JPH10281170A - 水上走行船用ウォータージェット推進装置の軸継手 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 球状スプラインを摩耗し難いように大径に形
成しながらウォータージェット推進装置の軽量化を図
る。 【解決手段】 軸継手１３を筒体１９とこれを収容する
ハウジング２０とから構成する。筒体１９の外周部に球
状スプライン１９ｂを形成するとともに内周部にインペ
ラ駆動軸１１が嵌合するスプライン１９ａを形成する。
ハウジング２０の一端部にクランク軸８を連結するとと
もに他端部に前記筒体１０の球状スプライン１９ｂを嵌
合させた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、球状スプラインを
介してクランク軸とインペラ駆動軸とを連結する水上走
行船用ウォータージェット推進装置の軸継手に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】従来、船体の上部に設けた騎乗形のシー
トに乗員が跨った状態で着座し、このシートの船体前側
に設けた操向ハンドルを乗員が把持して航走する水上走
行船は、動力源としてウォータージェット推進装置を採
用し、高い運動性をもつことからレジャー用として用い
られることが多い。この種の水上走行船の前記ウォータ
ージェット推進装置は、エンジンでジェットポンプを駆
動する構造を採っている。

【０００３】前記エンジンは、クランク軸の軸線が船体
の前後方向を指向するように船体に搭載し、前記クラン
ク軸の船体後側の端部に軸継手を介してジェットポンプ
のインペラ駆動軸を連結している。また、このエンジン
は、振動が船体に伝達するのをできるだけ阻止するため
に、クッションゴム付エンジンマウントによって船体に
取付けている。

【０００４】前記ジェットポンプは、水ダクトを船底か
ら船尾に延びるように形成し、この水ダクトを船体の前
後方向に貫通するインペラ駆動軸の後端部にインペラを
取付けている。前記インペラ駆動軸は、後端部を水ダク
ト側に回転自在に支持させ、前記軸継手を介して連結す
るエンジンに前端部を支持させている。また、水ダクト
におけるインペラ駆動軸が貫通する部分は、水が水ダク
ト内からエンジン側へ侵入するのを阻止するためにシー
ル部材を介装している。このシール部材は、水ダクトに
設けた支持筒に支持させている。

【０００５】このように構成したウォータージェット推
進装置を備えた水上走行船は、エンジンを船体に弾性支
持させていることから、波を乗り越えたりして船体が急
激に上方へ移動したときに、エンジンが慣性により前記
クッションゴムの弾発力に抗して相対的に船底側へ大き
く移動し、エンジンとインペラの間の動力伝達系に大き
な曲げ応力が生じる。これを防ぐため、従来では前記軸
継手が節になって動力伝達系が曲がる構造を採ってい
る。

【０００６】従来の水上走行船の軸継手としては、例え
ば球状スプラインを使用するものがある。この軸継手
は、インペラ駆動軸の前端部の外周面に球状スプライン
を一体に形成し、クランク軸に結合した継手本体に前記
球状スプラインをスプライン嵌合させている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかるに、球状スプラ
インをインペラ駆動軸に形成すると、水上走行船の運動
性が悪くなるという問題があった。これは、インペラ駆
動軸が水ダクトを貫通する部分の重量が重くなるからで
ある。

【０００８】すなわち、例えばメンテナンス時にインペ
ラ駆動軸を水ダクトから船体の後方へ引抜くことができ
るように、水ダクトのインペラ駆動軸貫通部に設けるシ
ール部材の内径を球状スプラインの外径より大きくしな
ければならず、このシール部材として大型で重量の嵩む
ものを使用しなければならないばかりか、このシール部
材を支持する水ダクト側の支持筒も大型であってしかも
剛性が高くなるように形成しなければならないからであ
る。また、前記シール部材をインペラ駆動軸に摺接させ
るには、インペラ駆動軸の摺接面を形成する部分を他の
部分に較べて大径に形成しなければならず、その分だけ
重量が重くなってしまうからである。

【０００９】なお、球状スプラインの外径を小さくすれ
ば重量軽減を図ることはできる。しかし、このようにす
ると球状スプラインの歯の側面（受圧面）の面積が小さ
くなって面圧が高くなり、波を乗り越えることによって
船体が飛び上がるような航走形態を多く採るこの種の水
上走行船においては、球状スプラインが摩耗し易く耐久
性が低くなってしまう。

