JP3745740B2 - 船外機の操舵装置 - Google Patents
船外機の操舵装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP3745740B2 JP3745740B2 JP2003040836A JP2003040836A JP3745740B2 JP 3745740 B2 JP3745740 B2 JP 3745740B2 JP 2003040836 A JP2003040836 A JP 2003040836A JP 2003040836 A JP2003040836 A JP 2003040836A JP 3745740 B2 JP3745740 B2 JP 3745740B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- hydraulic
- oil
- oil passage
- pressure
- outboard motor
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Landscapes
- Fluid-Pressure Circuits (AREA)
- Power Steering Mechanism (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は船外機の操舵装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、船外機の転舵軸であるスイベルシャフトを回動させる動力源は、スイベルシャフトに連結されたティラーハンドルを手動で操舵するティラーハンドルタイプや、スイベルシャフトに連結されたリンク機構をプッシュプルケーブルを介して手動で遠隔操作するリモートコントロールタイプなど、そのほとんどが人力によるものであった。
【０００３】
ところが、上記した人力によるものは、操舵荷重が重いなどの理由により、操舵フィーリングが良くないといった不具合があった。そこで、近年、スイベルシャフトを油圧アクチュエータで駆動し、操舵荷重を低減させるようにした船外機の操舵装置が提案されている。
【０００４】
このようなスイベルシャフトを油圧アクチュエータで駆動する船外機の操舵装置において、油圧アクチュエータに作動油を供給する油圧回路は、例えば特許文献１に記載されるように、油圧ポンプと、それを駆動する電動モータと、作動油の流れ方向を切り換える切り換えバルブなどから構成される。
【０００５】
【特許文献１】
特開平６−１２７４７５号公報（図１など）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、船外機を転舵させるべく、電動モータを動作させて油圧ポンプの駆動を開始しても、船外機に作用する慣性力によってその転舵は直ちには開始されない。このため、特に船外機を急転舵させた場合、油圧ポンプと油圧アクチュエータを接続する油圧回路内の圧力が急激に上昇し、油圧ポンプを駆動する電動モータに大きな反力が作用する。かかる反力は、衝撃となって油圧アクチュエータなどに伝達されるため、船外機を滑らかに転舵させることが困難となって操舵フィーリングを低下させるという不具合があった。
【０００７】
従って、この発明の目的は上記した課題を解決し、船外機の転舵軸であるスイベルシャフトを油圧アクチュエータで駆動すると共に、船外機を急転舵させても油圧アクチュエータに作動油を供給する油圧回路内の圧力が急激に上昇しないようにし、よって船外機を急転舵させるときも滑らかに転舵させて操舵フィーリングを向上させるようにした船外機の操舵装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を解決するために、この発明は請求項１項において、スイベルケースに回動自在に収容されたスイベルシャフトを介して船体に転舵自在に取り付けられる船外機の操舵装置において、前記スイベルシャフトを回動させて前記船外機を転舵させる、第１，第２の油室を有する復動型の油圧シリンダと、油圧ポンプと、前記油圧ポンプと前記油圧シリンダの第１の油室を接続する第１の油路と、前記油圧ポンプと前記油圧シリンダの第２の油室を接続する第２の油路と、および、正転させられるとき、前記第１の油室に前記第１の油路を介して前記作動油を供給するように前記油圧ポンプを駆動する一方、逆転させられるとき、前記第２の油室に前記第２の油路を介して前記作動油を供給するように前記油圧ポンプを駆動する電動モータとを備えると共に、前記第１，第２の油路のそれぞれに前記第１，第２の油路内の圧力が急激に上昇したとき、前記圧力を緩和させる圧力緩和機構を設けるように構成した。
【０００９】
このように、船外機の転舵軸であるスイベルシャフトを回動させて前記船外機を転舵させる、第１，第２の油室を有する復動型の油圧シリンダと、油圧ポンプと、前記油圧ポンプと前記油圧シリンダの第１の油室を接続する第１の油路と、前記油圧ポンプと前記油圧シリンダの第２の油室を接続する第２の油路と、および、正転させられるとき、前記第１の油室に前記第１の油路を介して前記作動油を供給するように前記油圧ポンプを駆動する一方、逆転させられるとき、前記第２の油室に前記第２の油路を介して前記作動油を供給するように前記油圧ポンプを駆動する電動モータとを備えると共に、前記第１，第２の油路のそれぞれに前記第１，第２の油路内の圧力が急激に上昇したとき、その圧力を緩和させる（低減させる）圧力緩和機構を設けるように構成したので、船外機を急転舵させても油圧回路内の圧力が急激に上昇することがなく、よって衝撃を伴わない滑らかな転舵が可能となって操舵フィーリングを向上させることができる。尚、「圧力が急激に上昇する」とは、より具体的には、単位時間あたりの圧力の変化量が所定値を超えることを意味し、「所定値」とは、圧力緩和機構を含めた油圧回路に基づいて決定される所定の圧力変化量を意味する。
【００１０】
また、請求項２項にあっては、前記圧力緩和機構が、可動式オリフィスと、前記可動式オリフィスに接続されたリリーフ通路からなるように構成した。
【００１１】
このように、油圧回路内の圧力を緩和（低減）させる圧力緩和機構が、可動式オリフィスと、それに接続されたリリーフ通路からなるようにしたので、構成を簡素にすることができると共に、上記した所定値（即ち、圧力緩和を開始する油圧回路内の圧力上昇の程度）、および圧力上昇に対する圧力緩和の程度を、可動式オリフィスの孔の断面積を調整することによって任意の値に容易に設定することができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面に即してこの発明の一つの実施の形態に係る船外機の操舵装置を説明する。
【００１３】
図１はその船外機の操舵装置を全体的に示す説明図であり、図２は図１の部分説明側面図である。
【００１４】
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、スイベルシャフトが回動自在に収容されるスイベルケース１２と、スイベルケース１２が接続されるスターンブラケット１４を介し、船体（船舶）１６の後尾に重力軸回りおよび水平軸回りに転舵自在に取り付けられる。
【００１５】
船外機１０は、その上部に内燃機関（以下「エンジン」という）１８を備える。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（以下「ＥＣＵ」という）２２が配置される。
【００１６】
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の動力が伝達され、船体１６を前進あるいは後進させる。
【００１７】
図１に示す如く、船体１６の操縦席付近にはステアリングホイール２８が配置される。ステアリングホイール２８の付近には舵角センサ３０が配置される。舵角センサ３０は、具体的にはロータリ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２８の操舵（操作）量に応じた信号を出力する。また、操縦席の右側にはスロットルレバー３２およびシフトレバー３４が配置され、それらの操作は図示しないプッシュプルケーブルを介してエンジン１８のスロットルバルブおよびシフト機構（共に図示せず）に伝達される。
【００１８】
さらに、操縦席付近には、船外機１０のチルト角度を調整するためのパワーチルトスイッチ３６と、トリム角度を調整するためのパワートリムスイッチ３８が配置され、操船者によって入力されるチルトのアップ・ダウンおよびトリムのアップ・ダウンの指示に応じた信号を出力する。上記した舵角センサ３０、パワーチルトスイッチ３６およびパワートリムスイッチ３８の出力は、信号線３０Ｌ，３６Ｌ，３８Ｌを介してＥＣＵ２２に送られる。
【００１９】
