(57)【要約】【課題】  複数の船外機を同期的に操作する船外機付き小型船舶用チルト装置を提供する。【解決手段】  船体後部に船体に対して上下方向に転回可能に並列配置した複数の船外機１２、１３と、前記船体と前記各船外機と間に設置され、伸縮することにより前記船外機を転回するシリンダ２２と、各船外機に対応して設置された操作スイッチの操作量に応じて、各シリンダの伸縮量を制御するコントローラ１４と、からなる船外機付き小型船舶のチルト装置において、前記複数の船外機の転回角を同期的に操作する同期操作スイッチを備え、前記コントローラ１４は、前記同期操作スイッチの操作量を前記操作スイッチの操作量に加えた操作量に基づいて、前記複数の船外機を転回する。【選択図】    図８
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
船体後部に船体に対して上下方向に転回可能に並列配置した複数の船外機と、
前記船体と前記各船外機と間に設置され、伸縮することにより前記船外機を転回するシリンダと、
各船外機に対応して設置された操作スイッチの操作量に応じて、前記各シリンダの伸縮量を制御するコントローラと、
からなる船外機付き小型船舶のチルト装置において、
前記複数の船外機の転回角を同期的に操作する同期操作スイッチを備え、
前記コントローラは、前記同期操作スイッチの操作量を前記各操作スイッチの操作量に加えた操作量に基づいて、前記複数の船外機を転回することを特徴とする船外機付き小型船舶チルト装置。
【請求項２】
前記シリンダのピストンロッドは、中空円筒状に形成され、
前記ピストンロッドの中空部に前記シリンダ装置のストローク量を検出するストローク量検出手段を設け、
前記コントローラは、検出された前記ストローク量から前記船外機の転回角を演算することを特徴とする請求項１に記載の船外機付き小型船舶チルト装置。
【請求項３】
前記コントローラは、前記同期操作スイッチが操作された時に、複数の前記操作スイッチの操作量が異なる場合には、前記同期操作スイッチの操作量を同一にした上で、前記同期操作スイッチの操作量を各操作スイッチの操作量に加えた操作量に基づいて、前記複数の船外機を転回することを特徴とする請求項１に記載の船外機付き小型船舶チルト装置。
【請求項４】
前記コントローラは、前記ストローク検出手段の検出値に基づき演算された前記船外機の転回角が前記操作スイッチの操作量に基づく転回角と一致するように前記シリンダ装置を制御することを特徴とする請求項２に記載の船外機付き小型船舶チルト装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、チルト装置、特に複数の船外機に備えられた小型船舶用チルト装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から小型船舶に装備された船外機を船体左右方向の水平軸周りに上下方向に回転させる、いわゆるトリム／チルトさせる技術が提案されている（特許文献１参照）。
【０００３】
これは、両端を船体側と船外機本体側にそれぞれ連結して取り付けられた油圧シリンダを作動油の供給によって伸縮することにより、船体側に対して船外機本体側を回転させるようになっている。
【０００４】
転回角度は、油圧シリンダの伸縮量に応じて転回角度の少ないトリム領域（主として高速走行時等に設定される）と転回角度の大きいチルト領域（低速走行時や船体を陸揚げする際等に設定される）とに大別される。
【特許文献１】特開２０００‐２５５４９０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記従来例では、１機の船外機のトリム／チルト制御に関する技術であり、複数の船外機、例えば２機の船外機のトリム／チルト制御では、２機の船外機間に意図しない転回角のずれが生じ、要求される転回角に制御することができず、運転性を損なうことが考えられる。
【０００６】
そこで本発明は、上記問題点に鑑みてなされたもので、複数個装備された船外機のトリム／チルト角を適正に制御する小型船舶用チルト装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
