JP7472716B2 - 船舶推進機 - Google Patents

Description

本発明は、動力源を冷却する冷却装置を備えた船舶推進機に関する。

船外機または船内外機等の船舶推進機は、内燃機関としてのエンジン、または電動モータ等の動力源を備えている。このような動力源は作動中に発熱する。そこで、多くの船舶推進機は、動力源を冷却する冷却装置を備えている。

動力源が水面よりも上側に配置され、プロペラおよびギヤ機構が設けられたギヤケース（別称ロアケース）が水面下に配置され、動力源とギヤケース内のギヤ機構とがドライブシャフトを介して接続された構造を有する船舶推進機には、冷却水またはオイル等の冷却液を利用した冷却装置が採用されることがある。下記の特許文献１には、このような冷却装置を備えた船外機が記載されている。

特許文献１に記載された船外機における冷却装置は、水面よりも上側に配置された動力源としての電動モータの周囲に設けられたウォータジャケットと、水面下に配置されたロアケース内に設けられた冷却水ポンプと、ウォータジャケットと冷却水ポンプとを接続する冷却水パイプとを備えている。また、ロアケースには、外部の水を取り込む取水口が設けられている。

当該冷却装置において、冷却水ポンプは、取水口から外部の水を冷却水として取り込み、この冷却水を、冷却水パイプを介してウォータジャケットへ圧送する。この冷却水がウォータジャケット内を流れることにより、電動モータが冷却される。電動モータを冷却した後の冷却水は外部に排出される。

特開２００５－１５３７２７号公報

ところで、船舶推進機において、ギヤケース（ロアケース）を小型化またはスリム化することにより、船舶の航走中における水の抵抗を減らし、船舶の航走性能を高めることが望ましい。特に、動力源として電動モータを利用した小出力の船舶推進機においては、ギヤケースの小型化またはスリム化が航走性能の向上に大きく貢献する。

しかしながら、特許文献１に記載された船外機においては、冷却装置の一部がロアケース（ギヤケース）内に配置されている。具体的には、冷却水ポンプがロアケース内に配置され、冷却水パイプの下端側がロアケース内に進入している。その結果、ロアケースを小型化またはスリム化することが難しい。

また、船舶推進機において、ギヤケースに設けられたギヤ機構またはプロペラのメンテナンス等を可能にするために、船舶推進機からのギヤケースの取り外し、およびギヤケースの船舶推進機への取り付けを容易にすることが望ましい。

しかしながら、特許文献１に記載された船外機においては、冷却装置の一部がロアケース（ギヤケース）内に配置されているので、船舶推進機からのロアケースの取り外し、またはロアケースの船舶推進機への取り付けが容易でない。例えば、船舶推進機からロアケースを取り外す際には、冷却水パイプと冷却水ポンプとの接続を解除する作業が必要となり、または、ロアケースを船舶推進機に取り付ける際には、冷却水パイプと冷却水ポンプとを接続する作業が必要となる。

本発明は例えば上述したような問題に鑑みなされたものであり、本発明の目的は、ギヤケースを小型化またはスリム化して航走性能を向上させることができ、または、船舶推進機に対するギヤケースの着脱を容易にすることができる船舶推進機を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明は、船舶を推進させる船舶推進機であって、前記船舶推進機の上部に設けられた動力源と、前記動力源の下方に位置し、上下方向に伸長し、前記動力源の動力により回転するドライブシャフトと、前記船舶推進機の下部に設けられ、前記船舶を推進させる推進力を生成するプロペラと、前記船舶推進機の下部に設けられ、前記ドライブシャフトの回転を前記プロペラへ伝達するギヤ機構と、前記ドライブシャフトの上部の外周側を覆うドライブシャフトハウジングと、前記船舶推進機の下部に設けられ、前記ギヤ機構を収容し、前記プロペラを回転可能に支持するギヤケースと、前記船舶推進機の上部に設けられ、前記動力源を冷却するための冷却液を貯えるタンクと、前記ドライブシャフトハウジングと前記ギヤケースとの間に設けられ、前記冷却液を冷却するヒートシンクと、前記動力源と前記ヒートシンクとの間を前記冷却液が循環するように前記動力源と前記ヒートシンクとの間を接続する冷却液通路と、前記船舶推進機の上部に設けられ、前記動力源と前記ヒートシンクとの間において前記冷却液通路を介して前記冷却液を循環させるポンプとを備え、前記ヒートシンクは、前記ドライブシャフトの下部の外周側を覆い、前記船舶推進機の外壁の一部を形成していることを特徴とする。

