(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
クランク軸が船体の長手方向に向くように船体に搭載されたエンジンと、このエンジンのクランク軸の後端においてクランク軸の延長上にカップリングを介して連結され，前記エンジンのクランク軸と同じ回転速度で回転する、推進手段の軸とを備え、前記クランク軸がエンジンのケースにプレーンメタルを介して支持された構造であって、
前記クランク軸の後端に、クランク軸と別体の出力軸を連結してこの出力軸の後端に前記カップリングを連結し，該カップリングを介して前記推進手段の軸を連結するとともに、前記出力軸を、エンジンのケースに対して、スラスト方向に移動不能な転がりベアリングで支持し，
前記クランク軸の後端と出力軸の前端との連結は，前記クランク軸の後端と、前記出力軸の前端とにスプラインを形成してこれらスプラインに係合するスプラインが内面に形成された連結管を介して連結し，かつ，該連結管に伝達機構の駆動スプロケットまたは駆動ギヤを一体に形成したことを特徴とする小型滑走艇の出力軸構造。
【請求項２】
前記クランク軸の後端と出力軸の前端との対向面同士の間に、隙間が形成されていることを特徴とする請求項１記載の小型滑走艇の出力軸構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、小型滑走艇の出力軸構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、一般的な小型滑走艇におけるパワーソースは２サイクルエンジンであったが、昨今の低公害化および騒音低減に対応すべく、パワーソースを４サイクルエンジンにした小型滑走艇も提案されている（特許第２８８０６９１号）。
４サイクルエンジンにおいては、通常、一体型のクランク軸が使用されるため、その軸受けにはプレーンメタルが使用される。
また、この種の小型滑走艇では、図１０に示すように、エンジン１は、そのクランク軸１ａが船体２の長手方向に向くように船体２に搭載され、クランク軸１ａの後端１ｂにおいてクランク軸１ａの延長上に、推進手段（例えばジェットポンプ）３の軸３ａがカップリング４で連結されている。
したがって、エンジン１のクランク軸による動力が推進手段３の軸３ａを介して推進手段３に伝わり、これによって船体２が推進される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上述したような小型滑走艇においては、推進手段３からの反力がエンジン１のクランク軸１ａに伝わる。
すなわち、クランク軸１ａは、推進手段３の軸３ａから上記カップリング４を介して、反トルク、スラスト力、曲げ力（クランク軸を撓ませようとする力）、振動を受け、これらの力は複雑に組み合わされてクランク軸１ａに作用する。
前述した従来の小型滑走艇のうち、２サイクルエンジンが搭載されているものは、そのエンジンのクランク軸が組立式のクランク軸であるとともに、その軸受けとして耐久性に優れたボールベアリングが使用されていたため、特に問題は生じなかった。
しかしながら、４サイクルエンジンが搭載された小型滑走艇においては、上述したように、そのエンジンのクランク軸が一体型のクランク軸であるとともに、その軸受けとしてプレーンメタルが使用されるため、クランク軸に上記反トルク、スラスト力、曲げ力、振動が複雑に組み合わされて作用し、これによって、高速で回転するクランク軸に捻れ、圧縮、曲げ（撓み）、振動が複合した状態で生じると、プレーメタルの疲労が激しくなり、結果としてエンジンの耐久性が低下してしまうという問題が生じた。
【０００４】
