JP2019123271A - 船外機および船外機のシフト切替装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】部品点数の増加と装置の大型化とを抑制することが可能なシフト切替装置を備える船外機を提供する。【解決手段】船外機は、マウント83が取り付けられるアッパケース81と、アッパケース81の下方に配置されるとともに、プロペラ軸3が内部に配置されるロワーケース82とを備える。また、船外機は、上下方向に延びるとともに、回動することによりプロペラ軸3をプロペラ軸3の延びる前後方向に移動させることが可能なシフト軸51と、シフト軸51の軸線C3上に設けられ、シフト軸51を回動させるためのモータ52とを含み、プロペラ軸3の回転方向を切り替えるためのシフト切替装置5を備える。モータ52の全体は、マウント83よりも下方に配置されているとともに、モータ52の少なくとも一部は、ロワーケース82よりも上方に配置されている。【選択図】図4
Description
この発明は、シフト切替装置を備える船外機および船外機のシフト切替装置に関する。
従来、シフト切替装置を備える船外機が知られている(たとえば、特許文献1参照)。
上記特許文献1には、プロペラシャフト(プロペラ軸)のギヤを切り替えてシフト(回転方向)の切り替えを行うシフトアクチュエータ(シフト切替装置)を備える船外機が開示されている。この船外機のシフトアクチュエータは、電動モータ(回動駆動部)と、電動モータからの回転駆動力が歯車機構を介して伝達されることにより電動モータの軸線とは異なる軸線回りに回転するねじ軸と、ねじ軸の回転により上下方向に移動する可動ナットとを含んでいる。また、プロペラシャフトは、可動ナットに連結されており、可動ナットの上下方向の移動によりギヤの切り替えが行われるように構成されている。
しかしながら、上記特許文献1に記載された船外機のシフトアクチュエータでは、歯車機構を用いて電動モータとは異なる軸線上に位置する回転軸にシフトを切り替える駆動力を伝達する必要があり、部品点数が増加するとともに、歯車機構を配置する分、シフトアクチュエータが大型化することになる。
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、部品点数の増加と装置の大型化とを抑制することが可能なシフト切替装置を備える船外機およびそのシフト切替装置を提供することである。
上記の課題を解決するために、この発明の第1の局面による船外機は、エンジンと、プロペラと、エンジンからの駆動力をプロペラに伝達するプロペラ軸と、エンジンの振動が船体に伝達されるのを抑制するためのマウントと、マウントが取り付けられるアッパケースと、アッパケースの下方に配置されるとともに、プロペラ軸が内部に配置されるロワーケースと、上下方向に延びるとともに、回動することによりプロペラ軸をプロペラ軸の延びる方向に移動させることが可能なシフト軸と、シフト軸の軸線上に設けられ、シフト軸を回動させるための回動駆動部とを含み、プロペラ軸の回転方向を切り替えるためのシフト切替装置と、を備え、回動駆動部の全体は、マウントよりも下方に配置されているとともに、回動駆動部の少なくとも一部は、ロワーケースよりも上方に配置されている。
この第1の局面による船外機では、上記のように、回動駆動部をシフト軸の軸線上に設ける。これにより、シフト軸を回動させるための駆動力を回動駆動部から直接シフト軸に伝達することができるので、電動モータとは異なる軸線を設ける必要がない。この結果、異なる軸線を設ける必要がない分、プロペラ軸の回転方向の切り替えを行うシフト切替装置において、部品点数の増加と装置の大型化とを抑制することができる。したがって、シフト切替装置を備える船外機において、部品点数の増加と船外機の大型化とを抑制することができる。
また、第1の局面による船外機では、回動駆動部の全体をアッパケースに取り付けられるマウントよりも下方に配置する。これにより、回動駆動部の少なくとも一部がマウントよりも上方に配置される場合と比べて、シフト軸をマウントの上下方向の高さ位置まで延長させる必要がないので、シフト切替装置の大型化をより抑制することができる。また、船外機が取り付けられた船舶の航走時において略全体が水面下に配置されるロワーケースは、航走時の抵抗(造波抵抗)が大きくなるのを抑制するために小型化した方が好ましい。したがって、本発明のように、回動駆動部の少なくとも一部をロワーケースよりも上方に配置することによって、ロワーケースが大型化するのを抑制することができるので、航走時の抵抗が大きくなるのを抑制することができる。
上記第1の局面による船外機において、好ましくは、回動駆動部は、ロワーケースの上端の近傍に配置されている。このように構成すれば、シフト軸をロワーケースの上端の近傍まで延長させることができ、シフト切替装置および船外機の大型化をさらに抑制することができる。
上記第1の局面による船外機において、好ましくは、上下方向に延びるように形成され、転舵のためのステアリング軸をさらに備え、回動駆動部の全体は、ステアリング軸よりも下方に配置されている。このように構成すれば、回動駆動部の少なくとも一部がステアリング軸よりも上方に配置される場合と比べて、シフト軸をステアリング軸の上下方向の高さ位置まで延長させる必要がないので、シフト切替装置の構成の大型化をより抑制することができる。また、ステアリング軸の直下に回動駆動部を配置することができるので、ステアリング軸と回動駆動部とを上下方向と直交する水平面内でずれた位置に各々配置する場合と比べて、船外機が水平方向に大型化するのを抑制することができる。これにより、水平方向に大型化するのに起因して航走時の抵抗が大きくなるのを抑制することができる。
上記第1の局面による船外機において、好ましくは、シフト切替装置は、シフト軸の軸線上に設けられ、シフト軸の回動を検出する回動検出部をさらに含む。このように構成すれば、上下方向に延びるシフト軸の軸線上に回動検出部を配置することができるので、シフト軸と回動検出部とを上下方向と直交する水平面内でずれた位置に各々配置する場合と比べて、シフト切替装置が水平方向に大型化するのを抑制することができる。これにより、水平方向に大型化するのに起因して航走時の抵抗が大きくなるのを抑制することができる。また、回動検出部によりシフト軸の回動を検出することによって、プロペラ軸の回転方向(シフト)の状態を判別することができる。
