JP4459707B2 - 船外機の操舵装置 - Google Patents

Description

この発明は、船外機の操舵装置に関する。

近年、操縦者の負担を軽減するため、船外機の操舵機構にアクチュエータを接続し、かかるアクチュエータで船外機を操舵するようにした技術が提案されている。この種の技術にあっては、一般に、船体に配置されたステアリングホイールの操作角をセンサで検出し、その検出値に基づいて操舵用のアクチュエータを駆動するようにしている（例えば特許文献１参照）。
特開２００２−１８７５９７号公報（段落００１１，００２５，００２７、図１）

上記した従来技術のように船外機をアクチュエータで操舵する場合、ステアリングホイールと船外機は機械的な接続が絶たれるため、ステアリングホイールの操作荷重が過度に軽くなり、操作フィーリングの点で必ずしも満足できるものではなかった。

従って、この発明の目的は上記した課題を解決し、船外機をアクチュエータで操舵して操縦者の負担を軽減すると共に、ステアリングホイールの操作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。

上記の目的を解決するために、請求項１にあっては、船体に取り付けられた船外機の操舵機構に接続された操舵用アクチュエータと、前記船体に配置されたステアリングホイールの操作角を検出する操作角センサとを備えると共に、前記検出された操作角に基づいて前記操舵用アクチュエータを駆動する船外機の操舵装置において、少なくともオイルが封入される油室を２つの室に区画するベーンと、前記２つの室を接続する油路と、前記油路に介挿されるオリフィスとを備えるダンパからなり、前記ベーンを揺動させて前記オイルを前記油路を介して前記２つの室の一方から他方に流動させて前記ステアリングホイールの操作荷重を付加する操作荷重調整機構と、一端が前記オリフィスに挿入されると共に、他端が操縦者の操作自在に設けられ、前記他端が操作されるとき、前記一端が前記オリフィスの開口面積を調整して前記操作荷重調整機構が付加する荷重を切り換える荷重切り換え手段とを備え、よって前記荷重切り換え手段の操作のみに応じて前記操作荷重調整機構が付加する荷重を変更するように構成した。

請求項１に係る船外機の操舵装置にあっては、船外機の操舵機構に接続された操舵用アクチュエータと、船体に配置されたステアリングホイールの操作角を検出する操作角センサとを備え、検出された操作角に基づいて操舵用アクチュエータを駆動すると共に、少なくともオイルが封入される油室を２つの室に区画するベーンと、前記２つの室を接続する油路と、前記油路に介挿されるオリフィスとを備えるダンパからなり、前記ベーンを揺動させて前記オイルを前記油路を介して前記２つの室の一方から他方に流動させてステアリングホイールの操作荷重を付加する操作荷重調整機構と、一端が前記オリフィスに挿入されると共に、他端が操縦者の操作自在に設けられ、前記他端が操作されるとき、前記一端が前記オリフィスの開口面積を調整して前記操作荷重調整機構が付加する荷重を切り換える荷重切り換え手段とを備え、よって前記荷重切り換え手段の操作のみに応じて前記操作荷重調整機構が付加する荷重を変更するように構成したので、船外機をアクチュエータで操舵して操縦者の負担を軽減すると共に、ステアリングホイールの操作荷重を増加方向に調整して操作フィーリングを向上させることができる。また、ステアリングホイールの操作荷重を操縦者の好みに応じて設定することができ、よって操作フィーリングをより向上させることができる。

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、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（後述）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の後尾に取り付けられる。

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４サイクル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。

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。

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の付近には操作角センサ３０が配置される。操作角センサ３０は、具体的にはロータリエンコーダからなり、操縦者によって入力されたステアリングホイール２８の操作角（量）に応じた信号を出力する。また、ステアリングホイール２８には、その操作荷重を調整する油圧ダンパ（操作荷重調整機構。図１で図示せず）が接続される。

操縦席付近には、さらにスロットルレバー３２とシフトレバー３４が配置される。スロットルレバー３２とシフトレバー３４は、それぞれ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とシフト機構（いずれも図示せず）に接続される。即ち、シフトレバー３４が操作されることによってシフト機構が動作し、船体１６の進行方向が切り換えられる。また、スロットルレバー３２を操作す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１６の船速が調整される。

さらに、操縦席付近には、船外機１０のチルト角を調整するためのパワーチルトスイッチ３６と、トリム角を調整するためのパワートリムスイッチ３８が配置され、操縦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。上記した操作角センサ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。

また、前記したスイベルケース１２とスターンブラケット１４の付近には、操舵用電動モータ４４（操舵用アクチュエータ）と、チルト角およびトリム角調整用の公知のパワーチルトトリムユニット４６が配置される。

