船外機のステアリング装置
【課題】転舵性及び操作性等に優れ、小型コンパクト化を有効に実現する船外機のステアリング装置を提供する。
【解決手段】エンジンケース内にエンジンを収容すると共に、エンジンケース外部にエンジンによって駆動される推進機１５を備える。エンジンケースの所定部位に装架されたスイベルブラケット３９により、推進機１５をステアリング軸Ｓのまわりに回動可能に支持し、推進機１５を駆動するドライブシャフト６０とステアリング軸Ｓの中心を一致させる。
【解決手段】エンジンケース内にエンジンを収容すると共に、エンジンケース外部にエンジンによって駆動される推進機１５を備える。エンジンケースの所定部位に装架されたスイベルブラケット３９により、推進機１５をステアリング軸Ｓのまわりに回動可能に支持し、推進機１５を駆動するドライブシャフト６０とステアリング軸Ｓの中心を一致させる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、船外機における特にステアリング装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
船舶もしくは舟艇の推進機関あるいは推進システムの主なものとして船外機、船内外機及び船内機等がある。このうち船外機はアウトボードドライブ等と呼ばれ、エンジン、その捕機類、駆動系のギアやシャフト及びスクリュー等が一体化して構成されており、一般には船体船尾のトランサムボードに搭載される。典型的には小型の舟艇等に搭載され、ステアリング機能とチルティング機能を有している。
【０００３】
また、船内外機は、小型船舶等の推進機関の設置方法として、インボードエンジン・アウトボードドライブ等と呼ばれ、エンジンを船内船尾部に搭載すると共に減速ギア、前後進クラッチ及びプロペラ等を一体化してなるドライブユニットをトランサムボードの外部に配置したものである。
【０００４】
これらの舟艇が海上あるいは水上で実走行する際、操舵性は極めて重要であり、操舵するためのステアリング装置において様々な工夫がなされている。例えば特許文献１に記載の船外機は一対のクランプブラケット部で船体に固定され、クランプブラケット間をスルーチューブ（チルト軸）を介してスイベルブラケットが支持される。船外機本体は、スイベルブラケット上のステアリング軸を中心にステアリングするようになっている。ステアリングすると横方向に揚力（舵力）が発生するが、この力はクランプブラケット経由で船体に伝えられる。
【０００５】
また、特許文献２に記載の小型船外機では、ドライブ軸とステアリング軸を一致させている。従って、操舵角を大舵角に設定、操舵可能であり、なかには３６０度も操舵可能なものもある。
また、特許文献３に記載の船内外機では、チルト軸及びステアリング軸をドライブシャフトの自在継ぎ手（ユニバーサルジョイント）の中心においている。
また、特許文献４に記載のものは、シードライブと呼ばれる方式であり、スイベルブラケット上に大出力の船外機をステアリング軸とドライブ軸を一致させる形で搭載することで、大舵角を与えることができる。
更に、特許文献５に記載のものは、ＰＯＤと呼ばれる形式で、ドライブ軸とステアリング軸が一致するので、大舵角を得ることができ、通常３６０度程度の舵角となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００３−２２９４号公報
【特許文献２】特開２００３−２０５８９２号公報
【特許文献３】特許第３０３８６０６号公報
【特許文献４】特許第３０４６３９８号公報
【特許文献５】特開２００７−２３０５１０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１に記載のものでは、クランプブラケットは船体に対して片持ち固定である。このためトリム（チルト）すると、揚力（舵力）中心が船体から後方に離れるので、クランクブラケットがハの字上に開き気味となる。このような理由から船外機は大きな揚力（舵力）を発生させることができないという問題があった。また、トリム（チルト）角もスラスト状態では大きくできないという問題があった。更に、同様な理由から舵が効き難く、小回り性能が良くないという問題があった。
【０００８】
また、特許文献２に記載のものでは、ステアリング軸受部でエンジンをマウントしており、具体的にはそのマウントゴムがステアリング軸受外側にある。このためエンジン振動が船体に伝わり易いという問題があった。また、ステアリング軸受のスパンが短いため、小さな推進力には耐え得るが、大型船外機等の場合のように大きな推進力には適用できないという問題があった。
また、特許文献３に記載のものでは、自在継ぎ手の折曲げ角には制限があるため、チルト角及びステアリング角とも船外機より小さくなる。従って、舵が効き難く、小回り性能が悪いという問題があった。
【０００９】
また、特許文献４に記載のものでは、船外機エンジン部分が水面に対し低い位置となるため、エンジンが被水し易く信頼性及び耐食性を維持するのが難しいという問題がある。また、船外機の重心から遠く離れた位置にチルト軸があるため、大きなチルト装置が必要となり、あるいは慣性質量が大きくなるので、流木等の衝突時に大きな衝撃力が発生する等の問題であった。
更に、特許文献４に記載のものでは、浅瀬を考慮しない大型船舶専用であるため、舟艇に応用しようとすると障害物（海底を含む）と衝突した際、衝撃吸収機構がないため大きなダメージを受けるという問題があった。
【００１０】
更にまた、この種の船外機等において、ドライブ軸とステアリング軸が一致しているので、大舵角を与えることができるが、揚力（舵力）を支えるのはステアリング軸から遠く離れたジンバル面（トランサムボードへの取付け面）であるため、大きな舵力を与えることができず、結果として高速での小回りができないという問題があった。
また、ステアリング軸とドライブ軸が一致しているため、大舵角を与えることができるが、ステアリング軸（ドライブ軸）がボート進行方向と直交していないため、舵力の横方向成分が小さく、高速旋回はできない。
更に、エンジンが高い位置に配置されるため被水性で有利であり、なお船体への取付けも船外機と同様簡単なものがあるが、ドライブ軸がユニバーサルジョイント結合であるので、ステアリング角及びチルト角とも大きく取れないという問題がある。
【００１１】
本発明はかかる実情に鑑み、転舵性及び操作性等に優れ、小型コンパクト化を有効に実現する船外機のステアリング装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の船外機のステアリング装置は、エンジンケース内にエンジンを収容すると共に、エンジンケース外部に前記エンジンによって駆動される推進機を備えた船外機において、前記エンジンケースの所定部位に装架されたスイベルブラケットにより、前記推進機をステアリング軸のまわりに回動可能に支持し、前記推進機を駆動するドライブシャフトと前記ステアリング軸の中心を一致させたことを特徴とする。
【００１３】
また、本発明の船外機のステアリング装置において、前記ドライブシャフトは前記スイベルブラケット内でスイベル垂直軸方向に回転自在に支持され、前記ドライブシャフトを収容するドライブシャフトハウジングが、前記スイベルブラケットに回転可能に支持されると共に、その下端に前記推進機が一体に結合することを特徴とする。
【００１４】
また、本発明の船外機のステアリング装置において、前記スイベルブラケットの上部付近にステアリング駆動用アクチュエータを備え、前記ドライブシャフトハウジングの下部を延出させて前記推進機との結合延出部を形成し、前記アクチュエータの作動により前記結合延出部を回動付勢するようにしたことを特徴とする。
【００１５】
また、本発明の船外機のステアリング装置において、前記ステアリング軸まわりの可動部材として実質的に、前記推進機と前記ドライブシャフトハウジングのみを含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、ステアリング軸とドライブシャフトを一致させることで、ステアリング角を大きくしながら、ステアリング装置自体は小型且つコンパクトな構成にすることができる。また、本発明のステアリング装置によれば、操作性に優れると共に高い転舵性能を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明に係る船外機を搭載した船舶もしくは舟艇の例を示す斜視図である。
【図２】本発明の船外機の外観を示す斜視図である。
【図３】本発明の船外機の外観を示す後面図である。
【図４】本発明の船外機の外観を示す側面図である。
【図５】本発明の船外機の外観を示す前面図である。
【図６】本発明の船外機におけるエンジンケース内部の構成例を示す斜視図である。
【図７】本発明の船外機におけるエンジンケース内部の主要構成の分解斜視図である。
【図８】本発明の船外機のエンジンユニットの構成及び配置例を示す斜視図である。
【図９】本発明の船外機の吸排気系の構成及び配置例を示す斜視図である。
【図１０】本発明の船外機の動力伝達機構の構成及び配置例を示す斜視図である。
【図１１】本発明の船外機のフレームの構成及び配置例を示す斜視図である。
【図１２】本発明の船外機のエンジンケースにおけるケースカバー開成状態を示す斜視図である。
【図１３】本発明の船外機におけるスイベルブラケットのガイド機構まわりを示す部分斜視図である。
【図１４】本発明の船外機の動力伝達系における構成例を示す縦断面図である。
【図１５】本発明の船外機のステアリング装置の構成例を示す縦断面図である。
【図１６】本発明の船外機のステアリング装置の駆動部まわりの断面図である。
【図１７】本発明の船外機のステアリング装置における舟艇直進時の後方斜視図及び側面図である。
【図１８】図１７（ｂ）のＸ方向矢視図及びＹ方向矢視図である。
【図１９】本発明の船外機のステアリング装置における舟艇左旋回時の後方斜視図及び側面図である。
【図２０】図１９（ｂ）のＸ方向矢視図及びＹ方向矢視図である。
【図２１】本発明の船外機のステアリング装置における舟艇右旋回時の後方斜視図及び側面図である。
【図２２】図２１（ｂ）のＸ方向矢視図及びＹ方向矢視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、図面に基づき、本発明における船外機のステアリング装置の好適な実施の形態を説明する。
図１は、本発明に係る船外機１０を搭載した船舶もしくは舟艇の例を示している。この例では船舶は典型的には中小型とし、船体１の後部にトランサムボード２（船尾板）有するものとする。船外機１０は図示のようにトランサムボード２を利用して搭載される。なお、以下で参照する各図の要所において、前方（船首側）を矢印Ｆｒにより、後方（船尾側）を矢印Ｒｒによりそれぞれ示す。また、必要に応じて船体の左右方向（船幅方向）をそれぞれ矢印Ｌ、矢印Ｒにより示す。
【００１９】
ここで先ず本実施形態に係る船体１において、図１のように船体１の底部に船床３が敷設され、この船床３の後端にトランサムボード２が配置される。船床３の中央部付近において操縦席４が設けられ、操縦席４にはハンドル５を始めとする操縦に必要な装置及び機器類、計器類等が配設される。船外機１０は動力、推進機、転舵装置及びチルト装置等が一体的に装備され、所謂オールインワンタイプとして構成され、船体１側に燃料タンク、バッテリ等の通常の備品があれば運転可能である。
【００２０】
