JP6260425B2 - Outboard motor - Google Patents
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Description
本発明は、船外機に関する。特には、シフトポジションを切り替えるシフト装置が、エンジンからプロペラシャフトに回転動力を伝達するドライブ軸の中間に設けられる船外機に関する。 The present invention relates to an outboard motor. In particular, the present invention relates to an outboard motor in which a shift device that switches a shift position is provided in the middle of a drive shaft that transmits rotational power from an engine to a propeller shaft.
駆動力源としてエンジン(内燃機関)が適用される船外機は、一般に、エンジンが出力する回転動力の断続と回転方向の切替えを行うシフト装置と、エンジンに冷却水を送給するウォーターポンプとを有する。特許文献1には、エンジンから鉛直下向きに延伸するドライブ軸の中間にシフト装置が設けられ、シフト装置の上方にウォーターポンプが設けられる構成が開示されている。このウォーターポンプは、ドライブ軸上に設けられ、ドライブ軸から伝達される回転動力によって動作する。このような構成であると、エンジンの動作中であれば、シフト装置のシフトポジションにかかわらず、ウォーターポンプを動作させることができる。 An outboard motor to which an engine (internal combustion engine) is applied as a driving force source is generally a shift device that performs intermittent switching and rotation direction switching of rotational power output from the engine, and a water pump that supplies cooling water to the engine. Have Patent Document 1 discloses a configuration in which a shift device is provided in the middle of a drive shaft extending vertically downward from an engine, and a water pump is provided above the shift device. This water pump is provided on the drive shaft and operates by rotational power transmitted from the drive shaft. With such a configuration, the water pump can be operated regardless of the shift position of the shift device while the engine is operating.
ところで、船外機においてドライブ軸の前側には、船外機の操舵の中心となるパイロットシャフトが設けられる。このため、特許文献1に記載の構成では、ウォーターポンプとパイロットシャフトとの干渉を避けるため、ドライブシャフトとパイロットシャフトとの距離を大きくするか、または、パイロットシャフトをウォーターポンプの上側に設けなければならない。しかしながら、ドライブ軸とパイロットシャフトとの距離を大きくすると、パイロットシャフトから船外機の重心までの距離が大きくなる。このため、船外機のパイロットシャフト回りの慣性モーメントが大きくなり、操舵性能が低下するとともに滑走移行性能(加速性能)が低下する。また、パイロットシャフトをウォーターポンプの上方に設ける構成では、パイロットシャフトを短くしなければならない。このため、船外機を船舶に支持する部分の剛性が低下し、操舵性能が低下する。 By the way, in the outboard motor, a pilot shaft serving as a center of steering of the outboard motor is provided on the front side of the drive shaft. For this reason, in the configuration described in Patent Document 1, in order to avoid interference between the water pump and the pilot shaft, the distance between the drive shaft and the pilot shaft must be increased or the pilot shaft must be provided on the upper side of the water pump. Don't be. However, increasing the distance between the drive shaft and the pilot shaft increases the distance from the pilot shaft to the center of gravity of the outboard motor. For this reason, the moment of inertia around the pilot shaft of the outboard motor is increased, and the steering performance is lowered and the sliding transition performance (acceleration performance) is lowered. In the configuration in which the pilot shaft is provided above the water pump, the pilot shaft must be shortened. For this reason, the rigidity of the part which supports an outboard motor to a ship falls, and steering performance falls.
上記実情に鑑み、本発明が解決しようとする課題は、シフト装置が回転動力を伝達するドライブ軸の中間に設けられる船外機において、ドライブ軸とパイロットシャフトとの距離を小さくでき、かつ、エンジンの動作中にウォーターポンプを常時動作させることができる船外機を提供することである。 In view of the above circumstances, the problem to be solved by the present invention is that in the outboard motor provided in the middle of the drive shaft for transmitting the rotational power, the distance between the drive shaft and the pilot shaft can be reduced, and the engine It is an object of the present invention to provide an outboard motor capable of always operating a water pump during the operation of the engine.
前記課題を解決するため、本発明は、エンジンと、鉛直方向に延伸して前記エンジンからの回転動力を伝達するドライブ軸と、前記ドライブ軸の下端部に一体に回転するように設けられる駆動歯車と、プロペラと一体に回転するプロペラ軸に設けられ前記駆動歯車に噛み合う被動歯車と、前記エンジンに冷却水を送給するウォーターポンプと、を有する船外機であって、前記ドライブ軸は、エンジンから回転動力が伝達される第1入力軸と、前記第1入力軸と同軸に配置されて前記第1入力軸から回転動力が伝達される第2入力軸とで構成され、前記第1入力軸と前記第2入力軸のとの間でシフトポジションを切り替えるシフト装置を有し、前記シフト装置は、前記第1入力軸の下端部に設けられて一体に回転する上側歯車と、前記第2入力軸の上端部に設けられて前記第2入力軸に対して相対的に回転可能な下側歯車と、前記ドライブ軸と直交する方向に後側に延伸する中間軸に一体に回転するように設けられ、前記上側歯車および前記下側歯車に常時噛み合う中間歯車と、前記上側歯車と前記下側歯車の間に前記第2入力軸と一体に回転するように設けられ、前記第2入力軸上を移動して前記上側歯車もしくは前記下側歯車に係合する状態または前記上側歯車と前記下側歯車のいずれにも係合しない状態となることにより、前記第1入力軸から前記第2入力軸への回転動力の断続と回転方向の切替えを行うクラッチ体と、を有し、前記ウォーターポンプは、前記シフト装置の後側に設けられ、前記中間軸に伝達される回転動力によって動作することを特徴とする。 In order to solve the above problems, the present invention provides an engine, a drive shaft that extends in the vertical direction and transmits rotational power from the engine, and a drive gear that is provided to rotate integrally with a lower end portion of the drive shaft And an outboard motor having a driven gear that is provided on a propeller shaft that rotates integrally with the propeller and that meshes with the drive gear, and a water pump that supplies cooling water to the engine. A first input shaft to which rotational power is transmitted from the first input shaft, and a second input shaft that is disposed coaxially with the first input shaft and from which the rotational power is transmitted from the first input shaft. And a shift device that switches a shift position between the second input shaft and the second input shaft. The shift device is provided at a lower end portion of the first input shaft and integrally rotates with the second input. The lower gear is provided at the upper end of the lower shaft and is rotatable relative to the second input shaft, and the intermediate shaft extending rearward in the direction orthogonal to the drive shaft. An intermediate gear constantly meshing with the upper gear and the lower gear, and the upper gear and the lower gear are provided so as to rotate integrally with the second input shaft and move on the second input shaft. Thus, when the upper gear or the lower gear is engaged, or the upper gear and the lower gear are not engaged, the first input shaft to the second input shaft is A clutch body that performs intermittent switching of the rotational power and switching of the rotational direction, wherein the water pump is provided on the rear side of the shift device and operates by the rotational power transmitted to the intermediate shaft. To do.
前記上側歯車と前記中間歯車の歯車比は、前記中間歯車の回転数が前記上側歯車の回転数よりも高くなるように設定される構成であることが好ましい。 The gear ratio between the upper gear and the intermediate gear is preferably set so that the rotation speed of the intermediate gear is higher than the rotation speed of the upper gear.
本発明によれば、シフト装置の後側にウォーターポンプを設けることによって、ウォーターポンプとパイロットシャフトとの干渉が防止される。このため、ドライブ軸とパイロットシャフトの距離を小さくできる。さらに、エンジンの動作中であれば中間軸は常時回転動力が伝達されるから、中間軸を介してウォーターポンプに回転動力を伝達することにより、ウォーターポンプを常時動作させることができる。このように、本発明によれば、ドライブ軸とパイロットシャフトとの距離を小さくでき、かつ、エンジンの動作中にウォーターポンプを常時動作させることができる。 According to the present invention, by providing the water pump on the rear side of the shift device, interference between the water pump and the pilot shaft is prevented. For this reason, the distance between the drive shaft and the pilot shaft can be reduced. Furthermore, since the rotational power is always transmitted to the intermediate shaft while the engine is operating, the water pump can be always operated by transmitting the rotational power to the water pump via the intermediate shaft. As described above, according to the present invention, the distance between the drive shaft and the pilot shaft can be reduced, and the water pump can be always operated during the operation of the engine.
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。本発明の実施形態では、二重反転プロペラを有する船外機を例に示す。なお、各図においては、適宜、船外機の前側を矢印Frで、後側を矢印Rrで、右側を矢印Rで、左側を矢印Lで、上側を矢印Upで、下側を矢印Dnで示す。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the embodiment of the present invention, an outboard motor having a counter-rotating propeller is shown as an example. In each figure, the front side of the outboard motor is indicated by an arrow Fr, the rear side by an arrow Rr, the right side by an arrow R, the left side by an arrow L, the upper side by an arrow Up, and the lower side by an arrow Dn. Show.
