JP5103104B2

JP5103104B2 - 船推進機

Info

Publication number: JP5103104B2
Application number: JP2007238231A
Authority: JP
Inventors: 守弘大石; 隆司溝川
Original assignee: Yamaha Motor Co Ltd
Current assignee: Yamaha Motor Co Ltd
Priority date: 2007-09-13
Filing date: 2007-09-13
Publication date: 2012-12-19
Anticipated expiration: 2027-09-13
Also published as: US20090075532A1; JP2009067249A; US7597597B2

Description

この発明は船推進機に関し、より特定的には電動型の船推進機に関する。

近年、前進モード、後進モードおよび停止モードを含む電動モータの運転モードと、電動モータの出力とを、スロットルグリップの回動操作に応じて制御する小型船用の船推進機が提案されている。スロットルグリップが指示する位置はポテンショメータを用いて検出され、コントローラはポテンショメータからの信号に基づいて電動モータの運転モードおよび出力を制御する。

このような船推進機は、ポテンショメータに断線や短絡等の異常が発生すればスロットルグリップが指示する位置にかかわらず電動モータを駆動させないように構成される。安全性を考慮してこのような構成を採用しているが、船推進機によって船体を推進（操船）できなくなるのは非常に不便である。

特許文献１および２には、自動車の分野において、アクセルセンサによってアクセルペダルの踏み込み量を検出できなければアクセルペダルの踏み込みに応じてオン／オフされるアクセルスイッチの出力に基づいてエンジンの出力を制御することが開示されている。
特開平６−２４９０３９号公報特許第３５２５４７８号公報

しかし、特許文献１および２のアクセルペダルはエンジンの出力を指示するためのものである。特許文献１および２には、回動可能な指示手段によって運転モードと出力とを指示する構成において、指示手段が指示する位置を検出できない場合にどのように運転モードを制御するのか明らかにされていない。

それゆえにこの発明の主たる目的は、異常が発生した場合であっても操船者の意思どおりに必要最低限の操船ができる、船推進機を提供することである。

上述の目的を達成するために、請求項１に記載の船推進機は、プロペラを用いて推進力を得る船推進機であって、ロータを有する電動モータ、回動可能であり前進モード、後進モードおよび停止モードを含む前記電動モータの運転モードと前記電動モータの出力とをその位置によって指示可能な指示手段、前記指示手段が指示する位置を検出する第１検出手段、前記指示手段の回動に基づいて前記指示手段が指示する前記電動モータの運転モードを検出する第２検出手段、前記指示手段が指示する位置を前記第１検出手段が検出可能か否かを判定する判定手段、ならびに前記判定手段の判定結果と前記第１検出手段および前記第２検出手段の少なくともいずれか一方の検出結果とに基づいて前記電動モータの運転モードおよび出力を制御する制御手段を備え、前記ロータの回転を前記プロペラに伝達する。

請求項２に記載の船推進機は、請求項１に記載の船推進機において、前記指示手段の回動域は、前記前進モードを指示するための前進モード域、前記後進モードを指示するための後進モード域、および前記前進モード域と前記後進モード域とに挟まれかつ前記停止モードを指示するための停止モード域を含み、前記第２検出手段は、前記指示手段が前記前進モード域および前記停止モード域の一方から他方に回動したことを検出するための第１センサ、ならびに前記指示手段が前記後進モード域および前記停止モード域の一方から他方に回動したことを検出するための第２センサを含むことを特徴とする。

請求項１に記載の船推進機では、指示手段が指示する位置を第１検出手段が検出可能であると判定手段が判定する場合は、少なくとも第１検出手段の検出結果に基づいて制御手段が電動モータの運転モードおよび出力を制御する。一方、指示手段が指示する位置を第１検出手段が検出不可能であると判定手段が判定する場合は、第２検出手段の検出結果に基づいて制御手段が電動モータの運転モードおよび出力を制御する。言い換えれば、第１検出手段が正常である場合は少なくとも第１検出手段の検出結果に基づいて電動モータの運転モードおよび出力を制御し、第１検出手段に異常が発生した場合は第２検出手段の検出結果に基づいて電動モータの運転モードおよび出力を制御する。第２検出手段の検出結果に基づいて電動モータの運転モードおよび出力を制御する場合、指示手段が前進モードを指示していることを第２検出手段が検出することによって、制御手段はたとえば前進モードかつ所定出力で電動モータを駆動させる。また、指示手段が後進モードを指示していることを第２検出手段が検出することによって、制御手段はたとえば後進モードかつ所定出力で電動モータを駆動させる。これによって、第１検出手段に異常が発生した場合であっても操船者の意思どおりに必要最低限の操船ができる。

