JP7065804B2 - 操船システム - Google Patents

Description

本開示は、操船システムに関する。

従来の操船システムには、第１ブラケットと、第２ブラケットと、シリンダとを備えるものがある（例えば、特許文献１参照）。第１ブラケットは、船体に取り付けられる。第２ブラケットは、左右のチルト軸と、ステアリング軸とを含む。第２ブラケットは、第１ブラケットに対して、左右のチルト軸において回転可能に支持される。第２ブラケットは、ステアリング軸回りに回転可能に船外機を支持する。シリンダは、ステアリング軸回りに船外機を回転させるステアリング力を船外機に作用させる。シリンダは、左右のチルト軸の上方に配置されている。

米国特許第７，３１１，５７１号

上述した従来の操船システムでは、シリンダが、チルト軸の上方に配置されている。そのため、シリンダが左右のチルト軸の間に配置される場合と比べて、操船システムが大型化している。しかし、シリンダが左右のチルト軸の間に配置される場合には、シリンダのストローク範囲が狭くなってしまう。或いは、シリンダのストローク範囲を維持するために、左右のチルト軸の間の距離が大きくなり、ブラケットが大型化してしまう。本開示の目的は、操船システムを小型化しつつ、シリンダのストローク範囲を大きく確保することにある。

本開示の一態様は、船舶の操船システムある。船舶は、船体と、船体に取り付けられる船外機とを含む。操船システムは、第１ブラケットと、第２ブラケットと、油圧シリンダと、油圧ポンプとを備える。第１ブラケットは、船体に取り付けられる。第２ブラケットは、左チルト軸と右チルト軸とステアリング軸支部とを含む。第２ブラケットは、ステアリング軸支部において船外機を支持する。第２ブラケットは、左チルト軸と右チルト軸とにおいて、第１ブラケットに対して回転可能に支持される。油圧シリンダの少なくとも一部は、左チルト軸と右チルト軸との間に配置される。油圧シリンダは、船外機をステアリング軸支部回りに回転させるステアリング力を船外機に作用させる。油圧ポンプは、油圧シリンダに作動油を供給する。左チルト軸と右チルト軸との一方は、第１の孔を含む。油圧シリンダのストローク範囲の一部は、第１の孔内に位置する。

本開示によれば、シリンダの少なくとも一部は、左チルト軸と右チルト軸との間に配置される。それにより、操船システムを小型化することができる。また、シリンダのストローク範囲の一部は、第１の孔内に位置する。第１の孔は、左チルト軸と右チルト軸との一方に設けられる。そのため、操船システムを小型化しつつ、シリンダのストローク範囲を大きく確保することができる。

実施形態に係る操船システムが搭載された船舶を示す斜視図である。 船外機及び操船システムを示す側面図である。 操船システムの斜視図である。 操船システムの斜視図である。 操船システムの側面図である。 左ブラケットと右ブラケットとの斜視図である。 第２ブラケットの斜視図である。 操船システムの正面図である。 操船システムの上面図である。 図９におけるX－X断面図である。 ステアリングシリンダのストローク範囲を示す図である。

以下、図面を参照して、実施形態について説明する。図１は、実施形態に係る操船システムが搭載された船舶１を示す斜視図である。船舶１は、船体２と船外機３とを含む。船外機３は、船体２の船尾に取り付けられている。船外機３は、船舶１を推進させる推進力を発生させる。本実施形態では、船外機３の数は１つであるが、２つ以上の船外機３が船舶１に搭載されてもよい。

船舶１は、操船席４を含む。操船席４には、ステアリング部材５とリモコン装置６とが配置されている。ステアリング部材５は、オペレータが船舶１の旋回方向を操作するための部材である。ステアリング部材５は、例えば、ステアリングホイールである。ただし、ステアリング部材５は、レバー、或いはスイッチなどの他の部材であってもよい。装置リモコン装置６は、オペレータが船速を調整するための装置である。リモコン装置６は、オペレータが船舶の前進と後進とを切り換えるための装置である。