本発明によれば、ギヤケースを小型化またはスリム化して航走性能を向上させることができ、または、船舶推進機に対するギヤケースの着脱を容易にすることができる。

右方から見た本発明の船舶推進機の実施例である船外機を示す要部外観図である。 前方から見た本発明の実施例の船外機の上下方向中間部から下部にかけての部分を示す外観図である。 本発明の実施例の船外機が有する冷却装置の構成を示す説明図である。 本発明の実施例の船外機の上部後ろ側を示す斜視図である。 図１中の切断線Ｖ－Ｖに沿って切断したスイベルブラケット、ドライブシャフトハウジング、冷却水パイプおよびヒートシンク等の断面を前方（図１において右方）から見た状態を示す断面図である。 図５中のヒートシンク等を拡大して示す断面図である。 図２中の切断線ＶＩＩ－ＶＩＩに沿って切断したヒートシンク等の断面を右方（図２において左方）から見た状態を示す断面図である。 図７中の切断線ＶＩＩＩ－ＶＩＩＩに沿って切断したヒートシンクの断面等を上方から見た状態を示す断面図である。

本発明の実施形態の船舶推進機は、動力源と、動力源の動力により回転するドライブシャフトと、船舶を推進させる推進力を生成するプロペラと、ドライブシャフトの回転をプロペラへ伝達するギヤ機構と、ギヤ機構を収容し、かつプロペラを回転可能に支持するギヤケースとを備えている。

さらに、本発明の実施形態の船舶推進機は、動力源を冷却する冷却装置として、動力源を冷却するための冷却液を貯えるタンクと、冷却液を冷却するヒートシンクと、動力源とヒートシンクとの間を冷却液が循環するように動力源とヒートシンクとの間を接続する冷却液通路と、動力源とヒートシンクとの間において冷却液通路を介して冷却液を循環させるポンプとを備えている。

タンクに貯えられた冷却液は冷却液通路に、冷却液が不足状態になった場合に供給される。冷却液通路に供給された冷却液は、ポンプの作動により、動力源とヒートシンクとの間を循環する。ヒートシンクは、例えばアルミニウム等の放熱性に優れた材料により形成されたケース内に冷却液が流れる通路を設けた構成とすることが好ましい。

本発明の実施形態の船舶推進機において、動力源、タンクおよびポンプは船舶推進機の上部に設けられ、水面よりも上側に位置する。また、ギヤ機構が収容され、かつプロペラが回転可能に支持されたギヤケースは船舶推進機の下部に設けられ、水面下に位置する。また、ドライブシャフトは動力源とギヤ機構との間を上下方向に伸長している。また、ヒートシンクは、船舶推進機において、動力源よりも低く、かつギヤケースよりも高い位置に設けられている。

船舶推進機において、動力源よりも低くかつギヤケースよりも高い部分は、船舶が停止しているとき、または船舶が低速で航走しているときには、少なくともその下部が水面下に位置し、船舶が高速で航走しているときには、その大部分または全部が水面よりも上側に位置する。もっとも、船舶推進機において、動力源よりも低くかつギヤケースよりも高い部分は、船舶が高速で航走しているときに、その全部が水面よりも上側に位置する場合であっても、水面に近い位置にあり、水しぶきを浴びる。

船舶推進機において、動力源よりも低くかつギヤケースよりも高い部分にヒートシンクを設けることで、船舶の周囲の水によりヒートシンクを冷却することができ、よって、ヒートシンク内を流れる冷却液を冷却することができる。

また、本発明の実施形態の船舶推進機において、ヒートシンクは、ギヤケースよりも高い部分に設けられている。また、タンクおよびポンプは船舶推進機の上部に設けられている。また、動力源とヒートシンクとの間を接続する冷却液通路も、ギヤケースよりも高い部分に位置している。すなわち、ギヤケースには、冷却装置を構成するヒートシンク、タンク、ポンプおよび冷却液通路のいずれも設けられていない。したがって、ギヤケースを小型化またはスリム化することができ、これにより、船舶の航走性能を向上させることができる。

また、ギヤケースには冷却装置を構成するヒートシンク、タンク、ポンプおよび冷却液通路のいずれも設けられていないので、船舶推進機からギヤケースを取り外す際に冷却装置の一部を分解する必要がなく、かつギヤケースを船舶推進機に取り付ける際に冷却装置の一部を組み立てる必要がない。したがって、船舶推進機に対するギヤケースの着脱を容易にすることができ、ギヤケースに設けられたギヤ機構またはプロペラのメンテナンス等の作業を簡単化することができる。

以下、本発明の船舶推進機の実施例である船外機について図面を用いて説明する。なお、実施例の説明において、上（Ｕｄ）、下（Ｄｄ）、前（Ｆｄ）、後（Ｂｄ）、左（Ｌｄ）、右（Ｒｄ）は、船外機が取り付けられた船舶に乗ってその船舶の前進方向を向いている人の上、下、前、後、左、右を基準とする。各図中の右下に描いた矢印はこれらの方向を示している。

（船外機）
図１は、本発明の実施例である船外機１１を右方から見た状態を示している。図２は船外機１１の上下方向中間部から下部にかけての部分を前方から見た状態を示している。図１において、船外機１１は、船舶５を推進させる装置であり、船舶５の後部のトランサム６に取り付けられる。また、本実施例の船外機１１は、電動モータ１２を動力源とする電動式の船外機であり、小型の船舶５に適した小出力の船外機である。

