(57)【要約】      （修正有）【課題】動力伝達部に対する負荷の軽減により性能の向上を図ると共に、鋳造欠陥やエロージョンの発生の防止により耐久性の向上を図った船外機用プロペラを提供する。【解決手段】船外機の下部において前後方向に軸支されたプロペラシャフトの後部に固定される船外機用プロペラ２１であって、筒状に形成されたプロペラハブ４０と、プロペラハブ４０の外側に放射状に設けられた複数枚の羽根４１と、を備え、羽根４１の表面にショットピーニング処理が施されていることを特徴とする。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
船外機の下部において前後方向に軸支されたプロペラシャフトの後部に固定される船外機用プロペラであって、
筒状に形成されたプロペラハブと、
該プロペラハブの外側に放射状に設けられた複数枚の羽根と、
を備え、該羽根の表面にショットピーニング処理が施されていることを特徴とする船外機用プロペラ。
【請求項２】
船外機の下部において前後方向に軸支されたプロペラシャフトの後部に固定される船外機用プロペラであって、
筒状に形成されたプロペラハブと、
該プロペラハブの外側に放射状に設けられた複数枚の羽根と、
を備え、該羽根の付け根部分にショットピーニング処理が施されていることを特徴とする船外機用プロペラ。
【請求項３】
鏡面仕上げ用のショットピーニング処理が施されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の船外機用プロペラ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジンの駆動により船外機を推進させるため、プロペラシャフトの後部に固定される船外機用プロペラに関する。
【背景技術】
【０００２】
通常、船外機には、推進力を得るためにプロペラシャフトの後部にプロペラが設けられている。この船外機用プロペラは、船外機が航走時、プロペラシャフトを中心とした回転によって、プロペラの羽根に入射する水流とプロペラの羽根の角度（アタックアングル）が変化するため、一つの羽根に発生する推力は、回転角度によって変化する。そのため、羽根の根元には、繰り返し応力が発生し、強度不足の場合、羽根の付け根部分から折損するおそれがある。そこで、従来、プロペラの羽根の根元を太くしたり、或いは、羽根自体を厚くしたりして、プロペラの強度を高めている（例えば、特許文献１乃至３参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−１１１４９９号公報
【特許文献２】特開２００８−２３０３３７号公報
【特許文献３】特開２０１０−２６４９０５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記した従来の船外機用プロペラでは、プロペラの羽根の根元を太くしたり、羽根自体を厚くしたりしているため、プロペラの重量が増えて回転モーメントが増え、シャフトやギア等の動力伝達部への負荷が増えたり、鋳造欠陥を引き起こしたりするおそれがあるといった問題がある。
【０００５】
また、船外機が高速で航走した場合に、羽根の先端から発生したキャビテーションによって、負圧面となる羽根の根元や正圧面のカップ付近にエロージョンが発生し、羽根の折損に繋がるおそれがある。この対策として、アルミ製のプロペラの場合には、表面に陽極酸化皮膜を施工し、表面硬度を上げることも行われているが、施工コストが高い割には表面硬度が十分に高くならず、折損防止効果が低いといった問題がある。
【０００６】
さらに、従来の船外機用プロペラは、ダイカストや精密鋳造によって製造した後、バフ仕上げにより表面加工を行っているため、表面に発生したヘアラインがクラックやエロージョンの要因となるといった問題もある。
【０００７】
そこで、本発明は、このような課題を解決するため、動力伝達部に対する負荷の軽減により性能の向上を図ると共に、鋳造欠陥やエロージョンの発生の防止により耐久性の向上を図ることのできる船外機用プロペラ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】
