JP2020124996A - 船外機昇降装置、及び、船外機 - Google Patents

Abstract

【課題】トリムロッドの先端と受け部との接触部分の強度及び耐摩耗性を有しつつ接触時の音を長期間に亘って抑制できる船外機昇降装置等を提供する。【解決手段】ブラケットに、トリムロッドの先端が接触する受け部１０が設けられており、受け部は、樹脂又はゴムからなる緩衝部材１２と、緩衝部材の面のうちトリムロッドが配置された側の面に設けられる金属からなりトリムロッドの先端が接触する接触部材１３と、を備える。【選択図】図１

Description

本発明は、船外機昇降装置、及び、船外機に関する。

船体の分野において、主として船外機を水面上に上昇させたり水面下に下降させたりするためのチルトシリンダと、主として水面下における船外機の角度を変更するためのトリムシリンダとを有する、船外機昇降装置が知られている。

このような装置に関する技術として、例えば特許文献１には、船体に固定されたクランプブラケットに、推進機本体が上下回動可能に支持され、この推進機本体の荷重受け部を上記クランプブラケットに設けられたトリムシリンダのトリムロッドに当接させて支持し、このトリムロッドの伸縮で上記推進機本体のトリム角を制御する船舶推進機のトリム装置において、上記推進機本体の荷重受け部に、上記トリムロッドの半球凸状先端部と対向するスラストレシーバが設けられ、このスラストレシーバのトリムロッドの対向面に、トリムロッドの半球凸状先端部が当接する半球凹状部が形成された摩擦係数の小さい合成樹脂製摺動部材が取り付けられていることを特徴とする船舶推進機のトリム装置が開示されている。

また、特許文献２には、船体に取り付けられるクランプブラケットと、このクランプブラケットにチルトピボットを中心として回動可能に設けられ船外機本体を支持するスイベルブラケットと、前記クランプブラケットに設けられ船体後方に向って直線的に進退動作するトリムピストンロッドと、前記スイベルブラケットに設けられ前記トリムピストンロッドの先端部と当接するトリムパッドとを備え、前記トリムピストンロッドの進退によりスイベルブラケットを押引して船外機本体のトリム動作を行わせる船外機のトリム・チルト装置において、前記トリムピストンロッドの先端部に金属製のエンドブロックを首振り自在に設ける一方、前記スイベルブラケットのトリムパッドを少なくとも表面が樹脂で形成されたものとし、かつ前記エンドブロックと前記トリムパッド表面とを平坦面による面接触として当接させ、トリム範囲内で常に一定以上の接触面積を保持させてなることを特徴とする船外機のトリム・チルト装置が開示されている。

特開平１１−２２７６９１号公報 特開平４−２５４２８８号公報

ところが、近年において、推進力を高めるための駆動力の上昇によって、トリムロッドとこれを受ける受け部との接触部分にこれまで以上に負荷がかかる傾向にあり、接触部分における強度や摩耗、及び接触時の音の発生の問題が顕著になってきた。

そこで、本開示では、トリムロッドの先端と受け部との接触部分の強度及び耐摩耗性を有しつつ接触時の音を長期間に亘って抑制できる船外機昇降装置等を提供することを課題とする。

以下、本開示について説明する。ここでは分かり易さのため、図面に付した参照符号を括弧書きで併せて記載する。

本開示の１つの態様は、船体（９）に回動可能に設けられ、推進器（２）に固定されるブラケット（５）と、推進器及びブラケットを回動させるチルトロッド（４ａ）及びトリムロッド（４ｂ）を備えるロッドユニット（４）と、を有し、ブラケットには、トリムロッドの先端を受ける受け部（１０、１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ）が設けられており、受け部は、樹脂又はゴムからなる緩衝部材（１２）と、緩衝部材の面のうちトリムロッドが配置された側の面に設けられる金属からなりトリムロッドの先端が接触する接触部材（１３）と、を備える、船外機昇降装置（３）である。