船外機１１は、電動モータ１２、および電動モータ１２の駆動を制御するインバータ１３を備えている。インバータ１３は電動モータ１２の上方に配置されている。また、船外機１１は、電動モータ１２を覆うモータケース１４、およびインバータ１３を覆うインバータケース１５を備えている。

電動モータ１２、インバータ１３、モータケース１４およびインバータケース１５は、船外機１１の上部に配置されている。船外機１１を船舶５に図１に示すように取り付けた状態において、電動モータ１２、インバータ１３、モータケース１４およびインバータケース１５は、船舶５の停止時または低速航走時の水面の位置Ｐ１よりも上側、かつ船舶５のトランサム６よりも上側に位置している。

また、船外機１１は、電動モータ１２の動力をプロペラ２０へ伝達するドライブシャフト１６、およびドライブシャフト１６を覆うドライブシャフトハウジング１７を備えている。ドライブシャフト１６は、電動モータ１２の下方に位置し、上下方向に伸長している。ドライブシャフト１６は、その上端側が電動モータ１２の出力軸と接続されており、電動モータ１２の動力により回転する。ドライブシャフトハウジング１７は上下方向に長い筒状に形成されている。また、船外機１１には、船外機１１を船舶５のトランサム６に固定するクランプブラケット１８、および船外機１１を船舶５に対して左右方向に回動可能に支持するスイベルブラケット１９が設けられている。また、スイベルブラケット１９は、図１中のチルト軸Ｋを中心にクランプブラケット１８に対して上下方向に回動させることができ、これにより、船外機１１を船舶５に対してチルトさせることができる。

クランプブラケット１８およびスイベルブラケット１９は、船外機１１の上下方向中間部における上側に配置されている。船外機１１を船舶５に取り付けた状態において、クランプブラケット１８およびスイベルブラケット１９は、船舶５の停止時または低速航走時の水面の位置Ｐ１よりも上側に位置している。

一方、ドライブシャフトハウジング１７の下端部は、船外機１１の上下方向中間部における下側に位置している。船外機１１を船舶５に取り付けた状態において、ドライブシャフトハウジング１７の下端部は、船舶５の高速航走時の水面の位置Ｐ２よりも上側に位置しているが、船舶５の停止時または低速航走時の水面の位置Ｐ１と同等の位置か、それよりも下側に位置している。

また、船外機１１は、船舶５を推進させる推進力を生成するプロペラ２０、ドライブシャフト１６の回転をプロペラ２０へ伝達するギヤ機構２１、およびギヤ機構２１を収容し、かつプロペラ２０を回転可能に支持するギヤケース２２を備えている。ドライブシャフト１６の下端側はギヤケース２２内にその上方から進入しており、ギヤ機構２１に接続されている。

ギヤ機構２１が収容され、かつプロペラ２０が回転可能に支持されたギヤケース２２は、船外機１１の下部に配置されている。船外機１１を船舶５に取り付けた状態において、ギヤケース２２、ギヤ機構２１およびプロペラ２０は、船舶５の高速航走時の水面の位置Ｐ２よりも下側に位置している。

また、船外機１１は、水面からのプロペラ２０への空気の流入を抑制するアンチベンチレーションプレート２４を備えている。アンチベンチレーションプレート２４は、船外機１１の下部であって、プロペラ２０の羽根の上方に配置されている。アンチベンチレーションプレート２４の上下方向における位置は、船舶５の高速航走時の水面の位置Ｐ２と同等の位置となるように設定されている。本実施例において、アンチベンチレーションプレート２４は、ギヤケース２２の上端部の直ぐ上に配置されている。

また、図２に示すように、ギヤケース２２をその前方から見たとき、ギヤケース２２において、その上端部（アンチベンチレーションプレート２４が配置された部分の直ぐ下の位置）から、ギヤ機構２１が収容されたギヤ機構収容部２２Ａにかけての部分が細く括れた形状となっている。ギヤケース２２において、その上端部からギヤ機構収容部２２Ａにかけての部分の左右方向の寸法Ｗ１は、ドライブシャフトハウジング１７の左右方向の寸法Ｗ２およびヒートシンク５１の左右方向の寸法Ｗ３のいずれよりも小さい。

（冷却装置）
図３は船外機１１の冷却装置３１の構成を示している。図４は船外機１１の上部後ろ側を示している。図３において、船外機１１は、電動モータ１２およびインバータ１３を冷却するための冷却装置３１を備えている。冷却装置３１は、冷却液としての冷却水を用いて電動モータ１２およびインバータ１３の冷却を行う。冷却水は、例えばエチレングリコールを主成分とする不凍液が用いられる。

冷却装置３１は、冷却水を貯えるタンク３２と、冷却水を冷却するヒートシンク５１と、冷却水がインバータ１３、電動モータ１２およびヒートシンク５１を循環するように、インバータ１３、電動モータ１２およびヒートシンク５１を接続する冷却水通路４１と、冷却水通路４１を介してインバータ１３、電動モータ１２およびヒートシンク５１において冷却水を循環させるポンプ３４とを備えている。

