特開 2023-131734 船外機及び船舶

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023131734

(43)【公開日】2023-09-22

(54)【発明の名称】船外機及び船舶

(51)【国際特許分類】

   B63H 20/08 20060101AFI20230914BHJP

   B63H 20/00 20060101ALI20230914BHJP

   B63H 21/17 20060101ALI20230914BHJP

   B63H 20/06 20060101ALI20230914BHJP

【ＦＩ】

B63H20/08 510

B63H20/00 610

B63H21/17

B63H20/06 100

B63H20/08 100

【審査請求】未請求

【請求項の数】14

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022036644

(22)【出願日】2022-03-09

(71)【出願人】

【識別番号】000010076

【氏名又は名称】ヤマハ発動機株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100125254

【弁理士】

【氏名又は名称】別役 重尚

(74)【代理人】

【識別番号】100118278

【弁理士】

【氏名又は名称】村松 聡

(72)【発明者】

【氏名】古賀 宏樹

(57)【要約】

【課題】船外機の船外機本体の大きなトリムインを実現する。
【解決手段】船外機１３は、電動モータ１５を内蔵する船外機本体１６と、チルト軸１７を有するブラケット１８とを備え、ブラケット１８は船舶１０の船体１１の船尾１２に取り付けられ、船外機本体１６はチルトアップとトリムインが可能となるようにブラケット１８へ取り付けられ、船外機本体１６の下部１６ｂにはプロペラシャフト２１が設けられ、船舶１０の航走時において、船舶１０の上下方向に関するチルト軸１７から船尾１２の上端までの距離Ｌ_１は、船舶１０の上下方向に関するチルト軸１７からプロペラシャフト２１までの距離Ｌ_２以上である。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

動力源を内蔵する本体と、回転軸を有するブラケットとを備え、前記ブラケットは船舶の船体の船尾に取り付けられ、
前記本体は第１の回転と第２の回転が可能となるように前記ブラケットへ取り付けられ、
前記本体の下部にはプロペラ軸が設けられ、
前記第１の回転は、前記本体の上部が前記船舶の前方へ移動するとともに前記本体の下部が前記船舶の後方へ移動するように前記回転軸の回りに前記本体が回転する回転であり、
前記第２の回転は、前記本体の上部が前記船舶の後方へ移動するとともに前記本体の下部が前記船舶の前方へ移動するように前記回転軸の回りに前記本体が回転する回転であり、
前記船舶の航走時において、前記船舶の上下方向に関する前記回転軸から前記船尾の上端までの第１の距離は、前記船舶の上下方向に関する前記回転軸から前記プロペラ軸までの第２の距離以上である、船外機。