接触部材（１３）のうち緩衝部材（１２）に対向する面には突起（１３ｂ）が設けられており、緩衝部材は、接触部材に対向する面に、突起を収容するように凹んだ凹部、又は、突起を収容する穴を有していてもよい。

緩衝部材（１２）の面のうち接触部材（１３）が配置された側の面とは反対側の面に保持部材（１１）が具備されてもよい。

保持部材（１１）は１つの壁部が開口した箱状であり、箱状である内側に緩衝部材（１２）が配置されてもよい。

保持部材（１１）の面のうち、緩衝部材（１２）が配置される側の面とは反対側の面には柱状の雄ねじ（１１ｃ）が設けられてもよい。

接触部材（１３）の面のうち、トリムロッド（４ｂ）が接触する側の面が凹状の曲面とされてもよい。

本開示の他の態様は、上記の船外機昇降装置（３）と、船外機昇降装置のブラケット（５）に取り付けられた推進器（２）と、を備える、船外機（１）である。

本開示発明によれば、トリムロッドの先端と受け部との接触部分の強度及び耐摩耗性を有しつつ接触時の音を長期間に亘って抑制できる船外機昇降装置等を提供することが可能である。

第１形態における受け部１０の断面図である。 受け部１０を図１のＡの方向から見た図である。 受け部１０に雄ねじ１１ｃが具備された例である。 第２形態における受け部１０ａの断面図である。 チルト時の異音について説明する図である。 トリム時の異音について説明する図である。 第３形態における受け部１０ｂ及び第４形態における受け部１０ｃについて説明する図である。 第５形態における受け部１０ｄについて説明する図である。 船外機の基本的構造について説明する図である。 チルト及びトリムの姿勢について説明する図である。

以下、図面を参照しつつ各種の形態例を説明する。

図９、図１０に船外機１の概要を説明する図を示した。これら図からわかるように、船外機１は推進器２及び船外機昇降装置３を備えている。

推進器２は船体９（図９、図１０には船体９のうち船尾の一部が表れている。）に推進力を付与する機器であり、筐体２ａの内外に必要な機器が配置されている。例えば筐体２ａの内側の上部には内燃機関（エンジン）等のような駆動源が配置され、筐体２ａの外側の下部にはプロペラ２ｂが配置されている。このプロペラ２ｂの回転により船体９は推進力を得る。そのために推進器２の筐体２ａの内側には駆動源からプロペラ２ｂに適切な回転力を伝達する軸や各種ギアも収められている。

船外機昇降装置３は、推進器２の姿勢を変更するための装置であり、この船外機昇降装置３によって推進器２の上部側を中心にして推進器２を回転させ、推進器２の下部側を昇降することができるように構成されている。
このような推進器２の回動による昇降は、その昇降の程度（回転角度）の違いによってチルト及びトリムという２種類に区別される。チルトはプロペラ２ｂが水面よりも上にまで達するように回動させる昇降である。これに対してトリムはプロペラ２ｂを水中に留めつつ推進器２の角度を変更する回転による昇降である。

このようなチルト及びトリムをさせるため船外機昇降装置３は、ロッドユニット４及びブラケット５を備えている。
ロッドユニット４は船体９の船尾に配置されており、少なくとも２種類のロッドが具備されている。１つがチルトのための棒状部材であるチルトロッド４ａ、他がトリムのための棒状部材であるトリムロッド４ｂである。
チルトロッド４ａは船外機１を船体９の船尾に設置した姿勢で上下方向に移動する。これに対してトリムロッド４ｂは船外機１を船体９に設置した姿勢で船体９から離隔する方向の斜め上方に進行し、及びその逆方向に後退するように移動する。通常、トリムロッド４ｂはチルトロッド４ａを挟んで水平方向にその一方側とその反対側との２か所に設置されている。

