(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
上部にハンドルバー取付部を有しかつ下部に操向用ケーブルが接続されるアームを有するステアリングシャフトを備えた水上オートバイのステアリングハンドル装置において、
前記ステアリングシャフトは、上部側のアッパシャフト部と、下部側のロアシャフト部と、アッパシャフト部およびロアシャフト部を互いに傾動可能に連結する自在継手とを有し、
該ステアリングハンドル装置は、
船体側に取付けるハウジングと、
前記ハウジングに対し枢軸部を中心として前後方向に傾動可能に支持されかつ前記ステアリングシャフトを通す上下方向のガイド孔を有するとともに前記枢軸部を中心とする円弧に沿って並ぶ複数の歯からなるギヤ部を有し前記自在継手が収容されかつ前記枢軸部が前記ステアリングシャフトの前記自在継手と対応した位置に設けられているチューブ部材と、
前記ギヤ部の複数の歯のうち前記チューブ部材の傾斜角度に応じた歯に噛合うロック位置と前記ギヤ部から離れるロック解除位置とにわたって移動可能な嵌合部を有するロック部材と、
前記ロック部材に係合する係止部を有しかつ前記ロック部材を前記ロック位置に移動させる下降位置と前記ロック部材を前記ロック解除位置に移動させる上昇位置とにわたって操作可能な操作部材と、
を具備したことを特徴とする水上オートバイのステアリングハンドル装置。
【請求項２】
前記チューブ部材の前記枢軸部のセンタが、前記ステアリングシャフトの前記自在継手の回動中心と対応する位置に設けられ、前記ギヤ部の複数の歯が、前記枢軸部のセンタを中心とする円弧に沿って並んでいることを特徴とする請求項１記載の水上オートバイのステアリングハンドル装置。
【請求項３】
上部にハンドルバー取付部を有しかつ下部に操向用ケーブルが接続されるアームを有するステアリングシャフトを備えた水上オートバイのステアリングハンドル装置において、
船体側に取付けるハウジングと、
前記ハウジングに対し枢軸部を中心として前後方向に傾動可能に支持されかつ前記ステアリングシャフトを通す上下方向のガイド孔を有するとともに前記枢軸部を中心とする円弧に沿って並ぶ複数の歯からなるギヤ部を有するチューブ部材と、
前記ギヤ部の複数の歯のうち前記チューブ部材の傾斜角度に応じた歯に噛合うロック位置と前記ギヤ部から離れるロック解除位置とにわたって移動可能な嵌合部を有するロック部材と、
前記ロック部材に係合する係止部を有しかつ前記ロック部材を前記ロック位置に移動させる下降位置と前記ロック部材を前記ロック解除位置に移動させる上昇位置とにわたって操作可能な操作部材とを具備し、
前記ロック部材は、前記嵌合部を前記ギヤ部から離す方向の入力があったときに前記操作部材の係止部を前記下降位置に向って付勢するかまたは前記操作部材を押上げる力を発生させないカム面を有することを特徴とする水上オートバイのステアリングハンドル装置。
【請求項４】
前記操作部材と前記ハウジングとの間に、前記操作部材を前記下降位置に向って付勢する押しばねを設けたことを特徴とする請求項３記載の水上オートバイのステアリングハンドル装置。
【請求項５】
前記ハウジングと前記チューブ部材との間に、前記ステアリングシャフトを中立位置もしくは上昇位置に向って回動上昇させる付勢力を発生するアシストばねを設けたことを特徴とする請求項３記載の水上オートバイのステアリングハンドル装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、水上オートバイのステアリングハンドル装置に係り、特にステアリングシャフトのチルト機構に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図７に例示した水上オートバイ１（パーソナルウォータビークルあるいはウォータクラフトと称されることもある）のステアリングハンドル装置２は、上部にハンドルバー３を設けるステアリングシャフト４を有している。ステアリングシャフト４の下端にアーム５が設けられ、このアーム５にプッシュプルケーブル等の操向用ケーブル６の一端側を接続している。操向用ケーブル６の他端側は船体後部の水噴出口７に接続され、ハンドルバー３を矢印Ａで示す方向に回動操作したときに、その操作方向に応じてアーム５が矢印Ｂ方向に回動することにより、操向用ケーブル６がプッシュ（押し）あるいはプル（引き）され、水噴出口７の向きが矢印Ｃ方向に変わるようになっている。
【０００３】
