JP2009184605A - 船外機 - Google Patents

Abstract

【課題】減速機構を付加する場合の変速装置の大型化を抑制できる船外機を提供する。
【解決手段】減速機構１８は、入力軸（第２出力軸）３８に接続された内歯歯車５５と、該内歯歯車５５に噛合し、該内歯歯車５５内を転動する遊星歯車５７と、該遊星歯車５７に噛合し、回転不能に配設された太陽歯車５８とを含み、前記遊星歯車５７を支持するキャリア５９の軸部５９ａ及び前記太陽歯車５８の軸芯部５８ａは、筒状に形成され、該キャリア５９の軸部５９ａは、前記太陽歯車５８の軸芯部５８ａに軸直角方向に重なるように挿入配置されており、前記キャリア５９の軸部５９ａに出力軸（ドライブ軸）１４が挿入結合されている。
【選択図】 図５

Description

本発明は、エンジンの回転速度を変化させてプロペラに伝達する変速装置を備えた船外機に関する。

この種の変速装置を備えた船外機として、例えば、特許文献１には、エンジンの回転速度を高速段と低速端との間で切り替える遊星歯車式変速機構と、エンジンの回転方向を前進−中立−後進の間で切り替える前後進切替機構とを備えたものが提案されている。このような変速装置において、エンジン動力を安定させてプロペラに伝達するために、前記変速装置の出力側に減速機構を付加することが考えられる。
ＷＯ２００７／００７７０７

ところで、前記従来の変速装置に減速機構を単に付加するとなると、それだけ変速装置の軸方向寸法が大きくなり、船外機全体が大型化するという問題が懸念される。

本発明は、前記従来の状況に鑑みてなされたもので、減速機構を付加する場合の変速装置の大型化を抑制できる船外機を提供することを課題としている。

請求項１の発明は、動力を発生するエンジンと、該エンジンの回転速度を変化させてプロペラに伝達する変速装置とを備えた船外機であって、前記変速装置は、入力軸の回転速度を減速して出力軸に伝達する減速機構を有し、該減速機構は、前記入力軸に接続された内歯歯車と、該内歯歯車に噛合するとともに該内歯歯車内を転動する遊星歯車と、該遊星歯車に噛合するとともに回転不能に配設された太陽歯車とを含み、前記遊星歯車を支持するキャリアの軸部及び前記太陽歯車の軸部は、筒状に形成され、該キャリアの軸部は、前記太陽歯車の軸部に重なるように挿入配置されており、前記キャリアの軸部に前記出力軸が挿入結合されていることを特徴としている。

請求項２の発明は、請求項１に記載の船外機において、前記変速装置は、変速機構及び前後進切替機構をさらに有し、前記減速機構は、前記変速機構及び前後進切替機構よりプロペラ軸側でかつ該プロペラ軸と出力軸とを連結するベベル機構よりエンジン側に配置されていることを特徴としている。

請求項３の発明は、請求項１又は２に記載の船外機において、前記キャリアの軸部と前記出力軸とは、スプライン嵌合により、かつ同軸をなすように結合されていることを特徴としている。

請求項４の発明は、請求項１又は２に記載の船外機において、前記太陽歯車は、軸受を介して前記キャリアの軸部及び出力軸を回転自在に支持していることを特徴としている。

請求項１の発明に係る船外機によれば、キャリアの軸部及び太陽歯車の軸部を筒状に形成し、キャリアの軸部を太陽歯車の軸部に重なるように挿入配置するとともに、キャリアの軸部内に出力軸を挿入し、結合したので、減速機構の軸方向長さを短くすることができ、該変速機構を付加する場合の船外機全体の大型化を抑制できる。

請求項２の発明では、減速機構を、出力軸の変速機構及び前後進切替機構とベベル機構との間の部分に配置したので、減速機構を出力軸の空き部分を利用して配置でき、船外機全体の大型化を抑制できる。

請求項３の発明では、キャリアの軸部と出力軸とを同軸をなすようスプライン嵌合により結合したので、キャリアの軸部の外周に出力軸を嵌合させる場合のように、出力軸の径が必要以上に大きくなるのを防止でき、それだけプロペラ側への動力伝達機構をコンパクトにできる。

