JP4308087B2 - 船外機の操舵角・チルトトリム角調整装置 - Google Patents

船外機の操舵角・チルトトリム角調整装置 Download PDF

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Description

この発明は、船外機の操舵角・チルトトリム角調整装置に関し、より詳しくは、操舵角とチルトトリム角をアクチュエータで調整するようにした船外機の操舵角・チルトトリム角調整装置に関する。
船外機は一般に、船体の後部に固定されたスターンブラケットと、内燃機関やプロペラなどを搭載した船外機本体とを備えると共に、前記スターンブラケットに対する船外機本体の操舵角とチルトトリム角(即ち、船体に対する船外機本体の操舵角とチルトトリム角)が調整自在に構成されるが、それらを手動で調整するのは操縦者にとって負担が大きかった。
そこで、従来、操縦者の負担を軽減するために、船外機本体の操舵角を油圧シリンダなどのアクチュエータで調整自在とした技術が提案されている(例えば特許文献1参照)。また、船外機本体のチルトトリム角を複数本(具体的には3本)の油圧シリンダで調整自在とした技術も提案されている(例えば特許文献2参照)。
特開昭62−125996号公報(図2など) 特開平7−228296号公報(図2、図3など)
ところで、従来技術おいて船外機本体の操舵角とチルトトリム角の両方をアクチュエータで調整自在とするには、特許文献1に記載される操舵角調整用の油圧シリンダと、特許文献2に記載されるチルトトリム角調整用の油圧シリンダをそれぞれ搭載する必要があり、構造が複雑となって船外機への搭載性が低下すると共に、重量の増加を招くという不具合があった。
従って、この発明の目的は上記した課題を解決し、アクチュエータを用いながらも構造を簡素化して船外機への搭載性を向上させると共に、重量の増加を抑制するようにした船外機の操舵角・チルトトリム角調整装置を提供することにある。
上記の目的を解決するために、請求項1にあっては、船体の後部に固定されたスターンブラケットに対する船外機本体の操舵角とチルトトリム角をアクチュエータで調整自在な船外機の操舵角・チルトトリム角調整装置において、前記操舵角とチルトトリム角を調整する共用のアクチュエータとして、一端が前記スターンブラケットに接続されると共に、他端が前記一端よりも鉛直方向の上方において前記船外機本体に接続された2本の油圧シリンダを備え、前記2本の油圧シリンダの伸縮量を調整することによって前記操舵角とチルトトリム角を調整するように構成した。
また、請求項2にあっては、前記2本の油圧シリンダのうち、一方の油圧シリンダの他端を前記船外機本体の左側面に接続すると共に、他方の油圧シリンダの他端を前記船外機本体の右側面に接続するように構成した。
請求項1に係る船外機の操舵角・チルトトリム角調整装置にあっては、一端がスターンブラケット(船体との相対角度が変化しない部位)に接続されると共に、他端が前記一端よりも鉛直方向の上方において船外機本体に接続された2本の油圧シリンダ、換言すれば、鉛直方向において傾倒して配置された2本の油圧シリンダを備え、それらの伸縮量を調整することによって船外機本体の操舵角とチルトトリム角を調整する、別言すれば、2本の油圧シリンダを操舵角調整用およびチルトトリム角調整用として共用するように構成したので、操舵角調整用のアクチュエータとチルトトリム角調整用のアクチュエータを独立して設けるよりも構造を簡素化することができ、よって船外機への搭載性を向上させることができると共に、重量の増加を抑制することができる。
また、請求項2に係る船外機の操舵角・チルトトリム角調整装置にあっては、2本の油圧シリンダのうち、一方の油圧シリンダの他端を船外機本体の左側面に接続すると共に、他方の油圧シリンダの他端を船外機本体の右側面に接続するように構成したので、操舵角の調整を安定して行うことができる。
以下、添付図面に即してこの発明に係る船外機の操舵角・チルトトリム角調整装置を実施するための最良の形態について説明する。
