JPH09301276A - 二重反転プロペラ推進機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課 題】 後側受動用傘歯車から外プロペラシャフ
トに力が加わることが少ない二重反転プロペラ推進機を
提供する。 【解決手段】 二重反転プロペラ推進機（１）は、略上
下方向に配置されているドライブシャフト（１６）と、
略前後方向に配置されている外プロペラシャフト（４
３）および内プロペラシャフト（４４）と、ドライブシ
ャフトに固定されている駆動用傘歯車（３１）と、駆動
用傘歯車に係合する前側および後側の受動用傘歯車（３
２，３３）と、ドライブシャフトの回転を各プロペラシ
ャフトに伝達または遮断するクラッチ（４５，４７）と
を備えている。そして、外プロペラシャフトは後側の受
動用傘歯車を貫通している。また、後側の受動用傘歯車
の軸受け部材（４０）は、前側および後側スラスト軸受
け部（３７，３８）と、ラジアル軸受け部（３９）とを
具備している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、モーターボート、
ヨットや漁船などの船舶に搭載される二重反転プロペラ
推進機に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、船舶においては通常一軸の推進機
が用いられており、二重反転プロペラ推進機は稀であっ
た。ところが、滑走艇などにおいて、二重反転プロペラ
推進機を採用して、プロペラが水面下に完全に没してい
ない状態でも、プロペラが二重に配置されていること
で、水面下のプロペラの翼面積を確保することが従来検
討されている。この従来検討されている二重反転プロペ
ラ推進機を図４を用いて説明する。図４は従来検討され
ている二重反転プロペラ推進機の要部断面図である。

【０００３】図４において、図示しないエンジンにより
回転駆動されるドライブシャフト０１の下端には、駆動
用傘歯車０２が固定されている。この駆動用傘歯車０２
に前後一対の受動用傘歯車０４，０５が噛み合ってお
り、駆動用傘歯車０２が受動用傘歯車０４，０５を回転
駆動している。そして、受動用傘歯車０４，０５の回転
は、前後のドッグクラッチ０７，０８を介して、各プロ
ペラシャフト０１１，０１２に伝達または遮断されてい
る。この外プロペラシャフト０１１および内プロペラシ
ャフト０１２には、各々図示しないプロペラが取り付け
られている。また、後側の受動用傘歯車０５は、推進機
のケース０１４に支持ケース０１５を介してテーパーロ
ーラーベアリング０１７で回転自在に支持されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、テーパーロ
ーラーベアリング０１７は、後側受動用傘歯車０５が後
方へ移動することは阻止することができない。そして、
外プロペラシャフト０１１に固定されているプロペラが
前側に推力を発生している際には、外プロペラシャフト
０１１のフランジ０１１ａが、テーパーローラーベアリ
ング０１７を前方に押圧しているので、後側受動用傘歯
車０５は所定の位置で回転している。しかしながら、外
プロペラシャフト０１１が前側に推力を発生していない
時、たとえば、外プロペラシャフト０１１に固定されて
いるプロペラが後側に推力を発生している際には、フラ
ンジ０１１ａが後側に移動し、テーパーローラーベアリ
ング０１７が配置されている部分に隙間が発生して、後
側受動用傘歯車０５が傾くことがある。この傾いた後側
受動用傘歯車０５を支持するために、外プロペラシャフ
ト０１１と後側受動用傘歯車０５との間には、メタルベ
アリング０１８が設けられている。

【０００５】このメタルベアリング０１８を介して、後
側受動用傘歯車０５から外プロペラシャフト０１１に力
が加わるので、外プロペラシャフト０１１の強度を向上
させる必要があり、外プロペラシャフト０１１の厚みが
大きくなっている。この様に、外プロペラシャフト０１
１の厚みを大きくすると、推進機全体の大きさが増大し
たり、部品の材料コストが増大したりする。

