(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンからの排気ガスがロアユニットを経て、プロペラ軸に結合するプロペラボス内を通って水中に排出されるようにした船外機の排気構造であって、
前記プロペラボスの前端部と前記ロアユニットにおけるギアケースの後端部とが、軸方向に相互にオーバラップして配置され、前記プロペラボスの前端部が前記ギアケースの後端部に外側から重なるように設定され、
前記プロペラは、前側プロペラ及び後側プロペラが直列に配置して互いに反対方向に回転する二重反転式プロペラとして構成され、
前記前側プロペラのプロペラボスの後端部と前記後側プロペラのプロペラボスの前端とが、軸方向に相互にオーバラップして配置され、前記後側プロペラのプロペラボスの前端部が前記前側プロペラのプロペラボスの後端部に外側から重なるように設定され、
前記前側プロペラ及び前記後側プロペラのそれぞれプロペラボスは、内筒及び外筒を含んで構成され、前記内筒の内部に装着したプロペラブッシュを介して前記プロペラ軸に支持され、
前記後側プロペラのプロペラボスの前記内筒は、前記前側プロペラのプロペラボスの前記内筒よりも外径が小径に形成され、前記後側プロペラのプロペラボスの排気通路断面積を前記前側プロペラのプロペラボスよりも大きくし、
前記前側プロペラのプロペラボス及び前記後側プロペラのプロペラボスは、前記前側プロペラのプロペラボスの前記内筒よりも後方において、前記後側プロペラのプロペラボスの前記内筒に対して軸方向にオーバラップするように、相互にオーバラップすることを特徴とする船外機の排気構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、動力源として内燃機関を搭載する船外機において燃焼後の排気ガスを外部に排出するための排気構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
この種の船外機においてエンジン出力トルクをドライブシャフトからプロペラシャフトに伝達させ、船外機後部に配置されたプロペラを回転させることで推力を得る。プロペラは円筒状のボスを有し、このボス部分でプロペラシャフトに取り付けられる。エンジンからの排気ガスはこのボス内を通って水中に排出される。
【０００３】
プロペラの排気通路に関する従来技術において、プロペラスルー方式排気通路の場合、固定されているギアケースと回転しているプロペラの間から排気が漏れると、排気がプロペラブレードに巻き込まれ、プロペラの推力が失われる。そこで、プロペラ前端の外径を一段落とし、ギアケース（プロペラシャフトベアリングハウジング）後端内径との間に隙間を設け、軸方向に両者を重なり合うよう迷路（ラビリンスシール）を設けることで、排気漏れを防ぐのが一般的であった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１３−１４１８３５号公報
【特許文献２】特開２０１０−６３６１号公報
【特許文献３】特開平１−３０９８９０号公報
【特許文献４】特開平９−３０１２７７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところが、プロペラブレード前方は負圧になるので、排気が隙間をすり抜けてしまうことは避けられなかった。そこで、その対策として両者間に樹脂のスペーサを設置するという案がある。しかしながら、この案ではその隙間を埋めるシール部材の厚さ分だけ、プロペラ前端のシール部外径を小さくする必要があり、結果的にプロペラ前端のシール部の内径とプロペラブッシュ挿入部の外径の間の排気通路面積が小さくなってしまうという問題がある。このように排気通路面積が小さくなると、排気圧力が上昇し、エンジン出力が下がり、燃費が悪くなるという問題がある。このことは、より大きなプロペラシャフトを持つ二重反転式プロペラでは大きな問題となる。
【０００６】
上記とは別の改善例として例えば特許文献１に記載の船外機では、プロペラハブ（もしくはプロペラボス）前端の外径を大きくし、ラビリンス部を軸方向に加え、径方向にも設けることで排気は漏れ難くなる。しかし、プロペラブレードの前方に突起物が存在することになり、抵抗になるばかりか、プロペラブレードに流れ込む水の流れを乱すことになり、プロペラの効率が悪化する。これに加えて、通常プロペラはブレードの厚さ中央を割面として、前後に型抜きするのが普通である。このように突起を設けると、前後方向に型抜きできず部分的に径方向にも抜く複雑な鋳造型方案が必要となり、高価なプロペラとなる。
【０００７】
