JP2009269555A - 船外機のニュートラルスイッチ機構 - Google Patents

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【課題】ニュートラルスイッチ機構、更には船外機の小型化を有効に実現すると共に、使用上及び組付上優れた利点を有する船外機のニュートラルスイッチを提供する。
【解決手段】シフトレバーによって、動力伝達装置を前進、中立及び後退状態のいずれかに切換操作し、前記シフトレバーの切換操作に伴って回動するクラッチシャフト134に連動して、前記動力伝達装置の中立状態を検知するニュートラルスイッチ150を有した船外機において、クラッチシャフト134の回転軸方向と、ニュートラルスイッチ150の作動方向とを平行に配置した。
【選択図】図4

Description

本発明は、船外機においてニュートラル状態を検知するニュートラルスイッチの機構、特にその配置構造に関する。
船外機において所謂ニュートラルスイッチは、プロペラ駆動用のギヤが入っていない状態(ニュートラル)を検知し、この状態においてのみエンジンを始動できるようにするためのスイッチである。このためニュートラルスイッチは、その作動範囲を実際のギヤのニュートラル範囲よりも狭く設定されることが必要となる。
従来のニュートラルスイッチの1例を図6に示す。図6において、600は船外機のエンジン本体の一部であるクランクケースを示している。601はクランクケース600の適所に軸支されたクラッチシャフトであり、不図示のバーハンドルに設けられた手動あるいは電動のクラッチレバーの操作により回動する。クラッチレバーの操作は、ケーブル等を介してクラッチシャフトに伝達される。
船外機においては、クラッチシャフト601が回動することで、クラッチシャフト601と連結すると共に船外機の上下方向に延伸したクラッチロッドが上下動し、該クラッチロッドの下端に位置するギヤケースに設けられたクラッチドッグが移動することでフォワードギヤ又はリバースギヤと噛合し、あるいはその噛合状態が解除されてニュートラル状態となったりする。
602はクラッチシャフト601に形成された凸状のレバーであり、クラッチシャフトの回動に伴って、後述するアクチュエータを介してニュートラルスイッチ603のスイッチ部604を押圧する。603はニュートラルスイッチであり、船外機のニュートラルを検知するためのスイッチである。ニュートラルスイッチ603は、ニュートラルを検知するための押下式のスイッチ部604、及びニュートラルスイッチ603の所定部位において支持されて、スイッチ部604を覆うように湾曲形成された板金のアクチュエータ605を有する。
スイッチ部604はその作動方向(ON/OFF方向、図中矢印を参照のこと)がレバー602と対向するように配置され、アクチュエータ605はスイッチ部604とレバー602との間に介在するように設けられる。
かかるニュートラルスイッチ機構においてニュートラルスイッチ603は、クラッチシャフト601の回動に伴って回動するレバー602が、アクチュエータ605を介してスイッチ部604を押圧することで、ニュートラル状態を検知する。また、レバー602がアクチュエータ605から離れ、スイッチ部604の押圧状態が解除された場合には、フォワードギヤ又はリバースギヤに噛合したものとしてニュートラルでないことを検知する。
なお、特許文献1には上述したようなニュートラルスイッチ機構が記載されている。
特開平8−303336号公報
しかしながら、従来のニュートラルスイッチ603の配置構造では、ニュートラルスイッチ603のスイッチ部604の作動範囲を狭めるためにレバー602を長く設定する必要があり、かつスイッチ部604を押すストローク量を小さくする必要があった。このため、ニュートラルスイッチの配置にあたり、広いスペースを必要としレイアウト上の負担になり、またニュートラルスイッチ603の誤作動も発生し易かった。
また、スイッチ部604の作動方向とレバー602のストローク方向とが異なっているため、スイッチ部604及びアクチュエータ605に負荷がかかり、早期の交換を余儀なくされることがあった。また、スイッチ部604の作動範囲と実際のギヤのニュートラル範囲がずれることがあり、船外機の組立時にズレを調整する作業が必要である場合があった。
