JP4546840B2 - 船外機の操舵装置 - Google Patents

Description

この発明は、船外機の操舵装置に関する。

船外機の操舵装置として、従来、船体に配置されたステアリングホイールに油圧ポンプ（ヘルムポンプ）を接続すると共に、船外機の操舵軸に油圧アクチュエータを接続し、ステアリングホイールを操舵することによってかかる油圧ポンプを駆動して油圧アクチュエータを動作させ、よって船外機を操舵するようにした技術が広く知られている。

しかしながら、上記した従来の操舵装置において、ステアリングホイールの油圧ポンプは油路を介して船外機の油圧アクチュエータと接続されるため、その油路を船体に敷設する作業が必要となり、取り付け作業が煩雑になるという不具合があった。また、船体や船外機の大きさ、あるいは船速などよってステアリングホイールの操作荷重が変動すると共に、ステアリングホイールの最大操舵角範囲が船外機の最大操舵角に応じて変動するため、常に良好な操作フィーリングを得られるとは限らなかった。

そのような不具合を解決する技術として、近年、ステアリングホイールと操舵機構の機械的な接続を断つようにした操舵装置も提案されている。具体的には、船外機の操舵軸にアクチュエータを接続すると共に、ステアリングホイールの操舵角を検出する操舵角センサを設け、かかる操舵角センサの検出値に基づいて前記アクチュエータの駆動を制御するようにした技術（電子ステアリング機構）が提案されている（例えば特許文献１参照）。
特開２００２−１８７５９７号公報（段落００１１，００２５，００２７、図１など）

ところで、上記した特許文献１のように、ステアリングホイールと操舵機構の機械的な接続を断つ構成である場合、ステアリングホイールの操作荷重が過度に軽くなるため、ステアリングホイールに、ロータリーダンパなどの油圧ダンパ機構や、ギヤトレインなどの減速ギヤ機構を接続して操作荷重を重くする必要がある。

また、ステアリングホイールと船外機の機械的な接続が断たれることから、船外機が最大操舵角まで操舵されたことを操船者が認識し難いという不具合が発生するため、それを解消するべく、前記した減速ギヤ機構に機械的なストッパ機構を設け、ステアリングホイールが所定量操舵されたときにその操舵（回転）が規制されるようにしていた。

しかしながら、減速ギヤ機構にストッパ機構を一体的に設けるようにすると、構成が複雑になると共に、減速ギヤ機構が大型化してしまい、それを接続するステアリングホイール付近のレイアウトの自由度が制限されるという不都合が生じる。

また、従来の操舵装置を電子ステアリング機構に変更する場合、上記した減速ギヤ機構などを新たに取り付ける必要があるが、ステアリングホイール付近にはそのような大型の減速ギヤ機構を取り付けるスペースがないことが多い。減速ギヤ機構を取り付けるスペースがあるとしても、減速ギヤ機構の取り付け部分の形状（フランジサイズなど）に応じてステアリングホイールの取り付け部分を加工する必要があるなど取り付け作業が煩雑であった。

従って、この発明の目的は上記した課題を解決し、簡素な構成でありながら、常に良好な操作フィーリングを得ることができると共に、ステアリングホイール付近のレイアウトの自由度を増加させ、既存の操舵装置を電子ステアリング機構に変更する場合であっても、容易に取り付けることができるようにした船外機の操舵装置を提供することにある。

上記の目的を解決するために、請求項１にあっては、船外機の操舵装置において、船体に配置されたステアリングホイールの回転に応じて油圧ポンプを介して供給される作動油によって変位して前記ステアリングホイールの回転にフリクションを与えると共に、前記ステアリングホイールの回転による操舵角範囲を規制する油圧ダンパ機構と、前記油圧ポンプと前記油圧ダンパ機構を接続して作動油を供給する油圧回路と、前記油圧ダンパ機構の可動部位の変位量から操舵角を検出する操舵角検出手段と、前記検出された操舵角に基づいて前記船外機の操舵軸に接続されたアクチュエータを駆動して前記船外機を操舵する操舵機構とを備えると共に、前記油圧ダンパ機構と前記油圧回路と前記操舵角検出手段を一体的にユニット化するように構成した。

請求項２に係る船外機の操舵装置にあっては、前記油圧回路は、前記油圧ダンパ機構に供給される作動油の流量を調整する可変流量調整弁を備えるように構成した。

請求項３に係る船外機の操舵装置にあっては、前記油圧ダンパ機構は、前記可動部位の最大変位量を調整して前記操舵角範囲を変更する操舵角範囲変更機構を備えるように構成した。