<船外機の全体構成>
船外機1の全体的な構成例について、図1〜図3を参照して説明する。図1は、船外機1の構成例を模式的に示す左側面図である。図2は、船外機1の構成例を模式的に示す部分断面図である。図3は、船外機1の下部の内部の構成例を拡大して示す断面図である。図1と図2に示すように、船外機1には、上側から順に、エンジンカバー101とドライブシャフトハウジング102とロアーユニットケース103とが設けられ、これらが船外機1の本体の筐体(外装)を構成する。ロアーユニットケース103の後側には、前側プロペラ11と後側プロペラ12とが同軸に配置されている。そして、これらの前側プロペラ11と後側プロペラ12とが、互いに反対方向に回転する二重反転プロペラを構成する。本発明の実施形態では、後方から見て、前側プロペラ11が右回り(時計回り)に回転し、後側プロペラ12が左回り(反時計回り)に回転すると、船外機1が前進するものとする。ドライブシャフトハウジング102の前側には、船外機1を船体に取り付けるためのブラケット装置14が設けられており、船外機1は、このブラケット装置14を介して船舶の船尾板などに取り付けられて使用される。
<Overall configuration of outboard motor>
An overall configuration example of the outboard motor 1 will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a left side view schematically showing a configuration example of the outboard motor 1. FIG. 2 is a partial cross-sectional view schematically showing a configuration example of the outboard motor 1. FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view showing an example of the internal configuration of the lower portion of the outboard motor 1. As shown in FIGS. 1 and 2, the outboard motor 1 is provided with an
船外機1の動力伝達系の構成は、次のとおりである。図2に示すように、船外機1は、駆動力源としてのエンジン13(内燃機関)と、前側プロペラ11と後側プロペラ12のそれぞれと一体に回転するプロペラ軸23と、エンジン13の回転動力をプロペラ軸23に伝達するドライブ軸17と、エンジン13からの回転動力の断続と回転方向の切替えを行うシフト装置4を有する。ドライブ軸17は、互いに分離している第1入力軸171と第2入力軸172とで構成される。シフト装置4は、ドライブ軸17を構成する第1入力軸171と第2入力軸172との間で、回転動力の断続と回転方向の切替え(すなわち、シフトポジションの切替え)を行う。エンジン13が出力する回転動力は、第1入力軸171と、シフト装置4と、第2入力軸172と、プロペラ軸23とを介して、前側プロペラ11と後側プロペラ12とに伝達される。
The configuration of the power transmission system of the outboard motor 1 is as follows. As shown in FIG. 2, the outboard motor 1 includes an engine 13 (internal combustion engine) as a driving force source, a
図2に示すように、エンジンカバー101の内部には、エンジン13がエンジンホルダ15の上側に支持された状態で収容されている。エンジン13には、例えば、バーティカル型(縦型)の水冷エンジンが適用される。この場合には、エンジン13は、シリンダヘッド、シリンダブロック、クランクケースなどの組み合わせにより構成される。そして、エンジン13は、クランクケースが最も前側に位置し、シリンダブロックがクランクケースの後側に位置し、シリンダヘッドが最も後側に位置する向きで配置される。また、エンジンホルダ15の下側には、オイルパン16が配置される。
As shown in FIG. 2, the
ドライブシャフトハウジング102の内部には、ドライブ軸17を構成する第1入力軸171が、上下方向(鉛直方向)に延伸する向き(軸線が鉛直となる向き)で回転可能に収容されている。第1入力軸171の上端部はエンジン13のクランクシャフトに接続されており、第1入力軸171の下端部はシフト装置4に接続されている。そして、第1入力軸171は、エンジン13が出力する回転動力をシフト装置4に伝達できる。
Inside the
シフト装置4は、側面視において、ドライブシャフトハウジング102とロアーユニットケース103の内部に跨るように配置される。シフト装置4の後側には、補機装置の例であるオイルポンプ6とウォーターポンプ7とが、前後方向に同軸に並べて配置される。オイルポンプ6は、シフト装置4から伝達される回転動力によって作動して、オイル吸入管67を通じてロアーユニットケース103内の潤滑オイル(以下、単に「オイル」と記す)を吸入し、シフト装置4の内部にオイルを送給する。ウォーターポンプ7は、シフト装置4から伝達される回転動力によって作動して、冷却水をエンジン13に送給する。本発明の実施形態では、シフト装置4は、第1入力軸171と第2入力軸172との間で回転動力の断続と回転方向の切替えを行う機能に加え、エンジン13から伝達される回転動力を補機装置に分岐させる機能も有する。また、シフト装置4とオイルポンプ6とウォーターポンプ7とは、一体に組み付けられてモジュール化されている。説明の便宜上、シフト装置4とオイルポンプ6とウォーターポンプ7のモジュールを、『シフト装置モジュール』と称する。なお、シフト装置モジュール104の構成の詳細については後述する。
The
ロアーユニットケース103の内部には、ドライブ軸17を構成する第2入力軸172が、軸受46を介して回転可能に支持されている。第2入力軸172は第1入力軸171と同軸であり、第1入力軸171およびシフト装置4の下側に位置している。なお、第2入力軸172を支持する軸受46には、ラジアル荷重と上下両方向のスラスト荷重に耐えられるように、互いに反対向きの円錐ころ軸受の組み合わせが適用される。第2入力軸172の上端部はシフト装置4に接続されており、シフト装置4から鉛直方向下側に向かって延伸するように配置される。第2入力軸172の下端部には、駆動歯車であるピニオン歯車18が一体に回転するように設けられる。例えば、ピニオン歯車18は、第2入力軸172の下端部にスプライン結合している。ピニオン歯車18にはベベルギアが適用される。
Inside the
ロアーユニットケース103の内部において、第2入力軸172の下側には、軸受ハウジング20と、一対の被動歯車である前側歯車21および後側歯車22と、プロペラ軸23とが、前後方向に延伸する向きで同軸に配置されている。一対の被動歯車である前側歯車21および後側歯車22は、ベベルギアである。プロペラ軸23は、外側軸232と内側軸231とを含む。軸受ハウジング20は、前後方向に貫通する筒状の部材であり、ロアーユニットケース103の内部に後側から挿入された状態で、ボルトなどによって着脱可能に固定されている。そして、軸受ハウジング20は、外側軸232と後側歯車22とを軸受238,221を介して回転可能に支持する。
Inside the
前側歯車21は、ピニオン歯車18の前下側に配置され、ロアーユニットケース103の内部に、軸受211(例えば、円錐ころ軸受など)を介して回転可能に支持されている。後側歯車22は、ピニオン歯車18の後下側に配置され、軸受ハウジング20の内部に、軸受221(例えば、スラスト針状ころ軸受やスラスト円筒ころ軸受と円筒ころ軸受との組み合わせ)によって回転可能に支持されている。前側歯車21と後側歯車22は、回転中心が前後方向に延伸する向きで、前後方向に同軸に並べて設けられる。そして、前側歯車21と後側歯車22とは、第2入力軸172の下端部に設けられるピニオン歯車18と常時噛み合っている。このため、前側歯車21と後側歯車22とは、第2入力軸172から伝達される回転動力によって互いに反対方向に回転する。
The
外側軸232は中空軸であり、前後方向に延伸する向きで配置されている。外側軸232の長手方向の中間部は、軸受ハウジング20に挿通されており、軸受238(例えば、針状ころ軸受、円筒ころ軸受など)によって、軸受ハウジング20に回転可能に支持されている。外側軸232の前端部の外周には、ナットなどによって後側歯車22が固定されている、外側軸232の後端部は、軸受ハウジング20から後側に突出している。そして、外側軸232の後端部には、前側プロペラ11が、図略のシャーピンなどを介して一体に回転するように設けられる。
The
内側軸231は、その長手方向の中間部が外側軸232に同軸に遊挿されており、軸受236(例えば、針状ころ軸受など)によって、外側軸232の内周側に回転可能に支持されている。内側軸231の前端部は、外側軸232から前側に突出しており、前側歯車21と一体に回転するように係合している。内側軸231の後端部は外側軸232から後側に突出している。そして内側軸231の後端部には、後側プロペラ12が、図略のシャーピンなどを介して一体に回転するように設けられる。
The
このように、ピニオン歯車18が駆動歯車となり、前側歯車21と後側歯車22とが被動歯車となり、第2入力軸172からピニオン歯車18に伝達された回転動力は、前側歯車21と後側歯車22の両方に伝達される。そして、前側歯車21と後側歯車22とは互いに反対方向に回転する。前側歯車21に伝達された回転動力は、内側軸231を介して後側プロペラ12に伝達される。後側歯車22に伝達された回転動力は、外側軸232を介して前側プロペラ11に伝達される。したがって、前側プロペラ11と後側プロペラ12とは、互いに反対方向に回転する。
