JP2011105222A - 船外機の操舵装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】船外機の操舵装置16は、ステアリングホイール37の操作でヘルム機構42を作動して船外機を操舵するものである。この操舵装置16は、ステアリングホイールに作用した操舵トルクに基づいてステアリングホイールの操作をアシストする電動アシスト機構41が設けられている。そして、ステアリングホイールのハンドル出力軸48に対してヘルム機構の駆動軸67が並列に設けられている。さらに、ハンドル出力軸の回転をヘルム機構に伝達可能な動力伝達手段44でハンドル出力軸およびヘルム機構が連結されている。
【選択図】図2
Description
操舵装置のなかには、ステアリングホイール(以下、「操舵ハンドル」という)および油圧ヘルムポンプ(ヘルム機構)間にアシスト機構を設け、このアシスト機構で操舵ハンドルの操舵力(操作力)をアシスト(補助)するものがある(例えば、特許文献1参照。)。
ヘルム機構の駆動軸を作動することで、ヘルム機構からオイルが吐出され、吐出されたオイルが舵取り手段に導かれる。舵取り手段にオイルが導かれることで、オイルで舵取り手段を作動させて船外機を操舵することができる。
よって、特許文献1の操舵装置を船体に設置するためには船体に比較的大きな設置空間を必要とする。このため、特許文献1の操舵装置を設置できる船体は、船体に比較的大きな設置空間を確保できるものに限られていた。
ハンドル出力軸に対してヘルム機構の駆動軸を並列に設けることで、ヘルム機構をハンドル出力軸の端部間に配置(レイアウト)することが可能になる。
これにより、船外機の操舵装置のコンパクト化を図ることができ、この操舵装置を多種の船体に設置することができる。
よって、操舵ハンドルの出力軸の回転をヘルム機構に簡単な構成で伝達できる。これにより、操舵ハンドルからヘルム機構までの全長を短く抑えるとともに、構成の簡素化やコスト低減を図ることができる。
これにより、例えば、操舵ハンドルの転舵角を、船体を離岸させる場合や着岸させる場合の操作性に合わせて好適に調整することができる。
これにより、船外機の操舵装置を船体に取り付ける際に、油圧ヘルムポンプやメカニカルヘルム機構のうちから船体に適したものを選択でき、設計の自由度を高めることができる。
ここで、エンジンの回転数を高くすると船体が高速状態(高速域)になり、推進プロペラの反力が大きくなる。このため、高速域では、操舵ハンドルの操舵力(操作力)が大きくなる。
一方、エンジンの回転数を低くすると船体が低速状態(低速域)になり、推進プロペラの反力が小さくなる。このため、低速域では、操舵ハンドルの操舵力が軽くなる。
よって、高速滑走域において、電動アシスト機構による操舵ハンドルの操舵力(アシスト力)が大きくなるように制御することで、操作者による操舵ハンドルの操舵力を軽減することができる。
このように、高速域において操舵ハンドルの操舵力を軽減し、低速域において操舵ハンドルの操舵力を適正に保つことで、操舵ハンドルの操縦安定性を向上させることができる。
図1に示すように、船外機10は、船体11の船尾12に設けられた船外機本体13と、船外機本体13を操舵するシリンダユニット14と、シリンダユニット14を操作する船外機の操舵装置(以下、「操舵装置」という)16とを備えている。
船外機本体13は、エンジン22が内蔵され、エンジン22の出力軸に推進プロペラ23が連結されている。
アーム27は船外機本体13に設けられている。
操舵シリンダ25は、左端部25aが左操舵用配管31を介してヘルム機構42(後述する)の左ポート部77に連通されるとともに、右端部25bが右操舵用配管32を介してヘルム機構42の右ポート部78に連通されている。
一方、右操舵用配管32にヘルム機構42から油圧が作用することで操舵ピストン26が左方向に矢印Cの如く移動する。これにより、船外機本体13がスイベル軸21を中心にして右方向に矢印Dの如く揺動する。
さらに、操舵装置16は、ステアリングホイール37を操作する際に、ステアリングホイール37の操作性を電動アシスト機構41で高める機能を備えている。
ハンドル出力軸48は、ハンドル入力軸47に対して同軸上に回動自在に支持されている。
制御部43は、伝えられた操舵トルクに基づいて電動アクチュエータ52に駆動信号を出力する。
電動アクチュエータ52は、制御部43からの駆動信号に基づいて駆動する(具体的には、出力軸53を回転する)通常の電動モータである。
出力軸53にはアシストギヤ機構54のピニオン61(図5参照)が設けられている。
ここで、電動アクチュエータ52の出力軸53は、ステアリングホイール37に連結されたハンドル軸ユニット36(ハンドル出力軸48)に対して直交に配置されている。
ピニオン61は、検出した操舵トルクに基づいて電動アクチュエータ52が作動することにより出力軸53と一体に回転する。
