JP4760151B2

JP4760151B2 - 船外機のギヤケース構造

Info

Publication number: JP4760151B2
Application number: JP2005173825A
Authority: JP
Inventors: 公司永沼
Original assignee: Suzuki Motor Co Ltd
Current assignee: Suzuki Motor Co Ltd
Priority date: 2005-06-14
Filing date: 2005-06-14
Publication date: 2011-08-31
Anticipated expiration: 2025-06-14
Also published as: JP2006347274A

Description

本発明は船外機に係り、特にギヤケースの内部構造を改良した船外機のギヤケース構造に関するものである。

一般的な船外機は、クランクシャフトが垂直になるように縦置きにエンジンが搭載され、エンジンの下方にドライブシャフトハウジングとギヤケースが順次接合され、その内部にエンジンのクランクシャフトから下方に延びるドライブシャフトとクラッチ操作用のシフトロッドが縦方向に軸支される。

また、ギヤケース内部にはプロペラシャフトが水平方向に軸支され、ドライブシャフトとプロペラシャフトの交点にベベルギヤ機構とクラッチ機構が設けられ、ドライブシャフトの回転がベベルギヤ機構を介してプロペラシャフトに伝達されるようになっている。

従来では、特許文献１に示されるように、ギヤケースの上面に別部材であるオイルシールハウジングがガスケットを介して液密に被装され、このオイルシールハウジングをドライブシャフトとシフトロッドが貫通し、オイルシールハウジングとドライブシャフトの間、およびオイルシールハウジングとシフトロッドとの間が、それぞれオイルシールやＯ-リング等のシール部材によって液密にシールされ、さらにオイルシールハウジングの上にウォーターポンプがガスケットを介して液密に設置される構造となっていた。
実開昭６１−３７０９９号公報特開平８−３４３９４号公報

しかしながら、上述のような構成では、ギヤケースの上面にオイルシールハウジングを組み付けた後にウォーターポンプを組み付ける必要があり、部品点数が多くて組立作業性が悪い上に船外機の重量が重くなるという問題があった。特に小型の船外機では、ユーザーが手で持ち運びできるように軽量かつコンパクトに構成しなければならず、このようなギヤケース構造がネックとなっていた。

本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであり、ギヤケース回りの部品点数を削減して組付工数を減少させるとともに、ギヤケース回りのコンパクト化、構造簡素化、ひいては船外機全体の軽量化を図ることのできる船外機のギヤケース構造を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明に係る船外機のギヤケース構造は、ドライブシャフトハウジングの下部にギヤケースを設け、上記ドライブシャフトハウジングとギヤケースの内部にドライブシャフトとシフトロッドを縦方向に軸支し、さらにギヤケース内部下方のプロペラシャフトシャフト室内にプロペラシャフトを水平方向に軸支し、上記ドライブシャフトとプロペラシャフトの交点にベベルギヤ機構とクラッチ機構を設けた船外機において、上記ギヤケース内部にはドライブシャフトとシフトロッドが挿通される縦孔状の挿通孔を区画形成し、上記シフトロッド挿通孔の下端を上記プロペラシャフト室に連通させるとともに、上記シフトロッド挿通孔と上記プロペラシャフトシャフト室の内部にギヤオイルを貯留させる一方、上記ドライブシャフト挿通孔の下部に、ドライブシャフトを挿通したシール部材を配置し、このシール部材より上方のドライブシャフト挿通孔の内部空間を冷却水通路とするとともに、上記シール部材より下方のドライブシャフト下端に設けたラジアル軸受およびドライブベベルギヤを上記プロペラシャフト室に臨ませることにより、冷却水の入ったドライブシャフト挿通孔側と、上記ギヤオイルの入ったシフトロッド挿通孔およびプロペラシャフト室側とを液蜜的に仕切ってそれぞれ独立して形成する一方、上記ギヤケースの上面にシフトロッド挿通孔とドライブシャフト挿通孔の上部開口部を囲むポンプ台座を形成し、このポンプ台座に、上記ドライブシャフトとシフトロッドを挿通し、ドライブシャフトで駆動するウォーターポンプを取付け、上記ウォーターポンプにより、上記ギヤオイルの入ったシフトロッド挿通孔と冷却水の入ったドライブシャフト挿通孔の各上部開口部を液密に閉塞したことを特徴とする。

