JP2014177173A - 傾斜角度調整装置、船舶推進機 - Google Patents
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【解決手段】船体に対する船舶推進機本体の傾斜角度を調整するモータ62と、モータ62の駆動を制御する制御装置100と、を備え、制御装置100は、傾斜角度が所定角度よりも大きい状態に移行すべきまたは当該状態から復帰すべき旨の信号を取得した場合には、船体の水面に対する角度である船体角度を調整する旨の信号を取得した場合よりもモータ62の駆動力を大きくする。
【選択図】図7
Description
例えば、特許文献1に記載の船外機のステアリング装置は、以下のように構成されている。すなわち、船体と、この船体に傾動自在に支持された船舶推進機との間にシリンダ装置を介装し、作動油給排装置からシリンダ装置に作動油を供給もしくは排出制御することにより、シリンダ装置を伸縮させて船舶推進機をトリム動作及びチルト動作させる船舶推進機用トリム・チルト装置において、シリンダ装置が、船体と船舶推進機の一方に連結して用いられる、大径のトリム室を形成するハウジングと、ハウジングのトリム室に伸縮可能に挿入され、小径のチルト室を形成するシリンダと、ハウジングのトリム室内のシリンダ端部に固定され、トリム室をシリンダ収容側の第1トリム室と、シリンダ非収容側の第2トリム室とに区画する大径のトリムピストンと、船体と船舶推進機の他方に連結して用いられ、シリンダのチルト室に伸縮可能に挿入されるピストンロッドと、シリンダのチルト室内のピストンロッド端部に固定され、チルト室をピストンロッド収容側の第1チルト室と、ピストンロッド非収容側の第2チルト室とに区画する小径のチルトピストンとを有する。
本発明は、船舶の使用状態に応じて船体に対する船舶推進機本体の傾斜角度の変化速度を変更できる装置を提供することを目的とする。
図1は、本実施の形態に係る船舶1の概略構成図である。図1(a)は、船舶1を上方から見た図である。図1(b)は、(a)のIb部の拡大図である。以下の説明において、船舶1の前進状態における進行方向を前方、進行方向の左側を左方向、進行方向の右側を右方向とする。
船舶1は、船体2と、この船体2に設けられた船室2aの前部に設けられたインパネに回転自在に取り付けられた輪状のハンドル3と、船室2aの前右部に設けられたリモコンボックス10と、推進力を発生する船舶推進機20と、を備えている。
リモコンボックス10には、船体2に対する船舶推進機20の船舶推進機本体20aの傾斜角度θ(図2参照)を調整するためのスイッチとして、後述するトリムスイッチ102と、チルトスイッチ103とが設けられている。
図2は、船舶推進機20の概略構成図である。
船舶推進機20は、推進力を発生する船舶推進機本体20aと、傾斜角度θを調整する傾斜角度調整装置30と、を備えている。
船舶推進機本体20aは、クランク軸(不図示)の軸方向が水面に対して垂直方向(上下方向)に向くように置かれたエンジン(不図示)と、そのクランク軸の下端に回転一体に連結されて鉛直下方に延びるドライブ軸(不図示)と、このドライブ軸とべべルギヤ機構を介して連結されたプロペラ軸21と、このプロペラ軸21の後端に装着されたプロペラ22とを有する。
また、船舶推進機本体20aは、垂直方向(上下方向)に設けられたスイベルシャフト23(図1参照)と、水面に対して水平方向に設けられた水平軸24と、スイベルシャフト23が回動自在に収容されるスイベルケース25と、スイベルケース25を船体2に接続するスターンブラケット26と、を有している。
傾斜角度調整装置30は、この傾斜角度調整装置30の作動を制御する制御装置100と、傾斜角度θを検出する傾斜角度センサ101と、傾斜角度θを調整するためのスイッチである第1の操作手段の一例としてのトリムスイッチ102および第2の操作手段の一例としてのチルトスイッチ103(図1参照)と、を有している。
傾斜角度センサ101は、例えば、船体2の後端部と船舶推進機本体20aとの間の距離を検出する光学式のセンサであることを例示することができる。また、傾斜角度センサ101は、スターンブラケット26に対するスイベルケース25の回転角度を検出する物であればいかなる構成でもよい。
トリムスイッチ102およびチルトスイッチ103は、それぞれ、左部と右部とを押すことが可能なシーソースイッチであり、左部(UP側)を押すと傾斜角度θが大きくなり、右部(DOWN側)を押すと傾斜角度θが小さくなる。
