JPH04185596A - 船外機，船内外機の推進軸におけるクラッチ機構 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、船外機または船内外機の推進機の推進軸にお
けるクラッチ機構（シフト機構）に関するものである。

〔従来の技術〕

従来、この種の推進軸におけるクラッチ機構として第３
図に示すものが知られている。このクラッチ機構では、
下部ギャハウジング５１に支持した推進軸５２にドッグ
クラッチ５３と、該ド・ノブクラッチ５３の前後に互い
に対向して正転用かさ歯車５４および逆転用かさ歯車５
５を設けると共に、これらのかさ歯車にドライブシャフ
ト５６のかさ歯車５７を噛合し、前記ドッグクラッチ５
３を推進軸５２に沿って前後に移動させることにより、
正転用かさ歯車５４．逆転用かさ歯車５５に切替噛合さ
せるように構成したものである。

すなわち、）・ライブシャフト５６のかさ歯車５７に、
ドッグ歯５４１を有する正転用かさ歯車５４とドッグ歯
５５．を有する逆転用かさ歯車５５を対向して噛合し、
これら正転用かさ歯車５４．逆転用かさ歯車５５に外面
スプライン５２１を有する推進軸５２を妖太し、両端面
に前記ドッグ歯５４＋、５５＋　　と噛合するドッグ歯
５３’、、５３□を有するドッグクラッチ５３を前記推
進軸５２の外面スプライン５２．と係合して設け、該推
進軸５２に形成した深孔５２２内に圧縮バネ５８とブツ
シュロット５９を挿入配備し、クロスビン６１を、ドッ
グクラッチ５３の貫通孔５３３．推進軸５２の長孔貫通
孔５２．およびブツシュロッド５９の貫通孔５９．に挿
通して該クロスピン６１をドッグクラッチ５３およびブ
ツシュロッド５９に係止すると元にドッグクラッチ５３
上下の環状溝にクロスビン６１脱落防止用のコイルバネ
６２を装着したものである。

しかして、このクラッチ機構では［・ラグクラ・、・チ
５３か中立状態にある第３図の状態からンフトロット６
３およびシフター６４かシフ］・レバー（図示せず）に
より上昇すると、圧縮バネ５８の力によりブツシュロッ
ト５９か位置決めロット６５に向かって推進軸５２に摺
動するのに伴い、ドッグクラッチ５３かクロスピン６１
と共にブツシュロッド５９と同一の向きに外面スプライ
ン５２１に沿って摺動し、ドッグ歯５３＋が正転用かさ
歯車５４のドッグ歯５４．と噛合して推進軸５２の正転
が可能となる。

また、逆に前記中立状態からソフタ−６４を下降させる
と、ドッグクラッチ５３の右側のドッグ歯５３２か逆転
用かさ歯車５５のドッグ歯５５゜と噛合して推進軸５２
の逆転か可能となる。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところが、上記従来例では、中立状態からトップクラッ
チ５３を正転用かさ歯車５４または逆転用かさ歯車５５
に噛合させるときに、ドッグクラッチ５３とこれら正逆
転用かさ歯車との回転数差により、騒音の発生か伴うの
みならず、噛合部に衝撃荷重が作用してトングクラッチ
５３のドッグ歯５３．．５２２に低サイクル疲労破壊か
生じたり、該ドッグ歯の歯面にピッチング摩耗か発生す
ることかある。

このような衝撃荷重の低減を目的として、主に大出力の
船外機および船内外機においてシフト操作時にヱンジン
点火を瞬間的に間引く機構を設けることが考えられるか
、該機構は構造が複雑でコストかかかるうえ、その調整
が難しく多大の取付は工数か必要であり、しかもシフト
操作時以外のときにエンジンをストールさせてしまうこ
とかあるなとの問題点かある。

また、ドッグクラッチ５３と正逆転用かさ歯車５４．５
５とが噛合しているときには、該噛合部はエンジンのト
ルク変動やプロペラの回転振動等による繰返し荷重を受
けるが、これらの荷重はドッグクラッチ５３を疲労破壊
させる原因となるものである。

ドッグクラッチ５３の耐疲労強度、耐摩耗強度を向上さ
せてその寿命を長くすることは可能であるか、そのため
にはｍ密加工か必要となったり鋼種、熱処理２表面仕上
げ等を厳しく管理しなければならないため多大の工数お
よびコストか必要となる。

さらに、大出力のエンジンを搭載する船外機では、ドッ
グクラッチの寿命を延ばすためには、クラッチ外径を拡
大して有効歯幅を拡大するか、クラッチ材質を高品質の
ものに変更するかの少なくとも一方の手段をとらざるを
得ないが、前者の手段では前記正逆転用かさ歯車ひいて
はギヤハウジング外径が拡大するため船体航走時の船外
機の流体抵抗か増大して船外機の性能低下を招（し、後
者の手段ではコスト増大を招く問題点かある。

本発明は、推進軸を下部ギヤハウジングに支持すると共
に、コーンクラッチをこの推進軸に設けることにより、
上記従来の問題点を解決したものである。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、コーン面を備えた正転用かさ歯車と逆転用か
さ歯車を軸受を介して下部ギヤハウジングに互いに対向
して支持すると共に船外機、船内外機の推進機駆動軸に
設けられたかさ歯車に噛合し、前記正転用かさ歯車、逆
転用かさ歯車に多条ねじ部を備えた推進軸を軸受し、該
推進軸の多条ねじ部に多条ねじを存するコーンクラッチ
を螺合配備し、該コーンクラッチをシフト機構により前
記正転用かさ歯車、逆転用かさ歯車に選択的に係脱可能
としたことを特徴とする船外機、船内外機の推進軸にお
けるクラッチ機構である。

〔作　　用〕

コーンクラッチ操作杆を操作すれば、コーンクラッチが
推進軸との螺合部に沿って回動前進し、正転用かさ歯車
とコーンクラッチは円滑に係合して推進軸か正転する。

そしてこの係合力は、予め多条ねじのリード角を適宜設
定することにより容易に調整できる。推進軸を逆転させ
る場合には前記と逆の操作を行えばよい。

また本発明では、推進軸を正逆転伝動軸とプロペラ軸に
分離し、プロペラ軸の推力が直接正逆転伝動軸に作用し
ないようにしたから、クラッチ機構の構成部品の破損や
クラッチ滑りか発生することはなくなり、該伝動軸の軸
受構造か簡単となるうえ、コーンクラッチのソフト操作
を容易に行うことができるものである。

〔実　施　例〕

本発明の実施例を第１図および第２図に基づいてその取
付は手順により説明すると、まず、摩擦コーン面１、を
存する正転用かさ歯車１の外周にボールヘアリング２を
圧入したものをツム３を介して下部ギヤハウシング４の
前方部にスキマ族めで嵌入し、トライブシャフト５下端
部にかさ歯車６をナツト７により取り付けて、このかさ
歯車６を前記正転用かさ歯車ｌに噛合させる。

また予め、推進軸８の前半部を形成する正逆転伝動軸（
前部プロペラ軸）８１の外周面に多条ねじ８．とコーン
クラッチ９内周面の一部に多条ねじ９２を形成してコー
ンクラッチ９を前記正逆転伝動軸８１に螺合配備すると
共に、該正逆転伝動軸８Ｉの中心部にコーンクラッチ操
作杆１０を摺動可能に挿入し、クロスビン１１をコーン
クラッチ９の貫通孔９０．前記１云動軸８．の長孔貫通
孔８４およびコーンクラッチ操作杆ＩＯの貫通孔１０゜
に押通して該クロスビン１１をコーンクラッチ９および
コーンクラッチ操作杆１０に係止しておき、コーンクラ
ッチ９を装備した前記伝動軸８１を正転用かさ歯車ｌに
挿入する。

前記正逆転伝動軸８１の多条ねじ８．には第２図に示す
通りコーンクラッチ９の多条ねじ９２゜９２が螺合して
いる。また、前記長孔貫通孔８４は長軸方向の中心線か
多条ねじ８３のねじ山に沿っている略楕円形の貫通孔で
あり、クロスビン１１は該長孔貫通孔８４内て前進位置
す、中立位置ａ。

後進位Ｉｃの３つのポジションかとれるようになってい
る。

さらに予め、摩擦コーン面＋４＋を有する逆転用かさ歯
車１４の外周にボールベアリング１５を圧入すると共に
、該ボールベアリング１５のアウターレースにスリーブ
１６を圧入してこれらを一体物として組み立てておき、
下部ギヤハウジング４の段部にシム１７を挿入したのち
、前記一体物を正逆転伝動軸８１にその後端部から挿入
して、スキマ族めて下部ギヤハウジング４に嵌入して、
かさ歯車６と逆転用かさ歯車１４を噛合する。次いで、
正逆転伝動軸８．には逆転用かさ歯車１４とシム１８１
をはさんで所定の間隙１８を保ってロックナツト１９を
螺合固定する。

次に、推進軸８の後半部を形成する、内面スプライン８
ｂを備えたプロペラ軸８２の外周部にテーパローラベア
リング２１．２２を圧入装着し、該テーパローラベアリ
ング２１，２２のアウターレースをプロペラ軸支持ハウ
ジング２３の内側支持部に圧入し、テーパローラベアリ
ング２１側てシム２４を介してロックナツト２５により
前記プロペラ軸支持ハウジング２３がプロペラ軸８２に
固定される。また、前記スリーブ１６の後端面外周には
段部が形成され、該段部にはＯリング２６か装着されて
いる。

そして、これらプロペラ軸８２とテーパローラベアリン
グ２１．２２とプロペラ軸支持ハウジング２３とか一体
化したちのをプロペラ軸８２の内面スプライン８ｂを介
して正逆転伝動軸８Ｉの後端部に備えられた外面スプラ
イン８ａに係合させなからプロペラ軸支持ハウジング２
３先端側をスリーブ１６と下部ギヤハウシング４の間に
嵌入し、プロペラ軸支持ハウシング２３先端面をスリー
ブ１６の後端面に圧接させて該ハウシング２３の後端部
を下部ギヤハウジング４に支承せしめ、ロンクナット２
７て下部ギヤハウジング４に螺合固定する。

なお、第１図中１３は、シフトロッド１２の下端部に保
合配備したシフターで、該シフター１３はコーンクラッ
チ操作杆１０の先端部に接続されている。２８はスラス
トコレットであって、正逆転伝動軸８．の先端部外周面
および正転用かさ歯車ｌの先端部内周面に跨かって形成
された環状溝に断面円形の半円環体２本を互いに対向さ
せて挿入したものである。２９はデイテントてあって、
コーンクラッチ操作杆ｌＯの先端部に形成された溝に圧
縮バネと鋼球を挿入したものである。３１は正逆転用か
さ歯車１．１４に正逆転伝動軸８□を支持するためのニ
ードルベアリングである。３２は下部ギヤハウンシグ４
に形成した潤滑油供給路、３３はプロペラ軸８□に貫通
形成した潤滑油供給路てあり、下部ギヤハウジング４に
おいて潤滑油は、上記クラッチ機構配設部　プロペラ軸
８□とプロペラ軸支持ハウジング２３との環状間隙、プ
ロペラ軸８．および正逆転伝動軸８．の各内径部ならび
に前記スプライン８ａ、８ｂの保合部に充満して潤滑作
用を行う構造となっている。

しかして、このクラッチ機構では、コーンクラッチ９か
中立状態にある第１図の状態からシフトロッド１２を操
作してシフター１３に図面左向きの力を作用させると、
クロスビン１１によりコーンクラッチ９が正逆転伝動軸
８．の多条ねじ８゜に沿ってわずかに回動しつつ前進し
、その摩擦コーン面９１か正転用かさ歯車ｌの摩擦コー
ン面１゜と係合して推進軸８が正転する。また、逆にシ
フター１３を逆向きに作用させると、コーンクラッチ９
が前記多条ねじ８．に沿って後退し、その摩擦コーン面
９．か逆転用かさ歯車１４の摩擦コーン面＋４．と係合
して推進軸８か逆転される。

前記コーンクラッチ９か正逆転伝動軸８．の多条ねじ８
．に沿って回動移動する態様について説明すると、第２
図の実線はコーンクラッチ９か中立状態すなわち中立位
置にあるときを示しており、この場合、クロスビン１１
は符号ａて示すように長孔貫通孔８．の中心に位置し、
該タロスピン１１の中心線は正逆転伝動軸８１の中心線
ｌと直交している。そして、コーンクラッチ９を多条ね
じ８゜に沿って回動前進させるときにはクロスピン１１
は矢印への向きに移動し、符号すて示す前進位置に移動
した時点でコーンクラッチ９が正転用かさ歯車ｌと係合
し、クロスピン１１を後退させるときには矢印Ｂの向き
に移動し、符号Ｃで示す後退位置に移動した時点でコー
ンクラッチ９は逆転用かさ歯車１４と係合するものであ
る。

上記コーンクラッチ９の前後動に際しては、該クラッチ
から正逆転伝動軸８１にスラスト力が作用するか、前記
スラストコレット２８およびロックナツト夏９は、正逆
転伝動軸８．がこのスラスト力により該スラスト方向の
取付位置か固定された正逆転用かさ歯車１，１４に対し
前後動するのを防止するものである。

前記コーンクラッチ９と正逆転伝動軸８１との螺合ねじ
部では、ねじ山接触面の摩擦抵抗を抑え、コーンクラッ
チ９の推力をその回転用トルクに略比例関係で変換する
ためには、ねじ出所面形状を角ねじまたは台形とし、ね
じ山頂角を００以上６０°未満とすることが好ましい。

本発明では、コーンクラッチ９のシフト操作時の推力を
不必要に大きくない適切な値に設定するへくリード角調
整の目的で、およびねじ山の高さを低（抑える目的で、
ねじとして多条ねじを採用したものである。

前記コーンクラッチ９では正逆転伝動軸８１に沿うシフ
ト力を多条ねじ８．により発生させており、このスラス
ト力とプロペラ（図示せず）によるプロペラスラスト反
力が一緒にクラッチ機構に加わると正逆転用かさ歯車１
，１４等のクラッチ機構構成部品の破損やクラッチ滑り
か発生する可能性かあるか、この実施例では推進軸８を
、クラッチ機構を設けた前半部の正逆転伝動軸８１とプ
ロペラを支持する後半部のプロペラ軸８□とをスプライ
ン噛合により接続して構成すると共に、プロペラ軸８．
を軸受（２１，２２）を介してプロペラ軸支持ハウジン
グで支持してプロペラスラスト反力を下部ギヤハウジン
グ２３て吸収するようにし、コーンクラッチ部に影響を
およぼさないようにしたものである。

このため、プロペラスラスト反力が正逆転伝動軸８．に
作用しないので、クラッチ機構の構成部品に上記のよう
な悪影響を及ぼすことがなくなり、その寿命が向上する
うえ、コーンクラッチ９のシフト操作を容易に行うこと
かできるものである。

また、この実施例では正逆転伝動軸８１は、さほど大き
なスラスト荷重許容値を必要としないので、軸受として
は、取付は作業の簡単な複列（または単列）のボールベ
アリング２．１５で充分である。正転用かさ歯車ｌ、逆
転用かさ歯車１４の内径部にニードルヘアリング３Ｉを
設けたのは、下部ギヤハウンング４の外径を小さく抑え
るためてあり、外径の割りに大きなラノアル荷重許容能
力を得ることかできる。さらに、プロペラ軸８２にかか
る荷重は主にプロペラスラスト反力であるため、軸受と
して浸炭処理を必要とするニードルベアリングを使用す
る必要はないので、この実施例では比較的スラスト荷重
許容能力の大きいテーパローラベアリング２個（２１，
２２）を互いに対向して設けたものであり、したかって
プロペラ軸８２およびその軸受の材質はステンレス鋼の
みで充分であるから、従来のものに比べてコストの低減
が可能である。

