JPH04262992A - 船外機のパワーステアリング装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、船外機のパワーステア
リング装置に係り、さらに詳しくは、モータの回転駆動
力により補助操舵力を発生して操舵操作の軽減を図る船
外機のパワーステアリング装置に関する。

【０００２】

【背景技術】一般に、小型の船外機では、その使用目的
（船の種類）によっても異なるが、船外機本体に操舵用
のハンドルが設けられ、このハンドルを運転者が直接操
作して操舵を行なうことが多い。この一方、中・大型の
船外機では、その重量及び出力がともに大きくハンドル
操作を直接運転者が行なうことが困難であることから、
いわゆるリモコン方式のステアリング装置が採用されて
いる。これは、船体の中程に運転席を設け、自動車と同
様のステアリングホイールを運転者が操作することによ
り、離れた場所から船尾に設置された船外機本体を操舵
しようするものである。

【０００３】図９に、この種のステアリング装置の一例
が、示されている。この図において、船体５１の中程の
図示しない運転席にはステアリングホイール５２が設け
られている。このステアリングホイール５２は、ステア
リングシャフト５３を介して運転席前方に設けられたギ
ヤボックス５４内のギヤ機構に連結されている。このギ
ヤボックス５４には、ステアリングケーブル５５を構成
するアウターケーブル５７の一端が接続され、このアウ
ターケーブル５７の一端側からインナーケーブル５６の
一端部が露出してギヤボックス５４内のギヤ機構の出力
軸に連結されている。このインナーケーブル５６は、ア
ウターケーブル５７とともにステアリングケーブル５５
を構成し、その他端側はアウターケーブル５７内を同軸
状に貫通して、その先端部がアウターケーブル５７の他
端から外部に幾分露出している。このインナーケーブル
５６の先端の露出部は、アウターケーブル５７他端とと
もに、船外機５０の左右のクランプブラケット６６，６
６間に架設されたクランプブラケットシャフト６５内を
挿通後、後述するリンク機構５８を構成するドラッグリ
ンク５９の一端に図示の如く接続されている。ここで、
このリンク機構５８は、その一端がインナーケーブル５
６に回動自在に連結されたほぼＬ字状のドラッグリンク
５９と、このドラッグリンク５９にその一端が回動自在
に連結されたステアリングブラケット６０とから構成さ
れている。このステアリングブラケット６０の他端側は
、船外機本体６２の前面に固定されている。また、船外
機本体６２は、左右一対のクランプブラケット６６，６
６により、船尾部に設けられたトランサムボード５１Ａ
に固定されている。この船外機本体６２は、左右のクラ
ンプブラケット６６，６６間に架設された前述のクラン
プブラケットシャフト６５にスイベルブラケット６４を
介して取り付けられており、図１０に示す如く当該クラ
ンプブラケットシャフト６５を中心として、垂直方向回
転（チルト）自在の構造となっている。さらに、この船
外機本体は、スイベルブラケット６４に図示しないパイ
ロットシャフト周り，即ち、水平方向に回動自在に装備
されている。図９ないし図１０において符号６３はドラ
イブシャフトハウジングを示す。

【０００４】このステアリング装置では、上述のような
構成により、運転者が、ステアリングホイール５２を操
作すると、この操舵トルクがステアリングシャフト５３
を介してギヤボックス５４内のギヤ機構に伝達され、こ
のギヤ機構の伝達トルクによりステアリングケーブル５
５を構成するインナーケーブル５６がその軸方向（長手
方向）に往動または復動する。そして、このインナーケ
ブル５６のプッシュ・プルにより、リンク機構５８を介
して、船外機本体１２が図示しないパイロットシャフト
周りに水平方向左右に振られ、操舵される。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来のマニュアル式のステアリング装置にあっては、船体
の航行条件，例えば風や波の強さ，船体速度，船外機の
トリム角度等によっては、操舵時に操舵に大きな力を必
要とする場合があり、また、船外機が取り付けられる船
の種類によっても操舵に要する力が異なるという問題点
があった。

