JPH0310994A - 船舶用動力舵取装置 - Google Patents
船舶用動力舵取装置Info
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- JPH0310994A JPH0310994A JP1144432A JP14443289A JPH0310994A JP H0310994 A JPH0310994 A JP H0310994A JP 1144432 A JP1144432 A JP 1144432A JP 14443289 A JP14443289 A JP 14443289A JP H0310994 A JPH0310994 A JP H0310994A
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- steering
- lever
- drive motor
- chambers
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
- B63H—MARINE PROPULSION OR STEERING
- B63H25/00—Steering; Slowing-down otherwise than by use of propulsive elements; Dynamic anchoring, i.e. positioning vessels by means of main or auxiliary propulsive elements
- B63H25/06—Steering by rudders
- B63H25/08—Steering gear
- B63H25/14—Steering gear power assisted; power driven, i.e. using steering engine
- B63H25/18—Transmitting of movement of initiating means to steering engine
- B63H25/22—Transmitting of movement of initiating means to steering engine by fluid means
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
- B63H—MARINE PROPULSION OR STEERING
- B63H20/00—Outboard propulsion units, e.g. outboard motors or Z-drives; Arrangements thereof on vessels
- B63H20/08—Means enabling movement of the position of the propulsion element, e.g. for trim, tilt or steering; Control of trim or tilt
- B63H20/12—Means enabling steering
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
- B63H—MARINE PROPULSION OR STEERING
- B63H25/00—Steering; Slowing-down otherwise than by use of propulsive elements; Dynamic anchoring, i.e. positioning vessels by means of main or auxiliary propulsive elements
- B63H25/02—Initiating means for steering, for slowing down, otherwise than by use of propulsive elements, or for dynamic anchoring
- B63H2025/028—Initiating means for steering, for slowing down, otherwise than by use of propulsive elements, or for dynamic anchoring using remote control means, e.g. wireless control; Equipment or accessories therefor