傾斜角度調整装置30は、スイベルケース25とスターンブラケット26との間に接続されて両者の間の距離を変更するために伸縮するシリンダ装置31と、シリンダ装置31を伸縮させるために作動油を循環させる給排油装置32とを備えている。
シリンダ装置31は、円筒部を有し、この円筒部の中心線方向(図4では上下方向)の一方の端部が塞がれた有底円筒状のシリンダ41を有するハウジング40を備えている。以下では、シリンダ41の円筒部の中心線方向を、単に「中心線方向」と称す。
また、シリンダ装置31は、中心線方向に移動可能にシリンダ41内に挿入されたピストン42と、中心線方向に延びるとともに中心線方向の一方の端部(図4では下端部)にピストン42が取り付けられるピストンロッド43と、を有している。また、シリンダ装置31は、ピストンロッド43の一方の端部に形成された雄ねじとともにピストン42を支持するナット46と、シリンダ41の他方の端部側の開口部を塞ぐように配置されるとともにピストンロッド43をガイドするロッドガイド44と、ピストンロッド43のストロークを調整するための円筒状のスリーブ45と、を有している。
給排油装置32は、シリンダ装置31のシリンダ41内に作動油を供給する供給手段の一例としてのポンプ61と、ポンプ61を駆動するモータ62と、モータ62を支持するモータ支持部60と、を備えている。また、給排油装置32は、ポンプ61に給排される作動油を貯留するタンク室63と、タンク室63の開口部を塞ぐ給油プラグ64と、を備えている。
タンク室63は、中心線方向と交差する方向にシリンダ41と隣り合うように設けられている。そして、モータ支持部60は、タンク室63とポンプ室60aとを連通する。
傾斜角度調整装置30には、第1油室Y1とポンプ室60aとを連通する第1流路71と、第2油室Y2とポンプ室60aとを連通する第2流路72とが形成されている。
第1流路71は、シリンダ41における中心線方向の一方の端部(図4においては下端部)よりも一方の端部側(図4においては下側)のハウジング40に形成された油路71a、ポンプ室60aよりも中心線方向の一方の端部側(図4においては下側)のモータ支持部60に形成された油路(不図示)などから構成される。
第2流路72は、図4に示すように、シリンダ41と隣り合うようにハウジング40に中心線方向に形成された油路72aと、ロッドガイド44に形成された油路72bと、油路72aと油路72bとを連通するようにシリンダ41に形成された油路72cと、ポンプ室60aよりも中心線方向の一方の端部側(図4においては下側)のモータ支持部60に形成された油路72dなどから構成される。
給排油装置32は、図6に示すように、シャトル式切替弁80、逆止弁91,92、縮側リリーフ弁93、伸側リリーフ弁94、手動兼サーマル弁95を備える。
シャトル式切替弁80は、シャトルピストン81と、シャトルピストン81の両側に配置された第1チェック弁82aおよび第2チェック弁82bとを有している。そして、シャトル式切替弁80には、シャトルピストン81の第1チェック弁82a側に第1シャトル室83aが形成され、シャトルピストン81の第2チェック弁82b側に第2シャトル室83bが形成されている。
モータ62を正転させてポンプ61を正転させると、ポンプ61の吐出油はシャトル式切替弁80の第1チェック弁82aを開くとともに、シャトルピストン81を介して第2チェック弁82bも開く。これにより、ポンプ61の吐出油は、第1チェック弁82a、第1流路71を通ってシリンダ装置31の第1油室Y1に供給され、シリンダ装置31の第2油室Y2の作動油は第2流路72、第2チェック弁82bを通ってポンプ61に戻り、シリンダ装置31を伸張させる。その結果、傾斜角度θ(図2参照)が大きくなる。
なお、シリンダ装置31が手動で収縮された場合には、手動兼サーマル弁95が開くため、傾斜角度θが小さくなり得る。
図7は、制御装置100の概略構成図である。
制御装置100は、CPU、ROM、RAM、バックアップRAM等からなる算術論理演算回路である。制御装置100には、傾斜角度センサ101(図2参照)にて検出された傾斜角度θが出力信号に変換された角度信号、トリムスイッチ102の左部が押された旨の信号であるトリムアップ信号、トリムスイッチ102の右部が押された旨の信号であるトリムダウン信号、チルトスイッチ103の左部が押された旨の信号であるチルトアップ信号、チルトスイッチ103の右部が押された旨の信号であるチルトダウン信号などが入力される。
