JP2717975B2

JP2717975B2 - 船舶用推進機のプロペラ駆動装置

Info

Publication number: JP2717975B2
Application number: JP63275241A
Authority: JP
Inventors: 大介中村
Original assignee: Suzuki Motor Co Ltd
Current assignee: Suzuki Motor Co Ltd
Priority date: 1988-10-31
Filing date: 1988-10-31
Publication date: 1998-02-25
Anticipated expiration: 2013-02-25
Also published as: JPH02124397A

Description

【発明の詳細な説明】〔発明の目的〕（産業上の利用分野）この発明は、船外機あるいは船内機等の船舶用推進機
のプロペラ駆動装置に関する。

（従来の技術）船舶用推進機のうち、特に船体の外側に装着して船体
を推進させる船外機は、第５図に示すように、ドライブ
シャフトハウジング１の上部にエンジン２が搭載され、
このエンジン２がエンジンカバー３によって覆われる。
ドライブシャフトハウジング１の下部にギアケース４が
接合されて、このギアケース４内にプロペラシャフト５
が軸支される。エンジン２からの回転駆動力は、ドライ
ブシャフトハウジング１およびギアケース４内の回転伝
達機構（ドライブシャフト4A等）を介してプロペラシャ
フト５に伝達され、プロペラ６を回転させて船体を推進
させるようになっている。

この船体には、スイベルブラケット７およびクランプ
ブラケット８が設けられ、このクランプブラケット８に
おいて船外機は船体のトランサムに取り付けられる。ク
ランプブラケット８は、スイベルシャフト９を介してス
イベルブラケット７に支持される。また、ドライブシャ
フトハウジング１にはパイロットシャフト（図示せず）
が取り付けられ、このパイロットシャフトがスイベルブ
ラケット７内に回転自在に収納される。したがって、ド
ラブシャフトハウジング１は、パイロットシャフトを中
心にしてスイベルブラケット７に対し回転可能に設けら
れる。

上述の船内機においては、一般に、プロペラ６はギア
ケース４の後方に配設されている。また、ギアケース４
の水平断面形状は第６図に示すように対称翼支柱形状で
あり、ギアケース４がプロペラ６の前方にあっても、水
中でギアケース４の側面キャビテーションが極力発生し
ないよう考慮されている。

なお、第５図中符号Ａはドライブシャフトハウジング
１を含む領域でミドルユニットと称し、符号Ｂは、ギア
ケース４およびプロペラ６を主要構成要素とする領域で
ロアユニットと称する。

（発明が解決しようとする課題）ところが、船のスピードを上昇させていくと、キャビ
テーション係数σがある値以下になったときに、ギアケ
ース４の側面等にキャビテーションが発生する。ここ
で、キャビテーション係数σは、水の圧力をＰ、水の飽
和蒸気圧をPv、船体の速度をＶ、水の比重量をγとする
と、によって求められる。

このキャビテーションが発生すると、水中に空洞11が
生じ、この空洞11がプロペラ６に巻き込まれる。空洞11
が生ずると水の圧縮性が低下するので、プロペラ６によ
る推進効率が著しく低下し、船の最高速度が低くなって
しまう。さらに、プロペラ６の推進効率の低下は燃費に
も悪影響を及ぼす。

この発明は、上記事情を考慮してなされたものであ
り、プロペラの推進効率を良好にして船の最高速度およ
び燃費を向上させ、さらにシフト装置を好適に配置し
て、ロアユニットについて他の船舶用推進機との互換性
を高め、かつ排気効率も向上させることができる船舶用
推進機のプロペラ駆動装置を提供することを目的とす
る。