また、特許文献２に記載の船外機において、二重反転式プロペラではプロペラ軸が二重になるため、プロペラのプロペラ軸嵌合部の外径が大きくなる。プロペラハブ外径はギアケース外径と略同じ大きさにするので、その嵌合部外径とプロペラハブ内径の間の排気通路面積は小さくなってしまう。この例では通常の船外機ではプロペラが岩等の障害物に衝突した際に駆動系を保護するためのプロペラブッシュを省略し、嵌合部外径を小さくすることで、排気通路面積を確保している。しかし、衝突の際、駆動系の直接力がかかるため、そのままでは駆動系破損の確率が高くなる。船外機は浅瀬で使用される頻度が高く、これが帰港能力に著しく影響する。
【０００８】
また、特許文献３に記載の船外機において、プロペラにはプロペラブッシュを設けることで、プロペラ衝突時の衝撃吸収は可能である。この場合、排気通路をプロペラスルーからキャビテーションプレート内としたため、滑走時は空中排気となる。しかしながら、排気音を直接大気に解放することになり、音がダンピングしないで、非常に大きな騒音を発生するという問題がある。
【０００９】
また、特許文献４に記載の船外機において、プロペラブッシュを持つことで衝突時の衝撃吸収が可能であり、空中排気ではないので騒音も小さい。しかしながら、排気をプロペラハブに沿って排出している。プロペラは排気と水の混じった状態で運動するため、特にプロペラ半径の小さな部分では水を攪くことができない。水を攪くことができない分、プロペラ効率は悪化する。そもそもプロペラ効率を上げるために採用した二重反転式プロペラの目的から逸脱してしまうという問題がある。
【００１０】
本発明はかかる実情に鑑み、プロペラ効率を実質的に高めつつ排気性能の向上等を実現し得る船外機の排気構造を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の船外機の排気構造は、エンジンからの排気ガスがロアユニットを経て、プロペラ軸に結合するプロペラボス内を通って水中に排出されるようにした船外機の排気構造であって、
前記プロペラボスの前端部と前記ロアユニットにおけるギアケースの後端部とが、軸方向に相互にオーバラップして配置され、前記プロペラボスの前端部が前記ギアケースの後端部に外側から重なるように設定され、
前記プロペラは、前側プロペラ及び後側プロペラが直列に配置して互いに反対方向に回転する二重反転式プロペラとして構成され、
前記前側プロペラのプロペラボスの後端部と前記後側プロペラのプロペラボスの前端とが、軸方向に相互にオーバラップして配置され、前記後側プロペラのプロペラボスの前端部が前記前側プロペラのプロペラボスの後端部に外側から重なるように設定され、
前記前側プロペラ及び前記後側プロペラのそれぞれプロペラボスは、内筒及び外筒を含んで構成され、前記内筒の内部に装着したプロペラブッシュを介して前記プロペラ軸に支持され、
前記後側プロペラのプロペラボスの前記内筒は、前記前側プロペラのプロペラボスの前記内筒よりも外径が小径に形成され、前記後側プロペラのプロペラボスの排気通路断面積を前記前側プロペラのプロペラボスよりも大きくし、
前記前側プロペラのプロペラボス及び前記後側プロペラのプロペラボスは、前記前側プロペラのプロペラボスの前記内筒よりも後方において、前記後側プロペラのプロペラボスの前記内筒に対して軸方向にオーバラップするように、相互にオーバラップすることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、ギアケースとプロペラボスとの間、又は前側プロペラのプロペラボスと後側プロペラのプロペラボスとの間で、それらの重なり部分の経路に沿って逆流する際の流体的及び圧力的な抵抗が大きく、漏れ流量を小さく抑えることができる。そして、排気ガスがプロペラボスの外側のプロペラに巻き込まれるのを抑制し、プロペラ効率を落とすことがなく、高い推力の確保維持に寄与する。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明に係る船外機の概略構成例を示す左側面図である。
【図２】本発明に係る船外機の下部まわりの内部構成例を示す断面図である。
【図３】本発明に係る船外機におけるプロペラボスまわりの要部構成を示す部分断面図である。
【図４】本発明に対する比較例におけるプロペラボスまわりの要部構成を示す部分断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、図面に基づき、本発明による船外機の排気構造における好適な実施の形態を説明する。
船外機の全体的な構成例について、図１及び図２を参照して説明する。図１は、船外機１０の構成例を模式的に示す左側面図である。図２は、船外機１０の下部まわりの内部構成例を示す断面図である。なお、各図においては適宜、船外機の前側を矢印Ｆｒで、後側を矢印Ｒｒで、右側を矢印Ｒで、左側を矢印Ｌで、上側を矢印Ｕｐで、下側を矢印Ｄｎで示す。
