IP Force 特許公報掲載プロジェクト 2022.1.31 β版

知財求人 - 知財ポータルサイト「IP Force」

▶ ヤマハ発動機株式会社の特許一覧

<>
  • 特開-船外機および船舶 図1
  • 特開-船外機および船舶 図2
  • 特開-船外機および船舶 図3
  • 特開-船外機および船舶 図4
< >
(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】P2024157674
(43)【公開日】2024-11-08
(54)【発明の名称】船外機および船舶
(51)【国際特許分類】
   B63H 20/14 20060101AFI20241031BHJP
   B63H 20/00 20060101ALI20241031BHJP
   B63H 20/02 20060101ALI20241031BHJP
   B63H 23/04 20060101ALI20241031BHJP
【FI】
B63H20/14 100
B63H20/00 610
B63H20/02 100
B63H23/04
【審査請求】未請求
【請求項の数】10
【出願形態】OL
(21)【出願番号】P 2023072161
(22)【出願日】2023-04-26
(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】110001911
【氏名又は名称】弁理士法人アルファ国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】江渕 潤
(57)【要約】
【課題】第1のギヤと第2のギヤとの回転に伴って生じるスラスト荷重が駆動源の出力軸に伝達されることを抑制する。
【解決手段】船外機は、上下方向に沿って配置される出力軸を有する電動モータと、上下方向に沿った第1のギヤ軸を有し、第1のギヤ軸の第1の端部が電動モータの出力軸に連結される第1のヘリカルギヤと、第1のギヤ軸の第1の端部を支持する第1の軸受けと、第1のギヤ軸の第2の端部を支持する第2の軸受けと、上下方向に沿った第2のギヤ軸を有し、第1のヘリカルギヤと噛み合う第2のヘリカルギヤと、少なくとも第1のヘリカルギヤと第1の軸受けと第2の軸受けとを収容するケースとを備える。船外機は、さらに第1のヘリカルギヤと第2のヘリカルギヤとが回転するとき、第1のギヤ軸を、ケースに対して上下方向における所定の位置に固定する固定機構を備える。
【選択図】図3
【特許請求の範囲】
【請求項1】
船外機であって、
上下方向に沿って配置される出力軸を有する電動モータと、
前記上下方向に沿った第1のギヤ軸を有し、前記第1のギヤ軸の第1の端部が前記電動モータの前記出力軸に連結される第1のヘリカルギヤと、
前記第1のギヤ軸の前記第1の端部を支持する第1の軸受けと、
前記第1のギヤ軸の第2の端部を支持する第2の軸受けと、
前記上下方向に沿った第2のギヤ軸を有し、前記第1のヘリカルギヤと噛み合う第2のヘリカルギヤと、
少なくとも前記第1のヘリカルギヤと前記第1の軸受けと前記第2の軸受けとを収容するケースと、
前記第1のヘリカルギヤと前記第2のヘリカルギヤとが回転するとき、前記第1のギヤ軸を、前記ケースに対して前記上下方向における所定の位置に固定する固定機構と、
を備える、船外機。
【請求項2】
請求項1に記載の船外機であって、
前記固定機構は、
前記第2の軸受けが、第1のアンギュラベアリングと、前記第1のアンギュラベアリングに対して互いに背面配置される第2のアンギュラベアリングとを含み、
前記第1のアンギュラベアリングと前記第2のアンギュラベアリングとが、前記上下方向において前記ケースと前記第1のギヤ軸の前記第2の端部とに固定された構成である、船外機。
【請求項3】
請求項2に記載の船外機であって、
前記第2の軸受けは、複列アンギュラベアリングである、船外機。
【請求項4】
請求項3に記載の船外機であって、
前記ケースは、前記複列アンギュラベアリングの前記上下方向の一端面に接触する接触面を有し、
前記第1のギヤ軸の前記第2の端部には、前記上下方向において前記接触面との間で前記複列アンギュラベアリングを挟み込む突出部が形成されている、船外機。
【請求項5】
請求項1に記載の船外機であって、
前記固定機構は、
前記第1の軸受けが、前記ケースに固定される第1のテーパローラベアリングを含んでおり、
前記第2の軸受けが、前記ケースに固定される第2のテーパローラベアリングを含んでおり、
前記第1のテーパローラベアリングの円錐ころの回転軸の傾斜方向と前記第2のテーパローラベアリングの円錐ころの回転軸の傾斜方向とは、前記第1のヘリカルギヤに対して線対称である、船外機。
【請求項6】
請求項5に記載の船外機であって、
前記第1のテーパローラベアリングと前記第2のテーパローラベアリングとは、互いに近づくほど円錐ころの回転軸と前記第1のギヤ軸との距離が長くなるよう傾斜している、船外機。
【請求項7】
請求項1から請求項6までのいずれか一項に記載の船外機であって、
さらに、前記ケースとは別体であり、前記電動モータを収容するモータケースを備える、船外機。