制御部120は、図7に示すように、傾斜角度調整装置30のモータ62の作動を制御するモータ駆動制御部130と、モータ62を駆動させるモータ駆動部140と、モータ62に実際に流れる実電流Imを検出するモータ電流検出部150とを有している。
モータ駆動制御部130は、目標電流算出部110にて決定された目標電流Itと、モータ電流検出部150にて検出されたモータ62へ供給される実電流Imとの偏差に基づいてフィードバック制御を行うフィードバック(F/B)制御部131と、モータ62をPWM駆動するためのPWM(パルス幅変調)信号を生成するPWM信号生成部132とを有している。
モータ電流検出部150は、モータ駆動部140に接続されたシャント抵抗の両端に生じる電圧からモータ62に流れる実電流Imの値を検出する。
目標電流算出部110は、トリムアップ信号、トリムダウン信号、チルトアップ信号、チルトダウン信号に基づいて目標電流Itの絶対量|It|を算出する電流量算出部111と、電流量算出部111が算出した絶対量|It|と、トリムアップ信号、トリムダウン信号、チルトアップ信号、チルトダウン信号に基づいて目標電流Itを決定する目標電流決定部112と、を備えている。
また、船舶推進機本体20aが水中の障害物等に衝突することを回避するために傾斜角度θが所定角度以上となる回避状態に移行させることを「チルトアップ」、および回避状態から復帰させることを「チルトダウン」という。そして、操船者がチルトアップあるいはチルトダウンを行うときにはリモコンボックス10に設けられたチルトスイッチ103を押す。
Claims (5)
- 船体に対する船舶推進機本体の傾斜角度を調整するモータと、
前記モータの駆動を制御するモータ制御手段と、
を備え、
前記モータ制御手段は、前記傾斜角度が所定角度よりも大きい状態に移行すべきまたは当該状態から復帰すべき旨の信号を取得した場合には、前記船体の水面に対する角度である船体角度を調整する旨の信号を取得した場合よりも前記モータの駆動力を大きくすることを特徴とする傾斜角度調整装置。 - 前記船体の水面に対する角度である船体角度を調整する場合に操作される第1の操作手段と、
前記傾斜角度を所定角度よりも大きい状態に移行する場合または当該状態から復帰する場合に操作される第2の操作手段と、
をさらに備え、
前記モータ制御手段は、前記第2の操作手段が操作された場合には、前記第1の操作手段が操作された場合よりも前記モータの駆動力を大きくすることを特徴とする請求項1に記載の傾斜角度調整装置。 - シリンダと、
前記シリンダ内の空間を2つの空間に区分する区分部材と、
前記モータにより駆動力が与えられて駆動し、前記2つの空間のいずれか一方の空間に液体を供給する供給手段と、
をさらに備え、
前記供給手段は、前記モータに供給された電流が大きくなるに従って駆動力が大きくなった場合には、液体の供給量が増加する
ことを特徴とする請求項1または2に記載の傾斜角度調整装置。 - 前記シリンダを有するとともに前記船体に接続される船体接続部を有するハウジングと、
棒状の一方の端部に前記区分部材を支持するとともに他方の端部に前記船舶推進機本体に接続される推進機本体接続部を有する棒状部材と、
をさらに備え、
前記モータ制御手段は、前記傾斜角度を大きくすべき場合には、前記2つの空間の内、前記船体接続部側の空間に前記供給手段が液体を供給するように前記モータを駆動させる
ことを特徴とする請求項3に記載の傾斜角度調整装置。 - 船体に対して推進力を与える船舶推進機であって、
プロペラを有する船舶推進機本体と、
前記船体に対する前記船舶推進機本体の傾斜角度を調整するモータと、当該モータの駆動を制御するモータ制御手段と、を備える傾斜角度調整装置と、
を備え、
前記傾斜角度調整装置の前記モータ制御手段は、前記傾斜角度が所定角度よりも大きい状態に移行すべきまたは当該状態から復帰すべき旨の信号を取得した場合には、前記船体の水面に対する角度である船体角度を調整する旨の信号を取得した場合よりも前記モータの駆動力を大きくする
ことを特徴とする船舶推進機。
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