なお、船舶としてこの図示例のものに限定されず、その他トランサムボードの後側に船外機搭載用のブラケット等を具備した船体もあり、つまり船体の船尾に船尾板又はこれに相当する部位もしくは部材を有するタイプのものに対して、本発明の船外機１０は有効に適用可能である。
【００２１】
図２〜図５は船外機１０の外観を示し、図２は船外機１０の斜視図、図３は後面図、図４は側面図及び図５は前面図である。船外機１０は樹脂製エンジンケース１００を有し、このエンジンケース１００内部に後述する動力源であるエンジンユニットを収容すると共に、エンジンケース１００の後部下方にスクリュー（プロペラ）を配置し、エンジンユニットによってスクリューを回転駆動する。エンジンケース１００は船外機１０の外観を構成する外装部材としても機能し、全体として一体感のある外観を呈している。
【００２２】
エンジンケース１００は図１をも参照して、船体１の船尾部（典型的にはトランサムボード２とする）と略同一の幅を有する筐体として構成される。この例ではエンジンケース１００の基本的な形態は概略直方体とし、該直方体の長手方向が船幅方向としている。エンジンケース１００はエンジンユニット及びその周辺部品もしくは部材を収容するケース本体１０１と、ケース本体１０１の上部開口１０１ａ（図１２参照）を覆うケースカバー１０２とを有する。
【００２３】
エンジンケース１００内に収容されるエンジンユニット及びその周辺部品等について説明する。本発明の船外機１０はそのパワーユニットとして内燃機関を主動力とし、これを作動させて推進機を駆動する。図６は船外機１０におけるエンジンケース１００内部の構成例を示し、図７はエンジンケース１００内の主要構成の分解斜視図である。エンジンケース１００内において、パワーユニットを構成するエンジンユニット１１が、コンパクト且つ重量バランス良く配置収容される。この実施形態では２基のエンジンユニット１１を有し、その筐体の長手方向が船幅方向としたエンジンケース１００の左右に、一対のエンジンユニット１１がセンタ振分けで配置される。各エンジンユニット１１には、吸気系１２及び排気系１３が接続されると共に、それぞれの出力端（クランクシャフト）に動力伝達機構１４が連結される。動力伝達機構１４はエンジンユニット１１の後側にて左右方向中央部で推進機１５と結合し、これらの船外機構成部材が図７のようにフレーム１６上に搭載支持される。
【００２４】
更に具体的に説明すると、エンジンユニット１１において、この例では水冷式直列４気筒４サイクルガソリンエンジンを使用する。なお、エンジン気筒数等は必要に応じて適宜変更可能であり、この例に限定されるものではない。図８を参照して、エンジンユニット１１においてクランクケース１７、シリンダブロック１８、シリンダヘッド１９及びシリンダヘッドカバー２０が順次重なるように一体的に結合し、最下部にオイルパン２１が付設される。各エンジンユニット１１のクランクシャフトは船幅方向（左右方向）に沿って配置され、その軸端に結合するエンジン出力軸が左右両外側に位置するように配置され、即ち右側のエンジンユニット１１のエンジン出力軸は右側に、左側のエンジンユニット１１のエンジン出力軸は左側となるように配置される。
【００２５】
次に吸気系１２において、図６に示すようにエンジンユニット１１相互間に単一のエアクリーナ２２が配置される。一方、図８に示されるように右側のエンジンユニット１１のシリンダヘッド１９の前側に、及び左側のエンジンユニット１１のシリンダヘッド１９の後側にそれぞれインテークマニホールド２３が結合し、これらのインテークマニホールド２３とエアクリーナ２２との間がそれぞれインテークパイプ２４を介して接続される。エアクリーナ２２の前面部からエンジンケース１００前部の船体１側まで吸気管２５が延出し（図９参照）、その先端の空気取込み口から空気を取り込むようになっている。空気取込み口は、船体１において波、しぶき及び雨等に曝されることがない部屋もしくはスペースに設置される。図８に示されるように各エンジンユニット１１において、単一の吸気管２５から複数（この例では４つ）のインテークマニホールド２３に分岐する。
【００２６】
排気系１３において、図７等に示されるように右側のエンジンユニット１１のシリンダヘッド１９の後側に、及び左側のエンジンユニット１１のシリンダヘッド１９の前側にそれぞれエキゾーストマニホールド２６が結合し、それらは単一のエキゾーストパイプ２７に接続する。エキゾーストパイプ２７には排気ホース２８が接続され、排気ホース２８にはマフラ２９が接続される。このマフラ２９には排気ホース３０が接続され、この排気ホース３０に取り付けられた排気出口３１から排気ガスが排出されるようになっている。
【００２７】
マフラ２９は、エンジンケース１００のケース本体１０１の下面外側に設置される。この場合、マフラ２９及び排気ホース３０等はケース本体１０１の下面から実質的に突出しないように配置されると共に、ケース本体１０１の後面左右両側の下部付近に配置された排気出口３１から左右バランス良く水中に排気される。
【００２８】
動力伝達機構１４はエンジンユニット１１の出力を推進機１５へと伝達する。動力伝達機構１４において、左右のエンジンユニット１１のエンジン出力軸には図１０に示されるように減速機３２が連結される。減速機３２のケーシング３３内に回転自在に軸支されたギア群を有し、その出力軸にタイロッド３４が連結される。左右のタイロッド３４は相互に同心且つ水平で左右方向に配置され、左右中央部で中間減速機３５と連結する。各タイロッド３４は両端でそれぞれユニバーサルジョイント３６，３７を介して、減速機３２及び中間減速機３５と連結する。
【００２９】
本実施形態において中間減速機３５は、それぞれタイロッド３４に連結する一対の入力側ベベルギアとこれらの入力側ベベルギアに噛合する出力側ベベルギアとを含む。出力側ベベルギアは、ドライブシャフトケース３８内のドライブシャフトと連結し、中間減速機３５、ドライブシャフトケース３８及びスイベルブラケット３９が、相互に一体的に結合する。ドライブシャフトは中間減速機３５から下方へ延出する。これらのスイベルブラケット３９等はベアリング４０を介して、後述するようにケース本体１０１に回動可能に支持される。
【００３０】
推進機１５は図１０等に示されるように、ドライブシャフトケース３８の下方に配置される。推進機１５は、プロペラ駆動用のギアを内蔵するギアケース４１を含み、全体としてフィン状を呈する。ギアケース４１の後端部にはプロペラ４２が装架される。ドライブシャフトはドライブシャフトケース３８内を通って更に下方へ延出し、ギアケース４１内まで延設される。ギアケース４１内には最終減速機が構成され、この最終減速機を介してプロペラ４２を回転駆動することができる。
【００３１】
更に、推進機１５に対するチルト機構及びステアリング機構を備えている。これらについての詳細な説明はここでは省略するが、先ずチルト機構により、中間減速機３５、ドライブシャフトケース３８及び推進機１５全体がチルト軸のまわりに上下方向に回動可能である。チルト軸Ｔはタイロッド３４と同軸に設定され、図１０の矢印Ａで示すように推進機１５はチルト軸Ｔのまわりにチルト動作することができる。なお、チルト機構において所謂、パワートリムチルト（ＰＴＴ）等と称する駆動装置を備え、電動油圧式のチルト機構が構成されるものであってよい。
【００３２】
また、ステアリング機構により、図１０の矢印Ｂで示すように推進機１５はステアリング軸Ｓのまわりにヨー方向（左右方向）に回動可能である（ヨーイング）。このステアリング機構において、例えば電動油圧式に油圧駆動されるステアリングシリンダを有し、油圧ポンプを油圧源としてステアリングロッドに沿って往復動させることで推進機１５が左右方向に回動、即ちステアリング動作することができる。
【００３３】
上述した船外機１０の主要構成部材は図６のようにフレーム１６上に搭載支持される。フレーム１６は鋼管等の材料を用いて、図１１に示されるようにエンジンケース１００を構成する筐体の直方体に略沿った外形となるように形成される。フレーム１６の所定部位にはエンジンユニット１１を搭載支持するための複数のエンジンマウント４３が配設され、これらのエンジンマウント４３を介してエンジンユニット１１がフレーム１６上に取り付けられる。また、フレーム１６の後部には、前述したスイベルブラケット３９等を支持するためのベアリング４０が装着されるメインブラケット４４が取り付けられる。
【００３４】
更に、フレーム１６の前面部には複数のトランサムボルト４５が前方に向けて取り付けられる。フレーム１６にはエンジンユニット１１を始めとする船外機構成部材が搭載されるが、それらを搭載したフレーム１６はエンジンケース１００内に収容される。トランサムボルト４５はそのようなエンジンケース１００のケース本体１０１の前面部を貫通してトランサムボード２に締結され、これによりエンジンケース１００全体をトランサムボード２に締着固定することができる。なお、ケース本体１０１から突出するトランサムボルト４５にはシールもしくはパッキン等が装着され、水密性が確保される。
【００３５】
前述のようにエンジンケース１００は、エンジンユニット１１やその周辺部品を収容するケース本体１０１と、ケース本体１０１の上部開口１０１ａを覆うケースカバー１０２とを有する。ケース本体１０１に対してケースカバー１０２が閉じることでエンジンケース１００内は実質的に密閉空間となり、高い水密性が確保される。この場合、船外機１０の構成部材はフレーム１６によって支持され、フレーム１６はエンジンユニット１１を保持すると共に推進機１５の推進力や操舵力を受け持ち、即ちエンジンケース１００自体にはそれらの負荷荷重がかからない。また、エンジンケース１００は図１に示されるように船外機１０の外装部材としても機能し、船外機１０に搭載されて全体として一体感の外観を呈する。
【００３６】
図２〜図４等に示されるようにケース本体１０１の後面側において、その後面部から底面部へかけての領域において、船幅方向中央部にはケース本体１０１の内方へ凹むように形成された凹部１０３が設けられている。この凹部１０３まわりには、推進装置を構成する推進機１５やそのチルト及びステアリング機構等が配設される。凹部１０３はケース本体１０１の後面側から前方へ向けて形成されるが、チルト機構及びステアリング機構あるいはそれらの周辺機器や部材等がチルトあるいはステアリング動作する際にケース本体１０１と干渉しないように必要且つ十分な間隙が設けられている。
【００３７】
前述したように船体１側には燃料タンク、バッテリ等の備品が配備され、これらの備品と船外機１０とが接続もしくは連結される。この場合、図５に示すようにケーシング１０１の前面部とトランサムボード２との間で穴を共あけするかたちで、複数の貫通孔１０４が形成されている。即ち、エンジンに燃焼用空気を供給するための吸気管２５を挿通させるための貫通孔１０４Ａ、燃料タンクからエンジンに燃料を供給するための燃料パイプを挿通させるための貫通孔１０４Ｂ、エンジンケース１００内を換気するための換気空気用筒体を通すための貫通孔１０４Ｃ等が形成される。更に、エンジンケース１００内の装置もしくは機器類又は部材と船体１側の操縦装置との間を、電気的（制御信号等を含む）あるいは機械的に接続するコード又はケーブル類を挿通させるための貫通孔１０４Ｄが形成される。なお、これらの貫通孔１０４には吸気管２５等の実装時に水密保持手段（シール等）が施される。
【００３８】
