JP4416642B2 - 船外機 - Google Patents

Description

この発明は、モーターボート、ヨットや漁船などの小型船舶に装着されている船外機に関する。

船外機には、プロペラを回転するエンジンを搭載し、このエンジンの動力を伝達するドライブシャフトが軸受支持されるロワーケースと、ドライブシャフト貫通孔を有するアッパーケーシングを構成部材として有し、ドライブシャフトがエンジンにスプライン結合するものがある（特開平１０−１１４２９８号）。

このような船外機では、不整燃焼によるエンジンのトルク変動が発生する。一方、プロペラは回転の慣性力により一定に回転しつづけようとするため、ドライブシャフト側のギヤと、プロペラ側のドッグクラッチとの間で異音（歯打ち音）が発生する。その解決策として、特公平４−１８５９８号に示される技術などがある。
特開平１０−１１４２９８号公報（第１頁〜第７頁、図１〜図５） 特公平４−１８５９８号公報（第１頁〜第８頁、図１〜図１３）

ところで、船外機のドライブシャフトはロワーケース側に軸受支持されているため船外機を組み立てる際は、エギゾーストガイドにアッパケースを取付け、予めドライブシャフトを組み込んだロワーケースを接合する。そこで、ドライブシャフトはアッパケースを貫通しエンジンまで届く長さのため、ロワーケース取り付けは少し離れたところからドライブシャフトをアッパケースに差し込むという煩わしい作業となる。

また、アッパケースのドライブシャフトが貫通する縦孔には、ドライブシャフトの中途部を支持するブッシュが設けられることが一般的であり、プロペラ回転平滑化装置（以下ダンパ）の設置場所によっては取付がさらに煩わしいものになる虞がある。

請求項１に記載の発明は、ドライブシャフトが軸受支持されるロワーケースと、ドライブシャフト貫通孔を有するアッパケースを構成部材として有し、前記ドライブシャフト貫通孔の中途部に前記ドライブシャフトを支持するブッシュが設けられ、前記ドライブシャフトがエンジンにスプライン結合する船外機において、
前記ドライブシャフトの中途部に、前記エンジンのトルク変動による異音の発生を低減させるダンパ構造を設け、
前記ダンパ構造は、前記ロワーケースと前記アッパケースの合面と、前記ブッシュとの間に設けられ、
前記ドライブシャフトは、ダンパ構造部分において分割可能であることを特徴とする船外機である。

前記課題を解決し、かつ目的を達成するために、この発明は、以下のように構成した。

請求項１に記載の発明は、ドライブシャフトが軸受支持されるロワーケースと、ドライブシャフト貫通孔を有するアッパケースを構成部材として有し、前記ドライブシャフト貫通孔の中途部に前記ドライブシャフトを支持するブッシュが設けられ、前記ドライブシャフトがエンジンにスプライン結合する船外機において、
前記ドライブシャフトの中途部に、前記エンジンのトルク変動による異音の発生を低減させるダンパ構造を設け、
前記ダンパ構造は、前記ロワーケースと前記アッパケースの合面と、前記ブッシュとの間に設けられることを特徴とする船外機である。

請求項２に記載の発明は、前記アッパケースの前記ブッシュよりも上位置に、前記ドライブシャフト貫通孔と連通する水取り孔を設けたことを特徴とする請求項１に記載の船外機である。

請求項３に記載の発明は、前記ダンパ構造を、前記ドライブシャフトにより作動するウォーターポンプの上方に配置したことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の船外機である。

請求項４に記載の発明は、前記ダンパ構造は、前記アッパケースに設けられ、推進ユニットをステアリングシャフト側に支持させるマウント部の位置よりも下方に配置したことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の船外機である。

