JP6069055B2 - 傾斜角度調整装置、船舶推進機 - Google Patents
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Description
例えば、特許文献1に記載のチルト・トリム装置は、以下のように構成されている。すなわち、推進ユニット(船舶推進機本体)を船舶に取付けるブラケットと、推進ユニットの間に油圧シリンダを介装し、電動駆動モータのアップ側とダウン側の通電作動回路をオン/オフ操作して油圧ポンプを駆動し、この油圧ポンプにより圧送される作動油を油圧シリンダのピストン側油室又はピストンロッド側油室に供給することにより、油圧シリンダを伸縮し、結果として推進ユニットをアップ側又はダウン側にチルト・トリム動作させる。そして、駆動モータのアップ側とダウン側の通電作動回路をオン/オフ操作する操作スイッチを有しており、操作スイッチに手動操作力を付加して押している間だけオン状態で、手を離すとオフ状態になる。
本発明は、船体に対する船舶推進機本体の傾斜角度を、簡易に精度高く走行状態に適した傾斜角度に合わせることができる装置を提供することを目的とする。
図1は、本実施の形態に係る船舶1の概略構成図である。図1(a)は、船舶1を上方から見た図である。図1(b)は、(a)のIb部の拡大図である。以下の説明において、船舶1の前進状態における進行方向を前方、進行方向の左側を左方向、進行方向の右側を右方向とする。
船舶1は、船体2と、この船体2に設けられた船室2aの前部に設けられたインパネに回転自在に取り付けられた輪状のハンドル3と、船室2aの前右部に設けられたリモコンボックス10と、推進力を発生する船舶推進機20と、を備えている。
リモコンボックス10には、後述する、船体2に対する船舶推進機20の船舶推進機本体20aの傾斜角度θ(図2参照)を調整するための操作手段の一例としての傾斜角度調整スイッチ102が設けられている。
図2は、船舶推進機20の概略構成図である。
船舶推進機20は、推進力を発生する船舶推進機本体20aと、傾斜角度θを調整する傾斜角度調整装置30と、を備えている。
船舶推進機本体20aは、クランク軸(不図示)の軸方向が水面に対して垂直方向(上下方向)に向くように置かれたエンジン(不図示)と、そのクランク軸の下端に回転一体に連結されて鉛直下方に延びるドライブ軸(不図示)と、このドライブ軸とべべルギヤ機構を介して連結されたプロペラ軸21と、このプロペラ軸21の後端に装着されたプロペラ22とを有する。
また、船舶推進機本体20aは、垂直方向(上下方向)に設けられたスイベルシャフト23(図1参照)と、水面に対して水平方向に設けられた水平軸24と、スイベルシャフト23が回動自在に収容されるスイベルケース25と、スイベルケース25を船体2に接続するスターンブラケット26と、を有している。
傾斜角度調整装置30は、この傾斜角度調整装置30の作動を制御する制御装置100と、傾斜角度θを検出する傾斜角度センサ101と、傾斜角度θを調整するための傾斜角度調整スイッチ102(図1参照)と、を有している。
傾斜角度センサ101は、例えば、船体2の後端部と船舶推進機本体20aとの間の距離を検出する光学式のセンサであることを例示することができる。また、傾斜角度センサ101は、スターンブラケット26に対するスイベルケース25の回転角度を検出する物であればいかなる構成でもよい。
傾斜角度調整スイッチ102は、左部と右部とを押すことが可能なシーソースイッチであり、左部(UP側)を押すと傾斜角度θが大きくなり、右部(DOWN側)を押すと傾斜角度θが小さくなる。
傾斜角度調整装置30は、スイベルケース25とスターンブラケット26との間に接続されて両者の間の距離を変更するために伸縮するシリンダ装置31と、シリンダ装置31を伸縮させるために作動油を循環させる給排油装置32とを備えている。
シリンダ装置31は、円筒部を有し、この円筒部の中心線方向(図4では上下方向)の一方の端部が塞がれた有底円筒状のシリンダ41を有するハウジング40を備えている。以下では、シリンダ41の円筒部の中心線方向を、単に「中心線方向」と称す。
また、シリンダ装置31は、中心線方向に移動可能にシリンダ41内に挿入されたピストン42と、中心線方向に延びるとともに中心線方向の一方の端部(図4では下端部)にピストン42が取り付けられるピストンロッド43と、を有している。また、シリンダ装置31は、ピストンロッド43の一方の端部に形成された雄ねじとともにピストン42を支持するナット46と、シリンダ41の他方の端部側の開口部を塞ぐように配置されるとともにピストンロッド43をガイドするロッドガイド44と、ピストンロッド43のストロークを調整するための円筒状のスリーブ45と、を有している。
給排油装置32は、シリンダ装置31のシリンダ41内に作動油を供給するポンプ61と、ポンプ61を駆動するモータ62と、モータ62を支持するモータ支持部60と、を備えている。また、給排油装置32は、ポンプ61に給排される作動油を貯留するタンク室63と、タンク室63の開口部を塞ぐ給油プラグ64と、を備えている。
タンク室63は、中心線方向と交差する方向にシリンダ41と隣り合うように設けられている。そして、モータ支持部60は、タンク室63とポンプ室60aとを連通する。
傾斜角度調整装置30には、第1油室Y1とポンプ室60aとを連通する第1流路71と、第2油室Y2とポンプ室60aとを連通する第2流路72とが形成されている。
第1流路71は、シリンダ41における中心線方向の一方の端部(図4においては下端部)よりも一方の端部側(図4においては下側)のハウジング40に形成された油路71a、ポンプ室60aよりも中心線方向の一方の端部側(図4においては下側)のモータ支持部60に形成された油路(不図示)などから構成される。
