JP2005297785A - 船舶推進機のシフト装置 - Google Patents

Abstract

【課題】円滑なシフト操作が可能で、かつ応答性がよく、過度の負荷がかかることが軽減でき、さらにシフト操作に違和感を感じない。
【解決手段】前進、中立、後進の遠隔操作を行なうリモコンシフトレバー１３を有するリモコン操作装置１２と、前進、中立、後進のシフト切替を行なうシフト切替装置２６と、シフト切替装置２６を駆動するシフトアクチュエータ８０とを有する船舶推進機２０と、リモコンシフトレバー１３が中立位置から所定範囲内のシフト領域で操作され、リモコンシフトレバー１３の操作量に基づきシフトアクチュエータ８０の作動を制御する制御手段１００とを備え、制御手段１００は、リモコンシフトレバー１３の単位操作量に対するシフトアクチュエータ８０の作動量を、シフト領域内の部分において異なるように制御する。
【選択図】図７

Description

この発明は、船舶推進機のシフト装置に関する。

従来、船舶推進機には、シフト装置が備えられ、このシフト装置によって前進、中立、後進を行なうようになっている。

このシフト装置は、エンジンからのドライブシャフトに連結された駆動ギヤの左右に噛合された正転用ギヤ及び逆転用ギヤと、プロペラが固定されたプロペラシャフトと、正転用ギヤ又は逆転用ギヤの回転をプロペラシャフトに切換伝達するドッグクラッチと、ドッグクラッチを左右方向に摺動させるシフトロッドを備えている。

このドッグクラッチは、シフトロッド先端に固定されたカムによって駆動され、中立状態からシフトロッドを正転方向に回動すると、ドッグクラッチが左方向に移動しドッグクラッチの爪は、正転用ギヤの爪に噛合する。ドライブシャフトの回転は、駆動ギヤ、正転用ギヤを経てプロペラシャフトに伝達される。また、シフトロッドを逆転方向に回動すると、ドッグクラッチは、右方向に移動しドッグクラッチの爪は、逆転用ギヤの爪に噛合する。ドライブシャフトの回転は、駆動ギヤ、逆転用ギヤを経てプロペラシャフトに伝達される（例えば、特許文献１）。
特開平１１−３３４６９４号公報（第１頁〜第６頁、図１〜図８）

このシフト装置においては、例えばシフトロッドの回転をリモコンシフトレバーの操作でシフトアクチュエータを作動して行なっている。このリモコンシフトレバーの操作とシフトアクチュエータの作動とによる実際のシフトは、図１１に示すようになる。即ち、リモコンシフトレバーを中立位置（Ｎ）から前側に所定角度倒して前進位置（Ｆ）にし、またリモコンシフトレバーを中立位置（Ｎ）から後側に所定角度倒して後進位置（Ｒ）にする。このリモコンシフトレバーの操作量に比例し、シフトアクチュエータのシフト切替出力部材８２の位置が中立位置（Ｎ）から前進位置（Ｆ）になり、また中立位置（Ｎ）から後進位置（Ｒ）になるように制御する。

これに対して、シフト装置の実際のシフト位置は、リモコンシフトレバーを中立位置（Ｎ）から前側に所定角度倒しても所定角度（Ｆ０）まではドッグクラッチが移動しない。そして、所定角度（Ｆ０）になると急速に移動して前進位置（Ｆ）になってリモコンシフトレバーが前進位置（Ｆ）になる前に移動を停止する。また、リモコンシフトレバーを中立位置（Ｎ）から後側に所定角度倒しても同様に所定角度（Ｒ０）まではドッグクラッチが移動しない。そして、所定角度（Ｒ０）になると急速に移動して後進位置（Ｒ）になってリモコンシフトレバーが後進位置（Ｒ）になる前に移動を停止する。

このように、リモコンシフトレバーの操作によりシフトアクチュエータを遠隔操作で駆動するようにすると、リモコンシフトレバーの操作に対するシフトアクチュエータの動き方によっては、ドッグクラッチによるシフトの入り易さや応答性が変化し、シフト操作に違和感を感じる場合がある。

この発明は、従来の問題を解決するものであって、円滑なシフト操作が可能で、かつ応答性がよく、過度の負荷がかかることが軽減でき、さらにシフト操作に違和感を感じない船舶推進機のシフト装置を提供することを目的とする。

前記課題を解決し、かつ目的を達成するために、この発明は、以下のように構成した。

請求項１に記載の発明は、前進、中立、後進の遠隔操作を行なうリモコンシフトレバーを有するリモコン操作装置と、
前進、中立、後進のシフト切替を行なうシフト切替装置と、前記シフト切替装置を駆動するシフトアクチュエータとを有する船舶推進機と、
前記リモコンシフトレバーが中立位置から所定範囲内のシフト領域で操作され、前記リモコンシフトレバーの操作量に基づき前記シフトアクチュエータの作動を制御する制御手段とを備え、
前記制御手段は、前記リモコンシフトレバーの単位操作量に対する前記シフトアクチュエータの作動量を、前記シフト領域内の部分において異なるように制御することを特徴とする船舶推進機のシフト装置である。

