冷却水は、ケーシング１２の内部に形成された図示しない排気膨張室と、第１プロペラ２１ａおよび第２プロペラ２１ｂの軸心部に形成された排気通路２３を経て排気ガスと共に外部水中に放出される。

また、トランスミッション装置２６のオイル貯留部に貯留されたオイルがドライブシャフト１８内部の主オイル通路１８ａを通ってオイル噴出通路１８ｃ，１８ｄから噴出する。オイル噴出通路１８ｃから噴出するオイルはドライブベベルギヤ５５ａとドリブンベベルギヤ５５ｂとの噛合部に散布されてベベルギヤ機構５５を潤滑し、オイル噴出通路１８ｄから噴出するオイルはポンプ駆動シャフト５９の中空部５９ａに入り、その先のオイル噴出孔５９ｂから噴出して減速ドライブギヤ６０ａと減速ドリブンギヤ６０ｂとの噛合部に散布されて減速ギヤ機構６０を潤滑する。

この船外機１では、ドライブシャフト１８の回転速度がポンプ駆動機構５３によって１／１．５〜１／２程度に減速されてからインペラシャフト６３に伝達される構成であるため、例えばエンジン５の回転数が最高回転数付近である６０００rpm付近に達しても、インペラ６８の回転数は３０００〜４０００rpm付近に留められる。

従って、ベーンポンプ型のウォーターポンプ４１のインペラ６８先端周速が過大になってキャビテーションが発生することを効果的に抑制し、ウォーターポンプ４１の吐出量が頭打ちになることを防止できる。ウォーターポンプ４１の減速比はベベルギヤ機構５５や減速ギヤ機構６０のギヤ比を変えることにより自由に設定できる。

また、この船外機１は、ポンプ駆動機構５３をトランスミッション装置２６の近傍に配置し、トランスミッション装置２６の内部各部を潤滑するオイルを、オイル供給手段、即ち主オイル通路１８ａ、オイル噴出通路１８ｃ，１８ｄ、中空部５９ａ、オイル噴出孔５９ｂによりポンプ駆動機構５３に導いてベベルギヤ機構５５と減速ギヤ機構６０とを潤滑する構成であるため、ポンプ駆動機構５３を潤滑するために新たな潤滑装置や複雑な潤滑通路形状を設ける必要がなく、これにより簡素でコンパクト、かつ信頼性の高い潤滑構造とすることができる。

一方、ポンプ駆動機構５３を、ドライブシャフト１８の軸方向に対して略垂直方向に動力を取り出してウォーターポンプ４１に伝達するように構成したため、これまでドライブシャフト１８の近傍あるいは同軸上に設置位置が限定されていたウォーターポンプ４１をドライブシャフト１８から離れた位置に設置でき、これによりウォーターポンプ４１のレイアウト性はもとより、その周辺の配管（８２，８３，８７等）のレイアウト性も格段に向上させることができる。しかも、ドライブシャフト１８周辺におけるケーシング１２の構造（アッパーケース２の形状等）をコンパクト化することができる。

また、ポンプ駆動機構５３は、ドライブシャフト１８の出力を複数の動力伝達機構（本実施形態ではベベルギヤ機構５５と減速ギヤ機構６０）を介してウォーターポンプ４１に伝達するように構成されているため、船外機１の内部レイアウトに最も適した形態でウォーターポンプ４１およびポンプ駆動機構５３を設置することができ、この点でもレイアウト性の向上とコンパクト化に多大に貢献することができる

なお、ポンプ駆動機構５３を構成する複数の動力伝達機構は必ずしも異種のものでなくても良く、例えば平歯車機構を複数段に設置したり、ポンプ駆動シャフト５９の両端部にベベルギヤ機構を設置するといった構成にしても良い。

ところで、ウォーターポンプ４１のインペラ６８は定期交換部品であるが、この船外機１では、インペラ６８が収容されるポンプハウジング４５がアッパーケース２のポンプ開口部２ｃから外部に突出して設けられおり、その設置高さが喫水線ＷＬより上方であるため、舟艇を陸揚げする必要もなく、サイドカバー１５のみを取り外してポンプ固定ボルト４７を抜けばポンプハウジング４５を容易に取り外すことができる。このため、極めて短時間でインペラ６８を交換でき、インペラ６８の交換時における整備性を飛躍的に向上させることができる。
［実施の形態２］

