JP2014046745A - 電動式船外機の操作装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】正確且つ円滑な操船により高い安全性を確保し、極めて優れた操作性も実現する電動式船外機の操作装置を提供する。
【解決手段】前方に突出した操舵用棒状ハンドル25を備えて左右へ操舵可能に船体に枢支され、電源から供給される電力で駆動される電動モータによりプロペラを駆動すると共に、操舵用棒状ハンドル25の先端部に軸心回りの中立位置から正転、逆転回動させて、その回転量に応じて電動モータに供給する電力量を調節するアクセルグリップ36を設ける。アクセルグリップ36又はその近傍に、アクセルグリップ36の回動位置をその中立位置で係脱自在に固定するアクセルグリップ固定機構101を有する。
【選択図】図3

Description

本発明は、電動モータにより推進プロペラを駆動させるようにした電動式船外機における操作装置に関する。
この種の船外機において、例えば特許文献1に示されるものがある。この電動式船外機の操作装置では、前方に突出した操舵用棒状ハンドルを備えて、このハンドルは左右へ操舵可能に船体に枢支される。そして、バッテリから供給される電力で駆動される電動モータによりプロペラを駆動すると共に、操舵用棒状ハンドルの先端部に軸心回りの中立位置から正転、逆転回動させて、その回転量に応じて電動モータに供給する電力量を調節するアクセルグリップが設けられている。
特開2009−234514号公報
上述の例のようにアクセルグリップを軸心回りの中立位置から正転あるいは逆転回動させることにより、プロペラの回転方向及び回転速度を調節する。このような構造の操作装置にあっては、例えばアクセルグリップを正転回動位置から中立位置に戻す際に誤って中立位置を通り越して逆転回動位置まで回動させてしまう“後進誤操作”の虞れがあり、そのままでは円滑な操船が担保されず好ましくない。また、正逆回転可能に形成されていて中立位置からの回動を規制する規制手段を備えていないため、不用意なアクセルグリップへの接触によりアクセルグリップが回動して誤発進してしまう虞れもある。
本発明はかかる実情に鑑み、正確且つ円滑な操船により高い安全性を確保し、極めて優れた操作性も実現する電動式船外機の操作装置を提供することを目的とする。
本発明による電動式船外機の操作装置は、前方に突出した操舵用棒状ハンドルを備えて左右へ操舵可能に船体に枢支され、電源から供給される電力で駆動される電動モータによりプロペラを駆動すると共に、前記操舵用棒状ハンドルの先端部に軸心回りの中立位置から正転、逆転回動させて、その回転量に応じて前記電動モータに供給する電力量を調節するアクセルグリップを設けた電動式船外機の操作装置であって、前記アクセルグリップ又はその近傍に、前記アクセルグリップの回動位置をその中立位置で係脱自在に固定するアクセルグリップ固定機構を有することを特徴とする。
また、本発明の電動式船外機の操作装置において、前記アクセルグリップ固定機構は、前記アクセルグリップの係合部と、前記操舵用棒状ハンドルの先端部から突出して前記アクセルグリップを回動不能に係合する係合位置とこの係合位置から後退して回動可能になるように係合が解除される解除位置とを出没自在に形成された係止片と、前記係止片をその係合位置側に常時付勢する付勢部材と、前記係止片をその解除位置側に付勢して前記アクセルグリップの固定を解除するロック解除釦と、を備えることを特徴とする。
また、本発明の電動式船外機の操作装置において、前記アクセルグリップ固定機構の前記ロック解除釦は、前記アクセルグリップの外周面に突設され、前記アクセルグリップの半径方向へ出没自在に形成されたことを特徴とする。
また、本発明の電動式船外機の操作装置において、前記アクセルグリップ固定機構の前記ロック解除釦は、その中立位置における前記アクセルグリップの下側面に配置されたことを特徴とする。
また、本発明の電動式船外機の操作装置において、前記アクセルグリップ固定機構の前記ロック解除釦は、前記アクセルグリップの先端部に前記操舵用棒状ハンドルの軸方向へ出没自在に形成されたことを特徴とする。