請求項２に記載の発明は、前記船舶推進機の運転状況を検出する運転状況検出手段を備え、
前記シフトアクチュエータの作動量を、前記運転状況に応じて異なるように制御することを特徴とする請求項１に記載の船舶推進機のシフト装置である。

請求項３に記載の発明は、前記運転状況検出手段が検出する運転状況は、少なくとも前記船舶推進機に搭載されるエンジンのエンジン回転数、動力伝達機構の回転数のいずれかであることを特徴とする請求項２に記載の船舶推進機のシフト装置である。

請求項４に記載の発明は、前記リモコンシフトレバーの中立位置と第１の所定位置との間の操作では、前記シフトアクチュエータを作動しないことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の船舶推進機のシフト装置である。

請求項５に記載の発明は、前記リモコンシフトレバーが、前記中立位置に対して第２の所定位置より中立位置から離れる方向の外側領域での操作では、前記シフトアクチュエータを作動しないことを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の船舶推進機のシフト装置である。

請求項６に記載の発明は、前進、中立、後進の遠隔操作を行なうリモコンシフトレバーを有するリモコン操作装置と、
前進、中立、後進のシフト切替を行なうシフト切替装置と、前記シフト切替装置を駆動するシフトアクチュエータとを有する船舶推進機と、
前記リモコンシフトレバーが中立位置から所定範囲内のシフト領域でシフト操作を行うように、前記リモコンシフトレバーの操作に基づき前記シフトアクチュエータの作動を制御する制御手段とを備え、
前記制御手段は、前記リモコンシフトレバーが所定位置に達したときに前記シフトアクチュエータを予め決められた作動量で作動させることを特徴とする船舶推進機のシフト装置である。

請求項７に記載の発明は、シフト切替を完了したことを検出するシフト位置検出手段を備え、
前記シフトアクチュエータが作動を開始した場合、前記リモコンシフトレバーの操作にかかわらず、シフト切替が完了するまで作動を継続することを特徴とする請求項６に記載の船舶推進機のシフト装置である。

請求項８に記載の発明は、前記シフトアクチュエータは、
駆動原としてのモータと、
前記シフト切替装置を駆動する動力を出力するシフト切替出力部材と、
前記モータの回転を減速して前記シフト切替出力部材へ伝達する動力伝達手段と、
前記モータの回転速度を検出するモータ回転速度検出手段と、
前記シフト切替出力部材の位置を検出するシフト位置検出手段とを備え、
前記制御手段は、前記リモコンシフトレバーのの操作量もしくは位置と、前記モータの回転速度と、前記シフト切替出力部材の位置に基づいて前記モータを制御することを特徴とする請求項１乃至請求項７のいずれか１項に記載の船舶推進機のシフト装置である。

請求項９に記載の発明は、前記モータ回転速度検出手段及び前記シフト位置検出手段が、マグネットとホール素子で構成されることを特徴とする請求項８に記載の船舶推進機のシフト装置である。

前記構成により、この発明は、以下のような効果を有する。

請求項１に記載の発明によれば、リモコンシフトレバーの単位操作量に対するシフトアクチュエータの作動量を、シフト領域内の部分において異なるように制御することで、例えばシフト切替時のシフトショックがより低減される。そして、リモコンシフトレバーの操作状態にもかかわらず安定して円滑なシフト切替が可能となる。また、通常はリモコンシフトレバーから信号を送ってから実際にシフトアクチュエータが動き出すまでには、僅かな時間差が生じる。その場合にもシフトアクチュエータの作動速度を早めに設定することでシフト作動遅れ感をなくすことが可能である。

請求項２に記載の発明によれば、シフトアクチュエータの作動量を、運転状況に応じて異なるように制御することで、シフトアクチュエータの作動速度をシフトが入り易い速度に設定することができる。

請求項３に記載の発明によれば、エンジンのエンジン回転数、動力伝達機構の回転数のいずれかに応じて、シフトアクチュエータの作動量、作動タイミング、作動速度が変更されるので、シフト装置に過度の負荷がかかることを軽減できる。

請求項４に記載の発明によれば、リモコンシフトレバーが中立位置と第１の所定位置との間で操作されても、シフトアクチュエータを作動しない。したがって、中立位置付近では無駄な電力消費を防止できる。そして、シフト切替装置に無駄な負荷がかかることがなく耐久性が向上する。

請求項５に記載の発明によれば、リモコンシフトレバーのシフト操作区間における第２の所定位置から前進側最大位置、または後進側最大位置までの間の作動では、シフトアクチュエータを作動しないことで、ドッグクラッチが前進ギヤ、または後進ギヤと噛合完了した後は無駄な電力消費を防止でき、シフト切替装置に無駄な負荷がかかることがなく耐久性が向上する。