請求項２に記載の船推進機では、前進モード域および停止モード域の一方から他方に指示手段が回動したことを検出するための第１センサと、後進モード域および停止モード域の一方から他方に指示手段が回動したことを検出するための第２センサとを用いて、指示手段が指示している運転モードを簡単に検出できる。

この発明によれば、異常が発生した場合であっても操船者の意思どおりに必要最低限の操船ができる。

以下、図面を参照してこの発明の実施の形態について説明する。
図１を参照して、この発明の一実施形態の船推進機１０は、小型船に用いられる電動型船推進機である。なお、船推進機１０は、船外機として構成されても船の一部として構成されてもよい。

船推進機１０は推進機本体１２を含む。推進機本体１２は、上ハウジング１４ａと下ハウジング１４ｂとを有するハウジング１４を含む。上ハウジング１４ａ内には電動モータ１６が設けられ、電動モータ１６のロータ１８にはドライブシャフト２０が連結される。電動モータ１６は、直流電源（ここでは後述するバッテリ３０）からの電力によって駆動されるＤＣモータである。ドライブシャフト２０は、上ハウジング１４ａから下ハウジング１４ｂに亘って設けられ、かさ歯車２２を介してプロペラシャフト２４に接続される。プロペラシャフト２４の端部にはプロペラ２６が接続される。プロペラ２６の回転方向は、電動モータ１６の回転方向によって決定される。

また、上ハウジング１４ａ内にはコントローラ２８やバッテリ３０が設けられ、上ハウジング１４ａの側部には操舵ハンドル３２の一端部が取り付けられる。操舵ハンドル３２は略水平方向に延びるように設けられ、操舵ハンドル３２を左右方向に揺動することによって推進機本体１２の向きを変えて船体８６（後述）の操舵を行うことができる。

図２〜図４をも参照して、操舵ハンドル３２内には軸方向に伸びる伝導シャフト３４が設けられ、操舵ハンドル３２の他端部には、伝導シャフト３４に接続されるスロットルグリップ３６が設けられる。スロットルグリップ３６を周方向に回動（回転）させることによって、電動モータ１６の運転モードおよびその出力の大きさを調整することができる。

伝導シャフト３４の先端部にはプーリ３８が取り付けられ、プーリ３８と上ハウジング１４ａ内のプーリ４０とは２本のケーブル４２によって連結される。プーリ４０はプーリ３８の回動に伴って回動する。

プーリ４０には回転軸４４が取り付けられ、回転軸４４の端部にはポテンショメータ４６が設けられる。ポテンショメータ４６は、プーリ４０，３８およびスロットルグリップ３６の回動角度（回転量）ひいてはスロットルグリップ３６が指示する位置に応じて所定範囲の電圧信号を出力する。ポテンショメータ４６の出力はコントローラ２８に与えられる。この実施形態では、電源電圧が５Ｖ（ボルト）であり、ポテンショメータ４６からコントローラ２８に１．３Ｖ〜３．７Ｖの範囲の電圧信号が与えられる。

また、プーリ４０とポテンショメータ４６との間において回転軸４４には、略円板状のカムプレート４８が取り付けられる。カムプレート４８はプーリ４０の回動に伴って回動する。

図５をも参照して、カムプレート４８には、停止モード検出用の切欠き５０ａおよび溝５０ｂが形成される。切欠き５０ａは、カムプレート４８の外周縁に形成される。溝５０ｂは、カムプレート４８を貫通し、切欠き５０ａよりもカムプレート４８の中心部寄りにかつ切欠き５０ａに対してカムプレート４８の周方向にずれるようにカムプレート４８に形成される。また、カムプレート４８には、カムプレート４８を貫通する溝５２ａおよび５２ｂが溝５２ｃを介して連続的に形成される。溝５２ａ，５２ｃは溝５２ｂよりカムプレート４８の中心部寄りに形成される。

カムプレート４８の外周縁近傍には、切欠き５０ａを検出できるように第１停止モードセンサ５４ａが配置され、また、溝５０ｂを検出できるように第２停止モードセンサ５４ｂが配置される。第１停止モードセンサ５４ａは、カムプレート４８を挟んで互いに対向する発光部５６ａと受光部５８ａ（図３参照）とを含む。発光部５６ａと受光部５８ａとは、カムプレート４８の回動に伴ってそれらの間を切欠き５０ａが通過するように配置される。同様に、第２停止モードセンサ５４ｂは、カムプレート４８を挟んで互いに対向する発光部５６ｂと受光部５８ｂ（図３参照）とを含む。発光部５６ｂと受光部５８ｂとは、カムプレート４８の回動に伴ってそれらの間を溝５０ｂが通過するように配置される。

