JP3743224B2 - 船外機のクラッチ機構 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、船外機のクラッチ機構に関する。
【０００２】
【従来の技術】
船外機には遠隔操作によってプロペラシャフトの回転方向を正・逆（フォワード・リバース）または中立状態（ニュートラル）に切り換えるクラッチ機構が設けられている。クラッチの切換はプロペラシャフト内に設けられたプッシュロッドを進退させてクラッチドッグをプロペラシャフトに連結させたり断続させる（シフトイン、シフトアウト）方法が一般的であり、プッシュロッドを進退させる方法としてはシフトカムが多く用いられている。
【０００３】
シフトカムはそれぞれ回動軸芯からの距離が異なる三つの連続した窪み形状（フォワード、ニュートラル、リバース）からなるカムプロフィールを備え、スプリングによって常時シフトカムに向かって付勢されているプッシュロッドの端部がシフトカムのいずれか一つの窪み形状に係合することにより各シフト位置が設定されるようになっている。
【０００４】
窪み形状を移動させる方法としては、シフトカムを上下に移動させる方法と、シフトカムを水平に回動させる方法とがあり、回動式のものは上下式のシフトカムより操作フィーリングがよいため、大型の船外機などに用いられている。
【０００５】
一方、シフトカムをニュートラル位置で位置決めする手段として例えば上下式のシフトカム裏側の窪みに剛球をスプリングで付勢するディテント機能を備えたものがある。
【０００６】
ところで、上下式のシフトカムの場合、ディテント機能をシフトカム近傍に配置することはスペース的にも容易であるが、回動式のものはスペース的にディテント機能をシフトカム近傍に配置することができない。そのため、シフトカムから遠く離れた例えばクラッチロッド上にディテント機能を配置している。
【０００７】
また、回動式のシフトカムの場合、シフトカムの回り過ぎを防止するためのストッパを備えているが、ディテント機能同様スペース的にストッパをシフトカム近傍に配置することができないため、シフトカムから遠く離れた例えばクラッチロッド上にストッパを配置している。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、フォワードからニュートラルへ、またはニュートラルからリバースへといったシフト操作を行う際、プッシュロッドの端部は二つの窪み形状間の山部を乗り越えなければならず、その際に操作荷重が大きくなってシフト操作のフィーリングを損なっていた。
【０００９】
また、ディテント機能をシフトカムから遠く離れた部位に配置すると、ディテント機能が直接シフトカムに作用しないため、タイムラグが生じたり、ディテント機能が故障してもシフトイン状態が保たれるといった不具合が生じるおそれがある。
【００１０】
さらに、ディテント機能によってシフトカムのニュートラル位置が固定されていないとクラッチ機構の組付性を損ない、また、シフトイン／アウトの確認工程においてもシフト位置の判定が困難になるおそれがある。
【００１１】
同様に、ストッパをシフトカムから遠く離れた部位に配置すると、ストッパが故障するとシフトイン状態が保たれるといった不具合が生じるおそれがある。
【００１２】
本発明は上述した事情を考慮してなされたもので、シフト操作フィーリングの向上を図ると共に、ディテント機能およびストッパの機能を充分に発揮可能な船外機のクラッチ機構を提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る船外機のクラッチ機構は、上述した課題を解決するために、請求項１に記載したように、シフトカムを遠隔操作することによってギヤケース内のプロペラシャフトの回転方向を切り換える船外機のクラッチ機構において、上記シフトカムはクラッチロッドとシフトロッドとを介して回動操作されると共に、上記ギヤケース内に上記クラッチロッドとシフトロッドとを同軸上に連結するアシスト装置を配置する一方、このアシスト装置は上記クラッチロッドに連結される回動部材と、上記シフトロッドに連結され、上記回動部材の回動力が伝達される被回動部材とを有し、上記回動部材はその径方向に延びる一対の翼部を備え、上記被回動部材はその中央部分に上記回動部材およびその翼部が嵌合可能な凹形状が形成されると共に、上記凹形状内における上記回動部材の翼部と上記被回動部材との間に弾性体を介装したものである。
【００１４】
また、上述した課題を解決するために、請求項２に記載したように、上記アシスト装置はシフトハウジングを有し、その内部に上記回動部材および被回動部材を回動自在に支持すると共に、上記シフトハウジングにはディテント機構が設けられ、このディテント機構は剛球と、この剛球を上記被回動部材の外周面に押圧するスプリングと、上記被回動部材の外周面に形成された複数個の窪み形状とから構成され、上記剛球がいずれか一つの上記窪み形状に係合するように構成すると共に、上記剛球を上記被回動部材の外周面に押圧する上記スプリングを上記シフトハウジング内に側面視で斜めに配置したものである。
【００１５】
さらに、上述した課題を解決するために、請求項３に記載したように、上記被回動部材の外周面にストッパを突設し、上記被回動部材の外周を支持する上記シフトハウジングの筒部分の一部に切欠を形成すると共に、上記ストッパをこの切欠内に配置することにより上記ストッパの動きを規制して上記被回動部材の回動範囲を制御するように構成したものである。
【００１６】
さらにまた、上述した課題を解決するために、請求項４に記載したように、上記回動部材の翼部に上記弾性体嵌挿用の突起を設けたものである。
【００１７】
そして、上述した課題を解決するために、請求項５に記載したように、上記突起を上記回動部材と同芯の円弧形状としたものである。
【００１８】
また、上述した課題を解決するために、請求項６に記載したように、上記突起の先端を上記被回動部材に面で当接するように構成したものである。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００２１】
図１は、この発明を適用した船外機の実施形態を示す左側面図である。図１に示すように、この船外機１はエンジンホルダ２を備え、このエンジンホルダ２の上方にエンジン３が設置される。なお、このエンジン３はその内部にクランクシャフト４を略垂直に配置したバーティカル（縦）型のエンジンである。