請求項６に記載の発明によれば、リモコンシフトレバーが所定位置に達したときにシフトアクチュエータを予め決められた作動量で作動させることで、リモコンシフトレバーの細かな操作をしなくても予め決められたシフト操作が実行され、熟練した操作技術がなくても安定したシフト作動が可能となる。

請求項７に記載の発明によれば、シフトアクチュエータが作動を開始した場合、リモコンシフトレバーの操作にかかわらず、シフト切替が完了するまで作動を継続する。したがって、ドッグクラッチが噛合う境界域で、ドッグクラッチが進退を繰り返すことを防止し、クラッチギヤの磨耗を減らし、また破損を防止することができる。

請求項８に記載の発明によれば、リモコンシフトレバーの操作量もしくは位置と、モータの回転速度と、シフト切替出力部材の位置に基づいてモータを制御することで、シフトアクチュエータがコンパクトになる。

請求項９に記載の発明によれば、ポテンショメータに比べシフトアクチュエータをコンパクトにすることが可能である。そして、モータ回転速度検出手段及びシフト位置検出手段が非接触式のため、摺動による摩耗がなく耐久性、信頼性が向上する。

以下、この発明の船舶推進機のシフト装置の実施の形態について説明するが、この発明は、この実施の形態に限定されない。

また、この発明の実施の形態は、発明の最も好ましい形態を示すものであり、この発明の用語はこれに限定されない。

まず、船舶推進機のシフト装置の構成を、図１乃至図５に基づいて説明する。 図１は船舶推進機のシフト装置を備える小型船舶の側面図、図２はシフト装置部の断面図、図３はシフト切替装置部の平面図、図４はシフト切替装置部の構成図、図５はシフトアクチュエータの構成図である。

図１に示すように、小型船舶１には、船体１０の操縦室１１にリモコン操作装置１２が備えられ、このリモコン操作装置１２は前進、中立、後進の遠隔操作を行なうリモコンシフトレバー１３を有する。

また、船体１０の後部１４に船舶推進機２０が備えられる。この船舶推進機２０の上部には、エンジン２１が載置され、エンジン２１の出力はドライブシャフト２２、シフト装置２３を介してプロペラ２４が固定されたプロペラシャフト２５に伝達される。

このシフト装置２３の前進、中立、後進のシフト切替をシフト切替装置２６によって行なう。このシフト切替装置２６はシフトアクチュエータ８０によって駆動される。

図２に示すように、船舶推進機２０には、ケーシング２９内に略水平に配設されたプロペラシャフト２５にプロペラ２４が取り付けられている。プロペラシャフト２５は、単一の部材からなる１本軸構成であり、前後進切換用即ちシフト用の歯車機構３０を介してドライブシャフト２２に連結されている。歯車機構３０は、プロペラシャフト２５に遊転可能に被嵌された前進用歯車３２及び後進用歯車３３を備えている。これら歯車３２，３３は、上方から見て右回転に駆動されるドライブシャフト２２に固定されたピニオン３４に共に噛合して互いに逆方向に回転されるようになっている。ここで、前進用歯車３２は船の前進方向（図２で左方向）の後側に配置され、後進用歯車３３は前進方向の前側に配置されている。

プロペラシャフト２５の外面には、両歯車３２，３３の間においてスリーブ状のドッグクラッチ３５がスプライン結合され、ドッグクラッチ３５はプロペラシャフト２５の軸方向に摺動可能となっている。ドッグクラッチ３５には軸方向の両側に突出する爪３６Ａ，３６Ｂがそれぞれ形成されている。また両歯車３２，３３にはこの爪３６Ａ，３６Ｂに対向する爪３７Ａ，３７Ｂがそれぞれ形成され、こうして噛み合いクラッチが形成されている。

プロペラシャフト２５の前端部の取付穴にはプロペラ２４の反対側端部からシフトスリーブ３８が挿入されており、プロペラシャフト２５の取付穴の側壁には軸方向に長い長孔（不図示）が形成されている。シフトスリーブ３８及びドッグクラッチ３５には直径方向の挿通孔が形成されており、ピン３９がドッグクラッチ３５の挿通孔、プロペラシャフト２５の長孔及びシフトスリーブ３８の挿通孔に挿通され、ピン３９の両端はドッグクラッチ３５の外周に形成された環状溝に臨んでいる。この環状溝にはピン３９の脱落を防止するコイルばね４０が装着されている。シフトスリーブ３８の移動により、ピン３９が長孔の範囲内で軸方向へ移動され、ピン３９によってドッグクラッチ３５が移動される。

