JPH09301282A - 船舶推進装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 十分な断面積の排気通路を確保しつつ、船舶
の加速性向上を図ることができる船舶推進装置を提供す
ること。 【構成】 エンジンの回転を駆動軸２９及び前後進切換
機構４０を経て内軸５及び外軸６（プロペラ軸）に伝達
し、該内軸５及び外軸６にそれぞれ結着されたプロペラ
３，２を回転駆動して所要の推進力を発生する船舶推進
装置１において、前記前後進切換機構４０を構成する垂
直ベベルギヤ９の前方に流体継手１８を配置し、少なく
とも前進時には前記駆動軸２９の回転を流体継手１８を
介して前記内軸５に伝達するよう構成する。本発明によ
れば、前進時には駆動軸２９と内軸５とは流体継手１８
を介して連結されるため、加速初期においては内軸５の
回転に滑りが発生してエンジン負荷が軽くなり、この結
果、エンジンの回転上昇が早められて加速時間が短縮さ
れるため、船舶の加速性が高められる。又、流体継手１
８は排気通路３９を塞ぐことがなく、十分大きな断面積
の排気通路３９を確保することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、船外機等に設けら
れる船舶推進装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】船外機等に設けられる船舶推進装置は、
エンジンの回転を駆動軸及び前後進切換機構を経てプロ
ペラ軸に伝達し、該プロペラ軸に結着されたプロペラを
回転駆動して所要の推進力を発生するものである。

【０００３】ところで、船舶の加速性を高める方法とし
て、可変ピッチプロペラの採用や加速時に排気ガスをプ
ロペラに巻き込ませてエンジン負荷を軽くする方法等が
提案されている。

【０００４】又、船舶推進装置の動力伝達系にビスカス
カップリング等の流体継手を用いてプロペラの低速回転
を実現し、トローリングや離着岸に適した極低速での航
行を可能にする提案もなされており（特開平７−８１６
８４号公報参照）、斯かる提案においても加速初期のエ
ンジン負荷を軽くして加速性向上を図ることができる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところが、可変ピッチ
プロペラを採用する方法では機構が複雑化してコストア
ップを招き、又、加速時に排気ガスをプロペラに巻き込
ませる方法では加速時以外でも排気ガスがプロペラに巻
き込まれるためにプロペラの本来の性能を十分発揮させ
ることができないという問題があった。

【０００６】又、流体継手を用いてエンジン負荷を軽減
する前記従来の提案に係る船舶推進装置にあっては、流
体継手が前後進切換機構の後方（船体の前後方向に対し
て）に配されていたため、十分な断面積の排気通路を形
成することが困難であるという問題があった。

【０００７】本発明は上記問題に鑑みてなされたもの
で、その目的とする処は、十分な断面積の排気通路を確
保しつつ、船舶の加速性向上を図ることができる船舶推
進装置を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１記載の発明は、エンジンの回転を駆動軸及
び前後進切換機構を経てプロペラ軸に伝達し、該プロペ
ラ軸に結着されたプロペラを回転駆動して所要の推進力
を発生する船舶推進装置において、前記前後進切換機構
を構成するギヤ郡の前方に流体継手を配置し、少なくと
も前進時には前記駆動軸の回転を流体継手を介して前記
プロペラ軸に伝達するよう構成したことを特徴とする。

【０００９】請求項２記載の発明は、請求項１記載の発
明において、前記駆動軸の端部に結着された水平ベベル
ギヤと、該水平ベベルギヤに噛合する前後一対の垂直ベ
ベルギヤと、該垂直ベベルギヤに選択的に係合する前後
一対のドッグを含んで前記前後進切換機構を構成すると
ともに、前方のドッグを前記流体継手を組み込んで構成
し、前記プロペラ軸を互いに独立に回転可能な内軸と外
軸とで構成し、少なくとも前進時には前記内軸と外軸を
前記各ドッグと一体的に回転させてこれらに結着された
２枚のプロペラを互いに逆方向に回転駆動する二重反転
方式を採用することを特徴とする。