前記構成により、この発明は、以下のような効果を有する。

請求項１に記載の発明によれば、ドライブシャフトの中途部に、エンジンのトルク変動による異音の発生を低減させるダンパ構造を設けている。ドライブシャフトはダンパ構造の部分だけ直径が大きくなるが、ダンパ構造は、ロワーケースとアッパーケースの合面と、ブッシュとの間に設けられている。すなわち、ブッシュよりも下にダンパ構造が配設されるので、ブッシュよりも直径の大きいダンパ構造を設けても、従来通りドライブシャフトを差し込んでロワーケースを取り付けるだけで済み、エンジンのトルク変動による異音の発生を低減させると同時に、組み立て作業が煩わしくならない。また、ドライブシャフトがダンパ構造部分において分割可能であり、組み立ての際まず片方のドライブシャフトをアッパケースに差し込み、その後ロワーケースと一体となっているもう片方のドライブシャフトを取り付けられるので、長いドライブシャフトを差し込む煩わしさが少なくなり組み立てが容易になる。

請求項２に記載の発明によれば、アッパケースのブッシュよりも上位置に、ドライブシャフト貫通孔と連通する水取り孔を設けたことで、外部から水が水取り孔を介してドライブシャフト貫通孔に入りブッシュやダンパ構造の冷却ができる。

請求項３に記載の発明によれば、ドライブシャフトがダンパ構造部分において分割可能であり、組み立ての際まず片方のドライブシャフトをアッパケースに差し込み、その後ロワーケースと一体となっているもう片方のドライブシャフトを取り付けられるので、長いドライブシャフトを差し込む煩わしさが少なくなり組み立てが容易になる。

請求項３に記載の発明によれば、ダンパ構造をドライブシャフトにより作動するウォーターポンプの上方に配置したことで、ウォーターポンプ上方の空間を有効に利用でき、従来の冷却水通路構造を大幅に変更せずともダンパ構造を設置できる。

請求項４に記載の発明によれば、ダンパ構造は、アッパケースに設けられ、推進ユニットをステアリングシャフト側に支持させるマウント部の位置よりも下方に配置したことで、ダンパ構造によって占有容積が増加しても、従来のステアリングシャフトを用いることができる。

以下、この発明の船外機の実施の形態について説明する。この発明の実施の形態は、発明の最も好ましい形態を示すものであり、この発明はこれに限定されない。

図１は船体に搭載した船外機の側面図である。この実施の形態の船外機１はクランプブラケット２によって船体１００の船尾板１００ａに取り付けられている。クランプブラケット２には、上下のマウント部３ａ,３ｂによって推進ユニット４を弾性支持するスイベルブラケット５がチルト軸６によって上下に回動自在に枢着されている。

推進ユニット４はカウリング７とアッパケース８及びロワーケース９とで構成されるハウジングを有している。カウリング７は、トップカウル７００とボトムカウル７０１とで形成される。上のマウント部３ａはエキゾーストガイド１１を支持し、下のマウント部３ｂはアッパケース８を支持し、推進ユニット４をステアリングシャフト側に支持する。

カウリング７内には４サイクルのエンジン１０が収納されている。アッパケース８は、エキゾーストガイド１１の下部に取り付けられている。エンジン１０は、エキゾーストガイド１１によって支持されている。

エンジン１０にはクランク軸１２が縦方向に配されており、クランク軸１２には、アッパケース８内を縦方向に縦断するドライブシャフト１３の上端が連結されている。ドライブシャフト１３の下端はロワーケース９内に収納された前後進切換機構１４に連結されており、前後進切換機構１４からはプロペラシャフト１５が水平方向に延び、このプロペラシャフト１５のロワーケース９を外へ突出する後端部にはプロペラ１６が取り付けられている。

次に、この発明に係る船外機の構成を図２乃至図５に基づいて説明する。図２は船外機の縦断面図、図３は船外機の要部の拡大図、図４はダンパ構造の斜視図、図５はダンパ構造の分解斜視図である。

この実施の形態の推進ユニット４は、アッパケース８とロワーケース９は、合面８ａ，９ａ同士を接合して組み付けられ、エンジン１０のクランク軸１２にはドライブシャフト１３が連結されている。ドライブシャフト１３はアッパケース８の内部を上下方向に貫通し、その下端はロワーケース９の下部に達して軸受３９a,３９ｂ、３９ｃに支持されている。このドライブシャフト１３の下端部には駆動傘歯車２０が固定されている。この駆動傘歯車２０には、前側および後側に各々受動傘歯車２１，２２が噛み合っている。この受動傘歯車２１，２２はプロペラシャフト１５に回転可能に取り付けられている。このプロペラシャフト１５はロワーケース９に回転可能に取り付けられているとともに、その後端部にプロペラ１６が取り付けられている。

