特開 2023-44489 ハイブリッド船舶推進機

(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】P2023044489

(43)【公開日】2023-03-30

(54)【発明の名称】ハイブリッド船舶推進機

(51)【国際特許分類】

   B63H 11/08 20060101AFI20230323BHJP

   B63H 20/00 20060101ALI20230323BHJP

   B63H 21/14 20060101ALI20230323BHJP

   B63H 21/17 20060101ALI20230323BHJP

   B63H 20/20 20060101ALI20230323BHJP

   B63H 20/08 20060101ALI20230323BHJP

【ＦＩ】

B63H11/08 A

B63H20/00 510

B63H20/00 610

B63H21/14

B63H21/17

B63H20/20 100

B63H20/08 100

B63H20/00 710

【審査請求】未請求

【請求項の数】7

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021152542

(22)【出願日】2021-09-17

(71)【出願人】

【識別番号】000002082

【氏名又は名称】スズキ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100111202

【弁理士】

【氏名又は名称】北村 周彦

(74)【代理人】

【識別番号】100139365

【弁理士】

【氏名又は名称】中嶋 武雄

(74)【代理人】

【識別番号】100150304

【弁理士】

【氏名又は名称】溝口 勉

(72)【発明者】

【氏名】金原 匡利

(57)【要約】

【課題】ハイブリッド船舶推進機の内部構造の複雑化を防ぎ、かつプレーニング時における船舶の航走性能の低下を抑制する。
【解決手段】ハイブリッド船外機１は、内燃機関により船舶の推進力を生成する内燃駆動推進部１１と、電動モータにより船舶の推進力を生成する電動推進部３１とを備えている。電動推進部３１は、噴流を生成して推進力を得るジェット推進装置の構成を備えている。電動推進部３１は、内燃駆動推進部１１のミドルケース２１の後部に着脱可能に取り付けられ、船舶のプレーニング状態ではない低速移動時にはダクト３２の各吸入口３６が水面下に沈み、船舶のプレーニング時には各吸入口３６が水面から出るように、アンチキャビテーションプレート２３よりも高い位置に配置されている。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

内燃機関により船舶の推進力を生成する内燃駆動推進部と、電動モータにより前記船舶の推進力を生成する電動ジェット推進部とを備えたハイブリッド船舶推進機であって、
前記内燃駆動推進部は、
前記内燃機関と、
前記内燃機関から出力された動力により回転するプロペラシャフトと、
前記内燃機関から出力された動力を前記プロペラシャフトに伝達する動力伝達機構と、
前記動力伝達機構および前記プロペラシャフトを収容する第１の収容部と、
前記プロペラシャフトに取り付けられたプロペラと、
前記第１の収容部に設けられ、前記プロペラの上方に配置されたアンチキャビテーションプレートとを備え、
前記電動ジェット推進部は、
一端側には水を吸入する吸入口が設けられ、他端側には前記吸入口から吸入された水を排出する排出口が設けられたダクトと、
前記電動モータと、
前記ダクトに取り付けられ、前記電動モータを収容する第２の収容部と、
前記ダクト内に設けられ、噴流を生成するインペラと、
前記電動モータから出力された動力を前記インペラに伝達し、前記インペラを回転させるインペラシャフトとを備え、
前記電動ジェット推進部は、前記第１の収容部に取り付けられ、前記船舶のプレーニング状態ではない低速移動時には前記吸入口が水面下に沈み、前記船舶のプレーニング時には前記吸入口が水面から出るように、前記アンチキャビテーションプレートよりも高い位置に配置されていることを特徴とするハイブリッド船舶推進機。

【請求項2】

前記吸入口は前記アンチキャビテーションプレートの上方に配置されていることを特徴とする請求項１に記載のハイブリッド船舶推進機。

【請求項3】

前記インペラを逆回転させて逆方向の噴流を生成する際に、水を前記排出口内に導くプレート部材が前記排出口の上方に設けられていることを特徴とする請求項１または２に記載のハイブリッド船舶推進機。

【請求項4】

前記ダクトの他端側には複数の前記排出口が上下方向に並ぶように設けられていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載のハイブリッド船舶推進機。

【請求項5】

前記電動推進部には、当該電動推進部を前記第１の収容部に取り付けるための取付部が設けられ、
前記電動推進部は、前記第１の収容部に前記取付部を介して着脱可能に取り付けられることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載のハイブリッド船舶推進機。

【請求項6】

前記第１の収容部または前記取付部には、前記内燃駆動推進部に対する前記電動推進部の取付位置を上下方向に変更することができる取付位置変更構造が設けられていることを特徴とする請求項５に記載のハイブリッド船舶推進機。

【請求項7】

前記第２の収容部内には、前記電動モータの駆動を制御するインバータが設けられていることを特徴とする請求項１ないし６のいずれかに記載のハイブリッド船舶推進機。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、内燃機関を動力源とする内燃駆動推進部と、電動モータを動力源とする電動推進部とを備えたハイブリッド船舶推進機に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、内燃機関を動力源とする船舶推進機が一般的であるが、近時、電動モータを動力源とする船舶推進機も普及している。

【0003】

内燃機関と電動モータとを比較すると、船舶を長時間に亘って高速航行させる能力については、内燃機関の方が電動モータよりも優れているといえる。電動モータを長時間に亘って高速回転させるためには大容量のバッテリが必要であることを考えると、現在においては内燃機関の方が実用的である。一方、船舶を極めて低速で移動させる能力については、低回転域から高トルクを発生させることができる電動モータの方が内燃機関よりも優れているといえる。また、低速航行時の静粛性については、電動モータの方が内燃機関よりも優れているといえる。内燃機関においては、低速航行時の大きな駆動音が耳障りになることがある。

