JP2006264522A - 船外機の操舵装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】操舵装置の信頼性を向上させると共に、電動モータのモータサイズを変更する、あるいは電動モータを複数個接続する場合であっても、その電動モータを、チルト軸に接触させることなく、船外機に配置す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。
【解決手段】ステアリングホイールの回転に応じて動作する電動モータ60a,60bと、電動モータによって駆動される油圧ポンプ62と、油圧ポンプ62の駆動によって油圧を供給されてシャフト部56を回転させる転舵用油圧シリンダ64とを一体化してユニット44とすると共に、前記ユニットにおいて電動モータを、電動モータの回転軸60a1,60b1とチルト軸(チルティングシャフト50)の軸方向が平行となるように、チルティングシャフトの近傍に配置する。
【選択図】図4
【解決手段】ステアリングホイールの回転に応じて動作する電動モータ60a,60bと、電動モータによって駆動される油圧ポンプ62と、油圧ポンプ62の駆動によって油圧を供給されてシャフト部56を回転させる転舵用油圧シリンダ64とを一体化してユニット44とすると共に、前記ユニットにおいて電動モータを、電動モータの回転軸60a1,60b1とチルト軸(チルティングシャフト50)の軸方向が平行となるように、チルティングシャフトの近傍に配置する。
【選択図】図4
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)を接続し、その油圧ポンプに接続される油圧シリンダを船外機のラダーヘッドに取り付けると共に、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シリンダを動作させ、よって船外機を操舵するようにした技術が知られている(例えば、特許文献1参照)。
上記した従来技術にあっては、油圧ポンプを油圧ホースを介して油圧シリンダに接続するように構成しているので、作動油が油圧ホースなどから漏れる恐れがある。そこで、近年、ステアリングホイールと船外機の機械的な接続を断つようにした操舵装置が提案されている(例えば、特許文献2参照)。具体的には、ステアリングホイールの操舵角をセンサで検出し、それに基づいて電動モータを動作させて油圧ポンプを駆動し、油圧ポンプの駆動によって船外機の転舵軸に接続された油圧シリンダに油圧を供給して船外機を操舵すると共に、前記電動モータと油圧ポンプと油圧シリンダとを一体化してユニットを形成するようにしている。
特開昭62−125996号公報(第3頁左下欄、第2図など)
特開2004−196015号公報(段落0030,0033,0034、図4など)
しかしながら、上記した船外機の操舵装置においては、特許文献2の図4などに示される如く、ユニットにおける電動モータを、電動モータの回転軸(出力軸)とチルト軸の軸方向が直交するように配置している。そのため、設計変更などによって電動モータの出力を増加させる必要が生じた際に、電動モータのモータサイズを大きくする、あるいは電動モータを複数個接続すると、電動モータあるいは電動モータに接続される油圧ポンプがチルト軸に接触し、チルト軸を回転軸とする船外機のチルトアップあるいはチルトダウンが困難になるといった不都合が生じる。
従って、この発明の目的は上記した課題を解決し、操舵装置の信頼性を向上させると共に、電動モータのモータサイズを変更する、あるいは電動モータを複数個接続する場合であっても、その電動モータを、チルト軸に接触させることなく、船外機に配置す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、船外機を船体に揺動自在に連結するチルト軸と、前記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動作する少なくとも1個の電動モータと、前記電動モータによって駆動される油圧ポンプと、前記船外機の転舵軸に接続されると共に、前記油圧ポンプの駆動によって油圧を供給されて前記転舵軸を回転させる油圧シリンダとを備えた船外機の操舵装置において、前記電動モータと前記油圧ポンプと前記油圧シリンダとを一体化してユニットとすると共に、前記ユニットにおいて前記電動モータを、前記電動モータの回転軸と前記チルト軸の軸方向が平行となるように、前記チルト軸の近傍に配置するように構成した。
また、請求項2に係る船外機の操舵装置にあっては、前記ユニットにおいて、前記電動モータの回転軸を前記油圧ポンプに直結するように構成した。
また、請求項3に係る船外機の操舵装置にあっては、前記ユニットにおいて、前記油圧ポンプの上部にリザーブタンクを配置するように構成した。