第１停止モードセンサ５４ａの出力は、発光部５６ａと受光部５８ａとの間に切欠き５０ａが位置し、切欠き５０ａを通った発光部５６ａからの光を受光部５８ａが受けることによってＨＩＧＨレベルとなる。また、第１停止モードセンサ５４ａの出力は、発光部５６ａと受光部５８ａとの間にカムプレート４８が位置し、発光部５６ａから受光部５８ａに向かう光がカムプレート４８に遮断されることによってＬＯＷレベルとなる。つまり、第１停止モードセンサ５４ａは、切欠き５０ａを検出することによってその出力がＨＩＧＨレベルとなり、切欠き５０ａを検出していないときにはその出力がＬＯＷレベルとなる。

同様に、第２停止モードセンサ５４ｂの出力は、溝５０ｂを通った発光部５６ｂからの光を受光部５８ｂが受けることによってＨＩＧＨレベルとなり、それ以外ではＬＯＷレベルとなる。なお、第２停止モードセンサ５４ｂの発光部５６ｂと受光部５８ｂとの間には切欠き５０ａも通過可能であるが、発光部５６ｂの発光素子および受光部５８ｂの受光素子は溝５０ｂのみを検出可能に設けられている。したがって、第２停止モードセンサ５４ｂによって切欠き５０ａが検出されることはない。

また、カムプレート４８のポテンショメータ４６側主面近傍には、支持軸６０に支持された略短冊状のアーム部６２が配置される。

アーム部６２のやや先端側にはカラー６４が取り付けられ、カラー６４はカムプレート４８の溝５２ａ〜５２ｃに挿入される。
また、アーム部６２の先端部６２ａには図示しないばね部材が取り付けられ、アーム部６２はそのばね部材によって常時上方に付勢される。これによって溝５２ａ〜５２ｃに対するカラー６４の相対的摺動が円滑になり、追随性が正確になる。また、カムプレート４８の溝５２ｃにカラー６４が入り込むときのクリック感が大きくなり、使用者がニュートラル位置を認識しやすく、操作フィーリングが良くなる。図５には、スロットルグリップ３６がその回動域の中立点（０°）を指示し、カラー６４が溝５２ｃに位置している状態が示されている。
さらに、アーム部６２の基端部には棒状の押し部６６が取り付けられる。

図１に戻って、下ハウジング１４ｂの側面上部には、下ハウジング１４ｂを支持する取り付け部（スイベルブラケット）６８が形成される。取り付け部６８は、その両側に配置される一対のブラケット部（クランプブラケット）７０にチルト軸７２を介して上下方向にチルト可能に接続される。ブラケット部７０はクランプ部７４を有する。また、推進機本体１２が下限位置までチルトダウンした状態（図１の状態）で取り付け部６８が当接するストッパ部（不図示）が、ブラケット部７０に設けられる。

また、下ハウジング１４ｂの外周やや上寄りには、押し部６６によって作用される略π字状の係止部７６がチルト可能に支持される。図２〜図４をも参照して、係止部７６は、下ハウジング１４ｂの外周に沿うように湾曲しかつ船体８６（後述）とは反対側に設けられる板状のレバー部７８と、レバー部７８から延びるアーム部８０とを含む。アーム部８０は、下ハウジング１４ｂに支持軸８２によって上下方向にチルト可能に接続され、図示しないばね部材によってアーム部８０の先端部側が常時下方向に付勢される。一方、ブラケット部７０には、アーム部８０の先端部が係止される受け棒８４が取り付けられる。
そして、ブラケット部７０を船体８６のトランサム８６ａに取り付け、クランプ部７４を締めることによって、船推進機１０が船体８６に取り付けられる。

このような構成において、スロットルグリップ３６の回動に伴ってカムプレート４８が回動すると、カラー６４は溝５２ａ〜５２ｃを相対的に摺動し、溝５２ａと溝５２ｂとは高さが異なることからカラー６４が上下動する。カラー６４の上下動に応じて支持軸６０を支点にアーム部６２が揺動し、それに伴って押し部６６が上下動し、レバー部７８に作用する。たとえば、カラー６４が溝５２ａの位置にあるときには｛図９（ｂ）参照｝、押し部６６は下降しており、受け棒８４に対するアーム部８０の係止が解除される。これによってリバースロックが解除される。一方、カラー６４が溝５２ｂの位置にあるときには｛図１０（ｂ）参照｝、押し部６６は上昇し、アーム部８０が受け棒８４に係止する。これによってリバースロックがセットされる。なお、カラー６４の挿入位置が溝５２ａから５２ｂまたはその逆方向に移動するとき、溝５２ｃを経由する。このように溝５２ｃを経由することによって、リバースロックのオン／オフが切り替えられることを使用者に報知でき、操作性をさらに向上できる。