【００２２】
エンジンホルダ２の下方にはオイルパン５が配置されると共に、例えばエンジンホルダ２にはクランプブラケット６が取付けられ、このクランプブラケット６を介して船外機１が図示しない船体のトランサムに装着される。また、この船外機１のエンジン３およびエンジンホルダ２の周囲はエンジンカバー７によって覆われる。
【００２３】
オイルパン５の下部にはドライブシャフトハウジング８が設置される。エンジンホルダ２、オイルパン５およびドライブシャフトハウジング８内にはドライブシャフト９が略垂直に配置され、その上端部がクランクシャフト４の下端部に連結される。ドライブシャフト９はドライブシャフトハウジング８内を下方に向かって延び、ドライブシャフトハウジング８の下部に設けられたギヤケース１０内のベベルギヤ１１およびプロペラシャフト１２を介して推進装置であるプロペラ１３を駆動するように構成される。
【００２４】
また、この船外機１には遠隔操作によってプロペラシャフト１２の回転方向を正・逆（フォワード・リバース）または中立状態（ニュートラル）に切り換えるクラッチ機構１４が設けられる。
【００２５】
図２は、ギヤケース１０の拡大断面図である。また、図３は図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿う断面図である。図２および図３に示すように、クラッチ機構１４は主にクラッチロッド１５、シフトロッド１６、アシスト装置１７、シフトカム１８、プッシュロッド１９およびクラッチドッグ２０等から構成される。クラッチロッド１５は例えばエンジンカバー７内のエンジン３近傍からドライブシャフトハウジング８内をギヤケース１０に向かって延び、ドライブシャフトハウジング８とギヤケース１０との接合部のギヤケース１０側に配置されるアシスト装置１７を介してシフトロッド１６に連結されるものであって、操船者が操作する例えばシフトレバー（図示せず）の動きを回転力に変換してシフトロッド１６に伝達するものである。
【００２６】
シフトロッド１６の下端部にはシフトカム１８が回動一体に設けられる。シフトカム１８はその側面にそれぞれ回動軸芯からの距離が異なる三つの連続した窪み形状２１からなるカムプロフィールを備える。一方、プロペラシャフト１２の内部にはプッシュロッド１９がプロペラシャフト１２の軸方向に進退自在に内装される。プッシュロッド１９はスプリング２３によって常時シフトカム１８に向かって付勢され、プッシュロッド１９の端部がシフトカム１８のいずれか一つの窪み形状２１に係合することにより各シフト位置が設定される。なお、各窪み形状２１はそれぞれフォワード（Ｆ）、ニュートラル（Ｎ）、リバース（Ｒ）位置に対応する。
【００２７】
プロペラシャフト１２の外周部にはベベルギヤ１１のフォワードドリブンギヤ２３とリバースドリブンギヤ２４とが回動自在に軸支され、ドライブシャフト９下端のドライブギヤ２５に常時作動連結する。また、プロペラシャフト１２の外周部にはクラッチドッグ２０が設けられる。クラッチドッグ２０はフォワードドリブンギヤ２３またはリバースドリブンギヤ２４のいずれか一方をプロペラシャフト１２に連結および断続させるものであって、上記プッシュロッド１９の進退によって連結／断続操作される。なお、クラッチドッグ２０はいずれのギヤ２３，２４もプロペラシャフト１２から断続された状態（ニュートラル）でも維持可能である。
【００２８】
図４は、クラッチロッド１５とシフトロッド１６とを連結するアシスト装置１７の縦断面図であり、図５は図４のＶ−Ｖ線に沿う断面図である。図４および図５に示すように、アシスト装置１７はシフトハウジング２６を有し、その内部に回動部材２７および被回動部材２８を回動自在に支持する。回動部材２７の上部はクラッチロッド１５に連結されると共に、被回動部材２８の下部にはシフトロッド１６が連結される。そして、被回動部材２８の上部は回動部材２７の下部に外嵌する。
【００２９】
図５に示すように、回動部材２７はその径方向に延びる一対の翼部２９を備え、これらの翼部２９側面から回動部材２７と同芯の円弧形状を有する突起３０が設けられる。また、被回動部材２８はその中央部分に回動部材２７およびその翼部２９、そして突起３０が嵌合可能な凹形状３１が形成されると共に、回動部材２７の突起３０の先端と、この先端に対抗する被回動部材２８の部分には若干の隙間が形成される。そして、回動部材２７の突起３０には例えばコイルスプリング３２等の弾性体が嵌挿され、翼部２９を突起３０とは逆の方向（図５のＡ方向）に付勢する。
【００３０】
一方、シフトハウジング２６にはディテント機構３３が設けられる。ディテント機構３３は剛球３４と、この剛球３４を被回動部材２８の外周面に押圧するスプリング３５と、被回動部材２８の外周面に形成された三つの連続した窪み形状３６とから構成され、剛球３４がいずれか一つの窪み形状３６に係合することにより各シフト位置の節度が保たれる。なお、各窪み形状３６はそれぞれフォワード（Ｆ）、ニュートラル（Ｎ）、リバース（Ｒ）位置に対応する。そして、剛球３４を被回動部材２８の外周面に押圧するスプリング３５は、シフトハウジング２６内に側面視で窪み形状３６に向かって下る斜め状態で配置される。
【００３１】
また、被回動部材２８の外周面にはストッパ３７が突設される。このストッパ３７は被回動部材２８が各窪み形状３６を超えた位置まで回動することを防止するもので、被回動部材２８の外周を支持するシフトハウジング２６の筒部分２６ａの一部に所定の範囲で切欠３８が形成され、この切欠３８内にストッパ３７が位置する。
【００３２】
次に、本実施形態の作用について説明する。
【００３３】
操船者が例えばシフトレバー（図示せず）を操作することによりクラッチロッド１５を介してシフトロッド１６が回動操作される。シフトロッド１６が回動することによりシフトロッド１６下端部のシフトカム１８が回動する。シフトカム１８が回動すると、その側面に形成された一つの窪み形状２１に係合したプッシュロッド１９の端部が隣接された窪み形状２１に係合する。窪み形状２１はそれぞれの回動軸芯からの距離が異なるため、窪み形状２１の位置に応じてプッシュロッド１９がプロペラシャフト１２の内部を進退し、プロペラシャフト１２外周部のベベルギヤ１１とプロペラシャフト１２とを連結（または断続）させる。
【００３４】
