船外機のギアの支持構造
【課題】駆動ギアと、それに噛み合うフォワードギアを有する船外機の逆転機構において、フォワードギアに大きな負荷がかかった場合であっても、フォワードギアと駆動ギアとの歯当たりを適正な状態に維持する。
【解決手段】カウンターローテーション仕様の船外機のギアの支持構造であって、エンジンから伝達される回転動力によって回転する駆動ギアと、前後方向に貫通する筒状の構成を有し、駆動ギアの後側に配設されて駆動ギアと噛み合うフォワードギア５２と、推進用のプロペラが取り付けられ、フォワードギア５２を貫通して回転可能に配設されるプロペラシャフト２９と、フォワードギア５２の内周とプロペラシャフト２９の外周との間に設けられる円錐コロ軸受３４と、フォワードギア５２に後向きの予圧を付与する予圧付与部材５４とを有する。
【解決手段】カウンターローテーション仕様の船外機のギアの支持構造であって、エンジンから伝達される回転動力によって回転する駆動ギアと、前後方向に貫通する筒状の構成を有し、駆動ギアの後側に配設されて駆動ギアと噛み合うフォワードギア５２と、推進用のプロペラが取り付けられ、フォワードギア５２を貫通して回転可能に配設されるプロペラシャフト２９と、フォワードギア５２の内周とプロペラシャフト２９の外周との間に設けられる円錐コロ軸受３４と、フォワードギア５２に後向きの予圧を付与する予圧付与部材５４とを有する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、船外機のギアの支持構造に関する。詳しくは、カウンターローテーション（Ｃ／Ｒ）仕様の船外機の逆転機構において、前進時にプロペラシャフトに回転動力を伝達するギア（フォワードギア）の支持構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来一般の船外機は、エンジンの回転動力が伝達されるドライブシャフトと、推進用のプロペラが設けられるプロペラシャフトと、ドライブシャフトの回転をプロペラシャフトに断続可能に伝達するとともにプロペラシャフトの回転を切替える逆転機構とを有する。逆転機構は、ドライブシャフトに設けられる駆動ギアと、駆動ギアと噛み合って互いに反対方向に回転するフォワードギアおよびリバースギアと、フォワードギアとリバースギアの任意の一方の回転をプロペラシャフトに伝達するクラッチ機構とを含む。フォワードギアの回転がプロペラシャフトに伝達されると、船外機が前進する。また、リバースギアの回転がプロペラシャフトに伝達されると、船外機が後進する。このように、フォワードギアとリバースギアのいずれを介して回転動力を伝達するかを切替えることによって、船外機の前後進を切替えることができる。なお、一般的に、船舶の後進時に必要とされる推進力は、前進時と比較して小さい。このため、後進時にリバースギアにかかる負荷は、前進時にフォワードギアにかかる負荷よりも小さい。したがって、リバースギアの支持構造をフォワードギアの支持構造に比較して簡素化できる。
【０００３】
ところで、大型のモーターボートなどの船舶には、大きな推進力を得るために、複数の船外機を搭載することがある。船外機は、プロペラを回転させて推進力を発生させる構成であるため、プロペラの回転の反力によって船舶にヨーイングが生じることがある。そこで、ヨーイングを防止または抑制するため、船舶に複数の船外機を搭載する場合には、レギュラーローテーション仕様（以下、「Ｒ／Ｒ仕様」と記す）の船外機と、カウンターローテーション仕様（以下、「Ｃ／Ｒ」仕様と記す）の船外機の両方を搭載するという構成が用いられることがある。Ｒ／Ｒ仕様の船外機のプロペラおよびプロペラシャフトは、前進時において後方から見て右回転し、Ｃ／Ｒ仕様の船外機のプロペラおよびプロペラシャフトは左回転する。このように、Ｒ／Ｒ仕様の船外機とＣ／Ｒ仕様の船外機とでは、プロペラの回転方向が反対であるため、プロペラの回転の反力が相殺される。したがって、ヨーイングが防止または低減される。
【０００４】
Ｃ／Ｒ仕様の船外機には、エンジンやドライブシャフトや逆転機構などに、Ｒ／Ｒ仕様の船外機と共通の構成が適用されるものがある。このような構成とすることにより、Ｒ／Ｒ仕様の船外機とＣ／Ｒ仕様の船外機とで、構成や部品等の共通化を図ることができる。このようなＣ／Ｒ仕様の船外機においては、エンジンやドライブシャフトの回転方向が、Ｒ／Ｒ仕様の船外機と同じになる。このため、Ｒ／Ｒ仕様の船外機とＣ／Ｒ仕様の船外機とは、フォワードギアとリバースギアの回転方向と船外機の前後進の向きとの関係が反対である。このため、Ｃ／Ｒ仕様の船外機においては、Ｒ／Ｒ仕様の船外機のリバースギアがフォワードギアとして機能し、Ｒ／Ｒ仕様の船外機のフォワードギアがリバースギアとして機能する。
【０００５】
一般的なＲ／Ｒ仕様の船外機においては、駆動ギアの前側にフォワードギアが設けられ、駆動ギアの後側にリバースギアが設けられる。このため、Ｒ／Ｒ仕様の船外機においては、前進する場合にフォワードギアに大きな負荷がかかると、この負荷によってフォワードギアを後側に変位させる力が作用する。また、船外機が前進する場合には、プロペラシャフトにはプロペラの推進力によって前側に押される力が掛かる。このため、フォワードギアを後側に変位させる力は、プロペラシャフトが前側に押される力によって相殺される。これに対して、Ｃ／Ｒ仕様の船外機においては、駆動ギアの後側にフォワードギアが設けられる。そして、船外機が前進する場合にフォワードギアに大きな負荷がかかると、この負荷によってフォワードギアには前側に変位する力が作用する。この力は、プロペラシャフトにかかる力と同じ向きであるため、相殺されない。この結果、フォワードギアが前側に変位して駆動ギアに接近し、歯当たりが変化するおそれがある。特に、フォワードギアと駆動ギアとが、いわゆる「底当たり」の状態で噛み合うおそれがある。そうすると、フォワードギアの耐久性が低下するおそれがある。
【０００６】
なお、特許文献１には、ギアハウジングの内部に配設される部品類の着脱作業性を向上させるとともに、ベベルギアの歯当たりの調整を容易にするための構成が開示されている。しかしながら、特許文献１には、ベベルギアに負荷がかかった場合に適正な歯当たりを維持するための構成は開示されていない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平１１−２６８６８９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上記実情に鑑み、本発明が解決しようとする課題は、船外機の逆転機構において、フォワードギアに大きな負荷がかかった場合であっても、フォワードギアが変位して駆動ギアとの歯当たりが変化することを防止または抑制して、フォワードギアの耐久性の向上を図ることである。特に、Ｃ／Ｒ仕様の船外機の逆転機構において、フォワードギアが前側に変位することを防止または抑制してフォワードギアと駆動ギアとの歯当たりの変化を防止または抑制し、フォワードギアの耐久性の向上を図ることである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記課題を解決するため、本発明は、カウンターローテーション仕様（Ｃ／Ｒ仕様）の船外機のギアの支持構造であって、回転動力源から伝達される回転動力によって回転する駆動ギアと、前後方向に貫通する筒状の構成を有し、前記駆動ギアの後側に配設されて前記駆動ギアと噛み合うフォワードギアと、推進用のプロペラが取り付けられ、前記フォワードギアを貫通して回転可能に配設されるプロペラシャフトと、前記フォワードギアの内周と前記プロペラシャフトの外周との間に設けられる円錐コロ軸受と、前記フォワードギアに前記円錐コロ軸受を介して後側への予圧を付与する予圧付与部材と、を有することを特徴とする。
【００１０】
前記フォワードギアは、前進時において前記回転動力源からの回転動力を前記プロペラシャフトに伝達するギアであることを特徴とする。
【００１１】
前記予圧付与部材は、円環状に形成されるシムであることを特徴とする。
【００１２】
前記プロペラシャフトの外周には半径方向外側に突出するリブが形成され、前記円錐コロ軸受は前記リブの後側に配設されるとともに、前記予圧付与部材は前記リブと前記円錐コロ軸受との間に配設されることを特徴とする。
【００１３】
前記円錐コロ軸受は、円錐コロの頂点側が後方に向けられて配設されることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、プロペラシャフトとフォワードギアとの間に介在する予圧付与部材が、フォワードギアを進行方向後方に向かって予圧を付与する。そして、フォワードギアに作用する力のうち、フォワードギアを前側に変位させるように作用する分力は、予圧付与部材の予圧によって相殺される。このため、フォワードギアが前側に変位することを防止して、フォワードギアと駆動ギアとの位置関係が変化することを防止する。したがって、フォワードギアと駆動ギアとの歯当たりの状態を適正な状態に維持できるから、フォワードギアの耐久性の低下を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】図１は、本発明の実施形態にかかる船外機の構成を示す側面図である。