ＥＣＵ２２は、信号線３０Ｌを通じて送られた舵角センサ３０の出力に応じ、油圧ポンプおよびそれを駆動する電動モータ（共に図１および図２で図示せず）を介して操舵用の油圧シリンダ４０（図２に示す。以下「操舵用油圧シリンダ」という）を伸縮させることにより、船外機１０を転舵してプロペラ２４およびラダー２６を重力軸回りに揺動し、船体１６を操舵する。尚、操舵用油圧シリンダ４０は、具体的には復動シリンダからなる。
【００２０】
ＥＣＵ２２は、さらに、信号線３６Ｌ，３８Ｌを通じて送られたパワーチルトスイッチ３６およびパワートリムスイッチ３８の出力に応じて公知のパワーチルトトリムユニット４２を動作させ、船外機１０のチルト角度およびトリム角度を調整する。
【００２１】
図３は、図２に示すスイベルケース１２付近を拡大した部分断面図である。
【００２２】
図３に示すように、パワーチルトトリムユニット４２は、１本のチルト角度調整用の油圧シリンダ４２ａ（以下「チルト用油圧シリンダ」という）と、２本の（図では１本のみ表れる）トリム角度調整用の油圧シリンダ（以下「トリム用油圧シリンダ」という）４２ｂを一体的に備える。
【００２３】
チルト用油圧シリンダ４２ａのシリンダボトムは、図３に示すようにスターンブラケット１４に固定されて船体１６に固定されると共に、ピストンロッドのロッドヘッドはスイベルケース１２に当接される。また、トリム用油圧シリンダ４２ｂのシリンダボトムは、チルト用油圧シリンダ４２ａと同様にスターンブラケット１４に固定されて船体１６に固定されると共に、ピストンロッドのロッドヘッドはスイベルケース１２に当接される。
【００２４】
スイベルケース１２は、チルティングシャフト４６を介し、チルティングシャフト４６を中心として相対角度変位自在にスターンブラケット１４と接続される。また、スイベルケース１２は、その内部にスイベルシャフト５０が回動自在に収容される。スイベルシャフト５０は、その上端がマウントフレーム５２に固定されると共に、下端がロアマウントセンターハウジング（図示せず）に固定される。マウントフレーム５２とロアマウントセンターハウジングは、それぞれエンジン１８が載置されるフレームに固定される。
【００２５】
図４は、図３のIV−IV線断面図である。
【００２６】
図３および図４に示すように、スイベルケース１２の上部は拡径され、その内部空間には、前記した操舵用油圧シリンダ４０の他、操舵用油圧シリンダ４０に作動油を供給する油圧ポンプ６２を備えた油圧回路６４（一部のみ示す）と、油圧ポンプ６２を駆動する電動モータ６６などが配置されて固定される。尚、電動モータ６６は、ハーネス（図３および図４で図示せず）を介してＥＣＵ２２に接続される。
【００２７】
また、図４に示すように、操舵用油圧シリンダ４０は、その軸方向（長手方向）が電動モータ６６の軸方向と平行となるように配置される。操舵用油圧シリンダ４０のピストンロッドのロッドヘッド４０ａには、操舵用油圧シリンダ４０の伸縮方向と直交する方向に側面（柱面）を有する円筒部材７０が固定される。
【００２８】
また、マウントフレーム５２においてスイベルシャフト５０の直上付近には、ステー７２が設けられる。ステー７２は、上下２枚の板状部材からなり、それぞれに長孔７４が穿設される。長孔７４には、前記した円筒部材７０が移動自在に挿通され、よって操舵用油圧シリンダ４０のロッドヘッド４０ａは、ステー７２を介してマウントフレーム５２に接続される。
【００２９】
ここで、前述の如く、操船者がステアリングホイール２８を操舵すると、その操舵角は舵角センサ３０を介してＥＣＵ２２に入力される。ＥＣＵ２２は、入力された操舵角に応じた通電指令値を算出し、ハーネスを介して電動モータ６６に送出し、油圧ポンプ６２を駆動して操舵用油圧シリンダ４０を伸縮させる。操舵用油圧シリンダ４０の伸縮（直線）運動は、その駆動端４０ａに固定された円筒部材７０が長孔７４の内部を移動しつつステー７２に伝達することにより、マウントフレーム５２を介してスイベルシャフト５０の回転運動に変換される。
【００３０】
このように、操舵用油圧シリンダ４０が伸縮することにより、スイベルシャフト５０を転舵軸として船外機１０の水平方向の転舵がパワーアシストされ、よってプロペラ２４およびラダー２６が揺動されて船体１６が操舵される。具体的には、操舵用油圧シリンダ４０が伸び方向に駆動されることによってスイベルシャフト５０が船体１６に対して右回り（上面視において右回り）に回動し、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。一方、操舵用油圧シリンダ４０が縮み方向に駆動されることによってスイベルシャフト５０が船体１６に対して左回りに回動し、船外機１０が左回りに転舵され、よって船体１６が右回りに操舵（右旋回）される。
【００３１】
次いで図５を参照し、油圧回路６４について説明する。図５は、油圧回路６４の拡大説明図である。
【００３２】
同図に示すように、電動モータ６６は油圧ポンプ６２に接続される。油圧ポンプ６２は、具体的にはギヤポンプからなり、電動モータ６６から入力された回転出力によって駆動される。
【００３３】
油圧ポンプ６２の一端は、油路６４ａを介して第１のチェックバルブ８０に接続されると共に、第１のリリーフバルブ８２に接続される。第１のチェックバルブ８０と第１のリリーフバルブ８２は、それぞれ油路６４ｂと油路６４ｃを介し、作動油が貯留されるタンク８４に接続される。
【００３４】
さらに、油圧ポンプ６２の一端は、油路６４ａから分岐された油路６４ｄを介し、作動油の流れ方向を切り換える第１の切り換えバルブ８６に接続される。第１の切り換えバルブ８６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６４ｄに接続されると共に、２次側は油路６４ｅを介して操舵用油圧シリンダ４０の第１の油室４０Ａに接続される。
【００３５】
また、油圧ポンプ６２の他端は、油路６４ｆを介して第２のチェックバルブ９０に接続されると共に、第２のリリーフバルブ９２に接続される。第２のチェックバルブ９０と第２のリリーフバルブ９２は、それぞれ油路６４ｇと油路６４ｈを介してタンク８４に接続される。
【００３６】
さらに、油圧ポンプ６２の他端は、油路６４ｆから分岐された油路６４ｉを介し、第２の切り換えバルブ９６に接続される。第２の切り換えバルブ９６も、第１の切り換えバルブ８６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６４ｉに接続されると共に、２次側は油路６４ｊを介して操舵用油圧シリンダ４０の第２の油室４０Ｂに接続される。尚、第２の切り換えバルブ９６のパイロット側は、油路６４ｋを介して第１の切り換えバルブ８６のパイロット側に接続される。
【００３７】
また、第１の切り換えバルブ８６と第１の油室４０Ａを接続する油路６４ｅの途中には、サーマルバルブ付き手動バルブ９８と第１の可動式オリフィス１００（圧力緩和機構）が設けられる。サーマルバルブ付き手動バルブ９８と第１の可動式オリフィス１００は、それぞれ油路６４ｌと油路６４ｍ（リリーフ通路）を介してタンク８４に接続される。また、第２の切り換えバルブ９６と第２の油室４０Ｂを接続する油路６４ｊの途中には、第２の可動式オリフィス１０２（圧力緩和機構）が設けられ、第２の可動式オリフィス１０２は、油路６４ｎ（リリーフ通路）を介してタンク８４に接続される。
【００３８】
次いで、同図を参照して油圧回路６４の動作について説明する。
【００３９】
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６４ａの方向に作動油を吐出するように電動モータ６６を作動させる。尚、電動モータ６６は、ハーネス１０４を介してＥＣＵ２２（図５で図示せず）に接続され、操船者によるステアリングホイール２８の操舵角に応じた通電指令値が供給される。
【００４０】
油圧ポンプ６２が油路６４ａの方向に作動油を吐出するように駆動されると、タンク８４に貯留された作動油は、油路６４ｇ、第２のチェックバルブ９０、油路６４ｆ、油圧ポンプ６２、油路６４ａ、油路６４ｄを介して第１の切り換えバルブ８６に供給される。このとき、第１の切り換えバルブ８６は、油路６４ｄと油路６４ｅを連通させ、操舵用油圧シリンダ４０の第１の油室４０Ａに作動油を流入させる。また、油路６４ｋを介して第２の切り換えバルブ９６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９６は油路６４ｊと油路６４ｉを連通させ、第２の油室４０Ｂ内の作動油を流出させる。これにより、操舵用油圧シリンダ４０が伸び方向に駆動され、よってスイベルシャフト５０を介して船外機１０が右回りに転舵される。
【００４１】
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６４ｆ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。