この種のステアリングハンドル装置２において、従来、操縦者の体格や好みなどに応じてステアリングシャフト４の傾斜角度（チルト角）を矢印Ｄで示す方向にある程度変えることができるようにするために、角度調整機構を備えたものが提案されている。従来の角度調整機構は、ステアリングシャフトを支持する部材をチルト角を調整する方向に傾動可能に設け、この傾動可能な部材を、ねじ（ノブ）を回すことによって所望の角度に変えるようにしている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
水上オートバイを操縦する際には、波の状況や操舵状況等に応じてハンドルバーに比較的大きな入力がある。このため従来のチルト機構は、ハンドルバーに入力する荷重に対して所定強度を確保するために、ノブ等によって回転させるねじ部材を用いている。
【０００５】
このためチルト角を変える際には、ノブ等を使ってねじ部材を回転させるといった手間のかかる作業が必要であり、操縦者が変わるたびに手軽にかつ迅速にチルト角を調整することができるようなものではなかった。しかも従来のチルト機構は部品点数が多く、コストも高いなどの問題があった。
【０００６】
従って本発明の目的は、簡単な操作で速やかにチルト角を調整することができるとともに、ハンドルに入力する荷重に対して充分な強度を有する水上オートバイのステアリングハンドル装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上部にハンドルバー取付部を有しかつ下部に操向用ケーブルが接続されるアームを有するステアリングシャフトを備えた水上オートバイのステアリングハンドル装置において、前記ステアリングシャフトは、上部側のアッパシャフト部と、下部側のロアシャフト部と、アッパシャフト部およびロアシャフト部を互いに傾動可能に連結する自在継手とを有し、該ステアリングハンドル装置は、船体側に取付けるハウジングと、このハウジングに対し枢軸部を中心として前後方向に傾動可能に支持されかつステアリングシャフトを通す上下方向のガイド孔を有するとともに前記枢軸部を中心とする円弧に沿って並ぶ複数の歯からなるギヤ部を有し前記自在継手が収容されかつ前記枢軸部が前記ステアリングシャフトの前記自在継手と対応した位置に設けられているチューブ部材と、前記ギヤ部の複数の歯のうち前記チューブ部材の傾斜角度に応じた歯に噛合うロック位置と前記ギヤ部から離れるロック解除位置とにわたって移動可能な嵌合部を有するロック部材と、このロック部材に係合する係止部を有しかつロック部材を前記ロック位置に移動させる下降位置とロック部材を前記ロック解除位置に移動させる上昇位置とにわたって操作可能な操作部材とを具備している。
【０００８】
この発明におけるステアリングシャフトは、アッパシャフト部と、ロアシャフト部と、アッパシャフト部およびロアシャフト部を互いに傾動可能に連結する自在継手を有し、この自在継手を前記枢軸部と対応した位置に設けるとよい。またこの発明におけるロック部材は、前記嵌合部を前記ギヤ部から離す方向の入力があったときに前記操作部材の係止部を前記下降位置に向って付勢するかまたは前記操作部材を押上げる力を発生させない形状のカム面を有することも含む。
【０００９】
さらにこの発明は、前記操作部材と前記ハウジングとの間に前記操作部材を前記下降位置に向って付勢する押しばねを設けることも含む。さらにこの発明は、前記ハウジングと前記チューブ部材との間に、ステアリングシャフトを中立位置もしくは上昇位置に向って回動上昇させる付勢力を発生するアシストばねを設けたことを含んでいる。
【００１０】
本発明のステアリングハンドル装置は、操作部材が下降位置にあるとき、操作部材の係止部がロック部材をギヤ部の方向に押すため、ロック部材の嵌合部がステアリングシャフトの傾斜角度（チルト角）に応じたギヤ部の歯に噛合う。ステアリングシャフトの傾斜角度を変える場合、操作部材を手で上昇位置まで引き上げることにより、ロック部材を回動上昇させる。こうすることにより、嵌合部がギヤ部の歯から外れてロック解除状態となる。このためチューブ部材が前後方向に回動可能な状態となり、チューブ部材と一体にステアリングシャフトも前後方向に回動可能となる。
【００１１】
このロック解除状態においてステアリングシャフトを所望の傾斜角度に調整したのち、操作部材を下降位置まで下ろすと、操作部材の係止部によってロック部材がギヤ部の方向に押される。そしてロック部材の嵌合部がギヤ部の歯に噛合うことにより、ロック部材が所望のチルト角に保持される。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の一実施形態について、図面を参照しながら説明する。