本発明によれば、ロック解除釦を操作しない限り、アクセルグリップ固定機構の係合状態が保持され、アクセルグリップがその中立位置から不用意に動き出すことはなく、意図しない誤操作を確実に防止することができ、高い安全性を保証する。一方、ロック解除釦の操作でロック解除によりアクセルグリップが回動可能になり、電動モータを正転あるいは逆転させて船舶を前進又は後進させることができる。この操作は操船者が片手で容易且つ的確に行うことができ、操作性及び使用性に極めて優れている。
本発明の実施形態に係る電動式船外機の構成例を示す斜視図である。 本発明の実施形態に係る電動式船外機の構成例を示すブロック図である。 本発明の実施形態による電動式船外機の操作装置の要部構成例を示す斜視図である。 本発明の実施形態による電動式船外機の操作装置の要部構成例を示す断面図である。 本発明の実施形態による電動式船外機の操作装置における作動例を示すそれぞれ断面図である。 本発明の実施形態による電動式船外機の操作装置の作用例を比較例との関係で示すそれぞれ船外機搭載船舶の上面図である。 本発明の第2の実施形態による電動式船外機の操作装置の要部構成例を示す斜視図である。 本発明の第2の実施形態による電動式船外機の操作装置の内部構成例を示す斜視図である。 本発明の第2の実施形態による電動式船外機の操作装置における作動例を示す断面図である。 本発明の第2の実施形態による電動式船外機の操作装置における作動例を示す断面図である。
以下、図面に基づき、本発明の電動式船外機の操作装置における好適な実施の形態を説明する。
図1は、本発明の適用例としての電動式の船外機10の構成例を示している。図2は、船外機10のシステム構成を示すブロック図である。先ず、図1及び図2を用いて、船外機10の全体構成について説明する。なお、図1を含め、以下の説明で用いる図においては、必要に応じて船外機10の前方を矢印Frにより、後方を矢印Rrによりそれぞれ示し、また、船外機10の側方右側を矢印Rにより、側方左側を矢印Lによりそれぞれ示す。
船外機10は、船外機本体20と制御/電源ユニット11とを有する。船外機本体20と制御/電源ユニット11とは別体構成され、両者は接続ケーブル11Aにより電気的に接続される。船外機本体20は、図示しない船舶の船尾に配置されたトランサムボード等に取り付けて使用される。制御/電源ユニット11は船舶の船体適所に搭載され、接続ケーブル11Aを介して船外機本体20に駆動用の電力(ここでは、直流電流)を供給する。また、制御/電源ユニット11は、船外機10を制御する。船外機本体20が制御/電源ユニット11と別体であるため、船外機本体20を軽量化しその操作性の向上を図ることができる。
制御/電源ユニット11は、船外機10を制御する制御部12と、船外機10の電源としての電池部13と、電池残量や船外機10の速度等を始めとして船外機10の運転操作に必要となる各種のパラメータ等を表示する表示部14とを含んでいる。
制御部12は、ソフトウェアや船外機10の設定に関するデータを格納できるメモリとそのメモリからソフトウェアや船外機10の設定を読み出して実行できるプロセッサとを有する。そして、制御部12が船外機10の設定に基づいてそのソフトウェアを実行することにより、船外機10を制御するようになっている。なお、制御部12にはメインスイッチ15や外部電源出力(例えば12V)16等が接続される。
電池部13は、単数又は複数のパッケージ化された電池パック(バッテリ)と、複数の電池を同時に装着できる電池パック装着部とを含み、制御/電源ユニット11に対して着脱可能である。電池部13の電池パックは直流電源であり、例えばリチウムイオン電池のセル集合体が適用可能であり、外部機器1の充電器2によって充電することにより、繰り返して使用することができる。そして、電池パックが電池パック装着部に取り付けられることで、制御部12や船外機本体20の電動モータ、あるいはその他の各部を駆動するための電力が供給可能になる。
次に船外機本体20において、電動モータ21とインバータ22と推進部23とスイベルブラケット24と操舵ハンドル25とクランプブラケット26等を含んでいる。
