JP4851116B2

JP4851116B2 - 船外機のシフト装置

Info

Publication number: JP4851116B2
Application number: JP2005143647A
Authority: JP
Inventors: 博水口; 晋作中山
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2005-05-17
Filing date: 2005-05-17
Publication date: 2012-01-11
Anticipated expiration: 2025-05-17
Also published as: JP2006321262A

Description

この発明は、船外機のシフト装置に関する。

従来、例えば特許文献１に記載されるように、船外機のクラッチをアクチュエータによって変位させることでシフトチェンジを行うようにしたＤＢＷ（Drive By Wire）方式のシフト装置が提案されている。特許文献１に記載される装置にあっては、具体的には、クラッチに接続されたシフトロッドをアクチュエータの出力で回転させ、前記クラッチをフォワードギヤおよびリバースギヤのいずれかに係合する位置、あるいはそれらのいずれとも係合しないニュートラル位置に変位させることにより、シフトポジションをフォワードとニュートラルとリバースの間で切り替えるようにしている。
特開２００４−２１８８１２号公報（段落００３４から段落００４５など）

ＤＢＷ方式のシフト装置にあっては、シフトポジションごとにクラッチの目標位置を予め設定しておくのが一般的である。しかしながら、装置の組み付けバラツキや公差、経年変化、クラッチ位置を検出するセンサの出力のバラツキなどに起因し、実際に各シフトポジションが確立されるクラッチの位置と目標位置との間に差異が生じる場合がある。そのため、クラッチの目標位置を予め設定された所定値とすると、クラッチが各シフトポジションの確立位置に正確に変位されず、シフトミスを引き起こすおそれがあった。

従って、この発明の目的は上記した課題を解決し、クラッチをフォワード、ニュートラルおよびリバースの各シフトポジションが確立される位置に正確に変位させ、シフトミスを防止するようにした船外機のシフト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、クラッチをフォワードギヤとリバースギヤのいずれかと係合する位置、あるいはニュートラル位置にアクチュエータによって変位させ、船外機のシフトポジションをフォワードとニュートラルとリバースの間で切り替える船外機のシフト装置において、前記クラッチを操船者の操作によって変位させる手動シフト機構と、前記操船者の操作自在に配置され、操作されるとき、前記クラッチが前記フォワードギヤと前記リバースギヤのいずれとも係合しない位置に変位して前記ニュートラルポジションが確立されたことを示す出力を生じる操作スイッチと、前記操作スイッチが前記出力を生じるとき、前記クラッチの位置を前記ニュートラル位置として記憶するニュートラル位置記憶手段と、前記記憶されたニュートラル位置に基づき、前記クラッチが前記フォワードギヤと係合して前記フォワードポジションが確立されるときの前記クラッチの位置と、前記クラッチが前記リバースギヤと係合して前記リバースポジションが確立されるときの前記クラッチの位置とを決定するクラッチ位置決定手段とを備えるように構成した。

また、請求項２に係る船外機のシフト装置にあっては、前記クラッチ位置決定手段は、前記クラッチが前記ニュートラル位置から所定量だけ変位した位置を、前記フォワードポジションと前記リバースポジションが確立されるときの前記クラッチの位置として決定するように構成した。

また、請求項３にあっては、クラッチをフォワードギヤとリバースギヤのいずれかと係合する位置、あるいはニュートラル位置にアクチュエータによって変位させ、船外機のシフトポジションをフォワードとニュートラルとリバースの間で切り替える船外機のシフト装置において、前記クラッチを操船者の操作によって変位させる手動シフト機構と、前記操船者の操作自在に配置され、操作されるとき、前記クラッチが前記フォワードギヤと前記リバースギヤのいずれとも係合しない位置に変位して前記ニュートラルポジションが確立されたことを示す出力を生じる第１の操作スイッチと、前記第１の操作スイッチが前記出力を生じるとき、前記クラッチの位置を前記ニュートラル位置として記憶するニュートラル位置記憶手段と、前記操船者の操作自在に配置され、操作されるとき、前記クラッチが前記フォワードギヤと係合する位置に変位して前記フォワードポジションが確立されたことを示す出力を生じる第２の操作スイッチと、前記第２の操作スイッチが前記出力を生じるとき、前記クラッチの位置をフォワード位置として記憶するフォワード位置記憶手段と、前記操船者の操作自在に配置され、操作されるとき、前記クラッチが前記リバースギヤと係合する位置に変位して前記リバースポジションが確立されたことを示す出力を生じる第３の操作スイッチと、前記第３の操作スイッチが前記出力を生じるとき、前記クラッチの位置をリバース位置として記憶するリバース位置記憶手段とを備えるように構成した。

請求項１に係る船外機のシフト装置にあっては、クラッチを操船者の操作によって変位させる手動シフト機構と、操船者に操作されるとき、クラッチがフォワードギヤとリバースギヤのいずれとも係合しない位置に変位してニュートラルポジションが確立されたことを示す出力を生じる操作スイッチとを設け、操作スイッチが出力を生じるとき、クラッチの位置をニュートラル位置として記憶すると共に、記憶したニュートラル位置に基づき、クラッチがフォワードギヤと係合してフォワードポジションが確立されるときのクラッチの位置と、クラッチがリバースギヤと係合してリバースポジションが確立されるときのクラッチの位置とを決定するように構成したので、クラッチをフォワード、ニュートラルおよびリバースの各シフトポジションが確立される位置に正確に変位させることができ、シフトミスを防止できる。

また、請求項２に係る船外機のシフト装置にあっては、クラッチがニュートラル位置から所定量だけ変位した位置を、フォワードポジションとリバースポジションが確立されるときのクラッチの位置として決定するように構成したので、請求項１で述べた効果に加え、構成を簡素化することができる。