【請求項2】

前記船舶の航走時において、前記第１の距離が前記第２の距離の２倍以上である、請求項１に記載の船外機。

【請求項3】

前記船体の前後方向に関して、前記回転軸は前記船尾の後端よりも後方に配置される、請求項１に記載の船外機。

【請求項4】

前記第２の回転では、前記本体が前記回転軸の回りに回転角で２０°以上回転する、請求項１に記載の船外機。

【請求項5】

前記第２の回転では、前記本体が前記回転軸の回りに回転角で３０°以上回転する、請求項４に記載の船外機。

【請求項6】

前記船体の船尾において、前記船舶の上下方向に関して回動する姿勢制御板が配置されない、請求項１に記載の船外機。

【請求項7】

前記本体を前記船舶の上下方向に関して移動させるリフト機構をさらに備える、請求項１に記載の船外機。

【請求項8】

前記リフト機構は、前記船舶の航走時における前記本体の前記船舶の上下方向に関する位置を変更可能である、請求項７に記載の船外機。

【請求項9】

前記船舶は水中翼を備え、前記リフト機構は、前記船舶が航走時に翼走する際、前記本体を前記船体の下方向に移動させる、請求項８に記載の船外機。

【請求項10】

前記船舶の保管時、前記リフト機構は前記本体を上昇させ、且つ前記本体は前記第１の回転を行う、請求項８に記載の船外機。

【請求項11】

前記動力源は電動モータである、請求項１に記載の船外機。

【請求項12】

船外機を備える船舶であって、
前記船外機は、動力源を内蔵する本体と、回転軸を有するブラケットとを有し、
前記ブラケットは船舶の船体の船尾に取り付けられ、
前記本体は第１の回転と第２の回転が可能となるように前記ブラケットへ取り付けられ、
前記本体の下部にはプロペラ軸が設けられ、
前記第１の回転は、前記本体の上部が前記船舶の前方へ移動するとともに前記本体の下部が前記船舶の後方へ移動するように前記回転軸の回りに前記本体が回転する回転であり、
前記第２の回転は、前記本体の上部が前記船舶の後方へ移動するとともに前記本体の下部が前記船舶の前方へ移動するように前記回転軸の回りに前記本体が回転する回転であり、
前記船舶の航走時において、前記船舶の上下方向に関する前記回転軸から前記船尾の上端までの第１の距離は、前記船舶の上下方向に関する前記回転軸から前記プロペラ軸までの第２の距離以上である、船舶。

【請求項13】

動力源を内蔵する本体と、回転軸を有するブラケットとを備え、前記ブラケットは船舶の船体の船尾に取り付けられ、
前記本体は第１の回転と第２の回転が可能となるように前記ブラケットへ取り付けられ、
前記第１の回転は、前記本体の上部が前記船舶の前方へ移動するとともに前記本体の下部が前記船舶の後方へ移動するように前記回転軸の回りに前記本体が回転する回転であり、
前記第２の回転は、前記本体の上部が前記船舶の後方へ移動するとともに前記本体の下部が前記船舶の前方へ移動するように前記回転軸の回りに前記本体が回転する回転であり、
前記船舶の上下方向に関して、前記回転軸は前記船尾の上端よりも前記船尾の下端に近くなるように配置される、船外機。

【請求項14】

動力源を内蔵する本体と、回転軸を有するブラケットとを備え、前記ブラケットは船舶の船体の船尾に取り付けられ、
前記本体は第１の回転と第２の回転が可能となるように前記ブラケットへ取り付けられ、
前記第１の回転は、前記本体の上部が前記船舶の前方へ移動するとともに前記本体の下部が前記船舶の後方へ移動するように前記回転軸の回りに前記本体が回転する回転であり、
前記第２の回転は、前記本体の上部が前記船舶の後方へ移動するとともに前記本体の下部が前記船舶の前方へ移動するように前記回転軸の回りに前記本体が回転する回転であり、
前記本体の上下方向に関して、前記回転軸は前記本体の上端よりも前記本体の下端に近くなるように配置される、船外機。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、チルトアップやトリムインが可能な船外機及び船舶に関する。

【背景技術】

【0002】

滑走艇等の比較的小型の船舶は推進機として船外機を備える。図９（Ａ）に示すように、船外機９０は、動力源を内蔵する船外機本体９１と、チルト軸９２が設けられたブラケット９３とを有し、ブラケット９３は船舶の船体９４の船尾９８に取り付けられ、船外機本体９１はチルト軸９２回りに回転可能な状態でブラケット９３に取り付けられる。なお、以下の図９（Ａ）～図９（Ｃ）では、図中の左方が船舶の前方に該当し、同右方が船舶の後方に該当し、同上方が船舶の上方に該当し、同下方が船舶の下方に該当する。そして、チルト軸９２は船舶の左右方向に延伸するため、船外機本体９１は、チルト軸９２回りに上部９１ａが前方且つ下方へ移動するとともに下部９１ｂが後方且つ上方へ移動するように、図中反時計回りに回転（チルトアップ）し（図９（Ａ））、又は上部９１ａが後方且つ下方へ移動するとともに下部９１ｂが前方且つ上方へ移動するように、図中時計回りに回転（トリムイン）する（図９（Ｂ））（例えば、特許文献１参照）。

【0003】

従来より、船外機９０の動力源として内燃機関であるレシプロエンジン９５が用いられている。レシプロエンジン９５は、船外機本体９１の上部９１ａにおいて、クランク軸が上下方向に沿い且つシリンダヘッド９６がシリンダブロック９７よりも後方に位置するように配置されている（図９（Ａ））。したがって、船外機本体９１を大きくトリムインさせると、シリンダヘッド９６の少なくとも一部がシリンダブロック９７よりも下方に位置することになり、シリンダブロック９７のシリンダの潤滑オイルがクランクケースに戻らずに燃料室で燃焼されてレシプロエンジン９５が白煙を噴く可能性がある。そのためにレシプロエンジン９５を用いる船外機９０では大きなトリムインの実現が困難である。

