JP5186462B2 - 船外機の操舵装置 - Google Patents

Description

本発明は、ステアリングプレート及びステアリングロッドを備えている船外機の操舵装置に関するものである。

従来、船外機の操舵装置として、ステアリングプレートとステアリングロッドとを備えている操舵装置が知られている（例えば、特許文献１（図６）参照。）。
この特許文献１の技術を図面に基づいて以下に説明する。
図８に示すように、船外機の操舵装置２００では、操舵ハンドルを左右に切ることでステアリングケーブル２０１が動かされる。すると、ステアリングケーブル２０１に連結されている連結部材２０２が矢印（１）のように左右に移動し、連結部材２０２の端部に接続されているステアリングロッド２０３は矢印（２）のように移動される。すると、ステアリングプレート２０４の先端がステアリングロッド２０３で押し引きされ、ステアリングプレート２０４はスイベル軸２０５を中心にして矢印（３）のように揺動される。結果、ステアリングプレート２０４の後端部２０６に接続されている船外機本体が操舵され、操舵手は船外機を操舵することができる。

ところで、図９に示すように、ステアリングプレート２０４の中心線２０７上に、ステアリングロッド２０３の接続孔２０８が設けられている。接続孔２０８は、スイベル軸２０５の中心を基準とした半径Ｒの円弧２０９上の軌跡を移動する。

連結部材２０２を中立位置から左右に同じ距離移動させ、ステアリングプレート２０４を左右に大きく振ったときの操舵角をα１と記し、ここでは、α１＝５０°とする。中心線２０７はスイベル軸２０５の中心を通るものとする。連結部材２０２とステアリングロッド２０３の連結部分を連結点２１０とし、ステアリングロッド２０３とステアリングプレート２０４の連結部分を連結点２１１とし、接続点２１０と接続点２１１を結んだ直線を直線２１２とする。
また、ステアリングプレート２０４を中立位置から左に振ったときの中心線２０７と直線２１２とのなす角度をβ１とし、右に振ったときの中心線２０７と直線２１２とのなす角度をβ２とする。

ここで船外機を操舵すると、右操舵時、左操舵時共に、連結点２１１は、円弧２０９の接線方向の力Ｆ１を受ける。左操舵時にステアリングロッド２０３がステアリングプレート２０４を押す力をＳ１とし、右操舵時にステアリングロッド２０３がステアリングプレート２０４を引く力をＳ２とすると、β１＜β２であるため、Ｓ１＞Ｓ２となる。すなわち、右操舵時に比較して左操舵時のステアリング荷重が大きくなる。つまり、左操舵時と右操舵時のステアリング荷重の不均衡が発生する。

特開平５−３１９３８７号公報

本発明は、操舵角が大きい場合であっても、左右操舵時のステアリング荷重を均一にすることを課題とする。

請求項１に係る発明は、船外機がスイベル軸を介して操舵可能に艇体に取付けられ、このような船外機の船外機本体からステアリングプレートが延ばされ、このステアリングプレートの先端がステアリングロッドで押し引きされることで、操舵が実施される船外機の操舵装置において、前記ステアリングプレートに、前記ステアリングロッドの先端を接続することができる接続孔（第２接続孔、以下同じ。）が設けられ、前記接続孔は、中立状態の前記ステアリングプレートが左右のどちらに同じ角度振れたときにも、前記スイベル軸の中心と前記接続孔を結んだ第１の直線と、前記ステアリングロッドのリンク孔と前記接続孔を結んだ第２の直線とのなす角度が等しくなるように、前記スイベル軸を通る前記ステアリングプレートの中心線から外れた位置に設けられていることを特徴とする。

請求項２に係る発明は、ステアリングプレートの中立時において、第１の直線と中心線とのなす角度は、船外機の最大操舵角の設定値の大きさに応じて大きくなるように設定されていることを特徴とする。

請求項３に係る発明では、ステアリングプレートは、接続孔よりもスイベル軸から遠い位置に且つ中心線上に、小操舵角用接続孔（第１接続孔、以下同じ。）を更に有することで、この小操舵角用接続孔と接続孔とを選択してステアリングロッドの先端を接続することが可能な構成であることを特徴とする。

