(57)【要約】【課題】船外機に内蔵することのできるコンパクトな船外機用シフト操作装置を提供する。【解決手段】船外機の内部に配置されるケース１１にモータ３０が取付けられている。ケース１１の内部には、モータ３０によって回転するウォームギヤ３１と、ウォームホイール３２と、ウォームホイール３２の回転を出力軸４０に伝達する平歯車３３，５０を用いたギヤ機構５１が収容されている。出力軸４０に出力アーム５６が取付けられている。出力アーム５６は、中立位置Ｎを境に、シフト前進位置Ｆとシフト後進位置Ｒとにわたって移動する。出力アーム５６にリンクロッドが接続される。ケース１１の内部に、出力アーム５６のシフト中立位置とシフト前進位置とシフト後進位置を検出するポテンショメータ７１が収容されている。【選択図】    図１
2005036846.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
船外機に固定されるケースと、
前記ケースに設けられたモータと、
前記ケースに収容され前記モータによって回転するウォームギヤと、
前記ケースに収容され前記ウォームギヤに噛合うウォームホイールと、
前記ケースに回転自在に設けられた出力軸と、
前記ウォームホイールの回転を前記出力軸に伝達するギヤ機構と、
前記ケースの外部において前記出力軸に取付けられ、中立位置を境にシフト前進位置とシフト後進位置とにわたって移動する出力アームと、
前記ケースに収容され前記出力アームのシフト位置に関する信号を制御回路に出力するセンサと、
一端が前記出力アームに接続され、他端がシフト機構の被操作部に接続される力伝達部材と、
を具備したことを特徴とする船外機用シフト操作装置。
【請求項２】
前記出力アームのシフト中立位置とシフト前進位置とシフト後進位置を検出するセンサがポテンショメータであることを特徴とする請求項１に記載の船外機用シフト操作装置。
【請求項３】
前記出力アームのシフト中立位置とシフト前進位置とシフト後進位置を検出するセンサに、それぞれホールＩＣを用いたことを特徴とする請求項１に記載の船外機用シフト操作装置。
【請求項４】
前記力伝達部材がリンクロッドであることを特徴とする請求項１に記載の船外機用シフト操作装置。
【請求項５】
前記力伝達部材がプッシュプルケーブルであることを特徴とする請求項１に記載の船外機用シフト操作装置。
【請求項６】
前記出力軸に対する前記出力アームの回転方向の相対位置を調整可能なアーム調整機構をさらに備えていることを特徴とする請求項４または５に記載の船外機用シフト操作装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、船外機のエンジンのシフト機構を遠隔操作するための船外機用シフト操作装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
小形船舶のエンジンのシフト操作等を遠隔操作するためのエンジンコントロール装置が提案されている。（例えば下記特許文献１，２参照）
従来のエンジンコントロール装置は、操縦席等に設置されたリモコンボックスと、前記リモコンボックスが出力する信号に基いて作動するモータおよびギヤ機構等を内蔵した駆動ユニットと、前記モータが発生する駆動力をエンジン側のシフト機構の被操作部に伝達するためのプッシュプルケーブルなどを備えている。この駆動ユニットは船体内部に収容されている。
【０００３】
【特許文献１】
米国特許第５，０８０，６１９号明細書
【０００４】
【特許文献２】
特開平４−９４４３１号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
従来のエンジンコントロール装置では、船体側に設ける駆動ユニットと船外機のシフト機構の被操作部との間をシフト操作用のプッシュプルケーブルでつなぐ必要がある。このためプッシュプルケーブルのレイアウトの制約が大きく、汎用性に問題がある。
【０００６】
また、シフト機構のポジション（シフト中立、シフト前進、シフト後進）を検出するためのセンサが、エンジンからかなり離れた位置にある駆動ユニットに内蔵されている。しかも船体側の駆動ユニットと、船外機側のシフト機構との間に、長尺なプッシュプルケーブルが存在する。このためシフト機構の実際のポジションと、センサが検出するシフトポジション信号との間に、若干のずれが生じる懸念がある。このためシフトポジションをエンジン近傍のセンサで正確に検出することが望まれた。
