JPH08169399A - ウォータビークルの噴射ノズル角制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 運転席のスイッチ３と、その操作により正
転、逆転または停止するモータ、遊星ギヤ式の減速機、
出力レバーおよび出力レバーの角度を検出するポテンシ
ョメータを備えたアクチュエータ４と、前記出力レバー
により押し引き操作されると共に他端が可動ノズル６に
連結されるコントロールケーブル５と、推力発生用のエ
ンジン１０４の回転数を検出する検出器７３と、その検
出器７３の出力に応じてアクチュエータ４のモータの回
転を制御する制御回路とからなる、ウォータビークルの
噴射ノズルのトリム角制御装置の構成。 【効果】 エンジン出力の増減により船首が上下しない
ように、自動的にかつ迅速に噴射ノズルのトリム角を制
御することができる。遊星ギヤ式減速機の採用により、
アクチュエータ４を軽量でコンパクトに構成し得る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はウォータビークルの噴射
ノズル角制御装置およびそれに用いるアクチュエータに
関する。さらに詳しくは、船底より水を取り込み、後方
のノズルより水を噴出させて推進力を得る、いわゆるウ
ォータジェット推進タイプのウォータビークルにおけ
る、噴射ノズルの角度を電気駆動により制御する装置、
およびそれに好適に用いられるアクチュエータに関す
る。

【０００２】

【従来の技術】ウォータジェット推進タイプのウォータ
ビークルは、たとえば図１０に示すように、水上滑走に
適した船体１０１と、その前方上面に左右に回動自在に
設けられるハンドル１０２と、船体１０１の後方上部に
設けられるシート１０３とからなる。そして船体１０１
の前方の内部にはエンジン１０４がマウントされ、後方
の船底付近には、船底に開口し、船体内を通って後方に
延びる流路１０５が設けられている。そしてエンジン１
０４から後方に向かって延び、流路１０５内を通る推進
軸１０６にはインペラ１０７が取り付けられている。流
路１０５の後端はしだいに径が小さくされて固定ノズル
１０８となっており、その後方には左右に揺動自在に可
動ノズル１０９が設けられている。また一般的には、可
動ノズル１０９は前記ハンドル１０２と押し引きコント
ロールケーブル１１０などで連結され、それによりハン
ドル１０２の左右の揺動操作により可動ノズル１０９の
向きを左右に変化させ、船体１０１の進行方向を変える
ようにしている。

【０００３】また推進力の変化により船体の前方が持ち
上がったり下がったりするのを立て直す（補正する）た
め、図１１に示すように、運転席に設けた手動操作レバ
ー１１１により、押し引きコントロールケーブル１１０
を介して上下に揺動自在に取り付けた可動ノズル１０９
の上下角度（トリム角）を調節するトリム角制御装置も
知られている（従来例１という））。さらに図１２に示
すように、モータＭおよび減速機１１３により、ネジ１
１４を往復回転させ、そのネジ１１４に螺合させたナッ
ト１１５を往復移動させて、可動ノズルに連結されたコ
ントロールケーブル１１０を往復操作する電動式のトリ
ム角制御装置も知られている（従来例２）。

【０００４】さらに実公昭６０−４８７６公報では、可
動ノズルを水平状態から垂直下方を向くまでの範囲で回
動自在とし、運転席の手動操作レバーでノズルの噴射方
向を調節できるようにした装置が提案されている。この
ものは滑走に入る前の静止状態では下方にジェット水流
を噴き出し、船体の後部が水没するのを抑制すると共
に、滑走状態では後方にジェット水流を噴出させて高速
の滑走状態を得ようとするものである（従来例３）。他
方、進行方向を変えるとき、ハンドルの回動操作に応じ
て可動ノズルを左右に振ると同時に上向きに振らせるも
のが提案されている（特公平４−６４９２０号公報）。
このものは船体が旋回するとき、船体の傾きにより左右
に振れたノズルが下向きになるのを防ぎ、旋回時の噴射
効率を向上させることができる（従来例４）。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】前記従来例１のトリム
角制御装置は、手動操作レバー１１１により操作するも
のであるので、推力（噴流）が大きい場合はレバー操作
が重く、場合により操作ができない。またウォータビー
クルの高性能化に伴い、エンジンの回転数などの運転条
件に応じた自動制御（アクティブ制御）が望まれるが、
手動操作レバー１１１を使用しているものではアクティ
ブ制御はできない。他方、従来例２の電動式トリム角制
御装置は、ネジ１１４とナット１１５の組合せで回転動
作を直進動作に変換しているので、その構造上、寸法が
大きくなる。しかも強度上、ネジやナットなどの金属部
品を多用するので、重量が重くなると共に、防錆対策が
難しい。さらにナット１１５の位置やネジ１１４の回転
角は検出しにくいので、それらをフィードバックしてア
クティブ制御させるように変更することが困難である。

