JP3757209B2 - 船外機のシフトチェンジ装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は船外機のシフトチェンジ装置（変速機）に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、船外機のシフトチェンジ装置にあっては、先端にカムを備えたシフトロッドをその軸線方向（上下方向）に駆動してシフトスライダをスライドさせ、シフタークラッチを前進ギヤあるいは後進ギヤのいずれかに係合させることによってシフトチェンジが行われる。
【０００３】
あるいは、シフトロッドの先端において、その中心軸から偏芯した位置にロッドピンを設け、シフトロッドを回動させることによって生じるロッドピンの移動（即ち、その移動軌跡はロッドピンの偏芯量を半径とする円弧となる）により、シフトスライダをスライドさせてシフトチェンジが行われる。
【０００４】
上記したシフトチェンジ装置にあっては、シフトロッドの駆動を手動で行なうと、操作荷重が重いなどの理由から操作フィーリングが良くない。このため、船外機の外部、具体的には船体にアクチュエータを配置し、ケーブルやリンク機構を介して船外機内部のシフトロッドと接続することで、シフトロッドを駆動し、シフトチェンジをパワーアシストすることが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
【特許文献１】
特開平４−９５５９８号公報（図１など）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記した特許文献1に係る技術にあっては、シフトロッドを駆動するアクチュエータを船体に配置し、ケーブルやリンク機構を介して船外機内部のシフトロッドと接続することから、構成が複雑になり、部品点数および重量が増加すると共に、船体にアクチュエータを取り付けるスペースが必要になるといった不具合があった。また、シフトロッドは、アクチュエータの故障などに備え、アクチュエータ以外の手段でも操作できることが望ましい。
【０００７】
従って、この発明の目的は上記した課題を解決し、シフトロッドの駆動源にアクチュエータを用いて操作フィーリングを向上させながら、シフトロッドとアクチュエータの接続機構を簡素にして部品点数や重量の増加を抑制すると共に、船体のスペースを損なわないようにし、さらにはシフトロッドをアクチュエータ以外の手段で操作できるようにした船外機のシフトチェンジ装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を解決するために、この発明は請求項１項において、シフトロッドを駆動してシフタークラッチを前進ギヤあるいは後進ギヤに係合させてシフトチェンジを行ない、内燃機関の出力をプロペラに伝達して船体を前進あるいは後進させる船外機のシフトチェンジ装置において、前記シフトロッドを駆動するアクチュエータと、前記アクチュエータの出力を減速して前記シフトロッドに伝達するリダクションギヤと、前記リダクションギヤに設けられた手動操作自在なエマージェンシーギヤと、手動操作によって前記リダクションギヤと前記エマージェンシーギヤを噛合あるいは解除させるスライド機構と、および前記スライド機構に設けられて前記リダクションギヤと前記エマージェンシーギヤを離間位置に保持するスペーサとを備えるように構成した。
【０００９】
このように、シフトロッドを船外機の内部に配置されたアクチュエータで駆動するように構成したので、手動によるシフトロッドの駆動に比して操作荷重が軽量となって操作フィーリングを向上させることができる。さらに、アクチュエータを船体に配置する場合に比してシフトロッドとアクチュエータの接続機構を簡素にすることができるため、部品点数や重量の増加を抑制することができると共に、船体のスペースを損なうことがない。また、アクチュエータの出力をシフトロッドに伝達するリダクションギヤに手動操作自在なエマージェンシーギヤを設けるように構成したので、シフトロッドをアクチュエータ以外の手段、即ち手動で操作することができる。また、手動操作によってリダクションギヤとエマージェンシーギヤを噛合あるいは解除させるスライド機構と、およびスライド機構に設けられてリダクションギヤとエマージェンシーギヤを離間位置に保持するスペーサとを備えるように構成したので、シフトロッドの駆動源をアクチュエータから手動へ、あるいは手動からアクチュエータへ容易に切り換えることができる。
【００１０】
また、請求項２項にあっては、シフトロッドを駆動してシフタークラッチを前進ギヤあるいは後進ギヤに係合させてシフトチェンジを行ない、内燃機関の出力をプロペラに伝達して船体を前進あるいは後進させる船外機のシフトチェンジ装置において、前記シフトロッドを駆動するアクチュエータと、前記アクチュエータの出力を減速して前記シフトロッドに伝達するリダクションギヤと、前記リダクションギヤに設けられた手動操作自在なエマージェンシーギヤと、手動操作によって前記リダクションギヤと前記エマージェンシーギヤを噛合あるいは解除させるスライド機構と、および前記スライド機構に設けられて前記リダクションギヤと前記エマージェンシーギヤを離間方向に付勢するばねとを備えるように構成した。
【００１１】
このように、シフトロッドを船外機の内部に配置されたアクチュエータで駆動するように構成したので、手動によるシフトロッドの駆動に比して操作荷重が軽量となって操作フィーリングを向上させることができる。さらに、アクチュエータを船体に配置する場合に比してシフトロッドとアクチュエータの接続機構を簡素にすることができるため、部品点数や重量の増加を抑制することができると共に、船体のスペースを損なうことがない。また、アクチュエータの出力をシフトロッドに伝達するリダクションギヤに手動操作自在なエマージェンシーギヤを設けるように構成したので、シフトロッドをアクチュエータ以外の手段、即ち手動で操作することができる。また、手動操作によってリダクションギヤとエマージェンシーギヤを噛合あるいは解除させるスライド機構と、およびスライド機構に設けられてリダクションギヤとエマージェンシーギヤを離間方向に付勢するばねとを備えるように構成したので、シフトロッドの駆動源をアクチュエータから手動へ、あるいは手動からアクチュエータへ容易に切り換えることができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面に即してこの発明の一つの実施の形態に係る船外機のシフトチェンジ装置を説明する。
【００１３】
図１はその船外機のシフトチェンジ装置を全体的に示す概略図であり、図２は図１の部分説明側面図である。
【００１４】
図１および図２において、符合１０は、内燃機関、プロペラシャフト、プロペラなどが一体化された船外機を示す。船外機１０は、図２に示す如く、スイベルシャフトおよびシフトロッド（共に後述）が回動自在に収容されるスイベルケース１２と、スイベルケース１２が接続されるスターンブラケット１４を介し、船体（船舶）１６の後尾に重力軸回りおよび水平軸回りに転舵自在に取り付けられる。
【００１５】
船外機１０は、その上部に内燃機関（以下「エンジン」という）１８を備える。エンジン１８は火花点火式の直列４気筒で２２００ｃｃの排気量を備える４サイクルガソリンエンジンからなる。エンジン１８は水面上に位置し、エンジンカバー２０で覆われて船外機１０の内部に配置される。エンジンカバー２０で被覆されたエンジン１８の付近には、マイクロコンピュータからなる電子制御ユニット（以下「ＥＣＵ」という）２２が配置される。
【００１６】
また、船外機１０は、その下部にプロペラ２４と、その付近に設けられたラダー２６を備える。プロペラ２４は、図示しないクランクシャフト、ドライブシャフト、ギヤ機構およびシフト機構を介してエンジン１８の動力が伝達され、船体１６を前進あるいは後進させる。