【図２】図２は、本発明の実施形態にかかる船外機の内部構造を模式的に示す部分断面図である。
【図３】図３は、本発明の実施形態にかかる船外機のロアユニットの内部構成を模式的に示す断面図である。
【図４】図４は、本発明の実施形態にかかる船外機のロアユニットの内部のうち、逆転機構およびその近傍を拡大して示す断面図である。
【図５】図５は、フォワードギアの支持構造を模式的に示す断面図であり、図４の一部を抜き出して拡大した図である。
【図６】図６は、プロペラシャフトおよび逆転機構の構成を模式的に示す分解斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。本発明の実施形態にかかる船外機（以下、「本船外機１」と略して記す）は、Ｃ／Ｒ仕様の船外機である。すなわち、後方から見てプロペラ３９が左回転すると本船外機１が前進する。なお、本船外機１は、Ｃ／Ｒ仕様専用の船外機であってもよく、Ｒ／Ｒ仕様とＣ／Ｒ仕様の両方に対応する船外機（＝仕様を変更可能な船外機）であってもよい。
【００１７】
まず、本船外機１の全体的な構成について、図１〜図３を参照して説明する。図１は、本船外機１の構成を模式的に示す側面図である。図２は、本船外機１の構成を模式的に示す部分断面図である。図３は、本船外機１のロアユニット１０３の内部構造を模式的に示す断面図である。説明の便宜上、本船外機１の「前」「後」「右」「左」「上」「下」の各向きは、本船外機１が取り付けられた船舶９の向きを基準とする。本船外機１を構成する各部材の向きについても同様とする。各図においては、本船外機１の前側を矢印Ｆｒで、後側を矢印Ｒｒで、上側を矢印Ｔｐで、下側を矢印Ｂｔで示す。図１と図２に示すように、本船外機１は、その前側が船舶９の船尾板９１（トランザムボード）に固定されて使用される。
【００１８】
本船外機１は、最も上側に位置するエンジンユニット１０１と、その下側に位置するミッドユニット１０２と、最も下側に位置するロアユニット１０３とを有する。エンジンユニット１０１とミッドユニット１０２には、いずれもカバー部材１７，１８が取り付けられている。そして、それぞれの内部に配置される機器類は、カバー部材１７，１８によって覆われる。
【００１９】
エンジンユニット１０１には、回転動力源としてのエンジン１１が配置される。エンジン１１は、クランクシャフトが略垂直となる姿勢で配置される。また、エンジン１１は、エンジンユニット１０１の下部に設けられるエンジンベース１２に支持される。エンジン１１には、たとえばＶ型エンジンが適用される。Ｖ型エンジンは、たとえば、クランクシャフトが前側に位置し、シリンダおよびピストンが後側に位置する態様で配置される。エンジンユニット１０１の前下部には、アクチュエータ１３が配置される。アクチュエータ１３は、逆転機構５（後述）を動作させて、本船外機１の前進と後進と中立とを切替える。アクチュエータ１３には、上側シフトロッド１４（後述）を正逆の両方向に所定の角度だけ回転させることができる。なお、アクチュエータ１３は、前記動作ができる装置であればよく、具体的な構成は限定されない。したがって、公知の各種アクチュエータが適用できる。このほか、エンジンユニット１０１には、エンジン１１を制御するエンジンコントロールユニット（ＥＣＵ）や、燃焼用の空気を取り入れる吸気装置などが配設される（いずれも図略）。
【００２０】
ミッドユニット１０２には、ドライブシャフト２１と、冷却水用の水タンク２４と、潤滑油用のオイルパン２５と、冷却水ポンプ２６と、上側シフトロッド１４とが収容される。ドライブシャフト２１は、その軸線方向が略垂直であり、ミッドユニット１０２を上下方向に貫通するように配置される。ドライブシャフト２１の上端部は、エンジン１１のクランクシャフトに結合される。そして、ドライブシャフト２１は、エンジン１１のクランクシャフトの回転動力が伝達されて回転する。ドライブシャフト２１の下端部は、ミッドユニット１０２の下側からさらに突出しており、ロアユニット１０３の内部に入り込んでいる。水タンク２４は、ミッドユニット１０２の上部において、ドライブシャフト２１の後側に隣接して配置される。オイルパン２５は、水タンク２４の後側に配置される。水タンク２４の底部からは、冷却水パイプ２８が下方に向かって引き出される。冷却水パイプ２８の下端は、冷却水ポンプ２６に接続される。冷却水ポンプ２６は、取水管３７を介して、ロアユニット１０３に設けられる取水口３８と接続される。冷却水ポンプ２６は、取水口３８および取水管３７を通じて外部から水を吸引し、冷却水パイプ２８を通じて水タンク２４に送給する。上側シフトロッド１４は、ドライブシャフト２１の前側に配設される。そして、上側シフトロッド１４は、ドライブシャフト２１に略平行で、ミッドユニット１０２に対して回転可能に設けられる。上側シフトロッド１４の上端部は、アクチュエータ１３に連結されており、上側シフトロッド１４の下端部は、たとえば歯車を介して下側シフトロッド２７（後述）に連結される。そして、上側シフトロッド１４は、アクチュエータ１３の動作によって前後方向に所定の角度だけ回転し、アクチュエータ１３の動作を下側シフトロッド２７に伝達する。
【００２１】
特に図３に示すように、ロアユニット１０３には、ドライブシャフト２１の下部と、プロペラシャフト２９と、下側シフトロッド２７と、逆転機構５とが設けられる。逆転機構５は、ドライブシャフト２１とプロペラシャフト２９との間に構成される。ドライブシャフト２１とプロペラシャフト２９とは、この逆転機構５によって、回転動力を断続および正逆反転可能に接続される。プロペラシャフト２９の後端部には、推進用のプロペラ３９が取付けられる。本船外機１はＣ／Ｒ仕様であるため、プロペラ３９には、後側から見て左回転すると本船外機１を前進させる推進力を発生させる構成のものが適用される。なお、本船外機１がＲ／Ｒ仕様とＣ／Ｒ仕様の両方に対応できる船外機であれば、プロペラシャフト２９の後端部には、Ｒ／Ｒ仕様に対応するプロペラ３９と、Ｃ／Ｒ仕様に対応するプロペラ３９とが、交換可能に取付けられる。そして、本船外機１がＣ／Ｒ仕様に設定される場合には、後側から見て左回転すると本船外機１を前進させる推進力を発生させるプロペラ３９が取り付けられる。一方、本船外機１がＲ／Ｒ仕様に設定される場合には、後側から見て右回転すると本船外機１を前進させる推進力を発生させるプロペラ３９が取り付けられる。このほか、ロアユニット１０３の前部には、冷却水を取り込むための取水口３８が設けられる（図１参照）。
【００２２】
図２に示すように、エンジンベース１２の前縁部には、左右一対のアッパーマウント１５が設けられる。また、ミッドユニット１０２の前縁部には、左右一対のロアマウント１６が設けられる。そして、エンジンユニット１０１とミッドユニット１０２とロアユニット１０３とは、アッパーマウント１５およびロアマウント１６を介して、スイベルブラケット１９の支軸を中心に一体に回転可能に支持される。また、エンジンユニット１０１には、前方に向かって突起する操舵ハンドル２２が設けられる。操船者は、操舵ハンドル２２を操作することにより、本船外機１をスイベルブラケット１９の支軸を中心に略水平方向に回転させることができる。これによって、船舶の進行方向を制御できる。スイベルブラケット１９の左右両側には、クランプブラケット２０が設けられる。クランプブラケット２０は船舶９の船尾板９１（トランザムボード）に固定可能な構成を有する。クランプブラケット２０は、軸線方向が左右方向を向くチルト軸を中心として回転可能に支持される。
【００２３】
次いで、ロアユニット１０３の構成の詳細について、図３〜図６を参照して説明する。図４は、ロアユニット１０３の内部のうち、逆転機構５およびその近傍を拡大して示す断面図である。図５は、フォワードギア５２の支持構造を模式的に示す断面図であり、図４の一部を抜き出して拡大した図である。図６は、プロペラシャフト２９および逆転機構５の構成を模式的に示す分解斜視図である。
【００２４】
ロアユニット１０３は、内部に所定の空間が形成される筐体２３を有する。この筐体２３は、たとえば軽金属からなり、ダイキャスト製法によって製造される。そして、ロアユニット１０３の筐体２３の内部には、ドライブシャフト２１の下端部と、プロペラシャフト２９と、下側シフトロッド２７と、逆転機構５とが収容される。逆転機構５は、駆動ギア５１と、フォワードギア５２と、リバースギア５３と、ドッグクラッチ５８と、コネクタロッド５９と、シフトスライダ６０とを含んで構成される。