この発明の目的は、以上のような問題を解決し、耐久性に優れた小型滑走艇の出力軸構造を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために請求項１記載の小型滑走艇の出力軸構造は、クランク軸が船体の長手方向に向くように船体に搭載されたエンジンと、このエンジンのクランク軸の後端においてクランク軸の延長上にカップリングを介して連結され，前記エンジンのクランク軸と同じ回転速度で回転する、推進手段の軸とを備え、前記クランク軸がエンジンのケースにプレーンメタルを介して支持された構造であって、
前記クランク軸の後端に、クランク軸と別体の出力軸を連結してこの出力軸の後端に前記カップリングを連結し，該カップリングを介して前記推進手段の軸を連結するとともに、前記出力軸を、エンジンのケースに対して、スラスト方向に移動不能な転がりベアリングで支持し，
前記クランク軸の後端と出力軸の前端との連結は，前記クランク軸の後端と、前記出力軸の前端とにスプラインを形成してこれらスプラインに係合するスプラインが内面に形成された連結管を介して連結し，かつ，該連結管に伝達機構の駆動スプロケットまたは駆動ギヤを一体に形成したことを特徴とする。
請求項２記載の小型滑走艇の出力軸構造は、請求項１記載の小型滑走艇の出力軸構造において、前記クランク軸の後端と出力軸の前端との対向面同士の間に、隙間が形成されていることを特徴とする。
【０００６】
【作用効果】
請求項１記載の小型滑走艇の出力軸構造は、クランク軸が船体の長手方向に向くように船体に搭載されたエンジンと、このエンジンのクランク軸の後端においてクランク軸の延長上に連結された、推進手段の軸とを備え、前記クランク軸がエンジンのケースにプレーンメタルを介して支持された構造であって、前記クランク軸の後端に、クランク軸と別体の出力軸を連結してこの出力軸の後端に前記推進手段の軸を連結するとともに、前記出力軸を、エンジンのケースに対して、スラスト方向に移動不能な転がりベアリングで支持してあるので、この小型滑走艇の出力軸構造によれば、推進手段の軸からのスラスト力は、主として上記出力軸および転がりベアリングによって受けられて、クランク軸に直接的には作用せず、作用するにしても間接的に（緩和された状態で）作用することとなる。
また、クランク軸の後端に、クランク軸と別体の出力軸を連結してこの出力軸の後端に推進手段の軸を連結してあるので、推進手段の軸からの反トルク、曲げ力、振動も、クランク軸に直接的には作用せず、作用するにしても間接的に（緩和された状態で）作用することとなる。特に、クランク軸に作用する曲げ力は著しく低減される。
したがって、この小型滑走艇の出力軸構造によれば、クランク軸を支持しているプレーメタルの疲労が低減され、結果としてエンジンの耐久性が向上することとなる。
請求項２記載の小型滑走艇の出力軸構造によれば、請求項１記載の小型滑走艇の出力軸構造において、前記クランク軸の後端と、前記出力軸の前端とにスプラインを形成し、これらスプラインに係合するスプラインが内面に形成された連結管を介して前記クランク軸の後端と出力軸の前端とを連結してあるので、クランク軸からの動力が連結管を介して出力軸に確実に伝達される。
上記推進手段の軸からの反トルク、曲げ力、振動は、出力軸から連結管を介してクランク軸に伝わることになるが、これら３者の連結はスプライン嵌合によってなされているので、推進手段の軸からの反力、特に曲げ力と振動は、出力軸から連結管、クランク軸へと伝達される過程で著しく低減される。
したがって、この請求項２記載の小型滑走艇の出力軸構造によれば、クランク軸からの動力が連結管を介して出力軸に確実に伝達されると同時に、エンジンの耐久性も向上するという効果が得られる。
請求項３記載の小型滑走艇の出力軸構造によれば、請求項２記載の小型滑走艇の出力軸構造において、前記クランク軸の後端と出力軸の前端との対向面同士の間に、隙間が形成されているので、上記推進手段の軸からクランク軸に伝わる反トルク、スラスト力、曲げ力、振動、特に、スラスト力、曲げ力、が著しく低減され、結果としてエンジンの耐久性がより一層確実に向上する。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