ところで、フォワードからニュートラルへ、またはニュートラルからリバースへといったシフト操作を行う際、プッシュロッド１９の端部は二つの窪み形状２１間の山部３９を乗り越えなければならず、その際に操作荷重が重くなってシフト操作のフィーリングを損なうことがある。
【００３５】
本発明においてはクラッチロッド１５とシフトロッド１６との間にアシスト装置１７を配置したことによりシフト操作時の操作荷重を軽くすることが可能になる。具体的には、図５に示すように、ニュートラル状態からクラッチロッド１５を回動させて回動部材２７を例えばＢの方向に回動させると、被回動部材２８も連動してＢ方向に回動する。
【００３６】
回動部材２７の突起３０の先端と、この先端に対抗する被回動部材２８の部分には若干の隙間が形成され、回動部材２７の突起３０には弾性体であるコイルスプリング３２が嵌挿されているため、回動部材２７の回動し始めはこのスプリング３２が縮み、その反発力が被回動部材２８を回動させようとする力になる。そして、さらに回動部材２７を回動させることにより回動部材２７の突起３０の先端が被回動部材２８に面で当接し、被回動部材２８をさらに回動させて通常通りの確実なシフト操作が行われる（図６参照）。
【００３７】
同荷重を操作する場合、スプリング３２の反発力によって初期荷重を軽減することにより、シフト操作のフィーリングが向上する。
【００３８】
また、回動部材２７の翼部２９にスプリング３２嵌挿用の突起３０を設けたことにより、スプリング３２が外れたり、位置がずれるといった不具合が防止される。
【００３９】
さらに、突起３０を回動部材２７と同芯の円弧形状とし、その先端が被回動部材２８に面で当接するように構成したことにより、回動部材２７の回動力が効率よく被回動部材２８に伝達される。
【００４０】
また、被回動部材２８はフォワード（Ｆ）、ニュートラル（Ｎ）、リバース（Ｒ）の各位置においてディテント機構３３により各シフト位置の節度が保たれるため（図６参照）、さらにシフト操作のフィーリングが向上する。また、ディテント機構３３をシフトカム１８に接近したギヤケース１０内に配置したので、タイムラグが生じなくなるか、例え生じても小さなタイムラグとなる。
【００４１】
さらにまた、ディテント機構３３によってシフトカム１８のニュートラル位置が固定されるので、クラッチ機構１４の組付性が向上し、また、シフトイン／アウトの確認工程においてもシフト位置の判定が容易になる。
【００４２】
そして、剛球３４を被回動部材２８の外周面に押圧するスプリング３５をシフトハウジング２６内に側面視で窪み形状３６に向かって下る斜め状態で配置すれば、シフトハウジング２６の小径化が可能となり、アシスト装置１７を小型軽量化できる。
【００４３】
一方、被回動部材２８の外周面にストッパ３７を突設し、被回動部材２８の外周を支持するシフトハウジング２６の筒部分２６ａの一部に形成された切欠３８でストッパ３７の動きを規制して被回動部材２８の回動範囲を制御するようにしたことにより、被回動部材２８が各窪み形状３６を超えた位置まで回動することが防止される（図６参照）。また、ストッパ３７をシフトカム１８に接近したギヤケース１０内に配置したので、組立て終了後の検査工程においてシフト操作を規定量以上行ってもシフトが抜けることなく確認作業ができる。
【００４４】
ところで、上述した実施形態においては、シフトカム１８が水平に回動する回動式のクラッチ機構１４に本発明のアシスト装置１７を適用した例を示したが、シフトカムを上下に移動させる上下式のクラッチ機構に本発明のアシスト装置を適用可能であることは言うまでもない。その具体例（本発明の第二実施形態）を図７に示す。
【００４５】
図７に示すように、このアシスト装置６０は図示しないクラッチロッドの下端部に連結されるスライド部材６１と、シフトロッド６２の上端部に接続される被スライド部材６３とから構成される。
【００４６】
スライド部材６１は、例えば円柱状のロッド部６４とこのロッド部６４の下端に設けられたフランジ部６５とから構成される。一方、被スライド部材６３の上端部にはスライド部材６１のロッド部６４より大径の内径を有するキャップ状のキャップ部材６６が被装される。また、キャップ部材６６の上面をロッド部６４が貫通し、キャップ部材６６の内部にフランジ部６５が配置される。そして、このフランジ部６５とキャップ部材６６との間にスプリング６７が介装され、フランジ部６５を被スライド部材６３の上端部に常時当接させる。さらに、スライド部材６１のフランジ部６５には径方向に突出する爪部６８が突設されると共に、キャップ部材６６にはこの爪部６８が係合する切欠６９が形成される。
【００４７】
操船者が例えばシフトレバー（図示せず）を操作することによりクラッチロッドが押し下げられた場合、スライド部材６１のフランジ部６５が被スライド部材６３の上端部に押圧され、シフトロッド６２を押し下げる。
【００４８】
一方、操船者が例えばシフトレバー（図示せず）を操作することによりクラッチロッドが引き上げられた場合、スライド部材６１のフランジ部６５がスプリング６７を押し上げる。フランジ部６５の押し始めはこのスプリング６７が縮み、その反発力がキャップ部材６６と共に被スライド部材６３を押し上げようとする力になる。そして、さらにスライド部材６１を引き上げることによりフランジ部６５の爪部６８が切欠６９の端部に当接し、被スライド部材６３をさらに押し上げて通常通りの確実なシフト操作が行われる。
【００４９】
同荷重を操作する場合、スプリング６７の反発力によって初期荷重を軽減することにより、シフト操作のフィーリングが向上する。
【００５０】
ところで、上述した両方の実施形態においては、クラッチロッドとシフトロッドとが同軸上に配置されたクラッチ機構に本発明のアシスト装置を適用した例を示したが、クラッチロッドとシフトロッドとがオフセット配置されたクラッチ機構にアシスト装置を適用可能であることは言うまでもない。その具体例を図８および図９に示す。
【００５１】
図８および図９に示すように、このアシスト装置８０が適用されるクラッチロッド８１とシフトロッド８２とは左右に（または前後に）オフセットして配置される。クラッチロッド８１の下端部には回動部材８３が設けられると共に、シフトロッド８２の上端部には被回動部材８４が設けられる。
【００５２】