【００２５】
ドライブシャフト２１の下端部は、ロアユニット１０３の筐体２３の内部に入り込んでいる。そして、ドライブシャフト２１の下端部には、駆動ギア５１が一体に回転するように取り付けられる。駆動ギア５１には、ベベルギアが適用される。また、ロアユニット１０３の筐体２３には、フォワードギア５２とリバースギア５３とが、それぞれ軸受を介して回転可能に支持される。具体的には、フォワードギア５２は、ラジアル軸受３０とスラスト軸受３１とによって、回転可能に支持される。リバースギア５３は、ラジアル軸受３２とスラスト軸受３３とによって、回転可能に支持される。フォワードギア５２およびリバースギア５３には、ベベルギアが適用される。フォワードギア５２とリバースギア５３とは、前後方向に貫通する円筒状の構成を有する。フォワードギア５２は、前側にベベルギアの歯が形成される。一方、リバースギア５３は、後側にベベルギアの歯が形成される。フォワードギア５２とリバースギア５３は、同軸で、前後方向に所定の間隔をおいて離間し、歯が形成される側の面が対向するように配置される。そして、フォワードギア５２は駆動ギア５１の後側に配設され、リバースギア５３は駆動ギア５１の前側に配設される。フォワードギア５２とリバースギア５３は、駆動ギア５１と常時噛み合っており、駆動ギア５１の回転が伝達されて互いに反対方向に回転する。具体的には、エンジン１１から回転動力が伝達されると、フォワードギア５２は後方から見て左回転し、リバースギア５３は後方から見て右回転する。さらに、フォワードギア５２とリバースギア５３の互いに対向する面（＝歯が形成される側の面）のそれぞれには、係合部（図略）が形成される。係合部は、ドッグクラッチ５８の係合部（後述）に係合できる。
【００２６】
プロペラシャフト２９は、軸線が前後方向を向く姿勢で配設される。特に図３と図４に示すように、プロペラシャフト２９の前端部は、リバースギア５３の内周に入り込んでおり、リバースギア５３の前方または内周に設けられる円錐コロ軸受３５によって回転可能に支持される。プロペラシャフト２９の後部は、ロアユニット１０３の筐体２３に設けられるラジアル軸受３６によって回転可能に支持される。そして、プロペラシャフト２９の中間部は、フォワードギア５２の内周を貫通しており、フォワードギア５２の内周に設けられる円錐コロ軸受３４によって回転可能に支持される。このように、プロペラシャフト２９は、ロアユニット１０３の筐体２３とフォワードギア５２とリバースギア５３とに、軸受を介して回転可能に支持される。フォワードギア５２の内周に設けられる円錐コロ軸受３４は、円錐コロの頂点側が後側に向けられる。一方、リバースギア５３の前方または内周に設けられる円錐コロ軸受３５は、円錐コロの頂点側が前側に向けられる。
【００２７】
フォワードギア５２とリバースギア５３との間には、ドッグクラッチ５８が配設される。ドッグクラッチ５８は、筒状の構成を有し、プロペラシャフト２９の外周に装着される。そして、ドッグクラッチ５８は、前後方向（＝プロペラシャフト２９の軸線方向）に沿って往復動できるが、プロペラシャフト２９に対して相対的に回転することはできずに一体に回転する。ドッグクラッチ５８の前端部と後端部とには、係合部（図略）が形成される。そして、ドッグクラッチ５８が後側に移動すると、後端部に形成される係合部がフォワードギア５２の係合部と係合し、フォワードギア５２の回転がドッグクラッチ５８を介してプロペラシャフト２９に伝達される。一方、ドッグクラッチ５８が前方に移動すると、前端部に形成される係合部がリバースギア５３に形成される係合部と係合し、リバースギア５３の回転がドッグクラッチ５８を介してプロペラシャフト２９に伝達される。また、ドッグクラッチ５８がフォワードギア５２とリバースギア５３との中間に位置すると、ドッグクラッチ５８の係合部は、フォワードギア５２とリバースギア５３の係合部のいずれにも係合せず、フォワードギア５２とリバースギア５３の回転はいずれもプロペラシャフト２９に伝達されない。
【００２８】
図３、図４、図６に示すように、プロペラシャフト２９の前部は中空に形成される。そして、プロペラシャフト２９の内部には、コネクタロッド５９が前後方向に往復動可能に配設される。さらに、プロペラシャフト２９の中空の部分には、外周と内周とを連通する開口部が形成される。コネクタロッド５９の後端部とドッグクラッチ５８とは、この開口部を通じて、ピン部材６１などによって結合される。また、コネクタロッド５９の前端部には、シフトスライダ６０が結合される。シフトスライダ６０は、下側シフトロッド２７の回転運動を往復運動に変換し、ドッグクラッチ５８を往復動させる。下側シフトロッド２７は、ロアユニット１０３の内部に、回転可能に配設される。下側シフトロッド２７の下端部には、シフトヨークが設けられる。シフトヨークは、側方に突起する構造物である。シフトスライダ６０は、前後方向に長い棒状の部材である。シフトスライダ６０には、上下方向に貫通し、前後方向に長い長孔が形成される。さらにこの長孔の側方には切欠きが形成される。この長孔には、下側シフトロッド２７の下端部が遊挿される。そして、長孔の側方に形成される切欠きには、下側シフトロッド２７のシフトヨークが係合する。
【００２９】
このような構成であると、アクチュエータ１３が作動して上側シフトロッド１４および下側シフトロッド２７が回転すると、シフトヨークがシフトスライダ６０を前後方向にスライドさせる。そして、ドッグクラッチ５８が、シフトスライダ６０に連動して前側または後側に移動する。このため、プロペラシャフト２９の回転方向を切替えることができる。具体的な態様は次のとおりである。ドッグクラッチ５８が後方に移動すると、フォワードギア５２の回転がドッグクラッチ５８を介してプロペラシャフト２９に伝達され、プロペラ３９が左回転して船舶９が前進する。ドッグクラッチ５８が前方に移動すると、リバースギア５３の回転がドッグクラッチ５８を介してプロペラシャフト２９に伝達され、プロペラ３９が右回転して船舶９が後進する。このように、フォワードギア５２は、前進時においてプロペラシャフト２９に回転動力を伝達し、リバースギア５３は、後進時においてプロペラシャフト２９に回転動力を伝達する。
【００３０】
なお、本船外機１のエンジン１１とドライブシャフト２１と逆転機構とが、Ｒ／Ｒ仕様の船外機と共通の構成を有する場合には、Ｒ／Ｒ仕様の船外機のリバースギアが、本船外機１のフォワードギア５２となり、Ｒ／Ｒ仕様の船外機のフォワードギアが、本船外機１のリバースギア５３となる。このため、本船外機１が前進する場合には、フォワードギア５２には、Ｒ／Ｒ仕様の船外機のフォワードギアと同等の大きな負荷がかかる。そして、この負荷によって、フォワードギア５２には、「こじる力」が作用する。このこじる力の前後方向分力は、フォワードギア５２を前側に向かって変位させる向きに作用する。このため、この負荷が大きくなると、フォワードギア５２が前側に変位して駆動ギア５１と接近し、駆動ギア５１とフォワードギア５２の歯当たりが過剰に強くなる。そうすると、リバースギア５３の耐久性が低下する。なお、本船外機１が前進する場合には、プロペラシャフト２９は、プロペラ３９の推進力によって、前側に向かって押圧される。フォワードギア５２をこじる力の前後方向分力と、プロペラシャフト２９がプロペラ３９の推進力によって押圧される力とは、いずれも前向きであるため、相殺されない。そこで、本船外機１においては、フォワードギア５２の支持構造を次に示す構成にすることによって、フォワードギア５２を前側に変位させる力を低減し、フォワードギア５２の耐久性の低下を防止または抑制する。
【００３１】
フォワードギア５２の支持構造の詳細について、特に図４〜図６を参照して説明する。フォワードギア５２は、後側に形成される支持部５２２と、前側に形成される歯部５２１とを有する。支持部５２２は、前後方向に貫通する円筒状の構成を有する。歯部５２１の前側の面には、ベベルギアの歯が形成される。なお、歯部５２１の外径は支持部５２２の外径よりも大きい。そして、フォワードギア５２は、ラジアル軸受３０とスラスト軸受３１によって、ロアユニット１０３の筐体２３に回転可能に支持される。具体的には、フォワードギア５２の支持部５２２の外周と、ロアユニット１０３の筐体２３の内周面との間に、ラジアル軸受３０が配設される。さらに、フォワードギア５２の歯部５２１の後端側の面（＝歯が形成される面の背面）と、ロアユニット１０３の筐体２３の内周面との間に、スラスト軸受３１が配設される。なお、図４〜図６においては、ロアユニット１０３の筐体２３とスラスト軸受３１との間に座金４０が設けられる構成を示すが、座金４０が設けられない構成であってもよい。また、これらのラジアル軸受３０とスラスト軸受３１は、従来公知の構成が適用できる。たとえば、ラジアル軸受３０には、円筒コロ軸受や針状コロ軸受などといった、公知の各種ラジアルコロ軸受やラジアル玉軸受（ラジアルベアリング）が適用できる。また、スラスト軸受３１には、スラスト針状コロ軸受やスラスト玉軸受などといった、公知の各種スラスト軸受（スラストベアリング）が適用できる。このように、フォワードギア５２は、ラジアル軸受３０によって半径方向に位置決めされた状態で支持され、スラスト軸受３１によって前後方向に位置決めされた状態で支持される。