次に、本発明の実施の形態２を図７に基づいて説明する。

ここでは、ポンプマウントケース１００（実施の形態１のポンプマウントケース４２に相当）の右側面に一体形成されたエクステンション部１００ａにシャフトハウジング１０１を介してポンプハウジング１０２が固定され、シャフトハウジング１０１とポンプハウジング１０２とによりウォーターポンプ１０３の外殻が構成されている。

ウォーターポンプ１０３の駆動は、ドライブシャフト１８の回転を、ベベルギヤ機構を用いたポンプ駆動機構１０５により減速してウォーターポンプ１０３に伝達することによりなされる。ポンプ駆動機構１０５は以下のように構成される。

ポンプマウントケース９０の内部にはポンプ動力取出室１０６が画成され、その内部にベベルギヤ機構１０７（傘歯歯車機構）が内蔵される。ベベルギヤ機構１０７は、ベアリング１０８によりポンプマウントケース９０内部に軸支されて半月キー１０９によりドライブシャフト１８と一体回転するように設けられたドライブベベルギヤ１０７ａと、ベアリング１１０により同じく軸支されてドライブベベルギヤ１０７ａに噛み合うドリブンベベルギヤ１０７ｂとを備える。ドライブベベルギヤ１０７ａとドリブンベベルギヤ１０７ｂのギヤ比は例えば１：１．５〜１：２程度に設定される。

また、エクステンション部１００ａからシャフトハウジング１０１の内部にかけて、機体幅方向に沿うインペラシャフト１１２が軸通され、シャフトハウジング１０１内に設けられた一対のベアリング１１３，１１４に軸支されている。

インペラシャフト１０１の一端はドリブンベベルギヤ１０７ｂと一体回転するようにスプライン嵌合等により連結され、インペラシャフト１１２の他端はシャフトハウジング１０１の内部に画成されたインペラ室１１５の内部に偏心して軸通し、このインペラシャフト１１２の右端部に、自由端側からインペラ１１６がスプライン嵌合等により一体回転するように設けられる。インペラ１１６の形状や交換手順等は実施の形態１のインペラ６８と同様である。

ポンプ駆動機構１０５は、ベベルギヤ機構１０７とインペラシャフト１１２とを含んで構成される。船外機１のエンジン５が作動すると、ギヤ比が１：１．５〜１：２程度に設定されたベベルギヤ機構１０７により、ドライブシャフト１８の回転が適度に減速されてインペラシャフト１１２に伝達され、インペラ１１６を回転させる。

なお、ドライブシャフト１８の軸心部に形成された主オイル通路１８ａの上端付近からドライブシャフト１８の径方向に延びるオイル噴出通路１８ｅが形成されている。オイル噴出通路１８ｅの高さはベベルギヤ機構１０７のドライブベベルギヤ１０７ａとドリブンベベルギヤ１０７ｂとの噛合部の高さに一致している。

主オイル通路１８ａにはトランスミッション装置２６を潤滑するオイルが圧送され、このオイルがオイル噴出通路１８ｅから噴出してドライブベベルギヤ１０７ａとドリブンベベルギヤ１０７ｂとの噛合部に散布されてベベルギヤ機構１０７を潤滑する。ここでは主オイル通路１８ａとオイル噴出通路１８ｅとがオイル供給手段を構成する。

上記の構成によれば、ポンプ駆動機構１０５のベベルギヤ機構１０７の部分のみにより、ドライブシャフト１８の回転をドライブシャフト１８の軸方向に対し垂直方向（水平方向）に取り出すことができるとともに、ドライブシャフト１８の回転数を最適値に減速できるため、ウォーターポンプ１０３およびポンプ駆動機構１０５周辺のレイアウト性を良くするとともに、更なるコンパクト化を図ることができる。
［実施の形態3］

次に、本発明の実施の形態3を図８、図９に基づいて説明する。

ここでは、ポンプマウントケース１２０の右側面に一体形成されたエクステンション部１２０ａにシャフトハウジング１２１がボルト１２２で固定され、さらにこのシャフトハウジング１２１の先端面にポンプハウジング１２３が固定され、ギヤハウジング１２１とポンプハウジング１２３によりウォーターポンプ１２４の外殻が構成されている。

ウォーターポンプ１２４の駆動は、ドライブシャフト１８の回転を、スクリューギヤ機構を用いたポンプ駆動機構１２５により減速してウォーターポンプ１２４に伝達することによりなされる。ポンプ駆動機構１２５は以下のように構成される。

