(57)【要約】【課題】エンジンの排気がプロペラに巻き込まれることによって生じる後進時の推力低下を、シフトフィーリングの低下を招くことなく防止するようにした船外機の排気装置を提供する。【解決手段】シフト機構を動作させてシフトチェンジを行うシフト用電動モータ（３８）と、水面（ＳＷ）よりも上方に形成された排気の排出路（８０ａ）と、排出路（８０ａ）に配置されると共に、シフト機構に接続され、シフト機構が後進位置に動作させられたときにその動作に連動して開弁する排気バルブ（１１２）とを備える、即ち、エンジン（２８）の排気を大気中に排出するための排気バルブ（１１２）とシフトチェンジを行うためのシフト機構を、共にアクチュエータ（３８）によって動作させる。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
プロペラを駆動するエンジンの排気を前記プロペラのボス部から水中に排出する船外機の排気装置において、シフト機構を動作させてシフトチェンジを行うシフト用アクチュエータと、水面よりも上方に形成された前記排気の排出路と、前記排出路に配置されると共に、前記シフト機構に接続され、前記シフト機構が後進位置に動作させられたときに前記シフト機構の動作に連動して開弁する排気バルブと、を備えることを特徴とする船外機の排気装置。
【請求項２】
プロペラを駆動するエンジンの排気を前記プロペラのボス部から水中に排出する船外機の排気装置において、水面よりも上方に形成された前記排気の排出路と、前記排出路に配置された排気バルブと、前記排気バルブを開閉するアクチュエータと、前記船外機のシフト位置が後進位置にあるとき、前記排気バルブが開弁されるように前記アクチュエータの駆動を制御する制御手段と、を備えることを特徴とする船外機の排気装置。
【請求項３】
さらに、前記エンジンの回転数を検出するエンジン回転数検出手段を備えると共に、前記制御手段は、前記検出されたエンジン回転数に基づいて前記アクチュエータの駆動を制御し、前記排気バルブの開度を調整することを特徴とする請求項２記載の船外機の排気装置。
【請求項４】
さらに、前記エンジンのスロットル開度を検出するスロットル開度検出手段を備えると共に、前記制御手段は、前記検出されたスロットル開度に基づいて前記アクチュエータの駆動を制御し、前記排気バルブの開度を調整することを特徴とする請求項２または３記載の船外機の排気装置。
【請求項５】
さらに、操縦者からの前記エンジンの要求スロットル開度を入力する要求スロットル開度入力手段を備えると共に、前記制御手段は、前記入力された要求スロットル開度に基づいて前記アクチュエータの駆動を制御し、前記排気バルブの開度を調整することを特徴とする請求項２から４のいずれかに記載の船外機の排気装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、船外機の排気装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
プロペラの駆動源として船外機に搭載されたエンジンの排気は、前記プロペラのボス部を通過してプロペラ後方の水中へと排出されるのが一般的である。しかしながら、エンジンの排気をプロペラ後方の水中に排出すると、後進時に排気がプロペラに巻き込まれ、推力が低下するという問題が生じる。
【０００３】
そこで、例えば特許文献１に記載されるように、船外機の水面よりも上方に排気の排出路を設け、後進時はそこから排気を大気中に排出するようにした技術が提案されている。特許文献１に記載される技術にあっては、具体的には、上記した排出路の途中にシフト機構に機械的に接続された排気バルブを設け、シフト機構が後進位置に動作させられたときに、その動作に連動してかかる排気バルブが開弁されるように構成している。
【特許文献１】特開平７−１４４６９３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来の船外機では、シフト機構に機械的に接続されたシフトレバーを操縦者が手動で操作することによってシフトチェンジンが行われていた。そのため、上記のように排気バルブの開閉をシフト機構の動作に連動させると、シフトレバーの操作荷重が増加してシフトフィーリングが低下するという不具合があった。
【０００５】
従ってこの発明の目的は上記した課題を解決し、エンジンの排気がプロペラに巻き込まれることによって生じる後進時の推力低下を、シフトフィーリングの低下を招くことなく防止するようにした船外機の排気装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の目的を解決するために、請求項１にあっては、プロペラを駆動するエンジンの排気を前記プロペラのボス部から水中に排出する船外機の排気装置において、シフト機構を動作させてシフトチェンジを行うシフト用アクチュエータと、水面よりも上方に形成された前記排気の排出路と、前記排出路に配置されると共に、前記シフト機構に接続され、前記シフト機構が後進位置に動作させられたときに前記シフト機構の動作に連動して開弁する排気バルブと、を備えるように構成した。
【０００７】
また、請求項２にあっては、プロペラを駆動するエンジンの排気を前記プロペラのボス部から水中に排出する船外機の排気装置において、水面よりも上方に形成された前記排気の排出路と、前記排出路に配置された排気バルブと、前記排気バルブを開閉するアクチュエータと、前記船外機のシフト位置が後進位置にあるとき、前記排気バルブが開弁されるように前記アクチュエータの駆動を制御する制御手段と、を備えるように構成した。