図３は、図２に示すスイベルケース１２付近を拡大して示す部分断面図である。

図３に示すように、スイベルケース１２は、チルティングシャフト４８を介してスターンブラケット１４に接続される。また、スイベルケース１２の内部には、スイベルシャフト５０が回動自在に収容される。船外機１０の操舵機構は、これらスイベルケース１２とスイベルシャフト５０によって構成される。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などが載置されるフレームに固定される。

また、スイベルケース１２の上部には、前記した操舵用電動モータ４４と、操舵用電動モータ４４の出力を減速してマウントフレーム５２に伝達する減速機構５６が固定される。具体的には、操舵用電動モータ４４の本体がスイベルケース１２に接続されると共に、操舵用電動モータ４４の出力軸が減速機構５６とマウントフレーム５２を介してスイベルシャフト５０に接続される。これにより、操舵用電動モータ４４の出力によってスイベルシャフト５０が回動され、よって船外機１０が重力軸回りに操舵される。尚、船外機１０の最大操舵角は、左操舵３０［度］、右操舵３０［度］の合計６０［度］である。

また、前記したパワーチルトトリムユニット４６は、１本のチルト角度調整用の油圧シリンダ（以下「チルト用油圧シリンダ」という）４６ａ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）４６ｂを一体的に備える。

チルト用油圧シリンダ４６ａは、そのシリンダボトムがスターンブラケット１４に固定されて船体１６に取り付けられると共に、ピストンロッドのロッドヘッドがスイベルケース１２に当接させられる。トリム用油圧シリンダ４６ｂも、そのシリンダボトムがスターンブラケット１４に固定されて船体１６に取り付けられると共に、ピストンロッドのロッドヘッドがスイベルケース１２に当接させられる。即ち、チルト用油圧シリンダ４６ａとトリム用油圧シリンダ４６ｂが伸縮することにより、船外機１０においてスターンブラケット１４を除く部位がチルティングシャフト４８を中心に回動され、よってチルト角とトリム角が調整される。

図２の説明に戻ると、操舵用電動モータ４４とパワーチルトトリムユニット４６は、それぞれ信号線４４Ｌおよび４６Ｌを介してＥＣＵ２２に接続される。

ＥＣＵ２２は、上記した操作角センサ３０の出力に基づいて操舵用電動モータ４４を駆動し、スイベルシャフト５０を回動させて船外機１０を操舵する。また、ＥＣＵ２２は、パワーチルトスイッチ３６とパワートリムスイッチ３８の出力に基づいてパワーチルトトリムユニット４６の各油圧シリンダ４６ａ、４６ｂを伸縮させ、船外機１０のチルト角およびトリム角を調整する。

図４は、ステアリングホイール２８付近の模式図である。

図４に示すように、ステアリングホイール２８には、ステアリングシャフト６０が接続される。ステアリングシャフト６０は、図示しないステアリングコラムに回転自在に支持されると共に、その先端には前記した操作角センサ３０が取り付けられる。図４から明らかな如く、ステアリングホイール２８と船外機１０は、操作角センサ３０とＥＣＵ２２が電気的に接続されるのみであり、機械的な接続は絶たれる。

ステアリングシャフト６０は、減速機構６２を介して前記した油圧ダンパ（符号６６で示す）に接続される。減速機構６２は、ステアリングシャフト６０に取り付けられた原動車６２ａと、原動車６２ａに噛合されるべき従動車６２ｂと、従動車６２ｂに取り付けられた出力シャフト６２ｃとを備え、出力シャフト６２ｃは、油圧ダンパ６６に接続される。油圧ダンパ６６は、ステアリングホイール２８の操舵荷重に付加すべき荷重を発生し、よってステアリングホイール２８の操舵荷重の調整を行う。

図５は、油圧ダンパ６６の油圧回路を表す説明図である。

図５に示すように、油圧ダンパ６６は、オイルが封入された油室６６ａと、油室６６ａに揺動自在に収容されて油室６６ａの内部を２つの油室に分割するベーン６６ｂと、後述する油路およびその途中に配置されたバルブ類から構成される。以下、ベーン６６ｂによって分割された油室のうち、紙面右側の油室を「第１の油室」と呼び、符号６６ａ１で示す。同様に、紙面左側の油室を「第２の油室」と呼び、符合６６ａ２で示す。