図２は、船外機３及び操船システム７を示す側面図である。図２に示すように、船外機３は、エンジン１１と、ドライブ軸１２と、プロペラ軸１３と、シフト機構１４と、エンジンカバー１５と、ハウジング１６とを含む。エンジン１１は、船体２を推進させる推進力を発生させる。エンジン１１は、エンジンカバー１５内に配置されている。エンジン１１は、クランク軸１７を含む。クランク軸１７は鉛直方向に延びている。ドライブ軸１２は、クランク軸１７に接続されている。ドライブ軸１２は、鉛直方向に延びている。

プロペラ軸１３は、前後方向に延びている。プロペラ軸１３は、シフト機構１４を介して、ドライブ軸１２に接続されている。プロペラ軸１３には、プロペラ１８が接続される。ハウジング１６は、エンジンカバー１５の下方に配置されている。ドライブ軸１２とプロペラ軸１３とシフト機構１４とは、ハウジング１６内に配置されている。シフト機構１４は、ドライブ軸１２からプロペラ軸１３へ伝達される動力の回転方向を、前進方向と後進方向とに切り換える。シフト機構１４は、複数のギアと、ギアの噛み合いを変更するクラッチとを含む。

図３及び図４は、操船システム７の斜視図である。図５は、操船システム７の側面図である。図３から図５に示すように、操船システム７は、第１ブラケット２１と、第２ブラケット２２と、チルトシリンダ２３と、チルトポンプ２４と、チルトモータ２５と、ステアリングシリンダ２６と、ステアリングポンプ２７と、ステアリングモータ２８と、リンク機構２９とを含む。

図２に示すように、船外機３は、第１ブラケット２１及び第２ブラケット２２を介して、船体２に取り付けられる。第１ブラケット２１は、船体２に取り付けられる。図３から図５に示すように、第１ブラケット２１は、左ブラケット３１と、右ブラケット３２と、連結部３３とを含む。

左ブラケット３１の上部は、前方に向かって屈曲した形状を有している。右ブラケット３２も、左ブラケット３１と同様の形状を有している。左ブラケット３１は、左軸支部３４を含む。右ブラケット３２は、右軸支部３５を含む。左軸支部３４と右軸支部３５とは、互いに左右方向に離れて配置される。連結部３３は、左右方向に延びている。連結部３３は、左ブラケット３１の下部と右ブラケット３２の下部とを連結している。

図６は、左ブラケット３１と右ブラケット３２との斜視図である。図６に示すように、左軸支部３４は、左支持孔３６を含む。左支持孔３６は、左右方向に左軸支部３４を貫通している。右軸支部３５は、右支持孔３７を含む。右支持孔３７は、左右方向に右軸支部３５を貫通している。

図７は、第２ブラケット２２の斜視図である。図７に示すように、第２ブラケット２２は、ブラケット本体４１と、左チルト軸４２と、右チルト軸４３と、ステアリング軸支部４４とを含む。ブラケット本体４１は、左チルト軸４２と、右チルト軸４３と、ステアリング軸支部４４とを連結している。ブラケット本体４１は、凹部４６を含む。凹部４６は、ブラケット本体４１の上面から下方に凹んだ形状を有している。凹部４６は、左右方向において、左チルト軸４２と右チルト軸４３との間に位置している。

ステアリング軸支部４４は、上下方向に延びる支持孔４５を含む。ステアリング軸支部４４の支持孔４５には、図２に示すステアリング軸１９が挿入される。ステアリング軸支部４４は、ステアリング軸１９を回転可能に支持する。ステアリング軸支部４４は、ステアリング軸１９を介して、船外機３を支持する。

左チルト軸４２と右チルト軸４３とは、左右方向に互いに離れて配置されている。左チルト軸４２は、ブラケット本体４１から左方に突出している。左チルト軸４２は、左軸支部３４の左支持孔３６に挿入される。左チルト軸４２は、左軸支部３４に回転可能に支持される。

右チルト軸４３は、ブラケット本体４１から右方に突出している。右チルト軸４３は、右軸支部３５の右支持孔３７に挿入される。右チルト軸４３は、右軸支部３５に回転可能に支持される。第２ブラケット２２は、左チルト軸４２と右チルト軸４３とにおいて、第１ブラケット２１に対して回転可能に支持される。