【００４２】
油圧ポンプ６２が油路６４ｆの方向に作動油を吐出するように駆動されると、タンク８４に貯留された作動油は、油路６４ｂ、第１のチェックバルブ８０、油路６４ａ、油圧ポンプ６２、油路６４ｆ、油路６４ｉを介して第２の切り換えバルブ９６に供給される。このとき、第２の切り換えバルブ９６は、油路６４ｉと油路６４ｊを連通させ、操舵用油圧シリンダ４０の第２の油室４０Ｂに作動油を流入させる。また、油路６４ｋを介して第１の切り換えバルブ８６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８６は油路６４ｅと油路６４ｄを連通させ、第１の油室４０Ａ内の作動油を流出させる。これにより、操舵用油圧シリンダ４０が縮み方向に駆動され、よってスイベルシャフト５０を介して船外機１０が左回りに転舵される。
【００４３】
また、第１の切り換えバルブ８６および第２の切り換えバルブ９６は、油圧の供給が終了されると、それぞれ油路６４ｄと油路６４ｅ、および油路６４ｉと油路６４ｊを遮断して各油室に流入した作動油の流出を禁止し、操舵用油圧シリンダ４０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６４ｅ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９８が開弁され、油路６４ｌを介して油路６４ｅとタンク８４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。
【００４４】
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９８を手動で開弁することにより、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を手動で転舵させることができる。
【００４５】
ここで、課題で述べたように、船外機１０を転舵させるべく、電動モータ６６を動作させて油圧ポンプ６２を駆動を開始しても、船外機１０に作用する慣性力によってその転舵は直ちには開始されない。このため、特に船外機１０を急転舵させた場合、油圧ポンプ６２と操舵用油圧シリンダ４０を接続する各油路の圧力が急激に上昇し、油圧ポンプ６２を駆動する電動モータ６６に大きな反力が作用する。かかる反力は、衝撃となって操舵用油圧シリンダ４０などに伝達されるため、船外機１０を滑らかに転舵させることが困難となって操舵フィーリングを低下させる恐れがある。
【００４６】
そこで、この実施の形態にあっては、油圧ポンプ６２と操舵用油圧シリンダ４０を接続する油路に圧力緩和機構、具体的には、第１の可動式オリフィス１００と第２の可動式オリフィス１０２、およびそれらとタンク８４を接続する油路６４ｍと油路６４ｎを設け、急激に上昇した圧力を緩和（低減）させるようにした。
【００４７】
図６から図８は、第１の可動式オリフィス１００付近の拡大説明図である。
【００４８】
以下、図６から図８を参照し、船外機１０を右回りに急転舵させたときに生じる油圧回路６４内の急激な圧力上昇の緩和について説明する。尚、図６から図８において、理解の便宜のため、作動油の流れ方向と流量の大きさを矢印の向きと大きさで模式的に示す。
【００４９】
図６に示すように、第１の可動式オリフィス１００は、油路６４ｅに介挿された円筒状のケーシング１００ａと、前記ケーシング１００ａの内部において下流側（図５に示した操舵用油圧シリンダ４０側）に配置されるスプリング１００ｂと、前記スプリング１００ｂによって上流側（図５に示した油圧ポンプ６２側）に付勢されつつ、前記ケーシング１００ａの内周に隙間なく嵌め合いされた円筒状の可動部１００ｃとからなる。
【００５０】
ケーシング１００ａの上流側の端部付近には、油路６４ｍが接続される。また、可動部１００ｃの中心には、孔１００ｃ１が穿設される。孔１００ｃ１の断面積は、油路６４ｅの断面積より小さい所定の値に設定される。
【００５１】
従って、図６に示すように、油路６４ｅにおいて第１の可動式オリフィス１００より上流側の圧力Ｐ１と下流側の圧力Ｐ２が等しい（あるいは略等しい）とき（船外機１０の転舵が行われていないとき、あるいはごく緩やかな転舵が行われているとき）は、スプリング１００ｂによって可動部１００ｃがケーシング１００ａの上流側端部に付勢される。
【００５２】
これに対し、船外機１０を右回りに急転舵させるべく、操舵用油圧シリンダ４０の第１の油室４０Ａに対して多量の作動油が供給され始めると、油路６４ｅ内の圧力が急激に上昇し、絞りとしての役割を果たす第１の可動式オリフィス１００の上流側の圧力Ｐ１が下流側の圧力Ｐ２を上回る。すると、図７に示す如く、可動部１００ｃがスプリング１００ｂの付勢力に抗して下流側に押動される。可動部１００ｃが下流側に押動されると、油路６４ｍとケーシング１００ａの接続部が開口して油路６４ｅと油路６４ｍが連通され、よって第１の可動式オリフィス１００の上流側から供給される作動油が油路６４ｍを介してタンク８４に還流される。尚、「圧力が急激に上昇する」とは、より具体的には、単位時間あたりの圧力の変化量が所定値を超えることを意味し、「所定値」とは、孔１００ｃ１の断面積と油路６４ｅの断面積の差分や孔１００ｃ１の長さ、スプリング１００ｂの付勢力などに基づいて決定される、可動部１００ｃの押動が開始される所定の圧力変化量を意味する。
【００５３】
さらに、図８に示す如く、上流側の圧力Ｐ１と下流側の圧力Ｐ２の差分が大きくなるに従い、換言すれば、油路６４ｅの圧力上昇が急激になるに従い、可動部１００ｃの押動量が増加し、よって油路６４ｍを介してタンク８４に還流される作動油の量が増加する。
【００５４】
即ち、油圧ポンプ６２から第１の油室４０Ａに至るまでの油圧回路内の圧力上昇が急激であればあるほど、タンク８４に還流される作動油の量が増加されて油圧回路内の圧力を大きく緩和（低減）させることができる。このため、船外機１０を右回りに急転舵させても、油圧回路内の圧力が急激に上昇することがない。尚、油圧回路の圧力上昇の程度に対する作動油の還流量（即ち、圧力緩和の程度）は、孔１００ｃ１の断面積、あるいはスプリング１００ｂの付勢力を調整することによって任意の値に容易に設定することができる。
【００５５】
次いで、図９から図１１を参照し、船外機１０を左回りに急転舵させたときに生じる油圧回路６４内の急激な圧力上昇の緩和（低減）について説明する。図９から図１１は、第２の可動式オリフィス１０２付近の拡大説明図である。
【００５６】
図９に示すように、第２の可動式オリフィス１０２は、油路６４ｊに介挿された円筒状のケーシング１０２ａと、その内部において下流側（図５に示した操舵用油圧シリンダ４０側）に配置されるスプリング１０２ｂと、それによって上流側（図５に示した油圧ポンプ６２側）に付勢されつつ、前記ケーシング１０２ａの内周に隙間なく嵌め合いされた円筒状の可動部１０２ｃとからなる。
【００５７】
ケーシング１０２ａの上流側の端部付近には、油路６４ｎが接続される。また、可動部１０２ｃの中心には、孔１０２ｃ１が穿設される。孔１０２ｃ１の断面積は、油路６４ｊの断面積より小さい所定の値に設定される。
【００５８】
従って、油路６４ｊにおいて、第２の可動式オリフィス１０２より上流側の圧力Ｐ１と下流側の圧力Ｐ２が等しいときは、スプリング１０２ｂによって可動部１０２ｃがケーシング１０２ａの上流側端部に付勢される。これに対し、船外機１０を左回りに急転舵させるべく、第２の油室４０Ｂに対して多量の作動油が供給され始めて上流側の圧力Ｐ１が下流側の圧力Ｐ２を上回ると、図１０および図１１に示すように、圧力Ｐ１と圧力Ｐ２の差分（即ち、油圧上昇の程度）に応じた量だけ、可動部１０２ｃがスプリング１０２ｂの付勢力に抗して下流側に押動される。可動部１０２ｃが下流側に押動されると、油路６４ｎとケーシング１０２ａの接続部が開口して油路６４ｊと油路６４ｎが連通され、よって第２の可動式オリフィス１０２の上流側から供給される作動油が油路６４ｎを介してタンク８４に還流される。
【００５９】
即ち、油圧ポンプ６２から第２の油室４０Ｂに至るまでの油圧回路内の圧力上昇が急激であればあるほど、タンク８４に還流される作動油の量が増加されて油圧回路内の圧力を大きく緩和（低減）させることができる。このため、船外機１０を左回りに急転舵させても、油圧回路内の圧力が急激に上昇することがない。尚、油圧回路の圧力上昇の程度に対する作動油の還流量（即ち、圧力緩和の程度）は、孔１０２ｃ１の断面積、あるいはスプリング１０２ｂの付勢力を調整することによって任意の値に容易に設定することができる。
【００６０】
