JP2010221754A - 船外機 - Google Patents

Abstract

【課題】エンジンおよび変速機を冷却することができる船外機を提供すること。
【解決手段】船外機１は、エンジン２の動力をプロペラ３に伝達するための変速機２１と、変速機２１を収容するケーシング６と、エンジン２を冷却するためのエンジン冷却機構２９と、変速機２１を冷却するための変速機冷却機構３０とを含む。エンジン冷却機構２９は、ポンプ３２によりケーシング６の周囲の水を取り込んで、取り込んだ水を、チューブ３４および第２流路３６を含むエンジン冷却水流路を介してエンジン２に供給する。また、変速機冷却機構３０は、変速機２１に隣接して設けられたウォータージャケット４０と、船舶の走行に伴う水流によって動圧が作用するケーシング６の所定位置に形成された取水口３９と、取水口３９とウォータージャケット４０とを繋ぎ、エンジン冷却水流路とは独立して設けられた第３流路４１とを含む。
【選択図】図２

Description

この発明は、船舶に与えるべき推進力を発生する船外機に関する。

船外機は、船舶に取り付けられ、その船舶に与えるべき推進力を発生する装置である。たとえば、特許文献１に船外機の一例が開示されている。この船外機は、推進力を発生するプロペラと、プロペラを回転させるためのエンジンと、エンジンの動力をプロペラに伝達するためのドライブシャフトとを備えている。この船外機は、さらに、ドライブシャフトの途中部に介装された変速機を備えている。

国際公開ＷＯ２００７／００７７０７号

エンジンが始動されると、主として燃焼熱および摩擦熱によってエンジンが高温になる。そのため、エンジンのオーバーヒートを防止するために、エンジンを冷却する必要がある。
また、変速機内でギヤその他の回転部品が回転すると、主として摩擦熱によって変速機が高温になる。より具体的には、変速機内に貯留された潤滑オイルや、変速機に設けられたギヤ、シールリングその他の可動部品が高温になる。そのため、潤滑オイルの劣化や変速機の熱疲労を防止したり、シールリングの温度を適切な範囲内に維持したりするために、変速機を冷却する必要がある。

そこで、この発明の目的は、エンジンおよび変速機を冷却することができる構造を備えた船外機を提供することである。
前記目的を達成するための請求項１記載の発明は、船舶に与えるべき推進力を発生する船外機であって、推進力を発生するプロペラと、前記プロペラを回転させるための動力を発生するエンジンと、前記エンジンの動力を前記プロペラに伝達するための変速機と、前記変速機を収容するケーシングと、ポンプにより前記ケーシングの周囲の水を取り込んでエンジン冷却水流路を介して前記エンジンへと供給することにより前記エンジンを冷却するエンジン冷却機構と、前記ケーシング内で前記変速機に隣接して設けられた冷却用ジャケットと、船舶の走行に伴う水流によって動圧が作用する前記ケーシングの所定位置に形成された取水口と、前記取水口と前記冷却用ジャケットとを繋ぎ、前記エンジン冷却水流路とは独立して設けられた変速機冷却水流路とを含む、船外機である。

この発明によれば、ケーシングの周囲の水がポンプによって船外機の内部に取り込まれて、エンジン用冷却水流路を介してエンジンに供給される。これにより、エンジンが冷却される。一方、変速機の冷却のために、変速機のケーシング内には冷却用ジャケットが変速機に隣接して設けられている。この冷却用ジャケットは、変速機冷却水流路によって取水口に連通している。この取水口は、船舶の走行に伴う水流によって動圧が作用するケーシングの所定位置に形成されている。そのため、本発明に係る船外機が備えられた船舶が走行すると、ケーシングの周囲の水が取水口から変速機冷却水流路に入り、動圧によって冷却用ジャケットに送り込まれる。これにより、ケーシングの周囲の水が冷却水として冷却用ジャケットに供給され、変速機の熱が奪われる。したがって、変速機が冷却される。

船舶が停止しているときには、冷却用ジャケットへの動圧による送水は期待できない。しかし、船舶の停止時には、変速機内での発熱がわずかであるから、冷却用ジャケット内の冷却水を高速に置換する必要がない。よって、この発明の構成により、必要時（船舶の走行時）に十分な量の冷却水を冷却用ジャケットに供給できる。
この発明では、変速機冷却水流路は、エンジン冷却水流路とは独立して設けられているので、変速機冷却水流路とエンジン冷却水流路との間での水の流通が防止されている。すなわち、本発明では、変速機を冷却するための機構（以下、この項において「変速機冷却機構」という。）とエンジン冷却機構とは互いに独立している。

このように、本発明では、エンジン冷却機構および変速機冷却機構によって、それぞれ、エンジンおよび変速機が冷却される。また、変速機冷却機構が、エンジン冷却機構とは独立しているので、エンジンおよび変速機をそれぞれ十分に冷却することができる。
たとえば、前述の取水口および変速機冷却水流路を設ける代わりに、エンジン冷却水流路を途中で分岐させて、当該流路を流れる水の一部を冷却用ジャケットに供給する構成が考えられる。しかし、このような構成では、エンジンへの供給水量が減少するので、エンジンが十分に冷却されないおそれがある。エンジンに十分な量の冷却水を供給するためにポンプの容量を大きくすることが考えられるが、冷却機構が大型化し、ひいては船外機の大型化を招くうえ、コストも嵩む。