【００１０】請求項３記載の発明は、請求項１又は２記
載の発明において、前記流体継手を遠心クラッチ付ビス
カスカップリングで構成したことを特徴とする。

【００１１】請求項４記載の発明は、請求項１，２又は
３記載の発明において、前記エンジンを４サイクルエン
ジンとしたことを特徴とする。

【００１２】従って、本発明によれば、少なくとも前進
時には駆動軸とプロペラ軸とは流体継手を介して連結さ
れるため、加速初期においてはプロペラ軸と駆動軸との
回転にスリップが発生してエンジン負荷が軽くなり、こ
の結果、エンジンの回転上昇が早められて加速時間が短
縮されるため、船舶の加速性が高められる。

【００１３】又、流体継手は前後進切換機構を構成する
ギヤ群の前方に配置されるため、これが排気通路を塞ぐ
ことがなく、十分大きな断面積の排気通路を確保するこ
とができる。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態を添付
図面に基づいて説明する。

【００１５】図１は本発明に係る船舶推進装置を備える
船外機の側面図、図２は同船外機下部（船舶推進装置部
分）の側断面図、図３は船舶推進装置要部の拡大断面
図、図４は同船外機のシフト機構の斜視図、図５はエン
ジンの加速特性を示す図である。

【００１６】図１に示す船外機５０は、クランプブラケ
ット５１によって船体６０の船尾板６０ａに取り付けら
れており、該船外機５０の上部のカウリング５２内には
４サイクルエンジン５３が収納されている。尚、４サイ
クルエンジン５３は複数の気筒を上下方向に配して構成
されており、そのクランク軸５４は図示のように垂直に
配されている。

【００１７】又、船外機５０の下部には本発明に係る船
舶推進装置１が設けられており、該船舶推進装置１は、
前進時には前記エンジン５３によってその前後一対のプ
ロペラ２，３が互いに逆方向に回転駆動される所謂二重
反転方式を採用している。

【００１８】ここで、本発明に係る前記船舶推進装置１
の構成の詳細を図２乃至図４に基づいて説明する。

【００１９】図２において、４はロアケースであって、
このロアケース４の下部には内外二重軸を構成する内軸
５と外軸６が前後方向（図２の左右方向）に水平に、且
つ、回転自在に配されている。

【００２０】そして、上記外軸６のロアケース４から後
方へ延出する後端部には前記前プロペラ２がダンパー部
材７を介して結着されており、該前プロペラ２の後方で
あって、且つ、内軸５の外軸６から後方へ延出する後端
部には前記後プロペラ３がダンパー部材８を介して結着
されている。

【００２１】ところで、上記内軸５と外軸６の各前端部
外周には前後一対の垂直ベベルギヤ９，１０が回転自在
に支承されている。即ち、前側の垂直ベベルギヤ９はニ
ードルベアリング１１（図３参照）を介して内軸５の外
周に回転自在に支承されるとともに、その外周部はテー
パローラベアリング１２を介してロアケース４に回転自
在に支承されている。又、後側の垂直ベベルギヤ１０は
ニードルベアリング１３（図３参照）を介して外軸６の
外周に回転自在に支承されるとともに、その外周部はテ
ーパローラベアリング１４を介してベアリングハウジン
グ１５に回転自在に支承されている。尚、ベアリングハ
ウジング１５はロアケース４に嵌合され、その後端部は
ロアケース４に螺着されたリングナット１６によって固
定されている。

【００２２】又、図３に詳細に示すように、外軸６の前
端外周部であって、且つ、前後一対の垂直ベベルギヤ
９，１０間には、ドッグ１７が外軸６に沿って前後方向
に摺動自在にスプライン嵌合されている。そして、この
ドッグ１７の前、後端部には、垂直ベベルギヤ９，１０
の各内側に形成された爪９ａ，１０ａに選択的に係合す
る爪１７ａ，１７ｂがそれぞれ形成されている。