【００１７】
図１に示す如く、船体１６の操縦席付近にはステアリングホイール２８が配置される。ステアリングホイール２８の付近には舵角センサ３０が配置され、操縦者によって入力されたステアリングホイール２８の操舵（操作）角に応じた信号を出力する。また、操縦席の右側にはスロットルレバー３２が配置されると共に、その付近にはスロットルレバー位置センサ３４が配置され、操縦者によって操作されるスロットルレバー３２の位置に応じた信号を出力する。
【００１８】
スロットルレバー３２に隣接した位置にはシフトレバー３６が配置されると共に、その付近にはシフトレバー位置センサ３８が配置され、操縦者によって操作（シフト）されたシフトレバー３６の位置、具体的には、中立、前進および後進のいずれかに応じた信号を出力する。
【００１９】
さらに、操縦席付近には、船外機１０のチルト角度を調整するためのパワーチルトスイッチ４０と、トリム角度を調整するためのパワートリムスイッチ４２が配置され、操縦者によって入力されるチルトのアップ・ダウンおよびトリムのアップ・ダウンの指示に応じた信号を出力する。上記した舵角センサ３０、スロットルレバー位置センサ３４、シフトレバー位置センサ３８、パワーチルトスイッチ４０およびパワートリムスイッチ４２の出力は、それぞれ信号線３０Ｌ，３４Ｌ，３８Ｌ，４０Ｌおよび４２Ｌを介してＥＣＵ２２に送られる。
【００２０】
また、後述するシフトロッドの上部には、回動角センサ４４（図２に示す）が配置され、シフトロッドの回動角に応じた信号を出力する。回動角センサ４４の出力は、信号線４４Ｌを介してＥＣＵ２２に送られる。
【００２１】
また、前記したスイベルケース１２とスターンブラケット１４の付近には、操舵用のアクチュエータ、具体的には電動モータ４６（以下、「操舵用電動モータ」という）と、チルト角度およびトリム角度調整用の公知のパワーチルトトリムユニット４８が配置され、それぞれ信号線４６Ｌおよび４８Ｌを介してＥＣＵ２２に接続される。また、エンジンケース２０の内部には、シフトロッドを回動させるシフトチェンジ用のアクチュエータ、具体的には電動モータ５０（以下、「シフト用電動モータ」という）が配置され、信号線５０Ｌを介してＥＣＵ２２に接続される。
【００２２】
ＥＣＵ２２は、上記した各センサおよびスイッチの出力に基づき、操舵用電動モータ４６を駆動して船外機１０を操舵すると共に、パワーチルトトリムユニット４８を動作させて船外機１０のチルト角度およびトリム角度を調整する。また、シフト用電動モータ５０を駆動してシフトチェンジを行うと共に、図示しないスロットルバルブ開閉用の電動モータを駆動してエンジン１８の回転数を調整する。
【００２３】
図３は、図２を拡大して示す説明側面図である。尚、図３において、図の一部を断面で示す。
【００２４】
図３に示すように、パワーチルトトリムユニット４８は、１本のチルト角度調整用の油圧シリンダ（以下「チルト用油圧シリンダ」という）４８ａと、２本の（図では１本のみ表れる）トリム角度調整用の油圧シリンダ（以下「トリム用油圧シリンダ」という）４８ｂを一体的に備える。
【００２５】
チルト用油圧シリンダ４８ａは、そのシリンダボトムがスターンブラケット１４に固定されて船体１６に取り付けられると共に、ピストンロッドのロッドヘッドがスイベルケース１２に当接させられる。トリム用油圧シリンダ４８ｂも、そのシリンダボトムがスターンブラケット１４に固定されて船体１６に取り付けられると共に、ピストンロッドのロッドヘッドがスイベルケース１２に当接させられる。
【００２６】
スイベルケース１２は、チルティングシャフト５２を介してスターンブラケット１４に接続される。換言すれば、スイベルケース１２は、チルティングシャフト５２を中心として船体１６と相対角度変位自在に接続される。また、スイベルケース１２は、その内部にスイベルシャフト５４が回動自在に収容される。スイベルシャフト５４は、その上端がマウントフレーム５６に固定されると共に、下端がロアマウントセンターハウジング（図示せず）に固定される。マウントフレーム５６とロアマウントセンターハウジングは、それぞれエンジン１８などが載置されるフレームに固定される。
【００２７】
また、スイベルケース１２の上部には、前記した操舵用電動モータ４６と、操舵用電動モータ４６の出力（回転出力）を減速するギヤボックス６０が固定される。ギヤボックス６０は、その入力側が操舵用電動モータ４６の出力軸に接続されると共に、出力側はマウントフレーム５６に接続される。即ち、操舵用電動モータ４６の回転出力によってマウントフレーム５６が回動させられることにより、船外機１０の水平方向の転舵がパワーアシストされ、よってプロペラ２４およびラダー２６が転舵される。尚、船外機１０の全舵角量は、左転舵３０度、右転舵３０度の合計６０度である。
【００２８】
また、エンジン１８（図３で図示せず）の出力は、クランクシャフト（図示せず）およびドライブシャフト７０を介し、ギヤケース７２の内部に収容されたプロペラシャフト７４に伝達され、それに固定されたプロペラ２４を回転させる。尚、ギヤケース７２は、前記したラダー２６を一体的に備える。
【００２９】
図４は、プロペラシャフト７４付近を拡大して示す説明図である。以下、図４を参照してプロペラシャフト７４への動力の伝達について詳説する。
【００３０】
図４に示すように、プロペラシャフト７４の外周には、ドライブシャフト７０の下端に固定されたドライブギヤ７０ａと噛合して相反する方向に回転する、前進ギヤ７６Ｆと後進ギヤ７６Ｒが配置される。前進ギヤ７６Ｆと後進ギヤ７６Ｒには、それぞれ複数個の前進ギヤ側爪部７６Ｆａと後進ギヤ側爪部７６Ｒａが形成される。また、前進ギヤ７６Ｆと後進ギヤ７６Ｒの間には、プロペラシャフト７４と一体に回転するシフタークラッチ７８が設けられる。
【００３１】
シフタークラッチ７８は、プロペラシャフト７４を軸方向とする円筒状を呈し、その前進ギヤ７６Ｆ側の側面には、前記した前進ギヤ側爪部７６Ｆａと噛合する複数個の前進選択用爪部７８Ｆが形成されると共に、後進ギヤ７６Ｒ側の側面には、前記した後進ギヤ側爪部７６Ｒａと噛合する複数個の後進選択用爪部７８Ｒが形成される。即ち、シフタークラッチ７８に形成された前進選択用爪部７８Ｆと後進選択用爪部７８Ｒ、前進ギヤ７６Ｆに形成された前進ギヤ側爪部７６Ｆａ、および後進ギヤ７６Ｒに形成された後進ギヤ側爪部７６Ｒａとによって噛合式のクラッチ（いわゆるドッグクラッチ）が構成される。
【００３２】
また、ギヤケース７２の内部には、シフトロッド８０が回動自在に収容され、シフトロッド８０の端部底面には、その中心軸から偏芯した位置にロッドピン８２が設けられる。
【００３３】
ロッドピン８２は、シフトロッド８０の下方に配置されたシフトスライダ８４の凹部８４ａに挿入される。シフトスライダ８４は、プロペラシャフト７４およびシフタークラッチ７８の延長軸線上をスライド自在に配置されると共に、スプリング８６を介してシフタークラッチ７８に接続される。
【００３４】
尚、図４に示すシフタークラッチ７８やロッドピン８２の位置は、シフトポジションが中立位置（ニュートラル）にあるときを示す。図５に、シフトポジションが前進位置にあるときのシフタークラッチ７８やロッドピン８２の位置を示すと共に、図６に、シフトポジションが後進位置にあるときのそれを示す。
【００３５】
図４から図６に示すように、シフトロッド８０を回動させることにより、ロッドピン８２は、シフトロッド８０の中心軸８０ｃからの偏芯量を半径とした円弧状の移動軌跡を描く。即ち、シフトロッド８０を回動させることにより、ロッドピン８２は、シフトスライダ８４のスライド方向（即ち、シフトスライダ８４の延長軸線ＳＳ方向）の変位を生じる。これにより、シフトスライダ８４およびシフタークラッチ７８がスライド（滑動）され、シフタークラッチ７８が前進ギヤ７６Ｆまたは後進ギヤ７６Ｒのいずれかに係合される、あるいは、そのいずれとも係合しない中立（ニュートラル）位置とされる。