左チルト軸４２は、第１の孔４７を含む。第１の孔４７は、左チルト軸４２を左右方向に貫通している。右チルト軸４３は、第２の孔４８を含む。第２の孔４８は、右チルト軸４３を左右方向に貫通している。図３から図５に示すように、第２ブラケット２２には、左カバー５１と右カバー５２とが取り付けられる。左カバー５１は、左チルト軸４２に取り付けられる。左カバー５１は、第１の孔４７を左方から覆う。右カバー５２は、右チルト軸４３に取り付けられる。右カバー５２は、第２の孔４８を右方から覆う。

図８は、操船システム７の正面図である。図４及び図８に示すように、チルトシリンダ２３とチルトポンプ２４とチルトモータ２５とは、左ブラケット３１と右ブラケット３２との間に配置されている。チルトシリンダ２３とチルトポンプ２４とチルトモータ２５とは、第２ブラケット２２の前方に配置されている。チルトシリンダ２３の下端は、連結部３３に取り付けられている。チルトシリンダ２３の上端は、第２ブラケット２２に取り付けられている。

チルトポンプ２４は、チルトシリンダ２３に接続されている。チルトモータ２５は、チルトポンプ２４に接続されている。チルトポンプ２４は、チルトモータ２５によって駆動される。チルトシリンダ２３は、油圧シリンダである。チルトシリンダ２３は、チルトポンプ２４からの作動油によって伸縮する。それにより、第２ブラケット２２が、第１ブラケット２１に対して、左右のチルト軸４２，４３回りに回転する。その結果、船外機３が、チルト軸４２，４３回りに上下に揺動する。

ステアリングポンプ２７とステアリングモータ２８とは、左ブラケット３１と右ブラケット３２との間に配置されている。ステアリングポンプ２７とステアリングモータ２８とは、第２ブラケット２２の前方に配置されている。ステアリングモータ２８は、ステアリングポンプ２７に接続されている。ステアリングポンプ２７は、ステアリングモータ２８によって駆動される。ステアリングポンプ２７は、ステアリングシリンダ２６に作動油を供給する。ステアリングポンプ２７とチルトポンプ２４とは、左右方向に離れて配置されている。

ステアリングポンプ２７、及び／又は、ステアリングモータ２８は、第２ブラケット２２に取り付けられている。詳細には、図５に示すように、第２ブラケット２２は、取付部４９を含む。ステアリングポンプ２７は、ステー５０を介して、取付部４９に取り付けられる。例えば、ステー４０は、ネジ等の固定部材によって、取付部４９に取り付けられる。

図８に示すように、ステアリングポンプ２７は、第１接続口５７と第２接続口５８とを含む。第１接続口５７と第２接続口５８とは、ステアリングポンプ２７から上方に延びている。図９は、操船システム７の上面図である。図９に示すように、第２ブラケット２２は、開口５３を含む。開口５３は、上下方向に第２ブラケット２２を貫通している。ステアリングポンプ２７の第１接続口５７と第２接続口５８とは、開口５３に対向して配置されている。

ステアリングシリンダ２６は、左チルト軸４２と右チルト軸４３との間に配置されている。ステアリングシリンダ２６は、第２ブラケット２２の凹部４６に配置されている。チルトシリンダ２３は、ステアリングポンプ２７とチルトポンプ２４との間に配置されている。ステアリングシリンダ２６は、ステアリングポンプ２７から作動油によって駆動される。それにより、ステアリングシリンダ２６は、船外機３をステアリング軸１９回りに回転させるステアリング力を船外機３に作用させる。

図１０は、図９におけるX－X断面図である。図１０に示すように、ステアリングシリンダ２６は、シリンダチューブ６１と、ピストン６２と、ロッド６３とを含む。ピストン６２は、シリンダチューブ６１内に配置されている。ピストン６２は、シリンダチューブ６１内の空間を左油室６４と右油室６５とに区画している。ロッド６３は、ピストン６２に接続されている。