変速機を冷却した後に冷却用ジャケットから排出される水を再びエンジン冷却水流路に合流させれば、エンジンへの供給水量を十分に確保できる。しかし、この場合には、変速機の熱を奪って温まった水がエンジンに供給されるので、エンジンが十分に冷却されないおそれがある。
別の構成として、エンジン冷却水流路の途中部に冷却水ジャケットを介装する構造が考えられる。しかし、このような構成では、変速機の熱を奪って温まった水がエンジンに供給されるので、やはり、エンジンが十分に冷却されないおそれがある。

これに対して、本発明では、互いに独立したエンジン冷却機構および変速機冷却機構を設けることにより、エンジンおよび変速機をそれぞれ十分に冷却することができる。しかも、本発明では、船舶の走行に伴って発生する動圧を利用して変速機が冷却されるので、ポンプやこれに関連する機器を変速機冷却機構に備える必要がない。したがって、変速機冷却機構の構成が簡易である。むろん、エンジン冷却機構には、エンジンの冷却のために必要十分な容量のポンプを備えればよいから、船外機全体が過度に大型化したり、大幅なコスト増加を招来したりすることがない。

請求項２記載の発明は、前記変速機は、ミッションケース内に複数の機構が収容されたものであり、前記ケーシングは、前記ミッションケースとの間に空間が形成されるように前記変速機を収容するものであり、前記冷却用ジャケットは、前記ミッションケースの外壁面と前記ケーシングの内壁面とにより形成されたものである、請求項１記載の船外機である。

この発明によれば、冷却用ジャケットが、ミッションケースの外壁面とケーシングの内壁面とにより形成されており、冷却用ジャケットに相当するミッションケースとケーシングとの間の空間に、変速機冷却水流路が接続されている。したがって、たとえば、ミッションケースの外壁に加工が施されて、ミッションケースの外壁内部に冷却用ジャケットが形成されている場合に比べて、冷却用ジャケットの形成が容易である。

請求項３記載の発明は、前記ケーシングは、前記プロペラの回転軸線が水平となる前記船外機の基準姿勢において前記プロペラの上方に位置するプレート（たとえば、キャビテーションプレート）を有するものであり、前記取水口は、前記プロペラの近傍で、かつ、前記プレートの下方に配置されたものである、請求項１または２記載の船外機である。
船舶の走行に伴って波が発生すると、この波はプロペラの上方に位置するプレートによって上から抑えられる。これにより、プレートの下方のケーシング近傍には大きな動圧が発生する。また、プレートの下方におけるプロペラ近傍のケーシング近傍には、プロペラの回転が引き起こす水流によって動圧が発生する。そのため、プロペラの近傍で、かつ、プレートの下方の位置には、比較的大きな動圧が発生する。したがって、本発明に係る船外機が備えられた船舶が走行すると、ケーシングの周囲の水が、動圧によって確実に冷却用ジャケットに送り込まれ、冷却用ジャケットに十分な量の水が供給される。これにより、変速機が十分に冷却される。

請求項４記載の発明は、前記取水口は、前記プロペラの回転軸線が水平となる前記船外機の基準姿勢において前記ケーシングを正面から見たときに見える位置に形成されたものである、請求項１または２記載の船外機である。
本発明に係る船外機が基準姿勢にある状態において、当該船外機が備えられた船舶が前進走行すると、ケーシングの正面には比較的大きな動圧が作用する。したがって、この発明によれば、船舶が前進走行しているときに、ケーシングの周囲の水が、動圧によって確実に冷却用ジャケットに送り込まれ、冷却用ジャケットに十分な量の水が供給される。これにより、変速機が十分に冷却される。船舶の停止時または後進走行時はエンジンの回転速度が低いので、変速機からの発熱はわずかである。したがって、前進走行時の動圧を利用することによって、必要時（前進走行時）に、必要量の水を冷却用ジャケットに供給できる。

請求項５記載の発明は、船体に対して船外機を傾けることにより、前記ケーシングの正面を下に向けた状態で当該ケーシングを上方に移動させるためのチルト機構をさらに含む、請求項４記載の船外機である。
この発明によれば、ケーシングの正面を下に向けた状態で当該ケーシングを上方に移動させることができる（船外機のチルトアップ）。したがって、冷却用ジャケットに水が貯留されている状態で、船外機がチルトアップされると、冷却用ジャケットに貯留された水が変速機冷却水流路および取水口を通って船外機から排水される。これにより、船外機を使用しないときには冷却用ジャケット内の水を排水できるから、船外機の錆び付きなどを抑制または防止することができる。

請求項６記載の発明は、前記プロペラの回転軸線が水平となる前記船外機の基準姿勢において、前記取水口および変速機冷却水流路は、前記冷却用ジャケットよりも下方に配置されており、前記船外機の基準姿勢において、前記冷却用ジャケットは、前記船舶の速さが所定値以下のときに、少なくとも一部が前記ケーシングの周囲の水面よりも下方に位置するように配置されたものである、請求項１〜５のいずれか一項に記載の船外機である。

