JP4881933B2 - 船外機のスロットルバルブ駆動機構 - Google Patents

船外機のスロットルバルブ駆動機構 Download PDF

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Description

本発明は、船外機に設けられているスロットルバルブ駆動機構の改良に関する。
船外機に設けられ、スロットルケーブルによってスロットルバルブのバルブ軸を駆動するスロットルバルブ駆動機構が知られている(例えば、特許文献1参照。)。
特開平7−286559号公報(図2)
特許文献1を次図に基づいて説明する。なお、符号は振り直し、要素名の一部は変更した。
図10は従来の技術の基本構成を説明する図であり、船外機に設けられているエンジンの操作リンク機構200に、スロットルケーブル201a、201bが巻き掛けられているプーリー202と、このプーリー202に設けたカム203と、このカム203に押され連動するカムを有するフリーアクセル205と、このフリーアクセル205に取り付けられているロッド206と、このロッド206に連結されているスロットルバルブ回動軸207と、が設けられている。
ところで、特許文献1の技術では、ロッド206を駆動するフリーアクセル205の回動軸211と、カムの回動軸212と、スロットルバルブ回動軸207とは、互いに平行に配置されている。
上記3つの軸211、212、207が、互いに平行に配置されていると、軸の回りに、ロッド206やスロットルケーブル201a、201bなどが配置されているために、上記3つの軸211、212、207の軸直角方向において、スロットルバルブ駆動機構が大型化する場合がある。
スペース面で制約が大きい船外機において、スロットルバルブ回りを小型化することができれば好適である。
本発明は、スロットルバルブ回りの小型化を図ることができる船外機のスロットルバルブ駆動機構を提供することを課題とする。
請求項1に係る発明は、船外機のエンジンの吸気系に配置されエンジンに吸入する吸入空気量を調整するスロットルバルブが、エンジンに取付けられているベースにアーム支軸で揺動自在に支持されスロットルケーブルで引かれて揺動する揺動アームと、ベースにカム支軸で揺動自在に支持され揺動アームに設けられているガイド部が嵌るガイド溝が設けられバルブ特性に対応した揺動特性を発揮するスロットルカムとで開閉制御される船外機のスロットルバルブ駆動機構において、バルブ軸に連結されるピボット及び連結ロッドを、バルブ軸とスロットルカムとの間に介在させることにより、スロットルバルブのバルブ軸に対して、アーム支軸およびカム支軸は非平行に配置され、スロットルバルブ機構を側方から見たときに、アーム支軸とカム支軸は、いずれも、スロットルバルブと重ならない位置に配置されると共に、スロットルバルブ駆動機構は、このスロットルバルブ機構を前方から見たときに、スロットルバルブの幅方向長さ内にほぼ収まるように配置されていることを特徴とする。
請求項2に係る発明では、スロットルバルブのバルブ軸は、鉛直に配置され、アーム支軸およびカム支軸は水平に配置されていることを特徴とする。
請求項3に係る発明では、揺動アームおよびスロットルカムは、スロットルバルブの下方に配置されていることを特徴とする。
請求項1に係る発明では、スロットルバルブのバルブ軸に対して、アーム支軸およびカム支軸は非平行に配置されるとともに、アーム支軸とカム支軸は、いずれも、スロットルバルブと重ならない位置に配置されている。
従来、スロットルバルブのバルブ軸は、スロットルカムのカム支軸および揺動アームのアーム支軸と同じ方向に配置されている場合があった。例えば、スロットルバルブのバルブ軸が鉛直方向に配置され、スロットルカム軸および揺動アームの軸が、鉛直方向に配置されている場合に、スロットルボデイ近傍において、水平方向に、バルブ軸、カム支軸およびアーム支軸が配置される。かかる配置では、スロットルボデイ近傍の水平方向で、スロットルバルブ駆動機構の大型化をまねく可能性がある。大型化により、スロットルバルブ駆動機構の周辺部に配置した部品の配置自由度が低下する場合がある。
