JPH0494431A - 機関制御装置 - 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】 ［産業上の利用分野コ 本発明は、小型船舶や産業用車両等の機関を遠隔操作す
るために使用される機関制御装置に関する。

［従来の技術］ 小型船舶の機関のシフト制御やスロットル制御を行うた
めの従来の制御装置は、操作レバーを備えたコントロー
ルボックスの出力端と機関の被制御部とが、プッシュプ
ルケーブル等の機械的なコントロールケーブルによって
つながれている。操作レバーの動きは上記コントロール
ケーブルを介して被制御部に伝達される。このようなコ
ントロールケーブルが使用された機関制御装置は、操作
レバーから被制御部までの距離が長くなると、コントロ
ールケーブルを操作する際の摩擦抵抗が増大するととも
に、各部の遊びも多くなるなどの問題を生じる。

そこで、被制御部の近くにモータを内蔵した機関制御装
置を設け、モータのトルクによって被制御部を動かすよ
うにしたものが提案された。この種の機関制御装置のモ
ータは、電気ケーブルを介して、操縦席等に配置された
操作レバーによって発停が制御され、モータの回転方向
あるいは回転量に応じて被制御部がコントロールされる
。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながらモータを使用した機関制御装置は、電気系
統の故障等の何らかの原因によってモータが動かなくな
ってしまうと機関が制御不能に陥ってしまうため、この
ような非常時において手動でコントロールケーブルを直
接操作できるようなバックアップシステムが望まれてい
た。

従って本発明の目的は、モータが作動不能に陥っても手
動でコントロールケーブルを直接操作できるようなバッ
クアップ機能を備えた機関制御装置を提供することにあ
る。

［課題を解決するための手段］ 上記目的を果たすために開発された本発明は、ハウジン
グに設けられたモータと、上記モータによって回転駆動
されるドライブギヤと、ガイド部材に沿ってガイド部材
の軸線方向に往復動自在でかつ両側部に第１の歯部と第
２の歯部を有しておりしかも上記第１の歯部と上記ドラ
イブギヤとが互いに噛み合う第１の位置から上記第１の
歯部とドライブギヤとの噛み合いが外れる第２の位置に
わたって変位可能に保持された可動ラックと、上記可動
ラックを上記第１の位置および第２の位置のいずれかに
選択的に保持するラック位置切換機構と、上記可動ラッ
クに接続された動力伝達部材と、上記可動ラックが上記
第２の位置に変位した状態においてこの可動ラックの第
２の歯部に噛み合う手動ギヤと、この手動ギヤを回転操
作するための手回しハンドルとを具備している。

［作　用〕 通常の使用状態では、可動ラックが第１の位置に保持さ
れている。この場合、モータの回転力は、ドライブギヤ
を介して可動ラックに伝達され、モータの回転方向に応
じて可動ラックが移動する。

そして可動ラックに接続されているコントロールケーブ
ル等の動力伝達部材が駆動されることにより、機関が制
御される。

何らかの原因によってモータが作動不能に陥った場合、
可動ラックを第２の位置に切換える。こうすることによ
り、可動ラックとドライブギヤとの噛み合いが外れると
ともに、第２の歯部が手動ギヤに噛み合う。従って手回
しハンドルによって手動ギヤを回転させると、その回転
方向に応じて可動ラックが動き、動力伝達部材を所望の
機関制御方向に動かすことができる。

［実施例］ 以下に本発明の第１実施例について、第１図ないし第７
図に示された小型船舶用の機関制御装置１を参照して説
明する。

図示例の機関制御装置１は、水蜜構造のハウジング２の
内部にモータ３を備えている。第３図等に示されるよう
に、モータ３の出力軸にウオーム４が設けられている。

ウオーム４はウオームホイール５に噛み合わされている
。ウオーム４とウオームホイール５は、ギヤケース６に
収容されている。ギヤケース６は仕切板７に固定されて
いる。

仕切板７の裏面側に、モータ３の発停制御に使われる制
御回路部８が設けられている。モータ３は制御回路部８
および電気ケーブル９を介して、図示しない操作レバー
によって遠隔制御がなされるようになっている。上記操
作レバーは操縦席等に設けられている。ハウジング２に
ブザー１０が内蔵されている。

第３図に示されるように、ウオームホイール５の軸１５
にドライブギヤ１６が連結されている。

ドライブギヤ１６は可動ラック１７に噛み合っている。

可動ラック１７は、その両側部に、互いに平行な第１の
歯部１８と第２の歯部１９を備えている。第１の歯部１
８は、ドライブギヤ１６側に位置している。

可動ラック１７は、ロッド状のガイド部材２１によって
、軸線方向に移動自在に保持されている。

すなわち、可動ラック１７の中心部に軸線方向に沿う貫
通孔２２が設けられており、この貫通孔２２にガイド部
材２１が相対移動自在に挿通させられている。ガイド部
材２１の基部２３は、ハウジング２に設けられたブラケ
ット２４に、支軸２５によって回動自在に支持されてお
り、このガイド部材２１は、支軸２５を中心として第１
図中の角度θの範囲で揺動できる。従って可動ラック１
７は、第１図に示される第］の位置、すなわち第１の歯
部１８がドライブギヤ１６に噛み合う位置にわたって変
位することができる。

