JP2015147540A - 船舶推進機 - Google Patents
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Abstract
【課題】前ギヤの前方の前方空間と前ギヤの後方の後方空間におけるオイルの流動性を高めることができる船舶推進機を提供すること。【解決手段】船舶推進機201は、エンジンによって回転駆動されるドライブシャフト10と、ドライブシャフト10に連結されたドライブギヤ22と、ドライブギヤ22に噛み合う前ギヤ23と、ドライブギヤ22に噛み合っており、前ギヤ23の後方に配置された後ギヤ24と、前ギヤ23および後ギヤ24の一方に選択的に噛み合うドッグクラッチ25と、前ギヤ23の内部を通過しており、前ギヤ23の前方の前方空間Sfから前ギヤ23の後方の後方空間Srにオイルを導くオイル通路256と、を含む。【選択図】図7
Description
本発明は、船舶を推進させる船舶推進機に関する。
特許文献1には、船外機を備える船舶推進機が開示されている。この船外機は、エンジンによって回転駆動されるドライブシャフトと、ドライブシャフトに連結されたドライブギヤと、ドライブギヤに噛み合う前ギヤおよび後ギヤと、前ギヤおよび後ギヤの一方に選択的に噛み合うドッグクラッチと、を含む。船外機は、さらに、ドッグクラッチと共に回転する中間軸部材と、プロペラと共に回転するプロペラシャフトと、中間軸部材の回転をプロペラシャフトに伝達する遊星歯車機構と、を含む。
特許文献1の図4に示されているように、船外機のオイル通路は、中間軸部材を径方向に貫通する貫通穴と、中間軸部材の中心線に沿って中間軸部材の貫通穴から後方に延びるオイル通路部と、を含む。船外機のオイル通路は、さらに、プロペラシャフトの中心線に沿ってプロペラの前端面から後方に延びるメイン通路と、プロペラシャフトの内部でメイン通路から分岐する複数の分岐通路と、を含む。ドッグクラッチは、中間軸部材の貫通穴の周囲に配置されており、遊星歯車機構は、プロペラシャフトの分岐通路の周囲に配置されている。
特許文献1には、プロペラシャフトの分岐通路によってオイルが遊星歯車機構に供給されることが開示されている。分岐通路に供給されるオイルは、中間軸部材の外周面で開口する貫通穴から中間軸部材の内部に流入し、プロペラシャフトのメイン通路によって分岐通路に案内される。オイル流入口に相当する中間軸部材の貫通穴は、前後方向における前ギヤと後ギヤとの間の空間に開口するように配置されている。しかしながら、特許文献1の船外機では、ドライブギヤやドッグクラッチなどの複数の部材が、オイル流入口に相当する中間軸部材の貫通穴の周囲に配置されているので、オイル流入口に至るオイルの経路が複雑であり、オイル流入口に向かうオイルの流れが妨げられてしまう。さらに、前ギヤの前方の空間と前ギヤの後方の空間は、前ギヤによって仕切られてしまうため、両空間におけるオイルの流動性は高くない。
そこで、本発明の目的の一つは、前ギヤの前方の前方空間と前ギヤの後方の後方空間におけるオイルの流動性を高めることができる船舶推進機を提供することである。
本発明の一実施形態は、プロペラを回転させる動力を発生する原動機と、前記原動機によって回転駆動されるドライブシャフトと、前記ドライブシャフトに連結されたドライブギヤと、前記ドライブギヤに噛み合う前ギヤと、前記ドライブギヤに噛み合っており、前記前ギヤの後方に配置された後ギヤと、前記前ギヤおよび後ギヤの一方に噛み合う噛み合い位置と、前記前ギヤおよび後ギヤのいずれにも噛み合わない非噛み合い位置と、の間で前後方向に移動可能なドッグクラッチと、前記前ギヤの内部を通過しており、前記前ギヤの前方の前方空間から前記前ギヤの後方の後方空間にオイルを導くオイル通路と、を含む、船舶推進機を提供する。
この構成によれば、原動機の動力が、ドライブシャフトおよびドライブギヤを介して、前ギヤおよび後ギヤに伝達される。ドライブギヤに噛み合う前ギヤおよび後ギヤは前後方向に並んでおり、前ギヤおよび後ギヤの一方に選択的に噛み合うドッグクラッチは前後方向における前ギヤおよび後ギヤの間に配置されている。
オイル通路は、前ギヤの前方の前方空間から前ギヤの後方の後方空間に延びている。オイルは、オイル通路によって、前ギヤの前方の前方空間から前ギヤの後方の後方空間に導かれる。これにより、前ギヤよりも後方の空間におけるオイルの流動性を高めることができる。
オイル通路は、前ギヤの前方の前方空間から前ギヤの後方の後方空間に延びている。オイルは、オイル通路によって、前ギヤの前方の前方空間から前ギヤの後方の後方空間に導かれる。これにより、前ギヤよりも後方の空間におけるオイルの流動性を高めることができる。
さらに、オイル通路は、前ギヤの周囲ではなく、前ギヤの内部に形成されている。オイルが前ギヤの周囲(外部:outside)を通る場合、オイル通路が複雑になるので、オイルに加わる抵抗(fluid resistance)が増加する。これに対して、オイル通路が前ギヤの内部に形成される場合、オイル通路を直線形に近づけることができるため、オイルが前ギヤの周囲を通る場合よりも、オイル通路内を流れるオイルに加わる抵抗を減少させることができる。これにより、オイルの流動性を高めることができる。
本実施形態において、前記オイル通路は、前記前ギヤの前方に配置されたオイル流入口を含んでいてもよい。
この構成によれば、オイル通路のオイル流入口が、前ギヤの前方に配置されている。オイル流入口が前ギヤの内部に配置されている場合、オイルが前ギヤの前方から前ギヤの内部に移動しないと、オイル流入口内にオイルが流入しない。したがって、オイル流入口を前ギヤの前方に配置することにより、前ギヤの前方に存在するオイルをオイル流入口内に確実に流入させることができる。これにより、前ギヤの内部を介して、前ギヤの前方の前方空間から前ギヤの後方の後方空間に確実にオイルを導くことができる。
この構成によれば、オイル通路のオイル流入口が、前ギヤの前方に配置されている。オイル流入口が前ギヤの内部に配置されている場合、オイルが前ギヤの前方から前ギヤの内部に移動しないと、オイル流入口内にオイルが流入しない。したがって、オイル流入口を前ギヤの前方に配置することにより、前ギヤの前方に存在するオイルをオイル流入口内に確実に流入させることができる。これにより、前ギヤの内部を介して、前ギヤの前方の前方空間から前ギヤの後方の後方空間に確実にオイルを導くことができる。
本実施形態において、前記船舶推進機は、前後方向に延びるプロペラ軸線まわりに前記ドッグクラッチと一体回転すると共に、前記ドッグクラッチと共に前後方向に移動する筒状のシフトスライダをさらに含んでいてもよい。この場合、前記オイル流入口は、前記シフトスライダの前端面で開口していてもよい。
オイル通路のオイル流入口が、ドッグクラッチと共に前後方向に移動する筒状のシフトスライダの外周面で開口している場合、シフトスライダの径方向内方へのオイルの流れが発生しないと、オイルはオイル流入口に流入しない。しかしながら、シフトスライダはドッグクラッチと一体回転するので、遠心力(径方向外方の力)により、径方向外方へのオイルの流れが形成される。したがって、オイル流入口がシフトスライダの外周面で開口している場合、オイルがオイル流入口に流入し難い。
オイル通路のオイル流入口が、ドッグクラッチと共に前後方向に移動する筒状のシフトスライダの外周面で開口している場合、シフトスライダの径方向内方へのオイルの流れが発生しないと、オイルはオイル流入口に流入しない。しかしながら、シフトスライダはドッグクラッチと一体回転するので、遠心力(径方向外方の力)により、径方向外方へのオイルの流れが形成される。したがって、オイル流入口がシフトスライダの外周面で開口している場合、オイルがオイル流入口に流入し難い。
その一方で、オイル流入口がシフトスライダの前端面で開口している場合、オイル流入口へのオイルの流入が、遠心力によって妨げられ難い。さらに、船舶推進機が船舶を前方に加速させると、オイルは、慣性により、シフトスライダに対して後方に流れる。オイル流入口がシフトスライダの前端面で開口している場合、シフトスライダの前方に存在するオイルは、前方への船舶の加速時に、オイル流入口に向かって流れる。これにより、オイル流入口へのオイルの流入が促進される。
本実施形態において、前記オイル流入口は、前記プロペラ軸線上に配置されていてもよい。
この構成によれば、オイル流入口が、シフトスライダの前端面で開口していると共に、プロペラ軸線と交差する位置に配置されている。シフトスライダは、プロペラ軸線まわりに回転する。したがって、オイル流入口がシフトスライダの外周面で開口している場合よりも、オイル流入口からオイル通路内に流入するオイルの流れが、遠心力により阻害され難い。そのため、オイル通路内にオイルを効率的に流入させることができる。
この構成によれば、オイル流入口が、シフトスライダの前端面で開口していると共に、プロペラ軸線と交差する位置に配置されている。シフトスライダは、プロペラ軸線まわりに回転する。したがって、オイル流入口がシフトスライダの外周面で開口している場合よりも、オイル流入口からオイル通路内に流入するオイルの流れが、遠心力により阻害され難い。そのため、オイル通路内にオイルを効率的に流入させることができる。
本実施形態において、前記オイル通路は、前記前ギヤの後方に配置されていると共に、前記オイル流入口に流入したオイルを排出するオイル流出口をさらに含んでいてもよい。この場合、前記オイル流出口は、前記シフトスライダの径方向において前記オイル流入口よりも外方に配置されていてもよい。
この構成によれば、オイル流入口が、プロペラ軸線まわりに回転可能なシフトスライダの前端面で開口しており、オイル流入口に流入したオイルを排出するオイル流出口が、前ギヤの後方に配置されている。オイル流出口は、オイル流入口よりも径方向外方に配置されている。そのため、オイル通路内をオイル流出口に向かうオイルの流れが、遠心力により促進される。さらに、オイル流出口からオイルが排出されることにより、オイル流入口へのオイルの流入が促進される。これにより、オイル流入口へのオイルの流入とオイル流出口からのオイルの流出とが促進されるので、オイルの流動性を高めることができる。
この構成によれば、オイル流入口が、プロペラ軸線まわりに回転可能なシフトスライダの前端面で開口しており、オイル流入口に流入したオイルを排出するオイル流出口が、前ギヤの後方に配置されている。オイル流出口は、オイル流入口よりも径方向外方に配置されている。そのため、オイル通路内をオイル流出口に向かうオイルの流れが、遠心力により促進される。さらに、オイル流出口からオイルが排出されることにより、オイル流入口へのオイルの流入が促進される。これにより、オイル流入口へのオイルの流入とオイル流出口からのオイルの流出とが促進されるので、オイルの流動性を高めることができる。
本実施形態において、前記船舶推進機は、前後方向に延びるプロペラ軸線まわりに前記ドッグクラッチと一体回転すると共に、前記ドッグクラッチと共に前後方向に移動する筒状のシフトスライダと、前記シフトスライダ内で前後方向に延びるスリーブと、をさらに含んでいてもよい。この場合、前記オイル通路の一部は、前記スリーブ内に設けられていてもよい。
