JP2006306174A

JP2006306174A - 船舶推進機の電動パワーステアリング装置

Info

Publication number: JP2006306174A
Application number: JP2005128693A
Authority: JP
Inventors: Shinsuke Sekikawa; 新介関川
Original assignee: Showa Corp
Current assignee: Showa Corp
Priority date: 2005-04-26
Filing date: 2005-04-26
Publication date: 2006-11-09

Abstract

【課題】船舶推進機の電動パワーステアリング装置において、船内スペースの占有度を低減し、省スペースでコンパクトな電動パワーステアリング装置を提供すること。
【解決手段】船体に固定されるクランプブラケット２１にチルト軸２２を介してスイベルブラケット２３を傾動可能に支持するとともに、スイベルブラケット２３に操舵軸２４を介して推進機本体２５を転舵可能に支持し、ステアリングハンドル１１の操作量に応じて電動モータ３１を駆動制御し、電動モータ３１の回転により駆動軸３２を直線ストロークし、駆動軸３２に連結される推進機本体２５を操舵する船舶推進機の電動パワーステアリング装置３０において、前記駆動軸３２をチルト軸２２に対し同軸配置するもの。
【選択図】図３

Description

本発明は船舶推進機の電動パワーステアリング装置に関する。

一般に、船外機は、船体に固定されるクランプブラケットにチルト軸を介してスイベルブラケットを傾動可能に支持するとともに、スイベルブラケットに操舵軸を介して推進機本体を転舵可能に支持している。従来より、この船外機を転舵させる方法として操舵軸にワイヤや油圧シリンダを係止するものがあり、また、近年においては、ステアリングハンドルの操作量に応じて電動モータを駆動制御し、電動モータの回転により推進機本体を操舵可能に支持している。

このような船外機の電動パワーステアリング装置として、特許文献１に記載の如く、ステアリングハンドルの操舵荷重に応じて電動モータを駆動制御し、電動モータの回転によりピニオンラック機構を介してラック軸を直線ストロークし、ラック軸にリンク機構を介して連結される推進機本体を操舵アシストするものがある。
特許2795675

特許文献１に記載の電動パワーステアリング装置には以下の問題点がある。
電動モータ及びラック軸をチルト軸の前方部（船内側）に配置している。このため、電動モータ及びラック軸が常に船内に大きく侵入し、船内の有効スペースを狭小化する。

本発明の課題は、船舶推進機の電動パワーステアリング装置において、船内スペースの占有度を低減し、省スペースでコンパクトな電動パワーステアリング装置を提供することにある。

請求項１の発明は、船体に固定されるクランプブラケットにチルト軸を介してスイベルブラケットを傾動可能に支持するとともに、スイベルブラケットに操舵軸を介して推進機本体を転舵可能に支持し、ステアリングハンドルの操作量に応じて電動モータを駆動制御し、電動モータの回転により駆動軸を直線ストロークし、駆動軸に連結される推進機本体を操舵する船舶推進機の電動パワーステアリング装置において、前記駆動軸をチルト軸に対し同軸配置するようにしたものである。

請求項２の発明は、請求項１の発明において更に、前記駆動軸をチルト軸の中空部に配置するようにしたものである。

請求項３の発明は、請求項１又は２の発明において更に、前記駆動軸をボールねじ軸とするようにしたものである。

請求項４の発明は、請求項１〜３のいずれかの発明において更に、前記電動モータを駆動軸に対し同軸配置するようにしたものである。

請求項５の発明は、請求項１〜４のいずれかの発明において更に、前記ステアリングハンドルの操作量を検出する操作量検出センサと、推進機本体のエンジン回転数を検出する回転数検出センサと、操作量検出センサと回転数検出センサの検出結果に基づいて電動モータを駆動制御する制御手段とを有してなるようにしたものである。

（請求項１）
(a)駆動軸をチルト軸に対し同軸配置したから、駆動軸が船内に侵入して占有するスペースをなくし、船内の有効スペースを広くとることができる。また、推進機本体を最大チルトアップ位置まで傾動しても、電動パワーステアリング装置の駆動軸等が船体に干渉することもない。

（請求項２）
(b)駆動軸をチルト軸の中空部に配置したから、チルト軸の軸方向の外方における駆動軸の延在範囲を縮減し、電動パワーステアリング装置の省スペースとコンパクトを図ることができる。

