(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
船尾に船外機を船幅方向に揺動可能に配設し、操舵ハンドルの操作量に応じて上記船外機を揺動させるようにした小型船舶の操舵装置において、上記船外機内に収納配置され該船外機を揺動駆動する駆動モータと、上記操舵ハンドルの操作量を検出する操作量検出手段と、該操作量検出値に基づいて上記駆動モータを駆動制御する操舵制御手段とを備えたことを特徴とする小型船舶の操舵装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、操舵ハンドルを操作することによって船尾に配設された船外機を左右に揺動させるようにした小型船舶の操舵装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、モータボート等の小型船舶では、船尾に船外機を搭載し、操縦席に配設された操舵ハンドルを回動操作することによって上記船外機を左右に揺動させ、これにより船体を旋回させるようになっている。
【０００３】
このような船外機を遠隔操作する場合の操舵装置として、従来、操舵ハンドルの回動操作をワイヤケーブル，リンク機構等により船外機に伝達する機械式のもの、あるいは操舵ハンドルの回動操作を油圧ポンプにより発生させた油圧により船外機に伝達する油圧式のものが一般的である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記従来の機械式，油圧式による遠隔操作を採用した場合には、船体にワイヤケーブルや油圧配管を配索するための特別のスペースを確保する必要があり、またワイヤケーブル，油圧配管はその構造からして配索レイアウトに制約があり、設計上の自由度が低いという問題がある。
【０００５】
本発明は、上記従来の実情に鑑みてなされたもので、配索スペースを容易に確保できるとともに、配索レイアウトの自由度を向上できる小型船舶の操舵装置を提供することを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、船尾に船外機を船幅方向に揺動可能に配設し、操舵ハンドルの操作量に応じて上記船外機を揺動させるようにした小型船舶の操舵装置において、上記船外機内に収納配置され該船外機を揺動駆動する駆動モータと、上記操舵ハンドルの操作量を検出する操作量検出手段と、該操作量検出値に基づいて上記駆動モータを駆動制御する操舵制御手段とを備えたことを特徴としている。
【０００７】
【発明の作用効果】
本発明に係る操舵装置によれば、操舵ハンドルの操作量を操作量検出手段で検出し、該検出値に基づく操舵制御手段からの制御信号により駆動モータで船外機を揺動駆動するようにしたので、操舵ハンドルの操作量検出手段，操舵制御手段，及び駆動モータを相互に電気配線で接続することとなるが、この電気配線の配索スペースは従来のワイヤケーブル，油圧配管を配索する場合に必要なスペースに比べて小さくて済み、電気配線の配索スペースを船体内に容易に確保することができ、また配索レイアウトの自由度を高めることができる。
【０００８】
また上記駆動モータを船外機内に収納配置したので、駆動モータを船外機の外側又は船体側に外付けする場合の装置全体の大型化を防止でき、水がかかりにくいので特別の防水構造を不要にできる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
【００１０】
図１ないし図４は、本発明の一実施形態による小型船舶の操舵装置を説明するための図であり、図１は操舵装置の全体構成図、図２は操舵装置が配設された船体の平面図、図３は船体に搭載された船外機の側面図、図４は船外機の前後進切替機構の断面図である。
【００１１】
図において、１は船体２の船尾２ａに搭載された船外機であり、該船外機１は船体２に固定されたクランプブラケット７によりスイベルアーム７ａを介して上下方向に揺動可能に、かつピボット軸７ｂを介して左右方向に揺動可能に枢支されている。また上記船体２の中央部には操縦席２ｂが設けられており、該操縦席２ｂの前方には操舵ハンドル８が、側方には後述する前後進切替装置２３の船体側部分を構成するシフト装置９が配設されている。
【００１２】
上記船外機１は、推進機３が配設されたロアケース部４ａとアッパケース部４ｂとからなる下部ケース４上にエンジン５を搭載するとともに、該エンジン５の外周部を囲むようにカウリング６を装着した概略構造のものである。
【００１３】
上記エンジン５はクランク軸５ａが走行時に略垂直をなすように縦向きに配置されており、該クランク軸５ａには下部ケース４により軸支されたドライブシャフト１０が結合されている。また上記エンジン５のスロットル弁（不図示）には該スロットル弁を開閉駆動するスロットルアクチュエータ１４が接続されている。
【００１４】