【0004】

ところで、近年提唱されているＳＤＧｓ（Sustainable Development Goals）を達成するための一手段として移動体のカーボンフリーの実現が推し進められ、移動体の一例である自動車の動力源が内燃機関から電動モータへ置き換えられつつある。

【0005】

船外機９０においても、自動車と同様に、内燃機関から電動モータへ動力源の置き換えが検討されているが、船外機９０の動力源が電動モータへ置き換えられた場合、上述したような、潤滑オイルの燃焼が発生しないため、白煙の発生を抑制するためにトリムインを制限する必要がなくなる。そして、トリムインは船舶の航走時におけるピッチ方向の姿勢制御に大きな影響を与えるため、動力源として電動モータを用いる船外機９０では、姿勢制御の自由度を広げる観点から、寧ろ、大きなトリムインの実現が求められる。

【0006】

一方、従来の船外機９０では、船舶の桟橋等への長期係留時の船外機本体９１の水揚げを優先するために、大きなチルトアップの実現が求められている。そこで、従来、チルト軸９２を船外機本体９１の上部９１ａ近傍に配置することにより、船外機本体９１が大きくチルトアップしても船外機本体９１の上部９１ａの前方への移動量を少なくして船外機本体９１の上部９１ａと船体９４の干渉を防いでいた（図９（Ｂ））。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0007】

【特許文献1】特開平１－３１７８９３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

しかしながら、チルト軸９２を船外機本体９１の上部９１ａ近傍に配置すると、船外機本体９１がトリムインした際、船外機本体９１の下部９１ｂの前方への移動量が大きくなるため、トリムインの量を少し大きくしただけで船外機本体９１の下部９１ｂと船体９４が干渉してしまうおそれがある（図９（Ｃ））。したがって、従来の船外機９０ではトリムインの量（角度）を大きくするのは困難であり、チルト軸９２回りに約４°までしかトリムインすることができない。すなわち、実現し得るトリムインの量に関して改善の余地がある。

【0009】

本発明は、船外機の船外機本体の大きなトリムインを実現することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0010】

この発明の一態様による船外機は、動力源を内蔵する本体と、回転軸を有するブラケットとを備え、前記ブラケットは船舶の船体の船尾に取り付けられ、前記本体は第１の回転と第２の回転が可能となるように前記ブラケットへ取り付けられ、前記本体の下部にはプロペラ軸が設けられ、前記第１の回転は、前記本体の上部が前記船舶の前方へ移動するとともに前記本体の下部が前記船舶の後方へ移動するように前記回転軸の回りに前記本体が回転する回転であり、前記第２の回転は、前記本体の上部が前記船舶の後方へ移動するとともに前記本体の下部が前記船舶の前方へ移動するように前記回転軸の回りに前記本体が回転する回転であり、前記船舶の航走時において、前記船舶の上下方向に関する前記回転軸から前記船尾の上端までの第１の距離は、前記船舶の上下方向に関する前記回転軸から前記プロペラ軸までの第２の距離以上である。

【0011】

また、この発明の一態様による船外機は、動力源を内蔵する本体と、回転軸を有するブラケットとを備え、前記ブラケットは船舶の船体の船尾に取り付けられ、前記本体は第１の回転と第２の回転が可能となるように前記ブラケットへ取り付けられ、前記第１の回転は、前記本体の上部が前記船舶の前方へ移動するとともに前記本体の下部が前記船舶の後方へ移動するように前記回転軸の回りに前記本体が回転する回転であり、前記第２の回転は、前記本体の上部が前記船舶の後方へ移動するとともに前記本体の下部が前記船舶の前方へ移動するように前記回転軸の回りに前記本体が回転する回転であり、前記船舶の上下方向に関して、前記回転軸は前記船尾の上端よりも前記船尾の下端に近くなるように配置される。

【0012】

さらに、この発明の一態様による船外機は、動力源を内蔵する本体と、回転軸を有するブラケットとを備え、前記ブラケットは船舶の船体の船尾に取り付けられ、前記本体は第１の回転と第２の回転が可能となるように前記ブラケットへ取り付けられ、前記第１の回転は、前記本体の上部が前記船舶の前方へ移動するとともに前記本体の下部が前記船舶の後方へ移動するように前記回転軸の回りに前記本体が回転する回転であり、前記第２の回転は、前記本体の上部が前記船舶の後方へ移動するとともに前記本体の下部が前記船舶の前方へ移動するように前記回転軸の回りに前記本体が回転する回転であり、前記本体の上下方向に関して、前記回転軸は前記本体の上端よりも前記本体の下端に近くなるように配置される。