【０００７】
従ってこの発明の目的は、船外機と船体との間にシフト操作用のプッシュプルケーブルを設ける必要がなく、しかもシフト機構のポジションをより正確に検出することができる船外機用シフト操作装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明の船外機用シフト操作装置は、船外機に固定されるケースと、前記ケースに設けられたモータと、前記ケースに収容され前記モータによって回転するウォームギヤと、前記ケースに収容され前記ウォームギヤに噛合うウォームホイールと、前記ケースに回転自在に設けられた出力軸と、前記ウォームホイールの回転を前記出力軸に伝達するギヤ機構と、前記ケースの外部において前記出力軸に取付けられ、中立位置を境にシフト前進位置とシフト後進位置とにわたって移動する出力アームと、前記ケースに収容され前記出力アームのシフト位置に関する信号を制御回路に出力するセンサと、一端が前記出力アームに接続され、他端がシフト機構の被操作部に接続される力伝達部材とを具備している。
【０００９】
本発明の好ましい形態では、出力アームのシフト中立位置とシフト前進位置とシフト後進位置を検出するセンサにポテンショメータを用いる。あるいは、出力アームのシフト中立位置とシフト前進位置とシフト後進位置を検出するセンサにそれぞれホールＩＣを用いてもよい。
【００１０】
本発明の好ましい形態では、前記力伝達部材がリンクロッド、あるいはプッシュプルケーブルである。この発明では、前記出力軸に対する前記出力アームの回転方向の相対位置を調整可能なアーム調整機構をさらに備えていてもよい。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の第１の実施形態について図１から図５を参照して説明する。
図１に示す船外機用シフト操作装置１０は、防水構造のケース１１を備えている。図２に示すようにケース１１は、ケース本体１２と蓋部材１３とを有している。
【００１２】
図１に示すようにケース本体１２に取付孔１５が形成されている。このケース１１は、取付孔１５に挿入されるボルト１６と、必要に応じてモータ３０に取付ける取付金具１７（図３に示す）の取付孔１８に挿入するボルト１９によって、船外機２０（図４に一部を示す）のトップカバー２１の内側に配置される。
【００１３】
ケース１１に防水形の直流モータ３０が設けられている。このモータ３０は、電流の方向を切り替えることによって、第１の方向とその反対の第２の方向に回転することができる。モータ３０の出力軸にウォームギヤ３１が取付けられている。ウォームギヤ３１はケース１１の内部に収容されている。
【００１４】
ケース１１の内部に、ウォームホイール３２と、このウォームホイール３２と一体に回転する第１の平歯車３３が収容されている。ウォームホイール３２はウォームギヤ３１に噛合っている。
【００１５】
ケース１１に出力軸４０が回転自在に設けられている。ケース１１と出力軸４０との間に軸受４１，４２が設けられている。軸受４１の近傍に防水用のシール部材４３が設けられている。
【００１６】
出力軸４０に第２の平歯車５０が取付けられている。第２の平歯車５０は第１の平歯車３３に噛合っている。第２の平歯車５０は第１の平歯車３３よりも歯数が多いため、第１の平歯車３３の回転が減速されて第２の平歯車５０に伝達される。これらの平歯車３３，５０は、ウォームホイール３２の回転を出力軸４０に伝達するためのギヤ機構５１を構成している。
【００１７】
出力軸４０に調整プレート５５と出力アーム５６が取付けられている。これら調整プレート５５と出力アーム５６はケース１１の外側に位置し、ボルト５７によって出力軸４０からの抜け止めがなされている。出力アーム５６は、図１に一例を示す中立位置Ｎを境に、シフト前進位置Ｆと、シフト後進位置Ｒとの間を往復移動することができるようになっている。
【００１８】