この場合、好ましくは、回動検出部の全体は、マウントよりも下方で、かつ、ロワーケースよりも上方に配置されている。このように構成すれば、回動検出部の少なくとも一部がマウントよりも上方に配置される場合と比べて、回動検出部によって回動を検出するためにシフト軸をマウントの上下方向の高さ位置まで延長させる必要がないので、シフト切替装置の大型化をより抑制することができる。また、回動駆動部の全体をロワーケースよりも上方に配置することによって、ロワーケースが大型化するのを抑制することができるので、航走時の抵抗が大きくなるのを抑制することができる。
上記シフト切替装置が回動検出部を含む船外機において、好ましくは、回動検出部の全体は、マウントよりも下方で、かつ、回動駆動部よりも上方に配置されている。このように構成すれば、回動検出部を回動駆動部よりも下方に配置する場合と比べて、回動駆動部と接続されるシフト軸の上下方向の長さを小さくすることができる。
この場合、好ましくは、回動駆動部の上方を覆うカバー部をさらに備え、回動検出部は、カバー部の上面に取り付けられている。このように構成すれば、回動検出部を、回動駆動部よりも上方で、かつ、回動駆動部の近傍に容易に固定することができる。
上記シフト切替装置が回動検出部を含む船外機において、好ましくは、回動検出部は、シフト軸に固定され、シフト軸と共に回動する回動検出子を含む。このように構成すれば、シフト軸の回動を直接的に検出することができるので、より正確にシフト軸の回動を検出することができる。
上記シフト切替装置が回動検出部を含む船外機において、好ましくは、上下方向に延びるように形成され、転舵のためのステアリング軸をさらに備え、回動検出部の全体は、ステアリング軸よりも下方に配置されている。このように構成すれば、回動検出部の少なくとも一部がステアリング軸よりも上方に配置される場合と比べて、シフト切替装置の構成の大型化をより抑制することができる。また、ステアリング軸の直下に回動検出部を配置することができるので、ステアリング軸と回動検出部とを上下方向と直交する水平面内でずれた位置に各々配置する場合と比べて、船外機が水平方向に大型化するのを抑制することができる。
上記シフト切替装置が回動検出部を含む船外機において、好ましくは、ロワーケースは、上下方向に延びるように形成され、シフト軸が配置されるとともに、オイルが配置されるオイル室を含み、回動検出部の全体は、オイル室よりも上方に位置している。このように構成すれば、オイル室内のオイルの熱が回動検出部に伝達されて回動検出部が高温になるのを抑制することができる。また、回動検出部とオイル室とが上下方向の同じ高さ位置に位置することがないので、オイル室内にできる空気溜りの容積を確保するためにロワーケースを大型化する必要がないとともに、オイル室の容積が減少するのを抑制することができる。
上記第1の局面による船外機において、好ましくは、回動駆動部およびシフト軸は、一体として取り外し可能に構成されている。このように構成すれば、回動駆動部およびシフト軸を船外機から取り外す工程を簡略化することができるので、回動駆動部およびシフト軸の取換などを容易に行うことができる。
上記第1の局面による船外機において、好ましくは、マウントは、アッパケースにおいて、上下方向の中央よりも下方に配置されている。このような場合に、回動駆動部の全体を、アッパケースに取り付けられるマウントよりも下方に配置することによって、シフト切替装置の構成の大型化をより確実に抑制することができる。
上記第1の局面による船外機において、好ましくは、ロワーケースよりも上方に配置され、外部の水をエンジンに供給するためのウォータポンプをさらに備え、回動駆動部は、ウォータポンプの近傍に配置されている。このように構成すれば、ウォータポンプからエンジンに向かう水の一部を回動駆動部の周囲に供給することができるので、水により回動駆動部を冷却することができる。これにより、回動駆動部が高温になるのを抑制することができる。
この場合、好ましくは、船体に取り付けられた状態で、回動駆動部とウォータポンプとは、船体の前後方向に並んで配置されている。なお、「(船外機の)船体に取り付けられた状態」とは、プロペラ軸の軸線の延びる方向が船体の前後方向と一致する状態を意味する。このように構成すれば、回動駆動部とウォータポンプとを、水平面内において前後方向と異なる方向にずれた位置に各々配置する場合と比べて、船外機が水平面内において前後方向と直交する方向に大型化するのを抑制することができる。これにより、船外機が取り付けられた船体の進行方向と直交する方向に大きくなるのを抑制することができるので、航走時の抵抗が大きくなるのを抑制することができる。
上記第1の局面による船外機において、好ましくは、回動駆動部の上方を覆う第1カバー部と、第1カバー部に対応するようにロワーケースの上端に配置され、回動駆動部を下方から覆う第2カバー部とをさらに備え、回動駆動部は、第1カバー部と第2カバー部とにより形成される収容空間内に配置されている。このように構成すれば、第1カバー部および第2カバー部により回動駆動部を保護しつつ、ロワーケースよりも上方に回動駆動部の少なくとも一部を容易に配置することができる。また、第1カバー部と第2カバー部とが一体的な形状である場合と比べて、収容空間内に回動駆動部をより容易に配置することができる。
上記第1の局面による船外機において、好ましくは、回動駆動部の上方を覆うとともに、回動駆動部を下方から覆う第1カバー部をさらに備え、回動駆動部は、第1カバー部により形成される収容空間内に配置されている。このように構成すれば、第1カバー部により回動駆動部を保護しつつ、ロワーケースよりも上方に回動駆動部の少なくとも一部を容易に配置することができる。また、第1カバー部が複数のカバー部から構成されている場合と異なり、部品点数が増加するのを抑制することができる。
上記第1の局面による船外機において、好ましくは、ロワーケースは、上下方向に延びるように形成され、シフト軸が配置されるとともに、オイルが配置されるオイル室を含み、回動駆動部の少なくとも一部は、オイル室よりも上方に位置している。このように構成すれば、回動駆動部の少なくとも一部とオイル室とが上下方向の同じ高さ位置に位置することがないので、オイル室内にできる空気溜りの容積を確保するためにロワーケースを大型化する必要がないとともに、オイル室の容積が減少するのを抑制することができる。