【００１８】
図１及び図２に示すように船外機１０は上側から順に、アッパユニット１１、ミドルユニット１２及びロアユニット１３を含んで構成され、各ユニットに対応してエンジンカバー１１Ａ、ドライブシャフトハウジング１２Ａ及びギアケース１３Ａが船外機１０の筺体（外装）を構成しつつ配設される。ロアユニット１３の後側には、前側プロペラ１４と後側プロペラ１５とが同軸に配置されている。ここで、本発明の実施形態では、典型的には二重反転式プロペラを有する船外機の例とする。そして、これらの前側プロペラ１４及び後側プロペラ１５が、互いに反対方向に回転する二重反転式プロペラを構成する。本発明の実施形態では後方から見て、前側プロペラ１４が右回り（時計回り）に回転し、後側プロペラ１５が左回り（反時計回り）に回転すると、船外機１０が前進するものとする。ドライブシャフトハウジング１２Ａの前側には、船外機１０を船体に取り付けるためのブラケット装置１６が設けられており、船外機１０はこのブラケット装置１６を介して船舶の船尾板等に取り付けられて使用される。
【００１９】
船外機１０の動力伝達系において船外機１０は、図１に概略図示した駆動力源としてのエンジンユニット１７（内燃機関）と、前側プロペラ１４及び後側プロペラ１５のそれぞれと一体に回転するプロペラ軸１８と、エンジンユニット１７の回転動力をプロペラ軸１８に伝達するドライブシャフト１９と、エンジンユニット１７からの回転動力の断続と回転方向の切替えを行うシフト装置２０とを有する。ドライブシャフト１９は、互いに分離している第１入力軸２１と第２入力軸２２とで構成される。シフト装置２０は、ドライブシャフト１９を構成する第１入力軸２１及び第２入力軸２２間で、回転動力の断続と回転方向の切替え（即ち、シフトポジションの切替え）を行う。エンジンユニット１７が出力する回転動力は、第１入力軸２１とシフト装置２０と第２入力軸２２とプロペラ軸１８とを介して、前側プロペラ１４と後側プロペラ１５とに伝達される。
【００２０】
図１に示すようにエンジンカバー１１Ａの内部には、エンジンユニット１７がエンジンホルダ２３の上側に支持された状態で収容されている。エンジンユニット１７には、例えばバーチカル型（縦型）の水冷エンジンが適用される。この場合にはエンジンユニット１７はシリンダヘッド、シリンダブロック及びクランクケース等の組合せにより構成される。そして、エンジンユニット１７はクランクケースが最も前側に位置し、シリンダブロックがクランクケースの後側に位置し、シリンダヘッドが最も後側に位置する向きで配置される。また、エンジンホルダ２３の下側には、オイルパン２４が配置される。
【００２１】
ドライブシャフトハウジング１２Ａの内部には、ドライブシャフト１９を構成する第１入力軸２１が、上下方向（鉛直方向）に延伸する向き（軸線が鉛直となる向き）で回転可能に収容されている。第１入力軸２１の上端部はエンジンユニット１７のクランクシャフトに間接的あるいは直接的に接続されており、第１入力軸２１の下端部はシフト装置２０に接続されている。そして、第１入力軸２１は、エンジンユニット１７が出力する回転動力をシフト装置２０に伝達できる。
【００２２】
また、図２に示されるようにロアユニット１３の上面においてドライブシャフト１９（第１入力軸２１）に軸着するかたちで、補機類としての冷却水ポンプ２５が取り付けられる。この冷却水ポンプ２５は、船外機１０外部の水中から水を取り込んで、エンジンユニット１７側に冷却水を供給する。この場合、図１に示されるようにギアケース１３Ａの側面適所に水取入口２６が設けられ、詳細図示等を省略するが、冷却水ポンプ２５及び水取入口２６間が冷却水路によって接続される。なお、水取入口２６には異物等に対するフィルタ機能を有するカバーが被着する。
【００２３】
冷却水ポンプ２５において図２に示すように、第１入力軸２１にインペラ２７が固定され、このインペラ２７はポンプケース２８内に収容される。第１入力軸２１が回転することで冷却水ポンプ２５から加圧した冷却水が吐出され、その冷却水は冷却水パイプ２９を介して送給され、最終的にエンジンユニット１７側に供給される。
【００２４】
補機類として更に、詳細図示等を省略するが、ロアユニット１３内の潤滑を要する部位あるいは部材に潤滑オイルを供給するオイルポンプを備える。ロアユニット１３内には潤滑オイルを循環させるためのオイル循環経路が形成される。オイルポンプの駆動力源として、ドライブシャフト１９の回転動力を利用することができるが、エンジンユニット１７に対する潤滑用オイルポンプは、このオイルポンプによるものとは別個に配置構成される。