また、請求項３に係る船外機のシフト装置にあっては、クラッチを操船者の操作によって変位させる手動シフト機構と、操船者に操作されるとき、クラッチがフォワードギヤとリバースギヤのいずれとも係合しない位置に変位してニュートラルポジションが確立されたことを示す出力を生じる第１の操作スイッチと、操船者に操作されるとき、クラッチがフォワードギヤと係合する位置に変位してフォワードポジションが確立されたことを示す出力を生じる第２の操作スイッチと、操船者に操作されるとき、クラッチがリバースギヤと係合する位置に変位してリバースポジションが確立されたことを示す出力を生じる第３の操作スイッチとを設けると共に、第１、第２および第３の操作スイッチが出力を生じるとき、クラッチの位置をそれぞれニュートラル位置、フォワード位置およびリバース位置として記憶するように構成したので、クラッチをフォワード、ニュートラルおよびリバースの各シフトポジションが確立される位置に正確に変位させることができ、シフトミスを防止できる。

以下、添付図面に即してこの発明に係る船外機のシフト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シフト装置を船体も含めて全体的に示す概略図であり、図２は、図１に示す船外機の拡大側面図である。

図１および図２において、符号１０は船外機を示す。船外機１０は、図示の如く、船体１２の後尾に装着される。

図１に示すように、船体１２において操縦席１４の付近には、ステアリングホイール１６が配置される。また、ステアリングホイール１６の回転軸（図示せず）の付近には、操舵角センサ１８が設けられる。操舵角センサ１８は、操船者によって操作されたステアリングホイール１６の操舵角に応じた信号を出力する。

また、操縦席１４の付近にはリモートコントロールボックス（以下「リモコンボックス」という）２０が配置される。リモコンボックス２０には、操船者に操作されるレバー２２が設けられる。レバー２２は、初期位置から前後方向（操船者の手前方向と奥方向）に揺動操作自在とされ、操船者からのシフトチェンジ指示とエンジン回転数の調節指示を入力する。

また、リモコンボックス２０は、レバー位置センサ２４を備える。レバー位置センサ２４は、操船者によって操作されたレバー２２の位置に応じた信号を出力する。操舵角センサ１８とレバー位置センサ２４の出力は、船外機１０に搭載された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）２６に入力される。

図２に示すように、船外機１０は、その上部にエンジン２８を備える。エンジン２８は火花点火式のガソリンエンジンである。エンジン２８は水面上に位置し、エンジンカバー３０で覆われる。また、エンジンカバー３０の内部においてエンジン２８の付近には、前記したＥＣＵ２６が配置される。

一方、船外機１０の下部にはプロペラ３２が配置される。プロペラ３２は、エンジン２８の出力がシフト機構（後述）などを介して伝達されて回転し、船体１２を前進あるいは後進させる推力を生じる。

また、船外機１０は、船外機１０を左右に転舵させる転舵用電動モータ３４と、エンジン２８のスロットルバルブ（図２で図示せず）を開閉するスロットル用電動モータ３６と、シフト機構を駆動するシフト用電動モータ（アクチュエータ）３８とを備える。

転舵用電動モータ３４の付近には、転舵角センサ４０が配置される。転舵角センサ４０は、船外機１０の転舵角に応じた信号を出力する。また、スロットル用電動モータ３６の付近には、スロットル開度センサ４２が配置される。スロットル開度センサ４２は、スロットルバルブの開度に応じた信号を出力する。

シフト用電動モータ３８の付近には、２個のシフト位置センサ４４，４６とニュートラルスイッチ４８が配置される。シフト位置センサ４４，４６は、シフトポジション（フォワード、ニュートラルおよびリバース）に応じた信号を出力する。また、ニュートラルスイッチ４８は、シフトポジションがニュートラルであるときにオン信号を出力し、フォワードあるいはリバースであるときにオフ信号を出力する。

また、エンジン２８のクランクシャフト（図示せず）の付近には、クランク角センサ５０が配置される。クランク角センサ５０は、エンジン回転数に応じた信号を出力する。上記した各センサとスイッチの出力は、ＥＣＵ２６に入力される。

ＥＣＵ２６は、ニュートラルスイッチ４８がオン信号を出力しているとき、即ち、シフトポジションがニュートラルであることが検知されているときにのみ、エンジン２８の始動を許可する。これは、エンジン始動時に船体１２が誤って発進するのを防止するためである。

また、ＥＣＵ２６は、操舵角センサ１８と転舵角センサ４０の出力に基づいて転舵用電動モータ３４の動作を制御し、船外機１０の転舵角を目標転舵角となるように調節する。さらに、ＥＣＵ２６は、レバー位置センサ２４の出力（具体的にはレバー２２の操作方向）に基づいてシフト用電動モータ３８の動作を制御し、シフトチェンジを行う。そして、シフト位置センサ４４，４６の出力からフォワードおよびリバースのいずれかのシフトポジションが確立されたことが検知されたとき、レバー位置センサ２４の出力（具体的にはレバー２２の操作量）とスロットル開度センサ４２の出力に基づいてスロットル用電動モータ３６の動作を制御し、エンジン回転数が目標回転数となるように調節する。尚、シフト位置センサを２個設けたのは、フェールセーフのためである。

このように、この実施例に係る船外機１０は、操作系（ステアリングホイール１６やレバー２２）と船外機１０の機械的な接続が断たれたＤＢＷ方式の制御システムを備える。

次いで、図３以降を参照し、船外機１０の構造について詳説する。図３は、船外機１０の部分断面図である。

図３に示すように、船外機１０はスターンブラケット５４を備える。スターンブラケット５４は、船体１２の後尾に固定されると共に、チルティングシャフト５６を介してスイベルケース５８に接続される。また、船外機１０は、マウントフレーム６０を備える。マウントフレーム６０はシャフト部６２を備え、シャフト部６２はスイベルケース５８の内部に鉛直軸回りに回転自在に収容される。マウントフレーム６０は、その上端と下端（シャフト部６２の下端）が船外機１０の本体を構成するフレーム（図示せず）に固定される。