【０００８】
また、請求項３にあっては、さらに、前記エンジンの回転数を検出するエンジン回転数検出手段を備えると共に、前記制御手段は、前記検出されたエンジン回転数に基づいて前記アクチュエータの駆動を制御し、前記排気バルブの開度を調整するように構成した。
【０００９】
また、請求項４にあっては、さらに、前記エンジンのスロットル開度を検出するスロットル開度検出手段を備えると共に、前記制御手段は、前記検出されたスロットル開度に基づいて前記アクチュエータの駆動を制御し、前記排気バルブの開度を調整するように構成した。
【００１０】
また、請求項５にあっては、さらに、操縦者からの前記エンジンの要求スロットル開度を入力する要求スロットル開度入力手段を備えると共に、前記制御手段は、前記入力された要求スロットル開度に基づいて前記アクチュエータの駆動を制御し、前記排気バルブの開度を調整するように構成した。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１に係る船外機の排気装置にあっては、シフト機構を動作させてシフトチェンジを行うシフト用アクチュエータと、水面よりも上方に形成された排気の排出路と、前記排出路に配置されると共に、前記シフト機構に接続され、前記シフト機構が後進位置に動作させられたときに前記シフト機構の動作に連動して開弁する排気バルブとを備えるように構成した、即ち、エンジンの排気を大気中に排出するための排気バルブとシフトチェンジを行うためのシフト機構を、共にアクチュエータで動作させるように構成したので、エンジンの排気がプロペラに巻き込まれることによって生じる後進時の推力低下を、シフトフィーリングの低下を招くことなく防止することができる。また、排気バルブとシフト機構の動作が単一のアクチュエータによって行われることから、構成が簡素である。
【００１２】
また、請求項２に係る船外機の排気装置にあっては、水面よりも上方に形成された排気の排出路と、前記排出路に配置された排気バルブと、前記排気バルブを開閉するアクチュエータと、船外機のシフト位置が後進位置にあるとき、前記排気バルブが開弁されるように前記アクチュエータの駆動を制御する制御手段とを備えるように構成した、即ち、エンジンの排気を大気中に排出するための排気バルブを、シフト機構とは別系統のアクチュエータで開閉するように構成したので、エンジンの排気がプロペラに巻き込まれることによって生じる後進時の推力低下を、シフトフィーリングの低下を招くことなく防止することができる。
【００１３】
また、請求項３に係る船外機の排気装置にあっては、さらに、前記エンジンの回転数を検出するエンジン回転数検出手段を備えると共に、前記制御手段は、前記検出されたエンジン回転数に基づいて前記アクチュエータの駆動を制御し、前記排気バルブの開度を調整するように構成した、換言すれば、排気バルブの開度を排気の流量に応じて調整するように構成したので、排気バルブの開度を排気流量に対して過不足なく設定することができ、よって排気騒音を低減することができる。
【００１４】
また、請求項４に係る船外機の排気装置にあっては、さらに、前記エンジンのスロットル開度を検出するスロットル開度検出手段を備えると共に、前記制御手段は、前記検出されたスロットル開度に基づいて前記アクチュエータの駆動を制御し、前記排気バルブの開度を調整するように構成したので、換言すれば、排気バルブの開度を排気の流量に応じて調整するように構成したので、排気バルブの開度を排気流量に対して過不足なく設定することができ、よって排気騒音を低減することができる
【００１５】
また、請求項５に係る船外機の排気装置にあっては、さらに、操縦者からの前記エンジンの要求スロットル開度を入力する要求スロットル開度入力手段を備えると共に、前記制御手段は、前記入力された要求スロットル開度に基づいて前記アクチュエータの駆動を制御し、前記排気バルブの開度を調整するように構成した、換言すれば、排気バルブの開度を排気の流量に応じて調整するように構成したので、排気バルブの開度を排気流量に対して過不足なく設定することができ、よって排気騒音を低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、添付図面に即してこの発明に係る船外機の排気装置を実施するための最良の形態について説明する。
【実施例１】
【００１７】
図１は、この発明の第１実施例に係る船外機の排気装置を船体も含めて全体的に示す概略図であり、図２は、図１に示す船外機の側面図である。
【００１８】
図１および図２において、符号１０は船外機を示す。船外機１０は、図示の如く、船体１２の後尾（トランサム）に装着される。
【００１９】
図１に示す如く、船体１２において操縦席１４の付近には、ステアリングホイール１６が配置される。ステアリングホイール１６のシャフト（図示せず）には転舵角センサ１８が取り付けられ、操縦者によって入力されたステアリングホイール１６の転舵角（操作量）に応じた信号を出力する。また、操縦席１４の付近にはリモコンボックス２０が配置される。リモコンボックス２０には、操縦者によって操作自在な操作レバー２２と、操作レバー２２の位置（具体的には、操作レバー２２の操作方向と操作量の大きさ）に応じた信号を出力するレバー位置センサ２４が設けられる。
【００２０】