【００２５】
ロアユニット１３の内部において、図２に示されるようにドライブシャフト１９を構成する第２入力軸２２が、軸受３０を介して回転可能に支持されている。第２入力軸２２は第１入力軸２１と同軸であり、第１入力軸２１及びシフト装置２０の下側に位置している。なお、軸受３０には、ラジアル荷重と上下両方向のスラスト荷重に耐えられるように、互いに反対向きの円錐ころ軸受の組合せが適用される。第２入力軸２２の上端部はシフト装置２０に接続されており、シフト装置２０から鉛直方向下側に向かって延伸するように配置される。第２入力軸２２の下端部には、ピニオン歯車３１が一体に回転するように設けられる。ピニオン歯車３１は第２入力軸２２の下端部にスプライン結合し、例えばベベルギアが適用される。
【００２６】
ここで、シフト装置２０の構成例を説明する。図２に示すようにシフト装置２０は、上側歯車３２と中間歯車３３と下側歯車３４とドグクラッチ３５（クラッチ体）と、シフト作動機構３６とを含んで構成される。上側歯車３２は、第１入力軸２１の下端部においてスプライン結合し、これと一体に回転するように設けられている。上側歯車３２は、軸受３７（ラジアル玉軸受やラジアルころ軸受等）を介して回転可能に支持される。そして、上側歯車３２は、エンジンユニット１７から第１入力軸２１を介して伝達された回転動力を、中間歯車３３に常時伝達する。
【００２７】
中間歯車３３は上側歯車３２と下側歯車３４との間に設けられ、これらの双方と常時噛合している。中間歯車３３は、軸受３８（例えば、円錐ころ軸受等）を介して回転可能に支持される中間軸３９の軸端部に結合し、これと一体に回転する。中間軸３９は、その回転軸が上側歯車３２及び下側歯車３４の回転軸と直交する向きであって、前後方向に延伸する向きで配置されている。
また、下側歯車３４は、上側歯車３２から所定の間隔をおいて離れた下側の位置に、上側歯車３２と同軸に配置される。下側歯車３４は、軸受４０（ラジアル玉軸受やラジアルころ軸受等）を介して回転可能に支持される。下側歯車３４は、中間歯車３３を介して上側歯車３２から回転動力が伝達されるが、上側歯車３２とは反対方向に回転する。この場合、第２入力軸２２の上端部は、下側歯車３４の軸孔を貫通して突出し、両者は相互に独立して回転可能である。
【００２８】
上側歯車３２及び下側歯車３４の間には、ドグクラッチ３５が設けられる。ドッグクラッチ３５は、第２入力軸２２の上端部に例えばスプライン結合しており、第２入力軸２２と一体に回転し、且つ第２入力軸２２上を軸線方向（上下方向）に往復動可能である。ドグクラッチ３５の上下両端面には詳細図示等を省略するが、係合爪が形成される。また、上側歯車３２の下面と下側歯車３４の上面にもそれぞれ係合爪が形成される。そして、ドグクラッチ３５が上側に移動すると、ドグクラッチ３５の上端面の係合爪と上側歯車３２の下面の係合爪とが係合し、ドグクラッチ３５は上側歯車３２と一体に回転する。また、ドグクラッチ３５が下側に移動すると、ドグクラッチ３５の下端面の係合爪と下側歯車３４の上面の係合爪とが係合し、ドグクラッチ３５は下側歯車３４と一体に回転する。ドグクラッチ３５が上下動の範囲の中間に位置すると、ドグクラッチ３５は、上側歯車３２及び下側歯車３４のいずれにも係合せず、この場合には第１入力軸２１の回転動力は第２入力軸２２に伝達されない。
【００２９】
ドグクラッチ３５の前側（即ち、第１入力軸２１及び第２入力軸２２の前側）にはシフト作動機構３６が設けられる。シフト作動機構３６は、ドグクラッチ３５と係合すると共に上下動可能に支持されたシフトフォーク４１と、シフトフォーク４１と結合して上下に付勢するリードスクリュー４２と、リードスクリュー４２を回転付勢するアクチュエータ４３（本例では電動モータ）と、リードスクリュー４２及びアクチュエータ４３間を連結する連結ギア４４とを含んで構成される。連結ギア４４は例えばピニオン・ホイールギアでなり、そのホイールギアが回転することで、これに螺合するリードスクリュー４２が上下動するようになっている。
【００３０】
シフト動作において操船者等は、アクチュエータ４３を正転あるいは逆転いずれかの方向に回転駆動させる。アクチュエータ４３が駆動されると、アクチュエータ４３の回転方向に対応して、連結ギア４４を介してリードスクリュー４２が上下動する。これによりシフトフォーク４１がドッグクラッチ３５を上方向又は下方向に移動させる。
【００３１】