シフトスリーブ３８の軸方向に間隔をおいた軸線に垂直な２つの平面上に、それぞれ複数個の貫通孔が形成され、前方の貫通孔にディテントボール４１が配設され、後方の貫通孔にディテントボール４２が配設されている。ディテントボール４１，４２の一部はシフトスリーブ３８の内孔に突出するように配置され、シフトスリーブ３８の内孔で軸線方向に移動可能なシフト用の２個の押圧ボール４４，４５がディテントボール４１と４２との間に挿入されている。押圧ボール４４と４５との間にシフトスプリング４３が装着されている。シフトスプリング４３の弾発力によって押圧ボール４５が円柱状のピン３９に当接するとともにディテントボール４２と当接し、押圧ボール４４がディテントボール４１と当接し、ディテントボール４１，４２をシフトスリーブ３８の外方に付勢している。なお、ピン３９はシフトスリーブ３８の内孔に挿入されている。

プロペラシャフト２５の前端部の取付穴の内面には、前端近傍に環状の前方凹部４６Ｒが形成され、また突部４６及び後方凹部４６Ｆが前方から後方へ順次隣接して形成されている。突部４６からディテントボール４１と４２との軸線方向の長さだけ後方に環状の凹部４７が形成されている。図２に示すドッグクラッチ３５が中立位置（中立シフト状態）のとき、突部４６にシフトスリーブ３８のディテントボール４１が当接し、同時に中立位置保持用の凹部４７にディテントボール４２が係合している。同様に、ドッグクラッチ３５が前進位置（前進シフト状態）のとき、プロペラシャフト２５の前進位置用の後方凹部４６Ｆにシフトスリーブ３８のディテントボール４１が係合する。ドッグクラッチ３５が後進位置（後進シフト状態）のとき、プロペラシャフト２５の後進位置用の前方凹部４６Ｒにシフトスリーブ３８のディテントボール４１が係合する。凹部４７にディテントボール４２が係合したとき、後方凹部４６Ｆ及び前方凹部４６Ｒにディテントボール４１が係合したとき、シフトスプリング４３の弾発力により前記の係合状態が維持継続され、各位置が安定化する。こうしてドッグクラッチ３５のディテント機構が構成されている。

シフトスリーブ３８の前端部はプロペラシャフト２５から突出し、ここにカムフォロワ４９が係止され連結されている。カムフォロワ４９は上下方向に延びた係合溝４９Ａを備えている。シフト切替装置２６のシフトシャフト７０の下端においてその回動中心軸に対してクランク状に偏心した箇所に設けられた駆動ピン７０ａが、係合溝４９Ａに装着されている。そして、シフトシャフト７０の回転操作により、図２の上方より見て、駆動ピン７０ａを反時計方向に回動することによりカムフォロワ４９は後方に移動し、これによってドッグクラッチ３５が前進用歯車３２に噛合する。逆に前方に移動することによってドッグクラッチ３５が後進用歯車３３に噛合する。

図２に示すように、前進用歯車３２はテーパ軸受５０によりケーシング２９の保持筒６０に支持され、後進用歯車３３はコロ軸受５１によりケーシング２９に支持されている。プロペラシャフト２５に作用するスラスト力をケーシング２９に伝達するため、プロペラシャフト２５にはスラスト伝達用のフランジ５２が設けられている。フランジ５２の前面（図２の左面）が前進スラスト伝達部５３となり、フランジ５２の後面が後進スラスト伝達部５４となる。前進位置でのみケーシング２９に配設されたテーパ軸受５０の内輪にフランジ５２の前進スラスト伝達部５３が当接して、前進のためのスラストを伝達する。後進位置でのみケーシング２９の保持筒６０に支持されたシム６３、ワッシャ５９にスラスト軸受５８を介してフランジ５２の後進スラスト伝達部５４が当接し、後進のためのスラストを伝達する。なお、テーパ軸受５０の外輪の前面はワッシャ５５を介してケーシング２９に形成された段部５６に当接している。

ワッシャ５９またはシム６３の厚みを調整して、ドッグクラッチ３５の中立位置において、フランジ５２の前進スラスト伝達部５３とテーパ軸受５０の内輪の後面との間、及びフランジ５２の後進スラスト伝達部５４とスラスト軸受５８との間には適正な間隙を形成している。すなわち、この間隙の存在により、ドッグクラッチ３５の中立位置において、テーパ軸受５０の内輪及びスラスト軸受５８は、フランジ５２の後進スラスト伝達部５４及び前進スラスト伝達部５３からスラストを受けない。そして、ドッグクラッチ３５の前進位置において、前進スラスト伝達部５３はテーパ軸受５０の内輪の後面に当接し、後進スラスト伝達部５４はスラスト軸受５８と当接しない。また、ドッグクラッチ３５の後進位置において、後進スラスト伝達部５４はスラスト軸受５８と当接し、前進スラスト伝達部５３はテーパ軸受５０の内輪の後面に当接しない。なお、保持筒６０はプロペラシャフト２５の後端寄りの部分を保持すると共にケーシング２９に固定されており、保持筒６０の前端部分に前記テーパ軸受５０の外輪が保持されている。