回動部材８３はその径方向に延びる一本の腕部８５を備え、この腕部８５側面から回動部材８３と同芯の円弧形状を有する突起８６が設けられる。また、被回動部材８４はその側部に回動部材８３の腕部８５および突起８６が係合可能な凹形状８７が形成されると共に、回動部材８３の突起８６の先端と、この先端に対抗する被回動部材８４の部分には若干の隙間が形成される。そして、回動部材８３の突起８６にはスプリング８８が嵌挿され、腕部８５を突起８６とは逆の方向に付勢する。
【００５３】
操船者が例えばシフトレバー（図示せず）を操作することによりクラッチロッド８１が回動操作されるクラッチロッド８１が回動すると回動部材８３も同方向に回動し、さらに被回動部材８４も連動して反対方向に回動する。
【００５４】
回動部材８３の突起８６の先端と、この先端に対抗する被回動部材８４の部分には若干の隙間が形成され、回動部材８３の突起にはスプリング８８が嵌挿されているため、回動部材８３の回動し始めはこのスプリング８８が縮み、その反発力が被回動部材８４を回動させようとする力になる。そして、さらに回動部材８３を回動させることにより回動部材８３の突起８６の先端が被回動部材８４に面で当接し、被回動部材８４をさらに回動させて通常通りの確実なシフト操作が行われる。
【００５５】
同荷重を操作する場合、スプリング８８の反発力によって初期荷重を軽減することにより、シフト操作のフィーリングが向上する。
【００５６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係る船外機のクラッチ機構によれば、シフトカムを遠隔操作することによってギヤケース内のプロペラシャフトの回転方向を切り換える船外機のクラッチ機構において、上記シフトカムはクラッチロッドとシフトロッドとを介して回動操作されると共に、上記ギヤケース内に上記クラッチロッドとシフトロッドとを同軸上に連結するアシスト装置を配置する一方、このアシスト装置は上記クラッチロッドに連結される回動部材と、上記シフトロッドに連結され、上記回動部材の回動力が伝達される被回動部材とを有し、上記回動部材はその径方向に延びる一対の翼部を備え、上記被回動部材はその中央部分に上記回動部材およびその翼部が嵌合可能な凹形状が形成されると共に、上記凹形状内における上記回動部材の翼部と上記被回動部材との間に弾性体を介装したため、シフト操作時の操作荷重を軽くすることが可能になり、シフト操作のフィーリングが向上する。
【００５７】
また、上記アシスト装置はシフトハウジングを有し、その内部に上記回動部材および被回動部材を回動自在に支持すると共に、上記シフトハウジングにはディテント機構が設けられ、このディテント機構は剛球と、この剛球を上記被回動部材の外周面に押圧するスプリングと、上記被回動部材の外周面に形成された複数個の窪み形状とから構成され、上記剛球がいずれか一つの上記窪み形状に係合するように構成すると共に、上記剛球を上記被回動部材の外周面に押圧する上記スプリングを上記シフトハウジング内に側面視で斜めに配置したため、各シフト位置の節度が保たれてシフト操作のフィーリングが向上すると共に、タイムラグも減少し、さらにクラッチ機構の組付性も向上する。さらに、上記剛球を上記被回動部材の外周面に押圧する上記スプリングを上記シフトハウジング内に側面視で斜めに配置したため、シフトハウジングの小径化が可能となる。
【００５８】
さらに、上記被回動部材の外周面にストッパを突設し、上記被回動部材の外周を支持する上記シフトハウジングの筒部分の一部に切欠を形成すると共に、上記ストッパをこの切欠内に配置することにより上記ストッパの動きを規制して上記被回動部材の回動範囲を制御するように構成したため、被回動部材が窪み形状を超えた位置まで回動することが防止される。
【００５９】
さらにまた、上記回動部材の翼部に上記弾性体嵌挿用の突起を設けたため、上記弾性体の位置決めが容易になる。
【００６０】
そして、上記突起を上記回動部材と同芯の円弧形状としたため、回動部材の回動力が効率よく被回動部材に伝達される。
【００６１】
また、上記突起の先端を上記被回動部材に面で当接するように構成したため、回動部材の回動力が効率よく被回動部材に伝達される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る船外機のクラッチ機構の一実施形態を示す船外機の左側面図。
【図２】ギヤケースの拡大断面図。
【図３】図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿う断面図。
【図４】クラッチロッドとシフトロッドとを連結するアシスト装置の第一実施形態を示す縦断面図。
【図５】図４のＶ−Ｖ線に沿う断面図。
【図６】シフトインされた状態のアシスト装置の下面図。
【図７】クラッチロッドとシフトロッドとを連結するアシスト装置の第二実施形態を示す縦断面図。
【図８】クラッチロッドとシフトロッドとを連結するアシスト装置の第三実施形態を示す側面図。
【図９】図８のＩＸ矢視図。
【符号の説明】
１ 船外機
３ エンジン
９ ドライブシャフト
１０ ギヤケース
１１ ベベルギヤ
１２ プロペラシャフト
１４ クラッチ機構
１５ クラッチロッド
１６ シフトロッド
１７ アシスト装置
１８ シフトカム
２６ シフトハウジング
２６ａ シフトハウジングの筒部分
２７ 回動部材
２８ 被回動部材
３０ 弾性体嵌挿用の突起
３２ スプリング（弾性体）
３３ ディテント機構
３４ 剛球
３５ スプリング
３６ 窪み形状
３７ ストッパ
３８ 切欠
【発明の属する技術分野】
本発明は、船外機のクラッチ機構に関する。
【０００２】
【従来の技術】
船外機には遠隔操作によってプロペラシャフトの回転方向を正・逆（フォワード・リバース）または中立状態（ニュートラル）に切り換えるクラッチ機構が設けられている。クラッチの切換はプロペラシャフト内に設けられたプッシュロッドを進退させてクラッチドッグをプロペラシャフトに連結させたり断続させる（シフトイン、シフトアウト）方法が一般的であり、プッシュロッドを進退させる方法としてはシフトカムが多く用いられている。
【０００３】
シフトカムはそれぞれ回動軸芯からの距離が異なる三つの連続した窪み形状（フォワード、ニュートラル、リバース）からなるカムプロフィールを備え、スプリングによって常時シフトカムに向かって付勢されているプッシュロッドの端部がシフトカムのいずれか一つの窪み形状に係合することにより各シフト位置が設定されるようになっている。
【０００４】