Thus, the
なお、軸受ハウジング20と、後側歯車22と、外側軸232と、内側軸231とは、モジュール化されている。そして、モジュール化された状態で、ボルトなどによってロアーユニットケース103に着脱可能に組み付けられている。
The bearing
また、シフト装置モジュール104は、側面視において、ロアーユニットケース103に形成されるキャビテーションプレート105の上側、すなわち、船外機1の使用時において水没しない位置に配置される。また、シフト装置モジュール104は、側面視において、パイロットシャフト143の下端部を支持するマウント部であるロアーマウントブラケット146の下側に配置される。このため、ロアーユニットケース103のうち、水没する部分には、プロペラ軸23およびプロペラ軸23に回転動力を伝達する歯車(ピニオン歯車18、前側歯車21、後側歯車22)のみを設ければよい。このような構成であると、ロアーユニットケース103の水没する部分の小型化して水の抵抗の低減を図ることができる。
Further, the
ブラケット装置14は、船外機1の筐体の前側(特にドライブシャフトハウジング102の前側)に設けられる。ブラケット装置14は、スイベルブラケット141とトランサムブラケット142とを有する。スイベルブラケット141は、パイロットシャフト143を介して、船外機1の本体の前側に水平方向に回転可能(左右方向に揺動可能)に連結される。パイロットシャフト143は、その軸線が上下方向(鉛直方向)に平行になる向きで、船外機1の前側に固定されている。例えば、パイロットシャフト143の上端部と下端部のそれぞれが、マウント部であるアッパーマウントブラケット145とロアーマウントブラケット146とを介して船外機1の本体に固定される。なお、パイロットシャフト143は、軸線方向に貫通する管状の構成が適用される。トランサムブラケット142は、ティルト軸144を介して、スイベルブラケット141にピッチング方向に回転可能(上下方向に揺動可能)に連結される。ティルト軸144は、その軸線が左右方向に平行になる向きで、スイベルブラケット141に固定されている。トランサムブラケット142には、このほか、船舶の船尾板などに取り付けるためのクランプなどが設けられる。そして、船外機1は、ブラケット装置14のトランサムブラケット142を介して、船舶の船尾板などに取り付けられる。ブラケット装置14がこのような構成であると、船外機1は、船舶の船尾板などに取り付けられた状態で、パイロットシャフト143を中心として水平方向に回転可能となり、ティルト軸144を中心として上下方向に回転可能となる。
The
なお、アッパーマウントブラケット145には、図略のステアリングブラケットが設けられる。ステアリングブラケットには、図略のケーブルなどを介して図略の操舵ハンドルが連結される。操船者は、操舵ハンドルを操作することによって、船外機1の操舵をおこなう。また、船外機1には、図略のトリム制御装置が設けられる。トリム装置は、油圧などによって船外機1をピッチング方向に回転させることができる。そして操船者は、トリム制御装置を操作することによって、船外機1のティルトやトリム調整を行う。 The upper mount bracket 145 is provided with a steering bracket (not shown). A steering handle (not shown) is connected to the steering bracket via a cable (not shown). The boat operator steers the outboard motor 1 by operating the steering handle. The outboard motor 1 is provided with a trim control device (not shown). The trim device can rotate the outboard motor 1 in the pitching direction by hydraulic pressure or the like. Then, the boat operator performs tilt and trim adjustment of the outboard motor 1 by operating the trim control device.
このほか、船外機1には、エンジン13の排気ガスを船外機1の外部に導く排気経路25と、冷却水をエンジン13に導く冷却水経路26が設けられる。
In addition, the outboard motor 1 is provided with an
排気経路25は、ドライブシャフトハウジング102の内部であって第1入力軸171の後側に形成される上部排気経路251と、ロアーユニットケース103の内部であってシフト装置モジュール104の後側に形成される下部排気経路252とで構成され、これらの内部を上下方向に延伸する。上部排気経路251はエンジン13の排気ポート(図略)に連通している。下部排気経路252は、例えばキャビテーションプレート105の下面に形成される排気口(図略)と連通している。そして、ロアーユニットケース103がドライブシャフトハウジング102に取り付けられると、上部排気経路251と下部排気経路252とが一体に連通する。このため、エンジン13の排気ガスは、上部排気経路251と下部排気経路252と排気口を通じて、船外機1の外部に排出される。
The
冷却水経路26は、ロアーユニットケース103の内部に形成される下部冷却水経路262と、ドライブシャフトハウジング102の内部に設けられる上部冷却水経路261とで構成される。下部冷却水経路262は、ロアーユニットケース103に形成される取水口とウォーターポンプ7の冷却水吸入ポート721とを接続する。上部冷却水経路261は、ウォーターポンプ7の冷却水吐出ポート711とエンジン13(より詳しくは、エンジン13のウォータージャケット)とを接続する。図2と図3に示すように、上部冷却水経路261には、管路が適用できる。このような構成によれば、ウォーターポンプ7は、取水口と下部冷却水経路262とを通じて冷却水を取り入れ、取り入れた冷却水をエンジン13に送給できる。
The cooling
<内側軸を回転可能に支持する軸受の潤滑>
次に、内側軸231を回転可能に支持する軸受236を潤滑する構成について説明する。ロアーユニットケース103内にはオイルが溜められている。そして、第2入力軸172の下端部、ピニオン歯車18、前側歯車21、後側歯車22、内側軸231、外側軸232は、オイルに浸漬している。このためこれらの部材や、これらの部材を回転可能に支持する軸受211,221,236,238は、ロアーユニットケース103内に溜められたオイルによって潤滑される。ただし、内側軸231を回転可能に支持する軸受236は、外側軸232と内側軸231との間の隙間に設けられているため、この軸受236の周囲ではオイルが滞留して劣化しやすくなる。このためそのままでは、この軸受236の潤滑が不充分になり、焼き付けなどが生じるおそれがある。そこで、本発明の実施形態では、次のような構成によってオイルを循環させ、この軸受236を潤滑している。
<Lubrication of bearing that rotatably supports the inner shaft>
Next, a configuration for lubricating the
外側軸232の外周面と内側軸231の内周面との間には隙間が形成される。この隙間は、オイルが循環するオイル循環経路として機能する。外側軸232の後端部であって、内側軸231を支持する軸受236の後側には、この隙間からオイルが後側に漏出することを防止するオイルシール237が設けられる。内側軸231の内部には、オイル循環経路として機能するオイル循環孔233が形成される。このオイル循環孔233は、内側軸231の軸心に、内側軸231の軸線方向に延伸するように形成される。このオイル循環孔233の前端部は、内側軸231の前端面に露出して開口している。オイル循環孔233の後端部は、側面視において、内側軸231を支持する軸受236とオイルシール237の間に位置する。そして、内側軸231を支持する軸受236とオイルシール237との間には、オイル循環孔233の後端部と内側軸231の外周とをオイルが流通可能に連通するオイル流出孔234が形成される。また、内側軸231の外周面には、後側歯車22の後側直近から軸受236の前側直近にかけての範囲に、オイルを後側から前側に向かって送るための螺旋溝235が形成される。
A gap is formed between the outer peripheral surface of the
エンジン13から伝達される回転動力によって内側軸231が回転すると、オイル流出孔234の内部のオイルは、内側軸231の回転による遠心力によって、外側軸232の内周面と内側軸231の外周面との間の空間に流出する。そして、流出したオイルは、さらにオイル流出孔234から流出してくるオイルに押されて、前側に流れる。さらに、内側軸231の外周面に螺旋溝235が形成されるから、オイルは、この螺旋溝235の回転の作用によっても前側に送られる。オイルがオイル流出孔234から流出すると、オイル循環孔233の内部が負圧になるため、内側軸231の前端部からオイル循環孔233にオイルが流入する。このように、オイル循環孔233と螺旋溝235とが協働することによって、オイルの循環の効果を高めることができる。このような構成であると、内側軸231が回転している間は、内側軸231と外側軸232の隙間と、内側軸231のオイル循環孔233およびオイル流出孔234とに、オイルを循環させることができる。このため、内側軸231を支持する軸受236の周囲においてオイルが滞留して劣化することが防止できる。したがって、内側軸231を支持する軸受236の焼き付けなどの防止を図ることができ、耐久性を向上させることができる。
When the