【０００６】また従来例３のノズル角度調節装置も手動
レバーによる操作であり、前記従来例１のものと同じ問
題がある。従来例４の装置はハンドルの回動に応じてノ
ズル左右方向と上下方向を同時に制御するものであり、
ある意味で機械的に自動制御を達成しているともいえる
が、それぞれの角度を独立して操作することはできない
ので、他の目的、たとえばトリム角制御に応用すること
はできない。

【０００７】本発明は推力が大きい場合でも簡単に可動
ノズルの向きを変えることができ、しかもフィードバッ
ク制御およびアクティブ制御を容易に適用できるウォー
タビークルの噴射ノズル角制御装置を提供することを技
術課題としている。さらに本発明はそのような装置に用
いる、軽量でコンパクトに構成しうる電動式のアクチュ
エータを提供することを技術課題としている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明の噴射ノズル角制
御装置は、運転席のスイッチ操作により正転・逆転する
モータと、そのモータの回転を減速する遊星ギヤ式の減
速機と、減速機の出力部に設けられる出力レバーと、一
端がその出力レバーにより往復操作されると共に、他端
が、揺動制御対象である噴射ノズルに連結されているコ
ントロールケーブルとからなることを特徴としている。
このような装置では、前記遊星ギヤ式の減速機の出力部
ないし出力レバーに出力レバーの角度位置を検出するた
めの角度検出器を設けるのが好ましい。その場合、角度
検出器の出力を表示するインジケータを運転席に設けた
り、前記スイッチからの指令値と角度検出器の検出値の
差に基づいてモータの回転をフィードバック制御する制
御回路を設けるのが好ましい。

【０００９】さらに前記モータと遊星ギヤ式の減速機と
の間に、ウォームギヤ式の減速機を介在させるのが好ま
しく、前記遊星ギヤ式の減速機のギヤ要素を合成樹脂製
とするのが好ましい。また前記噴射ノズルが水平軸周り
に上下に揺動自在に支持されており、プッシュプルケー
ブルの押し引き操作によりウォータビークルのトリム角
を制御するものが好ましい。その場合、運転席のスイッ
チのほかに、噴流駆動用のエンジン出力に応じてトリム
角の大きさを制御する制御回路を設けるのが好ましい。
そのような制御回路では、たとえばエンジンの回転数が
所定値以下の状態が所定時間以上継続したとき、トリム
角を小にし、エンジンの回転数が所定値以上の状態が所
定時間継続したとき、トリム角を大にするべくモータを
制御するようにする。

【００１０】本発明のアクチュエータは正転・逆転する
モータと、そのモータの出力軸に連結されるウォームお
よびそのウォームと噛み合うウォームホイールからなる
第１減速機と、その第１減速機のウォームホイールの軸
に連結される太陽ギヤ、太陽ギヤと噛み合う第１遊星ギ
ヤ、第１遊星ギヤと外側から噛み合う静止リングギヤ、
第１遊星ギヤと一体に自転および公転する、第１遊星ギ
ヤより大径の第２遊星ギヤ、第１遊星ギヤおよび第２遊
星ギヤを自転および公転自在に支持するキャリヤ、およ
び第２遊星ギヤと外側から噛み合う回転リングギヤから
なる第２減速機と、前記第２減速機の回転リングギヤに
固定される出力レバーとから構成されている。

【００１１】そのようなアクチュエータにおいては。前
記第１および第２遊星ギヤ、静止リングギヤ、キャリヤ
および回転リングギヤを合成樹脂製とし、前記太陽ギヤ
および出力レバーを金属製とするのが好ましい。また前
記回転リングギヤが、円板部と、その円板部の外周から
立ち上がるリング部と、円板部の中心部からリング部と
同じ側に立ち上がるボス部とを有しており、そのボス部
に外面に向かって開口する凹所が形成されると共に、そ
の凹所に弾力製を有する高分子材料製のクッションリン
グが埋め込まれ、そのクッションリングに前記出力レバ
ーの回動角を検出するためのポテンショメータの検出軸
が連結されており、前記静止リングギヤに支持されるブ
ラケットにポテンショメータの本体が支持されているも
のが好ましい。さらに前記回転リングギヤの円板部の外
面に、前記ボス部と同心状に筒部が突設されており、そ
の筒部の外周面が前記ブラケットに回転自在に支持され
ているものが好ましい。