ベーン６６ｂの回転軸には、上記した減速機構の出力シャフト６２ｃが接続される。即ち、ステアリングホイール２８が操作されることにより、ステアリングシャフト６０と減速機構６２を介してベーン６６ｂが揺動させられる。具体的には、ステアリングホイール２８が時計回りに操作される（右転舵される）ことにより、ベーン６６ｂが減速機構６２を介して反時計回りに揺動される。他方、ステアリングホイール２８が反時計回りに操作される（左転舵される）ことにより、ベーン６６ｂが時計回りに揺動される。尚、ステアリングホイール２８はロック・トゥ・ロックが２．５回転とされ、減速機構６２の減速比は１５とされる。即ち、ベーン６６ｂは、時計回りに３０［度］、反時計回りに３０［度］の計６０［度］揺動可能とされる。

以下、図５に示す油圧回路の動作について説明する。ステアリングホイール２８が時計回りに操作されてベーン６６ｂが反時計回りに揺動されると、図に破線の矢印で示す如く、第１の油室６６ａ１に封入されたオイルは油路６６ｃに流入し、その途中に配置されたチェックバルブ６６ｄを通過してオリフィス６６ｅに至る。そして、オリフィス６６ｅを通過したオイルは、油路６６ｆに流入してその途中に配置されたチェックバルブ６６ｇを通過した後、第２の油室６６ａ２に流入する。

一方、ステアリングホイール２８が反時計回りに操作されてベーン６６ｂが時計回りに揺動されると、図に一点鎖線の矢印で示す如く、第２の油室６６ａ２に封入されたオイルは油路６６ｈに流入し、その途中に配置されたチェックバルブ６６ｉを通過してオリフィス６６ｅに至る。そして、オリフィス６６ｅを通過したオイルは、油路６６ｊに流入してその途中に配置されたチェックバルブ６６ｋを通過した後、第１の油室６６ａ１に流入する。

尚、操縦者によるステアリングホイール２８の操作トルクが大きく、油路６６ｃあるいは油路６６ｈ内の油圧が所定値を上回ったときは、オリフィス６６ｅをバイパスして配置されたリリーフバルブ６６ｌが開弁し、オイルの流量が増加される。

また、オリフィス６６ｅには、その開口面積を調整する手動バルブ６６ｍが設けられる。手動バルブ６６ｍは、図４に示す如く油圧ダンパ６６の外方へと突出され、操縦者によって操作自在とされる。尚、図５で符号６６ｎは、オイルのキャビテーションを防止するためのフリーピストンである。

このように、ベーン６６ｂが揺動されることにより、一方の油室に封入されたオイルはオリフィス６６ｅを通過して他方の油室に流入する。即ち、オリフィス６６ｅを通過するオイルの流動抵抗によってベーン６６ｂの操作荷重が増加し、よってステアリングホイール２８の操作荷重が増加方向に調整される（以下、ステアリングホイール２８の操作荷重に付加されるべきベーン６６ｂの操作荷重を、油圧ダンパ６６が発生する「付加荷重」と呼ぶ）。

また、油圧ダンパ６６が発生する付加荷重は、手動バルブ６６ｍを操作してオリフィス６６ｅの開口面積を調整することにより、変更自在とされる。

以上のように、第１実施例に係る船外機の操舵装置にあっては、船外機１０の操舵機構たるスイベルシャフト５０に接続された操舵用電動モータ４４と、船体１６に配置されたステアリングホイール２８の操作角を検出する操作角センサ３０とを備え、検出された操作角に基づいて操舵用電動モータ４４を駆動して船外機１０を操舵すると共に、少なくともオイルが封入される油室（６６ａ）を２つの室（６６ａ１，６６ａ２）に区画するベーン（６６ｂ）と、２つの室を接続する油路（６６ｃ）と、油路に介挿されるオリフィス（６６ｅ）とを備えるダンパ（油圧ダンパ６６）からなり、ベーン（６６ｂ）を揺動させてオイルを油路（６６ｃ）を介して２つの室（６６ａ１，６６ａ２）の一方から他方に流動させてステアリングホイール２８の操作荷重を付加する油圧ダンパ６６と、一端がオリフィス（６６ｅ）に挿入されると共に、他端が操縦者の操作自在に設けられ、他端が操作されるとき、一端がオリフィス（６６ｅ）の開口面積を調整して油圧ダンパ６６が付加する荷重を切り換える手動バルブ６６ｍとを備え、よって手動バルブ６６ｍの操作のみに応じて油圧ダンパ６６が付加する荷重を変更するようにしたので、船外機１０をアクチュエータたる操舵用電動モータ４４で操舵して操縦者の負担を軽減すると共に、ステアリングホイール２８の操作荷重を増加方向に調整して操作フィーリングを向上させることができる。

特に、オリフィス６６ｅの開口面積を調整することにより、油圧ダンパ６６が発生する付加荷重を任意の値に容易に設定することができるため、ステアリングホイール２８の操作荷重を最適な値に容易に調整することが可能となる。

