JPS60125718A - 舶用推進装置および舶用推進装置用水ポンプ - 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】 本発明は、舶用推進装置用の水ポンプに関し。

特にかかる水ポンプのインはラーおよび駆動軸組立体に
関する。

従来技術とその問題点 舶用推進装置における水ポンプは、一般に、ポンプ室内
に偏心して配置されたゴム製のベーンを設けたインはラ
ーを有する。このようなイン啄う−は本質的に不均等な
負荷がかかり、このため回転毎にインはラー組立体と駆
動軸間に疲労作用が生じる。

このような疲労作用は、駆動軸を収容しかつ強力な耐摩
耗性を有する材料から作られた内側部材と、ゴム製のベ
ーンな設けた外側のインズラ一部利とを有するイン−ぐ
ラー組立体を必要とする。この内側部材は通常は型成形
され、外側のインペラ一部材ｔＣ対し接着され、典型的
にはブロンズ、ステンレス鋼その他の耐食性材料から作
られる。

一般的な慣例としては、内側部材をゴム製の外側部材に
対して成形工程において接着する。使用に際して、この
ような接着部は破損ｔ２易く、また内側部材が外側部材
に対して回転することを許して水ポンプを運転不能とす
るおそれがある。

駆動軸によるインＲラー組立体の駆動のための典型的な
手段としては、例えば、半月キーとスロット、スプライ
ン継手、および打込みピンがある。

使用期間が長くなると、これらの駆動機構と内側部材間
の疲労作用がいずれか一方の部利の破損を生じ、また最
後には水ポンプの故障を生じる結果となり得る。

ポンプのイン啄う−軸組立体を開示する下記の米国特許
を参照されたい。即ち、 米国特許番号　発行月日　特許権者名 ２．０７０，７３．８　１９３７年　２月１６日　Ｋｌ
ｅｉｎ２．６６３．２６３　１９５３年１２月２２日　
Ｍａｙｒｕｓ２．８９２．６４６　１９５９年　６月３
０日　Ｄｏｂｌｅ２．８９９．９０２　１９５９年　８
月１８日　Ｂａｎｄ１ｉ２．９７１．４６９　１９６１
年　２月１４日　Ｍｃｌｅａｎ３．０９７，６１０　１
９６３年　７月１６１　５ＷａｎＳＯｎ３．１１３．５
２７　１９６３年］２月１ｏ日　Ｋｒａｍｅｒ発明の構
成 本発明は、冷却用ジャケットを備えた機関と、水？冷却
用ジャケット内に循環させるための流体ポンプ組立体と
からなる舶用推進装置を提供する。

この流体ポンプ朗立体は、ポンプ室を含むハウジングと
、このハウジング内のインにラーと、ポンプ室内に延在
する駆動軸と、駆動軸を回転させる装置と、前記駆動軸
とインペラーとを相互に単一の動作関係に置いて駆動軸
と共にインはラーを駆動するため駆動軸およびインペラ
ーに対して相互に係合する装置とからなる。

一実施態様においては、駆動軸上の相互係合装置は、ポ
ンプ室内の略々深秋の部分を有し、またインはジー上の
この相互係合装置は、駆動軸の喫状部分を収容する略々
喫状の駆動用スロットを有する。

一実施態様においては、前記インペラーは更に、その内
部に＠記駆動用スロットが配置される内側音す相〉−と
の内佃Ｉ鉗−廿π同、Ｉ゛、汁Ｉ請晋代刊偽）す、ンれ
から半径方向外方に延在する複数の可撓性のベーンを有
する外側部材とを有する。インスラーの外側部材はこれ
から半径方向内方に延在する複数の突起部を有し、内側
部材はこれから半径方向外方に延在しかつ前記外側部材
における前記突起部と固定的に相互に係合する複数の突
起部を有する。