請求項１に係る発明では、ステアリングプレートに、ステアリングロッドの先端を接続することができる接続孔が設けられ、接続孔は、ステアリングプレートの中心線から外れた位置に設けられている。中立状態のステアリングプレートが左右のどちらに同じ角度振れたときにも、スイベル軸の中心と接続孔を結んだ第１の直線と、ステアリングロッドのリンク孔と接続孔を結んだ第２の直線とのなす角度は等しくなるので、ステアリングロッドを押し引きする力の大きさは等しくなり、左右のステアリング荷重を均等化することができる。

請求項２に係る発明では、ステアリングプレートの中立時において、第１の直線と中心線とのなす角度は、船外機の最大操舵角の設定値の大きさに応じて大きくなるように設定されているので、最大操舵角の設定値の変更に応じて左右のステアリング荷重の均等化を図ることができる。

請求項３に係る発明では、ステアリングプレートは、接続孔よりもスイベル軸から遠い位置に且つ中心線上に、小操舵角用接続孔を更に有することで、この小操舵角用接続孔と接続孔とを選択してステアリングロッドの先端を接続することが可能な構成である。１個のステアリングプレートで２つの最大操舵角の設定に対応することができ、部品コストの低減と部品交換の作業工数の低減を図ることができる。

船外機の全体を示す側面図である。 本発明に係る要部の分解斜視図である。 図１の３−３線断面図である。 右操舵時の作用を説明する図である。 左操舵時の作用を説明する図である。 ステアリングロッドを接続孔に接続した状態での操舵荷重を説明する図である。 図３のステアリングロッドを小操舵角用接続孔に接続した状態を説明する図である。 従来の技術に係る操舵装置の作用を説明する図である。 従来の技術に係るステアリング荷重を説明する図である。

本発明の実施の形態を添付図に基づいて以下に説明する。

本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
図１に示されるように、船外機１０は、図右側の矢印Ｆｒで示した方向を前方とし、図左側の矢印Ｒｒで示した方向を後方とし、上部に船外機用エンジン１１を備えている。なお、この船外機用エンジン１１は、シリンダ、ピストンが横向きで、クランクシャフト、カムシャフトが縦向きの縦型エンジンである。

船外機１０は、船外機用エンジン１１の上部を覆う上側エンジンカバー１２と、このエンジンカバー１２の下方に設けられている下側エンジンカバー１３と、このエンジンカバー１３の下方に設けられているエクステンションケース１４と、このエクステンションケース１４の下方に設けられているギヤケース１５とから外観が構成される。

船外機１０の操舵装置２０（詳細後述）は、下側エンジンカバー１３の前方に設けられている。
下側エンジンカバー１３の前側には、船体に船外機１０を取付けるスターンブラケット１６が設けられている。

ギヤケース１５の後方には、船外機用エンジン１１の動力で回転して推進力を得るプロペラ１７が回転自在に設けられている。一対のドグクラッチで切り換えることで、プロペラ１７の正回転、逆回転を切り換え、前進又は後進の推進力を得る。

上側エンジンカバー１２は、下側エンジンカバー１３前方の内側にフックを引っ掛けて後方の止め具１８により取付けられている。
なお、船外機１０は、後述するスイベル軸の軸線１９を中心に、艇体に対して揺動する。