【0004】

また、船舶推進機の動力源として、内燃機関と電動モータとの双方を用いる方法がある。この方法によれば、高速域における内燃機関の高い能力を生かしつつ、低速域における内燃機関の能力不足を電動モータにより補うことができる。また、この方法によれば、低速航行時の騒音を抑制することができる。

【0005】

船舶推進機の動力源として内燃機関と電動モータとの双方を用いる方法には、具体的には、次の２通りの方法がある。

【0006】

第１は、内燃機関のみを動力源とする内燃駆動の船舶推進機と、電動モータのみを動力源とする電動の船舶推進機とをそれぞれ別々に用意し、これら２種類の船舶推進機を船舶に設ける方法である。例えば、内燃駆動の船外機と電動の船外機とを１隻の船舶に多機掛けすることが、これに相当する。第２は、内燃機関と電動モータとの双方を動力源として備えたハイブリッド船舶推進機を船舶に設ける方法である。

【0007】

下記の特許文献１には、内燃機関と電動モータとの双方を動力源として備えた船外機が記載されている。この船外機は、内燃機関および電動モータを内蔵しており、内燃機関の動力と電動モータの動力とが、共通のメインドライブシャフトおよび共通のプロペラシャフトを介して共通のプロペラに伝達される構造を有している。特許文献１の図２には、内燃機関の動力および電動モータの動力をメインドライブシャフトに伝達する機構が示されており、この機構には、自動遠心クラッチや多数のギヤが設けられている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0008】

【特許文献1】特開２００７－８３２９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0009】

船舶推進機の動力源として内燃機関と電動モータとの双方を用いる方法によれば、上述したように、内燃機関の長所を生かしつつ、内燃機関の短所を電動モータにより補うことができ、広範囲の速度域において船舶の航走性能を高めることができる。

【0010】

しかしながら、内燃機関のみを動力源とする内燃駆動の船舶推進機と、電動モータのみを動力源とする電動の船舶推進機とを船舶に設ける方法については、次のような問題がある。

【0011】

内燃駆動の船舶推進機と電動の船舶推進機とを設けるには、ある程度大きなスペースを要する。それゆえ、船尾部分のスペースが小さい小型の船舶に、内燃駆動の船舶推進機と電動の船舶推進機とを設けることは難しい。また、中型の船舶においても、例えば内燃駆動の複数の船外機が船舶に既に多機掛けされている場合には、その船舶に電動の船外機をさらに取り付けることは困難なことがある。

【0012】

また、ハイブリッド船舶推進機を設ける方法については、上記特許文献１に記載された船外機のように、内燃機関の動力と電動モータの動力とを共通のドライブシャフトに伝達する機構が複雑であり、製造コストが高くなるという問題がある。

【0013】

そこで、本出願の発明者は、ダクトと、電動モータと、ダクト内に設けられ、電動モータの出力軸に接続されたインペラとを備えた電動ジェット推進装置を、内燃機関のみを動力源とする内燃駆動の船舶推進機に外付けする方法を考えた。この方法によれば、電動ジェット推進装置が外付けされた内燃駆動の船舶推進機を船舶に設けることとなるので、船舶に直接設ける船舶推進機は内燃駆動の船舶推進機のみである。したがって、船尾部分のスペースが小さい小型の船舶においても、内燃駆動の複数の船外機が既に多機掛けされている船舶においても、電動ジェット推進装置が外付けされた内燃駆動の船舶推進機を容易に設けることができ、内燃駆動による推進力と電動による推進力とを得ることができる。また、この方法によれば、電動ジェット推進装置は内燃駆動の船舶推進機に外付けされているので、内燃機関の動力により回転するプロペラと、電動モータの動力により回転するインペラとはそれぞれ別々であり、また、内燃機関からプロペラへ動力を伝達する機構と、電動モータからインペラへ動力を伝達する機構とはそれぞれ別々である。したがって、内燃機関による推進力と電動モータによる推進力とを得るに当たり、内燃機関の動力と電動モータの動力とを共通のドライブシャフトに伝達する複雑な機構を船舶推進機に設ける必要がない。

【0014】

しかしながら、電動ジェット推進装置を内燃駆動の船舶推進機に外付けする方法には、次のような問題がある。内燃駆動の船舶推進機に外付けした電動ジェット推進装置はその大部分が水面下に沈んでいる。そのため、船舶の移動時には、電動ジェット推進装置に水が当たり、それが船舶の移動に対する抵抗となる。その抵抗が、船舶のプレーニング時に高くなり、プレーニング時における船舶の航走性能を低下させるおそれがある。

【0015】

本発明は例えば上述したような問題に鑑みなされたものであり、本発明の目的は、内部の構造の複雑化を防ぐことができ、かつプレーニング時における船舶の航走性能の低下を抑制することができるハイブリッド船舶推進機を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0016】

上記課題を解決するために、本発明は、内燃機関により船舶の推進力を生成する内燃駆動推進部と、電動モータにより前記船舶の推進力を生成する電動ジェット推進部とを備えたハイブリッド船舶推進機であって、前記内燃駆動推進部は、前記内燃機関と、前記内燃機関から出力された動力により回転するプロペラシャフトと、前記内燃機関から出力された動力を前記プロペラシャフトに伝達する動力伝達機構と、前記動力伝達機構および前記プロペラシャフトを収容する第１の収容部と、前記プロペラシャフトに取り付けられたプロペラと、前記第１の収容部に設けられ、前記プロペラの上方に配置されたアンチキャビテーションプレートとを備え、前記電動ジェット推進部は、一端側には水を吸入する吸入口が設けられ、他端側には前記吸入口から吸入された水を排出する排出口が設けられたダクトと、前記電動モータと、前記ダクトに取り付けられ、前記電動モータを収容する第２の収容部と、前記ダクト内に設けられ、噴流を生成するインペラと、前記電動モータから出力された動力を前記インペラに伝達し、前記インペラを回転させるインペラシャフトとを備え、前記電動ジェット推進部は、前記第１の収容部に取り付けられ、前記船舶のプレーニング状態ではない低速移動時には前記吸入口が水面下に沈み、前記船舶のプレーニング時には前記吸入口が水面から出るように、前記アンチキャビテーションプレートよりも高い位置に配置されていることを特徴とする。