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B61/00—Adaptations of engines for driving vehicles or for driving propellers; Combinations of engines with gearing
- F02B61/04—Adaptations of engines for driving vehicles or for driving propellers; Combinations of engines with gearing for driving propellers
- F02B61/045—Adaptations of engines for driving vehicles or for driving propellers; Combinations of engines with gearing for driving propellers for marine engines
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Ocean & Marine Engineering (AREA)
- Steering Control In Accordance With Driving Conditions (AREA)
- Force Measurement Appropriate To Specific Purposes (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
(産業上の利用分野)
本発明は、船舶用動力舵取装置に係り、特に、操舵トル
クを正確に、検出して、適切なアシスト力を付与できる
装置に関する。
クを正確に、検出して、適切なアシスト力を付与できる
装置に関する。
(従来の技術)
第5図を参照して従来例を説明する。ボート本体101
の前部には、操舵ハンドル103が取付けられ、後部に
は、船外機105が取付けられている。この船外機10
5は、エンジン107と、推進用スクリュ109とから
構成されている。
の前部には、操舵ハンドル103が取付けられ、後部に
は、船外機105が取付けられている。この船外機10
5は、エンジン107と、推進用スクリュ109とから
構成されている。
上記船外機105には、ステアリングアーム111が連
結されているが、このステアリングアーム111は軸1
12を介して、ボート本体101に回動可能に取付けら
れている。上記ステアリングアーム111には、レバー
113が連結されている。
結されているが、このステアリングアーム111は軸1
12を介して、ボート本体101に回動可能に取付けら
れている。上記ステアリングアーム111には、レバー
113が連結されている。
既に述べた操舵ハンドル103と上記レバー113との
間には、ワイヤ115が配設されているが、このワイヤ
115はワイヤチューブ117内に収容されている。
間には、ワイヤ115が配設されているが、このワイヤ
115はワイヤチューブ117内に収容されている。
また、上記レバー113にはラック119が固定されて
いるが、このラック119には、ピニオン121をかみ
合せている。一方、駆動モータ123が設置されていて
、上記ピニオン121は、減速機125を介して駆動モ
ータ123に連結されている。
いるが、このラック119には、ピニオン121をかみ
合せている。一方、駆動モータ123が設置されていて
、上記ピニオン121は、減速機125を介して駆動モ
ータ123に連結されている。
船外機107の近傍位置のワイヤ115には、トルクセ
ンサ127を設け、このトルクセンサ127によって操
舵トルクを検出し、その検出信号5127はコントロー
ラ129に伝達される。
ンサ127を設け、このトルクセンサ127によって操
舵トルクを検出し、その検出信号5127はコントロー
ラ129に伝達される。
コントローラ129は、上記検出信号5127に基づい
て、駆動モータ123に制御信号5129を出力し、そ
れによって操舵トルクにみあったアシスト力を付与する
。
て、駆動モータ123に制御信号5129を出力し、そ
れによって操舵トルクにみあったアシスト力を付与する
。
つまり、操舵ハンドル103によって初期操舵トルクを
付与すれば、その操舵トルクに応じたアシスト力が駆動
モータ123より付与されて、所望の操舵がなされるの
で、操舵力が大幅に軽減される。
付与すれば、その操舵トルクに応じたアシスト力が駆動
モータ123より付与されて、所望の操舵がなされるの
で、操舵力が大幅に軽減される。
又、船外機107には、回転数センサ(ボートの速度を