図1は、この発明の第1実施例に係る船外機の操舵角・チルトトリム角調整装置を船外機を中心に全体的に示す概略図であり、図2は図1の部分説明側面図である。
図1および図2において、符合10は船外機を示す。船外機10は、図2に示す如く、船体(船舶)12の後部に固定されたスターンブラケット14と、スターンブラケット14に取り付けられた船外機本体16とを備える。
船外機本体16は、船外機本体16のフレーム18に固定されたスイベルシャフト20と、スイベルシャフト20が回動自在に収容されたスイベルケース22を備える。スイベルケース22は、チルティングシャフト24を介してスターンブラケット14に取り付けられる。これにより、船外機本体16は、スターンブラケット14に対し、スイベルシャフト20を回転軸として操舵自在とされると共に、チルティングシャフト24を回転軸としてチルトアップ・ダウンおよびトリムアップ・ダウン自在とされる。
船外機本体16の上部には、内燃機関(以下「エンジン」という)26が搭載される。エンジン26は火花点火式の直列4気筒で2200ccの排気量を備える4サイクルガソリンエンジンからなる。また、エンジン26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)30が配置される。
一方、船外機本体16の下部には、プロペラ32とラダー34が設けられる。プロペラ32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26の動力が伝達されて回転し、船体12を前進あるいは後進させる。
また、スターンブラケット14の付近には、スターンブラケット14に対する船外機本体16の操舵角、チルト角およびトリム角を調整するためのアクチュエータ(具体的には2本の油圧シリンダ。後述)40が配置される。アクチュエータ40は、信号線40Lを介してECU30に接続される。尚、スターンブラケット14は船体12に固定されていることから、上記した「スターンブラケット14に対する船外機本体16の操舵角、チルト角およびトリム角」とは、「船体12に対する船外機本体16の操舵角、チルト角およびトリム角」と言うことができる。
図1に示す如く、船体12の操縦席付近にはステアリングホイール42が配置される。ステアリングホイール42の付近には、転舵角センサ44が配置される。転舵角センサ44は、具体的にはロータリエンコーダからなり、操縦者によって入力されたステアリングホイール42の転舵角(操作量)に応じた信号を出力する。
操縦席付近には、さらにシフトレバー46とスロットルレバー48が配置される。シフトレバー46とスロットルレバー48は、それぞれプッシュプルケーブルを介してエンジン26のシフト機構とスロットルバルブ(図示せず)に接続される。即ち、シフトレバー46が操作されることによってシフト機構が動作し、船体12の進行方向が切り換えられる。また、スロットルレバー48が操作されることによってスロットルバルブが開閉してエンジン回転数が調整され、船体12の船速が調整される。
さらに、操縦席付近には、船外機本体16のチルト角の調整指示を入力するパワーチルトスイッチ50と、トリム角の調整指示を入力するパワートリムスイッチ52が配置される。各スイッチ50,52は、操縦者によって入力された船外機本体16のチルトアップ・ダウンおよびトリムアップ・ダウンの指示に応じた信号を出力する。尚、チルト角とトリム角は、共にチルティングシャフト24を回転軸とした船外機本体16の回動角を示す値であることから、以下の説明では、それらを「チルトトリム角」と総称する。
上記した転舵角センサ44、パワーチルトスイッチ50およびパワートリムスイッチ52の出力は、それぞれ信号線44L,50L,52Lを介してECU30に送出される。ECU30は、それら入力値に基づいてアクチュエータ40を駆動し、船外機本体16の操舵角とチルトトリム角を調整する。
図3は、船外機10の正面図(船体12側から見た図)である。また、図4は船外機10の左側面図である。