【請求項8】
請求項1から請求項6までのいずれか一項に記載の船外機であって、
前記ケースは、さらに、前記電動モータを収容する、船外機。
【請求項9】
船体と、
前記船体の後部に取り付けられた請求項1から請求項8までのいずれか一項に記載の船外機と、
を備える、船舶。
【請求項10】
船外機であって、
駆動源と、
第1のギヤ軸を有し、前記第1のギヤ軸の第1の端部が前記駆動源の出力軸に連結され、ヘリカルギヤまたはベベルギヤにより構成される第1のギヤと、
第2のギヤ軸を有し、前記第1のギヤと噛み合い、ヘリカルギヤまたはベベルギヤにより構成される第2のギヤと、
前記第1のギヤ軸または前記第2のギヤ軸の前記第1の端部を支持する第1の軸受けと、
前記第1のギヤ軸または前記第2のギヤ軸の第2の端部を支持する第2の軸受けと、
少なくとも前記第1のギヤと前記第2のギヤと前記第1の軸受けと前記第2の軸受けとを収容するケースと、
を備え、
さらに、前記第1のギヤと前記第2のギヤとが回転するとき、前記第1のギヤ軸または前記第2のギヤ軸を、前記ケースに対して前記前記第1のギヤ軸または前記第2のギヤ軸の軸方向における所定の位置に固定する固定機構を備える、船外機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本明細書に開示される技術は、船外機および船舶に関する。
【背景技術】
【0002】
船舶は、船体と、船体の後部に取り付けられた船外機とを備える。船外機は、船舶を推進させる推力を生み出す装置である。船外機は、駆動源と、プロペラと、プロペラ軸を有し、駆動源の駆動力をプロペラに伝達する伝動機構とを備える。
【0003】
従来、上下方向に沿って配置される出力軸を有する電動モータと、電動モータの出力軸に連結されるギヤ機構と、ギヤ機構とオイルとを収容する収容室を有するケースとを備える船外機が開示されている。ギヤ機構は、上下方向に沿った回転軸を中心に回転し、互いに噛み合う2つのギヤ(以下、「縦軸回転ギヤ」という)を有し、一方の縦軸回転ギヤのギヤ軸は、電動モータの出力軸に連結されている(例えば、特許文献1参照)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開2016-37256号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
上記従来技術の船外機において、ギヤ機構を構成する2つの縦軸回転ギヤがヘリカルギヤである場合、第1のヘリカルギヤと第2のヘリカルギヤとの回転に伴って生じるスラスト荷重が電動モータの出力軸に伝達されるおそれがある。
【0006】
なお、このような課題は、電動モータに限らず、エンジン等の駆動源の出力軸に連結されるギヤを有する伝動機構がケースの収容室に収容された船外機に共通する課題である。
【0007】
本明細書では、上述した課題を解決することが可能な技術を開示する。
【課題を解決するための手段】
【0008】
本明細書に開示される技術は、例えば以下の形態として実現することが可能である。
【0009】
(1)本明細書に開示される船外機は、上下方向に沿って配置される出力軸を有する電動モータと、前記上下方向に沿った第1のギヤ軸を有し、前記第1のギヤ軸の第1の端部が前記電動モータの前記出力軸に連結される第1のヘリカルギヤと、前記第1のギヤ軸の前記第1の端部を支持する第1の軸受けと、前記第1のギヤ軸の第2の端部を支持する第2の軸受けと、前記上下方向に沿った第2のギヤ軸を有し、前記第1のヘリカルギヤと噛み合う第2のヘリカルギヤと、少なくとも前記第1のヘリカルギヤと前記第1の軸受けと前記第2の軸受けとを収容するケースと、前記第1のヘリカルギヤと前記第2のヘリカルギヤとが回転するとき、前記第1のギヤ軸を、前記ケースに対して前記上下方向における所定の位置に固定する固定機構と、を備える。本船外機によれば、固定機構を有しない構成に比べて、第1のヘリカルギヤと第2のヘリカルギヤとの回転に伴って生じるスラスト荷重が電動モータの出力軸に伝達されることを抑制することができる。
【0010】
(2)上記船外機において、前記固定機構は、前記第2の軸受けが、第1のアンギュラベアリングと、前記第1のアンギュラベアリングに対して互いに背面配置される第2のアンギュラベアリングとを含み、前記第1のアンギュラベアリングと前記第2のアンギュラベアリングとが、前記上下方向において前記ケースと前記第1のギヤ軸の前記第2の端部とに固定された構成である構成としてもよい。本船外機によれば、アンギュラを利用することにより、第1のヘリカルギヤと第2のヘリカルギヤとの回転に伴って生じるスラスト荷重が電動モータの出力軸に伝達されることを抑制することができる。
【0011】
(3)上記船外機において、前記第2の軸受けは、複列アンギュラベアリングである構成としてもよい。本構成によれば、複列アンギュラベアリングを利用することにより、第1のヘリカルギヤと第2のヘリカルギヤとの回転に伴って生じるスラスト荷重が電動モータの出力軸に伝達されることを抑制することができる。