転舵角センサ１８とレバー位置センサ２４の出力は、船外機１０に搭載されたマイクロコンピュータからなる電子制御ユニット（以下「ＥＣＵ」という）２６に入力される。
【００２１】
図２に示すように、船外機１０は、その上部にエンジン２８を備える。エンジン２８は火花点火式のガソリンエンジンである。エンジン２８は水面上に位置し、エンジンカバー３０で覆われる。また、エンジンカバー３０の内部においてエンジン２８の付近には、前記したＥＣＵ２６が配置される。
【００２２】
一方、船外機１０の下部にはプロペラ３２が配置される。プロペラ３２は、エンジン２８の出力が伝達されて回転し、推力を生じて船体１２を前進あるいは後進させる。
【００２３】
また、船外機１０は、船外機１０を左右に操舵させる操舵用電動モータ（アクチュエータ）３４と、エンジン２８のスロットルバルブ（図２で図示せず）を開閉するスロットル用電動モータ（アクチュエータ）３６と、シフト機構（図２で図示せず）を動作させてシフトチェンジを行うシフト用電動モータ（アクチュエータ）３８とを備える。
【００２４】
エンジン２８のクランクシャフト（図示せず）の付近には、クランク角センサ４０が配置される。クランク角センサ４０は、所定角度ごと、例えば３０度ごとにクランク角信号を出力し、その出力はＥＣＵ２６に入力される。ＥＣＵ２６は、クランク角センサからの入力をカウントし、エンジン回転数ＮＥを検出（算出）する。
【００２５】
また、スロットル用電動モータ３６の付近には、スロットル開度センサ４２が配置される。スロットル開度センサ４２は、スロットル開度θＴＨに応じた信号を出力する。さらに、シフト用電動モータ３８の付近には、シフト位置センサ４４が配置される。シフト位置センサ４４は、船外機１０のシフト位置に応じた信号を出力する。スロットル開度センサ４２とシフト位置センサ４４の出力も、ＥＣＵ２６に入力される。
【００２６】
ＥＣＵ２６は、転舵角センサ１８からの入力に基づいて操舵用電動モータ３４の駆動を制御し、船外機１０を左右に操舵させる。また、ＥＣＵ２６は、シフト位置センサ２４、クランク角センサ４０、スロットル開度センサ４２およびシフト位置センサ４４からの入力に基づき、スロットル用電動モータ３６とシフト用電動モータ３８の駆動を制御する。スロットル用電動モータ３６とシフト用電動モータ３８の制御については、後に詳説する。
【００２７】
次いで、図３以降を参照し、船外機１０の構造について詳説する。図３は、船外機１０の部分断面図である。
【００２８】
図３に示すように、船外機１０はスターンブラケット５０を備える。スターンブラケット５０は、船体１２の後尾に固定される。また、スターンブラケット５０には、チルティングシャフト５２を介してスイベルケース５４が接続される。
【００２９】
スイベルケース５４には、スイベルシャフト５６が鉛直軸回りに回動自在に収容される。スイベルシャフト５６は、その上端がマウントフレーム６０に固定される一方、下端がロアマウントセンターハウジング６２に固定される。マウントフレーム６０とロアマウントセンターハウジング６２は、船外機１０の本体を構成するフレームに固定される。
【００３０】
スイベルケース５４の上部には、前記した操舵用電動モータ３４が配置される。操舵用電動モータ３４の出力軸は、減速ギヤ機構６４を介してマウントフレーム６０に接続される。即ち、操舵用電動モータ３４を駆動することにより、その回転出力が減速ギヤ機構６４を介してマウントフレーム６０に伝達され、よって船外機１０がスイベルシャフト５６を回転軸として左右に（鉛直軸回りに）操舵される。
【００３１】
また、エンジン２８の吸気管７０には、スロットルボディ７２が接続される。スロットルボディ７２は、その内部にスロットルバルブ７４を備えると共に、前記したスロットル用電動モータ３６が一体的に取り付けられる。スロットル用電動モータ３６の出力軸は、スロットルボディ７２に隣接して配置された減速ギヤ機構（図示せず）を介し、スロットルバルブ７４を支持するスロットルシャフト７６に接続される。即ち、スロットル用電動モータ３６を駆動することで、その回転出力がスロットルシャフト７６に伝達されてスロットルバルブ７４が開閉し、よってエンジン２８の吸気が調量されてエンジン回転数ＮＥが調整される。
【００３２】
また、エンジン２８を覆うエンジンカバー３０の下方には、エクステンションケース８０が取り付けられ、エクステンション８０の下方には、さらにギヤケース８２が取り付けられる。
【００３３】
エクステンションケース８０とギヤケース８２の内部には、鉛直方向と平行に配置されたドライブシャフト（バーチカルシャフト）８４が回転自在に支持される。ドライブシャフト８４は、その上端にエンジン２８のクランクシャフトが接続される一方、下端にはピニオンギヤ８６が設けられる。
【００３４】
ギヤケース８２の内部には、水平方向と平行に配置されたプロペラシャフト９０が回転自在に支持される。前記したプロペラ３２は、ボス部９２を介してプロペラシャフト９０に取り付けられる。
【００３５】
図４は、プロペラシャフト９０付近の拡大断面図である。
【００３６】
図４に示すように、プロペラシャフト９０の外周には、ドライブシャフト８４の下端に取り付けられたピニオンギヤ８６と噛合して相反する方向に回転する、前進ベベルギヤ９４と後進ベベルギヤ９６が回転自在に支持される。
【００３７】