スイベルケース５８の上部には、前記した転舵用電動モータ３４が配置される。転舵用電動モータ３４の出力軸は、減速ギヤ機構６６を介してマウントフレーム６０の上端に接続される。即ち、転舵用電動モータ３４を動作させることにより、その回転出力が減速ギヤ機構６６を介してマウントフレーム６０に伝達され、よって船外機１０がシャフト部６２を転舵軸として左右に（鉛直軸回りに）転舵される。

また、エンジン２８の吸気管７０には、スロットルボディ７２が接続される。スロットルボディ７２は、その内部にスロットルバルブ７４を備えると共に、前記したスロットル用電動モータ３６が一体的に取り付けられる。スロットル用電動モータ３６の出力軸は、スロットルボディ７２に隣接して配置された減速ギヤ機構（図示せず）を介し、スロットルバルブ７４に接続される。即ち、スロットル用電動モータ３６を動作させることでスロットルバルブ７４が開閉され、エンジン２８の吸気が調量されてエンジン回転数が調節される。

エンジンカバー３０の下方には、エクステンションケース８０が取り付けられる。エクステンションケース８０の下方には、さらにギヤケース８２が取り付けられる。エクステンションケース８０とギヤケース８２の内部には、鉛直軸回りに回転自在に支持されたドライブシャフト（バーチカルシャフト）８４が挿通される。ドライブシャフト８４は、その上端にエンジン２８のクランクシャフト（図示せず）が接続される一方、下端にはピニオンギヤ８６が設けられる。

また、ギヤケース８２の内部には、水平軸回りに回転自在に支持されたプロペラシャフト９０が収容される。プロペラシャフト９０の一端はギヤケース８２から船外機１０の後方に向けて突出され、そこにプロペラ３２が取り付けられる。

ギヤケース８２の内部には、さらにシフト機構９６が収容される。シフト機構９６は、フォワードギヤ（ベベルギヤ）９８、リバースギヤ（ベベルギヤ）１００、クラッチ１０２、シフトスライダ１０４およびシフトロッド１０６とからなる。

フォワードギヤ９８とリバースギヤ１００は、プロペラシャフト９０の外周に配置されると共に、上記したピニオンギヤ８６と噛合して相反する方向に回転させられる。フォワードギヤ９８とリバースギヤ１００の間には、クラッチ１０２が配置される。クラッチ１０２は、プロペラシャフト９０と一体に回転する。

シフトロッド１０６は、鉛直軸方向と平行に配置される。クラッチ１０２は、シフトスライダ１０４を介し、シフトロッド１０６の底面に設けられたロッドピン１０６ａに接続される。ロッドピン１０６ａは、シフトロッド１０６の回転中心から所定距離だけ偏心した位置に形成される。従って、シフトロッド１０６を回転させることにより、ロッドピン１０６ａは前記した所定距離（偏心量）を半径とする円弧状の移動軌跡を描きながら変位する。このロッドピン１０６ａの変位は、シフトスライダ１０４を介し、プロペラシャフト９０の軸方向と平行な変位としてクラッチ１０２に伝達される。これにより、クラッチ１０２は、フォワードギヤ９８およびリバースギヤ１００のいずれかと係合する位置、あるいはそれらのいずれとも係合しないニュートラル位置にスライドさせられる。

エンジンカバー３０の内部には、前記したシフト用電動モータ３８が配置される。シフト用電動モータ３８の出力軸は、減速ギヤ機構１１０を介してシフトロッド１０６の上端に接続される。従って、シフト用電動モータ３８を動作させることにより、その回転出力が減速ギヤ機構１１０を介してシフトロッド１０６に伝達され、クラッチ１０２がスライドさせられる。これにより、シフトチェンジが行われる、具体的には、シフトポジションがフォワードとニュートラルとリバースとの間で切り替えられる。

図４は、図３に示す減速ギヤ機構１１０を平面視して表す拡大断面図である。また、図５は、図４のＶ−Ｖ線断面図である。

図４および図５に示すように、シフト用電動モータ３８の出力軸３８ａは、減速ギヤ機構１１０を介してシフトロッド１０６の上端に接続される。減速ギヤ機構１１０は、後述する複数個、具体的には１１個のギヤによって構成される。各ギヤはいずれも外歯車である。

具体的に説明すると、第１ギヤ１１０ａは、シフト用電動モータ３８の出力軸３８ａに設けられ、第１ギヤ１１０ａよりも径大の第２ギヤ１１０ｂに噛合される。第２ギヤ１１０ｂと同軸上には、第２ギヤ１１０ｂよりも径小の第３ギヤ１１０ｃが設けられ、第３ギヤ１１０ｃは、それよりも径大の第４ギヤ１１０ｄに噛合される。第４ギヤ１１０ｄと同軸上には、第４ギヤ１１０ｄよりも径小の第５ギヤ１１０ｅが設けられ、第５ギヤ１１０ｅは、それよりも径大の第６ギヤ１１０ｆに噛合される。第６ギヤ１１０ｆは、それよりも径大の第７ギヤ１１０ｇに噛合される。

シフト用電動モータ３８の出力は、第７ギヤ１１０ｇまでの各ギヤにより、第７ギヤ１１０ｇの回転角が１８０°未満となるまで減速される。従って、図４に示すように、第７ギヤ１１０ｇの歯は、第７ギヤ１１０ｇの外周の一部にのみ形成される。