よって、電動アクチュエータ52(電動アシスト機構41)でハンドル出力軸48の回転をアシスト(補助)することができる。
したがって、ステアリングホイール37を操作する際に、ステアリングホイール37を比較的小さな操舵力で操作することができ、操作性を高めることができる。
すなわち、電動アシスト機構41は、検出した操舵トルクや、エンジン回転数に基づいてステアリングホイール37の操作を好適に制御可能に構成されている。
ハンドル出力軸48の下端部(端部)48aが動力伝達手段44を介してヘルム機構42(図2参照)に連結されている。
よって、ハンドル出力軸48の回転を駆動ギヤ64に伝え、駆動ギヤ64の回転を従動ギヤ65に伝え、従動ギヤ65の回転をヘルム機構42の駆動軸67に伝えることができる。
このように、動力伝達手段44を駆動ギヤ64および従動ギヤ65で構成することで、ハンドル出力軸48の回転をヘルム機構42に簡単な構成で伝達できる。
これにより、例えば、ステアリングホイール37の転舵角を、船体11(図1参照)を離岸させる場合や着岸させる場合の操作性に合わせて好適に調整することができる。
ハンドル出力軸48に対して駆動軸67を並列に設けることで、ステアリングホイール37およびハンドル出力軸48の下端部48a間、具体的には下端部48aの上方にヘルム機構42を配置(レイアウト)できる。
これにより、ステアリングホイール37からヘルム機構42までの全長L1を短く抑えることができる。
したがって、操舵装置16のコンパクト化を図ることができ、この操舵装置16を多種の船体11(図1も参照)に設置することができる。
これにより、ステアリングホイール37からヘルム機構42までの全長L1を短く抑えるとともに、動力伝達手段44の簡素化やコスト低減を図ることができる。
このヘルム機構42は、駆動軸67が回転することで駆動軸67と一体に回転体71が回転する。回転体71が回転することで、回転体71と一体にピストン72が回転する。
ピストン72はベアリング73を介して斜板74に対して摺接しながら回転することで、ピストン72が軸線方向に摺動してシリンダ75内のオイルを吐出する。
すなわち、ヘルム機構42は、通常用いられているピストンポンプ(プランジャポンプ)である。
ヘルム機構42からオイルを吐出することで、操舵シリンダ25の左操舵用配管31および右操舵用配管32の何れか一方に油圧が作用する。
これにより、船外機本体13(図1参照)がスイベル軸21を中心にして左方向および右方向の一方に揺動することにより、船体11を左方向および右方向の一方に転舵することができる。
このように、ヘルム機構42を用いることで、船外機本体13を油圧で操舵することが可能になる。
よって、前述したように、ステアリングホイール37を操舵する際に、ステアリングホイール37の操舵力(操舵トルク)F1を電動アシスト機構41でアシスト(補助)することができる。
これにより、ステアリングホイール37を比較的小さな操舵力F1で操作することができ、操作性を高めることができる。
一方、エンジン22の回転数を低くすると船体11が低速滑走状態(低速滑走域)になり、推進プロペラ23の反力が小さくなる。このため、低速滑走域では、ステアリングホイール37の操舵力F1が軽くなる。
具体的には、エンジン回転数を回転数検出手段81(図1参照)で検出し、検出した信号を制御部43に伝える。
エンジン回転数が高回転の場合、電動アシスト機構41によるアシストを促進するような信号を制御部43から電動アクチュエータ52に伝える。
よって、高速滑走域において、ステアリングホイール37に作用する操舵力(アシスト力)が大きくなるように電動アシスト機構41を制御できる。
これにより、操作者によるステアリングホイール37の操舵力F1を軽減することができる。
よって、低速滑走域において、ステアリングホイール37に作用する操舵力(アシスト力)を小さく抑えるように電動アシスト機構41を制御できる。
これにより、操作者によるステアリングホイール37の操舵力F1を適正に保つことができる。
なお、実施例2〜4において実施例1の操舵装置16と同一・類似部材については同じ符号を付して説明を省略する。
図6〜図7に示すように、操舵装置90は、実施例1のヘルム機構42に代えてメカニカルヘルム機構(メカニカル操舵機構)92を設けたものでその他の構成は実施例1の操舵装置16と同じである。
操作ケーブル94は、ケース95から外部に引き出され、一対の端部94a,94bが船外機本体13(図1も参照)まで延出されている。
一端部94aが操舵ロッド97の右端部97aに連結され、他端部94bが操舵ロッド97の左端部97bに連結されている。
駆動軸67と一体にプーリ93が左側面視で時計回り方向に回転することで、操作ケーブル94の一端部94aが矢印Eの如く引き戻される。
よって、操舵ロッド97が右方向に移動し、船外機本体13がスイベル軸21を中心にして左方向に揺動する。