上記推進機３は、ロアケース部４ａ内に推進軸１１を水平に向けて挿入配置し、該推進軸１１に上記ドライブシャフト１０の下端部を傘歯車機構（前後進切替え機構）１２を介して連結するとともに、上記推進軸１１の後端にプロペラ１３を装着した構造となっている。
【００１５】
上記傘歯車機構１２は、上記ドライブシャフト１０に装着固定された駆動傘歯車１５に、上記推進軸１１に相対回転自在に装着された前進傘歯車１６，後進傘歯車１７を噛合させた構造のものであり、該前，後進傘歯車１６，１７は軸受１８，１９を介在させてロアケース部４ａにより回転自在に支持されている。
【００１６】
また上記推進軸１１の前，後進傘歯車１６，１７の間には円筒状のドッグクラッチ２０が軸芯方向に移動可能にスプライン結合されている。このドッグクラッチ２０は、前，後進傘歯車１６，１７の何れにも噛合しないニュートラル位置Ｎと、前，後進傘歯車１６，１７の何れかに噛合するクラッチイン位置Ｃ１，Ｃ２との間で移動可能となっており、ニュートラル位置Ｎから何れかのクラッチイン位置Ｃ１，Ｃ２に移動したときにドライブシャフト１０の回転力を推進軸１１に伝達するようになっている。
【００１７】
上記推進機３には上記前後進切替装置２３の船外機側部分が配設され、該部分は以下の構造となっている。上記推進軸１１に前端面から軸心方向に延びる挿入孔１１ｂが形成されており、該挿入孔１１ｂ内にはドッグ軸２５の後半部が軸方向に摺動可能に挿入されている。このドッグ軸２５には上記ドッグクラッチ２０がクロスピン２６を介して連結固定されている。該クロスピン２６は上記推進軸１１に上記挿入孔１１ｂを貫通するように形成された長孔１１ａにより軸方向移動が可能となっている。
【００１８】
上記ドッグ軸２５の前半部には電磁駆動機構（アクチュエータ）３０が配設されている。この電磁駆動機構３０は、上記ロアケース部４ａ内に形成された収納空間部４ｃ内に収納配置されており、上記ドッグ軸２５に装着固定された縦断面Ｉ字形状の可動鉄部材（可動磁性部材）３１と、該可動鉄部材３１に所定隙間をあけて対向するように配設された一対の前，後進用電磁コイル部材３２，３３とを備えており、この各電磁コイル部材３２，３３はロアケース部４ａに支持固定されている。
【００１９】
また上記可動鉄部材３１と両電磁コイル部材３２，３３との間にはスプリング３５，３６が介設されており、両スプリング３５，３６は可動鉄部材３１をドッグ軸２５がニュートラル位置Ｎに静止するように付勢している。上記電磁コイル部材３２，３３とスプリング３５，３６との間にはばね受け座３４，３４が介設されている。
【００２０】
さらに上記収納空間部４ｃはロアケース部４ａからアッパケース部４ｂ内を通ってクランプブラケット７付近にて外部に連通しており、この収納空間部４ｃ内に上記各電磁コイル部材３２，３３に電源を供給する電線（不図示）が配索されている。
【００２１】
上記シフト装置９は、シフトレバー４０をシフトボックス４１により船体前後方向に回動可能に枢支してなるものである。このシフトレバー４０は、前後方向中間位置のニュートラル位置Ｎと、該ニュートラル位置Ｎから前方に回動させることにより上記前進傘歯車１６を推進軸１１に結合させる前進クラッチイン位置Ｃ１と、該クラッチイン位置Ｃ１からさらに前方に回動させることにより該回動量に応じてスロットルアクチュエータ１４がスロットル弁を開く前進走行位置Ｆとの間で回動する。また上記ニュートラル位置Ｎから後方に回動させることにより後進傘歯車１７を推進軸１１に結合させる後進クラッチイン位置Ｃ２と、該クラッチイン位置Ｃ２からさらに後方に回動させることにより該回動量に応じてスロットルアクチュエータ１４がスロットル弁を開く後進走行位置Ｒとの間で回動するようになっている。
【００２２】
上記船外機１には操舵装置４５が配設されており、該操舵装置４５は以下の構造となっている。上記操舵装置４５は、下部ケース４内に収納配置されており、該下部ケース４内のピボット軸７ｂにウォームホイール４６を固定するとともに、該ウォームホイール４６にウォーム４７を噛合させ、該ウォーム４７に減速機構を介して駆動モータ４８を接続して構成されている。なおこの駆動モータ４８に電源を供給する電線は途中までは上記電磁コイル部材３２，３３の電線とともに収納空間部４ｃ内に配索されている。
【００２３】
上記船外機１は、上記スロットルアクチュエータ１４，電磁クラッチ機構３０，駆動モータ４８を駆動制御するコントロールユニット５０を備えている。このコントロールユニット５０は、上記シフトボックス４１内に収納配置されており、各センサからの信号を増幅して出力する増幅器５１，誤作動を防止するためのノイズフィルタ５２，及び前後進切替え制御手段，スロットル制御手段，操舵制御手段として機能するＥＣＵ５３を備えている。
【００２４】