次に本発明に係る船外機の操舵装置の構成を斜視図に基づいて説明する。
図２に示されるように、船外機１０の操舵装置２０は、艇体２１に取付けられているスターンブラケット１６と、このスターンブラケット１６に設けられているチルティングシャフト２２と、このチルティングシャフト２２に回動自在に設けられているスイベルケース２３と、このスイベルケース２３の軸線（図１、符号１９）上に回動自在に設けられ船外機本体２４を保持するマウントフレーム２５と、このマウントフレーム２５の端部にボルト２６を介して設けられているステアリングプレート２７と、操舵ハンドルからチルティングシャフト２２の貫通路２８に導かれているステアリングワイヤー３１と、このステアリングワイヤー３１に接続され且つ貫通路２８に摺動自在に設けられている接続ロッド３２と、この接続ロッド３２の端部のリンク孔３３にナット３４を介して回動自在に設けられているステアリングロッド３５と、ステアリングプレート２７に設けられている小操舵角用接続孔３６及び接続孔３７と、ステアリングロッド３５を接続孔３７に回動自在に接続するボルト４１及びナット４２と、からなる。
なお、ステアリングロッド３５は、小操舵角用接続孔３６に回転自在に接続されても差し支えない。また、接続ロッド３２は、油圧シリンダを介してステアリングワイヤー３１に接続されても差し支えない。
また、実施例では、接続孔３７及び小操舵角用接続孔３６が設けられたステアリングプレートについて説明したが、接続孔３７のみが設けられているステアリングプレート２７を使用しても差し支えない。

次に本発明に係る操舵装置の要部を断面図に基づいて説明する。
図３に示されるように、マウントフレーム２５は、ステアリングプレート２７及び船外機本体２４に接続されるマウント部４３と、スイベルケース２３に回動自在に設けられているスイベル軸４４とからなる。スイベル軸４４の中心を図１に示した軸線１９が通る。

ステアリングプレート２７の中心線４５は、スイベル軸４４の中心を通る。小操舵角用接続孔３６は、ステアリングプレート２７の中心線４５上に設けられている。
接続孔３７は、小操舵角用接続孔３６よりスイベル軸４４に寄った位置で且つステアリングプレート２７の中心線４５から外れた位置に設けられている。また、接続孔３７は、ステアリングプレート２７が左右のどちらに振れてもステアリング荷重が均等になるように設けられている。

ところで、図８に示されるように、船外機の操舵角の最大値は、変更される場合がある。従来技術において、操舵角の最大値は１つのみの設定であり、操舵角の最大値を設定変更するには、ステアリングプレート２０４及びステアリングロッド２０３をセットで取り替えなければならない。言い換えると、操舵角の設定値毎にステアリングプレート２０４及びステアリングロッド２０３のセットを別途準備する必要があり、部品コストや、部品交換の工数が掛かる。そのため、ステアリングプレート及びステアリングロッドのセットを別途必要とせずに、操舵角の設定を変更することができる船外機の操舵装置が求められている。

この点、図３に示されるように、本発明においては、ステアリングプレート２７は、接続孔３６よりもスイベル軸４４から遠い位置に且つ中心線上４５に、小操舵角用接続孔３６を更に有することで、この小操舵角用接続孔３６と接続孔３７とを選択してステアリングロッド３５の先端を接続することが可能な構成である。これにより、１個のステアリングプレート２７で２つの最大操舵角の設定に対応することができ、部品コストの低減と部品交換の作業工数の低減を図ることができる。

スイベル軸４４の中心から接続孔３７の中心までの距離をＲ１とすると、接続孔３７は、スイベル軸４４の中心を中心点とする半径Ｒ１の円弧上の軌跡を移動する。ステアリングプレート２７の先端がステアリングロッド３５で押し引きされることで、操舵が実施される。また、ステアリングロッド３５を接続孔３７に接続すると、操舵角の最大値は５０°となる。

以上の述べた船外機の操舵装置の作用を次に述べる。
図４（ａ）に示されるように、ステアリングロッド３５は、接続孔３７に接続されている。操舵ハンドルを右に切ると、ステアリングロッド３５は、矢印（４）に示すように移動する。ステアリングプレート２７の先端が引っ張られ、ステアリングプレート２７は、矢印（５）に示すように移動する。

結果、（ｂ）に示されるように、艇体は右に操舵される。
操舵ハンドルを左に切ると、ステアリングロッド３５は、矢印（６）に示すように移動する。ステアリングプレート２７の先端が押され、ステアリングプレート２７は、矢印（７）に示すように移動する。