〔発明の構成〕

（課題を解決するための手段）この発明は、上述した課題を解決するために、クラン
プブラケットによって船体に取り付けられ、エンジンか
らの駆動力をドライブシャフトを経由してギアケース下
部に形成されたギアケース砲弾部内のフォワードギアま
たはリバースギアを介してプロペラシャフトに伝達し、
上記ギアケースの前方に配設されたプロペラを回転して
上記船体を推進可能とする船舶用推進機のプロペラ駆動
装置において、前記ギアケースには、中央にドライブシ
ャフト、前部にシフトロッド、後部に排気通路がそれぞ
れ垂直に配設され、前記ギアケース砲弾部には、前記プ
ロペラシャフトが前端をギアケースから前方に突出する
ように略水平に配設され、上記プロペラシャフトは内部
にコネクトロッドが軸方向に摺動自在に嵌挿され、この
コネクトロッドの前端部にはプロペラシャフトの周面に
摺動自在に配設されたスライダがスライドピンを介して
一体的に連結され、上記コネクトロッドの後端部にはプ
ロペラシャフトの周面に摺動自在に配設され前記フォワ
ードギアまたはリバースギアに係合するシフトドッグが
ドッグピンを介して一体的に連結され、前記スライド
は、前記シフロッドの下端部に配設されたシフトヨーク
に係合される一方、前記プロペラシャフトは、その前部
を前記スライダ前方においてプロペラシャフトベアリン
グにより、その後端部をプロペラシャフトベアリングに
より前記ギアケースにそれぞれ支持され、前記ギアケー
ス砲弾部にはプロペラシャフトの後端部側に排気口を形
成し、前記排気通路内の排気ガスは上記排気口から水中
に排出されるようにしたものである。

（作用）したがって、この発明に係る船舶用推進機のプロペラ
駆動装置によれば、プロペラがギアケースの前方側に配
設されたので、このプロペラが、ギアケース側面におい
て発生するキャビテーションの影響を受けることがな
く、プロペラの推進効率が良好になって船の最高速度お
よび燃費を向上させることができる。

また、クラッチロッドはギアケースの前方側に配設さ
れたシフトロッドに連結されるので、ギアケースを含む
船舶用推進機のロアユニットについて他の船舶用推進機
との互換性が高められるとともに、ギアケース後方側の
上下方向に形成された排気通路に対し、シフトロッドを
含むシフト機構が何ら影響を及ぼさず、排気効率も良好
に維持できる。

（実施例）以下、この発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第１図はこの発明に係る船舶用推進機のプロペラ駆動
装置の一実施例が適用された船外機を示す全体図、第２
図は第１図の要部を一部破断して示す拡大図である。こ
の一実施例において前記従来例と同様な部分は同一の符
号を付すことにより説明を省略する。

ドライブシャフト１の下部に固着されたギアケース21
には、プロペラシャフト27を軸支するギアケース砲弾部
22が形成され、プロペラシャフト27にプロペラ23が取り
付けられる。このプロペラ23は、ギアケース21の前方側
に配設される。

ギアケース21におけるギアケース砲弾部22の上方部分
は、プロペラシャフト27を支持するギアケース支柱部24
となっている。また、ギアケース21におけるギアケース
砲弾部22の下部はスケッグ25が取り付けられ、このスケ
ッグ25およびギアケース支柱部24により、プロペラ23で
生じた水流の捩れが整流される。なお、第１図中符号26
はキャビテーションプレートを示す。

第２図を用いてギアケース21内を詳説する。

ギアケース21のギアケース砲弾部22内にはプロペラシ
ャフト27が、プロペラシャフトベアリング28A,28Bによ
って回転自在に支持される。このプロペラシャフト27は
前端がギアケース21から前方に突出するように略水平に
配設され、このプロペラシャフト27の前方部にプロペラ
23がスプライン結合される。このプロペラ23は、プロペ
ラストッパ29によって位置決めされ、プロペラシャフト
27の前方先端に螺装されたプロペラナット30によってプ
ロペラシャフト27に固定される。プロペラ23のボス部23
Aおよびプロペラナット30は、連続した流線形に形成さ
れている。

プロペラシャフト27の長手方向略中央部には、フォワ
ードギア31およびリバースギア32がプロペラシャフト27
に対し回転自在に挿通される。これらのフォワードギア
31およびリバースギア32は、フォワードギアベアリング
33およびリバースギアベアリング34によってそれぞれギ
アケース21に支持される。フォワードギア31およびリバ
ースギア32は、エンジン２からの駆動力を伝達するドラ
イブシャフト35のピニオンギア36に常時噛合されてい
る。