【００３６】
具体的には、図４に示すように、中立位置において、シフトロッド８０の中心軸８０ｃとロッドピン８２を結ぶ線は、シフトスライダ８４の延長軸線ＳＳと直交する。このときのシフトロッド８０の回動角度を零度とする。シフトロッド８０の回動角度が零度のとき、シフタークラッチ７８に形成された前進選択用爪部７８Ｆと前進ギヤ７６Ｆに形成された前進ギヤ側爪部７６Ｆａは噛合せず、また、後進選択用爪部７８Ｒと後進ギヤ７６Ｒに形成された後進ギヤ側爪部７６Ｒａも噛合しない。即ち、シフタークラッチ７８は、前進ギヤ７６Ｆと後進ギヤ７６Ｒのいずれにも係合されない。
【００３７】
一方、図５に示すように、シフトロッド８０を中立位置から上面視において右回りに９０度回動させることにより、換言すれば、シフトロッド８０を回動させてロッドピン８２を延長軸線ＳＳ上に位置させることにより、ロッドピン８２には、延長軸線ＳＳ方向において、その偏芯量と同じだけの変位が生じる。これにより、シフトスライダ８４およびシフタークラッチ７８が前進ギヤ７６Ｆ側にスライドされ、シフタークラッチ７８に形成された前進選択用爪部７８Ｆと前進ギヤ７６Ｆに形成された前進ギヤ側爪部７６Ｆａが噛合し、よってシフタークラッチ７８が前進ギヤ７６Ｆに係合される。
【００３８】
これは後進についても同様であり、図６に示すように、中立位置からシフトロッド８０を上面視において左回りに９０度回動させてロッドピン８２を延長軸線ＳＳ上に位置させることにより、シフトスライダ８４およびシフタークラッチ７８が後進ギヤ７６Ｒ側にスライドされ、シフタークラッチ７８に形成された後進選択用爪部７８Ｒと後進ギヤ７６Ｒに形成された後進ギヤ側爪部７６Ｒａが噛合し、よってシフタークラッチ７８が後進ギヤ７６Ｒに係合される。
【００３９】
図３の説明に戻ると、シフトロッド８０は、図示の如く、ギヤケース７２とスイベルケース１２（具体的には、そこに収容されるスイベルシャフト５４の内部空間）を貫通し、その上端はエンジンカバー２０の内部に達する。シフトロッド８０の上部には前記したマウントフレーム５６が位置すると共に、マウントフレーム５６にはシフト用電動モータ５０やリダクションギヤ（減速ギヤ）、センサ（後述）などを一体的に備えたユニット９０が配置される。
【００４０】
図７は、図３のVII−VII線断面図であり、図８は、図７に示すユニット９０を拡大して示す説明図（部分透視図）である。また、図９は、図８のIX−IX線断面図である。
【００４１】
図３および図７から図９に示すように、ユニット９０は、シフト用電動モータ５０と、その出力（回転出力）を減速するリダクションギヤ機構９２と、リダクションギヤ機構９２の出力軸９２ｏｓの回動角を検出する、前記した回動角センサ４４とを一体化して形成され、エンジンカバー２０の内部においてマウントフレーム５６上に複数本のボルトを介して脱着自在に固定される。また、シフト用電動モータ５０は、ハーネス９６（図７および図９に示す）を介してＥＣＵ２２に接続される。
【００４２】
図８および図９に良く示すように、シフト用電動モータ５０の出力軸５０ｏｓにはモータ側ギヤ５０ａが固定され、モータ側ギヤ５０ａは、それよりも径大（即ち歯数の多い）の第１のリダクションギヤ９２ａに噛合される。
【００４３】
第１のリダクションギヤ９２ａには、それよりも径小（即ち歯数の少ない）の第２のリダクションギヤ９２ｂが同軸上に固定され、第２のリダクションギヤ９２ｂは、それよりも径大の第３のリダクションギヤ９２ｃに噛合される。第３のリダクションギヤ９２ｃの同軸上には、それよりも径小の第４のリダクションギヤ９２ｄが固定される。
【００４４】
前記したリダクションギヤ機構９２の出力軸９２ｏｓには、第４のリダクションギヤ９２ｄよりも径大の第５のリダクションギヤ９２ｅが固定され、それに第４のリダクションギヤ９２ｄが噛合される。
【００４５】
また、図９に示すように、リダクションギヤ機構９２の出力軸９２ｏｓの下端付近には、出力軸側ギヤ９２ｆが固定される。出力軸側ギヤ９２ｆは、シフトロッド８０の上端付近に固定されたシフトロッド側ギヤ８０ａに噛合されることにより、シフト用電動モータ５０の出力が減速されてシフトロッド８０に伝達される。即ち、シフト用電動モータ５０の回転出力によって船外機１０のシフトチェンジがパワーアシストされる。これにより、手動によるシフトロッドの駆動に比して操作荷重が軽量となって操作フィーリングを向上させることができる。
【００４６】
尚、リダクションギヤ機構９２の出力軸９２ｏｓの直上には、前記した回動角センサ４４が配置される。回動角センサ４４は、コネクタ４４ａと図示しないハーネスを介してＥＣＵ２２に接続され、出力軸９２ｏｓの回動角、換言すれば、シフトロッド８０の回動角に応じた信号をＥＣＵ２２に出力する。ＥＣＵ２２は、シフトレバー位置センサ３８と回動角センサ４４から送られた信号に基づいてシフト用電動モータ５０を駆動してシフトチェンジを行う。
【００４７】
ここで、リダクションギヤ機構９２は、図８に示すように、上記した各ギヤに加え、エマージェンシーギヤ１００を備える。
【００４８】
図１０は、図８のＸ−Ｘ線拡大断面図である。図８および図１０に示すように、エマージェンシーギヤ１００は、第３のリダクションギヤ９２ｃと噛合する。また、図７、図８および図１０に示すように、エマージェンシーギヤ１００の軸１００ｓは、その上部がユニット９０の上面を貫通して外部（エンジンカバー２０の内部空間）に突出されると共に、上端（外部に突出した部位）に上面視略六角形の操作レバー１０２が取り付けられる。これにより、操縦者は、エンジンカバー２０を取り外すことによって操作レバー１０２を操作することができ、よって第３のリダクションギヤ９２ｃを回動させることができる。即ち、操縦者は、必要に応じて手動でシフトロッド８０を回動させてシフトチェンジを行うことができる。
【００４９】
また、図１１に示すように、エマージェンシーギヤ１００は上下方向にスライド自在に構成されると共に、シフトチェンジを手動で行う必要がないときは、ユニット９０の上面と操作レバー１０２の間に樹脂製のスペーサー１０４が介挿される。これにより、エマージェンシーギヤ１００は、スペーサー１０４の厚み分だけ上方に移動され、第３のリダクションギヤ９２ｃとの噛合が解除される。
【００５０】
図１２は、スペーサー１０４の上面図である。図１２に示すように、スペーサー１０４は上面視略長方形を呈し、その中央付近にはエマージェンシーギヤ１００の軸１００ｓの直径と略同径の孔１０４ａが穿設される。また、スペーサー１０４の一辺には、孔１０４ａの直径よりもわずかに狭い幅の切り欠き１０４ｂが孔１０４ａに連続して形成される。前述したように、スペーサー１０４は樹脂製であることから、切り欠き１０４ｂの幅は容易に拡大することができるため、スペーサー１０４は手動で取り外しが可能である。換言すれば、エマージェンシーギヤ１００と第３のリダクションギヤ９２ｃとの噛合を手動によって容易に成立または解除させることができる。
【００５１】
このように、この発明の一つの実施の形態に係る船外機のシフトチェンジ装置にあっては、船外機１０の内部に配置されたシフト用電動モータ５０によってシフトロッド８０を回動し、よって船外機１０のシフトチェンジをパワーアシストするように構成したので、手動によるシフトロッドの駆動に比して操作荷重が軽量となって操作フィーリングを向上させることができる。
【００５２】
また、シフト用電動モータ５０を船体１６に配置した場合に比してシフトロッド８０との離間距離が短くなるため、シフト用電動モータ５０とシフトロッド８０の接続機構を簡素にすることができ、よって部品点数や重量の増加を抑制できると共に、船体１６のスペースを損なうことがない。さらに、シフト用電動モータ５０の出力をシフトロッド８０に伝達するリダクションギヤ機構９２に手動操作自在なエマージェンシーギヤ１００を設けるように構成したので、シフトロッド８０をシフト用電動モータ５０以外の手段、即ち手動で操作することができる。
