JP2011213239A - 電動船外機 - Google Patents

Abstract

【課題】電動船外機の操縦性を向上させることを目的とする。
【解決手段】電動モータ１１によって駆動する電動船外機１００であって、前記電動モータ１１および前記電動モータ１１を動力とする推進部２５を含む電動船外機本体１０と、前記電動モータ１１に電力を供給する電源部６１と、を別体で備え、前記電動船外機本体１０と前記電源部６１とが、ケーブル８０を介してカプラ７０、８４によって着脱可能に接続されている。また、ケーブル８０のカプラ８４は、前記電源部６１側で着脱可能である。
【選択図】図１

Description

本発明は、電動船外機に関するものである。

近年、環境に与える影響を考慮して電動モータによって駆動する電動船外機が注目されている。例えば、特許文献１および特許文献２には、船外機本体のモータルーム内に電動モータを収容した電動船外機が開示されている。これらの電動船外機では、電動モータの出力、すなわち出力軸の回転がドライブシャフトおよびベベルギアを経て、プロペラシャフトに伝達され、プロペラを回転させる構造である。また、これら電動船外機では、電動モータを収容するために、モータカバーによって覆われたモータルームが形成されている。このモータルーム内には、電動モータの他に、この電動モータに電力を供給する充電式バッテリと、電動モータの回転数等を制御する制御ユニットとが設けられている。このような電動船外機によれば、例えばエンジン船外機に比べて、排気ガスが水中に排出されることがないので、環境に与える影響を少なくすることができる。

特開２００５−１５３７２７号公報 特開２００５−１６２０５５号公報

しかしながら、上述した電動船外機において電動モータ、充電式バッテリおよび制御ユニットは何れも大きく重量物である。したがって、これらを電動船外機に備えることで、電動船外機が大型化し重くなってしまうという問題がある。巡航距離や巡航時間によっても多少前後するが、電動船外機の重量は例えば同等出力および同等巡航距離のエンジン船外機と比べて重くなってしまう。
また通常、船外機は船体の船尾（トランサムボード）から、外側にオーバーハングして取り付けられる。したがって、電動船外機を用いる場合、単に船体の全重量が重くなるだけではなく、船体の重心が後方に位置してしまう。この結果、走行中に船体の舳先が上がってしまい、操船者の前方の視界に影響を与えてしまう。この場合、操船者が船体の前方に移動して船体の重量バランスを保つことも考えられるが、操船者と船外機との間が離れてしまい、電動船外機を操作するのが困難になるおそれがある。

また、電動船外機の重量が重くなると、電動船外機を水中から引き揚げるときに行う、チルトアップ操作が容易でなく、船体から電動船外機を取り外して保管場所まで持ち運ぶ可搬性も低下してしまう。また、走行時における慣性質量も増えてしまうことから、走行時に水中障害物と電動船外機とが衝突したときに、衝撃加重を減少させるためのチルトアップ動作が行われ難く、電動船外機に対する衝撃加重が増えてしまうおそれがある。さらに、電動船外機が大型化するために、電動船外機をチルトアップ操作したときに電動船外機の船体内への張り出しが大きくなってしまい、船体と干渉したり船体内における電動船外機の占有空間が増えてしまったりするおそれがある。

本発明は、上述したような問題点に鑑みてなされたものであり、電動船外機の操縦性を向上させることを目的とする。

本発明に係る電動船外機は、電動モータによって駆動する電動船外機であって、前記電動モータおよび前記電動モータを動力とする推進部を含む電動船外機本体と、前記電動モータに電力を供給する電源部と、を別体で備え、前記電動船外機本体と前記電源部とが、ケーブルを介してカプラによって着脱可能に接続されていることを特徴とする。
また、前記ケーブルのカプラは、前記電源部側で着脱可能であることを特徴とする。
また、前記電源部は、パッケージ化された電池パックと、船体内に配置され前記電池パックが着脱される電池パック装着部とを備えていることを特徴とする。
また、前記電源部は、前記電池パック装着部を複数、備え、前記複数の電池パック装着部のうち少なくとも何れか１つに、前記電池パックを選択的に装着可能であることを特徴とする。
また、前記電動モータを制御する制御部を備え、前記制御部と前記電動モータとの間が、信号伝達手段によって通信可能に接続されていることを特徴とする。
また、前記電動モータを制御する制御部と、前記電池パックの電池残量を表示する表示部とを備え、前記制御部と前記表示部との間が、信号伝達手段によって通信可能に接続されていることを特徴とする。