【０００８】
上記した目的を達成するため、本発明は、船外機の下部において前後方向に軸支されたプロペラシャフトの後部に固定される船外機用プロペラであって、筒状に形成されたプロペラハブと、該プロペラハブの外側に放射状に設けられた複数枚の羽根と、を備え、該羽根の表面にショットピーニング処理が施されていることを特徴とする。
【０００９】
また、本発明は、船外機の下部において前後方向に軸支されたプロペラシャフトの後部に固定される船外機用プロペラであって、筒状に形成されたプロペラハブと、該プロペラハブの外側に放射状に設けられた複数枚の羽根と、を備え、該羽根の付け根部分にショットピーニング処理が施されていることを特徴とする。
【００１０】
さらに、本発明に係る船外機用プロペラは、鏡面仕上げ用のショットピーニング処理が施されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
上記した本発明に係る船外機用プロペラによれば、動力伝達部に対する負荷の軽減により性能の向上を図ると共に、鋳造欠陥やエロージョンの発生の防止により耐久性の向上を図ることができる等、種々の優れた効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明に係る船外機用プロペラを備えた船外機の全体構造を一部破断して示す右側面図である。
【図２】本発明に係る船外機用プロペラを示す側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施形態について説明する。
【００１４】
先ず、図１を参照しつつ、船外機１の全体構造について説明する。
【００１５】
船外機１は、船外機１の上部に設けられて上下に分割可能なエンジンカバー２と、エンジンカバー２の下方に設けられるドライブシャフトハウジング３と、ドライブシャフトハウジング３の下端に固定されるギヤハウジング４と、により外観の主要部が構成されており、ドライブシャフトハウジング３とギヤハウジング４とによりロワーユニット５が構成されている。
【００１６】
エンジンカバー２の前方には、ステアリングブラケット６が設けられ、ステアリングブラケット６にはパイロットシャフト７が鉛直方向に設けられている。そして、ステアリングブラケット６の前端部にはハンドルブラケット８が固定され、ハンドルブラケット８の前端部には、ティラーハンドル１０が上下方向回動可能に支持されている。また、ステアリングブラケット６の下方には、船体（図示せず）に船外機１を固定するクランプブラケット１１が設けられ、クランプブラケット１１にはチルト軸１２を介してスイベルブラケット１３が上下方向回動可能に支持されている。
【００１７】
エンジンカバー２の内部には、エンジン１４が収納されている。エンジン１４は、例えばＯＨＣ式の水冷２気筒エンジンであり、エンジン１４の下端部にはオイルパン１５が固定され、エンジン１４の前端部にはスタータモータ１６が固定されている。また、エンジン１４の側部にはキャブレタ１７が固定され、キャブレタ１７には、ドラム１８を介して、スロットルケーブル１９の一端が接続され、スロットルケーブル１９の他端はティラーハンドル１０に接続されている。
【００１８】
エンジン１４にはクランクシャフト（図示せず）が略鉛直方向に軸支され、クランクシャフトには、ドライブシャフト９が連結されている。また、ドライブシャフト９は、ドライブシャフトハウジング３内を上下方向に貫通するように設けられており、ドライブシャフト９の下端部には、ギヤハウジング４内に臨むようにしてドライブギヤ２０が固定されている。
【００１９】
ギヤハウジング４内には、プロペラシャフト２２が前後方向に軸支されている。そして、プロペラシャフト２２の前部には、前進用ドリブンギヤ２３及び後進用ドリブンギヤ２４がプロペラシャフト２２に対して回転自在に設けられている。前進用ドリブンギヤ２３は、ドライブギヤ２０の前部と常時噛合し、後進用ドリブンギヤ２４は、ドライブギヤ２０の後部と常時噛合している。また、プロペラシャフト２２の後部には、プロペラ２１が固定されている。なお、このプロペラ２１の詳細については後述する。