第１の発明は、船体後部に船体に対して上下方向に転回可能に並列配置した複数の船外機と、前記船体と前記各船外機と間に設置され、伸縮することにより前記船外機を転回するシリンダと、各船外機に対応して設置された操作スイッチの操作量に応じて、各シリンダの伸縮量を制御するコントローラと、からなる船外機付き小型船舶のチルト装置において、前記複数の船外機の転回角を同期的に操作する同期操作スイッチを備え、前記コントローラは、前記同期操作スイッチの操作量を前記各操作スイッチの操作量に加えた操作量に基づいて、前記複数の船外機を転回する。
【０００８】
第２の発明は、第１の発明において、前記シリンダのピストンロッドは、中空円筒状に形成され、前記ピストンロッドの中空部に前記シリンダ装置のストローク量を検出するストローク量検出手段を設け、前記コントローラは、検出された前記ストローク量から前記船外機の転回角を演算する。
【０００９】
第３の発明は、第１の発明において、前記コントローラが、前記同期操作スイッチが操作された時に、複数の前記操作スイッチの操作量が異なる場合には、前記同期操作スイッチの操作量を同一にした上で、前記同期操作スイッチの操作量を各操作スイッチの操作量に加えた操作量に基づいて、前記複数の船外機を転回する。
【００１０】
第４の発明は、第２の発明において、前記コントローラが、前記ストローク検出手段の検出値に基づき演算された前記船外機の転回角が前記操作スイッチの操作量に基づく転回角と一致するように前記シリンダ装置を制御する。
【発明の効果】
【００１１】
したがって、第１の発明では、複数の船外機の転回角を同期的に操作する同期操作スイッチを備えたので、複数個の船外機の転回角の操作角を同一とすることができ、船舶の直進性や操縦安定性を向上することができる。
【００１２】
第２の発明では、ストローク量検出手段をピストンロッドの中空部に備えたので、ストローク量検出手段の取り付けスペースを縮小することができる。
【００１３】
第３の発明では、同期操作スイッチの同期操作時に操作スイッチの操作量が異なる場合には、同期操作スイッチの操作量を同一にしてから、同期操作スイッチの操作量に応じて船外機の転回角が設定されるので、直進時の運転性が向上する。
【００１４】
第４の発明では、実際の船外機の転回角が操作スイッチの操作量に基づく転回角と一致するようにシリンダ装置を制御するため、確実に船外機の転回角を操作スイッチの操作量に応じた転回角に一致させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
図１は、本発明を適用する船尾側に２機の船外機を搭載した小型船舶の概略図である。小型船舶１１の船尾側には、２機の第１船外機１２及び第２船外機１３が配備される一方、小型船舶１１の運転席には、２機の第１船外機１２、第２船外機１３を制御するコントローラ１４が配備されており、コントローラ１４には、第１船外機１２のチルト角（およびトリム角）θを制御する操作スイッチＡと、第２船外機１３のチルト角θを制御する操作スイッチＢと、２機の第１船外機１２、第２船外機１３のチルト角を同期的に操作するための同期操作スイッチＣが接続され、コントローラにより各第１船外機１２、第２船外機１３にそれぞれ設けられたシリンダ装置２２が制御され、第１船外機１２、第２船外機１３のチルト角が設定される。なお、チルト角とトリム角とのことを以下、転回角と称する。
【００１６】
図２は、船尾側に配備された船外機の構成図の一例であり、本発明に係る船外機のチルト操作を行うシリンダ装置２２を船尾と船外機との間に取付けた状態を示す側面図である。船尾１５にスターンブラケット１６を固定し、このスターンブラケット１６に水平軸１７を中心にして上下に転回可能にスイベルブラケット１８を取付け、このスイベルブラケット１８に第１船外機１２、第２船外機１３を並列に取付け、上記スターンブラケット１６とスイベルブラケット１８との間にシリンダ装置２２を介在させた状態を示す。なお、１９は第１船外機１２、第２船外機１３のプロペラ、２０はスターンブラケット１６の後部に開けた複数個の第１船外機１２、第２船外機１３の位置調整孔である。２１はストッパピンであり、位置調整孔２０を選択して差込むことで第１船外機１２、第２船外機１３のチルトダウン位置を調整するためのものである。