さらに、オリフィス６６ｅに手動バルブ６６ｍを設け、油圧ダンパ６６が発生する付加荷重を操縦者によって変更自在としたので、ステアリングホイール２８の操作荷重を操縦者の好みに応じて設定することができ、よって操作フィーリングをより向上させることができる。

尚、上記において、油圧ダンパを例に挙げたが、オイル以外の流体を用いたダンパであっても良い。また、ダンパをベーン型としたが、ピストン型などであっても良い。

次いで、この発明の第２実施例に係る船外機の操舵装置について説明する。

図６は、第２実施例に係る船外機の操舵装置を示す、図４と同様な模式図である。また、図７は、図６に示す油圧ダンパの油圧回路を表す、図５と同様な説明図である。

第１実施例との相違点に焦点をおいて説明すると、第２実施例にあっては、図７に示す如く、前記したオリフィス６６ｅと手動バルブ６６ｍに代えてソレノイドバルブ６６ｏを設けるようにした。即ち、ソレノイドバルブ６６ｏの開度（オイルの流路面積）を調整してオイルの流動抵抗を調節することにより、油圧ダンパ６６が発生する付加荷重を変更し、よってステアリングホイール２８の操作荷重を変更するようにした。

以下具体的に説明すると、ステアリングホイール２８が時計回りに操作されてベーン６６ｂが反時計回りに揺動されると、図７に破線の矢印で示す如く、第１の油室６６ａ１に封入されたオイルは油路６６ｃに流入し、その途中に配置されたチェックバルブ６６ｄを通過してソレノイドバルブ６６ｏに至る。そして、ソレノイドバルブ６６ｏを通過したオイルは、油路６６ｆに流入してその途中に配置されたチェックバルブ６６ｇを通過した後、第２の油室６６ａ２に流入する。

一方、ステアリングホイール２８が反時計回りに操作されてベーン６６ｂが時計回りに揺動されると、図７に一点鎖線の矢印で示す如く、第２の油室６６ａ２に封入されたオイルは油路６６ｈに流入し、その途中に配置されたチェックバルブ６６ｉを通過してソレノイドバルブ６６ｏに至る。そして、ソレノイドバルブ６６ｏを通過したオイルは、油路６６ｊに流入してその途中に配置されたチェックバルブ６６ｋを通過した後、第１の油室６６ａ１に流入する。

ソレノイドバルブ６６ｏのリニアソレノイド６６ｐには、図６に示す如く、ソレノイドコントローラ（制御ユニット）７０が接続される。ソレノイドコントローラ７０には、操縦者によって手動操作自在な荷重切り換えスイッチ７２が接続される共に、図示しないバッテリが接続されて動作電源の供給を受ける。

荷重切り換えスイッチ７２は、図６に示す如く３つのポジションを有し、各ポジションが操縦者によって選択自在とされると共に、選択されたポジションを示す信号をソレノイドコントローラ７０に送出する。ソレノイドコントローラ７０は、入力された選択ポジションに応じた電圧をリニアソレノイド６６ｐに供給する。具体的には、図で「１」と示すポジションが選択されているときは第１の電圧を、「２」と示すポジションが選択されているときは第１の電圧よりも大きい値に設定された第２の電圧を、「３」と示すポジションが選択されているときは第２の電圧よりも大きい値に設定された第３の電圧をリニアソレノイド６６ｐに供給する。これにより、ソレノイドバルブ６６ｏの開度が調整され、よって油圧ダンパ６６が発生する付加荷重が変更される。

尚、ソレノイドバルブ６６ｏは、リニアソレノイド６６ｐに供給される電圧が大きくなるに従って閉弁方向に駆動され、よって油圧ダンパ６６が発生する付加荷重が増加される。即ち、荷重切り換えスイッチ７２のポジションが「１」から「３」に向かって移行するに従い、ステアリングホイール２８の操作荷重が徐々に増加される。

尚、残余の構成は第１実施例と同様であるので、同一符号を付して説明を省略する。

このように、第２実施例に係る船外機の操舵装置にあっては、ソレノイドバルブ６６ｏの開度を調整することによって油圧ダンパ６６が発生する付加荷重を操縦者によって変更自在としたので、第１実施例と同様にステアリングホイール２８の操作荷重を操縦者の好みに応じて設定することができ、よって操作フィーリングをより向上させることができる。

尚、上記において、荷重切り換えスイッチ７２のポジションを３段階としたが、２段階であっても４段階以上であっても良いし、連続的に（無段階に）調整できるようにしても良い。