【0013】

この構成によれば、船舶の航走時において、船舶の上下方向に関する回転軸から船尾の上端までの第１の距離は、船舶の上下方向に関する回転軸からプロペラ軸までの第２の距離以上であるか、船舶の上下方向に関して回転軸が船尾の上端よりも前記船尾の下端に近くなるように配置されるか、若しくは、船舶の上下方向に関して回転軸は船外機の本体の上端よりも本体の下端に近くなるように配置されるため、船外機の本体の回転軸は船舶の上下方向に関して下寄りに配置される。これにより、船外機の本体の下部が船舶の前方へ移動するように回転軸の回りに回転（トリムイン）した際に本体の下部の前方への移動量が小さくなるため、トリムインの量を大きくしても本体の下部と船体が干渉するのを抑制することができ、その結果、大きなトリムインを実現することができる。

【発明の効果】

【0014】

本発明によれば、船外機の船外機本体の大きなトリムインを実現することができる。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】本発明の第１の実施の形態に係る船外機が適用される船舶の側面図である。

【図2】本発明の第１の実施の形態に係る船外機の構成を概略的に説明するための側面図である。

【図3】第１の実施の形態における船外機本体のトリムインやチルトアップを説明するための図である。

【図4】従来のレシプロエンジンを用いる船外機を備えた滑走艇のプレーニング状態への移行を説明するための図である。

【図5】本実施の形態に係る電動モータを用いる船外機を備えた船舶のプレーニング状態への移行を説明するための図である。

【図6】本発明の第２の実施の形態に係る船外機が適用される船舶の側面図である。

【図7】本発明の第２の実施の形態に係る船外機の構成を概略的に説明するための側面図である。

【図8】第２の実施の形態における船外機本体のトリムインやチルトアップを説明するための図である。

【図9】従来の船外機本体のトリムインやチルトアップを説明するための図である。

【発明を実施するための形態】

【0016】

以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。まず、本発明の第１の実施の形態について説明する。

【0017】

図１は、本発明の第１の実施の形態に係る船外機が適用される船舶の側面図であり、図２は、本発明の第１の実施の形態に係る船外機の構成を概略的に説明するための側面図である。

【0018】

船舶１０は、例えば、滑走艇であり、船体１１と、船体１１の船尾１２に取り付けられる推進機としての少なくとも１つ、例えば、２つの船外機１３とを備える。また、船体１１には操縦席を兼ねる船室１４が配置される。図１は、滑走状態（プレーニング状態）の船舶１０を示すが、船舶１０は滑走艇に限られず、例えば、比較的小型の排水量型の船舶であってもよい。

【0019】

なお、以降の各図において、図中の左方が船舶１０の前方に該当し、同右方が船舶１０の後方に該当し、同上方が船舶１０の上方に該当し、同下方が船舶１０の下方に該当し、図面の奥行き方向は船舶１０の右方向に該当し、図面の手前方向が船舶１０の左方向に該当する。

【0020】

船外機１３は、動力源である電動モータ１５を内蔵する船外機本体１６と、チルト軸１７（回転軸）が設けられるブラケット１８と、船体１１の船尾１２に取り付けられるリフト機構１９とを有する。船外機本体１６では電動モータ１５が上部１６ａに配置され、さらに、船外機本体１６は、下部１６ｂに配置されるプロペラ２０と、プロペラ２０を回転させるためのプロペラシャフト２１（プロペラ軸）と、電動モータ１５の駆動力をプロペラシャフト２１に伝達するドライブシャフト２２と、を有し、電動モータ１５の駆動力によって回転されるプロペラ２０によって船舶１０へ推力を付与する。なお、プロペラシャフト２１は船舶１０の前後方向に沿うように配置され、ドライブシャフト２２は船舶１０の上下方向に沿うように配置される。

【0021】

船外機１３には操舵機構（図示しない）が設けられ、操舵機構は船外機１３を船体１１に対して船舶１０の左右方向に首振りさせることで船外機１３が発生する推力の作用方向を左右に調整する。