本発明によれば、船体の重心バランスが安定するように電源部を船体内に配置できるので、電動船外機の操縦性を向上させることができる。また、電動船外機本体を軽量にできるので、電動船外機本体を船体に容易に取り付けおよび取り外しができる。
また、例えば電動船外機本体と電源部とを接続するケーブルは、被水し難い電源部側でカプラによって着脱可能であることから、漏電が防止される。
また、例えば電池パックと電池パックが着脱される電池パック装着部と備えていることから、使用しないときは取り外しができ電池パックの保守を容易に行うことができると共に電池パックを効率的に使用することができる。
また、例えば複数の電池パック装着部のうち少なくとも何れか１つに、電池パックを選択的に装着可能であることから、使用用途に応じて装着する電池パックの数を変更したり、予備電源としたりすることができる。
また、例えば制御部と電動モータとの間が、信号伝達手段によって通信可能に接続されていることから、使用できる電動モータの形式の幅が広がると共に電動モータに対して精度の高い制御を行うことができる。
また、例えば、制御部と表示部との間が、信号伝達手段によって通信可能に接続されていることから、表示部を配置する自由度が広がり操船者の見え易い位置に配置することができる。

第１の実施形態に係る電動船外機の外観図である。 電動船外機を含む電動船外機システムの構成を示す図である。 電動船外機本体の一部側断面図である。 電動モータの断面図である。 電源／制御ユニットの側断面図である。 電池パックを装着する方法を説明するための平面図である。 電池パックを装着する方法を説明するための斜視図である。 電池パックを装着する方法を説明するための側断面図である。 電池パックを装着する方法を説明するための平面図である。 電池パックを装着する方法を説明するための斜視図である。 電池パックを装着する方法を説明するための側断面図である。 電池パックを装着する方法を説明するための平面図である。 電池パックを装着する方法を説明するための斜視図である。 電池パックを装着する方法を説明するための側断面図である。 電動船外機を船体に取り付けた状態を示す平面図である。 電動船外機を船体に取り付けた状態を示す側断面図である。 電動船外機本体をチルトアップ操作する前の状態を示す平面図である。 電動船外機本体をチルトアップ操作する前の状態を示す側面図である。 電動船外機本体をチルトアップ操作した状態を示す平面図である。 電動船外機本体をチルトアップ操作した状態を示す側面図である。 電動船外機本体をステアリング操作した状態を示す平面図である。 スロットルグリップと電動モータの出力との関係を示す図である。

以下、図面に基づき、本発明に係る電動船外機の好適な実施形態について説明する。
（第１の実施形態）
図１および図２を参照して本実施形態に係る電動船外機１００の全体構成について説明する。図１は本実施形態に係る電動船外機の外観図であり、図２は電動船外機を含む電動船外機システムを示す図である。
図１に示すように、電動船外機１００は、電動船外機本体１０と、電源／制御ユニット６０とを備え、両者が別体に構成されている。また、電動船外機本体１０と電動／制御ユニット６０とは、ケーブル８０で電気的に接続されている。電動船外機本体１０と電源／制御ユニット６０とを別体で構成することで、電源／制御ユニット６０を電動船外機本体１０から離し、船体内の重心バランスが安定した位置に配置できるので、電動船外機１００の操縦性を向上させることができる。なお、以下に示す図では、必要に応じて電動船外機本体１０の前方を矢印Ｆｒにより、後方を矢印Ｒｒにより示し、電動船外機本体１０の右側を矢印Ｒにより、左側を矢印Ｌにより示す。なお、電動船外機本体１０の前方とは、電動船外機本体１０を船体に取り付けた状態で、船体が前方に進む方向である。

以下、電動船外機１００の各構成要素についてそれぞれ詳細に説明する。
まず、電動船外機本体１０の構成について図１〜図４を参照して説明する。図３は、電動船外機本体の一部側断面図である。
電動船外機本体１０は、電動モータ１１と、推進部２５と、船体取付部４０と、操舵ハンドル４５とを有している。
電動モータ１１は、電動船外機本体１０すなわち推進部２５のプロペラ３５を回転させるための動力源である。本実施形態の電動モータ１１には永久磁石式同期モータが用いられている。図３に示すように、電動船外機本体１０を船体に取り付けた状態では、電動モータ１１は出力軸１２が鉛直下方向に延出するように配置される。また、電動モータ１１の形状は、水平方向寸法Ｄが高さ寸法Ｈよりも大きくした略扁平形状に形成されている。したがって、電動モータ１１は、扁平形状ではない電動モータと比べて低速時に高トルクを出力することができる構造となっている。

また、電動モータ１１は、電動モータ１１自体を水密構造にして外部に露出させるように配置されている。ここで、電動モータ１１の水密構造について図４に示す電動モータの断面図を参照して説明する。
図４に示すように、電動モータ１１は、アッパハウジング１３とロアハウジング１４との間に、永久磁石１５およびロータ１６が外部と遮蔽された状態で配設されている。アッパハウジング１３の上部は、外部と連通する開口がシール部材１７によって密閉されている。

