JP5226550B2 - 舶用推進ユニット - Google Patents

Description

この発明は、舶用推進ユニットに関し、特に、１本のプロペラシャフト部および１つのプロペラを備えた舶用推進ユニットに関する。

従来、１本のプロペラシャフト部および１つのプロペラを備えた舶用推進ユニットが知られている（たとえば、特許文献１参照）。上記特許文献１には、ドライブシャフトと直交する前後方向に延びる１本のプロペラシャフトと、プロペラシャフトの外周部分に配置された遊星歯車機構とを備える船外機（舶用推進ユニット）が開示されている。上記特許文献１による船外機の遊星歯車機構部は、シフト位置が中立位置（ニュートラル）でブレーキ操作レバーを引くことにより低速巡航（トローリング）を行う際に駆動されるように構成されており、ドライブシャフトの駆動力を遊星歯車機構部のサンギヤから入力するとともに、入力された駆動力をプラネタリギヤを支持するキャリアから出力するように構成されている。つまり、上記遊星歯車機構部は、比較的大きな減速比を得るように構成されている。なお、低速巡航（トローリング）時以外のシフト位置が前進位置および後進位置での通常の走行時では、遊星歯車機構部の減速比が大きすぎるので、船外機は、遊星歯車機構部を介さずに、ドライブシャフトからプロペラシャフトに直接的に駆動力を伝達するように構成されている。

特開昭５５−１９６８１号公報

しかしながら、上記特許文献１に開示された船外機（舶用推進ユニット）では、減速比が比較的大きい遊星歯車機構部により、中立位置（ニュートラル）での低速巡航（トローリング）を行うことが可能である一方で、低速巡航時以外のシフト位置が前進位置および後進位置での通常走行時では、ドライブシャフトの駆動力が直接的にプロペラシャフトに伝達されるため、高トルクの駆動力をプロペラシャフト（プロペラ）に伝達し難いという問題点がある。

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、この発明の１つの目的は、通常走行時に高トルクの駆動力をプロペラに伝達することが可能な舶用推進ユニットを提供することである。

課題を解決するための手段および発明の効果

上記目的を達成するために、この発明の第１の局面による舶用推進ユニットは、エンジンと、エンジンの下方に延びるドライブシャフト部と、ドライブシャフト部と交差する方向に延びる１本のプロペラシャフト部と、プロペラシャフト部の後部に設けられ、プロペラシャフト部と共に回転される１つのプロペラと、少なくともプロペラシャフト部の回転中心軸線および回転中心軸線の延長線上で、かつ、ドライブシャフト部よりも前方に配置され、前進時に、プロペラシャフト部の回転を減速する遊星歯車機構部と、プロペラシャフト部の回転方向が切り替えられるのに伴って、前進および後進のいずれかに切替可能なクラッチ部とを備え、遊星歯車機構部は、エンジンによる駆動回転が入力されるリングギヤと、リングギヤの回転に伴って回転される複数のプラネタリギヤと、複数のプラネタリギヤを支持するとともに、入力された駆動回転が出力されるキャリアとを含み、クラッチ部は、前進時に、遊星歯車機構部のキャリアから出力される駆動回転をプロペラシャフト部に伝達可能に構成され、クラッチ部は、キャリアと共に回転するように構成された第１伝達部と、プロペラシャフト部と共に回転するように構成されているとともに、第１伝達部の駆動回転を接続および切断可能に構成された第２伝達部とを含む。

この第１の局面による舶用推進ユニットでは、上記のように、遊星歯車機構部に、エンジンによる駆動回転が入力されるリングギヤと、複数のプラネタリギヤを支持するとともに、入力された駆動回転が減速されて出力されるキャリアとを設けることによって、ドライブシャフト部の駆動回転を、加速する際および高速走行する際に必要な高いトルクを有した状態で、プロペラシャフト部に伝達することができる。これにより、加速および高速走行する通常走行時に高トルクの駆動力をプロペラに伝達することができる。また、クラッチ部により、前進および後進を容易に切り替えることができるとともに、前進時に、遊星歯車機構部により減速された駆動回転をプロペラシャフト部に伝達することができる。また、第１伝達部および第２伝達部を有するクラッチ部により、容易に、キャリアから伝達される駆動回転をプロペラシャフト部に伝達することができる。

この発明の第２の局面による舶用推進ユニットは、エンジンと、エンジンの下方に延びるドライブシャフト部と、ドライブシャフト部と交差する方向に延びる１本のプロペラシャフト部と、プロペラシャフト部の後部に設けられ、プロペラシャフト部と共に回転される１つのプロペラと、少なくともプロペラシャフト部の回転中心軸線および回転中心軸線の延長線上で、かつ、ドライブシャフト部よりも前方に配置され、前進時に、プロペラシャフト部の回転を減速する遊星歯車機構部とを備え、遊星歯車機構部は、エンジンによる駆動回転が入力されるリングギヤと、リングギヤの回転に伴って回転される複数のプラネタリギヤと、複数のプラネタリギヤを支持するとともに、入力された駆動回転が出力されるキャリアとを含み、ドライブシャフト部の回転を減速してリングギヤに伝達可能な減速機構部をさらに備え、減速機構部は、ドライブシャフト部の下端部近傍に設けられ、ドライブシャフト部と共に回転する出力ギヤと、出力ギヤと噛合され、プロペラシャフト部の回転中心軸線を中心に第１の方向に回転される第１ベベルギヤと、第１ベベルギヤと共に回転するように構成されているとともに、第１ベベルギヤの回転をリングギヤに伝達する第３伝達部とを含む。