【００５３】
また、エマージェンシーギヤ１００をスライドさせてリダクションギヤ機構９２（より具体的には第３のリダクションギヤ９２ｃ）との噛合を成立または解除させるスライド機構として、手動で取り付けおよび取り外しが可能なスペーサー１０４を用いるように構成したので、シフトロッド８０の駆動源をシフト用電動モータ５０から手動へ、あるいは手動からシフト用電動モータ５０へ容易に切り換えることができる。
【００５４】
次いで、図１３を参照してこの発明の第２の実施の形態に係る船外機のシフトチェンジ装置について説明する。
【００５５】
図１３は、第２の実施の形態に係る船外機のシフトチェンジ装置のうち、エマージェンシーギヤ１００などを示す図１２と同様な断面図である。
【００５６】
以下、従前の実施の形態との相違点に焦点をおいて説明すると、第２の実施の形態にあっては、ユニット９０の上面と操作レバー１０２の間に、ばね１１０（具体的には圧縮コイルばね）を介挿させるように構成した。これにより、エマージェンシーギヤ１００は、ばね１１０の付勢力によって上方に移動され、第３のリダクションギヤ９２ｃとの噛合が解除される。一方、シフトチェンジを手動で行う場合は、ばね１１０の付勢力に抗して操作レバー１０２を手動で下方に押し付けることにより、第３のリダクションギヤ９２ｃとの噛合を成立させることができる。
【００５７】
このように、第２の実施の形態にあっては、エマージェンシーギヤ１００をスライドさせてリダクションギヤ機構９２（より具体的には第３のリダクションギヤ９２ｃ）との噛合を成立または解除させるスライド機構として、手動で圧縮可能なばね１１０を用いるように構成したので、第１の実施の形態と同様に、シフトロッド８０の駆動源をシフト用電動モータ５０から手動へ、あるいは手動からシフト用電動モータ５０へ容易に切り換えることができる。
【００５８】
尚、残余の構成およびそれによって得られる効果は、第１の実施の形態と同じであるので、説明を省略する。
【００５９】
上記の如く、この発明の第１および第２の実施の形態においては、シフトロッド８０を回動させてシフタークラッチ７８を前進ギヤ７６Ｆあるいは後進ギヤ７６Ｒのいずれかに係合させてシフトチェンジを行ない、内燃機関（エンジン１８）の出力をプロペラ２４に伝達して船体１６を前進あるいは後進させる船外機１０のシフトチェンジ装置において、前記シフトロッド８０を駆動するアクチュエータ（シフト用電動モータ５０）と、前記アクチュエータの出力を減速して前記シフトロッドに伝達するリダクションギヤ（リダクションギヤ機構９２）とを備えると共に、前記リダクションギヤに手動操作自在なエマージェンシーギヤ１００を設けるように構成した。
【００６０】
また、前記エマージェンシーギヤ１００は、手動操作によって前記リダクションギヤ（リダクションギヤ機構９２。具体的には第３のリダクションギヤ９２ｃ）との噛合を成立または解除させるスライド機構（スペーサー１０４、ばね１１０）を備えるように構成した。
【００６１】
【発明の効果】
請求項１項にあっては、シフトロッドを船外機の内部に配置されたアクチュエータで駆動するように構成したので、手動によるシフトロッドの駆動に比して操作荷重が軽量となって操作フィーリングを向上させることができる。さらに、アクチュエータを船体に配置する場合に比してシフトロッドとアクチュエータの接続機構を簡素にすることができるため、部品点数や重量の増加を抑制することができると共に、船体のスペースを損なうことがない。また、アクチュエータの出力をシフトロッドに伝達するリダクションギヤに手動操作自在なエマージェンシーギヤを設けるように構成したので、シフトロッドをアクチュエータ以外の手段、即ち手動で操作することができる。また、手動操作によってリダクションギヤとエマージェンシーギヤを噛合あるいは解除させるスライド機構と、およびスライド機構に設けられてリダクションギヤとエマージェンシーギヤを離間位置に保持するスペーサとを備えるように構成したので、シフトロッドの駆動源をアクチュエータから手動へ、あるいは手動からアクチュエータへ容易に切り換えることができる。
【００６２】
請求項２項にあっては、シフトロッドを船外機の内部に配置されたアクチュエータで駆動するように構成したので、手動によるシフトロッドの駆動に比して操作荷重が軽量となって操作フィーリングを向上させることができる。さらに、アクチュエータを船体に配置する場合に比してシフトロッドとアクチュエータの接続機構を簡素にすることができるため、部品点数や重量の増加を抑制することができると共に、船体のスペースを損なうことがない。また、アクチュエータの出力をシフトロッドに伝達するリダクションギヤに手動操作自在なエマージェンシーギヤを設けるように構成したので、シフトロッドをアクチュエータ以外の手段、即ち手動で操作することができる。また、手動操作によってリダクションギヤとエマージェンシーギヤを噛合あるいは解除させるスライド機構と、およびスライド機構に設けられてリダクションギヤとエマージェンシーギヤを離間方向に付勢するばねとを備えるように構成したので、シフトロッドの駆動源をアクチュエータから手動へ、あるいは手動からアクチュエータへ容易に切り換えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一つの実施の形態に係る船外機のシフトチェンジ装置を全体的に示す説明図である。
【図２】図１に示す装置の部分説明側面図である。
【図３】図２を拡大して示す説明側面図である。
【図４】図３に示すプロペラシャフト付近を示す説明図である。
【図５】同様に、図３に示すプロペラシャフト付近を示す説明図である。
【図６】同様に、図３に示すプロペラシャフト付近を示す説明図である。
【図７】図３のVII−VII線断面図である。
【図８】図７に示すユニットを拡大して示す説明図（部分透視図）である。
【図９】図８のIＸ−IＸ線断面図である。
【図１０】図８のＸ−Ｘ線拡大断面図である。
【図１１】同様に、図８のＸ−Ｘ線断面図である。
【図１２】図１１に示すスペーサーの上面図である。
【図１３】この発明の第２の実施の形態に係る船外機のシフトチェンジ装置のうち、エマージェンシーギヤ付近を示す図１１と同様な断面図である。
【符号の説明】
１０ 船外機
１６ 船体
１８ エンジン（内燃機関）
２４ プロペラ
５０ シフト用電動モータ（アクチュエータ）
７６Ｆ 前進ギヤ
７６Ｒ 後進ギヤ
７８ シフタークラッチ
８０ シフトロッド
９２ リダクションギヤ機構（リダクションギヤ）
９２ａ 第１のリダクションギヤ（リダクションギヤ）
９２ｂ 第２のリダクションギヤ（リダクションギヤ）
９２ｃ 第３のリダクションギヤ（リダクションギヤ）
９２ｄ 第４のリダクションギヤ（リダクションギヤ）
９２ｅ 第５のリダクションギヤ（リダクションギヤ）
１００ エマージェンシーギヤ
１０４ スペーサー（スライド機構）
１１０ ばね（スライド機構）
【発明の属する技術分野】
この発明は船外機のシフトチェンジ装置（変速機）に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、船外機のシフトチェンジ装置にあっては、先端にカムを備えたシフトロッドをその軸線方向（上下方向）に駆動してシフトスライダをスライドさせ、シフタークラッチを前進ギヤあるいは後進ギヤのいずれかに係合させることによってシフトチェンジが行われる。
【０００３】
あるいは、シフトロッドの先端において、その中心軸から偏芯した位置にロッドピンを設け、シフトロッドを回動させることによって生じるロッドピンの移動（即ち、その移動軌跡はロッドピンの偏芯量を半径とする円弧となる）により、シフトスライダをスライドさせてシフトチェンジが行われる。