以上のように、この実施の形態に係る船外機の操舵装置にあっては、船外機１０の転舵軸であるスイベルシャフト５０を操舵用油圧シリンダ４０で回動させると共に、前記操舵用油圧シリンダ４０に作動油を供給する油圧回路６４に圧力緩和機構（第１の可動式オリフィス１００と第２の可動式オリフィス１０２、およびそれらをタンク８４に接続する油路６４ｍと油路６４ｎ）を設け、油圧回路６４内の圧力が急激に上昇したとき、作動油をタンク８４に還流して圧力を緩和（低減）させるようにしたので、船外機１０を急転舵させても油圧回路６４内の圧力が急激に上昇することがなく、よって衝撃を伴わない滑らかな転舵が可能となって操舵フィーリングを向上させることができる。
【００６１】
また、圧力緩和機構が、第１および第２の可動式オリフィス１００，１０２とそれらをタンク８４に接続する油路６４ｍ，６４ｎからなるようにしたので、構成を簡素にすることができる。さらに、第１の可動式オリフィス１００と第２の可動式オリフィス１０２の孔１００ｃ１，１０２ｃ１の断面積、あるいはスプリング１００ｂ，１０２ｂの付勢力を調整することにより、圧力緩和を開始する（可動部１００ｃ，１０２ｃの押動が開始される）油圧回路６４内の圧力上昇の程度（即ち、上記した所定値）、および圧力上昇に対する圧力緩和の程度を任意の値に容易に設定することができる。
【００６２】
上記の如く、この実施の形態においては、スイベルケース１２に回動自在に収容されたスイベルシャフト５０を介して船体１６に転舵自在に取り付けられる船外機１０の操舵装置において、前記スイベルシャフト５０を回動させて前記船外機１０を転舵させる油圧アクチュエータ（操舵用油圧シリンダ４０）と、前記油圧アクチュエータに作動油を供給する油圧回路６４とを備えると共に、前記油圧回路６４に、前記油圧回路６４内の圧力が急激に上昇したとき前記圧力を緩和させる圧力緩和機構（第１の可動式オリフィス１００、油路６４ｍ、第２の可動式オリフィス１０２、油路６４ｎ）を設けるように構成した。
【００６３】
また、請求項２項にあっては、前記圧力緩和機構が、可動式オリフィス（第１の可動式オリフィス１００、第２の可動式オリフィス１０２）と、前記可動式オリフィスに接続されたリリーフ通路（油路６４ｍ、油路６４ｎ）からなるように構成した。
【００６４】
尚、上記において、油圧アクチュエータとして油圧シリンダを用いたが、それに限られるものではなく、油圧モータなど、作動油を供給されて動作するものであれば、他の形態のアクチュエータに対してもこの発明は妥当する。
【００６５】
【発明の効果】
請求項１項にあっては、船外機の転舵軸であるスイベルシャフトを回動させて前記船外機を転舵させる、第１，第２の油室を有する復動型の油圧シリンダと、油圧ポンプと、前記油圧ポンプと前記油圧シリンダの第１の油室を接続する第１の油路と、前記油圧ポンプと前記油圧シリンダの第２の油室を接続する第２の油路と、および、正転させられるとき、前記第１の油室に前記第１の油路を介して前記作動油を供給するように前記油圧ポンプを駆動する一方、逆転させられるとき、前記第２の油室に前記第２の油路を介して前記作動油を供給するように前記油圧ポンプを駆動する電動モータとを備えると共に、前記第１，第２の油路のそれぞれに前記第１，第２の油路内の圧力が急激に上昇したとき、その圧力を緩和させる（低減させる）圧力緩和機構を設けるように構成したので、船外機を急転舵させても油圧回路内の圧力が急激に上昇することがなく、よって衝撃を伴わない滑らかな転舵が可能となって操舵フィーリングを向上させることができる。
【００６６】
請求項２項にあっては、油圧回路内の圧力を緩和（低減）させる圧力緩和機構が、可動式オリフィスと、それに接続されたリリーフ通路からなるようにしたので、構成を簡素にすることができると共に、圧力緩和を開始する油圧回路内の圧力上昇の程度、および圧力上昇に対する圧力緩和の程度を可動式オリフィスの孔の断面積を調整することによって任意の値に容易に設定することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一つの実施の形態に係る船外機の操舵装置を全体的に示す説明図である。
【図２】図１に示す操舵装置の部分説明側面図である。
【図３】図２に示すスイベルケース付近の拡大部分断面図である。
【図４】図３のIV−IV線断面図である。
【図５】図４に示す油圧回路の拡大説明図である。
【図６】図５に示す第１の可動式オリフィスの拡大説明図である。
【図７】同様に、図５に示す第１の可動式オリフィスの拡大説明図である。
【図８】同様に、図５に示す第１の可動式オリフィスの拡大説明図である。
【図９】図５に示す第２の可動式オリフィスの拡大説明図である。
【図１０】同様に、図５に示す第２の可動式オリフィスの拡大説明図である。
【図１１】同様に、図５に示す第２の可動式オリフィスの拡大説明図である。
【符号の説明】
１０ 船外機
１２ スイベルケース
１６ 船体
４０ 操舵用油圧シリンダ（油圧アクチュエータ）
５０ スイベルシャフト
６４ 油圧回路
６４ｍ 油路（リリーフ通路）
６４ｎ 油路（リリーフ通路）
１００ 第１の可動式オリフィス（圧力緩和機構）
１０２ 第２の可動式オリフィス（圧力緩和機構）
【発明の属する技術分野】
この発明は船外機の操舵装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、船外機の転舵軸であるスイベルシャフトを回動させる動力源は、スイベルシャフトに連結されたティラーハンドルを手動で操舵するティラーハンドルタイプや、スイベルシャフトに連結されたリンク機構をプッシュプルケーブルを介して手動で遠隔操作するリモートコントロールタイプなど、そのほとんどが人力によるものであった。
【０００３】
ところが、上記した人力によるものは、操舵荷重が重いなどの理由により、操舵フィーリングが良くないといった不具合があった。そこで、近年、スイベルシャフトを油圧アクチュエータで駆動し、操舵荷重を低減させるようにした船外機の操舵装置が提案されている。
【０００４】
このようなスイベルシャフトを油圧アクチュエータで駆動する船外機の操舵装置において、油圧アクチュエータに作動油を供給する油圧回路は、例えば特許文献１に記載されるように、油圧ポンプと、それを駆動する電動モータと、作動油の流れ方向を切り換える切り換えバルブなどから構成される。
【０００５】
【特許文献１】
特開平６−１２７４７５号公報（図１など）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、船外機を転舵させるべく、電動モータを動作させて油圧ポンプの駆動を開始しても、船外機に作用する慣性力によってその転舵は直ちには開始されない。このため、特に船外機を急転舵させた場合、油圧ポンプと油圧アクチュエータを接続する油圧回路内の圧力が急激に上昇し、油圧ポンプを駆動する電動モータに大きな反力が作用する。かかる反力は、衝撃となって油圧アクチュエータなどに伝達されるため、船外機を滑らかに転舵させることが困難となって操舵フィーリングを低下させるという不具合があった。
【０００７】
従って、この発明の目的は上記した課題を解決し、船外機の転舵軸であるスイベルシャフトを油圧アクチュエータで駆動すると共に、船外機を急転舵させても油圧アクチュエータに作動油を供給する油圧回路内の圧力が急激に上昇しないようにし、よって船外機を急転舵させるときも滑らかに転舵させて操舵フィーリングを向上させるようにした船外機の操舵装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を解決するために、この発明は請求項１項において、スイベルケースに回動自在に収容されたスイベルシャフトを介して船体に転舵自在に取り付けられる船外機の操舵装置において、前記スイベルシャフトを回動させて前記船外機を転舵させる、第１，第２の油室を有する復動型の油圧シリンダと、油圧ポンプと、前記油圧ポンプと前記油圧シリンダの第１の油室を接続する第１の油路と、前記油圧ポンプと前記油圧シリンダの第２の油室を接続する第２の油路と、および、正転させられるとき、前記第１の油室に前記第１の油路を介して前記作動油を供給するように前記油圧ポンプを駆動する一方、逆転させられるとき、前記第２の油室に前記第２の油路を介して前記作動油を供給するように前記油圧ポンプを駆動する電動モータとを備えると共に、前記第１，第２の油路のそれぞれに前記第１，第２の油路内の圧力が急激に上昇したとき、前記圧力を緩和させる圧力緩和機構を設けるように構成した。
【０００９】