また、電動モータ１１には電源／制御ユニット６０から配線されたケーブル８０として、信号ケーブル８１と電源ケーブル８２とが接続されている。信号ケーブル８１と電動モータ１１との接続部は、信号ケーブルカバー１８によって覆われている。信号ケーブルカバー１８のうち信号ケーブル８１が挿通する開口が、シール部材１９によって密閉されている。また、電源ケーブル８２と電動モータ１１との接続部は、電源ケーブルカバー２０によって覆われている。電源ケーブルカバー２０のうち、電源ケーブル８２が挿通する開口および電動モータ１１との取付部位は、それぞれシール部材２１、２２によって密閉されている。このように電動モータ１１自体を密閉構造にすることで電動モータ１１内に水が浸入することがなく、電動モータ１１を外部に露出した状態で配置できる。したがって、外気が電動モータ１１に直接当たり冷却効率が上がるために、本実施形態の電動モータ１１の冷却は、構造が簡略な空冷式を採用している。

推進部２５は、電動モータ１１の出力を、船体を推進させる力に変換する。推進部２５は、ドライブシャフト２６と、ギアケース２７と、ドライブシャフトハウジング２８と、スイベルブラケット２９と、プロペラ３５を含んで構成されている。
図３に示すように、ドライブシャフト２６は、電動モータ１１の出力軸１２に結合され、鉛直下方に向かってギアケース２７まで延出している。ドライブシャフト２６は、出力軸１２に同軸であって、出力軸１２に同期して回転する。このドライブシャフト２６の周囲は、ドライブシャフトハウジング２８によって囲まれている。
ドライブシャフトハウジング２８の上部は、電動モータ１１のロアハウジング１４に結合されている。また、ドライブシャフトハウジング２８の略中間部から上方は、スイベルブラケット２９によって水平方向に回動可能に支持されている。ドライブシャフトハウジング２８が水平方向に回動するときの回動軸は、ドライブシャフト２６と同軸である。
また、スイベルブラケット２９は、前方に一部が突出し船体取付部４０が取り付けられ、後方に電動船外機本体１０を持ち運ぶためのキャリングハンドル３０が形成されている。また、ドライブシャフトハウジング２８の下方、すなわちプロペラ３５側には、プロペラ３５がエアを吸い込むのを防ぐためのキャビテーションプレート３１が形成されている。

ギアケース２７は、ドライブシャフト２６の回転方向を直交する方向に変換する各種ギア等を収容している。具体的にギアケース２７には、ドライブシャフト２６の先端に結合された第１のベベルギア３２と、第１のベベルギア３２に噛合する第２のベベルギア３３と、第２のベベルギア３３に結合されたプロペラシャフト３４とを有している。プロペラシャフト３４は、後端にプロペラシャフト３４と同期して回転するプロペラ３５が結合されている。ドライブシャフト２６が第１のベベルギア３２および第２のベベルギア３３を介してプロペラシャフト３４を回転させることで、プロペラ３５が回転する。
上述したように電動モータ１１は低速時に高トルクを出力するので、電動モータ１１の出力軸１２の出力を、減速機を介さずに直接ドライブシャフト２４に接続させている。したがって、推進部２５の構造を簡略化させることができると共に減速機に噛合するときの騒音を削減できる。また、電動モータ１１は低速時に高トルクを出力するので、第１のベベルギア３２から第２のベベルギア３３への減速比を小さくできる。すなわち、第２のベベルギア３３を小さくできるので、それだけギアケース２７を小さくでき、走行時におけるギアケース２７の水中抵抗を低減させることができる。

船体取付部４０は、スイベルブラケット２９に接続された一対のクランプブラケット４１を有している。図３に示すように、クランプブラケット４１を船体１のトランサムボード２（図３に示す二点鎖線を参照）に締め付けて固定することで、電動船外機本体１０が船体１に取り付けられる。クランプブラケット４１は、左右方向に沿って懸架されたチルトピン４２を回動中心にしてスイベルブラケット２９に回動可能に支持されている。したがって、クランプブラケット４１をトランサムボード２に固定した状態では、チルトピン４２を回動中心にして、推進部２５を水中から引き揚げる、いわゆるチルトアップ操作を行うことができる。
本実施形態では、図３に示すように重量物である電動モータ１１がチルトピン４２を通る水平線（図３に示す二点鎖線Ｌ１を参照）よりも上方、具体的にはチルトピン４２の後斜め上方に位置している。したがって、操船者はチルトアップ操作を容易に行うことができる。