窪み形状を移動させる方法としては、シフトカムを上下に移動させる方法と、シフトカムを水平に回動させる方法とがあり、回動式のものは上下式のシフトカムより操作フィーリングがよいため、大型の船外機などに用いられている。
【０００５】
一方、シフトカムをニュートラル位置で位置決めする手段として例えば上下式のシフトカム裏側の窪みに剛球をスプリングで付勢するディテント機能を備えたものがある。
【０００６】
ところで、上下式のシフトカムの場合、ディテント機能をシフトカム近傍に配置することはスペース的にも容易であるが、回動式のものはスペース的にディテント機能をシフトカム近傍に配置することができない。そのため、シフトカムから遠く離れた例えばクラッチロッド上にディテント機能を配置している。
【０００７】
また、回動式のシフトカムの場合、シフトカムの回り過ぎを防止するためのストッパを備えているが、ディテント機能同様スペース的にストッパをシフトカム近傍に配置することができないため、シフトカムから遠く離れた例えばクラッチロッド上にストッパを配置している。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、フォワードからニュートラルへ、またはニュートラルからリバースへといったシフト操作を行う際、プッシュロッドの端部は二つの窪み形状間の山部を乗り越えなければならず、その際に操作荷重が大きくなってシフト操作のフィーリングを損なっていた。
【０００９】
また、ディテント機能をシフトカムから遠く離れた部位に配置すると、ディテント機能が直接シフトカムに作用しないため、タイムラグが生じたり、ディテント機能が故障してもシフトイン状態が保たれるといった不具合が生じるおそれがある。
【００１０】
さらに、ディテント機能によってシフトカムのニュートラル位置が固定されていないとクラッチ機構の組付性を損ない、また、シフトイン／アウトの確認工程においてもシフト位置の判定が困難になるおそれがある。
【００１１】
同様に、ストッパをシフトカムから遠く離れた部位に配置すると、ストッパが故障するとシフトイン状態が保たれるといった不具合が生じるおそれがある。
【００１２】
本発明は上述した事情を考慮してなされたもので、シフト操作フィーリングの向上を図ると共に、ディテント機能およびストッパの機能を充分に発揮可能な船外機のクラッチ機構を提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る船外機のクラッチ機構は、上述した課題を解決するために、請求項１に記載したように、シフトカムを遠隔操作することによってギヤケース内のプロペラシャフトの回転方向を切り換える船外機のクラッチ機構において、上記シフトカムはクラッチロッドとシフトロッドとを介して回動操作されると共に、上記ギヤケース内に上記クラッチロッドとシフトロッドとを同軸上に連結するアシスト装置を配置する一方、このアシスト装置は上記クラッチロッドに連結される回動部材と、上記シフトロッドに連結され、上記回動部材の回動力が伝達される被回動部材とを有し、上記回動部材はその径方向に延びる一対の翼部を備え、上記被回動部材はその中央部分に上記回動部材およびその翼部が嵌合可能な凹形状が形成されると共に、上記凹形状内における上記回動部材の翼部と上記被回動部材との間に弾性体を介装したものである。
【００１４】
また、上述した課題を解決するために、請求項２に記載したように、上記アシスト装置はシフトハウジングを有し、その内部に上記回動部材および被回動部材を回動自在に支持すると共に、上記シフトハウジングにはディテント機構が設けられ、このディテント機構は剛球と、この剛球を上記被回動部材の外周面に押圧するスプリングと、上記被回動部材の外周面に形成された複数個の窪み形状とから構成され、上記剛球がいずれか一つの上記窪み形状に係合するように構成すると共に、上記剛球を上記被回動部材の外周面に押圧する上記スプリングを上記シフトハウジング内に側面視で斜めに配置したものである。
【００１５】
さらに、上述した課題を解決するために、請求項３に記載したように、上記被回動部材の外周面にストッパを突設し、上記被回動部材の外周を支持する上記シフトハウジングの筒部分の一部に切欠を形成すると共に、上記ストッパをこの切欠内に配置することにより上記ストッパの動きを規制して上記被回動部材の回動範囲を制御するように構成したものである。
【００１６】
さらにまた、上述した課題を解決するために、請求項４に記載したように、上記回動部材の翼部に上記弾性体嵌挿用の突起を設けたものである。
【００１７】
そして、上述した課題を解決するために、請求項５に記載したように、上記突起を上記回動部材と同芯の円弧形状としたものである。
【００１８】
また、上述した課題を解決するために、請求項６に記載したように、上記突起の先端を上記被回動部材に面で当接するように構成したものである。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００２１】
図１は、この発明を適用した船外機の実施形態を示す左側面図である。図１に示すように、この船外機１はエンジンホルダ２を備え、このエンジンホルダ２の上方にエンジン３が設置される。なお、このエンジン３はその内部にクランクシャフト４を略垂直に配置したバーティカル（縦）型のエンジンである。
【００２２】
エンジンホルダ２の下方にはオイルパン５が配置されると共に、例えばエンジンホルダ２にはクランプブラケット６が取付けられ、このクランプブラケット６を介して船外機１が図示しない船体のトランサムに装着される。また、この船外機１のエンジン３およびエンジンホルダ２の周囲はエンジンカバー７によって覆われる。
【００２３】
オイルパン５の下部にはドライブシャフトハウジング８が設置される。エンジンホルダ２、オイルパン５およびドライブシャフトハウジング８内にはドライブシャフト９が略垂直に配置され、その上端部がクランクシャフト４の下端部に連結される。ドライブシャフト９はドライブシャフトハウジング８内を下方に向かって延び、ドライブシャフトハウジング８の下部に設けられたギヤケース１０内のベベルギヤ１１およびプロペラシャフト１２を介して推進装置であるプロペラ１３を駆動するように構成される。
【００２４】
また、この船外機１には遠隔操作によってプロペラシャフト１２の回転方向を正・逆（フォワード・リバース）または中立状態（ニュートラル）に切り換えるクラッチ機構１４が設けられる。
【００２５】