この構成によれば、前後方向に延びるスリーブが、シフトスライダの内部に配置されている。スリーブの内周面は、オイル通路の一部を形成している。したがって、シフトスライダ内に流入したオイルは、オイル流出口から排出される前に、オイル通路の一部であるスリーブの内部を通過する。これにより、オイル流入口からオイル流出口に向かうオイルの流れを妨げることなく、シフトスライダ内に他の部材(スリーブ)を配置することができる。
本実施形態において、前記後方空間は、前後方向における前記前ギヤと前記後ギヤとの間の空間を含んでいてもよい。
この構成によれば、オイル通路が、前ギヤの前方の前方空間を前後方向における前ギヤと後ギヤとの間の空間に接続する経路の少なくとも一部を形成している。したがって、前ギヤの前方に存在するオイルは、オイル通路によって、前後方向における前ギヤと後ギヤとの間の空間に導かれる。そのため、ドライブギヤなどの前ギヤおよび後ギヤの間に配置された可動部材に確実にオイルを供給することができる。
この構成によれば、オイル通路が、前ギヤの前方の前方空間を前後方向における前ギヤと後ギヤとの間の空間に接続する経路の少なくとも一部を形成している。したがって、前ギヤの前方に存在するオイルは、オイル通路によって、前後方向における前ギヤと後ギヤとの間の空間に導かれる。そのため、ドライブギヤなどの前ギヤおよび後ギヤの間に配置された可動部材に確実にオイルを供給することができる。
本実施形態において、前記後方空間は、前記後ギヤの後方の空間を含んでいてもよい。
この構成によれば、オイル通路が、前ギヤの前方の前方空間を後ギヤの後方の空間に接続する経路の少なくとも一部を形成している。したがって、前ギヤの前方に存在するオイルは、オイル通路によって、後ギヤの後方の空間に導かれる。そのため、後ギヤの後方に配置された可動部材に確実にオイルを供給することができる。
この構成によれば、オイル通路が、前ギヤの前方の前方空間を後ギヤの後方の空間に接続する経路の少なくとも一部を形成している。したがって、前ギヤの前方に存在するオイルは、オイル通路によって、後ギヤの後方の空間に導かれる。そのため、後ギヤの後方に配置された可動部材に確実にオイルを供給することができる。
本実施形態において、前記船舶推進機は、前記前ギヤおよび後ギヤの一方から前記ドッグクラッチに伝達された回転を減速して、減速された回転を前記プロペラに向けて伝達する減速機構をさらに含んでいてもよい。この場合、前記減速機構は、前記後ギヤの後方に配置されていてもよい。
この構成によれば、ドッグクラッチからプロペラに伝達される回転が、減速機構によって減速される。これにより、プロペラに伝達されるトルクが増加する。減速機構は、前ギヤ等を収容するロアケースに対して移動可能な複数の歯車を含む。減速機構は、後ギヤの後方の空間に配置されている。オイル通路のオイル流出口は、後ギヤの後方の空間に配置されている。したがって、減速機構に確実にオイルを供給することができる。
この構成によれば、ドッグクラッチからプロペラに伝達される回転が、減速機構によって減速される。これにより、プロペラに伝達されるトルクが増加する。減速機構は、前ギヤ等を収容するロアケースに対して移動可能な複数の歯車を含む。減速機構は、後ギヤの後方の空間に配置されている。オイル通路のオイル流出口は、後ギヤの後方の空間に配置されている。したがって、減速機構に確実にオイルを供給することができる。
本実施形態において、前記減速機構は、サンギヤと、サンギヤの周囲に配置された複数の遊星ギヤと、前記複数の遊星ギヤの周囲に配置されたリングギヤと、前記複数の遊星ギヤを回転可能に保持するキャリアと、を含む遊星歯車機構であってもよい。
本実施形態において、前記オイル通路の一部は、前記減速機構内に設けられていてもよい。
本実施形態において、前記オイル通路の一部は、前記減速機構内に設けられていてもよい。
この構成によれば、減速機構が、オイル通路の一部を形成している。オイル通路内のオイルは、オイル流出口から排出される前に、オイル通路の一部である減速機構の内部を通過する。そのため、オイル通路内のオイルは、減速機構の内部に確実に供給される。減速機構の一例である遊星歯車機構は、内部の経路が複雑であるため、オイルが出入りし難い。したがって、減速機構が遊星歯車機構である場合でも、減速機構の内部に確実にオイルを供給することができる。
本実施形態において、前記船舶推進機は、前後方向に延びるプロペラ軸線まわりに前記プロペラと一体回転するプロペラシャフトをさらに含んでいてもよい。この場合、前記オイル通路の一部は、前記プロペラシャフト内に設けられていてもよい。
この構成によれば、プロペラ軸線まわりにプロペラと一体回転するプロペラシャフトが、オイル通路の一部を形成している。オイル通路内のオイルは、オイル流出口から排出される前に、オイル通路の一部であるプロペラシャフトの内部を通過する。したがって、プロペラシャフトの周囲にオイル流出口を配置することにより、プロペラシャフトの周囲に配置された可動部材(例えば、減速機構や軸受)に確実にオイルを供給することができる。
この構成によれば、プロペラ軸線まわりにプロペラと一体回転するプロペラシャフトが、オイル通路の一部を形成している。オイル通路内のオイルは、オイル流出口から排出される前に、オイル通路の一部であるプロペラシャフトの内部を通過する。したがって、プロペラシャフトの周囲にオイル流出口を配置することにより、プロペラシャフトの周囲に配置された可動部材(例えば、減速機構や軸受)に確実にオイルを供給することができる。
以下では、本発明の実施形態を、添付図面を参照して詳細に説明する。
第1実施形態
図1に示すように、船舶推進機1は、船体H1の後部(船尾)に取付可能な懸架装置2と、懸架装置2に連結された船外機3と、を含む。
懸架装置2は、船体H1に取り付けられる左右一対のクランプブラケット4と、左右方向に延びる姿勢で一対のクランプブラケット4に支持されたチルティングシャフト5と、を含む。懸架装置2は、さらに、チルティングシャフト5に取り付けられたスイベルブラケット6と、上下方向に延びる姿勢でスイベルブラケット6に支持されたステアリングシャフト7と、を含む。
第1実施形態
図1に示すように、船舶推進機1は、船体H1の後部(船尾)に取付可能な懸架装置2と、懸架装置2に連結された船外機3と、を含む。
懸架装置2は、船体H1に取り付けられる左右一対のクランプブラケット4と、左右方向に延びる姿勢で一対のクランプブラケット4に支持されたチルティングシャフト5と、を含む。懸架装置2は、さらに、チルティングシャフト5に取り付けられたスイベルブラケット6と、上下方向に延びる姿勢でスイベルブラケット6に支持されたステアリングシャフト7と、を含む。
船外機3は、ステアリングシャフト7に取り付けられている。ステアリングシャフト7は、上下方向に延びるステアリング軸線(ステアリングシャフト7の中心線)回りに回転可能にスイベルブラケット6に支持されている。スイベルブラケット6は、チルティングシャフト5を介してクランプブラケット4に支持されている。スイベルブラケット6は、クランプブラケット4に対して、左右方向に延びるチルト軸線(チルティングシャフト5の中心線)回りに回動可能である。船外機3は、船体H1に対して左右に回動可能であり、船体H1に対して上下に回動可能である。
船外機3は、プロペラ14を回転させる動力を発生する原動機の一例であるエンジン8と、エンジン8の動力をプロペラ14に伝達する動力伝達機構9と、を含む。船外機3は、さらに、エンジン8を覆うエンジンカバー15と、動力伝達機構9を収容するケーシング16と、を含む。
ケーシング16は、エンジン8の下方に配置されたエギゾーストガイド17と、エギゾーストガイド17の下方に配置されたアッパーケース18と、アッパーケース18の下方に配置されたロアケース19と、を含む。ロアケース19は、前後方向に延びる円筒状のトーピード部19a(torpedo portion)を含む。トーピード部19aは、水中に配置される部分である。トーピード部19aは、閉じられた前端と、後向きに開いた後端と、前端と後端との間に配置された筒状のケース内面19bと、を含む。トーピード部19aのケース内面19bは、プロペラ軸線Apを取り囲んでいる。
ケーシング16は、エンジン8の下方に配置されたエギゾーストガイド17と、エギゾーストガイド17の下方に配置されたアッパーケース18と、アッパーケース18の下方に配置されたロアケース19と、を含む。ロアケース19は、前後方向に延びる円筒状のトーピード部19a(torpedo portion)を含む。トーピード部19aは、水中に配置される部分である。トーピード部19aは、閉じられた前端と、後向きに開いた後端と、前端と後端との間に配置された筒状のケース内面19bと、を含む。トーピード部19aのケース内面19bは、プロペラ軸線Apを取り囲んでいる。
動力伝達機構9は、エンジン8の回転が伝達されるドライブシャフト10と、ドライブシャフト10の回転が伝達される前後進切替機構11と、前後進切替機構11の回転が伝達される中間シャフト12と、中間シャフト12の回転が伝達されるプロペラシャフト13と、を含む。
ドライブシャフト10は、ケーシング16内で上下方向に延びている。ドライブシャフト10は、ケーシング16に対してドライブ軸線Ad(ドライブシャフト10の中心線)回りに回転可能である。ドライブシャフト10の下端部は、前後進切替機構11に連結されている。中間シャフト12は、前後進切替機構11によってプロペラ軸線Ap(プロペラシャフト13の中心線)回りに回転可能に支持されている。中間シャフト12は、プロペラ軸線Ap上に配置されている。プロペラシャフト13は、中間シャフト12の後方で前後方向に延びている。プロペラシャフト13の後端部は、ロアケース19のトーピード部19aから後方に突出している。
ドライブシャフト10は、ケーシング16内で上下方向に延びている。ドライブシャフト10は、ケーシング16に対してドライブ軸線Ad(ドライブシャフト10の中心線)回りに回転可能である。ドライブシャフト10の下端部は、前後進切替機構11に連結されている。中間シャフト12は、前後進切替機構11によってプロペラ軸線Ap(プロペラシャフト13の中心線)回りに回転可能に支持されている。中間シャフト12は、プロペラ軸線Ap上に配置されている。プロペラシャフト13は、中間シャフト12の後方で前後方向に延びている。プロペラシャフト13の後端部は、ロアケース19のトーピード部19aから後方に突出している。
プロペラ14は、プロペラシャフト13の後端部に取り外し可能に取り付けられている。プロペラ14は、プロペラシャフト13と共にプロペラ軸線Apまわりに回転可能である。プロペラ14は、正転方向(例えば、後方から見て時計回り)に回転することにより前進方向の推力を発生する正転仕様である。プロペラ14は、正転方向とは反対の逆転方向に回転することにより前進方向の推力を発生する逆転仕様であってもよい。
エンジン8は、例えば内燃機関である。エンジン8は、一定の回転方向に回転する。エンジン支持部材としてのエギゾーストガイド17は、エンジン8の回転軸線Ac(クランクシャフトの回転軸線)が鉛直な姿勢でエンジン8を支持している。エンジン8の回転(クランクシャフトの回転)は、動力伝達機構9によって、プロペラ14に伝達される。これにより、プロペラ14がプロペラシャフト13と共に回転し、船舶を前方または後方に推進させる推力が発生する。また、ドライブシャフト10から中間シャフト12に伝達される回転の方向は、前後進切替機構11によって切り替えられる。プロペラ14およびプロペラシャフト13は、中間シャフト12と同じ方向に回転する。したがって、プロペラ14の回転方向は、正転方向および逆転方向の間で切り替えられる。これにより、推力の方向が切り替えられる。