ドグクラッチ３５が上下動すると、ドグクラッチ３５は上側歯車３２又は下側歯車３４と係合し、第２入力軸２２は第１入力軸２１と同一方向又は反対方向に回転する。また、ドグクラッチ３５が上下方向の可動範囲の中間に位置すると、ドグクラッチ３５は上側歯車３２及び下側歯車３４のいずれにも係合せず、エンジンユニット１７から出力された回転動力は、第２入力軸２２に伝達されない。従って、シフトポジションは中立となる。このようにアクチュエータ４３を駆動させてドグクラッチ３５を上下方向に移動させることより、シフトポジションを前進、後退及び中立のいずれかに切り替えることができる。
【００３２】
ここで、ロアユニット１３のギアケース１３Ａの内部構造を示す図２を参照し、ロアユニットケース１３の内部において第２入力軸２２の下側には、軸受ハウジング４５と、一対のベベルギアである前側歯車４６及び後側歯車４７と、プロペラ軸１８とが前後方向に延伸する向きで同軸に配置される。プロペラ軸１８は、外側軸４８と内側軸４９とからなる。軸受ハウジング４５は、前後方向に貫通する筒状の部材であり、ギアケース１３Ａの内部に後側から挿入された状態で、ボルト等によって着脱可能に固定される。そして、軸受ハウジング４５は、外側軸４８と後側歯車４７とをそれぞれ軸受５０，５１を介して回転可能に支持する。
【００３３】
前側歯車４６はピニオン歯車３１の前下側に配置され、ロアユニット１３のギアケース１３Ａの内部に軸受５２（例えば、円錐ころ軸受等）を介して回転可能に支持される。後側歯車４７はピニオン歯車３１の後下側に配置され、軸受ハウジング４５の内部に、軸受５１によって回転可能に支持されている。前側歯車４６と後側歯車４７は、回転中心が前後方向に延伸する向きで、前後方向に同軸に並べて設けられる。そして、前側歯車４６と後側歯車４７とは、第２入力軸２２の下端部に設けられたピニオン歯車３１と常時噛み合っている。このため前側歯車４６と後側歯車４７とは、第２入力軸２２から伝達される回転動力によって互いに反対方向に回転する。
【００３４】
外側軸４８は中空軸であり、前後方向に延伸する向きで配置されている。外側軸４８の長手方向の中間部は、軸受ハウジング４５に挿通されており、軸受５０（例えば針状ころ軸受、円筒ころ軸受等）によって、軸受ハウジング４５に回転可能に支持される。外側軸４８の前端部の外周には、ナット等によって後側歯車４７が固定される。外側軸４８の後端部は、軸受ハウジング４５から後側に突出している。そして、外側軸４８の後端部には前側プロペラ１４が、スプラインを介して一体に回転するように設けられる。
【００３５】
内側軸４９は、その長手方向の中間部が外側軸４８に同軸に遊挿されており、軸受５３（例えば針状ころ軸受等）によって、外側軸４８の内周側に回転可能に支持される。内側軸４９の前端部は、外側軸４８から前側に突出しており、前側歯車４６と一体に回転するように係合している。内側軸４９の後端部は外側軸４８から後側に突出している。そして内側軸４９の後端部には、後側プロペラ１５が、スプラインを介して一体に回転するように設けられる。
【００３６】
かかる構成において第２入力軸２２からピニオン歯車３１に伝達された回転動力は、前側歯車４６及び後側歯車４７の双方に伝達される。そして、前側歯車４６及び後側歯車４７は互いに反対方向に回転する。前側歯車４６に伝達された回転動力は、内側軸４９を介して後側プロペラ１５に伝達される。後側歯車４７に伝達された回転動力は、外側軸４８を介して前側プロペラ１４に伝達される。従って、前側プロペラ１４と後側プロペラ１５とは、互いに反対方向に回転する。
【００３７】
更に図２を参照して、ロアユニット１３のギアケース１３Ａにおけるプロペラまわりの構造について説明する。軸受ハウジング４５は、中空の円筒部４５ａの後端に大径のフランジ部４５ｂを有し、このフランジ部４５ｂは円筒部４５ａから放射状に延設された複数のリブ４５ｃを介して、円筒部４５ａと結合する。ギアケース１３Ａは軸受ハウジング４５を収容するための収容部５４を有し、軸受ハウジング４５はこの収容部５４に後方から挿嵌される。収容部５４に挿嵌された軸受ハウジング４５は、ギアケース１３Ａの後端部に螺着するストッパ５５によって固定される。
【００３８】
前側プロペラ１４のプロペラボス５６は、略円筒状で実質的に中空構造を有し、プロペラブッシュ５７（衝撃緩衝装置）を介して外側軸４８の後端部に軸着し、ロックナット５８で締着固定される。また、後側プロペラ１５のプロペラボス５９は、同様に略円筒状で実質的に中空構造を有し、プロペラブッシュ６０（衝撃緩衝装置）を介して内側軸４９の後端部に軸着し、ロックナット６１で締着固定される。
【００３９】
なお、プロペラボス５６及びプロペラボス５９は、それぞれプロペラブッシュ５７及びプロペラブッシュ６０を介して、外側軸４８及び内側軸４９にそれぞれ軸着する。これにより前側プロペラ１４及び後側プロペラ１５の回転時の騒音を小さくできる。また、前側プロペラ１４及び後側プロペラ１５が水中障害物に衝突しても、その衝撃荷重がギアケース１３Ａ内のプロペラ駆動機構もしくは部品に伝わるのを防ぎ、それらを有効に保護することができる。
