JP3972496B2 - 船外機 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、船外機に関する。
【0002】
【従来の技術】
小型で、クランクシャフトを縦に配置した4サイクルバーチカルエンジンを搭載した芝刈り機や船外機、発電機等に用いられる潤滑方式としては、トロコイドポンプ等のポンプ装置で強制的にエンジン内に潤滑オイルを送る強制潤滑方式と、オイルパン内の潤滑オイルをオイルスリンガーでエンジン内に跳ねかける飛沫方式との二方式が従来から用いられている。
【0003】
飛沫方式は芝刈り機や発電機等に採用例が多く、エンジンのクランクシャフトに連動するガバナギヤの回転等を利用してオイルスリンガーで潤滑オイルを上方にかき上げている。
【0004】
ところで、船外機はそのエンジンの出力軸であるクランクシャフトの回転数を、クランクシャフトに上端が接続されたドライブシャフト下端のピニオンギヤと、このピニオンギヤに作動連結されるプロペラシャフトのプロペラシャフトギヤとから構成されるベベルギヤによって減速していた。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、船外機搭載のエンジンの場合、芝刈り機や発電機のような回転制御用のガバナ機構を使用していないため、飛沫方式の潤滑方式を採用する場合オイルスリンガーを回転させるための別部品が必要となる。その結果、構造が複雑になったり、コストが上昇するといった不具合が生じる。
【0006】
一方、船外機に従来から用いられている減速方法では、ベベルギヤにかかる負担が大きく、ピニオンギヤ等が破損する虞がある。
【0007】
また、エンジン出力軸であるクランクシャフトとドライブシャフトとを直結した船外機のエンジンは、レイアウト上そのシリンダヘッドが船尾側に配置される。この場合、エンジンの重心が船尾側に片寄るため、チルトアップを人力によって行う小型の船外機の場合使用者に大きな負担がかかる。
【0008】
本発明は上述した事情を考慮してなされたもので、エンジン出力の減速時に各ギヤにかかる負荷を低減させる船外機を提供することを目的とする。
【0009】
本発明の他の目的は、エンジンの重心を船首側に近付けた船外機を提供するにある。
【0010】
本発明のさらに他の目的は、簡単な構造で飛沫方式の潤滑方式を採用可能にすると共に、潤滑オイルの跳ねかけ性の向上を図った船外機を提供するにある。
【0011】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る船外機は、上述した課題を解決するために、請求項1に記載したように、OHV形式の4サイクルエンジン内にクランクシャフトが縦置きに配置され、このクランクシャフトの軸線に直交する筒状のシリンダを有するシリンダブロックと、このシリンダブロックに接続させるシリンダヘッドとを備えると共に、上記クランクシャフトの上端にフライホイールが設けられた船外機において、上記シリンダブロック下部にカムシャフトを配置し、上記クランクシャフトの下端側にタイミングドライブギヤを設け、このタイミングドライブギヤに噛合うタイミングドリブンギヤを上記カムシャフトの上端側に設け、ドライブシャフトの上端を上記カムシャフトの下端側に連結させると共に、上記シリンダヘッドの上部に燃料タンクを配置したものである。
【0012】
また、上述した課題を解決するために、請求項2に記載したように、上記カムシャフトをタイミングドリブンギヤが設けられたギヤ部と上記ドライブシャフトの上端に連結される連結部とに分割し、これらのギヤ部および連結部をそれぞれ異なる材質で形成したものである。
【0013】
さらに、上述した課題を解決するために、請求項3に記載したように、上記ギヤ部に鋳鉄材を用いると共に、上記連結部にスチール材を用いて形成したものである。
【0014】
さらにまた、上述した課題を解決するために、請求項4に記載したように、上記オイルパン内の潤滑オイルをかき上げるオイルスリンガーを上記カムシャフトに回転一体に固定したものである。
【0015】
また、上述した課題を解決するために、請求項5に記載したように、上記オイルスリンガーの自由端を折り曲げて跳ねかけ部を形成したものである。