【0022】

ブラケット１８はリフト機構１９を介して船体１１の船尾１２に取り付けられ、リフト機構１９はブラケット１８を船舶１０の上下方向に関して移動させる。また、船外機本体１６はブラケット１８へ取り付けられる。したがって、リフト機構１９はブラケット１８を介して船外機本体１６を船舶１０の上下方向に関して移動させる。

【0023】

また、船外機本体１６はチルト軸１７の回りに回転可能な状態でブラケット１８に取り付けられる。チルト軸１７は船舶１０の左右方向に延伸するため、船外機本体１６は、チルト軸１７回りに上部１６ａが船舶１０の前方且つ下方へ移動するとともに下部１６ｂが船舶１０の後方且つ上方へ移動するように、図中反時計回りに回転（第１の回転）し、又は上部１６ａが後方且つ下方へ移動するとともに下部１６ｂが前方且つ上方へ移動するように、図中時計回りに回転（第２の回転）する。なお、以降、前者の回転を「チルトアップ」と称し、後者の回転を「トリムイン」と称する。

【0024】

ブラケット１８は、船外機本体１６をチルトアップさせるための油圧アクチュエータや船外機本体１６をトリムインさせるための油圧アクチュエータを有する回動機構、例えば、パワーチルトトリム（図示しない）を備える。また、リフト機構１９は、ブラケット１８を上下方向に移動させるための油圧アクチュエータ（図示しない）を有する。

【0025】

船舶１０の航走時、リフト機構１９はプロペラ２０が完全に水面下に没するようにブラケット１８を介して船外機本体１６の上下方向に関する位置を調整する。このとき、チルト軸１７から船尾１２の下端までの上下方向に関する距離Ｌ_６はチルト軸１７から船尾１２の上端までの上下方向に関する距離Ｌ_１（第１の距離）以下となる。すなわち、上下方向に関して、チルト軸１７は船尾１２の上端よりも船尾１２の下端に近くなる。また、チルト軸１７からプロペラシャフト２１までの上下方向に関する距離Ｌ_２（第２の距離）は距離Ｌ_１以下となる。さらに、チルト軸１７から船外機本体１６の下端までの上下方向に関する距離Ｌ_４はチルト軸１７から船外機本体１６の上端までの上下方向に関する距離Ｌ_３以下となる。すなわち、上下方向に関して、チルト軸１７は船外機本体１６の上端よりも船外機本体１６の下端に近くなる。また、船尾１２の後端からチルト軸１７までの前後方向に関する距離Ｌ_５は０より大きくなる。すなわち、前後方向に関して、チルト軸１７は船尾１２の後端よりも後方に配置される。

【0026】

図３は、第１の実施の形態における船外機本体１６のトリムインやチルトアップを説明するための図である。

【0027】

図３（Ａ）に示すように、船舶１０の航走時、トリムインやチルトアップされていない船外機本体１６は、ドライブシャフト２２が上下方向に沿うように、ブラケット１８によって保持されるが、操船者等によってトリムインを行うように指示がなされると、ブラケット１８のパワーチルトトリムが船外機本体１６をチルト軸１７に関して図中時計回りに回転させる（図３（Ｂ））。

【0028】

ここで、上述したように、上下方向に関して、チルト軸１７は船尾１２の上端よりも船尾１２の下端に近くなり、また、チルト軸１７からプロペラシャフト２１までの上下方向に関する距離Ｌ_２はチルト軸１７から船尾１２の上端までの上下方向に関する距離Ｌ_１以下であるため、チルト軸１７は下寄りに配置され、船外機本体１６においても、チルト軸１７は船外機本体１６の上端よりも船外機本体１６の下端に近くなる。これにより、チルト軸１７から船外機本体１６の下端までの距離が小さくなるため、船外機本体１６がチルト軸１７回りにトリムインしても、船外機本体１６の下部１６ｂの前方への移動量が小さくなる。その結果、トリムインの量を大きくしても下部１６ｂと船尾１２が干渉するのを抑制することができ、大きなトリムインを実現することができる。

【0029】

また、本実施の形態では、上述したように、前後方向に関してチルト軸１７は船尾１２の後端よりも後方に配置されるが、これにより、船外機本体１６が船尾１２から遠ざかるため、船外機本体１６をチルト軸１７回りにトリムインさせたときに下部１６ｂが船尾１２に干渉しにくくなる。したがって、前後方向に関してチルト軸１７が船尾１２の後端よりも後方に配置されることも、大きなトリムインの実現に寄与する。