図１は本発明に係る小型滑走艇の出力軸構の一実施の形態を用いた小型滑走艇の一例を示す概略側面図、図２は同じく平面図、図３は図１におけるＩＩＩ−ＩＩＩ部分拡大断面図（部分省略断面図）である。
【０００８】
これらの図（主として図１）に示すように、この小型滑走艇１０は、鞍乗り型小型船舶であり、船体１１上のシート１２に乗員が座り、スロットルレバー付きの操舵ハンドル１３を握って操行可能である。
船体１１は、ハル１４とデッキ１５とを接合して内部に空間１６を形成した浮体構造となっている。空間１６内において、ハル１４上には、エンジン２０が、そのクランク軸２１（図６参照）が船１１体の長手方向に向くように搭載され、このエンジン２０で駆動される推進手段としてのジェットポンプ（ジェット推進ポンプ）３０がハル１４後部に設けられている。
船体１１には、船体内（空間１６）に吸気を供給する吸気ダクト１８が設けられている。
【０００９】
ジェットポンプ３０は、船底に開口した取水口１７から船体後端に開口した噴流口３１およびノズル３２に至る流路３３と、この流路３３内に配置されたインペラ３４とを有しており、インペラ３４のシャフト３５がエンジン２０の後述する出力軸２２にカップリング８０を介して連結されている。したがって、エンジン２０によりインペラ３４が回転駆動されると、取水口１７から取り入れられた水が噴流口３１からノズル３２を経て噴出され、これによって船体１１が推進される。エンジン２０の駆動回転数、すなわちジェットポンプ３０による推進力は、前記操作ハンドル１３のスロットルレバー１３ａ（図２参照）の回動操作によって操作される。ノズル３２は、図示しない操作ワイヤーで操作ハンドル１３と連係されていて、ハンドル１３の操作で回動操作され、これによって進路を変更することができる。
なお、４０は燃料タンク、４１は収容室である。
【００１０】
図４は主としてエンジン２０を示す図で、図１におけるＩＶ−ＩＶ部分拡大断面図（部分省略断面図）である。図５はエンジン２０を斜め後方から見た概略斜視図、図６は側断面図、図７は図６の部分拡大図である。
このエンジン２０はＤＯＨＣ型で直列４気筒の４サイクルエンジンであり、図１および図４から明らかなように、そのクランク軸２１が船体１１の前後方向に沿うように配置されている。
図４に示すように、船体１１の進行方向に向かってエンジン２０の左側に吸気口（吸気ポート）２０ａが配置され、右側に排気口（排気ポート）２０ｂが配置されている。
【００１１】
吸気口２０ａには、スロットルボディ４２とサージタンク（インテークチャンバ）４３とが連結され、このサージタンク４３に対し、その直下において、インタークーラ５０が接続配置されている。５２，５３はインタークーラ５０のエンジン２０への取付ブラケットである。
インタークーラ５０は、図４，図５に示すように、エンジン２０のすぐ後方に配置された過給器（ターボチャージャ）７０のコンプレッサ部７１に配管７２で接続されて連通する吸気入り口５１ｉと、前記サージタンク４３の吸気入り口４３ａにチューブ５１ｃで接続された出口５１ｏとを有するケース５１と、このケース５１内に収容された熱交換ユニットである冷却ユニット６０とを備えている。
図５において、９１，９２はインタークーラー５０に接続された冷却水ホースである。
【００１２】
一方、図４に示すようにエンジン２０の排気口２０ｂには、排気マニホルド４４が設けられており、この排気マニホルド４４における排気出口４４ｏ（図５参照）が、ターボチャージャ７０のタービン部７３に接続されている。
なお、タービン部７３にてタービンを回転させた排気は、図１、図２に示すように、排気管７４，転覆時の水の逆流（ターボチャージャ７０等への水の侵入）を防止するための逆流防止室７５，ウォーターマフラー７６，および排気・排水管７７を経てジェットポンプ３０による水流内へと排出される。