第７ギヤ１１０ｇと同軸上には、第８ギヤ１１０ｈが設けられる。第８ギヤ１１０ｈは、シフトロッド１０６の上端に設けられた第９ギヤ１１０ｉに噛合される。即ち、シフト用電動モータ３８の出力は、第１ギヤ１１０ａから第９ギヤ１１０ｉによって減速されつつシフトロッド１０６に伝達される。第７ギヤ１１０ｇと同軸上には、さらに第１０ギヤ１１０ｊが設けられ、第１０ギヤ１１０ｊは第１１ギヤ１１０ｋに噛合される。

第７ギヤ１１０ｇの回転軸１１０ｍには、前記したシフト位置センサ４４が取り付けられる。シフト位置センサ４４は、シフトポジションを表す信号（クラッチ１０２の位置を表す信号）として回転軸１１０ｍの回転角を出力する。また、第１１ギヤ１１０ｋの回転軸１１０ｎにはシフト位置センサ４６が取り付けられる。シフト位置センサ４６は、シフトポジションを表す信号（クラッチ１０２の位置を表す信号）として回転軸１１０ｎの回転角を出力する。

尚、図４および図５では、シフトポジションがニュートラルであるときの減速ギヤ機構１１０を示している。この実施例にあっては、シフトポジションをニュートラルからフォワードに切り替える場合、シフト用電動モータ３８の出力軸３８ａは図４において左回りに回転し、ニュートラルからリバースに切り替える場合、出力軸３８ａは右回りに回転するものとする。

図６は、図４のVI−VI線断面図である。

図６に示すように、第７ギヤ１１０ｇの上方には、前記したニュートラルスイッチ４８が配置される。ニュートラルスイッチ４８は、検出部４８ａを備える。また、図４および図６に示すように、第７ギヤ１１０ｇの上面には凸部１１０ｐが突設され、かかる凸部１１０ｐは、クラッチ１０２がフォワードギヤ９８とリバースギヤ１００のいずれとも係合しないニュートラル位置に変位したとき（即ち、ニュートラルポジションが確立されたとき）に検出部４８ａに当接される。ニュートラルスイッチ４８は、検出部４８ａに凸部１１０ｐが当接されたとき、換言すれば、クラッチ１０２がニュートラル位置に変位させられたときにオン信号を出力する。

また、減速ギヤ機構１１０には、シフトポジションが確立されたときにそのシフトポジションを保持するディテント機構１２０が設けられる。ディテント機構１２０は、第７ギヤ１１０ｇと、第７ギヤ１１０ｇの付近に配置されて第７ギヤ１１０ｇに当接する当接部材１２２と、当接部材１２２を第７ギヤ１１０ｇに付勢するねじりコイルばね１２４と、第７ギヤ１１０ｇに形成された凹部１２６，１２８，１３０とから構成される。

以下、ディテント機構１２０について詳説すると、当接部材１２２は、レバー部１２２ａと円形部１２２ｂとからなる。減速ギヤ機構１１０のケーシング１１０ｑには、第７ギヤ１１０ｇの回転軸１１０ｍと軸方向が平行な円柱状の凸部１１０ｒが突設され、レバー部１２２ａの一端は、かかる凸部１１０ｒに接続される。レバー部１２２ａは、凸部１１０ｒに接続された一端を中心として回転軸１１０ｍと平行な軸回りに揺動自在とされると共に、ねじりコイルばね１２４によって他端側が第７ギヤ１１０ｇに向けて付勢される。

レバー部１２２ａの他端には、円形部１２２ｂが取り付けられる。円形部１２２ｂは、その外周が第７ギヤ１１０ｇの外周において歯が形成されていない部位に当接される。

第７ギヤ１１０ｇの外周において歯が形成されない部位（即ち、円形部１２２ｂが当接する部位）には、シフトポジションの数に応じた個数、即ち、３個の凹部１２６，１２８，１３０が形成される。円形部１２２ｂは、シフトポジションに応じ、３個の凹部１２６，１２８，１３０のいずれかに係止される。

具体的には、クラッチ１０２がニュートラル位置に変位させられる（ニュートラルポジションが確立される）と、図４に示す如く、円形部１２２ｂはねじりコイルばね１２４の付勢力によって凹部１２６に押圧されて係止される。

一方、クラッチ１０２がフォワードギヤ９８に係合する位置（以下「フォワード位置」という）に変位させられるようにシフト用電動モータ３８を動作させる（出力軸３８ａを図４において左回りに回転させる）と、第７ギヤ１１０ｇが左回りに回転するため、円形部１２２ｂは凹部１２６よりも紙面において上方に形成された凹部１２８に係止される（図７参照）。このときの回転軸１１０ｍの回転角（クラッチ１０２がニュートラル位置からフォワード位置まで変位してフォワードポジションが確立されるときの回転軸１１０ｍの回転角）は、＋３６°（左回りの回転方向を正とする）に設定される。

また、クラッチ１０２がリバースギヤ１００に係合する位置（以下「リバース位置」という）に変位させられるようにシフト用電動モータ３８を動作させる（出力軸３８ａを図４において右回りに回転させる）と、第７ギヤ１１０ｇが右回りに回転するため、円形部１２２ｂは凹部１２６よりも紙面において下方に形成された凹部１３０に係止される（図８参照）。このときの回転軸１１０ｍの回転角（クラッチ１０２がニュートラル位置からリバース位置まで変位してリバースポジションが確立されるときの回転軸１１０ｍの回転角）は、−３６°に設定される。