本発明は係る実情に鑑みてなされたものであり、ニュートラルスイッチ機構、更には船外機の小型化を有効に実現すると共に、使用上及び組付上優れた利点を有する船外機のニュートラルスイッチを提供することを目的とする。
本発明の船外機のニュートラルスイッチ機構は、シフト操作部によって、動力伝達装置を前進、中立及び後退状態のいずれかに切換操作する船外機において、前記シフト操作部の切換操作に伴って回動するクラッチシャフトに連動して、前記動力伝達装置の中立状態を検知するニュートラルスイッチを有する船外機のニュートラルスイッチ配置構造であって、前記クラッチシャフトの回転軸方向と、前記ニュートラルスイッチの作動方向とを平行に配置したことを特徴とする。
また、本発明の船外機のニュートラルスイッチ機構は、前記クラッチシャフトに前記動力伝達装置の中立状態で保持力を発生させるデテント機構を設け、このデテント機構を介して前記ニュートラルスイッチを作動させるようにしたことを特徴とする。
また、本発明の船外機のニュートラルスイッチ機構は、前記クラッチシャフトはクランクケースに形成された軸受部に回転支持されており、前記クランクケースと前記クラッチシャフトとの間に前記ニュートラルスイッチを配置したことを特徴とする。
また、本発明の船外機のニュートラルスイッチ機構は、前記ニュートラルスイッチを前記クランクケースに固定したことを特徴とする。
また、本発明の船外機のニュートラルスイッチ機構は、前記クラッチシャフトの回転軸方向を、当該船外機の前後方向に対する幅方向に配置したことを特徴とする。
本発明によれば、特にニュートラルスイッチまわりの配置構造をコンパクト化でき、船外機の小型化を実現することができる。また、ニュートラルスイッチの使用上及び組付上の品質を向上させることが可能となる。
以下、図面を基づき本発明による船外機のニュートラルスイッチ機構の好適な実施の形態を説明する。
ここで先ず、図1において本発明の実施の形態に係る船外機100を説明する。なお、以下で説明する図面において、矢印Frは船外機100の前方(船外機100が搭載される船体の前進方向)側を、矢印Rrは船外機100の後方(船外機100が搭載される船体の後進方向)側をそれぞれ示す。
図1は、本発明の実施の形態に係る船外機100の側面図である。図1において、船外機100は、船体のRr側の後尾板Aにクランプブラケット101を介し搭載されている。
船外機100全体は、外装カバーによって覆われる。即ち、エンジン112及び不図示のオイルパンの周囲には、上部から順に、アッパーカバー102、ロアカバー103及びオイルパンカバー104が被着する。また、プロペラ106を回転駆動するためのギヤハウジングはギヤケース105内に収納される。
アッパーカバー102は主にエンジン112をすっぽり上から覆っており、ロアカバー103から取り外しができるようになっている。ロアカバー103はエンジン112及びオイルパンのそれぞれ一部を覆い、オイルパンカバー104は不図示のオイルパンの一部を覆う。
クランプブラケット101の上方においてはハンドルブラケット107が設けられ、ハンドルブラケット107にはバーハンドル108がFr側に延伸するように設けられる。船外機100は通常、船体の後部において搭載され、この図示例ではバーハンドル108を有し、該バーハンドル108の長手方向が船体のFr側に真っ直ぐ延伸する位置を操舵の基準位置となるようにされる。操舵者はバーハンドル108を操舵の基準位置から転舵することで船体の進路を変更するようにする。
更に、本発明においてシフト操作部によって、動力伝達装置を前進、中立及び後退状態のいずれかに切換操作する。具体的には、バーハンドル108の基端部にはシフトレバー109が設けられ、このシフトレバー109の操作(基本的には前後方向)で後述するシフトチェンジ機構を作動制御するようになっている。また、バーハンドル108の先端部には、アクセル制御用のスロットルグリップ110が設けられる。
シフトレバー109はケーブル(もしくは、ロッド)を介して、最終的には後述のクラッチシャフト134と連結され、即ちシフトレバー109のシフト切換操作がクラッチシャフト134に伝達されるように構成される。使用者はシフトレバー109を切換操作しクラッチシャフト134を回動させることで、船外機100の下端部に配設された動力伝達装置においてフォワードギヤ113又はリバースギヤ114側に噛合させ(前進状態又は後進状態とする)、あるいは噛合状態を解除してニュートラル(中立状態)にし、即ちシフトチェンジを行うことができる。