電動モータ21はモータハウジング27を介して、ドライブシャフトハウジング28と連結される。操舵ハンドル25はハンドルブラケット29を介して、モータハウジング27に結合される。なお、操舵ハンドル25は上下方向に折畳み可能に取り付けられる。ドライブシャフトハウジング28の上部寄りの部位は、スイベルブラケット24に水平方向に回転可能に結合され、電動モータ21、インバータ22、推進部23及び操舵ハンドル25は一体となって、スイベルブラケット24に対して水平方向に回動できる。
クランプブラケット26は、左右方向に架設されるチルトピン30を介してスイベルブラケット24の前側に連結される。クランプブラケット26とスイベルブラケット24とは、チルトピン30を介して相対的に回転できる。このためクランプブラケット26が船舶のトランサムボードに固定されている状態において、チルトピン30を中心として船外機本体20を回転させることにより、推進部23を水中から引き上げるチルトアップ操作を行うことができる。
ここで、電動モータ21は、推進部23の推進プロペラ31を回転駆動させるための駆動源であり、例えば三相交流誘導電動機等の交流電動機が適用される。この場合、モータハウジング27の内部には交流電流により回転磁界を形成するコイルと、この回転磁界により回転する回転子とが収容される。回転子に設けられる回転出力軸は、その軸線方向が略垂直になるように設けられ、モータハウジング27の下側に延出する。
電動モータ21は、その回転出力軸の軸線方向からの平面視で略円形の形状を有し、回転出力軸を基準とする半径方向寸法が、軸線方向寸法よりも大きい略扁平な形状を有する。このような半径方向寸法が大きい電動機は、特に低回転時におけるトルクが大きい。このため船舶の始動時等に、中間減速機等を用いることなく大きな推進力が得られる。船外機本体20として全高を低く抑えつつ、コンパクトな構成でありながら、必要且つ十分な出力が得られる。なお、電動モータ21は図2のように位相、速度及び温度等の作動パラメータを検出するセンサ32が付帯しており、それらの検知信号が制御部12に送出されるようになっている。
インバータ22は、制御/電源ユニット11から供給される直流電流を交流電流に変換して電動モータ21に供給する。インバータ22は、電動モータ21から上下方向に離間して積層するように配設される。この場合、上側からの平面視において、インバータ22の左右及び前端は、電動モータ21の外形線の内側に収まっている。
推進部23は、電動モータ21の回転動力を船舶に対する推進力に変換する。推進部23において、ドライブシャフトハウジング28内に収容支持されたドライブシャフト(図示せず)がギヤケース33内のギヤを介して、推進プロペラ31と連結される。従って、電動モータ21が発生する回転動力は、ドライブシャフト及びギヤケース内のギヤを介して、推進プロペラ31に伝達され、これにより推進プロペラ31が回転する。前述のように電動モータ21は低速時においても高いトルクの回転動力を出力できるため、減速機が不要であり、電動モータ21とドライブシャフトとは、減速機を介さずに直接に結合される。従って、推進部23の小型化、軽量化あるいは構成の簡略化を図ることができると共に、ギヤ数を削減することでギヤが発する騒音を低減できる。また、推進プロペラ31の正回転と逆回転の切替え(即ち、船舶の前後進の切替え)は、電動モータ21の回転方向の切替えによって行われるため、内燃機関が適用される船外機のような逆転機が不要である。
さて、操舵ハンドル25は、操船者が本船外機20のステアリング操作に用いるハンドルであり、本発明の操作装置の主要部を構成する。操舵ハンドル25は、電動モータ21から前方に向かって延伸するように設けられる。操舵ハンドル25の基端部はハンドルブラケット29を介して、モータハウジング27の前端部の下側の面に固定され、操船者が操舵ハンドル25を略水平方向に回転させると、電動モータ21及び推進部23が操舵ハンドル25と一体に略水平方向に回転し、これによりステアリング操作可能になる。操舵ハンドル25はスイベルブラケット24の直上に配置されているため、ステアリング操作可能な最低限の高さになっている。このため操舵ハンドル25と電動モータ21の高さは略一致する。