上記第１または第２の局面による舶用推進ユニットにおいて、好ましくは、遊星歯車機構部を収納するハウジング部をさらに備え、遊星歯車機構部は、ハウジング部に固定されたサンギヤをさらに含み、複数のプラネタリギヤの各々がリングギヤおよびサンギヤの両方に噛合されて円状に１列に配置されるように構成されている。このように、サンギヤを固定した状態でリングギヤから駆動回転を入力するとともに、入力された駆動回転をキャリアから出力するように構成する所謂シングルピニオン型の遊星歯車機構部を構成することによって、複数のプラネタリギヤの各々が円状に２列に配置された構成の所謂ダブルピニオン型の遊星歯車機構部と比べて、遊星歯車機構部のリングギヤの周りの径が大きくなるのを抑制することができる。これにより、遊星歯車機構部近傍の構造が大きくなるのを抑制することができる。また、遊星歯車機構部を、複数のプラネタリギヤの各々がリングギヤおよびサンギヤの両方に噛合されて円状に１列に配置されるように構成することによって、加速および高速走行する通常走行時に適した減速比を得ることができる。具体的には、リングギヤから駆動回転が入力されるとともに、入力された駆動回転がキャリアから出力されるシングルピニオン型の遊星歯車機構部では、その構造上、約１．２０以上約１．８０以下の範囲での減速比を得ることができる。なお、上記特許文献１で示されたサンギヤから駆動回転が入力されるとともに、入力された駆動回転がキャリアから出力される所謂シングルピニオン型の遊星歯車機構部は、その構造上、約２．２５以上約１１．００以下の比較的大きな減速比の範囲である。

上記第１の局面による舶用推進ユニットにおいて、好ましくは、キャリアは、第１伝達部側に延びる筒状部を有しており、遊星歯車機構部は、キャリアの筒状部の内周面と第１伝達部の外周面とが係合することによりクラッチ部と接続されている。このように構成すれば、キャリアの筒状部の内周面と第１伝達部の外周面とが係合することにより、キャリアと第１伝達部とを一体的に回転させることができる。

上記第２の局面による舶用推進ユニットにおいて、好ましくは、第３伝達部は、キャリアの少なくとも一部の外周部分を囲むように配置されている。このように構成すれば、容易に、キャリアよりも外周部分に位置するリングギヤに第３伝達部を接続することができる。

上記第２の局面による舶用推進ユニットにおいて、好ましくは、プロペラシャフト部の回転方向が切り替えられるのに伴って、前進および後進のいずれかに切替可能なクラッチ部をさらに備え、減速機構部は、出力ギヤと噛合され、プロペラシャフト部の回転中心軸線を中心に第２の方向に回転される第２ベベルギヤをさらに含み、第２ベベルギヤは、クラッチ部と接続可能に構成されており、プロペラシャフト部は、第２ベベルギヤとクラッチ部とが接続される後進時に、第２ベベルギヤと共に回転するように構成されている。このように構成すれば、大きなトルクが必要のない後進時に、第２ベベルギヤの回転を直接的にプロペラシャフト部に伝達することができるので、後進時に、適切な回転駆動をプロペラシャフト部に伝達することができる。

上記第１または第２の局面による舶用推進ユニットにおいて、好ましくは、遊星歯車機構部を収納するハウジング部をさらに備え、遊星歯車機構部は、ハウジング部に固定されたサンギヤをさらに含み、サンギヤは、リングギヤよりも前方に設けられているとともに、ハウジング部と係合するように構成されたフランジ部を有する。このように構成すれば、サンギヤの周りにリングギヤが配置されていても、サンギヤのフランジ部により、サンギヤをリングギヤの外周側のハウジング部に固定することができる。

本発明の一実施形態による船外機が搭載された船舶を示した斜視図である。 図１に示した一実施形態による船外機の構成を説明するための断面図である。 図１に示した一実施形態による船外機のロワーケース内の構成を説明するための断面図である。 図１に示した一実施形態による船外機の遊星歯車機構部周辺の構成を説明するための断面図である。 図４の１００−１００線に沿った断面図である。 図１に示した一実施形態による船外機の前進時における遊星歯車機構部周辺を示した断面図である。 図１に示した一実施形態による船外機の後進時における遊星歯車機構部周辺を示した断面図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。

まず、図１〜図５を参照して、本発明の一実施形態による船舶１に搭載された船外機３の構成について説明する。なお、図中、ＦＷＤは、船舶の前進方向を示しており、ＢＷＤは、船舶の後進方向を示している。

本実施形態による船舶１には、図１に示すように、水面に浮かべられる船体２と、船体２の後部に取り付けられ、船体２を推進するための船外機３と、船体２を操舵するための操舵部４と、操舵部４の近傍に配置され、船体２を前後方向に推進可能なコントロールレバー部５とが設けられている。なお、船外機３は、本発明の「舶用推進ユニット」の一例である。