ケースカバー１０２はエンジンケース１００の上面部を構成するが、図２あるいは図３に示されるようにケース本体１０１の後部上端付近にてヒンジ１０５を介して回動可能に結合する。図１２のようにケースカバー１０２をヒンジ１０５のまわりに回動させて開成することで、エンジンケース１００内部が開放され、これにより露呈したエンジンケース１００内部のエンジンユニット１１等に自由にアクセス可能となる。ケースカバー１０２を開けて内部の点検等を容易に行うことができ、この種の作業の利便性を向上することができる。
【００３９】
ケース本体１０１とケースカバー１０２の閉合部もしくは合せ面には、図１２に示されるようにシール１０６が敷設され、ケースカバー１０２をケース本体１０１に対して閉めることでエンジンケース１００の高い水密性が確保・保持される。この場合、シール１０６は、ケース本体１０１及びケースカバー１０２の合せ面に沿って全周に亘って敷設される。そして、ケースカバー１０２が閉まった際にはケース本体１０１の閉合部との間に挟着され、これによりエンジンケース１００に対する高い水密性が得られる。また、ケースカバー１０２をケース本体１０１に対して閉じた際、ケースカバー１０２をその閉合状態に固定保持する図１２に示されるようなロック機構１０７を有している。
【００４０】
また、ケースカバー１０２をその開き状態に保持可能な保持機構を有し、図１２のようにケース本体１０１に対してケースカバー１０２を開いた状態に保持することができる。保持機構の具体的構成において、図１２のようにケース本体１０１の開口部１０１ａ付近に油圧ダンパ１０８が配置される。この油圧ダンパ１０８は、ケースカバー１０２とフレーム１６との間に結合される。ここで図１１を参照して、フレーム１６の上部後方において左右一対の支持アーム１６ａを備え、各油圧ダンパ１０８の一端が、自在軸受１０９を介して支持アーム１６ａに連結支持される。油圧ダンパ１０８の他端は同様に、自在軸受を介してケースカバー１０２の裏側に連結される。
【００４１】
前述したようにエンジンユニット１１はエンジンマウント４３を介して、フレーム１６に搭載支持される。ここで、フレーム１６は具体的には図１１に示されるように左右のサイドフレーム４６、船幅方向で凹部１０３に略対応するインナフレーム４７、前部のフロントフレーム４８、後部のリヤフレーム４９、上部のアッパフレーム５０及び下部のロアフレーム５１等を含み、パイプ材及び板材、更には厚肉部により構成される。これらの部材は溶接、ボルト結合等によって組み合わされ、相互に結合される。
【００４２】
ケース本体１０１の後面側に形成された凹部１０３に対応して、ケース本体１０１内側のフレーム１６も凹状に形成される。この場合、リヤフレーム４９やロアフレーム５１の凹部１０３対応する部位を下方に延長し、あるいは斜めに傾斜させることで、図１１から分かるようにトラス構造を有する。図１３等を参照してスイベルブラケット３９の下部において、その左右両側には推進機１５がチルト動作する際にケース本体１０１側に接触するようにしたパッド５２が付設される。一方、フレーム１６のトラス構造部位には、パッド５２に対応するパッド５３が付設される。これらのパッド５２，５３を設けることで、推進機１５を左右両側からガイドするようにしている。
【００４３】
前述したようにスイベルブラケット３９はベアリング４０を介して、フレーム１６に回動可能に支持される。また、フレーム１６の後部には図１１に示したように、スイベルブラケット３９を回動可能に支持するためのベアリング４０が装着されるメインブラケット４４が取付支持される。フレーム１６の後部中央には、メインブラケット４４を取り付けるための一対のドーナツ状フランジ部５４が設けられている。図１１においてはケース本体１０１は図示されていないが、メインブラケット４４とフランジ部５４の間に挟まれるようにケース本体１０１、より具体的には凹部１０３の側壁が介在する。
【００４４】
メインブラケット４４は平面視（図１１等）でコ字状に形成され、コ字の左右両辺部にベアリング４０を装着するベアリングハウジング５５（軸受部）を有する。このようにメインブラケット４４は左右のベアリングハウジング５５を含めて、全体としてコ字状に一体成形されるので、高い剛性でスイベルブラケット３９を支えることができる。従って、急旋回や旋回中のチルト（トリム）操作が滑らかに且つ短い時間で行えるようになる。
【００４５】
ここで、図１４はスイベルブラケット３９を介して支持される、中間減速機３５から推進機１５へと至る動力伝達経路に沿った構成例を示している。スイベルブラケット３９の左右両肩部には、チルト軸Ｔと同軸とした中空円筒状のチルト懸架部５６が形成されている。このチルト懸架部５６にはベアリング４０が装着され、ベアリング４０が更に上述のように両側からベアリングハウジング５５内に嵌着される。このようにスイベルブラケット３９はチルト懸架部５６にて、ベアリング４０を介してチルト軸Ｔのまわりに回動可能に支持され、これによりスイベルブラケット３９全体が円滑にチルト動作することができる。
【００４６】
また、各チルト懸架部５６の内部にはチルト軸Ｔと同軸に、中間減速機３５に対する一対の入力軸５７がベアリング５８を介して回転自在に支持される。入力軸５７の一端側には、ユニバーサルジョイント３７を介してタイロッド３４が連結される。また、各入力軸５７の他端側には、ピニオンギアであるベベルギア５９が取り付けられる。一方、スイベルブラケット３９と一体的に結合するドライブシャフトケース３８内にはドライブシャフト６０が回転可能に挿通支持されており、ドライブシャフト６０の上端に取り付けられたベベルギア６１がベアリング６２を介して回転自在に支持される。ベベルギア６１は、相互に対向配置されたベベルギア５９双方に噛合する。このように中間減速機３５において、タイロッド３４から入力軸５７へ入力された動力は、ベベルギア５９及びベベルギア６１を介してドライブシャフト６０へ伝達され、これによりドライブシャフト６０が回転駆動される。
【００４７】
ドライブシャフト６０は更に、推進機１５内部を貫通してギアケース４１まで延出し、その下端には、ピニオンギアであるベベルギア６３が取り付けられる。ギアケース４１内にはプロペラ４２を取り付けたプロペラシャフト６４が回転可能に支持されており、このプロペラシャフト６４に取り付けられたベベルギア６５がベベルギア６３と噛合する。前述のようにギアケース４１内のベベルギア６３及びベベルギア６５により最終減速機６６が構成され、このように中間減速機３５から最終減速機６６へ至る動力伝達系を経てプロペラ４２が回転させるようになっている。
【００４８】
更に、ドライブシャフトケース３８内には図１４を参照して、ドライブシャフト６０と同軸なドライブシャフトハウジング６７が回転自在に支持され、このドライブシャフトハウジング６７内をドライブシャフト６０が貫通する。ドライブシャフトハウジング６７の下部にはロアケース６８が結合する。なお、ロアケース６８の下部にはギアケース４１が設けられている。ドライブシャフト６０の下端は、ベアリング６９を介してロアケース６８に回転自在に支持される。
【００４９】
ドライブシャフトハウジング６７は概して筒状に形成され、その上端と下端付近にてそれぞれベアリング７０，７１を介してドライブシャフトケース３８、即ちスラストブラケット３９に回転可能に支持される。ドライブシャフトハウジング６７は前述のようにロアケース６８が一体的に結合し、図１４に示されるステアリング装置２００の作動によりドライブシャフトハウジング６７及びロアケース６８がステアリング軸Ｓのまわりに回動してステアリング動作が行われる。更に、ドライブシャフトハウジング６７の上端には、スラスト受け７２が配置される。また、スラスト受け７２の上下にはベアリング７３，７４が装着されると共に、ドライブシャフトハウジング６７の下部付近にはベアリング７５が装着され、これらのスイベル垂直軸スラストベアリングによりスラスト方向荷重を受けるようにしている。
【００５０】
上記の場合、上述した船外機１０の構成部材の他に、エンジンユニット１１の冷却配管系、チルト機構及びステアリング機構の駆動用の油圧配管系あるいは部材相互間等で電気信号もしくは電力等を授受するための電気信号線又はコード類等がエンジンケース１００内の適所に引き回されると共に、船外機１０の運転に必要な補機類が配設される。そして、これらの配管系等を介して、あるいは補機類が作動して、船外機１０の適正な運転が遂行される。
【００５１】
ここで、本発明の船外機１０の基本的作動において、エンジンケース１００の内部に並置された２基のエンジンユニット１１の出力は動力伝達機構１４を経て、エンジンケース１００の外部に配置された推進機１５へと伝達される。より具体的にはエンジンユニット１１が始動すると、その動力は先ず減速機３２へ入力され、次にその出力端からユニバーサルジョイント３６を介してタイロッド３４へ伝達される。エンジン動力は更に、タイロッド３４から中間減速機３５へ伝達されるが、中間減速機３５において入力軸５７からベベルギア５９及びベベルギア６１を介してドライブシャフト６０へ伝達され、これによりドライブシャフト６０が回転駆動される。ドライブシャフト６０の駆動力はギアケース４１内の最終減速機６６において、ベベルギア６３及びベベルギア６５を介してプロペラシャフト６４、更にプロペラ４２へと伝達され、これによりプロペラ４２が回転する。
【００５２】
さて図１５は、ステアリング装置２００まわりの構成例を示している。先ず、上述のようにスイベルブラケット３９の中央部にはドライブシャフトケース３８内に筒状のドライブシャフトハウジング６７が配置され、その上部に減速機３５が配置される。ドライブシャフトハウジング６７の下部には推進機１５のケーシングを構成するロアケース６８が結合するが、ロアケース６８の上部を覆うようにドライブシャフトハウジング６７の下端から後方へ延出部６７ａが延出し、この延出部６７ａにてロアケース６８と結合する。延出部６７ａはドライブシャフトハウジング６７と一体にステアリング軸Ｓのまわりに回動可能に支持され、従ってロアケース６８、即ち推進機１５も延出部６７ａと伴にステアリング軸Ｓのまわりに右左旋可能となる。
【００５３】
本実施形態のステアリング装置２００において、その駆動源として油圧シリンダを使用する。図２及び図３等を参照して、スイベルブラケット３９の後側上部付近に油圧シリンダ２０１が水平配置される。具体的には図１５及び図１６のようにドライブシャフトケース３８の上部付近で後方へ突設されたステー２０２には、左右水平方向に延設された固定ロッド２０３が挿通支持される。固定ロッド２０３の両端部に取り付けたアーム２０４を介して、固定ロッド２０３と平行に固定シャフト２０５が配置される。この固定シャフト２０５に油圧シリンダ２０１がスライド可能に装着される。固定シャフト２０５の中央部には油圧シリンダ２０１内部を仕切る固定式ピストン２０６が設けられており、ピストン２０６の両側に油圧シリンダ２０１の圧力室２０７Ａ，２０７Ｂが形成される。これらの圧力室２０７Ａ，２０７Ｂにはステアリング操作の際に所定圧力の油圧の作動油が供給されるようになっている。
【００５４】
油圧シリンダ２０１にはその両端部に取り付けたブラケット２０８を介して、スイベルアーム２０９が付設される。スイベルアーム２０９はその支軸２１０により各ブラケット２０８とピン結合し、支軸２１０のまわりに回動可能である。ここで、ドライブシャフトケース３８の後側で平行に、ステアリングサブシャフト２１１を支持するためのハウジング２１２が配置される。ステアリングサブシャフト２１１はハウジング２１２内で回転可能に支持され、その上下端部にそれぞれステアリングレバー２１３，２１４が取り付けられる。上側のステアリングレバー２１３は連結ピン２１５を介してスイベルアーム２０９とピン結合し、油圧シリンダ２０１が固定シャフト２０５に沿って往復動するのに対応して、ステアリングレバー２１３はスイベルアーム２０９を介して、ステアリングサブシャフト２１１のまわりに右又は左に回動する。