この発明の第2の局面による船外機のシフト切替装置は、エンジンからの駆動力をプロペラに伝達するプロペラ軸の回転方向を切り替えるための船外機のシフト切替装置であって、上下方向に延びるとともに、回動することによりプロペラ軸をプロペラ軸の延びる方向に移動させることが可能なシフト軸と、シフト軸の軸線上に設けられ、シフト軸を回動させるための回動駆動部とを備え、回動駆動部の全体は、エンジンの振動が船体に伝達されるのを抑制するためのマウントよりも下方に配置されているとともに、回動駆動部の少なくとも一部は、プロペラ軸が内部に配置されるロワーケースよりも上方に配置されている。
この第2の局面による船外機のシフト切替装置では、上記のように、回動駆動部をシフト軸の軸線上に設ける。これにより、上記第1の局面と同様に、部品点数の増加と装置の大型化とを抑制することが可能なシフト切替装置を提供することができる。また、回動駆動部の全体をアッパケースに取り付けられるマウントよりも下方に配置することにより、シフト切替装置の大型化をより抑制することができる。また、回動駆動部の少なくとも一部をロワーケースよりも上方に配置することによって、ロワーケースが大型化するのを抑制することができる。
上記第2の局面による船外機のシフト切替装置において、好ましくは、回動駆動部は、ロワーケースの上端の近傍に配置されている。このように構成すれば、シフト軸をロワーケースの上端の近傍まで延長させることができ、シフト切替装置の構成の大型化をさらに抑制することができる。
上記第2の局面による船外機のシフト切替装置において、好ましくは、シフト軸の軸線上に設けられ、シフト軸の回転を検出する回動検出部をさらに備える。このように構成すれば、上下方向に延びるシフト軸の軸線上に回動検出部を配置することができるので、シフト切替装置が水平方向に大型化することを抑制することができる。また、回動検出部によりシフト軸の回動を検出することによって、プロペラ軸の回転方向(シフト)の状態を判別することができる。
上記第2の局面による船外機のシフト切替装置において、好ましくは、ロワーケースよりも上方に配置され、エンジンからの駆動力をプロペラ軸に伝達するドライブ軸の駆動力により外部の水をエンジンに供給するためのウォータポンプの近傍に、回動駆動部が配置されている。このように構成すれば、ウォータポンプからエンジンに向かう水の一部を回動駆動部に供給することができるので、水により回動駆動部を冷却することができる。これにより、回動駆動部が高温になるのを抑制することができる。
本発明によれば、上記のように、部品点数の増加と装置の大型化とを抑制することが可能なシフト切替装置を備える船外機およびそのシフト切替装置を提供することができる。
以下、本発明を具体化した実施形態を図面に基づいて説明する。
(船外機の全体構成)
図1〜図7を参照して、本発明の一実施形態による船外機100の構成について説明する。
図1〜図7を参照して、本発明の一実施形態による船外機100の構成について説明する。
図1に示すように、船外機100は、たとえば、船体101のBWD方向の部分(後部)に取り付けられている船外機として構成されている。そして、船外機100と船体101とにより船舶102が構成されている。
なお、下記の説明において、「前方(前部)」と記載した場合は、船舶102の航走前進方向(図中の「FWD」の方向)を意味し、「後方(後部)」と記載した場合は、図中の「BWD」の方向を意味する。「前後方向」と記載した場合は、船舶102(船外機100)の前後方向を意味し、たとえば、後述するプロペラ軸3に平行な方向を意味する。鉛直方向とは、船外機100のトリム・チルト方向であり、「上方向」を「矢印Z1方向」とし、「下方向」を「矢印Z2方向」とする。「左右方向」とは、鉛直方向に直交する方向で、かつ、前後方向に直交する方向を意味する。「水平方向」とは、鉛直方向に直交する水平面に沿った方向であり、操舵方向である。これ以降、船外機100の前後方向は、プロペラ軸3の軸線C2の延びる方向が船体101の前後方向と一致する状態における、プロペラ軸3の軸線C2の延びる方向を意味する。
船外機100は、水冷式のエンジン1と、エンジン1に接続され、上下方向に延びるドライブ軸2と、プロペラ軸3と、ドライブ軸2とプロペラ軸3とに接続されるギヤ部4と、ギヤ部4に接続されるシフト切替装置5と、プロペラ6とを備える。ドライブ軸2は、エンジン1からの回転駆動力により、上下方向に延びる軸線C1回りに回転する。プロペラ軸3は、ギヤ部4を介してドライブ軸2から伝達された回転駆動力により、前後方向に延びる軸線C2回りに回転する。プロペラ6は、プロペラ軸3の後端部に取り付けられ、プロペラ軸3と共に軸線C2回りに回転する。
船外機100は、エンジン1が内部に収容されるカウリング7と、ケース部8と、ブラケット9とを備える。
ブラケット9は、船体101に固定されるクランク部91と、ユーザのチルト操作に基づいて、船外機100をトリム・チルト方向に回動させるためのチルト軸92とを含む。ブラケット9は、ステアリング軸93と、ステアリング軸93を覆うステアリングブラケット94と、ユーザによりステアリング操作されるステアリング操作部95とを含む。ステアリング軸93は、ユーザのステアリング操作に基づいて、水平方向(操舵方向)に船外機100を回動(転舵)させるために設けられている。ステアリング軸93は、上下方向の延びるように形成されている。
ケース部8は、アッパケース81と、ロワーケース82とを含む。ロワーケース82は、船外機100の航走時および非航走時のいずれにおいても、水面よりも下方に配置される。
アッパケース81の内部には、ドライブ軸2が上下方向に貫通するように配置される。アッパケース81には、船外機100の外部から取り込まれた水(海であれば海水)を冷却水としてエンジン1に供給するための冷却水通路81aが設けられている。図2に示すように、アッパケース81の下部で、かつ、ステアリング軸93の下方には、前側空間81bが設けられている。
アッパケース81の前方には、ステアリング軸93が取り付けられている。ステアリング軸93は、ステアリングブラケット94を介して、アッパケース81に設けられた一対のマウント83に接続されている。一対のマウント83は、アッパケース81の左右方向の両側面近傍にそれぞれ配置されているとともに、上下方向の略同じ高さ位置に配置されている。
マウント83は、図3に示すように、船外機100のエンジン1の振動が船体101に伝達されるのを抑制するための緩衝部材83aを有する。緩衝部材83aは、ゴムなどの振動を吸収可能な部材から構成されており、ステアリングブラケット94とアッパケース81との間に配置されている。これにより、エンジン1からアッパケース81に伝達された振動が緩衝部材83aにより吸収されることによって、船体101に伝達されるのが抑制される。