即ち、クラッチ１０２をニュートラル位置から所定量（回転軸１１０ｍの回転角に換算すると±３６°）だけ変位させた位置が、フォワード位置およびリバース位置となる。

図５の説明に戻ると、第６ギヤ１１０ｆは、その回転軸１１０ｓと一体に歯幅方向にスライド自在とされる。以下、第６ギヤ１１０ｆを「スライドギヤ」と呼ぶ。

減速ギヤ機構１１０の出力伝達経路（第１ギヤ１１０ａから第９ギヤ１１０ｉに至るまでの経路）においてスライドギヤ１１０ｆの上流側と下流側のギヤ、即ち、第５ギヤ１１０ｅと第７ギヤ１１０ｇは、図５に示すように、歯幅が相違させられる。具体的には、第７ギヤ１１０ｇの歯幅は第５ギヤ１１０ｅのそれよりも大きく設定され、その差分（超過分）は、第５ギヤ１１０ｅよりも上方に位置させられる。スライドギヤ１１０ｆは、圧縮コイルばね１３４によって下方に、別言すれば、第５ギヤ１１０ｅと第７ギヤ１１０ｇの両方に噛合する位置に付勢される。

また、スライドギヤ１１０ｆの回転軸１１０ｓは、その上部がケーシング１１０ｑよりも上方に突出されると共に、ケーシング１１０ｑから突出した部位にはマニュアルレバー（手動シフト機構）１４０が取り付けられる。マニュアルレバー１４０の下端には、ケーシング１１０ｑに当接するカム部１４２が形成される。尚、マニュアルレバー１４０は、操船者によって操作自在な位置に配置される。

マニュアルレバー１４０は、図９に示すように、回転軸１１０ｓに対して９０°だけ傾倒自在とされる。前述した図４、図７および図８では、マニュアルレバー１４０が傾倒された状態を示している。マニュアルレバー１４０を傾倒させると、カム部１４２の作用によって回転軸１１０ｓとスライドギヤ１１０ｆが上方へとスライドされ、スライドギヤ１１０ｆと第５ギヤ１１０ｅの噛合が解除される。即ち、減速ギヤ機構１１０の出力伝達経路が、スライドギヤ１１０ｆとそれよりも上流側の第５ギヤ１１０ｅとの間で遮断される。

一方、第７ギヤ１１０ｇの歯幅は第５ギヤ１１０ｅのそれよりも大きく設定されることから、スライドギヤ１１０ｆが上方にスライドしても、スライドギヤ１１０ｆと第７ギヤ１１０ｇの噛合は継続される。従って、シフト用電動モータ３８に故障などが生じた場合であっても、マニュアルレバー１４０を傾倒させ、図７および図８に示す如く回動させることにより、シフトポジションを手動で切り替えることができる。

次いで、上記したフォワード位置、ニュートラル位置およびリバース位置の設定処理について説明する。

図１０は、その処理を表すフローチャートである。尚、図示のプログラムは、船外機１０の始動毎にＥＣＵ２６で実行される。

以下説明すると、先ずＳ１０において、シフト用電動モータ３８に初期動作を実行させる。初期動作とは、クラッチ１０２をニュートラル位置に変位させることを試みる動作である。

次いでＳ１２に進み、ニュートラルスイッチ４８がオン信号を出力しているか否か判断する。ニュートラルスイッチ４８は、前述したように、クラッチ１０２がニュートラル位置に変位させられたときにオン信号を出力することから、ここでの判断はニュートラルポジションが確立したか否か判断することに相当する。

Ｓ１２で否定されるときはＳ１０に戻って初期動作の実行を継続する一方、Ｓ１２で肯定されるときはＳ１４に進み、そのときのクラッチ１０２の位置をニュートラル位置（ニュートラルにシフトチェンジするときの目標クラッチ位置）として記憶する。具体的には、ニュートラル位置を示す値として、そのときのシフト位置センサ４４，４６の出力（回転角）をＥＣＵ２６のＲＡＭ（図示せず）に記憶する。

次いでＳ１６に進み、記憶したニュートラル位置に基づき、フォワード位置（フォワードにシフトチェンジするときの目標クラッチ位置）とリバース位置（リバースにシフトチェンジするときの目標クラッチ位置）を決定する。具体的には、クラッチ１０２がニュートラル位置から所定量だけ変位した位置を、フォワード位置およびリバース位置として決定する。

前述したように、クラッチ１０２がニュートラル位置からフォワード位置まで変位したときの回転軸１１０ｍの回転角は＋３６°であることから、ニュートラル位置を示す値として記憶されたシフト位置センサ４４の出力に３６°を加算して得た値をフォワード位置として決定する。

また、クラッチ１０２がニュートラル位置からリバース位置まで変位したときの回転軸１１０ｍの回転角は−３６°であることから、ニュートラル位置を示す値として記憶されたシフト位置センサ４４の出力から３６°を減算して得た値をリバース位置として決定する。

同様に、ニュートラル位置を示す値として記憶されたシフト位置センサ４６の出力（回転軸１１０ｎの回転角）に所定角度を加減算した値を、それぞれフォワード位置とリバース位置として決定する。

ＥＣＵ２６は、シフトチェンジを行うとき、目標シフトポジションがニュートラルであれば、ニュートラル位置を示す値として記憶された回転角にシフト位置センサ４４，４６の出力が一致するようにシフト用電動モータ３８の動作を制御する。また、目標シフトポジションがフォワードであれば、フォワード位置を示す値として記憶された回転角にシフト位置センサ４４，４６の出力が一致するようにシフト用電動モータ３８の動作を制御する。さらに、目標シフトポジションがリバースであれば、リバース位置を示す値として記憶された回転角にシフト位置センサ４４，４６の出力が一致するようにシフト用電動モータ３８の動作を制御する。