船舶の速さが所定値以下になると、船舶の速さが所定値を越えるときに比べて、ケーシングに作用する動圧が小さくなる。したがって、動圧によって冷却用ジャケットに供給される水量が減少する。一方、この発明によれば、船舶の速さが所定値以下のときであっても、ケーシングの周囲の水が、水圧（静圧）によって取水口および変速機冷却水流路を通って冷却用ジャケットの少なくとも一部に供給される。したがって、船舶の速さが所定値以下のときであっても、変速機が確実に冷却される。船舶の停止中または低速走行中には、変速機の発熱量はわずかである。したがって、冷却用ジャケット内の水を高速に置換しなくとも、変速機を十分に低温に保持することができる。

請求項７記載の発明は、前記変速機は、潤滑剤が内部を循環するように構成されており、前記船舶の速さが所定値以下のときに、前記船外機の基準姿勢において前記ケーシングの周囲の水面よりも下方に位置する潤滑剤貯留部を有するものである、請求項６記載の船外機である。
この発明によれば、船舶の速さが所定値以下であり、ケーシングに作用する動圧が小さい場合でも、変速機に設けられた潤滑剤貯留部が確実に冷却される。したがって、潤滑剤貯留部に貯留された潤滑剤が確実に冷却される。そのため、船舶の停止中または低速走行中においても、冷却された潤滑剤が変速機内を循環して、変速機全体が冷却される。

請求項８記載の発明は、前記冷却用ジャケットは、前記変速機冷却水流路を通って供給される水を取り込むための受水口と、前記受水口よりも上方に位置し、冷却用ジャケットに取り込まれた水を冷却用ジャケットの外に排水させるための排水口とを有するものである、請求項１〜７のいずれか一項に記載の船外機である。
この発明によれば、ケーシングの周囲の水が変速機冷却水流路を通って受水口から冷却用ジャケットに供給される。また、冷却用ジャケットにおける水位が排水口の位置まで達すると、冷却用ジャケットに貯留された水が排水口からあふれて排出される。したがって、船舶の走行が継続されると、変速機の熱を奪って温まった水が排水口を通って冷却用ジャケットから排出されながら、低温の水が受水口を通って冷却用ジャケットに供給され続ける。これにより、変速機が効率的に冷却される。

冷却用ジャケットから排出された水は、エンジン冷却水流路を流れる水に合流することなく船外機から排出されることが好ましい。このようにすれば、変速機の熱を奪って温まった水がエンジンに供給されることを防止することができる。したがって、エンジンを効率的に冷却することができる。

本発明の第１実施形態に係る船外機の側面図である。 船外機の前後方向に沿う船外機の縦断面図である。 船外機の左右方向に沿う船外機の要部の縦断面図である。 本発明の第２実施形態に係る船外機の要部の縦断面図である。

以下では、本発明の実施の形態を、添付図面を参照して詳細に説明する。
図１は、本発明の第１実施形態に係る船外機１の側面図である。船外機１は、エンジン２によってプロペラ３を回転させて、船舶に推進力を与えるものである。図１では、船外機１が基準姿勢にある状態を示している。基準姿勢とは、プロペラ３の回転軸線Ｌ１が水平となる船外機１の姿勢である。以下では、船外機１が基準姿勢にある状態に基づいて説明する。また、以下では、船外機１を船体４に取り付けるための取付構造、エンジン２の動力をプロペラ３に伝達するための伝達構造、および船外機１を冷却するための冷却構造について説明する。最初に、図１を参照して取付構造について説明する。

船外機１は、推進力を発生するプロペラ３と、プロペラ３を回転させるための動力を発生するエンジン２と、エンジン２が収容されたカウリング５と、カウリング５の下部に連結されたケーシング６とを備えている。エンジン２は、たとえば、Ｖ型６気筒の４サイクルエンジンである。エンジン２は、クランクシャフト７（図２参照）が鉛直になるように配置されている。また、ケーシング６は、アッパーケース８と、ロワーケース９とによって構成されている。プロペラ３は、ロワーケース９によって保持されている。

ロワーケース９の横断面は、左右方向（図１における紙面に垂直な方向）に対称の流線形に形成されている。左右方向へのロワーケース９の幅は、後述のドライブシャフト１０（図２参照）が位置する箇所で最大になっている。プロペラ３は、ロワーケース９に設けられたキャビテーションプレート１１の下方に配置されている。キャビテーションプレート１１は、プロペラ３の上方において、プロペラ３に近接した位置で水平な姿勢で配置されている。船外機１は、低速走行時や後進時を除く船舶の通常走行時において、キャビテーションプレート１１とケーシング６の周囲の水面（図１における二点鎖線Ｓ１参照）とがほぼ同じ高さになるように船体４に取り付けられる。