船外機３は、船体２のトランサムボード２ａに取り付けられている。船外機３は、図２に示すように、エンジン３０と、エンジン３０の下方に延びるように配置され、エンジン３０の駆動力を伝達するドライブシャフト部３１と、ドライブシャフト部３１と直交（交差）する方向に延びる１本のプロペラシャフト部３２と、プロペラシャフト部３２の後端部に取り付けられ、プロペラシャフト部３２と共に回転される１つのプロペラ３３とを含んでいる。また、本実施形態では、船外機３は、さらに、プロペラシャフト部３２の回転中心軸線Ｌ１上で、かつ、ドライブシャフト部３１よりも前方（矢印ＦＷＤ方向）に配置され、前進時に、プロペラシャフト部３２の回転を減速する遊星歯車機構部３４を含んでいる。また、船外機３のプロペラ３３は、Ｂ方向に回転された場合に、前方に向かって推力を発生するように構成されているとともに、Ｃ方向に回転された場合に、後方に向かって推力を発生するように構成されている。

次に、エンジン３０および遊星歯車機構部３４などの駆動系の構造について説明する。エンジン３０は、カウリング３０１に収納されている。エンジン３０には、軸線Ｌ２を中心にＡ方向に回転するクランク軸３０ａが設けられている。また、クランク軸３０ａには、ドライブシャフト部３１の上側部分が接続されている。このドライブシャフト部３１は、軸線Ｌ２上に配置されているとともに、クランク軸３０ａと共にＡ方向に回転するように構成されている。また、ドライブシャフト部３１は、アッパーケース３０２およびロワーケース３０３に収納されている。なお、ロワーケース３０３は、本発明の「ハウジング部」の一例である。

ここで、本実施形態では、図３に示すように、ドライブシャフト部３１の下端部には、ベベルギヤ３１０がドライブシャフト部３１と共にＡ方向に回転するように取り付けられている。なお、ベベルギヤ３１０は、本発明の「減速機構部」および「出力ギヤ」の一例である。なお、本実施形態では、Ａ方向は、平面的に見た場合の時計回り方向である。このベベルギヤ３１０は、図４に示すように、矢印ＦＷＤ方向の下側に配置された前側ベベルギヤ３１１の歯車部３１１ａと噛合されているとともに、矢印ＢＷＤ方向の下側に配置された後側ベベルギヤ３１２の歯車部３１２ａと噛合されている。なお、前側ベベルギヤ３１１は、本発明の「減速機構部」および「第１ベベルギヤ」の一例であり、後側ベベルギヤ３１２は、本発明の「減速機構部」および「第２ベベルギヤ」の一例である。

前側ベベルギヤ３１１は、ベベルギヤ３１０がＡ方向に回転されるのに伴って、プロペラシャフト部３２の回転中心軸線Ｌ１を中心にＢ方向に回転されるように構成されている。ベベルギヤ３１０と前側ベベルギヤ３１１とのギヤ比は約１．７５であり、ベベルギヤ３１０の回転は、減速されて前側ベベルギヤ３１１に伝達される。また、後側ベベルギヤ３１２は、ベベルギヤ３１０がＡ方向に回転されるのに伴って、プロペラシャフト部３２の回転中心軸線Ｌ１を中心にＢ方向とは反対方向のＣ方向に回転されるように構成されている。ベベルギヤ３１０と後側ベベルギヤ３１２とのギヤ比は、ベベルギヤ３１０と前側ベベルギヤ３１１とのギヤ比と同様に約１．７５であり、ベベルギヤ３１０の回転は、減速されて後側ベベルギヤ３１２に伝達される。なお、Ｂ方向は、本発明の「第１の方向」の一例であり、Ｃ方向は、本発明の「第２の方向」の一例である。また、本実施形態では、Ｂ方向は、プロペラシャフト部３２を船外機３の後方側（矢印ＢＷＤ方向側）から見た場合の時計回り方向であり、Ｃ方向は、プロペラシャフト部３２を船外機３の後方側から見た場合の反時計回り方向である。

また、前側ベベルギヤ３１１は、前方向の荷重を受けるスラストベアリング３１３ａと、回転方向の荷重を受けるベアリング３１３ｂとにより支持されている。また、前側ベベルギヤ３１１の前側（矢印ＦＷＤ方向側）の内周面には、スプライン溝３１１ｂが形成されている。このスプライン溝３１１ｂには、伝達部材３１４のスプライン溝３１４ａが係合されている。伝達部材３１４は、スプライン溝３１１ｂおよびスプライン溝３１４ａが噛み合うことにより、前側ベベルギヤ３１１と共に回転されるように構成されており、前側ベベルギヤ３１１の回転を後述する遊星歯車機構部３４のリングギヤ３４１に伝達する機能を有する。なお、伝達部材３１４は、本発明の「減速機構部」および「第３伝達部」の一例である。また、伝達部材３１４は、後述する遊星歯車機構部３４のキャリア３４４の少なくとも一部の外周部分を囲むように配置されている。