ロッド６３は、左ロッド部６６と右ロッド部６７とを含む。左ロッド部６６は、左カバー５１に支持されている。左カバー５１は、左凹部５５を含む。左ロッド部６６の一部は、第１の孔４７内と左凹部５５内とに配置されている。右ロッド部６７は、右カバー５２に支持されている。右ロッド部６７は、右凹部５６を含む。右ロッド部６７の一部は、第２の孔４８内と右凹部５６内とに配置されている。

ステアリングシリンダ２６は、第１接続口６８と第２接続口６９とを含む。第１接続口６８は、シリンダチューブ６１の左端よりもシリンダチューブ６１の軸線方向における中央の近くに位置する。第２接続口６９は、シリンダチューブ６１の右端よりもシリンダチューブ６１の軸線方向における中央の近くに位置する。図９に示すように、第１接続口６８と第２接続口６９とは、シリンダチューブ６１よりも前方の位置から後方に向かって屈曲した形状を有する。第１接続口６８と第２接続口６９とは、平面視でステアリングシリンダ２６と重なる。

ステアリングシリンダ２６は、第１油圧管７１と第２油圧管７２とを介して、ステアリングポンプ２７に接続される。ステアリングシリンダ２６の第１接続口６８は、第１油圧管７１を介して、ステアリングポンプ２７の第１接続口５７に接続される。ステアリングシリンダ２６の第２接続口６９は、第２油圧管７２を介して、ステアリングポンプ２７の第２接続口５８に接続される。第１油圧管７１と第２油圧管７２とは、平面視でステアリングシリンダ２６と重なる位置から後方に向かって延びている。

図１１Ａに示すように、左油室６４に作動油が供給され、右油室６５から作動油が排出されることで、シリンダチューブ６１が左方に移動する。シリンダチューブ６１のストローク範囲の一部は、左チルト軸４２の第１の孔４７内に位置する。シリンダチューブ６１のストローク範囲の一部は、左カバー５１の左凹部５５内に位置する。図１１Ｂに示すように、右油室６５に作動油が供給され、左油室６４から作動油が排出されることで、シリンダチューブ６１が右方に移動する。シリンダチューブ６１のストローク範囲の一部は、右チルト軸４３の第２の孔４８内に位置する。シリンダチューブ６１のストローク範囲の一部は、右カバー５２の右凹部５６内に位置する。

リンク機構２９は、船外機３とステアリングシリンダ２６とを接続する。図９に示すように、リンク機構２９は、第１部材７３と、第２部材７４と、第３部材７５とを含む。第１部材７３は、ステアリングシリンダ２６に接続される。第２部材７４は、船外機３に接続される。第３部材７５は、第１部材７３と第２部材７４とに接続される。

詳細には、第３部材７５は、第１連結軸７６と第２連結軸７７とを含む。第３部材７５は、第１連結軸７６において第１部材７３に回転可能に接続される。第３部材７５は、第２連結軸７７において第２部材７４に回転可能に接続される。第１連結軸７６と第２連結軸７７とは、前後方向に延びる第２ブラケット２２の中心線Ｃ１に対して左右方向に偏心して配置される。

リンク機構２９には、第１センサ７８と第２センサ７９とが設けられている。第１センサ７８は、第１連結軸７６に設けられる。第１センサ７８は、第１回転角度を検出する。第１回転角度は、第１部材７３に対する第３部材７５の回転角度である。第２センサ７９は、第２連結軸７７に設けられる。第２センサ７９は、第２回転角度を検出する。第２回転角度は、第２部材７４に対する第３部材７５の回転角度である。

図１に示すように、船舶１は、コントローラ８１を備える。コントローラ８１は、ＣＰＵなどのプロセッサと、ＲＡＭ，ＲＯＭなどのメモリとを含む。コントローラ８１は、ステアリングモータ２８を制御することで、ステアリングシリンダ２６の動作を制御する。それにより、船外機３の舵角が制御される。コントローラ８１は、第１回転角度を示す信号を、第１センサ７８から受信する。コントローラ８１は、第２回転角度を示す信号を、第２センサ７９から受信する。コントローラ８１は、第１回転角度と第２回転角度とから、船外機３の舵角を取得する。なお、図１では、コントローラ８１は、操船席4に配置されているが、他の場所に配置されてもよい。