前進ベベルギヤ９４と後進ベベルギヤ９６には、それぞれ複数個の爪部９４ａ，９６ａが形成される。また、前進ベベルギヤ９４と後進ベベルギヤ９６の間には、プロペラシャフト９０と一体に回転するシフタークラッチ１００が配置される。
【００３８】
シフタークラッチ１００は、プロペラシャフト９０を軸方向とする円筒状を呈し、その前進ベベルギヤ９４側の円形面には、前記した爪部９４ａと噛合する複数個の爪部１００Ｆが形成されると共に、後進ベベルギヤ９６側の円形面には、前記した爪部９６ａと噛合する複数個の爪部１００Ｒが形成される。即ち、シフタークラッチ１００に形成された爪部１００Ｆ，１００Ｒ、前進ベベルギヤ９４に形成された爪部９４ａ、および後進ベベルギヤ９６に形成された爪部９６ａとから、噛合式のクラッチ（いわゆるドッグクラッチ）が構成される。
【００３９】
また、ギヤケース８２の内部には、鉛直方向と平行に配置されたシフトロッド１０２が回動自在に支持される。シフトロッド１０２の端部底面には、その中心軸（符号１０２Ｃで示す）から偏芯した位置にロッドピン１０４が設けられる。
【００４０】
ロッドピン１０４は、シフトロッド１０２の下方に配置されたシフトスライダ１０６の凹部１０６ａに挿入される。シフトスライダ１０６は、スプリング１０８を介してシフタークラッチ１００に接続される共に、プロペラシャフト９０およびシフタークラッチ１００の軸線（符号ＳＳで示す）方向にスライド自在とされる。
【００４１】
船外機１０のシフト機構は、上記したギヤ９４，９６、シフタークラッチ１００、シフトロッド１０２、シフトスライダ１０６およびスプリング１０８とから構成される。
【００４２】
尚、図４に示すシフタークラッチ１００やロッドピン１０４の位置は、シフト位置が中立位置にあるときを示す。
【００４３】
ここで、シフトロッド１０２を図４に示す中立位置から回転させることにより、ロッドピン１０４は、シフトロッドの中心軸１０２ｃからの偏芯量を半径とした円弧状の移動軌跡を描く。従って、ロッドピン１０４は、シフトロッド１０２を回転させることによってシフトスライダ１０６のスライド方向に変位を生じる。これにより、シフトスライダ１０６およびシフタークラッチ１００がスライドされ、よってシフタークラッチ１００が前進ベベルギヤ９４または後進ベベルギヤ９６のいずれかに係合される、あるいは、そのいずれとも係合しない中立位置とされる。
【００４４】
具体的には、シフトロッド１０２を中立位置から上面視において右回りに４５度回転させることにより、図５に示すようにシフトスライダ１０６およびシフタークラッチ１００が前進ベベルギヤ９４側にスライドされ、シフタークラッチ１００に形成された爪部１００Ｆと前進ベベルギヤ９４に形成された爪部９４ａが噛合される。これにより、ドライブシャフト８４の回転がピニオンギヤ８６と前進ベベルギヤ９４を介してプロペラシャフト９０に伝達され、プロペラ３２が回転させられる。
【００４５】
一方、図６に示すように、中立位置からシフトロッド１０２を上面視において左回りに４５度回転させることにより、シフトスライダ１０６およびシフタークラッチ１００が後進ベベルギヤ９６側にスライドされ、シフタークラッチ１００に形成された爪部１００Ｒと後進ベベルギヤ９６に形成された爪部９６ａが噛合される。これにより、ドライブシャフト８４の回転がピニオンギヤ８６と後進ベベルギヤ９６を介してプロペラシャフト９０に伝達され、プロペラ３２が前進時とは逆向きに回転させられる。
【００４６】
図３の説明に戻ると、シフトロッド１０２は、図示の如く、ギヤケース８２とスイベルケース５４（より具体的には、そこに収容されるスイベルシャフト５６の内部空間）を貫通し、その上端はエンジンカバー３０の付近に到達する。そして、シフトロッド１０２の上端には、減速ギヤ機構１１０を介して前記したシフト用電動モータ３８が接続される。
【００４７】
図７は、図３のVII−VII線部分断面図である。
【００４８】
図７に示すように、シフト用電動モータ３８には、減速ギヤ機構１１０と前記したシフト位置センサ４４が一体的に取り付けられる。尚、図で符号３８ａは、シフト用電動モータ３８をＥＣＵ２６に接続するハーネスである。
【００４９】
図８は、図７の一部を拡大して示す部分透視図である。また、図９は、図８のIX−IX線断面図である。
【００５０】
図８および図９に良く示すように、シフト用電動モータ３８の出力軸３８ｏｓにはギヤ３８ｂが取り付けられ、ギヤ３８ｂは、それよりも径大に形成された減速ギヤ機構１１０のギヤ１１０ａに噛合される。
【００５１】
ギヤ１１０ａには、それよりも径小のギヤ１１０ｂが同軸上に取り付けられ、ギヤ１１０ｂは、それよりも径大のギヤ１１０ｃに噛合される。ギヤ１１０ｃの同軸上には、それよりも径小のギヤ１１０ｄが取り付けられる。
【００５２】
減速ギヤ機構１１０の出力軸１１０ｏｓには、ギヤ１１０ｄよりも径大のギヤ１１０ｅが取り付けられ、ギヤ１１０ｅには前記したギヤ１１０ｄが噛合される。
【００５３】
また、図９に示すように、出力軸１１０ｏｓの下端付近には、ギヤ１１０ｆが取り付けられる。ギヤ１１０ｆは、シフトロッド１０２の上端付近に取り付けられたギヤ１０２ａに噛合される。即ち、シフト用電動モータ３８を駆動することにより、その出力が減速ギヤ機構１１０で減速されてシフトロッド１０２に伝達され、よってシフト機構が動作してシフトチェンジンが行われる。
【００５４】