【発明の効果】

【0017】

本発明によれば、ハイブリッド船舶推進機の内部の構造の複雑化を防ぐことができ、かつプレーニング時における船舶の航走性能の低下を抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

【0018】

【図1】本発明のハイブリッド船舶推進機の実施例であるハイブリッド船外機をその左側から見た状態を示す説明図である。

【図2】本発明の実施例のハイブリッド船外機の下部をその左上後ろ側から見た状態を示す斜視図である。

【図3】本発明の実施例のハイブリッド船外機における電動推進部をその上側から見た状態を示す外観図である。

【図4】図３中の切断線ＩＶ－ＩＶに沿って切断した電動推進部の断面を左から見た状態を示す断面図である。

【図5】本発明の実施例のハイブリッド船外機と水面との位置関係を示す説明図であり、図中の（Ａ）は低速移動時におけるハイブリッド船外機と水面との位置関係を示し、図中の（Ｂ）はプレーニング時におけるハイブリッド船外機と水面との位置関係を示す。

【図6】本発明の実施例のハイブリッド船外機において、電動推進部を内燃駆動推進部に取り付ける構造を示す説明図である。

【図7】本発明の実施例のハイブリッド船外機に関する電気的構成を示す説明図である。

【図8】本発明のハイブリッド船舶推進機の他の実施例であるハイブリッド船内外機を示す説明図である。

【図9】本発明の実施例おける電動推進部を用いた電動船外機を示す説明図である。

【発明を実施するための形態】

【0019】

本発明の実施形態のハイブリッド船舶推進機は、内燃機関により船舶の推進力を生成する内燃駆動推進部と、電動モータにより船舶の推進力を生成する電動ジェット推進部とを備えている。

【0020】

内燃駆動推進部は、内燃機関と、内燃機関から出力された動力により回転するプロペラシャフトと、内燃機関から出力された動力をプロペラシャフトに伝達する動力伝達機構と、動力伝達機構およびプロペラシャフトを収容する第１の収容部と、プロペラシャフトに取り付けられたプロペラと、第１の収容部に設けられ、プロペラの上方に配置されたアンチキャビテーションプレートとを備えている。

【0021】

電動ジェット推進部は、一端側には水を吸入する吸入口が設けられ、他端側には吸入口から吸入された水を排出する排出口が設けられたダクトと、電動モータと、ダクトに取り付けられ、電動モータを収容する第２の収容部と、ダクト内に設けられ、噴流を生成するインペラと、電動モータから出力された動力をインペラに伝達し、インペラを回転させるインペラシャフトとを備えている。

【0022】

また、電動ジェット推進部は、第１の収容部に取り付けられ、船舶のプレーニング状態ではない低速移動時にはダクトの吸入口が水面下に沈み、船舶のプレーニング時にはダクトの吸入口が水面から出るように、アンチキャビテーションプレートよりも高い位置に配置されている。

【0023】

電動ジェット推進部の取付位置をこのように設定したことにより、船舶のプレーニング時に水が電動ジェット推進部に当たることによって生じる抵抗を小さくすることができ、プレーニング時における船舶の航走性能がこの抵抗によって低下することを抑制することができる。

【0024】

また、本実施形態のハイブリッド船舶推進機は、内燃駆動推進部とは別々の電動ジェット推進部を内燃駆動推進部の第１の収容部に外付けすることによって構成することができる。これにより、内燃機関の動力と電動モータの動力とを共通のドライブシャフトに伝達する複雑な機構を用いることなく、内燃機関による推進力と電動モータによる推進力とを生成することができる。したがって、ハイブリッド船舶推進機の内部の構造の複雑化を防ぐことができる。

【実施例0025】

以下、本発明のハイブリッド船舶推進機の実施例であるハイブリッド船外機につき、図面を参照しながら説明する。なお、実施例において、前（Ｆｄ）、後（Ｂｄ）、左（Ｌｄ）、右（Ｒｄ）、上（Ｕｄ）、下（Ｄｄ）の方向を述べる際には、図１～６、８および９の右下に描いた矢印に従う。

【0026】

（ハイブリッド船外機）
図１は、本発明の実施例であるハイブリッド船外機１をその左側から見た状態を示している。図２は、ハイブリッド船外機１の下部をその左上後ろ側から見た状態を示している。

【0027】

ハイブリッド船外機１は、内燃機関と電動モータとの双方を動力源とする船外機である。ハイブリッド船外機１は、図１に示すように、内燃駆動推進部１１および電動推進部３１を備えている。内燃駆動推進部１１は、内燃機関により船舶の推進力を生成する部分である。一方、電動推進部３１は、電動モータにより船舶の推進力を生成する部分である。電動推進部３１は、噴流を生成して推進力を得るジェット推進装置の構成を備えている。電動推進部３１は、図２に示すように、内燃駆動推進部１１においてアンチキャビテーションプレート２３の上方に位置する部分に、内燃駆動推進部１１の外側から取り付けられている（外付けされている）。以下、ハイブリッド船外機１を単に「船外機１」という。なお、電動推進部３１は「電動ジェット推進部」の具体例である。