ブラケット５は、チルトロッド４ａ及びトリムロッド４ｂからの押圧力を推進器２に伝達して推進器２を所望の角度に回転させて昇降させる部材である。
ブラケット５は、所望の回動を得るためのリンク機構を構成するための部材である構造体からなる本体５ａを具備している。この本体５ａが推進器２のうちの船尾側の面に取り付けられるとともに、その一端が船尾に回転可能に取り付けられている（船体軸着部５ｂ）。また、本体５ａには、船体軸着部５ｂとは離れた位置にチルトロッド４ａの先端が回転可能に取り付けられている（チルトロッド軸着部５ｃ）。これにより、図１０の上側の図に示したように、チルトロッド４ａを上昇させるとチルトロッド軸着部５ｃが上昇し、船体軸着部５ｂを中心に本体５ａ及び本体５ａに取り付けられた推進器２が回転してチルトが行われる。

一方、ブラケット５とトリムロッド４ｂとは固定されておらず、推進器２の姿勢によりトリムロッド４ｂの先端がブラケット５の本体５ａに接触したり離隔したりできるように構成されている。そのため、ブラケット５の本体５ａには、トリムロッド４ｂの先端が接触する部位である受け部１０が設けられている。通常この受け部１０はチルトロッド軸着部５ｃよりも下方に配置されている。
図１０の下側の図に示したように、トリムロッド４ｂの先端が受け部１０に接触した姿勢でトリムロッド４ｂの先端を船尾から遠ざけるように移動させると、トリムロッド４ｂの移動に追随して船体軸着部５ｂを中心に本体５ａ及び本体５ａに取り付けられた推進器２が回転してトリムが行われる。

船外機及びここに備えられる船外機昇降装置の基本的な構造は上記の通りであり、以下に説明する各形態において共通である。以下では、各形態で共通する部位以外の構成について図示しつつ説明をする。そして説明の際に重複する構成については図９及び図１０を参照するとともにここで用いた符号を利用することがある。

図１は第１形態の船外機昇降装置に備えられる受け部１０を説明する図であり、船外機昇降装置３に具備されるブラケット５のうち、受け部１０を拡大して表した図である。図１は受け部１０の断面、図２は受け部１０を図１の矢印Ａの方向から見た図である。
これら図からわかるように、受け部１０は、保持部材１１、緩衝部材１２、及び、接触部材１３を具備している。各部材は次の通りである。

保持部材１１は、緩衝部材１２及び接触部材１３をブラケット５の本体５ａに保持する部材である。図１及び図２からわかるように、本形態の船外機昇降装置３の保持部材１１は、１つの壁部が開口した箱状である。そして、その底壁１１ａが本体５ａに接触して該本体５ａに固定されている。そしてこの底壁１１ａの縁から側壁１１ｂが環状に立設している。
保持部材１１の平面視形状（図２の視点からの形状）は特に限定されることはなく、本形態のように四角形である他、円形、楕円形、三角形、多角形、及び、その他任意の幾何学形状とすることができる。

保持部材１１を構成する材料は特に限定されることはないが、強度の観点から金属を用いることができ、具体的にはステンレス鋼を始めとする各種鋼材、銅及び銅合金、並びにチタン等を挙げることができる。

保持部材１１の本体５ａへの固定手段は特に限定されることはなく、公知の手段を用いることができる。例えば図３に表したように、保持部材１１の底壁１１ａのうち、緩衝部材１２が配置される側とは反対側の面から突出するように雄ねじ部１１ｃを設け、不図示のナットを用いて、本体５ａを底壁１１ａと当該ナットとで挟んで固定してもよい。その他、接着剤により保持部材１１を本体５ａへ固定することもできる。