【００１３】
図６および図７に示すように、エンジン２０のクランク軸２１は、エンジン２０の下ケース２０ｃと上ケース２０ｄとで形成された軸受け部２０ｅにプレーンメタル２６を介して回転可能に支持されている。
クランク軸２１の後端（２１ａ）はエンジンケース（２０ｃ、２０ｄ）内に配置されており、この後端（２１ａ）に、クランク軸２１と別体の出力軸２２が連結されていて、この出力軸２２の後端に、前述した推進手段であるジェットポンプ３０の軸であるシャフト３５がカップリング８０を介して連結されている。
出力軸２２は、エンジンのケース（２０ｃ、２０ｄ）に対して、スラスト方向（図６，図７において左右方向）に移動不能な２つの転がりベアリング（ボールベアリング）２７ａ，２７ｂで回転可能に支持されている。なお、２８はエンジン２０内への水の侵入を防止するためのシール部材、２９ａ、２９ｂ、２９ｃはボールベアリングとエンジンケースとの間に介装させたスラスト受け部材である。
【００１４】
図８はクランク軸２１、連結管２３、およびボールベアリング２７ａ、２７ｂを示す拡大図である。図９は出力軸２２を示す図で、（ａ）は後方から見た図、（ｂ）は図（ａ）におけるｂ−ｂ断面図である。
【００１５】
図７〜図９に示すように、クランク軸２１の後端と、出力軸２２の前端とにスプライン２１ａ、２２ａが形成されており、これらスプライン２１ａ、２２ａに係合するスプライン２３ａが内面に形成された連結管２３を介してクランク軸２１の後端と出力軸２２の前端とが連結されている。
また、出力軸２２の後端にもスプライン２２ｂが形成されており、このスプライン２２ｂと出力側カップリング８１（図７参照）のボス部内面に形成されたスプライン８１ａとを係合させることによって、出力軸２２の後端に出力側カップリング８１が連結されている。
【００１６】
クランク軸２１に対する出力軸２２、連結管２３、およびベアリング２７ａ、２７ｂの取付は、先ず、図８に示すように、クランク軸２１の後端に連結管２３およびベアリング２７ａ、２７ｂを装着し、次いで、図７に示すように、連結管２３の後部に出力軸２２を挿入し、出力軸２２におけるボルト挿入穴２２ｃ（図９参照）および連結管２３にボルトＢを挿入し、その先端部に形成された雄ねじ部Ｂ１を、クランク軸２１の後端に形成されたネジ穴２１ｂ（図８参照）に螺合させることによって行われる。なお、出力軸２２には、ボルトＢの雄ねじ部Ｂ１と螺合するネジ部は形成されていない（図９参照）。出力軸２２にはボルトＢは挿入されるだけである。
その後、エンジン２０の下ケース２０ｃと上ケース２０ｄとを図示しないボルトで締め付けることによって、クランク軸２１，出力軸２２，連結管２３，およびベアリング２７ａ、２７ｂが、図６，図７に示したように、エンジン２０に組み付けられる。
【００１７】
このように組み付けられた状態では、連結管２３が、その軸線方向においてクランク軸２１の後部における段部２１ｄと、出力軸２２のフランジ部２２ｄとで軽く（連結管２３がその軸線方向においてクランク軸２１の後部における段部２１ｄと出力軸２２のフランジ部２２ｄとの間でがたつくことなく位置決めされる程度に軽く）挟圧された状態になる。また、ベアリング２７ａ、２７ｂは、連結管２３のフランジ部２３ｄと、出力軸２２のフランジ部２２ｄとで軽く（ベアリング２７ａ、２７ｂが連結管２３のフランジ部２３ｄと出力軸２２のフランジ部２２ｄとの間でがたつくことなく位置決めされる程度に軽く）挟圧された状態になる。そして、クランク軸２１の後端と出力軸２２の前端との対向面２１ｅ、２２ｅ同士の間には、隙間Ｃ（図８参照）が形成される。