ロワーケース82は、図1に示すように、アッパケース81の下方に配置されるとともに、プロペラ軸3が内部に配置される。ロワーケース82は、船外機100の外部から水を取り込むための取込口82aが形成されている。
図2、図4および図5に示すように、ドライブ軸2のうち、ロワーケース82内に配置される部分には、オイル溝2aが形成されている。オイル溝2aは、ドライブ軸2の軸線C1回りの回転により、オイルをギヤ部4から汲み上げる機能を有している。
ドライブ軸2のうち、ロワーケース82の上端82bよりも上方で、かつ、アッパケース81の下端部近傍の部分には、ウォータポンプ21が配置されている。ウォータポンプ21は、図1に示すように、ドライブ軸2の回転駆動力を利用して、取込口82aから取り込んだ水を冷却水通路81aを介して水冷式のエンジン1に供給する機能を有している。なお、図2、図4および図5に示すように、ウォータポンプ21は、冷却水通路81aに流れる水の一部がアッパケース81の前側空間81b内に供給される。
プロペラ軸3は、ロワーケース82の内の下側に配置されている。ギヤ部4は、ロワーケース82の下側で、かつ、前側に収容されている。
ギヤ部4は、ドライブ軸2の下端部に取り付けられたベベルギヤ41と、ベベルギヤ41と噛合可能に構成され、プロペラ軸3を取り囲むように形成された前側ベベルギヤ42および後側ベベルギヤ43とを含む。ベベルギヤ41は、ドライブ軸2と共に軸線C1回りに回転する。前側ベベルギヤ42は、ベベルギヤ41に噛合しており、プロペラ軸3の軸線C2回りにR1方向に回転する。後側ベベルギヤ43は、ベベルギヤ41に噛合しており、プロペラ軸3の軸線C2回りにR1方向とは反対のR2方向に回転する。
プロペラ軸3は、前側に形成され、プロペラ軸3の延びる前後方向にスライド移動可能なスライド部材31と、スライド部材31と直交する上下方向に延びる連結部材32と、連結部材32の上下方向の両端部に形成されたドッグクラッチ33とを含む。連結部材32とドッグクラッチ33とは、スライド部材31のスライド移動に伴い、前後方向に移動可能に構成されている。
スライド部材31の前側には、シフト切替装置5のシフト軸51の下端部に形成された偏心部51dが挿入される挿入孔31aが形成されている。そして、シフト軸51が回動することによって、偏心部51dの位置が前後方向で変化することによって、スライド部材31が前後方向にスライド移動するように構成されている。
ドッグクラッチ33は、前方(矢印FWD方向)に移動された際に、前側ベベルギヤ42に係合することが可能に構成されているとともに、後方(矢印BWD方向)に移動された際に、後側ベベルギヤ43に係合することが可能に構成されている。これにより、図4に示すように、スライド部材31が前方に移動された際に、前側ベベルギヤ42からのR1方向の回転がドッグクラッチ33に伝達されることによって、プロペラ軸3およびプロペラ6がR1方向に回転する。図5に示すように、スライド部材31が後方に移動された際に、後側ベベルギヤ43からのR2方向の回転がドッグクラッチ33に伝達されることによって、プロペラ軸3およびプロペラ6がR2方向に回転する。
図2に示すように、スライド部材31は、前側ベベルギヤ42および後側ベベルギヤ43の双方とドッグクラッチ33とが噛合しない位置に移動可能に構成されている。この際、ドライブ軸2からの駆動力は、プロペラ軸3に伝達されない。これらの結果、ギヤ部4は、シフト切替装置5の切替動作により、プロペラ軸3の回転方向、または、プロペラ軸3を回転させないように切り替わるように構成されている。その結果、船体101を前進航走、後進航走またはニュートラルのいずれかに切り替えることが可能となる。
シフト切替装置5は、図4および図5に示すように、シフト軸51と、シフト軸51を回動させるための電動のモータ52と、モータ52の回転を減速させるための減速機53と、シフト軸51の回動を検出するシフトポジションセンサ(SPS)54とを含む。なお、モータ52およびSPS54は、それぞれ、特許請求の範囲の「回動駆動部」および「回動検出部」の一例である。
シフト軸51は、上下方向に延びるとともに、ロワーケース82の内部に配置されている。シフト軸51の上端は、ロワーケース82の上端82bよりも上方のアッパケース81の前側空間81b内に配置されている。
シフト軸51は、シフト軸51の上部を構成する上部分51aと、シフト軸51の下部を構成する下部分51bと、上部分51aと下部分51bとを連結する連結部51cとを有している。シフト軸51の下部分51bの下端部には、偏心部51dが形成されている。この偏心部51dは、シフト軸51が回転する軸線C3とは水平面内でずれた位置に形成されている。これにより、シフト軸51が軸線C3周りに回転した際に、偏心部51dの位置が前後方向で変化することによって、スライド部材31が前後方向にスライド移動するように構成されている。
モータ52は、船外機100の図示しないECU(Engine Control Unit)からの信号に基づいて、軸線C3回りに回動駆動力を発生させるように構成されている。
ここで、本実施形態では、図6に示すように、モータ52は、シフト軸51の上下方向に延びる軸線C3上に設けられている。具体的には、モータ52およびモータ52の下方に配置された減速機53が共に、内部をシフト軸51の上部が上下方向に貫通するように構成されていることによって、モータ52は、シフト軸51の上下方向に延びる軸線C3上に設けられている。そして、モータ52の軸線C3回りの回転駆動力が減速機53を介してシフト軸51の軸線C3回りの回動駆動力となるように、シフト切替装置5は構成されている。
また、本実施形態では、モータ52の全体は、一対のマウント83およびステアリング軸93よりも下方の前側空間81b内に配置されている。つまり、モータ52の上端は、一対のマウント83の下端およびステアリング軸93の下端よりも下方に配置されている。モータ52は、モータ52の下部の一部を除いて、ロワーケース82の上端82bよりも上方に配置されている。モータ52は、ロワーケース82の上端82bの上方および下方に跨るように配置されることによって、ロワーケース82の上端82bの近傍に配置されている。