また、アッパーケース８には、ステアリングシャフト１２を介してスイベルブラケット１３が取り付けられている。ステアリングシャフト１２は鉛直方向に沿って配置されている。アッパーケース８は、スイベルブラケット１３に対してステアリングシャフト１２の中心軸線まわりに回動可能である。また、スイベルブラケット１３には、チルトシャフト１４を介してクランプブラケット１５が取り付けられている。船外機１は、このクランプブラケット１５によって船体４の船尾に取り付けられる。チルトシャフト１４は水平方向に沿って配置されている。スイベルブラケット１３は、クランプブラケット１５に対してチルトシャフト１４の中心軸線まわりに回動可能である。クランプブラケット１５に対してスイベルブラケット１３を上方側に回動させることにより、船体４に対して船外機１を傾けて、ロワーケース９の正面（図１ではロワーケース９の左側の面）を下に向けた状態でロワーケース９を上方に移動させることができる（船外機１のチルトアップ）。この実施形態では、スイベルブラケット１３およびチルトシャフト１４がチルト機構に相当する。

また、アッパーケース８の左右の側面には、それぞれ、カバー１６が取り付けられている。アッパーケース８の左右の側面には、それぞれ、開口１７（図３参照）が形成されている。アッパーケース８の左右の開口１７は、それぞれ、カバー１６によって覆われている。また、この実施形態では、アッパーケース８が上下に分割されている。アッパーケース８は、２つの分割体８ａ、８ｂによって構成されている。

図２は、船外機１の前後方向（図１における紙面の左右方向）に沿う船外機１の縦断面図である。以下では、図２を参照して、エンジン２の動力をプロペラ３に伝達するための伝達構造について説明する。
船外機１は、ドライブシャフト１０と、プロペラシャフト１８と、ドライブシャフト１０の回転をプロペラシャフト１８に伝達するための歯車機構１９と、プロペラシャフト１８の回転方向を切り替えるためのシフト機構２０と、ドライブシャフト１０の途中部に連結された変速機２１とを備えている。

ドライブシャフト１０は、鉛直方向に沿って配置されている。ドライブシャフト１０は、同軸的に配置された複数のシャフトにより構成されている。ドライブシャフト１０は、ケーシング６によって中心軸線まわりに回転可能に保持されている。ドライブシャフト１０の上端部は、カウリング５内に位置している。ドライブシャフト１０の上端部は、クランクシャフト７の下端部に一体回転可能に連結されている。クランクシャフト７の回転は、ドライブシャフト１０に伝達される。また、ドライブシャフト１０の下端部は、ロアーケーシング６内に位置している。ドライブシャフト１０の下端部は、歯車機構１９に連結されている。

プロペラシャフト１８は、水平方向に沿って配置されている。プロペラシャフト１８は、ロアーケーシング６によって中心軸線まわりに回転可能に保持されている。プロペラシャフト１８の前端部は、ロアーケーシング６内に位置している。プロペラシャフト１８の前端部は、シフト機構２０に連結されている。また、プロペラシャフト１８の後端部は、ロアーケーシング６から後方に突出している。プロペラシャフト１８の後端部には、プロペラ３が一体回転可能に連結されている。

歯車機構１９は、ドライブギヤ２２、前進用ドリブンギヤ２３、および後進用ドリブンギヤ２４を備えている。ドライブギヤ２２、前進用ドリブンギヤ２３、および後進用ドリブンギヤ２４は、いずれもたとえば傘歯車である。ドライブギヤ２２、前進用ドリブンギヤ２３、および後進用ドリブンギヤ２４は、いずれも環状に形成されている。前進用ドリブンギヤ２３および後進用ドリブンギヤ２４は、それぞれ、ドライブギヤ２２に噛み合っている。

ドライブギヤ２２は、回転軸線が鉛直となる姿勢で、歯部を下に向けて配置されている。ドライブシャフト１０の下端部は、ドライブギヤ２２の内周に嵌合している。これにより、ドライブシャフト１０の下端部は、ドライブギヤ２２に一体回転可能に連結されている。
また、前進用ドリブンギヤ２３および後進用ドリブンギヤ２４は、それぞれ、ロアーケーシング６によって中心軸線まわりに回転可能に保持されている。前進用ドリブンギヤ２３および後進用ドリブンギヤ２４は、回転軸線が水平となる姿勢で配置されている。前進用ドリブンギヤ２３および後進用ドリブンギヤ２４は、互いの歯部が向かい合うように、前後方向に間隔をあけて配置されている。プロペラシャフト１８の前端部は、前進用ドリブンギヤ２３および後進用ドリブンギヤ２４の内周を挿通している。前進用ドリブンギヤ２３および後進用ドリブンギヤ２４は、プロペラシャフト１８の前端部に対して相対回転可能である。

ドライブシャフト１０の回転は、ドライブギヤ２２によって前進用ドリブンギヤ２３および後進用ドリブンギヤ２４に伝達される。ドライブシャフト１０の回転が前進用ドリブンギヤ２３および後進用ドリブンギヤ２４に伝達されると、前進用ドリブンギヤ２３および後進用ドリブンギヤ２４は、互いに逆方向に回転する。
シフト機構２０は、ドッグクラッチ２５と、カム機構２６とを備えている。ドッグクラッチ２５は、前進用ドリブンギヤ２３と後進用ドリブンギヤ２４との間に配置されている。ドッグクラッチ２５の内周には、プロペラシャフト１８の前端部がスプライン嵌合している。ドッグクラッチ２５は、プロペラシャフト１８の外周に沿って軸方向に移動可能である。ドッグクラッチ２５は、カム機構２６によって押されて、プロペラシャフト１８の外周に沿って軸方向に移動する。ドッグクラッチ２５がプロペラシャフト１８の外周に沿って軸方向に移動することにより、プロペラシャフト１８の回転、およびプロペラシャフト１８の回転方向が制御される。