操舵ハンドル25には図1のように表示部34、エマージェンシースイッチ35及びアクセルグリップ36等が設けられる。表示部34は、制御/電源ユニット11の電池残量や電動モータ21の回転速度や船舶の進行速度等、船外機10や本船外機1が搭載される船舶に関する情報を表示できる。エマージェンシースイッチ35は、船外機10を緊急停止させるためのスイッチである。
アクセルグリップ36は、電動モータ21の回転方向及びその回転速度を調整するものである。アクセルグリップ36は操舵ハンドル25の先端部に、操舵ハンドル25の軸心回りに正転及び逆転可能に取り付けれ、その回転方向及び回転量がスロットル/シフトセンサ37(図2)により検出されるようになっている。アクセルグリップ36の回転量に応じて、電動モータ21の回転数が設定される。
上記の場合、外部機器1において、故障診断/データ書き換えユニット3を更に有する。この故障診断/データ書き換えユニット3は、制御/電源ユニット11の制御部12に信号を送受信可能に電気的に接続することにより、船外機10の状態を読み出して正常であるか否かを判断できる。更に、故障診断/データ書き換えユニット3は、制御部12のメモリに格納されるソフトウェアや設定を書き換えることができる。
図3及び図4は、本発明に係る船外機の操作装置100の要部構成例を示している。特に操作装置100は、アクセルグリップ36又はその近傍に、アクセルグリップ36の回動位置をその中立(ニュートラル)位置で係脱自在に固定するアクセルグリップ固定機構101を有している。
アクセルグリップ固定機構101の具体的構成において、アクセルグリップ36の係合部であるキー溝102と、操舵ハンドル25から突出してアクセルグリップ36を回動不能に係合する係合位置とこの係合位置から後退して回動可能になるように係合解除される解除位置とを出没自在に形成された係止片であるキー103と、キー103をその係合位置に常時付勢する付勢部材であるスプリング104と、キー103をその解除位置に付勢してアクセルグリップ36の固定を解除するロック解除釦であるスイッチ105と、を備える。
図5も参照して、キー溝102は操舵ハンドル25及びアクセルグリップ36のニュートラル部位にて、アクセルグリップ36の軸方向に沿ってアクセルグリップ36の径方向に深さを持つように形成される。キー103はキー溝102にガタつきなく“すっぽり”と嵌合するように収容されると共に、キー溝102内で径方向に移動可能である。ニュートラル時には図5(a)のようにキー103の側面103aがキー溝102の内壁102aに係合するようになっている。
操舵ハンドル25においてもキー溝102に整合するキー溝106が形成される。キー103はキー溝106内で径方向に移動可能である。ニュートラル時には図5(a)のようにキー103の側面103aがキー溝106の内壁106aにも係合するようになっている。スプリング104はキー溝106内に装着され、キー103を径方向外側へ付勢する。スイッチ105はキー溝102内で径方向に移動可能に収容され、アクセルグリップ36の外周面に突設され、アクセルグリップ36の半径方向へ出没自在に形成される。なお、スイッチ105に対してアクセルグリップ36から外れて飛び出さないように図示しないストッパが設けられている。
また、本例ではスイッチ105はニュートラル時にアクセルグリップ36の下側面に位置するように配置される。
上記構成において、ニュートラル時には図3〜図5(a)に示すようにキー103の側面103aがキー溝102の内壁102a及びキー溝106の内壁106aの双方に係合する。キー103はスプリング104の弾力によって径方向外側へ付勢されるため、スイッチ105を操作しない限り、アクセルグリップ固定機構101の係合状態が保持され、即ちアクセルグリップ36はロック状態に固定される。これによりアクセルグリップ36がその中立位置から不用意に動き出すことはなく、意図しない誤操作(例えば誤発進等)を確実に防止することができ、高い安全性を保証する。
一方、スプリング104の弾力に抗してスイッチ105を押し込むと、図5(b)のようにキー103の側面103aがキー溝102の内壁102aから離脱し、両者の係合が解除される。このロック解除によりアクセルグリップ36が回動可能になり、このロック解除状態で所定の一方向あるいは他方向にアクセルグリップ36を回動することで、電動モータ21を正転あるいは逆転させて船舶を前進又は後進させることができる。