ついで、図６を参照して、船推進機１０の電気的構成について説明する。
コントローラ２８は、必要な演算を行い船推進機１０の動作を制御するＣＰＵ８８、船推進機１０の動作を制御するためのプログラムやデータおよび演算データ等を格納する、たとえばＥＥＰＲＯＭからなるメモリ９０、ならびにポテンショメータ４６の断線または短絡を検出するための断線・短絡検出回路９２を含む。

コントローラ２８のＣＰＵ８８には、ポテンショメータ４６からの出力、第１停止モードセンサ５４ａからの出力および第２停止モードセンサ５４ｂからの出力が与えられる。

断線・短絡検出回路９２にはポテンショメータ４６が接続される。通常、ＣＰＵ８８には、断線・短絡検出回路９２を介してポテンショメータ４６からの所定範囲（１．３Ｖ〜３．７Ｖ）の電圧信号が与えられる。また、ポテンショメータ４６に断線または短絡といった異常が発生した場合は、ＣＰＵ８８には断線・短絡検出回路９２から所定範囲外の電圧信号が与えられる。

ポテンショメータ４６が断線した場合、断線・短絡検出回路９２からＣＰＵ８８に与えられる電圧信号が０Ｖになる。また、ポテンショメータ４６が短絡した場合、断線・短絡検出回路９２からＣＰＵ８８に５Ｖの電圧信号が与えられる。
ＣＰＵ８８は、断線・短絡検出回路９２から０Ｖまたは５Ｖの電圧信号が与えられることによって、電動モータ１６を停止させるようにモータドライバ９８に指示を与える。

また、ＣＰＵ８８には、リレー９４を介してバッテリ３０が接続され、リレー９４のスイッチング動作はメインスイッチ９６によって制御される。図１に示すように、メインスイッチ９６は操舵ハンドル３４に設けられる。
また、ＣＰＵ８８によって、操船に関する情報等が表示される表示部１００が制御される。図１を参照して、表示部１００は上ハウジング１４ａに設けられる。
さらに、ＣＰＵ８８によって、操船者に異常が発生したことを報知する警報ブザー１０２が制御される。図１を参照して、報知手段である警報ブザー１０２は上ハウジング１４ａ内に設けられる。

記憶手段であるメモリ９０には、たとえば図８の動作を実行するためのプログラムおよび各種データが格納（記憶）される。

ついで、図７（ａ）〜（ｆ）に、スロットルグリップ３６の回動に対する、ポテンショメータ４６の出力、第１停止モードセンサ５４ａの出力、第２停止モードセンサ５４ｂの出力、モータ電流、およびリバースロック動作を示す。

図７（ａ）に示すように、スロットルグリップ３６を停止モードの状態（ニュートラルの状態）から、反時計廻りに回動させると前進モードとなり、一方、時計廻りに回動させると後進モードとなる。この実施形態では、スロットルグリップ３６を最大±８０°まで回動でき、中立点を含む±１５°までの範囲が停止モードを指示する停止モード域、−１５°〜−８０°の範囲が前進モードを指示する前進モード域、１５°〜８０°の範囲が後進モードを指示する後進モード域となる。

ポテンショメータ４６の出力は、図７（ｂ）に示すように、スロットルグリップ３６が指示する位置に応じて所定範囲（ここでは１．３Ｖ〜３．７Ｖ）で直線状に変化する。したがって、ポテンショメータ４６の出力に基づいてスロットルグリップ３６の回動角度ひいてはスロットルグリップ３６が指示する位置を検出できる。

第１停止モードセンサ５４ａの出力は、図７（ｃ）に示すように、前進モード域と停止モード域との境界よりもやや中立点側から中立点よりもやや後進モード域側の範囲でＨＩＧＨレベルとなる。具体的に、この実施形態では、スロットルグリップ３６の回動角度が−１４°〜１°の範囲で第１停止モードセンサ５４ａの出力がＨＩＧＨレベルとなる。

第２停止モードセンサ５４ｂの出力は、図７（ｄ）に示すように、中立点よりもやや前進モード域側から停止モード域と後進モード域との境界よりもやや中立点側の範囲でＨＩＧＨレベルとなる。具体的に、この実施形態では、スロットルグリップ３６の回動角度が−１°〜１４°の範囲で第２停止モードセンサ５４ｂの出力がＨＩＧＨレベルとなる。

したがって、スロットルグリップ３６の回動角度が中立点近傍（ここでは±１°の範囲）である場合、図７（ｃ）および（ｄ）に示すように、第１停止モードセンサ５４ａの出力および第２停止モードセンサ５４ｂの出力がいずれもＨＩＧＨレベルとなる。

