JP3110721B2 - 船舶推進機のスラスト受構造 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は船舶推進機のスラス
ト受構造に係り、特にプロペラ軸に作用するスラストの
受構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、エンジン駆動軸に取付けられたピ
ニオンと、ギヤマウント軸に遊転自在に連結され、ピニ
オンにより回転される前進用歯車と、ピニオンを挟んで
前進用歯車の反対側に位置してギヤマウント軸に遊転自
在に連結され、ピニオンにより前進用歯車とは逆方向に
回転される後進用歯車と、前後進用歯車に選択的に噛合
してその回転をギヤマウント軸に伝達するクラッチ体
と、プロペラ軸に設けられ、プロペラ軸に作用するスラ
スト力を推進機ケーシングに伝達するフランジを備えた
船舶推進機のスラスト受構造が知られている（例えば、
特開昭６１−１７５３４６号公報参照）。この船舶推進
機のスラスト受構造では、ギヤマウント軸とプロペラ軸
とがスプライン結合され、プロペラ軸の外周部にフラン
ジを設け、かつフランジの両側面のそれぞれに前進スラ
スト伝達部と後進スラスト伝達部のそれぞれを形成し、
プロペラ軸に作用するスラスト力を上記フランジの前進
スラスト伝達部と後進スラスト伝達部のそれぞれを介し
て推進機ケーシングに支持させることとしている。

【０００３】従来技術において、プロペラ軸に作用する
前進スラストは、前進スラスト伝達部とテーパ軸受の内
輪との衝合、テーパ軸受の外輪とプレートを介してケー
シングに伝えられる。また、プロペラ軸に作用する後進
スラストは、後進スラスト伝達部とスラスト軸受との衝
合、軸受ハウジングを介してケーシングに伝えられる。
このように、クラッチが中立、前進、後進のどの位置に
あるときでも、プロペラ軸のフランジはテーパ軸受及び
スラスト軸受に衝合しており、テーパ軸受及びスラスト
軸受を介して前進歯車やスラストを伝達すべき部材が常
時接触しており、エネルギーを浪費するとともにテーパ
軸受及びスラスト軸受を消耗させている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、船舶推進機
のスラスト受構造において、プロペラ軸のフランジとテ
ーパ軸受及びスラスト軸受との当接を、スラストを伝達
すべきときに限定して、エネルギーの節約とテーパ軸受
・スラスト軸受等の消耗を防ぐことを課題とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、エンジン駆動
軸に取付けられたピニオンと、プロペラ軸に遊転自在に
連結され、ピニオンにより回転される前進用歯車と、ピ
ニオンを挟んで前進用歯車の反対側に位置してプロペラ
軸に遊転自在に連結され、ピニオンにより前進用歯車と
は逆方向に回転される後進用歯車と、前後進用歯車に選
択的に噛合してその回転をプロペラ軸に伝達するクラッ
チ体と、プロペラ軸に設けられ、プロペラ軸に作用する
スラスト力を推進機ケーシングに伝達するフランジを備
えた船舶推進機のスラスト受構造において、前進位置で
のみ推進機ケーシングに配設されたテーパ軸受の内輪に
フランジの前進スラスト伝達部が当接してスラストが伝
達され、後進位置でのみ推進機ケーシングに支持された
ワッシャにスラスト軸受を介してフランジの後進スラス
ト伝達部が当接してスラストが伝達され、ワッシャの内
面に対向するプロペラ軸に環状の段差部が形成され、ワ
ッシャの内面と段差部との間に間隙が形成されたことを
構成とする。

【０００６】

【発明の実施の形態】図１〜図３は本発明の船舶推進機
のスラスト受構造の実施の形態第１を示す。図１に示す
ように、船外機10は、ケーシング（推進機ケーシング）
11の上部にエンジン12を備え、図示しない船体に取付け
られている。船外機10のシフト操作及びスロットル操作
は、船体内に設置された遠隔操作装置14の操作ノブ15に
よってなされ、操作出力はシフトケーブル16、スロット
ルケーブル17によって船外機10に伝えられる。シフトケ
ーブル16の右端部はケーシング11に固定されたガイド18
の案内溝を摺動し得る摺動子20に連結され、この摺動子
20はリンク21を介してシフトレバー22に連結されてい
る。シフトレバー22にケーシング11を上下に貫通するシ
フト軸24が接続され、このシフト軸24の下部に後述する
駆動ピン25が取付けられている。