タンク３２は、図４に示すように、船外機１１の上部に配置されている。詳しくは、タンク３２は、船外機１１の最上部の後部に配置され、インバータケース１５の後方に位置している。タンク３２は、例えば樹脂材料により箱状に形成されている。タンク３２の上部には、冷却水を注入するための注入口が形成されている。また、タンク３２の上部には、注入口を閉塞するタンクキャップ３３が着脱可能に取り付けられている。

ポンプ３４は、図１に示すように、船外機１１の上部に配置されている。詳しくは、ポンプ３４は、タンク３２の下方、かつモータケース１４の後方に配置されている。

船外機１１を船舶５に取り付けた状態において、タンク３２およびポンプ３４は、船舶５の停止時または低速航走時の水面の位置Ｐ１よりも上側、かつ船舶５のトランサム６よりも上側に位置している。

ヒートシンク５１は、図１に示すように、船外機１１において、電動モータ１２よりも低く、かつギヤケース２２よりも高い位置に配置されている。詳しくは、ヒートシンク５１は、ドライブシャフトハウジング１７とギヤケース２２との間に配置されている。また、ヒートシンク５１はアンチベンチレーションプレート２４の上部または上方に配置されている。船外機１１を船舶５に図１に示すように取り付けた状態において、ヒートシンク５１は、船舶５の停止時または低速航走時の水面の位置Ｐ１よりも下側に位置している。また、ヒートシンク５１の大部分は、船舶５の高速航走時の水面の位置Ｐ２よりも上側に位置している（ヒートシンク５１の下端側の部分が船舶５の高速航走時の水面の位置Ｐ２よりも下側に位置することがある）。

冷却水通路４１は、図３に示すように、ポンプ３４からインバータ１３へ冷却水を送る移送通路４２と、インバータ１３を冷却するためにインバータ１３の周囲または内部に冷却水を流す内部通路４３と、インバータ１３から電動モータ１２へ冷却水を送る移送通路４４と、電動モータ１２を冷却するために電動モータ１２の周囲または内部に冷却水を流す内部通路４５と、電動モータ１２からヒートシンク５１へ冷却水を送る移送通路としての冷却水パイプ４６と、ヒートシンク５１からポンプ３４に冷却水を送る移送通路としての冷却水パイプ４７と、冷却水が不足状態となった場合にタンク３２から移送通路４２に冷却水を供給する供給通路４８とを有している。なお、冷却水通路４１は冷却液通路の具体例であり、冷却水パイプ４６、４７はそれぞれ第１の管状部材および第２の管状部材の具体例である。

冷却水通路４１は、全体的に見て、移送通路４２、内部通路４３、移送通路４４、内部通路４５、冷却水パイプ４６、後述するヒートシンク５１内の冷却管路６４、および冷却水パイプ４７からなる閉ループ構造を有している。

移送通路４２、４４および供給通路４８はそれぞれ例えばパイプまたはホースにより形成されている。内部通路４３は、例えばインバータ１３の外郭を形成する壁部に形成された通路（ウォータジャケット）等により形成されている。内部通路４５は、例えば電動モータ１２の外郭を形成する壁部に形成された通路（ウォータジャケット）等により形成されている。冷却水パイプ４６、４７はそれぞれ例えば樹脂製または金属製のパイプである。

タンク３２内に貯えられた冷却水は、重力により移送通路４２等に流れ込む。ポンプ３４が作動すると、冷却水は、移送通路４２、内部通路４３、移送通路４４、内部通路４５、冷却水パイプ４６、ヒートシンク５１内の冷却管路６４、および冷却水パイプ４７をこの順序で循環する（図３中の実線の矢印を参照）。

また、冷却装置３１は、冷却水通路４１内の空気を冷却水通路４１外に逃がすためのエア抜き通路４９を有している。エア抜き通路４９の一端側は、冷却水通路４１において、最も高い位置に配置された部分に接続することが好ましい。本実施例において、エア抜き通路４９の一端側は、図３に示すように、移送通路４２の途中に接続されている。また、エア抜き通路４９の他端側は、図４に示すように、タンク３２の上部に接続されている。また、エア抜き通路４９の他端部は、タンク３２内において、タンク３２内に貯えられた冷却水の水面よりも上側の空間に開口している。エア抜き通路４９は例えばパイプまたはホースにより形成されている。冷却水通路４１内の空気は、エア抜き通路４９を通って、タンク３２内の上側の空間に放出される（図３中の破線の矢印を参照）。

（冷却水パイプおよびヒートシンク）
図５は、図１中の切断線Ｖ－Ｖに沿って切断したスイベルブラケット１９、ドライブシャフトハウジング１７、冷却水パイプ４６、４７およびヒートシンク５１等の断面を前方（図１において右方）から見た状態を示している。図６は、図５中のヒートシンク５１等の断面を拡大して示している。図７は、図２中の切断線ＶＩＩ－ＶＩＩに沿って切断したヒートシンク５１等の断面を右方（図１において左方）から見た状態を示している。図８は、図７中の切断線ＶＩＩＩ－ＶＩＩＩに沿って切断したヒートシンク５１の断面等を上方から見た状態を示している。