また、図７（ｃ）および（ｄ）からわかるように、第１停止モードセンサ５４ａおよび第２停止モードセンサ５４ｂの少なくともいずれか一方がＨＩＧＨレベルとなる期間を停止モード域よりやや狭くしておく。このようにすれば、第１停止モードセンサ５４ａおよび第２停止モードセンサ５４ｂの少なくともいずれか一方の出力がＨＩＧＨレベルのときにはスロットルグリップ３６が停止モードを指示していることを高精度に検出することができる。

なお、第１停止モードセンサ５４ａのＨＩＧＨレベル期間およびそのタイミングは、第１停止モードセンサ５４ａの配置や切欠き５０ａの長さ等で決められる。同様に、第２停止モードセンサ５４ｂのＨＩＧＨレベル期間およびそのタイミングは、第２停止モードセンサ５４ｂの位置や溝５０ｂの長さ等で決められる。

ＣＰＵ８８はポテンショメータ４６の出力だけではなく第１停止モードセンサ５４ａおよび第２停止モードセンサ５４ｂの出力をも参酌して電動モータ１６を制御する。したがって、たとえポテンショメータ４６に検出誤差があっても第１停止モードセンサ５４ａおよび第２停止モードセンサ５４ｂの出力を参酌することによって、ＣＰＵ８８はスロットルグリップ３６による停止モードの指示を精度よく認識できる。

電動モータ１６を流れるモータ電流は、図７（ｅ）に示すように、ＣＰＵ８８にポテンショメータ４６からの所定範囲の出力（電圧信号）が与えられている場合、ポテンショメータ４６の出力に基づいて制御される。すなわち、電動モータ１６の運転モードは、スロットルグリップ３６が指示する位置に基づいてＣＰＵ８８によって制御される。なお、スロットルグリップ３６が停止モードを指示しているときモータ電流はゼロであり、電動モータ１６は停止する。

リバースロックの動作については、図７（ｆ）に示すように、スロットルグリップ３６が中立点から時計廻り方向に略１０°回動した時点でロック状態となる。すなわち、スロットルグリップ３６が中立点から時計廻り方向に略１０°回動した時点で、カラー６４がカムプレート４８の溝５２ｂに位置し、それに応じて押し部６６が上昇し、アーム部８０の先端部側が下降し受け棒８４に係止する。このようにしてリバースロックがセットされる。

この実施形態では、指示手段はスロットルグリップ３６を含む。第１検出手段はポテンショメータ４６を含む。第２検出手段は、第１センサである第１停止モードセンサ５４ａ、第２センサである第２停止モードセンサ５４ｂおよびＣＰＵ８８を含む。判定手段はＣＰＵ８８および断線・短絡検出回路９２を含む。また、ＣＰＵ８８は制御手段としても機能する。

ついで、図８を参照して、このような船推進機１０の動作の一例について説明する。
まず、ＣＰＵ８８は、断線・短絡検出回路９２から入力される電圧信号が、ポテンショメータ４６からの所定範囲（ここでは１．３Ｖ〜３．７Ｖ）の電圧信号であるか否かを確認することによって、スロットルグリップ３６が指示する位置を検出不可能か否かを判定する（ステップＳ１）。ポテンショメータ４６が断線または短絡しており、ＣＰＵ８８に断線・短絡検出回路９２から０Ｖまたは５Ｖの電圧信号が与えられている場合、ＣＰＵ８８はスロットルグリップ３６が指示する位置を検出不可能であると判定する。

ステップＳ１でスロットルグリップ３６の指示位置を検出不可能であると判定した場合、ＣＰＵ８８は、現在のモータ電流の供給状態にかかわらずモータドライバ９８にモータ電流を遮断させる（ゼロにさせる）とともに警報ブザー１０２に動作を開始させる（ステップＳ３）。つまり、ポテンショメータ４６を用いてスロットルグリップ３６の指示位置を検出不可能な場合、電動モータ１６を強制的に停止させるとともに警報ブザー１０２からの警報音によって異常が発生していることを操船者に報知する。

つづいて、第１停止モードセンサ５４ａの出力および第２停止モードセンサ５４ｂの出力がいずれもＨＩＧＨレベルになるまで待機する（ステップＳ５）。言い換えれば、一旦、スロットルグリップ３６の指示位置が中立点近傍｛図７（ａ），（ｃ）および（ｄ）参照｝に戻るまで待機する。

ステップＳ５で第１停止モードセンサ５４ａの出力および第２停止モードセンサ５４ｂの出力がいずれもＨＩＧＨレベルになれば、第１停止モードセンサ５４ａの出力および第２停止モードセンサ５４ｂの出力がいずれもＬＯＷレベルになるまで待機する（ステップＳ７）。いずれもＬＯＷレベルになれば、ＣＰＵ８８は、第２停止モードセンサ５４ｂ→第１停止モードセンサ５４ａの順でＬＯＷレベルになったか否かを確認する（ステップＳ９）。