調整プレート５５の中央に形成された孔６０は、出力軸４０に対して相対回転不能に嵌合している。調整プレート５５に、複数のタップ孔６１が形成されている。これらのタップ孔６１は、出力軸４０を中心とする同一円上に等ピッチで形成されており、選択された一対のタップ孔６１にボルト６２をねじ込むことにより、出力アーム５６が調整プレート５５に固定されている。
【００１９】
ボルト６２をタップ孔６１から外すと、出力アーム５６を調整プレート５５に対して回転させることが可能になる。船外機２０の機種等に応じて出力アーム５６の向きを変えたい場合、ボルト６２をタップ孔６１から外し、出力アーム５６を所望の方向に向けたのち、ボルト６２をタップ孔６１にねじ込むことにより、出力アーム５６を調整プレート５５に固定する。
【００２０】
こうすることにより、ケース１１に対して出力アーム５６を所望の方向に向けることができる。タップ孔６１を有する調整プレート５５と、タップ孔６１にねじ込まれるボルト６２によって、アーム調整機構が構成されている。なお、アーム調整機構の他の例として、出力軸４０にスプラインを形成するとともに、出力アーム５６に該スプラインに嵌合するスプライン溝を形成してもよい。このような構造によっても、出力軸４０に対する出力アーム５６の回転方向の相対位置を調整することができる。
【００２１】
ケース１１の内部において、第２の平歯車５０に第３の平歯車６５が噛合っている。第３の平歯車６５に第４の平歯車６６が噛合っている。第４の平歯車６６は、下記ポテンショメータ７１と一体に回転するようになっている。
【００２２】
ケース１１の内部に、エンジンスタート許可用のマイクロスイッチ７０と、シフト位置検出センサとして機能するポテンショメータ７１（図２に示す）が収容されている。マイクロスイッチ７０の検出レバー７２の先端部は第４の平歯車６６の外周面に接している。
【００２３】
出力アーム５６が中立位置Ｎにあるとき、検出レバー７２の先端部が、第４の平歯車６６に形成されている凹部７３に入ることにより、マイクロスイッチ７０がオンとなる。マイクロスイッチ７０がオンになると、その信号が制御回路８０（図５に示す）に出力されることにより、スタータスイッチ８１によるエンジン８２の始動が許可されるようになっている。制御回路８０とシフト操作装置１０は、互いに電気ケーブル８３によってつながれている。制御回路８０に接続される電気ケーブル８４は、船体（図示せず）と船外機２０との間に配索される。
【００２４】
ポテンショメータ７１は、出力アーム５６が中立位置Ｎからシフト前進位置Ｆへ移動する際の平歯車６６の回転量を検出する。また、出力アーム５６が中立位置Ｎからシフト後進位置Ｒへ移動する際の平歯車６６の回転量も検出する。これらの検出信号は制御回路８０に出力される。
【００２５】
出力アーム５６がシフト前進位置Ｆまで移動したことがポテンショメータ７１によって検出されたとき、制御回路８０によってモータ３０が停止する。出力アーム５６がシフト後進位置Ｒまで移動したことがポテンショメータ７１によって検出されたときも、モータ３０が停止するようになっている。
【００２６】
図３に示すように、出力アーム５６に設けたピン９０に、リンクロッド９１の一端９２が接続されている。リンクロッド９１の他端９３は、被操作部としてのシフトレバー９５の端部９６にピン９７によって接続される。シフトレバー９５の端部９６は、シフトレール９８に沿って、図３に矢印Ａ，Ｂで示す方向に移動することができ、矢印Ａ方向に移動したときにシフト機構１００（図４に模式的に示す）が前進ポジションに切替わり、矢印Ｂ方向に移動したときにシフト機構１００が後進ポジションに切替わるようになっている。
【００２７】
操縦席等に設けるリモコンボックス１１０（図５に示す）の操作レバー１１１は、中立位置Ｎからシフト前進位置Ｆを経て前進側のフルスロットル位置まで移動させることができる。またこの操作レバー１１１は、中立位置Ｎからシフト後進位置Ｒを経て後進側のフルスロットル位置まで移動させることができる。
【００２８】
操作レバー１１１の位置はポテンショメータ１１２によって検出される。操作レバー１１１がシフト前進位置Ｆまで移動したときに制御回路８０に出力される信号によって、シフト操作装置１０のモータ３０が第１の方向に回転する。これにより、出力アーム５６が前進位置Ｆまで移動する。操作レバー１１１がシフト後進位置Ｒまで移動したときには、モータ３０が第２の方向に回転し、出力アーム５６が後進位置Ｒまで移動する。
