JP5604939B2 - 電動船外機 - Google Patents
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Description
また、前記電動モータの他方側の側方に前記電動モータの外周部から径方向外側に延出される接地支持部を設けたことを特徴とする。
また、前記電動モータの外周部から径方向外側に延出される前記接地支持部を少なくとも2つ設け、前記2つの接地支持部の最外部に接する接線が、前記電動モータの外周面よりも径方向外側に離間した位置に配置されることを特徴とする。
また、例えば電動モータの頂部に接地支持部を設けていることから電動船外機を倒立させた状態で保管することができる。
また、例えば電動モータの外周部から径方向外側に延出される接地支持部を設けていることから、接地支持部を接地させて電動船外機を保管することができ、電動モータを保護することができる。
(第1の実施形態)
図1および図2を参照して本実施形態に係る電動船外機100の全体構成について説明する。図1は本実施形態に係る電動船外機の外観図であり、図2は電動船外機を含む電動船外機システムを示す図である。
図1に示すように、電動船外機100は、電動船外機本体10と、電源/制御ユニット60とを備え、両者が別体に構成されている。また、電動船外機本体10と電動/制御ユニット60とは、ケーブル80で電気的に接続されている。電動船外機本体10と電源/制御ユニット60とを別体で構成することで、電源/制御ユニット60を電動船外機本体10から離し、船体内の重心バランスが安定した位置に配置できるので、電動船外機100の操縦性を向上させることができる。なお、以下に示す図では、必要に応じて電動船外機本体10の前方を矢印Frにより、後方を矢印Rrにより示し、電動船外機本体10の右側を矢印Rにより、左側を矢印Lにより示す。なお、電動船外機本体10の前方とは、電動船外機本体10を船体に取り付けた状態で、船体が前方に進む方向である。
まず、電動船外機本体10の構成について図1〜図4を参照して説明する。図3は、電動船外機本体の一部側断面図である。
電動船外機本体10は、電動モータ11と、推進部25と、船体取付部40と、操舵ハンドル45とを有している。
電動モータ11は、電動船外機本体10すなわち推進部25のプロペラ35を回転させるための動力源である。本実施形態の電動モータ11には永久磁石式同期モータが用いられている。図3に示すように、電動船外機本体10を船体に取り付けた状態では、電動モータ11は出力軸12が鉛直下方向に延出するように配置される。また、電動モータ11の形状は、水平方向寸法Dが高さ寸法Hよりも大きくした略扁平形状に形成されている。したがって、電動モータ11は、扁平形状ではない電動モータと比べて低速時に高トルクを出力することができる構造となっている。
図4に示すように、電動モータ11は、アッパハウジング13とロアハウジング14との間に、永久磁石15およびロータ16が外部と遮蔽された状態で配設されている。アッパハウジング13の上部は、外部と連通する開口がシール部材17によって密閉されている。
図3に示すように、ドライブシャフト26は、電動モータ11の出力軸12に結合され、鉛直下方に向かってギアケース27まで延出している。ドライブシャフト26は、出力軸12に同軸であって、出力軸12に同期して回転する。このドライブシャフト26の周囲は、ドライブシャフトハウジング28によって囲まれている。
ドライブシャフトハウジング28の上部は、電動モータ11のロアハウジング14に結合されている。また、ドライブシャフトハウジング28の略中間部から上方は、スイベルブラケット29によって水平方向に回動可能に支持されている。ドライブシャフトハウジング28が水平方向に回動するときの回動軸は、ドライブシャフト26と同軸である。
また、スイベルブラケット29は、前方に一部が突出し船体取付部40が取り付けられ、後方に電動船外機本体10を持ち運ぶためのキャリングハンドル30が形成されている。また、ドライブシャフトハウジング28の下方、すなわちプロペラ35側には、プロペラ35がエアを吸い込むのを防ぐためのキャビテーションプレート31が形成されている。
上述したように電動モータ11は低速時に高トルクを出力するので、電動モータ11の出力軸12の出力を、減速機を介さずに直接ドライブシャフト24に接続させている。したがって、推進部25の構造を簡略化させることができると共に減速機に噛合するときの騒音を削減できる。また、電動モータ11は低速時に高トルクを出力するので、第1のベベルギア32から第2のベベルギア33への減速比を小さくできる。すなわち、第2のベベルギア33を小さくできるので、それだけギアケース27を小さくでき、走行時におけるギアケース27の水中抵抗を低減させることができる。