なお、内側軸231の外周の螺旋溝235は、船外機1の前進時において、オイルを後側から前側に向かって送るように形成される。前述のとおり後側プロペラ12および内側軸231が左回転する場合に船外機1が前進する構成であれば、この螺旋溝235は右ネジ方向に形成される。
The
また、このような構成であると、図4に示すように、船外機1が前傾姿勢になっても、内側軸231を支持する軸受236を潤滑できる。図4は、船外機1が前傾姿勢になった場合におけるオイルの状態を模式的に示す断面図である。図4に示すように、船外機1が前傾姿勢になっても、内側軸231の前端部はオイルに浸漬している。このため、内側軸231が回転すると、オイル流出孔234の内部のオイルが遠心力によって外側軸232と内側軸231の隙間に吐出される。その結果、オイル循環孔233の内部が負圧になり、オイルがオイル循環孔233を通じて吸い上げられる。このように、船外機1が前傾姿勢となり、内側軸231を支持する軸受236が油面よりも上側に位置することになっても、オイルを循環させて内側軸231を支持する軸受236へオイルを送給できる。
Further, with such a configuration, as shown in FIG. 4, the bearing 236 that supports the
<シフト装置モジュールの構成>
次に、シフト装置モジュール104の構成について、図5〜図7を参照して説明する。図5は、シフト装置モジュール104の構成例を模式的に示す分解斜視図である。図6は、シフト装置モジュール104の構成例を模式的に示す断面図である。図7は、シフト装置4におけるシフト作動装置5の構成例を示す斜視図である。
<Configuration of shift device module>
Next, the configuration of the
図5と図6に示すように、シフト装置モジュール104は、シフト装置4と、オイルポンプ6と、ウォーターポンプ7とを有する。そして、シフト装置4の後側にオイルポンプ6が配置され、さらにオイルポンプ6の後側にウォーターポンプ7が配置される。また、シフト装置4において、第1入力軸171および第2入力軸172の前側には、シフトポジションの切替え動作を行うシフト作動装置5が配置される。このように、第1入力軸171および第2入力軸172を挟んで、後側に補機装置の例であるオイルポンプ6およびウォーターポンプ7が同軸に配置され、前側にシフト作動装置5が配置される。また、シフト装置モジュール104は、ロアーユニットケース103に、ボルトなどを介して固定される。このため、ロアーユニットケース103がドライブシャフトハウジング102から取り外されると、シフト装置モジュール104は、ロアーユニットケース103とともにドライブシャフトハウジング102から分離する。
As shown in FIGS. 5 and 6, the
そして、特に図5に示すように、シフト装置4とオイルポンプ6とウォーターポンプ7とは、それぞれ、シフト装置モジュール104におけるサブモジュールを構成する。すなわち、シフト装置4とオイルポンプ6とウォーターポンプ7とがそれぞれ組み立てられ、さらにシフト装置4にオイルポンプ6とウォーターポンプ7とを組み付けることによって、シフト装置モジュール104が構成される。
In particular, as shown in FIG. 5, the
(シフト装置)
図6に示すように、シフト装置4は、シフトハウジング40と、上側歯車41と、中間歯車42と、下側歯車44と、ドッグクラッチ45(クラッチ体)と、シフト作動装置5とを含んで構成される。
(Shift device)
As shown in FIG. 6, the
シフトハウジング40は、シフト装置4の筐体であり、上半体401と下半体402とを含んで構成される。また、シフトハウジング40は、船外機1のドライブシャフトハウジング102とロアーユニットケース103のいずれとも別体に構成される。上半体401と下半体402とは、第1入力軸171および第2入力軸172の軸線に直角な平面を割面として上下方向に分割可能である。上半体401と下半体402の分割面は、側面視において、ドライブシャフトハウジング102とロアーユニットケース103との分割面の近傍に形成される(図2および図3参照)。また、上半体401と下半体402の分割面は、ドライブシャフトハウジング102とロアーユニットケース103の分割面と一致しているかまたは平行である。図2と図3においては、例として、上半体401と下半体402の分割面が、ドライブシャフトハウジング102とロアーユニットケース103の分割面に一致する構成を示す。このような構成であると、シフト装置モジュール104が船外機1の筐体に組み付けられた状態において、シフト装置モジュール104の上部はドライブシャフトハウジング102の内部に収容され、下部はロアーユニットケース103の内部に収容される。ただし、上述のとおり、シフトハウジング40の上半体401と下半体402の分割面と、ドライブシャフトハウジング102とロアーユニットケース103との分割面とは、一致していなくてもよい。このほか、シフトハウジング40の後部には、オイルポンプ6の筐体であるオイルポンプハウジング60を構成する一対のケース部材の一方として、オイルポンプハウジング蓋体62が一体に形成される。
The
上側歯車41は、第1入力軸171の下端部に、第1入力軸171と一体に回転するように設けられている。例えば、上側歯車41は、第1入力軸171の下端部にスプライン結合している。また、上側歯車41は、シフトハウジング40の上半体401の内部に、軸受412(ラジアル玉軸受やラジアルころ軸受など)を介して回転可能に支持されている。そして、上側歯車41は、エンジン13から第1入力軸171を介して伝達された回転動力を、中間歯車42に常時伝達する。
The
また、シフトハウジング40には、オイルポンプハウジング蓋体62から上側歯車41を回転可能に支持する軸受412の上部に至るオイル経路403が形成される。オイルポンプ6は、このオイル経路403を通じて、上側歯車41を回転可能に支持する軸受412の上側にオイルを送給する。
The
中間歯車42は、上側歯車41と下側歯車44との間に設けられ、これらの両方と常時噛み合っている。中間歯車42は、シフトハウジング40の内側に、軸受421(例えば、円錐ころ軸受など)を介して回転可能に支持される。また、中間歯車42は、側面視や上面視において上側歯車41および下側歯車44の後寄りの位置に、その回転軸が上側歯車41および下側歯車44の回転軸と直交する向きであって、前後方向に延伸する向きで配置されている。
The
中間歯車42には、一体に回転する中間軸43が接続されている。中間軸43は、シフトハウジング40から、ドライブ軸17(第1入力軸171および第2入力軸)と直交する方向に後側に向かって突出しており、オイルポンプ6とウォーターポンプ7の両方に回転動力を伝達する。このように本発明の実施形態では、中間軸43は、オイルポンプ6とウォーターポンプ7のポンプドライブ軸としての機能を有する。
An
中間歯車42と上側歯車41の歯数は異ならせてあり、中間歯車42は上歯車と異なる回転数で回転する。中間歯車42と上側歯車41の歯車比は、中間軸43によって駆動される補機装置の仕様に応じて設定される。すなわち、この歯車比は、中間軸43によって駆動される補機装置の仕様に応じて、中間軸43の回転数が適切な回転数となるように設定される。このように、補機装置を中間軸43によって駆動する構成であると、中間歯車42と上側歯車41の歯車比を適宜設定することにより、中間軸43の回転数を補機装置の駆動に適した回転数に設定することが容易となる。
The number of teeth of the
特に、補機装置としてオイルポンプ6とウォーターポンプ7が適用される構成であれば、中間歯車42と上側歯車41の歯車比は、中間歯車42の回転数(中間軸43の回転数)が上側歯車41の回転数(第1入力軸171の回転数)よりも高くなるように設定される。例えば、中間歯車42の歯数は上側歯車41の歯数よりも少ない数に設定される。オイルポンプ6およびウォーターポンプ7は、ポンプドライブ軸として機能する中間軸43の回転数が高くなると、オイルや冷却水の吐出量が大きくなる。このため、中間軸43の回転数を高くすることによって、オイルや冷却水の吐出量を減少させることなく、オイルポンプ6とウォーターポンプ7の小型化を図ることができる。したがって、この歯車比が、中間歯車42の回転数が上側歯車41の回転数よりも高くなるように設定されると、シフト装置モジュール104の小型化および軽量化を図ることができる。
In particular, if the
下側歯車44は、上側歯車41から所定の間隔をおいて離れた下側の位置に、上側歯車41と同軸に配置される。下側歯車44は、シフトハウジング40の下半体402の内部に、軸受442(ラジアル玉軸受やラジアルころ軸受など)を介して回転可能に支持される。下側歯車44は、中間歯車42を介して上側歯車41から回転動力が伝達され、上側歯車41と反対方向に回転する。
The
第2入力軸172の上端部は、下側歯車44の軸孔を通過して上側歯車41と下側歯車44との間に突出している。なお、下側歯車44の軸孔と第2入力軸172との間には、軸受47(例えばラジアル針状ころ軸受など)が設けられており、下側歯車44と第2入力軸172とは互いに独立して(相対的に)回転可能である。
The upper end portion of the
上側歯車41と下側歯車44との間には、ドッグクラッチ45が設けられる。ドッグクラッチ45は、第2入力軸172の上端部の外周面に例えばスプライン結合しており、第2入力軸172と一体に回転し、かつ、第2入力軸172上を軸線方向(上下方向)に往復動可能である。ドッグクラッチ45の上下両端面には係合爪451が形成される。また、上側歯車41の下面と下側歯車44の上面にも、それぞれ係合爪411,441が形成される。そして、ドッグクラッチ45が上側に移動すると、ドッグクラッチ45の上端面の係合爪451と上側歯車41の下面の係合爪411とが係合し、ドッグクラッチ45は上側歯車41と一体に回転する。また、ドッグクラッチ45が下側に移動すると、ドッグクラッチ45の下端面の係合爪451と下側歯車44の上面の係合爪441とが係合し、ドッグクラッチ45は下側歯車44と一体に回転する。ドッグクラッチ45が上下動の範囲の中間に位置すると、ドッグクラッチ45の上下両端面の係合爪451は、上側歯車41と下側歯車44の係合爪411,441のいずれにも係合しない。この場合には、第1入力軸171の回転動力は第2入力軸172に伝達されない。