【００１７】
図３〜図７に示した第１実施形態のシリンダ装置２２は、タンクＴの一端をブロック部材２３でふさぐとともに、このブロック部材２３には、ギヤポンプＰ、オペレートチェック弁ＯＴ及びスローリターンバルブＳＶを組み込んでいる。
【００１８】
そして、上記ギヤポンプＰの両側には流出入ポート２４、２５を形成するとともに、これら両ポート２４、２５のそれぞれは、図６に示すようにオペレートチェック弁ＯＴの中継室２６とパイロット室２７とに連通させている。
【００１９】
上記オペレートチェック弁ＯＴは、プッシュ部材２８の両側に上記した中継室２６とパイロット室２７とを区画するとともに、中継室２６の下流側にポペット２９を設けている。このポペット２９は、スプリング３０の作用で、通常はシート部３１を閉じている。この状態でポート２４から中継室２６に圧力流体が流入すると、ポペット２９がスプリング３０に抗して開弁し、その圧力流体を通路３２側に流すものである。
【００２０】
一方、ポペット２９が図示のように閉じているときは、通路３２から中継室２６への流通は阻止される。ただし、パイロット室２７にパイロット圧が作用すると、その圧力作用でプッシュ部材２８が移動し、ポペット２９を強制的に開く。このようにポペット２９が強制的に開かれれば、通路３２から中継室２６への流通が許容されるものである。
【００２１】
上記通路３２の下流側にはスローリターンバルブＳＶを設けているが、このスローリターンバルブは、一端をふさいだ円筒上のバルブ部材３３を主要素にしてなる。このバルブ部材３３は、ブロック部材２３に形成した凹部に挿入しているが、この凹部の内径は、バルブ部材３３の外径よりも大きくし、当該バルブ部材３３の外側に通路３４が形成されるようにしている。
【００２２】
上記のようにしたバルブ部材３３は、その閉塞面３５を通路３２側に位置させるとともに、その閉塞面３５にオリフィス３６を形成している。しかも、このスローリターンバルブの下流側にはシリンダ装置２２のボトム側室３７に接続している。
【００２３】
いま、通路３２側から圧力流体が作用すると、その圧力作用でバルブ部材３３が図６の位置から下方に下がって通路３４を開き、自由流れの状態にする。反対に、シリンダ装置２２のボトム側室３７から流体が流れてくると、そのときの圧力作用でバルブ部材３３が図６の状態になって通路３４を閉じる。このように通路３４が閉じられると、ボトム側室３７がオリフィス３６を介してのみ通路３２と連通するので、ボトム側室３７からの流出量が制限されることになる。
【００２４】
なお、上記シリンダ装置２２のロッド側室３８は、通路３９、４０を経由してタンクＴに連通しているものである。
【００２５】
上記のようにしたブロック部材２３には切換弁Ｖのバルブケース４１を連設している。このバルブケース４１には、スプール４２を摺動自在に内装するとともに、このスプール４２の両側をプラグ４３、４４でふさいでいる。
【００２６】
そして、上記スプール４２とプラグ４３、４４との間をパイロット室４５、４６とするとともに、これらパイロット室４５、４６は、連通孔４７、４８を介して上記流出入ポート２４、２５に連通させている。
【００２７】
上記のようにしたスプール４２は、スプリング４９、５０の作用で、通常は図示の中立位置を保つ。スプール４２が図示の中立位置にあるときには、両ポート２４、２５とタンクＴとの連通が遮断される。この状態から、一方のパイロット室４５にパイロット圧が作用すると、スプール４２がスプリング５０に抗して移動する。このようにスプール４２が移動すると、上記流出入ポート２５が、連通孔４８→パイロット室４６→スプールの一方の凹部５１→スプールに形成した欠切部５２→フィルター５３を経由してタンクＴに連通する。また、他方のパイロット室４６にパイロット圧が作用すると、今度は、スプールが下に移動する。したがって、流出入ポート２４が、連通孔４７→パイロット室４５→スプールの他方の凹部５４→上記切欠部５２→フィルター５３を経由してタンクＴに連通する。