本実施形態では、図3に示すように重量物である電動モータ11がチルトピン42を通る水平線(図3に示す二点鎖線L1を参照)よりも上方、具体的にはチルトピン42の後斜め上方に位置している。したがって、操船者はチルトアップ操作を容易に行うことができる。
操船者が船体の進行方向を操舵する場合、操船者が操舵ハンドル45を水平方向に回動することにより、操舵ハンドル45と一体に電動モータ11が水平方向に回動され、それと同期してスイベルブラケット29に支持されたドライブシャフトハウジング28およびプロペラ35が水平方向に向きを変位し、船体1の進行方向が変化する。
また、操舵ハンドル45の先端には、スロットルグリップ48が設けられている。操船者がスロットルグリップ48をツイストする方向(シフト方向)および量(スロットル量)を調整することで、進行方向および加減速の情報が電源/制御ユニット60に伝えられる。また、図1に示すように、操舵ハンドル45の側面には、緊急停止用のエマージェンシースイッチ49が取り付けられている。
電源/制御ユニット60は、電源部61と、表示部64と、制御部65とがユニットケース68によって一体化されて構成されている。
図5に示すように、電源部61は、電動モータ11に電力を供給するためのパッケージ化された電池パック(バッテリ)62と、ユニットケース68の側面に配設され電池パック62が装着される電池パック装着部63とを備えている。本実施形態の電源部61は、同時に2つの電池パック62を装着できるように2つの電池パック装着部63を備えている。
電池パック62はリチウムイオン電池のセルの集合体がケース内に収められて構成されていて、操船者が電池パック62を電池パック装着部63から取り外して持ち運ぶことができる。電池パック62は、後述する充電器によって充電することで繰り返し使用することができる。
なお、本実施形態では、2つの電池パック装着部63を備える場合について説明しているが、この場合に限られず、3つ以上の電池パック装着部を備えていてもよく、1つの電池パック装着部のみを備えていてもよい。3つ以上の電池パック装着部を備える場合は、操船者は3つ以上の電池パック装着部のうち少なくとも1つに、電池パックを選択的に装着できるように構成することができる。
電池パック装着部63に電池パック62が装着された状態では、電池パック62から電動モータ11を駆動するための電力が供給可能となる。
さらに、複数の電池パック装着部63のうち少なくとも1つに、電池パック62を選択的に装着できるために、使用用途に応じて装着する電池パック62の数を変更することができる。また、複数の電池パック装着部63のうち2つ以上の電池パック62を装着させておくことで、航行中に1つの電池パック62の残量がなくなったときの予備電源にすることができる。
制御部65は、図5に示すように、ユニットケース68の内部に配設され、電池パック62を制御する電池パック制御部(電源制御部)66と、電動モータ11を制御するモータ制御部67とを有している。電池パック制御部66は、各電池パック装着部63に電池パック62が装着されているか否かを検出して、装着されている電池パック62の電池残量の情報を取得し、その情報をモータ制御部67に送信する。モータ制御部67は、インバータを含んで構成され、電動モータ11に供給する電力を制御したり、表示部64に表示する情報を表示部64に送信したりする。
電源/制御ユニット60は、ケーブル80を電源/制御ユニット60側で接続するカプラ70を備えている。カプラ70は、ユニットケース68の上面に設置されていて、ケーブル80の端部に結合されたカプラ84と着脱可能である。
このように、ケーブル80と電源/制御ユニット60との間の着脱を容易に行うことができるので、電動船外機本体10と電源/制御ユニット60とが容易に分離可能である。したがって、電動船外機本体10と電源/制御ユニット60とを、それぞれ別々に船体1に取り付けたり取り外したりすることができ、電動船外機100の使い勝手が向上する。
管理ユニット88は、例えばコンピュータを備えた端末装置であって、電源/制御ユニット60に接続し、故障の診断を行うことができる。また、管理ユニット88は、制御部65に記憶されているプログラムを操船者の航行に応じたプログラムに書き換えることができる。
電動船外機本体10と電源/制御ユニット60とを別体で構成したことにより、電源/制御ユニット60を自由に配置することができる。本実施形態では、図9Aおよび図9Bに示すように、電動船外機本体10をクランプブラケット41を介して船体1のトランサムボード2に取り付け、電源/制御ユニット60を船体1内に配置することができる。電動船外機本体10がトランサムボード2に取り付けられた状態では、図9Aの平面図に示すように、電動モータ11の前部の一部がトランサムボード2に対して重なっている。なお、本実施形態では、図9Aに示すように、電源/制御ユニット60を船体1の後方左側(ポート側)の船底に配置している。