また、請求項4に係る船外機の操舵装置にあっては、さらに、前記油圧シリンダと前記リザーブタンクを連通させる手動バルブを備えると共に、前記手動バルブを前記ユニットにおいて前記船体側に配置するように構成した。
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応じて動作する電動モータと、電動モータによって駆動される油圧ポンプと、油圧ポンプの駆動によって油圧を供給されて転舵軸を回転させる油圧シリンダとを一体化してユニットとするように構成したので、従来技術に記載される油圧ホースなどが不要となり、作動油が漏れる恐れがなく、操舵装置の信頼性を向上させることができる。また、ユニットにおいて電動モータを、電動モータの回転軸とチルト軸の軸方向が平行となるように、チルト軸の近傍に配置するように構成したので、設計変更などによって電動モータのモータサイズを変更する、あるいは電動モータを複数個接続する場合であっても、その電動モータあるいは電動モータに接続される油圧ポンプを、チルト軸に接触させることなく、船外機に配置することができ、よって船外機をチルトアップあるいはチルトダウンさせたときに電動モータなどがチルト軸に干渉するのを防止することができる。
また、請求項2に係る船外機の操舵装置にあっては、ユニットにおいて、電動モータの回転軸を油圧ポンプに直結するように構成したので、上記した効果に加え、ユニットを小型化することができると共に、電動モータの出力を増加させるために電動モータが複数個必要な場合であっても、それらを油圧ポンプに容易に接続することができる。
また、請求項3に係る船外機の操舵装置にあっては、ユニットにおいて、油圧ポンプの上部にリザーブタンクを配置するように構成したので、上記した効果に加え、ユニットをより一層小型化することができると共に、リザーブタンクに貯留される作動油の点検や補充を容易に行うことができる。
また、請求項4に係る船外機の操舵装置にあっては、さらに、油圧シリンダとリザーブタンクを連通させる手動バルブを備えるように構成した、換言すれば、手動によって油圧シリンダを駆動(伸縮)させて船外機を操舵できるように構成したので、請求項3で述べた効果に加え、内燃機関の停止時も操舵することが可能となり、よって操舵装置の信頼性をより一層向上させることができる。また、手動バルブをユニットにおいて船体側に配置するように構成したので、手動バルブの操作を船体側から容易に行うことができ、手動バルブの操作性を向上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り、図2は、図1の部分説明側面図である。
図1および図2において、符合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、図2に示す如く、船外機本体が取り付けられるスイベルケース12と、スイベルケース12に連結されるスターンブラケット14を備え、それらを介して船体(艇体)16の後部(トランサム)に装着される。
船外機10の上部には、内燃機関(駆動源。以下「エンジン」という)18が配置される。エンジン18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18は水面上に位置し、エンジンカバー20で覆われて船外機10の内部に配置される。エンジンカバー20で被覆されたエンジン18の付近には、マイクロコンピュータからなる電子制御ユニット(Electronic Control Unit。以下「ECU」という)22が配置される。
また、船外機10は、その下部にプロペラ24と、その付近に設けられたラダー26を備える。プロペラ24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18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16を前進あるいは後進させる。
図1に示す如く、船体16の操縦席30の付近には、操船者によって回転操作自在なステアリングホイール32が配置される。ステアリングホイール32の回転軸(図示せず)の付近には、操舵角センサ34が配置される。操舵角センサ34は、具体的にはポテンショメータやエンコーダからなり、操船者によって入力されたステアリングホイール32の操舵角(回転量)に応じた信号を出力する。
また操縦席30の右側には、シフトレバー36およびスロットルレバー38が配置される。シフトレバー36およびスロットルレバー38は、それぞれプッシュプルケーブル(図示せず)を介してエンジン18のスロットルバルブおよびシフト機構(共に図示せず)に接続される。即ち、シフトレバー36が操作されることによってシフト機構が動作し、船体16の進行方向が切り換えられると共に、スロットルレバー38が操作されることによってスロットルバルブが開閉してエンジン回転数が調整され、船体16の船速が調整される。