図２は、ギヤケース１０の拡大断面図である。また、図３は図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿う断面図である。図２および図３に示すように、クラッチ機構１４は主にクラッチロッド１５、シフトロッド１６、アシスト装置１７、シフトカム１８、プッシュロッド１９およびクラッチドッグ２０等から構成される。クラッチロッド１５は例えばエンジンカバー７内のエンジン３近傍からドライブシャフトハウジング８内をギヤケース１０に向かって延び、ドライブシャフトハウジング８とギヤケース１０との接合部のギヤケース１０側に配置されるアシスト装置１７を介してシフトロッド１６に連結されるものであって、操船者が操作する例えばシフトレバー（図示せず）の動きを回転力に変換してシフトロッド１６に伝達するものである。
【００２６】
シフトロッド１６の下端部にはシフトカム１８が回動一体に設けられる。シフトカム１８はその側面にそれぞれ回動軸芯からの距離が異なる三つの連続した窪み形状２１からなるカムプロフィールを備える。一方、プロペラシャフト１２の内部にはプッシュロッド１９がプロペラシャフト１２の軸方向に進退自在に内装される。プッシュロッド１９はスプリング２３によって常時シフトカム１８に向かって付勢され、プッシュロッド１９の端部がシフトカム１８のいずれか一つの窪み形状２１に係合することにより各シフト位置が設定される。なお、各窪み形状２１はそれぞれフォワード（Ｆ）、ニュートラル（Ｎ）、リバース（Ｒ）位置に対応する。
【００２７】
プロペラシャフト１２の外周部にはベベルギヤ１１のフォワードドリブンギヤ２３とリバースドリブンギヤ２４とが回動自在に軸支され、ドライブシャフト９下端のドライブギヤ２５に常時作動連結する。また、プロペラシャフト１２の外周部にはクラッチドッグ２０が設けられる。クラッチドッグ２０はフォワードドリブンギヤ２３またはリバースドリブンギヤ２４のいずれか一方をプロペラシャフト１２に連結および断続させるものであって、上記プッシュロッド１９の進退によって連結／断続操作される。なお、クラッチドッグ２０はいずれのギヤ２３，２４もプロペラシャフト１２から断続された状態（ニュートラル）でも維持可能である。
【００２８】
図４は、クラッチロッド１５とシフトロッド１６とを連結するアシスト装置１７の縦断面図であり、図５は図４のＶ−Ｖ線に沿う断面図である。図４および図５に示すように、アシスト装置１７はシフトハウジング２６を有し、その内部に回動部材２７および被回動部材２８を回動自在に支持する。回動部材２７の上部はクラッチロッド１５に連結されると共に、被回動部材２８の下部にはシフトロッド１６が連結される。そして、被回動部材２８の上部は回動部材２７の下部に外嵌する。
【００２９】
図５に示すように、回動部材２７はその径方向に延びる一対の翼部２９を備え、これらの翼部２９側面から回動部材２７と同芯の円弧形状を有する突起３０が設けられる。また、被回動部材２８はその中央部分に回動部材２７およびその翼部２９、そして突起３０が嵌合可能な凹形状３１が形成されると共に、回動部材２７の突起３０の先端と、この先端に対抗する被回動部材２８の部分には若干の隙間が形成される。そして、回動部材２７の突起３０には例えばコイルスプリング３２等の弾性体が嵌挿され、翼部２９を突起３０とは逆の方向（図５のＡ方向）に付勢する。
【００３０】
一方、シフトハウジング２６にはディテント機構３３が設けられる。ディテント機構３３は剛球３４と、この剛球３４を被回動部材２８の外周面に押圧するスプリング３５と、被回動部材２８の外周面に形成された三つの連続した窪み形状３６とから構成され、剛球３４がいずれか一つの窪み形状３６に係合することにより各シフト位置の節度が保たれる。なお、各窪み形状３６はそれぞれフォワード（Ｆ）、ニュートラル（Ｎ）、リバース（Ｒ）位置に対応する。そして、剛球３４を被回動部材２８の外周面に押圧するスプリング３５は、シフトハウジング２６内に側面視で窪み形状３６に向かって下る斜め状態で配置される。
【００３１】
また、被回動部材２８の外周面にはストッパ３７が突設される。このストッパ３７は被回動部材２８が各窪み形状３６を超えた位置まで回動することを防止するもので、被回動部材２８の外周を支持するシフトハウジング２６の筒部分２６ａの一部に所定の範囲で切欠３８が形成され、この切欠３８内にストッパ３７が位置する。
【００３２】
次に、本実施形態の作用について説明する。
【００３３】
操船者が例えばシフトレバー（図示せず）を操作することによりクラッチロッド１５を介してシフトロッド１６が回動操作される。シフトロッド１６が回動することによりシフトロッド１６下端部のシフトカム１８が回動する。シフトカム１８が回動すると、その側面に形成された一つの窪み形状２１に係合したプッシュロッド１９の端部が隣接された窪み形状２１に係合する。窪み形状２１はそれぞれの回動軸芯からの距離が異なるため、窪み形状２１の位置に応じてプッシュロッド１９がプロペラシャフト１２の内部を進退し、プロペラシャフト１２外周部のベベルギヤ１１とプロペラシャフト１２とを連結（または断続）させる。
【００３４】
ところで、フォワードからニュートラルへ、またはニュートラルからリバースへといったシフト操作を行う際、プッシュロッド１９の端部は二つの窪み形状２１間の山部３９を乗り越えなければならず、その際に操作荷重が重くなってシフト操作のフィーリングを損なうことがある。
【００３５】
本発明においてはクラッチロッド１５とシフトロッド１６との間にアシスト装置１７を配置したことによりシフト操作時の操作荷重を軽くすることが可能になる。具体的には、図５に示すように、ニュートラル状態からクラッチロッド１５を回動させて回動部材２７を例えばＢの方向に回動させると、被回動部材２８も連動してＢ方向に回動する。
【００３６】
回動部材２７の突起３０の先端と、この先端に対抗する被回動部材２８の部分には若干の隙間が形成され、回動部材２７の突起３０には弾性体であるコイルスプリング３２が嵌挿されているため、回動部材２７の回動し始めはこのスプリング３２が縮み、その反発力が被回動部材２８を回動させようとする力になる。そして、さらに回動部材２７を回動させることにより回動部材２７の突起３０の先端が被回動部材２８に面で当接し、被回動部材２８をさらに回動させて通常通りの確実なシフト操作が行われる（図６参照）。
【００３７】