次いで、この発明の第３実施例に係る船外機の操舵装置について説明する。

図８は、第３実施例に係る船外機の操舵装置を示す、図４と同様な模式図である。

従前の実施例との相違点に焦点をおいて説明すると、第３実施例にあっては、図８に示す如く、油圧ダンパ６６に代えて電動モータ８０（以下「荷重発生用電動モータ」と呼ぶ）を設け、それを電気ブレーキとして使用してステアリングホイール２８の操作荷重を調整するようにした。

具体的に説明すると、荷重発生用電動モータ８０の出力シャフト（図示せず）は、減速機構の出力シャフト６２ｃに接続される。また、荷重発生用電動モータ８０には、モータコントローラ（制御ユニット）８２が接続される。モータコントローラ８２には、第２実施例で述べたのと同様の荷重切り換えスイッチ７２と図示しないバッテリが接続されると共に、操作角センサ３０が接続される。モータコントローラ８２は、操作角センサ３０と荷重切り換えスイッチ７２の出力に基づいて荷重発生用電動モータ８０の駆動を制御する。

図９は、荷重発生用電動モータ８０の駆動制御を表すフローチャートである。図示のプログラムは、例えば２０ｍｓｅｃごとに実行される。

以下説明すると、先ずＳ１０において、操作角センサ３０の出力に基づいてステアリングホイール２８の転舵方向を判断する。Ｓ１０でステアリングホイール２８が右転舵されていると判断されるときはＳ１２に進み、荷重切り換えスイッチ７２のポジションを判断する。

Ｓ１２で荷重切り換えスイッチ７２のポジションが「１」であると判断されるときは、Ｓ１４に進み、ステアリングホイール２８の左転舵方向に第１のトルクが付加されるように荷重発生用電動モータ８０の駆動を制御する。即ち、操縦者によるステアリングホイール２８の操作方向とは逆向きのトルクを発生するように、荷重発生用電動モータ８０に供給される電流の向きと大きさを制御する（以下、ステアリングホイール２８に付加されるべき操作方向と逆向きのトルクを、荷重発生用電動モータ８０が発生する「付加荷重」と呼ぶ）。

また、Ｓ１２で荷重切り換えスイッチ７２のポジションが「２」であると判断されるときは、Ｓ１６に進み、ステアリングホイール２８の左転舵方向に前記した第１のトルクよりも大きい第２のトルクが付加されるように、荷重発生用電動モータ８０の駆動を制御する。また、Ｓ１２で荷重切り換えスイッチ７２のポジションが「３」であると判断されるときはＳ１８に進み、ステアリングホイール２８の左転舵方向に前記した第２のトルクよりも大きい第３のトルクが付加されるように、荷重発生用電動モータ８０の駆動を制御する。

一方、Ｓ１０でステアリングホイール２８が左転舵されていると判断されるときはＳ２０に進み、Ｓ１２と同様に荷重切り換えスイッチ７２のポジションを判断する。Ｓ２０で荷重切り換えスイッチ７２のポジションが「１」であると判断されるときはＳ２２に進み、ステアリングホイール２８の右転舵方向に第１のトルクが付加されるように荷重発生用電動モータ８０の駆動を制御する。また、Ｓ２０で荷重切り換えスイッチ７２のポジションが「２」であると判断されるときはＳ２４に進み、ステアリングホイール２８の右転舵方向に第２のトルクが付加されるように荷重発生用電動モータ８０の駆動を制御する。また、Ｓ２０で荷重切り換えスイッチ７２のポジションが「３」であると判断されるときはＳ２６に進み、ステアリングホイール２８の右転舵方向に第３のトルクが付加されるように荷重発生用電動モータ８０の駆動を制御する。

また、Ｓ１０でステアリングホイール２８が中立位置にある（転舵されていない）と判断されるときは、以降の処理をスキップする（トルクの付加を行わない）。

尚、残余の構成は従前の実施例と同様であるので、同一符号を付して説明を省略する。

このように、第３実施例に係る船外機の操舵装置にあっては、荷重発生用電動モータ８０を電気ブレーキとして使用することで、ステアリングホイール２８の操作荷重を増加方向に調整するようにしたので、従前の実施例と同様に操作フィーリングを向上させることができる。

特に、荷重発生用電動モータ８０に供給される電圧を調整することにより、荷重発生用電動モータ８０が発生する付加荷重を任意の値に容易に設定することができるため、ステアリングホイール２８の操作荷重を最適な値に容易に調整することが可能となる。

さらに、荷重発生用電動モータ８０が発生する付加荷重の大きさを荷重切り換えスイッチ７２によって変更自在としたので、ステアリングホイール２８の操作荷重を操縦者の好みに応じて設定することができ、よって操作フィーリングをより向上させることができる。