より具体的には、カム機構２６は、前進位置と、後進位置と、ニュートラル位置とを含む複数の位置にドッグクラッチ２５を移動させることができる。前進位置は、ドッグクラッチ２５が前進用ドリブンギヤ２３に噛み合う位置であり、後進位置は、ドッグクラッチ２５が後進用ドリブンギヤ２４に噛み合う位置である。また、ニュートラル位置は、ドッグクラッチ２５がいずれのドリブンギヤ２３、２４にも噛み合わない位置である。

ドッグクラッチ２５が前進位置にあるとき、前進用ドリブンギヤ２３の回転は、ドッグクラッチ２５を介してプロペラシャフト１８に伝達される。これにより、プロペラシャフト１８およびプロペラ３が、所定の方向（前進方向）に一体回転して、船体４を前進させる推進力が発生する。また、ドッグクラッチ２５が後進位置にあるとき、プロペラシャフト１８およびプロペラ３が、ドッグクラッチ２５が前進位置にあるときとは反対の方向（後進方向）に一体回転して、船体４を後進させる推進力が発生する。さらに、ドッグクラッチ２５がニュートラル位置にあるとき、ドライブシャフト１０からプロペラシャフト１８への動力伝達が切断される。

変速機２１は、ミッションケース２７を備えている。ミッションケース２７には、歯車機構などの複数の機構が収容されている。変速機２１は、遊星歯車機構および多板クラッチを含む構成のものであってもよいし、トルクコンバータなどの流体継手を含む構成のものであってもよいし、遊星歯車機構、多板クラッチおよび流体継手を含む構成のものであってもよい。ミッションケース２７の下端部には、潤滑剤（たとえばＡＴＦ（Automatic Transmission Fluid））を貯留するための変速機用オイルパン２８が形成されている。変速機２１は、ミッションケース２７内で潤滑剤が循環するように構成されている。

図３は、船外機１の左右方向に沿う船外機１の要部の縦断面図である。以下では、図２および図３を参照して、船外機１を冷却するための冷却構造について説明する。
船外機１は、エンジン２を冷却するためのエンジン冷却機構２９と、変速機２１を冷却するための変速機冷却機構３０とを備えている。エンジン冷却機構２９は、エンジン用取水口３１と、エンジン冷却水流路と、ウォーターポンプ３２とを備えている。エンジン用取水口３１は、たとえば、ロアーケーシング６の側面に形成されている（図１参照）。エンジン用取水口３１は、船外機１の前後方向に関して、ドライブシャフト１０よりもやや後方に配置されている。エンジン用取水口３１は、図２に示すように、ロアーケーシング６に形成された第１流路３３によってウォーターポンプ３２の内部空間に連通されている。また、ウォーターポンプ３２の内部空間は、図２に示すように、ウォーターポンプ３２に取り付けられたチューブ３４、およびエンジン用オイルパン３５に沿って設けられた第２流路３６によって、図示しないエンジン用ウォータージャケットに連通されている。この実施形態では、第１流路３３、チューブ３４、および第２流路３６を含むエンジン用取水口３１からエンジン用ウォータージャケットに至るまでの経路が、エンジン冷却水流路を形成している。エンジン用取水口３１は、１つに限らず、複数設けられていてもよい。

ウォーターポンプ３２は、円筒状のポンプボディ３７と、ポンプボディ３７内に収容されたゴム製のインペラ３８とを備えている。インペラ３８は、ポンプボディ３７内で、ポンプボディ３７に対して偏心して組み付けられている。インペラ３８は、ドライブシャフト１０の途中部に一体回転可能に連結されている。インペラ３８は、ドライブシャフト１０によって回転駆動される。

インペラ３８が回転すると、ポンプボディ３７内に負圧が生じる。これにより、ケーシング６の周囲の水が、エンジン用取水口３１から第１流路３３内に取り込まれて、第１流路３３を通ってポンプボディ３７内に吸い込まれる。また、ポンプボディ３７内に吸い込まれた水は、インペラ３８の回転によって、ポンプボディ３７内から吐出される。そして、吐出された水は、チューブ３４および第２流路３６を通ってエンジン２（より具体的には、前述のエンジン用ウォータージャケット）に供給される。これにより、ケーシング６の周囲の水が冷却水としてエンジン２に供給され、エンジン２が冷却される。また、エンジン２に供給された水は、再びケーシング６内を通ってケーシング６外に排出される。