A
中間歯車42と上側歯車41とは常時噛み合っているため、ドッグクラッチ45の位置にかかわらず、エンジン13の回転動力は上側歯車41と中間歯車42を介して中間軸43に常時伝達される。このように、エンジン13が作動して第1入力軸171が回転していれば、第2入力軸172に回転動力が伝達されているか否かにかかわりなく、常時一定方向の回転動力を中間軸43に伝達できる。
Since the
ドッグクラッチ45の前側(すなわち、第1入力軸171および第2入力軸172の前側)にはシフト作動装置5が設けられる。図7に示すように、シフト作動装置5は、シフトカム51とシフトスライダー52とを含んで構成される。シフトカム51には円筒カムが適用され、その側面にはカム溝が形成される。シフトカム51は、シフトシャフト55の下端部に連結されており、シフトシャフト55を介して伝達される回転動力によって左右方向に回転する。シフトスライダー52は、スライド軸53上に往復動可能に設けられる。そしてシフトスライダー52は、その一部がシフトカム51のカム溝に係合するとともに、後側に向かって突出してドッグクラッチ45と係合するアーム521を有する。なお、スライド軸53は、その軸線が第1入力軸171および第2入力軸172と平行な向きで、シフトハウジング40に支持されている。
A
このほか船外機1は、シフトカム51を駆動する駆動力源としてのアクチュエータ54と、このアクチュエータ54の駆動力を回転動力としてシフトカム51に伝達するシフトシャフト55を有する。アクチュエータ54は、例えばエンジンカバー101の内部または下面に設けられる。シフトシャフト55は、上下方向(鉛直方向)に延伸する向きで、管状のパイロットシャフト143の内部に回転可能に挿通されている(図2参照)。そして、シフトシャフト55の上端部はアクチュエータ54に接続され、下端部はシフト作動装置5のシフトカム51に接続されている。そして、アクチュエータ54が作動することによって、シフトカム51を左右任意の方向に回転させることができる。
In addition, the outboard motor 1 includes an
このようなシフト装置4の動作は、次のとおりである。操船者等は、アクチュエータ54を操作することによって、シフトシャフト55を左右いずれかの方向に回転させる。アクチュエータ54が操作されると、シフトシャフト55はアクチュエータ54が発生させる回転動力の方向に応じた方向に回転し、シフトカム51がシフトシャフト55と一体に回転する。シフトカム51が回転すると、シフトスライダー52は、シフトカム51の回転方向に応じて、ドッグクラッチ45を上方向または下方向に移動させる。
The operation of such a
ドッグクラッチ45が上方向に移動すると、ドッグクラッチ45は上側歯車41と係合し、上側歯車41と一体に回転する。ドッグクラッチ45は第2入力軸172と一体に回転するため、エンジン13の回転動力は、第1入力軸171と、上側歯車41と、ドッグクラッチ45とを介して、第2入力軸172に伝達される。なお、この場合には、第2入力軸172は、第1入力軸171と同じ方向に回転する。一方、ドッグクラッチ45は、下方向に移動すると下側歯車44に係合し、下側歯車44と一体に回転する。このため、エンジン13の回転動力は、第1入力軸171と、上側歯車41と、中間歯車42と、下側歯車44と、ドッグクラッチ45とを介して、第2入力軸172に伝達される。この場合には、第2入力軸172は、第1入力軸171と反対方向に回転する。第2入力軸172に伝達された回転動力は、さらに、ピニオン歯車18と前側歯車21と内側軸231とを介して後側プロペラ12に伝達されるとともに、ピニオン歯車18と後側歯車22と外側軸232とを介して前側プロペラ11に伝達される。また、ドッグクラッチ45が上下方向の可動範囲の中間に位置すると、ドッグクラッチ45の上端部と下端部の係合爪451は、いずれも、上側歯車41と下側歯車44の係合爪411,441に係合しない。この場合には、エンジン13から出力された回転動力は、第2入力軸172に伝達されない。したがって、シフトポジションは中立となる。このように、シフトカム51を回転させてドッグクラッチ45を上下方向に移動させることよって、シフトポジションを、前進、後退、中立のいずれかに切替えることができる。
When the
なお、本発明の実施形態では、ドッグクラッチ45の上端部の係合爪451が上側歯車41の係合爪411と係合した場合にシフトポジションが前進となり、ドッグクラッチ45の下端部の係合爪451が下側歯車44の係合爪441と係合した場合にシフトポジションが後退となるように構成される。このような構成であると、シフトポジションが後退である場合に、エンジン13の回転動力は、上側歯車41と中間歯車42と下側歯車44とを介して第2入力軸172に伝達される。通常、シフトポジションが後退である場合には、前進である場合に比較して伝達する動力が小さい。このため、上側歯車41と中間歯車42と下側歯車44の強度を低くできるから、これらの歯車の小型化を図ることができる。したがって、シフト装置4の小型化および軽量化を図ることができる。
In the embodiment of the present invention, when the engaging
さらに、シフト装置4には、シフトポジションを保持するポジション保持機構56が設けられる。ポジション保持機構56は、例えば、シフトカム51の外周面に形成される3箇所の係合凹部561と、この係合凹部561に抜脱自在に嵌まり込むことができる係合部材562と、この係合部材562を係合凹部561に嵌まり込んだ状態に維持する付勢部材(図略)とを有する。係合部材562は、シフトハウジング40に対して往復動可能に設けられており、バネなどの付勢部材によってシフトカム51の外周面に付勢されている。3箇所の係合凹部561は、シフトポジションが前進と後退と中立のそれぞれの位置において、係合部材562が嵌まり込むように設けられる。このような構成であると、シフトカム51に外力が掛からない状態では、係合部材562が3箇所の係合凹部561のいずれかに嵌まり込んだ状態に保持される。このため、シフトポジションが保持される。なお、シフトチェンジを行う際には、アクチュエータ54は、ある程度の力を掛けてシフトカム51を回転させる。そうすると、係合部材562は、シフトカム51の回転によって、付勢部材の付勢力に抗して係合凹部561から抜け出る。なお、このような機能を実現するため、係合部材562の先端部(係合凹部561に嵌まり込む部分)が先細り形状に形成され、係合凹部561はシフトカム51の軸線に直角な断面がV形状や円弧形状に形成される構成が適用できる。
Further, the
以上説明したように、本発明の実施形態では、第1入力軸171と第2入力軸172との間で回転動力の断続するための機構として、ドッグクラッチ45が適用される。このような構成によれば、シフト装置4の小型化を図ることができる。すなわち、例えば、エンジン13の回転動力の伝達に円錐クラッチなどといった摩擦クラッチを用いる構成であると、大きな回転動力を伝達するためには、駆動側の摩擦面に従動側の摩擦面を押圧する押圧力を大きくするとともに、摩擦面の面積を大きくしなければならない。このため、シフト装置4の重量化と大型化を招く。特に、摩擦クラッチとして円錐クラッチが適用される構成であると、摩擦面積を大きくするために、クラッチの軸線方向寸法が大きくなる。このため、シフト装置4をロアーマウントブラケット146の下側に設けると、シフト装置4とロアーマウントブラケット146との干渉を避けるため、ロアーマウントブラケット146の位置を高くしてパイロットシャフト143を短くしなければならない。そうすると、ブラケット装置14の剛性が低下し、操舵性能が低下する。
As described above, in the embodiment of the present invention, the
これに対して、本発明の実施形態においては、ドッグクラッチ45の係合爪451が上側歯車41または下側歯車44の係合爪411,441に係合することにより回転動力を伝達する構成であるから、ドッグクラッチ45の小型化を図ることができる。また、ドッグクラッチ45に対して軸線方向に大きな押圧力を掛けなくてもよいから、シフト装置4を作動させるシフト作動装置5の小型化を図ることができる。さらに、シフトシャフト55の回転させるためのアクチュエータ54などについても、小型のものが適用できる。したがって、シフト装置4の軽量化および小型化を図ることができる。
On the other hand, in the embodiment of the present invention, the engaging
(補機装置)
次に、補機装置の例であるオイルポンプ6とウォーターポンプ7について、図5と図6などを参照して説明する。オイルポンプ6とウォーターポンプ7とは、中間軸43を共通のポンプドライブ軸とし、中間軸43から伝達される回転動力によって動作する。
(Auxiliary equipment)
Next, an
(オイルポンプ)
本発明の実施形態では、オイルポンプ6としてトロコイドポンプが適用される例を示す。オイルポンプ6(トロコイドポンプ)は、オイルポンプハウジング60と、インナーロータ64と、アウターロータ65と、ポンプボディー63と、軸受66とを含んで構成される。
(Oil pump)
In the embodiment of the present invention, an example in which a trochoid pump is applied as the