このように、船外機の転舵軸であるスイベルシャフトを回動させて前記船外機を転舵させる、第１，第２の油室を有する復動型の油圧シリンダと、油圧ポンプと、前記油圧ポンプと前記油圧シリンダの第１の油室を接続する第１の油路と、前記油圧ポンプと前記油圧シリンダの第２の油室を接続する第２の油路と、および、正転させられるとき、前記第１の油室に前記第１の油路を介して前記作動油を供給するように前記油圧ポンプを駆動する一方、逆転させられるとき、前記第２の油室に前記第２の油路を介して前記作動油を供給するように前記油圧ポンプを駆動する電動モータとを備えると共に、前記第１，第２の油路のそれぞれに前記第１，第２の油路内の圧力が急激に上昇したとき、その圧力を緩和させる（低減させる）圧力緩和機構を設けるように構成したので、船外機を急転舵させても油圧回路内の圧力が急激に上昇することがなく、よって衝撃を伴わない滑らかな転舵が可能となって操舵フィーリングを向上させることができる。尚、「圧力が急激に上昇する」とは、より具体的には、単位時間あたりの圧力の変化量が所定値を超えることを意味し、「所定値」とは、圧力緩和機構を含めた油圧回路に基づいて決定される所定の圧力変化量を意味する。
【００１０】
また、請求項２項にあっては、前記圧力緩和機構が、可動式オリフィスと、前記可動式オリフィスに接続されたリリーフ通路からなるように構成した。
【００１１】
このように、油圧回路内の圧力を緩和（低減）させる圧力緩和機構が、可動式オリフィスと、それに接続されたリリーフ通路からなるようにしたので、構成を簡素にすることができると共に、上記した所定値（即ち、圧力緩和を開始する油圧回路内の圧力上昇の程度）、および圧力上昇に対する圧力緩和の程度を、可動式オリフィスの孔の断面積を調整することによって任意の値に容易に設定することができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面に即してこの発明の一つの実施の形態に係る船外機の操舵装置を説明する。
【００１３】
図１はその船外機の操舵装置を全体的に示す説明図であり、図２は図１の部分説明側面図である。
【００１４】
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、スイベルシャフトが回動自在に収容されるスイベルケース１２と、スイベルケース１２が接続されるスターンブラケット１４を介し、船体（船舶）１６の後尾に重力軸回りおよび水平軸回りに転舵自在に取り付けられる。
【００１５】
船外機１０は、その上部に内燃機関（以下「エンジン」という）１８を備える。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（以下「ＥＣＵ」という）２２が配置される。
【００１６】
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の動力が伝達され、船体１６を前進あるいは後進させる。
【００１７】
図１に示す如く、船体１６の操縦席付近にはステアリングホイール２８が配置される。ステアリングホイール２８の付近には舵角センサ３０が配置される。舵角センサ３０は、具体的にはロータリ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２８の操舵（操作）量に応じた信号を出力する。また、操縦席の右側にはスロットルレバー３２およびシフトレバー３４が配置され、それらの操作は図示しないプッシュプルケーブルを介してエンジン１８のスロットルバルブおよびシフト機構（共に図示せず）に伝達される。
【００１８】
さらに、操縦席付近には、船外機１０のチルト角度を調整するためのパワーチルトスイッチ３６と、トリム角度を調整するためのパワートリムスイッチ３８が配置され、操船者によって入力されるチルトのアップ・ダウンおよびトリムのアップ・ダウンの指示に応じた信号を出力する。上記した舵角センサ３０、パワーチルトスイッチ３６およびパワートリムスイッチ３８の出力は、信号線３０Ｌ，３６Ｌ，３８Ｌを介してＥＣＵ２２に送られる。
【００１９】
ＥＣＵ２２は、信号線３０Ｌを通じて送られた舵角センサ３０の出力に応じ、油圧ポンプおよびそれを駆動する電動モータ（共に図１および図２で図示せず）を介して操舵用の油圧シリンダ４０（図２に示す。以下「操舵用油圧シリンダ」という）を伸縮させることにより、船外機１０を転舵してプロペラ２４およびラダー２６を重力軸回りに揺動し、船体１６を操舵する。尚、操舵用油圧シリンダ４０は、具体的には復動シリンダからなる。
【００２０】
ＥＣＵ２２は、さらに、信号線３６Ｌ，３８Ｌを通じて送られたパワーチルトスイッチ３６およびパワートリムスイッチ３８の出力に応じて公知のパワーチルトトリムユニット４２を動作させ、船外機１０のチルト角度およびトリム角度を調整する。
【００２１】
図３は、図２に示すスイベルケース１２付近を拡大した部分断面図である。
【００２２】
図３に示すように、パワーチルトトリムユニット４２は、１本のチルト角度調整用の油圧シリンダ４２ａ（以下「チルト用油圧シリンダ」という）と、２本の（図では１本のみ表れる）トリム角度調整用の油圧シリンダ（以下「トリム用油圧シリンダ」という）４２ｂを一体的に備える。
【００２３】
チルト用油圧シリンダ４２ａのシリンダボトムは、図３に示すようにスターンブラケット１４に固定されて船体１６に固定されると共に、ピストンロッドのロッドヘッドはスイベルケース１２に当接される。また、トリム用油圧シリンダ４２ｂのシリンダボトムは、チルト用油圧シリンダ４２ａと同様にスターンブラケット１４に固定されて船体１６に固定されると共に、ピストンロッドのロッドヘッドはスイベルケース１２に当接される。
【００２４】
スイベルケース１２は、チルティングシャフト４６を介し、チルティングシャフト４６を中心として相対角度変位自在にスターンブラケット１４と接続される。また、スイベルケース１２は、その内部にスイベルシャフト５０が回動自在に収容される。スイベルシャフト５０は、その上端がマウントフレーム５２に固定されると共に、下端がロアマウントセンターハウジング（図示せず）に固定される。マウントフレーム５２とロアマウントセンターハウジングは、それぞれエンジン１８が載置されるフレームに固定される。
【００２５】
図４は、図３のIV−IV線断面図である。
【００２６】
図３および図４に示すように、スイベルケース１２の上部は拡径され、その内部空間には、前記した操舵用油圧シリンダ４０の他、操舵用油圧シリンダ４０に作動油を供給する油圧ポンプ６２を備えた油圧回路６４（一部のみ示す）と、油圧ポンプ６２を駆動する電動モータ６６などが配置されて固定される。尚、電動モータ６６は、ハーネス（図３および図４で図示せず）を介してＥＣＵ２２に接続される。
【００２７】
また、図４に示すように、操舵用油圧シリンダ４０は、その軸方向（長手方向）が電動モータ６６の軸方向と平行となるように配置される。操舵用油圧シリンダ４０のピストンロッドのロッドヘッド４０ａには、操舵用油圧シリンダ４０の伸縮方向と直交する方向に側面（柱面）を有する円筒部材７０が固定される。
【００２８】
また、マウントフレーム５２においてスイベルシャフト５０の直上付近には、ステー７２が設けられる。ステー７２は、上下２枚の板状部材からなり、それぞれに長孔７４が穿設される。長孔７４には、前記した円筒部材７０が移動自在に挿通され、よって操舵用油圧シリンダ４０のロッドヘッド４０ａは、ステー７２を介してマウントフレーム５２に接続される。
【００２９】
ここで、前述の如く、操船者がステアリングホイール２８を操舵すると、その操舵角は舵角センサ３０を介してＥＣＵ２２に入力される。ＥＣＵ２２は、入力された操舵角に応じた通電指令値を算出し、ハーネスを介して電動モータ６６に送出し、油圧ポンプ６２を駆動して操舵用油圧シリンダ４０を伸縮させる。操舵用油圧シリンダ４０の伸縮（直線）運動は、その駆動端４０ａに固定された円筒部材７０が長孔７４の内部を移動しつつステー７２に伝達することにより、マウントフレーム５２を介してスイベルシャフト５０の回転運動に変換される。
【００３０】
このように、操舵用油圧シリンダ４０が伸縮することにより、スイベルシャフト５０を転舵軸として船外機１０の水平方向の転舵がパワーアシストされ、よってプロペラ２４およびラダー２６が揺動されて船体１６が操舵される。具体的には、操舵用油圧シリンダ４０が伸び方向に駆動されることによってスイベルシャフト５０が船体１６に対して右回り（上面視において右回り）に回動し、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。一方、操舵用油圧シリンダ４０が縮み方向に駆動されることによってスイベルシャフト５０が船体１６に対して左回りに回動し、船外機１０が左回りに転舵され、よって船体１６が右回りに操舵（右旋回）される。
【００３１】
次いで図５を参照し、油圧回路６４について説明する。図５は、油圧回路６４の拡大説明図である。
【００３２】
同図に示すように、電動モータ６６は油圧ポンプ６２に接続される。油圧ポンプ６２は、具体的にはギヤポンプからなり、電動モータ６６から入力された回転出力によって駆動される。
【００３３】