【００２３】他方、内軸５の前端部外周であって、且
つ、前側の垂直ベベルギヤ９の前方にはドッグを構成す
る流体継手１８が内軸５に沿って前後方向に摺動自在に
スプライン嵌合されている。

【００２４】上記流体継手１８は遠心クラッチ付ビスカ
スカップリングで構成されており、図３に詳細に示すよ
うに、内軸５の外周に摺動自在にスプライン嵌合された
シリンダ１９とこれを覆うハウジング２０を有してお
り、両者の間に形成される密閉空間内にはシリコンオイ
ルが充填されるとともに、リング状のクラッチプレート
２１とフリクションプレート２２が交互に複数枚配列さ
れて収納されている。尚、各クラッチプレート２１の内
周部はシリンダ１９の外周にスプライン嵌合しており、
各フリクションプレート２２の外周部はハウジング２０
の内周部にスプライン嵌合している。

【００２５】又、シリンダ１９とハウジング２０の間に
形成される前記密閉空間内には、リング状の圧力プレー
ト２３が前後方向に移動自在に収納されており、該圧力
プレート２３とハウジング２０に形成されたテーパ面２
０ａとの間には径方向外方に向かって幅が狭くなる楔状
の空間Ｓが形成されており、この空間Ｓ内には複数のボ
ール２４が収納されている。尚、圧力プレート２３はス
プリング２５によって前方に付勢されており、前記ボー
ル２４をハウジング２０のテーパ面２０ａに押圧してい
る。

【００２６】ところで、ハウジング２０は２分割タイプ
であって、その後端面には、前記前側の垂直ベベルギヤ
９の前端面に形成された爪９ｂに選択的に係合する爪２
０ｂが一体に形成されている。

【００２７】一方、内軸５の先端部の軸中心には円筒状
のプランジャ２６が前後方向に摺動自在に嵌装されてお
り、該プランジャ２６には、内軸５に形成された長孔５
ａ，５ｂにそれぞれ挿通するピン２７，２８が軸直角方
向に挿通されている。

【００２８】そして、前記ドッグ１７はピン２７によっ
てプランジャ２６に連結されており、前記流体継手１８
はピン２８によってプランジャ２６に連結されている。
従って、ドッグ１７と流体継手１８とはプランジャ２６
とピン２７，２８によって互いに連結されており、両者
はピン２７，２８がそれぞれ長孔５ａ，５ｂ内を移動し
得る範囲で前後方向に摺動可能である。

【００２９】他方、ロアケース４内には、前記エンジン
５３のクランク軸５４（図１参照）に直結された駆動軸
２９と、該駆動軸２９の前方にこれと平行に延在するシ
フトロッド３０が垂設されており、駆動軸２９の途中に
はウォータポンプ３１が設けられ、同駆動軸２９の下端
には、前記一対の垂直ベベルギヤ９，１０に噛合する水
平ベベルギヤ３２が結着されている。

【００３０】又、前記シフトロッド３０の下端部にはシ
フトカム３３が結着されており、該シフトカム３３の下
部には、シフトロッド３０の軸中心（回動中心）に対し
て偏心した偏心ピン３３ａが突設されており、該偏心ピ
ン３３ａは、前記流体継手１８のハウジング２０の外周
に全周に亘って形成された溝２０ｃに係合している。

【００３１】ここで、シフト機構の構成を図４に基づい
て説明する。

【００３２】図４において、３４は図示のＦ（前進）、
Ｎ（中立）及びＲ（後進）の位置を取り得るシフトレバ
ーであって、該シフトレバー３４はワイヤー３５を介し
てスライダ３６に連結されている。スライダ３６はスラ
イドガイド３７に沿って移動自在に構成されており、こ
れはリンク機構３８を介して前記シフトロッド３０の上
端部に連結されている。