スロットルグリップ３６が中立点近傍から前進モード域側（反時計廻り）に回動された場合、図５の状態からカムプレート４８が回動し、図９（ａ）に示すように、まず、溝５０ｂが第２停止モードセンサ５４ｂの発光部５６ｂおよび受光部５８ｂに対してずれる。これによって、第２停止モードセンサ５４ｂの出力がＬＯＷレベルとなる。そして、さらにスロットルグリップ３６が前進モード域側に回動されると、図９（ｂ）に示すように、切欠き５０ａが第１停止モードセンサ５４ａの発光部５６ａおよび受光部５８ａに対してずれて、第１停止モードセンサ５４ａの出力もＬＯＷレベルとなる。このことから、第２停止モードセンサ５４ｂ→第１停止モードセンサ５４ａの順で出力がＬＯＷレベルになっていれば、スロットルグリップ３６が停止モード域から前進モード域に回動され、スロットルグリップ３６が前進モードを指示していると認識できる。

一方、スロットルグリップ３６が中立点近傍から後進モード域側（時計廻り）に回動された場合、図５の状態からカムプレート４８が回動し、図１０（ａ）に示すように、まず、切欠き５０ａが第１停止モードセンサ５４ａの発光部５６ａおよび受光部５８ａに対してずれる。これによって、第１停止モードセンサ５４ａの出力がＬＯＷレベルとなる。そして、さらにスロットルグリップ３６が後進モード域側に回動されると、図１０（ｂ）に示すように、溝５０ｂが第２停止モードセンサ５４ｂの発光部５６ｂおよび受光部５８ｂに対してずれて、第２停止モードセンサ５４ｂの出力もＬＯＷレベルとなる。このことから、第１停止モードセンサ５４ａ→第２停止モードセンサ５４ｂの順で出力がＬＯＷレベルになっていれば、スロットルグリップ３６が停止モード域から後進モード域に回動され、スロットルグリップ３６が後進モードを指示していると認識できる。

ステップＳ９で、第２停止モードセンサ５４ｂ→第１停止モードセンサ５４ａの順でＬＯＷレベルになっていれば、ＣＰＵ８８は電動モータ１６を前進モードかつ所定の電流値｛たとえば最高値の２５％：図７（ｅ）に二点鎖線で示す｝で駆動させる。つまり、第１停止モードセンサ５４ａおよび第２停止モードセンサ５４ｂの出力変化に基づいてスロットルグリップ３６が前進モードを指示していることを検出すれば、電動モータ１６を前進モードかつ所定出力で駆動させる（ステップＳ１１）。

その後、第１停止モードセンサ５４ａの出力がＨＩＧＨレベルになるまで待機する（ステップＳ１３）。言い換えれば、スロットルグリップ３６が停止モードを指示するまで待機する。そして、第１停止モードセンサ５４ａの出力がＨＩＧＨレベルになれば、電動モータ１６を停止させ（ステップＳ１５）、ステップＳ１に戻る。

一方、ステップＳ９で、第２停止モードセンサ５４ｂ→第１停止モードセンサ５４ａの順でＬＯＷレベルになっていなければ、第１停止モードセンサ５４ａ→第２停止モードセンサ５４ｂの順でＬＯＷレベルになったこととなる。この場合、ＣＰＵ８８は電動モータ１６を後進モードかつ所定の電流値｛たとえば最高値の２５％：図７（ｅ）に二点鎖線で示す｝で駆動させる。つまり、スロットルグリップ３６が後進モードを指示していることを検出すれば電動モータ１６を後進モードかつ所定出力で駆動させる（ステップＳ１７）。

その後、第２停止モードセンサ５４ｂの出力がＨＩＧＨレベルになるまで待機し（ステップＳ１９）、第２停止モードセンサ５４ｂの出力がＨＩＧＨレベルになればステップＳ１５に移る。

一方、ステップＳ１で、ＣＰＵ８８にポテンショメータ４６からの所定範囲の電圧信号が与えられている場合、上述のように、ＣＰＵ８８は、ポテンショメータ４６からの出力、第１停止モードセンサ５４ａの出力および第２停止モードセンサ５４ｂの出力を用いて電動モータ１６を制御する。つまり、第１停止モードセンサ５４ａの出力および第２停止モードセンサ５４ｂの出力をも参酌しつつスロットルグリップ３６の指示位置に応じて電動モータ１６を通常制御する（ステップＳ２１）。ステップＳ２１の間は、ステップＳ１の判定を繰り返し行う。