緩衝部材１２は、保持部材１１の箱状である内側に配置され、受けた衝撃や振動を減衰し、隣接した部材にこれら衝撃や振動を伝達し難い材料からなる部材である。従ってその材料は弾性率が小さい部材により構成することができ、例えばゴムや樹脂が挙げられる。
ゴムである場合には、耐摩耗性や機械特性等の観点からニトリルゴム、ウレタンゴム、天然ゴム、ブタジエンゴム、スチレン・ブタジエンゴムを挙げることができる。または、硬さの観点でいえば、ＪＩＳ Ｋ ６２５３におけるデュロメータ タイプＡによる測定方法でＡ４０以上Ａ８０以下のものを適用することができる。
一方、樹脂である場合には、各種汎用プラスチックやエンジニアリングプラスチックを適用することができる。

本形態では、緩衝部材１２にはその中央に穴１２ａが設けられている。この穴１２ａは保持部材１１の底壁１１ａ側からその反対側（接触部材１３側）に貫通する穴であり、ここに、後述する接触部材１３の規制突起１３ｂが収容される。

本形態では上記のように穴１２ａが設けられたが、この形態に限定されない。第２形態の船外機昇降装置に備えられる受け部１０ａを図４に示す。図４において、受け部１０と同様の構成には、図１乃至図３で使用した符号と同一の符号を付し、その説明を適宜省略する。
図４に示した受け部１０ａのように、緩衝部材１２に、保持部材１１の底壁１１ａ側からその反対側（接触部材１３側）に貫通しない凹部１２ｂが設けられ、ここに後述する接触部材１３の規制突起１３ｂが収容される形態であっても良い。

また、緩衝部材１２は、箱状である保持部材１１の内側を全て埋めるとともに、保持部材１１の開口から保持部材１１の外側に突出する大きさにすることができる。このように緩衝部材１２を保持部材１１から突出させることによって、後述するようにトリム操作時における異音の発生の抑制がさらに効果的に行われる。

接触部材１３は、緩衝部材１２の面のうち、保持部材１１の底壁１１ａに接する側の面とは反対側の面に固定され、トリムロッド４ｂの先端が直接接触してこれを受ける部材である。
接触部材１３は、強度及び耐摩耗性の観点から金属により構成されている。具体的に適用される金属は特に限定されることはないが、ステンレス鋼を始めとする各種鋼材、銅及び銅合金、並びにチタン等を挙げることができる。
特許文献１に開示されているように、トリムロッドを受ける面（トリムロッドに接触する面）に合成樹脂を配置することにより、金属（トリムロッド）と樹脂とを接触させるように構成すると、摺動するトリムロッドを受ける部位に配置された樹脂が剥がれたり、この樹脂に穴があいたりする虞がある。樹脂が剥がれたり樹脂に穴があいたりすると、異音が大きくなるため、特許文献１に開示されている技術には、異音の発生を長期間に亘って抑制することが難しい、という問題があった。
一方、特許文献２に開示されているように、金属製のエンドブロックを首振り自在に設けると、ボール状に構成されるトリムピストンロッドの先端部に応力が集中しやすく、この先端部が破損しやすいので、異音の発生を抑制する効果を長期間に亘って維持し難い。また、特許文献２においても、金属製のエンドブロックと樹脂製のトリムパッドとを接触させる。そのため、樹脂が剥がれたり樹脂に穴があいたりする虞があり、その結果、異音の発生を長期間に亘って抑制することが難しい、という問題があった。
これに対し、本形態では、トリムロッド４ｂの先端を受ける接触部材１３を金属で構成する。これにより、異音の発生を長期間に亘って抑制することが可能になる。

接触部材１３は、受け片１３ａ及び規制突起１３ｂを備えている。
受け片１３ａは緩衝部材１２の面を覆うように配置され、トリムロッド４ｂに直接接触する板状の片である。
規制突起１３ｂは受け片１３ａの面から立設された柱状の突起であり、緩衝部材１２の穴１２ａや凹部１２ｂ（凹部１２ｂについては図４参照。以下において同じ。）に収容されている。