請求項４に係る船外機の操舵装置にあっては、前記油圧ポンプが、前記ユニット化された油圧ダンパ機構と油圧回路と操舵角検出手段と別体に配置されるように構成した。

請求項１に係る船外機の操舵装置にあっては、ステアリングホイールの回転にフリクションを与えると共に、ステアリングホイールの回転による操舵角範囲を規制する油圧ダンパ機構と、油圧ポンプと油圧ダンパ機構を接続する油圧回路と、油圧ダンパ機構の可動部位の変位量から操舵角を検出する操舵角検出手段とを備え、検出された操舵角に基づいて船外機の操舵軸のアクチュエータを駆動して船外機を操舵するように構成したので、簡素な構成でありながら、ステアリングホイールの操作荷重を適宜に重くすることができると共に、ステアリングホイールが所定量操舵された（回転した）ときにその回転を規制することができるため、常に良好な操作フィーリングを得ることができる。また、油圧ダンパ機構と油圧回路と操舵角検出手段を一体的にユニット化するように構成したので、それらを配置するのに必要なスペースを縮小することができ、よってステアリングホイール付近のレイアウトの自由度（取り付け自由度）を増加させることができる。また、既存の操舵装置を電子ステアリング機構に変更する際、ステアリングホイール付近のスペースが比較的狭い場合であっても、油圧ダンパ機構と油圧回路と操舵角検出手段を配置するのに必要なスペースがユニット化されて縮小されるため、容易に組み付けることができる。また、既存の操舵装置を電子ステアリング機構に変更する場合、既存の油圧ポンプを使用することも可能なので、コスト的にも有利である。

請求項２に係る船外機の操舵装置にあっては、油圧回路は、油圧ダンパ機構に供給される作動油の流量を調整する可変流量調整弁を備えるように構成した、即ち、作動油のフリクションを自由に調整（設定）するように構成したので、上記した効果に加え、作動油のフリクションに応じて変化するステアリングホイールの操作荷重も自由に調整することができ、良好な操作フィーリングを一層得ることができる。

請求項３に係る船外機の操舵装置にあっては、油圧ダンパ機構は、油圧ダンパ機構の可動部位の最大変位量を調整してステアリングホイールの回転による操舵角範囲を変更する操舵角範囲変更機構を備えるように構成したので、上記した効果に加え、ステアリングホイールの最大操舵角範囲（ロック・トゥ・ロック）を操船者が所望する値に変更（調整）することができ、よって良好な操作フィーリングをより一層得ることができる。

請求項４に係る船外機の操舵装置にあっては、油圧ポンプが、ユニット化された油圧ダンパ機構と油圧回路と操舵角検出手段と別体に配置されるように構成した、逆に言えば、油圧ポンプが、ユニット化された油圧ダンパ機構と油圧回路と操舵角検出手段と一体的に接続されないように構成したので、上記した効果に加えて、油圧ダンパ機構などを船体において油圧ポンプと離間した適宜位置に配置することができ、よってステアリングホイール付近のレイアウトの自由度をより一層増加させることができる。

以下、添付図面に即してこの発明に係る船外機の操舵装置を実施するための最良の形態について説明する。

図１は、この発明の第１実施例に係る船外機の操舵装置を全体的に示す概略図である。

図１において、符号１０は、内燃機関、プロペラシャフト、プロペラなどが一体化された船外機を示す。船外機１０は、船体（艇体）１２の後尾（トランサム）に固定されたスターンブラケット１４と、スターンブラケット１４に取り付けられたスイベルケース１６と、スイベルケース１６に収容されたマウントフレーム（後述）のシャフト部（操舵軸）１８とを備え、それらを介して船体１２に取り付けられる。

図２は、図１に示すスイベルケース１６付近の拡大部分断面図である。

船外機１０は、マウントフレーム２０を備える。マウントフレーム２０は前記したシャフト部１８を備え、シャフト部１８はスイベルケース１６の内部に鉛直軸回りに回転自在に収容される。またマウントフレーム２０は、その上端が船外機１０のフレーム１０Ａに固定されると共に、スイベルケース１６は、チルティングシャフト２２を介してスターンブラケット１４に取り付けられる。これにより、船外機１０は、船体１２およびスターンブラケット１４に対し、シャフト部１８を回転軸として操舵自在とされると共に、チルティングシャフト２２を回転軸としてチルトアップ・ダウンおよびトリムアップ・ダウン自在とされる。

スイベルケース１６の上部には、船外機１０の操舵角を調整するためのアクチュエータ、具体的には、操舵用電動モータ２６が配置される。また、操舵用電動モータ２６の付近には減速ギヤ機構２８が配置されると共に、操舵用電動モータ２６の出力軸は、減速ギヤ機構２８とマウントフレーム２０を介して船外機１０の操舵軸たるシャフト部１８に接続される。これにより、操舵用電動モータ２６の回転出力によってシャフト部１８が回動され、よって船外機１０が左右に（鉛直軸回りに）操舵される。尚、船外機１０の最大操舵角は、左操舵３０°、右操舵３０°である。