【００３３】ところで、本実施の形態に係る船舶推進装
置１においては、図２に示すように、ロアケース４内の
前記駆動軸２９の後方には、エンジン３５（図１参照）
の排気系に連なる排気通路３９が形成されており、該排
気通路３９は前記リングナット１６の開口部１６ａを介
して水中に開口している。

【００３４】而して、以上説明した水平ベベルギヤ３
２、垂直ベベルギヤ９，１０、ドッグ１７、流体継手１
８、シフトロッド３０等によって前後進切換機構４０が
構成されるが、本発明は、前後進切換機構４０において
流体継手１８を垂直ベベルギヤ９の前方に配置したこと
をその特徴とする。

【００３５】次に、本実施の形態に係る船舶推進装置１
の作用を説明する。

【００３６】図１に示す船外機５０において、エンジン
５３が駆動され、該エンジン５３によって駆動軸２９が
一方向に回転駆動されると、該駆動軸２９の回転は水平
ベベルギヤ３２を介して前後一対の垂直ベベルギヤ９，
１０に伝達され、両垂直ベベルギヤ９，１０が互いに逆
方向に常時回転駆動される。

【００３７】ここで、図４に示すシフトレバー３４をＮ
（中立）位置にセットすると、図２及び図３に示すよう
に、ドッグ１７と流体継手１８は共に垂直ベベルギヤ
９，１０に噛み合わない（即ち、ドッグ１７の爪１７
ａ，１７ｂは垂直ベベルギヤ９，１０の各内側に形成さ
れた爪９ａ，１０ａに係合せず、流体継手１８の爪２０
ｂが前側の垂直ベベルギヤ９の前端面に形成された爪９
ｂに係合しない）中立状態に保たれ、このとき、両垂直
ベベルギヤ９，１０はそれぞれ内軸５と外軸６上を自由
回転（空転）し、駆動軸２９の回転は内軸５及び外軸６
に伝達されない。従って、中立状態においては前後のプ
ロペラ２，３は共に回転せず、推進力は発生しない。

【００３８】次に、図４に示すシフトレバー３４をＦ
（前進）位置に切り換えると、ワイヤー３５によってス
ライダ３６が図４に示すＦ位置に移動し、このスライダ
３６の移動がリンク機構３８によってシフトロッド３３
の図示矢印Ｆ方向の回動に変換される。この結果、シフ
トカム３３に突設された偏心ピン３３ａが同方向に回動
せしめられ、流体継手１８が後方（図示Ｆ方向）に摺動
する。すると、ピン２７，２８及びプランジャ２６によ
って流体継手１８に連結されたドッグ１７も流体継手１
８と共に同方向に摺動し、ドッグ１７の爪１７ｂは後側
の垂直ベベルギヤ１０の爪１０ａに係合し、流体継手１
８の爪２０ｂは前側の垂直ベベルギヤ９の爪９ｂに係合
する。

【００３９】而して、駆動軸２９の回転は水平ベベルギ
ヤ３２と後側の垂直ベベルギヤ１０及びドッグ１７を介
して外軸６に伝達されるとともに、水平ベベルギヤ３２
と前側の垂直ベベルギヤ９及び流体継手１８を経て内軸
５に伝達され、外軸６及びこれに結着された前側プロペ
ラ２と内軸５及びこれに結着された後側プロペラ３とが
互いに逆方向に回転駆動される。このように、前進時に
おいては、前後一対のプロペラ２，３が互いに逆方向に
回転駆動される所謂二重反転方式が実行されるため、こ
れらのプロペラ２，３には高い推進効率が得られる。