シフト切替装置5は、モータ52および減速機53を収容空間S内に収容するためのカバー部55をさらに含む。カバー部55は、第1カバー部55aと、第2カバー部55bと、第3カバー部55cとを有する。第1カバー部55aは、モータ52の上面に接触するように配置され、モータ52の上方を覆うように配置されている。第2カバー部55bは、モータ52の側面と下面に接触するように配置され、モータ52を下方から覆うように配置されている。第3カバー部55cは、減速機53の側面を覆うように配置されているとともに、下方に向かって延びるように形成されている。第1カバー部55a、第2カバー部55bおよび第3カバー部55cは、上方から下方に向かってこの順で配置されている。第1カバー部55aおよび第2カバー部55bにより、モータ52および減速機53が収容される収容空間Sが形成されている。
第1カバー部55aは、一対のマウント83およびステアリング軸93の下方の前側空間81b内に配置されている。第2カバー部55bは、ロワーケース82の上端82bを跨るように上端82bに配置されており、下部以外を除いて、ロワーケース82の上端82bよりも上方の前側空間81b内に配置されている。これにより、収容空間S内に配置されたモータ52は、一対のマウント83およびステアリング軸93よりも下方に全体が配置される。モータ52は、モータ52の下部の一部を除いて、ロワーケース82の上端82bよりも上方に配置される。
第1カバー部55aの下端と第2カバー部55bの上端との当接部分には、シール部材56aが配置されている。このシール部材56aは、収容空間S内にアッパケース81内の水が侵入するのを抑制する機能を有する。第2カバー部55bの下端と第3カバー部55cの上端との当接部分には、シール部材56bが配置されている。このシール部材56bは、収容空間S内にロワーケース82のオイル室82c内のオイルが侵入するのを抑制する機能を有する。第2カバー部55bの側面とロワーケース82の内壁部との当接部分には、シール部材56cが配置されている。このシール部材56cは、ロワーケース82のオイル室82c内のオイルがアッパケース81側に侵入するのを抑制する機能を有する。
減速機53は、モータ52の回転を減速した状態で、シフト軸51を軸線C3回りに回動するように、モータ52の軸線C3回りの回動をシフト軸51に伝達するように構成されている。
また、本実施形態では、SPS54は、モータ52と同様に、シフト軸51の上下方向に延びる軸線C3上に設けられている。SPS54は、軸線C3上で、かつ、シフト軸51の上端よりも上方に設けられたSPS本体54aと、SPS本体54aから下方に延び、シフト軸51の上端に固定される回動検出子54bとを有する。SPS54は、SPS本体54aがシフト軸51と共に軸線C3回りに回動する回動検出子54bの回動角度を検出することによって、シフト軸51の回動を検出するように構成されている。
SPS54の全体は、一対のマウント83およびステアリング軸93よりも下方の前側空間81b内に配置されている。つまり、SPS54の上端は、一対のマウント83の下端およびステアリング軸93の下端よりも下方に配置されている。また、SPS54の全体は、ロワーケース82の上端82bよりも上方に配置されている。つまり、SPS54の下端は、ロワーケース82の上端82bよりも上方に配置されている。
SPS54のSPS本体54aは、モータ52の上方を覆う第1カバー部55aの上面に固定されている。この結果、SPS54の全体は、モータ52よりも上方に配置されている。SPS本体54aの下方に延びる部分と第1カバー部55aの開口との当接部分には、シール部材56dが配置されている。このシール部材56dは、収容空間S内にアッパケース81内の水が侵入するのを抑制する機能を有する。
モータ52およびSPS54(カバー部55)は、ウォータポンプ21の近傍に配置されている。モータ52およびSPS54(カバー部55)は、ウォータポンプ21の前方で、かつ、モータ52とほとんど同じ上下方向の高さ位置に位置している。モータ52とウォータポンプ21とは、船外機100が船体101に取り付けられた状態で、船体101の前後方向に並んで配置されている。
ここで、カバー部55の周りのアッパケース81の前側空間81b内に、ウォータポンプ21に供給された水が位置することによって、カバー部55を介して、モータ52およびSPS54が間接的に冷却される。また、図1に示すように、モータ52およびSPS54は、航走時の水面よりも下方に位置していることによって、航走時の外部の水によっても、ロワーケース82およびカバー部55を介して、冷却される。
図6に示すように、アッパケース81の前側空間81bのうち、モータ52およびSPS54の直上には、配線用孔部81cが形成されている。配線用孔部81cは、モータ52の上部から引き出されたモータ用配線52aおよびSPS54の上部から引き出されたSPS用配線54cが通過するために形成されている。これにより、モータ52は、SPS54により検出されたシフト軸51の回動状態に基づいて、エンジン1の図示しないECUにより制御されるように構成されている。
図7に示すように、シフト切替装置5を構成するシフト軸51、モータ52、減速機53、SPS54およびカバー部55は、一体になるように固定されている。この結果、シフト軸51およびモータ52を含むシフト切替装置5全体は、一体として取り外し可能なように構成されている。
図4および図5に示すように、ロワーケース82には、オイルが配置(貯留)されるオイル室82cが形成されている。オイル室82cは、ロワーケース82の上端82bの近傍から下部に配置されたプロペラ軸3までに亘って上下方向に延びるように形成されている。オイル室82cの上端は、第2カバー部55bにより覆われている。オイル室82c内には、上下方向に延びるシフト軸51が配置されている。
オイルは、ギヤ部4内のギヤ、ドライブ軸2およびプロペラ軸3などの潤滑を行う。また、オイルは、ギヤ部4内のギヤ、ドライブ軸2およびプロペラ軸3などの熱を吸収することによって、ギヤ部4内のギヤ、ドライブ軸2およびプロペラ軸3などを冷却する。オイルは、ドライブ軸2のオイル溝2aにより、ギヤ部4から汲み上げられ、ロワーケース82のオイル流路82d(図6参照)を通過して、オイル室82cに流れ込む。そして、オイル室82cにおいて船外機100の外部の水により冷却されたオイルは、下方に移動して、ギヤ部4に再度流入するように構成されている。なお、図2〜図6において、オイルの流れを白抜き矢印で図示している。
