JP2006264523A - 船外機の操舵装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 アクチュエータとスイベルケースとの接続部などに生じたガタツキの影響を受けることなく、転舵軸の転舵角を正確に検出することができ、よって船外機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ようにした船外機の操舵装置を提供する。
【解決手段】 船外機１０のシャフト部５６に接続されたアクチュエータ（転舵用油圧シリンダ６４）を駆動して船外機を操舵する船外機の操舵装置において、転舵軸（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。
【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、従来より、船外機の転舵軸にアクチュエータ（油圧シリンダ）を接続すると共に、転舵軸に転舵角センサを接続して転舵角を検出する一方、ステアリングホイールの付近に操舵角センサを設けてその操舵角を検出し、検出された転舵角と、操舵角に基づいて算出された目標転舵角との偏差が零になるように、即ち、船外機の転舵角が操船者の意図した転舵角と一致するようにアクチュエータを駆動させて船外機を操舵するようにした技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

また、上記した船外機の操舵装置における転舵角センサとして、例えば特許文献２に記載されるものも知られている。具体的には、転舵軸の外周に磁石を取り付けると共に、スイベルケースの内周に検出コイルを配置し、転舵軸の回転によって検出コイルに発生した電流を通じて転舵角を検出するようにしている。
特開２００４−２４９７９０号公報（段落００３５，００３６、図４など） 特開２００４−２４９７９１号公報（段落００３０，００３２、図４など）

しかしながら、上記した特許文献１に記載される技術にあっては、アクチュエータ（具体的には、油圧シリンダのシリンダ部）と転舵角センサのセンサ本体部がスイベルケースに接続される一方、アクチュエータの駆動側（具体的には、油圧シリンダのピストンロッドのロッドヘッド）と転舵角センサのセンサロッドは転舵軸に接続されるため、それぞれの接続部においてガタツキが生じた場合、転舵角センサの検出値は、そのガタツキによる影響から、転舵軸の転舵角を正確に示さなくなり、よって船外機の転舵角を操船者の意図した転舵角に一致させることが困難になるという不具合があった。

また、特許文献２に記載される技術にあっても同様に、スイベルケースと転舵軸の間にガタツキが生じた場合、転舵角センサの検出精度が低下するという不具合があった。

従って、この発明の目的は上記した課題を解決し、アクチュエータとスイベルケースとの接続部などに生じたガタツキの影響を受けることなく、転舵軸の転舵角を正確に検出することができ、よって船外機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、船外機の転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船外機の操舵装置において、前記転舵軸の転舵角を検出する転舵角センサを備えると共に、前記転舵角センサを、前記アクチュエータおよび前記アクチュエータに接続されるステーの少なくともいずれかに取り付けるように構成した。

また、請求項２に係る船外機の操舵装置にあっては、前記転舵角センサの一端を前記アクチュエータの固定側に接続すると共に、その他端を前記アクチュエータの駆動側に接続し、よって前記固定側に対する前記駆動側の変位を通じて前記転舵角を検出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、船外機の転舵軸の転舵角を検出する転舵角センサを、転舵軸に接続されたアクチュエータおよびアクチュエータに接続されるステーの少なくともいずれかに取り付ける、換言すれば、転舵角センサをアクチュエータに直接取り付けるように構成したので、アクチュエータとスイベルケースとの接続部のガタツキによってアクチュエータに変位が生じる場合であっても、転舵角センサは、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、転舵軸の転舵角を正確に検出することができ、よって船外機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、請求項２に係る船外機の操舵装置にあっては、転舵角センサの一端をアクチュエータの固定側に接続すると共に、その他端をアクチュエータの駆動側に接続し、よってアクチュエータの固定側に対する駆動側の変位を通じて転舵角を検出するように構成したので、上記した効果に加え、アクチュエータの駆動側と転舵軸との接続部にガタツキが生じた場合であっても、転舵角センサは、転舵軸に接続されないことからその影響を受けることがなく、よってより一層正確な転舵角を検出することができる。

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（アクチュエータ。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（アクチュエータの固定側。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（アクチュエータの駆動側。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）の転舵軸（シャフト部５６）に接続されたアクチュエータ（転舵用油圧シリンダ６４）を駆動して前記船外機を操舵する船外機の操舵装置において、前記転舵軸の転舵角を検出する転舵角センサ（４８）を備えると共に、前記転舵角センサを、前記アクチュエータおよび前記アクチュエータに接続されるステー（固定側ステー１０８，２１０８）の少なくともいずれかに取り付けるように構成した。

また、前記転舵角センサ（４８）の一端（センサ本体部４８ａ）を前記アクチュエータ（４８）の固定側（１０８，２１０８）に接続すると共に、その他端（センサロッド１１２）を前記アクチュエータの駆動側（駆動側ステー１１０，２１１０）に接続し、よって前記固定側に対する前記駆動側の変位を通じて前記転舵角を検出するように構成した。

尚、上記において、転舵角センサ４８のセンサ本体部４８ａは、転舵用油圧シリンダ６４のシリンダ部６４ｄに接続された固定側ステー１０８（第２実施例にあっては、固定側ステー２１０８）に接続されるが、固定側ステー１０８などを介さず、シリンダ部６４ｄに直接接続してもよく、その意味から、請求項１において「前記アクチュエータおよび前記アクチュエータに接続されるステーの少なくともいずれかに取り付ける」と記載した。

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。

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に示す船外機の操舵装置の部分説明側面図である。 図２に示すスターンブラケットとスイベルケース付近を側面から見た拡大部分断面図である。 図３に示すスターンブラケットおよびスイベルケース付近を上方から見た平面図である。 図４に示す油圧ポンプおよび転舵用油圧シリンダなどを含む油圧回路の記号回路図である。 図３および図４に示すユニットの部分断面図である。 この発明の第２実施例に係る船外機の操舵装置の転舵用油圧シリンダおよび転舵角センサを示す拡大平面図である。 図７に示す転舵用油圧シリンダおよび転舵角センサの側面図である。

符号の説明

１０ 船外機、４８ 転舵角センサ、４８ａ センサ本体部（転舵角センサの一端）、５６ シャフト部（転舵軸）、６４ 転舵用油圧シリンダ（アクチュエータ）、１０８ 固定側ステー（ステー。アクチュエータの固定側）、１１０ 駆動側ステー（アクチュエータの駆動側）、１１２ センサロッド（転舵角センサの他端）、２１０８ 固定側ステー（ステー。アクチュエータの固定側）、２１１０ 駆動側ステー（アクチュエータの駆動側）

Claims (2)

1. 船外機の転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船外機の操舵装置において、前記転舵軸の転舵角を検出する転舵角センサを備えると共に、前記転舵角センサを、前記アクチュエータおよび前記アクチュエータに接続されるステーの少なくともいずれかに取り付け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. 前記転舵角センサの一端を前記アクチュエータの固定側に接続すると共に、その他端を前記アクチュエータの駆動側に接続し、よって前記固定側に対する前記駆動側の変位を通じて前記転舵角を検出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。

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