スロットルグリップ110は、バーハンドル108に回転可能に取り付けられ、使用者によるスロットルグリップ110の回動操作をスロットルバルブに伝達するように構成されている。使用者がスロットルグリップ110を適宜操作することで、スロットルバルブの開度調整がされ、エンジン出力が制御される。
なお、図1に併記したようにシフトレバー109に替えて、シフト操作部としてシフトグリップ111を有する構成も可能である。この場合、シフトグリップ111はバーハンドル108(のスロットルグリップ110付近)に回転可能に取り付けられる。使用者によるシフトグリップ111の回動操作は、モータ等を介して電動式に又はケーブル等を介してクラッチシャフト134に伝達される。更に、これらのように船外機100直近にてシフト操作する場合の他に、例えば船体コックピット等にシフト操作部を有する構成も可能である。この場合、シフト操作部において操舵ハンドルに付帯するかたちでシフト操作機構を有し、遠隔操作式にシフト操作することも可能である。
フォワードギヤ113やリバースギヤ114を含むシフトチェンジ機構は、ギヤケース105内に収納されている。ここで本図に示すギヤケース105におけるB部拡大図も参照しつつ、フォワードギヤ113やリバースギヤ114等を含む動力伝達装置の構成、及び当該装置のシフトレバー109の操作によるシフトチェンジについて説明する。
B部拡大図に参照されるように、フォワードギヤ113及びリバースギヤ114は、プロペラシャフト115に遊嵌して回転自在に支持されており、ドライブシャフト116下端に設けられたドライブギヤ117と常時噛合している。なお、ドライブシャフト116はエンジン112内のクランクシャフトの回転運動をプロペラ106に伝達するものであり、船外機100の上下方向に延伸して配置される。本実施の形態においては、フォワードギヤ113がFr側に、リバースギヤ114がRr側に配置され、これらのギヤ113、114の間にはクラッチドッグ118が配設される。クラッチドッグ118は、フォワードギヤ113及びリバースギヤ114を選択的に連結するものである。
クラッチドッグ118によるギヤの選択は、クラッチロッド119の上下動に応じて行われる。即ち、クラッチロッド119の下端にはシフトロッド120が連結し、シフトロッド120の下端にはシフトカム121設けられる。シフトロッド120は、シフトレバー109の操作によるクラッチロッド119の上下動に伴って動作し、シフトカム121あるいはプッシュロッド122を介してクラッチドッグ118を前後方向のいずれかに移動させる。これによりクラッチドッグ118がフォワードギヤ113又はリバースギヤ114のいずれかと噛合し、プロペラシャフト115が正転又は反転する。また、クラッチドッグ118がフォワードギヤ113又はリバースギヤ114のいずれとも噛合しないときはニュートラル状態となる。
次に、図2及び図3を用いて、アッパーカバー102及びロアカバー103内に収納されたエンジン112について説明する。図2はエンジン112の斜視図であり、図3はエンジン112の側面断面図である。
エンジン112は、例えば並列2気筒のエンジンであってよい。エンジン112において、吸気装置123は外部から空気を取り込み、インテークマニホールド124に供給する。燃料ポンプ125から燃料供給を受けるキャブレタ126は、吸気装置123が取り込んだ空気と燃料とを混合して混合気を生成する。混合気は、インテークマニホールド124を介してシリンダ内に流入し、プラグの点火により混合気を燃焼させることでエンジン112が動力を発生する。
吸気装置123とインテークマニホールド124との間(内部)には、スロットルバルブが配される。スロットルバルブは、その回転軸がスロットルバルブリンク127とエンジン112の外部において連結しており、バーハンドル108のスロットルグリップ110の回動操作により、開度調整がされるようになっている。より詳しく説明すると、スロットルグリップ110の回動操作を伝達するスロットルケーブル128が、エンジン112の所定部位に軸支されたスロットレバー129に連結しており、スロットルケーブル128のプッシュプル動作に伴い、スロットルレバー129が回転するようになっている。そして、スロットルレバー129に連結されたスロットルバルブリンク127が、スロットルレバー129の回動をスロットルバルブに伝達するようになっている。