接触部材１３の緩衝部材１２への固定方法は特に限定されることはないが、例えば接着剤を用いることが挙げられる。

以上のように構成された受け部１０を備える船外機昇降装置３及びこれを具備する船外機１は例えば次のように作用する。
図１０の上側に示したように、チルトロッド４ａが上方に移動され、プロペラ２ｂが水面より上となる姿勢（いわゆるチルトアップの姿勢）から、図９に示したようにチルトロッド４ｂが下方に移動され、プロペラ２ｂが水中にあり、トリムロッド４ｂの先端が受け部１０に接触する姿勢（いわゆるチルトダウンの姿勢）に変更したとき、図５の上側に表した状態から図５の下側に表した状態となり、トリムロッド４ｂの先端が受け部１０に具備された接触部材１３の受け片１３ａの面に所定の衝突力を有して接触する。
これに対して受け部１０によれば、当該衝突を緩衝部材１２により吸収して衝突音を低減することができる。そして受け部１０によれば、受け片１３ａが板状の金属からなるので、トリムロッド４ｂの先端からの集中した衝突力を広い面に分散するようにして衝撃部材１２に伝達する。これにより、衝突音の低減をより効果的に行うことができ、このような衝突の繰り返しに対しても耐久性（強度及び耐摩耗性）が高いものとなる。
また、緩衝部材１２に穴１２ａを設けた場合には、この穴１２ａによる空間が、トリムロッド４ｂの衝突の際における緩衝部材１２の変形に起因した寸法変化を吸収して衝突力の吸収に寄与するともできる。

一方、図９に示した姿勢でプロペラ２ｂを回転させて推進力が付与された状態において、図９の姿勢から図１０の下側の姿勢に変更する、いわゆるトリム操作を行う場合、トリムロッド４ｂは推進力に抗して受け部１０を押圧するとともに、トリムロッド４ｂと受け片１３ａとの接触角に変化が生じるため、図６に矢印Ｂで示したようにトリムロッド４ｂの先端が受け片１３ａの面上を滑るように移動し、このとき異音が発生することがある。これは受け片１３ａの面上をトリムロッド４ｂの先端が滑る際に、滑り速度に所定の繰り返し変化（摩擦面への付着と滑りの繰り返し、「スティックスリップ」や「びびり振動」と呼ばれることもある。）が発生して異音になると考えられる。
これに対して受け部１０によれば、このような現象が発生しないように緩衝部材１２が振動を吸収して当該異音の発生を抑制することが可能となる。

ここで、緩衝部材１２に穴１２ａや凹部１２ｂが設けられ、ここに接触部材１３の規制突起１３ｂが収容された形態としたときには、矢印Ｂの方向への力に対して、矢印Ｃで示した方向への緩衝部材１２の変形の追随性を高めることができ、異音発生の抑制の効果を高めることができる。
同様に、緩衝部材１２が保持部材１１から突出した部位（図６にＤで示した部位）を設けることでも矢印Ｂの方向への力に対して、矢印Ｃで示した方向への緩衝部材１２の変形の追随性を高めることができ、異音発生の抑制の効果を高めることができる。

また、トリム操作では推進力に抗してトリムロッド４ｂで受け片１３ａを押圧することになるため、図６に矢印Ｅで示した方向に力が働く。これにより緩衝部材１２が変形して接触部材１３が矢印Ｅの方向に移動することになる。これに対して規制突起１３ｂを設ける形態では、当該規制部材１３ｂが保持部材１１の底壁１１ａに接触した位置以上に移動することが規制される。これにより緩衝部材１２の過剰な変形を防止することができる。

第３形態の船外機昇降装置に備えられる受け部１０ｂ及び第４形態の船外機昇降装置に備えられる受け部１０ｃを図７に、第５形態の船外機昇降装置に備えられる受け部１０ｄを図８に、それぞれ示す。図７及び図８において、受け部１０と同様の構成には、図１乃至図３で使用した符号と同一の符号を付し、その説明を適宜省略する。図７及び図８は、図１と同じ視点による図である。これらの図に示した受け部１０ｂ、１０ｃ、１０ｄを適用しても、チルト時及びトリム時における上記説明した異音の発生を抑制しつつ、トリムロッドの先端と受け部との接触部分の強度及び耐摩耗性を高いものとすることができる。