【0012】
(4)上記船外機において、前記ケースは、前記複列アンギュラベアリングの前記上下方向の一端面に接触する接触面を有し、前記第1のギヤ軸の前記第2の端部には、前記上下方向において前記接触面との間で前記複列アンギュラベアリングを挟み込む突出部が形成されている構成としてもよい。本構成によれば、第1のヘリカルギヤと第2のヘリカルギヤとの回転に伴って生じるスラスト荷重が電動モータの出力軸に伝達されることを効果的に抑制することができる。
【0013】
(5)上記船外機において、前記固定機構は、前記第1の軸受けが、前記ケースに固定される第1のテーパローラベアリングを含んでおり、前記第2の軸受けが、前記ケースに固定される第2のテーパローラベアリングを含んでおり、前記第1のテーパローラベアリングの円錐ころの回転軸の傾斜方向と前記第2のテーパローラベアリングの円錐ころの回転軸の傾斜方向とは、前記第1のヘリカルギヤに対して線対称である構成としてもよい。本構成によれば、テーパローラを利用することにより、第1のヘリカルギヤと第2のヘリカルギヤとの回転に伴って生じるスラスト荷重が電動モータの出力軸に伝達されることを抑制することができる。
【0014】
(6)上記船外機において、前記第1のテーパローラベアリングと前記第2のテーパローラベアリングとは、互いに近づくほど円錐ころの回転軸と前記第1のギヤ軸との距離が長くなるよう傾斜している構成としてもよい。本構成によれば、第1のヘリカルギヤと第2のヘリカルギヤとの回転に伴って生じるスラスト荷重が電動モータの出力軸に伝達されることを効果的に抑制することができる。
【0015】
(7)上記船外機において、さらに、前記ケースとは別体であり、前記電動モータを収容するモータケースを備える構成としてもよい。
【0016】
(8)上記船外機において、前記ケースは、さらに、前記電動モータを収容する構成としてもよい。
【0017】
(9)本明細書に開示される船外機は、駆動源と、第1のギヤ軸を有し、前記第1のギヤ軸の第1の端部が前記駆動源の出力軸に連結され、ヘリカルギヤまたはベベルギヤにより構成される第1のギヤと、第2のギヤ軸を有し、前記第1のギヤと噛み合い、ヘリカルギヤまたはベベルギヤにより構成される第2のギヤと、前記第1のギヤ軸または前記第2のギヤ軸の前記第1の端部を支持する第1の軸受けと、前記第1のギヤ軸または前記第2のギヤ軸の第2の端部を支持する第2の軸受けと、少なくとも前記第1のギヤと前記第2のギヤと前記第1の軸受けと前記第2の軸受けとを収容するケースと、を備え、さらに、前記第1のギヤと前記第2のギヤとが回転するとき、前記第1のギヤ軸または前記第2のギヤ軸を、前記ケースに対して前記前記第1のギヤ軸または前記第2のギヤ軸の軸方向における所定の位置に固定する固定機構を備える。本船外機によれば、固定機構を有しない構成に比べて、第1のギヤと第2のギヤとの回転に伴って生じるスラスト荷重が電動モータの出力軸に伝達されることを抑制することができる。
【0018】
なお、本明細書に開示される技術は、種々の形態で実現することが可能であり、例えば、船外機、船外機と船体とを備える船舶等の形態で実現することができる。
【発明の効果】
【0019】
本明細書に開示される船外機によれば、第1のヘリカルギヤと第2のヘリカルギヤとの回転に伴って生じるスラスト荷重が駆動源(電動モータ)の出力軸に伝達されることを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【0020】
図1】第1実施形態の船舶10の構成を概略的に示す斜視図
図2】第1実施形態における船外機100の構成を概略的に示す側面図
図3】モータアセンブリ120とギヤボックスアセンブリ300との内部構成を概略的に示す説明図
図4】第2実施形態におけるモータギヤ一体アセンブリ400の内部構成を概略的に示す説明図
【発明を実施するための形態】
【0021】
A.第1実施形態:
A-1.船舶10の構成:
図1は、本第1実施形態の船舶10の構成を概略的に示す斜視図である。図1および後述する他の図面には、船舶10の位置を基準とした各方向を表す矢印を示している。各図には、前方(FRONT)、後方(REAR)、左方(LEFT)、右方(RIGHT)、上方(UPPER)および下方(LOWER)のそれぞれを表す矢印を示している。前後方向、左右方向、上下方向(鉛直方向)は、それぞれ互いに直交する方向である。
【0022】
船舶10は、船体200と、船外機100とを備える。本実施形態では、船舶10は、1つの船外機100を有するが、船舶10が複数の船外機100を有していてもよい。
【0023】
(船体200の構成)
船体200は、船舶10において乗員が搭乗する部分である。船体200は、居住空間204を有する船体本体部202と、居住空間204に設置された操縦席240と、操縦席240付近に設置された操縦装置250とを有する。操縦装置250は、操船のための装置であり、例えば、ステアリングホイール252と、シフト・スロットルレバー254と、ジョイスティック255と、モニタ256と、入力装置258とを有する。また、船体200は、居住空間204の後端を区画する仕切壁220と、船体200の後端に位置するトランサム210とを有する。前後方向において、トランサム210と仕切壁220との間には空間206が存在している。