さらに、減速ギヤ機構の出力軸１１０ｏｓの直上には、前記したシフト位置センサ４４が配置される。シフト位置センサ４４は、コネクタ４４ａと図示しないハーネスを介してＥＣＵ２６に接続され、出力軸１１０ｏｓの回転角、換言すれば、シフトロッド１０２の回転角、さらに別言すれば、シフト機構のシフト位置に応じた信号をＥＣＵ２６に出力する。
【００５５】
図３の説明に戻ると、船外機１０のエクステンションケース８０には、エンジン２８の排気の排出路８０ａが形成される。図示の如く、排出路８０ａは水面（符号ＳＷで示す）よりも上方（鉛直方向において上方）に形成され、船外機１０の内部（具体的にはエクステンションケース８０の内部）と外部（大気中。より詳しくは、船外機１０の後方（進行方向において後方）の大気中）を連通する。また、排出路８０ａには、排気バルブ１１２が設けられる。
【００５６】
図１０は、図３のＸ−Ｘ線拡大断面図である。尚、図１０は、シフト位置が後進位置にあるときの断面図である。
【００５７】
図１０に示すように、排気バルブ１１２は円筒状を呈すると共に、中心線を挟んで対向する位置には２個の開口部１１２ａ，１１２ｂが形成される。また、排気バルブ１１２の中心部（回転中心）には、シフトロッド１０２が取り付けられる。従って、シフト用電動モータ３８を駆動してシフトロッド１０２を回転させることにより、排気バルブの開口部１１２ａ，１１２ｂの位置が変位させられる。
【００５８】
図示の如く、シフト位置が後進位置にあるときは、排気バルブ１１２が開弁される。具体的には、排気バルブの一方の開口部１１２ａがエクステンションケース８０の内部と連通されると共に、他方の開口部１１２ｂが前記した排出路８０ａと連通され、よってエクステンションケース８０の内部が大気中と連通させられる。
【００５９】
図１１は、シフト位置が中立位置にあるときの排気バルブ１１２を示す部分断面図であり、図１２は、シフト位置が前進位置にあるときの排気バルブ１１２を示す部分断面図である。
【００６０】
図１１および図１２に示すように、シフト位置が中立あるいは前進位置にあるときは、排気バルブ１１２が閉弁させられる。具体的には、排気バルブ１１２の円筒状の側壁１１２ｃによって排出路８０ａが封止される。
【００６１】
次いで、図３および図１０を参照し、エンジン２８の排気の流れについて説明する。
【００６２】
図３に矢印で示すように、エンジン２８から排出された排気は、排気管１１４からエクステンションケース８０の内部に放出される。エクステンションケース８０の内部に放出された排気は、シフト位置が中立あるいは前進位置であれば（即ち、排気バルブ１１２が閉弁されていれば）、さらにギヤケース８２の内部とプロペラのボス部９２の内部を通過し、プロペラ３２の後方の水中へと排出される。
【００６３】
尚、エンジン回転数ＮＥが低く、排気圧よりも水圧（ボス部９２に作用する背圧）の方が高いときは、エンジンの排気は図示しないアイドルポートを介して大気中へと排出される。
【００６４】
一方、シフト位置が後進位置であれば（即ち、排気バルブ１１２が開弁されていれば）、図３および図１０に矢印で示す如く、エクステンションケース８０内の排気は排気バルブ１１２を介して大気中へと排出される。尚、後進時は低回転域での航行が主であるため、排気圧が前記背圧を上回ることは少なく、よって排気の多くは排気バルブ１１２と前記したアイドルポートから大気中へと排出される。
【００６５】
次いで、この実施例に係る船外機の排気装置の動作について説明する。図１３は、その動作を示すフローチャートである。図示の処理は、ＥＣＵ２６において所定の周期で実行される。
【００６６】
以下説明すると、先ずＳ１０でレバー位置センサ２４の出力値を読込み、Ｓ１２でレバー位置センサ２４の出力値（即ち、操作レバー２２の位置）に基づいて目標シフト位置を決定する。具体的には、レバー位置センサ２４の出力に基づいて操作レバー２２の操作方向を判定し、判定した操作方向に応じて目標シフト位置を前進、中立および後進のいずれかに設定する。
【００６７】
尚、ＥＣＵ２６で実行される別のプログラムでは、レバー位置センサ２４の出力値の大きさ（即ち、操作レバー２２の操作量の大きさ）に基づいて目標スロットル開度が決定される。そして、スロットル開度センサ４２で検出された現在のスロットル開度θＴＨが目標スロットル開度に一致するように、スロットル用電動モータ３６の駆動が制御される。このように、操作レバー２２は、操縦者からのシフトチェンジ指示の入力手段として機能すると共に、要求スロットル開度の入力手段としても機能する。
【００６８】
図１３フローチャートの説明を続けると、Ｓ１４でシフト位置センサ４４の出力値を読込み、Ｓ１６でシフト位置センサ４４の出力値に基づいて現在のシフト位置を判定する。そして、Ｓ１８で目標シフト位置と現在のシフト位置が一致しているか否か判断する。
【００６９】
Ｓ１８で否定されるときはＳ２０に進み、シフト位置が目標シフト位置に一致するようにシフト用電動モータ３８の駆動を制御する。このとき、目標シフト位置が後進位置であれば、即ち、シフト機構が後進位置に動作させられれば、その動作に連動して排気バルブ１１２が開弁し、エンジン２８の排気が排気バルブ１１２を介して大気中へと排出される。
【００７０】
尚、Ｓ１８で肯定されるときは、Ｓ２０の処理をスキップする。
【００７１】