駆動軸67と一体にプーリ93が左側面視で反時計回り方向に回転することで、操作ケーブル94の他端部94bが矢印Fの如く引き戻される。
よって、操舵ロッド97が左方向に移動し、船外機本体13がスイベル軸21を中心にして右方向に揺動する。
すなわち、メカニカルヘルム機構92は、船外機本体13を機械的に操舵する機構である。
これにより、ヘルム機構42やメカニカルヘルム機構92のうちから船体11に適したヘルム機構を選択することが可能になり、設計の自由度を高めることができる。
ハンドル出力軸48に対して駆動軸67を並列に設けることで、ステアリングホイール37およびハンドル出力軸48の下端部48a間、具体的には下端部48aの上方にメカニカルヘルム機構92を配置(レイアウト)できる。
これにより、ステアリングホイール37からメカニカルヘルム機構92までの全長L2を短く抑えることができる。
したがって、操舵装置90のコンパクト化を図ることができ、この操舵装置90を多種の船体11(図1も参照)に設置することができる。
図8に示すように、動力伝達手段100は、実施例1(動力伝達手段44)の駆動ギヤ64および従動ギヤ65に代えてチェーン102を設けたものでその他の構成は実施例1、2の動力伝達手段44と同じである。
また、駆動軸67の下端部67aに従動スプロケット104が同軸上に設けられている。
そして、駆動スプロケット103および従動スプロケット104に無端状のチェーン102が巻回されている。
この状態で、駆動スプロケット103の周壁に形成された複数の突起がチェーン102に噛み合うとともに、従動スプロケット104の周壁に形成された複数の突起がチェーン102に噛み合っている。
これにより、ステアリングホイール37からメカニカルヘルム機構92までの全長L2を短く抑えるとともに、動力伝達手段100の簡素化やコスト低減を図ることができる。
これにより、例えば、ステアリングホイール37の転舵角を、船体11(図1参照)を離岸させる場合や着岸させる場合の操作性に合わせて好適に調整することができる。
図9に示すように、動力伝達手段110は、実施例1(動力伝達手段44)の駆動ギヤ64および従動ギヤ65に代えてベルト112を設けたものでその他の構成は実施例1、2の動力伝達手段44と同じである。
また、駆動軸67の下端部67aに従動プーリ114が同軸上に設けられている。
そして、駆動プーリ113および従動プーリ114に無端状のベルト112が巻回されている。
よって、動力伝達手段110によれば、実施例1、2の動力伝達手段44と同様に、ハンドル出力軸48の回転をベルト112を介してメカニカルヘルム機構92の駆動軸67に伝えることができる。
これにより、ステアリングホイール37からメカニカルヘルム機構92までの全長L2を短く抑えるとともに、動力伝達手段110の簡素化やコスト低減を図ることができる。
これにより、例えば、ステアリングホイール37の転舵角を、船体11(図1参照)を離岸させる場合や着岸させる場合の操作性に合わせて好適に調整することができる。
例えば、前記実施例1〜4では、操舵ハンドルとしてステアリングホイール37を例示したが、これに限定しないで、ティラーハンドルなどの他の操舵ハンドルを用いることも可能である。
シリンダ形式の油圧発生デバイスは、例えば、駆動軸が回転することで駆動軸と一体にピニオンが回転し、ピニオンの回転でラックがシリンダの軸線方向に移動し、ラックの移動で一対のピストンがシリンダの軸線方向に移動し、ピストンの移動でシリンダ内のオイルを吐出するように構成されている。
Claims (4)
- 船体に設けた操舵ハンドルを操作してヘルム機構を作動し、前記ヘルム機構の作動で船外機を操舵する船外機の操舵装置において、
前記操舵ハンドルに作用した操舵トルクを検出し、検出した操舵トルクに基づいて前記ヘルム機構の操作をアシストする電動アシスト機構が設けられ、
前記操舵ハンドルの出力軸に対して前記ヘルム機構の駆動軸が並列に設けられ、
前記操舵ハンドルの出力軸の回転を前記ヘルム機構に伝達可能な動力伝達手段で前記操舵ハンドルの出力軸および前記ヘルム機構が連結されたことを特徴とする請求項1記載の船外機の操舵装置。 - 前記動力伝達手段は、
ギヤ、チェーン、ベルトのうちいずれかで構成されていることを特徴とする請求項1記載の船外機の操舵装置。 - 前記ヘルム機構は、
前記船外機を油圧で操舵する油圧ヘルムポンプ、または、前記船外機を機械的に操舵するメカニカルヘルム機構であることを特徴とする請求項1記載の船外機の操舵装置。 - 前記電動アシスト機構は、
前記検出した操舵トルク、および前記船外機の推進プロペラを駆動するエンジンの回転数に基づいて制御されることを特徴とする請求項1記載の船外機の操舵装置。
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