【0024】
(船外機100の構成)
図2は、本実施形態における船外機100の構成を概略的に示す側面図である。以下では、特に断りがない限り、基準姿勢の船外機100について説明する。基準姿勢は、後述する電動モータ122の出力軸123の回転軸Acが上下方向に延伸し、かつ、後述するプロペラ軸137の回転軸線Apが前後方向に延伸する姿勢である。前後方向、左右方向および上下方向のそれぞれは、基準姿勢の船外機100に基づいて定められる。
【0025】
船外機100は、船舶10を推進させる推力を発生する装置である。船外機100は、船体200の後部のトランサム210に取り付けられている。船外機100は、船外機本体110と、懸架装置150とを有する。
【0026】
(船外機本体110の構成)
船外機本体110は、モータアセンブリ120と、伝達機構130と、プロペラ112と、カウル114と、ケーシング116と、ウォーターポンプ140と、ポンプシャフト134とを有する。
【0027】
カウル114は、船外機本体110の上部に配置された収容体である。カウル114は、カウル114の下部を構成する下部カウル114bと、カウル114の上部を構成する上部カウル114aとを有する。上部カウル114aは、下部カウル114bに対して、取り外し可能に取り付けられている。
【0028】
ケーシング116は、カウル114の下方に位置し、船外機本体110の下部に配置された収容体である。ケーシング116は、ロワーケース116bと、アッパーケース116aとを有する。ロワーケース116bは、後述のドライブシャフト133の少なくとも一部およびプロペラ軸137を収容している。ロワーケース116bは、ドライブシャフト133を中心として回動自在となるように、アッパーケース116aと接続されている。アッパーケース116aは、ロワーケース116bの上部に配置され、後述のギヤボックスアセンブリ300を収容している。
【0029】
モータアセンブリ120は、カウル114内に収容されている。モータアセンブリ120は、電動モータ122を有する。電動モータ122は、特許請求の範囲における駆動源の一例である。電動モータ122は、電動モータ122で発生した駆動力を出力する出力軸123を有する。
【0030】
伝達機構130は、電動モータ122の駆動力をプロペラ112に伝達する機構である。伝達機構130の少なくとも一部は、ケーシング116に収容されている。伝達機構130は、ギヤボックスアセンブリ300と、ドライブシャフト133と、プロペラ軸137とを有する。
【0031】
プロペラ軸137は、棒状の部材であり、船外機本体110の比較的下方において、前後方向に延伸する姿勢で配置されている。プロペラ軸137は、プロペラ112とともに回転する。プロペラ軸137の前端部は、ロワーケース116bに収容されており、プロペラ軸137の後端部は、ロワーケース116bから後方に突出している。プロペラ軸137の前端部は、ギヤ138を有している。
【0032】
ギヤボックスアセンブリ300は、電動モータ122の出力軸123とドライブシャフト133とに連結されている。ギヤボックスアセンブリ300は、電動モータ122の駆動力を減速させてプロペラ軸137に伝達する。これにより、電動モータ122を所望のトルクで回転させることができる。ギヤボックスアセンブリ300の構成については後に詳述する。
【0033】
プロペラ112は、複数枚の羽根を有する回転体であり、プロペラ軸137の後端部に取り付けられている。プロペラ112は、回転軸線Apまわりのプロペラ軸137の回転に伴って回転する。プロペラ112は、回転することによって推力を発生する。前述のように、ロワーケース116bが回動自在であるため、プロペラ112は、ロワーケース116bの回動に伴って、ドライブシャフト133を中心として回動する。そのため、船舶10は、ロワーケース116bを回動させることによって操船が行われる。
【0034】
ウォーターポンプ140は、例えば電動モータ122を冷却するための水を船外機100の外部から汲み上げる。ポンプシャフト134は、上下方向に延伸している。ポンプシャフト134は、電動モータ122の駆動力によって駆動し、ウォーターポンプ140に動力を伝達する。ウォーターポンプ140は、ポンプシャフト134によって伝達される電動モータ122の駆動力によって駆動する。
【0035】
(懸架装置150の構成)
懸架装置150は、船外機本体110を船体200に懸架する装置である。懸架装置150は、左右一対のクランプブラケット152と、チルト軸160と、スイベルブラケット156とを含む。
【0036】
左右一対のクランプブラケット152は、船体200の後方に、互いに左右方向に離隔した状態で配置されており、例えばボルトによって船体200のトランサム210に固定されている。各クランプブラケット152は、左右方向に延伸する貫通孔が形成された筒状の支持部152aを有する。