【００２９】
次に上記構成のシフト操作装置１０の作用について説明する。
リモコンボックス１１０の操作レバー１１１が中立位置Ｎにあるとき、シフト操作装置１０のモータ３０は停止している。このとき出力アーム５６は中立位置Ｎにある。
【００３０】
リモコンボックス１１０の操作レバー１１１をシフト前進位置Ｆまで移動させると、ポテンショメータ１１２が出力する信号に基いて、シフト操作装置１０のモータ３０が第１の方向に回転し、第１の平歯車３３と第２の平歯車５０を介して出力アーム５６がシフト前進位置Ｆまで移動する。
【００３１】
これにより、リンクロッド９１を介してシフトレバー９５の端部９６が図３中の矢印Ａ方向に移動し、シフト機構１００が前進ポジションに入る。出力アーム５６が前進位置Ｆまで移動し終わると、ポテンショメータ７１が出力する信号に基いてモータ３０が停止するため、シフト機構１００が前進ポジションに保持される。
【００３２】
リモコンボックス１１０の操作レバー１１１を、シフト前進位置Ｆからさらに前方に移動させると、ポテンショメータ１１２から制御回路８０に出力される信号に基いて、エンジン８２のスロットル機構（図示せず）が増速側に作動する。
【００３３】
リモコンボックス１１０の操作レバー１１１をシフト後進位置Ｒまで移動させると、ポテンショメータ１１２が出力する信号に基いて、モータ３０が第２の方向に回転し、第１の平歯車３３と第２の平歯車５０を介して出力アーム５６がシフト後進位置Ｒまで移動する。
【００３４】
これにより、リンクロッド９１を介してシフトレバー９５の端部９６が図３中の矢印Ｂ方向に移動し、シフト機構１００が後進ポジションに入る。出力アーム５６が後進位置Ｒまで移動し終わると、ポテンショメータ７１が出力する信号に基いてモータ３０が停止するため、シフト機構１００が後進ポジションに保持される。
【００３５】
リモコンボックス１１０の操作レバー１１１を、シフト後進位置Ｒからさらに後方に移動させると、ポテンショメータ１１２から制御回路８０に出力される信号に基いて、エンジン８２のスロットル機構（図示せず）が増速側に作動する。
【００３６】
なお、出力アーム５６とリンクロッド９１の接続部に着脱可能なクイックリリースタイプのボールジョイントを採用すれば、モータ３０の故障時等に該ボールジョイントを外し、リンクロッド９１を手動で操作することにより、シフト操作を行なうことが可能である。
【００３７】
以上説明した実施形態では、出力アーム５６の位置を検出するセンサとして、マイクロスイッチ７０とポテンショメータ７１を用いたが、図６に示す第２の実施形態では、センサとしてホールＩＣ１２０〜１２３が使用されている。それ以外の基本的な構成は図１〜図５に示す第１の実施形態と共通である。
【００３８】
図６に示す実施形態において、電源ＶＣＣは抵抗Ｒ１を介して各ホールＩＣ１２０〜１２３の電源端子に接続されている。各ホールＩＣ１２０〜１２３のアース端子は、それぞれコンデンサＣ１〜Ｃ５を介してアース端子ＧＮＤに接続されている。
【００３９】
モータ３０の回転数検出用のホールＩＣ１２０は、抵抗Ｒ２を介して出力端子Ｏｕｔ１に接続されている。このホールＩＣ１２０は、モータ３０の周りに配置される。
【００４０】
出力アーム５６の中立位置Ｎを検出するホールＩＣ１２１は、抵抗Ｒ３を介して出力端子Ｏｕｔ２に接続されている。このホールＩＣ１２１は、出力アーム５６の中立位置Ｎに対応した位置に配置される。
【００４１】
前進側のシフト位置を示すホールＩＣ１２２は、抵抗Ｒ４を介して出力端子Ｏｕｔ３に接続されている。このホールＩＣ１２２は、出力アーム５６のシフト前進位置Ｆに対応した位置に配置される。
【００４２】
後進側のシフト位置を示すホールＩＣ１２３は、抵抗Ｒ５を介して出力端子Ｏｕｔ４に接続されている。このホールＩＣ１２３は、出力アーム５６のシフト後進位置Ｒに対応した位置に配置される。
【００４３】
これらのホールＩＣ１２０〜１２３を用いた位置センサは、第１の実施形態のようなポテンショメータ７１を用いる場合と比較してコンパクトであるため、シフト操作装置１０をさらにコンパクトに構成することができ、船外機２０に組込むことがさらに容易になる。