【００１０】本発明はこのような問題点を解消するため
になされたもので、球状スプラインを摩耗し難いように
大径に形成しながらウォータージェット推進装置の軽量
化を図ることができる軸継手を提供することを目的とす
る。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明に係る水上走行船
用ウォータージェット推進装置の軸継手は、外周部に球
状スプラインを形成するとともに内周部にインペラ駆動
軸が嵌合するスプラインを形成した筒体と、一端部にク
ランク軸が連結するとともに他端部に前記筒体の球状ス
プラインが嵌合するハウジングとから構成したものであ
る。

【００１２】本発明によれば、球状スプラインを有する
筒体に対してインペラ駆動軸を着脱することができるか
ら、メンテナンス時にウォータージェット推進装置の水
ダクトにおけるインペラ駆動軸が貫通する部分に球状ス
プラインを通さなくてよい。このため、前記貫通部に設
けるシール部材として球状スプラインの外径より内径が
小さい小型のものを用いることができるとともに、イン
ペラ駆動軸を船体前側の端部とインペラとの間の外径が
一定になるように、すなわち途中にシール部材が摺接す
る大径部を設けることなく軽量に形成することができ
る。小型のシール部材を採用できるようになると、これ
を支持する水ダクトの支持筒も小型になるから、シール
部材のみならず水ダクトの軽量化をも図ることができ
る。

【００１３】他の発明に係る水上走行船用ウォータージ
ェット推進装置の軸継手は、上述した発明に係る軸継手
において、筒体とインペラ駆動軸とのスプライン嵌合部
を球状スプラインの内側に形成したものである。本発明
によれば、球状スプラインの内側に筒体とインペラ駆動
軸とのスプライン嵌合部を収容することができるので、
ウォータージェット推進装置の前後方向の長さを短くす
ることができる。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る水上走行船用
ウォータージェット推進装置の軸継手を図１ないし図４
によって詳細に説明する。図１は本発明に係る軸継手を
採用した水上走行船の側面図で、同図は船体の一部を破
断した状態で描いてある。図２はクランク軸とインペラ
駆動軸との連結部を示す断面図、図３はジェットポンプ
後部の断面図、図４は本発明に係る軸継手を拡大して示
す断面図である。

【００１５】これらの図において、符号１はこの実施の
形態による水上走行船、２はこの水上走行船１の船体を
示す。前記船体２は、内部にウォータージェット推進装
置３を搭載するとともに、上部に騎乗形のシート４と操
向ハンドル５とを設けている。この水上走行船１は、乗
員が前記シート４に跨った状態で着座するとともに操向
ハンドル５を把持して航走するものである。なお、シー
ト４の両側方には、乗員の脚を置くための脚置部（図示
せず）が形成してある。

【００１６】前記ウォータージェット推進装置３は、エ
ンジン６と、このエンジン６が駆動するジェットポンプ
７とから構成している。エンジン６は、水冷式２サイク
ルエンジンであり、クランク軸８（図２参照）の軸線が
船体２の前後方向を指向するとともにシリンダの軸線が
上下方向を指向する状態で船体２の船底２ａにエンジン
マウント９を介して取付けている。このエンジンマウン
ト９は、船底２ａに固定する船体側金具９ａと、エンジ
ン６を連結するエンジン側金具９ｂとの間にクッション
ゴム９ｃを介装した従来周知の構造のものを使用してい
る。なお、図１は、排気チャンバー６ａを除く他のエン
ジン６の補機を省略した状態で描いてある。

【００１７】前記ジェットポンプ７は、前記船体２に固
定した水ダクト１０にインペラ駆動軸１１を挿入すると
ともに、このインペラ駆動軸１１の船体後側の端部に図
３に示すようにインペラ１２を固着させることによって
形成している。前記インペラ駆動軸１１は、ステンレス
鋼によって形成し、船体前側の先端からインペラ取付部
まで外径が一定になるように形成して前端部を後述する
軸継手１３によって前記クランク軸８に連結している。