この点、本発明では、スロットルバルブのバルブ軸に対して、アーム支軸およびカム支軸は非平行に配置されているので、バルブ軸に非平行な方向において、スロットルバルブ駆動機構が大型化することを回避でき、スロットルバルブ駆動機構の小型化を図ることが可能となる。
加えて、スロットルバルブ機構を側方から見たときに、アーム支軸とカム支軸は、いずれも、スロットルバルブと重ならない位置に配置されているので、バルブ軸に非平行な水平方向において、スロットルバルブ駆動機構のさらなる小型化を図ることができる。
請求項2に係る発明では、スロットルバルブのバルブ軸は、鉛直に配置され、アーム支軸およびカム支軸は水平に配置されている。バルブ軸が鉛直に配置されていれば、バルブアームは水平に配置される。また、アーム支軸およびカム支軸は水平に配置されていれば、揺動アームおよびスロットルカムは、鉛直方向に配置される。3つの軸方向を一致させずに配置したので、水平方向において、スロットルバルブ回りの小型化を図ることができる。
請求項3に係る発明では、揺動アームおよびスロットルカムは、スロットルバルブの下方に配置されている。スロットルバルブの下方に、揺動アームおよびスロットルカムを配置することで、側方から見たときに、スロットルバルブに揺動アームおよびスロットルカムが重なることはなく、水平方向にスロットルバルブ駆動機構が大型化することはなく、スロットルバルブ回りの一層の小型化を図ることができる。
本発明を実施するための最良の形態を添付図に基づいて以下に説明する。なお、図面は符号の向きに見るものとする。
図1は本発明に係るスロットルバルブ駆動機構が設けられている船外機の側面図であり、船外機10は、機関本体としてのエンジン11と、このエンジン11によって駆動される推進装置12および操舵装置13とが一体にされ船体14の外側に装備される推進機である。
船外機10は、船体14の後部に着脱自在に設けられているクランプブラケット16と、クランプブラケット16に水平軸15を介して上下に揺動可能に支持されるスイベルブラケット17と、このスイベルブラケット17に垂直軸を介して水平方向に回動可能に支持され操舵装置13の構成部材としてのステアリングブラケット18と、このステアリングブラケット18にマウント21を介して支持される推進ユニット22とを備えている。
推進ユニット22は、ステアリングブラケット18に支持される基部24と、この基部24の上面に取り付けられるエンジン11と、エンジン11の外側を覆うアッパケース25とを有する。また、基部24の下方で、アッパケース25の下方に連続するようにロアケース26が設けられ、全体としてケース体27を構成する。
本実施例において、機関本体としてのエンジン11は、4サイクル3気筒エンジンであり、シリンダブロック31に、鉛直に設けられているクランク軸32と、このクランク軸32に、コンロッド33・・・(・・・は複数を示す。以下同じ。)を介して水平方向に摺動可能に設けられているピストン35・・・と、クランク軸32と反対方向に設けられ図示せぬ吸排気用バルブを駆動するカム軸36と、を備えている。
クランク軸32の上端部に、フライホイール38が取り付けられ、フライホイール38の外周にスタータギヤ41が設けられ、このスタータギヤ41と噛合可能に設けられているピニオンギヤ42を介して始動用のスタータモータ43が配置されている。
クランク軸32の下端部に、ドライブシャフト47が連結されるとともに鉛直下方に延びており、ドライブシャフト47の下端部に、出力ギヤ48が設けられ、この出力ギヤ48に傘歯車49を介してプロペラシャフト51が水平に延びており、プロペラシャフト51の先端部に推進装置12の構成部材としてのプロペラ52が取り付けられている。
傘歯車49は、出力ギヤ48に直角に、且つ、互いに向き合うように配置した第1傘歯車53と第2傘歯車54とからなり、シフト機構55によって、第1傘歯車53または第2傘歯車54がプロペラシャフト51に連結されることによりプロペラ52の回転方向を切り替えることができる。
以下、エンジンの吸気系について説明する。