コントローラ８１は、ステアリング部材５から、ステアリング部材５の操作角を示す信号を受信する。コントローラ８１は、船外機３の舵角が、ステアリング部材５の操作角に対応する目標舵角と一致するように、ステアリングモータ２８を制御する。なお、コントローラ８１は、第１センサ７８と第２センサ７９との一方が故障したときには、故障していない他方のセンサからの信号に基づいて、船外機３の舵角を取得してもよい。

以上説明した本実施形態に係る操船システム７では、ステアリングシリンダ２６は、左チルト軸４２と右チルト軸４３との間に配置される。それにより、操船システム７を小型化することができる。また、ステアリングシリンダ２６のストローク範囲の一部は、左チルト軸４２の第１の孔４７内と、右チルト軸４３の第２の孔４８内とに位置する。そのため、操船システム７を小型化しつつ、ステアリングシリンダ２６のストローク範囲を大きく確保することができる。

以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。

船舶１の構成は変更されてもよい。船外機３の構成は変更されてもよい。操船システム７の構成は変更されてもよい。例えば、第１ブラケット２１の構成は、変更されてもよい。第２ブラケット２２の構成は、変更されてもよい。ステアリングシリンダ２６の構成は、変更されてもよい。例えば、第１接続口６８及び第２接続口６９の配置は変更されてもよい。

ステアリングポンプ２７、及び／又は、ステアリングモータ２８は、第１ブラケット２１に取り付けられてもよい。ステアリングポンプ２７、及び／又は、ステアリングモータ２８は、第１ブラケット２１及び第２ブラケット２２の外部に配置されてもよい。ステアリングポンプ２７とステアリングモータ２８とは、既製のブラケットに後付されてもよい。ステアリングポンプ２７とステアリングモータ２８とが省略されてもよい。ステアリングシリンダ２６は、手動で操作されるポンプにより駆動されてもよい。

ステアリングシリンダ２６のストローク範囲の一部は、第１の孔４７と第２の孔４８とのうち、第１の孔４７内のみに配置されてもよい。第１の孔４７は、右チルト軸４３に設けられてもよい。第２の孔４８は、左チルト軸４２に設けられてもよい。

第１油圧管７１と第２油圧管７２との配置は変更されてもよい。例えば、第１油圧管７１と第２油圧管７２とは、ステアリングシリンダ２６の下方を通るように配置されてもよい。第１油圧管７１と第２油圧管７２とは、ステアリングシリンダ２６の前方から後方を通り、前方に戻るように配置されてもよい。第１油圧管７１と第２油圧管７２とは、ステアリングシリンダ２６の後方から前方を通るように配置されてもよい。第１油圧管７１と第２油圧管７２とは、ステアリングシリンダ２６の後方から前方を通るように配置されてもよい。

リンク機構２９の構成は変更されてもよい。例えば、第１連結軸７６と第２連結軸７７との一方、或いは両方が、前後方向に延びる第２ブラケット２２の中心線Ｃ１上に配置されてもよい。第３部材７５が省略され、第１部材７３と第２部材７４とが連結軸によって連結されてもよい。

本開示によれば、操船システムを小型化しつつ、シリンダのストローク範囲を大きく確保することができる。

２ 船体
３ 船外機
７ 操船システム
２１ 第１ブラケット
２２ 第２ブラケット
２６ ステアリングシリンダ
２７ ステアリングポンプ
２９ リンク機構
４２ 左チルト軸
４３ 右チルト軸
４４ ステアリング軸支部
４７ 第１の孔
４８ 第２の孔
４９ 取付部
６１ シリンダチューブ
６８ 第１接続口
６９ 第２接続口
７１ 第１油圧管
７２ 第２油圧管
７３ 第１部材
７４ 第２部材
７５ 第３部材
７８ 第１センサ
７９ 第２センサ