なお、上述の動作では、ポテンショメータ４６の断線または短絡後は警報ブザー１０２の動作を継続させるようにしたが、たとえば所定時間経過後に警報ブザー１０２の動作を停止させるようにしてもよい。

このような船推進機１０によれば、第１停止モードセンサ５４ａおよび第２停止モードセンサ５４ｂの出力変化に基づいてスロットルグリップ３６が前進モードおよび後進モードのいずれを指示しているのか検出できる。そして、前進モードを指示していることを検出した場合は電動モータ１６を前進モードかつ所定出力で駆動させ、一方、後進モードを指示していることを検出した場合は電動モータ１６を後進モードかつ所定出力で駆動させる。これによって、ポテンショメータ４６に断線または短絡といった異常が発生した場合であっても操船者の意思どおりに必要最低限の操船ができる。

第１停止モードセンサ５４ａと、第２停止モードセンサ５４ｂとを用いて、スロットルグリップ３６が指示している運転モードを簡単に検出できる。

ポテンショメータ４６の断線または短絡後は、一旦、スロットルグリップ３６の指示位置が中立点近傍（±１°の範囲）に戻るまではスロットルグリップ３６を前進モード域または後進モード域に回動させても電動モータ１６を駆動しない。このように断線または短絡後は、正常な場合よりも操作手順を多くすることによって、操船者にスロットルグリップ３６を慎重に回動操作させることができる。また、断線または短絡後は、電動モータ１６を駆動させるための回動操作を正常な場合よりもあえて煩雑にすることによって、修理の必要性を認識させ、修理を促すことができる。

なお、スロットルグリップ３６の回動域は、上述の実施形態に限定されず、任意に設定できる。また、スロットルグリップ３６の回動域における前進モード域、後進モード域および停止モード域の割合も任意に設定できる。さらに、上述の実施形態では、停止モード域に対して、反時計廻り側を前進モード域、時計廻り側を後進モード域に設定したが、時計廻り側を前進モード域、反時計廻り側を後進モード域に設定してもよい。

また、ポテンショメータ４６からＣＰＵ８８に与えられる電圧信号の範囲、およびポテンショメータ４６が断線または短絡した場合に断線・短絡検出回路９２からＣＰＵ８８に与えられる電圧信号の値は、上述の実施形態に限定されず、任意に設定できる。

さらに、図７（ｂ）には、前進モード側から後進モード側にポテンショメータ４６の出力が小さくなる場合が示されているが、前進モード側から後進モード側にポテンショメータ４６の出力が大きくなるようにしてもよい。

なお、スロットルグリップ３６の回動に対する第１停止モードセンサ５４ａの出力および第２停止モードセンサ５４ｂの出力の変化態様は、上述の実施形態に限定されない。図７（ｃ）および（ｄ）に示す変化態様に代えて、たとえば、図１１（ｂ）および（ｃ）、または図１２（ｂ）および（ｃ）に示す変化態様となるようにしてもよい。

図１１の場合、第１停止モードセンサ５４ａの出力は前進モード域と停止モード域との境界よりもやや中立点側から前進モード域の全域に亘ってＨＩＧＨレベルとなり｛図１１（ｂ）参照｝、第２停止モードセンサ５４ｂの出力は後進モード域と停止モード域との境界よりもやや中立点側から後進モードの全域に亘ってＨＩＧＨレベルとなっている｛図１１（ｃ）参照｝。この場合、第１停止モードセンサ５４ａの出力および第２停止モードセンサ５４ｂの出力がいずれもＬＯＷレベルであれば停止モード、第１停止モードセンサ５４ａの出力がＨＩＧＨレベルであれば前進モード、第２停止モードセンサ５４ｂの出力がＨＩＧＨレベルであれば後進モードであると簡単に認識できる。ひいては、前進モード、後進モードおよび停止モードのいずれであるのかを簡単に検出できる。

また、図１２の場合、第１停止モードセンサ５４ａの出力は前進モード域の全域および停止モード域の大部分に亘ってＨＩＧＨレベルとなり｛図１２（ｂ）参照｝、第２停止モードセンサ５４ｂの出力は後進モード域の全域および停止モード域の大部分に亘ってＨＩＧＨレベルとなっている｛図１２（ｃ）参照｝。この場合、第１停止モードセンサ５４ａの出力および第２停止モードセンサ５４ｂの出力がいずれもＨＩＧＨレベルであれば停止モード、第１停止モードセンサ５４ａの出力がＬＯＷレベルであれば後進モード、第２停止モードセンサ５４ｂの出力がＬＯＷレベルであれば前進モードであると簡単に認識できる。ひいては、前進モード、後進モードおよび停止モードのいずれであるのかを簡単に検出できる。