（請求項３）
(c)駆動軸をボールねじとすることにより、電動パワーステアリング装置のコンパクトを図ることができる。

（請求項４）
(d)電動モータを駆動軸（ボールねじ軸）に同軸配置することにより、電動パワーステアリング装置を一層、省スペースかつコンパクトにできる。

（請求項５）
(e)操作量検出センサと回転数検出センサの検出結果に基づいて電動モータを駆動制御する制御手段を有するようにした。従って、極めて簡素な構成により、ステアリングハンドルの操作量に応じて推進機本体を操舵できる。また、電動モータの駆動力に基づいて推進機本体に付与する操舵力を、エンジン回転数が低いとき、即ち、船速が遅いときは、水の抵抗やスクリューの反動も小さいので電動モータの駆動力を抑えて小操舵力とし、エンジン回転数が高いとき、即ち、船速が速いときは、前述とは逆の理由により大操舵力とする。

図１は船舶を示す平面図、図２は電動パワーステアリング装置の制御系統図、図３は船舶推進機と電動パワーステアリング装置を示す平面図、図４は図３の正面から視た正面図、図５は図３の一側方から視た側面図である。

船舶１０は、図１、図２に示す如く、船内に設けられる操縦席の前方にステアリングハンドル１１を設け、船尾板１２に船外機２０（船舶推進機）を設けている。

船外機２０は、図３〜図５に示す如く、船尾板１２に固定されるクランプブラケット２１にチルト軸２２を介してスイベルブラケット２３を傾動可能に支持するとともに、操舵軸２４を上下鉛直方向にてスイベルブラケット２３に支持し、この操舵軸２４を介してスイベルブラケット２３に推進機本体２５を転舵可能に支持する。推進機本体２５は、上部に搭載したエンジン２６をカウリング２７により被覆し、エンジン２６の出力を不図示のドライブシャフトによりプロペラ２８に伝達し、プロペラ２８の正逆転により船舶１０を前後進可能にする。

船外機２０は、電動パワーステアリング装置３０を有する。電動パワーステアリング装置３０は、ステアリングハンドル１１の操作量に応じて電動モータ３１を駆動制御し、電動モータ３１の回転により推進機本体２５を操舵する。

電動パワーステアリング装置３０は、図３〜図５に示す如く、チルト軸２２対し同軸配置される。本実施例では、電動パワーステアリング装置３０のボールねじ軸３２（駆動軸）を中空パイプからなるチルト軸２２の中空部に直線ストローク可能に貫通支持し、チルト軸２２の一端側に設けたギヤハウジング３３の端面に電動モータ３１のモータハウジング３１Ａを固定する。ボールねじ軸３２の一端部はモータハウジング３１Ａから突出し、ボールねじ軸３２の他端部はチルト軸２２から突出する。推進機本体２５が固定された操舵軸２４の上端部には操舵アーム３４が固定され、操舵アーム３４はそれらの操舵軸２４、推進機本体２５と一体回転する。ボールねじ軸３２のチルト軸２２から突出する端部と、操舵アーム３４の先端部とは連結リンク３５により連結される。尚、ボールねじ軸３２の一端部とモータハウジング３１Ａの外側端部には蛇腹状ダストカバー３６Ａが封着され、ボールねじ軸３２の他端部とチルト軸２２の外側端部には蛇腹状ダストカバー３６Ｂが封着される。

電動モータ３１は、モータハウジング３１Ａの内周に固定されるステータ（磁石）、鉄芯にコイルが巻き回されたロータと、ロータの内周に一体化されたスリーブとからなる。スリーブは、ボールねじ軸３２の外周に間隔をおいて該ボールねじ軸３２と同軸配置されてモータハウジング３１Ａ、ギヤハウジング３３に両持ち支持される。電動パワーステアリング装置３０では、ボールねじ軸３２に噛み合うナットを電動モータ３１のスリーブの内側に間隙を介して配置し、このナットとスリーブをトルクダンパによって回転方向に結合し、ボールねじ軸３２のねじ溝とナットのねじ溝の間にスチールボールを保持している。これにより、電動モータ３１の出力をトルクダンパを介してナットに伝え、ナットの回転をボールねじ軸３２の直線ストロークに変換する。

電動パワーステアリング装置３０は、電動モータ３１がボールねじ軸３２を左右に直線ストロークしたとき、ボールねじ軸３２の左右動が連結リンク３５を介して操舵アーム３４を左右に旋回させ、ひいては推進機本体２５を左右に転舵可能にする。

更に、電動パワーステアリング装置３０は、電動モータ３１を駆動制御する制御手段（ＥＣＵ）５０を有する。制御手段５０は、バッテリ５１から電源供給線を介して電源供給され、ステアリングハンドル１１の操作量（操舵角）を検出するポテンショメータ等からなる操作量検出センサ５２と、推進機本体２５のエンジン回転数を検出する回転数検出センサ５３とからそれらの検出信号供給線を介して検出結果を供給される。