また、スターンブラケット１４とスイベルケース１６の付近には、船外機１０のチルト角度とトリム角度を調整するための公知のパワーチルトトリムユニット３０が配置される。パワーチルトトリムユニット３０は、１本のチルト角度調整用の油圧シリンダ（以下「チルト用油圧シリンダ」という）３０ａと、２本の（図２で１本のみ示す）トリム角度調整用の油圧シリンダ（以下「トリム用油圧シリンダ」という）３０ｂとを一体的に備える。

チルト用油圧シリンダ３０ａは、そのシリンダボトムがスターンブラケット１４に固定されて船体１２に取り付けられると共に、ピストンロッドのロッドヘッドがスイベルケース１６に当接させられる。また、トリム用油圧シリンダ３０ｂも、そのシリンダボトムがスターンブラケット１４に固定されて船体１２に取り付けられると共に、ピストンロッドのロッドヘッドがスイベルケース１６に当接させられる。これにより、チルト用油圧シリンダ３０ａあるいはトリム用油圧シリンダ３０ｂを駆動する（伸縮させる）ことで、チルティングシャフト２２を回転軸としてスイベルケース１６が回動され、よって船外機１０がチルトアップ・ダウンあるいはトリムアップ・ダウンされる。

図１の説明に戻ると、上記した操舵用電動モータ２６およびパワーチルトトリムユニット３０は、それぞれ信号線２６Ｌおよび３０Ｌを介して、操縦席３２の適宜位置に配置されたマイクロコンピュータからなるＥＣＵ（Electronic Control Unit。電子制御ユニット）３４に接続される。

船外機１０は、その上部に内燃機関（以下「エンジン」という）３６を備える。エンジン３６は火花点火式の直列４気筒で２２００ｃｃの排気量を備える４サイクルガソリンエンジンからなる。エンジン３６は水面上に位置し、エンジンカバー３８で覆われて船外機１０の内部に配置される。

一方、船外機１０の下部には、プロペラ４０と、その付近に設けられたラダー４２を備える。プロペラ４０は、図示しないクランクシャフト、ドライブシャフト、ギヤ機構およびシフト機構を介してエンジン３６に接続され、その動力（エンジン出力）が伝達されて回転し、船体１２を前進あるいは後進させる。

また船体１２の操縦席３２付近には、船外機１０のチルト角度の調整指示を入力するパワーチルトスイッチ４６と、トリム角度の調整指示を入力するパワートリムスイッチ４８が配置される。各スイッチ４６，４８は、操船者によって入力された船外機１０のチルトアップ・ダウンおよびトリムアップ・ダウンの指示に応じた信号を信号線４６Ｌ，４８Ｌを介してＥＣＵ３４へ出力する。

これによりＥＣＵ３４は、パワーチルトスイッチ４６およびパワートリムスイッチ４８から出力された信号に基づいてパワーチルトトリムユニット３０を動作させ、船外機１０のチルト角度およびトリム角度を調整する。

船体１２、具体的には船体１２の操縦席３２のダッシュボード５０には、ステアリングホイール５２および油圧ポンプ（ヘルムポンプ）５４などからなる操作ユニット５６と、後述する油圧回路および油圧ダンパ機構などからなる検知ユニット５８が配置される。

尚、船体１２の操縦席３２付近には、シフトチェンジ指示や速度調整指示などを入力するレバー類が配置されると共に、船外機１０には、シフトチェンジ指示に応じてシフト機構を動作させるアクチュエータや、速度調整指示に応じてエンジン３６のスロットルバルブを開閉するアクチュエータなどが設けられるが、それらは本願の要旨と直接の関係を有しないので、いずれも図示を省略する。

図３は、前記した操作ユニット５６および検知ユニット５８の構成を示す部分断面説明図である。

操作ユニット５６は、前述したように、ステアリングホイール５２と、ステアリングホイール５２（正確には、ステアリングホイール５２の回転軸５２ａ）に接続された油圧ポンプ５４とを備える。油圧ポンプ５４は、操船者によるステアリングホイール５２の右回りあるいは左回りへの操舵（回転）に応じて駆動される（作動する）ように構成される。

操作ユニット５６、具体的には操作ユニット５６の油圧ポンプ５４においてダッシュボード５０に接続される部位には、操作ユニット側フランジ６２が配置されると共に、操作ユニット側フランジ６２の適宜位置には取付ボルト６４が複数本（具体的には２本）突設される。

このように操作ユニット５６にあっては、油圧ポンプ５４および操作ユニット側フランジ６２などがステアリングホイール５２に近設されて一体的にユニット化される。

一方、検知ユニット５８は、油圧ポンプ５４の作動によって供給される作動油によって変位する油圧ダンパ機構６６と、油圧ポンプ５４と油圧ダンパ機構６６を接続して作動油を供給する油圧回路６８と、油圧ダンパ機構６６のピストン（可動部位）の変位量を検出するストロークセンサ（操舵角検出手段。後述）などからなり、それらは検知ユニットケース７２に収容（内蔵）される。