【0016】
そして、上述した課題を解決するために、請求項6に記載したように、上記跳ねかけ部を複数個に分割し、分割されたそれぞれの跳ねかけ部を離間して配置したものである。
【0017】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【0018】
図1は、本発明に係る船外機の一例を示す右側面図である。図1に示すように、この船外機1はその最上部に箱状のエンジンカバー2を有し、その内部に縦形(バーチカル型)エンジン3が収納される。エンジンカバー2の前部(船首側、図における右側)からはステアリングハンドル4が前方に向かって延びる。
【0019】
また、エンジンカバー2の下部にはシャフトハウジング5が設けられ、このシャフトハウジング5の下部にギヤケース6が設けられる。ギヤケース6の内部にはプロペラシャフト7が軸支され、その後端にプロペラ8が設けられる。
【0020】
図2は、船外機1のエンジン3部分を拡大した縦断面図であり、図3は図2のIII−III線に沿う断面図である。図1および図2に示すように、エンジン3内にはクランクシャフト9がほぼ鉛直方向を向くよう縦置き(バーチカル)に設けられる。
【0021】
シャフトハウジング5内には後述するカムシャフト10を介してクランクシャフト9に連結されるドライブシャフト11が、クランクシャフト9より前側(船首側、図2における右側)にオフセット配置されて下方に向かって延び、ドライブシャフト11の下端がピニオンギヤ12およびプロペラシャフトギヤ13から構成されるベベルギヤ14を介してプロペラシャフト7に連結される。すなわち、エンジン3の出力はカムシャフト10およびドライブシャフト11を経てベベルギヤ14によって回転方向が変換されてプロペラシャフト7に伝達され、プロペラ8を回転させる。なお、ピニオンギヤ12とプロペラシャフトギヤ13とのギヤ比は一対一でもよく、また、減速する比率でもよい。
【0022】
シャフトハウジング5の上部はクランプブラケット15の回転支持部に回転自在に支持されると共に、このクランプブラケット15は図示しない船舶のトランサムに固定される。すなわち、船外機1は船舶に対しほぼ360°に亘って回転可能に設けられ、ステアリングハンドル4を水平方向に振ることにより船外機1全体の向きを変えて船舶の操舵を行うことができるように構成される。
【0023】
ところで、エンジンカバー2は例えば上下に分割可能に構成され、エンジン3下部に固定されたロアカバー2aと、このロアカバー2aの上に着脱可能に被装されるアッパーカバー2bとから構成される。なお、ステアリングハンドル4はロアカバー2aに一体的に設けられる。
【0024】
一方、本実施形態に用いられるエンジン3は例えば4サイクルOHV形式の単気筒エンジンであり、図2および図3に示すように、そのエンジンハウジング16は前後方向(図2および図3における左右方向)に二分割され、後側(船尾側、図2における左側)のクランクケース17と前側(船首側、図2における右側)のシリンダブロック18とがクランクシャフト9の軸線と平行の合せ面で接合されて構成される。そして、このエンジンハウジング16は、シャフトハウジング5の上端部に設けられたエクステンション部5a上にオイルパン19を介して載置される。
【0025】
シリンダブロック18は、その前方(船首側、図2における右側)に向かってクランクシャフト9の軸線に直交する方向に延びる筒状のシリンダ20を有し、このシリンダ20の前方(船首側、図2における右側)にシリンダヘッド21が接続される。そして、このシリンダヘッド21内に形成される動弁室22の前部開口はヘッドカバー23によって塞がれる。また、シリンダブロック18およびシリンダヘッド21の上方には燃料タンク24が配置される。
【0026】
クランクシャフト9は、そのほぼ中間部が一対のベアリング25、本実施形態においてはボールベアリングによって支持される。両ベアリング25間のクランクシャフト9上には一対のウェブ26が軸方向に離間して形成され、その間にクランクピン27が偏心して設けられる。
【0027】