制御手段５０は、操作量検出センサ５２の検出結果に基づいて、電動モータ３１の回転方向と回転角がステアリングハンドル１１の操舵方向と操舵角に応動するように制御する。これにより、ステアリングハンドル１１の操舵方向と操舵角に応じて推進機本体２５が転舵され、船舶１０が旋回する。

制御手段５０は、回転数検出センサ５３の検出結果に基づいて、電動モータ３１の駆動力（電動モータ３１が推進機本体２５に付与する操舵力）を、エンジン回転数が低いときには小駆動力に制御し、エンジン回転数が高いときには大駆動力に制御する。これにより、エンジン回転数が低いときには推進機本体２５に小操舵力を付与し、エンジン回転数が高いときには推進機本体２５に大操舵力を付与する。

本実施例によれば以下の作用効果を奏する。
(a)ボールねじ軸３２をチルト軸２２に対し同軸配置したから、ボールねじ軸３２が船内に侵入して占有するスペースをなくし、船内の有効スペースを広くとることができる。また、推進機本体２５を最大チルトアップ位置まで傾動しても、電動パワーステアリング装置３０のボールねじ軸３２等が船体に干渉することもない。

(b)ボールねじ軸３２をチルト軸２２の中空部に配置したから、チルト軸２２の軸方向の外方におけるボールねじ軸３２の延在範囲を縮減し、電動パワーステアリング装置３０の省スペースとコンパクトを図ることができる。

(c)電動モータ３１をボールねじ軸３２に同軸配置することにより、電動パワーステアリング装置３０を一層、省スペースかつコンパクトにできる。

(d)操作量検出センサ５２と回転数検出センサ５３の検出結果に基づいて電動モータ３１を駆動制御する制御手段５０を有するようにした。従って、極めて簡素な構成により、ステアリングハンドル１１の操作量に応じて推進機本体２５を操舵できる。また、電動モータ３１の駆動力に基づいて推進機本体２５に付与する操舵力を、エンジン回転数が低いときには小操舵力にし、エンジン回転数が高いときには大操舵力にする。

尚、船外機２０の電動パワーステアリング装置３０にあっては、電動モータ３１をボールねじ軸３２に対し歯車列を介して交差配置し、又は電動モータ３１をボールねじ軸３２に対し歯車列を介して平行配置しても良い。

以上、本発明の実施例を図面により詳述したが、本発明の具体的な構成はこの実施例に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があっても本発明に含まれる。例えば、ボールねじ軸３２は台形ねじ軸であっても良く、又はラック軸であっても良い。

また、本発明の船舶推進機は、船外機に限らず、船内外機も含む。

図１は船舶を示す平面図である。図２は電動パワーステアリング装置の制御系統図である。図３は船舶推進機と電動パワーステアリング装置を示す平面図である。図４は図３の正面から視た正面図である。図５は図３の一側方から視た側面図である。

符号の説明

１０船舶
１１ステアリングハンドル
２０船外機（船舶推進機）
２１クランプブラケット
２２チルト軸
２３スイベルブラケット
２４操舵軸
２５推進機本体
３０電動パワーステアリング装置
３１電動モータ
３２ボールねじ軸（駆動軸）
５０制御手段
５２操作量検出センサ
５３回転数検出センサ

Claims

船体に固定されるクランプブラケットにチルト軸を介してスイベルブラケットを傾動可能に支持するとともに、スイベルブラケットに操舵軸を介して推進機本体を転舵可能に支持し、
ステアリングハンドルの操作量に応じて電動モータを駆動制御し、電動モータの回転により駆動軸を直線ストロークし、駆動軸に連結される推進機本体を操舵する船舶推進機の電動パワーステアリング装置において、
前記駆動軸をチルト軸に対し同軸配置することを特徴とする船舶推進機の電動パワーステアリング装置。
前記駆動軸をチルト軸の中空部に配置する請求項１に記載の船舶推進機の電動パワーステアリング装置。
前記駆動軸をボールねじ軸とする請求項１又は２に記載の船舶推進機の電動パワーステアリング装置。
前記電動モータを駆動軸に対し同軸配置する請求項１〜３のいずれかに記載の船舶推進機の電動パワーステアリング装置。
前記ステアリングハンドルの操作量を検出する操作量検出センサと、推進機本体のエンジン回転数を検出する回転数検出センサと、操作量検出センサと回転数検出センサの検出結果に基づいて電動モータを駆動制御する制御手段とを有してなる請求項１〜４のいずれかに記載の船舶推進機の電動パワーステアリング装置。