ここで、SPS54は、ロワーケース82の上端82bよりも上方に配置されていることによって、オイル室82cから十分に離間した位置に配置されている。また、モータ52も、モータ52の下部の一部を除いて、ロワーケース82の上端82bよりも上方に配置されていることによって、オイル室82cから離間した位置に配置されている。これらの結果、オイルの熱がSPS54およびモータ52に伝達されるのが抑制される。さらに、モータ52の上部およびSPS54の全体が、ロワーケース82の上端82bよりも下方に配置されないことによって、ロワーケース82内にオイル室82cを十分に確保することが可能である。これにより、オイルが熱膨張したとしても、オイル室82cの容積が十分に確保されていることによって、たとえば船外機100の外部などにオイルが漏れ出るのを抑制することが可能である。
[本実施形態の効果]
上記実施形態では、以下のような効果を得ることができる。
上記実施形態では、以下のような効果を得ることができる。
本実施形態では、上記のように、モータ52をシフト軸51の軸線C3上に設ける。これにより、シフト軸51を回動させるための駆動力をモータ52から直接シフト軸51に伝達することができるので、モータ52とは異なる軸線を設ける必要がない。この結果、異なる軸線を設ける必要がない分、プロペラ軸3の回転方向の切り替えを行うシフト切替装置5において、部品点数の増加と装置の大型化とを抑制することができる。したがって、シフト切替装置5を備える船外機100において、部品点数の増加による重量の増加と船外機100の大型化とを抑制することができるので、操舵抵抗を含む船舶102の航走時の抵抗が大きくなるのを抑制することができる。
また、本実施形態では、モータ52の全体をアッパケース81に取り付けられるマウント83よりも下方に配置する。これにより、モータ52の少なくとも一部がマウント83よりも上方に配置される場合と比べて、シフト軸51をマウント83の上下方向の高さ位置まで延長させる必要がないので、シフト切替装置5の大型化をより抑制することができる。
また、本実施形態では、モータ52の少なくとも一部をロワーケース82よりも上方に配置することによって、ロワーケース82が大型化するのを抑制することができるので、船舶102の航走時の抵抗が大きくなるのを抑制することができる。
また、本実施形態では、モータ52の軸線C3回りの回転駆動力を減速機53を介してシフト軸51の軸線C3回りの回動駆動力となるように、シフト切替装置5を構成する。これにより、上下方向のシフト軸の移動をプロペラ軸のスライド部材の前後方向の移動に切り替える機構を用いる場合と比べて、シフト切替装置5の構成が複雑化するのを抑制することができる。
また、本実施形態では、モータ52をロワーケース82の上端82bの近傍に配置する。これにより、シフト軸51をロワーケース82の上端82bの近傍まで延長させることができ、シフト切替装置5および船外機100の大型化をさらに抑制することができる。
また、本実施形態では、モータ52の全体を上下方向に延びるステアリング軸93よりも下方に配置する。これにより、モータ52の少なくとも一部がステアリング軸93よりも上方に配置される場合と比べて、シフト軸51をステアリング軸93の上下方向の高さ位置まで延長させる必要がないので、シフト切替装置5の構成の大型化をより抑制することができる。また、ステアリング軸93の直下にモータ52を配置することができるので、ステアリング軸93とモータ52とを上下方向と直交する水平面内でずれた位置に各々配置する場合と比べて、船外機100が水平方向に大型化するのを抑制することができる。これにより、水平方向に大型化するのに起因して船舶102の航走時の抵抗が大きくなるのを抑制することができる。
また、本実施形態では、シフト切替装置5が、シフト軸51の軸線C3上に設けられ、シフト軸51の回動を検出するSPS54を有する。これにより、上下方向に延びるシフト軸51の軸線C3上にSPS54を配置することができるので、シフト軸51とSPS54とを上下方向と直交する水平面内でずれた位置に各々配置する場合と比べて、シフト切替装置5が水平方向に大型化するのを抑制することができる。この結果、水平方向に大型化するのに起因して船舶102の航走時の抵抗が大きくなるのを抑制することができる。また、SPS54によりシフト軸51の回動を検出することによって、プロペラ軸3の回転方向(シフト)の状態を判別することができる。
また、本実施形態では、SPS54の全体を、マウント83よりも下方で、かつ、ロワーケース82よりも上方に配置する。これにより、SPS54をモータ52およびシフト軸51の近傍に容易に配置することができるので、シフト軸51によるSPS54の回動を確実に行うことができる。また、SPS54の全体がロワーケース82内に設けられないことにより、ロワーケース82が大型化するのを抑制することができる。
また、本実施形態では、SPS54の全体をマウント83よりも下方に配置する。これにより、SPS54の少なくとも一部がマウント83よりも上方に配置される場合と比べて、SPS54によって回動を検出するためにシフト軸51をマウント83の上下方向の高さ位置まで延長させる必要がないので、シフト切替装置5の大型化をより抑制することができる。また、SPS54の全体をモータ52よりも上方に配置する。これにより、ロワーケース82が大型化するのを抑制することができるので、船舶102の航走時の抵抗が大きくなるのを抑制することができる。
また、本実施形態では、SPS54をモータ52の上方を覆う第1カバー部55aの上面に取り付ける。これにより、SPS54を、モータ52よりも上方で、かつ、モータ52の近傍に容易に固定することができる。
また、本実施形態では、SPS54が、シフト軸51に固定され、シフト軸51と共に回動する回動検出子54bを含む。これにより、シフト軸51の回動を直接的に検出することができるので、より正確にシフト軸51の回動を検出することができる。
また、本実施形態では、SPS54の全体をステアリング軸93よりも下方に配置する。これにより、SPS54の少なくとも一部がステアリング軸93よりも上方に配置される場合と比べて、シフト切替装置5の構成の大型化をより抑制することができる。また、ステアリング軸93の直下にSPS54を配置することができるので、ステアリング軸93とSPS54とを上下方向と直交する水平面内でずれた位置に各々配置する場合と比べて、船外機100が水平方向に大型化するのを抑制することができる。