【0037】
チルト軸160は、棒状の部材であり、クランプブラケット152の支持部152aの貫通孔内に回転可能に支持されている。チルト軸160の中心線であるチルト軸線Atは、船外機100のチルト動作における水平方向(左右方向)の軸線を構成する。
【0038】
スイベルブラケット156は、一対のクランプブラケット152に挟まれるように配置されており、チルト軸線Atまわりに回転可能に、チルト軸160を介してクランプブラケット152の支持部152aに支持されている。スイベルブラケット156は、例えば油圧シリンダ等のアクチュエータを含むチルト装置(図示せず)により、クランプブラケット152に対してチルト軸線Atまわりに回転駆動される。
【0039】
スイベルブラケット156がクランプブラケット152に対してチルト軸線Atまわりに回転すると、スイベルブラケット156に支持された船外機本体110もチルト軸線Atまわりに回転する。これにより、船体200に対して船外機本体110を上下方向に回転させるチルト動作が実現される。船外機100のチルト動作により、プロペラ112が水中に位置するチルトダウン状態(船外機100が基準姿勢にある状態)からプロペラ112が水面より上側に位置するチルトアップ状態までの範囲で、船外機本体110のチルト軸線Atまわりの角度を変更することができる。なお、船外機本体110のチルト軸線Atまわりの角度を調整して船舶10の走行時の姿勢を調整するトリム動作も実行することができる。
【0040】
A-2.モータアセンブリ120とギヤボックスアセンブリ300との詳細構成:
図3は、モータアセンブリ120とギヤボックスアセンブリ300との内部構成を概略的に示す説明図である。図3に示すように、モータアセンブリ120とギヤボックスアセンブリ300とは、互いに別体であり、それぞれ個別のケースに収容された構成である。
【0041】
モータアセンブリ120は、上述した電動モータ122と、電動モータ122を支持するモータケース121とを有している。電動モータ122は、モータケース121内において縦置きで配置されている。縦置きとは、電動モータ122の出力軸123(回転軸Ac)が上下方向に延伸する姿勢で配置された状態である。出力軸123の上端部と下端部とは、それぞれ、モータケース121に固定されたモータベアリング125により回転可能に支持されている。
【0042】
ギヤボックスアセンブリ300は、一次減速ギヤ機構310と、ギヤケース302とを有している。ギヤケース302は、特許請求の範囲におけるケースの一例である。
【0043】
ギヤケース302は、一次減速ギヤ機構310とオイルSとを収容する収容室R1を有している。ギヤケース302は、アッパーギヤケース302aとロワーギヤケース302bとが上下方向で組み合わされて収容室R1が形成されている。収容室R1は、入力側領域R11と出力側領域R12とを含んでいる。入力側領域R11は、収容室R1のうち、電動モータ122の直下に位置する領域である。出力側領域R12は、収容室R1のうち、入力側領域R11の前方に位置する領域である。また、ギヤケース302は、入力側領域R11から上方に開口する入力貫通孔H1と、入力側領域R11から下方に開口する貫通孔H2と、出力側領域R12から下方に開口する出力貫通孔H3とが形成されている。
【0044】
一次減速ギヤ機構310は、入力ギヤ320と、上側入力ベアリング326と、下側入力ベアリング350と、出力ギヤ330と、上側出力ベアリング336と、下側出力ベアリング337とを有している。入力ギヤ320と上側入力ベアリング326と下側入力ベアリング350とは、ギヤケース302の入力側領域R11に収容されている。出力ギヤ330と上側出力ベアリング336と下側出力ベアリング337とは、ギヤケース302の出力側領域R12に収容されている。
【0045】
入力ギヤ320は、上下方向に沿った入力ギヤ軸324を有し、入力ギヤ軸324の上端部が電動モータ122の出力軸123に連結されている。本実施形態では、入力ギヤ320は、ヘリカルギヤである。入力ギヤ320は、特許請求の範囲における第1のヘリカルギヤの一例であり、入力ギヤ軸324は、特許請求の範囲における第1のギヤ軸の一例である。具体的には、入力ギヤ320は、入力ギヤ軸324と、その入力ギヤ軸324に固定された入力ギヤ本体322とを有している。入力ギヤ本体322と入力ギヤ軸324とは、互いに別体でもよいし、一体でもよい。入力ギヤ軸324は、上下方向に沿って延伸する姿勢で配置されている。入力ギヤ軸324の上端部には、挿入孔325が形成されている。電動モータ122の出力軸123は、ギヤケース302の上記入力貫通孔H1を介して入力側領域R11内に進出しており、入力ギヤ軸324の挿入孔325に挿入されて固定されている。このため、入力ギヤ320は、上記回転軸Acを中心に出力軸123と一体的に回転する。
【0046】