図４は、その検知ユニット５８を中心に油圧回路６８などを模式的に示す説明図である。

図３および図４を参照して検知ユニット５８について説明すると、検知ユニット５８と操作ユニット５６（具体的には、操作ユニット５６の油圧ポンプ５４）は、油圧ポンプ５４から延びる第１および第２の油圧配管７６ａ，７６ｂを介して接続される。

第１の油圧配管７６ａは、検知ユニットケース７２の内部において、油路７８ａが接続されると共に、油路７８ａは、油圧ダンパ機構６６の一端に接続される。

油圧ダンパ機構６６は、作動油が封入されたシリンダ６６ａと、シリンダ６６ａに往復動自在に配置されてシリンダ６６ａの内部を２つの油室に区画するピストン（可動部位）６６ｂとを備える。以下、ピストン６６ｂによって区画された油室のうち、図３で上側（図４で右側）の油室を「第１の油室」と呼び、符号６６ｃ１で示す。同様に、図３で下側（図４で左側）の油室を「第２の油室」と呼び、符合６６ｃ２で示す。

また、ピストン６６ｂの中心部付近には、ピストンロッド６６ｄ（図３にのみ示す）が接続されると共に、ピストンロッド６６ｄの両端部は、図３に示す如く、シリンダ６６ａから突出するように配置される。

油圧ダンパ機構６６の付近（正確には、ピストンロッド６６ｄの両端部付近）には、ピストンロッド６６ｄの変位量、換言すればピストン６６ｂの変位量を検出するストロークセンサ（操舵角検出手段）８０が一体的に配置される。ストロークセンサ８０は、検出された変位量に応じた信号を信号線８０Ｌを介してＥＣＵ３４へ出力する。尚、ストロークセンサ８０は、図４において模式的に示した。

さらに油圧ダンパ機構６６、具体的にはシリンダ６６ａの壁面の内、ピストンロッド６６ｄが挿通される壁面６６ａ１の付近には、ピストン６６ｂの最大変位量を調整するストッパ機構（操舵角範囲変更機構）８２が配置される。

ストッパ機構８２は、略円柱状を呈し、ピストンロッド６６ｄの軸線と略平行に配置されるストッパ部８２ａと、検知ユニットケース７２に取り付けられる調節部８２ｂとから構成される。

ストッパ部８２ａは、その一端８２ａ１がシリンダ６６ａの内部、具体的にはシリンダ６６ａの第２の油室６６ｃ２に突出する一方、他端８２ａ２は、図３に示すように、検知ユニットケース７２から突出（露出）するように配置される。尚、ストッパ部８２ａの外周部分の適宜位置には雄ネジ（図示せず）が螺刻される。

調整部８２ｂは略ナット状を呈する。即ち、調整部８２ｂの内周部分には前記雄ネジと係合可能な雌ネジ（図示せず）が螺刻されると共に、外周部は操船者（あるいは整備者）によって操作自在（回動自在）な形状、例えば六角形状を呈する。尚、ストッパ機構８２は、図４において模式的に示した。

前記の如く構成されたストッパ部８２ａは調整部８２ｂに挿通される。これにより、ストッパ部８２ａは、調整部８２ｂが操船者によって操作されたとき、図３において上下方向（図４において左右方向）に移動させられる。即ち、調整部８２ｂが操作されてストッパ部８２ａが移動することによって、第１の油室６６ｃ１におけるストッパ部８２ａの一端８２ａ１の突出長さ（図３および図４に「ｄ１」で示す）が調整される。

油圧ダンパ機構６６の他端（第２の油室６６ｃ２側）には、油路７８ｂが接続されると共に、油路７８ｂは油路７８ｃと油路７８ｄに分岐される。油路７８ｃの途中には第１の行き側逆止弁（ワンウェイバルブ）８６ａが、油路７８ｄの途中には第１の戻り側逆止弁８８ａが設けられる。

油路７８ｃは、油路７８ｅと油路７８ｆに分岐される。油路７８ｅの途中には第２の行き側逆止弁８６ｂが設けられる一方、油路７８ｆは、再度油路７８ｇと油路７８ｈに分岐される。油路７８ｇの途中には圧力調整弁（リリーフバルブ）９０が、油路７８ｈの途中には可変オリフィス（可変流量調整弁）９２が設けられる。

尚、圧力調整弁９０は、所定値以上の油圧が加わると、油路７８ｇを開放するように構成される。また可変オリフィス９２は、励磁コイル９２ａおよびニードル弁９２ｂ（共に図４に示す）を備える。可変オリフィス９２のニードル弁９２ｂは、励磁コイル９２ａの励磁電流の大きさに応じて移動（開閉）させられ、よって可変オリフィス９２の開度は自由に調整（設定）される。