【０００４】
上記したシフトチェンジ装置にあっては、シフトロッドの駆動を手動で行なうと、操作荷重が重いなどの理由から操作フィーリングが良くない。このため、船外機の外部、具体的には船体にアクチュエータを配置し、ケーブルやリンク機構を介して船外機内部のシフトロッドと接続することで、シフトロッドを駆動し、シフトチェンジをパワーアシストすることが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
【特許文献１】
特開平４−９５５９８号公報（図１など）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記した特許文献1に係る技術にあっては、シフトロッドを駆動するアクチュエータを船体に配置し、ケーブルやリンク機構を介して船外機内部のシフトロッドと接続することから、構成が複雑になり、部品点数および重量が増加すると共に、船体にアクチュエータを取り付けるスペースが必要になるといった不具合があった。また、シフトロッドは、アクチュエータの故障などに備え、アクチュエータ以外の手段でも操作できることが望ましい。
【０００７】
従って、この発明の目的は上記した課題を解決し、シフトロッドの駆動源にアクチュエータを用いて操作フィーリングを向上させながら、シフトロッドとアクチュエータの接続機構を簡素にして部品点数や重量の増加を抑制すると共に、船体のスペースを損なわないようにし、さらにはシフトロッドをアクチュエータ以外の手段で操作できるようにした船外機のシフトチェンジ装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を解決するために、この発明は請求項１項において、シフトロッドを駆動してシフタークラッチを前進ギヤあるいは後進ギヤに係合させてシフトチェンジを行ない、内燃機関の出力をプロペラに伝達して船体を前進あるいは後進させる船外機のシフトチェンジ装置において、前記シフトロッドを駆動するアクチュエータと、前記アクチュエータの出力を減速して前記シフトロッドに伝達するリダクションギヤと、前記リダクションギヤに設けられた手動操作自在なエマージェンシーギヤと、手動操作によって前記リダクションギヤと前記エマージェンシーギヤを噛合あるいは解除させるスライド機構と、および前記スライド機構に設けられて前記リダクションギヤと前記エマージェンシーギヤを離間位置に保持するスペーサとを備えるように構成した。
【０００９】
このように、シフトロッドを船外機の内部に配置されたアクチュエータで駆動するように構成したので、手動によるシフトロッドの駆動に比して操作荷重が軽量となって操作フィーリングを向上させることができる。さらに、アクチュエータを船体に配置する場合に比してシフトロッドとアクチュエータの接続機構を簡素にすることができるため、部品点数や重量の増加を抑制することができると共に、船体のスペースを損なうことがない。また、アクチュエータの出力をシフトロッドに伝達するリダクションギヤに手動操作自在なエマージェンシーギヤを設けるように構成したので、シフトロッドをアクチュエータ以外の手段、即ち手動で操作することができる。また、手動操作によってリダクションギヤとエマージェンシーギヤを噛合あるいは解除させるスライド機構と、およびスライド機構に設けられてリダクションギヤとエマージェンシーギヤを離間位置に保持するスペーサとを備えるように構成したので、シフトロッドの駆動源をアクチュエータから手動へ、あるいは手動からアクチュエータへ容易に切り換えることができる。
【００１０】
また、請求項２項にあっては、シフトロッドを駆動してシフタークラッチを前進ギヤあるいは後進ギヤに係合させてシフトチェンジを行ない、内燃機関の出力をプロペラに伝達して船体を前進あるいは後進させる船外機のシフトチェンジ装置において、前記シフトロッドを駆動するアクチュエータと、前記アクチュエータの出力を減速して前記シフトロッドに伝達するリダクションギヤと、前記リダクションギヤに設けられた手動操作自在なエマージェンシーギヤと、手動操作によって前記リダクションギヤと前記エマージェンシーギヤを噛合あるいは解除させるスライド機構と、および前記スライド機構に設けられて前記リダクションギヤと前記エマージェンシーギヤを離間方向に付勢するばねとを備えるように構成した。
【００１１】
このように、シフトロッドを船外機の内部に配置されたアクチュエータで駆動するように構成したので、手動によるシフトロッドの駆動に比して操作荷重が軽量となって操作フィーリングを向上させることができる。さらに、アクチュエータを船体に配置する場合に比してシフトロッドとアクチュエータの接続機構を簡素にすることができるため、部品点数や重量の増加を抑制することができると共に、船体のスペースを損なうことがない。また、アクチュエータの出力をシフトロッドに伝達するリダクションギヤに手動操作自在なエマージェンシーギヤを設けるように構成したので、シフトロッドをアクチュエータ以外の手段、即ち手動で操作することができる。また、手動操作によってリダクションギヤとエマージェンシーギヤを噛合あるいは解除させるスライド機構と、およびスライド機構に設けられてリダクションギヤとエマージェンシーギヤを離間方向に付勢するばねとを備えるように構成したので、シフトロッドの駆動源をアクチュエータから手動へ、あるいは手動からアクチュエータへ容易に切り換えることができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面に即してこの発明の一つの実施の形態に係る船外機のシフトチェンジ装置を説明する。
【００１３】
図１はその船外機のシフトチェンジ装置を全体的に示す概略図であり、図２は図１の部分説明側面図である。
【００１４】
図１および図２において、符合１０は、内燃機関、プロペラシャフト、プロペラなどが一体化された船外機を示す。船外機１０は、図２に示す如く、スイベルシャフトおよびシフトロッド（共に後述）が回動自在に収容されるスイベルケース１２と、スイベルケース１２が接続されるスターンブラケット１４を介し、船体（船舶）１６の後尾に重力軸回りおよび水平軸回りに転舵自在に取り付けられる。
【００１５】
船外機１０は、その上部に内燃機関（以下「エンジン」という）１８を備える。エンジン１８は火花点火式の直列４気筒で２２００ｃｃの排気量を備える４サイクルガソリンエンジンからなる。エンジン１８は水面上に位置し、エンジンカバー２０で覆われて船外機１０の内部に配置される。エンジンカバー２０で被覆されたエンジン１８の付近には、マイクロコンピュータからなる電子制御ユニット（以下「ＥＣＵ」という）２２が配置される。
【００１６】
また、船外機１０は、その下部にプロペラ２４と、その付近に設けられたラダー２６を備える。プロペラ２４は、図示しないクランクシャフト、ドライブシャフト、ギヤ機構およびシフト機構を介してエンジン１８の動力が伝達され、船体１６を前進あるいは後進させる。
【００１７】
図１に示す如く、船体１６の操縦席付近にはステアリングホイール２８が配置される。ステアリングホイール２８の付近には舵角センサ３０が配置され、操縦者によって入力されたステアリングホイール２８の操舵（操作）角に応じた信号を出力する。また、操縦席の右側にはスロットルレバー３２が配置されると共に、その付近にはスロットルレバー位置センサ３４が配置され、操縦者によって操作されるスロットルレバー３２の位置に応じた信号を出力する。
【００１８】
スロットルレバー３２に隣接した位置にはシフトレバー３６が配置されると共に、その付近にはシフトレバー位置センサ３８が配置され、操縦者によって操作（シフト）されたシフトレバー３６の位置、具体的には、中立、前進および後進のいずれかに応じた信号を出力する。
【００１９】