冷却水通路４１の一部を構成する２本の冷却水パイプ４６、４７は、図５に示すように、上下方向に伸長する長いパイプにより形成されている。これら冷却水パイプ４６、４７は、ドライブシャフトハウジング１７内を貫通し、船外機１１の上部からヒートシンク５１に至っている。ドライブシャフトハウジング１７内において、冷却水パイプ４６、４７は、左右方向に平行に並んでおり、ドライブシャフト１６の後方にそれぞれ配置されている。

ヒートシンク５１は、図７に示すように、ヒートシンクケース５２およびヒートシンク本体６１を有している。ヒートシンクケース５２およびヒートシンク本体６１は、例えばアルミニウム等の放熱性に優れた材料により一体的に形成されている。

ヒートシンクケース５２は、筒状、または上下に開口部を有する箱状に形成されている。ヒートシンクケース５２の周壁部の前部および後部には、これらの部分を上下方向に貫通するボルト挿通孔５３がそれぞれ形成されている。ヒートシンクケース５２は、各ボルト挿通孔５３に挿通されたボルト７１によりドライブシャフトハウジング１７とギヤケース２２との間に固定されている。また、各ボルト７１を取り外すことにより、ギヤケース２２をヒートシンク５１から分離し、かつヒートシンク５１をドライブシャフトハウジング１７から分離することができる。

ヒートシンク本体６１は、ヒートシンクケース５２内に設けられている。ヒートシンク本体６１は、図６に示すように、ヒートシンクケース５２の上部の左右方向一側に位置する冷却水流入口６２と、ヒートシンクケース５２の上部の左右方向他側に位置する冷却水流出口６３と、一方の端部が冷却水流入口６２と連通し、他方の端部が冷却水流出口６３と連通し、中間部がヒートシンクケース５２の下部に位置するＵ字状の冷却管路６４とを備えている。なお、本実施例では、ヒートシンク５１の成形の容易化等を図るために、冷却管路６４は、上側が２つに別れ、下側が１つに結合した孔の最下部を、閉塞部材６５により液密に閉塞することにより形成されている。

ヒートシンク本体６１において、冷却水流入口６２には、冷却水パイプ４６の下端部が接続されている。具体的には、冷却水流入口６２には、冷却水パイプ４６の下端部が挿入され、冷却水流入口６２と冷却水パイプ４６の下端部との間は、例えばＯリング等のシール６６により液密にシールされている。また、冷却水流出口６３には、冷却水パイプ４７の下端部が接続されている。具体的には、冷却水流出口６３には、冷却水パイプ４７の下端部が挿入され、冷却水流出口６３と冷却水パイプ４７の下端部との間は、例えばＯリング等のシール６６により液密にシールされている。なお、冷却水流入口６２は冷却液流入口の具体例であり、冷却水流出口６３は冷却液流出口の具体例である。

また、ヒートシンクケース５２内にはドライブシャフト１６が貫通している。ドライブシャフト１６はヒートシンクケース５２内の中央を上下方向に伸長している。ヒートシンク本体６１はドライブシャフト１６の後方に配置されている。

冷却水は、電動モータ１２から冷却水パイプ４６内を通り、冷却水流入口６２から冷却管路６４内に流入する。その後、冷却水は、冷却管路６４内を流れ、冷却水流出口６３から流出して冷却水パイプ４７内に入り、冷却水パイプ４７を通ってポンプ３４に至る。

また、ヒートシンクケース５２内には、図７に示すように、船舶５の周囲の水（海水、湖水等）を流通させてヒートシンク本体６１を冷却する流通室５４と、流通室５４内に船舶５の周囲の水を取り込む取込口５５と、流通室５４内を流通した水を流通室５４外へ排出する排出口５６とを有している。

ヒートシンクケース５２内には、ヒートシンク本体６１およびドライブシャフト１６の前方に空間Ｓ１が形成され、また、ヒートシンク本体６１の下部の後方に空間Ｓ２が形成され、さらに、図６に示すように、ヒートシンク本体６１の下方に空間Ｓ３が形成されている。これらの空間Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３はそれぞれ連通している。流通室５４はこれらの空間Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３により形成されている。

取込口５５は、図７に示すように、ヒートシンクケース５２の前部の下側の開口部により形成されている。取込口５５はヒートシンクケース５２の流通室５４と連通している。また、ギヤケース２２には、船舶５の周囲の水を取込口５５へ導入する導入路２３が設けられている。導入路２３の一端部の開口部２３Ａはギヤケース２２の前上部に開口し、導入路２３の他端部は取込口５５に連通している。導入路２３の開口部２３Ａは、船舶５の高速航走時の水面の位置Ｐ２（図１参照）よりも下側に位置している。

排出口５６は、ヒートシンクケース５２の上部の前寄りの位置に配置されている。排出口５６は２つあり、２つの排出口５６は、図８に示すように、ヒートシンクケース５２の左部および右部にそれぞれ配置されている。流通室５４は各排出口５６を介してヒートシンクケース５２外と連通している。