【００３２】
特に図５に示すように、フォワードギア５２の支持部５２２の内周面には、円周方向に沿って延伸する環状の溝５２３が形成される。そして、この溝５２３には止め輪４１が嵌め込まれる。一方、プロペラシャフト２９の外周にはリブ２９１が形成される。このリブ２９１は、半径方向外側に突出し、円周方向に延伸する円環状の構成を有する。そして、このリブ２９１は、プロペラシャフト２９およびフォワードギア５２がロアユニット１０３の筐体２３に組み付けられた状態において、フォワードギア５２に嵌め込まれる止め輪４１よりも前側に位置する。なお、このリブ２９１は、プロペラシャフト２９に一体に形成される構成であってもよく、別体の部材が組み付けられる構成であってもよい。たとえば、プロペラシャフト２９の外周面に、円周方向に延伸する環状の溝が形成され、この溝に止め輪が嵌め込まれる構成であってもよい。そして、この止め輪４１とリブ２９１との間に、円錐コロ軸受３４と、予圧付与部材５４と、座金５５と、別の座金５６とが配設される。具体的には、プロペラシャフト２９のリブ２９１の後側に予圧付与部材５４が設けられ、さらに予圧付与部材５４の後側に座金５５が設けられる。そして、円錐コロ軸受３４の内輪３４１が、予圧付与部材５４および座金５５を介して、プロペラシャフト２９のリブ２９１の後側に面に係止する。また、フォワードギア５２の支持部５２２に嵌め込まれる止め輪４１の前側に、別の座金５６が設けられる。そして、円錐コロ軸受３４の外輪３４２が、別の座金５６を介してフォワードギア５２の支持部５２２に嵌め込まれる止め輪４１に係止する。なお、フォワードギア５２の内周に設けられる円錐コロ軸受３４は、円錐コロの頂点側が後側に位置する姿勢で配設される。すなわち、円錐コロ軸受３４は、内輪３４１が後側に押圧され、外輪３４２が前側に押圧される態様の圧縮力を受けることができる向きで配置される。
【００３３】
予圧付与部材５４は、フォワードギア５２に円錐コロ軸受３４を介して後側向きの予圧を与える。予圧付与部材５４には、たとえば公知の各種円環状のシムが適用できる。円環状のシムは、前後方向に圧縮した状態で、プロペラシャフト２９のリブ２９１と円錐コロ軸受３４との間に配設される。すなわち、シムに外力が掛かっていない状態においては、シムの前後方向寸法は、リムと座金との間に形成される隙間の前後方向寸法より大きい。このため、シムがプロペラシャフト２９のリブ２９１と円錐コロ軸受３４との間に配設されると、シムは、座金５５および円錐コロ軸受３４を介して、フォワードギア５２に後側への予圧を常時付与する。なお、図４〜図６においては、予圧付与部材５４として、１個の円環状のシムが適用される構成を示すが、予圧付与部材５４の具体的な構成や数は限定されるものではない。要は、予圧付与部材５４は、フォワードギア５２に後側への予圧を付与できる構成であればよい。さらに、図４〜図６においては、プロペラシャフト２９と座金５５との間に予圧付与部材５４としてのシムが配設される構成を示すが、予圧付与部材５４が配設される位置は、この位置に限定されるものではない。たとえば、座金５５と円錐コロ軸受３４との間に予圧付与部材５４が配設される構成であってもよい。また、座金５５が配設されない構成であってもよい。座金５５が配設されない構成である場合には、プロペラシャフト２９のリブ２９１と円錐コロ軸受３４との間に、予圧付与部材５４が配設される。
【００３４】
このような構成によれば、プロペラシャフト２９のリブ２９１とフォワードギア５２との間に介在する予圧付与部材５４が、フォワードギア５２に円錐コロ軸受３４を介して後側への予圧を常時付与する。このため、フォワードギア５２に前側へ変位させるような力が作用した場合には、予圧付与部材５４による予圧がこの力を相殺する。このため、フォワードギア５２が前側へ変位することが防止される。すなわち、本船外機１が前進する場合には、ドライブシャフト２１からの回転動力は、フォワードギア５２を介してプロペラシャフト２９に伝達される。この際に、フォワードギア５２と駆動ギア５１との間に負荷によって、フォワードギア５２には「こじる力」が作用する。特に前進時には、後進時に比較して大きな負荷がかかることがあるため、フォワードギア５２をこじる力も大きくなる。そして、このこじる力の前後方向分力は前側を向くため、フォワードギア５２には前側に変位する力が作用する。フォワードギア５２には、予圧付与部材５４によって後側への予圧が付与されているため、フォワードギア５２をこじる力の前側への分力は、予圧付与部材５４から付与される後側への予圧によって相殺される。したがって、フォワードギア５２が前側に変位することが防止される。このように、フォワードギア５２が前側に変位することを防止できるから、フォワードギア５２と駆動ギア５１との間の距離を適正に維持できる。すなわち、たとえば、駆動ギア５１とフォワードギア５２の歯当たりが過剰に強くなることが防止または抑制され、適正な噛み合い状態が維持される。したがって、フォワードギア５２に大きな負荷がかかった場合であっても、フォワードギア５２の耐久性が低下することを防止できる。さらに、フォワードギア５２の円滑な動作を維持できる。
【００３５】
以上、本発明の各実施形態について詳細に説明したが、上記実施形態は、本発明を実施するにあたっての具体化の例を示したものに過ぎない。本発明は、この実施形態によって技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。すなわち、本発明は、その技術思想またはその主要な特徴から逸脱することなく、さまざまな形で実施することができる。
【００３６】
たとえば、前記実施形態においては、予圧付与部材５４として円環状のシムが適用される構成を示したが、予圧付与部材５４は円環状のシムに限定されるものではない。要は、プロペラシャフト２９とフォワードギア５２との間に介在して、フォワードギア５２に後側へ予圧を付与できる構成であればよい。たとえば、予圧付与部材５４として、各種弾性体、皿バネ、コイルバネなどが適用される構成であってもよい。また、予圧付与部材５４の数は限定されない。必要となる予圧の大きさに応じて適宜設定される。さらに、予圧付与部材５４が配設される位置も、前記実施形態に限定されるものではない。要は、フォワードギア５２に後側への予圧を付与できる位置であればよい。
【産業上の利用可能性】
【００３７】
本発明は、Ｃ／Ｒ仕様の船外機のギアの支持構造に有効な技術である。特に、エンジンやドライブシャフトや逆転機構がＲ／Ｒ仕様の船外機と共通な構成のＣ／Ｒ仕様の船外機に有効な技術である。なお、Ｃ／Ｒ仕様専用の船外機に限らず、Ｒ／Ｒ仕様とＣ／Ｒ仕様の両方に対応する船外機にも有効な技術である。
【符号の説明】
【００３８】
１：本発明の実施形態にかかる船外機、５：逆転機構、２１：ドライブシャフト、２９：プロペラシャフト、２９１：プロペラシャフトのリブ、３４：フォワードギアの内周に設けられる円錐コロ軸受、３９：プロペラ、４１：止め輪、５１：駆動ギア、５２：フォワードギア、５４：予圧付与部材、５２２：フォワードギアの支持部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、船外機のギアの支持構造に関する。詳しくは、カウンターローテーション（Ｃ／Ｒ）仕様の船外機の逆転機構において、前進時にプロペラシャフトに回転動力を伝達するギア（フォワードギア）の支持構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来一般の船外機は、エンジンの回転動力が伝達されるドライブシャフトと、推進用のプロペラが設けられるプロペラシャフトと、ドライブシャフトの回転をプロペラシャフトに断続可能に伝達するとともにプロペラシャフトの回転を切替える逆転機構とを有する。逆転機構は、ドライブシャフトに設けられる駆動ギアと、駆動ギアと噛み合って互いに反対方向に回転するフォワードギアおよびリバースギアと、フォワードギアとリバースギアの任意の一方の回転をプロペラシャフトに伝達するクラッチ機構とを含む。フォワードギアの回転がプロペラシャフトに伝達されると、船外機が前進する。また、リバースギアの回転がプロペラシャフトに伝達されると、船外機が後進する。このように、フォワードギアとリバースギアのいずれを介して回転動力を伝達するかを切替えることによって、船外機の前後進を切替えることができる。なお、一般的に、船舶の後進時に必要とされる推進力は、前進時と比較して小さい。このため、後進時にリバースギアにかかる負荷は、前進時にフォワードギアにかかる負荷よりも小さい。したがって、リバースギアの支持構造をフォワードギアの支持構造に比較して簡素化できる。