さらに、操縦席付近には、船外機１０のチルト角度を調整するためのパワーチルトスイッチ４０と、トリム角度を調整するためのパワートリムスイッチ４２が配置され、操縦者によって入力されるチルトのアップ・ダウンおよびトリムのアップ・ダウンの指示に応じた信号を出力する。上記した舵角センサ３０、スロットルレバー位置センサ３４、シフトレバー位置センサ３８、パワーチルトスイッチ４０およびパワートリムスイッチ４２の出力は、それぞれ信号線３０Ｌ，３４Ｌ，３８Ｌ，４０Ｌおよび４２Ｌを介してＥＣＵ２２に送られる。
【００２０】
また、後述するシフトロッドの上部には、回動角センサ４４（図２に示す）が配置され、シフトロッドの回動角に応じた信号を出力する。回動角センサ４４の出力は、信号線４４Ｌを介してＥＣＵ２２に送られる。
【００２１】
また、前記したスイベルケース１２とスターンブラケット１４の付近には、操舵用のアクチュエータ、具体的には電動モータ４６（以下、「操舵用電動モータ」という）と、チルト角度およびトリム角度調整用の公知のパワーチルトトリムユニット４８が配置され、それぞれ信号線４６Ｌおよび４８Ｌを介してＥＣＵ２２に接続される。また、エンジンケース２０の内部には、シフトロッドを回動させるシフトチェンジ用のアクチュエータ、具体的には電動モータ５０（以下、「シフト用電動モータ」という）が配置され、信号線５０Ｌを介してＥＣＵ２２に接続される。
【００２２】
ＥＣＵ２２は、上記した各センサおよびスイッチの出力に基づき、操舵用電動モータ４６を駆動して船外機１０を操舵すると共に、パワーチルトトリムユニット４８を動作させて船外機１０のチルト角度およびトリム角度を調整する。また、シフト用電動モータ５０を駆動してシフトチェンジを行うと共に、図示しないスロットルバルブ開閉用の電動モータを駆動してエンジン１８の回転数を調整する。
【００２３】
図３は、図２を拡大して示す説明側面図である。尚、図３において、図の一部を断面で示す。
【００２４】
図３に示すように、パワーチルトトリムユニット４８は、１本のチルト角度調整用の油圧シリンダ（以下「チルト用油圧シリンダ」という）４８ａと、２本の（図では１本のみ表れる）トリム角度調整用の油圧シリンダ（以下「トリム用油圧シリンダ」という）４８ｂを一体的に備える。
【００２５】
チルト用油圧シリンダ４８ａは、そのシリンダボトムがスターンブラケット１４に固定されて船体１６に取り付けられると共に、ピストンロッドのロッドヘッドがスイベルケース１２に当接させられる。トリム用油圧シリンダ４８ｂも、そのシリンダボトムがスターンブラケット１４に固定されて船体１６に取り付けられると共に、ピストンロッドのロッドヘッドがスイベルケース１２に当接させられる。
【００２６】
スイベルケース１２は、チルティングシャフト５２を介してスターンブラケット１４に接続される。換言すれば、スイベルケース１２は、チルティングシャフト５２を中心として船体１６と相対角度変位自在に接続される。また、スイベルケース１２は、その内部にスイベルシャフト５４が回動自在に収容される。スイベルシャフト５４は、その上端がマウントフレーム５６に固定されると共に、下端がロアマウントセンターハウジング（図示せず）に固定される。マウントフレーム５６とロアマウントセンターハウジングは、それぞれエンジン１８などが載置されるフレームに固定される。
【００２７】
また、スイベルケース１２の上部には、前記した操舵用電動モータ４６と、操舵用電動モータ４６の出力（回転出力）を減速するギヤボックス６０が固定される。ギヤボックス６０は、その入力側が操舵用電動モータ４６の出力軸に接続されると共に、出力側はマウントフレーム５６に接続される。即ち、操舵用電動モータ４６の回転出力によってマウントフレーム５６が回動させられることにより、船外機１０の水平方向の転舵がパワーアシストされ、よってプロペラ２４およびラダー２６が転舵される。尚、船外機１０の全舵角量は、左転舵３０度、右転舵３０度の合計６０度である。
【００２８】
また、エンジン１８（図３で図示せず）の出力は、クランクシャフト（図示せず）およびドライブシャフト７０を介し、ギヤケース７２の内部に収容されたプロペラシャフト７４に伝達され、それに固定されたプロペラ２４を回転させる。尚、ギヤケース７２は、前記したラダー２６を一体的に備える。
【００２９】
図４は、プロペラシャフト７４付近を拡大して示す説明図である。以下、図４を参照してプロペラシャフト７４への動力の伝達について詳説する。
【００３０】
図４に示すように、プロペラシャフト７４の外周には、ドライブシャフト７０の下端に固定されたドライブギヤ７０ａと噛合して相反する方向に回転する、前進ギヤ７６Ｆと後進ギヤ７６Ｒが配置される。前進ギヤ７６Ｆと後進ギヤ７６Ｒには、それぞれ複数個の前進ギヤ側爪部７６Ｆａと後進ギヤ側爪部７６Ｒａが形成される。また、前進ギヤ７６Ｆと後進ギヤ７６Ｒの間には、プロペラシャフト７４と一体に回転するシフタークラッチ７８が設けられる。
【００３１】
シフタークラッチ７８は、プロペラシャフト７４を軸方向とする円筒状を呈し、その前進ギヤ７６Ｆ側の側面には、前記した前進ギヤ側爪部７６Ｆａと噛合する複数個の前進選択用爪部７８Ｆが形成されると共に、後進ギヤ７６Ｒ側の側面には、前記した後進ギヤ側爪部７６Ｒａと噛合する複数個の後進選択用爪部７８Ｒが形成される。即ち、シフタークラッチ７８に形成された前進選択用爪部７８Ｆと後進選択用爪部７８Ｒ、前進ギヤ７６Ｆに形成された前進ギヤ側爪部７６Ｆａ、および後進ギヤ７６Ｒに形成された後進ギヤ側爪部７６Ｒａとによって噛合式のクラッチ（いわゆるドッグクラッチ）が構成される。
【００３２】
また、ギヤケース７２の内部には、シフトロッド８０が回動自在に収容され、シフトロッド８０の端部底面には、その中心軸から偏芯した位置にロッドピン８２が設けられる。
【００３３】
ロッドピン８２は、シフトロッド８０の下方に配置されたシフトスライダ８４の凹部８４ａに挿入される。シフトスライダ８４は、プロペラシャフト７４およびシフタークラッチ７８の延長軸線上をスライド自在に配置されると共に、スプリング８６を介してシフタークラッチ７８に接続される。
【００３４】
尚、図４に示すシフタークラッチ７８やロッドピン８２の位置は、シフトポジションが中立位置（ニュートラル）にあるときを示す。図５に、シフトポジションが前進位置にあるときのシフタークラッチ７８やロッドピン８２の位置を示すと共に、図６に、シフトポジションが後進位置にあるときのそれを示す。
【００３５】
図４から図６に示すように、シフトロッド８０を回動させることにより、ロッドピン８２は、シフトロッド８０の中心軸８０ｃからの偏芯量を半径とした円弧状の移動軌跡を描く。即ち、シフトロッド８０を回動させることにより、ロッドピン８２は、シフトスライダ８４のスライド方向（即ち、シフトスライダ８４の延長軸線ＳＳ方向）の変位を生じる。これにより、シフトスライダ８４およびシフタークラッチ７８がスライド（滑動）され、シフタークラッチ７８が前進ギヤ７６Ｆまたは後進ギヤ７６Ｒのいずれかに係合される、あるいは、そのいずれとも係合しない中立（ニュートラル）位置とされる。
【００３６】
具体的には、図４に示すように、中立位置において、シフトロッド８０の中心軸８０ｃとロッドピン８２を結ぶ線は、シフトスライダ８４の延長軸線ＳＳと直交する。このときのシフトロッド８０の回動角度を零度とする。シフトロッド８０の回動角度が零度のとき、シフタークラッチ７８に形成された前進選択用爪部７８Ｆと前進ギヤ７６Ｆに形成された前進ギヤ側爪部７６Ｆａは噛合せず、また、後進選択用爪部７８Ｒと後進ギヤ７６Ｒに形成された後進ギヤ側爪部７６Ｒａも噛合しない。即ち、シフタークラッチ７８は、前進ギヤ７６Ｆと後進ギヤ７６Ｒのいずれにも係合されない。
【００３７】