変速機冷却機構３０は、変速機用取水口３９と、ウォータージャケット４０とを備えている。変速機用取水口３９は、船舶の走行に伴う水流によって動圧が作用するロワーケース９の所定位置に形成されている。この実施形態では、図２に示すように、変速機用取水口３９が、ドライブシャフト１０よりも前方で、かつ、キャビテーションプレート１１より下方に配置されている。変速機用取水口３９は、ケーシング６を正面から見たときに見える位置に形成されている。変速機用取水口３９は、ロワーケース９に形成された第３流路４１によってウォータージャケット４０に連通されている。変速機用取水口３９および第３流路４１は、ウォータージャケット４０よりも下方に配置されている。また、変速機用取水口３９の開口面積および第３流路４１の流路面積は、たとえば、ウォータージャケット４０の体積に対して小さくされている。変速機用取水口３９は、１つに限らず、複数設けられていてもよい。また、第３流路４１は、変速機用取水口３９の数に対応して複数設けられていてもよい。

ウォータージャケット４０は、ミッションケース２７に隣接して設けられている。より具体的には、図３に示すように、ミッションケース２７は、アッパーケース８内に収容されている。また、図３に示すように、アッパーケース８とミッションケース２７との間には、空間が形成されている。このアッパーケース８とミッションケース２７との間の空間がウォータージャケット４０を形成している。すなわち、ウォータージャケット４０は、ミッションケース２７の外壁面とアッパーケース８の内壁面とによって形成されている。したがって、たとえば、ミッションケース２７の外壁に加工が施されて、ミッションケース２７の外壁内部にウォータージャケットが形成されている場合に比べて、ウォータージャケットの形成が容易である。

また、ウォータージャケット４０は、ミッションケース２７の下端から上端の全域にわたってミッションケース２７に隣接している。また、ウォータージャケット４０は、前述のエンジン冷却水流路とは独立して設けられており、ウォーターポンプ３２の内部空間も含めてエンジン冷却機構２９から切り離されている。同様に、第３流路４１は、エンジン冷却機構２９から切り離されている。したがって、変速機冷却機構３０は、エンジン冷却機構２９から切り離されており、エンジン冷却機構２９とは独立している。

また、ウォータージャケット４０の少なくとも一部（この実施形態では、ウォータージャケット４０の下端部）は、船舶が停止または低速走行しているときに（具体的には、船舶が滑走状態に至る速度よりも小さい速度で走行しているときに）、ケーシング６の周囲の水面（図２および図３における二点鎖線Ｓ２参照）よりも下方に位置するように配置されている。また、変速機２１に設けられた変速機用オイルパン２８は、船舶が停止または低速走行しているときに、ケーシング６の周囲の水面よりも下方に位置するように配置されている。さらに、図２に示すように、ウォータージャケット４０の下端部には、第３流路４１を通って供給される水を取り込むための受水口４２が形成されている。第３流路４１は、受水口４２を介してウォータージャケット４０に連通されている。また、図３に示すように、ウォータージャケット４０の上端部は、アッパーケース８の左右の側面にそれぞれ形成された２つ開口１７によってケーシング６外の空間に連通している。この実施形態では、開口１７が、ウォータージャケット４０内に取り込まれた水をウォータージャケット４０外に排水させるための排水口に相当する。

停止時、低速走行時および後進時を除く船舶の通常走行時には、ロワーケース９の正面や側面の前方側に、船舶の走行に伴う水流によって大きな動圧が作用する。したがって、変速機用取水口３９から第３流路４１に入った水は、動圧によって第３流路４１を上昇する。これにより、第３流路４１に入り込んだ水がウォータージャケット４０に到達して、ケーシング６の周囲の水が冷却水としてウォータージャケット４０に供給される。このようにして、変速機２１が冷却される。そして、ウォータージャケット４０における水位が、開口１７の位置まで到達すると、開口１７から水が溢れて、ウォータージャケット４０に貯留された水が、前述のエンジン冷却水流路を流れる水に合流することなく、ケーシング６の周囲に排出される。したがって、本実施形態に係る船外機１が備えられた船舶の通常走行が継続されると、変速機２１の熱を奪って温まった水が開口１７を通ってウォータージャケット４０から排出されながら、低温の水が受水口４２を通ってウォータージャケット４０に供給され続ける。これにより、変速機２１が効率的に冷却される。また、ウォータージャケット４０に貯留された水がエンジン冷却水流路を流れる水に合流することなく排出されるので、温まった水がエンジン２に供給されることが防止されている。これにより、エンジン２が効率的に冷却される。

一方、停止時や船舶が低速で走行しているときには、ロワーケース９の正面や側面の前方側に作用する動圧が小さいので、動圧によってウォータージャケット４０に供給される水量が少なくなる。しかしながら、ウォータージャケット４０の下端部は、船舶の停止時または低速走行時に、ケーシング６の周囲の水面よりも下方に位置するように配置されており、さらに、変速機用取水口３９および第３流路４１は、ウォータージャケット４０より下方に配置されている。したがって、船舶が停止しているときや低速で走行しているときであっても、ケーシング６の周囲の水が、水圧（静圧）によって、変速機用取水口３９および第３流路４１を通ってウォータージャケット４０の下端部に入り込む。そのため、船舶が停止しているときや低速で走行しているときであっても、ミッションケース２７の下端部が水の中に浸される。これにより、変速機２１が冷却される。