【０００７】図２・図３に示すように、ケーシング11内
に略水平に配設されたプロペラ軸28にプロペラ26が取り
付けられ、このプロペラ26は逆転仕様のためにねじれ方
向を左方向とする、即ち後方より見て左回転する時前進
となるプロペラである。プロペラ軸28は、単一の部材か
らなる１本軸構成であり、前後進切換用即ちシフト用の
歯車機構30を介してエンジン12の駆動軸（エンジン駆動
軸）29に連結されている。歯車機構30は、プロペラ軸28
に遊転可能に被嵌された前進用歯車32及び後進用歯車33
を備え、これら歯車32・33は、エンジンにより上方より
見て右回転に駆動される駆動軸29に固定されたピニオン
34に共に噛合して互いに逆方向に回転されるようになっ
ている。ここで、前進用歯車32は船の前進方向（図２・
図３で左方向）の後側に配置され、後進用歯車33は前進
方向の前側に配置されている。

【０００８】プロペラ軸28の外面には、前記両歯車32、
33の間においてスリーブ状のドッグ（クラッチ体）35が
スプライン結合され、ドッグ35はプロペラ軸28の軸方向
に摺動可能となっている。ドッグ35には軸方向の両側に
突出する爪36Ａ、36Ｂが、また両歯車32、33にはこの爪
36Ａ、36Ｂに対向する爪37Ａ、37Ｂがそれぞれ形成さ
れ、こうして噛み合いクラッチが形成されている。プロ
ペラ軸28の前端部の盲孔にはプロペラ26の反対側端部か
らシフトスリーブ38が挿入されており、プロペラ軸28の
盲孔の側壁には軸方向に長い長孔（不図示）が形成され
ている。シフトスリーブ38及びドッグ35には直径方向の
挿通孔が形成されており、ピン39がドッグ35の挿通孔、
プロペラ軸28の長孔及びシフトスリーブ38の挿通孔に挿
通され、ピン39の両端はドッグ35の外周に形成された環
状溝に臨んでいる。この環状溝にはピン39の脱落を防止
するコイルばね40が装着されている。シフトスリーブ38
の移動により、ピン39が長孔の範囲内で軸方向へ移動さ
れ、ピン39によってドッグ35が移動される。

【０００９】シフトスリーブ38の軸方向に間隔をおいた
軸線に垂直な２つの平面上に、それぞれ複数個の貫通孔
が形成され、前方の貫通孔にディテントボール41が配設
され、後方の貫通孔にディテントボール42が配設されて
いる。ディテントボール41・42の一部はシフトスリーブ
38の内面に突出するように配置され、シフトスリーブ38
の内面で軸線方向に移動可能なシフト用の２個の押圧ボ
ール44・45がディテントボール41と42との間に挿入され
ている。押圧ボール44と45との間にシフトばね43が装着
されており、シフトばね43の弾発力によって押圧ボール
44がディテントボール41と当接し、押圧ボール45がディ
テントボール42と当接し、ディテントボール41・42をシ
フトスリーブ38の外方に付勢している。

【００１０】プロペラ軸28の前端部の盲孔の内面には、
前端近傍に環状の前方凹部46Ｒ、突部46及び後方凹部46
Ｆが前方から後方へ順次隣接して形成されており、突部
46からディテントボール41と42との軸線方向の長さだけ
後方に環状の凹部47が形成されている。図２・図３に示
すドッグ35が中立位置（中立シフト状態）のとき、突部
46にシフトスリーブ38のディテントボール41が当接し、
同時に中立位置保持用の凹部47にディテントボール42が
係合している。同様に、ドッグ35が前進位置（前進シフ
ト状態）のとき、プロペラ軸28の前進位置用の後方凹部
46Ｆにシフトスリーブ38のディテントボール41が係合
し、ドッグ35が後進位置（後進シフト状態）のとき、プ
ロペラ軸28の後進位置用の前方凹部46Ｒにシフトスリー
ブ38のディテントボール41が係合する。凹部47にディテ
ントボール42が係合したとき、後方凹部46Ｆ及び前方凹
部46Ｒにディテントボール41が係合したとき、シフトば
ね43の弾発力により前記の係合状態が維持継続され、各
位置が安定化する。こうしてドッグ35のディテント機構
が構成されている。

【００１１】シフトスリーブ38の前端部はプロペラ軸28
から突出し、ここにカムフォロワ49が係止され連結され
ている。カムフォロワ49は上下方向に延びた係合溝49Ａ
を備えており、前述のシフト軸24の下端においてその回
動中心軸に対してクランク状に偏心した箇所に設けられ
た駆動ピン25が、係合溝49Ａに装着されている。そし
て、シフト軸24の回転操作により、図２・図３の上方よ
り見て、駆動ピン25を反時計方向に回動することにより
カムフォロワ49は後方に移動し、これによってドッグ35
が前進用歯車32に噛合し、逆に前方に移動することによ
ってドッグ35が後進用歯車33に噛合いする。