上記コントロールユニット５０には各種のセンサからの信号を入力する検出信号供給線が接続されており、またこのコントロールユニット５０からの制御信号供給線及びバッテリからの電源供給線を１本に束ねたワイヤハーネス５５は船体２の空きスペースである，例えば側壁内に沿って船外機２まで配索され、ここから上記収納空間部４ｃ内を通ってスロットルアクチュエータ１４，電磁駆動機構３０，駆動モータ４８等にそれぞれ接続されている。
【００２５】
上記操舵ハンドル８には操舵角度センサ（不図示）が配設されており、該操舵角度センサの操舵角度検出値ａは上記コントロールユニット５０に入力される。また上記シフトレバー４０にはシフトポジションセンサ（不図示）が配設されており、該ポジションセンサの各シフト位置Ｆ−Ｃ１−Ｎ−Ｃ２−Ｒに応じた検出信号ｂはコントロールユニット５０に入力される。
【００２６】
そして上記ＥＣＵ５３は、例えば、シフトポジションセンサからの検出信号ｂが前進クラッチインＣ１であるときには前進クラッチ駆動信号ｃを電磁駆動機構３０に出力する。すると前進側の電磁コイル部材３２に電流が流れて可動鉄部材３１が吸着され、これに伴ってドッグ軸２５が前方に移動し、ドッグクラッチ２０が前進傘歯車１６に噛合する。これによりドライブシャフト１０の回転動力は前進傘歯車１６，ドッグクラッチ２０を介して推進軸１１に伝達される。この状態からシフトレバー４０をさらに前方に回動させると、該回動量に応じたスロットル駆動信号ｄがスロットルアクチュエータ１４に入力される。するとスロットルアクチュエータ１４がスロットル弁を開き、これによりエンジン回転数が上昇する。またニュートラル位置Ｎから後進操作を行なう場合にも上記同様の制御動作となる。
【００２７】
また上記ＥＣＵ５３は、操舵角度センサからの検出値ａに応じた操舵駆動信号ｅを駆動モータ４８に出力する。すると駆動モータ４８がウォーム４７，ウォームホイール４６を介して船外機１を左右に揺動駆動する。これにより操舵ハンドル８の操作量に応じた角度でもって船体２が旋回する。
【００２８】
次に本実施形態の作用効果について説明する。
【００２９】
本実施形態によれば、操舵ハンドル８の操舵角度を操舵角度センサで検出し、該検出角度に応じたＥＣＵ５３の制御信号により駆動モータ４８で船外機１を旋回駆動し、シフトレバー４０のシフト位置をシフトポジションセンサで検出し、該検出シフト位置に応じたＥＣＵ５３の制御信号により上記電磁駆動機構３０でドッグクラッチ２０を前，後進クラッチイン位置Ｃ１，Ｃ２の何れかに移動させるようにしたので、これらを相互に電気的に接続することとなるが、これらの各種電気配線を１本に束ねたワイヤハーネス５５の配索に必要なスペースは従来のワイヤケーブル，油圧配管を配索する場合に必要なスペースに比べて小さくて済み、ワイヤハーネス５５の配索スペースを船体２の空スペースを利用して容易に確保することができる。また上記ワイヤハーネス５１は柔軟性を有し自由に折れ曲がることから配索レイアウトの自由度を高めることができる。
【００３０】
本実施形態では、上記駆動モータ４８及びウォームギヤ４６，４７を下部ケース４内に収納配置するとともに、上記電磁駆動機構３０を下部ケース４内のドッグ軸２５上に配置したので、船外機１の外側や船体２側に外付けする場合の装置全体の大型化を防止できるとともに、水がかかり難いことから特別な防水構造を不要にでき、コスト上昇を抑制できる。
【００３１】
また上記電磁駆動機構３０をドッグ軸２５上に配置し、該電磁駆動機構３０によりドッグクラッチ２０を直接駆動するようにしたので、この点からも従来の船体側に配置したアクチュエータによりケーブル等を介してドッグクラッチを駆動する場合に比べて装置全体を小型化できるとともに、構造を簡素化できる。
【００３２】
さらに上記電磁駆動機構３０をドッグ軸２５に装着固定された可動鉄部材３１と、該可動鉄部材３１に対向するように配設された一対の前，後進用電磁コイル部材３２，３３とから構成したので、船外機１内の狭いスペースにコンパクトに収納できるとともに、船外機１内に電線を配線するだけでよく、従来のシフトロッド，クランクピン等の伝達部材を不要にでき、構造を簡単にできるとともに、船外機全体をさらに小型化できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態による小型船舶の操舵装置の全体構成図である。
【図２】上記操舵装置が配設された船体の平面図である。
【図３】上記船体に搭載された船外機の側面図である。
【図４】上記船外機の前後進切替機構を示す断面図である。
【符号の説明】
１              船外機
２              船体
２ａ            船尾
８              操舵ハンドル
４８            駆動モータ
５３            ＥＣＵ（操舵制御手段）
【図１】
0004447156.tif 000002
【図２】
0004447156.tif 000003
【図３】
0004447156.tif 000004
【図４】
0004447156.tif 000005