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

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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