船外機3は、水中で開口する主排気口20にエンジン8の排気を導く主排気通路21を含む。主排気通路21は、エンジン8からプロペラシャフト13まで下方に延びており、プロペラ14の後端部で後向きに開口する主排気口20に接続されている。
図2に示すように、前後進切替機構11は、ドライブシャフト10と共にドライブ軸線Adまわりに回転するドライブギヤ22と、ドライブギヤ22に噛み合う筒状の前ギヤ23および後ギヤ24と、前ギヤ23および後ギヤ24の一方に選択的に噛み合う筒状のドッグクラッチ25と、を含む。
図2に示すように、前後進切替機構11は、ドライブシャフト10と共にドライブ軸線Adまわりに回転するドライブギヤ22と、ドライブギヤ22に噛み合う筒状の前ギヤ23および後ギヤ24と、前ギヤ23および後ギヤ24の一方に選択的に噛み合う筒状のドッグクラッチ25と、を含む。
ドライブギヤ22は、ドライブシャフト10の下端部に連結されている。ドライブギヤ22は、ドライブ軸線Ad上に配置されている。前ギヤ23は、ドライブ軸線Adよりも前方に配置されており、後ギヤ24は、ドライブ軸線Adよりも後方に配置されている。前ギヤ23および後ギヤ24は、間隔を空けて前後方向に対向している。
前ギヤ23、後ギヤ24、およびドッグクラッチ25は、プロペラ軸線Ap上に配置されている。中間シャフト12は、前ギヤ23、後ギヤ24、およびドッグクラッチ25内に挿入されている。前ギヤ23、後ギヤ24、およびドッグクラッチ25は、プロペラ軸線Apまわりに回転可能である。前ギヤ23は、ドライブギヤ22によって一方向へ回転駆動され、後ギヤ24は、ドライブギヤ22によって前ギヤ23と逆方向に回転駆動される。
前ギヤ23、後ギヤ24、およびドッグクラッチ25は、プロペラ軸線Ap上に配置されている。中間シャフト12は、前ギヤ23、後ギヤ24、およびドッグクラッチ25内に挿入されている。前ギヤ23、後ギヤ24、およびドッグクラッチ25は、プロペラ軸線Apまわりに回転可能である。前ギヤ23は、ドライブギヤ22によって一方向へ回転駆動され、後ギヤ24は、ドライブギヤ22によって前ギヤ23と逆方向に回転駆動される。
図3に示すように、前ギヤ23および後ギヤ24のそれぞれは、プロペラ軸線Apを取り囲む筒状部26と、筒状部26よりも大きい外径を有する筒状の歯部27と、歯部27の径方向内方に配置された筒状の噛み合い部28と、を含む。ドッグクラッチ25は、前ギヤ23および後ギヤ24の2つの噛み合い部28の間に配置されている。
ドッグクラッチ25は、中間シャフト12にスプライン結合されている。ドッグクラッチ25は、中間シャフト12に対して中間シャフト12の軸方向(前後方向)に移動可能であり、中間シャフト12の中心線(プロペラ軸線Ap)回りに中間シャフト12と一体回転可能である。ドッグクラッチ25は、前ギヤ23の噛み合い部28に対向する前噛み合い部と、後ギヤ24の噛み合い部28に対向する後噛み合い部と、を含む。ドッグクラッチ25は、前噛み合い部が前ギヤ23の噛み合い部28に噛み合う正転位置と、後噛み合い部が後ギヤ24の噛み合い部28に噛み合う逆転位置との間で、前後方向に移動可能である。
ドッグクラッチ25は、中間シャフト12にスプライン結合されている。ドッグクラッチ25は、中間シャフト12に対して中間シャフト12の軸方向(前後方向)に移動可能であり、中間シャフト12の中心線(プロペラ軸線Ap)回りに中間シャフト12と一体回転可能である。ドッグクラッチ25は、前ギヤ23の噛み合い部28に対向する前噛み合い部と、後ギヤ24の噛み合い部28に対向する後噛み合い部と、を含む。ドッグクラッチ25は、前噛み合い部が前ギヤ23の噛み合い部28に噛み合う正転位置と、後噛み合い部が後ギヤ24の噛み合い部28に噛み合う逆転位置との間で、前後方向に移動可能である。
船外機3は、ドッグクラッチ25を前後方向に移動させることにより、前後進切替機構11のシフト状態を切り替えるシフト機構29を含む。
シフト機構29は、正転位置、逆転位置、および中立位置(図3に示す位置)のいずれかのシフト位置にドッグクラッチ25を位置させる。正転位置および逆転位置は、ドッグクラッチ25が前ギヤ23または後ギヤ24に噛み合う噛み合い位置である。中立位置は、正転位置と逆転位置の間の位置であり、ドッグクラッチ25が前ギヤ23および後ギヤ24のいずれにも噛み合わない非噛み合い位置である。中立位置は、前ギヤ23および後ギヤ24からドッグクラッチ25への回転の伝達が遮断される位置である。
シフト機構29は、正転位置、逆転位置、および中立位置(図3に示す位置)のいずれかのシフト位置にドッグクラッチ25を位置させる。正転位置および逆転位置は、ドッグクラッチ25が前ギヤ23または後ギヤ24に噛み合う噛み合い位置である。中立位置は、正転位置と逆転位置の間の位置であり、ドッグクラッチ25が前ギヤ23および後ギヤ24のいずれにも噛み合わない非噛み合い位置である。中立位置は、前ギヤ23および後ギヤ24からドッグクラッチ25への回転の伝達が遮断される位置である。
図1に示すように、シフト機構29は、操船者のシフト操作に従って駆動されるシフトアクチュエータ30と、シフトアクチュエータ30によって回転駆動されるシフトロッド31と、シフトロッド31によって前後方向に駆動されるシフトスライダ32と、シフトスライダ32とドッグクラッチ25とを連結する連結ピン33と、を含む。図3に示すように、シフトロッド31は、ロッド部31aとピン部31bとを含む。ピン部31bは、シフトスライダ32の環状溝32b内に配置されている。
図3に示すように、シフトスライダ32は、プロペラ軸線Ap上に配置されている。シフトスライダ32は、中間シャフト12内に設けられた中間シャフト通路61に挿入されている。シフトスライダ32は、中間シャフト通路61に沿って前後方向にスライド可能である。中間シャフト通路61は、中間シャフト12の前端面から後方に延びている。シフトスライダ32は、中間シャフト12の前端から前方に突出している。シフトスライダ32の前端は、中間シャフト12よりも前方に配置されている。
船体H1に設けられた図示しないシフトレバーを操船者が操作すると、シフトアクチュエータ30は、シフトロッド31をロッド部31aの中心線まわりに回動させる。シフトロッド31のピン部31bがロッド部31aに対して偏心しているので、シフトロッド31がロッド部31aの中心線まわりに回動すると、シフトロッド31のピン部31bは、前後方向に移動する。これにより、シフトスライダ32は、ピン部31bによって前方または後方に押されて、前後方向に移動する。それと共に、ドッグクラッチ25および連結ピン33が前後方向に移動する。これにより、ドッグクラッチ25が、正転位置、逆転位置、および中立位置のいずれかのシフト位置に配置される。
図2に示すように、船外機3は、ドッグクラッチ25を中立位置に保持する位置決め機構34を含む。
図3に示すように、位置決め機構34は、シフトスライダ32の外周面から径方向外方に突出する複数のボール39と、複数のボール39を径方向に移動可能に支持する一対の環状カム38と、一対の環状カム38を軸方向に付勢することにより複数のボール39を径方向に支持するコイルバネ37と、を含む。位置決め機構34は、さらに、一対の環状カム38およびコイルバネ37によってプロペラ軸線Apまわりに取り囲まれたスリーブ36と、スリーブ36からの環状カム38およびコイルバネ37の脱落を防止する止め輪35と、を含む。スリーブ36は、プロペラ軸線Apに沿って前後方向に延びる円筒部と、円筒部の後端部から径方向外方に延びる環状部と、を含む。円筒部の前端および後端は、開口している。
図3に示すように、位置決め機構34は、シフトスライダ32の外周面から径方向外方に突出する複数のボール39と、複数のボール39を径方向に移動可能に支持する一対の環状カム38と、一対の環状カム38を軸方向に付勢することにより複数のボール39を径方向に支持するコイルバネ37と、を含む。位置決め機構34は、さらに、一対の環状カム38およびコイルバネ37によってプロペラ軸線Apまわりに取り囲まれたスリーブ36と、スリーブ36からの環状カム38およびコイルバネ37の脱落を防止する止め輪35と、を含む。スリーブ36は、プロペラ軸線Apに沿って前後方向に延びる円筒部と、円筒部の後端部から径方向外方に延びる環状部と、を含む。円筒部の前端および後端は、開口している。
前ギヤ23は、軸受B2および軸受B3を介してロアケース19に回転可能に保持されている。軸受B2および軸受B3は、前ギヤ23の筒状部26をプロペラ軸線Apまわりに取り囲んでいる。軸受B3は、前ギヤ23の歯部27と軸受B2との間に配置されている。
軸受B3は、例えば、スラストころ軸受である。軸受B2は、例えば、ラジアルころ軸受である。軸受B2の外輪は、ロアケース19によって前方への移動が規制されている。軸受B3は、軸受B2の外輪によって前方から支持されている。これにより、前ギヤ23は、ロアケース19に対する前方への移動が規制されている。
軸受B3は、例えば、スラストころ軸受である。軸受B2は、例えば、ラジアルころ軸受である。軸受B2の外輪は、ロアケース19によって前方への移動が規制されている。軸受B3は、軸受B2の外輪によって前方から支持されている。これにより、前ギヤ23は、ロアケース19に対する前方への移動が規制されている。
後ギヤ24は、軸受B5、軸受B6、およびホルダ42を介して、ロアケース19に回転可能に保持されている。軸受B5および軸受B6は、後ギヤ24の筒状部26をプロペラ軸線Apまわりに取り囲んでいる。ホルダ42は、軸受B5および軸受B6をプロペラ軸線Apまわりに取り囲んでいる。軸受B6は、前後方向における軸受B5と後ギヤ24の歯部27との間に配置されている。軸受B6は、例えば、スラストころ軸受である。軸受B5は、例えば、ラジアルころ軸受である。軸受B6は、軸受B5の外輪によって後方から支持されている。軸受B6の軌道盤と軸受B5の外輪とは、ホルダ42に保持されている。
ホルダ42の円筒部42aは、軸受B5および軸受B6をプロペラ軸線Apまわりに取り囲んでいる。円筒部42aは、円筒部42aから径方向外方に突出するキーK1によって、ロアケース19に対する周方向への移動が規制されている。さらに、円筒部42aは、ロアケース19のケース内面19bによって、ロアケース19に対する径方向への移動が規制されている。
ホルダ42の円環部42bは、円筒部42aの後端部から内方に延びている。サークリップC2は、ロアケース19に設けられた取付溝に嵌められており、ロアケース19に対する前後方向への移動が規制されている。軸受B5および軸受B6は、ホルダ42およびサークリップC2によって後方から支持されている。
船外機3は、中間シャフト12をプロペラ軸線Apまわりに回転可能に保持する複数の軸受(軸受B1および軸受B4)を含む。船外機3は、さらに、前ギヤ23に対する前方への軸受B1の移動を規制するサークリップC1と、後ギヤ24に対する後方への軸受B4の移動を規制する押圧部材43と、を含む。軸受B1は、本発明の第1実施形態に係る第1軸受の一例である。軸受B4は、本発明の第1実施形態に係る第2軸受の一例である。