フランジ５２がプロペラシャフト２５の軸構成材２８Ａとそれらの素材を別体としている。即ち、フランジ５２はプロペラシャフト２５の反プロペラ側端部からその軸構成材２８Ａ外周部に装着され、フランジ５２の後進スラスト伝達部５４の側面内径寄り部分を軸構成材２８Ａの外周部に設けた段差部２８Ｂ（軸方向位置決め用係止部）に係止させている。その状態で、フランジ５２の前進スラスト伝達部５３の側面内径寄り部分を軸構成材２８Ａ外周部に溶接にて固定されている。６１は溶接部である。軸構成材２８Ａの外周部に設けた段差部２８Ｂは、所定の軸方向長さを有し、段差部２８Ｂの外周面とワッシャ５９、シム６３の内周面との間に所望の間隙が形成されている。この間隙の存在により、スラスト軸受５８の潤滑が十分に行われる。

この実施の形態の動作について説明すると、図２に示すようにドッグクラッチ３５が両歯車３２，３３のどちらにも噛合していない中立位置の状態から、リモコンシフトレバー１３を前進位置に操作すると、シフトシャフト７０を介し、カムフォロワ４９が後方に移動する。これにより、シフトスリーブ３８は後方に移動し、ピン３９を介してドッグクラッチ３５を前進用歯車３２に噛合させる。これにより、前進用歯車３２の回転がドッグクラッチ３５を介してプロペラシャフト２５に伝達され、プロペラ２４が回転して船は前進する。

リモコンシフトレバー１３を逆に後進位置に操作すると、同様にしてドッグクラッチ３５は後進用歯車３３に噛合し、これによってプロペラシャフト２５は逆回転して船は後進する。

図３及び図４に示すように、シフト切替装置２６は、ハンドルギヤシフト７１を有する。ハンドルギヤシフト７１は、シフトシャフト７０の上部にリンク７１ａの一端を設け、このリンク７１ａの他端にロッド７１ｂの一端を連結し、このロッド７１ｂの他端をシフトスライダー７２に連結して構成される。このシフトスライダー７２はガイド部材７４のガイド溝７４ａに摺動可能に設けている。また、シフトスライダー７２はシフトアクチュエータ８０によって駆動される。

シフトアクチュエータ８０は、駆動原としてのモータ８１と、シフト切替装置２６を駆動する動力を出力するシフト切替出力部材８２と、モータ８１の回転を減速してシフト切替出力部材８２へ伝達する動力伝達手段８３とを有する。モータ８１は、ＤＣモータが用いられ、このモータ８１のモータ軸８１ａにはモータ出力軸８１ｂが連結されている。動力伝達手段８３は、中間軸８３ａの軸上に設けた大径ギヤ８３ｂと小径ギヤ８３ｃと、出力軸８３ｄの軸上に設けた大径ギヤ８３ｅとを有し、これらのギヤ群で減速ギヤ８４を構成する。大径ギヤ８３ｂはモータ出力軸８１ｂのウォームギヤ８１ｂ１と噛み合い、小径ギヤ８３ｃは大径ギヤ８３ｅと噛み合っている。シフト切替出力部材８２は、シフトアーム８２ａと、リンクロッド８２ｂとを有する。出力軸８３ｄにシフトアーム８２ａが固定され、このシフトアーム８２ａにリンクロッド８２ｂの一端が回動可能に連結され、リンクロッド８２ｂの他端がシフトスライダー７２に回動可能に連結されている。

このモータ出力軸８１ｂには、回転検出用マグネット８５ａが設けられる。アクチュエータケース８０ａには回転検出用マグネット８５ａと対向する位置に回転検知用ホール素子８５ｂが設けられる。この構成によりモータ８１の回転速度を検出するモータ回転速度検出手段８５を構成する。また、出力軸８３ｄには、シフト切替出力部材位置検出用マグネット８６ａが設けられ、アクチュエータケース８０ａにはシフト切替出力部材位置検出用マグネット８６ａと対向する位置にシフト切替出力部材位置検出用ホール素子８６ｂが設けられ、シフト切替出力部材８２の位置を検出するシフト位置検出手段８６を構成する。

モータ回転速度検出手段８５からのモータ８１の回転速度の情報は、制御手段１００に送らる。また、シフト位置検出手段８６からのシフト切替出力部材８２の位置の情報は、制御手段１００に送られる。制御手段１００は、リモコンシフトレバー１３の動作と、モータ８１の回転速度と、シフト切替出力部材８２の位置に基づいてモータ８１を制御する。

モータ８１の回転によってモータ軸８１ａに連結されたモータ出力軸８１ｂが回転し、大径ギヤ８３ｂが回転し、この大径ギヤ８３ｂと連動して小径ギヤ８３ｃと、大径ギヤ８３ｅとが回転して減速され、出力軸８３ｄが回転する。この出力軸８３ｄの回転によってシフトアーム８２ａが矢印Ａ方向に回転し、このシフトアーム８２ａによってリンクロッド８２ｂを介してシフトスライダー７２が矢印Ｂ方向に移動し、前進、中立、後進のシフト切替を行なう。シフトスライダー７２がガイド溝７４ａの中央位置に位置する時が、中立位置（Ｎ）であり、シフトアクチュエータ８０側の端部が前進位置（Ｆ）であり、反対側の端部が後進位置（Ｒ）である。