油圧ポンプ６２の一端は、油路６４ａを介して第１のチェックバルブ８０に接続されると共に、第１のリリーフバルブ８２に接続される。第１のチェックバルブ８０と第１のリリーフバルブ８２は、それぞれ油路６４ｂと油路６４ｃを介し、作動油が貯留されるタンク８４に接続される。
【００３４】
さらに、油圧ポンプ６２の一端は、油路６４ａから分岐された油路６４ｄを介し、作動油の流れ方向を切り換える第１の切り換えバルブ８６に接続される。第１の切り換えバルブ８６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６４ｄに接続されると共に、２次側は油路６４ｅを介して操舵用油圧シリンダ４０の第１の油室４０Ａに接続される。
【００３５】
また、油圧ポンプ６２の他端は、油路６４ｆを介して第２のチェックバルブ９０に接続されると共に、第２のリリーフバルブ９２に接続される。第２のチェックバルブ９０と第２のリリーフバルブ９２は、それぞれ油路６４ｇと油路６４ｈを介してタンク８４に接続される。
【００３６】
さらに、油圧ポンプ６２の他端は、油路６４ｆから分岐された油路６４ｉを介し、第２の切り換えバルブ９６に接続される。第２の切り換えバルブ９６も、第１の切り換えバルブ８６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６４ｉに接続されると共に、２次側は油路６４ｊを介して操舵用油圧シリンダ４０の第２の油室４０Ｂに接続される。尚、第２の切り換えバルブ９６のパイロット側は、油路６４ｋを介して第１の切り換えバルブ８６のパイロット側に接続される。
【００３７】
また、第１の切り換えバルブ８６と第１の油室４０Ａを接続する油路６４ｅの途中には、サーマルバルブ付き手動バルブ９８と第１の可動式オリフィス１００（圧力緩和機構）が設けられる。サーマルバルブ付き手動バルブ９８と第１の可動式オリフィス１００は、それぞれ油路６４ｌと油路６４ｍ（リリーフ通路）を介してタンク８４に接続される。また、第２の切り換えバルブ９６と第２の油室４０Ｂを接続する油路６４ｊの途中には、第２の可動式オリフィス１０２（圧力緩和機構）が設けられ、第２の可動式オリフィス１０２は、油路６４ｎ（リリーフ通路）を介してタンク８４に接続される。
【００３８】
次いで、同図を参照して油圧回路６４の動作について説明する。
【００３９】
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６４ａの方向に作動油を吐出するように電動モータ６６を作動させる。尚、電動モータ６６は、ハーネス１０４を介してＥＣＵ２２（図５で図示せず）に接続され、操船者によるステアリングホイール２８の操舵角に応じた通電指令値が供給される。
【００４０】
油圧ポンプ６２が油路６４ａの方向に作動油を吐出するように駆動されると、タンク８４に貯留された作動油は、油路６４ｇ、第２のチェックバルブ９０、油路６４ｆ、油圧ポンプ６２、油路６４ａ、油路６４ｄを介して第１の切り換えバルブ８６に供給される。このとき、第１の切り換えバルブ８６は、油路６４ｄと油路６４ｅを連通させ、操舵用油圧シリンダ４０の第１の油室４０Ａに作動油を流入させる。また、油路６４ｋを介して第２の切り換えバルブ９６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９６は油路６４ｊと油路６４ｉを連通させ、第２の油室４０Ｂ内の作動油を流出させる。これにより、操舵用油圧シリンダ４０が伸び方向に駆動され、よってスイベルシャフト５０を介して船外機１０が右回りに転舵される。
【００４１】
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６４ｆ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。
【００４２】
油圧ポンプ６２が油路６４ｆの方向に作動油を吐出するように駆動されると、タンク８４に貯留された作動油は、油路６４ｂ、第１のチェックバルブ８０、油路６４ａ、油圧ポンプ６２、油路６４ｆ、油路６４ｉを介して第２の切り換えバルブ９６に供給される。このとき、第２の切り換えバルブ９６は、油路６４ｉと油路６４ｊを連通させ、操舵用油圧シリンダ４０の第２の油室４０Ｂに作動油を流入させる。また、油路６４ｋを介して第１の切り換えバルブ８６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８６は油路６４ｅと油路６４ｄを連通させ、第１の油室４０Ａ内の作動油を流出させる。これにより、操舵用油圧シリンダ４０が縮み方向に駆動され、よってスイベルシャフト５０を介して船外機１０が左回りに転舵される。
【００４３】
また、第１の切り換えバルブ８６および第２の切り換えバルブ９６は、油圧の供給が終了されると、それぞれ油路６４ｄと油路６４ｅ、および油路６４ｉと油路６４ｊを遮断して各油室に流入した作動油の流出を禁止し、操舵用油圧シリンダ４０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６４ｅ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９８が開弁され、油路６４ｌを介して油路６４ｅとタンク８４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。
【００４４】
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９８を手動で開弁することにより、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を手動で転舵させることができる。
【００４５】
ここで、課題で述べたように、船外機１０を転舵させるべく、電動モータ６６を動作させて油圧ポンプ６２を駆動を開始しても、船外機１０に作用する慣性力によってその転舵は直ちには開始されない。このため、特に船外機１０を急転舵させた場合、油圧ポンプ６２と操舵用油圧シリンダ４０を接続する各油路の圧力が急激に上昇し、油圧ポンプ６２を駆動する電動モータ６６に大きな反力が作用する。かかる反力は、衝撃となって操舵用油圧シリンダ４０などに伝達されるため、船外機１０を滑らかに転舵させることが困難となって操舵フィーリングを低下させる恐れがある。
【００４６】
そこで、この実施の形態にあっては、油圧ポンプ６２と操舵用油圧シリンダ４０を接続する油路に圧力緩和機構、具体的には、第１の可動式オリフィス１００と第２の可動式オリフィス１０２、およびそれらとタンク８４を接続する油路６４ｍと油路６４ｎを設け、急激に上昇した圧力を緩和（低減）させるようにした。
【００４７】
図６から図８は、第１の可動式オリフィス１００付近の拡大説明図である。
【００４８】
以下、図６から図８を参照し、船外機１０を右回りに急転舵させたときに生じる油圧回路６４内の急激な圧力上昇の緩和について説明する。尚、図６から図８において、理解の便宜のため、作動油の流れ方向と流量の大きさを矢印の向きと大きさで模式的に示す。
【００４９】
図６に示すように、第１の可動式オリフィス１００は、油路６４ｅに介挿された円筒状のケーシング１００ａと、前記ケーシング１００ａの内部において下流側（図５に示した操舵用油圧シリンダ４０側）に配置されるスプリング１００ｂと、前記スプリング１００ｂによって上流側（図５に示した油圧ポンプ６２側）に付勢されつつ、前記ケーシング１００ａの内周に隙間なく嵌め合いされた円筒状の可動部１００ｃとからなる。
【００５０】
ケーシング１００ａの上流側の端部付近には、油路６４ｍが接続される。また、可動部１００ｃの中心には、孔１００ｃ１が穿設される。孔１００ｃ１の断面積は、油路６４ｅの断面積より小さい所定の値に設定される。
【００５１】
従って、図６に示すように、油路６４ｅにおいて第１の可動式オリフィス１００より上流側の圧力Ｐ１と下流側の圧力Ｐ２が等しい（あるいは略等しい）とき（船外機１０の転舵が行われていないとき、あるいはごく緩やかな転舵が行われているとき）は、スプリング１００ｂによって可動部１００ｃがケーシング１００ａの上流側端部に付勢される。
【００５２】
これに対し、船外機１０を右回りに急転舵させるべく、操舵用油圧シリンダ４０の第１の油室４０Ａに対して多量の作動油が供給され始めると、油路６４ｅ内の圧力が急激に上昇し、絞りとしての役割を果たす第１の可動式オリフィス１００の上流側の圧力Ｐ１が下流側の圧力Ｐ２を上回る。すると、図７に示す如く、可動部１００ｃがスプリング１００ｂの付勢力に抗して下流側に押動される。可動部１００ｃが下流側に押動されると、油路６４ｍとケーシング１００ａの接続部が開口して油路６４ｅと油路６４ｍが連通され、よって第１の可動式オリフィス１００の上流側から供給される作動油が油路６４ｍを介してタンク８４に還流される。尚、「圧力が急激に上昇する」とは、より具体的には、単位時間あたりの圧力の変化量が所定値を超えることを意味し、「所定値」とは、孔１００ｃ１の断面積と油路６４ｅの断面積の差分や孔１００ｃ１の長さ、スプリング１００ｂの付勢力などに基づいて決定される、可動部１００ｃの押動が開始される所定の圧力変化量を意味する。