また、前述のように、変速機用オイルパン２８は、船舶の停止時または低速走行時に、ケーシング６の周囲の水面よりも下方に位置するように配置されている。したがって、船舶が停止しているときや低速で走行しているときであっても、変速機用オイルパン２８に貯留された潤滑剤が確実に冷却される。また、変速機２１は、ミッションケース２７内で潤滑剤が循環するように構成されている。したがって、船舶が停止しているときや低速で走行しているときには、冷却された潤滑剤がミッションケース２７内を循環する。そのため、変速機２１全体が水に浸されていなくても、冷却された潤滑剤によって変速機２１全体が冷却される。さらに、船舶が停止しているときや低速で走行しているときは、高速で走行しているときに比べて変速機２１の発熱量が少ないので、このような冷却方法であっても、変速機２１全体が十分に所定温度まで冷却される。本実施形態では、このようにして船舶の速度に応じた量の水がウォータージャケット４０に供給され、船舶の速度に応じた必要十分な冷却が変速機２１に行われる。

また、走行状態の船舶が停止すると、船舶の走行に伴う水流によってケーシング６に作用していた動圧が消滅する。したがって、動圧によるウォータージャケット４０への水の供給が停止される。そのため、ウォータージャケット４０の水位が高いときに船舶が停止すると、ウォータージャケット４０に貯留された水が第３流路４１および変速機用取水口３９を通ってケーシング６の周囲に排水される。しかしながら、この実施形態では、変速機用取水口３９の開口面積および第３流路４１の流路面積がウォータージャケット４０の体積に対して小さくされているので、ウォータージャケット４０の水位が高いときに船舶が停止したとしても、ウォータージャケット４０の水位は急激に下がらない。そのため、船舶が停止してから暫くの間は、変速機２１のほぼ全体が水によって直接冷却される。したがって、たとえば、通常の速度（低速を除く速度）で前進している船舶が急停止しても、停止してから暫くの間は、変速機２１のほぼ全体が十分に冷却される。これにより、船舶が停止した場合でも、安定した変速機２１の冷却が継続される。

以上のように本実施形態では、エンジン冷却機構２９および変速機冷却機構３０によって、それぞれ、エンジン２および変速機２１が冷却される。また、変速機冷却機構３０が、エンジン冷却機構２９とは独立しているので、エンジン２および変速機２１を十分に冷却することができる。
たとえば、変速機用取水口３９および第３流路４１が設けられておらず、エンジン冷却水流路を途中で分岐させて、当該流路を流れる水の一部をウォータージャケット４０に供給する構成が考えられるかもしれない。しかし、このような構成では、エンジン２への供給水量が減少するので、エンジン２が十分に冷却されないおそれがある。ウォータージャケット４０に供給された水を再びエンジン冷却水流路を流れる水に合流させれば、エンジン２への供給水量を十分に確保できると考えられる。しかし、この場合には、変速機２１の熱を奪って温まった水がエンジン２に供給されるので、エンジン２が十分に冷却されないおそれがある。

また、エンジン冷却水流路の途中部にウォータージャケット４０を介装する構成が考えられるかもしれない。しかし、この構成の場合にも、温まった水がエンジン２に供給されるので、エンジン２が十分に冷却されないおそれがある。
これに対して、本実施形態では、互いに独立したエンジン冷却機構２９および変速機冷却機構３０を設けることにより、エンジン２および変速機２１を十分に冷却することができる。しかも、本実施形態では、船舶の走行に伴って発生する動圧を利用して変速機２１が冷却されるので、ウォーターポンプ３２やこれに関連する機器が変速機冷却機構３０に不要である。したがって、変速機冷却機構３０の構成が簡易である。また、ウォーターポンプ３２はエンジン２の冷却のために必要十分な容量を有していればよい。したがって、大型でコストの嵩む大容量のポンプを用いる必要がない。

図４は、本発明の第２実施形態に係る船外機１０１の要部の縦断面図である。この図４において、前述の図１〜図３に示された各部と同等の構成部分については、図１等と同一の参照符号を付してその説明を省略する。
この第２実施形態と前述の第１実施形態との主要な相違点は、変速機用取水口の配置である。より具体的には、前述の第１実施形態では、変速機用取水口３９が、ケーシング６を正面から見たときに見える位置に配置されていたのに対し、この第２実施形態では、変速機用取水口１３９が、図４に示すように、プロペラ３の近傍で、かつ、キャビテーションプレート１１の下方に配置されている。変速機用取水口１３９は、ケーシング６の内部に形成された空間４３に連通している。また、空間４３には、チューブ４４の一端が接続されており、ウォータージャケット４０の下端部に形成された受水口１４２には、チューブ４４の他端が接続されている。変速機用取水口１３９は、空間４３およびチューブ４４によってウォータージャケット４０に連通されている。したがって、この第２実施形態では、空間４３およびチューブ４４が変速機冷却水流路として機能している。空間４３およびチューブ４４は、エンジン冷却水流路とは独立して設けられている。