また、前側の受動傘歯車２１と、後側の受動傘歯車２との間にはドッグクラッチ２８が設けられており、ドッグクラッチ２８が前側の受動傘歯車２１と係合すると、ドライブシャフト１３からの回転力が駆動傘歯車２０および前側の受動傘歯車２１を介してプロペラシャフト１５に伝達されて、プロペラ１６が回転し、船外機が装着されている船舶が前進する。

一方、ドッグクラッチ２８が後側の受動傘歯車２２と係合すると、ドライブシャフト１３からの回転力が駆動傘歯車２０および後側の受動傘歯車２２を介してプロペラシャフト１５に伝達されて、プロペラ１６が回転し、船舶が後進する。このドッグクラッチ２８の操作は、プロペラシャフト１５の前側に配置されているシフトカム３１および、シフトカム３１の上方に連結されているシフトロッド３２を介して行われる。

シフトロッド３２は、上部ロッド３２ａと下部ロッド３２ｂからなる。この上部ロッド３２ａの下端部３２ａ１と下部ロッド３２ｂの上端部３２ｂ１は連結筒３２ｃにスプライン嵌合して連結され、アッパケース８とロワーケース９の合面８ａ，９ａの位置で分割可能になっている。

また、アッパケース８内には、速度検出チューブ６６が配置されている。この速度検出チューブ６６の上部は、水圧から速度を検出する速度検出装置（図示せず）に接続され、速度検出チューブ６６の下部は、アッパケース８に着脱可能に取り付けられた接続管６７に接続されている。

ロワーケース９には、上下方向に速度検出水路６８が形成され、この速度検出水路６８は水平方向に形成した水導入水路６９に連通している。この水導入水路６９は、ロワーケース９の前側に開口し、航走時に水が水導入水路６９から侵入し、速度検出水路６８、速度検出チューブ６６を介して速度検出装置にかかる水圧で速度を検出するようになっている。

また、ドライブシャフト１３の途中には、容積変化型のポンプであるウォーターポンプ３４が設けられており、ウォーターポンプ３４はロワーケース９に形成されている吸い込み口３６から吸込通路３７を介して水を吸い込み、この水をウォーターポンプ３４の吐出口３４ａに接続されている水供給管３８を介してエンジン１０の冷却水路に吐出している。
アッパケース８の前部には、ドライブシャフト１３が配置されるドライブシャフト室５２が配置されている。さらに、ドライブシャフト室５２の下方には、ドライブシャフト室５２と連通しているウォーターポンプ室４４が配置されている。ドライブシャフト室５２には、前述のドライブシャフト１３が配置されている。ウォーターポンプ室４４には、前述のウォーターポンプ３４が配置されている。

アッパケース８の上部でドライブシャフト室５２の後方には、オイルパン４６と排気管５３が配置されている。さらに、オイルパン４６の下方には、マフラー４５が配置されている。

エンジン１０の排気ガスは、排気管５３を通ってマフラー４５に流入し、ロワーケース９内の排気ガス通路５４、およびプロペラ１６の排気通路５５を通って、船外機１の外に排出されている。

この実施の形態の船外機１は、ドライブシャフト１３が軸受支持されるロワーケース９と、ドライブシャフト貫通孔６０を有するアッパケース８を構成部材として有している。このドライブシャフト貫通孔６０は、ウォーターポンプ室４４とドライブシャフト室５２とによって構成されている。

ドライブシャフト貫通孔６０の中途部には、ドライブシャフト１３を支持するブッシュ６１が設けられ、このドライブシャフト１３の上部がエンジン１０のクランク軸１２の下部にスプライン結合され、クランク軸１２とドライブシャフト１３は一体に回転する。