【０００３】
ところで、大型のモーターボートなどの船舶には、大きな推進力を得るために、複数の船外機を搭載することがある。船外機は、プロペラを回転させて推進力を発生させる構成であるため、プロペラの回転の反力によって船舶にヨーイングが生じることがある。そこで、ヨーイングを防止または抑制するため、船舶に複数の船外機を搭載する場合には、レギュラーローテーション仕様（以下、「Ｒ／Ｒ仕様」と記す）の船外機と、カウンターローテーション仕様（以下、「Ｃ／Ｒ」仕様と記す）の船外機の両方を搭載するという構成が用いられることがある。Ｒ／Ｒ仕様の船外機のプロペラおよびプロペラシャフトは、前進時において後方から見て右回転し、Ｃ／Ｒ仕様の船外機のプロペラおよびプロペラシャフトは左回転する。このように、Ｒ／Ｒ仕様の船外機とＣ／Ｒ仕様の船外機とでは、プロペラの回転方向が反対であるため、プロペラの回転の反力が相殺される。したがって、ヨーイングが防止または低減される。
【０００４】
Ｃ／Ｒ仕様の船外機には、エンジンやドライブシャフトや逆転機構などに、Ｒ／Ｒ仕様の船外機と共通の構成が適用されるものがある。このような構成とすることにより、Ｒ／Ｒ仕様の船外機とＣ／Ｒ仕様の船外機とで、構成や部品等の共通化を図ることができる。このようなＣ／Ｒ仕様の船外機においては、エンジンやドライブシャフトの回転方向が、Ｒ／Ｒ仕様の船外機と同じになる。このため、Ｒ／Ｒ仕様の船外機とＣ／Ｒ仕様の船外機とは、フォワードギアとリバースギアの回転方向と船外機の前後進の向きとの関係が反対である。このため、Ｃ／Ｒ仕様の船外機においては、Ｒ／Ｒ仕様の船外機のリバースギアがフォワードギアとして機能し、Ｒ／Ｒ仕様の船外機のフォワードギアがリバースギアとして機能する。
【０００５】
一般的なＲ／Ｒ仕様の船外機においては、駆動ギアの前側にフォワードギアが設けられ、駆動ギアの後側にリバースギアが設けられる。このため、Ｒ／Ｒ仕様の船外機においては、前進する場合にフォワードギアに大きな負荷がかかると、この負荷によってフォワードギアを後側に変位させる力が作用する。また、船外機が前進する場合には、プロペラシャフトにはプロペラの推進力によって前側に押される力が掛かる。このため、フォワードギアを後側に変位させる力は、プロペラシャフトが前側に押される力によって相殺される。これに対して、Ｃ／Ｒ仕様の船外機においては、駆動ギアの後側にフォワードギアが設けられる。そして、船外機が前進する場合にフォワードギアに大きな負荷がかかると、この負荷によってフォワードギアには前側に変位する力が作用する。この力は、プロペラシャフトにかかる力と同じ向きであるため、相殺されない。この結果、フォワードギアが前側に変位して駆動ギアに接近し、歯当たりが変化するおそれがある。特に、フォワードギアと駆動ギアとが、いわゆる「底当たり」の状態で噛み合うおそれがある。そうすると、フォワードギアの耐久性が低下するおそれがある。
【０００６】
なお、特許文献１には、ギアハウジングの内部に配設される部品類の着脱作業性を向上させるとともに、ベベルギアの歯当たりの調整を容易にするための構成が開示されている。しかしながら、特許文献１には、ベベルギアに負荷がかかった場合に適正な歯当たりを維持するための構成は開示されていない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平１１−２６８６８９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上記実情に鑑み、本発明が解決しようとする課題は、船外機の逆転機構において、フォワードギアに大きな負荷がかかった場合であっても、フォワードギアが変位して駆動ギアとの歯当たりが変化することを防止または抑制して、フォワードギアの耐久性の向上を図ることである。特に、Ｃ／Ｒ仕様の船外機の逆転機構において、フォワードギアが前側に変位することを防止または抑制してフォワードギアと駆動ギアとの歯当たりの変化を防止または抑制し、フォワードギアの耐久性の向上を図ることである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記課題を解決するため、本発明は、カウンターローテーション仕様（Ｃ／Ｒ仕様）の船外機のギアの支持構造であって、回転動力源から伝達される回転動力によって回転する駆動ギアと、前後方向に貫通する筒状の構成を有し、前記駆動ギアの後側に配設されて前記駆動ギアと噛み合うフォワードギアと、推進用のプロペラが取り付けられ、前記フォワードギアを貫通して回転可能に配設されるプロペラシャフトと、前記フォワードギアの内周と前記プロペラシャフトの外周との間に設けられる円錐コロ軸受と、前記フォワードギアに前記円錐コロ軸受を介して後側への予圧を付与する予圧付与部材と、を有することを特徴とする。
【００１０】
前記フォワードギアは、前進時において前記回転動力源からの回転動力を前記プロペラシャフトに伝達するギアであることを特徴とする。
【００１１】
前記予圧付与部材は、円環状に形成されるシムであることを特徴とする。
【００１２】
前記プロペラシャフトの外周には半径方向外側に突出するリブが形成され、前記円錐コロ軸受は前記リブの後側に配設されるとともに、前記予圧付与部材は前記リブと前記円錐コロ軸受との間に配設されることを特徴とする。
【００１３】
前記円錐コロ軸受は、円錐コロの頂点側が後方に向けられて配設されることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、プロペラシャフトとフォワードギアとの間に介在する予圧付与部材が、フォワードギアを進行方向後方に向かって予圧を付与する。そして、フォワードギアに作用する力のうち、フォワードギアを前側に変位させるように作用する分力は、予圧付与部材の予圧によって相殺される。このため、フォワードギアが前側に変位することを防止して、フォワードギアと駆動ギアとの位置関係が変化することを防止する。したがって、フォワードギアと駆動ギアとの歯当たりの状態を適正な状態に維持できるから、フォワードギアの耐久性の低下を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】図１は、本発明の実施形態にかかる船外機の構成を示す側面図である。
【図２】図２は、本発明の実施形態にかかる船外機の内部構造を模式的に示す部分断面図である。
【図３】図３は、本発明の実施形態にかかる船外機のロアユニットの内部構成を模式的に示す断面図である。
【図４】図４は、本発明の実施形態にかかる船外機のロアユニットの内部のうち、逆転機構およびその近傍を拡大して示す断面図である。
【図５】図５は、フォワードギアの支持構造を模式的に示す断面図であり、図４の一部を抜き出して拡大した図である。
【図６】図６は、プロペラシャフトおよび逆転機構の構成を模式的に示す分解斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。本発明の実施形態にかかる船外機（以下、「本船外機１」と略して記す）は、Ｃ／Ｒ仕様の船外機である。すなわち、後方から見てプロペラ３９が左回転すると本船外機１が前進する。なお、本船外機１は、Ｃ／Ｒ仕様専用の船外機であってもよく、Ｒ／Ｒ仕様とＣ／Ｒ仕様の両方に対応する船外機（＝仕様を変更可能な船外機）であってもよい。
【００１７】
まず、本船外機１の全体的な構成について、図１〜図３を参照して説明する。図１は、本船外機１の構成を模式的に示す側面図である。図２は、本船外機１の構成を模式的に示す部分断面図である。図３は、本船外機１のロアユニット１０３の内部構造を模式的に示す断面図である。説明の便宜上、本船外機１の「前」「後」「右」「左」「上」「下」の各向きは、本船外機１が取り付けられた船舶９の向きを基準とする。本船外機１を構成する各部材の向きについても同様とする。各図においては、本船外機１の前側を矢印Ｆｒで、後側を矢印Ｒｒで、上側を矢印Ｔｐで、下側を矢印Ｂｔで示す。図１と図２に示すように、本船外機１は、その前側が船舶９の船尾板９１（トランザムボード）に固定されて使用される。
【００１８】
本船外機１は、最も上側に位置するエンジンユニット１０１と、その下側に位置するミッドユニット１０２と、最も下側に位置するロアユニット１０３とを有する。エンジンユニット１０１とミッドユニット１０２には、いずれもカバー部材１７，１８が取り付けられている。そして、それぞれの内部に配置される機器類は、カバー部材１７，１８によって覆われる。
【００１９】