また、後側ベベルギヤ３１２は、ベアリング３１５に嵌め込まれている。このベアリング３１５は、ハウジング部３０４を介してロワーケース３０３に固定されており、後側ベベルギヤ３１２が回転中心軸線Ｌ１を中心に回転された際にも、後側ベベルギヤ３１２を安定して支持することが可能なように構成されている。また、後側ベベルギヤ３１２は、後述するドッグクラッチ３２３と接続可能に構成されている。具体的には、後側ベベルギヤ３１２の歯車部３１２ａの回転中心軸線Ｌ１側の部分には、後述するドッグクラッチ３２３の後側ドッグ３２３ｂに対して係合および離間可能なドッグ部３１２ｂが設けられている。

また、プロペラシャフト部３２は、前側ベベルギヤ３１１と後側ベベルギヤ３１２との回転軸側の部分に、前側ベベルギヤ３１１および後側ベベルギヤ３１２に対して空転可能に配置されている。また、プロペラシャフト部３２の矢印ＦＷＤ方向側には、回転中心軸線Ｌ１に沿った挿入穴３２ａが形成されている。また、プロペラシャフト部３２の外周面には、挿入穴３２ａと直交する貫通穴３２ｂが形成されている。貫通穴３２ｂは、前後方向（矢印ＦＷＤ方向および矢印ＢＷＤ方向）に延びる長穴状に形成されている。

プロペラシャフト部３２の回転中心軸線Ｌ１に沿った挿入穴３２ａには、円筒形状のスライド部材３２１が前後方向（矢印ＦＷＤ方向および矢印ＢＷＤ方向）にスライド可能に挿入されている。また、スライド部材３２１の貫通穴３２ｂに対応する部分には、棒状の連結部材３２２がスライド部材３２１と直交する方向に延びるように取り付けられている。この連結部材３２２は、プロペラシャフト部３２の外周面よりも外側に突出するように配置されている。また、連結部材３２２は、スライド部材３２１と固定されているので、スライド部材３２１が挿入穴３２ａに沿ってスライドされると共に貫通穴３２ｂを前後方向にスライドされるように構成されている。

また、連結部材３２２の両端部には、ドッグクラッチ３２３が固定されているとともに、ドッグクラッチ３２３の矢印ＦＷＤ方向側には、伝達部材３２４が設けられている。なお、ドッグクラッチ３２３は、本発明の「第２伝達部」および「クラッチ部」の一例であり、伝達部材３２４は、本発明の「クラッチ部」および「第１伝達部」の一例である。ドッグクラッチ３２３は、後述する遊星歯車機構部３４のキャリア３４４と共にＢ方向（船体２が前進するためのプロペラ３３の回転方向：以下、単純に「前進方向」とする。）に回転される伝達部材３２４の駆動回転を接続および切断可能に構成されている。

具体的には、ドッグクラッチ３２３は、プロペラシャフト部３２の外周面とスプライン係合されており、連結部材３２２と共に回転中心軸線Ｌ１を中心に回転するとともにプロペラシャフト部３２に対して前後方向にスライド可能に構成されている。また、ドッグクラッチ３２３の矢印ＦＷＤ方向側の端部には、前側ドッグ３２３ａが設けられているとともに、ドッグクラッチ３２３の矢印ＢＷＤ方向側の端部には、後側ドッグ３２３ｂが設けられている。そして、ドッグクラッチ３２３は、矢印ＦＷＤ方向にスライドされることによって、前側ドッグ３２３ａが伝達部材３２４のドッグ部３２４ａと係合されるように構成されている。

これに対して、ドッグクラッチ３２３は、矢印ＢＷＤ方向にスライドされることによって、後側ドッグ３２３ｂが後側ベベルギヤ３１２のドッグ部３１２ｂに係合されるように構成されている。後側ベベルギヤ３１２に係合された場合には、後側ベベルギヤ３１２のＣ方向（船体２が後進するためのプロペラ３３の回転方向：以下、単純に「後進方向」とする。）の回転を、プロペラシャフト部３２に伝達することが可能である。つまり、ドッグクラッチ３２３および伝達部材３２４は、ドッグクラッチ３２３が前後方向に移動することによって、プロペラシャフト部３２の回転方向を切り替える機能を有する。その結果、船体２を前進および後進のいずれかに切り替えることが可能となる。

また、スライド部材３２１の前端部には、連結部材３２５が係合されている。連結部材３２５は、スライド部材３２１を前後方向に移動させることにより、ドッグクラッチ３２３を前後方向に移動させる機能を有する。具体的には、連結部材３２５には、前後進切替レバー３２６が係合されている。そして、連結部材３２５は、前後進切替レバー３２６が軸線Ｌ３を中心に回動されるのに伴って凸部３２６ａが前後方向に移動されることにより、前後方向に移動可能に構成されている。このように、連結部材３２５が前後方向に移動されるのに伴って、スライド部材３２１は、前後方向に移動される。

ここで、本実施形態では、遊星歯車機構部３４は、ロワーケース３０３に収納されており、上記したように、プロペラシャフト部３２の前方（矢印ＦＷＤ方向）に主に配置されている。また、遊星歯車機構部３４は、上記したように、前進時に、ドライブシャフト部３１（前側ベベルギヤ３１１）の回転を減速してプロペラシャフト部３２に伝達可能に構成されている。