操舵ハンドル４５は、操船者が船体の進行方向を操舵するステアリング操作のためのハンドルである。図３に示すように、操舵ハンドル４５は、ハンドルブラケット４６を介して電動モータ１１に一体的に取り付けられ、電動モータ１１の側方から前方に向かって延出している。また、操舵ハンドル４５は、側面から見て電動モータ１１と重なり合う高さ、具体的には、電動モータ１１との互いの上面が略同じ高さの位置に配置されている。上述したように電動モータ１１は略扁平形状すなわち薄型であり上面が低く抑えられている。したがって、電動モータ１１の上面と略同じ高さである操舵ハンドル４５も低く配置され、電動船外機本体１０の全高を低くすることができる。そのため、操船者は操舵ハンドル４５を操作しているときの電動船外機本体１０の後方視界を広く確保することができる。

なお、操舵ハンドル４５とハンドルブラケット４６とは回動ピン４７を介して接続されている。したがって、操舵ハンドル４５は、回動ピン４７を中心にして図３に示す矢印Ａ方向に回動でき、電動モータ１１の側方に折畳み可能である。
操船者が船体の進行方向を操舵する場合、操船者が操舵ハンドル４５を水平方向に回動することにより、操舵ハンドル４５と一体に電動モータ１１が水平方向に回動され、それと同期してスイベルブラケット２９に支持されたドライブシャフトハウジング２８およびプロペラ３５が水平方向に向きを変位し、船体１の進行方向が変化する。
また、操舵ハンドル４５の先端には、スロットルグリップ４８が設けられている。操船者がスロットルグリップ４８をツイストする方向（シフト方向）および量（スロットル量）を調整することで、進行方向および加減速の情報が電源／制御ユニット６０に伝えられる。また、図１に示すように、操舵ハンドル４５の側面には、緊急停止用のエマージェンシースイッチ４９が取り付けられている。

電動船外機本体１０のその他の内部構成について図２を参照して説明する。電動船外機本体１０には、電動モータ１１の状態（電動モータ１１の位相、回転速度、温度等）を検出するセンサ５０を備えている。センサ５０は、検出した情報を信号ケーブル８１を介して、電源／制御ユニット６０に送信する。また、電動船外機本体１０には、スロットルグリップ４８の操作状態（シフト方向およびスロットル量）を検出するスロットル／シフトセンサ５１を備えている。スロットル／シフトセンサ５１は、信号ケーブル８１を介して、検出した情報を電源／制御ユニット６０に送信する。また、電動船外機本体１０では、エマージェンシースイッチ４９がオンされた情報も、信号ケーブル８１を介して電源／制御ユニット６０に送信する。

次に、電源／制御ユニット６０について図１および図５を参照して説明する。図５は、電源／制御ユニットの側断面図である。
電源／制御ユニット６０は、電源部６１と、表示部６４と、制御部６５とがユニットケース６８によって一体化されて構成されている。
図５に示すように、電源部６１は、電動モータ１１に電力を供給するためのパッケージ化された電池パック（バッテリ）６２と、ユニットケース６８の側面に配設され電池パック６２が装着される電池パック装着部６３とを備えている。本実施形態の電源部６１は、同時に２つの電池パック６２を装着できるように２つの電池パック装着部６３を備えている。
電池パック６２はリチウムイオン電池のセルの集合体がケース内に収められて構成されていて、操船者が電池パック６２を電池パック装着部６３から取り外して持ち運ぶことができる。電池パック６２は、後述する充電器によって充電することで繰り返し使用することができる。

２つの電池パック装着部６３には、操船者が単数または複数の電池パック６２を選択的に装着可能である。図６Ａ〜図８Ｃは、２つの電池パック装着部６３に２つの電池パック６２を装着するまでの状態を示す図である。図６Ａ〜図６Ｃは、第一の電池パック装着部６３ａに電池パック６２ａを装着しようとしている状態を示す平面図、斜視図および側断面図である。図７Ａ〜図７Ｃは、第一の電池パック装着部６３ａに電池パック６２ａを結合した状態で第一の固定締め部８５ａによって電池パック６２ａをロックしている状態および第二の電池パック装着部６３ｂに電池パック６２ｂを装着しようとしている状態を示す平面図、斜視図および側断面図である。図８Ａ〜図８Ｃは、第一の電池パック装着部６３ａおよび第二の電池パック装着部６３ｂにそれぞれ電池パック６２ａ、６３ｂを結合した状態で第一の固定締め部８５ａおよび第二の固定締め部８５ｂによって電池パック６２ａ、６３ｂをロックしている状態を示す平面図、斜視図および側断面図である。

このように各電池パック装着部６３では、それぞれ１つの電池パック６２を装着するので、操船者は２つの電池パック装着部６３に電池パック６２を選択的に装着できる。すなわち、操船者は、第一の電池パック装着部６３ａまたは第二の電池パック装着部６３ｂの一方にのみ電池パック６２を装着してもよく、第一の電池パック装着部６３ａおよび第二の電池パック装着部６３ｂの両方に電池パック６２を装着してもよい。
なお、本実施形態では、２つの電池パック装着部６３を備える場合について説明しているが、この場合に限られず、３つ以上の電池パック装着部を備えていてもよく、１つの電池パック装着部のみを備えていてもよい。３つ以上の電池パック装着部を備える場合は、操船者は３つ以上の電池パック装着部のうち少なくとも１つに、電池パックを選択的に装着できるように構成することができる。
電池パック装着部６３に電池パック６２が装着された状態では、電池パック６２から電動モータ１１を駆動するための電力が供給可能となる。