このように、この発明の第１実施例に係る船外機の排気装置にあっては、シフト機構を動作させてシフトチェンジを行うシフト用電動モータ３８と、水面ＳＷよりも上方に形成された排気の排出路８０ａと、排出路８０ａに配置されると共に、シフト機構（具体的にはその中のシフトロッド１０２）に接続され、シフト機構が後進位置に動作させられたときにその動作に連動して開弁する排気バルブ１１２とを備える、即ち、エンジン２８の排気を大気中に排出するための排気バルブ１１２とシフトチェンジを行うためのシフト機構を、共にアクチュエータ（シフト用電動モータ３８）で動作させるようにしたので、エンジン２８の排気がプロペラ３２に巻き込まれることによって生じる後進時の推力低下を、シフトフィーリングの低下を招くことなく防止することができる。また、排気バルブ１１２とシフト機構の動作が単一のアクチュエータによって行われることから、構成が簡素である。
【００７２】
尚、上記において、シフトロッド１０２を排気バルブ１１２の中心部に直接取り付けるようにしたが、図１４に示すように、シフトロッド１０２と排気バルブ１１２の間にギヤ機構１１６を介在させるようにしても良い。こうすることで、シフトロッド１０２の回転角に対する排気バルブ１１２の開閉量を任意に設定することができる。
【実施例２】
【００７３】
次いで、この発明の第２実施例に係る船外機の排気装置について説明する。
【００７４】
図１５は、第２実施例に係る船外機の排気装置を概略的に示す、図２と同様な側面図である。
【００７５】
第１実施例との相違点に焦点を置いて説明すると、第２実施例にあっては、図１５に示す如く、排気バルブ１１２を開閉する排気バルブ用電動モータ（アクチュエータ）１２０を設けるようにした。
【００７６】
図１６は、排気バルブ用電動モータ１２０と排気バルブ１１２を示す模式図である。図１６に示すように、排気バルブ１１２の中心部（回転中心）には、前記したシフトロッド１０２に代えて、排気バルブ用電動モータ１２０の出力軸１２０ｏｓが接続される。尚、図示は省略するが、排気バルブ１１２と排気バルブ用電動モータの出力軸１２０ｏｓの間にギヤ機構を介在させるようにしても良い。
【００７７】
排気バルブ用電動モータ１２０は、図示しないハーネスを介してＥＣＵ２６に接続される。ＥＣＵ２６は、クランク角センサ４０の出力値（即ち、エンジン回転数ＮＥ）とシフト位置センサ４４の出力値に基づいてシフト用電動モータ３８と排気バルブ用電動モータ１２０の駆動を制御する。
【００７８】
図１７は、第２実施例に係る船外機の排気装置の動作を示すフローチャートである。図示の処理は、ＥＣＵ２６において所定の周期で実行される。
【００７９】
以下説明すると、先ずＳ１００でレバー位置センサ２４の出力値を読込み、Ｓ１０２でレバー位置センサ２４の出力値に基づいて目標シフト位置を決定する。次いでＳ１０４でシフト位置センサ４４の出力値を読込み、Ｓ１０６でシフト位置センサ４４の出力値に基づいて現在のシフト位置を判定する。そして、Ｓ１０８で目標シフト位置と現在のシフト位置が一致しているか否か判断する。
【００８０】
Ｓ１０８で否定されるときはＳ１１０に進み、シフト位置が目標シフト位置に一致するようにシフト用電動モータ３８を駆動してシフト機構を動作させる。一方、Ｓ１０８で肯定されるときはＳ１１０の処理をスキップする。
【００８１】
次いでＳ１１２に進み、現在のシフト位置が後進位置であるか否か判断する。Ｓ１１２で否定されるときはＳ１１４に進み、排気バルブ１１２が閉弁する（全閉となる）ように排気バルブ用電動モータ１２０の駆動を制御する。
【００８２】
他方、Ｓ１１２で肯定されるときはＳ１１６に進み、エンジン回転数ＮＥに基づいて排気バルブ用電動モータ１２０の駆動を制御する。即ち、エンジン回転数ＮＥに基づいて排気バルブ１１２の開度を調整する。
【００８３】
図１８は、エンジン回転数ＮＥに対する排気バルブ１１２の開度特性を表す特性図である。図示の如く、エンジン回転数ＮＥが大きくなるに従って排気バルブ１１２の開度も増加するように設定される。これは、エンジン回転数ＮＥが大きくなるに従い、排気バルブ１１２から排出すべき排気の流量が増加するためである。Ｓ１１６では、図１８に示す特性に従って現在のエンジン回転数ＮＥに対応する排気バルブ１１２の開度を検索し、検索したバルブ開度となるように排気バルブ用電動モータ１２０の駆動を制御する。
【００８４】
このように、この発明の第２実施例に係る船外機の排気装置にあっては、排気バルブ１１２を開閉する排気バルブ用電動モータ１２０を備え、船外機１０のシフト位置が後進位置にあるとき、排気バルブ１１２が開弁されるようにその駆動を制御する、即ち、エンジン２８の排気を大気中に排出するための排気バルブ１１２を、シフト機構とは別系統のアクチュエータで開閉するようにしたので、エンジン２８の排気がプロペラ３２に巻き込まれることによって生じる後進時の推力低下を、シフトフィーリングの低下を招くことなく防止することができる。
【００８５】
また、エンジン回転数ＮＥに基づいて排気バルブ１１２の開度を調整するようにした、換言すれば、排気バルブ１１２の開度を排気の流量に応じて調整するようにしたので、排気バルブ１１２の開度を排気流量に対して過不足なく設定することができ、よって排気騒音を低減することができる。
【００８６】
尚、残余の構成は第１実施例と同様であるので、説明を省略する。
【実施例３】
【００８７】
次いで、この発明の第３実施例に係る船外機の排気装置について説明する。
【００８８】
上記の第２実施例にあっては、シフト位置が後進位置にあるとき、エンジン回転数ＮＥに基づいて排気バルブ用電動モータ１２０の駆動を制御するようにしたが、第３実施例にあっては、エンジン回転数ＮＥに代えてスロットル開度θＴＨを使用するようにした。