【００５５】
下側のステアリングレバー２１４は連結ピン２１６を介してスイベルアーム２１７とピン結合する。ドライブシャフトハウジング６７の延出部６７ａ上には、連結ピン２１８を介して相互に折曲可能に結合するステアリングアーム２１９Ａ，２１９Ｂからなるステアリングアーム２１９が配置される。上側のステアリングアーム２１９Ａは支軸２２０を介してスイベルアーム２１７とピン結合する。上下のそれぞれステアリングレバー２１３，２１４は同期回動し、この回動によりスイベルアーム２１７等を介して延出部６７ａ、従ってロアケース６８、推進機１５が右又は左に旋回する。
【００５６】
次に、本発明によるステアリング装置２００の作用等について説明する。先ず、船外機１０を転舵せず、即ち舟艇が直線走行する場合、ステアリング装置２００は図１７に示すように中立状態とし、推進機１５及びプロペラ４２が真っ直ぐ後方を向いている。このとき左右の圧力室２０７Ａ，２０７Ｂの油圧バランスが均衡していることで、図１８（ａ）のように油圧シリンダ２０１は固定シャフト２０５の軸方向中央部に位置する。また、上下のステアリングレバー２１３，２１４は共に後方を向く。
【００５７】
また、船外機１０を左に転舵し即ち舟艇が左方へ旋回する場合、ステアリング装置２００は図１９に示すように左に回動し、推進機１５及びプロペラ４２が船体１に対して左後方を向いている。このとき左側の圧力室２０７Ｂが右側の圧力室２０７Ａよりも高圧になり、図２０のように油圧シリンダ２０１は固定シャフト２０５の軸方向に沿って左方へ移動すると共に、上側のステアリングレバー２１３は左に回動する。なお、ステアリングレバー２１３の回動に伴い固定シャフト２０５との距離が変化する、即ち図２０（ａ）のように固定シャフト２０５から離間する。この場合、油圧シリンダ２０１自体がブラケット２０８を介して固定シャフト２０５のまわりに回転することで、ステアリングレバー２１３に対して不要な拘束負荷等を及ぼすことなく円滑作動を保証し、かかる距離変化に有効に対応する。
【００５８】
ステアリングレバー２１３は左に回動することで、ステアリングサブシャフト２１１を介して下側のステアリングレバー２１４も図２０（ｂ）のように左に回動する。そして、ステアリングレバー２１４の回動によりスイベルアーム２１７を介してロアケース６８、従って推進機１５が左に旋回する。なお、ステアリング軸Ｓとステアリングリンク系の軸即ちステアリングサブシャフト２１１の軸とは相互に離間している。このためドライブシャフトハウジング６７の作用点とステアリングサブシャフト２１１と間の距離は、上記のようにステアリング角が変わることで変化する。このような変化に対して、相互に折曲可能に結合するステアリングアーム２１９Ａ，２１９Ｂが垂直方向に適宜折れ曲がることで有効に対応することができる。
【００５９】
更に、船外機１０を右に転舵し即ち舟艇が右方へ旋回する場合、ステアリング装置２００は図２１に示すように右に回動し、推進機１５及びプロペラ４２が船体１に対して右後方を向いている。このとき右側の圧力室２０７Ａが左側の圧力室２０７Ｂよりも高圧になり、図２２のように油圧シリンダ２０１は固定シャフト２０５の軸方向に沿って右方へ移動すると共に、上側のステアリングレバー２１３は右に回動する。そして、ステアリングレバー２１３が右に回動することで、ステアリングサブシャフト２１１を介して下側のステアリングレバー２１４も図２２（ｂ）のように右に回動し、これにより推進機１５が右に旋回する。
【００６０】
なお、船外機１０を右に転舵する場合にも、上述のように油圧シリンダ２０１自体がブラケット２０８を介して固定シャフト２０５のまわりに回転し、あるいはステアリングアーム２１９Ａ，２１９Ｂが垂直方向に適宜折れ曲がる。これらによりステアリング装置２００の円滑作動が保証される。
【００６１】
上述のように本発明において、ステアリング軸Ｓとドライブシャフト６０の軸を一致させることで、ステアリング角を大きくしながら、ステアリング装置２００はドライブシャフト６０の周辺部材、特にスイベルブラケット３９の外側部材によって構成される。従ってドライブシャフト６０、ラジアル軸受、スラスト軸受及びオイルシール等を含む多数の部品もしくは部材が集中するスイベルブラケット３９内部の構造を複雑にすることなく従来型船外機と同程度にシンプルな構造にできる。
【００６２】
また、３００馬力クラスの従来の大型船外機のステアリング角度は高々、±３０度程度であるのに対し、本発明のステアリング装置２００では±４０度と大きくできる。つまりステアリング軸Ｓとドライブシャフト６０の軸を共有したことで、従来の小型船外機のようにステアリング角度に実質的に制限をなくすることができる。なお、ステアリング角を大きくするとそのままでは、ドライブシャフトハウジング６７の延出部６７ａが、エンジンケース１００の凹部１０３と干渉する場合がある。このため実機ではステアリング角度を±３０度程度とすることが好ましいが、ドライブシャフトハウジング６７の位置をエンジンケース１００下端よりも下げることで、両者の干渉を回避し、より大きなステアリング角を得ることができる。
【００６３】
また、ステアリング装置２００において、転舵の際に方向を変える可動部材は実質的にドライブシャフトハウジング６７とロアケース６８だけである。従って、スターンドライブよりも大きなステアリング角を持つ従来の大型船外機のステアリング角よりも大きな角度を確保しながら、従来の船外機のようにエンジンを一体的にステアリングしないので、ヨー方向（ステアリング角方向）の慣性モーメントを小さくでき、急転舵等の際の操作荷重を減らすことができた。更に、スイベルブラケット３９の下部において、高剛性のフレーム１６（特にリヤフレーム４９やロアフレーム５１でなるトラス構造）で横方向荷重を受けるようにしたことので、急転舵や大舵角による急旋回を可能とし、走行性能を大幅に向上することができる。
【００６４】
ここで更に、本発明の特徴的な作用効果について説明すると先ず、ステアリング軸Ｓとドライブシャフト６０の軸を一致させることで、ステアリング角の制限がなくなり、転舵性能を向上することができる。なお、船内機の場合、基本的にステアリングは舵で行うので、転舵性能は好ましくない。船内外機及び大型船外機の場合、ステアリング軸とドライブ軸が一致しないので、ステアリング角が限定されるため転舵性能は同様に好ましいものではない。
【００６５】
この転舵性能に関して、具体的に説明すると、例えば転舵時にギアケース４１に発生する揚力は略ドライブシャフト６０の軸上（全長の前から1/3程度）に中心を持つ。この場合ステアリング軸Ｓに対して、「揚力×（ステアリング中心〜揚力中心間距離）」のステアリングモーメントが発生する。ステアリング軸Ｓとドライブシャフト６０の軸が一致すると、ステアリングモーメントは略ゼロになる。従って、ステアリング駆動力が小さくて済み、装置構成をコンパクトにすることができる。ちなみに、一般の船外機ではエンジン自体もステアリングされるので、ステアリング慣性モーメントが大きくなり、大きなステアリング入力が必要になる。本発明のステアリング装置２００では小さなステアリング入力で足りるため、軽く操作できる等の利点がある。
【００６６】
以上、本発明を種々の実施形態と共に説明したが、本発明はこれらの実施形態にのみ限定されるものではなく、本発明の範囲内で変更等が可能である。
上記実施形態において入力軸５７やドライブシャフト６０等の複数の回転軸を支持する複数のベアリングもしくは軸受を用いるが、その数量や形式等はそれらの回転軸に付与される荷重の大きさや種類等に応じて適宜選択し得る。
【符号の説明】
【００６７】
１ 船体、２ トランサムボード、３ 船床、６ 貫通孔、７ 船底、１０ 船外機、１１ エンジンユニット、１２ 吸気系、１３ 排気系、１４ 動力伝達機構、１５ 推進機、１６ フレーム、１７ クランクケース、１８ シリンダブロック、１９シリンダヘッド、２０ シリンダヘッドカバー、２１ オイルパン、２２ エアクリーナ、２３ インテークマニホールド、２４ インテークパイプ、２５ 吸気管、２６ エキゾーストマニホールド、２７ エキゾーストパイプ、２８ 排気ホース、２９ マフラ、３０ 排気ホース、３１ 排気出口、３２ 減速機、３３ ケーシング、３４ タイロッド、３５ 中間減速機、３６，３７ ユニバーサルジョイント、３８ ドライブシャフトケース、３９ スイベルブラケット、４０ ベアリング、４１ ギアケース、４２ プロペラ、４３ エンジンマウント、４４ メインブラケット、４５ トランサムボルト、４６ サイドフレーム、４７ インナフレーム、４８ フロントフレーム、４９ リヤフレーム、５０ アッパフレーム、５１ ロアフレーム、５２，５３ パッド、５４ フランジ部、５５ ベアリングハウジング、５６ チルト懸架部、５７ 入力軸、５８ ベアリング、５９ ベベルギア、６０ ドライブシャフト、６１ ベベルギア、６２ ベアリング、６３ ベベルギア、６４ プロペラシャフト、６５ ベベルギア、６６ 最終減速機、６７ ドライブシャフトハウジング、６８ ロアケース、６９，７０，７１ ベアリング、７２ スラスト受け、１００ エンジンケース、１０１ ケース本体、１０２ ケースカバー、１０３ 凹部、１０４ 貫通孔、１０５ ヒンジ、１０６ シール、１０７ ロック機構、１０８ 油圧ダンパ、１０９ 自在軸受、２００ ステアリング装置、２０１ 油圧シリンダ、２０３ 固定ロッド、２０５ 固定シャフト、２０６ 固定式ピストン、２０７Ａ，２０７Ｂ 圧力室、２０９ スイベルアーム、２１１ ステアリングサブシャフト、２１３，２１４ ステアリングレバー、２１７ スイベルアーム、２１９ ステアリングアーム。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、船外機における特にステアリング装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
船舶もしくは舟艇の推進機関あるいは推進システムの主なものとして船外機、船内外機及び船内機等がある。このうち船外機はアウトボードドライブ等と呼ばれ、エンジン、その捕機類、駆動系のギアやシャフト及びスクリュー等が一体化して構成されており、一般には船体船尾のトランサムボードに搭載される。典型的には小型の舟艇等に搭載され、ステアリング機能とチルティング機能を有している。
【０００３】
また、船内外機は、小型船舶等の推進機関の設置方法として、インボードエンジン・アウトボードドライブ等と呼ばれ、エンジンを船内船尾部に搭載すると共に減速ギア、前後進クラッチ及びプロペラ等を一体化してなるドライブユニットをトランサムボードの外部に配置したものである。
【０００４】
これらの舟艇が海上あるいは水上で実走行する際、操舵性は極めて重要であり、操舵するためのステアリング装置において様々な工夫がなされている。例えば特許文献１に記載の船外機は一対のクランプブラケット部で船体に固定され、クランプブラケット間をスルーチューブ（チルト軸）を介してスイベルブラケットが支持される。船外機本体は、スイベルブラケット上のステアリング軸を中心にステアリングするようになっている。ステアリングすると横方向に揚力（舵力）が発生するが、この力はクランプブラケット経由で船体に伝えられる。