【００１２】

【作用】本発明の装置では、運転席のスイッチを操作す
ることにより、モータの正転・停止・逆転を切り換え
る。モータの回転は遊星ギヤ式の減速機により減速さ
れ、出力レバーが回動する。それによりコントロールケ
ーブルが引き出されたり、押し戻され（あるいは送り出
し）たりし、その他端側の噴射ノズルの角度が制御され
る。このように本発明の装置では、モータを駆動源とし
ているので、推進力が大きい場合でも容易に操作するこ
とができる。しかも遊星ギヤ式の減速機を採用している
ので、計量・コンパクトに構成することができ、コント
ロールケーブルを介して電気回路などは船体の前方な
ど、水しぶきが入ってこない安全な位置に設置すること
ができる。

【００１３】減速機の出力部ないし出力レバーに角度検
出器、とくにポテンショメータを設けたものでは、その
角度検出器の出力を運転席のインジケータに表示した
り、あるいはスイッチによる指令値との差に基づくフィ
ードバック制御を行うことができる。モータと遊星ギヤ
式減速機との間にウォームギヤ式の減速機を介在させた
ものでは、全体の大きさをコンパクトにしながら、減速
比を大きくすることができる。また外力に対する自己拘
束性が確実になる。

【００１４】遊星ギヤ式の減速機は噛み合い率を高くす
ることができるので、主要なギヤ要素を合成樹脂製とす
ることができ、それにより軽量化および防錆性の向上が
図られる。さらに出力レバーは所定の角度範囲を揺動さ
せるだけであるので、ノズル角度を迅速かつ正確に変更
することができる。そのためとくに船体のトリム角を調
節するのに適している。その場合はエンジンの回転数に
応じて目標値を変化させることにより、いわゆるアクテ
ィブ制御を容易に行うことができる。すなわちエンジン
の回転数が低いときはトリム角を小にし、エンジン回転
数が高いときはトリム角を大にする。そのときエンジン
回転数が一定時間経過したときにモータに指令を送るよ
うにすれば、瞬間的な変化に対しては応答せず、安定し
た制御を行うことができる。

【００１５】本発明のアクチュエータは、モータの回転
がウォームギヤ式の第１減速機で減速された後、ウォー
ムホイールが太陽ギヤを回転させる。それにより静止リ
ングギヤと噛み合っている第１遊星ギヤがキャリヤによ
り支持されながら自転および公転する。そのとき第１遊
星ギヤと一体の第２遊星ギヤは、第１遊星ギヤと一緒の
公転および自転を行うが、第２遊星ギヤと外側から噛み
合っている回転リングギヤは、静止リングギヤと第１遊
星ギヤの歯数比と、回転リングギヤと第２遊星ギヤの歯
数比との差に応じた分だけわずかに回転する。それによ
り大きいギヤ比で減速することができる。

【００１６】遊星ギヤ式の減速機は噛み合い率を高くす
ることができるので、太陽ギヤ、第１および第２遊星ギ
ヤ、静止および回転リングギヤなどのギヤ要素を合成樹
脂製とすることができ、それによりアクチュエータの軽
量化および防錆性の向上が図られる。また回転リングギ
ヤに凹所を有するボスを設け、その凹所に埋め込んだ弾
力性を有する高分子材料製のクッションリングにポテン
ショメータの検出軸を連結するときは、エンジンなどか
ら振動が伝わってくる場合でも、正確に回転角を検出す
ることができる。その場合、回転リングギヤの外面に筒
部を設け、その筒部の外周面をポテンショメータを取り
つけるブラケットで回転自在に支持させるときは、回転
リングギヤおよびそれに内蔵される遊星ギヤを確実に支
持することができる。

【００１７】

【実施例】つぎに図面を参照しながら本発明の制御装置
およびアクチュエータを説明する。図１は本発明の噴射
ノズル角制御装置を備えたウォータビークルの一実施例
を示す概略断面図、図２は本発明のアクチュエータの一
実施例を示す、カバーを外した状態における正面図、図
３はその一部切り欠き斜視図、図４は図２のIV-IV線拡
大断面図、図５は図２のアクチュエータの組立前の状態
を示す、図４と同じ部分の断面図、図６は図２のアクチ
ュエータの組立前の状態を示す要部斜視図、図７は図２
のアクチュエータの制御回路および周辺機器の関係を示
すブロック図、図８は図７の制御回路の実施例を示すブ
ロック図、図９は上記制御回路の制御の流れを示すフロ
ーチャートである。