船外機3は、中間シャフト12をプロペラ軸線Apまわりに回転可能に保持する複数の軸受(軸受B1および軸受B4)を含む。船外機3は、さらに、前ギヤ23に対する前方への軸受B1の移動を規制するサークリップC1と、後ギヤ24に対する後方への軸受B4の移動を規制する押圧部材43と、を含む。軸受B1は、本発明の第1実施形態に係る第1軸受の一例である。軸受B4は、本発明の第1実施形態に係る第2軸受の一例である。
中間シャフト12は、軸受B1および軸受B4を介して、前ギヤ23および後ギヤ24に回転可能に保持されている。軸受B1およびサークリップC1は、前ギヤ23の筒状部26内に配置されている。軸受B4および押圧部材43は、後ギヤ24の筒状部26内に配置されている。サークリップC1は、軸受B1の前方に配置されており、押圧部材43は、軸受B4の後方に配置されている。軸受B1およびサークリップC1は、中間シャフト12をプロペラ軸線Apまわりに取り囲んでいる。同様に、軸受B4および押圧部材43は、中間シャフト12をプロペラ軸線Apまわりに取り囲んでいる。
軸受B1は、例えばテーパベアリング(円錐ころ軸受:tapered roller bearing)である。軸受B1は、中間シャフト12をプロペラ軸線Apまわりに取り囲む筒状の内輪と、内輪をプロペラ軸線Apまわりに取り囲む筒状の外輪と、内輪と外輪との間に配置された複数の転動体と、を含む。軸受B1の内輪は、中間シャフト12に連結されており、軸受B1の外輪は、前ギヤ23に連結されている。軸受B1の複数の転動体は、前方に向かって細くなる円錐面に沿って配置されている。
軸受B1の外輪は、サークリップC1の後方に配置されている。サークリップC1は、前ギヤ23に設けられた取付溝に嵌められており、前ギヤ23に対する前後方向への移動が規制されている。サークリップC1は、図3に示す環状のワッシャーW1を介して軸受B1の外輪を支持していてもよいし、軸受B1の外輪を直接支持していてもよい。
軸受B1の内輪は、中間シャフト12の前環状段部45の前方に配置されている。軸受B1の内輪は、環状のワッシャーを介して中間シャフト12を支持していてもよいし、中間シャフト12を直接支持していてもよい。中間シャフト12は、前環状段部45によって、軸受B1の内輪に対する前方への移動が規制されている。中間シャフト12が前方に押されると、中間シャフト12を前方に押す力が前環状段部45から軸受B1の内輪に伝達され、軸受B1の内輪が前方に押される。
軸受B1の内輪は、中間シャフト12の前環状段部45の前方に配置されている。軸受B1の内輪は、環状のワッシャーを介して中間シャフト12を支持していてもよいし、中間シャフト12を直接支持していてもよい。中間シャフト12は、前環状段部45によって、軸受B1の内輪に対する前方への移動が規制されている。中間シャフト12が前方に押されると、中間シャフト12を前方に押す力が前環状段部45から軸受B1の内輪に伝達され、軸受B1の内輪が前方に押される。
軸受B4は、例えばテーパベアリングである。軸受B4は、中間シャフト12をプロペラ軸線Apまわりに取り囲む筒状の内輪と、内輪をプロペラ軸線Apまわりに取り囲む筒状の外輪と、内輪と外輪との間に配置された複数の転動体と、を含む。軸受B4の内輪は、中間シャフト12に連結されており、軸受B4の外輪は、後ギヤ24に連結されている。軸受B4の複数の転動体は、後方に向かって細くなる円錐面に沿って配置されている。
軸受B4の外輪は、押圧部材43の前方に配置されている。押圧部材43は、後ギヤ24にねじ止めされており、後ギヤ24に対する前後方向への移動が規制されている。押圧部材43は、環状のワッシャーを介して軸受B4の外輪を支持していてもよいし、軸受B4の外輪を直接支持していてもよい。
軸受B4の内輪は、中間シャフト12の後環状段部47の後方に配置されている。軸受B4の内輪は、図3に示す環状のワッシャーW2を介して中間シャフト12を支持していてもよいし、中間シャフト12を直接支持していてもよい。中間シャフト12は、後環状段部47によって、軸受B4の内輪に対する後方への移動が規制されている。軸受B4の内輪が前方に押されると、軸受B4の内輪を前方に押す力が後環状段部47から中間シャフト12に伝達され、中間シャフト12が前方に押される。
軸受B4の内輪は、中間シャフト12の後環状段部47の後方に配置されている。軸受B4の内輪は、図3に示す環状のワッシャーW2を介して中間シャフト12を支持していてもよいし、中間シャフト12を直接支持していてもよい。中間シャフト12は、後環状段部47によって、軸受B4の内輪に対する後方への移動が規制されている。軸受B4の内輪が前方に押されると、軸受B4の内輪を前方に押す力が後環状段部47から中間シャフト12に伝達され、中間シャフト12が前方に押される。
押圧部材43は、押圧部材43の外周部に設けられた雄ネジ部を含む。押圧部材43の雄ネジ部は、後ギヤ24の筒状部26の内周部に設けられた雌ネジ部に取り付けられている。これにより、押圧部材43が後ギヤ24にねじ止めされている。押圧部材43は、軸受B4の外輪を前方に押している。押圧部材43を後ギヤ24にねじ込むことにより、軸受B4および中間シャフト12を前方へ移動させるとともに後ギヤ24を後方へ移動させようとする力が発生する。これにより、軸受B4が予圧されており、軸受B4の内部すきまが除去されている。さらに、押圧部材43が軸受B4の外輪を前方に押す力(予圧)は、軸受B4および中間シャフト12を介して、軸受B1の内輪に伝達される。さらに、この力(予圧)は、サークリップC1および前ギヤ23を介して、軸受B2および軸受B3に伝達される。そのため、軸受B1、軸受B2、および軸受B3の内部すきまが除去される。
このように、軸受B1および軸受B4の内部すきまが、押圧部材43からの予圧によって除去されているので、前ギヤ23および後ギヤ24の位置を軸方向および径方向に固定できる。すなわち、前ギヤ23および後ギヤ24が傾きなどの回転以外の動作を行わないように前ギヤ23および後ギヤ24を保持できる。したがって、ドライブギヤ22と各ギヤ(前ギヤ23および後ギヤ24のそれぞれ)との噛み合いが不安定化することを防止できる。これにより、ギヤの耐久性の低下を防止できる。したがって、船舶推進機1を正転仕様および逆転仕様のいずれの仕様でも用いることができる。予圧によるその他の効果等は、米国特許第8616929号に記載されている。この特許の全開示はここに引用により組み込まれるものとする。
中間シャフト12は、軸受B1に取り囲まれた前取付部と、ドッグクラッチ25に取り囲まれたクラッチ取付部と、軸受B4に取り囲まれた後取付部と、前後方向に延びるスプライン軸部49と、を含む。前述の前環状段部45および後環状段部47は、クラッチ取付部の前端面および後端面にそれぞれ設けられている。
中間シャフト12のクラッチ取付部の外径は、前取付部、後取付部、およびスプライン軸部49の外径よりも大きい。前取付部は、クラッチ取付部から前方に延びており、後取付部は、クラッチ取付部から後方に延びている。スプライン軸部49は、後取付部から後方に延びている。スプライン軸部49の後端は、後ギヤ24よりも後方に配置されている。前取付部、クラッチ取付部、後取付部、およびスプライン軸部49は、プロペラ軸線Ap上に配置されている。シフトスライダ32は、前取付部およびクラッチ取付部内に挿入されている。
中間シャフト12のクラッチ取付部の外径は、前取付部、後取付部、およびスプライン軸部49の外径よりも大きい。前取付部は、クラッチ取付部から前方に延びており、後取付部は、クラッチ取付部から後方に延びている。スプライン軸部49は、後取付部から後方に延びている。スプライン軸部49の後端は、後ギヤ24よりも後方に配置されている。前取付部、クラッチ取付部、後取付部、およびスプライン軸部49は、プロペラ軸線Ap上に配置されている。シフトスライダ32は、前取付部およびクラッチ取付部内に挿入されている。
図2に示すように、プロペラシャフト13は、プロペラ軸線Ap上に配置されたシャフト部51と、シャフト部51から径方向外方に延びる環状のフランジ部52と、を含む。
シャフト部51の後端部は、ロアケース19のトーピード部19aから後方に突出している。プロペラ14は、シャフト部51の後端部に取り外し可能に取り付けられている。中間シャフト12のスプライン軸部49は、プロペラシャフト13の前方からシャフト部51内に挿入されている。シャフト部51は、スプライン軸部49が挿入されたスプライン穴50を含む。スプライン穴50は、シャフト部51の前端面から後方に延びており、シャフト部51の前端面で開口している。
シャフト部51の後端部は、ロアケース19のトーピード部19aから後方に突出している。プロペラ14は、シャフト部51の後端部に取り外し可能に取り付けられている。中間シャフト12のスプライン軸部49は、プロペラシャフト13の前方からシャフト部51内に挿入されている。シャフト部51は、スプライン軸部49が挿入されたスプライン穴50を含む。スプライン穴50は、シャフト部51の前端面から後方に延びており、シャフト部51の前端面で開口している。
プロペラシャフト13は、中間シャフト12のスプライン軸部49とプロペラシャフト13のスプライン穴50とによって、中間シャフト12に結合されている。したがって、プロペラシャフト13は、中間シャフト12に対してスプライン軸部49の軸方向(前後方向)に移動可能であり、スプライン軸部49の中心線まわりに中間シャフト12と一体回転可能である。
プロペラシャフト13のフランジ部52は、後ギヤ24の後方に配置されている。フランジ部52は、プロペラシャフト13がロアケース19内に取付けられた状態で、中間シャフト12の後端(スプライン軸部49の後端)がプロペラシャフト13に設けられたスプライン穴50の後端よりも前方に位置するように取付けられている。これにより、プロペラシャフト13にかかる推力は主としてフランジ部52を介してロアケース19に伝達されるため、中間シャフト12へ伝達される推力を遮断または低減することができる。フランジ部52は、中間シャフト12のスプライン軸部49をプロペラ軸線Apまわりに取り囲んでいる。
図4に示すように、船外機3は、プロペラシャフト13をプロペラ軸線Apまわりに回転可能に保持する複数の軸受(軸受B7、軸受B8、軸受B9、および軸受B10)を含む。船外機3は、さらに、プロペラシャフト13をプロペラ軸線Apまわりに取り囲む筒状のハウジング54と、ハウジング54の前方に配置された環状の蓋53と、ハウジング54および蓋53をロアケース19に固定する環状の締結リングR1と、を含む。
本発明の第1実施形態に係る推力伝達部材は、蓋53、ハウジング54、および軸受B7〜軸受B8を含む。本発明の第1実施形態に係る固定部材は、蓋53およびハウジング54を含む。軸受B7は、本発明の第1実施形態に係る前軸受の一例である。軸受B8は、本発明の第1実施形態に係る後軸受の一例である。
図4に示すように、プロペラシャフト13は、ハウジング54および蓋53内に挿入されている。ハウジング54および蓋53は、締結リングR1によって、ロアケース19に前後方向に固定されている。さらに、ハウジング54は、ハウジング54の外筒部54cから径方向外方に突出するキーK2によって、ロアケース19に対する周方向への移動が規制されている。
図4に示すように、プロペラシャフト13は、ハウジング54および蓋53内に挿入されている。ハウジング54および蓋53は、締結リングR1によって、ロアケース19に前後方向に固定されている。さらに、ハウジング54は、ハウジング54の外筒部54cから径方向外方に突出するキーK2によって、ロアケース19に対する周方向への移動が規制されている。