ポンプマウントケース１２０の内部にはギヤボックス１２６が形成され、その内部にスクリューギヤ機構１２７（ねじ歯車機構）が内蔵される。スクリューギヤ機構１２７は、ベアリング１２８，１２９により軸支されて半月キー１３０によりドライブシャフト１８と一体回転するように設けられたドライブスクリューギヤ１２７ａと、ベアリング１３１，１３２により軸支されてドライブスクリューギヤ１２７ａに噛み合うドリブンスクリューギヤ１２７ｂとを備える。ドライブスクリューギヤ１２７ａとドリブンスクリューギヤ１２７ｂのギヤ比は１：１．５〜１：２程度に設定され、これら両ギヤ１２７ａ，１２７ｂの交差角度は９０°に設定されている。

また、エクステンション部１２０ａからシャフトハウジング１２１の内部にかけて、機体幅方向に沿うインペラシャフト１３４が軸通され、シャフトハウジング１２１内に設けられた一対のベアリング１３５，１３６に軸支されている。インペラシャフト１３４の左端部は、ドリブンスクリューギヤ１２７ｂと一体回転するように、ドリブンスクリューギヤ１２７ｂから延びてギヤボックス１２６の機体幅方向右側面から突出する中心軸１２７ｃにスプライン嵌合等により連結されている。

インペラシャフト１３４の右端部は、ポンプハウジング１２３の内部に画成されたインペラ室１３７の内部に偏心して軸通し、このインペラシャフト１３４の右端部に、自由端側からインペラ１３８がスプライン嵌合等により一体回転するように設けられる。

ポンプ駆動機構１２５は、スクリューギヤ機構１２７とインペラシャフト１３４とを含んで構成される。船外機１のエンジン５が作動すると、ギヤ比が１：２に設定されたスクリューギヤ機構１２７により、ドライブシャフト１８の回転が減速されてインペラシャフト１３４に伝達され、インペラ１３８を回転させる。

また、ドライブシャフト１８の軸心部に形成された主オイル通路１８ａの上端付近からドライブシャフト１８の径方向に延びるオイル噴出通路１８ｆが形成され、その高さがドライブスクリューギヤ１２７ａのギヤ幅方向中心部に形成されたオイル噴出孔１２７ｄの位置に合致している。エンジン５の作動時にはオイル噴出孔１２７ｄから噴出するオイルがドライブスクリューギヤ１２７ａとドリブンスクリューギヤ１２７ｂとの噛合部に散布されてスクリューギヤ機構１２７が潤滑される。主オイル通路１８ａとオイル噴出通路１８ｆとオイル噴出孔１２７ｄはオイル供給手段を構成する。

本構成でも、ポンプ駆動機構１２５のスクリューギヤ機構１２７の部分のみにより、ドライブシャフト１８の回転をドライブシャフト１８の軸方向に対し垂直方向（水平方向）に取り出せるとともに、回転数が最適値に減速されるため、ポンプ駆動機構１２５およびウォーターポンプ１２４周辺のレイアウト性向上とコンパクト化を図ることができる。

また、スクリューギヤ機構１２７のドライブスクリューギヤ１２７ａとドリブンスクリューギヤ１２７ｂとの交差角度を９０°以外の角度にも容易に設定できるため、ウォーターポンプ１２４の設置位置の自由度を高めることができる。

なお、スクリューギヤ機構１２７の類似機構として、ウォームギヤ機構を応用することもできる。
［実施の形態４］

次に、本発明の実施の形態４を図１０、図１１に基づいて説明する。

ここでは、ポンプマウントケース１４０にチェーンケース１４１が設置されており、このチェーンケース１４１がポンプマウントケース１４０の右側面に形成された切欠部１４０ａから機体幅方向右側に突出している。

チェーンケース１４１は、チェーンケースロアー１４１ａとチェーンケースアッパー１４１ｂとが上下に最中合わせにされて内部に液密なチェーン室１４１ｃが形成された構成である。チェーンケース１４１の基端部はポンプマウントケース１４０に複数のボルト１４３で固定され、この部分にドライブシャフト１８が貫通している。

また、チェーンケース１４１の中間部は平面視（図１１参照）で細く括れており、この中間部がポンプマウントケース１４０の切欠部１４０ａを通る。この部分にはドライブシャフト１８に平行するアイドルシャフト１４４がベアリング１４５，１４６により軸支されている。

さらに、チェーンケース１４１の先端部は、基端部や中間部よりも幅が広くなっており、ここにはドライブシャフト１８に平行するインペラシャフト１４８がベアリング１４９，１５０により軸支されている。