【００５３】
さらに、図８に示す如く、上流側の圧力Ｐ１と下流側の圧力Ｐ２の差分が大きくなるに従い、換言すれば、油路６４ｅの圧力上昇が急激になるに従い、可動部１００ｃの押動量が増加し、よって油路６４ｍを介してタンク８４に還流される作動油の量が増加する。
【００５４】
即ち、油圧ポンプ６２から第１の油室４０Ａに至るまでの油圧回路内の圧力上昇が急激であればあるほど、タンク８４に還流される作動油の量が増加されて油圧回路内の圧力を大きく緩和（低減）させることができる。このため、船外機１０を右回りに急転舵させても、油圧回路内の圧力が急激に上昇することがない。尚、油圧回路の圧力上昇の程度に対する作動油の還流量（即ち、圧力緩和の程度）は、孔１００ｃ１の断面積、あるいはスプリング１００ｂの付勢力を調整することによって任意の値に容易に設定することができる。
【００５５】
次いで、図９から図１１を参照し、船外機１０を左回りに急転舵させたときに生じる油圧回路６４内の急激な圧力上昇の緩和（低減）について説明する。図９から図１１は、第２の可動式オリフィス１０２付近の拡大説明図である。
【００５６】
図９に示すように、第２の可動式オリフィス１０２は、油路６４ｊに介挿された円筒状のケーシング１０２ａと、その内部において下流側（図５に示した操舵用油圧シリンダ４０側）に配置されるスプリング１０２ｂと、それによって上流側（図５に示した油圧ポンプ６２側）に付勢されつつ、前記ケーシング１０２ａの内周に隙間なく嵌め合いされた円筒状の可動部１０２ｃとからなる。
【００５７】
ケーシング１０２ａの上流側の端部付近には、油路６４ｎが接続される。また、可動部１０２ｃの中心には、孔１０２ｃ１が穿設される。孔１０２ｃ１の断面積は、油路６４ｊの断面積より小さい所定の値に設定される。
【００５８】
従って、油路６４ｊにおいて、第２の可動式オリフィス１０２より上流側の圧力Ｐ１と下流側の圧力Ｐ２が等しいときは、スプリング１０２ｂによって可動部１０２ｃがケーシング１０２ａの上流側端部に付勢される。これに対し、船外機１０を左回りに急転舵させるべく、第２の油室４０Ｂに対して多量の作動油が供給され始めて上流側の圧力Ｐ１が下流側の圧力Ｐ２を上回ると、図１０および図１１に示すように、圧力Ｐ１と圧力Ｐ２の差分（即ち、油圧上昇の程度）に応じた量だけ、可動部１０２ｃがスプリング１０２ｂの付勢力に抗して下流側に押動される。可動部１０２ｃが下流側に押動されると、油路６４ｎとケーシング１０２ａの接続部が開口して油路６４ｊと油路６４ｎが連通され、よって第２の可動式オリフィス１０２の上流側から供給される作動油が油路６４ｎを介してタンク８４に還流される。
【００５９】
即ち、油圧ポンプ６２から第２の油室４０Ｂに至るまでの油圧回路内の圧力上昇が急激であればあるほど、タンク８４に還流される作動油の量が増加されて油圧回路内の圧力を大きく緩和（低減）させることができる。このため、船外機１０を左回りに急転舵させても、油圧回路内の圧力が急激に上昇することがない。尚、油圧回路の圧力上昇の程度に対する作動油の還流量（即ち、圧力緩和の程度）は、孔１０２ｃ１の断面積、あるいはスプリング１０２ｂの付勢力を調整することによって任意の値に容易に設定することができる。
【００６０】
以上のように、この実施の形態に係る船外機の操舵装置にあっては、船外機１０の転舵軸であるスイベルシャフト５０を操舵用油圧シリンダ４０で回動させると共に、前記操舵用油圧シリンダ４０に作動油を供給する油圧回路６４に圧力緩和機構（第１の可動式オリフィス１００と第２の可動式オリフィス１０２、およびそれらをタンク８４に接続する油路６４ｍと油路６４ｎ）を設け、油圧回路６４内の圧力が急激に上昇したとき、作動油をタンク８４に還流して圧力を緩和（低減）させるようにしたので、船外機１０を急転舵させても油圧回路６４内の圧力が急激に上昇することがなく、よって衝撃を伴わない滑らかな転舵が可能となって操舵フィーリングを向上させることができる。
【００６１】
また、圧力緩和機構が、第１および第２の可動式オリフィス１００，１０２とそれらをタンク８４に接続する油路６４ｍ，６４ｎからなるようにしたので、構成を簡素にすることができる。さらに、第１の可動式オリフィス１００と第２の可動式オリフィス１０２の孔１００ｃ１，１０２ｃ１の断面積、あるいはスプリング１００ｂ，１０２ｂの付勢力を調整することにより、圧力緩和を開始する（可動部１００ｃ，１０２ｃの押動が開始される）油圧回路６４内の圧力上昇の程度（即ち、上記した所定値）、および圧力上昇に対する圧力緩和の程度を任意の値に容易に設定することができる。
【００６２】
上記の如く、この実施の形態においては、スイベルケース１２に回動自在に収容されたスイベルシャフト５０を介して船体１６に転舵自在に取り付けられる船外機１０の操舵装置において、前記スイベルシャフト５０を回動させて前記船外機１０を転舵させる油圧アクチュエータ（操舵用油圧シリンダ４０）と、前記油圧アクチュエータに作動油を供給する油圧回路６４とを備えると共に、前記油圧回路６４に、前記油圧回路６４内の圧力が急激に上昇したとき前記圧力を緩和させる圧力緩和機構（第１の可動式オリフィス１００、油路６４ｍ、第２の可動式オリフィス１０２、油路６４ｎ）を設けるように構成した。
【００６３】
また、請求項２項にあっては、前記圧力緩和機構が、可動式オリフィス（第１の可動式オリフィス１００、第２の可動式オリフィス１０２）と、前記可動式オリフィスに接続されたリリーフ通路（油路６４ｍ、油路６４ｎ）からなるように構成した。
【００６４】
尚、上記において、油圧アクチュエータとして油圧シリンダを用いたが、それに限られるものではなく、油圧モータなど、作動油を供給されて動作するものであれば、他の形態のアクチュエータに対してもこの発明は妥当する。
【００６５】
【発明の効果】
請求項１項にあっては、船外機の転舵軸であるスイベルシャフトを回動させて前記船外機を転舵させる、第１，第２の油室を有する復動型の油圧シリンダと、油圧ポンプと、前記油圧ポンプと前記油圧シリンダの第１の油室を接続する第１の油路と、前記油圧ポンプと前記油圧シリンダの第２の油室を接続する第２の油路と、および、正転させられるとき、前記第１の油室に前記第１の油路を介して前記作動油を供給するように前記油圧ポンプを駆動する一方、逆転させられるとき、前記第２の油室に前記第２の油路を介して前記作動油を供給するように前記油圧ポンプを駆動する電動モータとを備えると共に、前記第１，第２の油路のそれぞれに前記第１，第２の油路内の圧力が急激に上昇したとき、その圧力を緩和させる（低減させる）圧力緩和機構を設けるように構成したので、船外機を急転舵させても油圧回路内の圧力が急激に上昇することがなく、よって衝撃を伴わない滑らかな転舵が可能となって操舵フィーリングを向上させることができる。
【００６６】
請求項２項にあっては、油圧回路内の圧力を緩和（低減）させる圧力緩和機構が、可動式オリフィスと、それに接続されたリリーフ通路からなるようにしたので、構成を簡素にすることができると共に、圧力緩和を開始する油圧回路内の圧力上昇の程度、および圧力上昇に対する圧力緩和の程度を可動式オリフィスの孔の断面積を調整することによって任意の値に容易に設定することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一つの実施の形態に係る船外機の操舵装置を全体的に示す説明図である。
【図２】図１に示す操舵装置の部分説明側面図である。
【図３】図２に示すスイベルケース付近の拡大部分断面図である。
【図４】図３のIV−IV線断面図である。
【図５】図４に示す油圧回路の拡大説明図である。
【図６】図５に示す第１の可動式オリフィスの拡大説明図である。
【図７】同様に、図５に示す第１の可動式オリフィスの拡大説明図である。
【図８】同様に、図５に示す第１の可動式オリフィスの拡大説明図である。
【図９】図５に示す第２の可動式オリフィスの拡大説明図である。
【図１０】同様に、図５に示す第２の可動式オリフィスの拡大説明図である。
【図１１】同様に、図５に示す第２の可動式オリフィスの拡大説明図である。
【符号の説明】
１０ 船外機
１２ スイベルケース
１６ 船体
４０ 操舵用油圧シリンダ（油圧アクチュエータ）
５０ スイベルシャフト
６４ 油圧回路
６４ｍ 油路（リリーフ通路）
６４ｎ 油路（リリーフ通路）
１００ 第１の可動式オリフィス（圧力緩和機構）
１０２ 第２の可動式オリフィス（圧力緩和機構）
Claims (2)