一方、シリンダ20の内側にはシリンダボア20aが形成されると共に、シリンダヘッド21にはこのシリンダボア20aに整合する燃焼室28が形成される。そして、燃焼室28には外方から点火プラグ29が結合される。
【0028】
シリンダボア20a内にはピストン30が摺動自在に挿入される。このピストン30のピストンピン31と、クランクシャフト9のクランクピン27とはコンロッド32によって連結され、これによりシリンダボア20a内におけるピストン30の往復運動がクランクシャフト9の回転運動に変換される。なお、クランクシャフト9の上端には例えばフライホイール33と、ロープ・リコイル式のエンジン始動装置34が設けられる。
【0029】
シリンダヘッド21内には燃焼室28に繋がる吸気ポート35と排気ポート36とが形成される。また、シリンダヘッド21内には両ポート35,36を開閉する吸気バルブ37および排気バルブ38が配置される。さらに、シリンダヘッド21の前上部にはキャブレタ39が配置され、このキャブレタ39はシリンダヘッド21の吸気ポート35に接続される。
【0030】
一方、図2に示すように、ドライブシャフト11の上端にはカムシャフト10が接続され、このカムシャフト10はオイルパン19の上部とシリンダ20の下部との間の空間に、クランクシャフト9と平行に配置される。クランクシャフト9の例えば下端にはタイミングドライブギヤ40が一体または一体的に設けられると共に、カムシャフト10にはタイミングドライブギヤ40の二倍の歯数を備えたタイミングドリブンギヤ41が一体または一体的に設けられ、両タイミングギヤ40,41が噛合って作動連結されることによりクランクシャフト9の回転力が二分の一に減速されてカムシャフト10に伝達される。
【0031】
本実施形態に示す船外機1のエンジン3は上述したように4サイクルOHV形式であって、プッシュロッド42を介して前記吸気バルブ37および排気バルブ38を開閉操作するものである。具体的には、カムシャフト10上にカム43が設けられ、カムシャフト10が回転することによりカム43のプロフィールが、例えばシリンダ20下部に配置された二本の(吸・排気用)プッシュロッド42をその軸方向に進退させ、シリンダヘッド21の動弁室22内に設けられたロッカアーム44を揺動運動させる。そして、このロッカアーム44の揺動運動によってシリンダヘッド21内の吸気バルブ37および排気バルブ38が開閉操作される。
【0032】
図4は、カムシャフト10の拡大側面図であり、図5は図4のV矢視図である。図4に示すように、カムシャフト10はタイミングドリブンギヤ41が設けられたギヤ部10aと、ドライブシャフト11の上端に連結される連結部10bとに上下方向に二分割され、例えばギヤ部10aが連結部10bに圧入されて一体化される。また、ギヤ部10aおよび連結部10bはそれぞれ異なる材質によって形成され、具体的には、例えばギヤ部10aには一般的な鋳鉄材が用いられると共に、連結部10bにはより強度の高いスチール材が用いられる。さらに、カムシャフト10は一対のベアリング45、本実施形態においてはボールベアリングによって支持される。
【0033】
ところで、本発明に係る船外機1のエンジン3はオイルスリンガー46を用いてオイルパン19内の潤滑オイルをエンジン3内各部に供給する飛沫式のエンジン潤滑方式を採用する。オイルスリンガー46は、図4および図5に示すように、例えば帯状のものであって、その一端が上記カムシャフト10と、このカムシャフト10を支持するベアリング45との間に挟まれてカムシャフト10と回転一体に固定される。また、カムシャフト10側には突起47が、オイルスリンガー46側にはこの突起47が係合する穴48がそれぞれ形成され、カムシャフト10とオイルスリンガー46とが一体に回転するように構成される。なお、オイルスリンガー46の素材としては、例えば板金物や鋳物の金属素材や、耐熱プラスチックなどの樹脂材が用いられる。
【0034】
一方、オイルスリンガー46はその途中から下方に向かって曲成され、図2にも示すように、オイルスリンガー46の自由端はオイルパン19内に位置する。また、オイルスリンガー46の自由端は上方に向かって折り曲げられて跳ねかけ部49を形成する。さらに、オイルパン19内の潤滑オイル量の大小に影響を受けない様、オイルスリンガー46の跳ねかけ部49は複数個に、例えば幅方向に二分割され、それぞれ上下方向に離間して形成される。