【００２０】
プロペラシャフト２２は、ティラーハンドル１０とシフト機構２５を介して接続されている。このシフト機構２５は、ティラーハンドル１０の前部に前後方向進退可能に装着されたシフトスライダ２６と、シフトスライダ２６にシフトドラム（図示せず）等を介して一端が接続される上下一対のシフトケーブル２７と、上下一対のシフトケーブル２７の他端が接続されるクラッチシャフト２８と、クラッチシャフト２８に上端部が接続されてパイロットシャフト７に貫挿されるクラッチロッド３０と、クラッチロッド３０の下端部に一対のコネクタ３１を介して上端部が連結されるシフトロッド３２と、シフトロッド３２の下端部に設けられたシフトカム３３と、シフトカム３３に前端部が当接して設けられたプッシュロッド３４と、プッシュロッド３４の後端部に連結されてプロペラシャフト２２に設けられるシフタドッグ３５と、を備えて構成されている。
【００２１】
クラッチロッド３０は、船外機１のエンジン１４側（本実施形態では上側）に設けられ、シフトロッド３２は、船外機１のロワーユニット５側（本実施形態では下側）に設けられている。そして、クラッチロッド３０とシフトロッド３２は、同一の外径を有している。
【００２２】
シフトカム３３の後面には、段差状の当接面３６が設けられている。そして、プッシュロッド３４は、バネ（図示せず）により前方に付勢されることで、シフトカム３３の当接面３６に当接している。また、シフタドッグ３５は、前進用ドリブンギヤ２３と後進用ドリブンギヤ２４の間に介装されており、プロペラシャフト２２に対して回転一体且つ前後方向移動可能に設けられている。
【００２３】
このような構成を備えた船外機１において、エンジン１４を駆動させると、エンジン１４に設けられたクランクシャフトの回転がドライブシャフト９に伝達され、ドライブシャフト９が回転する。これに伴って、ドライブシャフト９の下端部に設けられたドライブギヤ２０が回転し、ドライブギヤ２０と常時噛合する前進用ドリブンギヤ２３及び後進用ドリブンギヤ２４が互いに逆方向に回転する。
【００２４】
また、上述の如くエンジン１４を駆動させた状態で、ティラーハンドル１０に設けられたシフトスライダ２６を前後に動かすと、シフトケーブル２７、クラッチシャフト２８、クラッチロッド３０及びシフトロッド３２を介してシフトカム３３が駆動され、シフトカム３３が上下動する。このシフトカム３３の上下動により、シフトカム３３の当接面３６とプッシュロッド３４との当接位置が変化し、プッシュロッド３４が前後動する。これに伴って、シフタドッグ３５が、前進用ドリブンギヤ２３との当接位置と後進用ドリブンギヤ２４との当接位置の間で前後動する。
【００２５】
そして、シフトスライダ２６の操作によりシフタドッグ３５を前進用ドリブンギヤ２３との当接位置まで前進させると、ドライブギヤ２０の回転が前進用ドリブンギヤ２３及びシフタドッグ３５を介してプロペラシャフト２２に伝達され、プロペラシャフト２２及びプロペラ２１が正転して船体が前進する。
【００２６】
一方、シフトスライダ２６の操作によりシフタドッグ３５を後進用ドリブンギヤ２４との当接位置まで後退させると、ドライブギヤ２０の回転が、後進用ドリブンギヤ２４及びシフタドッグ３５を介してプロペラシャフト２２に伝達され、プロペラシャフト２２及びプロペラ２１が逆転して船体が後退する。
【００２７】
また、シフトスライダ２６の操作により前進用ドリブンギヤ２３及び後進用ドリブンギヤ２４に当接しない中間位置にシフタドッグ３５を移動させると、ドライブシャフト９の回転がプロペラシャフト２２に伝達されないニュートラル状態となり、船体が停止する。
【００２８】
このようにして、正転、逆転、ニュートラルの間でシフトチェンジが行われることで、船体の前進、後退、停止の切換がなされる。
【００２９】
次に、図１及び図２を参照しつつ、本発明の実施の形態に係る船外機用プロペラ２１について説明する。
【００３０】