【００４０】
船外機１０には更に、エンジンユニット１７の排気ガスを船外機１０の外部に排出するための排気構造を有する。この排気構造において、エンジンユニット１７の排気マニホールドに連通すると共にドライブシャフトハウジング１２の内部で第１入力軸２１の後側に形成される上部排気通路６２と、ロアユニット１３の内部で第２入力軸２２の後側に形成される下部排気通路６３とが相互に一体に連通する。また、軸受ハウジング４５のフランジ部４５ｂ、ストッパ５５、前側プロペラ１４のプロペラボス５６及び後側プロペラ１５のプロペラボス５９のそれぞれ内側に連通形成された後部排気通路６４が下部排気通路６３と連通する。これによりエンジンユニット１７からの排気ガスは図３の矢印Ｇで示すように、これら上部排気通路６２、下部排気通路６３及び後部排気通路６４を通って、後側プロペラ１５のプロペラボス５９の後端開口から排出される。
【００４１】
本発明の船外機の排気構造について更に説明する。前述のように前側プロペラ１４及び後側プロペラ１５が直列に配置され、それらが互いに反対方向に回転する二重反転式プロペラが構成される。また、それらのプロペラボス５６，５９は、内筒及び外筒を含んで構成され、即ち前側プロペラ１４のプロペラボス５６は同軸の内筒５６Ａ及び外筒５６Ｂからなり、後側プロペラ１５のプロペラボス５９は同軸の内筒５９Ａ及び外筒５９Ｂからなる。前側プロペラ１４のプロペラボス５６は、その内筒５６Ａの内部に装着したプロペラブッシュ５７を介して外側軸４８に支持される。また、後側プロペラ１５のプロペラボス５９は、その内筒５９Ａの内部に装着したプロペラブッシュ６０を介して内側軸４９に支持される。
【００４２】
本発明の船外機の排気構造において、プロペラボス５６の前端部とロアユニット１３におけるギアケース１３Ａの後端部とが、軸方向に相互にオーバラップして配置され、プロペラボス５６の前端部がギアケース１３Ａの後端部に外側から重なるように設定される。
本実施形態においてより具体的には、軸受ハウジング４５を固定すべくギアケース１３Ａの後端部にストッパ５５が螺着する。ストッパ５５はギアケース１３Ａと一体化しており、実質的にギアケース１３Ａの後端部を形成する。図３のようにストッパ５５の外周面の後端部には段部５５ａが形成され、プロペラボス５６（外筒５６Ｂ）の内周面の前端部には段部５６ａが形成される。ギアケース１３Ａの後端部となるストッパ５５の段部５５ａに対してプロペラボス５６の段部５６ａが外側から重なり、つまり段部５５ａ及び段部５６ａが軸方向に相互にオーバラップして配置される。これらの段部５５ａ及び段部５６ａ間に適度な間隙が形成され、その間隙を排気ガスが漏れもしくはリークして流通する（漏れ流とし、図３で矢印Ｇ1により示す）概略Ｓ字状のラビリンス構造を持つ。
【００４３】
上記の場合、プロペラボス５６（外筒５６Ｂ）の外径が、ストッパ５５の外径よりも適度に大きいことが好ましい。プロペラボス５６が径方向でストッパ５５よりも外側に突出し、その突出部分で水流を受けるようにするとよい。
【００４４】
また、前側プロペラ１４のプロペラボス５６の後端部と後側プロペラ１５のプロペラボス５９の前端部とが、軸方向に相互にオーバラップして配置され、後側プロペラ１５のプロペラボス５９の前端部が前側プロペラ１４のプロペラボス５６の後端部に外側から重なるように設定される。
【００４５】
より具体的には、２つのプロペラボス５６，５９間で、図３のようにプロペラボス５６（外筒５６Ｂ）の外周面の後端部には段部５６ｂが形成され、プロペラボス５９（外筒５９Ｂ）の内周面の前端部には段部５９ａが形成される。プロペラボス５６の段部５６ｂに対してプロペラボス５９の段部５９ａが外側から重なり、つまり段部５６ｂ及び段部５９ａが軸方向に相互にオーバラップして配置される。これらの段部５６ｂ及び段部５９ａ間に適度な間隙が形成され、その間隙を排気ガスが漏れもしくはリークして流通する（漏れ流とし、図３で矢印Ｇ2により示す）概略Ｓ字状のラビリンス構造を持つ。
【００４６】
上記の場合、プロペラボス５９（外筒５９Ｂ）の外径が、プロペラボス５６（外筒５６Ｂ）の外径よりも適度に大きいことが好ましい。プロペラボス５９が径方向でプロペラボス５６よりも外側に突出し、その突出部分で水流を受けるようにするとよい。
【００４７】
更に、後側プロペラ１５のプロペラボス５９の内筒５９Ａは、前側プロペラ１４のプロペラボス５６の内筒５６Ａよりも外径が小径に形成され、後側プロペラ１５のプロペラボス５９の排気通路断面積を前側プロペラ１４のプロペラボス５６よりも実質的に大きくしている。