ドライブシャフト１３の中途部に、エンジン１０のトルク変動による異音の発生を低減させるダンパ構造７０が設けられている。このドライブシャフト１３は、上部ドライブシャフト１３ａと、下部ドライブシャフト１３ｂと、ダンパ構造７０とからなり、ダンパ構造部分において分割可能である。ダンパ構造７０は、上部カップリング７１、下部カップリング７２、ブッシュ７３、圧縮コイルバネ７４、ねじりバネ７５からなる。

上部カップリング７１は下部に突起部７１ａ及び嵌合穴７１ｂを有し、上部にスプライン穴７１ｃを有する。下部カップリング７２は中央部に嵌合軸７２ａを有し、嵌合部７２ａの基部にフランジ部７２ｂを有し、さらにフランジ部７２ｂには突起部７２ｃが形成されている。

上部カップリング７１の嵌合穴７１ｂに、下部カップリング７２の嵌合軸７２ａが挿入され、嵌合穴７１ｂの底部と嵌合軸７２ａの先端部との間には圧縮コイルバネ７４が挿入されている。また、嵌合穴７１ｂの開口端内周面７１ｂ１と嵌合軸７２ａの基部外周面７２ａ１との間には、ブッシュ７３が設けられている。ねじりバネ７５は下部カップリング７２のフランジ部７２ｂに形成された取付溝７２ｄに装着されている。このねじりバネ７５の一端部７５ａは下部カップリング７２の突起部７２ｃに形成された係止部７２ｃ１に係止され、他端部７５ｂは上部カップリング７１の突起部７１ａに形成された係止部７１ａ１に係止される。

上部カップリング７１のスプライン穴７１ｃに、上部ドライブシャフト１３ａのスプライン部１３ａ１がスプライン嵌合される。また、下部カップリング７２のスプライン穴７２ｅに、下部ドライブシャフト１３ｂのスプライン部１３ｂ１がスプライン嵌合される。上部カップリング７１と下部カップリング７２は回動可能に嵌合されている。

圧縮コイルバネ７４は上部カップリング７１と下部カップリング７２を常に離間する方向に付勢し、上部カップリング７１と上部ドライブシャフト１３ａのスプライン嵌合を確実にし、また下部カップリング７２と下部ドライブシャフト１３ｂのスプライン嵌合を確実にしている。ブッシュ７３は上部カップリング７１と下部カップリング７２とを密着させ、上部カップリング７１と下部カップリング７２との間でガタつき異音が発生しないようにしている。

ねじりバネ７５は上部カップリング７１の突起部７１ａと下部カップリング７２の突起部７２ｃのそれぞれの当接面を離間させるように付勢し、上部カップリング７１と下部カップリング７２との間の動力伝達がねじりバネ７５を介して行われる。

エンジン１０の出力は、上部ドライブシャフト１３ａから上部カップリング７１、ブッシュ７３、ねじりバネ７５、下部カップリング７２を介して下部ドライブシャフト１３ｂに伝達され、さらに前後進切換機構１４からプロペラシャフト１５へ伝達される。そこで、このエンジン１０の低回転時に、エンジン１０の不整燃焼等によって生ずるエンジン１０の回転変動はねじりバネ７５の弾性的なねじり変形によって確実に吸収される。エンジン１０の出力トルクが低回転域を経て次第に増大すると、ねじりバネ７５が前述より大きくねじり変形し、上部カップリング７１の突起部７１ａが下部カップリング７２の突起部７２ｃに当接し、相互に係合可能となる。これにより、エンジン１０の高回転時における高い出力トルクは上部カップリング７１、ブッシュ７３、下部カップリング７２を介して下部ドライブシャフト１３ｂに伝達される。

従って、エンジン１０の低回転時に回転変動が生じたとしても、その回転変動をねじりバネ７５の弾性的なねじり変形によって確実に吸収し、プロペラ１６の回転を平滑化することが可能となる。これにより、プロペラ１６の回転変動に伴う推進力の変動による推進ユニット４および船体の振動、騒音の発生を防止することが可能となる。