また、本発明に係る船外機のギヤケース構造は、前記ウォーターポンプの前部に、前記シフトロッドを挿通するシフトロッド挿通部を設けるとともに、このシフトロッド挿通部に、シフトロッドを支持するシフトロッド支持手段と、シフトロッドとシフトロッド挿通部との間を液密にシールするシフトロッドシール手段とを設けた。

さらに、本発明に係る船外機のギヤケース構造は、前記シフトロッドの下端面を斜面状に形成し、この下端面を前記クラッチ機構のプッシュロッドを押圧してシフト切替を行うシフトカムとした。

本発明に係る船外機のギヤケース構造によれば、従来必要であったオイルシールハウジングの役割をウォーターポンプが果たすため、オイルシールハウジングを廃止することができ、これによりギヤケース回りの部品点数を削減して組付工数を減少させ、同時にギヤケース回りのコンパクト化、構造簡素化、ひいては船外機全体の軽量化を図ることができる。

また、シフトロッドがウォーターポンプにガタ無く液密的に支持されるため、専用の支持部材が不要となり、この点でもコンパクト化、構造簡素化、軽量化に貢献することができる。

さらに、シフトロッドの下端部にシフトカムが一体形成されるため、従来では別部品としてシフトロッドの下端部に設けていたシフトカムを廃止して構造簡素化に貢献でき、しかもシフトロッドをウォーターポンプのシフトロッド挿通部に上方から挿通するだけでシフトロッドの組付が完了するため、組付工数の減少にも繋がる。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。図１は本発明に係るギヤケース構造が適用された船外機の左側面図であり、図２は図１のII部拡大図である。

この船外機１は、その最上部に例えば水冷４サイクル単気筒形式のエンジン２が縦置きに搭載され、このエンジン２の下方にドライブシャフトハウジング３とギヤケース４が複数のボルト５等で順次接合されている。エンジン２はシリンダーヘッド６側が後方を向くように搭載されている。

エンジン２の周囲はロアーカバー８とアッパーカバー９とからなる上下二分割式のエンジンカバー１０に覆われ、ロアーカバー８がドライブシャフトハウジング３の上部に固定され、アッパーカバー９は着脱可能である。なお、エンジン２の前方に燃料タンク１１が配設されている。

ドライブシャフトハウジング３の上部はスイベルブラケット１３の後部に一体に設けられた環状のホルダークランプ１４に回転自在に保持され、スイベルブラケット１３はピボットボルト１５を介してクランプブラケット１６に連結され、クランプブラケット１６がクランプねじ１７により図示しない船体の船尾部に固定される。そして、船外機１全体がピボットボルト１５を軸に上方に回動（チルトアップ）できる。

エンジン２のクランクシャフト１８下端にはドライブシャフト１９が回転一体に連結され、このドライブシャフト１９がドライブシャフトハウジング３とギヤケース４の内部に沿って下方に延び、ドライブシャフト１９の下端がギヤケース４の内部に設けられたラジアル軸受２０に軸支されている。ラジアル軸受２０は例えば滑り軸受（メタルベアリング）である。

一方、ギヤケース４内部には水平に延びるプロペラシャフト22が前後のラジアル軸受23，24により回転自在に軸支され、ドライブシャフト19とプロペラシャフト22の交点にベベルギヤ機構25が設けられている。また、プロペラシャフト22の後端にスクリュープロペラ26がスプラインやキー等を用いて回転一体に設けられ、フランジ27により前後位置を定められてピン28により抜脱を防止されている。なお、キャビテーションプレート29の下面にはスクリュープロペラ26よりも後方に開口する排気ガス排出口30が設けられている。

ベベルギヤ機構25は、ドライブシャフト19下端部に回転一体に設けられたドライブベベルギヤ31と、プロペラシャフト22前端部に回転自在設けられたドリブンベベルギヤ32とを備えている。プロペラシャフト22の前端部はドリブンベベルギヤ32のボス部32ａを介して前側のラジアル軸受23に軸支されている。