上側入力ベアリング326は、入力ギヤ本体322の上側に位置し、ギヤケース302(アッパーギヤケース302a)に固定されており、入力ギヤ軸324の上端部を回転可能に支持している。下側入力ベアリング350は、入力ギヤ本体322の下側に位置し、ギヤケース302(ロワーギヤケース302b)に固定されており、入力ギヤ軸324の下端部を回転可能に支持している。なお、ギヤケース302の貫通孔H2は、キャップ303で封止されている。上側入力ベアリング326は、特許請求の範囲における第1の軸受けの一例であり、下側入力ベアリング350は、特許請求の範囲における第2の軸受けの一例である。
【0047】
出力ギヤ330は、上下方向に沿った出力ギヤ軸334を有し、入力ギヤ320と噛み合っている。本実施形態では、出力ギヤ330は、ヘリカルギヤである。出力ギヤ330は、特許請求の範囲における第2のヘリカルギヤの一例であり、出力ギヤ軸334は、特許請求の範囲における第2のギヤ軸の一例である。具体的には、出力ギヤ330は、出力ギヤ軸334と、その出力ギヤ軸334に固定された出力ギヤ本体332とを有している。出力ギヤ本体332と出力ギヤ軸334とは、互いに別体でもよいし、一体でもよい。出力ギヤ軸334は、上下方向に沿って延伸する姿勢で配置されている。出力ギヤ軸334の下端部には、挿入孔345が形成されている。ドライブシャフト133は、ギヤケース302の上記出力貫通孔H3を介して出力側領域R12内に進出しており、出力ギヤ軸334の挿入孔345に挿入されて固定されている。このため、出力ギヤ330は、ドライブシャフト133と一体的に回転する。
【0048】
上側出力ベアリング336は、出力ギヤ本体332の上側に位置し、ギヤケース302(アッパーギヤケース302a)に固定されており、出力ギヤ軸334の上端部を回転可能に支持している。下側出力ベアリング337は、出力ギヤ本体332の下側に位置し、ギヤケース302(ロワーギヤケース302b)に固定されており、出力ギヤ軸334の下端部を回転可能に支持している。
【0049】
以上の構成により、入力ギヤ320は、電動モータ122の出力軸123からの駆動力を受けて回転する。出力ギヤ330は、その入力ギヤ320に連動して回転し、その出力ギヤ330の回転に伴ってドライブシャフト133が回転する。ここで、本実施形態では、入力ギヤ320の歯数は、出力ギヤ330の歯数よりも多い。このため、ドライブシャフト133は、出力軸123の回転速度に対して、出力ギヤ330の歯数に対する入力ギヤ320の歯数の比(減速比)の回転速度で減速して回転する。このように、一次減速ギヤ機構310は、電動モータ122の回転速度を減速しつつ、電動モータ122の駆動力をドライブシャフト133に伝える。
【0050】
A-3.入力ギヤ320の入力ギヤ軸324の固定機構:
船舶10は、入力ギヤ320の入力ギヤ軸324を、ギヤケース302に対して上下方向における所定の位置に固定する固定機構340を備えている。図3に示すように、固定機構340は、下側入力ベアリング350が、上下方向においてギヤケース302と入力ギヤ軸324の下端部とに固定された構成である。
【0051】
具体的には、下側入力ベアリング350は、複列アンギュラベアリングである。複列アンギュラベアリングは、互いに逆方向のスラスト荷重を受けることができる一対の単列アンギュラベアリング352,354を組み合わせて内輪、外輪を一体化した構造である。アンギュラベアリングは、非分離ベアリングで、玉と内輪・外輪との接触点を結ぶ直線がラジアル方向に対してある角度(接触角)をもっているベアリングである。ロワーギヤケース302bは、下側入力ベアリング350の上面356に接触する接触面323を有している。ロワーギヤケース302bのうち、貫通孔H2を構成する内周面には、径方向内側に突出する凸部が全周にわたって形成されており、この凸部の下面が上記接触面323とされている。
【0052】
入力ギヤ軸324の下端部は、径大部分324aと、径中部分324bと、径小部分324cとを有している。径中部分324bは、径大部分324aの下側に位置しており、径小部分324cは、径中部分324bの下側に位置している。径中部分324bの外径は、径大部分324aの外径よりも小さく、径中部分324bと径大部分324aとの間に第1の段差面D1が形成されている。下側入力ベアリング350は、径中部分324bに嵌められており、下側入力ベアリング350の上面356は、ギヤケース302の接触面323とともに、第1の段差面D1にも上下方向で接触している。
【0053】
入力ギヤ軸324の径小部分324cの外径は、径中部分324bの外径よりも小さく、径小部分324cと径中部分324bとの間に第2の段差面D2が形成されている。
【0054】