また、本実施形態では、SPS54の全体をオイル室82cよりも上方に位置させる。これにより、オイル室82c内のオイルの熱がSPS54に伝達されてSPS54が高温になるのを抑制することができる。また、SPS54とオイル室82cとが上下方向の同じ高さ位置に位置することがないので、オイル室82c内にできる空気溜りの容積を確保するためにロワーケース82を大型化する必要がないとともに、オイル室82cの容積が減少するのを抑制することができる。
また、本実施形態では、モータ52およびシフト軸51を、一体として取り外し可能に構成する。これにより、モータ52およびシフト軸51を船外機100から取り外す工程を簡略化することができるので、モータ52およびシフト軸51の取換などを容易に行うことができる。
また、本実施形態では、モータ52の全体を、アッパケース81の上下方向の中央よりも下方に位置するマウント83よりも下方に配置することによって、シフト切替装置5の構成の大型化をより確実に抑制することができる。
また、本実施形態では、モータ52を、ロワーケース82よりも上方に配置されたウォータポンプ21の近傍に配置する。これにより、ウォータポンプ21からエンジン1に向かう水の一部をモータ52の周囲に供給することができるので、水によりモータ52を冷却することができる。この結果、モータ52が高温になるのを抑制することができる。
また、本実施形態では、船外機100が船体101に取り付けられた状態で、モータ52とウォータポンプ21とを、船体101の前後方向に並んで配置する。これにより、モータとウォータポンプとを水平面内において前後方向と異なる方向にずれた位置に各々配置する場合と比べて、船外機100が水平面内において前後方向と直交する方向に大型化するのを抑制することができる。この結果、船外機100が取り付けられた船体101の進行方向と直交する方向に大きくなるのを抑制することができるので、船舶102の航走時の抵抗が大きくなるのを抑制することができる。
また、本実施形態では、モータ52の上方を覆う第1カバー部55aと、第1カバー部55aに対応するようにロワーケース82の上端82bに配置され、モータ52を下方から覆う第2カバー部55bとを船外機100に設ける。そして、モータ52を、第1カバー部55aと第2カバー部55bとにより形成される収容空間S内に配置する。これにより、第1カバー部55aおよび第2カバー部55bによりモータ52を保護しつつ、ロワーケース82よりも上方にモータ52の少なくとも一部を容易に配置することができる。また、第1カバー部55aと第2カバー部55bとが一体的な形状である場合と比べて、収容空間S内にモータ52をより容易に配置することができる。
また、本実施形態では、モータ52の少なくとも一部をオイル室82cよりも上方に位置させる。これにより、モータ52の少なくとも一部(下部)とオイル室82cとが上下方向の同じ高さ位置に位置することがないので、その分、オイル室82cを大型化する必要がないとともに、オイル室82cの容積が減少するのを抑制することができる。
[変形例]
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(変形例)が含まれる。
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(変形例)が含まれる。
たとえば、上記実施形態では、本発明のシフト切替装置5を船外機100に適用する例を示したが、本発明はこれに限られない。すなわち、本発明のシフト切替装置を船外機以外に適用してもよい。たとえば、本発明を、船内機、または、船内外機を備えた船舶に適用してもよい。
また、上記実施形態では、モータ52(回動駆動部)をモータ52の下部の一部を除いて、ロワーケース82の上端82bよりも上方に配置する例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、回動駆動部の全体をロワーケースの上端よりも上方に配置してもよい。これにより、オイル室の容積の減少をさらに抑制することが可能である。
また、上記実施形態では、SPS54(回動検出部)をシフト軸51の軸線C3上に配置する例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、回動検出部をシフト軸の軸線上とは異なる位置に配置してもよい。
また、上記実施形態では、SPS54(回動検出部)の全体をマウント83よりも下方で、かつ、ロワーケース82よりも上方に配置する例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、回動検出部を、ロワーケースの下方または上下方向の略同じ高さ位置に配置してもよい。
また、上記実施形態では、SPS54(回動検出部)の全体をモータ52(回動駆動部)よりも上方に配置する例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、回動検出部を回動駆動部の下方または上下方向の略同じ高さ位置に配置してもよい。
また、上記実施形態では、モータ52を減速機53よりも上方に配置する例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、回動駆動部を減速機の下方に配置してもよい。また、減速機を設けずに、回動駆動部の回動駆動力が直接シフト軸に伝達されるように構成してもよい。
また、上記実施形態では、シフト軸51を、上部分51aと下部分51bと連結部51cとから構成する例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、シフト軸51を上下方向に分割せずに、1つの部材からなるように構成してもよい。