同荷重を操作する場合、スプリング３２の反発力によって初期荷重を軽減することにより、シフト操作のフィーリングが向上する。
【００３８】
また、回動部材２７の翼部２９にスプリング３２嵌挿用の突起３０を設けたことにより、スプリング３２が外れたり、位置がずれるといった不具合が防止される。
【００３９】
さらに、突起３０を回動部材２７と同芯の円弧形状とし、その先端が被回動部材２８に面で当接するように構成したことにより、回動部材２７の回動力が効率よく被回動部材２８に伝達される。
【００４０】
また、被回動部材２８はフォワード（Ｆ）、ニュートラル（Ｎ）、リバース（Ｒ）の各位置においてディテント機構３３により各シフト位置の節度が保たれるため（図６参照）、さらにシフト操作のフィーリングが向上する。また、ディテント機構３３をシフトカム１８に接近したギヤケース１０内に配置したので、タイムラグが生じなくなるか、例え生じても小さなタイムラグとなる。
【００４１】
さらにまた、ディテント機構３３によってシフトカム１８のニュートラル位置が固定されるので、クラッチ機構１４の組付性が向上し、また、シフトイン／アウトの確認工程においてもシフト位置の判定が容易になる。
【００４２】
そして、剛球３４を被回動部材２８の外周面に押圧するスプリング３５をシフトハウジング２６内に側面視で窪み形状３６に向かって下る斜め状態で配置すれば、シフトハウジング２６の小径化が可能となり、アシスト装置１７を小型軽量化できる。
【００４３】
一方、被回動部材２８の外周面にストッパ３７を突設し、被回動部材２８の外周を支持するシフトハウジング２６の筒部分２６ａの一部に形成された切欠３８でストッパ３７の動きを規制して被回動部材２８の回動範囲を制御するようにしたことにより、被回動部材２８が各窪み形状３６を超えた位置まで回動することが防止される（図６参照）。また、ストッパ３７をシフトカム１８に接近したギヤケース１０内に配置したので、組立て終了後の検査工程においてシフト操作を規定量以上行ってもシフトが抜けることなく確認作業ができる。
【００４４】
ところで、上述した実施形態においては、シフトカム１８が水平に回動する回動式のクラッチ機構１４に本発明のアシスト装置１７を適用した例を示したが、シフトカムを上下に移動させる上下式のクラッチ機構に本発明のアシスト装置を適用可能であることは言うまでもない。その具体例（本発明の第二実施形態）を図７に示す。
【００４５】
図７に示すように、このアシスト装置６０は図示しないクラッチロッドの下端部に連結されるスライド部材６１と、シフトロッド６２の上端部に接続される被スライド部材６３とから構成される。
【００４６】
スライド部材６１は、例えば円柱状のロッド部６４とこのロッド部６４の下端に設けられたフランジ部６５とから構成される。一方、被スライド部材６３の上端部にはスライド部材６１のロッド部６４より大径の内径を有するキャップ状のキャップ部材６６が被装される。また、キャップ部材６６の上面をロッド部６４が貫通し、キャップ部材６６の内部にフランジ部６５が配置される。そして、このフランジ部６５とキャップ部材６６との間にスプリング６７が介装され、フランジ部６５を被スライド部材６３の上端部に常時当接させる。さらに、スライド部材６１のフランジ部６５には径方向に突出する爪部６８が突設されると共に、キャップ部材６６にはこの爪部６８が係合する切欠６９が形成される。
【００４７】
操船者が例えばシフトレバー（図示せず）を操作することによりクラッチロッドが押し下げられた場合、スライド部材６１のフランジ部６５が被スライド部材６３の上端部に押圧され、シフトロッド６２を押し下げる。
【００４８】
一方、操船者が例えばシフトレバー（図示せず）を操作することによりクラッチロッドが引き上げられた場合、スライド部材６１のフランジ部６５がスプリング６７を押し上げる。フランジ部６５の押し始めはこのスプリング６７が縮み、その反発力がキャップ部材６６と共に被スライド部材６３を押し上げようとする力になる。そして、さらにスライド部材６１を引き上げることによりフランジ部６５の爪部６８が切欠６９の端部に当接し、被スライド部材６３をさらに押し上げて通常通りの確実なシフト操作が行われる。
【００４９】
同荷重を操作する場合、スプリング６７の反発力によって初期荷重を軽減することにより、シフト操作のフィーリングが向上する。
【００５０】
ところで、上述した両方の実施形態においては、クラッチロッドとシフトロッドとが同軸上に配置されたクラッチ機構に本発明のアシスト装置を適用した例を示したが、クラッチロッドとシフトロッドとがオフセット配置されたクラッチ機構にアシスト装置を適用可能であることは言うまでもない。その具体例を図８および図９に示す。
【００５１】
図８および図９に示すように、このアシスト装置８０が適用されるクラッチロッド８１とシフトロッド８２とは左右に（または前後に）オフセットして配置される。クラッチロッド８１の下端部には回動部材８３が設けられると共に、シフトロッド８２の上端部には被回動部材８４が設けられる。
【００５２】
回動部材８３はその径方向に延びる一本の腕部８５を備え、この腕部８５側面から回動部材８３と同芯の円弧形状を有する突起８６が設けられる。また、被回動部材８４はその側部に回動部材８３の腕部８５および突起８６が係合可能な凹形状８７が形成されると共に、回動部材８３の突起８６の先端と、この先端に対抗する被回動部材８４の部分には若干の隙間が形成される。そして、回動部材８３の突起８６にはスプリング８８が嵌挿され、腕部８５を突起８６とは逆の方向に付勢する。
【００５３】
操船者が例えばシフトレバー（図示せず）を操作することによりクラッチロッド８１が回動操作されるクラッチロッド８１が回動すると回動部材８３も同方向に回動し、さらに被回動部材８４も連動して反対方向に回動する。
【００５４】
回動部材８３の突起８６の先端と、この先端に対抗する被回動部材８４の部分には若干の隙間が形成され、回動部材８３の突起にはスプリング８８が嵌挿されているため、回動部材８３の回動し始めはこのスプリング８８が縮み、その反発力が被回動部材８４を回動させようとする力になる。そして、さらに回動部材８３を回動させることにより回動部材８３の突起８６の先端が被回動部材８４に面で当接し、被回動部材８４をさらに回動させて通常通りの確実なシフト操作が行われる。
【００５５】
同荷重を操作する場合、スプリング８８の反発力によって初期荷重を軽減することにより、シフト操作のフィーリングが向上する。