図１および図２に示したステアリングハンドル装置１０は、図３に示すステアリングシャフト１１を備えている。ステアリングシャフト１１の上部に、従来と同様のハンドルバー１２（図４に一部のみ図示する）を取付けるためのハンドルバー取付部１３が設けられている。ステアリングシャフト１１はその上部側が操縦者に近付くような傾斜角度（チルト角）で後傾している。ステアリングシャフト１１の下端にアーム１４がねじ１５等によって取付けられている。アーム１４の先端部に、プッシュプルケーブル等の操向用ケーブル１６を接続するためのケーブル接続部１４ａが設けられている。
【００１３】
ステアリングシャフト１１は、上部側を構成するアッパシャフト部２０と、下部側を構成するロアシャフト部２１と、これらアッパシャフト部２０およびロアシャフト部２１を互いに連結する自在継手２２などを含んでいる。自在継手２２はステアリングシャフト１１の軸線方向中間部に位置している。
【００１４】
自在継手２２は、ユニバーサルボール２５と、ユニバーサルボール２５を挟んで互いに回動自在な関節部材２６などによって構成され、アッパシャフト部２０とロアシャフト部２１が自在継手２２を中心として互いに屈折できるとともに、アッパシャフト部２０とロアシャフト部２１とが屈折したまま両者間で回転運動（トルク）を伝達できるようにしている。
【００１５】
このステアリングハンドル装置１０は、船体側に取付けるハウジング３０を有している。ハウジング３０は例えばアルミニウムや亜鉛等を主体とする軽合金ダイキャスト製であり、その一部に設けた取付ベース３０ａの取付孔３０ｂに挿入するボルト（図示せず）によって船体側に固定するようになっている。
【００１６】
ハウジング３０の左右一対の側壁部３１に、それぞれボス部３２が設けられており、このボス部３２に軸受孔３３が形成されている。ハウジング３０の内側には、左右の側壁部３１間に下記チューブ部材４０を挿入するための開口部３５が形成されている。
【００１７】
ハウジング３０の開口部３５にチューブ部材４０が挿入される。このチューブ部材４０は例えば合成樹脂の一体成形品である。チューブ部材４０に形成された上下方向に貫通するガイド孔４１に前記ステアリングシャフト１１が軸回りに回転自在に挿入される。
【００１８】
図１に示すようにステアリングシャフト１１のロアシャフト部２１は、ハウジング３０の下部に設けたシャフト挿入孔４５を通ってハウジング３０の下面から下方に突出している。シャフト挿入孔４５の内側に位置するロアシャフト部２１の外周部に、シール材としてのオーリング４６が設けられており、シャフト挿入孔４５から下方の空間（すなわち船体内部側）を防水ゾーンとしている。
【００１９】
チューブ部材４０の左右両側壁には、それぞれ水平方向に突出する短円筒状の軸５０がチューブ本体部５１と一体に成形されている。左右一対の軸５０はハウジング３０の軸受孔３３に回転自在に挿入され、枢軸部５２を構成している。
【００２０】
枢軸部５２は、ステアリングシャフト１１の自在継手２２と対応する位置、すなわち枢軸部５２の中心が自在継手２２の回動中心（例えばユニバーサルボール２５の中心）を通るように設けられている。こうすることにより、チューブ部材４０とその内側を通るステアリングシャフト１１は、ハウジング３０に対して枢軸部５２を中心に前後方向に傾動することができ、ステアリングシャフト１１の傾斜角度（チルト角）を調整できるようにしている。
【００２１】
チューブ部材４０の前部にブザー取付部５５がチューブ本体部５１と一体に形成されている。ブザー取付部５５には、エンジンの状態等に応じて鳴動する防水構造のブザー５６（図１に示す）が嵌合・保持されるようになっている。
【００２２】
チューブ部材４０の底面とハウジング３０の底壁との間に、ステアリングシャフト１１の自重等に抗してステアリングシャフト１１を中立位置Ｎから上昇位置（ＵＰ位置）に向って回動上昇させる付勢力を発生するアシストばね５８が設けられている。
【００２３】
チューブ部材４０の後部、すなわち操縦者に近い側に、ギヤ部６０がチューブ本体部５１と一体に形成されている。ギヤ部６０は、枢軸部５２のセンタ５２ａを中心とする円弧Ｑに沿って上下方向に並ぶ複数の歯６１を有している。
【００２４】