このように、電池パック６２を電池パック装着部６３に着脱可能に構成することで、電動船外機１００を使用しないときは電池パック６２を取り外すことができ、電池パック６２の保守を容易に行うことができる。また、残量がない電池パック６２を充電済の電池パック６２にすぐに取り替えることができ、電池パック６２を効率的に使用することができる。すなわち、常に充電済の電池パック６２を装着することで船の稼働率を向上させることができる。また、使用用途に応じて電池パック６２のサイズを変更することも可能である。
さらに、複数の電池パック装着部６３のうち少なくとも１つに、電池パック６２を選択的に装着できるために、使用用途に応じて装着する電池パック６２の数を変更することができる。また、複数の電池パック装着部６３のうち２つ以上の電池パック６２を装着させておくことで、航行中に１つの電池パック６２の残量がなくなったときの予備電源にすることができる。

表示部６４は、図１に示すように、ユニットケース６８の上面に設置されている。表示部６４には、電池パック６２の電池残量や電動モータ１１の回転速度等が例えば目盛（ゲージ）を用いて表示される。表示部６４に表示される内容は、制御部６５によって制御される。なお、表示部６４と制御部６５とは、信号伝達手段としての信号ケーブル８３（図２を参照）を介して通信可能に接続されている。
制御部６５は、図５に示すように、ユニットケース６８の内部に配設され、電池パック６２を制御する電池パック制御部（電源制御部）６６と、電動モータ１１を制御するモータ制御部６７とを有している。電池パック制御部６６は、各電池パック装着部６３に電池パック６２が装着されているか否かを検出して、装着されている電池パック６２の電池残量の情報を取得し、その情報をモータ制御部６７に送信する。モータ制御部６７は、インバータを含んで構成され、電動モータ１１に供給する電力を制御したり、表示部６４に表示する情報を表示部６４に送信したりする。

モータ制御部６７は、メモリ（図示しない）に記憶されているプログラムに基づいて、電動モータ１１および表示部６４等を制御する。例えば、モータ制御部６７は、上述したセンサ５０から取得した電動モータ１１の位相、回転速度、温度およびスロットル／シフトセンサ５１から取得したスロットルグリップ４８のシフト方向、スロットル量に基づいて、電動モータ１１に供給する電力を制御する。また、電池パック装着部６３に複数の電池パック６２が装着されている場合、モータ制御部６７は、電池残量に応じて電動モータ１１に電力を供給する電池パック６２を切り替える。また、モータ制御部６７は、エマージェンシースイッチ４９がオンされることで、電動モータ１１への電力供給を停止する。

電源／制御ユニット６０は、メインスイッチ６９を備えている。メインスイッチ６９は、ユニットケース６８の上面に設置されている。操船者がメインスイッチ６９をオンすることで、モータ制御部６７がプログラムを読み出して、電動モータ１１を駆動する準備が整えられる。また、操船者がメインスイッチ６９をオフすることで、電動モータ１１への電力供給を停止すると共に電源／制御ユニット６０による処理を停止する。
電源／制御ユニット６０は、ケーブル８０を電源／制御ユニット６０側で接続するカプラ７０を備えている。カプラ７０は、ユニットケース６８の上面に設置されていて、ケーブル８０の端部に結合されたカプラ８４と着脱可能である。

電源／制御ユニット６０のその他の内部構成について図２を参照して説明する。電源／制御ユニット６０には、外部電源出力部７１が備えられている。外部電源出力部７１からは電圧１２Ｖが出力され、電源が必要な機器を接続できる。外部電源出力部７１では、接続された機器に必要な電力を電池パック６２から供給する。

次に、ケーブル８０について説明する。ケーブル８０は、電動船外機本体１０と電動／制御ユニット６０とを電気的に接続している。ケーブル８０は、電動船外機本体１０と電動／制御ユニット６０との間で情報を送受信する複数の信号ケーブル８１と、電池パック６２の電力を供給する電源ケーブル８２とが共に水密状に被覆されて構成されている。ケーブル８０およびケーブル８０を被覆する被覆材は可撓性に優れた材料を使用している。したがって、ケーブル８０が電動船外機本体１０と電動／制御ユニット６０とに接続された状態で電動船外機本体１０のチルトアップ操作やステアリング操作が行われたとしても、ケーブル８０は容易に撓むので、信号の伝達および電力の供給に影響を与えることはない。