次に、遊星歯車機構部３４の詳細な構造について説明する。本実施形態では、遊星歯車機構部３４は、エンジン３０（図２参照）による駆動回転が入力されるリングギヤ３４１と、ロワーケース３０３に固定されたサンギヤ３４２と、リングギヤ３４１の回転に伴って回転される６つのプラネタリギヤ３４３（図５参照）と、６つのプラネタリギヤ３４３を回転可能に支持するとともに、入力された駆動回転が出力されるキャリア３４４とを含んでいる。

リングギヤ３４１は、伝達部材３１４のフランジ部３１４ｂと係合されており、プロペラシャフト部３２が回転するのに伴って回転されるように構成されている。また、リングギヤ３４１の内周部分から所定の間隔を隔てた位置には、サンギヤ３４２が配置されている。サンギヤ３４２は、回転中心軸線Ｌ１と直交する方向に延びるフランジ部３４２ａを有しており、フランジ部３４２ａは、リングギヤ３４１よりも前方に設けられているとともに、ロワーケース３０３と係合するように構成されている。また、サンギヤ３４２は、回転中心軸線Ｌ１に沿った開口部３４２ｂを有しており、開口部３４２ｂには、スライド部材３２１がＢ方向およびＣ方向に回転可能で、かつ、前後方向に移動可能に挿入されている。

また、図５に示すように、６つのプラネタリギヤ３４３は、それぞれ、リングギヤ３４１とサンギヤ３４２との間に配置されている。具体的には、６つのプラネタリギヤ３４３の各々は、リングギヤ３４１およびサンギヤ３４２の両方に噛合されて円状に１列に配置されている。つまり、本実施形態の遊星歯車機構部３４は、所謂シングルピニオン型の遊星歯車機構部３４である。また、６つのプラネタリギヤ３４３は、それぞれ、軸部材３４５を中心にＤ方向（船体２が前進するためのプラネタリギヤ３４３の回転方向：以下、単純に「前進方向」とする。）に回転可能に構成されており、軸部材３４５とプラネタリギヤ３４３との間には、ブッシュ３４６が配置されている。

上記のようにリングギヤ３４１、サンギヤ３４２および６つのプラネタリギヤ３４３を構成することによって、サンギヤ３４２が固定されているので、リングギヤ３４１がＢ方向（前進方向）に回転されるのに伴って、６つのプラネタリギヤ３４３を、軸部材３４５を中心にＤ方向（前進方向）に移動させることが可能となる。この場合、６つのプラネタリギヤ３４３は、サンギヤ３４２の廻りを回転中心軸線Ｌ１を中心にＥ方向（前進方向）に移動され、プラネタリギヤ３４３に挿入されている軸部材３４５は、それぞれ、プラネタリギヤ３４３と共に回転中心軸線Ｌ１を中心にＥ方向（前進方向）に移動される。

６つの軸部材３４５は、それぞれ、図４に示すように、回転中心軸線Ｌ１を中心に回転可能なキャリア３４４に固定されている。具体的には、キャリア３４４は、伝達部材３２４側に延びる筒状部３４４ａと、筒状部３４４ａの矢印ＦＷＤ方向側に設けられたフランジ部３４４ｂと、フランジ部３４４ｂの矢印ＦＷＤ方向側にフランジ部３４４ｂと平行に設けられたフランジ部３４４ｃと、フランジ部３４４ｂとフランジ部３４４ｃとを結合する柱部３４４ｄ（図５参照）とにより主に構成されている。そして、６つの軸部材３４５は、それぞれ、キャリア３４４のフランジ部３４４ｂおよびフランジ部３４４ｃに固定されている。これにより、６つの軸部材３４５がサンギヤ３４２の廻りをＥ方向（図５参照）（前進方向）に移動される際に、フランジ部３４４ｂおよび３４４ｃを介して、キャリア３４４をＢ方向（図４および図５参照）（前進方向）に回転させることが可能となる。また、キャリア３４４の筒状部３４４ａの内周面は、伝達部材３２４の外周面とスプライン嵌合（係合）されており、伝達部材３２４は、キャリア３４４がＢ方向（前進方向）に回転されると共に、Ｂ方向（前進方向）に回転される。

また、キャリア３４４の筒状部３４４ａは、伝達部材３１４の回転中心軸線Ｌ１側に配置されている。キャリア３４４は、伝達部材３１４よりも減速されて回転するので、キャリア３４４の筒状部３４４ａと伝達部材３１４との間には、ベアリング３４７が配置されている。また、キャリア３４４の後端部は、後方に移動しないように、スラストベアリング３４８を介してサンギヤ３４２のフランジ部３４２ａに支持されている。

上記のように遊星歯車機構部３４を構成することによって、前側ベベルギヤ３１１の回転を減速してプロペラシャフト部３２に伝達することが可能となる。なお、本実施形態による遊星歯車機構部３４は、一般的なリングギヤから駆動回転が入力されるとともに、入力された駆動回転がキャリアから出力されるシングルピニオン型の遊星歯車機構部が取りえる減速比約１．２０以上約１．８０以下の範囲のうち、約１．５５の減速比を有するように構成されている。

また、プロペラシャフト部３２の後端部には、図３に示すように、１枚のプロペラ３３が配置されており、１枚のプロペラ３３は、プロペラシャフト部３２と共に回転可能にプロペラシャフト部３２に対して取り付けられている。