【０００５】
また、特許文献２に記載の小型船外機では、ドライブ軸とステアリング軸を一致させている。従って、操舵角を大舵角に設定、操舵可能であり、なかには３６０度も操舵可能なものもある。
また、特許文献３に記載の船内外機では、チルト軸及びステアリング軸をドライブシャフトの自在継ぎ手（ユニバーサルジョイント）の中心においている。
また、特許文献４に記載のものは、シードライブと呼ばれる方式であり、スイベルブラケット上に大出力の船外機をステアリング軸とドライブ軸を一致させる形で搭載することで、大舵角を与えることができる。
更に、特許文献５に記載のものは、ＰＯＤと呼ばれる形式で、ドライブ軸とステアリング軸が一致するので、大舵角を得ることができ、通常３６０度程度の舵角となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００３−２２９４号公報
【特許文献２】特開２００３−２０５８９２号公報
【特許文献３】特許第３０３８６０６号公報
【特許文献４】特許第３０４６３９８号公報
【特許文献５】特開２００７−２３０５１０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１に記載のものでは、クランプブラケットは船体に対して片持ち固定である。このためトリム（チルト）すると、揚力（舵力）中心が船体から後方に離れるので、クランクブラケットがハの字上に開き気味となる。このような理由から船外機は大きな揚力（舵力）を発生させることができないという問題があった。また、トリム（チルト）角もスラスト状態では大きくできないという問題があった。更に、同様な理由から舵が効き難く、小回り性能が良くないという問題があった。
【０００８】
また、特許文献２に記載のものでは、ステアリング軸受部でエンジンをマウントしており、具体的にはそのマウントゴムがステアリング軸受外側にある。このためエンジン振動が船体に伝わり易いという問題があった。また、ステアリング軸受のスパンが短いため、小さな推進力には耐え得るが、大型船外機等の場合のように大きな推進力には適用できないという問題があった。
また、特許文献３に記載のものでは、自在継ぎ手の折曲げ角には制限があるため、チルト角及びステアリング角とも船外機より小さくなる。従って、舵が効き難く、小回り性能が悪いという問題があった。
【０００９】
また、特許文献４に記載のものでは、船外機エンジン部分が水面に対し低い位置となるため、エンジンが被水し易く信頼性及び耐食性を維持するのが難しいという問題がある。また、船外機の重心から遠く離れた位置にチルト軸があるため、大きなチルト装置が必要となり、あるいは慣性質量が大きくなるので、流木等の衝突時に大きな衝撃力が発生する等の問題であった。
更に、特許文献４に記載のものでは、浅瀬を考慮しない大型船舶専用であるため、舟艇に応用しようとすると障害物（海底を含む）と衝突した際、衝撃吸収機構がないため大きなダメージを受けるという問題があった。
【００１０】
更にまた、この種の船外機等において、ドライブ軸とステアリング軸が一致しているので、大舵角を与えることができるが、揚力（舵力）を支えるのはステアリング軸から遠く離れたジンバル面（トランサムボードへの取付け面）であるため、大きな舵力を与えることができず、結果として高速での小回りができないという問題があった。
また、ステアリング軸とドライブ軸が一致しているため、大舵角を与えることができるが、ステアリング軸（ドライブ軸）がボート進行方向と直交していないため、舵力の横方向成分が小さく、高速旋回はできない。
更に、エンジンが高い位置に配置されるため被水性で有利であり、なお船体への取付けも船外機と同様簡単なものがあるが、ドライブ軸がユニバーサルジョイント結合であるので、ステアリング角及びチルト角とも大きく取れないという問題がある。
【００１１】
本発明はかかる実情に鑑み、転舵性及び操作性等に優れ、小型コンパクト化を有効に実現する船外機のステアリング装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の船外機のステアリング装置は、エンジンケース内にエンジンを収容すると共に、エンジンケース外部に前記エンジンによって駆動される推進機を備えた船外機において、前記エンジンケースの所定部位に装架されたスイベルブラケットにより、前記推進機をステアリング軸のまわりに回動可能に支持し、前記推進機を駆動するドライブシャフトと前記ステアリング軸の中心を一致させたことを特徴とする。
【００１３】
また、本発明の船外機のステアリング装置において、前記ドライブシャフトは前記スイベルブラケット内でスイベル垂直軸方向に回転自在に支持され、前記ドライブシャフトを収容するドライブシャフトハウジングが、前記スイベルブラケットに回転可能に支持されると共に、その下端に前記推進機が一体に結合することを特徴とする。
【００１４】
また、本発明の船外機のステアリング装置において、前記スイベルブラケットの上部付近にステアリング駆動用アクチュエータを備え、前記ドライブシャフトハウジングの下部を延出させて前記推進機との結合延出部を形成し、前記アクチュエータの作動により前記結合延出部を回動付勢するようにしたことを特徴とする。
【００１５】
また、本発明の船外機のステアリング装置において、前記ステアリング軸まわりの可動部材として実質的に、前記推進機と前記ドライブシャフトハウジングのみを含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、ステアリング軸とドライブシャフトを一致させることで、ステアリング角を大きくしながら、ステアリング装置自体は小型且つコンパクトな構成にすることができる。また、本発明のステアリング装置によれば、操作性に優れると共に高い転舵性能を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明に係る船外機を搭載した船舶もしくは舟艇の例を示す斜視図である。
【図２】本発明の船外機の外観を示す斜視図である。
【図３】本発明の船外機の外観を示す後面図である。
【図４】本発明の船外機の外観を示す側面図である。
【図５】本発明の船外機の外観を示す前面図である。
【図６】本発明の船外機におけるエンジンケース内部の構成例を示す斜視図である。
【図７】本発明の船外機におけるエンジンケース内部の主要構成の分解斜視図である。
【図８】本発明の船外機のエンジンユニットの構成及び配置例を示す斜視図である。
【図９】本発明の船外機の吸排気系の構成及び配置例を示す斜視図である。
【図１０】本発明の船外機の動力伝達機構の構成及び配置例を示す斜視図である。
【図１１】本発明の船外機のフレームの構成及び配置例を示す斜視図である。
【図１２】本発明の船外機のエンジンケースにおけるケースカバー開成状態を示す斜視図である。
【図１３】本発明の船外機におけるスイベルブラケットのガイド機構まわりを示す部分斜視図である。
【図１４】本発明の船外機の動力伝達系における構成例を示す縦断面図である。
【図１５】本発明の船外機のステアリング装置の構成例を示す縦断面図である。
【図１６】本発明の船外機のステアリング装置の駆動部まわりの断面図である。
【図１７】本発明の船外機のステアリング装置における舟艇直進時の後方斜視図及び側面図である。
【図１８】図１７（ｂ）のＸ方向矢視図及びＹ方向矢視図である。
【図１９】本発明の船外機のステアリング装置における舟艇左旋回時の後方斜視図及び側面図である。
【図２０】図１９（ｂ）のＸ方向矢視図及びＹ方向矢視図である。
【図２１】本発明の船外機のステアリング装置における舟艇右旋回時の後方斜視図及び側面図である。
【図２２】図２１（ｂ）のＸ方向矢視図及びＹ方向矢視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、図面に基づき、本発明における船外機のステアリング装置の好適な実施の形態を説明する。
図１は、本発明に係る船外機１０を搭載した船舶もしくは舟艇の例を示している。この例では船舶は典型的には中小型とし、船体１の後部にトランサムボード２（船尾板）有するものとする。船外機１０は図示のようにトランサムボード２を利用して搭載される。なお、以下で参照する各図の要所において、前方（船首側）を矢印Ｆｒにより、後方（船尾側）を矢印Ｒｒによりそれぞれ示す。また、必要に応じて船体の左右方向（船幅方向）をそれぞれ矢印Ｌ、矢印Ｒにより示す。
【００１９】
ここで先ず本実施形態に係る船体１において、図１のように船体１の底部に船床３が敷設され、この船床３の後端にトランサムボード２が配置される。船床３の中央部付近において操縦席４が設けられ、操縦席４にはハンドル５を始めとする操縦に必要な装置及び機器類、計器類等が配設される。船外機１０は動力、推進機、転舵装置及びチルト装置等が一体的に装備され、所謂オールインワンタイプとして構成され、船体１側に燃料タンク、バッテリ等の通常の備品があれば運転可能である。
【００２０】
なお、船舶としてこの図示例のものに限定されず、その他トランサムボードの後側に船外機搭載用のブラケット等を具備した船体もあり、つまり船体の船尾に船尾板又はこれに相当する部位もしくは部材を有するタイプのものに対して、本発明の船外機１０は有効に適用可能である。
【００２１】
図２〜図５は船外機１０の外観を示し、図２は船外機１０の斜視図、図３は後面図、図４は側面図及び図５は前面図である。船外機１０は樹脂製エンジンケース１００を有し、このエンジンケース１００内部に後述する動力源であるエンジンユニットを収容すると共に、エンジンケース１００の後部下方にスクリュー（プロペラ）を配置し、エンジンユニットによってスクリューを回転駆動する。エンジンケース１００は船外機１０の外観を構成する外装部材としても機能し、全体として一体感のある外観を呈している。
【００２２】
エンジンケース１００は図１をも参照して、船体１の船尾部（典型的にはトランサムボード２とする）と略同一の幅を有する筐体として構成される。この例ではエンジンケース１００の基本的な形態は概略直方体とし、該直方体の長手方向が船幅方向としている。エンジンケース１００はエンジンユニット及びその周辺部品もしくは部材を収容するケース本体１０１と、ケース本体１０１の上部開口１０１ａ（図１２参照）を覆うケースカバー１０２とを有する。
【００２３】
エンジンケース１００内に収容されるエンジンユニット及びその周辺部品等について説明する。本発明の船外機１０はそのパワーユニットとして内燃機関を主動力とし、これを作動させて推進機を駆動する。図６は船外機１０におけるエンジンケース１００内部の構成例を示し、図７はエンジンケース１００内の主要構成の分解斜視図である。エンジンケース１００内において、パワーユニットを構成するエンジンユニット１１が、コンパクト且つ重量バランス良く配置収容される。この実施形態では２基のエンジンユニット１１を有し、その筐体の長手方向が船幅方向としたエンジンケース１００の左右に、一対のエンジンユニット１１がセンタ振分けで配置される。各エンジンユニット１１には、吸気系１２及び排気系１３が接続されると共に、それぞれの出力端（クランクシャフト）に動力伝達機構１４が連結される。動力伝達機構１４はエンジンユニット１１の後側にて左右方向中央部で推進機１５と結合し、これらの船外機構成部材が図７のようにフレーム１６上に搭載支持される。