エンジンユニット１０１には、回転動力源としてのエンジン１１が配置される。エンジン１１は、クランクシャフトが略垂直となる姿勢で配置される。また、エンジン１１は、エンジンユニット１０１の下部に設けられるエンジンベース１２に支持される。エンジン１１には、たとえばＶ型エンジンが適用される。Ｖ型エンジンは、たとえば、クランクシャフトが前側に位置し、シリンダおよびピストンが後側に位置する態様で配置される。エンジンユニット１０１の前下部には、アクチュエータ１３が配置される。アクチュエータ１３は、逆転機構５（後述）を動作させて、本船外機１の前進と後進と中立とを切替える。アクチュエータ１３には、上側シフトロッド１４（後述）を正逆の両方向に所定の角度だけ回転させることができる。なお、アクチュエータ１３は、前記動作ができる装置であればよく、具体的な構成は限定されない。したがって、公知の各種アクチュエータが適用できる。このほか、エンジンユニット１０１には、エンジン１１を制御するエンジンコントロールユニット（ＥＣＵ）や、燃焼用の空気を取り入れる吸気装置などが配設される（いずれも図略）。
【００２０】
ミッドユニット１０２には、ドライブシャフト２１と、冷却水用の水タンク２４と、潤滑油用のオイルパン２５と、冷却水ポンプ２６と、上側シフトロッド１４とが収容される。ドライブシャフト２１は、その軸線方向が略垂直であり、ミッドユニット１０２を上下方向に貫通するように配置される。ドライブシャフト２１の上端部は、エンジン１１のクランクシャフトに結合される。そして、ドライブシャフト２１は、エンジン１１のクランクシャフトの回転動力が伝達されて回転する。ドライブシャフト２１の下端部は、ミッドユニット１０２の下側からさらに突出しており、ロアユニット１０３の内部に入り込んでいる。水タンク２４は、ミッドユニット１０２の上部において、ドライブシャフト２１の後側に隣接して配置される。オイルパン２５は、水タンク２４の後側に配置される。水タンク２４の底部からは、冷却水パイプ２８が下方に向かって引き出される。冷却水パイプ２８の下端は、冷却水ポンプ２６に接続される。冷却水ポンプ２６は、取水管３７を介して、ロアユニット１０３に設けられる取水口３８と接続される。冷却水ポンプ２６は、取水口３８および取水管３７を通じて外部から水を吸引し、冷却水パイプ２８を通じて水タンク２４に送給する。上側シフトロッド１４は、ドライブシャフト２１の前側に配設される。そして、上側シフトロッド１４は、ドライブシャフト２１に略平行で、ミッドユニット１０２に対して回転可能に設けられる。上側シフトロッド１４の上端部は、アクチュエータ１３に連結されており、上側シフトロッド１４の下端部は、たとえば歯車を介して下側シフトロッド２７（後述）に連結される。そして、上側シフトロッド１４は、アクチュエータ１３の動作によって前後方向に所定の角度だけ回転し、アクチュエータ１３の動作を下側シフトロッド２７に伝達する。
【００２１】
特に図３に示すように、ロアユニット１０３には、ドライブシャフト２１の下部と、プロペラシャフト２９と、下側シフトロッド２７と、逆転機構５とが設けられる。逆転機構５は、ドライブシャフト２１とプロペラシャフト２９との間に構成される。ドライブシャフト２１とプロペラシャフト２９とは、この逆転機構５によって、回転動力を断続および正逆反転可能に接続される。プロペラシャフト２９の後端部には、推進用のプロペラ３９が取付けられる。本船外機１はＣ／Ｒ仕様であるため、プロペラ３９には、後側から見て左回転すると本船外機１を前進させる推進力を発生させる構成のものが適用される。なお、本船外機１がＲ／Ｒ仕様とＣ／Ｒ仕様の両方に対応できる船外機であれば、プロペラシャフト２９の後端部には、Ｒ／Ｒ仕様に対応するプロペラ３９と、Ｃ／Ｒ仕様に対応するプロペラ３９とが、交換可能に取付けられる。そして、本船外機１がＣ／Ｒ仕様に設定される場合には、後側から見て左回転すると本船外機１を前進させる推進力を発生させるプロペラ３９が取り付けられる。一方、本船外機１がＲ／Ｒ仕様に設定される場合には、後側から見て右回転すると本船外機１を前進させる推進力を発生させるプロペラ３９が取り付けられる。このほか、ロアユニット１０３の前部には、冷却水を取り込むための取水口３８が設けられる（図１参照）。
【００２２】
図２に示すように、エンジンベース１２の前縁部には、左右一対のアッパーマウント１５が設けられる。また、ミッドユニット１０２の前縁部には、左右一対のロアマウント１６が設けられる。そして、エンジンユニット１０１とミッドユニット１０２とロアユニット１０３とは、アッパーマウント１５およびロアマウント１６を介して、スイベルブラケット１９の支軸を中心に一体に回転可能に支持される。また、エンジンユニット１０１には、前方に向かって突起する操舵ハンドル２２が設けられる。操船者は、操舵ハンドル２２を操作することにより、本船外機１をスイベルブラケット１９の支軸を中心に略水平方向に回転させることができる。これによって、船舶の進行方向を制御できる。スイベルブラケット１９の左右両側には、クランプブラケット２０が設けられる。クランプブラケット２０は船舶９の船尾板９１（トランザムボード）に固定可能な構成を有する。クランプブラケット２０は、軸線方向が左右方向を向くチルト軸を中心として回転可能に支持される。
【００２３】
次いで、ロアユニット１０３の構成の詳細について、図３〜図６を参照して説明する。図４は、ロアユニット１０３の内部のうち、逆転機構５およびその近傍を拡大して示す断面図である。図５は、フォワードギア５２の支持構造を模式的に示す断面図であり、図４の一部を抜き出して拡大した図である。図６は、プロペラシャフト２９および逆転機構５の構成を模式的に示す分解斜視図である。
【００２４】
ロアユニット１０３は、内部に所定の空間が形成される筐体２３を有する。この筐体２３は、たとえば軽金属からなり、ダイキャスト製法によって製造される。そして、ロアユニット１０３の筐体２３の内部には、ドライブシャフト２１の下端部と、プロペラシャフト２９と、下側シフトロッド２７と、逆転機構５とが収容される。逆転機構５は、駆動ギア５１と、フォワードギア５２と、リバースギア５３と、ドッグクラッチ５８と、コネクタロッド５９と、シフトスライダ６０とを含んで構成される。
【００２５】
ドライブシャフト２１の下端部は、ロアユニット１０３の筐体２３の内部に入り込んでいる。そして、ドライブシャフト２１の下端部には、駆動ギア５１が一体に回転するように取り付けられる。駆動ギア５１には、ベベルギアが適用される。また、ロアユニット１０３の筐体２３には、フォワードギア５２とリバースギア５３とが、それぞれ軸受を介して回転可能に支持される。具体的には、フォワードギア５２は、ラジアル軸受３０とスラスト軸受３１とによって、回転可能に支持される。リバースギア５３は、ラジアル軸受３２とスラスト軸受３３とによって、回転可能に支持される。フォワードギア５２およびリバースギア５３には、ベベルギアが適用される。フォワードギア５２とリバースギア５３とは、前後方向に貫通する円筒状の構成を有する。フォワードギア５２は、前側にベベルギアの歯が形成される。一方、リバースギア５３は、後側にベベルギアの歯が形成される。フォワードギア５２とリバースギア５３は、同軸で、前後方向に所定の間隔をおいて離間し、歯が形成される側の面が対向するように配置される。そして、フォワードギア５２は駆動ギア５１の後側に配設され、リバースギア５３は駆動ギア５１の前側に配設される。フォワードギア５２とリバースギア５３は、駆動ギア５１と常時噛み合っており、駆動ギア５１の回転が伝達されて互いに反対方向に回転する。具体的には、エンジン１１から回転動力が伝達されると、フォワードギア５２は後方から見て左回転し、リバースギア５３は後方から見て右回転する。さらに、フォワードギア５２とリバースギア５３の互いに対向する面（＝歯が形成される側の面）のそれぞれには、係合部（図略）が形成される。係合部は、ドッグクラッチ５８の係合部（後述）に係合できる。
【００２６】
プロペラシャフト２９は、軸線が前後方向を向く姿勢で配設される。特に図３と図４に示すように、プロペラシャフト２９の前端部は、リバースギア５３の内周に入り込んでおり、リバースギア５３の前方または内周に設けられる円錐コロ軸受３５によって回転可能に支持される。プロペラシャフト２９の後部は、ロアユニット１０３の筐体２３に設けられるラジアル軸受３６によって回転可能に支持される。そして、プロペラシャフト２９の中間部は、フォワードギア５２の内周を貫通しており、フォワードギア５２の内周に設けられる円錐コロ軸受３４によって回転可能に支持される。このように、プロペラシャフト２９は、ロアユニット１０３の筐体２３とフォワードギア５２とリバースギア５３とに、軸受を介して回転可能に支持される。フォワードギア５２の内周に設けられる円錐コロ軸受３４は、円錐コロの頂点側が後側に向けられる。一方、リバースギア５３の前方または内周に設けられる円錐コロ軸受３５は、円錐コロの頂点側が前側に向けられる。
【００２７】