チェーンケース１４１の先端部下面には取付フランジ１４１ｄが形成されてここにポンプハウジング１５１が液密的に固定され、チェーンケース１４１先端部とポンプハウジング１５１によりウォーターポンプ１５２の外殻が構成されている。

インペラシャフト１４８の下端部は、ポンプハウジング１５１の内部に画成されたインペラ室１５３の内部に偏心して軸通し、このインペラシャフト１４８の下端部に、自由端側（下方側）からインペラ１５４がスプライン嵌合等により一体回転するように設けられる。

ウォーターポンプ１５２の駆動は、ドライブシャフト１８の回転を、チェーンケース１４１内部のチェーン室１４１ｃに設置されたポンプ駆動機構１５６により減速してウォーターポンプ１５２に伝達することにより行われる。ポンプ駆動機構１５６はチェーンドライブ機構であり、以下のように構成される。

チェーン室１４１ｃ内において、ドライブシャフト１８には一次ドライブスプロケット１５７が半月キー１５８によりドライブシャフト１８と一体回転するように設けられ、ベアリング１５９，１６０を介してチェーンケース１４１に軸支されている。

また、先述のアイドルシャフト１４４には一次ドリブンスプロケット１６１と二次ドライブスプロケット１６２とが一体的に設けられ、インペラシャフト１４８には二次ドリブンスプロケット１６３がボルト１６４で締結されている。そして、一次ドライブスプロケット１５７と一次ドリブンスプロケット１６１との周りに一次チェーン１６７が巻装され、二次ドライブスプロケット１６２と二次ドリブンスプロケット１６３との周りに二次チェーン１６８が巻装されている。

一次ドライブスプロケット１５７の歯数は一次ドリブンスプロケット１６１の歯数よりも多く、一次ドリブンスプロケット１６１の歯数と二次ドライブスプロケット１６２の歯数は同一であり、二次ドリブンスプロケット１６３の歯数は他のスプロケット１５７，１６１，１６２よりも多い。各スプロケット１５７，１６１，１６２，１６３の歯数は、ドライブシャフト１８の回転数が所定の比率に減速されてインペラシャフト１４８に伝達されるように設定される（例えば減速率１／１．５〜１／２程度）。

ポンプ駆動機構１５６は、アイドルシャフト１４４、一次ドライブスプロケット１５７、一次ドリブンスプロケット１６１、二次ドライブスプロケット１６２、二次ドリブンスプロケット１６３、一次チェーン１６７、二次チェーン１６８を備えて構成される。

船外機１のエンジン５が作動すると、ドライブシャフト１８の回転数がポンプ駆動機構１５６により適度に減速されてインペラシャフト１４８に伝達され、インペラ１５４を回転させる。

なお、ドライブシャフト１８の軸心部に形成された主オイル通路１８ａの上端付近からドライブシャフト１８の径方向に延びるオイル噴出通路１８ｇが形成され、その高さが一次ドライブスプロケット１５７に形成されたオイル噴出孔１５７ａの位置に合致している。エンジン５の作動時にはオイル噴出孔１５７ａから噴出するオイルが各スプロケット１５７，１６１，１６２，１６３および各チェーン１６７，１６８に散布されて潤滑がなされる。主オイル通路１８ａとオイル噴出通路１８ｇとオイル噴出孔１５７ａはオイル供給手段を構成する。

上記構成によれば、チェーンドライブ機構であるが故に、傘歯歯車等を利用する場合よりもポンプ駆動機構１５６の高さ方向の寸法が小さくなるため、ポンプマウントケース１４０の高さ寸法をコンパクト化することができる。

また、ポンプ駆動機構１５６が、４つのスプロケット１５７，１６１，１６２，１６３と２本のチェーン１６７，１６８とを用いてドライブシャフト１８の回転を二段階に分けてインペラシャフト１４８に伝達するチェーンドライブ機構であり、その中間に位置するスプロケット１６２，１６３の歯数が、両端に位置するスプロケット１５７，１６３の歯数よりも小さいため、チェーンケース１４１の中間部の幅を細くすることができ、これによりポンプマウントケース１４０の切欠部１４０ａの面積や、アッパーケース２のポンプ開口部２ｃ（図３参照）の開口面積を小さくして強度低下を抑止することができる。