【００２４】
更に具体的に説明すると、エンジンユニット１１において、この例では水冷式直列４気筒４サイクルガソリンエンジンを使用する。なお、エンジン気筒数等は必要に応じて適宜変更可能であり、この例に限定されるものではない。図８を参照して、エンジンユニット１１においてクランクケース１７、シリンダブロック１８、シリンダヘッド１９及びシリンダヘッドカバー２０が順次重なるように一体的に結合し、最下部にオイルパン２１が付設される。各エンジンユニット１１のクランクシャフトは船幅方向（左右方向）に沿って配置され、その軸端に結合するエンジン出力軸が左右両外側に位置するように配置され、即ち右側のエンジンユニット１１のエンジン出力軸は右側に、左側のエンジンユニット１１のエンジン出力軸は左側となるように配置される。
【００２５】
次に吸気系１２において、図６に示すようにエンジンユニット１１相互間に単一のエアクリーナ２２が配置される。一方、図８に示されるように右側のエンジンユニット１１のシリンダヘッド１９の前側に、及び左側のエンジンユニット１１のシリンダヘッド１９の後側にそれぞれインテークマニホールド２３が結合し、これらのインテークマニホールド２３とエアクリーナ２２との間がそれぞれインテークパイプ２４を介して接続される。エアクリーナ２２の前面部からエンジンケース１００前部の船体１側まで吸気管２５が延出し（図９参照）、その先端の空気取込み口から空気を取り込むようになっている。空気取込み口は、船体１において波、しぶき及び雨等に曝されることがない部屋もしくはスペースに設置される。図８に示されるように各エンジンユニット１１において、単一の吸気管２５から複数（この例では４つ）のインテークマニホールド２３に分岐する。
【００２６】
排気系１３において、図７等に示されるように右側のエンジンユニット１１のシリンダヘッド１９の後側に、及び左側のエンジンユニット１１のシリンダヘッド１９の前側にそれぞれエキゾーストマニホールド２６が結合し、それらは単一のエキゾーストパイプ２７に接続する。エキゾーストパイプ２７には排気ホース２８が接続され、排気ホース２８にはマフラ２９が接続される。このマフラ２９には排気ホース３０が接続され、この排気ホース３０に取り付けられた排気出口３１から排気ガスが排出されるようになっている。
【００２７】
マフラ２９は、エンジンケース１００のケース本体１０１の下面外側に設置される。この場合、マフラ２９及び排気ホース３０等はケース本体１０１の下面から実質的に突出しないように配置されると共に、ケース本体１０１の後面左右両側の下部付近に配置された排気出口３１から左右バランス良く水中に排気される。
【００２８】
動力伝達機構１４はエンジンユニット１１の出力を推進機１５へと伝達する。動力伝達機構１４において、左右のエンジンユニット１１のエンジン出力軸には図１０に示されるように減速機３２が連結される。減速機３２のケーシング３３内に回転自在に軸支されたギア群を有し、その出力軸にタイロッド３４が連結される。左右のタイロッド３４は相互に同心且つ水平で左右方向に配置され、左右中央部で中間減速機３５と連結する。各タイロッド３４は両端でそれぞれユニバーサルジョイント３６，３７を介して、減速機３２及び中間減速機３５と連結する。
【００２９】
本実施形態において中間減速機３５は、それぞれタイロッド３４に連結する一対の入力側ベベルギアとこれらの入力側ベベルギアに噛合する出力側ベベルギアとを含む。出力側ベベルギアは、ドライブシャフトケース３８内のドライブシャフトと連結し、中間減速機３５、ドライブシャフトケース３８及びスイベルブラケット３９が、相互に一体的に結合する。ドライブシャフトは中間減速機３５から下方へ延出する。これらのスイベルブラケット３９等はベアリング４０を介して、後述するようにケース本体１０１に回動可能に支持される。
【００３０】
推進機１５は図１０等に示されるように、ドライブシャフトケース３８の下方に配置される。推進機１５は、プロペラ駆動用のギアを内蔵するギアケース４１を含み、全体としてフィン状を呈する。ギアケース４１の後端部にはプロペラ４２が装架される。ドライブシャフトはドライブシャフトケース３８内を通って更に下方へ延出し、ギアケース４１内まで延設される。ギアケース４１内には最終減速機が構成され、この最終減速機を介してプロペラ４２を回転駆動することができる。
【００３１】
更に、推進機１５に対するチルト機構及びステアリング機構を備えている。これらについての詳細な説明はここでは省略するが、先ずチルト機構により、中間減速機３５、ドライブシャフトケース３８及び推進機１５全体がチルト軸のまわりに上下方向に回動可能である。チルト軸Ｔはタイロッド３４と同軸に設定され、図１０の矢印Ａで示すように推進機１５はチルト軸Ｔのまわりにチルト動作することができる。なお、チルト機構において所謂、パワートリムチルト（ＰＴＴ）等と称する駆動装置を備え、電動油圧式のチルト機構が構成されるものであってよい。
【００３２】
また、ステアリング機構により、図１０の矢印Ｂで示すように推進機１５はステアリング軸Ｓのまわりにヨー方向（左右方向）に回動可能である（ヨーイング）。このステアリング機構において、例えば電動油圧式に油圧駆動されるステアリングシリンダを有し、油圧ポンプを油圧源としてステアリングロッドに沿って往復動させることで推進機１５が左右方向に回動、即ちステアリング動作することができる。
【００３３】
上述した船外機１０の主要構成部材は図６のようにフレーム１６上に搭載支持される。フレーム１６は鋼管等の材料を用いて、図１１に示されるようにエンジンケース１００を構成する筐体の直方体に略沿った外形となるように形成される。フレーム１６の所定部位にはエンジンユニット１１を搭載支持するための複数のエンジンマウント４３が配設され、これらのエンジンマウント４３を介してエンジンユニット１１がフレーム１６上に取り付けられる。また、フレーム１６の後部には、前述したスイベルブラケット３９等を支持するためのベアリング４０が装着されるメインブラケット４４が取り付けられる。
【００３４】
更に、フレーム１６の前面部には複数のトランサムボルト４５が前方に向けて取り付けられる。フレーム１６にはエンジンユニット１１を始めとする船外機構成部材が搭載されるが、それらを搭載したフレーム１６はエンジンケース１００内に収容される。トランサムボルト４５はそのようなエンジンケース１００のケース本体１０１の前面部を貫通してトランサムボード２に締結され、これによりエンジンケース１００全体をトランサムボード２に締着固定することができる。なお、ケース本体１０１から突出するトランサムボルト４５にはシールもしくはパッキン等が装着され、水密性が確保される。
【００３５】
前述のようにエンジンケース１００は、エンジンユニット１１やその周辺部品を収容するケース本体１０１と、ケース本体１０１の上部開口１０１ａを覆うケースカバー１０２とを有する。ケース本体１０１に対してケースカバー１０２が閉じることでエンジンケース１００内は実質的に密閉空間となり、高い水密性が確保される。この場合、船外機１０の構成部材はフレーム１６によって支持され、フレーム１６はエンジンユニット１１を保持すると共に推進機１５の推進力や操舵力を受け持ち、即ちエンジンケース１００自体にはそれらの負荷荷重がかからない。また、エンジンケース１００は図１に示されるように船外機１０の外装部材としても機能し、船外機１０に搭載されて全体として一体感の外観を呈する。
【００３６】
図２〜図４等に示されるようにケース本体１０１の後面側において、その後面部から底面部へかけての領域において、船幅方向中央部にはケース本体１０１の内方へ凹むように形成された凹部１０３が設けられている。この凹部１０３まわりには、推進装置を構成する推進機１５やそのチルト及びステアリング機構等が配設される。凹部１０３はケース本体１０１の後面側から前方へ向けて形成されるが、チルト機構及びステアリング機構あるいはそれらの周辺機器や部材等がチルトあるいはステアリング動作する際にケース本体１０１と干渉しないように必要且つ十分な間隙が設けられている。
【００３７】
前述したように船体１側には燃料タンク、バッテリ等の備品が配備され、これらの備品と船外機１０とが接続もしくは連結される。この場合、図５に示すようにケーシング１０１の前面部とトランサムボード２との間で穴を共あけするかたちで、複数の貫通孔１０４が形成されている。即ち、エンジンに燃焼用空気を供給するための吸気管２５を挿通させるための貫通孔１０４Ａ、燃料タンクからエンジンに燃料を供給するための燃料パイプを挿通させるための貫通孔１０４Ｂ、エンジンケース１００内を換気するための換気空気用筒体を通すための貫通孔１０４Ｃ等が形成される。更に、エンジンケース１００内の装置もしくは機器類又は部材と船体１側の操縦装置との間を、電気的（制御信号等を含む）あるいは機械的に接続するコード又はケーブル類を挿通させるための貫通孔１０４Ｄが形成される。なお、これらの貫通孔１０４には吸気管２５等の実装時に水密保持手段（シール等）が施される。
【００３８】
ケースカバー１０２はエンジンケース１００の上面部を構成するが、図２あるいは図３に示されるようにケース本体１０１の後部上端付近にてヒンジ１０５を介して回動可能に結合する。図１２のようにケースカバー１０２をヒンジ１０５のまわりに回動させて開成することで、エンジンケース１００内部が開放され、これにより露呈したエンジンケース１００内部のエンジンユニット１１等に自由にアクセス可能となる。ケースカバー１０２を開けて内部の点検等を容易に行うことができ、この種の作業の利便性を向上することができる。
【００３９】
ケース本体１０１とケースカバー１０２の閉合部もしくは合せ面には、図１２に示されるようにシール１０６が敷設され、ケースカバー１０２をケース本体１０１に対して閉めることでエンジンケース１００の高い水密性が確保・保持される。この場合、シール１０６は、ケース本体１０１及びケースカバー１０２の合せ面に沿って全周に亘って敷設される。そして、ケースカバー１０２が閉まった際にはケース本体１０１の閉合部との間に挟着され、これによりエンジンケース１００に対する高い水密性が得られる。また、ケースカバー１０２をケース本体１０１に対して閉じた際、ケースカバー１０２をその閉合状態に固定保持する図１２に示されるようなロック機構１０７を有している。
【００４０】
また、ケースカバー１０２をその開き状態に保持可能な保持機構を有し、図１２のようにケース本体１０１に対してケースカバー１０２を開いた状態に保持することができる。保持機構の具体的構成において、図１２のようにケース本体１０１の開口部１０１ａ付近に油圧ダンパ１０８が配置される。この油圧ダンパ１０８は、ケースカバー１０２とフレーム１６との間に結合される。ここで図１１を参照して、フレーム１６の上部後方において左右一対の支持アーム１６ａを備え、各油圧ダンパ１０８の一端が、自在軸受１０９を介して支持アーム１６ａに連結支持される。油圧ダンパ１０８の他端は同様に、自在軸受を介してケースカバー１０２の裏側に連結される。
【００４１】
前述したようにエンジンユニット１１はエンジンマウント４３を介して、フレーム１６に搭載支持される。ここで、フレーム１６は具体的には図１１に示されるように左右のサイドフレーム４６、船幅方向で凹部１０３に略対応するインナフレーム４７、前部のフロントフレーム４８、後部のリヤフレーム４９、上部のアッパフレーム５０及び下部のロアフレーム５１等を含み、パイプ材及び板材、更には厚肉部により構成される。これらの部材は溶接、ボルト結合等によって組み合わされ、相互に結合される。