検出するためのもの)131、ニュートラルスイッチ1
33、リバーススイッチ135を設け、それらから出力
される信号5131.5133.5135が、コントロ
ーラ129に伝達さる。
検出するためのもの)131、ニュートラルスイッチ1
33、リバーススイッチ135を設け、それらから出力
される信号5131.5133.5135が、コントロ
ーラ129に伝達さる。
さらに、コントローラ129には、バッテリ137より
電力が供給されている。
電力が供給されている。
(本発明が解決しようとする課題)
上記従来の構成によると次のような問題があった。
ワイヤ115は、ワイヤチューブ117内に配設されて
いるので、ワイヤ115とワイヤチューブ117の内周
面との慴動抵抗により、操舵トルクがトルクセンサ12
7に正確に伝達されないおそれがあった。
いるので、ワイヤ115とワイヤチューブ117の内周
面との慴動抵抗により、操舵トルクがトルクセンサ12
7に正確に伝達されないおそれがあった。
本発明の目的は、操舵トルクの正確な検出、それによる
適切なアシスト力の付与を可能とする船舶用動力舵取装
置を提供するである。
適切なアシスト力の付与を可能とする船舶用動力舵取装
置を提供するである。
(課題を解決するための手段)
上記目的を達成するべく本願発明による船舶用動力舵取
装置は、船舶本体と、この船舶本体に取付けられた操舵
ハンドルと、上記船舶本体に回動可能に取付けられた推
進用のスクリュを備えた機関と、この機関に連結された
レバーと、このレバーに連結されたラックと、このラッ
クにかみ合うピニオンと、このピニオンに連結された駆
動モータと、上記レバーに連結され、かつシリンダ内に
摺動自在に内装したピストンにピストンロッドを設けて
なるシリンダ機構と、上記操舵ハンドルの回転数に応じ
た流量を吐出する圧油供給手段と、この圧油供給手段と
上記シリンダ機構のピストンの両側の室との間に配置さ
れた一対の油圧配管と、上記ピストンの両側の室内の圧
力差を検出する差圧検出手段と、この差圧検出手段から
の検出信号に基づいて上記駆動モータに制御信号を出力
して操舵トルクにみあったアシスト力を出力させるコン
トローラと、を具備したことを特徴とするものである。
装置は、船舶本体と、この船舶本体に取付けられた操舵
ハンドルと、上記船舶本体に回動可能に取付けられた推
進用のスクリュを備えた機関と、この機関に連結された
レバーと、このレバーに連結されたラックと、このラッ
クにかみ合うピニオンと、このピニオンに連結された駆
動モータと、上記レバーに連結され、かつシリンダ内に
摺動自在に内装したピストンにピストンロッドを設けて
なるシリンダ機構と、上記操舵ハンドルの回転数に応じ
た流量を吐出する圧油供給手段と、この圧油供給手段と
上記シリンダ機構のピストンの両側の室との間に配置さ
れた一対の油圧配管と、上記ピストンの両側の室内の圧
力差を検出する差圧検出手段と、この差圧検出手段から
の検出信号に基づいて上記駆動モータに制御信号を出力
して操舵トルクにみあったアシスト力を出力させるコン
トローラと、を具備したことを特徴とするものである。
なお、上記差圧検出手段として、ピストンの両側の室の
圧力を直接検出してその圧力差を算出するものや、ピス
トンロッドの変位量あるいはその歪みを検出するもので
あってもよい。
圧力を直接検出してその圧力差を算出するものや、ピス
トンロッドの変位量あるいはその歪みを検出するもので
あってもよい。
(本発明の作用)
操舵ハンドルを介して初期操舵トルクを入力・すると、
油圧供給手段が操舵ハンドルの回転数に応じた油量をピ
ストンの両側の室の一方に供給する。その際、他の室内
の圧油は、他方の油圧配管を介して油圧供給手段側に戻
される。
油圧供給手段が操舵ハンドルの回転数に応じた油量をピ
ストンの両側の室の一方に供給する。その際、他の室内
の圧油は、他方の油圧配管を介して油圧供給手段側に戻
される。
これによって、ピストンの両側の室に圧力差が発生する
。この圧力差を差圧検出手段によって、検出して、コン
トローラに検出信号を出力する。
。この圧力差を差圧検出手段によって、検出して、コン
トローラに検出信号を出力する。
コントローラは、その検出信号に基づいて、駆動モータ
に制御信号を出力し、人力された操舵トルクにみあった
アシスト力を出力させる。
に制御信号を出力し、人力された操舵トルクにみあった
アシスト力を出力させる。
駆動モータからのアシスト力によって、ピニオン、ラッ
クを介してレバーが移動し、それによって、機関を適宜
の方向に回動させ、所望の操舵をなす。
クを介してレバーが移動し、それによって、機関を適宜
の方向に回動させ、所望の操舵をなす。