【００４８】
また、前側プロペラ１４のプロペラボス５６及び後側プロペラ１５のプロペラボス５９は、前側プロペラ１４のプロペラボス５６の内筒５６Ａよりも後方において、後側プロペラ１５のプロペラボス５９の内筒５９Ａに対して軸方向にオーバラップするように、相互にオーバラップする。
【００４９】
次に、本発明の船外機の排気構造における主要な作用効果等について説明する。前述のようにエンジンユニット１７からの排気ガスは、上部排気通路６２、下部排気通路６３及び後部排気通路６４を通って、後側プロペラ１５のプロペラボス５９の後端開口から排出される。
この場合、図３のようにギアケース１３Ａの後端部となるストッパ５５の段部５５ａに対してプロペラボス５６の段部５６ａが外側から重なる。この重なり部分で排気ガスの漏れ流がプロペラボス５６（外筒５６Ｂ）の外部に流出するためには、後部排気通路６４の排気ガスＧの流れや、プロペラボス５６の外側を流れる水流Ｗに逆らって逆流する必要がある。この場合、後部排気通路６４の排気ガスＧが漏れ流Ｇ1として、重なり部分のＳ字状の経路に沿って逆流する際の流体的及び圧力的な抵抗が大きく、漏れ流Ｇ1の漏れ流量を小さく抑えることができる。結果的に排気ガスＧがプロペラボス５６の外側の前側プロペラ１４に巻き込まれるのを抑制し、プロペラ効率を落とすことがなく、即ちプロペラ効率を実質的に高めつつ高い推力の確保維持に寄与する。
【００５０】
また、ストッパ５５の段部５５ａ及びプロペラボス５６の段部５６ａ同士が相互に対向するように配置することで、それらの重なり厚さを有効に薄くすることができる。ストッパ５５の後端部の内径が必要以上に小径化するのを避け、プロペラボス５６（外筒５６Ｂ）の前端部の外径が必要以上に大径化するのを避けることができる。
【００５１】
ここで、図４の二重反転式プロペラの比較例において、要部についてのみ説明するが、ストッパ１の段部１ａがプロペラボス２の段部２ａに対して外側から重なる。この例ではストッパ１及びプロペラボス２の重なり部分での重なり方が、本発明の実施形態の場合と逆である、即ちストッパ１の段部１ａが前側からプロペラボス２の段部２ａに被さるように重なり、漏れ流Ｇ1として上記のような逆流経路を持たない。このため後部排気通路６４の排気ガスＧがプロペラボス５６の外側を流れる水流Ｗに吸引されて、重なり部分を抜けてしまう。
【００５２】
本発明において更に、プロペラボス５６の外径をストッパ５５の外径よりも適度に大きくし、プロペラボス５６（外筒５６Ｂ）がストッパ５５よりも外側に突出する突出部分で水流を受けるようにする。漏れ流Ｇ1のＳ字状経路からプロペラボス５６の外部への出口付近における水圧を高め、漏れ流Ｇ1を抑制することができる。
【００５３】
また、前側プロペラ１４のプロペラボス５６と後側プロペラ１５のプロペラボス５９との間で、図３のようにプロペラボス５６の段部５６ｂに対してプロペラボス５９の段部５９ａが外側から重なる。この重なり部分で排気ガスの漏れ流がプロペラボス５６（外筒５６Ｂ）あるいはプロペラボス５９（外筒５９Ｂ）の外部に流出するためには、後部排気通路６４の排気ガスＧの流れや、プロペラボス５６及びプロペラボス５９の外側を流れる水流Ｗに逆らって逆流する必要がある。この場合、後部排気通路６４の排気ガスＧが漏れ流Ｇ2として、重なり部分のＳ字状の経路に沿って逆流する際の流体的及び圧力的な抵抗が大きく、漏れ流Ｇ2の漏れ流量を小さく抑えることができる。結果的に排気ガスＧがプロペラボス５９の外側の後側プロペラ１５に巻き込まれるのを抑制し、プロペラ効率を落とすことがなく、高い推力の確保維持に寄与する。
【００５４】
上記の場合、プロペラボス５９の外径をプロペラボス５６の外径よりも適度の大きくすることで、プロペラボス５９（外筒５９Ｂ）がプロペラボス５６よりも外側に突出する突出部分で水流を受けるようにする。漏れ流Ｇ2のＳ字状経路からプロペラボス５６及びプロペラボス５９の外部への出口付近における水圧を高め、漏れ流Ｇ2を抑制することができる。
【００５５】
上記のように本発明の船外機の排気構造では排気ガスの漏れを有効に抑止することができるが、排気ガスの漏れ（漏れ流Ｇ1及び漏れ流Ｇ2）が発生し得る部位にラビリンス構造を設けただけで、つまりシール等によるシール構造等を設けていない。このようにラビリンス構造の重なり部分で部材相互に擦れ合うことがない構造としたことで、摩擦抵抗がなく、少なくともその分だけ燃費が向上する。
【００５６】