油路７８ｇおよび油路７８ｈの端部（正確には、油路７８ｆに接続される端部の反対側の端部）は合流して油路７８ｉに接続される。また、油路７８ｉおよび油路７８ｄの端部（正確には、油路７８ｉにおいて油路７８ｇおよび油路７８ｈに接続される端部の反対側の端部と、油路７８ｄにおいて油路７８ｂに接続される端部の反対側の端部）は合流して油路７８ｊに接続される。油路７８ｊの途中には第２の戻り側逆止弁８８ｂが設けられる。

油路７８ｅおよび油路７８ｊの端部（正確には、油路７８ｅにおいて油路７８ｃに接続される端部の反対側の端部と、油路７８ｊにおいて油路７８ｄおよび油路７８ｉに接続される端部の反対側の端部）は合流して油路７８ｋに接続される。油路７８ｋは、検知ユニットケース７２の内部において、第２の油圧配管７６ｂに接続される。

このように検知ユニット５８にあっては、ストロークセンサ８０および油圧回路６８などが油圧ダンパ機構６６に近設され、それらが検知ユニットケース７２に収容（内蔵）されて一体的にユニット化される。

検知ユニットケース７２において、ダッシュボード５０に接続される部位には、図３に示すように、検知ユニット側フランジ９４が配置される。検知ユニット側フランジ９４には、前述した取付ボルト６４が挿通されるべき取付ボス９６が穿設される。

これにより、操作ユニット５６と検知ユニット５８を、ダッシュボード５０、別言すれば船体１２に固定することができる。具体的には、操作ユニット５６の取付ボルト６４を、ダッシュボード５０の適宜位置に穿設された挿通孔（図示せず）に挿通させ、その取付ボルト６４に検知ユニット５８の取付ボス９６を挿通させた後（換言すれば、操作ユニット側フランジ６２と検知ユニット側フランジ９４の間にダッシュボード５０を介挿させるように配置した後）、図示しないナットで締結することで、操作ユニット５６と検知ユニット５８は、図１に示す如く、船体１２に固定される。

次いで、図４以降を参照して操作ユニット５６および検知ユニット５８の動作について説明する。

ステアリングホイール５２が、図４に示すように、右回り（図４で矢印Ａの示す方向）に操舵される（回転する）と、それに応じて油圧ポンプ５４は、矢印で示す如く、作動油を第１の油圧配管７６ａ方向に吐出するように駆動（作動）する。油圧ポンプ５４から吐出された作動油は、油路７８ａを介して油圧ダンパ機構６６の第１の油室６６ｃ１に供給される。

第１の油室６６ｃ１に作動油が供給されると、油圧ダンパ機構６６のピストン６６ｂは、作動油によって押圧されて図４で矢印Ｂの示す方向に移動させられる（変位する）。尚、ピストン６６ｂは、矢印Ｂ方向に移動させられて（換言すれば、ステアリングホイール５２が右回りに所定量操舵されて）ストッパ機構８２のストッパ部８２ａの一端８２ａ１に当接すると、その移動が規制される。これにより、油圧ポンプ５４は第１の油室６６ｃ１に作動油を供給することができず、よってステアリングホイール５２の右回りの操舵角範囲が規制される。

従って、ステアリングホイール５２の最大操舵角範囲（ロック・トゥ・ロック）は、ピストン６６ｂの移動距離、即ち最大変位量（図４に「ｄ２」で示す）に相当する。このことから、操船者（あるいは整備者）によってストッパ機構８２の調整部８２ｂが操作されてストッパ部８２ａの突出長さｄ１が調整されると、ピストン６６ｂの最大変位量ｄ２も調整され、よってステアリングホイール５２の最大操舵角範囲が変更される。

ピストン６６ｂが作動油によって矢印Ｂ方向に移動させられると、ステアリングホイール５２の回転にフリクションが与えられると共に、第２の油室６６ｃ２にある作動油が油路７８ｂに吐出される。油路７８ｂに吐出された作動油は、油路７８ｃ、第１の行き側逆止弁８６ａ、油路７８ｆ，７８ｈ、可変オリフィス９２、油路７８ｉ，７８ｊ、第２の戻り側逆止弁８８ｂ、油路７８ｋおよび第２の油圧配管７６ｂを介して油圧ポンプ５４に供給される。

尚、第１の戻り側逆止弁８８ａには、上流側（具体的には、油路７８ｂ）と下流側（具体的には、油路７８ｉ）の両方から油圧がかかることとなるが、下流側からの油圧、即ち、可変オリフィス９２を通過した油圧は、上流側の油圧に比して低下するため、作動油は、油路７８ｄを逆流することがなく、前述の如く流動する。

また、ストロークセンサ８０は、移動したピストン６６ｂの変位量を検出してそれに応じた信号をＥＣＵ３４へ出力すると共に、ＥＣＵ３４はその信号から操舵角を検出し、検出された操舵角に基づいて船外機１０の操舵用電動モータ２６を駆動させる。これにより、操舵用電動モータ２６はシャフト部１８およびマウントフレーム２０を船体１２に対して左回り（上面視において左回り）に回動させて船外機１０を左回りに操舵し、よって船体１２が右回り（上面視において右回り）に操舵（右旋回）される。