【0028】

（内燃駆動推進部）
内燃駆動推進部１１は、船外機１の上部に設けられた内燃機関１２と、船外機１の上下方向中間部を上下方向に伸長するドライブシャフト１３と、船外機１の下部に設けられたギヤ機構１４と、船外機１の下部に設けられて、前後方向に伸長するプロペラシャフト１５と、プロペラシャフト１５の後端側部分に取り付けられたプロペラ１６とを備えている。

【0029】

内燃機関１２は、例えば、ガソリンを燃料とする４ストロークエンジンである。内燃機関１２から出力された動力はドライブシャフト１３およびギヤ機構１４を介してプロペラシャフト１５に伝達される。これにより、プロペラシャフト１５は内燃機関１２の動力に基づいて回転する。プロペラ１６はプロペラシャフト１５と共に回転し、船舶の推進力を生成する。また、ギヤ機構１４にはクラッチ（図示せず）が設けられ、クラッチの動作により、内燃機関１２の動力をプロペラシャフト１５に伝達するか否かの切替、およびプロペラシャフト１５の回転方向の切替を行うことができるようになっている。

【0030】

また、内燃駆動推進部１１は、トップカウル１８、ボトムカウル１９、アッパーケース２０、ミドルケース２１、およびギヤケース２２（ロワーケース）を備えている。なお、理解の便宜のため、図１および図５中のミドルケース２１において、外部に露出している部分にドット模様を付した。

【0031】

トップカウル１８およびボトムカウル１９は内燃機関１２を覆っている。アッパーケース２０内およびミドルケース２１内にはドライブシャフト１３が収容されている。ギヤケース２２内には、ギヤ機構１４およびプロペラシャフト１５の前端側部分が収容されている。また、ギヤケース２２の後部の上側部分であって、プロペラ１６の上方には、プロペラ１６への空気の吸込みを抑制するアンチキャビテーションプレート２３が設けられている。また、アッパーケース２０の前方には、船外機１を船舶のトランサムに取り付けて固定するためのクランプブラケット２４が設けられている。クランプブラケット２４にはスイベルブラケット２５が取り付けられ、船外機１は、その左右方向の向きを変えることができるように、スイベルブラケット２５にステアリングシャフト２６を介して回動可能に支持されている。

【0032】

なお、ドライブシャフト１３およびギヤ機構１４は「動力伝達機構」の具体例である。また、アッパーケース２０、ミドルケース２１およびギヤケース２２は「第１の収容部」の具体例である。

【0033】

（電動推進部）
図３は、電動推進部３１をその上側から見た状態を示している。図４は、図３中の切断線ＩＶ－ＩＶに沿って切断した電動推進部３１の断面を左から見た状態を示している。

【0034】

電動推進部３１は、図３および図４に示すように、ダクト３２、電動モータ４８、インペラ４９、インペラシャフト５０、インバータ５３、および収容ケース５４を備えている。

【0035】

ダクト３２は、例えば金属材料により略Ｓ字形の管状に形成されている。ダクト３２は、当該ダクト３２の前端側に位置する２本の吸入部３３、当該ダクト３２の後端側に位置する排出部３４、および当該ダクト３２において各吸入部３３と排出部３４との間に位置する中間部３５を備えている。

【0036】

２本の吸入部３３は、図３に示すように、左右方向に並んでおり、各吸入部３３は前後方向に伸長している。また、各吸入部３３の前端側には吸入口３６が設けられており、各吸入口３６は前方を向いている。また、図４からわかる通り、各吸入部３３の内径は中間部３５の内径および排出部３４の内径よりも小さい。また、各吸入口３６の直径は第１排出口４１の直径よりも小さい。

【0037】

中間部３５は、単一であり、上下方向に伸長している。中間部３５の下端側には２本の吸入部３３がそれぞれ接続されている。また、２本の吸入部３３の後端側から中間部３５の下端側にかけての部分は緩やかに湾曲している。また、中間部３５の上端側には排出部３４が接続されている。また、中間部３５の上端側から排出部３４の前端側にかけての部分は緩やかに湾曲している。

【0038】

排出部３４は、単一であり、前後方向に伸長している。排出部３４の後端側には第１排出口４１が設けられており、第１排出口４１は後方を向いている。また、第１排出口４１の内周部には、図２に示すように、複数のフィン４５が全周に亘って所定の間隔を置いて設けられている。

【0039】

また、第１排出口４１の上方にはプレート部材４６が設けられている。プレート部材４６は、インペラ４９を逆回転させて逆方向（第１排出口４１から各吸入口３６に向かう方向）の噴流を生成する際に、水を第１排出口４１内に導く機能を有している。プレート部材４６は排出部３４に取り付けられている。

【0040】

また、ダクト３２には、第１排出口４１に加え、第２排出口４２および第３排出口４３が設けられている。第２排出口４２および第３排出口４３は、中間部３５の周壁部において後ろ側の部分に配置されている。また、第２排出口４２および第３排出口４３はそれぞれ後方を向いている。また、第２排出口４２および第３排出口４３は上下方向に並んでいる。第２排出口４２は第１排出口４１の下方に配置され、第３排出口４３は第２排出口４２の下方に配置されている。また、第２排出口４２および第３排出口４３のそれぞれの直径は、第１排出口４１の直径よりも小さい。