アクセルグリップ36をその正転又は逆転位置から中立位置に戻す際には、スプリング104の弾力により中立位置でキー103がキー溝102に自動的に係合し、再びロック状態に固定される。このように自動的に中立位置に復帰するので、中立位置の判別を極めて容易且つ確実に行うことができる。この場合、中立位置を通り越してアクセルグリップ36が回動することはなく、必ず中立位置で止まるので、不用意に反対方向へ回動する等の誤操作を防止することができる。
また、スイッチ105はアクセルグリップ36の外周面に突設され、アクセルグリップ36の半径方向へ出没自在に形成される。これにより例えば図6(a)のようにアクセルグリップ36を握った状態の片手でアクセルグリップ固定機構101の操作を行え、そのままアクセル操作ができるため、操船が極めて容易になる。
なお、アクセルグリップ36のロック機構が、船外機本体20側にあるとすると、図6(b)のよう両手を使って操作しなければならない。このため良好な操作性を得るのが必ずしも容易でない。
また、ロック機構が上記のように船外機本体20側にある場合にはステアリング操作をする際、図6(c)のように操作性は更に難しくなる。
更に、スイッチ105はニュートラル時にアクセルグリップ36の下側面に位置するように配置される。
ここで、通常の操船時には操船者はアクセルグリップ36を上側から被うように握る操作するのが一般的である。このとき操船者の手指の先端はアクセルグリップ36の外周下側に面する位置にあり、ロック解除操作時に握り直さなくてもアクセルグリップ36を握ってそのまま手指で容易に操作可能となる。また、ロック解除釦であるスイッチ105がアクセルグリップ36の下側面にあるので、意図せずにスイッチ105を操作することもない。
図7は、本発明の第2の実施形態に係る船外機の操作装置200の要部構成例を示している。特に操作装置200は、アクセルグリップ36又はその近傍に、アクセルグリップ36の回動位置をその中立位置で係脱自在に固定するアクセルグリップ固定機構201を有している。
アクセルグリップ固定機構201の具体的構成において、図8〜図10に示すようにアクセルグリップ36の係合部であるスリット状のキー溝202と、操舵ハンドル25から突出してアクセルグリップ36を回動不能に係合する係合位置とこの係合位置から後退して回動可能に係合解除される解除位置とを出没自在に形成された係止片であるキー203と、キー203をその係合位置に常時付勢する付勢部材であるスプリング204と、キー203をその解除位置に付勢してアクセルグリップ36の固定を解除するロック解除釦であるスイッチ205と、を備える。
この例ではスイッチ205はその頭部205aがアクセルグリップ36の端部から突出するように配置されると共に、その軸部205bがアクセルグリップ36に形成されたガイド孔206によりスライドガイドされる。なお、スイッチ205にはそのスライド動作を規制するストッパ207が付設されている。
キー203は図8に示されるように、アクセルグリップ36の軸方向に沿う薄板状に形成され、操舵ハンドル25にはキー203とスライド可能に係合するスリット状のキー溝208が形成される。なお、図8と図9及び図10とは上下関係を逆にして図示されている。キー203は、ガイド孔206及び操舵ハンドル25に形成されたガイド孔209によりスライドガイドされるボス部210の外周部から、径方向に突設される。
第2の実施形態において、ニュートラル時(図7〜図9)にはキー203は、キー溝202及びキー溝208の双方に係合する。キー203はスプリング104の弾力によってボス部210が軸方向外側へ付勢されるため、スイッチ205を操作しない限り、アクセルグリップ36はロック状態に固定される。これによりアクセルグリップ36がその中立位置から不用意に動き出すことはなく、意図しない誤操作を確実に防止することができ、高い安全性を保証する。