次いで、ステアリングホイール５２が左回りに操舵されたときの操作ユニット５６および検知ユニット５８の動作について説明する。

図５は、検知ユニット５２を中心に油圧回路６８などを模式的に示す、図４と同様な説明図である。

ステアリングホイール５２が左回り（図５で矢印Ｃの示す方向）に操舵される（回転する）と、それに応じて油圧ポンプ５４は、図５において矢印で示す如く、作動油を第２の油圧配管７６ｂ方向に吐出するように駆動（作動）する。油圧ポンプ５４から吐出された作動油は、油路７８ｋ，７８ｅ、第２の行き側逆止弁８６ｂ、油路７８ｆ，７８ｈ、可変オリフィス９２、油路７８ｉ，７８ｄ、第１の戻り側逆止弁８８ａおよび油路７８ｂを介して油圧ダンパ機構６６の第２の油室６６ｃ２に供給される。

尚、第２の戻り側逆止弁８８ｂには、上流側（具体的には、油路７８ｋ）と下流側（具体的には、油路７８ｉ）の両方から油圧がかかることとなるが、前記したように、下流側からの油圧、即ち、可変オリフィス９２を通過した油圧は、上流側の油圧に比して低下するため、作動油は、油路７８ｊを逆流することがない。

第２の油室６６ｃ２に作動油が供給されると、油圧ダンパ機構６６のピストン６６ｂは、作動油によって押圧されて図５で矢印Ｄの示す方向に移動させられる（変位する）。尚、ピストン６６ｂは、矢印Ｄ方向に移動させられて（換言すれば、ステアリングホイール５２が左回りに所定量操舵されて）シリンダ６６ａの壁面６６ａ２に当接すると、その移動が規制される。これにより、油圧ポンプ５４は第２の油室６６ｃ２に作動油を供給することができず、よってステアリングホイール５２の左回りの操舵角範囲が規制される。

ピストン６６ｂが作動油によって矢印Ｄ方向に移動させられると、ステアリングホイール５２の回転にフリクションが与えられると共に、第１の油室６６ｃ１にある作動油が油路７８ａに吐出される。油路７８ａに吐出された作動油は、第１の油圧配管７６ａを介して油圧ポンプ５４に供給される。

また、ストロークセンサ８０は、移動したピストン６６ｂの変位量を検出してそれに応じた信号をＥＣＵ３４へ出力すると共に、ＥＣＵ３４はその信号から操舵角を検出し、検出された操舵角に基づいて船外機１０の操舵用電動モータ２６を駆動させる。これにより、操舵用電動モータ２６はシャフト部１８およびマウントフレーム２０を船体１２に対して右回り（上面視において右回り）に回動させて船外機１０を右回りに操舵し、よって船体１２が左回り（上面視において左回り）に操舵（左旋回）される。

このように、この実施例にあっては、ステアリングホイール５２の回転にフリクションを与えると共に、ステアリングホイール５２の回転による操舵角範囲を規制する油圧ダンパ機構６６と、油圧ポンプ５４と油圧ダンパ機構６６を接続する油圧回路６８と、油圧ダンパ機構６６のピストン６６ｂの変位量から操舵角を検出するストロークセンサ８０とを備え、検出された操舵角に基づいて船外機１０のシャフト部１８の操舵用電動モータ２６を駆動して船外機１０を操舵するように構成したので、簡素な構成でありながら、ステアリングホイール５２の操作荷重を適宜に重くすることができると共に、ステアリングホイール５２が所定量操舵された（回転した）ときにその回転を規制することができるため、操船者は、船外機が最大操舵角まで操舵されたことを認識することができ、よって常に良好な操作フィーリングを得ることができる。

また、油圧ダンパ機構６６と油圧回路６８とストロークセンサ８０を一体的にユニット化するように構成したので、それらを配置するのに必要なスペースを縮小することができ、よってステアリングホイール５２付近のレイアウトの自由度（取り付け自由度）を増加させることができる。

また、既存の操舵装置を電子ステアリング機構に変更する際、ステアリングホイール５２付近のスペースが比較的狭い場合であっても、油圧ダンパ機構６６と油圧回路６８とストロークセンサ８０を配置するのに必要なスペースがユニット化されて縮小されるため、容易に組み付けることができる。

また、既存の操舵装置を電子ステアリング機構に変更する場合、既存の油圧ポンプを使用することも可能なので、コスト的にも有利である。

また、油圧回路６８は、油圧ダンパ機構６６に供給される作動油の流量を調整する可変オリフィス９２を備えるように構成した、即ち、可変オリフィス９２のニードル弁９２ｂを、励磁コイル９２ａの励磁電流の大きさに応じて移動（開閉）させて油路７８ｅを流れる作動油（即ち、油圧ダンパ機構６６に供給される作動油）の流量を調整するようにし、よって作動油のフリクションを自由に調整（設定）するように構成したので、作動油のフリクションに応じて変化するステアリングホイール５２の操作荷重も自由に調整することができ、良好な操作フィーリングを一層得ることができる。