(本発明の実施例)
以下第1図を参照して本発明の第1実施例を説明する。
第1図は本実施例による船舶用動力舵取装置を搭載した
ボートを示す図である。
ボートを示す図である。
ボート本体1の前部には、操舵ハンドル3が取付けられ
ているが、この操舵ハンドル3には、圧油供給手段5が
連結されている。この圧油供給手段5は、トロコイドポ
ンプとタンク等から構成され、上記操舵ハンドル3の回
転数に応じた流量を吐出するようにしている。
ているが、この操舵ハンドル3には、圧油供給手段5が
連結されている。この圧油供給手段5は、トロコイドポ
ンプとタンク等から構成され、上記操舵ハンドル3の回
転数に応じた流量を吐出するようにしている。
一方、ボート本体1の後部には、船外機7を取付けてい
るが、この船外機7は、エンジン9とスクリュ11によ
って構成されている。
るが、この船外機7は、エンジン9とスクリュ11によ
って構成されている。
上記船外機7にはステアリングアーム13が連結されて
いるが、このステアリングアーム13は軸15を介して
ボート本体1に回動可能に取付けられている。そして、
ステアリングアーム13が軸15を中心に回動すること
により、船外機7も同方向に回動する。
いるが、このステアリングアーム13は軸15を介して
ボート本体1に回動可能に取付けられている。そして、
ステアリングアーム13が軸15を中心に回動すること
により、船外機7も同方向に回動する。
上記ステアリングアーム13には、レバー17が連結さ
れている。このレバー17には、ラック19が連結され
ているが、このラック19にはピニオン21をかみ合せ
ている。また、このピニオン21は、減速機25を介し
て駆動モータ23に連結されている。
れている。このレバー17には、ラック19が連結され
ているが、このラック19にはピニオン21をかみ合せ
ている。また、このピニオン21は、減速機25を介し
て駆動モータ23に連結されている。
レバー17の近傍には、シリンダ機構27が設けられて
いる。このシリンダ機構27は、シリンダ29と、この
シリンダ29内を摺動するピストン31と、このピスト
ンの両側に設けたピストンロッド33とから構成されて
いる。
いる。このシリンダ機構27は、シリンダ29と、この
シリンダ29内を摺動するピストン31と、このピスト
ンの両側に設けたピストンロッド33とから構成されて
いる。
上記ピストン31の両側のシリンダ室35.37と、前
記圧油供給手段5とは、油圧配管39.41を介して連
通している。
記圧油供給手段5とは、油圧配管39.41を介して連
通している。
上記シリンダ室35.37には、圧力センサ43.45
が取付けられており、これら圧力センサ43.45によ
って、シリンダ室35.37内の圧力vA、VBを検出
する。上記圧力センサ43.45の検出信号s43、s
45は、コントローラ47に出力される。
が取付けられており、これら圧力センサ43.45によ
って、シリンダ室35.37内の圧力vA、VBを検出
する。上記圧力センサ43.45の検出信号s43、s
45は、コントローラ47に出力される。
コントローラ47にはバッテリ49より電力が供給され
ている。又、船外機7には、回転数センサ51.ニュー
トラルスイッチ53、リバーススイッチ55が設けられ
ており、それぞれ信号S51、s53、s55が、コン
トローラ49に伝達される。
ている。又、船外機7には、回転数センサ51.ニュー
トラルスイッチ53、リバーススイッチ55が設けられ
ており、それぞれ信号S51、s53、s55が、コン
トローラ49に伝達される。
コントローラ47は、圧力センサ43.45からの検出
信号s43、s45に基づいて、シリンダ室35.37
内の圧力差(VA −VB ) 全算出する。シリンダ
室35.37内の圧力差は、操舵トルクに比例するもの
であり、よって、圧力差を検出することにより、操舵ト
ルクを正確に検知するものである。
信号s43、s45に基づいて、シリンダ室35.37
内の圧力差(VA −VB ) 全算出する。シリンダ
室35.37内の圧力差は、操舵トルクに比例するもの
であり、よって、圧力差を検出することにより、操舵ト
ルクを正確に検知するものである。
コントローラ47は、その圧力差に基づくとともに、回
転数センサ51、ニュートラルスイッチ53、リバース
スイッチ55からの信号s51、s53、s55を考慮
して、駆動モータ23に制御信号s47を出力して、操
舵トルクにみあったアシスト力を出力させる。
転数センサ51、ニュートラルスイッチ53、リバース
スイッチ55からの信号s51、s53、s55を考慮
して、駆動モータ23に制御信号s47を出力して、操