一方、スプリング204の弾力に抗してスイッチ205を押し込むと、図10のようにキー203がキー溝202から離脱し、両者の係合が解除される。このロック解除によりアクセルグリップ36が回動可能になり、このロック解除状態で所定の一方向あるいは他方向にアクセルグリップ36を回動することで、電動モータ21を正転あるいは逆転させて船舶を前進又は後進させることができる。
アクセルグリップ36をその正転又は逆転位置から中立位置に戻す際には、中立位置でキー203がキー溝202に自動的に係合し、再びロック状態に固定される。この場合も自動的に中立位置に復帰するので、中立位置の判別を極めて容易且つ確実に行うことができる。また、中立位置を通り越してアクセルグリップ36が回動することはなく、必ず中立位置で止まるので、不用意に反対方向へ回動する等の誤操作を防止することができる。
特に第2の実施形態ではスイッチ205は、アクセルグリップ36の先端部にて操舵ハンドル36の軸方向へ出没自在に形成される。
これによりアクセルグリップ36を握った状態の片手でアクセルグリップ固定機構101の操作を行える。その片手とは反対側の手でロック解除釦を操作する場合とは異なり、操船者は体勢を変えることなく、そのままアクセル操作ができるため船舶進行方向に集中することができる。
以上、本発明を種々の実施形態と共に説明したが、本発明はこれらの実施形態にのみ限定されるものではなく、本発明の範囲内で変更等が可能である。
上記実施形態において電動式船外機の例を説明したが、これに限らずティラーハンドルを有するガソリンエンジン搭載の船外機においても本発明を有効に適用可能である。
10 船外機、11 制御/電源ユニット、12 制御部、13 電池部、15 メインスイッチ、16 外部電源出力、20 船外機本体、21 電動モータ、22 インバータ、23 推進部、24 スイベルブラケット、25 操舵ハンドル、26 クランプブラケット、27 モータハウジング、28 ドライブシャフトハウジング、29 ハンドルブラケット、30 チルトピン、31 推進プロペラ、32 センサ、33 ギヤケース、34 表示部、35 エマージェンシースイッチ、36 アクセルグリップ、100 操作装置、101 アクセルグリップ固定機構、102 キー溝、103 キー、104 スプリング、105 スイッチ。

Claims (5)

  1. 前方に突出した操舵用棒状ハンドルを備えて左右へ操舵可能に船体に枢支され、電源から供給される電力で駆動される電動モータによりプロペラを駆動すると共に、前記操舵用棒状ハンドルの先端部に軸心回りの中立位置から正転、逆転回動させて、その回転量に応じて前記電動モータに供給する電力量を調節するアクセルグリップを設けた電動式船外機の操作装置であって、
    前記アクセルグリップ又はその近傍に、前記アクセルグリップの回動位置をその中立位置で係脱自在に固定するアクセルグリップ固定機構を有することを特徴とする電動式船外機の操作装置。
  2. 前記アクセルグリップ固定機構は、前記アクセルグリップの係合部と、
    前記操舵用棒状ハンドルの先端部から突出して前記アクセルグリップを回動不能に係合する係合位置とこの係合位置から後退して回動可能になるように係合が解除される解除位置とを出没自在に形成された係止片と、
    前記係止片をその係合位置側に常時付勢する付勢部材と、
    前記係止片をその解除位置側に付勢して前記アクセルグリップの固定を解除するロック解除釦と、を備えることを特徴とする請求項1に記載の電動式船外機の操作装置。
  3. 前記アクセルグリップ固定機構の前記ロック解除釦は、前記アクセルグリップの外周面に突設され、前記アクセルグリップの半径方向へ出没自在に形成されたことを特徴とする請求項2に記載の電動式船外機の操作装置。
  4. 前記アクセルグリップ固定機構の前記ロック解除釦は、その中立位置における前記アクセルグリップの下側面に配置されたことを特徴とする請求項3に記載の電動式船外機の操作装置。
  5. 前記アクセルグリップ固定機構の前記ロック解除釦は、前記アクセルグリップの先端部に前記操舵用棒状ハンドルの軸方向へ出没自在に形成されたことを特徴とする請求項2に記載の電動式船外機の操作装置。
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