JP2011110968A - 船外機 - Google Patents

Abstract

【課題】変速機構を十分に潤滑しつつ変速機構の動力伝達効率を高め、且つ、船外機の重心の位置を低くすること。
【解決手段】クラッチ４７を切り替えるための油圧を発生するオイルポンプ５１は、変速用歯車４６の列の最下端の下に接近して配置されている。このオイルポンプ５１の下にオイルパン５２が配置されている。このオイルパン５２は、ギヤケース１８の排気通路４２内に配置されている。
【効果】オイルパンが最下部に配置されてオイルパンの油面が低く、変速機構の変速用歯車やクラッチ等がオイルパン内のオイルに全く接触していないので、オイルの攪拌抵抗を低減することができ、変速機構の潤滑性能を確保しつつ変速機構の動力伝達効率を高めることができる。加えて、オイルポンプ及びオイルパンを変速機構の下方に配置するので、船外機の重心を低くすることができる。
【選択図】図２

Description

本発明は、エンジンの出力軸とプロペラ駆動軸の間に変速機構を搭載している船外機に関するものである。

船外機には、変速機構を備えたものが知られている（例えば、特許文献１（図１）参照。）。
この特許文献１の技術を図面に基づいて以下に説明する。
図５に示すように、船外機２００は、スイベルアーム２０１によって船体２０２に取り付けられている。船外機２００の上部に縦型のエンジン２０３が配置され、エンジン２０３のクランク軸２０４に接続された入力軸２０５を介して、変速機構２０６に動力が伝達される。変速機構２０６に伝達された動力は、ギヤケース２０７に収納されたプロペラ駆動軸２０８を介してプロペラ２０９に伝達される。

エンジン２０３が発生した排気ガスは、ケース２１０内に設けられている排気通路２１１を通って外部へ排出される。
また、変速機構２０６の上部にオイルを潤滑させるオイルポンプ２１２が配置されており、変速機構２０６はギヤケース２０７の上方に配置されている。
ところで、一般的に、オイルパンは変速機構２０６の下方に配置される。変速機構２０６を潤滑したオイルはオイルパンで回収され、オイルポンプ２１２により再び潤滑に使われる。

しかし、従来技術では、オイルポンプ２１２が変速機構２０６の上部に配置されており、オイルを吸い上げるために油面を高くする必要があり、ある程度の抵抗が生じる。近年、変速機構の動力伝達効率の更なる改善が求められている。よって、潤滑性能を確保しつつ変速機構の動力伝達効率を高めることが望ましい。
また、オイルポンプ２１２及びオイルパンが、排気通路２１１とは別に配置され且つギヤケース２０７の上方に配置されている。これらの各部品が上下に配置されるので、船外機の重心が高くなる。

特開２００９−１８５９７２号公報

本発明は、変速機構を十分に潤滑しつつ変速機構の動力伝達効率を高め、且つ、船外機の重心の位置を低くすることができる技術を提供することを課題とする。

請求項１に係る発明は、エンジンの出力軸とプロペラ駆動軸の間に、変速軸が縦向きの変速機構を搭載した船外機において、前記変速機構は、複数の変速用歯車と、前記変速軸と共に回転されるとともに前記複数の変速用歯車の組み合わせを切り替えるためのクラッチとを備え、前記クラッチは、オイルポンプから供給されたオイルの油圧によって切り替えられるものであり、前記オイルポンプは、前記複数の変速用歯車の列の最下端の下に近接して配置され、オイルパンに溜められているオイルを吸引するものであり、前記オイルパンは、前記オイルポンプの下に配置されていることを特徴とする。

請求項２に係る発明は、プロペラ駆動軸が収納されているギヤケースの中に、エンジンからの排気を通す排気通路が設けられ、排気通路の中に、オイルパンが配置されていることを特徴とする。

請求項１に係る発明では、オイルポンプは、複数の変速用歯車の列の最下端の下に近接して配置され、オイルパンは、オイルポンプの下に配置されている。オイルパンが最下部に配置されてオイルパンの油面が低く、変速機構の変速用歯車やクラッチ等がオイルパン内のオイルに全く接触していないので、オイルの攪拌抵抗を低減することができ、変速機構を十分に潤滑しつつ変速機構の動力伝達効率を高めることができる。加えて、オイルポンプ及びオイルパンを変速機構の下方に配置するので、船外機の重心を低くすることができる。

