JP4828897B2 - 多機掛け推進機型小型船舶 - Google Patents
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Description
(A)に示すように、船体1の船尾板2に2機の船外機3a,3bが取付けられる。船外機3a,3bは、後方が内側になるようにハ字状に傾斜して取付けられる。このように対称に傾斜した両船外機3a,3bが相互になす角θがトー角である。したがって、中立位置(直進状態)では、各船外機3a,3bの転舵角(船尾板2に対する角度)の大きさはθ/2(方向は相互に逆)である。
船舶においては、プロペラの回転に起因して、船外機に対しプロペラ反力が作用し、船外機の方向を変化させ一定方向に偏って進ませようとするパドルラダー効果あるいはジャイロ効果と呼ばれる偏倚力が作用する(特許文献1)。図9において、船外機3はステアリングブラケット5を介して、船尾板2に取付けられた舵切り装置15に連結される。ハンドルによる舵切り操作により船外機3はスイベル軸6廻りに回転して転舵動作する。中立位置の直進走行状態で、プロペラ反力Fが作用して船外機3に偏倚力を与え船外機3の方向が変化する。(A)は、低速走行状態を示す。この場合は、プロペラ反力Fが小さく、船外機3の方向変位θは小さい。(B)は、高速走行状態あるいは高負荷走行状態を示す。この場合は、プロペラ反力Fが大きく、船外機3の方向変位θは大きい。実際の構造においては、船外機と舵切り装置との間にゴムの防振マウントが介装されている。したがって、ハンドル操作に応じた目標転舵角となるように舵切り装置を駆動しても、実際の推進力の方向は、プロペラ反力により防振マウントが弾性変形するため、目標転舵角とは僅かに異なる。この推進力の方向変化は、速度や負荷あるいはプロペラの形状や水圧などにより変わる。
船体1の船尾板2に2機の船外機3a,3bがそれぞれクランプブラケット4を介して取付けられる。各船外機3a,3bは、スイベル軸(鉛直軸)6廻りに回転可能である。スイベル軸6の上端部にステアリングブラケット5が固定される。ステアリングブラケット5の前端部に電動モータ式の舵切り装置15(図3参照)が連結される。舵切り装置15の電動モータが矢印Aのようにスライドすることにより、ステアリングブラケット5を介して船外機3a,3bが転舵角に応じてスイベル軸6廻りに回転する。各船外機3a,3b及び舵切り装置15は、それぞれコントローラ11を介して制御装置(ECU)12に連結され、制御装置12により船外機のエンジン出力制御及び舵切り装置15の転舵角制御が行われる。
ハンドル7の回転操作角度は操舵角センサ9で検出され、操舵角データが制御装置12に入力される。制御装置12には、前述の走行状態検出データが入力される。制御装置12は、操舵角や走行状態データに応じてハンドルへの反力の目標トルクを算出し、反力モータ14を駆動してハンドル7に反力を付与する。
各船外機3a,3bには、前述(図9)のように、プロペラ反力Fが作用する。
舵切り装置15を構成する電動モータ20は、DD(Direct Drive)型モータであり、ネジ棒19に装着され、このネジ棒19に沿って摺動する。ネジ棒19の両端は支持部材22により船尾板(図示しない)に固定される。23はクランプブラケットのクランプ部分であり、24はチルト軸である。船外機3a,3b(図1)のスイベル軸6にステアリングブラケット5が固定され、このステアリングブラケット5の前端部5aに、連結ブラケット21を介して電動モータ20が連結される。
ステップS1
目標走行性能を選択する。目標走行性能とは、最高速度性能(最高速度を極力高くする性能)、加速性能(短時間で加速する性能)、燃費性能(燃料消費量をなるべく少なくする性能)、旋回性能(安定して旋回できる性能)などの走行性能のうち、操船者が最も重要視して他の走行性能に優先して指定する走行性能である。これは、例えば走行性能モード切換スイッチにより選択可能とし、操船者がスイッチの切換えにより走行性能を選択する。前述(図8)のように、走行性能に応じて、その走行性能を最大限に発揮できるトー角が存在する。
走行状態を検知する。これは、走行状態検出手段16(図1)により速度、加速度、エンジン運転状態などの走行状態を検出するものである。
制御装置12(図2)により、目標トー角が設定される。目標トー角は、上記ステップS1の目標走行性能、ステップS2の走行状態及びトリム角やプロペラサイズ等の船の情報(図2)に基づいて設定される。トー角の設定は予め作成したマップを用いて行うことができる(図5参照)。
設定された目標トー角となるようにトー角を変更する。これは、制御装置12からの指令により電動モータあるいはその他のトー角変更手段(図6参照)を駆動することにより自動的に行われる。
図は、目標走行性能モードが最高速度モード及び加速モードの場合の、速度に応じたトー角のマップである。このようなマップを用いて、走行性能モードが選択された場合に、速度データからその速度での最適なトー角を設定することができる。
(A)は、両船外機3a,3bを連結するタイバー30の長さを駆動装置31で調整することによりトー角θを変更する構造である。これにより、中立位置におけるトー角が定まり、このトー角を保った状態でハンドル操作に応じて転舵動作が行われる。
(A)は、時間に対するエンジン回転を示す。図の例は、エンジン回転が増加している状態、すなわちアクセル操作によりスロットル開度を大きくして加速している状態を示す。時間t1で所定の回転数に達しその後は一定回転数となる。
Claims (2)
- 船尾に取付けた複数の推進機と、走行中にトー角を自動的に変更可能とするトー角変更手段と、走行状態検出手段と、トー角制御装置とを備えた多機掛け推進機型小型船舶であって、
前記トー角制御装置は、走行状態に応じて目標トー角を設定するとともに、該目標トー角となるように前記トー角変更手段を駆動するものであり、
前記目標トー角が異なる複数の走行モードを有し、
前記走行モードは、少なくとも短時間で加速する加速性能と、最高速度を高くする最高速度性能とを含む複数の走行性能から操船者が選択可能であり、
前記加速性能を優先する走行モードが選択された場合は加速性能が最大となる目標トー角(θ1)に設定され、前記最高速度性能を優先する走行モードが選択された場合は最高速度が最大となる目標トー角(θ2)が設定されるように、各走行性能に応じて、その走行性能に適したトー角に設定されることを特徴とする多機掛け推進機型小型船舶。 - 各推進機は電動舵切り装置により転舵され、該電動舵切り装置が前記トー角変更手段を構成することを特徴とする請求項1に記載の多機掛け推進機型小型船舶。
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