図７の上側に示した受け部１０ｂは、保持部材１１が具備されていない。受け部１０ｂは、緩衝部材１２が直接ブラケット５の本体５ａに固定される。

図７の下側に示した受け部１０ｃは、接触部材１３が受け片１３ａのみにより構成されており、規制突起１３ｂが具備されていないとともに、受け片１３ａが緩衝部材１２よりも大きく形成されている。従って、受け部１０ｃは受け片１３ａが緩衝部材１２に対して突出している。これにより図６の矢印Ｅと同じように図７に矢印Ｅで示した方向への変形に際し、受け片１３ａの突出部が保持部材１１に引っ掛かり、これ以上の変形が防止され、規制突起１３ｂと同様に機能して緩衝部材１２の過剰な変形を防止することができる。
なお、この例では緩衝部材１２の穴１２ａや凹部１２ｂは必ずしも設けることを要しない。

図８に示した受け部１０ｄは、受け片１３ａの面のうち、トリムロッド４ｂが接触する面が曲面とされている。具体的には、受け片１３ａの中央部分で深く、外周部に向けて浅くなるように凹状の曲面となっている。これによりトリム操作の際にトリムロッド４ｂと受け片１３ａの面との接触角の変化に対して、力の方向を一定に保つ方向に作用するので、より円滑な滑りとなり、スティックスリップによる異音の発生をさらに抑制することができる。

本開示の上記各形態はそのままに限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の形態とすることができる。各形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。

１…船外機
２…推進器
３…船外機昇降装置
４…ロッドユニット
４ａ…チルトロッド
４ｂ…トリムロッド
５…ブラケット
９…船体
１０、１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ…受け部
１１…保持部材
１１ａ…底壁
１１ｂ…側壁
１１ｃ…雄ねじ
１２…緩衝部材
１２ａ…穴
１２ｂ…凹部
１３…接触部材
１３ｂ…規制突起（突起）

Claims (7)

1. 船体に回動可能に設けられ、推進器に固定されるブラケットと、
   前記推進器及び前記ブラケットを回動させるチルトロッド及びトリムロッドを備えるロッドユニットと、を有し、
   前記ブラケットには、前記トリムロッドの先端を受ける受け部が設けられており、
   前記受け部は、
   樹脂又はゴムからなる緩衝部材と、
   前記緩衝部材の面のうち前記トリムロッドが配置された側の面に設けられる金属からなり前記トリムロッドの先端が接触する接触部材と、を備える、船外機昇降装置。
2. 前記接触部材のうち前記緩衝部材に対向する面には突起が設けられており、
   前記緩衝部材は、前記接触部材に対向する面に、前記突起を収容するように凹んだ凹部又は前記突起を収容する穴を有する、請求項１に記載の船外機昇降装置。
3. 前記緩衝部材の面のうち前記接触部材が配置された側の面とは反対側の面に保持部材が具備される請求項１又は２に記載の船外機昇降装置。
4. 前記保持部材は１つの壁部が開口した箱状であり、前記箱状である内側に前記緩衝部材が配置されている請求項３に記載の船外機昇降装置。
5. 前記保持部材の面のうち、前記緩衝部材が配置される側の面とは反対側の面には柱状の雄ねじが設けられている請求項３又は４に記載の船外機昇降装置。
6. 前記接触部材の面のうち、前記トリムロッドが接触する側の面が凹状の曲面とされている請求項１乃至５のいずれかに記載の船外機昇降装置。
7. 請求項１乃至６のいずれかに記載の船外機昇降装置と、
   前記船外機昇降装置の前記ブラケットに取り付けられた推進器と、を備える、船外機。

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