【００１８】また、インペラ駆動軸１１が前記水ダクト
１０を貫通する部分は、水ダクト１０に一体に形成した
筒部１０ａにインペラ駆動軸１１を挿通させるととも
に、この筒部１０ａに固定したゴムブーツ１４とシール
部材１５とで前記筒部１０ａの開口を閉塞する構造を採
っている。さらに、インペラ駆動軸１１は、図３に示す
ように、インペラ１２より後方へ突出する後端部を、水
ダクト１０に固定したハウジング１６に軸受１７，１８
によって回転自在に支持させている。

【００１９】前記インペラ駆動軸１１とクランク軸８と
を連結する軸継手１３は、図２および図４に示すよう
に、インペラ駆動軸１１にスプライン嵌合させた筒体１
９と、この筒体１９を収容するハウジング２０とから構
成している。前記筒体１９は、クロムモリブデン鋼によ
って円筒状に形成し、内周部にインペラ駆動軸１１がス
プライン嵌合するスプライン１９ａを形成するととも
に、外周部に球状スプライン１９ｂを形成している。

【００２０】ハウジング２０は、ステンレス鋼によって
円筒状に形成し、クランク軸８の先端部の雄ねじ８ａが
螺着する雌ねじ２０ａを船体前側の端部に形成するとと
もに、他端部に前記筒体１９の球状スプライン１９ｂが
嵌合するスプライン２０ｂを形成している。また、この
ハウジング２０の船体後側の端部には、筒体１９がハウ
ジング２０内から抜けるのを阻止するためのサークリッ
プ２１と、水がスプライン嵌合部に侵入するのを阻止す
るためのゴム製防水カバー２２とが取付けてある。

【００２１】この軸継手１３によってクランク軸８とイ
ンペラ駆動軸１１とを連結すると、この水上走行船１が
波を乗り越えたりして船体２が急激に上昇し、エンジン
６が慣性によりエンジンマウント９のクッションゴム９
ｃの弾発力に抗して船底２ａ側に相対的に移動するとき
に、筒体１９の球状スプライン１９ｂがハウジング２０
のスプライン２０ｂに摺接することによって筒体１９が
ハウジング２０に対して揺動する。このため、エンジン
６とインペラ１２との間の動力伝達系は軸継手１３が節
となって曲がるため、このときにこの動力伝達系に過大
な曲げ方向への荷重がかかることはない。

【００２２】また、ジェットポンプ７のメンテナンス
は、ジェットポンプ７のハウジング１６をインペラ駆動
軸１１とともに水ダクト１０から船体１の後方へ外して
行う。インペラ駆動軸１１を後方へ引くと、その前端部
が前記筒体１９の内周部のスプライン１９ａから外れる
ので、軸継手１３から引出すことができる。このとき、
防水カバー２２からもインペラ駆動軸１１を引抜く。

【００２３】その後、インペラ駆動軸１１をさらに後方
へ引き、シール部材１５および水ダクト１０の支持筒１
０ａからも後方へ引出すことによって、インペラ駆動軸
１１を船体２から外すことができる。インペラ駆動軸１
１をシール部材１５から引抜く作業は、インペラ駆動軸
１１の外径が一定であることから容易である。

【００２４】インペラ駆動軸１１の軸継手１３への連結
は、上述した取外し作業とは逆の手順によって行う。す
なわち、インペラ駆動軸１１の前端部を筒体１９の内周
部のスプライン１９ａに後方から嵌合させることによっ
て実施する。

【００２５】したがって、この実施の形態で示した軸継
手１３を使用すると、球状スプライン１９ｂを有する筒
体１９に対してインペラ駆動軸１１を着脱することがで
きるから、メンテナンス時に水ダクト１０におけるイン
ペラ駆動軸１１が貫通する部分に球状スプライン１９ｂ
を通さなくてよい。このため、前記貫通部に設けるシー
ル部材１５として球状スプライン１９ｂの外径より内径
が小さい小型のものを用いることができるとともに、イ
ンペラ駆動軸１１を前端部とインペラ１２との間の外径
が一定になるように、すなわち途中にシール部材が摺接
する大径部を設けることなく軽量に形成することができ
る。小型のシール部材１５を採用できるようになると、
これを支持する水ダクト１０の支持筒１０ａも小型にな
るから、シール部材１５のみならず水ダクト１０の軽量
化をも図ることができる。