一実施態様においては、前記駆動軸の深秋部分は円弧状
の面を有し、また略々喫状の駆動用スロットはそれぞれ
収束および発散する端部を有する第１感２の側壁面と、
前記駆動軸の円弧状面と同じ半径を有して前記側壁面の
発散端部を結合−する円弧状の長い端壁面と、側壁面の
収束端部を結合する短い端壁面を有する。第１の側壁面
は、前記駆動軸の軸心に対し平行に延在しかつ駆動軸の
深秋部分に第１の接触線を提供する第１の縁部な有し、
前記第２の側壁面は駆動軸の軸心に対し平行に延在しか
つ駆動軸の深秋部分に第２の接触線を提供する第２の縁
部を有する。

本発明はまた、ポンプ室を有するハウジングと、このポ
ンプ室内に延在する駆動軸と、駆動軸を回転さ亡る装置
からなる流体ポンプ組立体を提供する。この組立体は更
に、ハウジング内のインＲラーと、駆動軸およびインペ
ラーを相互に単一の動作関係に畳（ように駆動軸と共に
インはラーを駆動するため駆動軸とインペラーに対して
相互に係合する装置を含む。

本発明はまた略々横状の部分を含む駆動軸を提供するが
、こ峨状部分はそれぞれ収束および発散する端部を有す
る第１と第２の側壁面と、該側壁面の発散端部を連結す
る弧状の長い端壁面と、側壁面の収束端部を連結する短
い端壁面とを有する。

本類は更に、略々横状の駆動用スロットと、中心部から
半径方向外方に延在する複数の可撓性のベーンとからな
るインペラーを提供する。前記、駆動用スロットは、そ
れぞれ収束および発散する端部な有する第１と第２の側
壁面と、これら側壁面の発散端部を連結する弧状の長い
端壁面と、側壁面の収束端部な連結する短い端壁面とか
らなる。

本発明の主な特徴は、駆動用スロットト駆動軸の形状に
ある・この形状は、運転中イン々ラーの内側部材を駆動
軸に対して堅固に定置させ、これによりこの２つの部分
間の疲労を排除する。

本発明の別の主な特徴は、駆動用スロットの全長に沿っ
て駆動作用力が分散されることである。

本発明の別の主な特徴は、インペラーと内側部材に対し
て相互に係合する突起部である。これは、この２つの部
分間の結合の破壊を実質的に排除するものである。

本発明の他の特徴および利点については、以下の詳細な
記述、図面および特許請求の範囲な照合すれば当業者に
は明らかになるであろう。

実施例の説明 第１図に示されるのは、艇体１２上に取付けられた舶用
推進装置１０である。本実施態様においては舶用推進装
置１０は船内機／船外機、または船尾駆動装置の形式の
ものであるが、他の実施態様においては、舶用推進装置
１０は船外機を含む他の形式のものでもよいことを理解
すべきである。

本実施態様においては、舶用推進装置１ｏは冷却用ジャ
ケットを備えた機関１４を含む。この機関１４は艇体の
フレーム１８上に堅固に取付けられている。

舶用推進装置１０はまた、機関１４上に取付けられかつ
艇体１２のトランサム２６を貫通して突出するトランザ
ムユニット２２を含む。可撓性に富むダイヤフラム・シ
ール３０がトランサムユニット２２を包囲し、かつ艇体
１２からの水、裕水および排気ガスを排出するようにト
ランサム２６に対して固定されている。

舶用推進装置１ｏは更に、艇体１２のトランサム２６に
対して垂直面内で傾斜運動を行なうようにトランザムユ
ニット２２ニ対して枢着された旋回支持部３４を含んで
おり、これにより推進作用を生じるようプロはう４２が
完全に水中に浸漬した最低位置と、プロペラ４２ニ対す
る水のない状態の接近を可能にする揚上位置との間で傾
斜軸３８の周囲における垂直面内の運動を許容する。

舶用推進装置１０はまた、操舵軸心５ｏの周囲における
水平面内の推進機４６の操舵運動を行なうよういる。推
進機４６は、プロはう４２が取付けられたプロはう軸５
８を収容する歯車箱！５４を含む。