吸気系61は、図手前側に設けられ、エンジン11に供給する混合気の通路を形成するインテークマニホールド62と、このインテークマニホールド62の上流側に設けられ空気の流量を調整するスロットルバルブ63と、スロットルバルブ63を駆動するスロットルバルブ駆動機構64と、スロットルバルブ63の上流側に設けられ、混合気を発生させるキャブレター65と、を備えている。67はクッションユニット、68は潤滑用のオイルタンクである。次図以降で、スロットルバルブ駆動機構64の詳細を説明する。
図2は本発明に係る船外機に備えられているスロットルバルブ駆動機構の側面図、図3は図2の3矢視図、図4は本発明に係る船外機に備えられているスロットルバルブ駆動機構の平面図である。以下、図2〜図4を参照して説明を行う。
スロットルバルブ63は、スロットルボデイ71と、このスロットルボデイ71の内側に設けられエンジン11に吸入する吸入空気量を調整するバルブ本体72と、このバルブ本体72と一体に形成され回動軸としてのバルブ軸73と、からなる。
図中、74はバルブ本体72を閉じる方向に付勢するばね部材、75はバルブ軸73を駆動するバルブアームである。
スロットルバルブ駆動機構64は、板状に形成されエンジン11の側面に取り付けられているベース81と、このベース81に設けられアーム支軸82で揺動自在に支持され、スロットルケーブル83で引かれて揺動する揺動アーム84と、ベース81にカム支軸85で揺動自在に支持され揺動アーム84に設けられているガイド部86が嵌るガイド溝87が設けられ、バルブ特性に対応した揺動特性を発揮するスロットルカム88と、このスロットルカム88からスロットルバルブ63へ延びている連結ロッド91と、を備えており、連結ロッド91の先端部は、バルブ軸73から延びているバルブアーム75の先端部にアームピボット77を介して連結されている。
スロットルバルブ駆動機構64には、スロットルケーブル83とスロットルバルブ63の間に介在され船外機10のエンジン11の速度を制御するスロットルバルブ63の開度特性を調整するバルブ開度調整機構92が備えられている。
バルブ開度調整機構92は、ベース81と、このベース81に取り付けた揺動アーム84と、この揺動アーム84に設けたガイド部86が係合するガイド溝87を備えるとともに第2ピボット部93を備えているスロットルカム88とを備えており、第2ピボット部93に、スロットルバルブ63を駆動する連結ロッド91が連結されている。
揺動アームの先端部95に、ピボット部材94を介して設けられ揺動アーム84を駆動するスロットルケーブル83が取り付けられている。スロットルケーブル83を止めるピボット部材94は、揺動アーム84に係合されており、この揺動アームの先端部95に、揺動アームの先端部95からピボット部材94の抜止を防止するピボット抜止部材96が取り付けられている。ピボット抜止部材96の詳細については、後述する。
ここで、スロットルバルブ63のバルブ軸73に対して、アーム支軸82およびカム支軸85は非平行に配置されているとともに、スロットルバルブ駆動機構64を側方から見たときに、アーム支軸82とカム支軸85は、いずれも、スロットルバルブ63と重ならない位置に配置されている。実施例では、スロットルバルブのバルブ軸73は、鉛直に配置され、アーム支軸82およびカム支軸85は水平に配置されるとともに、アーム支軸82とカム支軸85は、スロットルバルブ63の下方に配置されている。
従来、スロットルバルブのバルブ軸は、スロットルカムのカム支軸および揺動アームのアーム支軸と同じ方向に配置されている場合があった。例えば、スロットルバルブのバルブ軸が鉛直方向に配置され、スロットルカム軸および揺動アームの軸が、鉛直方向に配置されている場合に、スロットルボデイ近傍において、水平方向に、バルブ軸、カム支軸およびアーム支軸が配置される。かかる配置では、スロットルボデイ近傍の水平方向で、スロットルバルブ駆動機構の大型化をまねく可能性がある。大型化により、スロットルバルブ駆動機構の周辺部に配置した部品の配置自由度が低下する場合がある。
この点、本発明では、スロットルバルブ63のバルブ軸73に対して、アーム支軸82およびカム支軸85は非平行に配置されているので、バルブ軸73に非平行な方向において、スロットルバルブ駆動機構64が大型化することを回避でき、部品の配置スペースに制約が大きいスロットルバルブ駆動機構64の小型化を図ることが可能となる。