径小部分324cには、環状部材としてのワッシャ362が嵌められている。ワッシャ362の上面は、下側入力ベアリング350の下面358に上下方向で接触している。ワッシャ362は、締結機構によって入力ギヤ軸324(径小部分324c)に固定されている。具体的には、径小部分324cの外周には雄ネジが形成されており、この径小部分324cにナット364が螺合されている。ワッシャ362は、上下方向において、入力ギヤ軸324の第2の段差面D2および下側入力ベアリング350の下面358と、ナット364の上面との間に挟み込まれている。これにより、入力ギヤ軸324とギヤケース302と下側入力ベアリング350とが締結機構より締結されて一体化されている。なお、ワッシャ362のうち、径中部分324bから径方向外側に突出した部分が、特許請求の範囲における突出部の一例である。
【0055】
以上の構成により、入力ギヤ軸324が下側入力ベアリング350に対して上下方向に移動不能に固定され、この下側入力ベアリング350がギヤケース302の接触面323によって電動モータ122側に移動不能に固定されている。また、入力ギヤ軸324を支持する下側入力ベアリング350は、複列アンギュラベアリングであるため、入力ギヤ320および出力ギヤ330の回転に伴って、入力ギヤ軸324に発生する上下両方向のスラスト荷重を吸収する。従って、固定機構340により、入力ギヤ320の入力ギヤ軸324を、ギヤケース302に対して上下方向における所定の位置に固定することができる。このため、スラスト荷重が電動モータ122の出力軸123に付与されることが抑制される。その結果、例えば電動モータ122を支持するモータベアリング125を、比較的大きな荷重に耐えうる大型のベアリングにする必要がなく、モータケース121の大型化を抑制することができる。
【0056】
なお、本明細書において、前後方向に延びる軸線や部材等は、必ずしも前後方向と平行である必要はない。前後方向に延びる軸線や部材とは、前後方向に対して±45°の範囲で傾斜している軸線や部材を含む。同様に、上下方向に延びる軸線や部材とは、上下方向に対して±45°の範囲で傾斜している軸線や部材を含み、左右方向に延びる軸線や部材とは、左右方向に対して±45°の範囲で傾斜している軸線や部材を含む。
【0057】
B.第2実施形態:
図4は、第2実施形態におけるモータギヤ一体アセンブリ400の内部構成を概略的に示す説明図である。以下では、第2実施形態の船舶10の構成のうち、上述した第1実施形態の船舶10と同一の構成については、その説明を適宜省略する。
【0058】
本第2実施形態は、上記第1実施形態に対して、モータアセンブリ120およびギヤボックスアセンブリ300の代わりにモータギヤ一体アセンブリ400を備える点が異なる。モータギヤ一体アセンブリ400は、電動モータ122と一次減速ギヤ機構405とが一体ケース402内に収容された構成である。一体ケース402は、特許請求の範囲におけるケースの一例である。
【0059】
一体ケース402の上側部分には、電動モータ122と、電動モータ122の出力軸123の上端部を支持するモータベアリング125とが収容されている。出力軸123の下端部は、一次減速ギヤ機構405が備える後述の第1のテーパローラベアリング410に支持されている。
【0060】
一体ケース402の下側部分には、一次減速ギヤ機構405が収容されている。一次減速ギヤ機構405は、第1実施形態の一次減速ギヤ機構310に対して、入力ギヤ320を支持するベアリングの構成が異なる。一次減速ギヤ機構405は、上側入力ベアリング326および下側入力ベアリング350の代わりに、第1のテーパローラベアリング410および第2のテーパローラベアリング420を備えている。第2実施形態では、第1のテーパローラベアリング410および第2のテーパローラベアリング420が固定機構を構成している。
【0061】
第1のテーパローラベアリング410は、一体ケース402の入力貫通孔H1内に固定されており、入力ギヤ320の入力ギヤ軸324の上端部を支持している。第1のテーパローラベアリング410は、円錐ころ412と内輪414と外輪416とを有し、内輪414と外輪416との軌道面と、円錐ころ412の頂点とが第1のテーパローラベアリング410の中心線(入力ギヤ軸324の中心軸)上の一点で交わるように設計されている。第2のテーパローラベアリング420は、一体ケース402の入力貫通孔H1内に固定されており、入力ギヤ320の入力ギヤ軸324の下端部を支持している。第2のテーパローラベアリング420は、第1のテーパローラベアリング410と同様の構成である。但し、第1のテーパローラベアリング410と第2のテーパローラベアリング420とは、互いに近づくほど円錐ころ412の回転軸415と入力ギヤ軸324との距離が長くなるよう傾斜している。
【0062】
以上の構成により、第1のテーパローラベアリング410と第2のテーパローラベアリング420とは、入力ギヤ軸324を上下方向に移動不能に支持しつつ、入力ギヤ軸324に発生する上下方向のスラスト荷重を吸収する。従って、入力ギヤ320の入力ギヤ軸324を、一体ケース402に対して上下方向における所定の位置に固定することができる。
【0063】
C.変形例:
本明細書で開示される技術は、上述の実施形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の形態に変形することができ、例えば次のような変形も可能である。
【0064】
上記実施形態の船舶10や船外機100の構成は、あくまで一例であり、種々変形可能である。例えば、上記実施形態では、ドライブシャフト133が出力軸123よりも前方に配置されているが、ドライブシャフト133が出力軸123よりも後前方に配置されていてもよい。また、上記実施形態では、駆動源として、出力軸123が上下方向に沿って配置された電動モータ122を例示したが、出力軸123が上下方向以外の方向(例えば水平方向)に沿って配置された電動モータでもよいし、エンジン等の内燃機関でもよい。
【0065】
上記実施形態では、伝動機構として、一次減速ギヤ機構310を例示したが、これに限らず、複数次減速ギヤ、他のギヤ機構(変速機構など)でもよい。ギヤ機構は、上下方向に沿った回転軸を中心に回転し、互いに噛み合う2つ以上のヘリカルギヤを有する構成であればよい。また、電動モータ122は、モータケース121内において横置きで配置されている。横置きとは、電動モータ122の出力軸123(回転軸Ac)が水平方向に延伸する姿勢で配置された状態である。また、また、第1のギヤおよび第2のギヤは、ヘリカルギヤに限らず、ベベルギヤでもよい。さらに、第1のギヤおよび第2のギヤは、水平方向に沿った回転軸を中心に回転してもよい。
【0066】
上記第1実施形態において、下側入力ベアリング350は、複列アンギュラベアリングであったが、互いに逆方向のスラスト荷重を受けることができる一対の単列アンギュラベアリングでもよい。また、下側入力ベアリング350は、深溝ベアリングでもよい。また、上記実施形態では、第1のギヤ軸の前記第2の端部の突出部として、ワッシャ362の突出部分を例示したが、例えば入力ギヤ軸324の外周面から径方向外側に突出し、かつ、入力ギヤ軸324に一体的に形成された突出部でもよい。
【0067】
上記第2実施形態の固定機構は、第1のテーパローラベアリング410と第2のテーパローラベアリング420とが、互いに近づくほど円錐ころ412の回転軸415と入力ギヤ軸324との距離が短くなるよう傾斜している構成でもよい。
【0068】
上記各実施形態では、固定機構として、入力ギヤ320の入力ギヤ軸324を、ギヤケース302や一体ケース402に対して上下方向における所定の位置に固定する固定機構340等を例示したが、例えば、出力ギヤ330の出力ギヤ軸334を、ギヤケース302や一体ケース402に対して上下方向における所定の位置に固定する固定機構でもよい。この構成であれば、出力ギヤ軸334に連結される連結部材(例えばドライブシャフト133など)へのスラスト荷重の付与を抑制することできる。
【0069】
上記実施形態では、ケーシング116において、ロワーケース116bが回動自在となるようにアッパーケース116aに接続されているが、必ずしもロワーケース116bが回動自在である必要はない。また、ケーシング116は、アッパーケース116aとロワーケース116bとを有する必要はなく、1つの部材によって構成されていてもよい。
【0070】
上記実施形態では、船外機100は、被駆動機としてウォーターポンプ140を備えているが、ウォーターポンプ140を備えていなくてもよいし、ウォーターポンプ140の替わりに別の被駆動機を備えていてもよい。
【符号の説明】
【0071】
10:船舶 100:船外機 110:船外機本体 112:プロペラ 114:カウル 116:ケーシング 116a:アッパーケース 116b:ロワーケース 120:モータアセンブリ 121:モータケース 122:電動モータ 123:出力軸 125:モータベアリング 130:伝達機構 133:ドライブシャフト 134:ポンプシャフト 137:プロペラ軸 138:ギヤ 140:ウォーターポンプ 150:懸架装置 152:クランプブラケット 152a:支持部 156:スイベルブラケット 160:チルト軸 200:船体 202:船体本体部 204:居住空間 206:空間 210:トランサム 220:仕切壁 240:操縦席 250:操縦装置 252:ステアリングホイール 254:シフト・スロットルレバー 255:ジョイスティック 256:モニタ 258:入力装置 300:ギヤボックスアセンブリ 302:ギヤケース 302a:アッパーギヤケース 302b:ロワーギヤケース 303:キャップ 310,405:一次減速ギヤ機構 320:入力ギヤ 322:入力ギヤ本体 323:接触面 324:入力ギヤ軸 324a:径大部分 324b:径中部分 324c:径小部分 326:上側入力ベアリング 330:出力ギヤ 332:出力ギヤ本体 334:出力ギヤ軸 336:上側出力ベアリング 337:下側出力ベアリング 340:固定機構 350:下側入力ベアリング 352,354:単列アンギュラベアリング 356:上面 358:下面 362:ワッシャ 364:ナット 400:モータギヤ一体アセンブリ 402:一体ケース 410:第1のテーパローラベアリング 412:円錐ころ 414:内輪 416:外輪 420:第2のテーパローラベアリング S:オイル
図1
図2
図3
図4