第１図に更に示されるようＫ、機関１４は水平駆動軸６
２を駆動する。垂直方向の駆動軸７４を回転するため、
水平駆動軸６２上のがさ歯車６６が垂直方向の駆動軸７
４の上端部におけるかさ歯車７ｏを駆動する。垂直方向
の駆動軸７４の下端部は駆動歯車７８に対して結合され
ている。１対の被駆動歯車８２がプ　′口にう軸５８ニ
対してクラッチにより選択的に連結されて、垂直方向の
駆動軸７４上の１駆動歯車７８からプロペラ軸５８に対
して前進または後退運動を伝達する。

機関１４の冷却ジャケッｈＫ対して冷却水を供給するた
め水ポンプ８６が設けられている。本実施態様において
は、この水ポンプ８６は水平方向の駆動軸６２の後端部
に配置されている。別の実施態様においては、水ポンプ
８６は駆動装置が設置することができる場所であればど
こでも配置することができることを理解すべきである。

また、他の形式のい。他の実施態様においては、水ポン
プ８６は、例えば、垂直方向の５−動軸７４の中間もし
くは水平方向の駆動軸６２の中間において垂直方向の駆
動軸７４のどちらの端部の延長部にも配置することがで
きる。

水ポンプ８６は、ポンプ室１１８、水入口１１９および
水出口１２０を有するハウジング１１４を有する。

推進機４６の側面における開口は水の取入口９４を形成
する。通路９８が水取入口９４をポンプ８６の水入口１
１９に連結している。水出口１２０は、水を機関の冷却
用ジャケットに対して供給する通路１１０に対して連結
されている。

水ポンプ８６は更にハウジング１１４内にインペラー１
２２を有する。第２図に最もよく示されるように、イン
ペラー１２２は内側部材１２６と、この内側部材１２６
上に同心状に取付けられてこれから半径方向外方に延在
する複数の可撓性のベーン１３４を有する外側部材１３
０とを有する。インにラー１２２の外側部材１３０は、
これから半径方向内方に延長する複数の突起部１３８を
含み、内側部材１２６はこれから半径方向外方に延在し
外側部材１３０の突起部１３８と固定的に相互に係合す
る複数の突起部１４２を有する。（第２図、第３図）本
実施例においては、第１図および第３図に示されるよう
に、水平駆動軸６２の後端部がポンプ室１１８内に延在
している。第４図に示されるように、水平駆動軸６２と
インペラー１２２を相互に単一の駆動関係に置き、イン
はラー１２２を水平駆動軸６２と共に駆動するために、
係合装置１４６が水平駆動軸６２の後端部およびインペ
ラー１２２の内側部材１２６上に設けられている。種々
の適宜な手段がこの目的のために使用することができる
が１図示された特定の構成においては、係合装＠１４６
は、ポンプ室１１８内の水平駆動軸６２の後端部の略々
横状の部分１５０（第３図、第４図および第６図に示さ
れる）と、第３図および第４図に最もよく示される如き
水平駆動軸６２の略々横状の部分１５０を収容するイン
はラー１２２の内側部材１２６の略々横状の駆動用スロ
ツ）１５４（第２図乃至第５図に示される）とを有する
。

水ｙｌポンプ６を７坪駆動軸６２の後端部に配置した本
実施例においては、駆動軸６２は内側部材１２６内を完
全には貫通していない。このため、駆動軸６２に沿った
閉鎖端部の方向（でおける水の漏洩を防止する。あるい
は別の実施態様においては、駆動軸６２は内側部材１２
６内を完全に貫通することができる。

第５図に示されるように、略々喫状の駆動用スロット１
５４　は、それぞれ収束および発散する端部を有する第
１と第２の側壁面１５８，１６２と、この側壁面１５８
，１６２の発散端部を結合する円弧状の長い端壁面１６
６　と、側壁面１５８，１６２の収束端部を結合−する
短い端壁面１７０からなっている。