また、油圧ダンパ機構６６は、油圧ダンパ機構６６のピストン６６ｂの最大変位量ｄ２を調整してステアリングホイール５２の回転による操舵角範囲（最大操舵角範囲）を変更するスットパ機構８２を備えるように構成したので、ステアリングホイール５２の最大操舵角範囲（ロック・トゥ・ロック）を操船者が所望する値に変更（調整）することができ、よって良好な操作フィーリングをより一層得ることができる。

また、油圧回路６８は、所定値以上の油圧が加わると、油路７８ｄを開放する圧力調整弁９０を備えるように構成したので、油圧回路６８に供給される油圧が急激に上昇した場合であっても、油路７８ｄを開放することで作動油の流量を増加させ、よってその油圧の上昇を緩和（低減）させることができる。

次いで、この発明の第２実施例に係る船外機の操舵装置について説明する。

前述したように、従来の電子ステアリング機構を備えた船外機の操舵装置にあっては、油圧ダンパ機構や、ストッパ機構などを備えた大型の減速ギヤ機構がステアリングホイールに一体的に接続されるため、ステアリングホイール付近のレイアウトの自由度が制限される。また、従来の操舵装置を電子ステアリング機構に変更するにあたって、減速ギヤ機構あるいは検知ユニット５８（検知ユニットケース７２）などを新たに取り付ける場合、ステアリングホイール付近（具体的には、ダッシュボード５０の裏面付近）にはそれらを取り付けるスペースがないことがある。

そこで第２実施例に係る船外機の操舵装置にあっては、油圧ポンプ５４が、ユニット化された油圧ダンパ機構６６と油圧回路６８とストロークセンサ８０（即ち、検知ユニット５８）と別体とし、検知ユニット５８は船体１２の適宜位置（具体的には、船体１２の操縦席３２の床面３２ａ）に配置されるように構成した。

図６は、その第２実施例に係る船外機の操舵装置の構成を全体的に示す、図１と同様な概略図であり、図７は、操縦席３２の床面３２ａに配置された検知ユニット５８付近の構成を示す説明部分断面図である。尚、以下の説明において、第１実施例と共通の構成については、同一の符号を付すと共に、操作ユニット５６および検知ユニット５８の動作については、第１実施例と同一であるので説明を省略する。

操作ユニット５６は、操作ユニット５６の取付ボルト６４をダッシュボード５０の適宜位置に穿設された挿通孔（図示せず）に挿通させた後、図示しないナットで締結することで、図６に示す如く、ダッシュボード５０、換言すれば船体１２に固定される。

操縦席３２付近の床面３２ａの適宜位置には、図７に示すように、操舵ユニット５６の取付ボルト６４と略同一の形状を呈した（即ち、検知ユニット５８の取付ボス９６が挿通可能な）ボルト部１００が複数本（具体的には２本）突設される。

検知ユニット５８の取付ボス９６は、ボルト部１００に挿通させられた後、ナット１０２で締結固定される。これにより、検知ユニット５８は操縦席３２付近の床面３２ａ、別言すれば船体１２に固定される。

操作ユニット５６の油圧ポンプ５４は、図６に示す如く、第１および第２の油圧配管７６ａ，７６ｂを介して検知ユニット５８の油圧回路６８に接続され、操作ユニット５６および検知ユニット５８の組み付けが完了する。

このように、第２実施例にあっては、油圧ポンプ５４が、ユニット化された、油圧ダンパ機構６６と油圧回路６８とストロークセンサ８０（即ち、検知ユニット５８）と別体に配置されるように構成した、逆に言えば、油圧ポンプ５４が、検知ユニット５８と一体的に接続されないように構成したので、油圧ダンパ機構６６などの検知ユニット５８を船体１２において油圧ポンプ５４と離間した適宜位置に配置することができ、よってステアリングホイール５２付近のレイアウトの自由度をより一層増加させることができる。

また、従来の操舵装置を電子ステアリング機構に変更するとき、ステアリングホイール５２付近（具体的には、ダッシュボード５０の裏面付近）に検知ユニット５８（検知ユニットケース７２）を取り付けるスペースがない場合であっても、操作ユニット５６が検知ユニット５８と別体に配置されるように構成したので、検知ユニット５８を船体１２における適宜位置に配置することができ、ステアリングホイール５２付近のレイアウトの自由度をより一層増加させることができると共に、操舵装置の汎用性も向上させることができる。