船舶５の航走時には、船舶５の周囲の水が、導入路２３および取込口５５を通って流通室５４内に流入する。流通室５４内に流入した水は、空間Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３を流通した後、各排出口５６からヒートシンクケース５２外に排出される。これにより、ヒートシンク本体６１が冷却され、ヒートシンク本体６１の冷却管路６４内を流れる冷却水が冷却される。また、ヒートシンク５１による冷却水の冷却は、ヒートシンクケース５２内に形成された流通室５４内を流通する水によって行われるほか、ヒートシンクケース５２の外部を流れる水によっても行われる。すなわち、船舶５の停止時または低速航走時にヒートシンクケース５２が水に浸かっていること、または船舶５の高速航走時にヒートシンクケース５２が水を浴びることによっても、ヒートシンク５１による冷却水の冷却効果が得られる。

以上説明した通り、本発明の実施例の船外機１１においては、タンク３２およびポンプ３４が船外機１１の上部に配置され、ヒートシンク５１がギヤケース２２よりも上側に配置され、冷却水通路４１もギヤケース２２よりも上側に配置されている。このように、導入路２３を除けば、冷却装置３１を構成する要素はいずれもギヤケース２２には配置されていない。したがって、図２に示すように、ギヤケース２２の小型化またはスリム化を図ることができる。具体的には、ギヤケース２２において、その上端部からギヤ機構収容部２２Ａにかけての部分の左右方向の寸法Ｗ１を、ドライブシャフトハウジング１７の左右方向の寸法Ｗ２およびヒートシンク５１の左右方向の寸法Ｗ３のいずれよりも小さくすることができる。これにより、船舶５の航走時の水の抵抗を小さくすることができ、船舶５の航走性能を向上させることができる。

また、冷却装置３１を構成する要素が、導入路２３を除き、いずれもギヤケース２２には配置されていないので、船外機１１に対してギヤケース２２を着脱させる構造を容易に実現することができる。本実施例によれば、図７に示すように、２本のボルト７１を取り外すことにより、ギヤケース２２を船外機１１から容易に分離させることができる。また、ギヤケース２２の船外機１１への取り付けも、２本のボルト７１を用いて容易に行うことができる。したがって、ギヤケース２２内に収容されたギヤ機構２１、またはギヤケース２２に支持されたプロペラ２０のメンテナンス等の作業を容易に行うことができる。

また、本実施例においては、船外機１１に対するヒートシンク５１の着脱も容易に行うことができる。すなわち、２本のボルト７１を取り外すことにより、ヒートシンク５１をドライブシャフトハウジング１７から容易に分離させることができ、また、これらのボルト７１を用いてヒートシンク５１をドライブシャフトハウジング１７に容易に取り付けることができる。また、冷却水パイプ４６および４７の下端部は、ヒートシンク５１の冷却水流入口６２および冷却水流出口６３に対して容易に抜き差しすることができる。それゆえ、ヒートシンク５１をドライブシャフトハウジング１７から分離させる際には、２本のボルト７１を取り外した後、ヒートシンク５１を下方に移動させつつ、冷却水パイプ４６および４７を冷却水流入口６２および冷却水流出口６３から抜くことにより、冷却水パイプ４６および４７と冷却水流入口６２および冷却水流出口６３との接続を容易に解除することができる。また、ヒートシンク５１をドライブシャフトハウジング１７に取り付ける際には、ヒートシンク５１をドライブシャフトハウジング１７の下方から上方へ移動させつつ、冷却水パイプ４６および４７を冷却水流入口６２および冷却水流出口６３に差し込むことにより、冷却水パイプ４６および４７と冷却水流入口６２および冷却水流出口６３とを容易に接続することができる。

また、本実施例の船外機１１においては、ヒートシンク５１がギヤケース２２よりも高く、ギヤケース２２と比較してクランプブラケット１８に近い位置に配置されている。したがって、仮にヒートシンク５１をギヤケース２２に配置した場合と比較すれば、利用者は、船外機１１のチルト時に重さを感じ難い。したがって、船外機１１をチルトさせる作業の負担を軽減することができる。

また、本実施例の船外機１１においては、ヒートシンク５１がドライブシャフトハウジング１７とギヤケース２２との間に配置されている。また、ヒートシンク５１がアンチベンチレーションプレート２４の上部または上方に配置されている。このような構成により、船舶５の停止時または低速航走時にはヒートシンク５１を海水中または湖水中に沈め、船舶５の高速航走時にはヒートシンク５１に水を浴びせることで、ヒートシンク５１を冷却することができ、ヒートシンク５１内を流れる冷却水を冷却することができる。このように、本発明の実施例の船外機１１によれば、ギヤケース２２の小型化またはスリム化を図り、かつ船外機１１に対するギヤケース２２の着脱容易性を実現しつつも、海水または湖水等を利用して冷却水を容易に冷却することができる。