操縦席30の付近には、さらに船外機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40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42が配置される。各スイッチ40,42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出力する。上記した操舵角センサ34、パワーチルトスイッチ40およびパワートリムスイッチ42の出力は、信号線34L,40L,42Lを介してECU22に送られる。
図2に示すように、前記したスイベルケース12とスターンブラケット14の付近には、船外機10を操舵するためのユニット44と、船外機10のチルト角度および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46とが配置される。ユニット44は、ステアリングホイール32の回転に応じて動作する電動モータと、電動モータによって駆動される油圧ポンプと、油圧ポンプの駆動によって油圧を供給される油圧シリンダ(いずれも図2で図示せず)などが一体化されてなるが、これらについては後に詳説する。
ユニット44の付近には、転舵角センサ48が配置される。転舵角センサ48は、具体的には、回転式のポテンショメータからなり、スイベルケース12の内部に収容されたマウントフレームのシャフト部(後述)の転舵角(正確には、後述する如く、油圧シリンダのシリンダ部に対するロッドヘッドの変位)に応じた信号を出力する。ユニット44(正確には、ユニット44における電動モータ)、パワーチルトトリムユニット46および転舵角センサ48は、それぞれ信号線44L,46L,48Lを介してECU22に接続される。
ECU22は、前述した各センサおよびスイッチの出力に基づき、ユニット44を駆動して船外機10を操舵させると共に、パワーチルトトリムユニット46を動作させて船外機10のチルト角度およびトリム角度を調整する。
図3は、図2に示すスイベルケース12およびスターンブラケット14付近を側面から見た拡大部分断面図であり、図4は、スイベルケース12およびスターンブラケット14付近を上方から見た平面図である。
船体16の後部には、図4に示すように、略左右対称の2個のスターンブラケット14が対をなして固定されると共に、それら2個のスターンブラケット14の間にスイベルケース12が配置される。以下、船体16側(図3および図4に矢印Aで示す方向)から見て左側に配置されたスターンブラケットを「左側スターンブラケット」と呼び、符合14Lで示す。また、船体16側から見て右側に配置されたスターンブラケットを「右側スターンブラケット」と呼び、符合14Rで示す。尚、図3は左側スターンブラケット14Lを取り外した状態を示す。
左右のスターンブラケット14L,14Rの上端は、図3に示す如く、鉤状(フック状)に形成されると共に、かかる鉤状を呈する部位の前端(船体16の進行方向(矢印Aの反対方向)における前端)付近には、チルティングシャフト(チルト軸)50が挿通されるべき挿通孔14La,14Raがそれぞれ穿設される。
チルティングシャフト50は、図4によく示すように、軸方向に分割された2個のシャフト部材からなるように構成される。以下、船体16側から見て左側に配置されたチルティングシャフトを「左側シャフト部材」と呼び、符合50Lで示す。同様に、船体16側から見て右側に配置されたチルティングシャフトを「右側シャフト部材」と呼び、符合50Rで示す。
左側シャフト部材50Lにおいてスイベルケース12に接続されるべき部位50Laには、雄ネジが螺刻されると共に、スイベルケース12には、左側シャフト部材50Lが挿通されるべきネジ孔12aが穿設され、それらを係合させることで、左側シャフト部材50Lはスイベルケース12に締結されて固定される。
スイベルケース12に固定された左側シャフト部材50Lは、左側スターンブラケット14Lの挿通孔14Laに挿通された後、ナット52によって締め付けられる。このようにしてスイベルケース12は、左側シャフト部材50Lを介して左側スターンブラケット14Lに連結される。
尚、上記において左側スターンブラケット14Lおよび左側シャフト部材50Lについて説明したが、左右のスターンブラケット14L,14Rおよびチルティングシャフト50L,50Rは左右対称のため、上記説明は右側スターンブラケット14Rおよび右側シャフト部材50Rにも妥当する。