舵トルクにみあったアシスト力を出力させる。
以上の構成を基にその作用を説明する。
まず、操舵ハンドル3を所望の方向に回転させて初期操
舵トルクを入力する。この操舵ハンドル3の操作によっ
て、圧油供給手段5が駆動して、例えば、シリンダ室3
5に油圧配管37を介して圧油を供給する。そして、こ
のときの供給圧は、操舵トルクに比例したものとなる。
舵トルクを入力する。この操舵ハンドル3の操作によっ
て、圧油供給手段5が駆動して、例えば、シリンダ室3
5に油圧配管37を介して圧油を供給する。そして、こ
のときの供給圧は、操舵トルクに比例したものとなる。
一方、シリンダ室37内無いの圧油は、油圧配管41を
介してタンクに戻される。
介してタンクに戻される。
シリンダ室35.37内の圧力V、、VBは、圧力セン
サ43.45によって検出され、検出信号s43、S4
5として、コントローラ47に出力される。
サ43.45によって検出され、検出信号s43、S4
5として、コントローラ47に出力される。
又、コントローラ47には、回転数センサ51、ニュー
トラルスイッチ53、リバーススイッチ55からも信号
s51、ss3、S55が入力されている。
トラルスイッチ53、リバーススイッチ55からも信号
s51、ss3、S55が入力されている。
コントローラ47は、検出信号s43、S45に基づい
てシリンダ室35.37の圧力差(VAVa)を算出す
るとともに、信号s51、S53、S55をも考慮して
、駆動モータ23に制御信号s47を出力する。
てシリンダ室35.37の圧力差(VAVa)を算出す
るとともに、信号s51、S53、S55をも考慮して
、駆動モータ23に制御信号s47を出力する。
駆動モータ23は、それによって操舵トルクにみあった
モータ電流で回転する。これによって、ピニオン21、
ラック19を介して、レバー17がスライドし、ステア
リングアーム13が回動する。このステアリングアーム
13の回動により船外機7が回動して、所望の操舵がな
される。
モータ電流で回転する。これによって、ピニオン21、
ラック19を介して、レバー17がスライドし、ステア
リングアーム13が回動する。このステアリングアーム
13の回動により船外機7が回動して、所望の操舵がな
される。
つまり、操舵ハンドル3を介して初期操舵トルクを付与
すれば、それにみあったアシスト力が駆動モータ23よ
り付与され、所望の操舵が自動的になされる。
すれば、それにみあったアシスト力が駆動モータ23よ
り付与され、所望の操舵が自動的になされる。
以上本実施例によると、油圧方式を採用しているので、
従来のワイヤとワイヤチューブとの摺動抵抗のような問
題はなく、操舵トルクを正確に検出することができる。
従来のワイヤとワイヤチューブとの摺動抵抗のような問
題はなく、操舵トルクを正確に検出することができる。
したがって、操舵トルクにみあったアシスト力を適切に
付与することができ、ステアリング感覚を高めることが
できる。
付与することができ、ステアリング感覚を高めることが
できる。
次に、第2図を参照して第2実施例を説明する。前記第
1実施例にあっては、シリンダ室35.37の圧力を、
それぞれ別々の圧力センサ43.45によって検出して
いたが、この第2実施例では、シリンダ室35.37の
圧力差を、1個の圧力センサ61で検出しようとするも
のである。
1実施例にあっては、シリンダ室35.37の圧力を、
それぞれ別々の圧力センサ43.45によって検出して
いたが、この第2実施例では、シリンダ室35.37の
圧力差を、1個の圧力センサ61で検出しようとするも
のである。
又、第3図に示す第3実施例は、ピストンロッド19と
レバー17との間に、コイルスプリング71を張設する
とともに、ピストンロッド33の変位量を、ポテンショ
メータ73によって検出するものである。
レバー17との間に、コイルスプリング71を張設する
とともに、ピストンロッド33の変位量を、ポテンショ
メータ73によって検出するものである。
ピストンロッド33の変位量と、シリンダ室35.37
間の圧力差とは、比例関係にあるので、ピストンロッド
33の変位量を検出することによって、圧力差ひいては
操舵トルクを検知することができる。
間の圧力差とは、比例関係にあるので、ピストンロッド
33の変位量を検出することによって、圧力差ひいては
操舵トルクを検知することができる。
さらに、第4図に示す第4実施例は、ピストンロッド1
9の歪みを歪センサ81によって検出し、それによって
圧力差ひいては操舵トルクを検出するものである。
9の歪みを歪センサ81によって検出し、それによって
圧力差ひいては操舵トルクを検出するものである。