この実施の形態では、リモコンシフトレバー１３の操作と、モータ８１の回転速度と、シフト切替出力部材８２の位置に基づいてモータ８１を制御することで、シフトアクチュエータ８０がコンパクトになる。また、モータ回転速度検出手段８５及びシフト位置検出手段８６が、マグネットとホール素子で構成されることで、ポテンショメータに比べシフトアクチュエータ８０をコンパクトにすることが可能である。そして、モータ回転速度検出手段８５及びシフト位置検出手段８６が非接触式のため、摺動による摩耗がなく耐久性、信頼性が向上する。

次に、船舶推進機のシフト装置の制御を、図６乃至図８に基づいて説明する。図６はリモコン操作装置の作動を示す図、図７は船舶推進機のシフト装置の構成ブロック図、図８はシフト動作特性を示す図である。

図６に示すように、リモコン操作装置１２は、リモコンシフトレバー１３を有し、このリモコンシフトレバー１３の操作により前進、中立、後進の遠隔操作を行なう。リモコンシフトレバー１３が立設する中央位置が、中立位置（Ｎ）であり、前側に所定角度倒した位置が前進位置（Ｆ）であり、後側に所定角度倒した位置が後進位置（Ｒ）である。このリモコンシフトレバー１３の操作速度、角度の操作情報は、ポテンショメータ９０で検出して制御手段９１に送られる。

図７に示すように、リモコン操作装置１２は、リモコンシフトレバー１３がローラ９２、スプリング９３、ギヤ９４、ブレーキシュー９５により前進、中立、後進の遠隔操作を行なう構成であり、ギヤ９４の回転によってポテンショメータ９０がリモコンシフトレバー１３の操作速度、角度の操作情報を検出して制御手段９１に送る。

リモコン操作装置１２に備えられる制御手段９１と、船舶推進機２０に備えられる制御手段１００は、ハーネス９８の両端に設けたカプラー９８ａ，９８ｂを介して接続され、リモコン操作装置１２と船舶推進機２０との間で通信可能になっている。制御手段１００は、カプラー８７を介してモータ８１が接続されている。

船舶推進機２０には、船舶推進機２０の運転状況を検出する運転状況検出手段９７が備えられ、運転状況検出手段９７から船舶推進機２０の運転状況が制御手段１００へ送られる。

制御手段１００は、リモコンシフトレバー１３の操作量に基づきシフトアクチュエータ８０の作動を制御する。この制御手段１００の制御は、リモコンシフトレバー１３の単位操作量に対するシフトアクチュエータ８０の作動量を、シフト領域内の部分において異なるように制御する。

また、制御手段１００は、シフトアクチュエータ８０の作動量を、シフト時の運転状況に応じて異なるように制御する。シフト時の運転状況は、少なくとも船舶推進機２０に搭載されるエンジン２１のエンジン回転数、あるいはドライブシャフト２２、シフト装置２３、プロペラシャフト２５等の動力伝達機構の回転数のいずれかに基づいて設定される。

リモコンシフトレバー１３の操作とシフトアクチュエータ８０の作動とによるシフトは、図８に示すようになる。即ち、リモコンシフトレバー１３を中立位置（Ｎ）から前側に所定角度倒して前進位置（Ｆ）にし、またリモコンシフトレバー１３を中立位置（Ｎ）から後側に所定角度倒して後進位置（Ｒ）にする。このリモコンシフトレバー１３の操作によって、シフトアクチュエータ８０のシフト切替出力部材８２の位置が中立位置（Ｎ）から前進位置（Ｆ）になり、また中立位置（Ｎ）から後進位置（Ｒ）になる。

この実施の形態では、リモコンシフトレバー１３の中立位置（Ｎ）と第１の所定位置（Ｆ０，Ｒ０）との間では、シフトアクチュエータ８０を作動しないように制御し、中立位置付近では無駄な電力消費を防止でき、またシフト切替装置２６に無駄な負荷がかかることがなく耐久性が向上する。

また、リモコンシフトレバー１３の第２の所定位置（Ｆ１，Ｒ１）と前進位置（Ｆ）、または後進位置（Ｒ）との間では、シフトアクチュエータ８０を作動しないように制御する。即ち、リモコンシフトレバー１３が、中立位置に対して第２の所定位置（Ｆ１，Ｒ１）より中立位置（Ｎ）から離れる方向の外側領域での操作では、シフトアクチュエータ８０を作動しないことで、前進ギヤ、または後進ギヤとの噛み合いが完了した後は、無駄な電力消費を防止でき、そしてシフト切替装置２６に無駄な負荷がかかることがなく耐久性が向上する。