【００２８】
そして、上記一方のプラグ４３にはリリーフ弁５５を設けるとともに、他方のプラグ３０にはオリフィス５６を形成している。
【００２９】
なお、図中符号５７は通路３２を通路４０に連通させるためのストッパバルブである。
【００３０】
しかして、モータｍを回転してギヤポンプＰを正転させると、流出入ポート２４が高圧になるが、このときの圧力がパイロット室４５に作用し、切換弁Ｖのスプール４２を上方に移動させる。このようにスプール４２が移動すれば、他方の流出入ポートＵ側にはタンクＴの流体が流入するので、当該ポンプＰは、流出入ポートＵから吸込んだ流体を流出入ポート２４から吐出する。そして、この圧力流体によって、オペレートチェック弁ＯＴを押し開くとともに、スローリターンバルブＳＶのバルブ部材３３を押し下げるので、当該供給側の通路は自由流れの状態を維持する。したがって、上記吐出流体は、シリンダ装置２２のボトム側室３７に供給されるとともに、当該シリンダ２２を伸長させて船外機１２、１３を転回させるものである。
【００３１】
また、ギヤポンプＰを逆転させると、今度は、その吐出流体がパイロット室４６に流入するが、このパイロット室４６に流入した流体はオリフィス５６を経由してタンクＴに流出する。このようにして流体がオリフィス５６を通過するので、このオリフィス５６内の上流側の圧力が上昇するとともに、その圧力作用で切換弁Ｖのスプール４２が下方に移動する。
【００３２】
したがって、当該ポンプＰは、流出入ポート２４から吸込んだ流体を流出入ポート２５から吐出する。このようにして流出入ポート２５から吐出した圧力流体は、オペレートチェック弁ＯＴのパイロット室２７に作用してプッシュ部材２８を押し、ポペット２９を強制的に押し開く。
【００３３】
オペレートチェック弁が開けば、シリンダ装置２２のボトム側室３７内の流体が流出するが、このときの流体圧の作用でスローリターンバルブＳＶのバルブ部材３３が上方に押し付けられる。そのために通路３４が閉じられるので、上記戻り流体はオリフィス３６を経由してタンクＴに戻る。つまり、このときのシリンダ装置２２の戻り速度は、オリフィス３６で制御され、ゆっくりとしたものになる。
【００３４】
また、この場合に、オペレートチェック弁ＯＴが開弁しないように、そのスプリング３０のばね力を設定しておけば、シリンダ装置２２が伸長したときボトム側室３７内が負圧になるので、この負圧の作用でシリンダ装置２２を、元の位置に自動的に復帰させることができる。なお、上記オリフィス５６に代えてリリーフ弁を用いてもよいこと当然である。
【００３５】
なお、この実施例において上記オリフィス５６に代えてシーケンス弁を用いてもよいものである。
【００３６】
図４は、シリンダ装置２２の縦断面図であり、シリンダ装置２２を構成するピストンロッド６０は、中空円筒状に形成され、その内部にポテンショメータ６１、６２が設置される。このポテンショメータ６１、６２の出力信号がコントローラ１４に送られ、コントローラ１４で出力信号からシリンダ装置２２のストローク量が検出され、検出されたストローク量から各船外機１２、１３の転回角θ１、θ２がそれぞれ演算される。
【００３７】
ポテンショメータ６１、６２の一端は、シリンダ装置２２のピストン６３を貫通して端部６４に固定され、他端は、ピストンロッド６０の中空部の内壁面に沿って配置される。
【００３８】
したがって、本発明のシリンダ装置２２では、第１船外機１２、第２船外機１３の転回角を演算するためのシリンダ装置２２のストローク量をパルス数として出力するためのポテンショメータ６１、６２を、中空状に形成したピストンロッド６０の内部に配置するようにしたので、ポテンショメータの配置のためのスペースを縮小することができる。
【００３９】
図８は、コントローラ１４にて行われる本発明の船外機のチルト制御を説明するブロック図である。
【００４０】