【００１２】図２・図３に示すとおり、前進用歯車32は
テーパ軸受50によりケーシング11の保持筒60に支持さ
れ、後進用歯車33はコロ軸受51によりケーシング11に支
持されている。プロペラ軸28に作用するスラスト力をケ
ーシング11に伝達してこれを支持するため、プロペラ軸
28にはスラスト伝達用のフランジ52が設けられており、
フランジ52の前面（図２・図３の左面）が前進スラスト
伝達部53となり、フランジ52の後面が後進スラスト伝達
部54となる。前進位置でのみ、推進機ケーシング11に配
設されたテーパ軸受50の内輪にフランジ52の前進スラス
ト伝達部53が当接して、前進のためのスラストを伝達す
る。後進位置でのみ、推進機ケーシング11の保持筒60に
支持されたシム63・ワッシャ59にスラスト軸受58を介し
てフランジ52の後進スラスト伝達部54が当接し、後進の
ためのスラストを伝達する。なお、テーパ軸受50の外輪
の前面はワッシャ55を介してケーシング11に形成された
段部56に当接している。

【００１３】ワッシャ59又はシム63の厚みを調整して、
ドッグ35の中立位置において、フランジ52の前進スラス
ト伝達部53とテーパ軸受50の内輪の後面との間及びフラ
ンジ52の後進スラスト伝達部54とスラスト軸受58との間
には適正な間隙を形成している。すなわち、この間隙の
存在により、ドッグ35の中立位置において、テーパ軸受
50の内輪及びスラスト軸受58は、フランジ52の後進スラ
スト伝達部54及び前進スラスト伝達部53からスラストを
受けない。そして、ドッグ35の前進位置において、前進
スラスト伝達部53はテーパ軸受50の内輪の後面に当接
し、後進スラスト伝達部54はスラスト軸受58と当接しな
い。また、ドッグ35の後進位置において、後進スラスト
伝達部54はスラスト軸受58と当接し、前進スラスト伝達
部53はテーパ軸受50の内輪の後面に当接しない。なお、
保持筒60はプロペラ軸28の後端寄りの部分を保持すると
共にケーシング11に固定されており、保持筒60の前端部
分に前記テーパ軸受50の外輪が保持されている。

【００１４】実施の形態第１では、フランジ52がプロペ
ラ軸28の軸構成材28Ａとそれらの素材を別体としてい
る。即ち、フランジ52はプロペラ軸28の反プロペラ26側
端部からその軸構成材28Ａ外周部に装着され、フランジ
52の後進スラスト伝達部54の側面内径寄り部分を軸構成
材28Ａの外周部に設けた段差部28Ｂ（軸方向位置決め用
係止部）に係止させた状態で、フランジ52の前進スラス
ト伝達部53の側面内径寄り部分を軸構成材28Ａ外周部に
溶接にて固定されている。61は溶接部である。軸構成材
28Ａの外周部に設けた段差部28Ｂは、所定の軸方向長さ
を有し、段差部28Ｂの外周面とワッシャ59・シム63の内
周面との間に所望の間隙が形成されている。この間隙の
存在により、スラスト軸受58の潤滑が十分に行われる。

【００１５】実施の形態第１の動作について説明する。
図２・図３に示すようにドッグ35が両歯車32、33のどち
らにも噛合いしていない中立位置（Ｎ）の状態から、図
１の遠隔操作装置14の操作ノブ15を前進位置（Ｆ）に操
作すると、シフト軸24を介し、カムフォロワ49が後方に
移動する。これにより、シフトスリーブ38は後方に移動
し、ピン39を介してドッグ35を前進用歯車32に噛合させ
る。これにより、前進用歯車32の回転がドッグ35を介し
てプロペラ軸28に伝達され、逆転仕様のプロペラ26が回
転して船は前進する。この時、プロペラ軸28に作用する
前進スラスト力は、フランジ52の前進スラスト伝達部5
3、テーパ軸受50、ワッシャ55を介し、ケーシング11に
伝達されて確実に支持される。

【００１６】遠隔操作装置14の操作ノブ15を逆に後進位
置（Ｒ）に操作すると、同様にしてドッグ35は後進用歯
車33に噛合し、これによってプロペラ軸28は逆回転して
船は後進する。ここで、プロペラ軸28に作用する後進ス
ラスト力は、フランジ52の後進スラスト伝達部54、軸受
58、ワッシャ59、シム63、保持筒60を介してケーシング
11に伝達され、確実に支持される。