オイルポンプハウジング60は、オイルポンプ6の筐体となる部材であり、一対のケース部材であるオイルポンプハウジング本体61とオイルポンプハウジング蓋体62とで構成される。オイルポンプハウジング本体61は、前側が開放するカップ状またはトレイ状の構成を有する。オイルポンプハウジング本体61の内部には、前側から順に、ポンプボディー63を収容するスペースと、軸受66(例えば、円錐ころ軸受など)を収容するスペースとが形成される。また、オイルポンプハウジング本体61には、外部からオイルを吸入するオイル吸入ポート611と、外部にオイルを吐出するオイル吐出ポート612とが設けられる。さらにオイルポンプハウジング本体61には、中間軸43を挿通可能なように、前後方向に貫通する貫通孔が形成される。オイルポンプハウジング蓋体62は、シフト装置4のシフトハウジング40(上半体401と下半体402)の後部に一体に設けられる。なお、オイルポンプハウジング蓋体62は、オイルポンプハウジング本体61の開口部を覆う。また、前述のように、オイルポンプハウジング蓋体62(シフトハウジング40の上半体401)には、シフトハウジング40の内部にオイルを送給するオイル経路403が形成される。このオイル経路403の一端はオイルポンプハウジング蓋体62の後面に露出しており、オイルポンプハウジング本体61がオイルポンプハウジング蓋体62に取り付けられると、オイルポンプハウジング本体61のオイル吐出ポート612に連通する。なお、オイルポンプハウジング蓋体62は、オイルポンプハウジング本体61の開口部を塞ぐことができる構成であればよく、具体的な構成は特に限定されるものではない。
The
ポンプボディー63の前面側には、前面視において円形の凹部が形成される。この凹部には、アウターロータ65とインナーロータ64とを回転可能に収容できる。円形の凹部の底部には、その中心から偏心した位置に、前後方向に貫通し中間軸43を挿通可能な貫通孔が形成される。さらに、凹部の底部には、オイル吸入孔631とオイル吐出孔632とが形成される。
A circular recess is formed on the front side of the
インナーロータ64は、ある程度の厚さを有し、半径方向外側に膨出する複数の山状の歯が形成される部材である。インナーロータ64には、前後方向(厚さ方向)に貫通して中間軸43を挿通可能の軸孔が形成される。アウターロータ65は、ある程度の厚さを有し、前面視において円形に形成される部材である。アウターロータ65には、前後方向(厚さ方向)に貫通する開口部が形成され、さらに開口部の内周面には、半径方向内側に膨出する複数の山状の歯が形成される。なお、アウターロータ65に形成される歯の数は、インナーロータ64に形成される歯の数よりも多い。
The
オイルポンプ6の組み付け構造は、次のとおりである。軸受66とポンプボディー63とは、オイルポンプハウジング本体61の内部に収容される。なお、ポンプボディー63は、オイルポンプハウジング本体61に対して相対的に回転しないように収容される。ポンプボディー63がオイルポンプハウジング本体61の凹部に収容されると、ポンプボディー63のオイル吸入孔631とオイル吐出孔632は、それぞれ、オイルポンプハウジング本体61のオイル吸入ポート611とオイル吐出ポート612に連通する。なお、オイル吸入ポート611には、オイル吸入管67の一端が接続される。オイル吸入管67の他端は、ロアーユニットケース103の内部の第2入力軸172の前側に達している。アウターロータ65は、ポンプボディー63に形成される円形の凹部に回転可能に収容される。インナーロータ64は、アウターロータ65に形成される開口部に収容される。そしてオイルポンプハウジング本体61は、シフトハウジング40の後部に形成されるオイルポンプハウジング蓋体62に、ボルトなどによって固定される。そして、このオイルポンプハウジング蓋体62によって、オイルポンプハウジング本体61が蓋をされる。これにより、インナーロータ64とアウターロータ65とは、オイルポンプハウジング本体61とシフトハウジング40とにより形成される空間の内部に回転可能に収容される。さらに、オイルポンプハウジング本体61のオイル吐出ポート612と、オイルポンプハウジング蓋体62(シフトハウジング40の上半体401)に形成されるオイル経路403とが連通する。また、オイルポンプ6がシフト装置4に組み付けられた状態では、中間軸43は、インナーロータ64の軸孔と、ポンプボディー63の貫通孔と、軸受66と、オイルポンプハウジング本体61の開口部とを貫通し、それらの後側に突出する。なお、インナーロータ64は、キーなどによって中間軸43に結合されて一体に回転する。また、ポンプボディー63に形成される貫通孔は円形の凹部に対して偏心しているため、インナーロータ64はアウターロータ65に対して偏心した位置に配置される。
The assembly structure of the
このように、オイルポンプハウジング本体61とオイルポンプハウジング蓋体62とが、オイルポンプハウジング60を構成する。そして、オイルポンプハウジング蓋体62は、シフトハウジング40に一体に形成される。このような構成によれば、別個独立したオイルポンプハウジング蓋体が不要となる。さらに、オイルポンプ6から上側歯車41を回転可能に支持する軸受412の上側に至るオイル経路403を、シフトハウジング40に一体に形成できる。したがって、シフト装置モジュール104の小型化および構成の簡素化を図ることができる。
Thus, the oil pump housing
オイルポンプ6の動作は、次のとおりである。エンジン13の回転動力が伝達されて中間軸43が回転すると、インナーロータ64は、中間軸43と一体に回転する。インナーロータ64の一部の歯はアウターロータ65の歯どうしの間に入り込んでいるため、インナーロータ64が回転するとアウターロータ65も回転する。インナーロータ64はアウターロータ65に対して偏心しており、かつ歯数が異なるため、インナーロータ64とアウターロータ65との間に形成される隙間空間の容積は、それらの回転に伴い、円周方向の位置に応じて変化する。そしてポンプボディー63のオイル吸入孔631は、この隙間空間の容積が大きくなり始める位置に形成され、オイル吐出孔632は、この隙間空間の容積が最大になった後に小さくなる位置に形成される。このため、中間軸43の回転に伴ってインナーロータ64とアウターロータ65とが回転すると、ロアーユニットケース103内に溜められているオイルは、オイル吸入管67とオイル吸入ポート611を通じて吸入され、オイル吐出ポート612から吐出される。そして、シフトハウジング40の上半体401に形成されるオイル経路403を通じて、上側歯車41を回転可能に支持する軸受412の上側に吐出される。吐出されたオイルは、この軸受412を潤滑し、その後、シフトハウジング40の内部に設けられる各部材を潤滑しながら流下する。さらに、オイルは、第2入力軸172の外周を伝って、ロアーユニットケース103の内部に至る。このように、オイルポンプ6は、船外機1のシフト装置4にオイルを送給して潤滑することができる。
The operation of the
(ウォーターポンプ)
本発明の実施形態では、多翼ロータ73(インペラー)を有するウォーターポンプ7を例に示す。ウォーターポンプ7は、ウォーターポンプハウジング本体71と、ウォーターポンプハウジング蓋体72と、多翼ロータ73と、パネル部材74とを含んで構成される。
(water pump)
In the embodiment of the present invention, a
ウォーターポンプハウジング本体71とウォーターポンプハウジング蓋体72は、ウォーターポンプ7の筐体を構成する。ウォーターポンプハウジング本体71は、前側が開口しており、前面視において円形の凹部が形成される。そしてこの円形の凹部が、多翼ロータ73を回転可能に収容するロータ収容室となる。さらにウォーターポンプハウジング本体71には、冷却水を内部のスペースから外部に吐出するための冷却水吐出ポート711が形成される。ウォーターポンプハウジング蓋体72は、ウォーターポンプハウジング本体71の前側を覆う部材である。ウォーターポンプハウジング蓋体72には、中間軸43を挿通可能な貫通孔と、外部から冷却水を吸入するための冷却水吸入ポート721とが形成される。多翼ロータ73は、半径方向外側に延出し、弾性変形可能な複数の羽根部を有する。パネル部材74には、中間軸43を挿通可能な貫通孔と、冷却水が通過する冷却水吸入孔741とが形成される。
The water pump housing
ウォーターポンプ7の組み付け構成は、次のとおりである。多翼ロータ73は、ウォーターポンプハウジング本体71のロータ収容室に、回転可能に収容される。この状態では、多翼ロータ73の羽根部の先端部がロータ収容室の内周面に接触する。また、多翼ロータ73は、中間軸43の後端部に接合されており、中間軸43とともに回転する。なお、多翼ロータ73の回転中心は、円形のロータ収容室の中心から上側に偏心している。そして、ウォーターポンプハウジング本体71の前側にはパネル部材74が配置され、さらにその前側にはウォーターポンプハウジング蓋体72が配置される。パネル部材74とウォーターポンプハウジング本体71およびウォーターポンプハウジング蓋体72との間には、ガスケット75が設けられる。そして、ウォーターポンプハウジング本体71とウォーターポンプハウジング蓋体72とが、ボルトなどによって結合される。この際、パネル部材74やガスケット75も、ボルトによって共締めされる。
The assembly structure of the
ウォーターポンプ7の動作は、次のとおりである。エンジン13からの回転動力により中間軸43が回転すると、多翼ロータ73は中間軸43と一体に回転する。多翼ロータ73は上側に偏心しているため、多翼ロータ73の羽根部とロータ収容室の内周面とにより形成される空間の容積は、多翼ロータ73が回転して上側に移動すると小さくなり、下側に移動すると大きくなる。そして、パネル部材74の吸入孔は、前面視において中間軸43の中心よりも下側の位置に形成される。一方、冷却水吐出ポート711は、ウォーターポンプハウジング本体71の最上部に形成される。このため、ウォーターポンプ7は、冷却水を冷却水吸入ポート721から吸入して冷却水吐出ポート711から吐出できる。