【0041】

電動モータ４８は、図４に示すように、ダクト３２の上方に配置されている。電動モータ４８は例えばブラシレスモータである。電動モータ４８は収容ケース５４内に収容されている。収容ケース５４は、例えば円柱状の外形を有し、完全防水構造を有している。また、収容ケース５４はダクト３２に取り付けられている。具体的には、図２に示すように、収容ケース５４の前部は、ダクト３２の中間部３５に固定された取付ブラケット５６の上部に、２本の支持部５５を介して固定され、収容ケース５４の後部は、ダクト３２の排出部３４の後部の外周側に、別の２本の支持部５５を介して固定されている。なお、収容ケース５４は「第２の収容部」の具体例である。

【0042】

インペラ４９は、電動モータ４８の動力により回転し、噴流を生成する。インペラ４９は、図４に示すように、ダクト３２内に設けられている。インペラ４９は、ダクト３２の中間部３５内において、第３排出口４３よりも下側の領域に配置されている。

【0043】

インペラシャフト５０は、電動モータ４８から出力された動力をインペラ４９に伝達してインペラ４９を回転させる。インペラシャフト５０は上下方向に伸長しており、インペラシャフト５０の上端側は電動モータ４８の出力軸に接続され、インペラシャフト５０の下端側にはインペラ４９が取り付けられている。また、インペラシャフト５０の上端側部分は、収容ケース５４の下面に形成された挿通孔５１を介して収容ケース５４内に挿入されている。また、インペラシャフト５０の下端側部分は、ダクト３２の中間部３５の周壁部の上部に形成された挿通孔５２を介してダクト３２内に挿入されている。また、挿通孔５１とインペラシャフト５０との間は、収容ケース５４内への水の浸入を防ぐためにシールされている。

【0044】

インバータ５３は、電動モータ４８の駆動を制御する回路である。インバータ５３は収容ケース５４内に収容されている。

【0045】

電動推進部３１は次のように動作する。各吸入口３６が水面下に沈んでいる状態において、電動モータ４８を駆動させ、インペラシャフト５０およびインペラ４９を正回転させると、正方向（各吸入口３６から第１排出口４１に向かう方向）の噴流が生成される。すなわち、各吸入口３６からダクト３２内に水が吸入され、ダクト３２内に吸入された水が第１排出口４１、第２排出口４２および第３排出口４３から、後方に向かってそれぞれ排出される。これにより、船舶を前進させる推進力が生成される。一方、第１排出口４１の全部または一部が水面下に沈んでいる状態において、電動モータ４８を駆動させ、インペラシャフト５０およびインペラ４９を逆回転させると、逆方向（第１排出口４１から各吸入口３６に向かう方向）の噴流が生成される。すなわち、第１排出口４１、第２排出口４２および第３排出口４３からダクト３２内に水が吸入され、ダクト３２内に吸入された水が各吸入口３６から、前方に向かってそれぞれ排出される。これにより、船舶を後進させる推進力が生成される。逆方向の噴流の生成が行われる際には、プレート部材４６により水が第１排出口４１内に流入し易くなる。

【0046】

（電動推進部の配置）
電動推進部３１は、図１および図２に示すように、内燃駆動推進部１１の下部の後方に配置されており、ミドルケース２１の後部に取り付けられている。また、電動推進部３１は、内燃駆動推進部１１のプロペラ１６の上方に位置している。また、電動推進部３１は、アンチキャビテーションプレート２３よりも高い位置に配置されている。

【0047】

詳細には、ダクト３２の２つの吸入部３３は、アンチキャビテーションプレート２３の上方に位置し、ギヤケース２２の上側後部を左右に挟むように配置されている。また、２つの吸入口３６は、アンチキャビテーションプレート２３の上方に位置し、ギヤケース２２の上側後部の左方および右方にそれぞれ配置されている。また、ダクト３２の中間部３５および排出部３４は、アンチキャビテーションプレート２３よりも高い位置にあり、ミドルケース２１の後方の左右方向中央に配置されている。また、第１排出口４１は、アンチキャビテーションプレート２３よりも高い位置にあり、ミドルケース２１の上部の後方の左右方向中央に配置されている。また、第２排出口４２および第３排出口４３は、アンチキャビテーションプレート２３よりも高い位置にあり、ミドルケース２１の後方の左右方向中央に配置されている。また、収容ケース５４の大部分はミドルケース２１の上部よりも高い位置に配置されている。

【0048】

また、電動推進部３１は、図５に示すように、船舶のプレーニング状態ではない低速移動時には各吸入口３６が水面下に沈み、船舶のプレーニング時には各吸入口３６が水面から出る位置に配置されている。

【0049】

すなわち、図５（Ａ）中の二点鎖線Ｓ１は、船舶のプレーニング状態ではない低速移動時における水面の位置を示している。船舶のプレーニング状態ではない低速移動時には、ミドルケース２１において外側に露出している部分（図においてドット模様を付した部分）の大部分、およびギヤケース２２の全体が水面下に沈み、アンチキャビテーションプレート２３も水面下に沈む。また、船舶のプレーニング状態ではない低速移動時には、ダクト３２の全部または大部分が水面下に沈む。詳細には、船舶のプレーニング状態ではない低速移動時には、ダクト３２において、各吸入部３３の全部、各吸入口３６の全部、中間部３５の全部または大部分、排出部３４の全部または下側部分、および第１排出口４１の全部または下側部分が水面下に沈む。一方、収容ケース５４は水面から出る。

【0050】

船舶のプレーニング状態ではない低速移動時には、利用者の船舶の操縦に応じて、電動モータ４８を駆動させ、インペラ４９を回転させる。船舶のプレーニング状態ではない低速移動時には、各吸入口３６の全部、および第１排出口４１の全部または下側部分が水面下に沈んでいるので、インペラ４９を回転させることにより、推進力を船舶に与えることができる。