【０００６】本発明は、以上のような課題を解決するた
めのもので、後側受動用傘歯車から外プロペラシャフト
に力が加わることが少ない二重反転プロペラ推進機を提
供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の二重反転プロペ
ラ推進機（１）は、略上下方向に配置されているドライ
ブシャフト（１６）と、略前後方向に配置されている外
プロペラシャフト（４３）と、この外プロペラシャフト
の内部に同軸に配されている内プロペラシャフト（４
４）と、前記ドライブシャフトの下端部に固定されてい
る駆動用傘歯車（３１）と、この駆動用傘歯車に係合す
る前側の受動用傘歯車（３２）および後側の受動用傘歯
車（３３）と、前記ドライブシャフトの回転を前記駆動
用傘歯車および前記受動用傘歯車を介して前記外プロペ
ラシャフトに伝達または遮断する外プロペラシャフト用
クラッチ（４５）と、前記ドライブシャフトの回転を前
記駆動用傘歯車および前記受動用傘歯車を介して前記内
プロペラシャフトに伝達または遮断する内プロペラシャ
フト用クラッチ（４７）とを備えている。

【０００８】そして、前記目的を達成するために、外プ
ロペラシャフトは前記後側の受動用傘歯車を貫通して配
置されており、また、前記後側の受動用傘歯車を軸受け
する軸受け部材（４０）は、後側の受動用傘歯車の回転
軸に対して略垂直に配置されている前側スラスト軸受け
部（３７）および後側スラスト軸受け部（３８）と、前
記後側の受動用傘歯車の略径方向の力を受けるラジアル
軸受け部（３９）とを具備している。

【０００９】

【発明の実施の形態】次に、本発明における二重反転プ
ロペラ推進機の実施の一形態を図１ないし図３を用いて
説明する。図１は二重反転プロペラ推進機としての船外
機の側面図である。図２は船外機下部の断面図である。
図３は図２の要部拡大図である。

【００１０】図１において、二重反転プロペラ推進機と
しての船外機１には、スイベル軸２などを介して取り付
けブラケット３が設けられている。この取り付けブラケ
ット３を、モーターボートなどの小型船舶６の船尾に固
定することにより、船外機１は小型船舶６に対して左右
方向および上下方向に回動可能に取り付けられている。

【００１１】そして、船外機１は、上側から順番にアッ
パーカウリング８、ロワーカウリング９、アッパーケー
シング１０およびロワーケーシング１１からなるハウジ
ングで覆われている。このアッパーカウリング８および
ロワーカウリング９の内部には、破線で図示するエンジ
ン１４が格納されている。このエンジン１４の出力軸は
下方に突出して、アッパーケーシング１０およびロワー
ケーシング１１の内部に配設されているドライブシャフ
ト１６に連結され、詳細は後述する動力伝達装置１８を
介して前後一対のプロペラ２１，２２を回転駆動してい
る。この動力伝達装置１８は、詳細は後述する前後進切
り換え機構２４とともに、ロワーケーシング１１に配設
されている。また、前後進切り換え機構２４は、前進、
後進および中立の切り換えを行っており、シャフト２６
やリンクなどを介して、船外機１の操作ハンドル２７に
設けられている図示しないレバーや、小型船舶６の図示
しない操舵部に設けられているレバーなどで操作され
る。