【０００６】

【発明の目的】本発明は、かかる従来例の有する問題点
に鑑みてなされたものであり、その目的は、とくに、操
舵操作時の操舵力の軽減を図り得るとともに船の種類に
応じて容易且つ適切に船外機を操舵することが可能な船
外機のパワーステアリング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、船体に設置さ
れたステアリングホイールにステアリングケーブルを介
して連結された船外機本体操舵用のリンク機構と、この
リンク機構に連結されるとともに当該リンク機構に補助
操舵力を付与するパワーアシスト装置と、このパワーア
シスト装置を制御する制御系とを備えている。そして、
パワーアシスト装置が、モータと、このモータの回転駆
動力を減速してリンク機構に伝達する動力伝達機構とを
含んで構成されるとともに、制御系が、ステアリングホ
イールの操舵トルクを検出する操舵トルクセンサと、船
外機のエンジン回転数を検出するエンジン回転数センサ
と、船の特性を選択する特性選択スイッチと、当該３つ
のセンサの出力に応じてモータの電流値を増減変更せし
めるコントローラとを有している、という構成を採って
いる。これによって、前述した目的を達成しようとする
ものである。

【０００８】

【実施例】以下、本発明の好ましい実施例を図１ないし
図８に基づいて説明する。ここで、前述した従来例と同
一もしくは同等の構成部分については同一の符号を用い
るとともに、その説明を簡略し，もしくは省略するもの
とする。

【０００９】図１には、本発明の一実施例のパワーステ
アリング装置１の主要部が示されている。この図１にお
いて、船外機５０のスイベルブラケット６４の前方（船
体５１側）にパワーステアリング装置１の主要部を成す
パワーアシスト装置２が、ボルト３，３（図２参照）に
よって取り付けられている。このパワーアシスト装置２
は、図２に示すように、モータ４と、このモータ４の回
転駆動力を減速してリンク機構５８に伝達する動力伝達
機構５とを含んで構成されている。

【００１０】これをさらに詳述すると、動力伝達機構５
は、モータ４の軸に一体的に取り付けられた第１の傘歯
車１１と、この第１の傘歯車１１に噛合する第２の傘歯
車１２と、この第２の傘歯車１２の軸に一体的に設けら
れたピニオン１３と、このピニオン１３に噛合するラッ
ク１４と、このラック１４の図２における右端に当該ラ
ック１４に直交する方向に設けられたアシストアーム１
５等から構成されている。ここで、ラック１４及びピニ
オン１３は、前述したボルト３，３によってスイベルブ
ラケット６４に固定されたハウジング１６に装備されて
おり、この内、ラック１４の両端部はハウジング１６に
固着された伸縮自在のジャバラケース１７，１７によっ
て覆われている。ハウジング１６及びラック１４は、船
体の幅方向、即ち、左右一対のクランプブラケット６６
，６６間に架設されたクランプブラケットシャフト６５
とほぼ平行に伸びている。アシストアーム１５は、ラッ
クの右端から船尾方向に向かって取り付けられており、
船尾側の端部は、リンク機構５８を構成するドラッグリ
ンク５９のインナーケーブル５６との取り付け部部分に
取り付けられている。

【００１１】この取り付け部の具体的状況が、図３に示
されている。この図３において、インナーケーブル５６
とアシストアーム１５とは、それぞれの先端が重ね合わ
されており、この重ね合わされた部分をドラッグリンク
５９の先端が貫通した状態となっている。そして、この
ドラッグリンク５９の突出端部に設けられたねじ部にワ
ッシャ１８を介してナット１９が螺合せしめられるよう
になっている。

【００１２】アシスト装置２は、このように構成されて
いるので、モータ４の回転により、このモータ４の回転
力が第１，第２の傘歯車１１，１２を介して減速してピ
ニオン１３に伝達され、このピニオン１３の回転により
、ラック１４が、図２における矢印Ａ方向またはＢ方向
に直線移動する。このラックの移動によりアシストアー
ム１５を介してドラッグリンク５９に補助操舵力（アシ
スト力）が付与される。

【００１３】次に、アシスト装置２の制御系について説
明する。図４には、アシスト装置２の制御系２０の構成
が示されている。この制御系２０は、ステアリングホイ
ール５２の操舵トルクを検出する操舵トルクセンサ２１
と、船外機のエンジン回転数を検出するエンジン回転数
センサ２２と、船の特性を選択する特性選択スイッチ２
３と、当該３つのセンサ２１，２２，２３の出力に応じ
てモータ４のモータ電流値を増減変更せしめるコントロ
ーラ２４と、このコントローラ２４の出力する電流値信
号を増幅等してモータ４に出力するパワードライブ部２
５とを備えている。