【００１８】図１に示すウォータビークル１は、船体お
よび推進駆動部の構造については図１０の従来のものと
基本的に同じであるので、同じ部分には同じ符号を付し
て説明を省略する。このものの可動ノズルのトリム角を
制御する制御装置Ａは、ハンドル２に取りつけたスイッ
チ３と、そのスイッチ３の操作によりモータ、ウォーム
ギヤ式の減速機および遊星ギヤ式の減速機を介して出力
レバーを回動操作するアクチュエータ４と、前記出力レ
バーにより押し引き操作される押し引きコントロールケ
ーブル５とから構成されている。押し引きコントロール
ケーブル５の他端は可動ノズル６に固定されたレバー７
に連結されている。さらに運転席には、出力レバーの操
作状態を表示するインジケータ８が設けられている。

【００１９】前記アクチュエータ４は図２および図３に
示すように、箱型のケース本体１０ａとカバー１０ｂと
からなるケース１０と、その内部に収容されるモータ
Ｍ、ウォームギヤ式の第１減速機１１、第１減速機１１
の出力をさらに減速する遊星ギヤ式の第２減速機１２、
その出力により９０°以下、とくに６０〜８０°程度の
角度で回動する出力レバー１３とから構成されている。
出力レバー１３はコントロールケーブル５の索端ロッド
１４に対して、中立状態ではほぼ直角になるように連結
されている。

【００２０】前記ケース１０は、平面形状で、一端側
（図２の右側）の幅が広く、他端側の幅が狭い箱形を呈
している。そして幅が狭い側の端部１５は、深さが浅く
なっており、その壁１６にはコントロールケーブル５の
導管１７がケーブルキャップ１７ａにより固定されてい
る。ケース本体１０ａの周辺の３か所には、船体へ取り
つけるための取りつけボス１８が設けられており、内側
の数カ所にはカバー１０ｂを取りつけるためのねじ穴な
いしインサート挿入用の深穴１９が設けられている。そ
してカバー１０ｂが当接する端面には、深穴１９を囲む
ように、１本のパッキン溝２０が形成されており、ゴム
ないし合成樹脂エラストマー製のひもからなるパッキン
２１が挿入されている。なおケース本体１０ａおよびカ
バー１０ｂは防錆の観点から、合成樹脂成型品ないしス
テンレススチール製が好ましい。

【００２１】ケース本体１０ａの幅が広い部分の底部２
２には２〜３本のボス２３が突設されており、そのボス
２３にウォームギヤ式の第１減速機１１がネジにより取
りつけられている（図４参照）。この第１減速機１１は
公知のウォームギヤ・ウォームホイールユニットを採用
することができ、その場合は、モータＭはそのユニット
ケースに対し、ウォームを収容する細長い筒状部１１ａ
と同心状に取りつけて、前記ケース本体１０ａの幅が狭
い部分に収容することができる。モータＭは公知の直流
モータであり、モータＭに被せるように設置したサーキ
ットボード２４の制御回路により、極性が切り換えられ
て、正転・停止・逆転の制御が行われる。

【００２２】前記コントロールケーブル５の索端ロッド
１４の基部側は、ケーブルキャップ１７ａに対してその
一端がボール・ソケット連結されたガイドパイプ２５内
に摺動自在に収容されており、その端部に内索２６が連
結されている。したがって索端ロッド１４はケーブルキ
ャップ１７ａに対して摺動自在および所定の角度範囲内
で回動自在である。なおガイドパイプ２５の自由端には
蛇腹ブーツ２５ａが設けられている。このような索端ロ
ッド１４の連結形態は従来公知である。

【００２３】つぎに図４、図５および図６を参照して遊
星ギヤ式の第２減速機１２の詳細を説明する。図４およ
び図５において、符号２７は第１減速機１１の出力軸２
８にトルク伝達可能に固定される太陽ギヤであり、符号
２９はユニットケースに固定される静止リングギヤであ
る。太陽ギヤ２７は出力軸２８との嵌合を確実にするた
め、金属製のものが好ましい。静止リングギヤ２９は図
６に示すように、内歯３０を備えたリング部３１と、そ
の周囲に張り出した板状の支持部３２とからなる。支持
部３２にはユニットケースに取りつけるためのボス３３
が複数個設けられている。さらにリング部３１の左右の
両側から、ブラケット支持用の一対の突起３４が突出し
ている。なお図４に示すように、リング部３１の背面側
には、ギヤの剛性向上のためにリング部３１の肉厚を厚
くしたことに伴い、成型時のヒケ防止のためのスリット
３５が刻まれている。