軸受B7〜軸受B10は、前からこの順番で前後方向に間隔を空けて配置されている。軸受B7〜軸受B10のそれぞれは、プロペラシャフト13のシャフト部51をプロペラ軸線Apまわりに取り囲んでいる。軸受B7は、プロペラシャフト13のフランジ部52の前方に配置されており、軸受B8は、フランジ部52の後方に配置されている。蓋53は、軸受B7の前方に配置されている。フランジ部52は、軸受B7、軸受B8、蓋53、およびハウジング54によって、ロアケース19に対する前後方向への移動が規制されている。軸受B7は、例えば、スラストころ軸受である。同様に、軸受B8は、例えば、スラストころ軸受である。軸受B9は、例えば、ラジアルころ軸受である。同様に、軸受B10は、例えば、ラジアルころ軸受である。シャフト部51は、軸受B9、軸受B10、およびハウジング54によって、ロアケース19に対する径方向への移動が規制されている。
ハウジング54は、プロペラシャフト13のシャフト部51をプロペラ軸線Apまわりに取り囲む内筒部54aと、径方向に間隔を空けて内筒部54aの後端部をプロペラ軸線Apまわりに取り囲む外筒部54cと、周方向に離れた複数の位置で内筒部54aと外筒部54cとを連結する複数(例えば3つ)のリブ部54bと、を含む。
船外機3の主排気通路21は、ハウジング54に向けて排気を下方に案内する下方案内部21aを含む。下方案内部21aは、ロアケース19のケース内面19bで開口する排気通過口19dの上方に配置されている。下方案内部21a内を下方に流れる排気は、排気通過口19dを通過した後、内筒部54aの外周面に沿って後方に流れ、内筒部54aの外周面と外筒部54cの内周面との間を通過する。そして、排気は、プロペラ14の内部を通ってプロペラ14(主排気口20)から後方に排出される。
船外機3の主排気通路21は、ハウジング54に向けて排気を下方に案内する下方案内部21aを含む。下方案内部21aは、ロアケース19のケース内面19bで開口する排気通過口19dの上方に配置されている。下方案内部21a内を下方に流れる排気は、排気通過口19dを通過した後、内筒部54aの外周面に沿って後方に流れ、内筒部54aの外周面と外筒部54cの内周面との間を通過する。そして、排気は、プロペラ14の内部を通ってプロペラ14(主排気口20)から後方に排出される。
蓋53は、ロアケース19のケース内面19bに設けられた環状の前方段部19eの後方に配置されている。ハウジング54の前端部は、蓋53を介して、ロアケース19の前方段部19eに前方から支持されている。ハウジング54とケース内面19bとの間の空間は、ハウジング54を取り囲むOリングO1によって密閉されている。OリングO1は、蓋53の後方に配置されている。ハウジング54および蓋53は、ロアケース19の前方段部19eと締結リングR1とによって前後方向に挟まれている。これにより、ハウジング54および蓋53がロアケース19に固定されている。
次に、プロペラ14からロアケース19への推力の伝達について説明する。
プロペラ14が正回転することによって生成された前進方向の推力は、プロペラシャフト13のシャフト部51を介して、プロペラシャフト13のフランジ部52に伝達される。図4において黒色の矢印で示すように、フランジ部52に伝達された前進方向の推力は、軸受B7を介して、前支持部の一例である蓋53の内周部に伝達される。そして、蓋53に伝達された前進方向の推力は、蓋53の外周部を介して、ロアケース19の前方段部19eに伝達される。これにより、前進方向の推力が船舶推進機1から船体H1に伝達され、船体H1が前方に推進される。
プロペラ14が正回転することによって生成された前進方向の推力は、プロペラシャフト13のシャフト部51を介して、プロペラシャフト13のフランジ部52に伝達される。図4において黒色の矢印で示すように、フランジ部52に伝達された前進方向の推力は、軸受B7を介して、前支持部の一例である蓋53の内周部に伝達される。そして、蓋53に伝達された前進方向の推力は、蓋53の外周部を介して、ロアケース19の前方段部19eに伝達される。これにより、前進方向の推力が船舶推進機1から船体H1に伝達され、船体H1が前方に推進される。
一方、プロペラ14が逆回転することによって生成された後進方向の推力は、プロペラシャフト13のシャフト部51を介して、プロペラシャフト13のフランジ部52に伝達される。フランジ部52に伝達された後進方向の推力は、軸受B8を介して、ハウジング54の後支持部54dに伝達される。そして、ハウジング54に伝達された後進方向の推力は、ハウジング54の後方に配置された締結リングR1を介して、ロアケース19に伝達される。これにより、後進方向の推力が船舶推進機1から船体H1に伝達され、船体H1が後方に推進される。
図3に示すように、プロペラシャフト13は、前後方向に延びるスプライン軸部49およびスプライン穴50によって、中間シャフト12にスプライン結合されている。したがって、プロペラシャフト13から中間シャフト12への前進方向の推力の伝達が遮断される。同様に、プロペラシャフト13から中間シャフト12への後進方向の推力の伝達が遮断される。そのため、前進方向および後進方向の推力は、中間シャフト12を支持する軸受B1および軸受B4や、軸受B1および軸受B4を支持する前ギヤ23および後ギヤ24に加わらない。
次に、船舶推進機1の潤滑系統について説明する。
図2に示すように、ロアケース19は、潤滑用のオイルが収容されたオイル収容空間を形成している。オイル収容空間は、前ギヤ23の前方の前方空間Sfと、前ギヤ23の後方の後方空間Srと、を含む。後方空間Srは、前後方向における前ギヤ23と後ギヤ24との間の空間Sr1と、後ギヤ24の後方の空間Sr2と、を含む。
図2に示すように、ロアケース19は、潤滑用のオイルが収容されたオイル収容空間を形成している。オイル収容空間は、前ギヤ23の前方の前方空間Sfと、前ギヤ23の後方の後方空間Srと、を含む。後方空間Srは、前後方向における前ギヤ23と後ギヤ24との間の空間Sr1と、後ギヤ24の後方の空間Sr2と、を含む。
ロアケース19のオイル収容空間は、前ギヤ23および後ギヤ24等のロアケース19に対して移動可能な可動部材を収容している。可動部材は、ロアケース19に収容されており、ロアケース19に対して移動可能な部材を意味する。可動部材は、ドライブギヤ22、前ギヤ23、後ギヤ24、ドッグクラッチ25、スリーブ36、中間シャフト12、プロペラシャフト13、および複数の軸受等を含む。
船外機3は、前ギヤ23の周囲を通って前ギヤ23の前方の前方空間Sfから前ギヤ23の後方の後方空間Srに延びるオイル溝55と、前ギヤ23の内部を通って前ギヤ23の前方の前方空間Sfから前ギヤ23の後方の後方空間Srに延びるオイル通路56と、を含む。
オイル溝55は、ロアケース19の内面形状によって形成されている。オイル溝55は、ケース内面19bよりも径方向に凹んでいる。オイル溝55は、ケース内面19bで開口している。オイル溝55の前端は、前ギヤ23よりも前方に配置されている。オイル溝55の後端は、前ギヤ23よりも後方に配置されている。オイル溝55は、前ギヤ23の下方に配置されている。オイル溝55は、軸受B2および軸受B3の周囲を通って前ギヤ23の前方から前ギヤ23の後方まで延びている。
オイル溝55は、ロアケース19の内面形状によって形成されている。オイル溝55は、ケース内面19bよりも径方向に凹んでいる。オイル溝55は、ケース内面19bで開口している。オイル溝55の前端は、前ギヤ23よりも前方に配置されている。オイル溝55の後端は、前ギヤ23よりも後方に配置されている。オイル溝55は、前ギヤ23の下方に配置されている。オイル溝55は、軸受B2および軸受B3の周囲を通って前ギヤ23の前方から前ギヤ23の後方まで延びている。
図3に示すように、オイル通路56は、シフトスライダ32を含む複数の部材によって形成されている。オイル通路56は、前ギヤ23の内部を通って前ギヤ23の前方の前方空間Sfから前ギヤ23の後方の後方空間Srに延びるメイン通路59〜62と、メイン通路から分岐した複数の分岐通路64〜67、69〜70と、を含む。メイン通路は、前ギヤ23の前方に配置されたオイル流入口57を含む。複数の分岐通路は、前ギヤ23よりも後方に配置された複数のオイル流出口67、70を含む。メイン通路は、オイル流入口57から後方に延びている。複数の分岐通路は、メイン通路から複数のオイル流出口にそれぞれ延びている。
複数の分岐通路は、前ギヤ23と後ギヤ24との間に配置された複数の第1分岐通路64〜67と、ドッグクラッチ25よりも後方に配置された複数の第2分岐通路69〜70と、を含む。複数のオイル流出口は、前ギヤ23と後ギヤ24との間に配置された第1オイル流出口67と、ドッグクラッチ25よりも後方に配置された第2オイル流出口70と、を含む。第1オイル流出口67は、第1分岐通路の一部であり、第2オイル流出口70は、第2分岐通路の一部である。各分岐通路は、前ギヤ23よりも後方に配置されている。
第1分岐通路64〜67は、メイン通路から径方向外方に延びている。第1分岐通路は、シフトスライダ32、中間シャフト12、およびドッグクラッチ25を径方向に貫通している。第1分岐通路は、ドッグクラッチ25の内周からドッグクラッチ25の外周に延びている。第1分岐通路の外端は、ドッグクラッチ25の外周面で開口している。第1分岐通路の内端は、シフトスライダ32の内周面で開口している。第1分岐通路の内端の位置は、第1分岐通路がメイン通路から分岐する第1分岐位置に相当する。
第2分岐通路69〜70は、メイン通路から径方向外方に延びている。第2分岐通路は、中間シャフト12を径方向に貫通している。第2分岐通路の外端は、中間シャフト12の外周面で開口している。第2分岐通路の内端は、中間シャフト12の内周面で開口している。第2分岐通路の内端の位置は、第2分岐通路がメイン通路から分岐する第2分岐位置に相当する。第2分岐通路は、軸受B4の内輪よりも後方で、プロペラシャフト13よりも前方の位置に配置されている。第2分岐通路は、後ギヤ24内に配置されている。
ロアケース19内のオイルは、例えば以下のようにして、オイル通路56によって案内される。
図3に示すように、ロアケース19内のオイルは、シフトスライダ32の前端面32aで開口するオイル流入口57からメイン通路(スライダ通路59)内に流入する。メイン通路内に流入したオイルは、メイン通路内を後方に流れる。これにより、オイルが、前ギヤ23の内部を通って前ギヤ23の前方の前方空間Sfから前ギヤ23の後方の後方空間Srに流れる。そして、前ギヤ23の内部を通過したオイルは、メイン通路から複数の分岐通路に供給される。
図3に示すように、ロアケース19内のオイルは、シフトスライダ32の前端面32aで開口するオイル流入口57からメイン通路(スライダ通路59)内に流入する。メイン通路内に流入したオイルは、メイン通路内を後方に流れる。これにより、オイルが、前ギヤ23の内部を通って前ギヤ23の前方の前方空間Sfから前ギヤ23の後方の後方空間Srに流れる。そして、前ギヤ23の内部を通過したオイルは、メイン通路から複数の分岐通路に供給される。