【００１２】次に、動力伝達装置１８および前後進切り
換え機構２４の詳細を図２および図３を用いて説明す
る。ドライブシャフト１６は略上下方向に延在するとと
もに、ロワーケーシング１１などに回転可能に支持され
ている。このドライブシャフト１６の下端には、駆動用
傘歯車３１が固定されている。この駆動用傘歯車３１に
前後一対の受動用傘歯車３２，３３が噛み合っており、
この受動用傘歯車３２，３３は互いに対向している。前
側の受動用傘歯車３２は、受動用傘歯車３２の回転軸に
対して略垂直に配置されているスラストベアリング３４
および受動用傘歯車３２の径方向の力を支持するラジア
ルベアリング３５を具備する軸受け部材３６で軸受けさ
れている。スラストベアリング３４およびラジアルベア
リング３５はニードルベアリングで構成され、また、軸
受け部材３６はケースであるロワーケーシング１１に固
定されている。一方、後側の受動用傘歯車３３は、受動
用傘歯車３３の回転軸に対して略垂直に配置されている
前後一対のスラストベアリング３７，３８および受動用
傘歯車３３の径方向の力を支持するラジアルベアリング
３９を具備する軸受け部材４０で軸受けされている。ス
ラスト軸受け部としてのスラストベアリング３７，３８
およびラジアル軸受け部としてのラジアルベアリング３
９はニードルベアリングで構成され、また、軸受け部材
４０は、ロワーケーシング１１に円筒状の支持ケース４
１を介して固定されている。そして、後側の受動用傘歯
車３３の後端部に溶接で固定されているベアリング押さ
え４２が、後側のスラストベアリング３８を所定位置に
位置決めしている。

【００１３】ところで、動力伝達装置１８である傘歯車
３１，３２，３３に駆動されるプロペラシャフト４３，
４４は、パイプ状の外プロペラシャフト４３と、この外
プロペラシャフト４３の内側に同軸に嵌まり込んでいる
内プロペラシャフト４４との２本で構成されている。こ
の外プロペラシャフト４３は支持ケース４１に回動自在
に支持され、一方、内プロペラシャフト４４は外プロペ
ラシャフト４３および前側の受動用傘歯車３２に回動自
在に支持されている。そして、外プロペラシャフト４３
の後端部には前側プロペラ２１が固定され、一方、内プ
ロペラシャフト４４の後端は、外プロペラシャフト４３
の後端から後方に突出し、この内プロペラシャフト４４
の後端部に、後側プロペラ２２が固定されている。

【００１４】そして、外プロペラシャフト４３の前端
は、後側の受動用傘歯車３３を貫通して突出し、この前
端部に外プロペラシャフト４３用の後側のドッグクラッ
チ４５がスプライン嵌合すなわち、一体で回転しかつ軸
方向にはスライド可能に取り付けられている。受動用傘
歯車３３と外プロペラシャフト４３とは回動可能に構成
されている。この様にして、筒状の後側のドッグクラッ
チ４５は前後の受動用傘歯車３２，３３の間に配置され
ているとともに、ドッグクラッチ４５の前端部および後
端部に各々爪４５ａ，４５ｂが形成されている。そし
て、後側のドッグクラッチ４５が前側にスライドする
と、前側の爪４５ａが前側の受動用傘歯車３２の爪３２
ａに係合し、逆に、後側のドッグクラッチ４５が後側に
スライドすると、後側の爪４５ｂが後側の受動用傘歯車
３３の爪３３ａに係合する。

【００１５】また、内プロペラシャフト４４の前端は、
外プロペラシャフト４３の前端から前方に突出して、前
側の受動用傘歯車３２を貫通し、さらに前方に突出して
いる。そして、この内プロペラシャフト４４の前端部
に、内プロペラシャフト４４用の前側のドッグクラッチ
４７がスプライン嵌合されている。前側の受動用傘歯車
３２と内プロペラシャフト４４とは回動可能に構成され
ている。筒状の前側のドッグクラッチ４７の後端部には
爪４７ａが形成されており、前側のドッグクラッチ４７
が後側にスライドすると、爪４７ａは、前側の受動用傘
歯車３２の前端部に形成されている前側の爪３２ｂに係
合する。そして、ドッグクラッチ４５，４７で前後進切
り換え機構２４が構成されている。

【００１６】また、前側のドッグクラッチ４７の周面に
は、リング状に係合溝４９が形成されており、この係合
部である係合溝４９には、シフトレバー５１の作動部５
２が嵌まっている。このシフト部材であるシフトレバー
５１は、軸受け部材３６の突出部に回動自在に取り付け
られているとともに、シフトレバー５１の端部は、シャ
フト２６に係合している。そして、図示しない操作レバ
ーを操作すると、シャフト２６が上下動し、それにとも
なって、シフトレバー５１が回動して、シフトレバー５
１の作動部５２が前後方向に変位する。この作動部５２
の前後の変位で、前側のドッグクラッチ４７が前後に移
動する。