【００２４】太陽ギヤ２７と静止リングギヤ２９の内歯
３０との間には、図４〜５に示すように、３個の第１遊
星ギヤ３６がそれぞれ噛み合うように介在されている。
本実施例では、図５に示すように、それぞれの第１遊星
ギヤ３６はその第１遊星ギヤより歯数が多い第２遊星ギ
ヤ３７と同心状に一体に形成されている。そして３組の
第１・第２遊星ギヤ３６・３７は、両側からキャリヤ３
８で支持されている。キャリヤ３８はそれぞれ環状の板
材からなるサポート部３９、４０と、それらのサポート
部の内面の３か所から突出する軸部４１、４２とからな
り、軸部４１、４２の先端同士は突起と凹部とで嵌合さ
せ、ビス４３で連結している。第１遊星ギヤ側のサポー
ト部３９は図４のように組み立てたとき、静止リングギ
ヤ２９の歯面と摺動することにより、支持される。なお
本実施例では静止リングギヤ２９の中央部は貫通してい
るが、ユニットケースと当接する側を、中央に太陽ギヤ
を通す開口を設けた底板で塞いでもよい。第１・第２遊
星ギヤ３６、３７およびキャリア３８はそれぞれポリア
セタールなどの合成樹脂から成形するのが好ましい。

【００２５】第２遊星ギヤ３７の外側には、前記静止リ
ングギヤ２９と同心状に対向して配置される回転リング
ギヤ４４の内歯４５が噛み合っている。図５に示すよう
に回転リングギヤ４４は円板部４６とその周囲から立ち
上がるリング部４７とを有し、そのリング部４７の内周
に内歯４５が形成されている。その内歯４５のピッチ円
径は静止リングギヤ２９のピッチ円径より大きく、歯数
も２〜４枚程度多い。そして静止リングギヤ２９と第１
遊星ギヤ３６との歯数の比率は、回転リングギヤ４４と
第２遊星ギヤ３７との歯数の比率より大きい。なお回転
リングギヤ４４においても、リング部４７の背面側にギ
ヤの真円度の変形（撓み）防止のためのスリット４８が
形成されている。

【００２６】回転リングギヤ４４の円板部４６の中央に
は、外側（図４の左側）に向かって開口する凹所４９を
備えたカップ状のボス５０が内側に向かって突出してお
り、その内部にクッションリング５１が嵌着されてい
る。このクッションリング５１はポテンショメータ５３
の検出軸５３ａを連結するためのものである。さらに円
板部４６の内側には、前記キャリア３８の第２遊星ギヤ
３７側のサポート部４０の内面を摺動自在に支持するた
めの環状突起５２が設けられている。他方、円板部４６
の外側には、図５に示すように、ポテンショメータ５３
の円筒状の突部５３ｂと摺動自在に嵌合する環状突起５
４が設けられている。

【００２７】回転リングギヤ４４の外面には、図５およ
び図６に示すように出力レバー１３を支持するための角
筒状の突起５５、５６および出力レバー１３の側面と嵌
合する立ち壁５７、５８が突設されている。なお回転リ
ングギヤ４４の下端には、静止リングギヤ２９の外側に
設けた一対のストッパ（図２の符号２９ａ）と係合して
回転リングギヤ４４の回転範囲を規制するための突起５
９が突出している。回転リングギヤ４４もポリアセター
ルなどの合成樹脂から成形するのが好ましい

【００２８】前記静止リングギヤ２９の左右のブラケッ
ト支持用の突起３４の前面には、板状のブラケット６０
が固定されている。そのブラケット６０の中央部にはポ
テンショメータ５３の突部５３ｂを通すと共に、前記外
面側の環状突起５４の外周面をブッシュ６１を介して摺
動自在に支持する円形の開口６２が形成されている。ブ
ラケット６０は通常、ステンレス鋼などの耐食性の高い
金属板あるいは合成樹脂板で成形する。

【００２９】前記出力レバー１３は前記回転リングギヤ
２９の角筒状突起５５、５６と嵌合する矩形状の嵌合孔
６３、６４を有し、環状突起５４を通すための円形の開
口６５を有する。さらにその下端には、コントロールケ
ーブル５の索端ロッド１４と連結するためのピン６６を
固定している。出力レバー１３はステンレス鋼などの耐
食性の高い金属板から構成するのが好ましいが、合成樹
脂など、他の材料を用いてもよい。