この第１の側壁面１５８　は、水平駆動軸６２の軸心と
平行に延在１−かつ水平駆動軸６２の略々喫状の部分１
５０　に第１の接触線を提供する第１の縁部１７４　を
有する。第２の側壁面１６２は、水平駆動軸６２の軸心
に平行に延在しかつ水平駆動軸６２の略々横状の部分１
５０に第２の接触線を提供する第２の縁部１７８を有す
る。第１の側壁面１５８　Ｋおける第１の縁部１７４は
長い端壁面１６６付近に設けられ、箒２の側壁面１６２
の第２の縁部１７８は短い端壁面１７０付近に設けられ
ている。

第６図に示されるように、水平駆動軸６２の略々横状の
部分１５０は、駆動用スロット１５４０円弧状の長い端
壁面１６６と同じ半径を有する円弧状面１８２を有する
。第４図に示すようニトソりが水平駆動軸６２に対して
加わる時、第１と第２の縁部１７４．１７８にいて内側
部材１２６に加わる水平駆動軸６２ニよって及ぼされる
作用力は内側部材１２６を水平駆動軸６２に対して確実
に定置させ、駆動用スロット１５４０円弧状の長い端壁
面１６６が滑りを生じない接触関係で水平駆動軸６２０
円弧状面１８２と当接する。

これらの作用力Ｆ１およびＦ２は第４図に示されている
。これらの作用力は駆動用スロット１５４の側壁面１５
８および１６２に対し直角に及ぼされ、図に示した方向
にそれぞれ成分Ｒ１およびＲ２を有する。更に、摩擦力
ｆ１およびＦ２が内側部材１２６の確実な定置を維持す
るように作用する。摩擦力ｆ１およびＦ２はＦに摩擦係
数を乗じたものに等しく・。

Ｈの方向における各摩擦力成分は？ｃｏｓθに等し℃）
。

従って、内側部材１２６を駆動軸６２０円弧状面１８２
に対して確実に定置させるよう作用する全作用力は下式
に等しい。即ち、 Ｒ１−４−Ｒ２＋ｆ　］　ＣＯ８θ＋ｆ２ｃｏｓθ発明
の効果 上述の全作用力は、ポンプ８６に固有に存在する横方向
の荷重力より充分に大きく、その結果内側部材１２６は
第４図に示されるように駆動軸６２０円弧状面１８２に
対して確実に定置させられる。このため、駆動軸６２と
インはラー１２２の内側部材１２６との間の摩耗を実質
的に排除し、これによりイン４ラー１２２の内側部材１
２６を周期的に交換する必要を低減することになる。

また、駆動力が縁部１７４，１７８　Ｋ沿って駆動用ス
ロット１５４の全長にわたって加えられる。このような
分布が内側部材１２６上の歪みを軽減して更に摩耗を低
減するのである。