なお、上記各実施形態１乃至４ではウォーターポンプ４１がケーシング１２の外部に完全に露呈した構成となっているが、ウォーターポンプ４１自体は必ずしもケーシング１２の外部に設置されている必要はなく、例えばウォーターポンプ４１をケーシング１２の内部に設けて冷却水吸入部７１と冷却水吐出部７２をケーシング１２に内蔵したり、ウォーターポンプ４１の冷却水吸入部７１と冷却水吐出部７２だけをケーシング１２の外部に開口させて吸入側管路部材８２および吐出側管路部材８３をケーシング１２の外部に配設する構成としても良い。

本発明の実施の形態に係る船外機を示す右側面図である。 同実施の形態に係る図１のII部拡大図である。 同実施の形態に係る図２のIII-III線に沿う縦断面図である。 同実施の形態１を図３のIV部を拡大して示した縦断面図である。 同実施の形態に係る図４のV-V線に沿う縦断面図である。 同実施の形態に係る図４のVI-VI線に沿う縦断面図である。 同実施の形態2を示す縦断面図である。 同実施の形態３を示す縦断面図である。 同実施の形態３に係る図８のIX-IX線に沿う横断面図である。 同実施の形態４を示す縦断面図である。 同実施の形態４に係る図１０のXI-XI線に沿う平面図である。

符号の説明

１ 船外機
２ アッパーケース
３ ロアーケース
４ マウントプレート
５ エンジン
６ クランクシャフト
１２ ケーシング
１８ ドライブシャフト
１８ａ オイル供給手段を構成する主オイル通路
１８ｃ，１８ｄ，１８ｅ，１８ｆ，１８ｇ オイル供給手段を構成するオイル噴出通路
２０ プロペラシャフト
２６ トランスミッション装置
４１，１０３，１２４，１５２ ウォーターポンプ
５３，１０５，１２５，１５６ ポンプ駆動機構
５５，１０７ ポンプ駆動機構の動力伝達機構であり、傘歯車機構であるベベルギヤ機構
５９ ポンプ駆動シャフト
５９ａ オイル供給手段を構成する中空部
５９ｂ，１２７ｄ，１５７ａ オイル供給手段を構成するオイル噴出孔
６０ ポンプ駆動機構の動力伝達機構であり、平歯車機構である減速ギヤ機構
１２７ ポンプ駆動機構の動力伝達機構であり、ねじ歯車機構であるスクリューギヤ機構

Claims (9)

1. ケーシングの上方にクランクシャフトを縦向きにしてエンジンが搭載され、前記クランクシャフトの回転が、前記ケーシングの内部に軸支されたドライブシャフトを経て前記ケーシング下部に軸支されたプロペラシャフトに伝達されるように構成された船外機において、
   冷却水を汲み上げるウォーターポンプと、前記ドライブシャフトの回転を減速して前記ウォーターポンプに伝達するポンプ駆動機構とを備えたことを特徴とする船外機。
2. 前記ポンプ駆動機構を、前記ドライブシャフトの軸方向に対して略垂直方向に動力を取り出して前記ウォーターポンプに伝達するように構成したことを特徴とする請求項１に記載の船外機。
3. 前記ポンプ駆動機構を、前記ドライブシャフトに軸装されるトランスミッション装置の近傍に配置し、前記トランスミッション装置を潤滑するオイルの一部を前記ポンプ駆動機構に供給するオイル供給手段を設けたことを特徴とする請求項１または２に記載の船外機。
4. 前記オイル供給手段を、前記トランスミッション装置を潤滑する前記オイルを前記ドライブシャフトの軸心部に形成したオイル通路を経て前記ポンプ駆動機構の各潤滑部に供給するように構成したことを特徴とする請求項３に記載の船外機。
5. 前記ポンプ駆動機構を、前記ドライブシャフトの回転を平歯車機構により減速して前記ウォーターポンプに伝達するように構成したことを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の船外機。
6. 前記ポンプ駆動機構を、前記ドライブシャフトの回転を傘歯歯車機構により減速して前記ウォーターポンプに伝達するように構成したことを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の船外機。
7. 前記ポンプ駆動機構を、前記ドライブシャフトの回転をねじ歯車機構により減速して前記ウォーターポンプに伝達するように構成したことを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の船外機。
8. 前記ポンプ駆動機構を、前記ドライブシャフトの回転をチェーンドライブ機構により減速して前記ウォーターポンプに伝達するように構成したことを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の船外機。
9. 前記ポンプ駆動機構を、前記ドライブシャフトの出力を複数の動力伝達機構を介して前記ウォーターポンプに伝達するように構成したことを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の船外機。

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