したがって、ジェットポンプ３０のシャフト３５からのスラスト力Ｆ（図７参照）は、カップリング８０および出力軸２２のフランジ部２２ｄを介し、主としてベアリング２７ａ、２７ｂによって（したがってエンジンケースによって）受けられて、クランク軸２１には直接的には作用せず、作用するにしても上記連結管２３を介して間接的に（緩和された状態で）少しだけ作用することとなる。
【００１８】
図６，図７に示すように、エンジン２０の後部、すなわちクランク軸２１の後部には、クランク軸２１の動力をエンジン２０のカムシャフト２０ｆに伝達する伝達機構（後述する）を収容する伝達室２０ｇが設けられており、この伝達室２０ｇ内において、前記クランク軸２１の後端（２１ａ）と出力軸２２の前端（２２ａ）とが連結されている。
クランク軸２１の動力をエンジン２０のカムシャフト２０ｆに伝達する伝達機構は、前記連結管２３に一体に形成された駆動スプロケット２３ｓ（図８参照）と、前記カムシャフト２０ｆに設けられてカムシャフト２０ｆとともに回転する従動スプロケット２０ｓと、これら駆動スプロケット２３ｓと従動スプロケット２０ｓとに張架された無端チェーン（伝動チェーン）２０ｈとで構成されている。なお、伝達機構はギヤ列によって構成することもでき、その場合には、連結管２３には、駆動スプロケット２３ｓに代えて駆動ギヤを一体的に設ける。
【００１９】
以上のような小型滑走艇の出力軸構造によれば次のような作用効果が得られる。
（ａ）クランク軸２１が船体１１の長手方向に向くように船体１１に搭載されたエンジン２０と、このエンジン２０のクランク軸２１の後端においてクランク軸２１の延長上に連結された、推進手段３０の軸３５とを備え、クランク軸２１がエンジン２０のケース（２０ｃ、２０ｄ）にプレーンメタル２６を介して支持された構造であって、クランク軸２１の後端に、クランク軸２１と別体の出力軸２２を連結してこの出力軸２２の後端に推進手段３０の軸３５を連結するとともに、出力軸２２を、エンジン２０のケース（２０ｃ、２０ｄ）に対して、スラスト方向に移動不能な転がりベアリング２７ａ、２７ｂで支持してあるので、推進手段３０の軸３５からのスラスト力Ｆは、主として上記出力軸２２および転がりベアリング２７ａ、２７ｂによって受けられて、クランク軸２１に直接的には作用せず、作用するにしても間接的に（緩和された状態で）作用することとなる。
また、クランク軸２１の後端に、クランク軸２１と別体の出力軸２２を連結してこの出力軸２２の後端に推進手段３０の軸３５を連結してあるので、推進手段３０の軸３５からの反トルク、曲げ力、振動も、クランク軸２１に直接的には作用せず、作用するにしても間接的に（緩和された状態で）作用することとなる。特に、クランク軸２１に作用する曲げ力は著しく低減される。
したがって、この小型滑走艇の出力軸構造によれば、クランク軸２１を支持しているプレーメタル２６の疲労が低減され、結果としてエンジン２０の耐久性が向上することとなる。
（ｂ）クランク軸２１の後端と、出力軸２２の前端とにスプライン２１ａ、２２ａを形成し、これらスプライン２１ａ、２２ａに係合するスプライン２３ａが内面に形成された連結管２３を介してクランク軸２１の後端と出力軸２２の前端とを連結してあるので、クランク軸２１からの動力が連結管２３を介して出力軸２２に確実に伝達される。
上記推進手段３０の軸３５からの反トルク、曲げ力、振動は、出力軸３５から連結管２３を介してクランク軸２１に伝わることになるが、これら３者の連結はスプライン嵌合によってなされているので、推進手段３０の軸３５からの力、特に曲げ力と振動は、出力軸２２から連結管２３、クランク軸２１へと伝達される過程で著しく低減される。
したがって、この小型滑走艇の出力軸構造によれば、クランク軸２１からの動力が連結管２３を介して出力軸２２に確実に伝達されると同時に、エンジン２０の耐久性も向上するという効果が得られる。