尚、残余の効果は第１実施例と同様であるので、説明を省略する。

以上の如く、この発明の第１および第２実施例にあっては、船外機（１０）の操舵装置において、船体（１２）に配置されたステアリングホイール（５２）の回転に応じて油圧ポンプ（５４）を介して供給される作動油によって変位して前記ステアリングホイールの回転にフリクションを与えると共に、前記ステアリングホイールの回転による操舵角範囲を規制する油圧ダンパ機構（６６）と、前記油圧ポンプと前記油圧ダンパ機構を接続して作動油を供給する油圧回路（６８）と、前記油圧ダンパ機構の可動部位（ピストン６６ｂ）の変位量から操舵角を検出する操舵角検出手段（ストロークセンサ８０）と、前記検出された操舵角に基づいて前記船外機の操舵軸（シャフト部１８）に接続されたアクチュエータ（操舵用電動モータ２６）を駆動して前記船外機を操舵する操舵機構（ＥＣＵ３４）とを備えると共に、前記油圧ダンパ機構と前記油圧回路と前記操舵角検出手段を一体的にユニット化する（検知ユニット５８、検知ユニットケース７２）ように構成した。

また、前記油圧回路（６８）は、前記油圧ダンパ機構（６６）に供給される作動油の流量を調整する可変流量調整弁（可変オリフィス９２）を備えるように構成した。

また、前記油圧ダンパ機構（６６）は、前記可動部位（６６ｂ）の最大変位量（ｄ２）を調整して前記操舵角範囲を変更する操舵角範囲変更機構（ストッパ機構８２）を備えるように構成した。

また、この発明の第２実施例にあっては、前記油圧ポンプ（５４）が、前記ユニット化された油圧ダンパ機構（６６）と油圧回路（６８）と操舵角検出手段（８０）と別体に配置されるように構成した。

尚、上記において、電子ステアリング機構を備える操舵装置として船外機を例にとって説明したが、それに限られるものではなく、電子ステアリング機構を備えていればどのようなものでもよい。

また、油圧ダンパ機構６６として、シリンダ式のものを用いるように構成したが、可動部位の可動域に制限があるものであれば、回転式のロータリーベーンなどの油圧ダンパ機構であってもよい。

また、取付ボルト６４および取付ボス９４をそれぞれ２箇所設けるように構成したが、１箇所あるいは３箇所以上設けるように構成してもよい。

また、第２実施例において検知ユニット５８を配置する場所として、操縦席３２付近の床面３２ａとしたが、それに限られないことはいうまでもない。

この発明の第１実施例に係る船外機の操舵装置を全体的に示す説明図である。 図１に示すスイベルケース付近の拡大部分断面図である。 図１に示す操作ユニットおよび検知ユニットの構成を示す部分断面説明図である。 図１に示す検知ユニットを中心に油圧回路などを模式的に示す説明図である。 図１に示す検知ユニットを中心に油圧回路などを模式的に示す、図４と同様な説明図である。 この発明の第２実施例に係る船外機の操舵装置を全体的に示す、図１と同様な説明図である。 図６に示す検知ユニット付近の構成を示す部分断面説明図である。

符号の説明

１０ 船外機、１２ 船体、１８ シャフト部（操舵軸）、２６ 操舵用電動モータ（アクチュエータ）、３４ ＥＣＵ（操舵機構）、５２ ステアリングホイール、５４ 油圧ポンプ、５８ 検知ユニット、６６ 油圧ダンパ機構、６６ｂ ピストン（可動部位）、６８ 油圧回路、７２ 検知ユニットケース、８０ ストロークセンサ（操舵角検出手段）、８２ ストッパ機構（操舵角範囲変更機構）、９２ 可変オリフィス（可変流量調整弁）

Claims (4)

1. 船外機の操舵装置において、船体に配置されたステアリングホイールの回転に応じて油圧ポンプを介して供給される作動油によって変位して前記ステアリングホイールの回転にフリクションを与えると共に、前記ステアリングホイールの回転による操舵角範囲を規制する油圧ダンパ機構と、前記油圧ポンプと前記油圧ダンパ機構を接続して作動油を供給する油圧回路と、前記油圧ダンパ機構の可動部位の変位量から操舵角を検出する操舵角検出手段と、前記検出された操舵角に基づいて前記船外機の操舵軸に接続されたアクチュエータを駆動して前記船外機を操舵する操舵機構とを備えると共に、前記油圧ダンパ機構と前記油圧回路と前記操舵角検出手段を一体的にユニット化するように構成したことを特徴とする船外機の操舵装置。
2. 前記油圧回路は、前記油圧ダンパ機構に供給される作動油の流量を調整する可変流量調整弁を備えるように構成したことを特徴とする請求項１記載の船外機の操舵装置。
3. 前記油圧ダンパ機構は、前記可動部位の最大変位量を調整して前記操舵角範囲を変更する操舵角範囲変更機構を備えるように構成したことを特徴とする請求項１または２記載の船外機の操舵装置。
4. 前記油圧ポンプが、前記ユニット化された油圧ダンパ機構と油圧回路と操舵角検出手段と別体に配置されるように構成したことを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の船外機の操舵装置。

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