請求項４の発明では、太陽歯車によりキャリアの軸部及び出力軸を軸支したので、減速機構の軸方向長さをより一層短縮できる。

以下、本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。

図１ないし図６は、本発明の一実施形態による船外機を説明するための図である。なお、本実施形態の説明のなかで前後,左右という場合は、特記なき限り、船体の後方から見た場合の前後,左右を意味する。

図において、１は船体２の船尾２ａに搭載された船外機である。この船外機１は、前記船体２に固定されたクランプブラケット３によりスイベルアーム４を介して上下揺動可能に支持され、かつピボット部５を介して左右に操舵可能に支持されている。

前記船外機１は、クランク軸６ａが略垂直をなすよう縦置きに配置されたエンジン６と、該エンジン６が取り付けられたエキゾーストガイド７と、前記エンジン６の外周部を覆うように前記エキゾーストガイド７の上面に搭載接続されたカウリング８と、前記エキゾーストガイド７の下面に接続されたアッパケース９と、該アッパケース９の下面に接続されたロワケース１０とを有する。

また前記船外機１は、前記エキゾーストガイド７に取り付けられたアッパマウント部材１１及び前記アッパケース９の下端部に取り付けられたロワマウント部材１２を介して前記クランプブラケット３により支持されている。

前記船外機１は、動力を発生する前記エンジン６と、該エンジン６の回転速度を変化させてプロペラ１３に伝達する変速装置１５とを備えている。

該変速装置１５は、前記エンジン６のクランク軸６ａに接続された第１入力軸２４と、該第１入力軸２４に接続された遊星歯車式変速機構２０と、該変速機構２０に接続された前後進切替機構２１と、該前後進切替機構２１に接続された遊星歯車式減速機構１８とを備えている。

前記プロペラ１３は、プロペラ軸１３ａに装着され、該プロペラ軸１３ａはドライブ軸１４に傘歯車機構１３ｂを介して接続されている。前記プロペラ軸１３ａは、前記ロワケース１０内にクランク軸６ａと直交するよう配設されている。前記ドライブ軸１４は、前記クランク軸６ａと同軸をなすよう配置されている。

前記変速装置１５は、油密に形成された大略円筒状のハウジング２２に収容されており、該ハウジング２２は前記アッパケース９内の進行方向前部に位置するよう収容されている。該アッパケース９内の変速装置１５の後側には排気ガスをロワケース１０から水中に排出する排気装置１６が配置されている。

前記ハウジング２２は、前記変速機構２０が収容された上側ハウジング２２ａと、前後進切替機構２１が収容された下側ハウジング２２ｂとに分割されている。

前記遊星歯車式変速機構２０は、第１内歯歯車２５と、第１太陽歯車２７と、第１出力軸２８と、第１キャリア２９と、第１遊星歯車３０と、介設された第２クラッチ３１とを有する。

前記第１内歯歯車２５は、前記第１入力軸２４に共に回転するよう接続されている。前記第１太陽歯車２７は，前記ハウジング２２側に第１クラッチ２６を介して接続される。前記第１出力軸２８は、前記第１入力軸２４に同軸をなすよう配置されたている。前記第１キャリア２９は、前記第１出力軸２８に共に回転するよう接続されている。前記第１遊星歯車３０は、前記第１キャリア２９に相対回転可能に支持され、前記第１太陽歯車２７と第１内歯歯車２５とに噛合する。前記第２クラッチ３１は、前記第１太陽歯車２７と第１キャリア２９との間に介設されている。

前記第１入力軸２４は、前記クランク軸６ａと同軸をなすよう配置され、該クランク軸６ａに共に回転するよう結合されている。

前記第１太陽歯車２７は、前記ハウジング２２内に収容固定され又は回転支持され、前記第１出力軸２８を回転自在に支持する支持ハウジング３３に前記第１クラッチ２６を介して接続され又は切断される。