【００１７】本発明の実施の形態第２について説明す
る。図４の実施の形態第２が上記実施の形態第１と異な
る点は、プロペラ軸28の軸構成材28Ａ外周部に対するフ
ランジ52の固定方式として、軸構成材28Ａの外周部にお
けるフランジ52の装着部分に雄ねじ部28Ｃを形成し、こ
の雄ねじ部28Ｃにフランジ52を螺着したことのみにあ
る。

【００１８】本発明の実施の形態第３について説明す
る。図５の実施の形態第３が前記実施の形態第１と異な
る点は、プロペラ軸28の軸構成材28Ａ外周部に対するフ
ランジ52の固定方式として、軸構成材28Ａの外周部にお
けるフランジ52の装着部分を挟む段差部28Ｂの反対側部
分に雄ねじ部28Ｄを形成し、この雄ねじ部28Ｄに螺着さ
れるナット62と段差部28Ｂとの間にフランジ52を締結し
たことのみにある。

【００１９】上記実施の形態第１〜第３では、フランジ
52を固定するための手段である溶接部61、雄ねじ部28
Ｃ、雄ねじ部28Ｄ及びナット62のそれぞれが、軸構成材
28Ａの外周部におけるフランジ52の装着部分を挟む段差
部28Ｂの反対側に配設もしくは延在せしめられている。
このため、軸構成材28Ａ外周部の段差部28Ｂに係止せし
められるフランジ52の後進用スラスト伝達部54は、上述
固定手段の如くの突起部に何ら触れる可能性がなく、そ
の段差部28Ｂの外周に表われる全面を軸受58のための転
送面として利用でき、軸受58の外径を徒らに大型化する
ことなく、軸受構造をコンパクト化できる。

【００２０】

【発明の効果】本発明では、前進位置でのみ推進機ケー
シングに配設されたテーパ軸受の内輪にフランジの前進
スラスト伝達部が当接してスラストが伝達され、後進位
置でのみ推進機ケーシングに支持されたワッシャにスラ
スト軸受を介してフランジの後進スラスト伝達部が当接
してスラストが伝達される。このように、スラストを伝
達すべきときに限定して、プロペラ軸のフランジとテー
パ軸受及びスラスト軸受との当接が行われるので、エネ
ルギーの節約が図られ、またテーパ軸受・スラスト軸受
等の消耗を防ぐこととなる。本発明では、ワッシャの内
面に対向するプロペラ軸に環状の段差部が形成され、ワ
ッシャの内面と段差部との間に間隙が形成されている。
この間隙の存在により、スラスト軸受58の潤滑が十分に
行われる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明が適用される船舶推進機の全体構成を示
す模式図である。

【図２】本発明の実施の形態第１を示す断面図である。

【図３】図２の要部の拡大図である。

【図４】本発明の実施の形態第２の要部を示す断面図で
ある。

【図５】本発明の実施の形態第３の要部を示す断面図で
ある。

【符号の説明】

11 ケーシング（推進機ケーシング） 28 プロペラ軸 28Ｂ 段差部（軸方向位置決め用係止部） 29 エンジン駆動軸 32 前進用歯車 33 後進用歯車 34 ピニオン 35 クラッチ体（ドッグ） 50 テーパ軸受 52 フランジ 53 前進スラスト伝達部 54 後進スラスト伝達部 58 スラスト軸受 59 ワッシャ

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 エンジン駆動軸に取付けられたピニオン
   と、プロペラ軸に遊転自在に連結され、ピニオンにより
   回転される前進用歯車と、ピニオンを挟んで前進用歯車
   の反対側に位置してプロペラ軸に遊転自在に連結され、
   ピニオンにより前進用歯車とは逆方向に回転される後進
   用歯車と、前後進用歯車に選択的に噛合してその回転を
   プロペラ軸に伝達するクラッチ体と、プロペラ軸に設け
   られ、プロペラ軸に作用するスラスト力を推進機ケーシ
   ングに伝達するフランジを備えた船舶推進機のスラスト
   受構造において、前進位置でのみ推進機ケーシングに配
   設されたテーパ軸受の内輪にフランジの前進スラスト伝
   達部が当接してスラストが伝達され、後進位置でのみ推
   進機ケーシングに支持されたワッシャにスラスト軸受を
   介してフランジの後進スラスト伝達部が当接してスラス
   トが伝達され、ワッシャの内面に対向するプロペラ軸に
   環状の段差部が形成され、ワッシャの内面と段差部との
   間に間隙が形成されたことを特徴とする船舶推進機のス
   ラスト受構造。