また船外機100は、その始動装置としてリコイルカバー130内に収納されたリコイルスタータ131を有する。リコイルスタータ131は、スタータノブ131aを引張操作することでクランクシャフトを回転させてエンジン112を始動する。船外機100はまた、リコイルスタータ131とは別途に不図示のスタータモータを有している。スタータモータはリコイルカバー130内に収納されており、操舵者の操作により駆動して、エンジン112を始動させる。
さて、クラッチレバー132は、スロットルレバー129と同軸に軸支され、クラッチシャフトリンク133を介してクラッチシャフト134と連結し、バーハンドル108のシフトレバー109の操作により、クラッチシャフト134を回転させる。クラッチシャフト134が回動することで、クラッチロッド119が上下動し、ニュートラル状態になり、あるいはクラッチドッグ118がフォワードギヤ113やリバースギヤ114と噛合する。
この場合、シフトレバー109の操作を伝達するシフトケーブル135がクラッチレバー132と連結しており、シフトケーブル135を介してクラッチレバー132が回動するようになっている。そして、クラッチレバー132に連結されたクラッチシャフトリンク133を介して、クラッチレバー132の回動動作がクラッチシャフト134に伝達され、クラッチシャフト134が回動する(図3、両矢印参照)。そしてクラッチシャフト134が回動することでクラッチロッド119が上下動し、前述したようにフォワードギヤ113又はリバースギヤ114と噛合し、あるいはその噛合状態が解除されたニュートラル状態となる。
ここでクラッチシャフト134の詳細を、図4に示すエンジン112の平面断面図(図3、C−C断面)及び図5を用いて説明する。また、クラッチシャフト134の回動に応じて、ニュートラル状態を検知する本発明に係るニュートラルスイッチ150の特に配置構造について説明する。
クラッチシャフト134は、概して縦長の筒形状を有しており、その一端にはクラッチシャフトリンク133を結合するための孔を有するボス134aや、後述するデテント機構160を収容するためのデテント機構収容部134bを有するレバー部134cが形成される。
クラッチシャフト134は、クランクケース140に形成された幅方向において奥側(船体前後方向に対する左側)の軸受部141a、手前側(船体前後方向に対する右側)の軸受部141bにより軸支され、軸線Dを中心に回転可能に配置される。即ち、クラッチシャフト134は、シフトケーブル135のプッシュプル動作に伴い回動するようになっている。またクラッチシャフト134は、船体前後方向に対する幅方向に配置されることで、船外機100の小型化を図る構成となっている。
クラッチシャフト134は、その長手方向におけるエンジン112略中央近傍の軸線Dから所定距離だけオフセットした位置にクラッチロッド119の係合部134dを有し、クラッチロッド119と結合する。これによりクラッチロッド119は、クラッチシャフト134が軸線Dを中心として回動することにより、上下方向に押し引きされるようになっている。
次に、ニュートラルスイッチ150がニュートラル状態を検知する機構について説明する。クラッチシャフト134はレバー部134cにおいて、軸線Dから所定距離だけオフセットした位置にデテント機構収容部134bを有している。デテント機構収容部134bに嵌合収容されるデテント機構160は、スプリング支持板161、スプリング支持板に支持されたスプリング162及びスプリング162の付勢方向の端部に固着したボール163を含み、これらが一体となってデテント機構収容部134bに収容される。
デテント機構160のボール163はスプリング162の付勢力により、クランクケース140に形成されたプレート支持部142に取り付けられたプレート143(図5(A)も参照のこと)に押し当てられる。この場合、ボール163はクラッチシャフト134の回動に伴い、プレート143上を円周軌道に沿って摺動する。