また、シフト機構は以下のように構成される。

第１図に示すスイベルブラケット７内のパイロットシ
ャフト内にクラッチロッド10が挿通され、このクラッチ
ロッド10が第２図に示すシフトロッド38に連結される。
このシフトロッド38は、ナット37Aによってギアケース2
1に取り付けられたシフトハウジング37に支持される。
シフトハウジング37には、ピボットシャフト39がシフト
ロッド38と平行して取り付けられる。このピボットシャ
フト39の先端部にシフトヨーク40が回転自在に軸支され
る。

これらシフトロッド38およびピボットシャフト39の先
端部は、ギアケース21に形成されたシフトロッド用穴12
およびピボットシャフト用穴13内に第３図に示すように
嵌挿される。また、シフトヨーク40も、シフトロッド用
穴12およびピボットシャフト用穴13を連通するシフトヨ
ークスリット14内に収納される。このシフトヨーク40は
Ｌ字形状であり、その一端がシフトロッド38の穴に嵌入
される。シフトヨーク40の他端は、ピボットシャフト27
に摺動自在に挿着されたスライダ41の周溝に嵌入され
る。したがって、クラッチロッド10を上下させることに
よりシフトロッド38を介してシフトヨーク40が回動し、
スライダ41がプロペラシャフト27の長手方向の前後にス
ライドするよう設けられる。

プロペラシャフト27の内部にはコネクトロッド42が収
納され、このコネクトロッド42の前方端にスライドピン
43が直径方向に挿着される。このスライドピン43にスラ
イダ41が一体的に取り付けられる。また、コネクトロッ
ド42の後方端には、ドッグピン44が直径方向に挿着され
る。このドッグピン44にシフトドッグ45が取り付けられ
る。シフトドッグ45はプロペラシャフト27にスプライン
結合されて、このプロペラシャフト27の長手方向前後に
スライド自在に挿通される。これにより、シフトドッグ
45は、フォワードギア31およびリバースギア32の各ドッ
グ46A,46Bに選択的に噛合されるよう設けられる。

上述のシフト機構は次のように作動する。

クラッチロッド10を上下させると、このクラッチロッ
ド10の上下運動がシフトロッド38に伝達され、シフトヨ
ーク40が回動する。シフトヨーク40の他端は、スライダ
41がプロペラシャフト27と一体回転する間、常にスライ
ダ41の周溝に嵌入されているので、シフトヨーク40の回
動によって、スライダ41がプロペラシャフト27上を前後
方向にスライドする。このスライダ41のスライドは、ス
ライドピン43、コネクトロッド42およびドッグピン44を
介してシフトドッグ45へ伝達され、このシフトドッグ45
がプロペラシャフト27上をスライドする。

クラッチロッド10を上方へ移動させた場合には、シフ
トドッグ45が前方へスライドして、このシトドッグ45が
ドッグ46Aに噛み合い、ピニオンギア36からのエンジン
駆動力はフォワードギア31を介してプロペラシャフト27
へ伝達され、プロペラ23が正転する。逆に、クラッチロ
ッド10を下方へ移動させた場合には、シフトドッグ45が
ドッグ46Bに噛み合い、リバースギア32を介してピニオ
ンギア36からのエンジン駆動力がプロペラシャフト27へ
伝達され、プロペラ23が逆転する。

一方、ギアケース21におけるギアケース支柱部24の側
面には吸水口47が形成される。この吸水口47は、ギアケ
ース21に形成された吸水通路48を経て、ウォータポンプ
49に連通される。このウォータポンプ49はギアケース21
上方に配置され、ドライブシャフト35によって駆動され
て、吸水口47からの吸水をウォータチューブ50を経てエ
ンジン２等へ導き、これによりエンジン２等が冷却され
る。

また、ギアケース21の後方側には排気通路51が、船外
機の上下方向に延在して形成される。この排気通路51
は、エンジン２からの排気をギアケース砲弾部22の排気
口52に導くものである。プロペラシャフト27の後端部は
リバースギアベアリング34より後方に突出するように延
設され、ギアケース24内に固定されたプロペラシャフト
ハウジング56内に挿入され、このプロペラシャフトハウ
ジング56をプロペラシャフトベアリング28Bを介してプ
ロペラシャフト27の後端部が支持される。このプロペラ
シャフト27の後端部側に、ひいてはプロペラシャフトハ
ウジング56の後方に排気口52が形成されている。