該第１クラッチ２６は、第１太陽歯車２７のクランク軸６ａの回転方向（時計回り）への回転のみ許容し、反対方向（反時計回り）への回転を阻止するワンウェイ式クラッチである。

前記第２クラッチ３１は、湿式多板クラッチであり、クラッチハウジング３１ａと、多数のクラッチ板３１ｂと、ピストン３１ｅと、ばね部材３１ｃとを有する。

前記クラッチハウジング３１ａは、前記第１太陽歯車２７に共に回転するよう結合される。前記クラッチ板３１ｂは、前記クラッチハウジング３１ａと第１キャリア２９との間に配置されている。前記ピストン３１ｅは、前記クラッチハウジング３１ａに形成された油圧室３１ｄに配置され、該油圧室３１ｄに供給された油圧により前記クラッチ板３１ｂ同士を圧接させて動力を伝達する。前記ばね部材３１ｃは、前記ピストン３１ｅを動力切断方向に付勢する。

操船者がシフトレバー又はシフトボタン（不図示）を低速段側に操作すると、第１クラッチ２６は接続状態となって第１太陽歯車２７がロックされ、第２クラッチ３１は切断状態となる。この状態で、エンジン６の回転が第１入力軸２４から第１内歯歯車２５に伝達され、該第１内歯歯車２５が回転すると、各遊星歯車３０が自転しつつ第１内歯歯車２５と相対回転しながら第１太陽歯車２７に対して公転する。これによりエンジン回転速度は減速されて第１出力軸２８に伝達される。

一方、高速段側に操作すると、第１クラッチ２６は切断状態となって第１太陽２７はフリーとなり、第２クラッチ３１が接続状態となる。この状態で、エンジン６の回転が第１入力軸２４から第１内歯歯車２５に伝達されると、第１内歯歯車２５，各第１遊星歯車３０及び第１太陽歯車２７が一体となって回転し、該前記第１入力軸２４の回転がそのまま第１出力軸２８に伝達される。

前記前後進切替機構２１は、第２内歯歯車３６と、第２入力軸３７と、第２出力軸３８と、第２太陽歯車３９と、第２キャリア４０と、第２遊星歯車４１及び第３遊星歯車４２と、第４クラッチ４３とを有する。

前記第２内歯歯車３６は、前記ハウジング２２に第３クラッチ３５を介して接続される。前記第２入力軸３７は、前記第１出力軸２８に同軸をなすよう配置され、該第１出力軸２８と共に回転するよう接続されている。前記第２出力軸３８は、前記第２入力軸３７に同軸をなすよう配置されている。前記第２太陽歯車３９は、前記第２出力軸３８に一体に接続形成されている。前記第２キャリア４０は、前記第２入力軸３７に共に回転するよう接続される。前記第２遊星歯車４１は、前記第２キャリア４０に回転自在に支持され、前記第２太陽歯車３９に噛合し、前記第３遊星歯車４２は、前記第２内歯歯車３６に噛合する。前記第４クラッチ４３は、前記第２キャリア４０と第２出力軸３８との間に介設されている。

前記第４クラッチ４３及び前記第３クラッチ３５は、前述の第２クラッチ３１と同様の構造を有する湿式多板クラッチである。

前後進切替レバー又は前後進切替ボタン（不図示）がニュートラル位置にあるときには、第３，第４クラッチ３５，４３は切断状態となり、第２入力軸３７が空転し、該第２入力軸３７の回転は第２出力軸３８に伝達されない。

ニュートラル位置から前進位置に切り替えると、第３クラッチ３５は切断状態で、第４クラッチ４３が接続状態となり、第２内歯歯車３６，第２，第３遊星歯車４１，４２及び第２太陽歯車３９が一体となって回転し、第２出力軸３８がエンジン６の回転方向と同じ前進方向に回転する。

一方、ニュートラル位置から後進位置に切り替えると、第３クラッチ３５は接続状態で、第４クラッチ４３が切断状態となり、第２内歯歯車３６がハウジング２２に回転不能に固定され、第２，第３遊星歯車４１，４２が互いに逆方向に自転しつつ公転し、第２太陽歯車３６が逆方向に回転する。これにより第２出力軸３８が前記クランク軸６ａの回転方向とは逆方向の後進方向に回転する。