ハウジング３０にロック部材７０が設けられている。このロック部材７０には前記ギヤ部６０と対向する側に、ギヤ部６０の複数の歯６１のうちチューブ部材４０の傾き（すなわちステアリングシャフト１１のチルト角）に応じた位置の歯６１に噛合うことのできる形状（歯形）の嵌合部７１が形成されている。
【００２５】
ロック部材７０は、水平方向の回動軸７２によってハウジング３０に前後方向に回動自在に支持されており、嵌合部７１がギヤ部６０に噛合うロック位置と、嵌合部７１がギヤ部６０から離れるロック解除位置とにわたって移動できるようになっている。
【００２６】
ハウジング３０の後部すなわち操縦者寄りの位置に、操作部材８０が設けられている。この操作部材８０はハウジング３０に設けた上下方向のガイド部８１に沿って上下方向に移動可能である。操作部材本体８２の上部に操縦者が手指を掛けることのできる形状の凹部からなる手掛け部８３が形成されている。
【００２７】
操作部材８０の下部に、水平方向に延びる円柱状の係止部８５が操作部材本体８２と一体に形成されている。図５に拡大して示すように、係止部８５はロック部材７０の下部に形成されたカム溝９０に挿入されている。カム溝９０は、回動軸７２から遠い側に位置する前後一対の第１カム面９１および第２カム面９２と、回動軸７２に近い側に位置する前後一対の第３カム面９３および第４カム面９４とを有し、後述するように各カム面９１〜９４にわたって係止部８５が相対移動できるようになっている。
【００２８】
図５に示すように第１カム面９１と直角な線分Ｔは、回動軸７２を中心とする円弧Ｒの接線Ｓに対して、角度θをもって下方に傾斜した形状である。すなわち係止部８５が第１カム面９１と第２カム面９２との間に入り込む位置するまで操作部材８０が降下したとき、つまり操作部材８０が下降位置まで移動した状態において、係止部８５によってロック部材７０の嵌合部７１がギヤ部６０の方向に押されることにより、嵌合部７１と歯６１とが噛合うようになっている。
【００２９】
また、図６に示すように係止部８５が第３カム面９３と第４カム面９４との間に入り込む位置まで操作部材８０が上昇したとき、すなわち操作部材８０が上昇位置まで移動した状態において、係止部８５によってロック部材７０の嵌合部７１がギヤ部６０の歯６１から離脱する方向に移動するようになっている。ハウジング３０に設けたばね受け部９６と操作部材８０との間に、操作部材８０を前記下降位置に向って付勢する押しばね９７が設けられている。
【００３０】
次に上記ステアリングハンドル装置１０の作用について説明する。
図５に示すように操作部材８０が下降位置にあるとき、操作部材８０の係止部８５がロック部材７０の第１カム面９１と第２カム面９２との間に位置することにより、ロック部材７０の嵌合部７１がギヤ部６０の方向に押される。このため嵌合部７１がギヤ部６０の歯６１に噛合う。
【００３１】
前記ロック状態（図５）において、例えばステアリングシャフト１１に前後方向の大きな荷重が入力するなどして、ギヤ部６０と嵌合部７１とが外れる方向の入力Ｆがあった場合、第１カム面９１が係止部８５を押すことにより、第１カム面９１の角度θに応じて操作部材８０を降下させる方向のモーメントＭが発生する。なお、第１カム面９１は操作部材８０を押し上げる力を発生しなければよいから、カム面９１の角度θは０°以上であればよい。
【００３２】
このため操作部材８０は、下降位置すなわちロック部材７０とギヤ部６０との噛合いを維持する方向に付勢される。このモーメントＭは、前記入力Ｆが大きくなればなるほど強くなるから、嵌合部７１とギヤ部６０との噛合いがきわめて強固に維持される。
【００３３】
ステアリングシャフト１１の傾斜角度（チルト角）を変えるには、図６に示すように操作部材８０を手で上昇位置まで引き上げる。こうすることにより、操作部材８０の係止部８５がロック部材７０の第３カム面９３と第４カム面９４との間まで移動するとともに、ロック部材７０の嵌合部７１がギヤ部６０の歯６１から離れる方向に回動上昇するため、嵌合部７１と歯６１との噛合いが外れる。このため、チューブ部材４０が枢軸部５２を中心に前後方向に回動可能な状態となり、これに伴いステアリングシャフト１１の自在継手２２から上のアッパシャフト部２０がチューブ部材４０と同じ方向に回動可能となる。
【００３４】
このロック解除時（図６）、アシストばね５８の反発荷重によってステアリングシャフト１１およびその装備品等の自重に抗してステアリングシャフト１１が上昇位置（ＵＰ位置）に向って押し上げられるため、軽い力でチルト角調整を行なうことができるし、ロックを外した瞬間にステアリングシャフト１１がいきなり回動降下してしまうような不具合も回避される。