（ｃ）クランク軸２１の後端と出力軸２２の前端との対向面２１ｅ、２２ｅ同士の間に、隙間Ｃが形成されているので、推進手段３０の軸３５からクランク軸２１に伝わる反トルク、スラスト力、曲げ力、振動、特に、スラスト力、曲げ力、が著しく低減され、結果としてエンジン２０の耐久性がより一層確実に向上する。
【００２０】
（ｄ）クランク軸３５の後端をエンジンケース（２０ｃ、２０ｄ）内に配置するとともに、クランク軸２１の後端に、クランク軸２１と別体の出力軸２２を連結してこの出力軸２２の後端に推進手段３０の軸３５を連結した構造となっているので、クランク軸２１の後端をエンジンケース（２０ｃ、２０ｄ）内に配置していることにより、その分クランク軸２１を短くすることができる。
したがって、クランク軸２１に上記反トルク、スラスト力、曲げ力、振動が複雑に組み合わされて作用しても、クランク軸２１が短い分、クランク軸２１に曲げ（撓み）が生じ難くなる。
結果として、高速で回転するクランク軸２１およびその軸受け部２６等に疲労が生じ難くなり、エンジン２０の耐久性が一層向上する。
（ｅ）エンジン２０が４サイクルＯＨＣエンジンであり、そのクランク軸２１の後部において、その動力をエンジン２０のカムシャフト２０ｆに伝達する伝達機構が設けられた伝達室２０ｇを設け、この伝達室２０ｇ内において、クランク軸２１の後端と出力軸２２の前端とを連結した構造となっているので、伝達室２０ｇ内の空間を有効に利用して、クランク軸２１の後端と出力軸２２の前端とを連結することができる。
（ｆ）連結管２３に伝達機構の駆動スプロケット２３ｓ（または駆動ギヤ）が一体に形成されているので、伝達機構の駆動スプロケット２３ｓ（または駆動ギヤ）をクランク軸２１に設ける場合に比べて容易に設けることができる。
【００２１】
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は上記の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内において適宜変形実施可能である。
【００２２】
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る小型滑走艇の出力軸構の一実施の形態を用いた小型滑走艇の一例を示す概略側面図。
【図２】同じく平面図。
【図３】図１におけるＩＩＩ−ＩＩＩ部分拡大断面図（部分省略断面図）。
【図４】主としてエンジン２０を示す図で、図１におけるＩＶ−ＩＶ部分拡大断面図（部分省略断面図）。
【図５】エンジン２０を斜め後方から見た概略斜視図。
【図６】エンジン２０の側断面図。
【図７】図６の部分拡大図。
【図８】クランク軸２１、連結管２３、およびボールベアリング２７ａ、２７ｂを示す拡大図。
【図９】出力軸２２を示す図で、（ａ）は後方から見た図、（ｂ）は図（ａ）におけるｂ−ｂ断面図。
【図１０】（ａ）（ｂ）は従来技術の説明図。
【符号の説明】
１０    小型滑走艇
１１    船体
２０    エンジン
２０ｃ、２０ｄ    エンジンのケース
２１    クランク軸
２１ａ  スプライン
２１ｅ  クランク軸の後端面
２２    出力軸
２２ｅ  出力軸の前端面
２３    連結管
２３ａ  スプライン
２６    プレーンメタル
２７ａ、２７ｂ  転がりベアリング（ボールベアリング）
３０    ジェットポンプ（推進手段）
３５    シャフト（軸）
Ｃ    隙間
【図１】
0004004249.tif 000002
【図２】
0004004249.tif 000003
【図３】
0004004249.tif 000004
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
0004004249.tif 000008
【図８】
0004004249.tif 000009
【図９】
0004004249.tif 000010
【図１０】
0004004249.tif 000011