【0035】
図6および図7はそれぞれオイルスリンガー46の他の実施形態を示したものであり、図6においてはオイルスリンガー46を複数本、この実施形態においては二本設けて潤滑オイルの跳ねかけ性の向上を図ったものである。また、図7においてはオイルスリンガー46自由端の形状をシンプルな直線状として構造の簡素化を図ったものである。
【0036】
次に、本実施形態の作用について説明する。
【0037】
エンジン3の出力、すなわちクランクシャフト9の回転力は両タイミングギヤ40,41によって二分の一に減速されてカムシャフト10に伝達される。カムシャフト10は吸気バルブ37および排気バルブ38を開閉操作する一方、ドライブシャフト11を回転させ、このドライブシャフト11の回転がベベルギヤ14を介してプロペラシャフト7およびプロペラ8を回転させて船舶を推進させる。
【0038】
クランクシャフト9とドライブシャフト11とをカムシャフト10を介して作動連結することにより、ドライブシャフト11をクランクシャフト9より前側(船首側、図2における右側)にオフセット配置することが可能となる。その結果、シリンダヘッド21を船首側に向けて配置することも可能となり、エンジン3の重心が船首側に近付く。エンジン3の重心を船首側に近付けたことにより人力で行うチルトアップ作業が容易になる。
【0039】
また、ベベルギヤ14より比較的大型のタイミングギヤ40,41を用いてエンジン3の出力を減速するため、ベベルギヤ14にかかる負担が低減する。
【0040】
さらに、タイミングギヤ40,41によって減速されたエンジン出力をさらにベベルギヤ14で減速すれば、ピッチおよび径の大きいプロペラを用いることが可能となり、船舶の速度が増大する。
【0041】
また、カムシャフト10をタイミングドリブンギヤ41が設けられたギヤ部10aと、ドライブシャフト11の上端に連結される連結部10bとに上下方向に二分割し、それぞれ異なる材質、例えばギヤ部10aには一般的な鋳鉄材で、連結部10bにはより強度の高いスチール材で形成したことにより、カムシャフト10の耐久性が向上する。
【0042】
ところで、バランサを備えたエンジンの場合、詳細には図示しないが、一般にバランサシャフトがクランクシャフト9と平行に配置され、両シャフトが一対のバランサギヤにて連結されているため、カムシャフト10の代りにこのバランサシャフトをエンジンの出力軸として用いることができる。但し、この場合バランサギヤのギヤ比は一対一であるため、エンジン出力の減速作用はないが、エンジンの重心を船首側に近付ける作用は有する。
【0043】
さらに、カムシャフト10をオイルパン19の上部とシリンダ20の下部との間の空間に配置することによりこのカムシャフト10をオイルスリンガー46回転用の部品として利用できる。そして、オイルスリンガー46の一端をカムシャフト10と、このカムシャフト10を支持するベアリング45との間に挟んでカムシャフト10と回転一体に固定すればオイルスリンガー46取付用の専用部品が不要となって、構造の簡素化、部品点数およびコストの削減が可能である。
【0044】
なお、上述した実施形態ではオイルスリンガー46の一端をカムシャフト10とベアリング45との間に挟んで固定した例を示したが、ギヤ部10aと連結部10bとの結合部にオイルスリンガー46の一端を圧入してもよく、また、ボルトやビス等の固定具を用いてオイルスリンガー46をカムシャフト10に固定してもよい。
【0045】
さらに、オイルスリンガー46の自由端を上方に向かって折り曲げて跳ねかけ部49を形成したことにより潤滑オイルの跳ねかけ性が向上する。さらにまた、跳ねかけ部49を二分割して上下方向に離間して形成すれば、オイルパン19内の潤滑オイル量の大小に影響を受けず、潤滑性能を高く維持できる。