このように、この発明の第１実施例に係る船外機のシフト装置にあっては、クラッチ１０２をフォワードギヤ９８とリバースギヤ１００のいずれかと係合する位置、あるいはニュートラル位置にアクチュエータ（シフト用電動モータ３８）によって変位させ、船外機１０のシフトポジションをフォワードとニュートラルとリバースの間で切り替える船外機のシフト装置において、前記クラッチ１０２に接続され、前記クラッチ１０２が前記アクチュエータによって前記フォワードギヤ９８と前記リバースギヤ１００のいずれとも係合しない位置に変位させられたとき、前記ニュートラルポジションが確立されたことを示す出力（オン信号）を生じるニュートラルスイッチ４８と、前記ニュートラルスイッチ４８が前記出力を生じるとき、前記クラッチ１０２の位置を前記ニュートラル位置として直ちに記憶するニュートラル位置記憶手段（ＥＣＵ２６、図１０フローチャートのＳ１４）と、前記記憶されたニュートラル位置に基づき、前記クラッチ１０２が前記フォワードギヤ９８と係合して前記フォワードポジションが確立されるときの前記クラッチ１０２の位置（フォワード位置）と、前記クラッチ１０２が前記リバースギヤ１００と係合して前記リバースポジションが確立されるときの前記クラッチ１０２の位置（リバース位置）とを決定するクラッチ位置決定手段（ＥＣＵ２６、図１０フローチャートのＳ１６）とを備えるように構成した。

これにより、クラッチ１０２をフォワード、ニュートラルおよびリバースの各シフトポジションが確立される位置に正確に変位させることができ、シフトミスを防止できる。

また、前記クラッチ位置決定手段は、前記クラッチ１０２が前記ニュートラル位置から所定量だけ変位した位置を、前記フォワードポジションと前記リバースポジションが確立されるときの前記クラッチ１０２の位置として決定するようにしたので、構成を簡素化することができる。

尚、上記において、ニュートラル位置、フォワードおよびリバース位置の設定を船外機１０の始動毎に行うようにしたが、例えば船外機１０の組み立て完成時に１度だけ行うようにしても良いし、前回の運転から一定期間経過して始動させられたときにのみ行うようにしても良い。

次いで、この発明の第２実施例に係る船外機のシフト装置について説明する。

図１１は、この発明の第２実施例に係る船外機のシフト装置を示す、図２と同様な船外機の側面図である。

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１１に示すように、船外機１０に操作スイッチ１５０が設けられる。操作スイッチ１５０は、操船者の操作自在に配置され、操作されるとき、クラッチ１０２がフォワードギヤ９８とリバースギヤ１００のいずれとも係合しない位置（ニュートラル位置）に変位してニュートラルポジションが確立されたことを示す出力（オン信号）を生じる。操作スイッチ１５０の出力は、ＥＣＵ２６に入力される。

次いで、フォワード位置、ニュートラル位置およびリバース位置の設定処理について説明する。

図１２は、その処理を表すフローチャートである。尚、図示のプログラムは、ＥＣＵ２６で所定の周期（例えば１０ｍｓｅｃ）で実行される。

図１２フローチャートについて説明すると、Ｓ１００で操作スイッチ１５０がオン信号を出力しているか否か判断する。

Ｓ１００で肯定されるときはＳ１０２に進み、図１０フローチャートのＳ１４と同様に、そのときのクラッチ１０２の位置をニュートラル位置として記憶する。即ち、ニュートラル位置を示す値として、そのときのシフト位置センサ４４，４６の出力をＥＣＵ２６のＲＡＭに記憶する。

従って操船者は、マニュアルレバー１４０を操作してニュートラルポジションを確立させたときに操作スイッチ１５０の操作を行うことで、正確なニュートラル位置をＥＣＵ２６に記憶させることができる。尚、シフト機構９６にはディテント機構１２０が設けられるため、手動操作時にクリック感が生じ、操船者はニュートラルポジションが確立されたことを正確に把握することができる。

次いでＳ１０４に進み、図１０フローチャートのＳ１６と同様に、記憶したニュートラル位置に基づいてフォワード位置とリバース位置を決定する。即ち、クラッチ１０２がニュートラル位置から所定量だけ変位した位置を、フォワード位置とリバース位置として決定する。一方、Ｓ１００で否定されるときは、Ｓ１０２とＳ１０４の処理をスキップする。尚、残余の構成は、第１実施例と同様であるので説明を省略する。

このように、この発明の第２実施例に係る船外機のシフト装置にあっては、クラッチ１０２をフォワードギヤ９８とリバースギヤ１００のいずれかと係合する位置、あるいはニュートラル位置にアクチュエータ（シフト用電動モータ３８）によって変位させ、船外機１０のシフトポジションをフォワードとニュートラルとリバースの間で切り替える船外機のシフト装置において、前記クラッチ１０２を操船者の操作によって変位させる手動シフト機構（マニュアルレバー１４０）と、前記操船者の操作自在に配置され、操作されるとき、前記クラッチ１０２が前記フォワードギヤ９８と前記リバースギヤ１００のいずれとも係合しない位置に変位して前記ニュートラルポジションが確立されたことを示す出力（オン信号）を生じる操作スイッチ１５０と、前記操作スイッチ１５０が前記出力を生じるとき、前記クラッチ１０２の位置を前記ニュートラル位置として記憶するニュートラル位置記憶手段（ＥＣＵ２６、図１２フローチャートのＳ１０２）と、前記記憶されたニュートラル位置に基づき、前記クラッチ１０２が前記フォワードギヤ９８と係合して前記フォワードポジションが確立されるときの前記クラッチ１０２の位置（フォワード位置）と、前記クラッチ１０２が前記リバースギヤ１００と係合して前記リバースポジションが確立されるときの前記クラッチ１０２の位置（リバース位置）とを決定するクラッチ位置決定手段（ＥＣＵ２６、図１２フローチャートのＳ１０４）とを備えるように構成した。