変速機構よりも下位にオイルパンを配置したので、変速機構を潤滑した後のオイルは、自然落下によってオイルパンに戻る。このため、潤滑した後のオイルを、オイルパンに効率良く回収することができる。
さらには、オイルパンのすぐ真上にオイルポンプを配置したので、オイルパンからオイルポンプまでの吸引配管を短くすることができ、この結果、オイルポンプの吸引抵抗を低減することができる。

請求項２に係る発明では、ギヤケースの排気通路内に、オイルパンが配置されている。オイルパンの位置が低くすることで、変速機構及びオイルポンプの位置も低くなるので、船外機の重心を、より一層に低くすることができる。加えて、排気通路のスペースを利用するので、船外機全体の小型化を図ることができる。さらに、排気通路内には冷却水も通過するので、排気機構の冷却も行うことができる。

排気通路の中の空きスペースを有効活用して、オイルパンを配置したので、オイルパンを配置するためのスペースを、他に設ける必要はない。このため、変速機構及びオイルパンを備えた船外機を、より小型化することができる。

船外機の全体を示す側面図である。 排気通路を示す部分断面図である。 変速機構を示す断面図である。 排出孔の作用を説明する図である。 従来の技術に係る船外機の全体を示す側面図である。

本発明を実施するための形態を添付図に基づいて以下に説明する。

本発明に係る船外機について説明する。
図１に示されるように、船外機１０は、図右側の矢印Ｆｒで示した方向を前方とし、図左側の矢印Ｒｒで示した方向を後方とし、上部にエンジン１１を備えている。なお、このエンジン１１は、シリンダ１２やピストン１３が横向きで、クランクシャフト１４やカムシャフトが縦向きの縦型エンジンである。

船外機１０の外装は、エンジン１１の上部を覆う上側エンジンカバー１５と、この上側エンジンカバー１５の下方に設けられている下側エンジンカバー１６と、この下側エンジンカバー１６の下方に設けられているエクステンションケース１７と、このエクステンションケース１７の下方に設けられているギヤケース１８とからなる。

船外機１０は、艇体２１に連結するスターンブラケット２２に、スイベル軸２３を介して取り付けられることにより、スターンブラケット２２を基準としてスイベル軸２３を中心に所定の転舵最大角度まで揺動可能とされている。

エンジン１１の動力は、クランクシャフト１４に接続されている出力軸２５を介して変速機構３０に伝えられる。変速機構３０に伝えられた動力は、駆動軸３１、一対のドグクラッチ３２及びプロペラ駆動軸３３を介してプロペラ３４に伝えられる。一対のドグクラッチ３２を切り替えることで、プロペラ３４の正回転、逆回転を切り替え、前進又は後進の推進力を得る。プロペラ３４はギヤケース１８に回転自在に設けられている。

図２に示されるように、エンジン１１（図１参照）の下方には、エンジン１１が発生した排気を外部に排出するための排気誘導路３６が設けられている。

排気誘導路３６は、エンジン１１側に配置されエンジン１１のエキゾーストマニホールドに接続されるエンジン側排気管３７と、下側エンジンカバー１６の内部に設けられている下側エンジンカバー部排気通路３８と、エクステンションカバー１７の内部に設けられているエクステンションカバー部排気通路４１と、ギヤケース１８の内部に設けられている排気通路４２と、プロペラ３４の中心に設けられている筒状の排気口４３とからなる。

変速機構３０は、ケース部４４と、このケース部４４に縦向きに設けられている変速軸４５と、この変速軸４５に設けられている複数の変速用歯車４６と、変速軸４５と共に回転され変速用歯車４６の組み合わせを切り替えるためのクラッチ４７とを備えている。
クラッチ４７用のオイルポンプ５１は、変速用歯車４６の列の最下端の下に接近して配置され、このオイルポンプ５１の下にオイルパン５２が配置されている。このオイルパン５２は、ギヤケース１８の排気通路４２内に配置されている。

クラッチ４７は、オイルポンプ５１から供給されたオイルの油圧によって切り替えられるものであり、具体的には、第１、第２のソレノイドバルブ５３、５４により油圧の切り替えを行う。

次に、図３に基づいて変速機構３０を詳しく説明する。
変速機構３０のケース部４４は、下部ケース５５、上部ケース５６及び蓋体５７とからなる。下部ケース５５及び上部ケース５６は、オイルパン５２と共に蓋体５７にボルト５８によって共締めされる。