【００１７】また、後側のドッグクラッチ４５は、前側
のドッグクラッチ４７と連動する様に構成されており、
その構造について説明する。内プロペラシャフト４４の
内部には、クラッチ筒５８が軸方向に移動可能に配置さ
れている。前側のドッグクラッチ４７はクラッチ筒５８
の前部に前側の連結ピン６０で連結されており、内プロ
ペラシャフト４４には、前側の連結ピン６０が前後に移
動できる様に前側の長孔４４ａが形成されている。ま
た、クラッチ筒５８の後部には後側の連結ピン６２が取
り付けられ、この後側の連結ピン６２の両端部にはカラ
ー６３が取り付けられている。そして、連結ピン６２は
このカラー６３および前後一対のワッシャー６４を介し
て後側のドッグクラッチ４５に係合している。この後側
の連結ピン６２は、前側のドッグクラッチ４７、前側の
連結ピン６０およびクラッチ筒５８とともに、内プロペ
ラシャフト４４と一緒に回転するが、後側のドッグクラ
ッチ４５は外プロペラシャフト４３と一緒に回転してい
る。したがって、後側の連結ピン６２と後側のドッグク
ラッチ４５とは、プロペラシャフト４３，４４の軸を中
心として相対回転することができ、かつ、軸方向には連
動できるように係合している。そして、内プロペラシャ
フト４４には、後側の連結ピン６２が前後に移動できる
様に後側の長孔４４ｂが形成されている。

【００１８】さらに、クラッチ筒５８内には前後一対の
駒６７が設けられ、この一対の駒６７間には複数のボー
ル７０が配置されている。そして、駒６７同士は互いに
近接するように付勢手段であるバネ７１で常に付勢され
ており、ボール７０を外側に向けて押圧している。この
押圧で、ボール７０は内プロペラシャフト４４の内面に
形成されている環状の溝７３に係合可能となっている。

【００１９】そして、図２および図３に図示する中立状
態においては、ドッグクラッチ４５，４７の爪４５ａ，
４５ｂ，４７ａは、受動用傘歯車３２，３３の爪３２
ａ，３２ｂ，３３ａと係合しておらず、ドライブシャフ
ト１６の回転は、プロペラシャフト４３，４４に伝達さ
れていない。したがって、小型船舶６に推進力を与えて
いない。また、ボール７０は溝７３に係合しており、ク
ラッチ筒５８は軸方向の移動をボール７０で阻止されて
いる。そのため、中立状態を安定して維持することがで
きる。

【００２０】このボール７０が溝７３に係合している中
立状態から、シャフト２６を上方に力を加えて移動し
て、シフトレバー５１を時計方向に回動させ、バネ７１
の付勢力に抗して、ボール７０と溝７３との係合を解除
して、シフトレバー５１の作動部５２を前側に移動す
る。それにともなって、ドッグクラッチ４７，４５が前
側に移動する。そして、後側のドッグクラッチ４５の前
側の爪４５ａが前側の受動用傘歯車３２の爪３２ａに係
合し、ドライブシャフト１６の回転が、前側の受動用傘
歯車３２および後側のドッグクラッチ４５を介して、外
プロペラシャフト４３に伝達される。そして、前側プロ
ペラ２１が回転して、小型船舶６は後進する。