次に、図２、図５〜図７を参照して、船外機３のドライブシャフト部３１からプロペラ３３までの駆動力の伝達経路について説明する。まず、船体２を前進させる際の駆動力の伝達経路について説明する。この場合、図６に示すように、ドッグクラッチ３２３の前側ドッグ３２３ａは、伝達部材３２４のドッグ部３２４ａに係合されている。

図２に示すように、エンジン３０のクランク軸３０ａがＡ方向に回転されるのに伴って、ドライブシャフト部３１は、Ａ方向に回転される。そして、ドライブシャフト部３１がＡ方向に回転されるのに伴って、ドライブシャフト部３１の下端部近傍に取り付けられたベベルギヤ３１０は、Ａ方向に回転される。これにより、図６に示すように、ベベルギヤ３１０がＡ方向に回転されるのに伴って、前側ベベルギヤ３１１は、Ｂ方向に回転されるとともに、後側ベベルギヤ３１２は、Ｃ方向に回転される。ここで、ドッグクラッチ３２３は、後側ベベルギヤ３１２と係合されていないため、後側ベベルギヤ３１２は、プロペラシャフト部３２に駆動回転を伝達することなく、空転している。その一方で、前側ベベルギヤ３１１のＢ方向の回転は伝達部材３１４に伝達され、伝達部材３１４はＢ方向に回転される。

そして、伝達部材３１４のフランジ部３１４ｂから、伝達部材３１４のＢ方向の回転が遊星歯車機構部３４に伝達される。具体的には、伝達部材３１４のフランジ部３１４ｂと遊星歯車機構部３４のリングギヤ３４１とが係合しているので、リングギヤ３４１は、伝達部材３１４と同様にＢ方向に回転される。これにより、サンギヤ３４２はロワーケース３０３に固定されているので、リングギヤ３４１に噛合されている６つのプラネタリギヤ３４３は、図５に示すように、それぞれ、Ｄ方向に回転される。これにより、６つのプラネタリギヤ３４３は、それぞれ、回転中心軸線Ｌ１を中心にＥ方向に移動される。そして、６つのプラネタリギヤ３４３がＥ方向に移動されるのに伴って、６つのプラネタリギヤ３４３を支持する６つの軸部材３４５も回転中心軸線Ｌ１を中心にＥ方向に移動されるので、６つの軸部材３４５を固定するキャリア３４４（図６参照）は、６つの軸部材３４５により、回転中心軸線Ｌ１を中心にＥ方向への力が付与される。その結果、キャリア３４４は、Ｂ方向に回転される。

キャリア３４４は、筒状部３４４ａが伝達部材３２４とスプライン嵌合（係合）されているので、伝達部材３２４は、キャリア３４４と共にＢ方向に回転される。これにより、伝達部材３２４とドッグクラッチ３２３とは係合しているので、ドッグクラッチ３２３もＢ方向に回転される。その結果、プロペラシャフト部３２は、ドッグクラッチ３２３と共にＢ方向に回転される。この時、上記リングギヤ３４１からキャリア３４４までにおいてプロペラシャフト部３２の回転は減速されるので、プロペラシャフト部３２の回転速度は、前側ベベルギヤ３１１の回転速度に比べて小さくなっている。そして、図２に示すように、プロペラシャフト部３２とプロペラ３３とは、一体的に回転するように構成されているので、プロペラシャフト部３２がＢ方向に回転されるのに伴って、プロペラ３３はＢ方向に回転される。これにより、船外機３は、前進方向の推力を発生させることが可能となる。

次に、船体２を後進させる際における船外機３のドライブシャフト部３１からプロペラ３３までの駆動力の伝達経路について説明する。この場合、ドッグクラッチ３２３の後側ドッグ３２３ｂは、後側ベベルギヤ３１２のドッグ部３１２ｂに係合されている。

図２に示すように、ドライブシャフト部３１がＡ方向に回転されるのに伴って、ドライブシャフト部３１の下端部近傍に取り付けられたベベルギヤ３１０は、Ａ方向に回転される。これにより、図７に示すように、ベベルギヤ３１０がＡ方向に回転されるのに伴って、前側ベベルギヤ３１１は、Ｂ方向に回転されるとともに、後側ベベルギヤ３１２は、Ｃ方向に回転される。ここで、ドッグクラッチ３２３と後側ベベルギヤ３１２とが係合されているため、後側ベベルギヤ３１２のＣ方向の回転はプロペラシャフト部３２に伝達され、プロペラシャフト部３２はＣ方向に回転される。その一方で、ドッグクラッチ３２３と伝達部材３１４とは切断されているため、前側ベベルギヤ３１１の回転は、プロペラシャフト部３２に伝達されない。そして、図２に示すように、プロペラシャフト部３２とプロペラ３３とは、一体的に回転するように構成されているので、プロペラシャフト部３２がＣ方向に回転されるのに伴って、プロペラ３３はＣ方向に回転される。これにより、船外機３は、後進方向の推力を発生させることが可能となる。

本実施形態では、上記のように、遊星歯車機構部３４に、エンジン３０による駆動回転が入力されるリングギヤ３４１と、複数のプラネタリギヤ３４３を支持するとともに、入力された駆動回転が減速されて出力されるキャリア３４４とを設けることによって、ドライブシャフト部３１の駆動回転を、加速する際および高速走行する際に必要な高いトルクを有した状態で、プロペラシャフト部３２に伝達することができる。これにより、加速および高速走行する通常走行時に高トルクの駆動力をプロペラ３３に伝達することができる。