これにより、第１実施例と同様に、クラッチ１０２をフォワード、ニュートラルおよびリバースの各シフトポジションが確立される位置に正確に変位させることができ、シフトミスを防止できる。

また、前記クラッチ１０２が前記ニュートラル位置から所定量だけ変位した位置を、前記フォワードポジションと前記リバースポジションが確立されるときの前記クラッチ１０２の位置として決定するようにしたので、構成を簡素化することができる。

次いで、この発明の第３実施例に係る船外機のシフト装置について説明する。

図１３は、この発明の第３実施例に係る船外機のシフト装置を示す、図２と同様な船外機の側面図である。

図１３を参照して第２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、前記した操作スイッチ１５０に加え、さらに２個の操作スイッチ１５２，１５４が船外機１０に設けられる。操作スイッチ１５２，１５４は、共に操船者の操作自在に配置される。以下、この実施例では、操作スイッチ１５０を「第１の操作スイッチ」と呼ぶと共に、操作スイッチ１５２と操作スイッチ１５４をそれぞれ「第２の操作スイッチ」と「第３の操作スイッチ」と呼ぶ。

第１の操作スイッチ１５０は、第２実施例で述べた如く、操船者に操作されるとき、クラッチ１０２がフォワードギヤ９８とリバースギヤ１００のいずれとも係合しない位置（ニュートラル位置）に変位してニュートラルポジションが確立されたことを示す出力（オン信号）を生じる。

一方、第２の操作スイッチ１５２は、操船者に操作されるとき、クラッチ１０２がフォワードギヤ９８と係合する位置（フォワード位置）に変位してフォワードポジションが確立されたことを示す出力（オン信号）を生じる。また、第３の操作スイッチ１５４は、操船者に操作されるとき、クラッチ１０２がリバースギヤ１００と係合する位置（リバース位置）に変位してリバースポジションが確立されたことを示す出力（オン信号）を生じる。第１から第３の操作スイッチ１５０，１５２，１５４の出力は、ＥＣＵ２６に入力される。

図１４は、その処理を表すフローチャートである。尚、図示のプログラムは、ＥＣＵ２６で所定の周期（例えば１０ｍｓｅｃ）で実行される。

図１４フローチャートについて説明すると、先ずＳ２００で第１の操作スイッチ１５０がオン信号を出力しているか否か判断する。Ｓ２００で肯定されるときはＳ２０２に進み、図１０フローチャートのＳ１４と同様に、そのときのクラッチ１０２の位置をニュートラル位置として記憶する。即ち、ニュートラル位置を示す値として、そのときのシフト位置センサ４４，４６の出力をＥＣＵ２６のＲＡＭに記憶する。

次いでＳ２０４に進み、第２の操作スイッチ１５２がオン信号を出力しているか否か判断する。Ｓ２０４で肯定されるときはＳ２０６に進み、そのときのクラッチ１０２の位置をフォワード位置として記憶する。具体的には、フォワード位置を示す値として、そのときのシフト位置センサ４４，４６の出力をＥＣＵ２６のＲＡＭに記憶する。

次いでＳ２０８に進み、第３の操作スイッチ１５４がオン信号を出力しているか否か判断する。Ｓ２０８で肯定されるときはＳ２１０に進み、そのときのクラッチ１０２の位置をリバース位置として記憶する。具体的には、リバース位置を示す値として、そのときのシフト位置センサ４４，４６の出力をＥＣＵ２６のＲＡＭに記憶する。

従って操船者は、マニュアルレバー１４０を操作して各シフトポジションを確立させると共に、確立させたシフトポジションに対応する操作スイッチ１５０，１５２，１５４の操作を行うことで、正確なニュートラル位置、フォワード位置およびリバース位置をＥＣＵ２６に記憶させることができる。

尚、Ｓ２００，Ｓ２０４およびＳ２０８で否定されたときは、それぞれＳ２０２，Ｓ２０６およびＳ２１０の処理をスキップする。

このように、この発明の第３実施例に係る船外機のシフト装置にあっては、クラッチ１０２をフォワードギヤ９８とリバースギヤ１００のいずれかと係合する位置、あるいはニュートラル位置にアクチュエータ（シフト用電動モータ３８）によって変位させ、船外機１０のシフトポジションをフォワードとニュートラルとリバースの間で切り替える船外機のシフト装置において、前記クラッチ１０２を操船者の操作によって変位させる手動シフト機構（マニュアルレバー１４０）と、前記操船者の操作自在に配置され、操作されるとき、前記クラッチ１０２が前記フォワードギヤ９８と前記リバースギヤ１００のいずれとも係合しない位置に変位して前記ニュートラルポジションが確立されたことを示す出力（オン信号）を生じる第１の操作スイッチ１５０と、前記第１の操作スイッチ１５０が前記出力を生じるとき、前記クラッチ１０２の位置を前記ニュートラル位置として記憶するニュートラル位置記憶手段（ＥＣＵ２６、図１４フローチャートのＳ２０２）と、前記操船者の操作自在に配置され、操作されるとき、前記クラッチ１０２が前記フォワードギヤ９８と係合する位置に変位して前記フォワードポジションが確立されたことを示す出力（オン信号）を生じる第２の操作スイッチ１５２と、前記第２の操作スイッチ１５２が前記出力を生じるとき、前記クラッチ１０２の位置をフォワード位置として記憶するフォワード位置記憶手段（ＥＣＵ２６、図１４フローチャートのＳ２０６）と、前記操船者の操作自在に配置され、操作されるとき、前記クラッチ１０２が前記リバースギヤ１００と係合する位置に変位して前記リバースポジションが確立されたことを示す出力（オン信号）を生じる第３の操作スイッチ１５４と、前記第３の操作スイッチ１５４が前記出力を生じるとき、前記クラッチ１０２の位置をリバース位置として記憶するリバース位置記憶手段（ＥＣＵ２６、図１４フローチャートのＳ２１０）とを備えるように構成した。