尚、上記において、荷重発生用電動モータ８０に供給される電流の向きと大きさを制御して付加荷重（ステアリングホイール２８の操作方向と逆向きのトルク）を発生させるようにしたが、電流の供給を停止することによって得られる発電ブレーキを利用するようにしても良い。この場合、発電ブレーキを効果的に利用するために、減速機構６２に代えて増速機構を設け、荷重発生用電動モータ８０の回転数を上昇させるようにしても良い。

次いで、この発明の第４実施例に係る船外機の操舵装置について説明する。

図１０は、第４実施例に係る船外機の操舵装置を示す、図２と同様な部分説明側面図である。

従前の実施例との相違点に焦点をおいて説明すると、第４実施例にあっては、船体１６の船速を示す値としてエンジン１８の回転数を検出し、検出されたエンジン回転数に基づいてステアリングホイール２８の操作荷重に付加されるべき付加荷重を自動的に変更するようにした。

以下具体的に説明すると、図１０に示すように、エンジン１８のクランクシャフト（図示せず）付近には、クランク角センサ９０が配置される。クランク角センサ９０は、所定クランク角（例えば３０［度］）ごとにパルス信号を出力し、かかる出力は信号線９０Ｌを介してＥＣＵ２２に送られる。ＥＣＵ２２は、信号線９０Ｌを通じて送られたクランク角センサ９０の出力を図示しないカウンタでカウントしてエンジン回転数ＮＥを検出する。

図１１は、第４実施例に係る船外機の操舵装置を示す、図４と同様な模式図である。図１１に示すように、第４実施例にあっては、第２実施例と同様な油圧ダンパ６６とソレノイドコントローラ７０と荷重切り換えスイッチ７２とを備える。

第２実施例と相違する点は、ソレノイドコントローラ７０にエンジン回転数ＮＥが入力されることにある。ソレノイドコントローラ７０は、入力されたエンジン回転数ＮＥと荷重切り換えスイッチ７２の信号に基づき、リニアソレノイド６６ｐの駆動を制御する。

図１２は、第４実施例に係るリニアソレノイド６６ｐの駆動制御を表すフローチャートである。図示のプログラムは、例えば２０ｍｓｅｃごとに実行される。

以下説明すると、先ずＳ１００において、エンジン回転数ＮＥに基づいて図示しないマップを検索し、基本電圧Ｖｂを決定する。基本電圧Ｖｂは、リニアソレノイド６６ｐの供給電圧Ｖｓの決定に使用される基本値であり、エンジン回転数ＮＥが上昇するに従って増加するように設定される。

尚、リニアソレノイド６６ｐに供給される電圧が大きくなるに従ってソレノイドバルブ６６ｏが閉弁方向に駆動され、油圧ダンパ６６の発生する付加荷重が増加するのは第２実施例と同様である。即ち、ステアリングホイール２８の操作荷重は、エンジン回転数ＮＥが上昇するに従って増加するように設定される。

次いでＳ１０２に進み、荷重切り換えスイッチ７２のポジションを判断する。Ｓ１０２で荷重切り換えスイッチ７２のポジションが「１」であると判断されるときは、Ｓ１０４に進み、Ｓ１００で決定した基本電圧Ｖｂをリニアソレノイド６６ｐの供給電圧Ｖｓに設定する。

一方、Ｓ１０２で荷重切り換えスイッチ７２のポジションが「２」であると判断されるときはＳ１０６に進み、基本電圧Ｖｂに第１の係数α１を乗じて得た値を供給電圧Ｖｓに設定する。ここで、第１の係数α１は、１よりも大きな値に設定される。即ち、荷重切り換えスイッチ７２のポジションが「２」であるときの供給電圧Ｖｓは、ポジションが「１」であるときの供給電圧Ｖｓよりも大きい値に設定される。

また、Ｓ１０２で荷重切り換えスイッチ７２のポジションが「３」であると判断されるときはＳ１０８に進み、基本電圧Ｖｂに第２の係数α２を乗じて得た値を供給電圧Ｖｓに設定する。第２の係数α２は、第１の係数α１よりも大きな値に設定される。即ち、荷重切り換えスイッチ７２のポジションが「３」であるときの供給電圧Ｖｓは、ポジションが「２」であるときの供給電圧Ｖｓよりも大きい値に設定される。従って、エンジン回転数ＮＥが同一であれば、ポジションが「１」から「３」に向かって移行するに従い、ステアリングホイール２８の操作荷重が増加される。