【００２１】一方、中立状態から、シャフト２６を下方
に力を加えて移動して、シフトレバー５１を反時計方向
に回動させ、ボール７０と溝７３との係合を解除して、
シフトレバー５１の作動部５２を後側に移動する。それ
にともなって、ドッグクラッチ４７，４５が後側に移動
する。そして、前側のドッグクラッチ４７の爪４７ａ
が、前側の受動用傘歯車３２の前側の爪３２ｂに係合
し、また、後側のドッグクラッチ４５の後側の爪４５ｂ
は、後側の受動用傘歯車３３の爪３３ａに係合する。す
ると、ドライブシャフト１６の回転は、前側の受動用傘
歯車３２および前側のドッグクラッチ４７を介して、内
プロペラシャフト４４に伝達されるとともに、後側の受
動用傘歯車３３および後側のドッグクラッチ４５を介し
て外プロペラシャフト４３に伝達される。そして、前後
一対のプロペラ２１，２２が互いに反対方向に回転し
て、小型船舶６は前進する。なお、前側プロペラ２１の
回転方向は後進時とは反対側に回転している。

【００２２】ところで、外プロペラシャフト４３にはフ
ランジ４３ａが設けられており、このフランジ４３ａの
前面はベアリング押さえ４２の後面に対向しており、一
方、フランジ４３ａの後側にはスラストベアリング７６
が設けられており、フランジ４３ａの後方への移動は、
スラストベアリング７６およびリングプレート７７を介
して支持ケース４１で阻止されている。そして、後側の
ドッグクラッチ４５の後側の爪４５ｂが、後側の受動用
傘歯車３３の爪３３ａと係合している前進時には、前側
プロペラ２１の前側への推進力で、外プロペラシャフト
４３のフランジ４３ａはベアリング押さえ４２を前側に
押圧している。この押圧力は、軸受け部材４０を介して
支持ケース４１に伝達されて支持されている。また、後
側のドッグクラッチ４５の前側の爪４５ａが前側の受動
用傘歯車３２の爪３２ａに係合している後進時には、前
側プロペラ２１の後側への推進力で、外プロペラシャフ
ト４３のフランジ４３ａはスラストベアリング７６を介
して支持ケース４１を後側に押圧している。この様にし
て、外プロペラシャフト４３のフランジ４３ａは、ロワ
ーケーシング１１に一体に固定されている部材である支
持ケース４１に支持されている。

【００２３】また、後側の受動用傘歯車３３は、前方へ
の移動を軸受け部材４０の後側のスラストベアリング３
８で、また、後方への移動を軸受け部材４０の前側のス
ラストベアリング３７で、かつ、上下方向の移動を軸受
け部材４０のラジアルベアリング３９で阻止されてい
る。この様にして、後側の受動用傘歯車３３は、軸受け
部材４０で完全に位置決めされており、外プロペラシャ
フト４３のフランジ４３ａが後側へ移動しても、傾いた
りすることがほとんどない。したがって、後側の受動用
傘歯車３３と外プロペラシャフト４３との間には、図４
に図示する従来例で設けられていたメタルベアリング０
１８は設けられていない。そして、後側の受動用傘歯車
３３から外プロペラシャフト４３に力が加わることがな
い。

【００２４】前述のように、外プロペラシャフト４３
は、後側の受動用傘歯車３３を貫通しており、外プロペ
ラシャフト４３の前端部に後側のドッグクラッチ４５が
スプライン嵌合している。この後側のドッグクラッチ４
５は前後一対の受動用傘歯車３２，３３の間に位置して
いるので、後側のドッグクラッチ４５が前後に移動する
ことにより、前側の受動用傘歯車３２または後側の受動
用傘歯車３３の両者に係合離脱することができる。した
がって、前側プロペラ２１が取り付けられている外プロ
ペラシャフト４３を前進および後進の両方に用いること
ができる。ところで、後進の際に、後側プロペラ２２を
用いると、後側プロペラ２２からの水流が前側プロペラ
２１に当たり、前側プロペラ２１が推進の妨げになる。
しかしながら、この実施の形態の様に、前側プロペラ２
１を用いると、前側プロペラ２１の前にはプロペラが存
在しないので、前側プロペラ２１からの水流が円滑に流
れ、推進効率が後側プロペラ２２の場合よりも向上す
る。

【００２５】また、後進時には、後側の受動用傘歯車３
３と外プロペラシャフト４３とは、逆回転しているが、
後側の受動用傘歯車３３が外プロペラシャフト４３に接
触することが少ないので、摩擦などの発生が少なくな
る。