また、ケーブル８０のうち、電動船外機本体１０側の端部は上述したように電動モータ１１に水密状態で接続される。一方、ケーブル８０の電源／制御ユニット６０側の端部は電源／制御ユニット６０側のカプラ７０に対応するカプラ８４が結合されているので、ケーブル８０と電源／制御ユニット６０との接続を容易に着脱可能である。
このように、ケーブル８０と電源／制御ユニット６０との間の着脱を容易に行うことができるので、電動船外機本体１０と電源／制御ユニット６０とが容易に分離可能である。したがって、電動船外機本体１０と電源／制御ユニット６０とを、それぞれ別々に船体１に取り付けたり取り外したりすることができ、電動船外機１００の使い勝手が向上する。

また、図２に示すように、電動船外機システムには外部装置８６として、電池パック６２を充電する充電器８７と、電源／制御ユニット６０のメンテナンス等を行う管理ユニット８８とを備えている。通常、充電器８７および管理ユニット８８は、マリーナや自宅等の船体とは異なる場所に設置されている。充電器８７は、電源部６１の電池パック装着部６３から取り外した電池パック６２を充電する。なお、充電器８７は、電源／制御ユニット６０に装着された状態のまま電池パック６２を充電できるものであってもよい。
管理ユニット８８は、例えばコンピュータを備えた端末装置であって、電源／制御ユニット６０に接続し、故障の診断を行うことができる。また、管理ユニット８８は、制御部６５に記憶されているプログラムを操船者の航行に応じたプログラムに書き換えることができる。

次に、上述したように構成される電動船外機１００を船体に取り付ける場合について図９Ａおよび図９Ｂを参照して説明する。図９Ａは、電動船外機１００を船体に取り付けた状態の平面図である。図９Ｂは、電動船外機１００を船体に取り付けた状態で船体１の一部を切断した側断面図である。
電動船外機本体１０と電源／制御ユニット６０とを別体で構成したことにより、電源／制御ユニット６０を自由に配置することができる。本実施形態では、図９Ａおよび図９Ｂに示すように、電動船外機本体１０をクランプブラケット４１を介して船体１のトランサムボード２に取り付け、電源／制御ユニット６０を船体１内に配置することができる。電動船外機本体１０がトランサムボード２に取り付けられた状態では、図９Ａの平面図に示すように、電動モータ１１の前部の一部がトランサムボード２に対して重なっている。なお、本実施形態では、図９Ａに示すように、電源／制御ユニット６０を船体１の後方左側（ポート側）の船底に配置している。
上述したように電動船外機１００が配置された船体１において、操船者は操舵ハンドル４５を操縦できる範囲で、船体１の右側後方（スターボード側）に着座し、左手にスロットルグリップ４８を握り、体全体または顔を前方に向けて操舵する。

このように、電源／制御ユニット６０を船体１内に配置した分、船体１の重心が前方に位置することになり、走行中における船体１の舳先が上がることなく、操船者の前方の視界が良好のまま保たれ、電動船外機１００の操縦性が向上する。また、走行中における船体１の舳先が上がらないことにより、走行時の空気抵抗が減少するため、船体１の加速性能および滑走性能が向上する。

また、電源／制御ユニット６０を船体１内に配置することで、水に弱い電源／制御ユニット６０を被水し難くし、電動船外機１００の防水性を向上させることができる。また、電源／制御ユニット６０を船体１のトランクルーム（図示しない）内に配置することで、さらに電動船外機１００の防水性を向上させることができる。

また、電動船外機本体１０と電源／制御ユニット６０とがケーブル８０を介して分離可能であり、一つ一つは軽量であるために、船体１に対してそれぞれを容易に取り付けおよび取り外しすることができる。さらに、電動船外機本体１０および電源／制御ユニット６０を保管場所等に持ち運ぶときの可搬性が向上する。

また、ケーブル８０は、電源／制御ユニット６０側に設置されたカプラ７０とケーブル８０のカプラ８４との間で着脱できる。すなわち、ケーブル８０の着脱は、被水し難い船体１側で行うために、漏電が防止され、電動船外機１００の防水性を向上させることができる。
また、電源／制御ユニット６０を被水し難くい船体１内に配置することで、電動船外機本体１０では防水が必要な部品を電動モータ１１のみとすることができる。したがって、電動モータ１１自体を水密構造にすることで、電動船外機本体１０に防水カバーをする必要がなく、電動モータ１１を外部に露出させることができる。したがって、外気が電動モータ１１に直接当たり、電動モータ１１を駆動させたときに発生する熱を冷却する冷却効率を向上させることができる。また、電動モータ１１は、構造が簡略な空冷式を採用することができ、電動船外機本体１０の構造の簡略化、小型化および軽量化を図ることができる。