尚、残余の構成は従前の実施例と同様であるので、同一符号を付して説明を省略する。

このように、第４実施例にあっては、エンジン１８の回転数ＮＥを検出すると共に、検出したエンジン回転数ＮＥに基づいて油圧ダンパ６６の発生する付加荷重を変更するようにしたので、ステアリングホイール２８の操作荷重を走行状態に応じて設定することができ、よって操作フィーリングをより一層向上させることができる。

具体的には、エンジン回転数ＮＥが上昇するに従ってステアリングホイール２８の操作荷重を増加方向に調整するようにしたので、離岸・着岸といった大きな操舵量が要求される低速走行時の操作性を確保しつつ、高速走行時の急旋回を抑制して安定した走行を行うことができる。

尚、上記において、エンジン回転数ＮＥに応じてリニアソレノイド６６ｐの動作を制御するようにしたが、第３実施例で述べた荷重発生用電動モータ８０の動作を制御するようにしても良い。

また、船速を示す値としてエンジン回転数ＮＥを検出するようにしたが、速度計やＧＰＳ（global positioning system）を設けて船体１６の船速を検出し、検出された船速に応じてリニアソレノイド６６ｐ（あるいは荷重発生用電動モータ８０）の動作を制御するようにしても良い。

次いで、この発明の第５実施例に係る船外機の操舵装置について説明する。

図１３は、第５実施例に係る船外機の操舵装置を示す、図４と同様な模式図である。

従前の実施例との相違点に焦点をおいて説明すると、第５実施例にあっては、図１３に示す如く、油圧ダンパ６６に代えてフリクション発生ユニット１００を設け、それを摩擦ブレーキとして使用してステアリングホイール２８の操作荷重を調整するようにした。

具体的に説明すると、図１３に示す如く、減速機構の出力シャフト６２ｃにはフリクション発生ユニット１００のディスク１００ａが接続される。ディスク１００ａには、ブレーキパッド１００ｂが押圧される。即ち、ディスク１００ａとブレーキパッド１００ｂとの機械的なフリクション（摩擦力）により、ステアリングホイール２８の操作荷重が増加方向に調整される（以下、ステアリングホイール２８の操作荷重に付加されるべきディスク１００ａとブレーキパッド１００ｂとの機械的なフリクションを、フリクション発生ユニット１００が発生する「付加荷重」と呼ぶ）。

また、ブレーキパッド１００ｂには、操縦者によって手動操作自在な手動ハンド１００ｃが接続され、手動ハンド１００ｃを操作することによってディスク１００ａに対するブレーキパッド１００ｂの押圧力（換言すれば、フリクション発生ユニット１００が発生する付加荷重）が変更自在とされる。

尚、残余の構成は第１実施例と同様であるので、同一符号を付して説明を省略する。

このように、第５実施例に係る船外機の操舵装置にあっては、フリクション発生ユニット１００を摩擦ブレーキとして使用することで、ステアリングホイール２８の操作荷重を増加方向に調整するようにしたので、従前の実施例と同様に操作フィーリングを向上させることができる。

特に、ディスク１００ａに対するブレーキパッド１００ｂの押圧力を調整することにより、フリクション発生ユニット１００が発生する付加荷重を任意の値に容易に設定することができるため、ステアリングホイール２８の操作荷重を最適な値に容易に調整することが可能となる。

さらに、フリクション発生ユニット１００が発生する付加荷重の大きさを、手動ハンド１００ｃを操作することによって変更自在としたので、ステアリングホイール２８の操作荷重を操縦者の好みに応じて設定することができ、よって操作フィーリングをより向上させることができる。

尚、上記において、手動ハンド１００ｃに代えて適宜なアクチュエータをブレーキパッド１００ｂに接続すると共に、エンジン回転数ＮＥに応じてかかるアクチュエータを駆動することにより、第４実施例と同様にステアリングホイール２８の操作荷重をエンジン回転数ＮＥに応じて変更するようにしても良い。

以上の如く、この発明の第１から第５実施例にあっては、船体（１６）に取り付けられた船外機（１０）の操舵機構（スイベルケース１２、スイベルシャフト５０）に接続された操舵用アクチュエータ（操舵用電動モータ４４）と、前記船体（１６）に配置されたステアリングホイール（２８）の操作角を検出する操作角センサ（３０）とを備えると共に、前記検出された操作角に基づいて前記操舵用アクチュエータ（４４）を駆動する船外機の操舵装置において、少なくともオイルが封入される油室（６６ａ）を２つの室（６６ａ１，６６ａ２）に区画するベーン（６６ｂ）と、前記２つの室を接続する油路（６６ｃ）と、前記油路に介挿されるオリフィス（６６ｅ）とを備えるダンパ（油圧ダンパ６６）からなり、前記ベーン（６６ｂ）を揺動させて前記オイルを前記油路（６６ｃ）を介して前記２つの室（６６ａ１，６６ａ２）の一方から他方に流動させて前記ステアリングホイール（２８）の操作荷重を付加する操作荷重調整機構（油圧ダンパ６６）と、一端が前記オリフィス（６６ｅ）に挿入されると共に、他端が操縦者の操作自在に設けられ、前記他端が操作されるとき、前記一端が前記オリフィス（６６ｅ）の開口面積を調整して前記操作荷重調整機構が付加する荷重を切り換える荷重切り換え手段（手動バルブ６６ｍ）とを備え、よって前記荷重切り換え手段の操作のみに応じて前記操作荷重調整機構が付加する荷重を変更するように構成した。