また、重なり部分において、プロペラボス５６（外筒５６Ｂ）あるいはプロペラボス５９（外筒５９Ｂ）から後部排気通路６４内に突出する部位を持たないので、後部排気通路６４が絞られることがなく、排気効率が阻害されることがないためエンジン出力が低下を来たすことがない。更に、プロペラボス５６（外筒５６Ｂ）あるいはプロペラボス５９（外筒５９Ｂ）の外部に突出する部位を持たないので、水中での流体抵抗が増すことはなく、この点でも燃費性能に有利である。
【００５７】
更に、プロペラボス５６（外筒５６Ｂ）あるいはプロペラボス５９（外筒５９Ｂ）の重なり部分を前後方向の外端側の部位程、肉薄にすることにより、それらを含めて前側プロペラ１４及び後側プロペラ１５を軸方向に沿って２分割の鋳造型で製造できる。これによりそれらの鋳造工程でスライド中子が必要ないため、前側プロペラ１４及び後側プロペラ１５の性能等を維持した上で廉価に製造することができる。
【００５８】
前側プロペラ１４のプロペラボス５６の内筒５６Ａと後側プロペラ１５のプロペラボス５９の内筒５９Ａとに関係について、内筒５９Ａ側の外径が小径に形成され、プロペラボス５９側の排気通路断面積をプロペラボス５６側よりも実質的に大きくすることで、プロペラボス５９側の排気効率を高める。後部排気通路６４において前側の内筒５６Ａの方が排気圧力が高く、後側の内筒５９Ａの方では排気圧力が下がる。そのためプロペラボス５９側の排気通路断面積を大きくすることで、その排気効率を高め、プロペラボス５６及びプロペラボス５９全体としての排気効率も向上させる。
【００５９】
更に、前側プロペラ１４のプロペラボス５６の内筒５６Ａよりも後方において、プロペラボス５６（外筒５６Ｂ）及びプロペラボス５９（外筒５９Ｂ）の重なり部分を位置させる、つまり排気圧力が高い内筒５６Ａよりも後方でプロペラボス５６及びプロペラボス５９がオーバラップするように設定する。これにより漏れ流Ｇ2をより小さく抑えることができる。
【００６０】
加えて、前後のプロペラボス５６及びプロペラボス５９とも排気通路面積を確保できるので、次のような利点がある。先ず、プロペラボス５６及びプロペラボス５９を大径化する必要がなく、プロペラボス５６及びプロペラボス５９の水中抵抗を増すことがないので燃費が良くする。
また、二重反転式プロペラにおいてプロペラボス５６及びプロペラボス５９内部の排気通路を採用することができ、空中排気方式に比較して航走時騒音を小さくすることができる。
更に、プロペラボス５６及びプロペラボス５９ともそれぞれプロペラブッシュ５７，６０を設置することができる。ギアケース１３Ａ内のプロペラ駆動系を衝撃荷重等から有効に保護し、高い安全性を確保維持することができる。
【００６１】
以上、本発明の実施形態を、図面を参照して詳細に説明したが、前記実施形態は、本発明の実施にあたっての具体例を示したに過ぎない。本発明の技術的範囲は、前記実施形態に限定されるものではない。本発明は、その趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能であり、それらも本発明の技術的範囲に含まれる。
例えば、上記本発明の実施形態において二重反転式プロペラを有する船外機の例を説明したが、単一のプロペラを持つ船外機の場合にも本発明は有効に適用可能であり、上記実施形態と同様な作用効果を得ることができる。
【符号の説明】
【００６２】
１０  船外機、１１  アッパユニット、１２  ミドルユニット、１３  ロアユニット、１３Ａ  ギアケース、１４  前側プロペラ、１５  後側プロペラ、１６  ブラケット装置、１７  エンジンユニット、１８  プロペラ軸、１９  ドライブシャフト、２０  シフト装置、２１  第１入力軸、２２  第２入力軸、２３  エンジンホルダ、２４  オイルパン、２５  冷却水ポンプ、２６  水取入口、２７  インペラ、２８  ポンプケース、３０  軸受、３１  ピニオン歯車、３２  上側歯車、３３  中間歯車、３４  下側歯車、３５  ドグクラッチ、３６  シフト作動機構、３７  軸受、３８  軸受、３９  中間軸、４０  軸受、４１  シフトフォーク、４２  リードスクリュー、４３  連結ギア、４５  軸受ハウジング、４６  前側歯車、４７  後側歯車、４８  外側軸、４９  内側軸、５０，５１  軸受、５２  軸受、５３  軸受、５４  収容部、５５  ストッパ、５６  前側プロペラのプロペラボス、５７  プロペラブッシュ、５８  ロックナット、５９  後側プロペラのプロペラボス、６０  プロペラブッシュ、６１  ロックナット、６２  上部排気通路、６３  下部排気通路、６４  後部排気通路。
【図１】
0006308102.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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