プレート143は、ニュートラル状態に対応する部位に開口144を有している。そしてプレート支持部142は、プレート143の開口144に対応する部位に挿通穴145を有し、該挿通穴145にはプッシュロッド146が設けられる。プッシュロッド146は、後述のニュートラルスイッチ150のアクチュエータ152によりスプリング162の付勢方向と対向する方向に付勢されて、挿通穴145の軸方向Eにおいて摺動可能に嵌挿される。
かかる構成により、クラッチシャフト134が回動して、そのレバー部134cがニュートラル状態の姿勢になったときにはボール163が開口144に嵌まり込み、ニュートラル状態での保持力を発生させると共に、プッシュロッド146を押し込むことになる。また、クラッチシャフト134が回動して、そのレバー部134cがニュートラル状態の姿勢から離れたときには、プッシュロッド146がプレート143面上に乗り上げる。本発明のニュートラルスイッチ150は、このデテント機構160によるプッシュロッド146への押圧動作を利用して、ニュートラル状態を検知する。
ニュートラルスイッチ150は、プッシュロッド146の奥側(即ち、プッシュロッド146のボール163との対向面の反対側)においてクランクケース140に形成されたスイッチ支持部147に装着される。ニュートラルスイッチ150は、プッシュロッド146側に突出するスイッチ部151を有し、更にスイッチ部151とプッシュロッド146との間に介在して、スイッチ部151を覆うと共に、プッシュロッド146に付勢力を与える板金で形成されたアクチュエータ152を有する。つまり、このような構成では、プッシュロッド146がアクチュエータ152を介してスイッチ部151を押圧することで、ニュートラル状態が検知されることになる。以下、図5(B)及び図5(C)を用いて詳細な動作を説明する。
図5(B)は、プッシュロッド146がスイッチ部151を押圧し、ニュートラルスイッチ150がニュートラル状態を検知する状態を示している。即ち、この状態ではデテント機構160のボール163がプレート143の開口144に落ち込み、プッシュロッド146を押圧している。この場合、スプリング162の付勢力がアクチュエータ152の付勢力に対して十分大きいためプッシュロッド146はアクチュエータ152を介してスイッチ部151を押圧し、ニュートラルスイッチ150はニュートラル状態を検知する。
一方、図5(C)は、ニュートラルスイッチ150が非ニュートラル状態(前進状態又は後進状態)を検知する状態を示している。即ち、この状態ではデテント機構160のボール163がプレート143の開口144からプレート143面上に乗り上がり、プッシュロッド146がアクチュエータ152により押し戻されている。この場合、プッシュロッド146によるスイッチ部151の押圧状態は解除される。このためニュートラルスイッチ150は非ニュートラル状態を検知することになる。
以上の構成によりニュートラルスイッチ150は、ニュートラル状態を検知する。即ち、本実施の形態では、シフトレバー109のシフトの切換操作に伴って回動するクラッチシャフト134の回転軸方向と、ニュートラルスイッチ150のスイッチ部151のON/OFF作動方向とを平行に配置して、クラッチシャフト134の回動に連動して、ニュートラルスイッチ150がニュートラル状態の検知を行うようにしている。この構成によれば、従来のクラッチシャフトのようにニュートラルスイッチを押圧するためのレバーが必要なく、またそれを長く設定する必要もないため、船外機100の小型化が可能となる。
また、ニュートラルスイッチ150のスイッチ部151のON/OFF動作について、デテント機構160を利用しスイッチ部151を押圧する構成とした。この構成によれば、使用の際にニュートラル状態を極めて正確に検知することができ、また組付の際もニュートラルスイッチ150のズレを調整する作業等も省略できるため、ニュートラルスイッチ150の使用上及び組付上の品質を向上させることができる。更には、スイッチ部151やアクチュエータ152の摩耗等の心配がないため、調整や交換を少なく抑えることができるため、耐久性に優れる。また、デテント機構160のボール163(即ち、押圧部位)をニュートラルスイッチ150と近接配置することができるため、コンパクト化を図ることが可能である。