【００４２】
ケース本体１０１の後面側に形成された凹部１０３に対応して、ケース本体１０１内側のフレーム１６も凹状に形成される。この場合、リヤフレーム４９やロアフレーム５１の凹部１０３対応する部位を下方に延長し、あるいは斜めに傾斜させることで、図１１から分かるようにトラス構造を有する。図１３等を参照してスイベルブラケット３９の下部において、その左右両側には推進機１５がチルト動作する際にケース本体１０１側に接触するようにしたパッド５２が付設される。一方、フレーム１６のトラス構造部位には、パッド５２に対応するパッド５３が付設される。これらのパッド５２，５３を設けることで、推進機１５を左右両側からガイドするようにしている。
【００４３】
前述したようにスイベルブラケット３９はベアリング４０を介して、フレーム１６に回動可能に支持される。また、フレーム１６の後部には図１１に示したように、スイベルブラケット３９を回動可能に支持するためのベアリング４０が装着されるメインブラケット４４が取付支持される。フレーム１６の後部中央には、メインブラケット４４を取り付けるための一対のドーナツ状フランジ部５４が設けられている。図１１においてはケース本体１０１は図示されていないが、メインブラケット４４とフランジ部５４の間に挟まれるようにケース本体１０１、より具体的には凹部１０３の側壁が介在する。
【００４４】
メインブラケット４４は平面視（図１１等）でコ字状に形成され、コ字の左右両辺部にベアリング４０を装着するベアリングハウジング５５（軸受部）を有する。このようにメインブラケット４４は左右のベアリングハウジング５５を含めて、全体としてコ字状に一体成形されるので、高い剛性でスイベルブラケット３９を支えることができる。従って、急旋回や旋回中のチルト（トリム）操作が滑らかに且つ短い時間で行えるようになる。
【００４５】
ここで、図１４はスイベルブラケット３９を介して支持される、中間減速機３５から推進機１５へと至る動力伝達経路に沿った構成例を示している。スイベルブラケット３９の左右両肩部には、チルト軸Ｔと同軸とした中空円筒状のチルト懸架部５６が形成されている。このチルト懸架部５６にはベアリング４０が装着され、ベアリング４０が更に上述のように両側からベアリングハウジング５５内に嵌着される。このようにスイベルブラケット３９はチルト懸架部５６にて、ベアリング４０を介してチルト軸Ｔのまわりに回動可能に支持され、これによりスイベルブラケット３９全体が円滑にチルト動作することができる。
【００４６】
また、各チルト懸架部５６の内部にはチルト軸Ｔと同軸に、中間減速機３５に対する一対の入力軸５７がベアリング５８を介して回転自在に支持される。入力軸５７の一端側には、ユニバーサルジョイント３７を介してタイロッド３４が連結される。また、各入力軸５７の他端側には、ピニオンギアであるベベルギア５９が取り付けられる。一方、スイベルブラケット３９と一体的に結合するドライブシャフトケース３８内にはドライブシャフト６０が回転可能に挿通支持されており、ドライブシャフト６０の上端に取り付けられたベベルギア６１がベアリング６２を介して回転自在に支持される。ベベルギア６１は、相互に対向配置されたベベルギア５９双方に噛合する。このように中間減速機３５において、タイロッド３４から入力軸５７へ入力された動力は、ベベルギア５９及びベベルギア６１を介してドライブシャフト６０へ伝達され、これによりドライブシャフト６０が回転駆動される。
【００４７】
ドライブシャフト６０は更に、推進機１５内部を貫通してギアケース４１まで延出し、その下端には、ピニオンギアであるベベルギア６３が取り付けられる。ギアケース４１内にはプロペラ４２を取り付けたプロペラシャフト６４が回転可能に支持されており、このプロペラシャフト６４に取り付けられたベベルギア６５がベベルギア６３と噛合する。前述のようにギアケース４１内のベベルギア６３及びベベルギア６５により最終減速機６６が構成され、このように中間減速機３５から最終減速機６６へ至る動力伝達系を経てプロペラ４２が回転させるようになっている。
【００４８】
更に、ドライブシャフトケース３８内には図１４を参照して、ドライブシャフト６０と同軸なドライブシャフトハウジング６７が回転自在に支持され、このドライブシャフトハウジング６７内をドライブシャフト６０が貫通する。ドライブシャフトハウジング６７の下部にはロアケース６８が結合する。なお、ロアケース６８の下部にはギアケース４１が設けられている。ドライブシャフト６０の下端は、ベアリング６９を介してロアケース６８に回転自在に支持される。
【００４９】
ドライブシャフトハウジング６７は概して筒状に形成され、その上端と下端付近にてそれぞれベアリング７０，７１を介してドライブシャフトケース３８、即ちスラストブラケット３９に回転可能に支持される。ドライブシャフトハウジング６７は前述のようにロアケース６８が一体的に結合し、図１４に示されるステアリング装置２００の作動によりドライブシャフトハウジング６７及びロアケース６８がステアリング軸Ｓのまわりに回動してステアリング動作が行われる。更に、ドライブシャフトハウジング６７の上端には、スラスト受け７２が配置される。また、スラスト受け７２の上下にはベアリング７３，７４が装着されると共に、ドライブシャフトハウジング６７の下部付近にはベアリング７５が装着され、これらのスイベル垂直軸スラストベアリングによりスラスト方向荷重を受けるようにしている。
【００５０】
上記の場合、上述した船外機１０の構成部材の他に、エンジンユニット１１の冷却配管系、チルト機構及びステアリング機構の駆動用の油圧配管系あるいは部材相互間等で電気信号もしくは電力等を授受するための電気信号線又はコード類等がエンジンケース１００内の適所に引き回されると共に、船外機１０の運転に必要な補機類が配設される。そして、これらの配管系等を介して、あるいは補機類が作動して、船外機１０の適正な運転が遂行される。
【００５１】
ここで、本発明の船外機１０の基本的作動において、エンジンケース１００の内部に並置された２基のエンジンユニット１１の出力は動力伝達機構１４を経て、エンジンケース１００の外部に配置された推進機１５へと伝達される。より具体的にはエンジンユニット１１が始動すると、その動力は先ず減速機３２へ入力され、次にその出力端からユニバーサルジョイント３６を介してタイロッド３４へ伝達される。エンジン動力は更に、タイロッド３４から中間減速機３５へ伝達されるが、中間減速機３５において入力軸５７からベベルギア５９及びベベルギア６１を介してドライブシャフト６０へ伝達され、これによりドライブシャフト６０が回転駆動される。ドライブシャフト６０の駆動力はギアケース４１内の最終減速機６６において、ベベルギア６３及びベベルギア６５を介してプロペラシャフト６４、更にプロペラ４２へと伝達され、これによりプロペラ４２が回転する。
【００５２】
さて図１５は、ステアリング装置２００まわりの構成例を示している。先ず、上述のようにスイベルブラケット３９の中央部にはドライブシャフトケース３８内に筒状のドライブシャフトハウジング６７が配置され、その上部に減速機３５が配置される。ドライブシャフトハウジング６７の下部には推進機１５のケーシングを構成するロアケース６８が結合するが、ロアケース６８の上部を覆うようにドライブシャフトハウジング６７の下端から後方へ延出部６７ａが延出し、この延出部６７ａにてロアケース６８と結合する。延出部６７ａはドライブシャフトハウジング６７と一体にステアリング軸Ｓのまわりに回動可能に支持され、従ってロアケース６８、即ち推進機１５も延出部６７ａと伴にステアリング軸Ｓのまわりに右左旋可能となる。
【００５３】
本実施形態のステアリング装置２００において、その駆動源として油圧シリンダを使用する。図２及び図３等を参照して、スイベルブラケット３９の後側上部付近に油圧シリンダ２０１が水平配置される。具体的には図１５及び図１６のようにドライブシャフトケース３８の上部付近で後方へ突設されたステー２０２には、左右水平方向に延設された固定ロッド２０３が挿通支持される。固定ロッド２０３の両端部に取り付けたアーム２０４を介して、固定ロッド２０３と平行に固定シャフト２０５が配置される。この固定シャフト２０５に油圧シリンダ２０１がスライド可能に装着される。固定シャフト２０５の中央部には油圧シリンダ２０１内部を仕切る固定式ピストン２０６が設けられており、ピストン２０６の両側に油圧シリンダ２０１の圧力室２０７Ａ，２０７Ｂが形成される。これらの圧力室２０７Ａ，２０７Ｂにはステアリング操作の際に所定圧力の油圧の作動油が供給されるようになっている。
【００５４】
油圧シリンダ２０１にはその両端部に取り付けたブラケット２０８を介して、スイベルアーム２０９が付設される。スイベルアーム２０９はその支軸２１０により各ブラケット２０８とピン結合し、支軸２１０のまわりに回動可能である。ここで、ドライブシャフトケース３８の後側で平行に、ステアリングサブシャフト２１１を支持するためのハウジング２１２が配置される。ステアリングサブシャフト２１１はハウジング２１２内で回転可能に支持され、その上下端部にそれぞれステアリングレバー２１３，２１４が取り付けられる。上側のステアリングレバー２１３は連結ピン２１５を介してスイベルアーム２０９とピン結合し、油圧シリンダ２０１が固定シャフト２０５に沿って往復動するのに対応して、ステアリングレバー２１３はスイベルアーム２０９を介して、ステアリングサブシャフト２１１のまわりに右又は左に回動する。
【００５５】
下側のステアリングレバー２１４は連結ピン２１６を介してスイベルアーム２１７とピン結合する。ドライブシャフトハウジング６７の延出部６７ａ上には、連結ピン２１８を介して相互に折曲可能に結合するステアリングアーム２１９Ａ，２１９Ｂからなるステアリングアーム２１９が配置される。上側のステアリングアーム２１９Ａは支軸２２０を介してスイベルアーム２１７とピン結合する。上下のそれぞれステアリングレバー２１３，２１４は同期回動し、この回動によりスイベルアーム２１７等を介して延出部６７ａ、従ってロアケース６８、推進機１５が右又は左に旋回する。
【００５６】
次に、本発明によるステアリング装置２００の作用等について説明する。先ず、船外機１０を転舵せず、即ち舟艇が直線走行する場合、ステアリング装置２００は図１７に示すように中立状態とし、推進機１５及びプロペラ４２が真っ直ぐ後方を向いている。このとき左右の圧力室２０７Ａ，２０７Ｂの油圧バランスが均衡していることで、図１８（ａ）のように油圧シリンダ２０１は固定シャフト２０５の軸方向中央部に位置する。また、上下のステアリングレバー２１３，２１４は共に後方を向く。
【００５７】
また、船外機１０を左に転舵し即ち舟艇が左方へ旋回する場合、ステアリング装置２００は図１９に示すように左に回動し、推進機１５及びプロペラ４２が船体１に対して左後方を向いている。このとき左側の圧力室２０７Ｂが右側の圧力室２０７Ａよりも高圧になり、図２０のように油圧シリンダ２０１は固定シャフト２０５の軸方向に沿って左方へ移動すると共に、上側のステアリングレバー２１３は左に回動する。なお、ステアリングレバー２１３の回動に伴い固定シャフト２０５との距離が変化する、即ち図２０（ａ）のように固定シャフト２０５から離間する。この場合、油圧シリンダ２０１自体がブラケット２０８を介して固定シャフト２０５のまわりに回転することで、ステアリングレバー２１３に対して不要な拘束負荷等を及ぼすことなく円滑作動を保証し、かかる距離変化に有効に対応する。