なお、上述の実施形態では、ＤＣ（直流）モータである電動モータ１６を用いる場合について説明したが、電動モータとしてＡＣ（交流）モータを用いてもよい。この場合、バッテリ３０からの直流電力をＤＣ／ＡＣインバータを用いて交流電力に変換すればよい。

また、ポテンショメータ４６に代えて、光学的な位置検出センサや磁気センサを用いてもよい。

さらに、第１停止モードセンサ５４ａおよび第２停止モードセンサ５４ｂに代えて、ポテンショメータや絶対値エンコーダを用いてもよい。

なお、上述の実施形態では、ポテンショメータ４６を用いてスロットルグリップ３６の位置を検出できる場合であっても、ポテンショメータ４６の出力だけではなく第１停止モードセンサ５４ａおよび第２停止モードセンサ５４ｂの出力をも参酌して電動モータ１６を制御する場合について説明したが、この発明はこれに限定されない。ポテンショメータ４６を用いてスロットルグリップ３６の位置を検出できる場合、ポテンショメータ４６の出力のみで電動モータ１６を制御するようにしてもよい。

また、上述の実施形態では、報知手段として警報ブザー１０２を用いる場合について説明したが、表示部１００を報知手段として用いてもよい。

さらに、ポテンショメータ４６が断線または短絡している場合の電動モータ１６の出力は任意に制御でき、たとえば前進モードまたは後進モードを指示している時間が長くなるにつれて電動モータ１６の出力を大きくするようにしてもよい。

この発明の一実施形態の船推進機を示す図解図である。図１の実施形態の主なリンク構造を示す斜視図である。図１の実施形態の主なリンク構造を示す斜視図である。一対のブラケット部および係止部付近を示す斜視図である。スロットルグリップが中立点を指示しているときのカムプレートと第１および第２停止モードセンサとの位置関係を示す図解図である。この発明の電気的構成を示すブロック図である。スロットルグリップの回動に対する各部出力等を示すグラフである。この発明の船推進機の動作の一例を示すフロー図である。カムプレートと第１および第２停止モードセンサとの位置関係を示す図解図であり、（ａ）は図５の状態からスロットルグリップを前進モード域側に回動させた状態を示し、（ｂ）は（ａ）の状態からさらにスロットルグリップを前進モード域側に回動させた状態を示す。カムプレートと第１および第２停止モードセンサとの位置関係を示す図解図であり、（ａ）は図５の状態からスロットルグリップを後進モード域側に回動させた状態を示し、（ｂ）は（ａ）の状態からさらにスロットルグリップを後進モード域側に回動させた状態を示す。スロットルグリップの回動に対する停止モードセンサの出力の他の例を示すグラフである。スロットルグリップの回動に対する停止モードセンサの出力のその他の例を示すグラフである。

符号の説明

１０船推進機
１６電動モータ
２８コントローラ
３４伝導シャフト
３６スロットルグリップ
３８，４０プーリ
４２ケーブル
４４回転軸
４６ポテンショメータ
４８カムプレート
５０ａ切欠き
５０ｂ，５２ａ，５２ｂ，５２ｃ溝
５４ａ第１停止モードセンサ
５４ｂ第２停止モードセンサ
５６ａ，５６ｂ発光部
５８ａ，５８ｂ受光部
８８ＣＰＵ
９２断線・短絡検出回路
１０２警報ブザー

Claims

プロペラを用いて推進力を得る船推進機であって、
ロータを有する電動モータ、
回動可能であり前進モード、後進モードおよび停止モードを含む前記電動モータの運転モードと前記電動モータの出力とをその位置によって指示可能な指示手段、
前記指示手段が指示する位置を検出する第１検出手段、
前記指示手段の回動に基づいて前記指示手段が指示する前記電動モータの運転モードを検出する第２検出手段、
前記指示手段が指示する位置を前記第１検出手段が検出可能か否かを判定する判定手段、ならびに
前記判定手段の判定結果と前記第１検出手段および前記第２検出手段の少なくともいずれか一方の検出結果とに基づいて前記電動モータの運転モードおよび出力を制御する制御手段を備え、
前記ロータの回転を前記プロペラに伝達する、船推進機。
前記指示手段の回動域は、前記前進モードを指示するための前進モード域、前記後進モードを指示するための後進モード域、および前記前進モード域と前記後進モード域とに挟まれかつ前記停止モードを指示するための停止モード域を含み、
前記第２検出手段は、前記指示手段が前記前進モード域および前記停止モード域の一方から他方に回動したことを検出するための第１センサ、ならびに前記指示手段が前記後進モード域および前記停止モード域の一方から他方に回動したことを検出するための第２センサを含む、請求項１に記載の船推進機。