【００３０】前記のように構成されるアクチュエータ４
において、モータＭが回転して第１減速機の出力軸２８
が図６の矢印Ｃ方向に回転すると、太陽ギヤ２７も同じ
方向に回転する。それにより静止リングギヤ２９と噛み
合っている第１遊星ギヤ３６が矢印Ｄ方向に自転しなが
ら矢印Ｅ方向に公転する。そして第２遊星ギヤ３７も第
１遊星ギヤ３６と同じ方向に、同じ回転数で自転および
公転する。そのとき第１遊星ギヤと静止リングギヤの歯
数の比と、第２遊星ギヤと回転リングギヤの歯数の比と
が同じであれば、回転リングギヤは回転しないが、両者
の比に差があれば、その差に応じて回転リングギヤがた
とえば矢印Ｆ方向にゆっくりと回転する。それにより高
い減速比が得られる。回転リングギヤ４４が回転する
と、それに固定されている出力レバー１３も同じ方向に
回動し、コントロールケーブル５の索端ロッド１４を、
たとえば押し操作する。逆にモータＭが逆転方向に回転
すると、前記とは逆にコントロールケーブル５の索端ロ
ッド１４を引き操作する。

【００３１】上記のアクチュエータ４を採用した図１の
噴射ノズル角制御装置Ａは、アクチュエータ４の出力レ
バー１３が下（索端ロッドと直角）を向いているときに
可動ノズル６が水平方向を向く中立位置となるように設
定する。そしてそのときのポテンショメータ５３の出力
電圧はフルレンジの半分になるようにする。それにより
モータＭが中立位置より正転方向に回転すると、可動ノ
ズル６は下向き（矢印Ｇ方向）に、たとえば−１５〜１
５°程度角度を変更し、モータＭが逆方向に回転する
と、可動ノズル６が上向き（矢印Ｈ方向）に操作され
る。運転席のハンドル２に設けたスイッチ３は、たとえ
ばモータＭの正転・停止・逆転に対応する３位置のセレ
クトスイッチとすることができ、その場合は単純にスイ
ッチ３の操作で可動ノズル６を上向きあるいは下向きに
マニュアル操作することができる。なお操作時間によ
り、その角度を調節するようにしてもよい。可動ノズル
６の角度はコントロールケーブル５を介して出力レバー
１３の角度と一対一で対応しているので、その角度はポ
テンショメータ５３で検出され、運転席のインジケータ
８に表示される。この場合はポテンショメータ５３は単
にトリム角の表示用に用いられるだけである。

【００３２】他方、スイッチ３をたとえばダイヤル式の
ボリュームスイッチとし、そのスイッチ３の出力とポテ
ンショメータ５３からの出力とを比較して、その差が常
時ゼロになるようにモータＭの回転方向および回転数を
調節すれば、いわゆるネガティブフィードバック制御と
することができ、トリム角は若干の遅れ時間を含む追従
制御とすることができる。このような追従制御は、トリ
ム角を連続的に変化させる連続制御の形式、あるいはト
リム角を段階的に変化させる段階制御の形式のいずれに
よっても行うことができる。また前記フィードバック制
御はアナログ制御でも、またデジタル制御でも行うこと
ができる。

【００３３】さらに上記のいずれかの制御方法に対し
て、エンジンの出力、とくに回転数の大小に応じて、ト
リム角の正負・大小を自動的に制御するアクティブ制御
を導入することもできる。図７のブロック線図はそのよ
うな自動制御を行うための回路の一例を示している。図
７においてサーキットボード（回路基板）２４には、Ａ
／Ｄ変換器やＣＰＵ、メモリーなどの制御要素からなる
制御回路７１が組み込まれており、それぞれ入出力ポー
ト７２を介してインジケータ８、スイッチ３、エンジン
回転数検出器７３、電源（バッテリ）７４、ポテンショ
メータ５３、モータＭなどの周辺機器に接続されてい
る。

【００３４】インジケータ８は前述のウォータビークル
Ａの運転者にポテンショメータ５３の出力、すなわち出
力レバー１３回動角度（トリム角の指標となる）を常時
知らせるものである。スイッチ３は運転者がトリム角を
上げたいとき、あるいは下げたいときに、自発的にモー
タＭの駆動電源の入り切りおよび極性の変更を行うマニ
ュアル操作用のものである。さらに本実施例では、自動
制御とマニュアル制御の選択スイッチを兼ねており、ス
イッチを押しながらエンジンをスタートさせると自動制
御モードに移行し、押さずにエンジンスタートするとマ
ニュアル操作モードになるようにしている。また自動制
御中でも、スイッチ３を操作すると直ちにマニュアル操
作に復帰できるようにするのが好ましい。エンジン回転
数検出器７３は、ウォータビークルの推力を発生するエ
ンジンの回転数を発電機の電圧などで検出するようにし
たものであり、アクティブ制御のためにトリム角の増
大、減少、そのままの状態の維持を選択する基準を定め
るものである。エンジン回転数検出器としては、たとえ
ばＣＤＩマグネットなどを採用しうる。