メイン通路および第1分岐通路の接続位置に達したオイルは、メイン通路から第1分岐通路(第1スライダ孔64)内に流入する。第1分岐通路内に流入したオイルは、シフトスライダ32、中間シャフト12、およびドッグクラッチ25を径方向に通過した後、前ギヤ23と後ギヤ24との間に配置された第1オイル流出口67からドッグクラッチ25の周囲に排出される。これにより、ドライブギヤ22、前ギヤ23、および後ギヤ24等の第1オイル流出口67の近傍に配置された部材が潤滑される。
メイン通路および第2分岐通路の接続位置に達したオイルは、メイン通路から第2分岐通路(第2中間シャフト孔69)内に流入する。第2分岐通路内に流入したオイルは、中間シャフト12を径方向に通過した後、ドッグクラッチ25よりも後方に配置された第2オイル流出口70から中間シャフト12の周囲に排出される。これにより、軸受B4、軸受B5、および軸受B6等の第2オイル流出口70の近傍に配置された部材が潤滑される。
第2分岐通路を通過したメイン通路内のオイルは、メイン通路の中間シャフト通路61からメイン通路のプロペラシャフト通路62に流入する。プロペラシャフト通路62に流入したオイルは、中間シャフト12のスプライン軸部49の外周とプロペラシャフト13のスプライン穴50の内周との間を前方に流れ、プロペラシャフト13のシャフト部51の前端から前方に排出される。これにより、オイルが、スプライン軸部49およびスプライン穴50に供給され、スプライン軸部49およびスプライン穴50が潤滑される。
次に、船舶推進機1の製造方法について説明する。
図5A〜図5Fに示すように、ロアケース19のトーピード部19a内に配置される各部材は、トーピード部19aの後端に設けられたケース開口19cからロアケース19内に組み込まれる。
まず、図5Aに示すように、軸受B2が、ロアケース19内に組み込まれる。その後、前ギヤ23、軸受B1、および軸受B3が、ロアケース19内に組み込まれる。
図5A〜図5Fに示すように、ロアケース19のトーピード部19a内に配置される各部材は、トーピード部19aの後端に設けられたケース開口19cからロアケース19内に組み込まれる。
まず、図5Aに示すように、軸受B2が、ロアケース19内に組み込まれる。その後、前ギヤ23、軸受B1、および軸受B3が、ロアケース19内に組み込まれる。
次に、図5Bに示すように、ドライブシャフト10がロアケース19の上方からロアケース19内に差し込まれ、ドライブギヤ22が前ギヤ23と噛み合った状態で固定される。その後、中間シャフト12、シフトスライダ32、位置決め機構34、連結ピン33、およびドッグクラッチ25が、ロアケース19内に組み込まれる。
次に、図5Cに示すように、後ギヤ24、軸受B4、および軸受B6が、ロアケース19内に組み込まれる。その後、軸受B5およびホルダ42が、ロアケース19内に組み込まれる。サークリップC2は、軸受B5およびホルダ42がロアケース19に対して所定の位置に配置された後、ロアケース19内に組み込まれる。
次に、図5Cに示すように、後ギヤ24、軸受B4、および軸受B6が、ロアケース19内に組み込まれる。その後、軸受B5およびホルダ42が、ロアケース19内に組み込まれる。サークリップC2は、軸受B5およびホルダ42がロアケース19に対して所定の位置に配置された後、ロアケース19内に組み込まれる。
次に、図5Dに示すように、押圧部材43が、ロアケース19内に組み込まれ、ロアケース19に対して所定の位置に配置される。これにより、軸受B1および軸受B4の内部すきまが、押圧部材43からの予圧によって除去される。蓋53およびOリングO1は、押圧部材43からの予圧が軸受B1および軸受B4に与えられた後、ロアケース19内に組み込まれる。
次に、図5Eに示すように、プロペラシャフト13、軸受B7、および軸受B8が、ロアケース19内に組み込まれる。これにより、プロペラシャフト13が、中間シャフト12にスプライン結合される。
次に、図5Fに示すように、ハウジング54、軸受B9、軸受B10、およびオイルシールO2が、ロアケース19内に組み込まれる。その後、締結リングR1が、ロアケース19内に組み込まれ、ロアケース19に取り付けられる。これにより、ハウジング54が締結リングR1によって前方に押されて、蓋53およびハウジング54がロアケース19に固定される。その後、プロペラ14がプロペラシャフト13の後端部に取り付けられる。
次に、図5Fに示すように、ハウジング54、軸受B9、軸受B10、およびオイルシールO2が、ロアケース19内に組み込まれる。その後、締結リングR1が、ロアケース19内に組み込まれ、ロアケース19に取り付けられる。これにより、ハウジング54が締結リングR1によって前方に押されて、蓋53およびハウジング54がロアケース19に固定される。その後、プロペラ14がプロペラシャフト13の後端部に取り付けられる。
以上のように第1実施形態では、オイル通路56が、前ギヤ23の前方の前方空間Sfから前ギヤ23の後方の後方空間Srに延びている。したがって、オイルは、オイル通路56によって、前ギヤ23の前方の前方空間Sfから前ギヤ23の後方の後方空間Srに導かれる。そのため、ドッグクラッチ25などが配置された前ギヤ23および後ギヤ24の間の空間からオイル通路56内にオイルを流入させる場合よりも、オイル通路56内にオイルを確実に供給することができる。これにより、前ギヤ23よりも後方に配置された可動部材に対するオイル供給流量の減少を抑えることができる。
また第1実施形態では、プロペラシャフト13は、互いに噛み合うスプライン軸部49およびスプライン穴50によって、中間シャフト12にスプライン結合されている。プロペラ14が前進方向および後進方向の推力を発生したとき、プロペラシャフト13に伝達された推力は主としてフランジ部52を介してロアケース19へ伝達されるため、中間シャフト12へ伝達される推力を遮断または低減することができる。このため、中間シャフト12に全ての推力が伝達される場合よりも、前ギヤ23および後ギヤ24に加わる力を低減できる。したがって、前ギヤ23を支持するスラスト軸受B3にかかる荷重を低減することができる。
また第1実施形態では、ドライブギヤ22、前ギヤ23、後ギヤ24、ドッグクラッチ25、および中間シャフト12が、ロアケース19内に組み込まれる。その後、プロペラシャフト13、蓋53、ハウジング54、および軸受B7〜軸受B10が、ロアケース19内に組み込まれる。これにより、船舶推進機1を製造することができる。したがって、船舶を前方に推進させるときに、前ギヤ23および後ギヤ24の少なくとも一方に加わる力を低減でき、前ギヤ23および後ギヤ24の耐久性の低下を防止できる。
第2実施形態
次に、本発明の第2実施形態について説明する。以下の図6〜図8において、前述の図1〜図5F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。
第2実施形態
次に、本発明の第2実施形態について説明する。以下の図6〜図8において、前述の図1〜図5F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。
第2実施形態に係る船舶推進機201と第1実施形態に係る船舶推進機1との主要な相違点は、第2実施形態に係る船舶推進機201が遊星歯車機構271をさらに備えることである。
本発明の第2実施形態に係る推力伝達部材は、蓋253、ハウジング254、および軸受B7〜軸受B8を含む。本発明の第2実施形態に係る固定部材は、蓋253およびハウジング254を含む。軸受B7は、本発明の第2実施形態に係る前軸受の一例である。軸受B8は、本発明の第2実施形態に係る後軸受の一例である。
本発明の第2実施形態に係る推力伝達部材は、蓋253、ハウジング254、および軸受B7〜軸受B8を含む。本発明の第2実施形態に係る固定部材は、蓋253およびハウジング254を含む。軸受B7は、本発明の第2実施形態に係る前軸受の一例である。軸受B8は、本発明の第2実施形態に係る後軸受の一例である。
図6に示すように、遊星歯車機構271は、ロアケース19のトーピード部19a内に配置されている。遊星歯車機構271は、前後進切替機構11の後方に配置されている。遊星歯車機構271は、プロペラ軸線Ap上に配置されている。遊星歯車機構271は、プロペラシャフト213をプロペラ軸線Apまわりに取り囲んでいる。遊星歯車機構271は、前後進切替機構11とプロペラシャフト213とを連結している。遊星歯車機構271は、中間シャフト212の回転を減速して、減速された回転をプロペラ14に向けて伝達する。
遊星歯車機構271は、中間シャフト212と一体回転する回転シャフト272と、回転シャフト272と一体回転するリングギヤ273と、リングギヤ273の径方向内方に配置された複数の遊星ギヤ274と、複数の遊星ギヤ274の径方向内方に配置されたサンギヤ275と、複数の遊星ギヤ274を回転可能に保持するキャリア276と、を含む。サンギヤ275は、ロアケース19に対してプロペラ軸線Apまわりに固定されている。回転シャフト272、遊星ギヤ274、リングギヤ273、およびキャリア276は、ロアケース19に対して回転可能である。
図8に示すように、回転シャフト272は、プロペラ軸線Apに沿って前後方向に延びる筒状の第1部分272aと、第1部分272aの後端部から径方向外方に延びる環状の第2部分272bと、第2部分272bの外周部から後方に延びる筒状の第3部分272cと、第3部分272cの後端部から径方向外方に延びる環状の第4部分272dと、を含む。第2部分272bの内周面とプロペラシャフト213の外周面との間の空間は、環状のオイルシールO3によって密閉されている。キャリア276は、複数の遊星ギヤ274を保持する筒状の保持部276aと、プロペラシャフト213にスプライン結合された筒状の結合部276bと、を含む。結合部276bは、2つのサークリップC4によって、プロペラシャフト213に対する前後方向への移動が規制されている。
次に、船舶推進機201の潤滑系統について説明する。
図7に示すように、オイル通路256のメイン通路は、スライダ通路59と、スリーブ通路60と、中間シャフト通路61と、を含む。メイン通路は、さらに、回転シャフト272を前後方向に貫通する回転シャフト通路278と、プロペラシャフト213の前端面からプロペラ軸線Apに沿って後方に延びるプロペラシャフト通路262と、を含む。回転シャフト通路278は、中間シャフト通路61内に配置されている。
図7に示すように、オイル通路256のメイン通路は、スライダ通路59と、スリーブ通路60と、中間シャフト通路61と、を含む。メイン通路は、さらに、回転シャフト272を前後方向に貫通する回転シャフト通路278と、プロペラシャフト213の前端面からプロペラ軸線Apに沿って後方に延びるプロペラシャフト通路262と、を含む。回転シャフト通路278は、中間シャフト通路61内に配置されている。
オイル通路256の複数の分岐通路は、複数の第1分岐通路64〜67と、複数の第2分岐通路69〜70と、を含む。図8に示すように、複数の分岐通路は、さらに、中間シャフト212の後端よりも後方に配置された複数の第3分岐通路280〜281と、複数の第3分岐通路よりも後方に配置された複数の第4分岐通路283〜286と、複数の第4分岐通路よりも後方に配置された複数の第5分岐通路288〜289と、を含む。複数のオイル流出口は、第1オイル流出口67および第2オイル流出口70に加えて、中間シャフト212の後端よりも後方に配置された第3オイル流出口281と、第3オイル流出口281よりも後方に配置された第4オイル流出口286と、第4オイル流出口286よりも後方に配置された第5オイル流出口289と、を含む。