【0030】

このように、本実施の形態では大きなトリムインを実現することができるが、具体的に、ドライブシャフト２２が上下方向に沿う状態（中立状態）からチルト軸１７に関して図中時計回りに船外機本体１６を回転させたときに船外機本体１６の下部１６ｂが船体１１の船尾１２やブラケット１８と干渉しない最大回転角（最大トリムイン角）θ_１が２０°以上、好ましくは３０°以上となるように、航走時のチルト軸１７の位置が設定される。

【0031】

また、船舶１０を保管するために桟橋へ長期係留する際には、船外機本体１６を水揚げするが、この場合、リフト機構１９はブラケット１８を介して船外機本体１６を最上位置まで上昇させ、さらに、ブラケット１８のパワーチルトトリムは船外機本体１６をチルト軸１７に関してチルトアップさせる（図３（Ｃ））。このときは、ブラケット１８の上方への移動に伴い、チルト軸１７も上寄りに配置されることになるため、チルトアップの量を大きくしても船外機本体１６の上部１６ａと船尾１２が干渉するのを抑制することができ、大きなチルトアップを実現することができる。これにより、相対的に船外機本体１６の下部１６ｂを大きく上方へ移動させることができ、プロペラ２０を水面から確実に離水させることができる。

【0032】

図４は、従来のレシプロエンジンを用いる船外機を備えた滑走艇の滑走（プレーニング）状態への移行を説明するための図である。

【0033】

従来の滑走艇４０は、低速での航走時、船底に揚力が殆ど発生していないため、排水量型の船舶と同様に、喫水は所定の深さがある。このとき、船外機４１は殆どトリムインしておらず、船外機４１のプロペラ４２が発生する推力ｆの荷重方向（作用方向）は水面とほぼ平行である（図４（Ａ））。なお、図４において、推力ｆの荷重方向は一点鎖線で示され、水面は実線で示される。

【0034】

その後、船速が上がると滑走艇４０の船首４３の水切りによって波が発生し、この波の背に滑走艇４０の船体４４が持ち上げられるとともに、滑走艇４０の船尾４５が波の谷に落ち込むため、船首４３が相対的に持ち上がるハンプ状態となる（図４（Ｂ））。ハンプ状態では、船体４４に作用する抵抗、造波抵抗や粘性抵抗が大きくなり、船速が上がりにくくなるため、船底で揚力が発生せず、プレーニング状態へ移行しにくくなる。そして、ハンプ状態を解消するためには、例えば、船体４４の重心４６回りに船首４３を下げるようなピッチモーメント（図中反時計回りのモーメント）を推力ｆによって発生させればよい。

【0035】

しかしながら、従来の滑走艇４０の船外機４１は、上述したように、チルト軸４７回りに約４°までしかトリムインすることができないため、船外機４１の下部に設けられたプロペラ４２が発生する推力ｆの荷重方向が重心４６よりも下に留まる。その結果、推力ｆによって重心４６回りに発生するピッチモーメント４８は、図中時計回りのモーメントとなり、船首４３を上げるように船体４４に作用する。なお、ピッチモーメント４８を図中において白の矢印で示す。

【0036】

そこで、従来の滑走艇４０は船尾４５に姿勢制御板であるトリムタブ４９を備える。トリムタブ４９は、船尾４５において、滑走艇４０の上下方向に関して回動する。従来の滑走艇４０では、トリムタブ４９を下げることによって揚力Ｌを船尾４５の近傍で生じさせる。この揚力Ｌは重心４６回りに船首４３を下げるようなピッチモーメント５０（図中反時計回りのモーメント）を発生させる。これにより、船首４３を下げてハンプ状態を解消することができ、その結果、船体４４に作用する抵抗を下げて船速を上げることができ、船底発生する揚力によって滑走艇４０をプレーニング状態へ移行させることができる。なお、ピッチモーメント５０を図中においてハッチング付きの矢印で示す。