また、プロペラシャフト22には、ドリブンベベルギヤ32をプロペラシャフト22に対して回転一体または回転自在に選択するクラッチ機構34が併設されている。クラッチ機構34は、プロペラシャフト22に回転一体かつ軸方向にスライド自在に設けられたシフタークラッチドック35と、このシフタークラッチドック35を常時ドリブンベベルギヤ32側にバネ付勢するクラッチスプリング36と、プロペラシャフト22前端付近の軸心部に同芯的かつ軸方向にスライド自在に設けられたプッシュロッド37とを備えて構成されている。ドリブンベベルギヤ32とシフタークラッチドック35との間にはドッククラッチ（噛み合いクラッチ）38が形成されている。

一方、ドライブシャフトハウジング３の内部を上下に通る長いシフトロッド40の上端がエンジン２とドライブシャフトハウジング３との接合部付近にて回動リンク41に連結され、下端がギヤケース４内部を垂下して図３にも拡大して示すようにプロペラシャフト22の前端付近まで達している。回動リンク41は図示しないシフトレバーにより操作され、シフトロッド40の下端は斜面状に形成され、この下端面がクラッチ機構34のプッシュロッド37を押圧するシフトカム40ａとされている。

シフトロッド40が図２の位置にある時は、クラッチスプリング36の付勢力によりシフタークラッチドック35がドリブンベベルギヤ32側に押し付けられ、これによりドッグクラッチ38が結合してドリブンベベルギヤ32がシフタークラッチドック35を介してプロペラシャフト22に対して回転一体となるため、エンジン２（クランクシャフト18）の回転がドライブシャフト19とベベルギヤ機構25とクラッチ機構34を経てプロペラシャフト22に伝達され、スクリュープロペラ26が回転して船外機１の推進力が発生する。

また、シフトロッド40が図２の位置から下方に押し下げられて図３の位置に来ると、シフトカム40ａがプッシュロッド37をプロペラシャフト22側に押圧し、プッシュロッド37がクラッチスプリング36の付勢力に抗してシフタークラッチドック35をドリブンベベルギヤ32から離反させるため、ドッグクラッチ38の結合が解除されてドリブンベベルギヤ32がプロペラシャフト22の周囲を空転し、ニュートラル状態となって船外機１の推進力が止まる。

ところで、ギヤケース４の内部下方にはプロペラシャフト22が軸支される空洞状のプロペラシャフト室44が形成され、その後部開口部に軸受ハウジング45が複数のボルト46で液密に固定され、プロペラシャフト22の後半部が軸受ハウジング45から後方に突出している。

プロペラシャフト22の前端部を軸支するラジアル軸受23は例えばボールベアリングであり、プロペラシャフト室44の前部に挿入または圧入されている。また、プロペラシャフト22の中間部を軸支するラジアル軸受24は例えば滑り軸受であり、軸受ハウジング45に一体的に設けられ、ラジアル軸受24の後部には外部側からシール部材47が圧入されている。

ギヤケース４の上部にはシフトロッド40が挿通されるシフトロッド挿通孔50と、ドライブシャフト19が挿通される縦孔状のドライブシャフト挿通孔5１とが近接して前後に区画形成され、シフトロッド挿通孔50とドライブシャフト挿通孔5１の下端がそれぞれプロペラシャフト室44に通じている。

ドライブシャフト挿通孔5１の下部は内径が縮小されて軸受圧入部53が形成され、この軸受圧入部53の最下部に前述のラジアル軸受20が上方から圧入により配設され、軸受圧入部53の最上部にシール部材54が同じく上方から圧入により配設されている。そして、ラジアル軸受20によりドライブシャフト19の下端が回転自在に軸支される。

ラジアル軸受20の上部は拡径されてフランジ20ａが形成され、このフランジ20ａが軸受圧入部53の内周に形成された段部に当接させられることによってラジアル軸受20の上下位置が決定されている。そして、ドライブシャフト19の下端部に回転一体に設けられたドライブべベルギヤ31の上面がラジアル軸受20の下面にシム等を介して当接している。