- スイベルケースに回動自在に収容されたスイベルシャフトを介して船体に転舵自在に取り付けられる船外機の操舵装置において、前記スイベルシャフトを回動させて前記船外機を転舵させる、第１，第２の油室を有する復動型の油圧シリンダと、油圧ポンプと、前記油圧ポンプと前記油圧シリンダの第１の油室を接続する第１の油路と、前記油圧ポンプと前記油圧シリンダの第２の油室を接続する第２の油路と、および、正転させられるとき、前記第１の油室に前記第１の油路を介して前記作動油を供給するように前記油圧ポンプを駆動する一方、逆転させられるとき、前記第２の油室に前記第２の油路を介して前記作動油を供給するように前記油圧ポンプを駆動する電動モータとを備えると共に、前記第１，第２の油路のそれぞれに前記第１，第２の油路内の圧力が急激に上昇したとき、前記圧力を緩和させる圧力緩和機構を設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。
- 前記圧力緩和機構が、可動式オリフィスと、前記可動式オリフィスに接続されたリリーフ通路からなるように構成したことを特徴とする請求項１項記載の船外機の操舵装置。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2003040836A JP3745740B2 (ja) | 2003-02-19 | 2003-02-19 | 船外機の操舵装置 |
| CA002457729A CA2457729C (en) | 2003-02-19 | 2004-02-16 | Outboard motor steering system |
| US10/780,065 US7179143B2 (en) | 2003-02-19 | 2004-02-18 | Outboard motor steering system |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2003040836A JP3745740B2 (ja) | 2003-02-19 | 2003-02-19 | 船外機の操舵装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2004249793A JP2004249793A (ja) | 2004-09-09 |
| JP3745740B2 true JP3745740B2 (ja) | 2006-02-15 |
Family
ID=33024576
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2003040836A Expired - Fee Related JP3745740B2 (ja) | 2003-02-19 | 2003-02-19 | 船外機の操舵装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3745740B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102021204032B4 (de) * | 2021-04-22 | 2024-05-08 | Hawe Hydraulik Se | Hydraulische Steuereinheit für einen Bootsantrieb und Bootsantrieb mit einer solchen Steuereinheit |
| KR102610221B1 (ko) * | 2021-11-12 | 2023-12-04 | 박종대 | 선박용 조타장치 |
-
2003
- 2003-02-19 JP JP2003040836A patent/JP3745740B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2004249793A (ja) | 2004-09-09 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6715438B1 (en) | Tiller operated power assist marine steering system | |
| US8840439B1 (en) | Marine outboard engine having a tilt/trim and steering bracket assembly | |
| CA2509065C (en) | Outboard motor steering angle and tilt/trim angle regulating system | |
| US8162706B2 (en) | Watercraft steering system, and watercraft | |
| US6926568B2 (en) | Outboard motor steering system | |
| US20060252316A1 (en) | Outboard motor hydraulic mechanism | |
| US7179143B2 (en) | Outboard motor steering system | |
| JPH08324495A (ja) | パワーステアリングアシスト装置 | |
| EP3718875B1 (en) | System for maneuvering boats | |
| JP3745740B2 (ja) | 船外機の操舵装置 | |
| US8393925B2 (en) | Steering device for outboard engine | |
| JP4546840B2 (ja) | 船外機の操舵装置 | |
| JP4589738B2 (ja) | 船外機の操舵装置 | |
| JP4459707B2 (ja) | 船外機の操舵装置 | |
| JP2007145162A (ja) | 船外機の操舵装置 | |
| JP3867055B2 (ja) | 船外機の操舵装置 | |
| JP2006219002A (ja) | 船外機の操舵装置 | |
| JP3914148B2 (ja) | 船外機の操舵装置 | |
| JP3867043B2 (ja) | 船外機の操舵装置 | |
| JP2006264523A (ja) | 船外機の操舵装置 | |
| JP3867044B2 (ja) | 船外機の操舵装置 | |
| JP3914146B2 (ja) | 船外機の操舵装置 | |
| JP3914147B2 (ja) | 船外機の操舵装置 | |
| JP3739750B2 (ja) | 船外機の操舵装置 | |
| JP2006001354A (ja) | 船外機の操舵装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20050708 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20050719 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20050915 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20051025 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20051117 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081202 Year of fee payment: 3 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091202 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091202 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101202 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101202 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111202 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111202 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121202 Year of fee payment: 7 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131202 Year of fee payment: 8 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |