特許 7383376 船外機、及び船外機のシャフトの製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-11-10

(45)【発行日】2023-11-20

(54)【発明の名称】船外機、及び船外機のシャフトの製造方法

(51)【国際特許分類】

   B63H 20/00 20060101AFI20231113BHJP

   F16D 1/02 20060101ALI20231113BHJP

   F16C 3/02 20060101ALN20231113BHJP

【ＦＩ】

B63H20/00 100

F16D1/02 210

F16C3/02

【請求項の数】 5

(21)【出願番号】P 2018201505

(22)【出願日】2018-10-26

(65)【公開番号】P2020066379

(43)【公開日】2020-04-30

【審査請求日】2021-08-12

【審判番号】

【審判請求日】2022-07-08

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【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】110000202

【氏名又は名称】弁理士法人新樹グローバル・アイピー

(72)【発明者】

【氏名】池ヶ谷 有希

(72)【発明者】

【氏名】雪嶋 賢司

【合議体】

【審判長】藤井 昇

【審判官】中村 則夫

【審判官】沼生 泰伸

(56)【参考文献】

【文献】特開２００３－２１４１６２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００６－１０３５５４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１６－７０３７８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平５－３３７７３６（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

B63H20/00,F16D1/02,F16C3/02

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

クランク軸を含むエンジンと、
前記エンジンを収納するエンジンカウルと、
前記エンジンカウルの下方に配置されたアッパハウジングと、
前記エンジンカウル又は前記アッパハウジング内に配置された第１のスプラインと、
前記アッパハウジングの下方に配置されたロアハウジングと、
前記第１のスプラインと噛み合う第２のスプラインを含み、前記ロアハウジングから上方に延びるシャフトと、
前記エンジンから下方に延びるドライブ軸と、
前記ドライブ軸と交差する方向に延びるプロペラ軸と、
前記ドライブ軸と前記プロペラ軸とに接続され、前記ドライブ軸から前記プロペラ軸に伝達される回転の方向を切り替えるシフト機構と、
を備え、
前記シャフトは、前記シフト機構に接続されており、前記シフト機構を動作させるように構成されており、
前記第２のスプラインは、前記シャフトの外周面に設けられ、
前記第２のスプラインは、前記シャフトの上端に設けられた先端部と、前記先端部の下方に設けられた本体部とを含み、
前記第２のスプラインにおいて、前記先端部における周方向の溝幅は、前記本体部の略全長における周方向の溝幅よりも大きく、
前記先端部における周方向の溝幅と、前記本体部の略全長における周方向の溝幅とは、前記本体部のスプラインのピッチ円上での幅を意味し、前記先端部における周方向の溝幅は、前記本体部のスプラインのピッチ円上での幅の最大値であり、
前記ドライブ軸は、前記クランク軸とスプラインにより嵌合しており、
前記第２のスプラインの嵌合長さは、前記ドライブ軸の前記クランク軸との嵌合長さよりも短く、
前記第２のスプラインは、前記ドライブ軸の上端よりも下方に位置する、
船外機。

【請求項2】

前記先端部における径方向の前記溝の深さは、前記シャフトの前記上端から下方に向かって小さくなる、
請求項１に記載の船外機。

【請求項3】

前記第２のスプラインにおいて、前記先端部における周方向の溝幅は、前記本体部における周方向の溝幅よりも１０％以上大きい、
請求項１又は２に記載の船外機。

【請求項4】

前記ドライブ軸は、前記アッパハウジング内において継ぎ目なく伸びている、
請求項１から３のいずれかに記載の船外機。

【請求項5】

前記クランク軸は、第３のスプラインを含み、
前記ドライブ軸は、前記第３のスプラインと噛み合う第４のスプラインを含み、
前記ロアハウジングが、前記エンジンカウル及び前記アッパハウジングに組み付けられる時には、前記ロアハウジングから延びている前記ドライブ軸と前記シャフトとのうち、先に前記ドライブ軸の前記第４のスプラインが、前記クランク軸の前記第３のスプラインに噛み合わされた後、前記シャフトの前記第２のスプラインが前記第１のスプラインに噛み合わされる、
請求項１から４のいずれかに記載の船外機。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、船外機、及び船外機のシャフトの製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

船外機は、例えば特許文献１に示すように、エンジンと、エンジンカウルと、アッパハウジングと、ロアハウジングとを備えている。エンジンカウルは、エンジンを収納する。アッパハウジングは、エンジンカウルの下方に配置される。ロアハウジングは、アッパハウジングの下方に配置される。また、船外機は、シフト軸、或いはドライブ軸などのシャフトを備えている。シャフトは、ロアハウジングから上方に延びている。エンジンカウル又はアッパハウジング内には、第１のスプラインが配置されている。シャフトの上端には第１のスプラインと噛み合う第２のスプラインが設けられている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２００３－２１４１６２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

船外機の組立時に、ロアハウジングをアッパハウジングに取り付けるときがある。ロアハウジングがアッパハウジングから取り外された状態では、シャフトは、ロアハウジングに組み付けられており、ロアハウジングから上方に延びている。作業者は、ロアハウジングを移動させて、シャフトの上端をアッパハウジング内に挿入する。そして、作業者は、第１のスプラインと第２のスプラインと噛み合わせると共に、ロアハウジングをアッパハウジングに取り付ける。

【0005】

しかし、第１のスプラインと第２のスプラインとの位置が合っていない場合には、第２のスプラインを第１のスプラインに噛み合わせ難く、ロアハウジングをアッパハウジングに取り付けることが困難になる。特に、船外機を水平、或いは大きく傾けた状態で、ロアハウジングをアッパハウジングに取り付けるときには、第１のスプラインと第２のスプラインとの位置合わせを事前に行っても、ロアハウジングを傾けたときにシャフトが回転してしまうことがある。その場合、第１のスプラインと第２のスプラインとの位置がズレてしまい、ロアハウジングをアッパハウジングに取り付けることが困難になる。

【0006】

本発明は、船外機において、ロアハウジングのアッパハウジングへの取り付けを容易にすることを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

第１の態様は、船外機であって、エンジンと、エンジンカウルと、アッパハウジングと、第１のスプラインと、ロアハウジングと、シャフトとを備える。エンジンカウルは、エンジンを収納する。アッパハウジングは、エンジンカウルの下方に配置される。第１のスプラインは、エンジンカウル又はアッパハウジング内に配置される。ロアハウジングは、アッパハウジングの下方に配置される。シャフトは、第１のスプラインと噛み合う第２のスプラインを含み、ロアハウジングから上方に延びる。第２のスプラインは、先端部と本体部とを含む。先端部は、シャフトの上端に設けられる。本体部は、先端部の下方に設けられる。第２のスプラインにおいて、先端部における周方向の溝幅は、本体部における周方向の溝幅よりも大きい。

【0008】

第２の態様は、船外機であって、エンジンと、エンジンカウルと、アッパハウジングと、第１のスプラインと、ロアハウジングと、シャフトとを備える。エンジンカウルは、エンジンを収納する。アッパハウジングは、エンジンカウルの下方に配置される。第１のスプラインは、エンジンカウル又はアッパハウジング内に配置される。ロアハウジングは、アッパハウジングの下方に配置される。シャフトは、第１のスプラインと噛み合う第２のスプラインを含み、ロアハウジングから上方に延びる。第２のスプラインは、先端部と本体部とを含む。先端部は、シャフトの上端に設けられる。本体部は、先端部の下方に設けられる。第２のスプラインにおいて、先端部における溝の底の径は、本体部における溝の底の径よりも小さい。

【0009】

第３の態様は、船外機のシャフトの製造方法であって、以下の工程を備える。第１の工程は、シャフトの端部から、シャフトの軸線方向に所定の第１範囲を切削することで、スプラインを形成する第１加工を実施することである。第２の工程は、第２加工を実施することである。第２加工では、シャフトの端部から、シャフトの軸線方向に所定の第１範囲よりも小さい所定の第２範囲を、スプラインの周方向の溝幅が第１加工による溝幅よりも大きくなるように切削する。

【発明の効果】

【0010】

本発明では、第１のスプラインと第２のスプラインとの位置がずれていても、先端部において第２のスプラインを第１のスプラインに容易に噛み合わせることができる。それにより、ロアハウジングのアッパハウジングへの取り付けが容易になる。また、第２のスプラインにおいて本体部が第１のスプラインに噛み合った状態では、第１のスプラインと第２のスプラインとの結合のガタツキを小さく抑えることができる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】実施形態に係る船外機の側面図である。

【図2】アッパハウジングから取り外されたロアハウジングを示す側面図である。

【図3】第２シャフトの上端部を示す側面図である。

【図4】第２シャフトの上端部を示す上面図である。

【図5】図４におけるＶ－Ｖ断面図である。

【図6】第２シャフトの製造方法を示す図である。

【図7】第２シャフトの製造方法を示す図である。

【図8】船外機の組立方法を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

以下、図面を参照して実施形態について説明する。図１は、実施形態に係る船外機１の側面図である。図１に示すように、船外機１は、エンジン２と、ドライブ軸３と、プロペラ軸４と、シフト機構５と、エンジンカウル６と、アッパハウジング７と、ロアハウジング８とを含む。なお、以下の説明において、前後左右上下の各方向は、船外機１の前後左右上下の各方向を意味するものとする。

【0013】

エンジン２は、船舶１を推進させる推進力を発生させる。エンジン２は、エンジンカウル６内に配置されている。エンジン２は、クランク軸９を含む。クランク軸９は鉛直方向に延びている。ドライブ軸３は、クランク軸９と別体である。ドライブ軸３は、クランク軸９に接続されている。ドライブ軸３は、エンジン２から下方に延びている。プロペラ軸４は、ドライブ軸３と交差する方向に延びている。プロペラ軸４は、前後方向に延びている。プロペラ軸４は、シフト機構５を介して、ドライブ軸３に接続されている。プロペラ軸４には、プロペラ１０が接続される。

【0014】

アッパハウジング７は、エンジンカウル６の下方に配置されている。ロアハウジング８は、アッパハウジング７の下方に配置されている。ロアハウジング８は、アッパハウジング７と別体である。ドライブ軸３は、アッパハウジング７及びロアハウジング８内に配置されている。プロペラ軸４とシフト機構５とは、ロアハウジング８内に配置されている。

【0015】

シフト機構５は、ドライブ軸３からプロペラ軸４へ伝達される動力の回転方向を切り換える。シフト機構５は、複数のギアと、ギアの噛み合いを変更するクラッチとを含む。例えば、シフト機構５は、前進ギア１１と後進ギア１２とクラッチ１３とを含む。前進ギア１１と後進ギア１２とは、ドライブ軸３に取り付けられたベベルギア１４と噛み合っている。クラッチ１３は、前進ギア１１と後進ギア１２とを選択的にプロペラ軸４に係合させる。クラッチ１３は、前進位置と後進位置と中立位置とに移動可能に設けられる。

【0016】

クラッチ１３は、前進位置において、前進ギア１１とプロペラ軸４とを係合させる。それにより、プロペラ軸４を前進方向に回転させるように、ドライブ軸３の回転がプロペラ軸４に伝達される。クラッチ１３は、後進位置において、後進ギア１２とプロペラ軸４とを係合させる。それにより、プロペラ軸４を後進方向に回転させるように、ドライブ軸３の回転がプロペラ軸４に伝達される。クラッチ１３が中立位置では、前進ギア１１及び後進ギア１２は共にプロペラ軸４に対して解放される。

【0017】

船外機１は、シフト部材１７とシフトアクチュエータ１８とを含む。シフト部材１７は、シフト機構５に接続されており、シフト機構５を動作させるように構成されている。詳細には、シフト部材１７は、クラッチ１３に接続されている。シフト部材１７は、シフトアクチュエータ１８によって駆動されることで、クラッチ１３を前進位置と後進位置と中立位置とに移動させる。シフト部材１７はシャフトであり、シフト部材１７が、シフト部材１７の軸線周りに所定方向に回転することで、クラッチ１３は、前進位置から中立位置を通り後進位置に移動する。シフト部材１７が反対方向に回転することで、クラッチ１３は、後進位置から中立位置を通り前進位置に移動する。

【0018】

シフトアクチュエータ１８は、シフト部材１７に接続されており、シフト部材１７を駆動する。シフトアクチュエータ１８は、例えば電動モータである。シフトアクチュエータ１８は、シフト部材１７を駆動することで、クラッチ１３を前進位置と後進位置と中立位置とに切り換える。シフトアクチュエータ１８は、通信線を介して、図示しないシフト操作子に接続されている。シフト操作子は、例えばレバーであり、前進位置と中立位置と後進位置との間で移動可能に設けられる。シフト操作子は、シフト操作子１５の位置に応じて、電気信号を出力する。シフトアクチュエータ１８は、シフト操作子から電気信号に応じて、シフト部材１７を駆動する。なお、シフト部材１７は、シフトケーブルを介してシフト操作子に接続されてもよい。シフト操作子の操作に応じたシフトケーブルの押し引きの動作によって、シフト部材１７が駆動されてもよい。

【0019】

シフト部材１７は、第１シャフト２１と第２シャフト２２とを含む。第１シャフト２１と第２シャフト２２とは、互いに別体である。第１シャフト２１は、シフトアクチュエータ１８に接続されている。第２シャフト２２は、シフト機構５に接続されている。第１シャフト２１と第２シャフト２２とは、スプラインによって互いに連結されている。詳細には、第１シャフト２１は、第１のスプライン２３を含む。第１のスプライン２３は、第１シャフト２１の下端部に設けられている。第１シャフト２１は、第１シャフト２１の下端に設けられた孔を含み、孔の内周面に第１のスプライン２３が設けられている。第１のスプライン２３は、アッパハウジング７内に配置されている。ただし、第１のスプライン２３は、エンジンカウル６内に配置されてもよい。

【0020】

第２シャフト２２は、第２のスプライン２４を含む。第２のスプライン２４は、第２シャフト２２の上端部に設けられている。第２のスプライン２４は、第２シャフト２２の外周面に設けられている。第２シャフト２２の上端部は、第１シャフト２１の下端部の孔に挿入されている。第１のスプライン２３と第２のスプライン２４とが噛み合うことで、第１シャフト２１と第２シャフト２２とは、互いに連結されている。

【0021】

上述したクランク軸９は、第３のスプライン２５を含む。第３のスプライン２５は、クランク軸９の下端部に設けられている。クランク軸９は、クランク軸９の下端に設けられた孔を含み、孔の内周面に第３のスプライン２５が設けられている。第３のスプライン２５は、エンジンカウル６内に配置されている。ただし、第３のスプライン２５は、アッパハウジング７内に配置されてもよい。

【0022】

ドライブ軸３は、第４のスプライン２６を含む。第４のスプライン２６は、ドライブ軸３の上端部に設けられている。第４のスプライン２６は、ドライブ軸３の外周面に設けられている。ドライブ軸３の上端部は、クランク軸９の下端部の孔に挿入されている。第３のスプライン２５と第４のスプライン２６とが噛み合うことで、クランク軸９とドライブ軸３とは、互いに連結されている。

【0023】

図２は、アッパハウジング７から取り外されたロアハウジング８を示す側面図である。図２に示すように、ドライブ軸３と第２シャフト２２とは、ロアハウジング８の上面から上方に延びている。第２シャフト２２の上端は、ドライブ軸３の上端よりも下方に位置している。第２シャフト２２の第２のスプライン２４は、ドライブ軸３の第４のスプライン２６よりも下方に位置している。第２のスプライン２４の嵌合長さは、ドライブ軸４の嵌合長さよりも短い。

【0024】

図３は、第２シャフト２２の上端部を示す側面図である。図４は、第２シャフト２２の上端部を示す上面図である。図５は、図４におけるＶ－Ｖ断面図である。図３に示すように、第２のスプライン２４は、先端部３１と本体部３２とを含む。先端部３１は、第２シャフト２２の上端に設けられている。本体部３２は、先端部３１の下方に設けられている。第２シャフト２２の軸線方向（Ａ１）において、先端部３１は、本体部３２よりも短い。先端部３１は、第２シャフト２２の上端に向かって先細りの形状を有している。

【0025】

図４に示すように、第２のスプライン２４において、先端部３１における溝３３の周方向の幅Ｗ１は、本体部３２における溝３４の周方向の幅Ｗ２よりも大きい。好ましくは、第２のスプライン２４において、先端部３１における溝３３の周方向の幅Ｗ１は、本体部３２における溝３４の周方向の幅Ｗ２よりも１０％以上大きい。より好ましくは、第２のスプライン２４において、先端部３１における周方向の溝３３幅Ｗ１は、本体部３２における周方向の溝３４幅Ｗ２よりも２５％以上大きい。なお、ここでいう溝３３の周方向の幅Ｗ１と溝３４の周方向の幅Ｗ２は、本体部３２のスプラインのピッチ円φＷ上での幅を意味するもので、幅Ｗ１についてはその最大値とする。

【0026】

図５に示すように、先端部３１における溝３３の径方向の深さＤ１は、第２シャフト２２の上端から下方に向かって小さくなる。すなわち、第２のスプライン２４において、先端部３１における溝３３の底の径φ１は、第２シャフト２２の上端から下方に向かって大きくなる。第２のスプライン２４において、先端部３１における溝３３の底の径φ１は、本体部３２における溝３４の底の径φ２よりも小さい。

【0027】

図６及び図７は、第２シャフト２２の製造方法を示す図である。まず、図６に示すように、第２シャフト２２の端部に第１加工が実施される。第１加工では、第２シャフト２２の端部から第２シャフト２２の軸線方向（Ａ１）に第１範囲Ｒ１をホブ盤によって切削することで、第２シャフト２２に第２のスプライン２４の本体部３２が形成される。詳細には、第２シャフト２２を第２シャフト２２の軸心Ａ１周りに回転させ、且つ、ホブ盤のホブカッター１００をホブカッター１００の回転中心Ｃ１周りに回転させながら、ホブカッター１００を第２シャフト２２の軸線方向（Ａ１）に移動させる。

【0028】

第１加工の後、図７に示すように、第２シャフト２２の端部に第２加工が実施される。なお、第１加工の前に、第２シャフト２２の端部に面取りが施される。

【0029】

第２加工では、第２シャフト２２の端部から第２シャフト２２の軸線方向（Ａ１）に所定の第２範囲Ｒ２をホブ盤によって切削することで、第２シャフト２２に第２のスプライン２４の先端部３１が形成される。所定の第２範囲Ｒ２は、第２シャフト２２の軸線方向（Ａ１）において、第１範囲Ｒ１よりも小さい。

【0030】

詳細には、第１加工と同様に、第２シャフト２２を第２シャフト２２の軸線周りに回転させ、且つ、ホブ盤のホブカッター１００をホブカッター１００の回転中心Ｃ１周りに回転させながら、ホブカッター１００を第２シャフト２２の軸線方向（Ａ１）に移動させる。ただし、第２加工でのホブカッター１００の回転中心Ｃ１’は、第１加工でのホブカッター１００の回転中心Ｃ１よりも、第２シャフト２２の軸心Ａ１に近づけられている。それにより、第２加工で形成されたスプラインの周方向の溝幅が、第１加工で形成されたスプラインの周方向の溝幅よりも大きくなる。また、第２加工で形成されたスプラインの溝の底の径は、第１加工で形成されたスプラインの溝の底の径よりも小さくなる。なお、第２加工で用いられるホブカッター１００は、第１加工で用いられるホブカッター１００と同じでよい。

【0031】

図８は、船外機１の組立方法を示す図である。図８に示すように、例えば、船外機１の上体１ａが水平に倒された状態で、冶具２００に支持される。船外機１の上体１ａは、エンジンカウル６、アッパハウジング７、クランク軸９、及び第１シャフト２１を含む。ロアハウジング８は、ドライブ軸３と第２シャフト２２とを含む。ロアハウジング８を船外機１の上体１ａに取り付けるときには、まずドライブ軸３がアッパハウジング７内に挿入される。そして、ドライブ軸３の第３のスプライン２５が、クランク軸９の第４のスプライン２６に噛み合わされる。それにより、ドライブ軸３がクランク軸９に連結される。

【0032】

なお、ドライブ軸３の第３のスプライン２５が、クランク軸９の第４のスプライン２６に、うまく噛み合わないときには、ドライブ軸３、或いはロアハウジング８の位置を微調整することで、第３のスプライン２５を第４のスプライン２６に噛み合わせることができる。第３のスプライン２５を第４のスプライン２６に噛み合わせた後、第２シャフト２２の第２のスプライン２４が第１シャフト２１の第１のスプライン２３に噛み合わされる。それにより、第２シャフト２２が第１シャフト２１に連結される。

【0033】

以上説明した本実施形態に係る船外機１では、第２のスプライン２４において、先端部３１における溝３３の周方向の幅Ｗ１は、本体部３２における溝３４の周方向の幅Ｗ２よりも大きい。また、第２のスプライン２４において、先端部３１における溝３３の底の径φ１は、本体部３２における溝３４の底の径φ２よりも小さい。そのため、第１のスプライン２３と第２のスプライン２４との位置がずれていても、先端部３１において第２のスプライン２４を第１のスプライン２３に容易に噛み合わせることができる。それにより、ロアハウジング８のアッパハウジング７への取り付けが容易になる。また、第２のスプライン２４において本体部３２が第１のスプライン２３に噛み合った状態では、第１のスプライン２３と第２のスプライン２４との結合のガタツキを小さく抑えることができる。

【0034】

以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。

【0035】

上記の実施形態では、第２のスプライン２４は、シフト部材１７の第２シャフト２２に設けられている。しかし、第２のスプライン２４は、ドライブ軸３に設けられてもよい。或いは、第２のスプライン２４と同様の構造が、シフト部材１７の第２シャフト２２とドライブ軸３との両方に設けられてもよい。

【0036】

上記の実施形態では、第１加工と第２加工とは共通のホブカッター１００で行われている。しかし、第１加工と第２加工とは別のホブカッター１００で行われてもよい。或いは、第１加工と第２加工との少なくとも一方が、ホブカッター１００以外の切削機械によって行われてもよい。

【0037】

上記の実施順序については、第１加工を実施した後に第２加工が実施される。しかし、第２加工を実施した後、第１加工が実施されてもよい。また、第２加工と第１加工とが連続的に実施されてもよい。

【0038】

船外機１の上体１ａへのロアハウジング８の組み付けは、船外機１の上体１ａが水平方向に対して傾斜した状態で行われてもよい。或いは、船外機１の上体１ａへのロアハウジング８の組み付けは、船外機１の上体１ａが鉛直方向に立った状態で行われてもよい。

【産業上の利用可能性】

【0039】

本発明によれば、船外機において、ロアハウジングのアッパハウジングへの取り付けを容易にすることができる。

【符号の説明】

【0040】

２ エンジン
３ ドライブ軸
４ プロペラ軸
５ シフト機構
６ エンジンカウル
７ アッパハウジング
８ ロアハウジング
９ クランク軸
２２ 第２シャフト
２３ 第１のスプライン
２４ 第２のスプライン
２５ 第３のスプライン
２６ 第４のスプライン
３１ 先端部
３２ 本体部
１００ ホブカッター

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】