図3および図4に示すように、前記したアクチュエータ40は、船外機10の左側面に配置された第1の油圧シリンダ40Aと、右側面に配置された第2の油圧シリンダ40Bとからなる。各油圧シリンダ40A,40Bは、図3に如く、船外機10の中心(左右方向の中心。符号10Cで示す)を挟んで左右対称となる位置に配置されると共に、図4に示す如く、鉛直方向において傾倒させられる。尚、各油圧シリンダ40A,40Bは、具体的には複動シリンダであり、船外機本体16に配置された図示しない油圧回路に接続されて作動油圧の供給を受ける。
第1の油圧シリンダ40Aの一端(シリンダボトム40A1)は、スターンブラケット14(換言すれば、船体12との相対角度が変化しない部位)の左側面の下端付近に接続される。具体的に説明すると、スターンブラケット14の左側面下端付近には、スターンブラケット14に対して左右軸回りに回転自在な回転軸60が設けられる。また、回転軸60には、前記左右軸と直交する軸回りに回転自在な回転軸62が接続され、シリンダボトム40A1は、かかる回転軸62に接続される。即ち、シリンダボトム40A1は、図5に良く示すように、スターンブラケット14に対し、左右軸回りの回転軸60とそれに直交する回転軸62の2軸回りに相対角度変位自在とされる。
一方、第1の油圧シリンダ40Aの他端(ロッドヘッド40A2)は、船外機本体16の左側面16Lにおいて前記シリンダボトム40A1よりも鉛直方向において上方に位置する部位に接続される。具体的に説明すると、船外機本体16の左側面16Lにおいて前記回転軸60,62よりも上方に位置する部位には、船外機本体16に対して左右軸回りに回転自在な回転軸64が設けられる。また、回転軸64には、前記左右軸と直交する軸回りに回転自在な回転軸66が接続され、ロッドヘッド40A2は、かかる回転軸66に接続される。即ち、ロッドヘッド40A2は、図5に良く示すように、船外機本体16に対し、左右軸回りの回転軸64とそれに直交する回転軸66の2軸回りに相対角度変位自在とされる。
これに対し、第2の油圧シリンダ40Bの一端(シリンダボトム40B1)は、スターンブラケット14の右側面の下端付近に接続される。具体的に説明すると、スターンブラケット14の右側面下端付近には、スターンブラケット14に対して左右軸回りに回転自在な回転軸70が設けられる。また、回転軸70には、前記左右軸と直交する軸回りに回転自在な回転軸72が接続され、シリンダボトム40B1は、かかる回転軸72に接続される。即ち、シリンダボトム40B1は、スターンブラケット14に対し、左右軸回りの回転軸70とそれに直交する回転軸72の2軸回りに相対角度変位自在とされる。
一方、第2の油圧シリンダ40Bの他端(ロッドヘッド40B2)は、船外機本体16の右側面16Rにおいて前記シリンダボトム40B1よりも鉛直方向において上方に位置する部位に接続される。具体的に説明すると、船外機本体16の右側面16Rにおいて前記回転軸70,72よりも上方に位置する部位には、船外機本体16に対して左右軸回りに回転自在な回転軸74が設けられる。また、回転軸74には、前記左右軸と直交する軸回りに回転自在な回転軸76が接続され、ロッドヘッド40B2は、かかる回転軸76に接続される。即ち、ロッドヘッド40B2は、船外機本体16に対し、左右方向の回転軸74とそれに直交する回転軸76の2軸回りに相対角度変位自在とされる。
ここで、この発明において特徴的なことは、上記した第1と第2の2本の油圧シリンダ40A,40Bの伸縮量を調整することによって船外機本体16の操舵角とチルトトリム角の両方を調整する、換言すれば、2本の油圧シリンダ40A,40Bを操舵角調整用およびチルトトリム角調整用として共用するようにしたことにある。以下、各油圧シリンダ40A,40Bの動作について詳説する。
先ず、図6を参照して船外機本体16の操舵角調整について説明する。図6は、船外機10を上方から見た説明図である。