さらに、本実施例の船外機１１においては、ヒートシンクケース５２内に形成された流通室５４内に海水または湖水等を流通させることにより、ヒートシンク本体６１を冷却することができる。これにより、ヒートシンク５１による冷却水の冷却性能を高めることができる。また、本発明の実施例の船外機１１によれば、ギヤケース２２の前上部に開口した導入路２３を介して海水または湖水等を流通室５４内に導入する構成としたから、海水および湖水等を流通室５４内に確実に取り込むことができ、流通室５４内を流通する海水または湖水等の量を増やすことができる。

また、本実施例の船外機１１においては、ヒートシンクケース５２の左上部および右上部の前寄りの位置に排出口５６が配置されている。それゆえ、流通室５４内に取り込まれた海水または湖水等が排出口５６からヒートシンクケース５２外に排出されるとき、海水または湖水は、ヒートシンクケース５２の上部から左前方および右前方にそれぞれ放出される。したがって、利用者は、海水または湖水がヒートシンクケース５２の流通室５４内を流通していることを、船舶５上から容易に確認することができる。よって、利用者は、海水中または湖水中のゴミ等により、導入路２３、取込口５５、流通室５４内、または各排出口５６が塞がっていないか否かなどを容易に知ることができ、メンテナンスの要否を容易に決定することができる。

また、本実施例の船外機１１においては、ドライブシャフトハウジング１７内に設けられた２本の冷却水パイプ４６、４７、およびヒートシンクケース５２内に設けられたＵ字状の冷却管路６４により、船外機１１の上部からヒートシンク５１へ冷却水を送り、ヒートシンク５１から船外機１１の上部へ冷却水を戻す構造が形成されている。このような冷却水の循環構造により、電動モータ１２およびインバータ１３を効率よく冷却することができる。

また、本実施例の船外機１１によれば、冷却水を電動モータ１２の周囲または内部を流す内部通路４５に加え、冷却水をインバータ１３の周囲または内部を流す内部通路４３を設ける構成としたから、電動モータ１２およびインバータ１３の双方を冷却することができ、電動式船外機の性能を高めることができる。

また、本実施例において、タンク３２は、船外機１１の最上部の後部に配置されている。したがって、船外機１１をチルトアップさせない状態で航走を行う通常航走時はもちろん、船外機１１をチルトアップさせた状態で航走を行う浅瀬航走時においても、タンク３２内に貯えられた冷却水の水面がタンクキャップ３３に届き難くなる。したがって、タンク３２からの冷却水漏れを抑制することができる。

また、本実施例の船外機１１によれば、冷却水通路４１において最も高い位置に配置された移送通路Ａとタンク３２との間にエア抜き通路４９設けたことにより、閉ループ構造を有する冷却水通路４１内の空気を冷却水通路４１外に逃がすことができる。

なお、上記実施例では、電動モータ１２からヒートシンク５１へ冷却水を送る移送通路、およびヒートシンク５１からポンプ３４に冷却水を送る移送通路として、冷却水パイプ４６、４７を用いる場合を例にあげたが、これらの移送通路としてホースを用いてもよいし、これらの移送通路を、ドライブシャフトハウジング１７に孔を設けることにより形成してもよい。

また、ドライブシャフトハウジング１７内における冷却水パイプ４６、４７とドライブシャフト１６との位置関係、およびヒートシンクケース５２内における流通室５４とドライブシャフト１６との位置関係は、実施例で示したものに限定されない。また、上記実施例では、ギヤケース２２に形成された導入路２３を介して海水または湖水等をヒートシンクケース５２の取込口５５に導入する場合を例にあげたが、例えばヒートシンクケース５２の下部の周壁に取込口を配置し、海水または湖水等を当該取込口から流通室５４内に直接流入させるようにしてもよい。

また、電動モータ１２、インバータ１３、ヒートシンク５１およびポンプ３４において、冷却水を循環させる順序は限定されない。また、冷却装置３１が用いる冷却液は、実施例で示した冷却水に限らず、例えばオイルでもよい。

また、電動式の船外機１１において、冷却装置３１により冷却する対象は、電動モータ１２およびインバータ１３に限定されない。例えば、バッテリを冷却するようにしてもよい。また、船外機１１の上部において、電動モータ１２、インバータ１３、タンク３２およびポンプ３４の配置は変更可能である。

また、本発明は、小出力の船外機に限らず、大出力の船外機にも適用することができる。また、本発明は、電動式の船外機に限らず、内燃機関を動力源とした船外機にも適用することができる。また、本発明は、船外機に限らず、船内外機等、他の種類の船舶推進機にも適用することができる。

また、本発明は、請求の範囲および明細書全体から読み取ることのできる発明の要旨または思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴う船舶推進機もまた本発明の技術思想に含まれる。