上記実施例によれば、プロペラ23がギアケース21の前
方側に配設されたことから、プロペラ23はギアケース21
の影響を受けることなく一様な水流の中で推進力を発生
できる。

つまり、船体の速度が上がり、ある流速以上になると
キャビテーションが発生する。船体の速度がさらに上昇
すると、第４図に示すように、ギアケース支柱部24の前
縁53からスーパーキャビテーションが安定的に発生する
ようになる。ところが、プロペラ23がギアケース支柱部
24の前方側にあるので、このプロペラ23はギアケース支
柱部24において発生したスーパーキャビテーション内に
巻き込まれず、プロペラ23の推進効率が向上する。この
場合、ギアケース21の大部分が、このスーパーキャビテ
ーションによって生じた空洞54内に収まるので、ギアケ
ース支柱部24の流体摩擦抵抗が減少し、ギアケース支柱
部24の抗力が著しく低減する。これらプロペラ23の推進
効率の向上およびギアケース24の抗力低減によって、船
の最高速度および燃費を向上させることができる。

また、プロペラ23をギアケース21の前方側に配置した
ことによって操舵力を低減できる。つまり、まず第１図
および第５図においてl₁,l₂を舵軸（パイロットシャフ
トの軸）中心からプロペラ23,6までの距離を示すものと
する。次に船外機を推進方向に対し直角に動かすに必要
な力をＦとする。こうすると、プロペラ６がギアケース
４の後方に配置された従来の船外機において、この従来
の船外機を舵軸周りに回すに必要なモーメントM₂と、こ
の一実施例において船外機を舵軸周りに回転させる必要
なモーメントM₁とは、 M₁＝Fl₁；M₂＝Fl₂ となる。ここで、l₂＞l₁からM₂＞M₁となる。したがっ
て、プロペラ23をギアケース21の前方に配置することに
よって、船外機を舵軸周りに回すに必要なモーメントM₁
が従来の船外機の場合M₂に比べて小さくなり、操舵力を
低減できる。

さらに、シフロッド38がギアケース21の前方側に配置
されて、このシフトロッド38にクラッチロッド10が連結
されることから、ギアケースを含む船外機のロアユニッ
トについて、他の船外機との互換性を向上させることが
できる。例えば、レースには前方プロペラ式のこの実施
例における船外機ロアユニットを使用し、外洋をクルー
ジングする場合には、従来の後方プロペラ式の船外機の
ロアユニットを使用することができる。

また、シフトロッド38を含むシフト機構（シフトヨー
ク40、スライダ41、コネクトロッド42およびシフトドッ
グ45等）がギアケース21の前方側に配置されたので、ギ
アケース21の後方側にある排気通路51に何ら影響を及ぼ
すことがない。したがって、排気通路51を従来と同様に
上下方向略直線状に形成でき、船外機の大型化を招くこ
とがないばかりか、排気効率も良好に維持でき、ひいて
はエンジン効率を好適に維持できる。

特に、排気口52が、ギアケース21に形成されたスーパ
ーキャビテーションの空洞54内に有るため、排気口52の
圧力が低く、圧力の小さな領域に排気できるので排気効
率を一層向上させることができる。また、排気口52が水
中に有り、水中排気方式を採用できるので、騒音に対す
る消音効果も高い。

さらに、シフトドッグ45を移動させるスライダ41は、
プロペラシャフト27内に収納されたコネクトロッド42に
よってシフトドッグ45に連結され、さらにこのスライダ
41の周溝に嵌合したシフトヨーク40によってスライイダ
41が作動されることから、シフト機構の点についても従
来の後方プロペラ式の船外機と同様に構造が簡単で、コ
ストの上昇を来すことがない。

〔発明の効果〕

以上のように、この発明に係る船舶用推進機のプロペ
ラ駆動装置によれば、プロペラがギアケースの前方側に
配設されたことから、このプロペラがギアケース側面に
おいて発生したキャビテーションの影響を受けるがこと
なく、プロペラの推進効率を良好にでき、船の最高速度
および燃費を向上させることができる。