この実施の形態では、アッパケース８のブッシュ６１よりも上位置に、ドライブシャフト貫通孔６０と連通する水取り孔８０が設けられ、外部から水が水取り孔８０を介してドライブシャフト貫通孔６０に入りブッシュ６１を冷却する。さらに、水がブッシュ６１とアッパケース８との間に形成された水落とし通路８１から下降してダンパ構造７０を冷却する。

また、ダンパ構造７０は、ロワーケース９とアッパケース８の合面９ａ,８ａと、ブッシュ６１との間に設けられている。すなわち、ブッシュ６１よりも下にダンパ構造７０が配設されるので、ブッシュ６１よりも直径の大きいダンパ構造を設けても、従来通りドライブシャフト１３を差し込んでロワーケース９を取り付けるだけで済み、エンジン１０のトルク変動による異音に発生を低減させると同時に、組み立て作業が煩わしくない。

また、ドライブシャフト１３は、ダンパ構造部分において分割可能である。したがって、ドライブシャフト１３の組み付けの際、ドライブシャフト１３を分割し、まず片方のドライブシャフトである上部ドライブシャフト１３ａをアッパケース８に差し込み、その後ロワーケース９と一体となっているもう片方のドライブシャフトである下部ドライブシャフト１３ｂをダンパ構造７０を介して取り付ける。このようにして、ダンパ構造７０を設けたドライブシャフト１３を分割して組み付けることで、長いドライブシャフト１３を差し込む煩わしさが少なくなり組み立てが容易になる。

また、ダンパ構造７０を、ドライブシャフト１３により作動するウォーターポンプ３４の上方に配置したことで、ウォーターポンプ３４上方の空間を有効に利用でき、従来の冷却水通路構造を大幅に変更せずともダンパ構造７０を設置できる。

また、ダンパ構造７０を、アッパケース８に設けられる推進ユニット４をステアリングシャフト側に支持させる下のマウント部３ｂの位置よりも下方に配置しており、ダンパ構造７０によって占有容積が増加しても、従来のステアリングシャフトなどの支持部材を用いることができる。

この発明は、ドライブシャフトの中途部に、エンジンのトルク変動による異音の発生を低減させるダンパ構造を設けており、ドライブシャフトはダンパ構造の部分だけ直径が大きくなるが、ダンパ構造は、ロワーケースとアッパケースの合面と、ブッシュとの間に設けられ、ブッシュよりも下にダンパ構造が配設されるので従来通りドライブシャフトを差し込んでロワーケースを取付けるだけで済み、エンジンのトルク変動による異音の発生を低減させると同時に、組み立て作業が煩わしくならない。

船体に搭載した船外機の側面図である。 船外機の縦断面図である。 船外機の要部の拡大図である。 ダンパ構造の斜視図である。 ダンパ構造の分解斜視図ある。

符号の説明

１ 船外機
７ カウリング
８ アッパケース
９ ロワーケース
１０ エンジン
１３ ドライブシャフト
６０ ドライブシャフト貫通孔
６１ ブッシュ
７０ ダンパ構造

Claims (4)

1. ドライブシャフトが軸受支持されるロワーケースと、ドライブシャフト貫通孔を有するアッパケースを構成部材として有し、前記ドライブシャフト貫通孔の中途部に前記ドライブシャフトを支持するブッシュが設けられ、前記ドライブシャフトがエンジンにスプライン結合する船外機において、
   前記ドライブシャフトの中途部に、前記エンジンのトルク変動による異音の発生を低減させるダンパ構造を設け、
   前記ダンパ構造は、前記ロワーケースと前記アッパケースの合面と、前記ブッシュとの間に設けられ、
   前記ドライブシャフトは、ダンパ構造部分において分割可能であることを特徴とする船外機。
2. 前記アッパケースの前記ブッシュよりも上位置に、前記ドライブシャフト貫通孔と連通する水取り孔を設けたことを特徴とする請求項１に記載の船外機。
3. 前記ダンパ構造を、前記ドライブシャフトにより作動するウォーターポンプの上方に配置したことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の船外機。
4. 前記ダンパ構造は、前記アッパケースに設けられ、推進ユニットをステアリングシャフト側に支持させるマウント部の位置よりも下方に配置したことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の船外機。

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