操縦者によってステアリングホイール42が転舵されると、転舵角センサ44はその転舵量に応じた信号をECU30に出力する。ECU30は、転舵角センサ44の出力信号に応じた通電指令値を算出し、前記した油圧回路内の電動ポンプ(図示せず)に送出して動作させ、よって第1の油圧シリンダ40Aと第2の油圧シリンダ40Bを動作させる。
具体的に説明すると、操縦者によってステアリングホイール42が左転舵されたときは、図6に示す如く、左側の第1の油圧シリンダ40Aを伸長させる一方、右側の第2の油圧シリンダ40Bを収縮させる。これにより、プロペラ32とラダー34を含む船外機本体16が右回りに操舵され、船体12が左旋回させられる。尚、船外機本体16の最大右操舵角は、図示の如く30度である。
これに対し、操縦者によってステアリングホイール42が右転舵されたときは、図示は省略するが、左側の第1の油圧シリンダ40Aを伸縮させる一方、右側の第2の油圧シリンダ40Bを伸長させる。これにより、船外機本体16が左回りに操舵され、船体12が右旋回させられる。船外機本体16の最大左操舵角は、最大右操舵角と同じ30度である。
尚、船外機本体16の操舵角の変化に応じ、船外機10に対する各油圧シリンダ40A,40Bの傾き(鉛直方向における傾きと左右方向における傾き)が逐次変化するが、前述の如く、各油圧シリンダのシリンダボトム40A1,40B1とロッドヘッド40A2,40B2は、直交する2軸回りに回転自在とされることから、チルトトリム角を維持したまま操舵角のみを変化させることができる。
次いで、図7を参照して船外機本体16のチルトトリム角調整について説明する。図7は、船外機10を左側方から見た説明図である。
パワーチルトスイッチ50およびパワートリムスイッチ52は、操縦者によって入力されたチルトトリム角の調整指示に応じた信号を出力する。ECU30は、各スイッチ50,52の出力信号に応じた通電指令値を算出し、油圧回路内の電動ポンプに送出して動作させ、よって第1の油圧シリンダ40Aと第2の油圧シリンダ40Bを動作させる。
具体的に説明すると、操縦者によってチルトアップが指示されたときは、第1の油圧シリンダ40Aと第2の油圧シリンダ40Bの両方を伸長させる。これにより、図7に示す如く、船外機本体16がチルトアップさせられる。また、トリムアップが指示されたときも、同様に第1の油圧シリンダ40Aと第2の油圧シリンダ40Bの両方を伸長させる。但し、トリムアップさせる場合の各油圧シリンダ40A,40Bの伸長量は、チルトアップさせる場合のそれに比して少ない。
他方、操縦者によってチルトダウンが指示されたときは、第1の油圧シリンダ40Aと第2の油圧シリンダ40Bの両方を収縮させる。これにより、船外機本体16がチルトダウンさせられる。また、トリムダウンが指示されたときも、同様に第1の油圧シリンダ40Aと第2の油圧シリンダ40Bの両方を収縮させる。
このように、この発明の第1実施例に係る船外機の操舵角・チルトトリム角調整装置にあっては、一端(シリンダボトム40A1,40B1)がスターンブラケット14に接続されると共に、他端(ロッドヘッド40A2,40B2)が船外機本体16において前記一端よりも鉛直方向において上方に接続された(換言すれば、鉛直方向において傾倒して配置された)2本の油圧シリンダ40A,40Bを備え、前記2本の油圧シリンダ40A,40Bの伸縮量を調整することによって船外機本体16の操舵角とチルトトリム角を調整する、別言すれば、2本の油圧シリンダ40A,40Bを操舵角調整用およびチルトトリム角調整用として共用するようにしたので、操舵角調整用のアクチュエータとチルトトリム角調整用のアクチュエータを独立して設けるよりも構造を簡素化することができ、よって船外機16への搭載性を向上させることができると共に、重量の増加を抑制することができる。