これにより、スイベルケース12は、左右のスターンブラケット14L,14Rに、チルティングシャフト50(左側シャフト部材50Lおよび右側シャフト部材50R)を回転軸として揺動自在(相対角度変位自在)に連結される。
パワーチルトトリムユニット46は、図3に示すように、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)46aと、2本のトリム角度調整用の油圧シリンダ(図3で1本のみ示す。以下「トリム用油圧シリンダ」という)46bとを一体的に備える。
チルト用油圧シリンダ46aは、そのシリンダボトムが左右のスターンブラケット14L,14Rに固定されて船体16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12に当接させられる。またトリム用油圧シリンダ46bも、そのシリンダボトムが左右のスターンブラケット14L,14Rに固定されて船体16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12に当接させられる。これにより、チルト用油圧シリンダ46aあるいはトリム用油圧シリンダ46bを駆動する(伸縮させる)ことで、スイベルケース12はチルティングシャフト50を回転軸として回転(揺動)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。
また船外機10は、マウントフレーム54を備える。マウントフレーム54はシャフト部(転舵軸。スイベルシャフト)56を備え、シャフト部56は、スイベルケース12の内部に鉛直軸回りに回転自在に収容される。マウントフレーム54は、その上端が船外機10のフレーム10Aに固定される一方、下端(シャフト部56の下端)は、ロアマウントセンターハウジング(図示せず)を介して船体16のフレームに固定される。
次いで、前記したユニット44について説明する。ユニット44は、複数個(具体的には2個)の電動モータ(図3で図示せず)60a,60bと、各電動モータ60a,60bによって駆動される油圧ポンプ62と、シャフト部56に接続されると共に、油圧ポンプ62の駆動によって油圧を供給されてシャフト部56を回転させる油圧シリンダ(以下「転舵用油圧シリンダ」という)64とを備える。尚、転舵用油圧シリンダ64は、具体的には復動シリンダである。
図4に示すように、ユニット44において各電動モータ60a,60bは、その回転軸60a1,60b1とチルティングシャフト50の軸方向が平行、あるいは略平行となるように、チルティングシャフト50の近傍、より具体的には、チルティングシャフト50から所定の距離だけ船体16の進行方向(船体16側)に離間した位置に配置される。尚、前述した各電動モータ60a,60bとECU22とを接続する信号線44Lなどは、樹脂材(難燃性ポリプロピレンなど)から製作されるコルゲートチューブ66によって被覆される。
電動モータ60aと電動モータ60bの間には油圧ポンプ62が配置されると共に、各電動モータ60a,60bの回転軸60a1,60b1(正確には、各電動モータ60a,60bの出力軸)は、油圧ポンプ62の入力軸(図3にのみ示す)62aに直結される。
油圧ポンプ62は、具体的にはギヤポンプからなり、各電動モータ60a,60bから入力された回転出力によって駆動される。油圧ポンプ62は、図3および図4で図示しない油路を介して転舵用油圧シリンダ64に接続されて油圧を供給する。
このようにユニット44は、各電動モータ60a,60bと油圧ポンプ62と転舵用油圧シリンダ64とを一体化してなる、換言すれば、各電動モータ60a,60b、油圧ポンプ62および転舵用油圧シリンダ64を近接して配置すると共に、各電動モータ60a,60bと油圧ポンプ62を直結し、油圧ポンプ62と転舵用油圧シリンダ64を、油圧ホースや、油圧ホースを油圧ポンプ62あるいは転舵用油圧シリンダ64に接続するアダプタなどを介することなく接続してなる。
ここで、図5を参照して油圧ポンプ62および転舵用油圧シリンダ64などを含む油圧回路について説明する。
図5は、その油圧回路の記号回路図である。
図5に示すように、2個の電動モータ60a,60bは油圧ポンプ62に接続される。油圧ポンプ62の一端62aには、油路66aが接続される。油路66aは3本の油路66b,66c,66dに分岐され、油路66bの途中には、第1のチェックバルブ70が接続されると共に、油路66cの途中には、第1のリリーフバルブ72が接続される。
また油路66dには、作動油の流れ方向を切り換える第1の切り換えバルブ76が接続される。第1の切り換えバルブ76は、具体的にはパイロットチェックバルブからなり、その1次側は油路66dに接続されると共に、2次側は油路66eを介して転舵用油圧シリンダ64の第1の油室64Aに接続される。
一方、油圧ポンプ62の他端62bには、油路66fが接続される。油路66fは3本の油路66g,66h,66iに分岐される。油路66gは、その途中に第2のチェックバルブ80が接続されると共に、前記した油路66bと合流して油路66jが接続される。油路66jの途中には、フィルタ84が取り付けられる。
また油路66hは、その途中に第2のリリーフバルブ82が接続されると共に、油路66c,66jと合流して油路66kが接続される。油路66kはフィルタ86を介して作動油が貯留されるリザーブタンク88に接続される。
油路66iには、第2の切り換えバルブ90が接続される。第2の切り換えバルブ90は、第1の切り換えバルブ76と同様にパイロットチェックバルブからなり、その1次側は油路66iに接続されると一方、2次側は油路66lを介して転舵用油圧シリンダ64の第2の油室64Bに接続される。尚、第2の切り換えバルブ90のパイロット側は、油路66mを介して第1の切り換えバルブ76のパイロット側に接続される。
さらに、第1の切り換えバルブ76と第1の油室64Aを接続する油路66eと、第2の切り換えバルブ90と第2の油室64Bを接続する油路66lは、油路66nを介して接続されると共に、油路66nの途中には、サーマルバルブ付き手動バルブ(手動バルブ)92を介して油路66oが接続される。油路66oは、油路66kを介してリザーブタンク88に接続される。
次いで、上記したリザーブタンク88およびサーマルバルブ付き手動バルブ92について説明する。
図6は、図3および図4に示すユニット44の部分断面図である。
リザーブタンク88は、図6に示すように、作動油94が貯留されるタンク88aと、タンク88aに接続される給油口88bと、給油口88bに取り付けられると共に、操船者あるいは整備者などによって着脱自在なタンクキャップ88cとを備える。これにより操船者などは、タンクキャップ88cを取り外した後、給油口88bからタンク88aへの作動油94の補給、または油量の確認などを行う。
上記の如く構成されたリザーブタンク88は、ユニット44において、油圧ポンプ62(図6に2点鎖線で示す)の上部に配置される。このとき、リザーブタンク88のタンクキャップ88cは、図3などによく示す如く、ユニット44において船体16側に配置され、操船者などによる船体16側からの操作が自在とされる。また、サーマルバルブ付き手動バルブ92も同様に、ユニット44において船体16側に配置され、船体16側からの操作が自在とされる。
図4の説明に戻ると、スイベルケース12の上部には、断面視において凹状(略U字状)を呈する凹部100が形成され、その内部空間102には、前記した転舵用油圧シリンダ64が配置される。具体的には、図4に示すように、凹部100は上面視において略矩形を呈し、転舵用油圧シリンダ64は、その長手方向(シリンダの軸方向)が前記凹部100の略矩形の対角線上に位置するように配置される。
マウントフレーム54においてシャフト部56の直上付近には、ステー104が設けられる。転舵用油圧シリンダ64は、ピストンロッド64aのロッドヘッド64bがステー104(即ち、船体16の長軸線に対して水平方向の角度(転舵角)変位を生じる部位)に回転自在に接続されると共に、シリンダボトム64cがスイベルケース12(船体16の長軸線に対して水平方向の角度(転舵角)変位を生じない部位)に接続される。
また転舵用油圧シリンダ64は、シリンダ部64dに一体的に接続されたステー(以下、「固定側ステー」という)108と、ロッドヘッド64bに一体的に接続されたステー(以下、「駆動側ステー」という)110とを備える。
凹部100の内部空間102において、前記した対角線を形成する角と異なる角の付近には、転舵角センサ48が配置される。転舵角センサ48は、センサ本体部48aと、センサ本体部48aに回転自在に接続されるリンク48bとを備える。
転舵角センサ48のセンサ本体部48aは、固定側ステー108を介して転舵用油圧シリンダ64のシリンダ部64dに接続される。またリンク48bには、センサロッド112の一端が回転自在に接続されると共に、センサロッド112の他端は、駆動側ステー110を介してロッドヘッド64bに接続される。これにより転舵角センサ48は、転舵用油圧シリンダ64のシリンダ部64dに対するロッドヘッド64a(正確には、固定側ステー108に対する駆動側ステー110)の変位(ストローク量)がセンサロッド112、リンク48bを介してセンサ本体部48aに伝達されると共に、それに応じた信号を出力する。
尚、上記した転舵用油圧シリンダ64のシリンダボトム64cおよび転舵角センサ48のセンサ本体部48aの一部分は、図4によく示すように、内部空間102の内、左右のシャフト部材50L,50Rの間に形成された空間114に配置される。
次いで、図4,5を参照して油圧回路の動作および船外機10の操舵について概説する。
先ず、船外機10を右回りに転舵させて船体16を左旋回させるときは、油圧ポンプ62が油路66aの方向に作動油を吐出するように各電動モータ60a,60bを動作させる。尚、各電動モータ60a,60bは、前述した如く、ECU22(図4および図5で図示せず)に接続され、操舵角センサ34によって検出されたステアリングホイール32の操舵角に基づいて算出された目標転舵角と、転舵角センサ48によって検出されたシャフト部56の転舵角の偏差が零になるような通電指令値が供給される。このとき、シャフト部56の転舵角は、転舵用油圧シリンダ64のシリンダ部64dに対するロッドヘッド64b(正確には、固定側ステー108に対する駆動側ステー110)の変位から演算されて算出(検出)される。
油圧ポンプ62が油路66aの方向に作動油を吐出するように駆動されると、リザーブタンク88に貯留された作動油は、油路66k、フィルタ86、油路66j、フィルタ84、油路66g、第2のチェックバルブ80、油路66f、油圧ポンプ62、油路66a,66dを介して第1の切り換えバルブ76に供給される。このとき、第1の切り換えバルブ76は、油路66dと油路66eを連通させ、転舵用油圧シリンダ64の第1の油室64Aに作動油を流入させる。
また、油路66mを介して第2の切り換えバルブ90のパイロット側に所定以上の油圧が加わると、第2の切り換えバルブ90は油路66lと油路66iを連通させ、第2の油室64B内の作動油を流出させる。これにより、転舵用油圧シリンダ64が伸び方向に駆動され、ステー104、シャフト部56およびマウントフレーム54が船体16に対して右回り(上面視において右回り)に回転して船外機10が右回りに転舵され、よって船体16が左回り(上面視において左回り)に操舵(左旋回)される。
他方、船外機10を左回りに転舵させて船体16を右旋回させるときは、電動モータ66を逆転させ、油路66fの方向に作動油が吐出されるように油圧ポンプ62を駆動する。
油圧ポンプ62が油路66fの方向に作動油を吐出するように駆動されると、リザーブタンク88に貯留された作動油は、油路66k、フィルタ86、油路66j、フィルタ84、油路66b、第1のチェックバルブ70、油路66a、油圧ポンプ62、油路66f,66iを介して第2の切り換えバルブ90に供給される。このとき、第2の切り換えバルブ90は、油路66iと油路66lを連通させ、転舵用油圧シリンダ64の第2の油室64Bに作動油を流入させる。
また、油路66mを介して第1の切り換えバルブ76のパイロット側に所定以上の油圧が加わると、第1の切り換えバルブ76は油路66eと油路66dを連通させ、第1の油室64A内の作動油を流出させる。これにより、転舵用油圧シリンダ64が縮み方向に駆動され、ステー104、シャフト部56およびマウントフレーム54が船体16に対して左回り(上面視において左回り)に回転して船外機10が左回りに転舵され、よって船体16が右回り(上面視において右回り)に操舵(右旋回)される。
また、第1の切り換えバルブ76および第2の切り換えバルブ90は、油圧の供給が終了されると、それぞれ油路66dと油路66e、および油路66iと油路66lを遮断して各油室に流入した作動油の流出(流動)を禁止し、転舵用油圧シリンダ64の伸縮位置を保持して船外機10の転舵角を保持する。また、油路66eと油路66lを接続する油路66n内の作動油の温度が所定以上に上昇したときは、サーマルバルブ付き手動バルブ92が開弁され、油路66oを介して油路66nとリザーブタンク88が連通されることにより、油圧を所定の値まで低下させる。
尚、エンジン18を停止しているときなどに船体16の操舵を行う場合は、サーマルバルブ付き手動バルブ92を手動で開弁することにより、転舵用油圧シリンダ64の各油室64A,64Bとリザーブタンク88が連通され、よって船外機10の適宜位置に取り付けられたティラー(図示せず)を操作して船外機10を手動で操舵することが可能となる。
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32の回転に応じて動作する電動モータ60a,60bと、電動モータ60a,60bによって駆動される油圧ポンプ62と、油圧ポンプ62の駆動によって油圧を供給されて転舵軸を回転させる転舵用油圧シリンダ64とを一体化してユニット44とするように構成したので、従来技術に記載される油圧ホースなどが不要となり、作動油が漏れる恐れがなく、操舵装置の信頼性を向上させることができる。
また、ユニット44において電動モータ60a,60bを、電動モータ60a,60bの回転軸60a1,60b1とチルティングシャフト50の軸方向が平行となるように、チルティングシャフト50の近傍に配置するように構成したので、設計変更などによって電動モータのモータサイズを変更する、あるいはこの実施例の如く電動モータを複数個(具体的には、2個)接続する場合であっても、その電動モータ60a,60bあるいは電動モータ60a,60bに接続される油圧ポンプ62を、チルティングシャフト50に接触させることなく、船外機10に配置することができ、よって船外機10をチルトアップあるいはチルトダウンさせたときに電動モータ60a,60bなどがチルティングシャフト50に干渉するのを防止することができる。
また、ユニット44において、電動モータ60a,60bの回転軸60a1,60b1を油圧ポンプ62に直結するように構成したので、ユニット44を小型化することができると共に、電動モータの出力を増加させるために電動モータが複数個必要な場合であっても、電動モータ60a,60bを油圧ポンプ62に直列に接続することで容易に取り付けることができる。
また、さらに、油圧シリンダ64とリザーブタンク88を連通させるサーマルバルブ付き手動バルブ92を備えるように構成した、換言すれば、手動によって油圧シリンダ64を駆動(伸縮)させて船外機10を操舵できるように構成したので、エンジン18の停止時も操舵することが可能となり、よって操舵装置の信頼性をより一層向上させることができる。
ところで、前記した特許文献2に記載される船外機の操舵装置あっては、ユニットにおけるリザーブタンクおよびサーマルバルブ付き手動バルブも、船外機の内部、より具体的には、スイベルケースに内蔵するように構成されるため、操船者などの手がリザーブタンクおよびサーマルバルブ付き手動バルブに届き難く、よってリザーブタンクの作動油の点検・補充といったメンテナンス性、およびサーマルバルブ付き手動バルブの操作性などの点で改良の余地があった。
そこで、リザーブタンク88を、チルティングシャフト50から所定の距離だけ船体16側に離間して配置された油圧ポンプ62の上部に配置するように構成したので、操船者はリザーブタンク88に貯留される作動油94の点検や補充を容易に行うことができ、メンテナンス性を向上させることができると共に、ユニット44をより一層小型化することができる。
また、サーマルバルブ付き手動バルブ92を、ユニット44において船体16側に配置するように構成したので、操船者はサーマルバルブ付き手動バルブ92の操作を船体16側から容易に行うことができ、よってその操作性を向上させることができる。
また、船外機10のシャフト部56に接続され、シャフト部56の転舵角を検出する転舵角センサ48を、転舵用油圧シリンダ64に接続される固定側ステー108に取り付ける、換言すれば、転舵用油圧シリンダ64に直接取り付けるように構成したので、転舵用油圧シリンダ64(正確には、シリンダボトム64c)とスイベルケース12との接続部のガタツキによって転舵用油圧シリンダ64に変位が生じる場合であっても、転舵角センサ48は、それに同期して変位するため、ガタツキの影響を受けずに、シャフト部56の転舵角を正確に検出することができ、よって船外機10の転舵角を操船者の意図した転舵角に精度よく一致させることができる。
また、転舵角センサ48の一端(センサ本体部48a)を転舵用油圧シリンダ64の固定側ステー108に接続すると共に、その他端(センサロッド112)を転舵用油圧シリンダ64の駆動側ステー110に接続し、よって転舵用油圧シリンダ64の固定側ステー108に対する駆動側ステー110、別言すれば、シリンダ部64dに対するロッドヘッド64bの変位を通じて転舵角を検出するように構成したので、ロッドヘッド64bとシャフト部56との接続部にガタツキが生じた場合であっても、転舵角センサ48は、シャフト部56に接続されないことからその影響を受けることがなく、より一層正確な転舵角を検出することができる。
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。
図7は、第2実施例に係る船外機の操舵装置の転舵用油圧シリンダ64および転舵角センサ48を示す拡大平面図であり、図8は、図7の側面図である。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、同一の符号を付して説明を省略する。
第2実施例に係る船外機の操舵装置にあっては、転舵角センサ48を、転舵角センサ48の回転軸48cが略水平となるように配置して転舵用油圧シリンダ64に接続するように構成した。
具体的に説明すると、転舵用油圧シリンダ64は、図7に示す如く、平面視において直角に2回屈曲するクランク形状を呈し、シリンダ部64dの側面64d1に一体的に接続される固定側ステー2108と、平面視略L字状を呈し、ロッドヘッド64bに一体的に接続される駆動側ステー2110とを備える。