本発明の諸特徴については頭書の特許請肋範囲において
記載されている。

【図面の簡単な説明】

第１図は艇体上に取付けられた舶用推進装置を示す側面
図、第２図はインはラーの内側部側および外側部材を示
す破断部分を有する本発明のインはラーの端面図、第３
図は第２図における線Ａ　−Ａ’に関するインペラー、
駆動軸およびポンプ室の断面図、第４図は第３図の線Ｂ
−ＢＫ関するインＲラーの内側部材と係合する駆動軸を
示す断面図。 第５図は第３図の線Ｂ−ＢＫ関する内側部材における駆
動用スロットを示す断面図、および第６図は第３図にお
ける線Ｂ−Ｂに関する駆動軸の喫状の部分を示す断面図
である。 １０・・・舶用推進装置、１２・・・艇体、１４・・・
機関、１８・・・フレーム、２２・・・トランサムユニ
ット、　２６・・・トランサム、３０・・・ダイヤフラ
ム・シール、 ３４・・・旋回支持部、　３８・・・傾斜軸、４２・・
・プロ啄う、　４６・・・推進機、５０・・・操舵軸心
、　５８・・・プロハラ軸、６２・・・水平駆動軸、６
６．７０・・・かさ歯車、７４・・・垂直駆動軸、　７
８・・・駆動歯車、８２・・・被駆動歯車、　８６・・
・水ポンプ、８８・・・ハウジング、９４・・・水取入
口、９８・・・通路、　１０２・・・外部ハウジング、
１０４・・・水の取入れ部、１０８・・・通路。 １１０・・・通路、　１１４・・・ハウジング。 １１８・・・ポンプ室、　１１９・・・水入口。 １２０・・・水出口、　１２２・・・インＲラー、１２
６・・内側部材、　１３０・・・外側部材、１３４・・
・ベーン、１３８・・・突起部、１４２・・・突起部、
　１４６・・・係合装置、１５０・・・略々横状の部分
。 １５４・・・駆動用スロット、 １５６・・・取外し自在な部分。 １．４）８．１６２−・・側壁面、１６６・・・円弧状
の長い端壁面１７０・・・短い端壁面、１７４．１７８
・・・縁部、１８２・・・円弧状面。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）冷却用ジャケットを有する機関と、前記冷却用ジ
   ャケット内に水を循環させるための流体ポンプ組立体と
   を備えた舶用推進装置であって、該流体ポンプ組立体は
   、ポンプ室を有するハウジングと、該ポンプ室内に延在
   する駆動軸と、該駆動軸を回転させる装置と、前記ハウ
   ジング内のイン−シラーと、前記駆動軸と前記インズラ
   ーとを相互に単一の動作関係に置いて前記インはラーを
   前記駆動軸と共ｔｖ駆動するための前記駆動軸と前記イ
   ンペラーに設けられた相互に係合する装置とを包含する
   ことを特徴とする舶用推進装置。 （２、特許請求の範囲第１項記載の舶用推進装置におい
   て、駆動軸における前記相互に係合する装置が前記・Ｐ
   ンプ室内の略々深秋の部分を有し、インくラーにおける
   前記相互に係合する装置が前記駆動軸の師己模状の部分
   を収容する略々深秋の駆動用スロットを有することを特
   徴とする舶用推進装置。 （３）特許請求の朝第２項記載の舶用推進装置において
   、前記インはラーが更にその内部に前記駆動用スロット
   が配置される内側部材と、該内側部材に対し同心状に取
   付けられかつこれから半径方向外方に延在する複数の可
   撓性のベーンを有する外側部材とを含むことを特徴とす
   る舶用推進装置。 （４）特許請求の範囲第３項記載の舶用推進装置におい
   て、前記インペラーの前記外側部材がこれから半径方向
   内方に延在する複数の突起部を有し、前記内側部材はこ
   れから半径方向外方に延在１７かつ前記外側部材におけ
   る前記突起部と固定的に相互に係合される複数の突起部
   を有することを特徴とする舶用推進装置。 （５）特許請求の範囲第２項記載の舶用推進装置におい
   て、前記駆動軸の前記深秋部分が円弧状の面を有し、前
   記略々深秋の駆動用スロットはそれぞれ収束および発散
   する端部な有する第１と第２の側壁面を有し、該第１の
   側壁面は前記駆動軸の軸心と平行に延在して前記駆動軸
   の前記の深秋の部分に第１の接触線を提供する第１の縁
   部を有し。 前記第２の側壁面は前記駆動軸の軸心と平行に延在して
   前記駆動軸の前記楔状部分に第２の接触線を提供する第
   ２の縁部を有し、前記駆動軸の前記円弧状面と同じ半径