一方、図４に示すように、ギヤケース４の上面にはシフトロッド挿通孔50とドライブシャフト挿通孔5１とを囲むようにポンプ台座57が形成され、ここにウォーターポンプ58が４本のボルト59で固定される。図５はウォーターポンプ58付近を拡大した縦断面図である。

ウォーターポンプ58は、例えば樹脂製のポンプケーシング60の内部にゴム製の多翼ローター61が封入され、ポンプケーシング60の下面に底部パネル62が液密に被装された構成である。ポンプケーシング60と底部パネル62との間にはＯ-リング63が介装されて液密にシールされている。

ウォーターポンプ58の底部パネル62は板状のガスケット64を介してシフトロッド挿通孔50とドライブシャフト挿通孔5１の上部開口部（ポンプ台座57）の上に重ねられており、これによってシフトロッド挿通孔50とドライブシャフト挿通孔5１の上部開口部が液密に閉塞されている。シフトロッド挿通孔50とプロペラシャフト室44の内部にはギヤオイルがレベルOLまで注入される。

そして、シール部材54より上方のドライブシャフト挿通孔5１の内部空間が冷却水通路65とされ、その下部に外部に通じる複数の冷却水取入口66が設けられている。冷却水取入口66はキャビテーションプレート29よりも充分下方に開口している。ウォーターポンプ58の上面からは冷却水供給管67が上方に延出してエンジン２に接続される。

ポンプケーシング60と底部パネル62とガスケット64にはドライブシャフト19が軸通し、ドライブシャフト19の回転によりローター61が直接駆動される。ローター61が駆動されると、外部の水が冷却水取入口66から冷却水通路内65に入り、底部パネル62に形成された図示しない吸入穴からウォーターポンプ58に吸入される。ウォーターポンプ58から吐出された冷却水は冷却水供給管67を経てエンジン２に供給され、エンジン２を冷却する。

ポンプケーシング60からドライブシャフト19が上方延出する部分には、ドライブシャフト19を液密にシールするシール部材70が設けられ、ポンプケーシング60の前部にはシフトロッド挿通部71が設けられてシフトロッド40が挿通されている。

シフトロッド挿通部71には、シフトロッド40を支持するシフトロッド支持手段としてのシフトロッド軸受72が形成されている。このシフトロッド軸受72の内径は、シフトロッド40が径方向にガタつくことなく、しかし軸方向には摺動自在となるような寸法に設定されている。

また、シフトロッド軸受72には、シフトロッド40とシフトロッド挿通部71（シフトロッド軸受72）との間を液密にシールするシフトロッドシール手段としてのＯ-リング73が設けられている。このＯ-リング73は、ポンプケース60と底部パネル62との間に介装されている。

シフト操作のためにシフトロッド40が上下に摺動しても、シフトロッド軸受72に密に挿通されたシフトロッド40が径方向に遊びを持つことがなく、しかもＯ-リング73の密封作用によってシフトロッド40とシフトロッド挿通部71（シフトロッド軸受72）との間が液密にシールされるため、シフトロッド挿通孔50の内部に注入されたギヤオイルがウォーターポンプ58よりも上方の空間、即ちドライブシャフトハウジング３の内部側に漏出する懸念がない。

以上のように構成された船外機のギヤケース構造によれば、ウォーターポンプ58により、ギヤケース４内に形成されたシフトロッド挿通孔50の上部開口部とドライブシャフト挿通孔51の上部開口部とがそれぞれ液密に閉塞されるため、従来の船外機においてシフトロッド挿通孔50とドライブシャフト挿通孔51の上部開口部を閉塞するために必要であったオイルシールハウジングの役割をウォーターポンプ58が果たす。

このため、オイルシールハウジングを廃止することができ、これによりギヤケース４回りの部品点数を削減して組付工数を減少させ、同時にギヤケース４回りのコンパクト化、構造簡素化、ひいては船外機１全体の軽量化を図ることができる。

また、シフトロッド40がウォーターポンプ58にガタ無く液密的に支持されるため、専用の支持部材が不要となり、この点でもコンパクト化、構造簡素化、軽量化に貢献することができる。