【００１４】これをさらに詳述すると、操舵トルクセン
サ２１は、図２にしめすように、固定ブラケット４１を
介してクランプブラケット６６にボルト固定されている
。また、この操舵トルクセンサ２１は、センサブラケッ
ト４２を介してステアリングケーブル５５のアウターケ
ーブル５７に接続されている。このため、ステアリング
ホイール５２を運転者が操舵操作して、ステアリングケ
ーブル５５のインナーケーブル５６がアウターケーブル
５７に対して移動した時、アウターケーブル５７がイン
ナーケーブル５６からの反力（操舵荷重，即ち，操舵ト
ルク）を受けるので、操舵トルクセンサ２１では、この
操舵トルクを内部の図示しないポテンショメータ等で検
出し、操舵トルク信号としてコントローラ２４に出力す
るようになっている。また、エンジン回転数センサ２２
は、船外機本体６２内の図示しないエンジンの回転数を
検出して、エンジン回転数信号としてコントローラ２４
に出力する。さらに、特性選択スイッチ２３は、２本の
線をアースに接続するか否かで、後述する３つの特性を
選択し、その選択信号をコントローラ２４に出力するも
ので、例えば、図５に示すように接点が電源及びアース
に接続された２連の多接点スイッチ２３Ａで構成するこ
とができる。この特性選択スイッチ２３は、図１に示す
ように、実際には、前述したハウジング１６の上面に設
けられている。

【００１５】コントローラ２４は、操舵トルクセンサ２
１の出力段に接続された増幅回路３１，異常検出回路３
２と、エンジン回転数センサ２２の出力段に接続された
増幅回路３３，異常検出回路３４と、特性選択スイッチ
２３の出力段に接続されたインターフェース回路３５と
、これらの回路３１〜３５の出力段に設けられた演算部
３６と、この演算部３６の出力段に設けられたトルクコ
ントロール信号出力回路３７と、このトルクコントロー
ル信号出力回路３７の出力段に設けられたＰＷＭ（Ｐｕ
ｌｓｅ　　Ｗｉｄｔｈ　　Ｍｏｄｕｌｅ）制御部３８と
から構成されている。演算部３６は、増幅回路３１，３
３にて増幅された操舵トルクセンサ２１からの操舵トル
ク信号，エンジン回転数センサ２２からのエンジン回転
数信号及び特性選択スイッチ２３からの選択信号をイン
ターフェース回路３５を介してそれぞれ受け、これらの
信号に応じてモータ４の電流値を演算する。即ち、操舵
トルクが大きな時には、モータ電流値を大きくし、エン
ジン回転数が大きな時には、モータ電流値を小さくする
。 さらに、特性選択スイッチ２３からの選択信号によりク
ルーザ等の大型船の特性が選択されたと判断した場合に
は、図６に示すように、アシスト力を増大するべくモー
タ電流値（の演算値）を増加させ、また、選択信号によ
り和船等の小型船の特性が選択されたと判断した場合に
は、図７に示すように、アシスト力を低減させるべくモ
ータ電流値を低下させ、バスボート等のレース用の船の
特性が選択されたと判断した場合には、図８に示すよう
に、エンジンの低回転域ではアシスト力を大きくすると
ともに高回転域ではアシスト力を小さくするべく、モー
タ電流値の増減変更を行なう。

【００１６】トルクコントロール信号出力回路３７は、
上述のようにして演算部３６で決定されたモータ電流値
の信号出力を受け、対応する電圧信号をＰＷＭ制御部３
８に出力する。ＰＷＭ制御部３８は、基準三角波発生回
路とコンパレータ等を含んで構成され、トルクコントロ
ール信号出力回路３７からの電圧信号を基準三角波信号
と比較することによりＰＷＭ信号を出力する。パワード
ライブ部２５は、ＰＷＭ制御部３８から出力されるＰＷ
Ｍ信号により制御されるパワートランジスタ等を含んで
構成され、ＰＷＭ信号に応じてモータ４の駆動停止を行
なう。

【００１７】また、演算部３６は、異常検出回路３２，
３４から異常検出信号が出力された場合に、これを受け
、トルクコントロール信号出力回路３７にフェイルセー
フ信号を出力する。ここで、異常検出信号は、操舵トル
クセンサ２１，エンジン回転数センサ２２の信号線が断
線する等により、通常では、考えられないような信号が
、これらのセンサ２１，２２から出力された場合に、異
常検出回路３２，３４から出力される。そして、トルク
コントロール信号出力回路３７では、演算部３６からフ
ェイルセーフ信号を受けた場合に、モータ電流値信号を
半分に低減するか全くゼロにする。このようにして、コ
ントローラ２４では、異常時の制御をも実行するように
なっている。