【００４４】
図７と図８は本発明の第３の実施形態の船外機用シフト操作装置１０´を示している。このシフト操作装置１０´も船外機２０のトップカバー２１の内部においてエンジン８２に取付けられている。このシフト操作装置１０´と、シフトレバー９５の端部９６が、互いにプッシュプルケーブル１３０によって接続されている。プッシュプルケーブル１３０は、船外機２０のトップカバー２１の内部に配索されている。
【００４５】
プッシュプルケーブル１３０は、アウタチューブ１３１と、アウタチューブ１３１の内側に挿通されたインナケーブル（図示せず）と、該インナケーブルの両端に接続されたケーブルロッド１３２，１３３などを備えている。一方のケーブルロッド１３２に設けたケーブルエンド１３４が出力アーム５６に接続されている。アウタチューブ１３１は、モータ３０に固定されたブラケット部材１３５の保持部１３６に支持されている。出力アーム５６は出力軸４０に直接固定されている。
【００４６】
なお、出力アーム５６とケーブルエンド１３４との接続部に着脱可能なクイックリリースタイプのボールジョイントを採用すれば、モータ３０の故障時に該ボールジョイントを外し、ケーブルエンド１３４を手動で操作することにより、シフト操作を行なうことが可能である。
【００４７】
他方のケーブルロッド１３３に設けられているケーブルエンド１４０が、シフトレバー９５の端部９６に接続されている。この実施形態では、プッシュプルケーブル１３０のねじ部１４１に対してケーブルエンド１４０を回転させることにより、アウタチューブ１３１に対するケーブルエンド１４０の相対位置を調整することができる。
【００４８】
この第２の実施形態のシフト操作装置１０´は、上記以外の構成と作用について第１の実施形態のシフト操作装置１０と同様であるから、両者に共通の部位に同一の符号を付して説明を省略する。
【００４９】
これらの実施形態をはじめとして、この発明を実施するに当たり、ケースやモータ、ウォームギヤとウォームホイール、アーム、センサ、力伝達部材など、この発明の構成要素をこの発明の要旨を逸脱しない範囲で種々に変更して実施できることは言うまでもない。
【００５０】
【発明の効果】
本発明によれば、船外機内部のエンジンの近傍に、電気的な信号によって作動するシフト操作装置が配置され、エンジンのシフト機構をこのシフト操作装置によって操作するため、船体と船外機との間にプッシュプルケーブルを配索する必要がない。しかもエンジン近傍に配置されるシフト操作装置にシフトポジション検出用のセンサを内蔵しているため、シフト機構の実際のシフトポジションを正確に検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態を示す船外機用シフト操作装置の正面図。
【図２】図１中のＩＩ−ＩＩ線に沿う船外機用シフト操作装置の断面図。
【図３】図１に示された船外機用シフト操作装置にリンクロッドを取付けた場合の正面図。
【図４】図３に示された船外機用シフト操作装置が組込まれた船外機の一部の平面図。
【図５】小形船舶用リモコンボックスと船外機等を模式的に示す側面図。
【図６】本発明の第２の実施形態においてセンサ用ホールＩＣを用いる場合の回路図。
【図７】本発明の第３の実施形態を示す船外機用シフト操作装置の正面図。
【図８】図７に示された船外機用シフト操作装置が組込まれた船外機の一部の側面図。
【符号の説明】
１０，１０´…船外機用シフト操作装置
２０…船外機
３０…モータ
３１…ウォームギヤ
３２…ウォームホイール
４０…出力軸
５１…ギヤ機構
５６…出力アーム
７０…マイクロスイッチ（センサ）
７１…ポテンショメータ（センサ）
８０…制御回路
９１…リンクロッド（力伝達部材）
１２０〜１２３…ホールＩＣ（センサ）
１３０…プッシュプルケーブル（力伝達部材）
【図１】
2005036846.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2005036846.tif 000008
【図７】
2005036846.tif 000009
【図８】
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