【0051】

一方、図５（Ｂ）中の二点鎖線Ｓ２は、船舶のプレーニング時における水面の位置を示している。船舶のプレーニング時には、船舶のプレーニング状態ではない低速移動時と比較して、船舶および船外機１が浮上し、船舶および船外機１の水面に対する位置が高くなる。船舶のプレーニング時には、水面の位置がアンチキャビテーションプレート２３の位置と同等になり、ミドルケース２１の全体、およびギヤケース２２の上部（アンチキャビテーションプレート２３よりも上側の部分）が水面から出る。また、船舶のプレーニング時には、電動推進部３１の全部または大部分が水面から出る。具体的には、船舶のプレーニング時には、ダクト３２の全部または大部分（各吸入口３６の全部または大部分、および第１排出口４１の全部）が水面から出る。もちろん、収容ケース５４は水面から出ている。

【0052】

船舶のプレーニング時には、電動モータ４８の駆動を停止させ、インペラ４９の回転を停止させる。船舶のプレーニング時には、電動推進部３１の全部または大部分が水面から出るので、船舶の移動に対する抵抗を抑制することができる。すなわち、仮に、船舶のプレーニング時に、ダクト３２の全部または大部分が水面下に沈んでいる場合には、水がダクト３２に当たることによって生じる抵抗が船舶の移動の妨げとなる。また、船舶のプレーニング時に、ダクト３２だけでなく、収容ケース５４までもが水面下に沈んでいる場合には、抵抗が増大し、船舶の移動が一層妨げられる。本実施例においては、船舶のプレーニング時において、電動推進部３１の全部または大部分が水面から出るので、このような抵抗の発生を抑制することができる。

【0053】

他方、収容ケース５４は、船舶のプレーニング時のみならず、船舶のプレーニング状態ではない低速移動時においても水面から出ている。これにより、船舶のプレーニング状態ではない低速移動時においても、水が収容ケース５４に当たることによって生じる抵抗を抑制することができる。

【0054】

また、船舶が低速移動状態からプレーニング状態に推移する間には、船舶および船外機１の水面に対する位置が徐々に高くなる。この間、まず、第１排出口４１が水面から出て、次に、第２排出口４２が水面から出て、次に、第３排出口４３が水面から出る。また、電動モータ４８の駆動は、第３排出口４３が水面から出た後に停止される。その結果、船舶が低速移動状態からプレーニング状態に推移する間、電動推進部３１により得られる船舶の推進力が徐々に弱くなる。これにより、船舶が低速移動状態からプレーニング状態に推移する間内の一時点において、電動推進部３１による推進力が一気に大幅に低下すること（瞬時に急落すること）を防止することができ、船舶の航走を安定させることができる。また、この方法よれば、船舶が低速移動状態からプレーニング状態に推移する間に、電動モータ４８の回転数を徐々に下げるといった制御を行わなくても、電動推進部３１による推進力を徐々に弱くすることができる。

【0055】

（電動推進部の取付）
図６は、電動推進部３１を内燃駆動推進部１１に取り付ける構造を示している。図６に示すように、電動推進部３１において、ダクト３２の中間部３５の前方には、取付ブラケット５６が設けられている。取付ブラケット５６は、ダクト３２の中間部３５の周壁部の外面における前部に固定されている。一方、内燃駆動推進部１１におけるミドルケース２１の後部には取付板５７が固定されている。電動推進部３１は、取付ブラケット５６を取付板５７に固定部材５８（例えばボルト）で固定することにより、ミドルケース２１の後部に取り付けられている。この取付構造によれば、電動推進部３１を内燃駆動推進部１１に容易に外付けすることができる。また、この取付構造によれば、電動推進部３１を内燃駆動推進部１１に対して容易に着脱することができる。なお、取付ブラケット５６は「取付部」の具体例である。

【0056】

また、取付板５７には、電動推進部３１の内燃駆動推進部１１に対する上下方向における取付位置を変更することができる取付位置変更構造５９が設けられている。具体的には、取付板５７には、固定部材５８を固定する（締着させる）ことができる穴６０（例えばねじが切られたボルト穴）が上下方向に複数並んでいる。複数の穴６０の中から、固定部材５８を固定する穴を選択することにより、電動推進部３１の上下方向における取付位置を選択することができる。なお、このような取付位置変更構造を、取付板５７ではなく、取付ブラケット５６に設けてもよい。

【0057】

（船外機の制御）
図７は、船外機１に関する電気的構成を示している。例えば船外機１の上部には制御部７１が設けられている。制御部７１には、マイクロコンピュータ等が設けられている。図７に示すように、制御部７１の入力側には、リモートコントローラ７２が接続されている。また、制御部７１の出力側には、内燃駆動推進部１１、および電動推進部３１のインバータ５３が接続されている。なお、リモートコントローラ７２は船舶に設けられている。

【0058】

船舶の操縦者は、リモートコントローラ７２のレバー７３を図７中のＦ方向またはＲ方向に傾ける操作をして、クラッチを作動させ、内燃機関１２の動力をプロペラシャフト１５に伝達するか否かの切替、およびプロペラシャフト１５の回転方向の切替を行うことができる。また、操縦者は、リモートコントローラ７２のレバー７３をＦ方向またはＲ方向に傾ける操作をして、内燃機関１２の回転数を増減させることができる。また、操縦者は、リモートコントローラ７２のレバー７３をＦ方向またはＲ方向に傾ける操作をして、電動モータ４８の駆動・停止の切替および回転数の増減を行うことができる。

【0059】

具体的は、操縦者がリモートコントローラ７２のレバー７３を中立位置（Ｆ方向にもＲ方向にも傾けない状態）にした場合、制御部７１は、内燃機関１２を停止させ（または内燃機関１２の動力をプロペラシャフト１５に伝達させないアイドリング状態にし）、かつ電動推進部３１の電動モータ４８を停止させる。