これにより、第１および第２実施例と同様に、クラッチ１０２をフォワード、ニュートラルおよびリバースの各シフトポジションが確立される位置に正確に変位させることができ、シフトミスを防止できる。

尚、上記において、クラッチ１０２を変位させるアクチュエータとして電動モータを例に挙げたが、油圧シリンダなど、他のアクチュエータを用いても良い。

また、クラッチ１０２の位置を示す値として、減速ギヤ機構１１０の回転軸１１０ｍと回転軸１１０ｎの回転角を検出するようにしたが、クラッチ１０２の位置を直接検出しても良いし、シフトロッド１０６の回転角などを検出するようにしても良い。

また、第２および第３実施例において、ニュートラル位置、フォワード位置およびリバース位置の意図しない記憶を防止するため、操作スイッチ１５０，１５２，１５４の操作を無効とするスイッチなどを設けるようにしても良い。

この発明の第１実施例に係る船外機のシフト装置を船体も含めて全体的に示す概略図である。図１に示す船外機の拡大側面図である。図１に示す船外機の部分断面図である。図３に示す減速ギヤ機構を平面視して表す拡大断面図である。図４のＶ−Ｖ線断面図である。図４のVI−VI線断面図である。図４と同様な断面図である。図４と同様な断面図である。図５と同様な断面図である。図２に示すＥＣＵで実行されるフォワード位置、ニュートラル位置およびリバース位置の設定処理を表すフローチャートである。この発明の第２実施例に係る船外機のシフト装置を示す、図２と同様な船外機の側面図である。図１１に示すＥＣＵで実行されるフォワード位置、ニュートラル位置およびリバース位置の設定処理を表すフローチャートである。この発明の第３実施例に係る船外機のシフト装置を示す、図２と同様な船外機の側面図である。図１３に示すＥＣＵで実行されるフォワード位置、ニュートラル位置およびリバース位置の設定処理を表すフローチャートである。

符号の説明

１０：船外機、２６：ＥＣＵ（ニュートラル位置記憶手段、フォワード位置記憶手段、リバース位置記憶手段、クラッチ位置決定手段）、３８：シフト用電動モータ（アクチュエータ）、４８：ニュートラルスイッチ、９８：フォワードギヤ、１００：リバースギヤ、１０２：クラッチ、１４０：マニュアルレバー（手動シフト機構）、１５０：操作スイッチ（第１の操作スイッチ）、１５２：第２の操作スイッチ、１５４：第３の操作スイッチ

Claims

クラッチをフォワードギヤとリバースギヤのいずれかと係合する位置、あるいはニュートラル位置にアクチュエータによって変位させ、船外機のシフトポジションをフォワードとニュートラルとリバースの間で切り替える船外機のシフト装置において、
ａ．前記クラッチを操船者の操作によって変位させる手動シフト機構と、
ｂ．前記操船者の操作自在に配置され、操作されるとき、前記クラッチが前記フォワードギヤと前記リバースギヤのいずれとも係合しない位置に変位して前記ニュートラルポジションが確立されたことを示す出力を生じる操作スイッチと、
ｃ．前記操作スイッチが前記出力を生じるとき、前記クラッチの位置を前記ニュートラル位置として記憶するニュートラル位置記憶手段と、
ｄ．前記記憶されたニュートラル位置に基づき、前記クラッチが前記フォワードギヤと係合して前記フォワードポジションが確立されるときの前記クラッチの位置と、前記クラッチが前記リバースギヤと係合して前記リバースポジションが確立されるときの前記クラッチの位置とを決定するクラッチ位置決定手段と、
を備えることを特徴とする船外機のシフト装置。
前記クラッチ位置決定手段は、前記クラッチが前記ニュートラル位置から所定量だけ変位した位置を、前記フォワードポジションと前記リバースポジションが確立されるときの前記クラッチの位置として決定することを特徴とする請求項１記載の船外機のシフト装置。
クラッチをフォワードギヤとリバースギヤのいずれかと係合する位置、あるいはニュートラル位置にアクチュエータによって変位させ、船外機のシフトポジションをフォワードとニュートラルとリバースの間で切り替える船外機のシフト装置において、
ａ．前記クラッチを操船者の操作によって変位させる手動シフト機構と、
ｂ．前記操船者の操作自在に配置され、操作されるとき、前記クラッチが前記フォワードギヤと前記リバースギヤのいずれとも係合しない位置に変位して前記ニュートラルポジションが確立されたことを示す出力を生じる第１の操作スイッチと、
ｃ．前記第１の操作スイッチが前記出力を生じるとき、前記クラッチの位置を前記ニュートラル位置として記憶するニュートラル位置記憶手段と、
ｄ．前記操船者の操作自在に配置され、操作されるとき、前記クラッチが前記フォワードギヤと係合する位置に変位して前記フォワードポジションが確立されたことを示す出力を生じる第２の操作スイッチと、
ｅ．前記第２の操作スイッチが前記出力を生じるとき、前記クラッチの位置をフォワード位置として記憶するフォワード位置記憶手段と、
ｆ．前記操船者の操作自在に配置され、操作されるとき、前記クラッチが前記リバースギヤと係合する位置に変位して前記リバースポジションが確立されたことを示す出力を生じる第３の操作スイッチと、
ｇ．前記第３の操作スイッチが前記出力を生じるとき、前記クラッチの位置をリバース位置として記憶するリバース位置記憶手段と、
を備えることを特徴とする船外機のシフト装置。