一方、図５に示すように、シフトロッド８０を中立位置から上面視において右回りに９０度回動させることにより、換言すれば、シフトロッド８０を回動させてロッドピン８２を延長軸線ＳＳ上に位置させることにより、ロッドピン８２には、延長軸線ＳＳ方向において、その偏芯量と同じだけの変位が生じる。これにより、シフトスライダ８４およびシフタークラッチ７８が前進ギヤ７６Ｆ側にスライドされ、シフタークラッチ７８に形成された前進選択用爪部７８Ｆと前進ギヤ７６Ｆに形成された前進ギヤ側爪部７６Ｆａが噛合し、よってシフタークラッチ７８が前進ギヤ７６Ｆに係合される。
【００３８】
これは後進についても同様であり、図６に示すように、中立位置からシフトロッド８０を上面視において左回りに９０度回動させてロッドピン８２を延長軸線ＳＳ上に位置させることにより、シフトスライダ８４およびシフタークラッチ７８が後進ギヤ７６Ｒ側にスライドされ、シフタークラッチ７８に形成された後進選択用爪部７８Ｒと後進ギヤ７６Ｒに形成された後進ギヤ側爪部７６Ｒａが噛合し、よってシフタークラッチ７８が後進ギヤ７６Ｒに係合される。
【００３９】
図３の説明に戻ると、シフトロッド８０は、図示の如く、ギヤケース７２とスイベルケース１２（具体的には、そこに収容されるスイベルシャフト５４の内部空間）を貫通し、その上端はエンジンカバー２０の内部に達する。シフトロッド８０の上部には前記したマウントフレーム５６が位置すると共に、マウントフレーム５６にはシフト用電動モータ５０やリダクションギヤ（減速ギヤ）、センサ（後述）などを一体的に備えたユニット９０が配置される。
【００４０】
図７は、図３のVII−VII線断面図であり、図８は、図７に示すユニット９０を拡大して示す説明図（部分透視図）である。また、図９は、図８のIX−IX線断面図である。
【００４１】
図３および図７から図９に示すように、ユニット９０は、シフト用電動モータ５０と、その出力（回転出力）を減速するリダクションギヤ機構９２と、リダクションギヤ機構９２の出力軸９２ｏｓの回動角を検出する、前記した回動角センサ４４とを一体化して形成され、エンジンカバー２０の内部においてマウントフレーム５６上に複数本のボルトを介して脱着自在に固定される。また、シフト用電動モータ５０は、ハーネス９６（図７および図９に示す）を介してＥＣＵ２２に接続される。
【００４２】
図８および図９に良く示すように、シフト用電動モータ５０の出力軸５０ｏｓにはモータ側ギヤ５０ａが固定され、モータ側ギヤ５０ａは、それよりも径大（即ち歯数の多い）の第１のリダクションギヤ９２ａに噛合される。
【００４３】
第１のリダクションギヤ９２ａには、それよりも径小（即ち歯数の少ない）の第２のリダクションギヤ９２ｂが同軸上に固定され、第２のリダクションギヤ９２ｂは、それよりも径大の第３のリダクションギヤ９２ｃに噛合される。第３のリダクションギヤ９２ｃの同軸上には、それよりも径小の第４のリダクションギヤ９２ｄが固定される。
【００４４】
前記したリダクションギヤ機構９２の出力軸９２ｏｓには、第４のリダクションギヤ９２ｄよりも径大の第５のリダクションギヤ９２ｅが固定され、それに第４のリダクションギヤ９２ｄが噛合される。
【００４５】
また、図９に示すように、リダクションギヤ機構９２の出力軸９２ｏｓの下端付近には、出力軸側ギヤ９２ｆが固定される。出力軸側ギヤ９２ｆは、シフトロッド８０の上端付近に固定されたシフトロッド側ギヤ８０ａに噛合されることにより、シフト用電動モータ５０の出力が減速されてシフトロッド８０に伝達される。即ち、シフト用電動モータ５０の回転出力によって船外機１０のシフトチェンジがパワーアシストされる。これにより、手動によるシフトロッドの駆動に比して操作荷重が軽量となって操作フィーリングを向上させることができる。
【００４６】
尚、リダクションギヤ機構９２の出力軸９２ｏｓの直上には、前記した回動角センサ４４が配置される。回動角センサ４４は、コネクタ４４ａと図示しないハーネスを介してＥＣＵ２２に接続され、出力軸９２ｏｓの回動角、換言すれば、シフトロッド８０の回動角に応じた信号をＥＣＵ２２に出力する。ＥＣＵ２２は、シフトレバー位置センサ３８と回動角センサ４４から送られた信号に基づいてシフト用電動モータ５０を駆動してシフトチェンジを行う。
【００４７】
ここで、リダクションギヤ機構９２は、図８に示すように、上記した各ギヤに加え、エマージェンシーギヤ１００を備える。
【００４８】
図１０は、図８のＸ−Ｘ線拡大断面図である。図８および図１０に示すように、エマージェンシーギヤ１００は、第３のリダクションギヤ９２ｃと噛合する。また、図７、図８および図１０に示すように、エマージェンシーギヤ１００の軸１００ｓは、その上部がユニット９０の上面を貫通して外部（エンジンカバー２０の内部空間）に突出されると共に、上端（外部に突出した部位）に上面視略六角形の操作レバー１０２が取り付けられる。これにより、操縦者は、エンジンカバー２０を取り外すことによって操作レバー１０２を操作することができ、よって第３のリダクションギヤ９２ｃを回動させることができる。即ち、操縦者は、必要に応じて手動でシフトロッド８０を回動させてシフトチェンジを行うことができる。
【００４９】
また、図１１に示すように、エマージェンシーギヤ１００は上下方向にスライド自在に構成されると共に、シフトチェンジを手動で行う必要がないときは、ユニット９０の上面と操作レバー１０２の間に樹脂製のスペーサー１０４が介挿される。これにより、エマージェンシーギヤ１００は、スペーサー１０４の厚み分だけ上方に移動され、第３のリダクションギヤ９２ｃとの噛合が解除される。
【００５０】
図１２は、スペーサー１０４の上面図である。図１２に示すように、スペーサー１０４は上面視略長方形を呈し、その中央付近にはエマージェンシーギヤ１００の軸１００ｓの直径と略同径の孔１０４ａが穿設される。また、スペーサー１０４の一辺には、孔１０４ａの直径よりもわずかに狭い幅の切り欠き１０４ｂが孔１０４ａに連続して形成される。前述したように、スペーサー１０４は樹脂製であることから、切り欠き１０４ｂの幅は容易に拡大することができるため、スペーサー１０４は手動で取り外しが可能である。換言すれば、エマージェンシーギヤ１００と第３のリダクションギヤ９２ｃとの噛合を手動によって容易に成立または解除させることができる。
【００５１】
このように、この発明の一つの実施の形態に係る船外機のシフトチェンジ装置にあっては、船外機１０の内部に配置されたシフト用電動モータ５０によってシフトロッド８０を回動し、よって船外機１０のシフトチェンジをパワーアシストするように構成したので、手動によるシフトロッドの駆動に比して操作荷重が軽量となって操作フィーリングを向上させることができる。
【００５２】
また、シフト用電動モータ５０を船体１６に配置した場合に比してシフトロッド８０との離間距離が短くなるため、シフト用電動モータ５０とシフトロッド８０の接続機構を簡素にすることができ、よって部品点数や重量の増加を抑制できると共に、船体１６のスペースを損なうことがない。さらに、シフト用電動モータ５０の出力をシフトロッド８０に伝達するリダクションギヤ機構９２に手動操作自在なエマージェンシーギヤ１００を設けるように構成したので、シフトロッド８０をシフト用電動モータ５０以外の手段、即ち手動で操作することができる。
【００５３】
また、エマージェンシーギヤ１００をスライドさせてリダクションギヤ機構９２（より具体的には第３のリダクションギヤ９２ｃ）との噛合を成立または解除させるスライド機構として、手動で取り付けおよび取り外しが可能なスペーサー１０４を用いるように構成したので、シフトロッド８０の駆動源をシフト用電動モータ５０から手動へ、あるいは手動からシフト用電動モータ５０へ容易に切り換えることができる。
【００５４】
次いで、図１３を参照してこの発明の第２の実施の形態に係る船外機のシフトチェンジ装置について説明する。
【００５５】
図１３は、第２の実施の形態に係る船外機のシフトチェンジ装置のうち、エマージェンシーギヤ１００などを示す図１２と同様な断面図である。