出力軸２５は、ベアリング６１によってケース部４４に回転自在に支持されている。出力軸２５の最下端には、駆動歯車６２が設けられている。
変速軸４５は、ベアリンク６３、６４によってケース部４４に回転自在に支持されている。変速軸４５の上端には、変速軸４５と一体となって回転するように従動歯車６５が設けられ、変速軸４５の下部には、変速軸４５と一体的に形成された第１速歯車６６が設けられている。

また、変速軸４５には、第２速歯車６７及び第３速歯車６８が相対回転が可能に設けられてる。さらに変速軸４５にはクラッチ４７が設けられている。クラッチ４７は、縦置きに配置された上クラッチ７１及び下クラッチ７２とからなる。
クラッチ４７を収納するクラッチケース７３は、上クラッチ７１を収納する上クラッチケース７４と、下クラッチ７２を収納する下クラッチケース７５とからなる。上クラッチケース７３及び下クラッチケース７５は、変速軸４５に固定されている。

上クラッチケース７４は上側が開放された有底の筒状の部材であって、潤滑したオイルを排出するための排出孔７６を上クラッチケース７４の最下部に有している。つまり、排出孔７６は、上クラッチケース７４の底部の径外方向に形成されている。これにより、上側から上クラッチケース７４内に入ったオイルを排出口７６から速やかに排出することができる。排出口７６は、１個又は複数個である。

また、上クラッチ７１において、第３速歯車６８にはインナークラッチ板７７が固定されている。上クラッチケース７４にはアウタークラッチ板７８が上下移動可能に且つ上クラッチケース７４と一体となって回転するように設けられている。アウタークラッチ板７８は、ばね８１によりインナークラッチ板７７に接触しない方向に付勢されている。

そして、油圧によりアウタークラッチ板７８が持ち上げられると、アウタークラッチ板７８がインナークラッチ板７７に接触し、変速軸４５と共に第３速歯車６８が回転する。同様に、下クラッチ７２も、変速軸４５と共に第２速歯車６７が回転する。また、第１速歯車６６の歯数が最も少なく、第２速歯車６７、第３速歯車６８になるにつれて歯数が多くなる。

駆動軸３１は、ベアリング８２を介して出力軸２５に相対回転が可能に支持され、且つ、ベアリング８３によってケース部４４に回転可能に支持されている。駆動軸３１の上部には、第３速歯車６８に噛み合う第３従動歯車８４が設けられている。駆動軸３１の下部には、第２速歯車６７に噛み合う第２従動歯車８５が設けられている。第２従動歯車８５の下方には、ワンウェイクラッチ８６を介し、第１速歯車６６に噛み合うようにして第１従動歯車８７が設けられている。

これにより、上クラッチ７１及び下クラッチ７２が共に解除されている場合は、ワンウェイクラッチ８６が連結状態にあり、第１従動歯車８７が低速で回転する。
下クラッチ７２だけが連結されている場合は、第２従動歯車８５が中速で回転する。このとき第１従動歯車８７も回転するが、第２従動歯車８５の方が回転が速いため、ワンウェイクラッチ８６が空転する。
上クラッチ７１だけが連結されている場合は、第３従動歯車８４が高速で回転する。

オイルパン５２に溜められているオイルは、オイルポンプ５１によって、ストレーナ８８を介して吸引され、潤滑油路９１を通ってクラッチ４７等に供給される。オイルポンプ５１は、クラッチ４７の切り替えとオイルの潤滑に兼用して使用される。
また、変速用歯車４６は、第１〜第３速歯車６６、６７、６８、第１〜第３従動歯車８７、８５、８４で構成される。

以上の述べた船外機１０の作用を次に述べる。
図４（ａ）は比較例を示す図であり、変速機構１００において、潤滑用のオイルは、矢印（１）のように潤滑油路１０１を通って上クラッチ１０２に供給される。上クラッチ１０２は、上方から飛散してくるオイルにより潤滑される。潤滑したオイルは、矢印（２）のように上クラッチケース１０３内に溜まり、矢印（３）のように上クラッチケース１０３の上端部から排出される。しかし、比較例の変速機構１００では、上クラッチケース１０３の中にオイルが溜まるので、上クラッチ１０２の回転の抵抗になる。

一方、図４（ｂ）に示す実施例では、変速機構３０において、潤滑用のオイルは、矢印（４）のように潤滑油路９１を通って上クラッチ７１に供給される。上クラッチ７１は、上方から飛散してくるオイルにより潤滑される。潤滑したオイルは、矢印（５）のように上クラッチケース７４の底に流れ、矢印（６）のように排出孔７６から排出される。
なお、排出孔７６が上クラッチケース７４の最下部且つ外側に設けることで、上クラッチケース７４の遠心力を利用してオイルをより一層速やかに排出することができる。さらに、上クラッチケース７４の中にオイルが溜まらないので、上クラッチ７１の抵抗が低減でき、動力伝達効率を高めることができる。