電動船外機本体１０の構造を簡略化することで、部品点数が削減され電動船外機本体１０の安全性および信頼性が向上する。また、電動船外機本体１０を小型化することで、例えば、操船者はトランサムボード２近辺から容易に乗り降りでき、さらに、船体１で釣り等を行う場合においても釣竿、釣糸等が電動船外機本体１０に引っ掛かり難い。このように、電動船外機１００は、船体１の使い勝手および居住性を向上させることができる。なお、電動船外機１００に防水カバーをなくすことで、電動船外機本体１０を横倒しの状態で保管したとしても、カバーに対する傷防止やカバーの剛性を向上させる必要がない。

また、電源／制御ユニット６０では、制御部６５と表示部６４とが信号ケーブル８３を介して通信可能に接続されているので、表示部６４を配置する自由度が広がり、操船者の見え易い位置に表示部６４を配置することができる。特に、本実施形態では、電源／制御ユニット６０のユニットケース６８に一体に配置、すなわち船体１内に配置されているので、操船者は例えば着座した姿勢で表示部６４を容易に視認することができる。
また、電動船外機１００では、電動モータ１１と制御部６５とが信号ケーブル８１を介して通信可能に接続されている。したがって、制御部６５では、例えば電動モータ１１のロータ１６の位相の情報を取得することができるので、電動モータ１１に三相モータを用いることができる等、使用できる電動モータの形式の幅が広がると共に電動モータ１１に対して精度の高い制御を行うことができる。

次に、船体１に取り付けられた電動船外機本体１０に対してチルトアップ操作およびステアリング操作を行う場合について、図１０Ａ〜図１２Ｂを参照して説明する。なお、各図では本実施形態の電動船外機本体１０の効果が理解し易いように、本実施形態の電動モータ１１の部位に、図示しない電動モータ、バッテリおよび制御部等を搭載した仮想の船外機９０を二点鎖線で示している。
図１０Ａおよび図１０Ｂは、電動船外機本体１０をチルトアップ操作する前の状態を示す平面図および側面図である。図１０Ａおよび図１０Ｂに示すように、本実施形態の電動船外機本体１０は、スイベルブラケット２９の上方には、略扁平形状の電動モータ１１が配置されているだけである。したがって、船外機９０に比べて、電動船外機本体１０は非常に小型である。

図１１Ａおよび図１１Ｂは、電動船外機本体１０をチルトアップ操作した状態を示す平面図および側面図である。上述したように、重量物である電動モータ１１が、チルトピン４２を通る水平線よりも上方に位置しているので、操船者はチルトアップ操作を軽く行うことができる。また、重量物である電池パック６２が装着された電源／制御ユニット６０を船体１内に配置しているので、電動船外機本体１０自体が軽量であって、船外機９０と比較しても、操船者はチルトアップ操作を容易に行うことができる。また、チルトアップ操作が容易であるということは、走行時に水中障害物と電動船外機本体１０とが衝突したときに、衝撃加重を減少させるためのチルトアップ動作が行われ易く、水中障害物に対する衝撃加重を減少させることができる。

また、図１１Ａおよび図１１Ｂに示すように、本実施形態の電動船外機本体１０は小型であるために、船外機９０と比較して、チルトアップ操作したときに電動船外機本体１０の船体１内への張り出しを少なくでき、船体１内における電動船外機本体１０の占有空間を削減することができる。また、図９Ａの平面図で示したように、電動モータ１１の前部の一部がトランサムボード２に対して重なり合う位置まで船体１の前方に配置されている。すなわち、電動モータ１１とチルトピン４２との位置が近接しているので、チルトアップ操作したときの電動船外機本体１０の高さ方向における最高到達点を低くすることができる。この場合、電動船外機本体１０の上部を船体１の一部（天板等）により容易に覆うことができる。すなわち、チルトアップ操作したときに電動船外機本体１０を狭い船体１の後方下部に収容することができる。

次に、電動船外機本体１０に対してステアリング操作を行う場合について、図１２を参照して説明する。図１２は、ステアリング操作をした状態を示す平面図である。図１２に示すように、操船者は船体１を進行させたい方向に操舵ハンドル４５を回動させることで、電動モータ１１およびスイベルブラケット２９に支持されたドライブシャフトハウジング２８が同方向に回動する。したがって、ステアリング操作によって船体１の操舵を行うことができる。このとき、電動船外機本体１０自体が軽量であるために、船外機９０と比較して、ステアリング操作の操縦性を向上させることができる。また、操舵ハンドル４５は薄型な電動モータ１１と略同じ高さであるため、操船者が操舵ハンドル４５を体から遠ざかる側にステアリング操作した場合でも、操船者の腕が電動船外機本体１０と干渉することがなく、操縦性に優れている。

また、ステアリング操作するときの回動軸は、電動モータ１１の出力軸１２およびドライブシャフト２６と同軸であることから、ドライブシャフトハウジング２８が水平方向に回動したときの水中抵抗を削減させることができると共にステアリング操作のときの回動範囲を小さくすることができるので、ステアリング操作の操縦性をさらに向上させることができる。