【００４０】ところで、上述のように駆動軸２９の回転
は水平ベベルギヤ３２、前側の垂直ベベルギヤ９及び流
体継手１８を経て内軸５とこれに結着された後側のプロ
ペラ３に伝達されるが、エンジン回転数が低い低速域に
おいては流体継手１８の回転速度も低く、該流体継手１
８に収納されたボール２４に作用する遠心力が小さいた
めに該ボール２４は図２及び図３に示す位置にあって、
圧力プレート２３はボール２４によって押圧されない状
態に保たれる。従って、流体継手１８の各クラッチプレ
ート２１とフリクションプレート２２とは密着されず
（遠心クラッチＯＦＦ状態が保たれ）、駆動軸２９の回
転は流体継手１８内のシリコンオイルの粘性抵抗によっ
て内軸５に伝達され、この結果、内軸５の回転は駆動軸
２９に対してスリップを発生し、後プロペラ３の回転も
前プロペラ２に対してスリップすることとなる。

【００４１】而して、シフト操作によってシフトレバー
３４をＦ（前進）位置に切り換える場合には、上述のよ
うに後プロペラ３の回転にスリップが発生するため、エ
ンジン５３の負荷が軽くなり、シフトショックが軽減さ
れる。

【００４２】そして、エンジン回転数が増加して流体継
手１８の回転が高くなると、該流体継手１８に収納され
たボール２４に作用する遠心力が大きくなり、該ボール
２４がハウジング２０のテーパ面２０ａに沿って径方向
外方に移動するため、圧力プレート２３がボール２４に
よって後方へ押される。この結果、流体継手１８の各ク
ラッチプレート２１とフリクションプレート２２とが密
着して両者がロックされ（遠心クラッチがＯＮ状態とな
り）、駆動軸２９の回転はスリップを発生することなく
そのまま内軸５及び後プロペラ３に伝達される。

【００４３】ここで、本発明に係る船舶推進装置１を備
える船外機５０におけるエンジン回転数の経時変化を従
来の船舶推進装置（動力伝達系に流体継手を用いないも
の）を備える船外機のそれとの比較において示すが、本
発明に係る船外機５０においては、加速初期の低速時に
内軸５と後プロペラ３の回転にスリップが発生してエン
ジン５３の負荷が軽くなるため、該エンジン５３の回転
上昇が早められて加速時間が短縮されることとなり、こ
の結果、船体６０の加速性が高められる。尚、図５にお
いて実線Ａは本発明に係る船舶推進装置１を備える船外
機５０におけるエンジン回転数の経時変化を、破線Ｂは
従来の船舶推進装置を備える船外機のエンジン回転数の
経時変化をそれぞれ示すが、本発明によれば、図に斜線
にて示す部分に対応して加速性が高められる。

【００４４】尚、エンジン５３からの排気ガスは、ロア
ケース４内に形成された前記排気通路３９を下方に向か
って流れ、ベアリングハウジング１５の外周に沿って後
方に流れた後、リングナット１６の開口部１６ａから水
中に排出される。

【００４５】次に、図４に示すシフトレバー３４をＲ
（後進）位置に切り換えると、ワイヤー３５によってス
ライダ３６が図４に示すＲ位置に移動し、このスライダ
３６の移動がリンク機構３８によってシフトロッド３３
の図示矢印Ｒ方向の回動に変換される。この結果、シフ
トカム３３に突設された偏心ピン３３ａが同方向に回動
せしめられ、流体継手１８が前方（図示Ｒ方向）に摺動
する。すると、ピン２７，２８及びプランジャ２６によ
って流体継手１８に連結されたドッグ１７も流体継手１
８と共に同方向に摺動し、ドッグ１７の爪１７ａは前側
の垂直ベベルギヤ９の爪９ａに係合し、流体継手１８の
爪２０ｂは前側の垂直ベベルギヤ９の爪９ｂから離脱す
る。

【００４６】このため、駆動軸２９の回転は水平ベベル
ギヤ３２と前側の垂直ベベルギヤ９及びドッグ１７を経
て外軸６のみに伝達され、内軸５には伝達されず、外軸
６とこれに結着された前プロペラ２のみが前進時とは逆
方向に回転駆動される。