上記の図１〜図３に示したように、エンジン１１の出力軸２５とプロペラ駆動軸３３の間に、変速軸４５が縦向きの変速機構３０を搭載した船外機１０において、変速機構３０は、複数の変速用歯車４６と、変速軸４５と共に回転されるとともに複数の変速用歯車４６の組み合わせを切り替えるためのクラッチ４７とを備え、クラッチ４７は、オイルポンプ５１から供給されたオイルの油圧によって切り替えられるものであり、オイルポンプ５１は、複数の変速用歯車４６の列の最下端の下に近接して配置され、オイルパン５２に溜められているオイルを吸引するものであり、オイルパン５２は、オイルポンプ５１の下に配置されている。

この構成により、オイルパン５２が最下部に配置されてオイルパン５２の油面が低く、変速機構３０の変速用歯車４６やクラッチ４７等がオイルパン５２内のオイルに全く接触していないので、オイルの攪拌抵抗を低減することができ、変速機構３０を十分に潤滑しつつ変速機構３０の動力伝達効率を高めることができる。加えて、オイルポンプ５１及びオイルパン５２を変速機構３０の下方に配置するので、船外機１０の重心を低くすることができる。

変速機構３０よりも下位にオイルパン５２を配置したので、変速機構３０を潤滑した後のオイルは、自然落下によってオイルパン５２に戻る。このため、潤滑した後のオイルを、オイルパン５２に効率良く回収することができる。
さらには、オイルパン５２のすぐ真上にオイルポンプ５１を配置したので、オイルパン５２からオイルポンプ５１までの吸引配管を短くすることができ、この結果、オイルポンプ５１の吸引抵抗を低減することができる。

上記の図１〜図３に示したように、プロペラ駆動軸３３が収納されているギヤケース１８の中に、エンジン１１からの排気を通す排気通路４２が設けられ、排気通路４２の中に、オイルパン５２が配置されている。

この構成により、オイルパン５２の位置を低くすることで、変速機構３０及びオイルポンプ５１の位置も低くなるので、船外機１０の重心を、より一層に低くすることができる。加えて、排気通路４２のスペースを利用するので、船外機１０全体の小型化を図ることができる。さらに、排気通路４２内には冷却水も通過するので、排気機構３０の冷却も行うことができる。

排気通路３０の中の空きスペースを有効活用して、オイルパン５２を配置したので、オイルパン５２を配置するためのスペースを、他に設ける必要はない。このため、変速機構３０及びオイルパン５２を備えた船外機１０を、より小型化することができる。

尚、本発明は、３段変速の変速機構３０を備えた船外機１０に使用したが、４段変速等他の段数の変速機構を備えた船外機に使用しても差し支えない。

本発明は、エンジンの出力軸とプロペラ駆動軸の間に変速機構を搭載している船外機に用いるのに好適である。

１０…船外機、１１…エンジン、１８…ギヤケース、２５…出力軸、３０…変速機構、３３…プロペラ駆動軸、４２…排気通路、４５…変速軸、４６…変速用歯車、４７…クラッチ、５１…オイルポンプ、５２…オイルパン、６６…第１速歯車、６７…第２速歯車、６８…第３速歯車、８４…第３従動歯車、８５…第２従動歯車、８７…第１従動歯車。

Claims (2)

1. エンジンの出力軸とプロペラ駆動軸の間に、変速軸が縦向きの変速機構を搭載した船外機において、
   前記変速機構は、複数の変速用歯車と、前記変速軸と共に回転されるとともに前記複数の変速用歯車の組み合わせを切り替えるためのクラッチとを備え、
   前記クラッチは、オイルポンプから供給されたオイルの油圧によって切り替えられるものであり、
   前記オイルポンプは、前記複数の変速用歯車の列の最下端の下に近接して配置され、オイルパンに溜められているオイルを吸引するものであり、
   前記オイルパンは、前記オイルポンプの下に配置されていることを特徴とする船外機。
2. 前記プロペラ駆動軸が収納されているギヤケースの中に、前記エンジンからの排気を通す排気通路が設けられ、
   前記排気通路の中に、前記オイルパンが配置されていることを特徴とする請求項１記載の船外機。

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