また、本実施形態では、上記のように、ロワーケース３０３に固定されたサンギヤ３４２を含む遊星歯車機構部３４を、複数のプラネタリギヤ３４３の各々がリングギヤ３４１およびサンギヤ３４２の両方に噛合されて円状に１列（所謂シングルピニオン型）に配置されるように構成することによって、たとえば、複数のプラネタリギヤ３４３の各々が円状に２列に配置された構成の所謂ダブルピニオン型の遊星歯車機構部と比べて、遊星歯車機構部３４のリングギヤ３４１の周りの径が大きくなるのを抑制することができる。これにより、遊星歯車機構部３４近傍の構造が大きくなるのを抑制することができる。また、遊星歯車機構部３４を、複数のプラネタリギヤ３４３の各々がリングギヤ３４１およびサンギヤ３４２の両方に噛合されて円状に１列（所謂シングルピニオン型）に配置されるように構成することによって、加速および高速走行する通常走行時に適した減速比（約１．５５）を得ることができる。

また、本実施形態では、上記のように、プロペラシャフト部３２の回転方向が切り替えられるのに伴って、前進および後進のいずれかに切替可能なドッグクラッチ３２３および伝達部材３２４を設けるとともに、ドッグクラッチ３２３および伝達部材３２４を、前進時に、遊星歯車機構部３４のキャリア３４４から出力される駆動回転をプロペラシャフト部３２に伝達可能に構成することによって、ドッグクラッチ３２３および伝達部材３２４により、前進および後進を容易に切り替えることができるとともに、前進時に、遊星歯車機構部３４により減速された駆動回転をプロペラシャフト部３２に伝達することができる。

また、本実施形態では、上記のように、遊星歯車機構部３４を、キャリア３４４の筒状部３４４ａの内周面と伝達部材３２４の外周面とがスプライン嵌合（係合）することにより伝達部材３２４と接続することによって、キャリア３４４の筒状部３４４ａの内周面と伝達部材３２４の外周面とが係合することにより、キャリア３４４と伝達部材３２４とを一体的に回転させることができる。

また、本実施形態では、上記のように、伝達部材３１４を、キャリア３４４の少なくとも一部（筒状部３４４ａ）の外周部分を囲むように配置することによって、容易に、キャリア３４４よりも外周部分に位置するリングギヤ３４１に伝達部材３１４を接続することができる。

また、本実施形態では、上記のように、プロペラシャフト部３２を、後側ベベルギヤ３１２とドッグクラッチ３２３とが接続される後進時に、後側ベベルギヤ３１２と共に回転するように構成することによって、大きなトルクが必要のない後進時に、後側ベベルギヤ３１２の回転を直接的にプロペラシャフト部３２に伝達することができるので、後進時に、適切な回転駆動をプロペラシャフト部３２に伝達することができる。

また、本実施形態では、上記のように、サンギヤ３４２を、リングギヤ３４１よりも前方に、ロワーケース３０３と係合するように構成されたフランジ部３４２ａを設けることによって、サンギヤ３４２の周りにリングギヤ３４１が配置されていても、サンギヤ３４２のフランジ部３４２ａにより、サンギヤ３４２をリングギヤ３４１の外周側のロワーケース３０３に固定することができる。

なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。

たとえば、上記実施形態では、舶用推進ユニットの一例としてエンジンおよびプロペラが船体の外側に配置された船外機を備えた例を示したが、本発明はこれに限らず、エンジンが船体に固定されたスタンドライブ、エンジンおよびプロペラが船体に固定された船内機などを備えた他の舶用推進ユニットにも適用可能である。また、船体に２機以上の船外機を取り付けてもよい。

また、上記実施形態では、前側ベベルギヤの回転駆動を、伝達部材を介してリングギヤに伝達した例について示したが、本発明はこれに限らず、前側ベベルギヤの回転駆動を、直接的にリングギヤに伝達するようにしてもよい。

また、上記実施形態では、伝達部材とドッグクラッチとを係合させることにより、キャリアから出力される回転駆動をプロペラシャフト部に伝達した例について示したが、本発明はこれに限らず、ドッグクラッチをキャリアと直接的に係合させることにより、キャリアから出力される回転駆動をプロペラシャフト部に伝達するようにしてもよい。

また、上記実施形態では、前側ベベルギヤと伝達部材とをスプライン嵌合（係合）により互いに接続した例について示したが、本発明はこれに限らず、たとえば、前側ベベルギヤと伝達部材との両方にピンを挿入したり、前側ベベルギヤと伝達部材とにキーおよびキー溝を設けたりすることにより、互いに接続するなど、前側ベベルギヤと伝達部材とをスプライン嵌合以外の接続方向により接続してもよい。