第2流路72は、図4に示すように、シリンダ41と隣り合うようにハウジング40に中心線方向に形成された油路72aと、ロッドガイド44に形成された油路72bと、油路72aと油路72bとを連通するようにシリンダ41に形成された油路72cと、ポンプ室60aよりも中心線方向の一方の端部側(図4においては下側)のモータ支持部60に形成された油路72dなどから構成される。
給排油装置32は、図6に示すように、シャトル式切替弁80、逆止弁91,92、縮側リリーフ弁93、伸側リリーフ弁94、手動兼サーマル弁95を備える。
シャトル式切替弁80は、シャトルピストン81と、シャトルピストン81の両側に配置された第1チェック弁82aおよび第2チェック弁82bとを有している。そして、シャトル式切替弁80には、シャトルピストン81の第1チェック弁82a側に第1シャトル室83aが形成され、シャトルピストン81の第2チェック弁82b側に第2シャトル室83bが形成されている。
モータ62を正転させてポンプ61を正転させると、ポンプ61の吐出油はシャトル式切替弁80の第1チェック弁82aを開くとともに、シャトルピストン81を介して第2チェック弁82bも開く。これにより、ポンプ61の吐出油は、第1チェック弁82a、第1流路71を通ってシリンダ装置31の第1油室Y1に供給され、シリンダ装置31の第2油室Y2の作動油は第2流路72、第2チェック弁82bを通ってポンプ61に戻り、シリンダ装置31を伸張させる。その結果、傾斜角度θ(図2参照)が大きくなる。
なお、シリンダ装置31が手動で収縮された場合には、手動兼サーマル弁95が開くため、傾斜角度θが小さくなり得る。
図7は、制御装置100の概略構成図である。
制御装置100は、CPU、ROM、RAM、バックアップRAM等からなる算術論理演算回路である。制御装置100には、船体角度センサ4にて検出された船体角度θsが出力信号に変換された船体角度信号、傾斜角度調整スイッチ102の左部が押された旨の信号であるアップ信号、傾斜角度調整スイッチ102の右部が押された旨の信号であるダウン信号などが入力される。
制御部120は、図7に示すように、傾斜角度調整装置30のモータ62の作動を制御するモータ駆動制御部130と、モータ62を駆動させるモータ駆動部140と、モータ62に実際に流れる実電流Imを検出するモータ電流検出部150とを有している。
モータ駆動制御部130は、目標電流決定部110にて決定された目標電流Itと、モータ電流検出部150にて検出されたモータ62へ供給される実電流Imとの偏差に基づいてフィードバック制御を行うフィードバック(F/B)制御部131と、モータ62をPWM駆動するためのPWM(パルス幅変調)信号を生成するPWM信号生成部132とを有している。
モータ電流検出部150は、モータ駆動部140に接続されたシャント抵抗の両端に生じる電圧からモータ62に流れる実電流Imの値を検出する。
図8は、船舶の走行状態と船体角度との関係を示す図である。図8において、船体2の前後方向を符号dで、水面を符号sで、海水あるいは淡水を符号wで示している。
図8(a)には、船舶1が停止あるいは比較的低速で走行される状態を示す。かかる状態から、船舶推進機20の推進力が加速されて船体2の速度が上昇すると、船体2は、図8(b)に示す如く、船首2fが持ち上がる一方、船尾2bが沈み込む状態となる。この状態では、船体角度センサ4にあっては、船体角度θsが後述する所定角度θ0より大きくなるため、Hi信号を出力する。
なお、所定角度θ0は、加速が終了して船舶1が滑走状態にあると判断できる値に設定され、例えば5degであることを例示することができる。
図9は、目標電流決定部110が行う目標電流決定処理の手順を示すフローチャートである。目標電流決定部110は、この目標電流決定処理を予め定めた期間毎に繰り返し実行する。
一方、船体角度θsが所定角度θ0である場合(S905でYES)、目標電流Itを零に決定する(S909)。
Claims (2)
- 船体に対する船舶推進機本体の傾斜角度を調整するモータと、
前記船体の水面に対する角度である船体角度を検出する検出手段からの出力に応じて前記傾斜角度を変更するように前記モータの駆動を制御するモータ制御手段と、
前記傾斜角度を調整するために操作される操作手段と、
を備え、
前記モータ制御手段は、前記操作手段が操作された場合には、当該操作手段から出力された信号に基づいて前記モータの駆動を制御し、当該操作手段が操作されていない場合には、前記船体に設けられて前記船体角度を検出する検出手段からの信号に基づいて把握した当該船体角度が予め定められた所定角度よりも大きい場合には当該モータを一方の回転方向に回転させ、当該船体角度が当該所定角度よりも小さい場合には当該モータを他方の回転方向に回転させることを特徴とする傾斜角度調整装置。 - 船体に対して推進力を与える船舶推進機であって、
プロペラを有する船舶推進機本体と、
前記船体に対する前記船舶推進機本体の傾斜角度を調整するモータと、当該船体の水面に対する角度である船体角度に応じて当該傾斜角度を変更するように当該モータの駆動を制御するモータ制御手段と、前記傾斜角度を調整するために操作される操作手段と、を有する傾斜角度調整装置と、
を備え、
前記傾斜角度調整装置の前記モータ制御手段は、前記操作手段が操作された場合には、当該操作手段から出力された信号に基づいて前記モータの駆動を制御し、当該操作手段が操作されていない場合には、前記船体に設けられて前記船体角度を検出する検出手段からの信号に基づいて把握した当該船体角度が予め定められた所定角度よりも大きい場合には当該モータを一方の回転方向に回転させ、当該船体角度が当該所定角度よりも小さい場合には当該モータを他方の回転方向に回転させることを特徴とする船舶推進機。
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