【００４７】而して、本実施の形態においては、船舶推
進装置１の動力伝達系に流体継手１８を用いることによ
って前進時には内軸５と後プロペラ３の回転にスリップ
を発生させ、エンジン５３の負荷を軽くして加速性を高
めるようにしたが、流体継手１８は前側の垂直ベベルギ
ヤ９の前方に配置されるため、これが排気通路３９を塞
ぐことがなく、該排気通路３９に十分大きな断面積を確
保することができる。

【００４８】尚、以上の実施の形態では、流体継手１８
として遠心クラッチ付ビスカスカップリングを用いた
が、単なるビスカスカップリング或は他の任意の形式の
流体継手を用いることができる。

【００４９】

【発明の効果】以上の説明で明らかなように、本発明に
よれば、エンジンの回転を駆動軸及び前後進切換機構を
経てプロペラ軸に伝達し、該プロペラ軸に結着されたプ
ロペラを回転駆動して所要の推進力を発生する船舶推進
装置において、前記前後進切換機構を構成するギヤ郡の
前方に流体継手を配置し、少なくとも前進時には前記駆
動軸の回転を流体継手を介して前記プロペラ軸に伝達す
るよう構成したため、十分な断面積の排気通路を確保し
つつ、船舶の加速性向上を図ることができるという効果
が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る船舶推進装置を備える船外機の側
面図である。

【図２】本発明に係る船舶推進装置を備える船外機下部
（船舶推進装置部分）の側断面図である。

【図３】本発明に係る船舶推進装置要部の拡大断面図で
ある。

【図４】本発明に係る船舶推進装置を備える船外機のシ
フト機構の斜視図である。

【図５】本発明に係る船舶推進装置を備える船外機にお
けるエンジンの加速特性を示す図である。

【符号の説明】

１ 船舶推進装置 ２，３ プロペラ ５ 内軸（プロペラ軸） ６ 外軸（プロペラ軸） ９，１０ 垂直ベベルギヤ １７ ドッグ １８ 流体継手（遠心クラッチ付ビスカスカップリ
ング） ２９ 駆動軸 ３２ 水平ベベルギヤ ４０ 前後進切換機構 ５０ 船外機 ５３ ４サイクルエンジン

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 エンジンの回転を駆動軸及び前後進切換
   機構を経てプロペラ軸に伝達し、該プロペラ軸に結着さ
   れたプロペラを回転駆動して所要の推進力を発生する船
   舶推進装置において、 前記前後進切換機構を構成するギヤ群の前方に流体継手
   を配置し、少なくとも前進時には前記駆動軸の回転を流
   体継手を介して前記プロペラ軸に伝達するよう構成した
   ことを特徴とする船舶推進装置。
2. 【請求項２】 前記駆動軸の端部に結着された水平ベベ
   ルギヤと、該水平ベベルギヤに噛合する前後一対の垂直
   ベベルギヤと、該垂直ベベルギヤに選択的に係合する前
   後一対のドッグを含んで前記前後進切換機構を構成する
   とともに、前方のドッグを前記流体継手を組み込んで構
   成し、前記プロペラ軸を互いに独立に回転可能な内軸と
   外軸とで構成し、少なくとも前進時には前記内軸と外軸
   を前記各ドッグと一体的に回転させてこれらに結着され
   た２枚のプロペラを互いに逆方向に回転駆動する二重反
   転方式を採用することを特徴とする請求項１記載の船舶
   推進装置。
3. 【請求項３】 前記流体継手は、遠心クラッチ付ビスカ
   スカップリングで構成されることを特徴とする請求項１
   又は２記載の船舶推進装置。
4. 【請求項４】 前記エンジンは、４サイクルエンジンで
   あることを特徴とする請求項１，２又は３記載の船舶推
   進装置。