加えて、スロットルバルブ駆動機構64を側方から見たときに、アーム支軸82とカム支軸85は、いずれも、スロットルバルブ63と重ならない位置に配置されている。
具体的に、揺動アーム84およびスロットルカム88は、スロットルバルブ63の下方に配置されている。スロットルバルブ63の下方に、揺動アーム84およびスロットルカム88を配置することで、スロットルバルブ駆動機構64が水平方向に拡がることを回避することができ、スロットルバルブ駆動機構64の一層のコンパクト化を図ることができる。
スロットルバルブ駆動機構64を含むスロットルバルブ回りが小型化できれば、船外機において、部品の配置自由度を高めることができるとともに、バルブ軸73に非平行な水平方向において、スロットルバルブ駆動機構64のさらなる小型化を図ることができる。
本実施例において、スロットルバルブのバルブ軸73は、鉛直に配置され、アーム支軸82およびカム支軸85は水平に配置されているので、水平方向にスロットルカム88および揺動アーム84を配置する必要がなくなる。水平方向にスロットルカム88および揺動アーム84を配置する必要がなくなれば、水平方向において、スロットルバルブ駆動機構64のコンパクト化を図ることができる。
図5は本発明に係る船外機に備えられているスロットルバルブ駆動機構の作用説明図であり、エンジン11が停止またはアイドリングの状態におけるバルブ開度調整機構92の状態が示されている。このとき、揺動アーム84に設けたガイド部86は、ガイド溝87の下端近傍に位置する。
図2に戻って、エンジン11がスロットル全開の状態におけるバルブ開度調整機構92の状態が示されている。このとき、揺動アーム84は、スロットルケーブル83により図矢印a方向に引かれ、アーム支軸82を中心に時計回りに揺動し、ガイド部86およびガイド溝87を介してスロットルカム88がカム支軸85を中心に時計回りに揺動し、連結ロッド91を図矢印b方向に移動させ、バルブ軸73を回動させる。スロットル全開のとき、スロットル揺動アーム84に設けたガイド部86は、ガイド溝87の上端近傍に位置する。
以下、ピボット部材94、ピボット抜止部材の詳細について説明する。
図6は本発明に係る船外機に備えられているピボット抜止部材の斜視図、図7は本発明に係る船外機に備えられているピボット抜止部材の側面図、図8は図7の8−8線断面図である。以下、図6〜図8を参照して説明を行う。
ピボット部材94は、ケーブルとしてのスロットルケーブル83を止める頭部111と、この頭部111から延びるピン軸部112と、このピン軸部112と頭部111との間に設けられる鍔部113と、この鍔部113と頭部111との間に設けられるくびれ部114と、からなる。
ピボット抜止部材96は、揺動アームの先端部95に被せることができるキャップ部116と、このキャップ部116に設けられピボット部材94の鍔部113より大径の大径穴117と、この大径穴117から延びるように設けられる長穴118とを備えている薄い金属部品である。
ピボット抜止部材96のキャップ部116は、着脱時の回動中心121を備える背面部122と、この背面部122から折り曲がり左右に延びており揺動アーム84の左右側面を挟持する左右の側板部123L、123Rと、これらの側板部123L、123Rのうちの一方である左側板部123Lに設けられる大径穴117と、この大径穴117に連続して設けられ回動中心を軸として円弧状に形成され大径穴117より径が小さくピン軸部112の根元に設けたくびれ部114と嵌合する長穴118と、背面部122から円弧状に延設され、回動中心121を軸に移動させ揺動アームの先端部95に装着したときに、揺動アームの先端部95を付勢し、揺動アームの先端部95に係合するとともに揺動アームの先端部95を保持する弾性保持部125と、側板部123L、123Rに設けられ着脱の際に指を掛ける指掛け部126と、左の側板部123Lと背面部122との間に設けられ縦面128と横面129とからなる段差部131と、縦面128から延設され、装着時に、後述する揺動アーム84の側面に設けた凹部133に折り曲げられる折曲部132と、を備えている。