前記第１入力軸２４には、オイルポンプ４５が配置され、かつクランク軸６ａと直角方向に向けて配置された駆動力取出軸４６ａを介してウォータポンプ５０が接続されている。

前記ハウジング２２の船幅方向左舷側には、前記各クラッチ３１，３５，４３に供給される油圧を制御する油圧制御弁６５〜６７がクランク軸６ａ方向に並列配置されている。この各油圧制御弁６５〜６７は、シフト切替信号，前後進切替信号等に基づいてコントローラ（不図示）により開閉制御される。

前記遊星歯車式減速機構１８は、前記第２出力軸３８の回転速度を減速して前記ドライブ軸１４に伝達するよう構成され、詳細には以下の構造を有する。

ここで、減速機構１８側から見ると、第２出力軸３８は、エンジン動力が入力される入力軸であり、ドライブ軸１４は、前記エンジン動力が出力される出力軸である。

前記減速機構１８は、前記第２出力軸３８に接続された内歯歯車５５と、該内歯歯車５５に噛合するとともに該内歯歯車５５内を転動する４つの遊星歯車５７と、該各遊星歯車５７に噛合するとともに回転不能に配設された太陽歯車５８とを有する。

前記減速機構１８は、減速ハウジング５６内に収容されている。該減速ハウジング５６は、前記ロワケース１０の上面にボルト締め固定され、下方に開口する大略碗状のハウジング本体５６ａと、該ハウジング本体５６ａに続いて前記ハウジング２２内に延びるよう形成された円筒状のハウジングボス部５６ｂとを有する。

前記内歯歯車５５は、クランク軸方向に延びる円筒状の内歯ボス部５５ａを有し、該内歯車ボス部５５ａは前記ハウジングボス部５６ｂ内に重なるよう挿入されている。前記内歯ボス部５５ａは、軸受６０を介して前記ハウジングボス部５６ｂにより回転自在に支持されている。なお、６０′はオイルシールである。

前記内歯ボス部５５ａ内には、前記第２出力軸３８が同軸をなすようスプライン嵌合により結合されており、これにより内歯歯車５５は第２出力軸３８と共に回転する。

前記各遊星歯車５７は、キャリア５９に回転自在に支持されている。該キャリア５９は、内歯歯車５５内に軸直角方向に重なるよう収容配置されている。

前記キャリア５９は、前記第２出力軸３８と同軸をなし、軸芯部に上下に貫通する孔を有する円筒状の軸部５９ａと、該軸部５９の上，下縁部に続いて径方向外方に拡がる上，下キャリア本体５９ｂと、該上，下キャリア本体５９ｂに取り付けられた４つのキャリア軸５９ｃとを有し、該各キャリア軸５９ｃに軸受５９ｄを介して前記各遊星歯車５７が相対回転自在に支持されている。

前記太陽歯車５８は、前記各遊星歯車５７に噛合する外周歯が形成された円筒状の軸部５８ａと、該軸部５８ａの下端部から径方向外方に拡がる円板状のフランジ部５８ｂとを有し、該フランジ部５８ｂは前記ロワケース１０の上面にボルト締め固定されている。

そして前記キャリア５９の軸部５９ａは、前記太陽歯車５８の軸部５８ａ内に挿入され、互いに軸直角方向に重なっており、軸受６３を介して前記軸部５８ａにより相対回転自在に支持されている。

前記キャリア５９の軸部５９ａ内には、該軸部５９ａと同軸をなすよう前記ドライブ軸１４が下方から挿入され、該ドライブ軸１４は、前記軸部５９ａにスプライン嵌合により結合されている。このドライブ軸１４の上端部は、キャリア５９の軸部５９ａの上端部内に位置しており、互いに軸直角方向に重なっている。

このようにキャリア５９の軸部５９ａを上下に貫通する孔を有する円筒状としたので、ドライブ軸１４を軸部５９ａの上端面まで挿入でき、かつ軸部５９ａの内周面にメススプライン溝を形成する際の加工性を向上できる。