【0046】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係る船外機によれば、OHV形式の4サイクルエンジン内にクランクシャフトが縦置きに配置され、このクランクシャフトの軸線に直交する筒状のシリンダを有するシリンダブロックと、このシリンダブロックに接続させるシリンダヘッドとを備えると共に、上記クランクシャフトの上端にフライホイールが設けられた船外機において、上記シリンダブロック下部にカムシャフトを配置し、上記クランクシャフトの下端側にタイミングドライブギヤを設け、このタイミングドライブギヤに噛合うタイミングドリブンギヤを上記カムシャフトの上端側に設け、ドライブシャフトの上端を上記カムシャフトの下端側に連結させると共に、上記シリンダヘッドの上部に燃料タンクを配置したため、エンジン出力の減速時に各ギヤにかかる負荷が低減すると共に、エンジンの重心が船首側に近付く。
【0047】
また、上記カムシャフトをタイミングドリブンギヤ41が設けられたギヤ部と上記ドライブシャフトの上端に連結される連結部とに分割し、これらのギヤ部および連結部をそれぞれ異なる材質で、例えば上記ギヤ部に鋳鉄材を、また、上記連結部にスチール材を用いて形成したため、カムシャフトの耐久性を向上させることができる。
【0048】
さらに、上記オイルパン内の潤滑オイルをかき上げるオイルスリンガーを上記カムシャフトに回転一体に固定したため、簡単な構造で飛沫方式の潤滑方式を採用することができる。
【0049】
さらにまた、上記オイルスリンガーの自由端を折り曲げて跳ねかけ部を形成したため、潤滑オイルの跳ねかけ性が向上する。
【0050】
そして、上記跳ねかけ部を複数個に分割し、分割されたそれぞれの跳ねかけ部を離間して配置したため、オイルパン内の潤滑オイル量の大小に影響を受けずに潤滑オイルをかき上げることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る船外機の一実施形態を示す船外機の右側面図。
【図2】船外機のエンジン部分を拡大した縦断面図。
【図3】図2のIII−III線に沿う断面図。
【図4】カムシャフトの拡大側面図。
【図5】図4のV矢視図。
【図6】オイルスリンガーの他の実施形態を示す側面図。
【図7】オイルスリンガーの他の実施形態を示す側面図。
【符号の説明】
1 船外機
3 エンジン
9 クランクシャフト
10 カムシャフト
10a カムシャフトのギヤ部
10b カムシャフトの連結部
11 ドライブシャフト
14 ベベルギヤ
19 オイルパン
20 シリンダ
41 タイミングドリブンギヤ
46 オイルスリンガー
49 跳ねかけ部
Claims (6)
- OHV形式の4サイクルエンジン内にクランクシャフトが縦置きに配置され、このクランクシャフトの軸線に直交する筒状のシリンダを有するシリンダブロックと、このシリンダブロックに接続させるシリンダヘッドとを備えると共に、上記クランクシャフトの上端にフライホイールが設けられた船外機において、上記シリンダブロック下部にカムシャフトを配置し、上記クランクシャフトの下端側にタイミングドライブギヤを設け、このタイミングドライブギヤに噛合うタイミングドリブンギヤを上記カムシャフトの上端側に設け、ドライブシャフトの上端を上記カムシャフトの下端側に連結させると共に、上記シリンダヘッドの上部に燃料タンクを配置したことを特徴とする船外機。
- 上記カムシャフト10をタイミングドリブンギヤ41が設けられたギヤ部10aと上記ドライブシャフト11の上端に連結される連結部10bとに分割し、これらのギヤ部10aおよび連結部10bをそれぞれ異なる材質で形成した請求項1記載の船外機。
- 上記ギヤ部10aに鋳鉄材を用いると共に、上記連結部10bにスチール材を用いて形成した請求項2記載の船外機。
- 上記オイルパン19内の潤滑オイルをかき上げるオイルスリンガー46を上記カムシャフト10に回転一体に固定した請求項1、2または3記載の船外機。
- 上記オイルスリンガー46の自由端を折り曲げて跳ねかけ部49を形成した請求項4記載の船外機。
- 上記跳ねかけ部49を複数個に分割し、分割されたそれぞれの跳ねかけ部49を離間して配置した請求項5記載の船外機。
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