なお、本実施の形態においては、クラッチシャフト134が船外機100の前後方向に対する幅方向に配置される構成としたが、クラッチシャフト134が船外機100の上下方向に配置される構成であっても、本発明は適用可能である。この場合は、クラッチシャフト134の回転軸方向と、ニュートラルスイッチ150のON/OFF方向を、上下方向において平行配置すればよい。
また、本実施の形態においては、クラッチシャフト134のレバー部134cにデテント機構160を設ける構成としたが、デテント機構160をクランクケース140のプレート支持部142に対応する部位に設けてもよい。
また、本実施の形態においては、クラッチシャフト134に回動により、クラッチロッド119を上下動させて動力伝達装置の前進、中立、後退状態を切り換える構成を説明した。本発明はクラッチシャフトの回転に伴いクラッチロッドを回転させることで動力伝達装置の状態を切り換える構成においても適用できる。この場合には、例えば船外機100において上下方向に配置したクラッチロッドを複数のリンクやレバーで連結して構成し、クラッチシャフトの回動に伴い水平面方向に回動するレバーにデテント機構を設けるようにすると共に、デテント機構のボールと対向するようにニュートラルスイッチのスイッチ部のON/OFF方向を配置するようにする。
本発明の実施の形態に係る船外機の側面図である。 本発明の実施の形態に係る船外機のエンジンの斜視図である。 本発明の実施の形態に係る船外機のエンジンの側面断面図である。 図3のC−C線に沿う断面図である。 (A)〜(C)は本発明の実施の形態に係る船外機のエンジンのクラッチシャフトまわりの構成を説明するための図である。 従来のニュートラルスイッチの配置構造を説明する図である。
符号の説明
100 船外機、106 プロペラ、108 バーハンドル、109 バーハンドル本体
111 シフトグリップ、112 エンジン、113 フォワードギヤ、114 リバースギヤ、115 プロペラシャフト、116 ドライブシャフト、117 ドライブギヤ
118 クラッチドッグ、119 クラッチロッド、120 シフトロッド、121 シフトカム、122 プッシュロッド、132 クラッチレバー、133 クラッチシャフトリンク、134 クラッチシャフト、134a ボス、134b デテント機構嵌合部、134c レバー部、134d 係合部、135 シフトケーブル、140 クランクケース、141a 軸受部、141b 軸受部、143 プレート、144 開口、146 プッシュロッド、150 ニュートラルスイッチ、151 スイッチ部、152 アクチュエータ、160 デテント機構、161 スプリング支持板、162 スプリング、163 ボール。

Claims (5)

  1. シフト操作部によって、動力伝達装置を前進、中立及び後退状態のいずれかに切換操作する船外機において、前記シフト操作部の切換操作に伴って回動するクラッチシャフトに連動して、前記動力伝達装置の中立状態を検知するニュートラルスイッチを有する船外機のニュートラルスイッチ機構であって、
    前記クラッチシャフトの回転軸方向と、前記ニュートラルスイッチの作動方向とを平行に配置したことを特徴とする船外機のニュートラルスイッチ機構。
  2. 前記クラッチシャフトに前記動力伝達装置の中立状態で保持力を発生させるデテント機構を設け、このデテント機構を介して前記ニュートラルスイッチを作動させるようにしたことを特徴とする請求項1に記載の船外機のニュートラルスイッチ機構。
  3. 前記クラッチシャフトはクランクケースに形成された軸受部に回転支持されており、前記クランクケースと前記クラッチシャフトとの間に前記ニュートラルスイッチを配置したことを特徴とする請求項1又は2に記載の船外機のニュートラルスイッチ機構。
  4. 前記ニュートラルスイッチを前記クランクケースに固定したことを特徴とする請求項3に記載の船外機のニュートラルスイッチ機構。
  5. 前記クラッチシャフトの回転軸方向を、当該船外機の前後方向に対する幅方向に配置したことを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の船外機のニュートラルスイッチ機構。
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