【００２６】以上、本発明の実施の形態を詳述したが、
本発明は、前記実施の形態に限定されるものではなく、
特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内で、
種々の変更を行うことが可能である。本発明の変更例を
下記に例示する。 （１）実施の形態においては、推進機は船外機である
が、船外機以外たとえば船内外機などの推進機であるこ
とも可能である。

【００２７】（２）実施の形態においては、軸受け部材
４０は支持ケース４１を介してロワーケーシング１１に
固定されているが、ロワーケーシング１１に直接固定す
ることも可能である。

【００２８】

【発明の効果】本発明によれば、外プロペラシャフトが
貫通している後側の受動用傘歯車は、前後のスラスト軸
受け部と、ラジアル軸受け部とを具備している軸受け部
材で軸受けされており、また、この前後のスラスト軸受
け部は受動用傘歯車の回転軸に対して略垂直に配置さ
れ、一方、ラジアル軸受け部は受動用傘歯車の略径方向
の力を受けている。したがって、受動用傘歯車の前後の
移動は、前後のスラスト軸受け部で阻止され、また、受
動用傘歯車の上下の移動は、ラジアル軸受け部で阻止さ
れている。この様に、受動用傘歯車が軸受け部材で略完
全に位置決めされているので、受動用傘歯車を貫通して
いる外プロペラシャフトに、受動用傘歯車から力が加わ
ることが減少する。その結果、内部に内プロペラシャフ
トが配されている外プロペラシャフトの厚みを薄くする
ことができ、材料コストを削減することができるととも
に、二重反転プロペラ推進機全体の大きさをコンパクト
にすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は二重反転プロペラ推進機としての船外機
の側面図である。

【図２】図２は船外機下部の断面図である。

【図３】図３は図２の要部拡大図である。

【図４】図４は従来検討されている二重反転プロペラ推
進機の要部断面図である。

【符号の説明】

１ 船外機（二重反転プロペラ推進機） １６ ドライブシャフト ３１ 駆動用傘歯車 ３２ 前側の受動用傘歯車 ３３ 後側の受動用傘歯車 ３７ スラストベアリング（スラスト軸受け部） ３８ スラストベアリング（スラスト軸受け部） ３９ ラジアルベアリング（ラジアル軸受け部） ４０ 軸受け部材 ４３ 外プロペラシャフト ４４ 内プロペラシャフト ４５ ドッグクラッチ（外プロペラシャフト用クラッ
チ） ４７ ドッグクラッチ（内プロペラシャフト用クラッ
チ）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 略上下方向に配置されているドライブシ
   ャフトと、 略前後方向に配置されている外プロペラシャフトと、 この外プロペラシャフトの内部に同軸に配されている内
   プロペラシャフトと、 前記ドライブシャフトの下端部に固定されている駆動用
   傘歯車と、 この駆動用傘歯車に係合する前側の受動用傘歯車および
   後側の受動用傘歯車と、 前記ドライブシャフトの回転を前記駆動用傘歯車および
   前記受動用傘歯車を介して、前記外プロペラシャフトに
   伝達または遮断する外プロペラシャフト用クラッチと、 前記ドライブシャフトの回転を前記駆動用傘歯車および
   前記受動用傘歯車を介して、前記内プロペラシャフトに
   伝達または遮断する内プロペラシャフト用クラッチとを
   備えている二重反転プロペラ推進機であって、 前記外プロペラシャフトは、前記後側の受動用傘歯車を
   貫通して配置されており、 また、前記後側の受動用傘歯車を軸受けする軸受け部材
   は、後側の受動用傘歯車の回転軸に対して略垂直に配置
   されている前側スラスト軸受け部および後側スラスト軸
   受け部と、前記後側の受動用傘歯車の略径方向の力を受
   けるラジアル軸受け部とを具備していることを特徴とす
   る二重反転プロペラ推進機。