上述したように電動船外機100が配置された船体1において、操船者は操舵ハンドル45を操縦できる範囲で、船体1の右側後方(スターボード側)に着座し、左手にスロットルグリップ48を握り、体全体または顔を前方に向けて操舵する。
また、電源/制御ユニット60を被水し難くい船体1内に配置することで、電動船外機本体10では防水が必要な部品を電動モータ11のみとすることができる。したがって、電動モータ11自体を水密構造にすることで、電動船外機本体10に防水カバーをする必要がなく、電動モータ11を外部に露出させることができる。したがって、外気が電動モータ11に直接当たり、電動モータ11を駆動させたときに発生する熱を冷却する冷却効率を向上させることができる。また、電動モータ11は、構造が簡略な空冷式を採用することができ、電動船外機本体10の構造の簡略化、小型化および軽量化を図ることができる。
また、電動船外機100では、電動モータ11と制御部65とが信号ケーブル81を介して通信可能に接続されている。したがって、制御部65では、例えば電動モータ11のロータ16の位相の情報を取得することができるので、電動モータ11に三相モータを用いることができる等、使用できる電動モータの形式の幅が広がると共に電動モータ11に対して精度の高い制御を行うことができる。
図10Aおよび図10Bは、電動船外機本体10をチルトアップ操作する前の状態を示す平面図および側面図である。図10Aおよび図10Bに示すように、本実施形態の電動船外機本体10は、スイベルブラケット29の上方には、略扁平形状の電動モータ11が配置されているだけである。したがって、船外機90に比べて、電動船外機本体10は非常に小型である。
逆に、操船者がスロットルグリップ48を中立点から反対方向にツイストすると、モータ制御部67は電動モータ11の回転を逆回転にした上で、開度(スロットル量)に応じて、電動モータ11の回転数を高めることで、スラスト力が上昇する。スロットルグリップ48は、電動モータ11の出力を調整するための操作の他、進行方向を指示する操作も行うことができるので、操縦性を向上させることができる。
また、上述した実施形態では信号ケーブルが有線である場合についてのみ説明したが、この場合に限られず、光通信等の無線であってもよく、信号伝達手段としての機能を有していれば、その形態は限定されない。
操舵ハンドル45を回動させると、図16Aに示すように、操舵ハンドル45は回動ピン47を回動中心にしてハンドルブラケット46の上面に形成されたストッパ151に当接する。操舵ハンドル45がストッパ151に当接する位置は、操舵ハンドル45が略180°回動した位置であって、操舵ハンドル45は水平方向の後方に延出した状態になる。操舵ハンドル45が折畳まれた状態では、操舵ハンドル45は平面視で電動モータ11の左側方に位置し、側面視で電動モータ11と重なり合っている。
まず、電動船外機本体10を倒立させた姿勢で保管する場合について説明する。図14A、図14B、図16Aおよび図16Bに示すように、電動モータ11の頂部161には、電動船外機本体10を倒立させたときに床面と接地させて電動船外機本体10を支持する第一の接地支持部162が形成されている。第一の接地支持部162は、平面状であって、一部が円盤状に形成されている。第一の接地支持部162の上面は、図16Aに示すように、電動船外機本体10の各部位の中でも最も上方に位置している。特に、操舵ハンドル45が折畳んだ状態であっても、第一の接地支持部162の上面が折畳んだ状態における操舵ハンドル45の最上部163よりも高い位置になっている。
Claims (3)
- 電動モータによって駆動する電動船外機であって、
船体を操舵するための操舵ハンドルが、前記電動モータの側方に設置されたハンドルブラケットを介して折畳み可能に設けられ、
前記操舵ハンドルが折畳まれた状態では、前記操舵ハンドルが前記電動モータの一方側の側方に位置すると共に、
折畳まれた状態における前記操舵ハンドルの最上部が、前記電動モータの頂部よりも低く、
前記電動モータは、頂部に接地支持部を設けたことを特徴とする電動船外機。 - 前記電動モータの他方側の側方に前記電動モータの外周部から径方向外側に延出される接地支持部を設けたことを特徴とする請求項1に記載の電動船外機。
- 前記電動モータの外周部から径方向外側に延出される前記接地支持部を少なくとも2つ設け、
前記2つの接地支持部の最外部に接する接線が、前記電動モータの外周面よりも径方向外側に離間した位置に配置されることを特徴とする請求項2に記載の電動船外機。
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