【００２６】また、この実施の形態で示したように、前
記筒体１９とインペラ駆動軸１１とのスプライン嵌合部
を球状スプライン１９ｂの内側に形成することにより、
球状スプライン１９ｂの内側に前記スプライン嵌合部を
収容することができるので、ウォータージェット推進装
置３の前後方向の長さを短くすることができる。

【００２７】なお、この実施の形態では軸継手１３のハ
ウジング２０にクランク軸８をねじ結合によって結合し
ているが、この結合はスプライン嵌合によっても実施す
ることができる。この構成を採る場合には、インペラ駆
動軸１１を後方へ引くことによってハウジング２０がク
ランク軸８から抜けてしまうことがないように、何らか
の抜け止め策を施さなければならない。このようにクラ
ンク軸８もハウジング２０にスプライン嵌合する構造を
採ると、ハウジング２０の軸線方向の全域にスプライン
２０ｂを形成してここに筒体１９とクランク軸８とをス
プライン嵌合させることができ、軸継手１３の製造が容
易になる。

【００２８】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、球
状スプラインを有する筒体に対してインペラ駆動軸を着
脱することができるから、メンテナンス時にウォーター
ジェット推進装置の水ダクトにおけるインペラ駆動軸が
貫通する部分に球状スプラインを通さなくてよい。

【００２９】このため、前記貫通部に設けるシール部材
として球状スプラインの外径より内径が小さい小型のも
のを用いることができるとともに、インペラ駆動軸を船
体前側の端部とインペラとの間の外径が一定になるよう
に、すなわち途中にシール部材が摺接する大径部を設け
ることなく軽量に形成することができる。小型のシール
部材を採用できるようになると、これを支持する水ダク
トの支持筒も小型になるから、シール部材のみならず水
ダクトの軽量化をも図ることができる。

【００３０】したがって、球状スプラインを歯の受圧面
積が広くなる（面圧が低下する）ように形成しながら、
ウォータージェット推進装置の軽量化を図ることができ
る。このため、本発明に係る軸継手を採用した水上走行
船は、上述したようにウォータージェット推進装置が軽
量化することから、波を乗り越えることで飛び上がるよ
うな航走形態を採り易く、しかも、このような航走形態
を繰返し採っても球状スプラインの歯が摩耗し難い。す
なわち、運動性と耐久性とを両立させることができる。

【００３１】他の発明によれば、球状スプラインの内側
に筒体とインペラ駆動軸とのスプライン嵌合部を収容す
ることができるので、ウォータージェット推進装置の前
後方向の長さを短くすることができる。したがって、船
長が短く運動性が高い水上走行船を提供することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明に係る軸継手を採用した水上走行船の
側面図である。

【図２】 クランク軸とインペラ駆動軸との連結部を示
す断面図である。

【図３】 ジェットポンプ後部の断面図である。

【図４】 本発明に係る軸継手を拡大して示す断面図で
ある。

【符号の説明】

１…水上走行船、２…船体、３…ウォータージェット推
進装置、６…エンジン、７…ジェットポンプ、８…クラ
ンク軸、１０…水ダクト、１０ａ…支持筒、１１…イン
ペラ駆動軸、１３…軸継手、１５…シール部材、１９…
筒体、１９ａ，２０ｂ…スプライン、１９ｂ…球状スプ
ライン、２０…ハウジング。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 船体に弾性支持させたエンジンのクラン
   ク軸と、ウォータージェット推進装置のインペラ駆動軸
   とを球状スプラインを介して連結する水上走行船用ウォ
   ータージェット推進装置の軸継手において、外周部に球
   状スプラインを形成するとともに内周部に前記インペラ
   駆動軸がスプライン嵌合するスプラインを形成した筒体
   と、一端部に前記クランク軸が連結するとともに他端部
   に前記筒体の球状スプラインが嵌合するスプラインを有
   するハウジングとから構成したことを特徴とする水上走
   行船用ウォータージェット推進装置の軸継手。
2. 【請求項２】 請求項１記載の水上走行船用ウォーター
   ジェット推進装置の軸継手において、筒体とインペラ駆
   動軸とのスプライン嵌合部を球状スプラインの内側に形
   成したことを特徴とする水上走行船用ウォータージェッ
   ト推進装置の軸継手。