【００３５】前記制御回路７１は、図８に示すように、
エンジンのスタート時にスイッチ３が押されていたか否
かを検出し、それにより運転モードを変更する手段７
５、エンジンの回転数が低速の基準値、たとえば２００
０rpm 以下かそれを越えているか、あるいは高速の基準
値、たとえば５０００rpm 以上か否かを比較判断する手
段７７、その状態が所定時間、たとえば３秒間維持され
たか否かの判断基準となるタイマー回路７８、前記基準
値を記憶しておくメモリー７９、検出値に応じてモータ
Ｍに正転・停止・逆転の指令を出す中央処理装置（ＣＰ
Ｕ）８０、プログラムを記憶しておくメモリー８１、イ
ンジケータ１１やモータＭなどの外部機器に制御信号や
駆動信号を出力するドライバー８２などから構成されて
いる。

【００３６】つぎに図９を参照して、前記アクチュエー
タ４および制御回路７２を用いてトリム角のアクティブ
制御をする場合を説明する。まずエンジンスタート時に
スイッチ３が押されていたか否かを判断し（ステップＳ
１）、押されていない場合は自動制御を解除し、マニュ
アル制御モードに移行させる（ステップＳ２）。エンジ
ンスタート時にスイッチ３が押されていた場合は、自動
制御モードに移行する。自動制御モードでは、まずエン
ジン回転数が３０００rpm 以下の状態が３秒以上続いた
か否かを判断し（ステップＳ３）、続いていない場合は
中間状態として、アクチュエータに信号を送らず、中立
状態（水平状態）のトリム角を維持する。そして３秒以
上続いた場合は、低速状態と判断して、出力レバーをポ
テンショメータ５３のＣＣＷ（フルレンジの方向）に対
応する方向に回動させるべくモータＭに指令を出す（ス
テップＳ４）。その指令により、モータが正転し、出力
レバーは図２の矢印Ｆ方向（ＣＷ方向）に回転する。そ
れによりコントロールケーブルの内索が押され、図１の
状態でノズルの出口を下向きにし、トリム角を下向きと
する。

【００３７】ついでエンジン回転数５０００rpm 以上の
状態が３秒以上持続したか否かを判断し（ステップＳ
５）、続いていない場合はそのままのトリム位置を維持
させる。続いた場合は高速運転時と判断し、出力レバー
をポテンショメータ５３のＣＷ方向（ゼロレンジの方
向）に対応する方向に回動させるべくモータＭを逆転さ
せ、エンジンスタート時のノズル位置（すなわち最初に
メモリーしていた位置）にする（ステップ６）。このよ
うにしてエンジン回転数に応じた適切なトリム角度が達
成される。

【００３８】上記実施例ではトリム角は上向き、下向き
のいずれかを選択するだけであったが、もちろんエンジ
ン回転数に対し、それに比例した、あるいは特定の関数
関係となるトリム角に調節するように制御することもで
きる。

【００３９】

【発明の効果】本発明のウォータビークルの噴射ノズル
制御装置は、駆動源としてモータを採用し、遊星ギヤ式
の減速機で大きく減速するので、噴射ノズルの推力が大
きい場合でも簡単に向きを変えることができる。またポ
テンショメータで噴射ノズルの角度をフィードバックす
ることができるので、エンジンの出力に応じたアクティ
ブ制御を容易に適用することができる。

【００４０】本発明のアクチュエータは、減速機として
遊星ギヤ式のものを採用しているので、軽量でコンパク
トに構成することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の噴射ノズル角制御装置を備えたウォー
タビークルの一実施例を示す概略断面図である。