さらに、シフトロッド40の下端部にシフトカム40ａが一体形成されているため、従来では別部品としてシフトロッド40の下端部に設けていたシフトカムを廃止できる。これにより、シフトロッド40をドライブシャフト19に近接させて配置できるので、ギヤケース４の前後方向の寸法を短縮することができる。

しかも、シフトロッド40をウォーターポンプ58のシフトロッド挿通部71（シフトロッド軸受72）に上方から挿通するだけでシフトロッド40の組付が完了するため、組付工数の減少にも繋がる。なお、シフトロッド軸受72は下方に向かって内径が小さくなる円錐孔状に形成されているため、シフトロッド40の組付け時にシフトロッド40をシフトロッド軸受72に上方から挿入しやすく、組付性の向上に貢献している。

本発明に係るギヤケース構造が適用された船外機の左側面図。図１のII部拡大図。プロペラシャフトとシフトロッド下端付近の左側面図。図２のIV-IV線に沿うギヤケースの平面図。ウォーターポンプ付近を拡大して本発明の一実施形態を示す図。

符号の説明

１船外機
２エンジン
３ドライブシャフトハウジング
４ギヤケース
19 ドライブシャフト
22 プロペラシャフト
25 ベベルギヤ機構
34 クラッチ機構
40 シフトロッド
40ａシフトカム
51 ドライブシャフト挿通孔
50 シフトロッド挿通孔
58 ウォーターポンプ
71 シフトロッド挿通部
72 シフトロッド支持手段としてのシフトロッド軸受
73 シフトロッドシール手段としてのＯ-リング

Claims

ドライブシャフトハウジングの下部にギヤケースを設け、上記ドライブシャフトハウジングとギヤケースの内部にドライブシャフトとシフトロッドを縦方向に軸支し、さらにギヤケース内部下方のプロペラシャフトシャフト室内にプロペラシャフトを水平方向に軸支し、上記ドライブシャフトとプロペラシャフトの交点にベベルギヤ機構とクラッチ機構を設けた船外機において、上記ギヤケース内部にはドライブシャフトとシフトロッドが挿通される縦孔状の挿通孔を区画形成し、上記シフトロッド挿通孔の下端を上記プロペラシャフト室に連通させるとともに、上記シフトロッド挿通孔と上記プロペラシャフトシャフト室の内部にギヤオイルを貯留させる一方、上記ドライブシャフト挿通孔の下部に、ドライブシャフトを挿通したシール部材を配置し、このシール部材より上方のドライブシャフト挿通孔の内部空間を冷却水通路とするとともに、上記シール部材より下方のドライブシャフト下端に設けたラジアル軸受およびドライブベベルギヤを上記プロペラシャフト室に臨ませることにより、冷却水の入ったドライブシャフト挿通孔側と、上記ギヤオイルの入ったシフトロッド挿通孔およびプロペラシャフト室側とを液蜜的に仕切ってそれぞれ独立して形成する一方、上記ギヤケースの上面にシフトロッド挿通孔とドライブシャフト挿通孔の上部開口部を囲むポンプ台座を形成し、このポンプ台座に、上記ドライブシャフトとシフトロッドを挿通し、ドライブシャフトで駆動するウォーターポンプを取付け、上記ウォーターポンプにより、上記ギヤオイルの入ったシフトロッド挿通孔と冷却水の入ったドライブシャフト挿通孔の各上部開口部を液密に閉塞したことを特徴とする船外機のギヤケース構造。
前記ウォーターポンプの前部に、前記シフトロッドを挿通するシフトロッド挿通部を設けるとともに、このシフトロッド挿通部に、シフトロッドを支持するシフトロッド支持手段と、シフトロッドとシフトロッド挿通部との間を液密にシールするシフトロッドシール手段とを設けた請求項１に記載の船外機のギヤケース構造。
前記シフトロッドの下端面を斜面状に形成し、この下端面を前記クラッチ機構のプッシュロッドを押圧してシフト切替を行うシフトカムとした請求項１または２に記載の船外機のギヤケース構造。