ピボット抜止部材96の構成について補足する。
左の側板部123L、123Rに開け回動中心121を軸として円弧状に形成された大径穴117は、ピボット部材94の鍔部113が挿通可能な大きさを有し、この大径穴117に連続して設けられる長穴118は、大径穴117より径が小さくピン軸部112の根元に設けたくびれ部114と嵌合する大きさを有する。
すなわち、ピボット抜止部材96は、ピボット部材94を、揺動アーム84に取り付けた後に、ピボット部材94が揺動アーム84から外れないように押さえる部材であり、揺動アームの先端部95に、ピン穴135に直交する方向に移動させながら被せることができるキャップ部116と、側板部123Lに設けられる大径穴117と、この大径穴117から延びるようにしてキャップ部116に設けられ、くびれ部114に対応する幅の長穴118とを備えている。
揺動アーム84には、ベース81にアーム支軸82で揺動可能に支持されるとともに先端部にピン軸部112が挿入されるピン穴135が設けられている。
図9は本発明に係る船外機に備えられている揺動アームの先端部に取り付けられるピボット部材およびピボット抜止部材の取付手順を説明する図である。
(a)において、先ず、揺動アームの先端部95に矢印(1)の如く揺動アーム84のピン穴135の位置に、ピボット抜止部材96の大径穴117の位置が合うようにピボット抜止部材96を挿入する。
次に、スロットルケーブルを止めたピボット部材94(図中、スロットルケーブルは省略されている。)のピン軸部112を、揺動アーム84のピン穴135に矢印(2)の如く挿入する。
そして、揺動アーム84の凹部133にピボット抜止部材96の揺動アーム84への固着を確実にするための折曲部132を折り曲げる。
(b)において、最後に、回動中心を軸としてピボット抜止部材96を図矢印(3)の如く回動させ、ピボット部材94のくびれ部114にピボット抜止部材96の長穴118を係合させ、組付けに係る一連の作業が完了する。
すなわち、揺動アームの先端部95に開けたピン穴135に、キャップ部116に設けた大径穴117を合わせ、ピン穴135に、ピボット部材94のピン軸部112を挿入し、キャップ部116に設けられ、ピボット部材94に設けたくびれ部114に対応する幅の長穴118に沿って、キャップ部116をピン穴135に直交する方向に移動させながら揺動アームの先端部95にピボット抜止部材96を被せるようにした。
かかる構成をもつピボット抜止部材96であれば、従来利用されていた、例えば、割ピンなどの抜止部材に較べると、ピン軸部に対し軸直角に開けた貫通穴に割ピンを挿入する手間がない。併せて、揺動アームのピン穴135にピン軸部112を挿入した後に、キャップ部116を揺動アームの先端部95に移動させるだけで、ピボット抜止部材96が取り付けられるので、取付に係る作業性を大幅に高めることができる。
さらに、ピン軸部112に貫通穴を設ける必要はないため、抜止部材として割ピンを利用する場合に較べてピン軸部112の軸方向の長さを抑えることが可能となり、ピン軸方向における必要スペースが大きくなる心配はない。
また、側板部123Lに開けた長穴118の中心と大径穴117の中心とを通る穴の中心線Lは、キャップ部116が揺動アームの先端部95に取り付けられたときに、矢印(3)の如く回動させたので、キャップ部116の抜け方向に対して傾斜している。このため、キャップ部116の抜け方向に対して傾斜していない場合に較べると、キャップ部116を揺動アームの先端部95から一層外れ難くすることができる。キャップ部116が揺動アームの先端部95から外れ難くなれば、ピボット部材94を揺動アーム84にしっかりと装着することができる。
なお、側板部123Lに開けた長穴118の中心と大径穴117の中心とを通る穴の中心線は、キャップ部116が揺動アームの先端部95に取り付けられたときに、キャップ部116の抜け方向と一致するように配置することは差し支えない。
この他、ピボット抜止部材96に、装着時に、揺動アーム84に、左右から側板部123L、123Rで挟持するとともに、揺動アームの先端部95を弾性保持部125で付勢したので、ピボット抜止部材96が、がたつくことなどを抑制することができる。