【0060】

また、操縦者が、船舶を極めて低速で前進させるべく、リモートコントローラ７２のレバー７３をＦ方向に小さく傾けた場合、制御部７１は、内燃機関１２が停止した状態（またはアイドリング状態）を維持しつつ、電動推進部３１の電動モータ４８を駆動させてインペラ４９を正転させる。これにより、船舶は、電動推進部３１による推進力によって極めて低速に前進する。

【0061】

また、操縦者が、極めて低速ではないが、プレーニング状態には至らない程度の低速で船舶を前進させるべく、リモートコントローラ７２のレバー７３をＦ方向に中程度傾けた場合、制御部７１は、内燃機関１２を低回転で作動させ、その回転をプロペラシャフト１５に伝達させてプロペラ１６を正転させ、かつ、電動推進部３１の電動モータ４８を駆動させてインペラ４９を正転させる。これにより、船舶は、内燃駆動推進部１１による推進力と電動推進部３１による推進力によって低速前進する。

【0062】

また、操縦者が、船舶をプレーニング状態で前進させるべく、リモートコントローラ７２のレバー７３をＦ方向に大きく傾けた場合、制御部７１は、まず、内燃機関１２を高回転で作動させてプロペラ１６を高速正転させ、かつ、電動推進部３１の電動モータ４８を駆動させてインペラ４９を正転させる。これにより、船舶は、内燃駆動推進部１１による推進力と電動推進部３１による推進力によって加速する。そして、船舶がプレーニング状態に達したとき（第３排出口４３が水面から出た後）、制御部７１は、船舶の速度に基づいて船舶がプレーニング状態に達したことを認識し、内燃機関１２の作動を維持しつつ、電動モータ４８を停止させる。これにより、船舶は、内燃駆動推進部１１による推進力のみによって滑走する。

【0063】

以上説明した通り、本発明の実施例の船外機１において、電動推進部３１は、内燃駆動推進部１１におけるミドルケース２１の後部に取り付けられ、船舶のプレーニング状態ではない低速移動時にはダクト３２の各吸入口３６が水面下に沈み、船舶のプレーニング時には各吸入口３６が水面から出るように、アンチキャビテーションプレート２３よりも高い位置に配置されている。電動推進部３１の取付位置をこのように設定したことにより、船舶のプレーニング時に水が電動推進部３１に当たることによって生じる抵抗を小さくすることができ、プレーニング時における船舶の航走性能がこの抵抗によって低下することを抑制することができる。

【0064】

特に、各吸入口３６をアンチキャビテーションプレート２３の上方に配置することにより、船舶のプレーニング時に各吸入口３６が水面から十分に出るようにすることができる。これにより、プレーニング時に水が吸入口３６からダクト３２内に大量に流れ込むことによって、船舶の航走の妨げとなる抵抗が増大することを抑制することができる。

【0065】

また、本実施例の船外機１は、内燃駆動推進部１１とは別々の電動推進部３１を内燃駆動推進部１１に外付けする構成を有している。それゆえ、内燃駆動推進部１１において内燃機関１２の動力をプロペラ１６に伝達する機構（ドライブシャフト１３、ギヤ機構１４およびプロペラシャフト１５）と電動推進部３１のインペラシャフト５０とはそれぞれ別々に設けられ、これらはそれぞれ互いに独立している。したがって、本実施例の船外機１によれば、内燃機関の動力と電動モータの動力とを共通のドライブシャフトに伝達する複雑な機構（例えば上記特許文献１に記載されているような自動遠心クラッチや多数のギヤを有する機構）を用いることなく、内燃機関による推進力と電動モータによる推進力とを生成することができる。したがって、船外機１の内部の構造が複雑化することを防ぐことができる。

【0066】

また、本実施例の船外機１の電動推進部３１においては、インペラ４９を逆回転させて逆方向の噴流を生成する際に、水を第１排出口４１内に導くプレート部材４６が第１排出口４１の上方に設けられている。したがって、船舶が低速で後進する場合でも、プレート部材４６により、水を第１排出口４１からダクト３２内に十分に流入させることができ、また、ダクト３２内に流入する空気の量を減らすことができる。よって、船舶を後進させる推進力を確実に得ることができる。

【0067】

また、本実施例の船外機１の電動推進部３１のダクト３２には、第１排出口４１に加え、第２排出口４２および第３排出口４３が上下方向に並ぶように設けられている。この構成により、上述したように、船舶が低速移動状態からプレーニング状態に推移する間内の一時点において、電動推進部３１による推進力が一気に大幅に低下することを防止することができ、船舶の航走を安定させることができる。

【0068】

また、本実施例の船外機１の電動推進部３１のダクト３２には、左右方向に並ぶ２つの吸入口３６が設けられている。これにより、正方向の噴流を生成する際には、２つの吸入口３６を介して水をダクト３２内に効率良く流入させることができる。また、２つの吸入口３６がミドルケース２１の左側および右側にそれぞれ配置されているので、逆方向の噴流を生成する際には、ダクト３２内の水を２つの吸入口３６から左右バランス良く排出することができる。

【0069】

また、本実施例の船外機１において、電動推進部３１には取付ブラケット５６が設けられ、内燃駆動推進部１１には取付板５７が設けられ、電動推進部３１は、取付ブラケット５６および取付板５７を介して、内燃駆動推進部１１に着脱可能に取り付けられている。したがって、利用者は、船外機１の用途に応じて、電動推進部３１を内燃駆動推進部１１に容易に付けたり、外したりすることができ、利便性が高い。また、本実施例の船外機１によれば、電動推進部３１を既存の内燃駆動の船外機に容易に外付けすることができ、既存の内燃駆動の船外機のハイブリッド化を容易に実施することができる。