本実施の形態に係る船外機用プロペラ２１は、例えば、アルミニウム、ステンレス、チタン等の金属製であり、同心円筒形状の内筒体３７と外筒体３８とを複数の放射状のリブ３９で一体に結合して形成された二重構造のプロペラハブ４０と、外筒体３８の外側に放射状に配置された３枚の羽根４１と、を一体成形することにより形成されている。また、内筒体３７の内側にはゴム製の連結筒４２が圧入されており、連結筒４２をプロペラシャフト２２の後部に嵌め込むことによりプロペラ２１がプロペラシャフト２２に締着されるようになっている。
【００３１】
このような構成を備えた船外機用プロペラ２１を製造する場合、鋳造によりプロペラハブ４０と各羽根４１とを一体に形成した後、プロペラ２１の表面にショットピーニング処理を施工する。このショットピーニング処理は、０．０５ｍｍ〜数ｍｍ程度の小さな鋼球を４０ｍ／ｓ〜数百ｍ／ｓ程度の速度で被加工面であるプロペラ２１の表面に吹き付ける処理である。この時、ショットピーニング処理は、プロペラ２１の各羽根４１の表面全体に施工してもよいが、船外機１の航行時に特に負荷の掛かる各羽根４１の付け根部分４３にのみ施工してもよい。
【００３２】
次いで、上記したショットピーニング処理に加えて又はその代わりに、プロペラ２１のプロペラハブ４０及び各羽根４１の表面に鏡面仕上げ用のショットピーニング処理を施工する。この表面仕上げ用のショットピーニング加工は、上記したショットピーニング処理と異なり、弾性担体に粒子状の鋼球を付着させた複合粒子を被加工面であるプロペラ２１の表面に吹き付ける処理である。
【００３３】
その後、このように成形されたプロペラ２１を所定温度で所定時間加熱し、プロペラ２１の表面に所望な色の酸化皮膜を形成させる。
【００３４】
上記したように本発明の実施の形態に係る船外機用プロペラ２１によれば、プロペラ２１の羽根４１にショットピーニング処理を施工することにより、表面の疲労強度が増すため、羽根４１の薄肉化及び軽量化を図ることができる。したがって、シャフトやギア等の動力伝達部に対する負荷の軽減が図れることによりプロペラ２１の性能の向上を図ることができると共に、鋳造欠陥やエロージョンによる表面劣化を防止することにより耐久性の向上を図ることができ、歩留まりの向上によるコスト削減化を図ることができる。
【００３５】
特に、プロペラ２１の羽根４１の付け根部分４３にショットピーニング処理を施工した場合には、船外機１の航行時に最も負荷の掛かる羽根４１の付け根部分４３から折損するのを確実に防止することができ、上記した効果をさらに高めることができる。
【００３６】
また、プロペラ２１の表面に鏡面仕上げ用のショットピーニング処理を施工した場合には、従来のバフ仕上げの時のように表面に発生するヘアラインによりクラックやエロージョンが発生するおそれがなく、プロペラ２１の外観と性能と耐久性の向上を同時に図ることが可能となる。
【００３７】
さらに、上記した船外機用プロペラ２１の製造過程において、プロペラ２１の表面に酸化皮膜を形成する前に、鏡面仕上げ用のショットピーニング処理を施工することにより、酸化皮膜の色をより鮮やかにさせることができ、商品性をさらに向上させることができる。
【００３８】
なお、上記した本発明の実施の形態では、エンジン１４の排気ガスを内筒体３７と外筒体３８との間の空隙から後方へ排出するタイプの船外機１を例に挙げて説明しているため、プロペラハブ４０が内筒体３７と外筒体３８とにより二重構造となっているが、これは単なる例示に過ぎず、例えば、エンジン１４の排気ガスを他の部分から排出する場合には、プロペラハブは１つの筒体から構成されていてもよい。
【００３９】
また、羽根４１の枚数や形状についても上記した場合に限定されるものではなく、各種変更が可能であることは言う迄もない。
【符号の説明】
【００４０】
１          船外機
２１        プロペラ
２２        プロペラシャフト
４０        プロペラハブ
４１        羽根
４３        付け根部分
【図１】
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【図２】
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