ロアケース19内のオイルは、例えば以下のようにして、オイル通路256によって案内される。
図7に示すように、ロアケース19内のオイルは、シフトスライダ32の前端面32aで開口するオイル流入口57からメイン通路(スライダ通路59)内に流入する。メイン通路内に流入したオイルは、メイン通路内を後方に流れる。これにより、オイルが、前ギヤ23の内部を通って前ギヤ23の前方の前方空間Sfから前ギヤ23の後方の後方空間Srに流れる。そして、前ギヤ23の内部を通過したオイルは、メイン通路から複数の分岐通路に供給される。
図7に示すように、ロアケース19内のオイルは、シフトスライダ32の前端面32aで開口するオイル流入口57からメイン通路(スライダ通路59)内に流入する。メイン通路内に流入したオイルは、メイン通路内を後方に流れる。これにより、オイルが、前ギヤ23の内部を通って前ギヤ23の前方の前方空間Sfから前ギヤ23の後方の後方空間Srに流れる。そして、前ギヤ23の内部を通過したオイルは、メイン通路から複数の分岐通路に供給される。
図8に示すように、メイン通路および第3分岐通路の接続位置に達したオイルは、メイン通路から第3分岐通路(第3プロペラシャフト孔280)内に流入する。第3分岐通路内に流入したオイルは、プロペラシャフト213を径方向に通過した後、軸受B11の径方向内方に配置された第3オイル流出口281からプロペラシャフト213の周囲に排出される。これにより、軸受B11等の第3オイル流出口281の近傍に配置された部材が潤滑される。また、第3オイル流出口281から排出されたオイルの一部は、回転シャフト272に設けられた第3排出溝290および第3排出孔291を通って、回転シャフト272の前方に排出される。
メイン通路および第4分岐通路の接続位置に達したオイルは、メイン通路から第4分岐通路(第4プロペラシャフト孔283)内に流入する。第4分岐通路内に流入したオイルは、プロペラシャフト213、キャリア276、センターピン277を通過した後、センターピン277の外周面で開口する第4オイル流出口286からセンターピン277の周囲に排出される。これにより、遊星ギヤ274やリングギヤ273等の第4オイル流出口286の近傍に配置された部材が潤滑される。また、第4オイル流出口286から排出されたオイルの一部は、回転シャフト272に設けられた第4排出孔292を通って、回転シャフト272の前方に排出される。
メイン通路および第5分岐通路の接続位置に達したオイルは、メイン通路から第5分岐通路(第5プロペラシャフト孔288)内に流入する。第5分岐通路内に流入したオイルは、プロペラシャフト213を径方向に通過した後、軸受B7の径方向内方に配置された第5オイル流出口289からプロペラシャフト213の周囲に排出される。これにより、フランジ部52の前方に配置された軸受B7やサンギヤ275とプロペラシャフト213との間に配置された軸受B12等が潤滑される。
次に、プロペラ14からロアケース19への推力の伝達について説明する。
プロペラ14によって生成された前進方向の推力は、プロペラシャフト213のシャフト部51を介して、プロペラシャフト213のフランジ部52に伝達される。図8において黒色の矢印で示すように、フランジ部52に伝達された前進方向の推力は、軸受B7を介して、ボルトによってハウジング254に固定された蓋253の内周部に伝達される。そして、蓋253に伝達された前進方向の推力は、ボルトによってロアケース19に固定されたハウジング254のボルト取付部54eを介して、ロアケース19の後方段部19fに伝達される。これにより、前進方向の推力が船舶推進機201から船体H1に伝達され、船体H1が前方に推進される。
プロペラ14によって生成された前進方向の推力は、プロペラシャフト213のシャフト部51を介して、プロペラシャフト213のフランジ部52に伝達される。図8において黒色の矢印で示すように、フランジ部52に伝達された前進方向の推力は、軸受B7を介して、ボルトによってハウジング254に固定された蓋253の内周部に伝達される。そして、蓋253に伝達された前進方向の推力は、ボルトによってロアケース19に固定されたハウジング254のボルト取付部54eを介して、ロアケース19の後方段部19fに伝達される。これにより、前進方向の推力が船舶推進機201から船体H1に伝達され、船体H1が前方に推進される。
一方、プロペラ14によって生成された後進方向の推力は、プロペラシャフト213のシャフト部51を介して、プロペラシャフト213のフランジ部52に伝達される。フランジ部52に伝達された後進方向の推力は、軸受B8を介して、ハウジング254の後支持部54dに伝達される。そして、ハウジング254に伝達された後進方向の推力は、ハウジング254のボルト取付部54eを介して、ロアケース19に伝達される。これにより、後進方向の推力が船舶推進機201から船体H1に伝達され、船体H1が後方に推進される。
このように、前進方向の推力は、フランジ部52、軸受B7、蓋253、およびハウジング254を介して、ロアケース19に伝達される。また、後進方向の推力は、フランジ部52、軸受B8、およびハウジング254を介して、ロアケース19に伝達される。したがって、中間シャフト212へ伝達される推力を遮断または低減することができる。このため、中間シャフト212に全ての推力が伝達される場合よりも、前ギヤ23および後ギヤ24に加わる力を低減できる。したがって、前ギヤ23を支持するスラスト軸受B3にかかる荷重を低減することができる。
以上のように第2実施形態では、ドッグクラッチ25からプロペラ14に伝達される回転が、減速機構の一例である遊星歯車機構271によって減速される。これにより、プロペラ14に伝達されるトルクが増加する。遊星歯車機構271は、前ギヤ23等を収容するロアケース19に対して移動可能な複数の歯車(リングギヤ273、遊星ギヤ274、およびサンギヤ275)を含む。遊星歯車機構271は、後ギヤ24の後方の空間に配置されている。オイル通路256のオイル流出口281、286、289は、後ギヤ24の後方の空間に配置されている。したがって、遊星歯車機構271に確実にオイルを供給することができる。
また第2実施形態では、プロペラシャフト213は、回転シャフト272を介して中間シャフト212にスプライン結合されている。プロペラ14が前進方向および後進方向の推力を発生したとき、プロペラシャフト213に伝達された推力は主としてフランジ部52を介してロアケース19へ伝達されるため、中間シャフト212へ伝達される推力を遮断または低減することができる。このため、中間シャフト212に全ての推力が伝達される場合よりも、前ギヤ23および後ギヤ24に加わる力を低減できる。
第3実施形態
次に、本発明の第3実施形態について説明する。以下の図9において、前述の図1〜図8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。
第3実施形態
次に、本発明の第3実施形態について説明する。以下の図9において、前述の図1〜図8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。
第3実施形態に係る船舶推進機301は、第1実施形態に係る押圧部材43およびサークリップC2に代えて、ロアケース19に対する後方へのホルダ42の移動を規制する押圧部材343と、後ギヤ24に対する後方への軸受B4の移動を規制するサークリップC3と、を備えている。本発明の第3実施形態に係る予圧中継部材は、ホルダ42、軸受B5、および軸受B6を含む。
図9に示すように、押圧部材343は、後ギヤ24の外に配置されている。したがって、押圧部材343は、後ギヤ24内に配置された軸受B4よりも径方向外方に配置されている。押圧部材343の内径は、後ギヤ24の筒状部26の外径よりも大きい。押圧部材343は、中間シャフト12およびプロペラシャフト13をプロペラ軸線Apまわりに取り囲んでいる。押圧部材343は、押圧部材343に設けられた雄ネジ部と、ケース内面19bに設けられた雌ネジ部とによって、ロアケース19にねじ止めされている。押圧部材343は、ホルダ42よりも後方で蓋53よりも前方の位置に配置されている。押圧部材343と蓋53とは、前後方向に離れている。
サークリップC3は、後ギヤ24の筒状部26内に配置されている。サークリップC3は、中間シャフト12をプロペラ軸線Apまわりに取り囲んでいる。サークリップC3は、第2オイル流出口70に径方向に対向している。サークリップC3は、軸受B4の外輪の後方に配置されている。サークリップC3は、後ギヤ24に設けられた取付溝に嵌められており、後ギヤ24に対する前後方向への移動が規制されている。サークリップC3は、図9に示す環状のワッシャーW3を介して軸受B4の外輪を支持していてもよいし、軸受B4の外輪を直接支持していてもよい。軸受B4の外輪は、サークリップC3によって後ギヤ24に対する後方への移動が規制されている。
押圧部材343は、ホルダ42を前方に押している。後ギヤ24の周囲に配置された軸受B5および軸受B6は、ホルダ42を介して、押圧部材343に前方に押されている。押圧部材343がホルダ42を前方に押す力(予圧)は、後ギヤ24およびサークリップC3を介して、軸受B4に伝達される。さらに、この力(予圧)は、中間シャフト12を介して、軸受B1に伝達される。さらに、この力(予圧)は、サークリップC1および前ギヤ23を介して、前ギヤ23の周囲に配置された軸受B2および軸受B3に伝達される。これにより、軸受B1〜軸受B6が予圧されており、内部すきまが除去されている。
以上のように第3実施形態では、押圧部材343が、ロアケース19にねじ止めされている。したがって、軸受B4は、ロアケース19に対して前後方向に押される。押圧部材343は、軸受B4よりも外方に配置されている。したがって、押圧部材343が軸受B4の後方に配置される場合よりも、押圧部材343を大型化できる。押圧部材343が小さいと、押圧部材343の加工が難しい場合がある。したがって、押圧部材343を大型化することにより、加工の難易度が高まることを防止できる。
また第3実施形態では、押圧部材343は、後ギヤ24と中間シャフト12との間に配置された軸受B4よりも外方に配置されている。押圧部材343からの予圧は、後ギヤ24の周囲に配置されたホルダ42、軸受B5、および軸受B6を介して、押圧部材343から後ギヤ24に伝達される。そして、後ギヤ24に伝達された予圧は、後ギヤ24から軸受B4に伝達される。これにより、軸受B4の内部すきまが除去される。そのため、後ギヤ24が傾きなどの回転以外の動作を行わないように後ギヤ24を保持できる。したがって、ドライブギヤ22と後ギヤ24との噛み合いが不安定化することを防止できる。
本発明の第1〜第3実施形態の説明は以上であるが、本発明は、前述の第1〜第3実施形態の内容に限定されるものではなく、本発明の範囲内において種々の変更が可能である。
例えば、前述の第1〜第3実施形態では、オイル流入口57が、前ギヤ23の前方に配置されている場合について説明した。しかし、オイル流入口57は、前ギヤ23の内部に配置されていてもよい。