操作スイッチＡは、一方の第１船外機１２の転回角を制御し、操作スイッチＢは、他方の第２船外機１３の転回角を制御を制御する。操作スイッチＡ、Ｂは、スイッチ操作時に単位時間当りに一定のタイミングでパルスを出力する。出力されたパルスは、制御器７０あるいは制御器７１を介して増幅器７２、７３で増幅され、ＰＷＭ変換器７４、７５によりパルス幅を変換した出力パルスにより、各シリンダ装置２２が制御される。
【００４１】
各シリンダ装置２２のストローク量を検出するポテンショメータ６１、６２が設置され、ポテンショメータ６１、６２は、単位変位量当りに対して所定のパルスを出力する。ポテンショメータ６１、６２の出力信号が、制御器７０、７１にフィードバックされ、各制御器は、操作スイッチからの指令パルス数とポテンショメータ６１、６２からの入力パルス数が異なる場合には、指令パルス数に達するまでシリンダ装置２２を駆動し、指令パルス数となった時に所定の転回角θに達したとして、ＰＷＭ変換器７４、７５からのパルス信号を停止し、その転回角θを維持する。このようにして、操作スイッチの指令パルス数に応じた転回角に船外機の転回角を確実に一致させることができる。
【００４２】
以上は、操作スイッチＡ、Ｂを個々に操作して、各船外機１２、１３の転回角を制御する場合の制御内容について説明したが、本発明では、操作スイッチＡ、Ｂでの船外機単独での転回角制御に加えて、２機の船外機１２、１３の転回角を１つの操作スイッチＣの操作で同期的に制御できるようにした。
【００４３】
操作スイッチＣからの指令パルス数は、操作スイッチＡ、Ｂからのパルス数に加算器７６、７７で加算される。操作スイッチＣからの指令パルス数が加算された指令パルス数が、ＰＷＭ変換器７４、７５に入力され、シリンダ装置２２が指令パルス数に応じて制御される。したがって、操作スイッチＡ、Ｂを操作しないで操作スイッチＣを操作すると、２つのシリンダ装置２２が同期して伸び、２機の船外機１２、１３が同じ量だけ転回する。
【００４４】
なお、この制御では、操作スイッチＣ操作時に、操作スイッチＡと操作スイッチＢの操作量が異なる場合でも、その差異を維持して操作スイッチＣによる操作量が加算されるように制御される。
【００４５】
したがって、本発明では、各船外機１２、１３を個々に転回角（またはトリム角）を制御する操作スイッチＡ、Ｂに加えて、複数個の船外機を同期的に転回角を制御する操作スイッチＣを設けたため、複数個の船外機の転回角を同一となるように操作することができ、船舶の直進性や操縦安定性を向上することができる。なお、従来同様に、個々の船外機の転回角を独立して制御することも可能であり、これまでの運転性を損なうことがない。
【産業上の利用可能性】
【００４６】
複数の船外機を備えた小型船舶において、小型船舶の陸揚げ時に有用である。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】本発明の一実施形態を示す小型船舶の概略図。
【図２】同じく船外機を示す側面図。
【図３】シリンダ装置の回路図。
【図４】シリンダ装置の縦断面図。
【図５】シリンダ装置の要部の部分拡大断面図。
【図６】シリンダ装置の図５のＩＶ‐ＩＶ線断面図。
【図７】シリンダ装置の図５のＶ‐Ｖ線断面図。
【図８】本発明のシリンダ装置の制御を説明するブロック図。
【符号の説明】
【００４８】
Ａ、Ｂ、Ｃ  操作スイッチ
１４  コントローラ
２２  シリンダ装置
６０  ピストンロッド
６１、６２  ポテンショメータ
【図１】
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【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】
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【図７】
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【図８】
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