The operation of the
シフト装置モジュール104が船外機1に組み付けられると、ウォーターポンプ7の冷却水吸入ポート721は、ロアーユニットケース103に形成される下部冷却水経路262と連通し、冷却水吐出ポート711は上部冷却水経路261と接続する。このため、中間軸43の回転に伴って多翼ロータ73が回転すると、ウォーターポンプ7は、ロアーユニットケース103に形成される取水口および下部冷却水経路262と、冷却水吸入ポート721とを通じて外部から冷却水を取り込む。そして、ウォーターポンプ7は、冷却水吐出ポート711と、ドライブシャフトハウジング102に設けられる上部冷却水経路261を介して、冷却水をエンジン13に送給する。
When the
以上説明したとおり、本発明の実施形態では、オイルポンプ6はシフト装置4の後側に配置され、ウォーターポンプ7はオイルポンプ6の後側に配置される。オイルポンプ6とウォーターポンプ7とは、前後方向に同軸に配置されており、中間軸43が共通のポンプドライブ軸として機能する。前述のとおり、中間軸43は中間歯車42と一体に回転するように配置されている。このため、中間軸43は、エンジン13が動作してクランクシャフトが回転している間は、シフト装置4のシフトポジションに係わらず、常時一定の方向に回転する。このため、オイルポンプ6とウォーターポンプ7とは、第1入力軸171が回転している間は動作を継続する。
As described above, in the embodiment of the present invention, the
なお、前述の構成は、オイルポンプ6とウォーターポンプ7の構成例であり、上述の構成に限定されるものではない。オイルポンプ6とウォーターポンプ7は、共通の中間軸43を介して外部から伝達される回転動力によって動作する構成であればよい。
In addition, the above-mentioned structure is a structural example of the
シフト装置4とオイルポンプ6とウォーターポンプ7とは一体にモジュール化されているため、製造ラインにおいて船外機1への組み付けが容易である。また、船外機1の製造ラインの短縮を図ることができるため、製造コストの削減を図ることができる。さらに、モジュールの状態で検査や交換が可能になるので、品質の向上を図ることができる。
Since the
上側歯車41と中間歯車42とは常時噛み合っており、エンジン13の作動中は中間軸43に常時回転動力が伝達される。このため、エンジン13の作動中は、シフト装置4のシフトポジションにかかわりなく、中間軸43を常時一定の方向に回転させ、オイルポンプ6およびウォーターポンプ7を作動させることができる。また、このような構成によれば、ウォーターポンプ7を第1入力軸171に直接設ける構成と比較して、小型化を図ることができる。すなわち、ウォーターポンプ7による冷却水の吐出量は、多翼ロータ73の回転数が高くなると多くなる。前述のとおり、中間歯車42と上側歯車41の歯車比は、中間軸43の回転数が第1入力軸171の回転数よりも高くなるように設定される。このため、ウォーターポンプ7が中間軸43をポンプドライブ軸として用いる構成であると、第1入力軸171をポンプドライブ軸として用いる構成に比較して、冷却水の吐出量を減少させることなく小型化を図ることができる。
The
また、シフト装置4とオイルポンプ6とウォーターポンプ7とがモジュール化されているから、全体として小型化を図ることができる。特に、シフト装置4のシフトハウジング40の後部にオイルポンプハウジング蓋体62を一体に形成することで、オイルポンプ6の小型化を図ることができる。
Further, since the
本発明の実施形態においては、補機装置であるウォーターポンプ7を、シフト装置4の後側に設ける構成であるから、第1入力軸171周りの構成が簡素になる。このため、第1入力軸171とパイロットシャフト143との距離を小さくできる。例えば、ウォーターポンプ7が第1入力軸171に同軸に設けられる構成であると、ウォーターポンプ7とパイロットシャフト143の干渉を避けるため、第1入力軸171とパイロットシャフト143の距離を大きくするか、ウォーターポンプ7をパイロットシャフト143の上側または下側に配置しなければならない。しかしながら、前者の構成では、船外機1のパイロットシャフト143回りの慣性モーメントが大きくなるため、操舵性能が低下する。さらに、船外機1の重心が船舶の船体から離れるため、滑走性能(加速性能)が低下する。一方、後者の構成では、パイロットシャフト143を短くしなければならないため、ブラケット装置14の剛性が低下して操舵性能が低下する。
In the embodiment of the present invention, since the
これに対して、本発明の実施形態によれば、ウォーターポンプ7が第1入力軸171よりも後側に設けられる構成であるから、ウォーターポンプ7とパイロットシャフト143との干渉は生じない。このため、パイロットシャフト143とドライブ軸17の距離を小さくできる。このような構成であると、船外機1のパイロットシャフト143回りの慣性モーメントを小さくできるとともに、船外機1の重心を船舶の船体に接近させることができる。したがって、操舵性能や滑走性能の向上を図ることができる。また、シフト装置4の上側にはウォーターポンプ7などの補機が配置されないから、パイロットシャフト143の下端部を支持するロアーマウントブラケット146をシフト装置4に接近させることができる。このため、パイロットシャフト143を長くしてブラケット装置14の剛性を高めることができ、操舵性能の向上を図ることができる。さらに、シフト装置4がロアーマウントブラケット146の下側に配置される構成であるから、シフト装置4とパイロットシャフト143との干渉を防止することができ、パイロットシャフト143とドライブ軸17とを接近させることができる。
On the other hand, according to the embodiment of the present invention, since the
また、ウォーターポンプ7がシフト装置4の後側に設けられる構成であると、第1入力軸171に設けられる構成と比較して、ウォーターポンプ7の配置位置を低くして水面に近付けることができる。このため、ウォーターポンプ7のポンプ効率を高めることができる。なお、ウォーターポンプ7を含むシフト装置モジュール104が、側面視においてキャビテーションプレート105の上側であって使用時に水没しない位置に設けられる構成であるから、ロアーユニットケース103の水没する部分の大型化による水の抵抗の増加を招かない。
Further, when the
ウォーターポンプ7がオイルポンプ6の後側に設けられる構成であると、ウォーターポンプ7のメンテナンスが容易となる。ウォーターポンプ7は、冷却水とともに砂などの異物を吸引することがある。このため、多翼ロータ73の摩耗などにより、定期的なメンテナンスが必要になる。これに対し、オイルポンプ6は、異物を吸引することがないから、ウォーターポンプ7に比較して、メンテナンスの頻度が低い。そこで、ウォーターポンプ7をオイルポンプ6の後側に設けることによって、オイルポンプ6の取り外しや分解をすることなく、ウォーターポンプ7のメンテナンス(特に、多翼ロータ73の点検など)が可能になる。したがって、ウォーターポンプ7のメンテナンス性が向上する。
When the
図8は、ロアーユニットケース103をドライブシャフトハウジング102から取り外した状態を示す上面図である。シフト装置4とオイルポンプ6とウォーターポンプ7とは、ボルトなどによってロアーユニットケース103に着脱可能に取付けられている。このため、ロアーユニットケース103をドライブシャフトハウジング102から取り外した場合には、シフト装置モジュール104は、ロアーユニットケース103とともにドライブシャフトハウジング102から分離する。図8に示すように、ウォーターポンプ7の後部は排気経路25に臨んでおり、何も配置されない空間となっている。このように、ウォーターポンプ7は排気経路25に臨むように設けられ、その周囲に空間が形成されるため、ウォーターポンプ7のメンテナンスが容易となる。例えば、ウォーターポンプ7の取り付けや取り外しが容易となる。
FIG. 8 is a top view showing a state where the
以上、本発明の実施形態を、図面を参照して詳細に説明したが、前記実施形態は、本発明の実施にあたっての具体例を示したに過ぎない。本発明の技術的範囲は、前記実施形態に限定されるものではない。本発明は、その趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能であり、それらも本発明の技術的範囲に含まれる。 As mentioned above, although embodiment of this invention was described in detail with reference to drawings, the said embodiment only showed the specific example in implementation of this invention. The technical scope of the present invention is not limited to the above embodiment. The present invention can be variously modified without departing from the gist thereof, and these are also included in the technical scope of the present invention.