この実施の形態では、リモコンシフトレバー１３の単位操作量に対するシフトアクチュエータ８０の作動量を、シフト領域内の部分において異なるように制御することで、例えばシフト切替時のシフトショックがより低減される。そして、リモコンシフトレバー１３の操作状態にもかかわらず安定して円滑なシフト切替が可能となる。また、通常はリモコンシフトレバー１３から信号を送ってから実際にシフトアクチュエータ８０が動き出すまでには、僅かな時間差が生じる。その場合にもシフトアクチュエータ８０の作動速度を早めに設定することでシフト作動遅れ感をなくすことが可能である。

また、シフトアクチュエータ８０の作動量を、運転状況に応じて異なるように制御することで、シフトアクチュエータ８０の作動速度をシフトが入り易い速度に設定することができる。また、エンジンのエンジン回転数、動力伝達機構の回転数のいずれかに応じて、シフトアクチュエータ８０の作動量、作動タイミング、作動速度が変更されるので、シフト装置に過度の負荷がかかることを軽減できる。さらに、リモコンシフトレバー１３が中立位置（Ｎ）と第１の所定位置（Ｆ０，Ｒ０）との間で操作されても、シフトアクチュエータ８０を作動しない。したがって、中立位置付近では無駄な電力消費を防止できる。そして、シフト切替装置２６に無駄な負荷がかかることがなく耐久性が向上する。

この実施の形態では、リモコンシフトレバー１３を中立位置（Ｎ）から前進側へ操作して、第１の所定位置（Ｆ０）を通過すると、シフトアクチュエータ８０は予め設定された速度と作動量ａ１で動作し、中立位置（Ｎ）から前進位置（Ｆ）まで自動的にシフトを動かす。

ただし、リモコンシフトレバー１３が第２の所定位置（Ｆ１）を通過せずに続けて第１の所定位置（Ｆ０）を通過（リモコンシフトレバー１３を戻す動作）した場合は、シフトアクチュエータ８０が中立位置（Ｎ）から前進位置（Ｆ）になってから、前進位置（Ｆ）から中立位置（Ｎ）の動作を行ない、シフトを戻す。 リモコンシフトレバー１３を中立位置（Ｎ）から後進側へ操作する場合も同様である。

シフトを前進位置（Ｆ）から中立位置（Ｎ）にする場合も、リモコンシフトレバー１３が第２の所定位置（Ｆ１）を通過（第２の所定位置（Ｆ１）を検出）したらシフトアクチュエータ８０は予め設定された動作を行ない、前進位置（Ｆ）から中立位置（Ｎ）にシフトを作動させる。後進側も同様である。

また、他の実施の形態では、リモコンシフトレバー１３が所定位置に達したときにシフトアクチュエータ８０を予め決められた作動量で作動させる。そして、シフト切替を完了したことを検出するシフト位置検出手段８６を備え、シフトアクチュエータ８０が作動を開始した場合、シフト切替が完了したことをシフト位置検出手段８６が検出するまで作動を継続する。

このように、リモコンシフトレバー１３の細かな操作をしなくても予め決められたシフト操作が実行され、熟練した操作技術がなくても安定したシフト作動が可能となる。またドッグクラッチが噛合う境界域で、ドッグクラッチが進退を繰り返すことを防止し、ドッグクラッチが噛合う時間を短くできるので、クラッチギヤの磨耗を減らし、また破損を防止する。

次に、この他の実施の形態を、図９に示す。リモコンシフトレバー１３を中立位置（Ｎ）から前進側または後進側へ操作すると、第１の所定位置（Ｆ０，Ｒ０）を通過すると、予め設定された速度と作動量ｂ１〜ｂ３で動作し、自動的にシフトを動かす。このシフト切替時の開始（作動量ｂ１）と、終了（作動量ｂ３）の時の速度を遅くすることでシフトショックがより低減される。

また、シフトアクチュエータ１３の作動を、図１０に示すように、ヒステリシス曲線に基づいて制御することもできる。このヒステリシス曲線は、制御手段１００のメモリに予めマップとして記憶しておき、このマップによるヒステリシス曲線に基づいて、リモコンシフトレバー１３の単位操作量に対するシフトアクチュエータ８０の作動量を、シフト領域内の部分において異なるように制御する。 この実施の形態では、図８乃至図１０に示すように、シフト切替時のシフトショックがより低減される。また、リモコンシフトレバー１３の細かな操作や熟練した操作技術がなくても、安定して円滑かつ応答性のよいシフト切替が可能となる。

また、リモコンシフトレバー１３から信号を送ってから実際にシフトアクチュエータ８０が動き出すまでに生じる僅かな時間差についてもシフトアクチュエータ８０の作動速度を早めに設定することでシフト作動遅れ感をなくすことが可能である。