前記太陽歯車５８は、キャリア５９及びドライブ軸１４を回転自在に支持しており、軸直角方向に見ると、太陽歯車５８の軸部５８ａに前記キャリア５９の軸部５９ａ，各遊星歯車５７及び内側歯車５５が重なっている。

本実施形態によれば、減速機構１８を構成するキャリア５９の軸部５９ａ及び太陽歯車５８の軸部５８ａを円筒状に形成し、キャリア５９の軸部５９ａを太陽歯車５８の軸部５８ａに軸直角方向に重なるように挿入し、さらにキャリア５９の軸部５９ａ内にドライブ軸１４の上端部を挿入したので、減速機構１８全体の軸方向長さｈ（図２参照）を短くすることができ、該減速機構１８を変速装置１５付加する場合の船外機全体の大型化を抑制できる。

本実施形態では、前記キャリア５９の軸部５９ａにドライブ軸１４を挿入し、該ドライブ軸１４を軸部５９ａと同軸をなすようスプライン嵌合により結合したので、ドライブ軸１４の径が必要以上に大きくなるのを防止でき、それだけプロペラ１３への動力伝達機構をコンパクトにできる。即ち、キャリア５９の軸部５９ａの外周にドライブ軸１４を嵌合装着する構造を採用すると、ドライフ軸１４の径がそれだけ大きくなるとともに、軸方向長さが長くなる。

本実施形態では、前記太陽歯車５８によりキャリア５９の軸部５９ａ及びドライブ軸１４を回転自在に支持したので、減速機構１８の軸方向長さをより短くできる。

また前記減速機構１８を変速機構２０，前後進切替機構２１の出力側に配置したので、エンジン動力をプロペラに伝達する伝達系の最下流側で減速することとなり、これより上流側に位置する軸の径を小さくできる。

本発明の一実施形態による変速装置を備えた船外機の側面図である。 前記変速装置の断面背面図である。 前記船外機のロワケースの断面図である。 前記ロワケースに接続された減速機構の断面図である。 前記減速機構の断面図である。 前記減速機構の断面図（図５のVI-VI線断面図）である。

符号の説明

１ 船外機
６ エンジン
１３ プロペラ
１４ ドライブ軸（出力軸）
１５ 変速装置
１８ 減速機構
３８ 第２出力軸（入力軸）
５５ 内歯歯車
５７ 遊星歯車
５８ 太陽歯車
５８ａ 軸芯部
５９ キャリア
５９ａ 軸部
６３ 軸受

Claims (4)

1. 動力を発生するエンジンと、該エンジンの回転速度を変化させてプロペラに伝達する変速装置とを備えた船外機であって、
   前記変速装置は、入力軸の回転速度を減速して出力軸に伝達する減速機構を有し、該減速機構は、前記入力軸に接続された内歯歯車と、該内歯歯車に噛合するとともに該内歯歯車内を転動する遊星歯車と、該遊星歯車に噛合するとともに回転不能に配設された太陽歯車とを含み、
   前記遊星歯車を支持するキャリアの軸部及び前記太陽歯車の軸部は筒状に形成され、前記キャリアの軸部は、前記太陽歯車の軸部に重なるように挿入配置されており、前記キャリアの軸部に前記出力軸が挿入結合されていることを特徴とする船外機。
2. 請求項１に記載の船外機において、
   前記変速装置は、変速機構及び前後進切替機構をさらに有し、
   前記減速機構は、前記変速機構及び前後進切替機構よりプロペラ軸側でかつ該プロペラ軸と出力軸とを連結するベベル機構よりエンジン側に配置されていることを特徴とする船外機。
3. 請求項１又は２に記載の船外機において、
   前記キャリアの軸部と前記出力軸とは、スプライン嵌合により、かつ同軸をなすように結合されていることを特徴とする船外機。
4. 請求項１又は２に記載の船外機において、
   前記太陽歯車は、軸受を介して前記キャリアの軸部及び出力軸を回転自在に支持していることを特徴とする船外機。

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