本発明は、シフト装置を有する船外機に好適な技術である。そして本発明によれば、ドライブ軸とパイロットシャフトとの距離を小さくでき、かつ、エンジンの動作中にウォーターポンプを常時動作させることができる。 The present invention is a technique suitable for an outboard motor having a shift device. According to the present invention, the distance between the drive shaft and the pilot shaft can be reduced, and the water pump can be always operated during the operation of the engine.
1:船外機、101:エンジンカバー、102:ドライブシャフトハウジング、103:ロアーユニットケース、104:シフト装置モジュール、105:キャビテーションプレート、11:前側プロペラ、12:後側プロペラ、13:エンジン、14:ブラケット装置、141:スイベルブラケット、142:トランサムブラケット、143:パイロットシャフト、144:ティルト軸、145:アッパーマウントブラケット、146:ロアーマウントブラケット、15:エンジンホルダ、16:オイルパン、17:ドライブ軸、171:第1入力軸、172:第2入力軸、18:ピニオン歯車、20:軸受ハウジング、21:前側歯車、211:前側歯車を支持する軸受、22:後側歯車、221:後側歯車を支持する軸受、23:プロペラ軸、231:内側軸、232:外側軸、233:オイル循環孔、234:オイル流出孔、235:螺旋溝、236:内側軸を支持する軸受、237:オイルシール、238:外側軸を支持する軸受、25:排気経路、251:上部排気経路、252:下部排気経路、26:冷却水経路、261:上部冷却水経路、262:下部冷却水経路、4:シフト装置、40:シフトハウジング、401:上半体、402:下半体、403:オイル経路、41:上側歯車、411:上側歯車の係合爪、412:上側歯車を支持する軸受、42:中間歯車、421:中間歯車を支持する軸受、43:中間軸、44:下側歯車、441:下側歯車の係合爪、442:下側歯車を支持する軸受、45:ドッグクラッチ、451:ドッグクラッチの係合爪、46:第2入力軸を支持する軸受、47:第2入力軸と下側歯車との間の軸受、5:シフト作動装置、51:シフトカム、52:シフトスライダー、521:アーム、53:スライド軸、54:アクチュエータ、55:シフトシャフト、56:ポジション保持機構、561:係合凹部、562:係合部材 1: Outboard motor, 101: Engine cover, 102: Drive shaft housing, 103: Lower unit case, 104: Shift device module, 105: Cavitation plate, 11: Front propeller, 12: Rear propeller, 13: Engine, 14 : Bracket device, 141: Swivel bracket, 142: Transom bracket, 143: Pilot shaft, 144: Tilt shaft, 145: Upper mount bracket, 146: Lower mount bracket, 15: Engine holder, 16: Oil pan, 17: Drive shaft 171: first input shaft, 172: second input shaft, 18: pinion gear, 20: bearing housing, 21: front gear, 211: bearing supporting the front gear, 22: rear gear, 221: rear gear Bearing, 23: Pro La shaft, 231: inner shaft, 232: outer shaft, 233: oil circulation hole, 234: oil outlet hole, 235: spiral groove, 236: bearing supporting inner shaft, 237: oil seal, 238: supporting outer shaft Bearing: 25: exhaust path, 251: upper exhaust path, 252: lower exhaust path, 26: cooling water path, 261: upper cooling water path, 262: lower cooling water path, 4: shift device, 40: shift housing, 401: upper half body, 402: lower half body, 403: oil path, 41: upper gear, 411: engaging claw of upper gear, 412: bearing supporting upper gear, 42: intermediate gear, 421: intermediate gear Bearing to support, 43: Intermediate shaft, 44: Lower gear, 441: Engaging claw of lower gear, 442: Bearing supporting lower gear, 45: Dog clutch, 451: Engaging claw of dog clutch, 4 : Bearing supporting the second input shaft, 47: bearing between the second input shaft and the lower gear, 5: shift actuator, 51: shift cam, 52: shift slider, 521: arm, 53: slide shaft, 54: Actuator, 55: Shift shaft, 56: Position holding mechanism, 561: Engagement recess, 562: Engagement member
Claims (2)
前記ドライブ軸は、エンジンから回転動力が伝達される第1入力軸と、前記第1入力軸と同軸に配置されて前記第1入力軸から回転動力が伝達される第2入力軸とで構成され、
前記第1入力軸と前記第2入力軸のとの間でシフトポジションを切り替えるシフト装置を有し、
前記シフト装置は、
前記第1入力軸の下端部に設けられて一体に回転する上側歯車と、
前記第2入力軸の上端部に設けられて前記第2入力軸に対して相対的に回転可能な下側歯車と、
前記ドライブ軸と直交する方向に後側に延伸する中間軸に一体に回転するように設けられ、前記上側歯車および前記下側歯車に常時噛み合う中間歯車と、
前記上側歯車と前記下側歯車の間に前記第2入力軸と一体に回転するように設けられ、前記第2入力軸上を移動して前記上側歯車もしくは前記下側歯車に係合する状態または前記上側歯車と前記下側歯車のいずれにも係合しない状態となることにより、前記第1入力軸から前記第2入力軸への回転動力の断続と回転方向の切替えを行うクラッチ体と、
を有し、
前記ウォーターポンプは、前記シフト装置の後側に設けられ、前記中間軸に伝達される回転動力によって動作することを特徴とする船外機。 An engine, a drive shaft that extends in the vertical direction and transmits rotational power from the engine, a drive gear provided to rotate integrally with a lower end portion of the drive shaft, and a propeller shaft that rotates integrally with the propeller An outboard motor having a driven gear that is provided and meshes with the drive gear, and a water pump that supplies cooling water to the engine,
The drive shaft includes a first input shaft to which rotational power is transmitted from the engine, and a second input shaft that is disposed coaxially with the first input shaft and from which the rotational power is transmitted. ,
A shift device that switches a shift position between the first input shaft and the second input shaft;
The shift device is
An upper gear provided at the lower end of the first input shaft and rotating integrally;
A lower gear provided at the upper end of the second input shaft and rotatable relative to the second input shaft;
An intermediate gear provided to rotate integrally with an intermediate shaft extending rearward in a direction orthogonal to the drive shaft, and always meshing with the upper gear and the lower gear;
A state between the upper gear and the lower gear so as to rotate integrally with the second input shaft; and a state of moving on the second input shaft and engaging with the upper gear or the lower gear; A clutch body that performs intermittent switching of the rotational power and switching of the rotational direction from the first input shaft to the second input shaft by being engaged with neither the upper gear nor the lower gear;
Have
The outboard motor, wherein the water pump is provided on the rear side of the shift device and operates by rotational power transmitted to the intermediate shaft.
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