フォワードギア５２とリバースギア５３との間には、ドッグクラッチ５８が配設される。ドッグクラッチ５８は、筒状の構成を有し、プロペラシャフト２９の外周に装着される。そして、ドッグクラッチ５８は、前後方向（＝プロペラシャフト２９の軸線方向）に沿って往復動できるが、プロペラシャフト２９に対して相対的に回転することはできずに一体に回転する。ドッグクラッチ５８の前端部と後端部とには、係合部（図略）が形成される。そして、ドッグクラッチ５８が後側に移動すると、後端部に形成される係合部がフォワードギア５２の係合部と係合し、フォワードギア５２の回転がドッグクラッチ５８を介してプロペラシャフト２９に伝達される。一方、ドッグクラッチ５８が前方に移動すると、前端部に形成される係合部がリバースギア５３に形成される係合部と係合し、リバースギア５３の回転がドッグクラッチ５８を介してプロペラシャフト２９に伝達される。また、ドッグクラッチ５８がフォワードギア５２とリバースギア５３との中間に位置すると、ドッグクラッチ５８の係合部は、フォワードギア５２とリバースギア５３の係合部のいずれにも係合せず、フォワードギア５２とリバースギア５３の回転はいずれもプロペラシャフト２９に伝達されない。
【００２８】
図３、図４、図６に示すように、プロペラシャフト２９の前部は中空に形成される。そして、プロペラシャフト２９の内部には、コネクタロッド５９が前後方向に往復動可能に配設される。さらに、プロペラシャフト２９の中空の部分には、外周と内周とを連通する開口部が形成される。コネクタロッド５９の後端部とドッグクラッチ５８とは、この開口部を通じて、ピン部材６１などによって結合される。また、コネクタロッド５９の前端部には、シフトスライダ６０が結合される。シフトスライダ６０は、下側シフトロッド２７の回転運動を往復運動に変換し、ドッグクラッチ５８を往復動させる。下側シフトロッド２７は、ロアユニット１０３の内部に、回転可能に配設される。下側シフトロッド２７の下端部には、シフトヨークが設けられる。シフトヨークは、側方に突起する構造物である。シフトスライダ６０は、前後方向に長い棒状の部材である。シフトスライダ６０には、上下方向に貫通し、前後方向に長い長孔が形成される。さらにこの長孔の側方には切欠きが形成される。この長孔には、下側シフトロッド２７の下端部が遊挿される。そして、長孔の側方に形成される切欠きには、下側シフトロッド２７のシフトヨークが係合する。
【００２９】
このような構成であると、アクチュエータ１３が作動して上側シフトロッド１４および下側シフトロッド２７が回転すると、シフトヨークがシフトスライダ６０を前後方向にスライドさせる。そして、ドッグクラッチ５８が、シフトスライダ６０に連動して前側または後側に移動する。このため、プロペラシャフト２９の回転方向を切替えることができる。具体的な態様は次のとおりである。ドッグクラッチ５８が後方に移動すると、フォワードギア５２の回転がドッグクラッチ５８を介してプロペラシャフト２９に伝達され、プロペラ３９が左回転して船舶９が前進する。ドッグクラッチ５８が前方に移動すると、リバースギア５３の回転がドッグクラッチ５８を介してプロペラシャフト２９に伝達され、プロペラ３９が右回転して船舶９が後進する。このように、フォワードギア５２は、前進時においてプロペラシャフト２９に回転動力を伝達し、リバースギア５３は、後進時においてプロペラシャフト２９に回転動力を伝達する。
【００３０】
なお、本船外機１のエンジン１１とドライブシャフト２１と逆転機構とが、Ｒ／Ｒ仕様の船外機と共通の構成を有する場合には、Ｒ／Ｒ仕様の船外機のリバースギアが、本船外機１のフォワードギア５２となり、Ｒ／Ｒ仕様の船外機のフォワードギアが、本船外機１のリバースギア５３となる。このため、本船外機１が前進する場合には、フォワードギア５２には、Ｒ／Ｒ仕様の船外機のフォワードギアと同等の大きな負荷がかかる。そして、この負荷によって、フォワードギア５２には、「こじる力」が作用する。このこじる力の前後方向分力は、フォワードギア５２を前側に向かって変位させる向きに作用する。このため、この負荷が大きくなると、フォワードギア５２が前側に変位して駆動ギア５１と接近し、駆動ギア５１とフォワードギア５２の歯当たりが過剰に強くなる。そうすると、リバースギア５３の耐久性が低下する。なお、本船外機１が前進する場合には、プロペラシャフト２９は、プロペラ３９の推進力によって、前側に向かって押圧される。フォワードギア５２をこじる力の前後方向分力と、プロペラシャフト２９がプロペラ３９の推進力によって押圧される力とは、いずれも前向きであるため、相殺されない。そこで、本船外機１においては、フォワードギア５２の支持構造を次に示す構成にすることによって、フォワードギア５２を前側に変位させる力を低減し、フォワードギア５２の耐久性の低下を防止または抑制する。
【００３１】
フォワードギア５２の支持構造の詳細について、特に図４〜図６を参照して説明する。フォワードギア５２は、後側に形成される支持部５２２と、前側に形成される歯部５２１とを有する。支持部５２２は、前後方向に貫通する円筒状の構成を有する。歯部５２１の前側の面には、ベベルギアの歯が形成される。なお、歯部５２１の外径は支持部５２２の外径よりも大きい。そして、フォワードギア５２は、ラジアル軸受３０とスラスト軸受３１によって、ロアユニット１０３の筐体２３に回転可能に支持される。具体的には、フォワードギア５２の支持部５２２の外周と、ロアユニット１０３の筐体２３の内周面との間に、ラジアル軸受３０が配設される。さらに、フォワードギア５２の歯部５２１の後端側の面（＝歯が形成される面の背面）と、ロアユニット１０３の筐体２３の内周面との間に、スラスト軸受３１が配設される。なお、図４〜図６においては、ロアユニット１０３の筐体２３とスラスト軸受３１との間に座金４０が設けられる構成を示すが、座金４０が設けられない構成であってもよい。また、これらのラジアル軸受３０とスラスト軸受３１は、従来公知の構成が適用できる。たとえば、ラジアル軸受３０には、円筒コロ軸受や針状コロ軸受などといった、公知の各種ラジアルコロ軸受やラジアル玉軸受（ラジアルベアリング）が適用できる。また、スラスト軸受３１には、スラスト針状コロ軸受やスラスト玉軸受などといった、公知の各種スラスト軸受（スラストベアリング）が適用できる。このように、フォワードギア５２は、ラジアル軸受３０によって半径方向に位置決めされた状態で支持され、スラスト軸受３１によって前後方向に位置決めされた状態で支持される。
【００３２】
特に図５に示すように、フォワードギア５２の支持部５２２の内周面には、円周方向に沿って延伸する環状の溝５２３が形成される。そして、この溝５２３には止め輪４１が嵌め込まれる。一方、プロペラシャフト２９の外周にはリブ２９１が形成される。このリブ２９１は、半径方向外側に突出し、円周方向に延伸する円環状の構成を有する。そして、このリブ２９１は、プロペラシャフト２９およびフォワードギア５２がロアユニット１０３の筐体２３に組み付けられた状態において、フォワードギア５２に嵌め込まれる止め輪４１よりも前側に位置する。なお、このリブ２９１は、プロペラシャフト２９に一体に形成される構成であってもよく、別体の部材が組み付けられる構成であってもよい。たとえば、プロペラシャフト２９の外周面に、円周方向に延伸する環状の溝が形成され、この溝に止め輪が嵌め込まれる構成であってもよい。そして、この止め輪４１とリブ２９１との間に、円錐コロ軸受３４と、予圧付与部材５４と、座金５５と、別の座金５６とが配設される。具体的には、プロペラシャフト２９のリブ２９１の後側に予圧付与部材５４が設けられ、さらに予圧付与部材５４の後側に座金５５が設けられる。そして、円錐コロ軸受３４の内輪３４１が、予圧付与部材５４および座金５５を介して、プロペラシャフト２９のリブ２９１の後側に面に係止する。また、フォワードギア５２の支持部５２２に嵌め込まれる止め輪４１の前側に、別の座金５６が設けられる。そして、円錐コロ軸受３４の外輪３４２が、別の座金５６を介してフォワードギア５２の支持部５２２に嵌め込まれる止め輪４１に係止する。なお、フォワードギア５２の内周に設けられる円錐コロ軸受３４は、円錐コロの頂点側が後側に位置する姿勢で配設される。すなわち、円錐コロ軸受３４は、内輪３４１が後側に押圧され、外輪３４２が前側に押圧される態様の圧縮力を受けることができる向きで配置される。
【００３３】