【００８９】
図１９は、第３実施例に係る船外機の排気装置の動作を示すフローチャートである。図示の処理は、ＥＣＵ２６において所定の周期で実行される。
【００９０】
第２実施例の図１７フローチャートとの相違点について説明すると、第３実施例にあっては、Ｓ１１２で肯定されてシフト位置が後進位置にあると判断されたとき、Ｓ１１６ａに進み、スロットル開度センサ４２で検出されたスロットル開度θＴＨに基づいて排気バルブ用電動モータ１２０の駆動を制御する。即ち、スロットル開度θＴＨに基づいて排気バルブ１１２の開度を調整する。
【００９１】
図２０は、スロットル開度θＴＨに対する排気バルブ１１２の開度特性を表す特性図である。図示の如く、スロットル開度θＴＨが大きくなるに従って排気バルブ１１２の開度も増加するように設定される。これは、スロットル開度θＴＨが大きくなるに従い、排気バルブ１１２から排出すべき排気の流量も増加すると考えられるためである。Ｓ１１６ａでは、図２０に示す特性に従って現在のスロットル開度θＴＨに対応する排気バルブ１１２の開度を検索し、検索したバルブ開度となるように排気バルブ用電動モータ１２０の駆動を制御する。
【００９２】
このように、この発明の第３実施例に係る船外機の排気装置にあっては、スロットル開度θＴＨに基づいて排気バルブ１１２の開度を調整するようにした、換言すれば、排気バルブ１１２の開度を排気の流量に応じて調整するようにしたので、排気バルブ１１２の開度を排気流量に対して過不足なく設定することができ、よって排気騒音を低減することができる。
【００９３】
尚、残余の構成および効果は第２実施例と同様であるので、説明を省略する。
【実施例４】
【００９４】
次いで、この発明の第４実施例に係る船外機の排気装置について説明する。
【００９５】
第４実施例にあっては、操縦者からの要求スロットル開度、即ち、操作レバー２２の操作量の大きさに基づいて排気バルブ用電動モータ１２０の駆動を制御するようにした。
【００９６】
図２１は、第４実施例に係る船外機の排気装置の動作を示すフローチャートである。図示の処理は、ＥＣＵ２６において所定の周期で実行される。
【００９７】
第２実施例の図１７フローチャートとの相違点について説明すると、第４実施例にあっては、Ｓ１１２で肯定されてシフト位置が後進位置にあると判断されたとき、Ｓ１１６ｂに進み、操縦者からの要求スロットル開度を示すパラメータであるレバー位置センサ２４の出力値に基づいて排気バルブ用電動モータ１２０の駆動を制御する。
【００９８】
図２２は、要求スロットル開度に対する排気バルブ１１２の開度特性を表す特性図である。図示の如く、要求スロットル開度が大きくなるに従って排気バルブ１１２の開度も増加するように設定される。これは、操縦者からの要求スロットル開度が大きくなるに従い、排気バルブ１１２から排出すべき排気の流量も増加すると考えられるためである。Ｓ１１６ｂでは、図２２に示す特性に従って要求スロットル開度に対応する（即ち、レバー位置センサ２４の出力値に対応する）排気バルブ１１２の開度を検索し、検索したバルブ開度となるように排気バルブ用電動モータ１２０の駆動を制御する。
【００９９】
このように、この発明の第４実施例に係る船外機の排気装置にあっては、操縦者の要求スロットル開度に基づいて排気バルブ１１２の開度を調整するようにした、換言すれば、排気バルブ１１２の開度を排気の流量に応じて調整するようにしたので、排気バルブ１１２の開度を排気流量に対して過不足なく設定することができ、よって排気騒音を低減することができる。
【０１００】
尚、残余の構成および効果は第２実施例と同様であるので、説明を省略する。
【０１０１】
以上の如く、この発明の第１実施例にあっては、プロペラ（３２）を駆動するエンジン（２８）の排気を前記プロペラのボス部（９２）から水中に排出する船外機（１０）の排気装置において、シフト機構を動作させてシフトチェンジを行うシフト用アクチュエータ（シフト用電動モータ３８）と、水面（ＳＷ）よりも上方に形成された前記排気の排出路（８０ａ）と、前記排出路（８０ａ）に配置されると共に、前記シフト機構（具体的にはその中のシフトロッド１０２）に接続され、前記シフト機構が後進位置に動作させられたときに前記シフト機構の動作に連動して開弁する排気バルブ（１１２）と、を備えるように構成した。
【０１０２】
また、第２実施例から第４実施例にあっては、プロペラ（３２）を駆動するエンジン（２８）の排気を前記プロペラのボス部（９２）から水中に排出する船外機（１０）の排気装置において、水面（ＳＷ）よりも上方に形成された前記排気の排出路（８０ａ）と、前記排出路（８０ａ）に配置された排気バルブ（１１２）と、前記排気バルブ（１１２）を開閉するアクチュエータ（排気バルブ用電動モータ１２０）と、前記船外機（１０）のシフト位置が後進位置にあるとき、前記排気バルブ（１１２）が開弁されるように前記アクチュエータ（１２０）の駆動を制御する制御手段（ＥＣＵ２６）と、を備えるように構成した。
【０１０３】
また、第２実施例にあっては、さらに、前記エンジン（２８）の回転数（ＮＥ）を検出するエンジン回転数検出手段（クランク角センサ４０）を備えると共に、前記制御手段（２６）は、前記検出されたエンジン回転数（ＮＥ）に基づいて前記アクチュエータ（１２０）の駆動を制御し、前記排気バルブ（１１２）の開度を調整する（図１７フローチャートのＳ１１６）ように構成した。