【００５６】
以下、従前の実施の形態との相違点に焦点をおいて説明すると、第２の実施の形態にあっては、ユニット９０の上面と操作レバー１０２の間に、ばね１１０（具体的には圧縮コイルばね）を介挿させるように構成した。これにより、エマージェンシーギヤ１００は、ばね１１０の付勢力によって上方に移動され、第３のリダクションギヤ９２ｃとの噛合が解除される。一方、シフトチェンジを手動で行う場合は、ばね１１０の付勢力に抗して操作レバー１０２を手動で下方に押し付けることにより、第３のリダクションギヤ９２ｃとの噛合を成立させることができる。
【００５７】
このように、第２の実施の形態にあっては、エマージェンシーギヤ１００をスライドさせてリダクションギヤ機構９２（より具体的には第３のリダクションギヤ９２ｃ）との噛合を成立または解除させるスライド機構として、手動で圧縮可能なばね１１０を用いるように構成したので、第１の実施の形態と同様に、シフトロッド８０の駆動源をシフト用電動モータ５０から手動へ、あるいは手動からシフト用電動モータ５０へ容易に切り換えることができる。
【００５８】
尚、残余の構成およびそれによって得られる効果は、第１の実施の形態と同じであるので、説明を省略する。
【００５９】
上記の如く、この発明の第１および第２の実施の形態においては、シフトロッド８０を回動させてシフタークラッチ７８を前進ギヤ７６Ｆあるいは後進ギヤ７６Ｒのいずれかに係合させてシフトチェンジを行ない、内燃機関（エンジン１８）の出力をプロペラ２４に伝達して船体１６を前進あるいは後進させる船外機１０のシフトチェンジ装置において、前記シフトロッド８０を駆動するアクチュエータ（シフト用電動モータ５０）と、前記アクチュエータの出力を減速して前記シフトロッドに伝達するリダクションギヤ（リダクションギヤ機構９２）とを備えると共に、前記リダクションギヤに手動操作自在なエマージェンシーギヤ１００を設けるように構成した。
【００６０】
また、前記エマージェンシーギヤ１００は、手動操作によって前記リダクションギヤ（リダクションギヤ機構９２。具体的には第３のリダクションギヤ９２ｃ）との噛合を成立または解除させるスライド機構（スペーサー１０４、ばね１１０）を備えるように構成した。
【００６１】
【発明の効果】
請求項１項にあっては、シフトロッドを船外機の内部に配置されたアクチュエータで駆動するように構成したので、手動によるシフトロッドの駆動に比して操作荷重が軽量となって操作フィーリングを向上させることができる。さらに、アクチュエータを船体に配置する場合に比してシフトロッドとアクチュエータの接続機構を簡素にすることができるため、部品点数や重量の増加を抑制することができると共に、船体のスペースを損なうことがない。また、アクチュエータの出力をシフトロッドに伝達するリダクションギヤに手動操作自在なエマージェンシーギヤを設けるように構成したので、シフトロッドをアクチュエータ以外の手段、即ち手動で操作することができる。また、手動操作によってリダクションギヤとエマージェンシーギヤを噛合あるいは解除させるスライド機構と、およびスライド機構に設けられてリダクションギヤとエマージェンシーギヤを離間位置に保持するスペーサとを備えるように構成したので、シフトロッドの駆動源をアクチュエータから手動へ、あるいは手動からアクチュエータへ容易に切り換えることができる。
【００６２】
請求項２項にあっては、シフトロッドを船外機の内部に配置されたアクチュエータで駆動するように構成したので、手動によるシフトロッドの駆動に比して操作荷重が軽量となって操作フィーリングを向上させることができる。さらに、アクチュエータを船体に配置する場合に比してシフトロッドとアクチュエータの接続機構を簡素にすることができるため、部品点数や重量の増加を抑制することができると共に、船体のスペースを損なうことがない。また、アクチュエータの出力をシフトロッドに伝達するリダクションギヤに手動操作自在なエマージェンシーギヤを設けるように構成したので、シフトロッドをアクチュエータ以外の手段、即ち手動で操作することができる。また、手動操作によってリダクションギヤとエマージェンシーギヤを噛合あるいは解除させるスライド機構と、およびスライド機構に設けられてリダクションギヤとエマージェンシーギヤを離間方向に付勢するばねとを備えるように構成したので、シフトロッドの駆動源をアクチュエータから手動へ、あるいは手動からアクチュエータへ容易に切り換えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一つの実施の形態に係る船外機のシフトチェンジ装置を全体的に示す説明図である。
【図２】図１に示す装置の部分説明側面図である。
【図３】図２を拡大して示す説明側面図である。
【図４】図３に示すプロペラシャフト付近を示す説明図である。
【図５】同様に、図３に示すプロペラシャフト付近を示す説明図である。
【図６】同様に、図３に示すプロペラシャフト付近を示す説明図である。
【図７】図３のVII−VII線断面図である。
【図８】図７に示すユニットを拡大して示す説明図（部分透視図）である。
【図９】図８のIＸ−IＸ線断面図である。
【図１０】図８のＸ−Ｘ線拡大断面図である。
【図１１】同様に、図８のＸ−Ｘ線断面図である。
【図１２】図１１に示すスペーサーの上面図である。
【図１３】この発明の第２の実施の形態に係る船外機のシフトチェンジ装置のうち、エマージェンシーギヤ付近を示す図１１と同様な断面図である。
【符号の説明】
１０ 船外機
１６ 船体
１８ エンジン（内燃機関）
２４ プロペラ
５０ シフト用電動モータ（アクチュエータ）
７６Ｆ 前進ギヤ
７６Ｒ 後進ギヤ
７８ シフタークラッチ
８０ シフトロッド
９２ リダクションギヤ機構（リダクションギヤ）
９２ａ 第１のリダクションギヤ（リダクションギヤ）
９２ｂ 第２のリダクションギヤ（リダクションギヤ）
９２ｃ 第３のリダクションギヤ（リダクションギヤ）
９２ｄ 第４のリダクションギヤ（リダクションギヤ）
９２ｅ 第５のリダクションギヤ（リダクションギヤ）
１００ エマージェンシーギヤ
１０４ スペーサー（スライド機構）
１１０ ばね（スライド機構）
Claims (2)
- シフトロッドを駆動してシフタークラッチを前進ギヤあるいは後進ギヤに係合させてシフトチェンジを行ない、内燃機関の出力をプロペラに伝達して船体を前進あるいは後進させる船外機のシフトチェンジ装置において、前記シフトロッドを駆動するアクチュエータと、前記アクチュエータの出力を減速して前記シフトロッドに伝達するリダクションギヤと、前記リダクションギヤに設けられた手動操作自在なエマージェンシーギヤと、手動操作によって前記リダクションギヤと前記エマージェンシーギヤを噛合あるいは解除させるスライド機構と、および前記スライド機構に設けられて前記リダクションギヤと前記エマージェンシーギヤを離間位置に保持するスペーサとを備えることを特徴とする船外機のシフトチェンジ装置。
- シフトロッドを駆動してシフタークラッチを前進ギヤあるいは後進ギヤに係合させてシフトチェンジを行ない、内燃機関の出力をプロペラに伝達して船体を前進あるいは後進させる船外機のシフトチェンジ装置において、前記シフトロッドを駆動するアクチュエータと、前記アクチュエータの出力を減速して前記シフトロッドに伝達するリダクションギヤと、前記リダクションギヤに設けられた手動操作自在なエマージェンシーギヤと、手動操作によって前記リダクションギヤと前記エマージェンシーギヤを噛合あるいは解除させるスライド機構と、および前記スライド機構に設けられて前記リダクションギヤと前記エマージェンシーギヤを離間方向に付勢するばねとを備えることを特徴とする船外機のシフトチェンジ装置。
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