３ 船外機（舶用推進ユニット）
３０ エンジン
３１ ドライブシャフト部
３２ プロペラシャフト部
３３ プロペラ
３４ 遊星歯車機構部
３０３ ロワーケース（ハウジング部）
３１０ ベベルギヤ（出力ギヤ、減速機構部）
３１１ 前側ベベルギヤ（第１ベベルギヤ、減速機構部）
３１２ 後側ベベルギヤ（第２ベベルギヤ、減速機構部）
３１４ 伝達部材（第３伝達部）
３２３ ドッグクラッチ（第２伝達部、クラッチ部）
３２４ 伝達部材（第１伝達部、クラッチ部）
３４１ リングギヤ
３４２ サンギヤ
３４２ａ フランジ部
３４３ プラネタリギヤ
３４４ キャリア
３４４ａ 筒状部

Claims (7)

1. エンジンと、
   前記エンジンの下方に延びるドライブシャフト部と、
   前記ドライブシャフト部と交差する方向に延びる１本のプロペラシャフト部と、
   前記プロペラシャフト部の後部に設けられ、前記プロペラシャフト部と共に回転される１つのプロペラと、
   少なくとも前記プロペラシャフト部の回転中心軸線および前記回転中心軸線の延長線上で、かつ、ドライブシャフト部よりも前方に配置され、前進時に、前記プロペラシャフト部の回転を減速する遊星歯車機構部と、
   前記プロペラシャフト部の回転方向が切り替えられるのに伴って、前進および後進のいずれかに切替可能なクラッチ部とを備え、
   前記遊星歯車機構部は、前記エンジンによる駆動回転が入力されるリングギヤと、前記リングギヤの回転に伴って回転される複数のプラネタリギヤと、前記複数のプラネタリギヤを支持するとともに、前記入力された駆動回転が出力されるキャリアとを含み、
   前記クラッチ部は、前進時に、前記遊星歯車機構部のキャリアから出力される駆動回転を前記プロペラシャフト部に伝達可能に構成され、
   前記クラッチ部は、前記キャリアと共に回転するように構成された第１伝達部と、前記プロペラシャフト部と共に回転するように構成されているとともに、前記第１伝達部の駆動回転を接続および切断可能に構成された第２伝達部とを含む、舶用推進ユニット。
2. エンジンと、
   前記エンジンの下方に延びるドライブシャフト部と、
   前記ドライブシャフト部と交差する方向に延びる１本のプロペラシャフト部と、
   前記プロペラシャフト部の後部に設けられ、前記プロペラシャフト部と共に回転される１つのプロペラと、
   少なくとも前記プロペラシャフト部の回転中心軸線および前記回転中心軸線の延長線上で、かつ、ドライブシャフト部よりも前方に配置され、前進時に、前記プロペラシャフト部の回転を減速する遊星歯車機構部とを備え、
   前記遊星歯車機構部は、前記エンジンによる駆動回転が入力されるリングギヤと、前記リングギヤの回転に伴って回転される複数のプラネタリギヤと、前記複数のプラネタリギヤを支持するとともに、前記入力された駆動回転が出力されるキャリアとを含み、
   前記ドライブシャフト部の回転を減速して前記リングギヤに伝達可能な減速機構部をさらに備え、
   前記減速機構部は、前記ドライブシャフト部の下端部近傍に設けられ、前記ドライブシャフト部と共に回転する出力ギヤと、前記出力ギヤと噛合され、前記プロペラシャフト部の回転中心軸線を中心に第１の方向に回転される第１ベベルギヤと、前記第１ベベルギヤと共に回転するように構成されているとともに、前記第１ベベルギヤの回転を前記リングギヤに伝達する第３伝達部とを含む、舶用推進ユニット。
3. 前記遊星歯車機構部を収納するハウジング部をさらに備え、
   前記遊星歯車機構部は、前記ハウジング部に固定されたサンギヤをさらに含み、
   前記複数のプラネタリギヤの各々が前記リングギヤおよび前記サンギヤの両方に噛合されて円状に１列に配置されるように構成されている、請求項１または２に記載の舶用推進ユニット。
4. 前記キャリアは、前記第１伝達部側に延びる筒状部を有しており、
   前記遊星歯車機構部は、前記キャリアの筒状部の内周面と前記第１伝達部の外周面とが係合することにより前記クラッチ部と接続されている、請求項１に記載の舶用推進ユニット。
5. 前記第３伝達部は、前記キャリアの少なくとも一部の外周部分を囲むように配置されている、請求項２に記載の舶用推進ユニット。
6. 前記プロペラシャフト部の回転方向が切り替えられるのに伴って、前進および後進のいずれかに切替可能なクラッチ部をさらに備え、
   前記減速機構部は、前記出力ギヤと噛合され、前記プロペラシャフト部の回転中心軸線を中心に第２の方向に回転される第２ベベルギヤをさらに含み、
   前記第２ベベルギヤは、前記クラッチ部と接続可能に構成されており、
   前記プロペラシャフト部は、前記第２ベベルギヤと前記クラッチ部とが接続される後進時に、前記第２ベベルギヤと共に回転するように構成されている、請求項２または５に記載の舶用推進ユニット。
7. 前記遊星歯車機構部を収納するハウジング部をさらに備え、
   前記遊星歯車機構部は、前記ハウジング部に固定されたサンギヤをさらに含み、
   前記サンギヤは、前記リングギヤよりも前方に設けられているとともに、前記ハウジング部と係合するように構成されたフランジ部を有する、請求項１〜６のいずれか１項に記載の舶用推進ユニット。

Images