予圧付与部材５４は、フォワードギア５２に円錐コロ軸受３４を介して後側向きの予圧を与える。予圧付与部材５４には、たとえば公知の各種円環状のシムが適用できる。円環状のシムは、前後方向に圧縮した状態で、プロペラシャフト２９のリブ２９１と円錐コロ軸受３４との間に配設される。すなわち、シムに外力が掛かっていない状態においては、シムの前後方向寸法は、リムと座金との間に形成される隙間の前後方向寸法より大きい。このため、シムがプロペラシャフト２９のリブ２９１と円錐コロ軸受３４との間に配設されると、シムは、座金５５および円錐コロ軸受３４を介して、フォワードギア５２に後側への予圧を常時付与する。なお、図４〜図６においては、予圧付与部材５４として、１個の円環状のシムが適用される構成を示すが、予圧付与部材５４の具体的な構成や数は限定されるものではない。要は、予圧付与部材５４は、フォワードギア５２に後側への予圧を付与できる構成であればよい。さらに、図４〜図６においては、プロペラシャフト２９と座金５５との間に予圧付与部材５４としてのシムが配設される構成を示すが、予圧付与部材５４が配設される位置は、この位置に限定されるものではない。たとえば、座金５５と円錐コロ軸受３４との間に予圧付与部材５４が配設される構成であってもよい。また、座金５５が配設されない構成であってもよい。座金５５が配設されない構成である場合には、プロペラシャフト２９のリブ２９１と円錐コロ軸受３４との間に、予圧付与部材５４が配設される。
【００３４】
このような構成によれば、プロペラシャフト２９のリブ２９１とフォワードギア５２との間に介在する予圧付与部材５４が、フォワードギア５２に円錐コロ軸受３４を介して後側への予圧を常時付与する。このため、フォワードギア５２に前側へ変位させるような力が作用した場合には、予圧付与部材５４による予圧がこの力を相殺する。このため、フォワードギア５２が前側へ変位することが防止される。すなわち、本船外機１が前進する場合には、ドライブシャフト２１からの回転動力は、フォワードギア５２を介してプロペラシャフト２９に伝達される。この際に、フォワードギア５２と駆動ギア５１との間に負荷によって、フォワードギア５２には「こじる力」が作用する。特に前進時には、後進時に比較して大きな負荷がかかることがあるため、フォワードギア５２をこじる力も大きくなる。そして、このこじる力の前後方向分力は前側を向くため、フォワードギア５２には前側に変位する力が作用する。フォワードギア５２には、予圧付与部材５４によって後側への予圧が付与されているため、フォワードギア５２をこじる力の前側への分力は、予圧付与部材５４から付与される後側への予圧によって相殺される。したがって、フォワードギア５２が前側に変位することが防止される。このように、フォワードギア５２が前側に変位することを防止できるから、フォワードギア５２と駆動ギア５１との間の距離を適正に維持できる。すなわち、たとえば、駆動ギア５１とフォワードギア５２の歯当たりが過剰に強くなることが防止または抑制され、適正な噛み合い状態が維持される。したがって、フォワードギア５２に大きな負荷がかかった場合であっても、フォワードギア５２の耐久性が低下することを防止できる。さらに、フォワードギア５２の円滑な動作を維持できる。
【００３５】
以上、本発明の各実施形態について詳細に説明したが、上記実施形態は、本発明を実施するにあたっての具体化の例を示したものに過ぎない。本発明は、この実施形態によって技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。すなわち、本発明は、その技術思想またはその主要な特徴から逸脱することなく、さまざまな形で実施することができる。
【００３６】
たとえば、前記実施形態においては、予圧付与部材５４として円環状のシムが適用される構成を示したが、予圧付与部材５４は円環状のシムに限定されるものではない。要は、プロペラシャフト２９とフォワードギア５２との間に介在して、フォワードギア５２に後側へ予圧を付与できる構成であればよい。たとえば、予圧付与部材５４として、各種弾性体、皿バネ、コイルバネなどが適用される構成であってもよい。また、予圧付与部材５４の数は限定されない。必要となる予圧の大きさに応じて適宜設定される。さらに、予圧付与部材５４が配設される位置も、前記実施形態に限定されるものではない。要は、フォワードギア５２に後側への予圧を付与できる位置であればよい。
【産業上の利用可能性】
【００３７】
本発明は、Ｃ／Ｒ仕様の船外機のギアの支持構造に有効な技術である。特に、エンジンやドライブシャフトや逆転機構がＲ／Ｒ仕様の船外機と共通な構成のＣ／Ｒ仕様の船外機に有効な技術である。なお、Ｃ／Ｒ仕様専用の船外機に限らず、Ｒ／Ｒ仕様とＣ／Ｒ仕様の両方に対応する船外機にも有効な技術である。
【符号の説明】
【００３８】
１：本発明の実施形態にかかる船外機、５：逆転機構、２１：ドライブシャフト、２９：プロペラシャフト、２９１：プロペラシャフトのリブ、３４：フォワードギアの内周に設けられる円錐コロ軸受、３９：プロペラ、４１：止め輪、５１：駆動ギア、５２：フォワードギア、５４：予圧付与部材、５２２：フォワードギアの支持部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
カウンターローテーション仕様の船外機のギアの支持構造であって、
回転動力源から伝達される回転動力によって回転する駆動ギアと、
前後方向に貫通する筒状の構成を有し、前記駆動ギアの後側に配設されて前記駆動ギアと噛み合うフォワードギアと、
推進用のプロペラが取り付けられ、前記フォワードギアを貫通して回転可能に配設されるプロペラシャフトと、
前記フォワードギアの内周と前記プロペラシャフトの外周との間に設けられる円錐コロ軸受と、
前記フォワードギアに前記円錐コロ軸受を介して後側への予圧を付与する予圧付与部材と、
を有することを特徴とする船外機のギアの支持構造。
【請求項２】
前記フォワードギアは、前進時において前記回転動力源からの回転動力を前記プロペラシャフトに伝達するギアであることを特徴とする請求項１に記載の船外機のギアの支持構造。
【請求項３】
前記予圧付与部材は、円環状に形成されるシムであることを特徴とする請求項１または２に記載の船外機のギアの支持構造。
【請求項４】
前記プロペラシャフトの外周には半径方向外側に突出するリブが形成され、前記円錐コロ軸受は前記リブの後側に配設されるとともに、前記予圧付与部材は前記リブと前記円錐コロ軸受との間に配設されることを特徴とする請求項３に記載の船外機のギアの支持構造。
【請求項５】
前記円錐コロ軸受は、円錐コロの頂点側が後方に向けられて配設されることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の船外機のギアの支持構造。
【請求項１】
カウンターローテーション仕様の船外機のギアの支持構造であって、
回転動力源から伝達される回転動力によって回転する駆動ギアと、
前後方向に貫通する筒状の構成を有し、前記駆動ギアの後側に配設されて前記駆動ギアと噛み合うフォワードギアと、
推進用のプロペラが取り付けられ、前記フォワードギアを貫通して回転可能に配設されるプロペラシャフトと、
前記フォワードギアの内周と前記プロペラシャフトの外周との間に設けられる円錐コロ軸受と、
前記フォワードギアに前記円錐コロ軸受を介して後側への予圧を付与する予圧付与部材と、
を有することを特徴とする船外機のギアの支持構造。
【請求項２】
前記フォワードギアは、前進時において前記回転動力源からの回転動力を前記プロペラシャフトに伝達するギアであることを特徴とする請求項１に記載の船外機のギアの支持構造。
【請求項３】
前記予圧付与部材は、円環状に形成されるシムであることを特徴とする請求項１または２に記載の船外機のギアの支持構造。
【請求項４】
前記プロペラシャフトの外周には半径方向外側に突出するリブが形成され、前記円錐コロ軸受は前記リブの後側に配設されるとともに、前記予圧付与部材は前記リブと前記円錐コロ軸受との間に配設されることを特徴とする請求項３に記載の船外機のギアの支持構造。
【請求項５】
前記円錐コロ軸受は、円錐コロの頂点側が後方に向けられて配設されることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の船外機のギアの支持構造。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１３−１０７６０４（Ｐ２０１３−１０７６０４Ａ）
【公開日】平成２５年６月６日（２０１３．６．６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２５６６００（Ｐ２０１１−２５６６００）
【出願日】平成２３年１１月２４日（２０１１．１１．２４）
【出願人】（０００００２０８２）スズキ株式会社 (3,196)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年６月６日（２０１３．６．６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１１月２４日（２０１１．１１．２４）
【出願人】（０００００２０８２）スズキ株式会社 (3,196)
【Ｆターム（参考）】
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