また、2本の油圧シリンダ40A,40Bのうち、第1の油圧シリンダ40Aのロッドヘッド40A2を船外機本体16の左側面16Lに接続すると共に、第2の油圧シリンダ40Bのロッドヘッド40B2を船外機本体16の右側面16Rに接続する、より具体的には、2本の油圧シリンダ40A,40Bを船外機10の中心10Cを挟んで左右対称となる位置に配置するようにしたので、左操舵と右操舵とで各油圧シリンダの伸縮量と操舵荷重が等しくなり、よって操舵角の調整を安定して行うことができる。また、同一の油圧シリンダを使用できるため、コスト的にも有利である。
尚、上記において、油圧シリンダを第1の油圧シリンダ40Aと第2の油圧シリンダ40Bの計2本としたが、3本以上設けても良い。
また、各油圧シリンダのシリンダボトム40A1,40B1をスターンブラケット14の下端に接続し、ロッドヘッド40A2,40B2を船外機本体16の側面において前記シリンダボトム40A1,40B1よりも上方に接続するようにしたが、ロッドヘッド40A2,40B2をスターンブラケット14の下端に接続し、シリンダボトム40A1,40B1を船外機本体16の側面において前記ロッドヘッド40A2,40B2よりも上方に接続しても良い。
以上の如く、この発明の第1実施例にあっては、船体(12)の後部に固定されたスターンブラケット(14)に対する船外機本体(16)の操舵角とチルトトリム角をアクチュエータで調整自在な船外機の操舵角・チルトトリム角調整装置において、前記操舵角とチルトトリム角を調整する共用のアクチュエータとして、一端(シリンダボトム40A1,40B1)が前記スターンブラケット(14)に接続されると共に、他端(ロッドヘッド40A2,40B2)が前記一端(40A1,40B1)よりも鉛直方向の上方において前記船外機本体(16)に接続された2本の油圧シリンダ(40A,40B)を備え、前記2本の油圧シリンダ(40A,40B)の伸縮量を調整することによって前記操舵角とチルトトリム角を調整するように構成した。
また、前記2本の油圧シリンダ(40A,40B)のうち、一方の油圧シリンダ(40A)の他端(40A2)を前記船外機本体(16)の左側面(16L)に接続すると共に、他方の油圧シリンダ(40B)の他端(40B2)を前記船外機本体(16)の右側面(16R)に接続するように構成した。
この発明の第1実施例に係る船外機の操舵角・チルトトリム角調整装置を船外機を中心に全体的に示す概略図である。 図1に示す装置の部分説明側面図である。 図1に示す船外機の正面図である。 図1に示す船外機の左側面図である。 図1に示す船外機を簡略的に示す斜視図である。 図1に示す船外機を上方から見た説明図である。 図1に示す船外機を左側方から見た説明図である。
符号の説明
10 船外機
12 船体
14 スターンブラケット
16 船外機本体
16L 船外機本体の左側面
16R 船外機本体の右側面
40A 第1の油圧シリンダ(一方の油圧シリンダ)
40B 第2の油圧シリンダ(他方の油圧シリンダ)
40A1 第1の油圧シリンダのシリンダボトム(一端)
40A2 第1の油圧シリンダのロッドヘッド(他端)
40B1 第2の油圧シリンダのシリンダボトム(一端)
40B2 第2の油圧シリンダのロッドヘッド(他端)

Claims (2)

  1. 船体の後部に固定されたスターンブラケットに対する船外機本体の操舵角とチルトトリム角をアクチュエータで調整自在な船外機の操舵角・チルトトリム角調整装置において、前記操舵角とチルトトリム角を調整する共用のアクチュエータとして、一端が前記スターンブラケットに接続されると共に、他端が前記一端よりも鉛直方向の上方において前記船外機本体に接続された2本の油圧シリンダを備え、前記2本の油圧シリンダの伸縮量を調整することによって前記操舵角とチルトトリム角を調整するように構成したことを特徴とする船外機の操舵角・チルトトリム角調整装置。
  2. 前記2本の油圧シリンダのうち、一方の油圧シリンダの他端を前記船外機本体の左側面に接続すると共に、他方の油圧シリンダの他端を前記船外機本体の右側面に接続したことを特徴とする請求項1記載の船外機の操舵角・チルトトリム角調整装置。
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