〔発明の効果〕

本発明（請求項１）では、船外機等の推進軸を下部ギヤ
ハウジングに支持し、該推進軸に、コーンクラッチを多
条ねじて螺合すると共に該コーンクラッチの前後に正転
用かさ歯車と逆転用かさ歯車を対向して設け、これらの
かさ歯車を推進機部　　　゛動軸（ドライブシャフト）
に設けられたかさ歯車に噛合したことにより、シフト操
作をスムーズに行い、クラッチ機構の寿命を延ばすこと
かできる。

さらに、前記推進機駆動軸はエンジン運転中は常に回転
する構造となっているので、冷却水汲上げポンプの取付
構造か簡単となり、推進軸クラッチ機構としてコスト低
減が図られるものである。

請求項２の発明では、推進軸を正逆転伝動軸とブ°ロベ
ラ軸とをスプライン噛合により接続して構成し、プロペ
ラ軸を軸受を介してプロペラ軸支持ハウジングで下部ギ
ヤハウジングに支持したので、コーンクラッチにより生
しるスラスト力は正逆転伝動軸で吸収され、プロペラス
ラスト反力（プロペラの推力）はプロペラ軸支持ハウジ
ングを介して下部ギヤハウジングにより吸収されるから
、クラッチ機構の寿命が向上し、正逆転伝動軸の軸受構
造が簡単となるうえ、コーンクラッチのシフト操作も容
易に行うことかてきるものである。

【図面の簡単な説明】 第１図は本発明の実施例の縦断面図、第２図は正逆転伝
動軸に対するコーンクラッチの回動移動の説明図であっ
て、一部を断面図で示したものであり、第３図は従来例
の縦断面図である。 ｌ・・・正転用かさ歯車、１．、Ｌ、１４．・・・摩擦
コーン面、２，１５・・・ホールベアリング、３．１？
、＋８．．２４・ンム、４・・下部ギヤハウジング、５
・・・ドライブシャフト、６・・・かさ歯車、７・・・
ナツト、８・・・推進軸、８１・・・正逆転伝動軸、８
２・・・プロペラ軸、８２．９２・・・多条ねじ、８４
・・・長孔貫通孔、８ａ・・・外面スプライン、８ｂ・
・・内面スプライン、９・・・コーンクラッチ、９１゜
１０□・・・貫通孔、ｌＯ・・コーンクラッチ操作杆、
１１・・・クロスピン、１２・・・シフトロッド、１３
・・・シフター、１４・・・逆転用かさ歯車、１６・・
・スリーブ、１８・・・間隙、１９，２５．２７・・・
ロックナツト、２１．２２・・テーバローラベアリング
、２３・・・プロペラ軸支持ハウジング、２６・・・０
リング、２８・・・スラストコレット、２９・・・デイ
テント、３１・・・ニードルベアリング、３２．３３・
・・潤滑油供給路。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）コーン面を備えた正転用かさ歯車と逆転用かさ歯
   車を軸受を介して下部ギヤハウジングに互いに対向して
   支持すると共に船外機、船内外機の推進機駆動軸に設け
   られたかさ歯車に噛合し、前記正転用かさ歯車、逆転用
   かさ歯車に多条ねじ部を備えた推進軸を軸受し、該推進
   軸の多条ねじ部に多条ねじを有するコーンクラッチを螺
   合配備し、該コーンクラッチをシフト機構により前記正
   転用かさ歯車、逆転用かさ歯車に選択的に係脱可能とし
   たことを特徴とする船外機、船内外機の推進軸における
   クラッチ機構。
2. （２）前記推進軸を正逆転伝動軸とこれにスプライン係
   合したプロペラ軸とで構成し、前記正逆転伝動軸は正転
   用かさ歯車および逆転用かさ歯車に軸受により支持され
   、前記プロペラ軸は互いに対向する一対の軸受を介して
   プロペラ軸支持ハウジングに支持され、該プロペラ軸支
   持ハウジングは下部ギヤハウジングに支持された請求項
   １記載の船外機、船内外機の推進軸におけるクラッチ機
   構。