さらに、ピボット抜止部材96の側板部123L、123Rに指掛け部126が設けられているので、ピボット抜止部材96の着脱性を一層高めることができる。
なお、弾性保持部および指掛け部の一方または両方を省略することは、差し支えない。
ケーブルは、船外機のエンジンの速度を制御するスロットルケーブル83である。
スペースに制約が大きい船外機のエンジンにおいて、スロットルケーブル83を止めるピボット部材の抜止部材としてピボット抜止部材96を利用したので、従来のように、船外機のエンジンのような、狭く限られたスペースで、ピボット部材に割ピンを差し込むという煩雑な作業は不要になる。したがって、本発明のピボット抜止部材96であれば、取付に係る作業性を大幅に高めることができる。
尚、本発明は、実施の形態では船外機に適用したが、自動二輪車や四輪車を含む一般の車両に適用することは差し支えない。
請求項1では、スロットルバルブのバルブ軸は、水平に配置され、アーム支軸およびカム支軸は鉛直に配置されることは差し支えない。
請求項2では、揺動アームおよびスロットルカムは、スロットルバルブの側方または上方に配置されることは差し支えない。
本発明は、ベースにスロットルケーブルを有するスロットルバルブ駆動機構が備えられている船外機に好適である。
本発明に係るスロットルバルブ駆動機構が設けられている船外機の側面図である。 本発明に係る船外機に備えられているスロットルバルブ駆動機構の側面図である。 図2の3矢視図である。 本発明に係る船外機に備えられているスロットルバルブ駆動機構の平面図である。 本発明に係る船外機に備えられているスロットルバルブ駆動機構の作用説明図である。 本発明に係る船外機に備えられているピボット抜止部材の斜視図である。 本発明に係る船外機に備えられているピボット抜止部材の側面図である。 図7の8−8線断面図である。 本発明に係る船外機に備えられている揺動アームの先端部に取り付けられるピボット部材およびピボット抜止部材の取付手順を説明する図である。 従来の技術の基本構成を説明する図である。
符号の説明
10…船外機、11…エンジン、61…吸気系、63…スロットルバルブ、64…スロットルバルブ駆動機構、73…バルブ軸、81…ベース、82…アーム支軸、83…スロットルケーブル、84…揺動アーム、85…カム支軸、86…ガイド部、87…ガイド溝、88…スロットルカム。

Claims (3)

  1. 船外機のエンジンの吸気系に配置され前記エンジンに吸入する吸入空気量を調整するスロットルバルブが、前記エンジンに取付けられているベースにアーム支軸で揺動自在に支持されスロットルケーブルで引かれて揺動する揺動アームと、前記ベースにカム支軸で揺動自在に支持され前記揺動アームに設けられているガイド部が嵌るガイド溝が設けられバルブ特性に対応した揺動特性を発揮するスロットルカムとで開閉制御される船外機のスロットルバルブ駆動機構において、
    前記バルブ軸に連結されるピボット及び連結ロッドを、前記バルブ軸と前記スロットルカムとの間に介在させることにより、前記スロットルバルブのバルブ軸に対して、前記アーム支軸および前記カム支軸は非平行に配置され、前記スロットルバルブ機構を側方から見たときに、前記アーム支軸と前記カム支軸は、いずれも、前記スロットルバルブと重ならない位置に配置されると共に、前記スロットルバルブ駆動機構は、このスロットルバルブ機構を前方から見たときに、前記スロットルバルブの幅方向長さ内にほぼ収まるように配置されていることを特徴とする船外機のスロットルバルブ駆動機構。
  2. 前記スロットルバルブのバルブ軸は、鉛直に配置され、前記アーム支軸および前記カム支軸は水平に配置されていることを特徴とする請求項1記載の船外機のスロットルバルブ駆動機構。
  3. 前記揺動アームおよび前記スロットルカムは、前記スロットルバルブの下方に配置されていることを特徴とする請求項1又は請求項2記載の船外機のスロットルバルブ駆動機構。
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