   を有しかつ前記側壁面の前記の発散する端部な連結する
   円弧状の長い端壁面と、前記側壁面の前記の収束する端
   部を連結する短い端壁面とを有することを特徴とする舶
   用推進装置。 （６）特許請求の範囲第５項記載の舶用推進装置におい
   て、前記駆動軸が回転される時前記第１の縁部が前記駆
   動軸の前記の長い端壁面の先端部付近に置かれ、かつ前
   記第２の縁部が前記駆動軸の前記の短い端部の先端部付
   近に置かれるように前記第１と第２の縁部が配置される
   ことを特徴とする舶用推進装置。 （７）冷却用ジャケットを有する機関と、前記冷却用ジ
   ャケット内に水を循環させるための流体ポンプ組立体と
   を備えて成る舶用推進装置であって、該流体ポンプ組立
   体は、ポンプ室を有するハウジングと、該ポンプ室内に
   延在する駆動軸とを有し、該駆動軸は前記ポンプ室内に
   弧状の面を有する略々楔状の部分を有しており、また前
   記ポンプ組立体は前記駆動軸を回転させる装置と、前記
   ／％ウジング内のインペラーとを有し、該インペラーは
   前記駆動軸の前記楔状部分を収容する略々楔状の駆動用
   スロットを有する内側部材を有し、前記の略々楔状の駆
   動用スロットはそれぞれ収束および発散する端部な有す
   る第１と第２の側壁面を有し、前記第１の側壁面は前記
   駆動軸の軸心に対し平行に延在しかつ前記駆動軸の前記
   楔状部分と接する第１の接触線を提供する第１の縁部な
   有し、前記第１の縁部は前記駆動軸が回転される時前記
   第１の縁部が前記駆動軸の前記の短い端壁面の先端部付
   近に位置するように配置され、前記第２の側壁面は前記
   駆動軸の軸心に対し平行に延在しかつ前記駆動軸の前記
   楔状部分と接する第２の接触線を提供する第２の縁部を
   有し、該第２の縁部は前記駆動軸が回転される時この第
   ２の縁部が前記駆動軸の前記の長い端壁面の先端部刊近
   に位置するように配置され、また前記駆動用スロットは
   前記駆動軸の前記の弧状面と同じ半径を有しかつ前記側
   壁面の前記の発散する端部な連結する弧状の長い端壁面
   と、前記側壁面の前記の収束する端部を連結する短い端
   壁面とを有しており、また前記イン投うは前記内側部材
   に同心状に取付けられかつこれから半径方向外方に延在
   する複数の可撓性のべ・−ンを有する外側部材を有し、
   前記インはラーの前記外側部材はこれから半径方向内方
   に延在する複数の突起部を有し、更に前記内側部材はこ
   れから半径方向外方に延在しかつ前記外側部材における
   前記突起部と固定的に相互に係合する複数の突起部を有
   することを特徴とする舶用推進装置。 （８）ポンプ室を有するハウジングと、該ポンプ室内に
   延在オる駆動軸と、該駆動軸を回転させる装置と、前記
   ハウジング内のインはラーと、前記駆動軸と前記イン投
   う−を相互に単一の動作関係にて前記インはラーを前記
   駆動軸と共に駆動するため前記駆動軸および前記インペ
   ラーに設けられる相互に係合する装置とからなることを
   特徴とする流体ポンプ組立体。 （９）特許請求の範囲第８項記載の流体ポンプ組立体に
   おいて、前記駆動軸に対する前記の相互係合装置が前記
   ポンプ室内の略々楔状部分を有し、前記インペラーに対
   する前記相互係合装置が前記駆動軸の前記楔状部分を収
   容する略々楔状の駆動用スロットを有することを特徴と
   する流体ポンプ組立体。 ００）略々楔状の部分を有する駆動軸であって、該楔状
   の部分が、それぞれ収束および発散する端部な有する第
   １と第２の側壁面と、前記側壁面の前記の発散端部な連
   結する円弧状の長い端壁面と、前記側壁面の前記の収束
   端部な連結する短い端壁面とを有することを特徴とする
   駆動軸。 （１１）それぞれ収束および発散する端部な有する第１
   と第２の側壁面と前記側壁面の前記の発散端部を連結す
   る弧状の長い端壁面と、前記側壁面の前記収束端部を連
   結する短い端壁面とを含むほぼ楔状の駆動用スロットを
   有する中央部と；この中央部から半径方向外方に延在す
   る複数の可撓性のベーンとを設けることを特徴どするイ
   ン・くう・−０