固定側ステー2108には、転舵角センサ48のセンサ本体部48aが接続されると共に、駆動側ステー2110には、センサロッド104が接続される。このときセンサ本体部48aは、センサ本体部48aとリンク48bの回転軸(連結軸)48cの軸方向が、略水平、別言すれば、転舵用油圧シリンダ64のロッド64aの軸方向に対して略直交するように接続される。
このように、第2実施例にあっては、転舵角センサ48を、転舵角センサ48の回転軸48cが略水平になるように配置して転舵用油圧シリンダ64に接続するように構成したので、第1実施例ではリンク48bおよびセンサロッド104が、水平方向に変位していたのに対し、この実施例では鉛直方向に変位することとなる。従って、平面視においてリンク48bおよびセンサロッド104が変位するのに必要な面積(可動面積)は、第1実施例に比して減少することとなり、よってスイベルケース12付近に配置される他の部品のレイアウトの自由度を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)を船体(16)に揺動自在に連結するチルト軸(チルティングシャフト50)と、前記船体に配置されたステアリングホイール(32)の回転に応じて動作する少なくとも1個(実施例においては、複数個(具体的には、2個))の電動モータ(60a,60b)と、前記電動モータによって駆動される油圧ポンプ(62)と、前記船外機の転舵軸(シャフト部56)に接続されると共に、前記油圧ポンプの駆動によって油圧を供給されて前記転舵軸を回転させる油圧シリンダ(64)とを備えた船外機の操舵装置において、前記電動モータと前記油圧ポンプと前記油圧シリンダとを一体化してユニット(44)とすると共に、前記ユニットにおいて前記電動モータを、前記電動モータの回転軸(60a1,60b1)と前記チルト軸の軸方向が平行となるように、前記チルト軸の近傍に配置するように構成した。
また、前記ユニット(44)において、前記電動モータ(60a,60b)の回転軸(60a1,60b1)を前記油圧ポンプ(62)に直結するように構成した。
また、前記ユニット(44)において、前記油圧ポンプ(62)の上部にリザーブタンク(88)を配置するように構成した。
また、さらに、前記油圧シリンダ(64)と前記リザーブタンク(88)を連通させる手動バルブ(サーマルバルブ付き手動バルブ92)を備えると共に、前記手動バルブを前記ユニット(44)において前記船体(16)側に配置するように構成した。
尚、上記において、電動モータを2個備えるように構成したが、1個あるいは3個以上の電動モータを備えるように構成してもよい。
また、プロペラ24の駆動源としてエンジン18を備える如く構成したが、エンジンと電動モータを備えたハイブリッド型の船外機であってもよい。
10 船外機、16 船体、32 ステアリングホイール、44 ユニット、50 チルティングシャフト(チルト軸)、56 シャフト部(転舵軸)、60a,60b 電動モータ、60a1,60b1 回転軸、62 油圧ポンプ、64 油圧シリンダ、88 リザーブタンク、92 サーマルバルブ付き手動バルブ(手動バルブ)
Claims (4)
- 船外機を船体に揺動自在に連結するチルト軸と、前記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動作する少なくとも1個の電動モータと、前記電動モータによって駆動される油圧ポンプと、前記船外機の転舵軸に接続されると共に、前記油圧ポンプの駆動によって油圧を供給されて前記転舵軸を回転させる油圧シリンダとを備えた船外機の操舵装置において、前記電動モータと前記油圧ポンプと前記油圧シリンダとを一体化してユニットとすると共に、前記ユニットにおいて前記電動モータを、前記電動モータの回転軸と前記チルト軸の軸方向が平行となるように、前記チルト軸の近傍に配置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。
- 前記ユニットにおいて、前記電動モータの回転軸を前記油圧ポンプに直結す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。
- 前記ユニットにおいて、前記油圧ポンプの上部にリザーブタンクを配置す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。
- さらに、前記油圧シリンダと前記リザーブタンクを連通させる手動バルブを備えると共に、前記手動バルブを前記ユニットにおいて前記船体側に配置するように構成したことを特徴とする請求項3記載の船外機の操舵装置。
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