次に、操舵ハンドル４５のスロットルグリップ４８を用いて、電動モータ１１の出力調整を行う場合について、図１３を参照して説明する。図１３は、スロットルグリップ４８と電動モータ１１の出力との関係を示す図である。スロットルグリップ４８は、中立点、すなわち開度０°（スロットル量が０）に戻るように常に付勢されている。操船者がスロットルグリップ４８を中立点から一方方向にツイストすると、開度（スロットル量）に応じて、モータ制御部６７が電動モータ１１の回転数を高めることで、スラスト力が上昇する。
逆に、操船者がスロットルグリップ４８を中立点から反対方向にツイストすると、モータ制御部６７は電動モータ１１の回転を逆回転にした上で、開度（スロットル量）に応じて、電動モータ１１の回転数を高めることで、スラスト力が上昇する。スロットルグリップ４８は、電動モータ１１の出力を調整するための操作の他、進行方向を指示する操作も行うことができるので、操縦性を向上させることができる。

上述したように、本実施形態によれば、電動船外機本体１０と電源／制御ユニット６０とを別体で構成したので、電源／制御ユニット６０を船体１の重心バランスが安定するように船体１内に配置できるので、電動船外機１００の操縦性を向上させることができる。

なお、上述した実施形態では、電源／制御ユニットを船体の後方に配置する場合についてのみ説明したが、この場合に限られない。船体の重心バランスを考慮して配置すればよい。すなわち、電動船外機本体が非常に重い場合は、電源／制御ユニットを船体の中央あるいは前方に配置することにより、船体の重心をより前方に移動させることができる。ただし、電源／制御ユニットを船体の後方に配置することにより、電動モータと電源／制御ユニットとの間を接続するケーブルを短くすることができる利点がある。

また、上述した実施形態では、表示部には、電池パック６２の電池残量や電動モータの回転速度等を表示する場合についてのみ説明したが、この場合に限られない。表示部には、少なくとも電動モータに供給できる電力の残量を表示すればよく、その他、電動モータや電源／制御ユニットが故障している場合には、そのエラー表示や故障の内容を表示してもよい。
また、上述した実施形態では信号ケーブルが有線である場合についてのみ説明したが、この場合に限られず、光通信等の無線であってもよく、信号伝達手段としての機能を有していれば、その形態は限定されない。

１０：船外機本体 １１：電動モータ １２：出力軸 ２５：推進部 ２６：ドライブシャフト ２７：ギアケース ２８：ドライブシャフトハウジング ２９：スイベルブラケット ３０：キャリングハンドル ３１：キャビテーションプレート ３２：第１のベベルギア ３３：第２のベベルギア ３４：プロペラシャフト ３５：プロペラ ４０：船体取付部 ４１：クランプブラケット ４２：チルトピン ４５：操舵ハンドル ４６：ハンドルブラケット ４７：回動ピン ４８：スロットルグリップ ５０：センサ ５１：スロットル／シフトセンサ ６０：電源／制御ユニット ６１：電源部 ６２：電池パック ６３：電池パック装着部 ６４：表示部 ６５：制御部 ６６：電池パック制御部 ６７：モータ制御部 ７０：カプラ ８０：ケーブル ８１：信号ケーブル ８２：電源ケーブル ８３：信号ケーブル ８４：カプラ １００：電動船外機

Claims (6)

1. 電動モータによって駆動する電動船外機であって、
   前記電動モータおよび前記電動モータを動力とする推進部を含む電動船外機本体と、
   前記電動モータに電力を供給する電源部と、を別体で備え、
   前記電動船外機本体と前記電源部とが、ケーブルを介してカプラによって着脱可能に接続されていることを特徴とする電動船外機。
2. 前記ケーブルのカプラは、前記電源部側で着脱可能であることを特徴とする請求項１に記載の電動船外機。
3. 前記電源部は、パッケージ化された電池パックと、船体内に配置され前記電池パックが着脱される電池パック装着部とを備えていることを特徴とする請求項１または２に記載の電動船外機。
4. 前記電源部は、前記電池パック装着部を複数、備え、
   前記複数の電池パック装着部のうち少なくとも何れか１つに、前記電池パックを選択的に装着可能であることを特徴とする請求項３に記載の電動船外機。
5. 前記電動モータを制御する制御部を備え、
   前記制御部と前記電動モータとの間が、信号伝達手段によって通信可能に接続されていることを特徴とする請求項１ないし４の何れか１項に記載の電動船外機。
6. 前記電動モータを制御する制御部と、
   前記電池パックの電池残量を表示する表示部とを備え、
   前記制御部と前記表示部との間が、信号伝達手段によって通信可能に接続されていることを特徴とする請求項３または４に記載の電動船外機。

Images