【0037】

ところで、トリムタブ４９を下げると、トリムタブ４９に作用する抵抗が増加するため、船外機４１のレシプロエンジンには高い出力が求められ、引いてはレシプロエンジンの大型化やそれに伴う船外機４１の大型化を招く。これに対して、本実施の形態に係る電動モータ１５を用いる船外機１３を備えた船舶１０では、ハンプ状態を解消するためにトリムタブを用いる必要を無くすことができる。以下、その理由について説明する。

【0038】

図５は、本実施の形態に係る電動モータ１５を用いる船外機１３を備えた船舶のプレーニング状態への移行を説明するための図である。

【0039】

船舶１０でも、低速での航走時、滑走艇４０と同様に、船底に揚力が殆ど発生していないため、喫水は所定の深さがある。このときも、船外機１３は殆どトリムインしておらず、船外機１３のプロペラ２０が発生する推力Ｆの荷重方向は水面とほぼ平行である（図５（Ａ））。なお、図５においても、推力Ｆの荷重方向は一点鎖線で示され、水面は実線で示される。

【0040】

その後、船速が上がると、滑走艇４０と同様に、船舶１０の船首２３の水切りによって波が発生し、船首２３が相対的に持ち上がるハンプ状態となる（図５（Ｂ））。ここで、上述したように、船外機１３は、最大回転角θ_１が２０°以上、好ましくは３０°以上となるように、航走時のチルト軸１７の位置が設定されるため、船外機本体１６を大きくトリムインさせることができ、これに伴い、推力Ｆの荷重方向を大きく上向きにすることができる。これにより、プロペラ２０が発生する推力Ｆの荷重方向を重心２４よりも上に移動させることができ、その結果、推力Ｆによって重心２４回りに発生するピッチモーメント２５は、図中反時計回りのモーメントとなり、船首２３を下げるように船体１１に作用する（図５（Ｃ））。なお、ピッチモーメント２５を図中において白の矢印で示す。

【0041】

すなわち、本実施の形態では、船外機本体１６を大きくトリムインさせることができるため、推力Ｆによって船首２３を下げるためのピッチモーメント２５を発生させることができる。その結果、ハンプ状態を解消するためにトリムタブを用いる必要を無くすことができ、引いては、船舶１０にトリムタブを配置する必要を無くすことができる。また、これにより、必要とされる電動モータ１５の出力を抑え、電動モータ１５の大型化を抑制することもできる。

【0042】

次に、本発明の第２の実施の形態について説明する。第２の実施の形態は、船舶６０が滑走艇ではなく水中翼船である点で第１の実施の形態と異なるが、それ以外の構成、作用が上述した第１の実施の形態と基本的に同じであるので、重複した構成、作用については説明を省略し、以下に異なる構成、作用についての説明を行う。

【0043】

図６は、本発明の第２の実施の形態に係る船外機が適用される船舶の側面図であり、図７は、本発明の第２の実施の形態に係る船外機の構成を概略的に説明するための側面図である。

【0044】

船舶６０は、水中翼船であり、船体６１と、船体６１の船尾６２に取り付けられる推進機としての少なくとも１つ、例えば、２つの船外機１３とを備える。また、船体６１には操縦席を兼ねる船室６３が配置される。図１は、翼走状態の船舶６０を示すが、船舶６０は水中翼船に限られず、例えば、水中翼を備える比較的小型の排水量型の船舶であってもよい。

【0045】

また、船舶６０は船底に水中翼６４を備える。水中翼６４は船体６１に対して収容自在に構成されてもよい。また、水中翼６４の数は限られないが、船舶６０の前後方向に関して少なくとも２つの水中翼６４が並んで配置されるのが好ましい。船舶６０の船速が上がると、各水中翼６４が発生する揚力が大きくなり、船体６１が離水して船舶６０は翼走状態に移行する。

【0046】

なお、以降の各図において、図中の左方が船舶６０の前方に該当し、同右方が船舶６０の後方に該当し、同上方が船舶６０の上方に該当し、同下方が船舶６０の下方に該当し、図面の奥行き方向は船舶６０の右方向に該当し、図面の手前方向が船舶６０の左方向に該当する。

【0047】

船舶６０の翼走時、第１の実施の形態と同様に、船外機１３のリフト機構１９はプロペラ２０が完全に水面下に没するようにブラケット１８を介して船外機本体１６の上下方向に関する位置を調整する。ここで、翼走時の船舶６０の船底は、図６に示すように、完全に水面から浮上するため、リフト機構１９は、滑走艇である船舶１０が備える船外機１３よりも、プロペラ２０を下方に移動させる。