また、上記実施形態では、第1カバー部55aおよび第2カバー部55bにより、モータ52および減速機53が収容される収容空間Sが形成されている例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、収容空間Sは、1個または23個以上のカバー部により形成されてもよい。たとえば、図8に示す本実施形態の変形例のように、少なくともモータ52が収容される収容空間Sを、1個の第1カバー部155aにより形成してもよい。第1カバー部155aは、上記実施形態の第1カバー部55aおよび第2カバー部55b(図7参照)とが一体化した形状を有している。これにより、第1カバー部155aによりモータ52を保護しつつ、ロワーケース82よりも上方にモータ52の少なくとも一部を容易に配置することが可能である。また、第1カバー部155aが複数のカバー部から構成されている場合と異なり、部品点数が増加するのを抑制することが可能である。なお、第2カバー部155bは、上記実施形態の第3カバー部55cと同様の形状を有している。また、図8に示す変形例では、第1カバー部55aおよび第2カバー部55bが一体化していることに伴い、シール部材56a(図7参照)が設ける必要がないので、この点でも、部品点数の増加が抑制されている。
1 エンジン、3 プロペラ軸、5 シフト切替装置、6 プロペラ、21 ウォータポンプ、51 シフト軸、52 モータ(回動駆動部)、54 SPS(回動検出部)、54b 回動検出子、55a、155a 第1カバー部、55b 第2カバー部、81 アッパケース、82 ロワーケース、82b (ロワーケースの)上端、82c オイル室、83 マウント、93 ステアリング軸、C3 (シフト軸の)軸線、S 収容空間
Claims (20)
- エンジンと、
プロペラと、
前記エンジンからの駆動力を前記プロペラに伝達するプロペラ軸と、
前記エンジンの振動が船体に伝達されるのを抑制するためのマウントと、
前記マウントが取り付けられるアッパケースと、
前記アッパケースの下方に配置されるとともに、前記プロペラ軸が内部に配置されるロワーケースと、
上下方向に延びるとともに、回動することにより前記プロペラ軸を前記プロペラ軸の延びる方向に移動させることが可能なシフト軸と、前記シフト軸の軸線上に設けられ、前記シフト軸を回動させるための回動駆動部とを含み、前記プロペラ軸の回転方向を切り替えるためのシフト切替装置と、を備え、
前記回動駆動部の全体は、前記マウントよりも下方に配置されているとともに、前記回動駆動部の少なくとも一部は、前記ロワーケースよりも上方に配置されている、船外機。 - 前記回動駆動部は、前記ロワーケースの上端の近傍に配置されている、請求項1に記載の船外機。
- 上下方向に延びるように形成され、転舵のためのステアリング軸をさらに備え、
前記回動駆動部の全体は、前記ステアリング軸よりも下方に配置されている、請求項1または2に記載の船外機。 - 前記シフト切替装置は、前記シフト軸の軸線上に設けられ、前記シフト軸の回動を検出する回動検出部をさらに含む、請求項1〜3のいずれか1項に記載の船外機。
- 前記回動検出部の全体は、前記マウントよりも下方で、かつ、前記ロワーケースよりも上方に配置されている、請求項4に記載の船外機。
- 前記回動検出部の全体は、前記マウントよりも下方で、かつ、前記回動駆動部よりも上方に配置されている、請求項4または5に記載の船外機。
- 前記回動駆動部の上方を覆う第1カバー部をさらに備え、
前記回動検出部は、前記第1カバー部の上面に取り付けられている、請求項6に記載の船外機。 - 前記回動検出部は、前記シフト軸に固定され、前記シフト軸と共に回動する回動検出子を含む、請求項4〜7のいずれか1項に記載の船外機。
- 上下方向に延びるように形成され、転舵のためのステアリング軸をさらに備え、
前記回動検出部の全体は、前記ステアリング軸よりも下方に配置されている、請求項4〜8のいずれか1項に記載の船外機。 - 前記ロワーケースは、上下方向に延びるように形成され、前記シフト軸が配置されるとともに、オイルが配置されるオイル室を含み、
前記回動検出部の全体は、前記オイル室よりも上方に位置している、請求項4〜9のいずれか1項に記載の船外機。 - 前記回動駆動部および前記シフト軸は、一体として取り外し可能に構成されている、請求項1〜10のいずれか1項に記載の船外機。
- 前記ロワーケースよりも上方に配置され、外部の水を前記エンジンに供給するためのウォータポンプをさらに備え、
前記回動駆動部は、前記ウォータポンプの近傍に配置されている、請求項1〜11のいずれか1項に記載の船外機。 - 前記船体に取り付けられた状態で、前記回動駆動部と前記ウォータポンプとは、前記船体の前後方向に並んで配置されている、請求項12に記載の船外機。
- 前記回動駆動部の上方を覆う第1カバー部と、
前記第1カバー部に対応するように前記ロワーケースの上端に配置され、前記回動駆動部を下方から覆う第2カバー部とをさらに備え、
前記回動駆動部は、前記第1カバー部と前記第2カバー部とにより形成される収容空間内に配置されている、請求項1〜13のいずれか1項に記載の船外機。 - 前記回動駆動部の上方を覆うとともに、前記回動駆動部を下方から覆う第1カバー部をさらに備え、
前記回動駆動部は、前記第1カバー部により形成される収容空間内に配置されている、請求項1〜13のいずれか1項に記載の船外機。 - 前記ロワーケースは、上下方向に延びるように形成され、前記シフト軸が配置されるとともに、オイルが配置されるオイル室を含み、
前記回動駆動部の少なくとも一部は、前記オイル室よりも上方に位置している、請求項1〜15のいずれか1項に記載の船外機。 - エンジンからの駆動力をプロペラに伝達するプロペラ軸の回転方向を切り替えるための船外機のシフト切替装置であって、
上下方向に延びるとともに、回動することにより前記プロペラ軸を前記プロペラ軸の延びる方向に移動させることが可能なシフト軸と、
前記シフト軸の軸線上に設けられ、前記シフト軸を回動させるための回動駆動部とを備え、
前記回動駆動部の全体は、前記エンジンの振動が船体に伝達されるのを抑制するためのマウントよりも下方に配置されているとともに、前記回動駆動部の少なくとも一部は、前記プロペラ軸が内部に配置されるロワーケースよりも上方に配置されている、船外機のシフト切替装置。 - 前記回動駆動部は、前記ロワーケースの上端の近傍に配置されている、請求項17に記載の船外機のシフト切替装置。
- 前記シフト軸の軸線上に設けられ、前記シフト軸の回動を検出する回動検出部をさらに備える、請求項17または18に記載の船外機のシフト切替装置。
- 前記ロワーケースよりも上方に配置され、前記エンジンからの駆動力を前記プロペラ軸に伝達するドライブ軸の駆動力により外部の水を前記エンジンに供給するためのウォータポンプの近傍に、前記回動駆動部が配置されている、請求項17〜19のいずれか1項に記載の船外機のシフト切替装置。
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