【0070】

また、本実施例の船外機１は、内燃駆動推進部１１に対する電動推進部３１の上下方向における取付位置を変更することができる取付位置変更構造５９を備えている。これにより、船外機のサイズ、船舶の乗員数または積載荷物の重量、あるいは喫水に応じて電動推進部３１の取付位置を容易に調節することができる。

【0071】

また、本実施例の船外機１によれば、動力源および推進力生成手段（インペラ）等が内燃駆動推進部１１から独立した電動推進部３１を有しているので、例えば航行中に内燃駆動推進部１１が故障して動作しなくなった場合でも、電動推進部３１を利用して、船舶を岸に近づけることができる。

【0072】

また、船外機１によれば、電動推進部３１が内燃駆動推進部１１に取り付けられているので、船外機１を船舶に取り付けることで、内燃機関による推進力と電動モータによる推進力との双方を得ることができる。それゆえ、内燃機関による推進力と電動モータによる推進力とを得るに当たり、内燃駆動の船外機と電動の船外機とを船舶にそれぞれ取り付ける必要がない。したがって、船舶が小型である場合でも、または内燃駆動の複数の船外機が船舶に既に多機掛けされている場合でも、内燃機関による推進力と電動モータによる推進力とを得ることができる。

【0073】

また、船外機１によれば、プレーニング前の低速トルクを電動推進部３１により容易に補うことができる。これにより、高回転域のトルク性能を高めた内燃機関を採用しても、低速域における船舶の高い航走性能または良好な加速性能を確保することができる。また、船舶の低速移動を電動推進部３１により補うことができるので、内燃駆動推進部１１のプロペラ１６として高速航走用のプロペラを採用することにより、低速域の航走性能を低下させることなく、高速域の航走性能を高めることができる。また、船舶の低速移動時に、内燃機関１２の作動を停止させ、電動推進部３１による推進力のみにより船舶を移動させることで、騒音を発することなく船舶を低速移動させることができる。また、内燃機関と電動モータとの併用により燃費を向上させることができる。

【0074】

また、本実施例の船外機１においては、電動推進部３１における収容ケース５４内に、電動モータ４８の駆動を制御するインバータ５３が設けられている。このように電動モータとインバータとをユニット化することで、電動推進部３１を内燃駆動推進部１１に容易に外付けすることが可能になる。

【0075】

また、図７において、制御部７１とインバータ５３との間の制御信号等の送受信を無線により行うようにしてもよい。これにより、制御部７１とインバータ５３との間において制御信号等の送受信を行うためのケーブルの配線が不要になるので、電動推進部３１の内燃駆動推進部１１に対する着脱が一層容易になる。

【0076】

なお、上記実施例では、電動推進部３１を内燃駆動推進部１１におけるミドルケース２１の後部に取り付ける場合を例にあげた。しかしながら、電動推進部３１を取り付ける位置は、ミドルケース２１、ギヤケース２２またはアッパーケース２０のいずれかの部分において、アンチキャビテーションプレートよりも高い位置であり、かつ船舶のプレーニング状態ではない低速移動時には、ダクト３２の各吸入口３６が水面下に沈み、船舶のプレーニング時には各吸入口３６が水面から出る位置であればよく、ミドルケース２１の後部に限定されない。また、本発明は、電動推進部３１を、船外機１においてミドルケース２１等を支持するフレームまたはブラケットの部分に取り付ける構成を含む。

【0077】

また、上記実施例では、ダクト３２に２つの吸入口３６を設けたが、吸入口の数は１つでもよいし、３つ以上でもよい。また、上記実施例では、３つの排出口４１、４２、４３を設けたがが、排出口の数は１つでもよいし、４つ以上でもよい。また、上記実施例では、ダクト３２をＳ字形に形成したが、ダクトの形状はこれに限定されない。また、複数の電動推進部を内燃駆動推進部１１に取り付けてもよい。

【0078】

また、本発明は、船外機に限らず、船内外機にも適用することができる。具体的には、図８に示すように、内燃駆動の船内外機８２に電動推進部３１を取り付けてもよい。これにより、ハイブリッド船内外機８１を構成することができる。

【0079】

また、図９に示すように、ハンドルバー８６およびクランプブラケット８７が設けられたフレーム８８に電動推進部３１を取り付けることにより、電動船外機８５を構成することができる。

【0080】

また、本発明は、請求の範囲および明細書全体から読み取ることのできる発明の要旨または思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴うハイブリッド船舶推進機もまた本発明の技術思想に含まれる。

【符号の説明】

【0081】

１ ハイブリッド船外機（ハイブリッド船舶推進機）
１１ 内燃駆動推進部
１２ 内燃機関
１３ ドライブシャフト（動力伝達機構）
１４ ギヤ機構（動力伝達機構）
１５ プロペラシャフト
１６ プロペラ
２０ アッパーケース（第１の収容部）
２１ ミドルケース（第１の収容部）
２２ ギヤケース（第１の収容部）
２３ アンチキャビテーションプレート
３１ 電動推進部（電動ジェット推進部）
３２ ダクト
３６ 吸入口
４１ 第１排出口
４２ 第２排出口
４３ 第３排出口
４６ プレート部材
４８ 電動モータ
４９ インペラ
５０ インペラシャフト
５３ インバータ
５４ 収容ケース（第２の収容部）
５６ 取付ブラケット（取付部）
５９ 取付位置変更構造
８１ ハイブリッド船内外機（ハイブリッド船舶推進機）

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】