【0048】

このとき、プロペラ２０を下方に移動させるために、リフト機構１９は、船外機本体１６の位置を、第１の実施の形態における船舶１０の航走時の船外機本体１６の位置よりも下げる。したがって、第１の実施の形態と異なり、ブラケット１８のチルト軸１７が上下方向に関して船尾６２の下端よりも下方に位置するが、船尾６２の下端からチルト軸１７までの上下方向に関する距離Ｌ_６は船尾６２の上端からチルト軸１７までの上下方向に関する距離Ｌ_１以下となる。換言すれば、上下方向に関して、やはり、チルト軸１７は船尾６２の上端よりも船尾６２の下端に近くなる。また、チルト軸１７からプロペラシャフト２１までの上下方向に関する距離Ｌ_２は距離Ｌ_１以下となり、具体的には、距離Ｌ_１は距離Ｌ_２の２倍以上となる。なお、第１の実施の形態と第２の実施の形態において船外機１３の構造の差異は無いため、チルト軸１７から船外機本体１６の下端までの上下方向に関する距離Ｌ_４がチルト軸１７から船外機本体１６の上端までの上下方向に関する距離Ｌ_３以下となることは、第１の実施の形態と変わらない。すなわち、第２の実施の形態においても、チルト軸１７は下寄りに配置される。また、船尾６２の後端からチルト軸１７までの前後方向に関する距離Ｌ_５が０より大きくなることも、第１の実施の形態と変わらない。

【0049】

図８は、第２の実施の形態における船外機本体１６のトリムインやチルトアップを説明するための図である。

【0050】

図８（Ａ）に示すように、船舶６０の翼走時、トリムインやチルトアップされていない船外機本体１６は、ドライブシャフト２２が上下方向に沿うように、ブラケット１８によって保持されるが、操船者等によってトリムインを行うように指示がなされると、ブラケット１８のパワーチルトトリムが船外機本体１６をチルト軸１７に関して図中時計回りに回転させる（図８（Ｂ））。

【0051】

そして、上述したように、第２の実施の形態でも、チルト軸１７は下寄りに配置され、チルト軸１７は船外機本体１６の上端よりも船外機本体１６の下端に近くなる。これにより、船外機本体１６がチルト軸１７回りにトリムインしても、船外機本体１６の下部１６ｂの前方への移動量が小さくなるため、第１の実施の形態と同様、大きなトリムインを実現することができる。第２の実施の形態においても、最大トリムイン角θ_１が２０°以上、好ましくは３０°以上となるように、翼走時のチルト軸１７の位置が設定されるが、第２の実施の形態では、第１の実施の形態よりもチルト軸１７が下方に移動するため、船外機本体１６の下部１６ｂは船体６１の船尾６２からより離れる。これにより、第２の実施の形態の方が第１の実施の形態よりも船外機本体１６の下部１６ｂが船尾６２よりも遠ざかるため、より大きくトリムインさせることができる。したがって、第２の実施の形態では、最大トリムイン角θ_１が第１の実施の形態の最大トリムイン角θ_１よりも大きく設定されていてもよい。

【0052】

なお、桟橋へ長期係留する際、リフト機構１９が船外機本体１６を最上位置まで上昇させ、さらに、船外機本体１６をチルト軸１７に関してチルトアップさせる（図８（Ｃ））ことは第１の実施の形態と変わらない。

【0053】

以上、本発明の好ましい各実施の形態について説明したが、本発明は上述した各実施の形態に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。

【0054】

例えば、船外機１３は動力源として、電動モータを備えるが、船外機本体１６を大きくトリムインさせても潤滑オイルがクランクケースに戻って燃焼される心配の無い内燃機関、例えば、ロータリーエンジンやトリムインした際にシリンダヘッドがシリンダブロックよりも下方に位置しないように配置されたレシプロエンジンを動力源として備えていてもよい。

【符号の説明】

【0055】

１０ 船舶、１１ 船体、１２ 船尾、１３ 船外機、１５ 電動モータ、１６ 船外機本体、１６ａ 上部、１６ｂ 下部、１７ チルト軸、１８ ブラケット、１９ リフト機構、２０ プロペラ、２１ プロペラシャフト、ｆ，Ｆ 推力

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】