また、シフト時の運転状況に応じ、例えばシフトアクチュエータ８０の作動速度をシフトが入り易い速度に設定することができる。このシフト時の運転状況は、エンジン回転数、動力伝達機構の回転数のいずれかに基づいて設定される。したがって、例えばエンジン回転数が高い場合には、シフトアクチュエータ８０の作動速度を遅くすることで急激なシフトギヤの衝突が緩和され、シフト切替装置２６やシフト装置２３に過度の負荷がかかることを軽減できる。

この発明は、前進、中立、後進の遠隔操作を行なうリモコンシフトレバーを有するリモコン操作装置と、前進、中立、後進のシフト切替を行なうシフト切替装置と、シフト切替装置を駆動するシフトアクチュエータとを有する船舶推進機とを備え、リモコンシフトレバーの作動量に基づきシフトアクチュエータの作動を制御する船舶推進機のシフト装置に適用できる。

船舶推進機のシフト装置を備える小型船舶の側面図である。 シフト装置部の断面図である。 シフト切替装置部の平面図である。 シフト切替装置部の構成図である。 シフトアクチュエータの構成図である。 リモコン操作装置の作動を示す図である。 船舶推進機のシフト装置の構成ブロック図である。 シフト動作特性を示す図である。 シフト動作特性を示す図である。 シフト動作特性を示す図である。 従来のシフト動作特性を示す図である。

符号の説明

１２ リモコン操作装置
２０ 船舶推進機
２３ シフト装置
２６ シフト切替装置
８０ シフトアクチュエータ
１００ 制御手段

Claims (9)

1. 前進、中立、後進の遠隔操作を行なうリモコンシフトレバーを有するリモコン操作装置と、
   前進、中立、後進のシフト切替を行なうシフト切替装置と、前記シフト切替装置を駆動するシフトアクチュエータとを有する船舶推進機と、
   前記リモコンシフトレバーが中立位置から所定範囲内のシフト領域で操作され、前記リモコンシフトレバーの操作量に基づき前記シフトアクチュエータの作動を制御する制御手段とを備え、
   前記制御手段は、前記リモコンシフトレバーの単位操作量に対する前記シフトアクチュエータの作動量を、前記シフト領域内の部分において異なるように制御することを特徴とする船舶推進機のシフト装置。
2. 前記船舶推進機の運転状況を検出する運転状況検出手段を備え、
   前記シフトアクチュエータの作動量を、前記運転状況に応じて異なるように制御することを特徴とする請求項１に記載の船舶推進機のシフト装置。
3. 前記運転状況検出手段が検出する運転状況は、少なくとも前記船舶推進機に搭載されるエンジンのエンジン回転数、動力伝達機構の回転数のいずれかであることを特徴とする請求項２に記載の船舶推進機のシフト装置。
4. 前記リモコンシフトレバーの中立位置と第１の所定位置との間の操作では、前記シフトアクチュエータを作動しないことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の船舶推進機のシフト装置。
5. 前記リモコンシフトレバーが、前記中立位置に対して第２の所定位置より中立位置から離れる方向の外側領域での操作では、前記シフトアクチュエータを作動しないことを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の船舶推進機のシフト装置。
6. 前進、中立、後進の遠隔操作を行なうリモコンシフトレバーを有するリモコン操作装置と、
   前進、中立、後進のシフト切替を行なうシフト切替装置と、前記シフト切替装置を駆動するシフトアクチュエータとを有する船舶推進機と、
   前記リモコンシフトレバーが中立位置から所定範囲内のシフト領域でシフト操作を行うように、前記リモコンシフトレバーの操作に基づき前記シフトアクチュエータの作動を制御する制御手段とを備え、
   前記制御手段は、前記リモコンシフトレバーが所定位置に達したときに前記シフトアクチュエータを予め決められた作動量で作動させることを特徴とする船舶推進機のシフト装置。
7. シフト切替を完了したことを検出するシフト位置検出手段を備え、
   前記シフトアクチュエータが作動を開始した場合、前記リモコンシフトレバーの操作にかかわらず、シフト切替が完了するまで作動を継続することを特徴とする請求項６に記載の船舶推進機のシフト装置。
8. 前記シフトアクチュエータは、
   駆動原としてのモータと、
   前記シフト切替装置を駆動する動力を出力するシフト切替出力部材と、
   前記モータの回転を減速して前記シフト切替出力部材へ伝達する動力伝達手段と、
   前記モータの回転速度を検出するモータ回転速度検出手段と、
   前記シフト切替出力部材の位置を検出するシフト位置検出手段とを備え、
   前記制御手段は、前記リモコンシフトレバーの操作量もしくは位置と、前記モータの回転速度と、前記シフト切替出力部材の位置に基づいて前記モータを制御することを特徴とする請求項１乃至請求項７のいずれか１項に記載の船舶推進機のシフト装置。
9. 前記モータ回転速度検出手段及び前記シフト位置検出手段が、マグネットとホール素子で構成されることを特徴とする請求項８に記載の船舶推進機のシフト装置。

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