【００５８】
ステアリングレバー２１３は左に回動することで、ステアリングサブシャフト２１１を介して下側のステアリングレバー２１４も図２０（ｂ）のように左に回動する。そして、ステアリングレバー２１４の回動によりスイベルアーム２１７を介してロアケース６８、従って推進機１５が左に旋回する。なお、ステアリング軸Ｓとステアリングリンク系の軸即ちステアリングサブシャフト２１１の軸とは相互に離間している。このためドライブシャフトハウジング６７の作用点とステアリングサブシャフト２１１と間の距離は、上記のようにステアリング角が変わることで変化する。このような変化に対して、相互に折曲可能に結合するステアリングアーム２１９Ａ，２１９Ｂが垂直方向に適宜折れ曲がることで有効に対応することができる。
【００５９】
更に、船外機１０を右に転舵し即ち舟艇が右方へ旋回する場合、ステアリング装置２００は図２１に示すように右に回動し、推進機１５及びプロペラ４２が船体１に対して右後方を向いている。このとき右側の圧力室２０７Ａが左側の圧力室２０７Ｂよりも高圧になり、図２２のように油圧シリンダ２０１は固定シャフト２０５の軸方向に沿って右方へ移動すると共に、上側のステアリングレバー２１３は右に回動する。そして、ステアリングレバー２１３が右に回動することで、ステアリングサブシャフト２１１を介して下側のステアリングレバー２１４も図２２（ｂ）のように右に回動し、これにより推進機１５が右に旋回する。
【００６０】
なお、船外機１０を右に転舵する場合にも、上述のように油圧シリンダ２０１自体がブラケット２０８を介して固定シャフト２０５のまわりに回転し、あるいはステアリングアーム２１９Ａ，２１９Ｂが垂直方向に適宜折れ曲がる。これらによりステアリング装置２００の円滑作動が保証される。
【００６１】
上述のように本発明において、ステアリング軸Ｓとドライブシャフト６０の軸を一致させることで、ステアリング角を大きくしながら、ステアリング装置２００はドライブシャフト６０の周辺部材、特にスイベルブラケット３９の外側部材によって構成される。従ってドライブシャフト６０、ラジアル軸受、スラスト軸受及びオイルシール等を含む多数の部品もしくは部材が集中するスイベルブラケット３９内部の構造を複雑にすることなく従来型船外機と同程度にシンプルな構造にできる。
【００６２】
また、３００馬力クラスの従来の大型船外機のステアリング角度は高々、±３０度程度であるのに対し、本発明のステアリング装置２００では±４０度と大きくできる。つまりステアリング軸Ｓとドライブシャフト６０の軸を共有したことで、従来の小型船外機のようにステアリング角度に実質的に制限をなくすることができる。なお、ステアリング角を大きくするとそのままでは、ドライブシャフトハウジング６７の延出部６７ａが、エンジンケース１００の凹部１０３と干渉する場合がある。このため実機ではステアリング角度を±３０度程度とすることが好ましいが、ドライブシャフトハウジング６７の位置をエンジンケース１００下端よりも下げることで、両者の干渉を回避し、より大きなステアリング角を得ることができる。
【００６３】
また、ステアリング装置２００において、転舵の際に方向を変える可動部材は実質的にドライブシャフトハウジング６７とロアケース６８だけである。従って、スターンドライブよりも大きなステアリング角を持つ従来の大型船外機のステアリング角よりも大きな角度を確保しながら、従来の船外機のようにエンジンを一体的にステアリングしないので、ヨー方向（ステアリング角方向）の慣性モーメントを小さくでき、急転舵等の際の操作荷重を減らすことができた。更に、スイベルブラケット３９の下部において、高剛性のフレーム１６（特にリヤフレーム４９やロアフレーム５１でなるトラス構造）で横方向荷重を受けるようにしたことので、急転舵や大舵角による急旋回を可能とし、走行性能を大幅に向上することができる。
【００６４】
ここで更に、本発明の特徴的な作用効果について説明すると先ず、ステアリング軸Ｓとドライブシャフト６０の軸を一致させることで、ステアリング角の制限がなくなり、転舵性能を向上することができる。なお、船内機の場合、基本的にステアリングは舵で行うので、転舵性能は好ましくない。船内外機及び大型船外機の場合、ステアリング軸とドライブ軸が一致しないので、ステアリング角が限定されるため転舵性能は同様に好ましいものではない。
【００６５】
この転舵性能に関して、具体的に説明すると、例えば転舵時にギアケース４１に発生する揚力は略ドライブシャフト６０の軸上（全長の前から1/3程度）に中心を持つ。この場合ステアリング軸Ｓに対して、「揚力×（ステアリング中心〜揚力中心間距離）」のステアリングモーメントが発生する。ステアリング軸Ｓとドライブシャフト６０の軸が一致すると、ステアリングモーメントは略ゼロになる。従って、ステアリング駆動力が小さくて済み、装置構成をコンパクトにすることができる。ちなみに、一般の船外機ではエンジン自体もステアリングされるので、ステアリング慣性モーメントが大きくなり、大きなステアリング入力が必要になる。本発明のステアリング装置２００では小さなステアリング入力で足りるため、軽く操作できる等の利点がある。
【００６６】
以上、本発明を種々の実施形態と共に説明したが、本発明はこれらの実施形態にのみ限定されるものではなく、本発明の範囲内で変更等が可能である。
上記実施形態において入力軸５７やドライブシャフト６０等の複数の回転軸を支持する複数のベアリングもしくは軸受を用いるが、その数量や形式等はそれらの回転軸に付与される荷重の大きさや種類等に応じて適宜選択し得る。
【符号の説明】
【００６７】
１ 船体、２ トランサムボード、３ 船床、６ 貫通孔、７ 船底、１０ 船外機、１１ エンジンユニット、１２ 吸気系、１３ 排気系、１４ 動力伝達機構、１５ 推進機、１６ フレーム、１７ クランクケース、１８ シリンダブロック、１９シリンダヘッド、２０ シリンダヘッドカバー、２１ オイルパン、２２ エアクリーナ、２３ インテークマニホールド、２４ インテークパイプ、２５ 吸気管、２６ エキゾーストマニホールド、２７ エキゾーストパイプ、２８ 排気ホース、２９ マフラ、３０ 排気ホース、３１ 排気出口、３２ 減速機、３３ ケーシング、３４ タイロッド、３５ 中間減速機、３６，３７ ユニバーサルジョイント、３８ ドライブシャフトケース、３９ スイベルブラケット、４０ ベアリング、４１ ギアケース、４２ プロペラ、４３ エンジンマウント、４４ メインブラケット、４５ トランサムボルト、４６ サイドフレーム、４７ インナフレーム、４８ フロントフレーム、４９ リヤフレーム、５０ アッパフレーム、５１ ロアフレーム、５２，５３ パッド、５４ フランジ部、５５ ベアリングハウジング、５６ チルト懸架部、５７ 入力軸、５８ ベアリング、５９ ベベルギア、６０ ドライブシャフト、６１ ベベルギア、６２ ベアリング、６３ ベベルギア、６４ プロペラシャフト、６５ ベベルギア、６６ 最終減速機、６７ ドライブシャフトハウジング、６８ ロアケース、６９，７０，７１ ベアリング、７２ スラスト受け、１００ エンジンケース、１０１ ケース本体、１０２ ケースカバー、１０３ 凹部、１０４ 貫通孔、１０５ ヒンジ、１０６ シール、１０７ ロック機構、１０８ 油圧ダンパ、１０９ 自在軸受、２００ ステアリング装置、２０１ 油圧シリンダ、２０３ 固定ロッド、２０５ 固定シャフト、２０６ 固定式ピストン、２０７Ａ，２０７Ｂ 圧力室、２０９ スイベルアーム、２１１ ステアリングサブシャフト、２１３，２１４ ステアリングレバー、２１７ スイベルアーム、２１９ ステアリングアーム。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンケース内にエンジンを収容すると共に、エンジンケース外部に前記エンジンによって駆動される推進機を備えた船外機において、
前記エンジンケースの所定部位に装架されたスイベルブラケットにより、前記推進機をステアリング軸のまわりに回動可能に支持し、前記推進機を駆動するドライブシャフトと前記ステアリング軸の中心を一致させたことを特徴とする船外機のステアリング装置。
【請求項２】
前記ドライブシャフトは前記スイベルブラケット内でスイベル垂直軸方向に回転自在に支持され、前記ドライブシャフトを収容するドライブシャフトハウジングが、前記スイベルブラケットに回転可能に支持されると共に、その下端に前記推進機が一体に結合することを特徴とする請求項１に記載の船外機のステアリング装置。
【請求項３】
前記スイベルブラケットの上部付近にステアリング駆動用アクチュエータを備え、前記ドライブシャフトハウジングの下部を延出させて前記推進機との結合延出部を形成し、前記アクチュエータの作動により前記結合延出部を回動付勢するようにしたことを特徴とする請求項２に記載の船外機のステアリング装置。
【請求項４】
前記ステアリング軸まわりの可動部材として実質的に、前記推進機と前記ドライブシャフトハウジングのみを含むことを特徴とする請求項２又は３に記載の船外機のステアリング装置。
【請求項１】
エンジンケース内にエンジンを収容すると共に、エンジンケース外部に前記エンジンによって駆動される推進機を備えた船外機において、
前記エンジンケースの所定部位に装架されたスイベルブラケットにより、前記推進機をステアリング軸のまわりに回動可能に支持し、前記推進機を駆動するドライブシャフトと前記ステアリング軸の中心を一致させたことを特徴とする船外機のステアリング装置。
【請求項２】
前記ドライブシャフトは前記スイベルブラケット内でスイベル垂直軸方向に回転自在に支持され、前記ドライブシャフトを収容するドライブシャフトハウジングが、前記スイベルブラケットに回転可能に支持されると共に、その下端に前記推進機が一体に結合することを特徴とする請求項１に記載の船外機のステアリング装置。
【請求項３】
前記スイベルブラケットの上部付近にステアリング駆動用アクチュエータを備え、前記ドライブシャフトハウジングの下部を延出させて前記推進機との結合延出部を形成し、前記アクチュエータの作動により前記結合延出部を回動付勢するようにしたことを特徴とする請求項２に記載の船外機のステアリング装置。
【請求項４】
前記ステアリング軸まわりの可動部材として実質的に、前記推進機と前記ドライブシャフトハウジングのみを含むことを特徴とする請求項２又は３に記載の船外機のステアリング装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【公開番号】特開２０１２−２３６５６１（Ｐ２０１２−２３６５６１Ａ）
【公開日】平成２４年１２月６日（２０１２．１２．６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１０８２５０（Ｐ２０１１−１０８２５０）
【出願日】平成２３年５月１３日（２０１１．５．１３）
【出願人】（０００００２０８２）スズキ株式会社 (3,196)
【公開日】平成２４年１２月６日（２０１２．１２．６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年５月１３日（２０１１．５．１３）
【出願人】（０００００２０８２）スズキ株式会社 (3,196)
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