図５に示されるように、艇体は左に操舵される。
艇体を直進させるには、再び操舵ハンドルを右に切り、ステアリングロッド３５を、矢印（８）のように移動させる。ステアリングプレート２７を、矢印（９）のように移動させ、ステアリングプレートの中心線４５を直進方向の軸線４６に一致させたところで、操舵ハンドルを止める。なお、ステアリングプレート２７に接続孔３７の１つのみが設けられている場合も同様である。

次にステアリング荷重について説明する。
図６（ａ）の比較例に示すように、ステアリングプレート１１０の中心線４５上に、小操舵角用接続孔１１１と、接続孔１１２とが設けられている。スイベル軸４４の中心から接続孔１１２までの距離はＲ１とする。接続孔１１２は、スイベル軸４４の中心を中心点とする半径Ｒ１の円弧１１３上の軌跡を移動する。

接続ロッド３２を中立位置から左右に同じ距離移動させ、ステアリングプレート１１０を中立位置から左右に振った操舵角をα１と記し、ここではα１＝５０°とする。スイベル軸４４の中心と接続孔１１２の中心を結んだ直線を直線１１４とし、接続孔１１２の中心とリンク孔３３の中心を結んだ直線を直線１１５とする。
また、ステアリングプレート１１０を中立位置から左に振ったときの直線１１４と直線１１５とのなす角度をβ１とし、右に振ったときの直線１１４と直線１１５とのなす角度をβ２とする。

ここで船外機を操舵すると、船外機の右操舵時、左操舵時共に、ステアリングプレート１１０の接続孔１１２とステアリングロッド３５の連結点１１６は、円弧１１３の接線方向の力Ｆ１を受ける。左操舵時にステアリングロッド３５がステアリングプレート１１０を押す力をＴ１とし、右操舵時にステアリングロッド３５がステアリングプレート１１０を引く力をＴ２とする。β１＜β２であるため、Ｔ１＞Ｔ２となる。すなわち、左操舵時と右操舵時では、ステアリング荷重が均等ではない。また、右操舵時に比較して左操舵時のステアリング荷重が増加する。

次に（ｂ）の実施例に示すように、ステアリングプレート２７の接続孔３７は、小操舵角用接続孔３６よりスイベル軸４４に寄った位置で且つステアリングプレート２７の中心線４５から外れた位置に設けられている。スイベル軸４４の中心から接続孔３７までの距離はＲ１とする。接続孔３７は、スイベル軸４４の中心を中心点とする半径Ｒ１の円弧４７上の軌跡を移動する。

接続ロッド３２を中立位置から左右に同じ距離移動させ、ステアリングプレート２７を中立位置から左右に振った操舵角をα１と記し、ここではα１＝５０°とする。スイベル軸４４の中心と接続孔３７の中心を結んだ直線を第１の直線５１とし、接続孔３７の中心とリンク孔３３の中心を結んだ直線を第２の直線５２とする。ステアリングプレート２７を左に振ったときの第１の直線５１と第２の直線５２とのなす角度をβ３とし、右に振ったときの第１の直線５１と第２の直線５２とのなす角度をβ４とする。

ここで船外機を操舵すると、船外機の右操舵時、左操舵時共に、ステアリングプレート２７の接続孔３７とステアリングロッド３５の連結点５３は、円弧４７の接線方向の力Ｆ１を受ける。左操舵時にステアリングロッド３５がステアリングプレート２７を押す力をＴ３とし、右操舵時にステアリングロッド３５がステアリングプレート２７を引く力をＴ４とする。β３＝β４であるため、Ｔ３＝Ｔ４となる。すなわち、左操舵時と右操舵時とで、ステアリング荷重が均等となる。
また、Ｔ２＜Ｔ４となるので、ステアリング荷重の向上を図ることができる。
このように、操舵角が大きい場合であっても、右操舵に比較して左操舵時のステアリング荷重が大きくなることを抑える。つまり、左右操舵時のステアリング荷重を均一にすることができる。