【００５６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係る船外機のクラッチ機構によれば、シフトカムを遠隔操作することによってギヤケース内のプロペラシャフトの回転方向を切り換える船外機のクラッチ機構において、上記シフトカムはクラッチロッドとシフトロッドとを介して回動操作されると共に、上記ギヤケース内に上記クラッチロッドとシフトロッドとを同軸上に連結するアシスト装置を配置する一方、このアシスト装置は上記クラッチロッドに連結される回動部材と、上記シフトロッドに連結され、上記回動部材の回動力が伝達される被回動部材とを有し、上記回動部材はその径方向に延びる一対の翼部を備え、上記被回動部材はその中央部分に上記回動部材およびその翼部が嵌合可能な凹形状が形成されると共に、上記凹形状内における上記回動部材の翼部と上記被回動部材との間に弾性体を介装したため、シフト操作時の操作荷重を軽くすることが可能になり、シフト操作のフィーリングが向上する。
【００５７】
また、上記アシスト装置はシフトハウジングを有し、その内部に上記回動部材および被回動部材を回動自在に支持すると共に、上記シフトハウジングにはディテント機構が設けられ、このディテント機構は剛球と、この剛球を上記被回動部材の外周面に押圧するスプリングと、上記被回動部材の外周面に形成された複数個の窪み形状とから構成され、上記剛球がいずれか一つの上記窪み形状に係合するように構成すると共に、上記剛球を上記被回動部材の外周面に押圧する上記スプリングを上記シフトハウジング内に側面視で斜めに配置したため、各シフト位置の節度が保たれてシフト操作のフィーリングが向上すると共に、タイムラグも減少し、さらにクラッチ機構の組付性も向上する。さらに、上記剛球を上記被回動部材の外周面に押圧する上記スプリングを上記シフトハウジング内に側面視で斜めに配置したため、シフトハウジングの小径化が可能となる。
【００５８】
さらに、上記被回動部材の外周面にストッパを突設し、上記被回動部材の外周を支持する上記シフトハウジングの筒部分の一部に切欠を形成すると共に、上記ストッパをこの切欠内に配置することにより上記ストッパの動きを規制して上記被回動部材の回動範囲を制御するように構成したため、被回動部材が窪み形状を超えた位置まで回動することが防止される。
【００５９】
さらにまた、上記回動部材の翼部に上記弾性体嵌挿用の突起を設けたため、上記弾性体の位置決めが容易になる。
【００６０】
そして、上記突起を上記回動部材と同芯の円弧形状としたため、回動部材の回動力が効率よく被回動部材に伝達される。
【００６１】
また、上記突起の先端を上記被回動部材に面で当接するように構成したため、回動部材の回動力が効率よく被回動部材に伝達される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る船外機のクラッチ機構の一実施形態を示す船外機の左側面図。
【図２】ギヤケースの拡大断面図。
【図３】図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿う断面図。
【図４】クラッチロッドとシフトロッドとを連結するアシスト装置の第一実施形態を示す縦断面図。
【図５】図４のＶ−Ｖ線に沿う断面図。
【図６】シフトインされた状態のアシスト装置の下面図。
【図７】クラッチロッドとシフトロッドとを連結するアシスト装置の第二実施形態を示す縦断面図。
【図８】クラッチロッドとシフトロッドとを連結するアシスト装置の第三実施形態を示す側面図。
【図９】図８のＩＸ矢視図。
【符号の説明】
１ 船外機
３ エンジン
９ ドライブシャフト
１０ ギヤケース
１１ ベベルギヤ
１２ プロペラシャフト
１４ クラッチ機構
１５ クラッチロッド
１６ シフトロッド
１７ アシスト装置
１８ シフトカム
２６ シフトハウジング
２６ａ シフトハウジングの筒部分
２７ 回動部材
２８ 被回動部材
３０ 弾性体嵌挿用の突起
３２ スプリング（弾性体）
３３ ディテント機構
３４ 剛球
３５ スプリング
３６ 窪み形状
３７ ストッパ
３８ 切欠
Claims (6)
- シフトカムを遠隔操作することによってギヤケース内のプロペラシャフトの回転方向を切り換える船外機のクラッチ機構において、上記シフトカムはクラッチロッドとシフトロッドとを介して回動操作されると共に、上記ギヤケース内に上記クラッチロッドとシフトロッドとを同軸上に連結するアシスト装置を配置する一方、このアシスト装置は上記クラッチロッドに連結される回動部材と、上記シフトロッドに連結され、上記回動部材の回動力が伝達される被回動部材とを有し、上記回動部材はその径方向に延びる一対の翼部を備え、上記被回動部材はその中央部分に上記回動部材およびその翼部が嵌合可能な凹形状が形成されると共に、上記凹形状内における上記回動部材の翼部と上記被回動部材との間に弾性体を介装したことを特徴とする船外機のクラッチ機構。
- 上記アシスト装置はシフトハウジングを有し、その内部に上記回動部材および被回動部材を回動自在に支持すると共に、上記シフトハウジングにはディテント機構が設けられ、このディテント機構は剛球と、この剛球を上記被回動部材の外周面に押圧するスプリングと、上記被回動部材の外周面に形成された複数個の窪み形状とから構成され、上記剛球がいずれか一つの上記窪み形状に係合するように構成すると共に、上記剛球を上記被回動部材の外周面に押圧する上記スプリングを上記シフトハウジング内に側面視で斜めに配置した請求項１記載の船外機のクラッチ機構。
- 上記被回動部材の外周面にストッパを突設し、上記被回動部材の外周を支持する上記シフトハウジングの筒部分の一部に切欠を形成すると共に、上記ストッパをこの切欠内に配置することにより上記ストッパの動きを規制して上記被回動部材の回動範囲を制御するように構成した請求項１または２記載の船外機のクラッチ機構。
- 上記回動部材の翼部に上記弾性体嵌挿用の突起を設けた請求項１記載の船外機のクラッチ機構。
- 上記突起を上記回動部材と同芯の円弧形状とした請求項４記載の船外機のクラッチ機構。
- 上記突起の先端を上記被回動部材に面で当接するように構成した請求項４または５記載の船外機のクラッチ機構。
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