５ 船舶
１１ 船外機（船舶推進機）
１２ 電動モータ（動力源）
１３ インバータ
１６ ドライブシャフト
１７ ドライブシャフトハウジング
２０ プロペラ
２１ ギヤ機構
２２ ギヤケース
２３ 導入路
２４ アンチベンチレーションプレート
３２ タンク
３４ ポンプ
４１ 冷却水通路（冷却液通路）
４６ 冷却水パイプ（第１の管状部材）
４７ 冷却水パイプ（第２の管状部材）
４９ エア抜き通路
５１ ヒートシンク
５２ ヒートシンクケース
５４ 流通室
５５ 取込口
５６ 排出口
６１ ヒートシンク本体
６２ 冷却水流入口
６３ 冷却水流出口
６４ 冷却管路

Claims (10)

1. 船舶を推進させる船舶推進機であって、
   前記船舶推進機の上部に設けられた動力源と、
   前記動力源の下方に位置し、上下方向に伸長し、前記動力源の動力により回転するドライブシャフトと、
   前記船舶推進機の下部に設けられ、前記船舶を推進させる推進力を生成するプロペラと、
   前記船舶推進機の下部に設けられ、前記ドライブシャフトの回転を前記プロペラへ伝達するギヤ機構と、
   前記ドライブシャフトの上部の外周側を覆うドライブシャフトハウジングと、
   前記船舶推進機の下部に設けられ、前記ギヤ機構を収容し、前記プロペラを回転可能に支持するギヤケースと、
   前記船舶推進機の上部に設けられ、前記動力源を冷却するための冷却液を貯えるタンクと、
   前記ドライブシャフトハウジングと前記ギヤケースとの間に設けられ、前記冷却液を冷却するヒートシンクと、
   前記動力源と前記ヒートシンクとの間を前記冷却液が循環するように前記動力源と前記ヒートシンクとの間を接続する冷却液通路と、
   前記船舶推進機の上部に設けられ、前記動力源と前記ヒートシンクとの間において前記冷却液通路を介して前記冷却液を循環させるポンプとを備え、
   前記ヒートシンクは、前記ドライブシャフトの下部の外周側を覆い、前記船舶推進機の外壁の一部を形成していることを特徴とする船舶推進機。
2. 前記ヒートシンクの外面は前記船舶推進機の外部に露出していることを特徴とする請求項１に記載の船舶推進機。
3. 前記船舶推進機を船舶に固定するクランプブラケットを備え、
   前記ヒートシンクは前記クランプブラケットよりも低く、かつ前記プロペラの回転範囲の最上端よりも高い位置に配置されていることを特徴とする請求項１または２に記載の船舶推進機。
4. 前記ヒートシンクは、前記ギヤケースが前記ドライブシャフトハウジングにボルトを介して固定されることにより、前記ドライブシャフトハウジングと前記ギヤケースとの間に狭持されることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の船舶推進機。
5. 前記動力源は電動モータであり、前記船舶推進機の上部には、前記電動モータの駆動を制御するインバータが設けられ、前記冷却液通路は、前記冷却液により前記インバータを冷却するために、前記インバータの周囲または内部を通っていることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の船舶推進機。
6. 前記ヒートシンクは、箱状または筒状のヒートシンクケースと、前記ヒートシンクケース内に設けられたヒートシンク本体とを備え、
   前記ヒートシンク本体は、前記ヒートシンクケースの上部に位置する冷却液流入口と、前記ヒートシンクケースの上部に位置する冷却液流出口と、一方の端部が前記冷却液流入口と連通し、他方の端部が前記冷却液流出口と連通し、中間部が前記ヒートシンクケースの下部に位置するＵ字状の冷却管路とを備え、
   前記冷却液通路は、前記冷却液を前記船舶推進機の上部から前記ヒートシンクへ送る第１の管状部材と、前記冷却液をヒートシンクから前記船舶推進機の上部へ送る第２の管状部材とを備え、
   前記第１の管状部材および前記第２の管状部材は前記ドライブシャフトハウジング内に設けられ、前記第１の管状部材の下端部は前記冷却液流入口に接続され、前記第２の管状部材の下端部は前記冷却液流出口に接続されていることを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載の船舶推進機。
7. 前記ヒートシンクケースは、当該ヒートシンクケース内に形成され、前記船舶の周囲の水を流通させて前記ヒートシンク本体を冷却する流通室と、前記流通室内に前記船舶の周囲の水を取り込む取込口と、前記流通室内を流通した水を前記流通室外へ排出する排出口とを備えていることを特徴とする請求項６に記載の船舶推進機。
8. 前記ギヤケースには、一端部が当該ギヤケースの前上部に開口し、他端部が前記取込口に連通し、前記船舶の周囲の水を前記取込口へ導入する導入路が設けられていることを特徴とする請求項７に記載の船舶推進機。
9. アンチベンチレーションプレートを備え、
   前記ヒートシンクは前記アンチベンチレーションプレートの上部または上方に設けられていることを特徴とする請求項１ないし８のいずれかに記載の船舶推進機。
10. 前記冷却液通路内の空気を抜くエア抜き通路を備え、前記エア抜き通路の一端側は前記冷却液通路に接続され、前記エア抜き通路の他端側は前記タンクに接続されていることを特徴とする請求項１ないし９のいずれかに記載の船舶推進機。

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