例えば、前述の第1〜第3実施形態では、オイル流入口57が、前ギヤ23の前方に配置されている場合について説明した。しかし、オイル流入口57は、前ギヤ23の内部に配置されていてもよい。
また前述の第1〜第3実施形態では、オイル流入口57が、シフトスライダ32の前端面32aで開口している場合について説明した。しかし、オイル流入口57は、シフトスライダ32の外周面などの前端面32a以外の位置で開口していてもよい。
また前述の第1〜第3実施形態では、オイル流入口57が、プロペラ軸線Apと交差している場合について説明した。しかし、オイル流入口57は、プロペラ軸線Apと交差していなくてもよい。
また前述の第1〜第3実施形態では、オイル流入口57が、プロペラ軸線Apと交差している場合について説明した。しかし、オイル流入口57は、プロペラ軸線Apと交差していなくてもよい。
また前述の第1〜第3実施形態では、全てのオイル流出口が、オイル流入口57よりも径方向外方に配置されている場合について説明した。しかし、オイル流入口57がプロペラ軸線Apの周囲に配置されている場合、少なくとも一つのオイル流出口が、オイル流入口57よりも径方向内方に配置されていてもよい。
また前述の第1〜第3実施形態では、オイル流出口が、前ギヤ23と後ギヤ24との間の空間と、後ギヤ24内の空間と、後ギヤ24の後方の空間とに配置されている場合について説明した。しかし、これら3つの空間の1つまたは2つだけにオイル流出口が配置されていてもよい。
また前述の第1〜第3実施形態では、オイル流出口が、前ギヤ23と後ギヤ24との間の空間と、後ギヤ24内の空間と、後ギヤ24の後方の空間とに配置されている場合について説明した。しかし、これら3つの空間の1つまたは2つだけにオイル流出口が配置されていてもよい。
また前述の第1〜第3実施形態では、オイル通路56が、ドッグクラッチ25の内周からドッグクラッチ25の外周に延びている場合について説明した。しかし、ドッグクラッチ25を径方向に貫通するオイル通路56の一部(第1クラッチ孔66)が省略されてもよい。この場合、オイル通路56内のオイルは、中間シャフト12の外周面で開口する第1中間シャフト孔65から排出される。
また前述の第1〜第3実施形態では、軸受B1および軸受B4に予圧を与える押圧部材43または押圧部材343が設けられている場合について説明した。しかし、押圧部材43および押圧部材343が省略されてもよい。
また前述の第1〜第3実施形態では、押圧部材43および押圧部材343が、軸受B1および軸受B4の両方に予圧を与える場合について説明した。しかし、押圧部材43および押圧部材343は、軸受B1および軸受B4の一方だけに予圧を与えてもよい。
また前述の第1〜第3実施形態では、押圧部材43および押圧部材343が、軸受B1および軸受B4の両方に予圧を与える場合について説明した。しかし、押圧部材43および押圧部材343は、軸受B1および軸受B4の一方だけに予圧を与えてもよい。
また前述の第1〜第3実施形態では、押圧部材43および押圧部材343が、後ギヤ24またはロアケース19にねじ止めされている場合について説明した。しかし、押圧部材43および押圧部材343の固定方法は、ねじ止め以外の方法であってもよい。例えばサークリップによって、押圧部材43および押圧部材343が後ギヤ24またはロアケース19に位置決めされていてもよい。
また前述の第3実施形態では、第1実施形態に係る押圧部材43およびサークリップC2に代えて、第3実施形態に係る押圧部材343およびサークリップC3を用いる場合について説明した。しかし、第2実施形態に係る船舶推進機201に押圧部材343およびサークリップC3が設けられてもよい。
また前述の第1〜第3実施形態では、軸受B1が、テーパベアリングである場合について説明した。しかし、軸受B1の種類は、テーパベアリング以外であってもよい。軸受B2〜軸受B12についても同様である。
また前述の第1〜第3実施形態では、軸受B1が、テーパベアリングである場合について説明した。しかし、軸受B1の種類は、テーパベアリング以外であってもよい。軸受B2〜軸受B12についても同様である。
また前述の全ての実施形態のうちの2つ以上が組み合わされてもよい。
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。
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。
12 :中間シャフト
13 :プロペラシャフト
19 :ロアケース
19e :前方段部
19f :後方段部
22 :ドライブギヤ
23 :前ギヤ
24 :後ギヤ
25 :ドッグクラッチ
32 :シフトスライダ
36 :スリーブ
42 :ホルダ
43 :押圧部材
49 :スプライン軸部
50 :スプライン穴
51 :シャフト部
52 :フランジ部
53 :蓋
54 :ハウジング
56 :オイル通路
57 :オイル流入口
59 :スライダ通路
60 :スリーブ通路
61 :中間シャフト通路
62 :プロペラシャフト通路
64 :第1スライダ孔
65 :第1中間シャフト孔
66 :第1クラッチ孔
67 :第1オイル流出口
69 :第2中間シャフト孔
70 :第2オイル流出口
212 :中間シャフト
213 :プロペラシャフト
253 :蓋
254 :ハウジング
256 :オイル通路
262 :プロペラシャフト通路
271 :遊星歯車機構
272 :回転シャフト
273 :リングギヤ
274 :遊星ギヤ
275 :サンギヤ
276 :キャリア
277 :センターピン
278 :回転シャフト通路
280 :第3プロペラシャフト孔
281 :第3オイル流出口
283 :第4プロペラシャフト孔
284 :第4キャリア孔
285 :第4センターピン孔
286 :第4オイル流出口
288 :第5プロペラシャフト孔
289 :第5オイル流出口
343 :押圧部材
Ap :プロペラ軸線
B1〜12 :軸受
Sf :前方空間
Sr :後方空間
13 :プロペラシャフト
19 :ロアケース
19e :前方段部
19f :後方段部
22 :ドライブギヤ
23 :前ギヤ
24 :後ギヤ
25 :ドッグクラッチ
32 :シフトスライダ
36 :スリーブ
42 :ホルダ
43 :押圧部材
49 :スプライン軸部
50 :スプライン穴
51 :シャフト部
52 :フランジ部
53 :蓋
54 :ハウジング
56 :オイル通路
57 :オイル流入口
59 :スライダ通路
60 :スリーブ通路
61 :中間シャフト通路
62 :プロペラシャフト通路
64 :第1スライダ孔
65 :第1中間シャフト孔
66 :第1クラッチ孔
67 :第1オイル流出口
69 :第2中間シャフト孔
70 :第2オイル流出口
212 :中間シャフト
213 :プロペラシャフト
253 :蓋
254 :ハウジング
256 :オイル通路
262 :プロペラシャフト通路
271 :遊星歯車機構
272 :回転シャフト
273 :リングギヤ
274 :遊星ギヤ
275 :サンギヤ
276 :キャリア
277 :センターピン
278 :回転シャフト通路
280 :第3プロペラシャフト孔
281 :第3オイル流出口
283 :第4プロペラシャフト孔
284 :第4キャリア孔
285 :第4センターピン孔
286 :第4オイル流出口
288 :第5プロペラシャフト孔
289 :第5オイル流出口
343 :押圧部材
Ap :プロペラ軸線
B1〜12 :軸受
Sf :前方空間
Sr :後方空間
Claims (12)
- プロペラを回転させる動力を発生する原動機と、
前記原動機によって回転駆動されるドライブシャフトと、
前記ドライブシャフトに連結されたドライブギヤと、
前記ドライブギヤに噛み合う前ギヤと、
前記ドライブギヤに噛み合っており、前記前ギヤの後方に配置された後ギヤと、
前記前ギヤおよび後ギヤの一方に噛み合う噛み合い位置と、前記前ギヤおよび後ギヤのいずれにも噛み合わない非噛み合い位置と、の間で前後方向に移動可能なドッグクラッチと、
前記前ギヤの内部を通過しており、前記前ギヤの前方の前方空間から前記前ギヤの後方の後方空間にオイルを導くオイル通路と、を含む、船舶推進機。 - 前記オイル通路は、前記前ギヤの前方に配置されたオイル流入口を含む、請求項1に記載の船舶推進機。
- 前記船舶推進機は、前後方向に延びるプロペラ軸線まわりに前記ドッグクラッチと一体回転すると共に、前記ドッグクラッチと共に前後方向に移動する筒状のシフトスライダをさらに含み、
前記オイル流入口は、前記シフトスライダの前端面で開口している、請求項2に記載の船舶推進機。 - 前記オイル流入口は、前記プロペラ軸線上に配置されている、請求項3に記載の船舶推進機。
- 前記オイル通路は、前記前ギヤの後方に配置されていると共に、前記オイル流入口に流入したオイルを排出するオイル流出口をさらに含み、
前記オイル流出口は、前記シフトスライダの径方向において前記オイル流入口よりも外方に配置されている、請求項3または4に記載の船舶推進機。 - 前記船舶推進機は、前後方向に延びるプロペラ軸線まわりに前記ドッグクラッチと一体回転すると共に、前記ドッグクラッチと共に前後方向に移動する筒状のシフトスライダと、前記シフトスライダ内で前後方向に延びるスリーブと、をさらに含み、
前記オイル通路の一部は、前記スリーブ内に設けられている、請求項2〜5のいずれか一項に記載の船舶推進機。 - 前記後方空間は、前後方向における前記前ギヤと前記後ギヤとの間の空間を含み、
前記オイル通路は、前後方向における前記前ギヤと前記後ギヤとの間に配置されたオイル流出口を含む、請求項1〜6のいずれか一項に記載の船舶推進機。 - 前記後方空間は、前記後ギヤの後方の空間を含み、
前記オイル通路は、前記後ギヤの後方に配置されたオイル流出口を含む、請求項1〜7のいずれか一項に記載の船舶推進機。 - 前記船舶推進機は、前記前ギヤおよび後ギヤの一方から前記ドッグクラッチに伝達された回転を減速して、減速された回転を前記プロペラに向けて伝達する減速機構をさらに含み、
前記減速機構は、前記後ギヤの後方に配置されている、請求項8に記載の船舶推進機。 - 前記減速機構は、サンギヤと、サンギヤの周囲に配置された複数の遊星ギヤと、前記複数の遊星ギヤの周囲に配置されたリングギヤと、前記複数の遊星ギヤを回転可能に保持するキャリアと、を含む遊星歯車機構である、請求項9に記載の船舶推進機。
- 前記オイル通路の一部は、前記減速機構内に設けられている、請求項9または10に記載の船舶推進機。
- 前記船舶推進機は、前後方向に延びるプロペラ軸線まわりに前記プロペラと一体回転するプロペラシャフトをさらに含み、
前記オイル通路の一部は、前記プロペラシャフト内に設けられている、請求項1〜11のいずれか一項に記載の船舶推進機。
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JP2014022475A JP2015147540A (ja) | 2014-02-07 | 2014-02-07 | 船舶推進機 |
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- 2014-02-07 JP JP2014022475A patent/JP2015147540A/ja active Pending
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