なお、ステアリングプレート２７の中立時において、第１の直線５１とスイベル軸４４を通る中心線４５とのなす角度γ１は、船外機１０の最大操舵角の設定値の大きさに応じて大きくなるように設定されている。これにより、最大操舵角の設定値の変更に応じて左右のステアリング荷重の均等化を図ることができる。
また、接続孔３７のみが設けられているステアリングプレート２７の場合であっても同様に、角度γ１は、船外機１０の最大操舵角の設定値の大きさに応じて大きくなるように設定されており、最大操舵角の設定値の変更に応じて左右のステアリング荷重の均等化を図ることができる。

次にステアリングロッド３５を小操舵角用接続孔３６に接続した要部を断面図に基づいて説明する。なお、図４と同様の部材で構成されている部分は、符号を流用して詳細な説明は省略する。
図７に示されるように、小操舵角用接続孔３６は、ステアリングプレート２７の中心線４５上に設けられている。

スイベル軸４４の中心から小操舵角用接続孔３６の中心までの距離をＲ２とすると、小操舵角用接続孔３６は、スイベル軸４４の中心を中心点とする半径Ｒ２の円弧上の軌跡を移動する。ステアリングプレート２７の先端がステアリングロッド３５で押し引きされることで、操舵が実施される。ステアリングロッド３５を小操舵角用接続孔３６に接続すると、操舵角の最大値は３０°となる。

なお、図３に示したようにステアリングロッド３５を接続孔３７に接続した半径Ｒ１より、小操舵角用接続孔に接続した半径Ｒ２の方が大きく設定されており、ステアリングプレート２７を左右に３０°振ったときの、円周方向の分力は左右ほぼ均等に設定されている。結果、左右の操舵での操舵荷重の差はほとんどない。

尚、本発明に係る船外機の操舵装置は、実施の形態では操舵角の最大値が３０°及び５０°に適用したが、４０°、４５°及び５５°にも適用可能であり、１個のステアリングプレートで複数の操舵角の最大値を設定するものであれば、ステアリングプレートに複数の接続孔を開けて他の操舵角の最大値を設定することは差し支えない。

本発明の船外機の操舵装置は、船外機に好適である。

１０…船外機、１９…スイベル軸の軸線、２０…操舵装置、２１…艇体、２４…船外機本体、２７…ステアリングプレート、３３…リンク孔、３５…ステアリングロッド、３６…小操舵角用接続孔、３７…接続孔、４４…スイベル軸、４５…ステアリングプレートの中心線、４７…円弧、５１…スイベル軸の中心と接続孔の中心を結んだ第１の直線、５２…接続孔の中心とリンク孔の中心を結んだ第２の直線、α１…操舵角、β３、β４…第１の直線５１と第２の直線５２とのなす角度、γ１…中心線４５と第１の直線５１とのなす角度、Ｆ１…円弧の接線方向に受ける力、Ｔ３…ステアリングロッドがステアリングプレートを押す力、Ｔ４…ステアリングロッドがステアリングプレートを引く力。

Claims (3)

1. 船外機がスイベル軸を介して操舵可能に艇体に取付けられ、このような船外機の船外機本体からステアリングプレートが延ばされ、このステアリングプレートの先端がステアリングロッドで押し引きされることで、操舵が実施される船外機の操舵装置において、
   前記ステアリングプレートに、前記ステアリングロッドの先端を接続することができる接続孔が設けられ、
   前記接続孔は、中立状態の前記ステアリングプレートが左右のどちらに同じ角度振れたときにも、前記スイベル軸の中心と前記接続孔を結んだ第１の直線と、前記ステアリングロッドのリンク孔と前記接続孔を結んだ第２の直線とのなす角度が等しくなるように、前記スイベル軸を通る前記ステアリングプレートの中心線から外れた位置に設けられていることを特徴とする船外機の操舵装置。
2. 前記ステアリングプレートの中立時において、前記第１の直線と前記中心線とのなす角度は、前記船外機の最大操舵角の設定値の大きさに応じて大きくなるように設定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。
3. 前記ステアリングプレートは、前記接続孔よりも前記スイベル軸から遠い位置に且つ前記中心線上に、小操舵角用接続孔を更に有することで、この小操舵角用接続孔と前記接続孔とを選択して前記ステアリングロッドの先端を接続することが可能な構成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。

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