【００３５】
前記ロック解除状態において、ステアリングシャフト１１のアッパシャフト部２０を所望のチルト角に調整すると、チューブ部材４０が矢印Ｗで示す方向に移動する。チルト角を調整したのち、操作部材８０を下ろすと、操作部材８０の係止部８５が再びロック部材７０の第１カム面９１と第２カム面９２との間に移動することになって、ロック部材７０の嵌合部７１がギヤ部６０の方向に押されるため、調整後のチルト角に応じたギヤ部６０の歯６１に嵌合部７１が噛合う。そして係止部材８５と第１カム面９１とによって、操作部材８０が下降位置（ロック状態）に保持される。
【００３６】
なお、操作部材８０を前記下降位置に戻したときに、嵌合部７１と歯６１の位置が互いにずれていることにより両者が噛合うことができなくても、ステアリングシャフト１１をチルト角方向に少し動かせば、嵌合部７１と歯６１が対応した時点で、押しばね９７の付勢力によって嵌合部７１を歯６１に噛合わせることができる。
【００３７】
この実施形態のステアリングシャフト１１のロアシャフト部２１は、アッパシャフト部２０のチルト角にかかわらず常に一定の傾斜角度に保たれるから、ハンドル操作に伴うアーム１４の回動軌跡や操向用ケーブル１６の移動軌跡は常に一定の平面を通る。
【００３８】
【発明の効果】
請求項１に記載した本発明によれば、操作部材を上昇位置まで引上げるだけの簡単な操作によって、速やかにチルト角を調整することができる状態になるとともに、チルト角調整後は操作部材を下降位置に戻すだけで速やかにロック状態に戻すことができる。そしてハンドル側から入力する荷重に対して大きな強度でロック状態を維持することができる。
【００３９】
また本発明のステアリングハンドル装置によれば、ステアリングシャフトの自在継手がチューブ部材に収容され、該チューブ部材の枢軸部が前記自在継手と対応した位置に設けられているため、アッパシャフト部のチルト角を可変設定しても、アームが設けられているロアシャフト部の角度は一定であって、アームや操向用ケーブルが一定の平面上を移動するから、チルト角を調整可能でありながら、アーム周りのスペースが小さくてすみ、ステアリングハンドル装置の下部のコンパクト化を図る上で有利である。
【００４０】
請求項３に記載したステアリングハンドル装置によれば、ロック部材の嵌合部をギヤ部から離す方向の入力があったとき、ロック部材のカム面が操作部材を下降位置に向って付勢するため、ロック部材がきわめて強固にロック位置に保持される。
【００４１】
請求項４に記載したステアリングハンドル装置によれば、チルト角調整後に操作部材を下降位置に戻したときに、ロック部材の嵌合部とギヤ部との位置がずれていて両者がすぐに噛合うことができなくても、ステアリングシャフトを少し動かせば、両者が対応した時点で押しばねの付勢力によって両者を噛合わせることができる。
【００４２】
請求項５に記載したステアリングハンドル装置によれば、ロック部材がロック解除位置にあるとき、アシストばねがステアリングシャフトを中立位置もしくは上昇位置に向って押し上げるため、小さな力で容易にチルト角の調整を行なうことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の一実施形態を示す水上バイク用ステアリングハンドル装置の一部を断面で示す側面図。
【図２】  図１に示されたステアリングハンドル装置の斜視図。
【図３】  図１に示されたステアリングハンドル装置に使われるステアリングシャフトの斜視図。
【図４】  上記ステアリングハンドル装置の一部を断面で示す正面図。
【図５】  上記ステアリングハンドル装置の一部を拡大して示す断面図。
【図６】  上記ステアリングハンドル装置の操作部材を上昇位置まで移動させた状態の断面図。
【図７】  水上バイクの一例を示す斜視図。
【符号の説明】
１０…ステアリングハンドル装置
１１…ステアリングシャフト
１３…ハンドルバー取付部
１４…アーム
１６…操向用ケーブル
２０…アッパシャフト部
２１…ロアシャフト部
２２…自在継手
３０…ハウジング
４０…チューブ部材
４１…ガイド孔
５２…枢軸部
５８…アシストばね
６０…ギヤ部
６１…歯
７０…ロック部材
７１…嵌合部
８０…操作部材
８５…係止部
９０…カム溝
９１…カム面
９７…押しばね
【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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