これにより、船外機１０をアクチュエータで操舵して操縦者の負担を軽減すると共に、ステアリングホイール２８の操作荷重を増加方向に調整して操作フィーリングを向上させることができる。また、ステアリングホイール２８の操作荷重を操縦者の好みに応じて設定することができ、よって操作フィーリングをより向上させることができる。

また、操作荷重調整機構（６６）が発生する荷重の設定を容易に行うことができ、よってステアリングホイール２８の操作荷重を最適な値に容易に調整することができる。

尚、油圧ダンパ６６、荷重発生用電動モータ８０およびフリクション発生ユニットを、それぞれ異なる実施例として説明したが、それらを組み合わせて使用するようにしても良い。例えば、荷重発生用電動モータ８０の出力シャフトをブレーキパッド１００ｂで押圧して摩擦ブレーキを発生させつつ、エンジン回転数ＮＥや荷重切り換えスイッチ７２のポジションに応じて荷重発生用電動モータ８０の駆動を制御するようにしても良い。

また、第２、第３、第４実施例において、リニアソレノイド６６ｐおよび荷重発生電動モータ８０の駆動制御を、それぞれソレノイドコントローラ７０とモータコントローラ８０で行うようにしたが、全てＥＣＵ２２で行うようにしても良い。

この発明の第１実施例に係る船外機の操舵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２に示すスイベルケース付近を拡大して示す部分断面図である。 図１に示すステアリングホイール付近の模式図である。 図４に示す油圧ダンパの油圧回路を表す説明図である。 この発明の第２実施例に係る船外機の操舵装置を示す、図４と同様な模式図である。 図６に示す油圧ダンパの油圧回路を表す、図５と同様な説明図である。 この発明の第３実施例に係る船外機の操舵装置を示す、図４と同様な模式図である。 図８に示す荷重発生用電動モータの駆動制御を表すフローチャートである。 この発明の第４実施例に係る船外機の操舵装置を示す、図２と同様な部分説明側面図である。 第４実施例に係る船外機の操舵装置を示す、図４と同様な模式図である。 図１１に示すリニアソレノイドの駆動制御を表すフローチャートである。 この発明の第５実施例に係る船外機の操舵装置を示す、図４と同様な模式図である。

符号の説明

１０ 船外機
１２ スイベルケース（操舵機構）
１６ 船体
２８ ステアリングホイール
３０ 操作角センサ
４４ 操舵用電動モータ（操舵用アクチュエータ）
５０ スイベルシャフト（操舵機構）
６６ 油圧ダンパ（操作荷重調整機構）
７０ ソレノイドコントローラ（荷重変更手段）
８０ 荷重発生用電動モータ（操作荷重調整機構）
９０ クランク角センサ（船速検出手段）
１００ フリクション発生ユニット（操作荷重調整機構）

Claims (1)

1. 船体に取り付けられた船外機の操舵機構に接続された操舵用アクチュエータと、前記船体に配置されたステアリングホイールの操作角を検出する操作角センサとを備えると共に、前記検出された操作角に基づいて前記操舵用アクチュエータを駆動する船外機の操舵装置において、少なくともオイルが封入される油室を２つの室に区画するベーンと、前記２つの室を接続する油路と、前記油路に介挿されるオリフィスとを備えるダンパからなり、前記ベーンを揺動させて前記オイルを前記油路を介して前記２つの室の一方から他方に流動させて前記ステアリングホイールの操作荷重を付加する操作荷重調整機構と、一端が前記オリフィスに挿入されると共に、他端が操縦者の操作自在に設けられ、前記他端が操作されるとき、前記一端が前記オリフィスの開口面積を調整して前記操作荷重調整機構が付加する荷重を切り換える荷重切り換え手段とを備え、よって前記荷重切り換え手段の操作のみに応じて前記操作荷重調整機構が付加する荷重を変更するようにしたことを特徴とする船外機の操舵装置。

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