【００１８】その他の構成は、前述した従来例と同一に
なっている。

【００１９】以上のように構成された本実施例では、運
転者が運転席で、ステアリングホイール５２を操舵する
と、その操舵トルクが操舵トルクセンサ２１により検出
される。そして、コントローラ２４では、この操舵トル
クセンサ２１からの操舵トルク信号と、エンジン回転数
センサ２２からのエンジン回転数信号に応じて、モータ
４の電流値を決定し、この決定されたモータ電流値に応
じてパワードライブ部２５によりモータ４の駆動停止が
制御される。この場合において、本実施例では、特性選
択スイッチ２３が、設けられているので、その選択信号
に応じて、コントローラ２４では、図６ないし図８に示
すような、モータ電流の調整を行なう。例えば、クルー
ザ等の大型船の特性が選択され場合には、アシスト力が
大きくなるようにモータ４の電流値を制御する。この結
果、船の特性に適したアシスト力がアシスト装置２で発
生され、このアシスト力が、リンク機構５８に付与され
る。これがため、ステアリングホイールの操舵操作時の
操舵力の軽減が図られるとともに、船の種類に応じて容
易且つ適切に船外機を操舵することができる。

【００２０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
運転者がステアリングホイールを操舵操作すると、この
操舵トルクが、操舵トルクセンサにより検出され操舵ト
ルク値と、船外機のエンジン回転数とに応じてコントロ
ーラにより、モータの電流値制御が行なわれ、それに応
じてモータが制御される。そして、このモータの回転駆
動力が動力伝達機構を介して船外機本体操舵用のリンク
機構に伝達され、このようにしてモータの回転力に応じ
てアシスト装置がアシスト力を発生する。このため、運
転者による操舵力と、アシスト装置で発生したアシスト
力とで、リンク機構による船外機本体の操舵が行なわれ
、操舵操作時の操舵力の軽減を図ることができる。また
、船の特性を選択する特性選択スイッチの選択に応じて
コントローラが、モータ電流値を増減変更するので、船
の特性（種類）に応じて、運転者が特性選択スイッチを
選択することにより、船の特性に適したアシスト力を得
ることができる。従って、操舵操作時の操舵力の軽減を
図ることができ、また、船の種類に応じて容易且つ適切
に船外機を操舵することができるという従来にない優れ
た船外機のパワーステアリング装置を提供することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例のパワーステアリング装置の
主要部を示す外観斜視図である。

【図２】図１のパワーアシスト装置の構成等を示す説明
図である。

【図３】図２の円Ｃ部分の具体的な取り付け状態を示す
分解斜視図である。

【図４】アシスト装置の制御系の構成を示すブロック図
である。

【図５】特性選択スイッチの具体的構成例を示す図であ
る。

【図６ないし図８】特性選択スイッチにより選択される
特性の例を示す線図である。

【図９ないし図１０】従来例を示す説明図である。

【符号の説明】

１　　パワーステアリング装置 ２　　パワーアシスト装置 ４　　モータ ５　　動力伝達機構 ２０　　制御系 ２１　　操舵トルクセンサ ２２　　エンジン回転数センサ ２３　　特性選択スイッチ ２４　　コントローラ ５１　　船体 ５２　　ステアリングホイール ５５　　ステアリングケーブル ５８　　リンク機構 ６２　　船外機本体

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　船体に設置されたステアリングホイー
   ルにステアリングケーブルを介して連結された船外機本
   体操舵用のリンク機構と、このリンク機構に連結される
   とともに当該リンク機構に補助操舵力を付与するパワー
   アシスト装置と、このパワーアシスト装置を制御する制
   御部系とを備え、前記パワーアシスト装置が、モータと
   、このモータの回転駆動力を減速して前記リンク機構に
   伝達する動力伝達機構とを含んで構成されるとともに、
   前記制御系が、ステアリングホイールの操舵トルクを検
   出する操舵トルクセンサと、船外機のエンジン回転数を
   検出するエンジン回転数センサと、船の特性を選択する
   特性選択スイッチと、当該３つのセンサの出力に応じて
   前記モータの電流値を増減変更せしめるコントローラと
   を含んで構成されていることを特徴とした船外機のパワ
   ーステアリング装置。