また、クラッチロッドがギアケースの前方側に配設さ
れたシフトロッドに連結され、このシフトロッドがプロ
ペラシャフトの前方側に配置されたスライダに係止さ
れ、このスライダが上記プロペラシャフト後方側に配設
されてフォワードギアおよびリバースギアの各ドッグに
選択的に噛み合うシフトドッグに一体的に連結されたこ
とから、船外機のロアユニットについて他の船外機との
互換性が高められるとともに、排気通路も従来と同様に
略直線状に形成できるので、排気効率を好適に維持でき
る。

さらに、この発明に係る船舶用推進機のプロペラ駆動
装置では、プロペラとシフトドッグとの間にシフトヨー
クに係合するスライダが設けられ、このスライダがコネ
クトロッドを介してシフトドッグと一体的に連結され、
上記スライダの前方およびシフトドッグの後方にプロペ
ラシャフトベアリングを配設したので、プロペラシャフ
トを安定的に両持ち支持でき、両支持部の内側にスライ
ダ，コネクトロッドからシフトドッグへの操作系やフォ
ワードおよびリバースギアからシフトドッグを経てフロ
ペラシャフトへの動力伝達系が位置して操作されるの
で、操作系や動力伝達系の作動を円滑かつスムーズに行
ない得る。また、プロペラシャフトの支持はプロペラシ
ャフトベアリングで行なわれ、フォワードギアおよびリ
バースギアに支持を分担させていないので、プロペラシ
ャフトの支持にギア負荷が作用せず、シャフト支持が一
層安定する。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明に係る船舶用推進機のプロペラ駆動装
置の一実施例が適用された船外機を示す全体図、第２図
は第１図の要部を一部破断して示す拡大図、第３図は第
２図のIII-III線に沿う断面図、第４図は第２図のIV-IV
線に沿う断面図、第５図は従来の船外機を示す全体図、
第６図は第５図のVI-VI線に沿う断面図である。２……エンジン、８……クランプブラケット、10……ク
ラッチロッド、21……ギアケース、23……プロペラ、27
……プロペラシャフト、31……フォワードギア、32……
リバースギア、35……ドライブシャフト、38……シフト
ロッド、41……スライダ、45……シフトドッグ、46A,46
B……ドッグ、51……排気通路、Ｂ……ロアユニット。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】クランプブラケットによって船体に取り付
けられ、エンジンからの駆動力をドライブシャフトを経
由してギアケース下部に形成されたギアケース砲弾部内
のフォワードギアまたはリバースギアを介してプロペラ
シャフトに伝達し、上記ギアケースの前方に配設された
プロペラを回転して上記船体を推進可能とする船舶用推
進機のプロペラ駆動装置において、前記ギアケース21に
は、中央にドライブシャフト35、前部にシフトロッド3
8、後部に排気通路51がそれぞれ垂直に配設され、前記
ギアケース砲弾部22には、前記プロペラシャフト27が前
端をギアケース21から前方に突出するように略水平に配
設され、上記プロペラシャフト27は内部にコネクトロッ
ド42が軸方向に摺動自在に嵌挿され、このコネクトロッ
ド42の前端部にはプロペラシャフト27の周面に摺動自在
に配設されたスライダ41がスライドピン43を介して一体
的に連結され、上記コネクトロッド42の後端部にはプロ
ペラシャフト27の周面に摺動自在に配設され前記フォワ
ードギア31またはリバースギア32に係合するシフトドッ
グ45がドッグピン44を介して一体的に連結され、前記ス
ライダ41は、前記シフロッド38の下端部に配設されたシ
フトヨーク40に係合される一方、前記プロペラシャフト
27は、その前部を前記スライダ41前方においてプロペラ
シャフトベアリング28Aにより、その後端部をプロペラ
シャフトベアリング28Bにより前記ギアケース21にそれ
ぞれ支持され、前記ギアケース砲弾部22にはプロペラシ
ャフト27の後端部側に排気口52を形成し、前記排気通路
51内の排気ガスは上記排気口52から水中に排出されるよ
うにしたことを特徴とする船舶用推進機のプロペラ駆動
装置。