【図２】本発明のアクチュエータの一実施例を示す、カ
バーを外した状態における正面図である。

【図３】上記アクチュエータの一部切り欠き斜視図であ
る。

【図４】図２のIV-IV 線拡大断面図である。

【図５】上記アクチュエータの組立前の状態を示す、図
４と同じ部分の断面図である。

【図６】上記アクチュエータの組立前の状態を示す要部
斜視図である。

【図７】上記アクチュエータの制御回路および周辺機器
の関係を示すブロック図である。

【図８】上記制御回路の実施例を示すブロック図であ
る。

【図９】上記制御回路の制御の流れを示すフローチャー
トである。

【図１０】従来のウォータビークルの一例を示す概略断
面図である。

【図１１】従来の手動式トリム角制御装置の一例を示す
要部構成図である。

【図１２】従来の動力式トリム角制御装置の一例を示す
要部構成図である。

【符号の説明】

１ ウォータビークル Ａ 制御装置 ３ スイッチ ４ アクチュエータ ５ 押し引きコントロールケーブル ６ 可動ノズル ８ インジケータ Ｍ モータ １１ 第１減速機 １２ 第２減速機 １３ 出力レバー １４ 索端ロッド ２７ 太陽ギヤ ２９ 静止リングギヤ ３６ 第１遊星ギヤ ３７ 第２遊星ギヤ ３８ キャリヤ ４４ 回転リングギヤ ５３ ポテンショメータ ６０ ブラケット ７３ エンジン回転数検出器

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 運転席のスイッチ操作により正転・逆転
   するモータと、そのモータの回転を減速する遊星ギヤ式
   の減速機と、減速機の出力部に設けられる出力レバー
   と、一端がその出力レバーにより往復操作されると共
   に、他端が、制御対象である噴射ノズルに連結されてい
   るコントロールケーブルとからなる、ウォータビークル
   の噴射ノズル角制御装置。
2. 【請求項２】 前記遊星ギヤ式の減速機の出力部ないし
   出力レバーに出力レバーの角度位置を検出するための角
   度検出器が設けられている請求項１記載の装置。
3. 【請求項３】 前記角度検出器の出力を表示するインジ
   ケータが運転席に設けられている請求項２記載の装置。
4. 【請求項４】 前記スイッチからの指令値と角度検出器
   の検出値の差に基づいてモータの回転をフィードバック
   制御する制御回路を備えている請求項２または３記載の
   装置。
5. 【請求項５】 前記モータと遊星ギヤ式の減速機との間
   に、ウォームギヤ式の減速機が介在されている請求項１
   または２記載の装置。
6. 【請求項６】 前記遊星ギヤ式の減速機が合成樹脂製で
   ある請求項１記載の装置。
7. 【請求項７】 前記噴射ノズルが水平軸周りに上下に揺
   動自在に支持されており、プッシュプルケーブルの押し
   引き操作によりウォータビークルのトリム角を制御する
   請求項１記載の装置。
8. 【請求項８】 運転席のスイッチのほかに、噴流駆動用
   のエンジン出力に応じてトリム角を制御する制御回路を
   備えている請求項７記載の装置。
9. 【請求項９】 正転・逆転するモータと、そのモータの
   出力軸に連結されるウォームおよびそのウォームと噛み
   合うウォームホイールからなる第１減速機と、その第１
   減速機のウォームホイールの軸に連結される太陽ギヤ、
   太陽ギヤと噛み合う第１遊星ギヤ、第１遊星ギヤと外側
   から噛み合う静止リングギヤ、第１遊星ギヤと一体に自
   転および公転する、第１遊星ギヤより大径の第２遊星ギ
   ヤ、第１遊星ギヤおよび第２遊星ギヤを自転および公転
   自在に支持するキャリヤ、および第２遊星ギヤと外側か
   ら噛み合う回転リングギヤからなる第２減速機と、前記
   第２減速機の回転リングギヤに固定される出力レバーと
   からなるノズル角制御用のアクチュエータ。
10. 【請求項１０】 前記第１および第２遊星ギヤ、静止リ
    ングギヤ、キャリヤおよび回転リングギヤが合成樹脂製
    であり、前記太陽ギヤおよび出力レバーが金属製である
    請求項９記載のアクチュエータ。
11. 【請求項１１】 前記回転リングギヤが、円板部と、そ
    の円板部の外周から立ち上がるリング部と、円板部の中
    心部からリング部と同じ側に立ち上がるボス部とを有し
    ており、そのボス部に外面に向かって開口する凹所が形
    成されると共に、その凹所に弾力製を有する高分子材料
    製のクッションリングが埋め込まれ、そのクッションリ
    ングに前記出力レバーの回動角を検出するためのポテン
    ショメータの検出軸が連結されており、前記静止リング
    ギヤに支持されるブラケットにポテンショメータの本体
    が支持されている請求項９または１０記載のアクチュエ
    ータ。
12. 【請求項１２】 前記回転リングギヤの円板部の外面
    に、前記ボス部と同心状に筒部が突設されており、その
    筒部の外周面が前記ブラケットに回転自在に支持されて
    いる請求項１１記載のアクチュエータ。