Claims (12)

1. 船体と、前記船体に取り付けられる船外機とを含む船舶の操船システムであって、
   前記船体に取り付けられる第１ブラケットと、
   左チルト軸と右チルト軸とステアリング軸支部とを含み、前記ステアリング軸支部において前記船外機を支持し、前記左チルト軸と前記右チルト軸とにおいて前記第１ブラケットに対して回転可能に支持される第２ブラケットと、
   シリンダチューブと、前記シリンダチューブ内に配置されるピストンとを含み、少なくとも一部が前記左チルト軸と前記右チルト軸との間に配置され、前記船外機を前記ステアリング軸支部回りに回転させるステアリング力を前記船外機に作用させる油圧シリンダと、
   前記油圧シリンダに作動油を供給する油圧ポンプと、
   を備え、
   前記左チルト軸と前記右チルト軸との一方は、第１の孔を含み、
   前記シリンダチューブのストローク範囲の一部は、前記第１の孔内に位置する、
   操船システム。
2. 前記左チルト軸と前記右チルト軸との他方は、第２の孔を含み、
   前記シリンダチューブのストローク範囲の一部は、前記第２の孔内に位置する、
   請求項１に記載の操船システム。
3. 前記第２ブラケットは、前記油圧ポンプのための取付部をさらに含む、
   請求項１に記載の操船システム。
4. 前記油圧シリンダは、油圧管が接続される第１接続口と第２接続口とを含む、
   請求項１に記載の操船システム。
5. 前記第１接続口は、前記シリンダチューブの左端よりも前記シリンダチューブの軸線方向における中央の近くに位置し、
   前記第２接続口は、前記シリンダチューブの右端よりも前記シリンダチューブの軸線方向における中央の近くに位置する、
   請求項４に記載の操船システム。
6. 前記第１接続口と前記第２接続口とは、前記シリンダチューブよりも前方の位置から後方に向かって屈曲した形状を有する、
   請求項４に記載の操船システム。
7. 前記油圧シリンダと前記油圧ポンプとに接続される油圧管をさらに備え、
   前記油圧管は、平面視で前記油圧シリンダと重なる位置から後方に向かって延びている、
   請求項１に記載の操船システム。
8. 連結軸を含み、前記連結軸において前記船外機と前記油圧シリンダとを接続するリンク機構と、
   前記連結軸に設けられ、前記船外機の舵角を検出するセンサと、
   をさらに備える請求項１に記載の操船システム。
9. 前記船外機と前記油圧シリンダとを接続するリンク機構と、
   第１センサと、
   第２センサと、
   をさらに備え、
   前記リンク機構は、
   前記油圧シリンダに接続される第１部材と、
   前記船外機に接続される第２部材と、
   第１連結軸と第２連結軸とを含み、前記第１連結軸において前記第１部材に接続され、前記第２連結軸において前記第２部材に接続される第３部材と、
   を含み、
   前記第１センサは、前記第１連結軸に設けられ、前記第１部材に対する前記第３部材の回転角度を検出し、
   前記第２センサは、前記第２連結軸に設けられ、前記第２部材に対する前記第３部材の回転角度を検出する、
   請求項１に記載の操船システム。
10. 前記第１連結軸と前記第２連結軸との少なくとも一方は、前後方向に延びる前記第２ブラケットの中心線に対して左右方向に偏心して配置される、
    請求項９に記載の操船システム。
11. 前記油圧ポンプは、前記第２ブラケットに取り付けられる、
    請求項１に記載の操船システム。
12. 前記左チルト軸及び前記右チルト軸回りに前記船外機を回転させるチルトシリンダと、
    前記チルトシリンダに作動油を供給するチルトポンプと、
    をさらに備え、
    前記油圧ポンプは、前記第１ブラケット又は前記第２ブラケットに取り付けられ、
    前記油圧ポンプと前記チルトポンプとは、左右方向に離れて配置され、
    前記チルトシリンダは、前記油圧ポンプと前記チルトポンプとの間に配置される、
    請求項１に記載の操船システム。

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