この第２実施形態に係る船外機１０１が備えられた船舶が走行すると、船舶の走行に伴って発生する波がキャビテーションプレート１１によって上から抑えられて、キャビテーションプレート１１の下方に動圧が発生する。また、キャビテーションプレート１１の下方におけるプロペラ３近傍の位置には、プロペラ３の回転による水流によって動圧が発生する。そのため、プロペラ３の近傍で、かつ、キャビテーションプレート１１の下方の位置には、比較的大きな動圧が発生する。したがって、船外機１０１が備えられた船舶が走行すると、ケーシング６の周囲の水が、動圧によって確実にウォータージャケット４０に送り込まれ、ウォータージャケット４０に十分な量の水が供給される。これにより、変速機２１が十分に冷却される。

この発明の実施の形態の説明は以上であるが、この発明は、前述の実施形態の内容に限定されるものではなく、請求項記載の範囲内において種々の変更が可能である。たとえば、前述の第１および第２実施形態では、アッパーケース８とミッションケース２７との間の空間がウォータージャケット４０を形成する場合について説明したが、これに限らない。具体的には、たとえば、ミッションケース２７に、歯車機構などの複数の機構を収容する空間とは独立した空間が形成されていて、この独立した空間が変速機２１を冷却するための冷却用ジャケットを形成するように構成されていてもよい。その他、特許請求の範囲に記載された事項の範囲で種々の設計変更を施すことが可能である。

１ 船外機
２ エンジン
３ プロペラ
６ ケーシング
８ アッパーケース
１１ キャビテーションプレート（プレート）
１３ スイベルブラケット（チルト機構）
１４ チルトシャフト（チルト機構）
１７ 開口（排水口）
２１ 変速機
２７ ミッションケース
２８ 変速機用オイルパン（潤滑剤貯留部）
２９ エンジン冷却機構
３０ 変速機冷却機構
３１ エンジン用取水口
３２ ウォーターポンプ（ポンプ）
３３ 第１流路（エンジン冷却水流路）
３４ チューブ（エンジン冷却水流路）
３６ 第２流路（エンジン冷却水流路）
３９ 変速機用取水口（取水口）
４０ ウォータージャケット（冷却用ジャケット）
４１ 第３流路（変速機冷却水流路）
４２ 受水口
４３ 空間（変速機冷却水流路）
４４ チューブ（変速機冷却水流路）
１０１ 船外機
１３９ 変速機用取水口（取水口）
１４２ 受水口
Ｌ１ （プロペラの）回転軸線

Claims (8)

1. 船舶に与えるべき推進力を発生する船外機であって、
   推進力を発生するプロペラと、
   前記プロペラを回転させるための動力を発生するエンジンと、
   前記エンジンの動力を前記プロペラに伝達するための変速機と、
   前記変速機を収容するケーシングと、
   ポンプにより前記ケーシングの周囲の水を取り込んでエンジン冷却水流路を介して前記エンジンへと供給することにより前記エンジンを冷却するエンジン冷却機構と、
   前記ケーシング内で前記変速機に隣接して設けられた冷却用ジャケットと、
   船舶の走行に伴う水流によって動圧が作用する前記ケーシングの所定位置に形成された取水口と、
   前記取水口と前記冷却用ジャケットとを繋ぎ、前記エンジン冷却水流路とは独立して設けられた変速機冷却水流路とを含む、船外機。
2. 前記変速機は、ミッションケース内に複数の機構が収容されたものであり、
   前記ケーシングは、前記ミッションケースとの間に空間が形成されるように前記変速機を収容するものであり、
   前記冷却用ジャケットは、前記ミッションケースの外壁面と前記ケーシングの内壁面とにより形成されたものである、請求項１記載の船外機。
3. 前記ケーシングは、前記プロペラの回転軸線が水平となる前記船外機の基準姿勢において前記プロペラの上方に位置するプレートを有するものであり、
   前記取水口は、前記プロペラの近傍で、かつ、前記プレートの下方に配置されたものである、請求項１または２記載の船外機。
4. 前記取水口は、前記プロペラの回転軸線が水平となる前記船外機の基準姿勢において前記ケーシングを正面から見たときに見える位置に形成されたものである、請求項１または２記載の船外機。
5. 船体に対して船外機を傾けることにより、前記ケーシングの正面を下に向けた状態で当該ケーシングを上方に移動させるためのチルト機構をさらに含む、請求項４記載の船外機。
6. 前記プロペラの回転軸線が水平となる前記船外機の基準姿勢において、前記取水口および変速機冷却水流路は、前記冷却用ジャケットよりも下方に配置されており、
   前記船外機の基準姿勢において、前記冷却用ジャケットは、前記船舶の速さが所定値以下のときに、少なくとも一部が前記ケーシングの周囲の水面よりも下方に位置するように配置されたものである、請求項１〜５のいずれか一項に記載の船外機。
7. 前記変速機は、潤滑剤が内部を循環するように構成されており、前記船舶の速さが所定値以下のときに、前記船外機の基準姿勢において前記ケーシングの周囲の水面よりも下方に位置する潤滑剤貯留部を有するものである、請求項６記載の船外機。
8. 前記冷却用ジャケットは、前記変速機冷却水流路を通って供給される水を取り込むための受水口と、前記受水口よりも上方に位置し、冷却用ジャケットに取り込まれた水を冷却用ジャケットの外に排水させるための排水口とを有するものである、請求項１〜７のいずれか一項に記載の船外機。

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