【０１０４】
また、第３実施例にあっては、さらに、前記エンジン（２８）のスロットル開度（θＴＨ）を検出するスロットル開度検出手段（スロットル開度センサ４２）を備えると共に、前記制御手段（２６）は、前記検出されたスロットル開度（θＴＨ）に基づいて前記アクチュエータ（１２０）の駆動を制御し、前記排気バルブ（１１２）の開度を調整する（図１９フローチャートのＳ１１６ａ）ように構成した。
【０１０５】
また、第４実施例にあっては、さらに、操縦者からの前記エンジン（２８）の要求スロットル開度を入力する要求スロットル開度入力手段（操作レバー２２）を備えると共に、前記制御手段（２６）は、前記入力された要求スロットル開度に基づいて前記アクチュエータ（１２０）の駆動を制御し、前記排気バルブ（１１２）の開度を調整する（図２１フローチャートのＳ１１６ｂ）ように構成した。
【０１０６】
尚、上記において、排気バルブ１１２を円筒状に形成したが、他の形式（例えばバタフライ式）のバルブであっても良い。
【０１０７】
また、シフトロッド１０２や排気バルブ１１２などの駆動源たる各アクチュエータを電動モータとしたが、他の形式のアクチュエータ（油圧アクチュエータや電磁ソレノイドなど）を用いても良い。
【０１０８】
また、第２実施例から第４実施例にあっては、排気バルブ１１２を駆動するためのアクチュエータをシフト機構とは別系統に（即ち専用に）設けたので、シフトチェンジを手動で（アクチュエータを用いず）行うようにしても良い。
【図面の簡単な説明】
【０１０９】
【図１】この発明の第１実施例に係る船外機の排気装置を船体も含めて全体的に示す概略図である。
【図２】図１に示す船外機の側面図である。
【図３】図１に示す船外機の部分断面図である。
【図４】図３に示すプロペラシャフト付近の拡大断面図である。
【図５】同様に、図３に示すプロペラシャフト付近の拡大断面図である。
【図６】同様に、図３に示すプロペラシャフト付近の拡大断面図である。
【図７】図３のVII−VII線部分断面図である。
【図８】図７の一部を拡大して示す部分透視図である。
【図９】図８のIX−IX線断面図である。
【図１０】図３のＸ−Ｘ線拡大断面図である。
【図１１】図１０の一部を示す断面図である。
【図１２】同様に、図１０の一部を示す断面図である。
【図１３】この発明の第１実施例に係る船外機の排気装置の動作を示すフローチャートである。
【図１４】この発明の第１実施例に係る船外機の排気装置の変形例を示す模式図である。
【図１５】この発明の第２実施例に係る船外機の排気装置を概略的に示す、図２と同様な側面図である。
【図１６】図１５に示す排気バルブ用電動モータを排気バルブと共に示す模式図である。
【図１７】この発明の第２実施例に係る船外機の排気装置の動作を示すフローチャートである。
【図１８】図１７フローチャートの排気バルブ用電動モータの駆動処理で使用される、エンジン回転数に対する排気バルブの開度特性を表す特性図である。
【図１９】この発明の第３実施例に係る船外機の排気装置の動作を示すフローチャートである。
【図２０】図１９フローチャートの排気バルブ用電動モータの駆動処理で使用される、スロットル開度に対する排気バルブの開度特性を表す特性図である。
【図２１】この発明の第４実施例に係る船外機の排気装置の動作を示すフローチャートである。
【図２２】図２１フローチャートの排気バルブ用電動モータの駆動処理で使用される、要求スロットル開度に対する排気バルブの開度特性を表す特性図である。
【符号の説明】
【０１１０】
１０  船外機
２２  操作レバー（要求スロットル開度入力手段）
２６  ＥＣＵ（制御手段）
２８  エンジン
３２  プロペラ
３８  シフト用電動モータ（シフト用アクチュエータ）
４０  クランク角センサ（エンジン回転数検出手段）
４２  スロットル開度センサ（スロットル開度検出手段）
８０ａ  排出路
９２  プロペラのボス部
１０２  シフトロッド（シフト機構）
１１２  排気バルブ
１２０  排気バルブ用電動モータ（アクチュエータ）
ＳＷ  水面
【図１】
2006069277.tif 000003
【図２】
2006069277.tif 000004
【図３】
2006069277.tif 000005
【図４】
2006069277.tif 000006
【図５】
2006069277.tif 000007
【図６】
2006069277.tif 000008
【図７】
2006069277.tif 000009
【図８】
2006069277.tif 000010
【図９】
2006069277.tif 000011
【図１０】
2006069277.tif 000012
【図１１】
2006069277.tif 000013
【図１２】
2006069277.tif 000014
【図１３】
2006069277.tif 000015
【図１４】
2006069277.tif 000016
【図１５】
2006069277.tif 000017
【図１６】
2006069277.tif 000018
【図１７】
2006069277.tif 000019
【図１８】
2006069277.tif 000020
【図１９】
2006069277.tif 000021
【図２０】
2006069277.tif 000022
【図２１】
2006069277.tif 000023
【図２２】
2006069277.tif 000024