なお、前記各実施例では、船体を推進させる機関として
船外機を設けた場合を例にとって示したが、船内機の場
合にも同様に適用可能である。
船外機を設けた場合を例にとって示したが、船内機の場
合にも同様に適用可能である。
又、図示したボート以外の船舶に対しても、同様に適用
可能である。
可能である。
(本発明の効果)
以上詳述したように本発明による船舶用動力舵取装置に
よると、操舵トルクを正確に検出して、操舵トルクにみ
あったアシスト力を適切に付与することができる。
よると、操舵トルクを正確に検出して、操舵トルクにみ
あったアシスト力を適切に付与することができる。
第1図は本発明の第1実施例を示すボートの平面図、第
2図は第2実施例による差圧検出手段の構成図、第3図
は第3実施例による差圧検出手段の構成図、第4図は第
4実施例による差圧検出手段の構成図、第5図は従来例
を示すボートの平面図である。 1・・・ボート本体(船舶本体)、3・・・操舵ハンド
ル、5・・・圧油供給手段、7・・・船外機(機関)、
13・−ステアリングアーム、17−・・レバー 19
−・・ラック、21−・・ピニオン、23−・・駆動モ
ータ、27・−シリンダ機構、39.41−・・油圧配
管、43.45.61−・・圧力センサ(差圧検出手段
)、47−・・コントローラ、71−・・コイルスプリ
ング、73.81−・ポテンショメータ。
2図は第2実施例による差圧検出手段の構成図、第3図
は第3実施例による差圧検出手段の構成図、第4図は第
4実施例による差圧検出手段の構成図、第5図は従来例
を示すボートの平面図である。 1・・・ボート本体(船舶本体)、3・・・操舵ハンド
ル、5・・・圧油供給手段、7・・・船外機(機関)、
13・−ステアリングアーム、17−・・レバー 19
−・・ラック、21−・・ピニオン、23−・・駆動モ
ータ、27・−シリンダ機構、39.41−・・油圧配
管、43.45.61−・・圧力センサ(差圧検出手段
)、47−・・コントローラ、71−・・コイルスプリ
ング、73.81−・ポテンショメータ。
Claims (4)
- (1)船舶本体と、この船舶本体に取付けられた操舵ハ
ンドルと、上記船舶本体に回動可能に取付けられた推進
用のスクリュを備えた機関と、この機関に連結されたレ
バーと、このレバーに連結されたラックと、このラック
にかみ合うピニオンと、このピニオンに連結された駆動
モータと、上記レバーに連結され、かつシリンダ内に摺
動自在に内装したピストンにピストンロッドを設けてな
るシリンダ機構と、上記操舵ハンドルの回転数に応じた
流量を吐出する圧油供給手段と、この圧油供給手段と上
記シリンダ機構のピストンの両側の室との間に配置され
た一対の油圧配管と、上記ピストンの両側の室内の圧力
差を検出する差圧検出手段と、この差圧検出手段からの
検出信号に基づいて上記駆動モータに制御信号を出力し
て操舵トルクにみあったアシスト力を出力させるコント
ローラと、を具備したことを特徴とする船舶用動力舵取
装置。 - (2)請求項1記載の船舶用動力舵取装置において、差
圧検出手段は、ピストンの両側の室の圧力を直接検出し
てその圧力差を算出するものであることを特徴とする船
舶用動力舵取装置。 - (3)請求項1記載の船舶用動力舵取装置において、差
圧検出手段は、ピストンロッドの変位量を検出するもの
であることを特徴とする船舶用動力舵取装置。 - (4)請求項1記載の船舶用動力舵取装置において、差
圧検出手段は、ピストンロッドの歪みを検出するもので
あることを特徴とする船舶用動力舵取装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1144432A JPH0310994A (ja) | 1989-06-07 | 1989-06-07 | 船舶用動力舵取装置 |
| US07/533,537 US5057043A (en) | 1989-06-07 | 1990-06-05 | Power steering system for boat |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1144432A JPH0310994A (ja) | 1989-06-07 | 1989-06-07 | 船舶用動力舵取装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0310994A true JPH0310994A (ja) | 1991-01-18 |
Family
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