ガイド部材２１の自由端２６側に、ラック位置切換機構
３０が設けられている。図示例のラック位置切換機構３
０は、手指でつかむことのできる形状のノブ３１を備え
ている。ノブ３１の中心を通る貫通孔３２に、ガイド部
材２１が軸線方向に移動自在に挿通させられている。ノ
ブ３１の端面に凸部３３が設けられている。凸部３３は
、ハウジング２に設けられた係止孔３５に嵌合する。第
４図に示されるように、係止孔３５は、第１の嵌合部３
６と第２の嵌合部３７を備えており、これら嵌合部３６
．３７のうちいずれが一方に、ノブ３１の凸部３３が選
択的に嵌合できるようになっている。そして凸部３３か
第１嵌合部３６に嵌合した状態においては、ガイド部材
２１が前述した第１の位置に保持され、凸部３３が第２
嵌合部３７に嵌合した状態においては、ガイド部材２コ
が前述した第２の位置に保持される。

ガイド部材２１に設けられたばね座３８とノブ３１との
間に、ばね３９が圧縮された状態で設けられている。こ
のばね３９は、上記凸部３３を係止孔３５に嵌合させる
方向に、ノブ３１を付勢している。

可動ラック１７に、動力伝達部材の一例としてのコント
ロールケーブル４５が接続されている。

コントロールケーブル４５の一例は、第５図に示される
ようなブツシュ・プルケーブルである。図示例のコント
ロールケーブル４５は、アウタチュブ４６の内部にコア
４７が軸線方向に移動自在に挿通され、コア４７の先端
にロッド４８が固定されている。また、アウタチューブ
４６の先端側にハブ５２が固定されており、ハブ５２の
先端にスリーブ５３が接続されている。

ハブ５２とスリーブ５３との接続部５４は、ある程度の
角度範囲で揺動できるような関節構造が採用されている
。この可動接続部５４の近傍に、前述した支軸２５が位
置しており、ガイド部材２１とスリーブ５３がそれぞれ
角度θの範囲で揺動できるようになっている。可動接続
部５４の外側はカバー５５によって覆われている。ハブ
５２は、ハウジング２に設けられたケーブル支持部５７
に固定されている。

上記ロッド４８は、スリーブ５３の外に突出している。

ロッド４８の端部は接続用の部品５８を利用して、可動
ラック１７に固定されている。コントロールケーブル４
５の他端側は、図示しない機関のシフトレバ−あるいは
スロットルレバー等の被制御部に接続され、コア４７の
動きに応じて機関をコントロールできるようになってい
る。

可動ラック１７の第２の歯部１９と対向する位置に、手
動ギヤ６０が設けられている。この手動ギヤ６０は、可
動ラック１７が前記第１の位置にある時には、第１図に
示されるように可動ラック１７から距離Ｇだけ離れてい
るが、可動ラック１７が第２の位置まで移動した時に、
距離Ｇがゼロになって可動ラック１７の第２の歯部１９
に噛み合うようになっている。手動ギヤ６０の軸６１に
、手回しハンドル６２が取付けられている。手回しハン
ドル６２は、ハウジング２の外にある。

可動ラック１７の軸方向位置を検出するために、ポテン
ショメータ６５が設けられている。ポテンショメータ６
５の軸６６にアーム６７が固定されている。アーム６７
の先端側に長孔６８が設けられており、この長孔６８に
、ビン６９が嵌合させられている。ピン６９は、可動ラ
ック１７に設けられたビン保持部７０に取付けられてい
る。従って可動ラック１７の軸方向位置は、アーム６７
の回転角としてポテンショメータ６５によって検出され
る。

次に、上記構成の機関制御装置１の作用について説明す
る。

第１図に示されるように、可動ラック１７が第１の位置
にある時、ドライブギヤ１６が可動ラック１７の第１の
歯部］８に噛み合っている。この状態でモータ３が回転
させられると、モータ３のトルクはウオームホイール５
を介してドライブギヤ１６を回転させ、ドライブギヤ１
６の回転方向に応じて、可動ラック１７がガイド部材２
１の軸線方向に沿って移動する。例えばドライブギヤ１
６が反時計回りに回転すると、第２図に示されるように
可動ラック１７が図示上方に移動し、ポテンショメータ
６５によって所定位置に達したことが検知されたところ
でモータ３が停止する。

何らかの原因によってモータ３が動かなぐなった時、第
６図に示されるようにノブ３１をばね３９の弾力に抗し
て手で引き、凸部３３と係止孔３５との嵌合を外したの
ち、第７図に示されるように、凸部３３を第２嵌合部３
７に嵌合させる。

こうすることにより、ガイド部材２１が支軸２５を中心
に前記角度θだけ傾き、可動ラック１７の第２の歯部１
９が手動ギヤ６０に噛み合う。この時、コントロールケ
ーブル４５も、可動接続部５４においてガイド部材２１
と同じ方向に傾く。

以上の切換操作により、可動ラック１７を手動ギヤ６０
．に噛み合わせてから、手回しハンドル６２を手で回転
させる。こうして、手動ギヤ６０の回転に応して可動ラ
ック１７を所望の方向に動かすことができ、コントロー
ルケーブル４５が操作される。この時、可動ラック１７
とドライブギヤ１６との噛み合いが外れた状態になって
いるから、手回しハンドル６２による手動操作を問題な
く行なうことができる。

第８図ないし第１０図に本発明の第２実施例を示す。こ
の第２実施例は、ラック位置切換機構８０が前記第１実
施例と相違するが、それ以外の構造と作用は第１実施例
と共通である。以下にラック位置切換機構８０について
説明する。

この第２実施例のラック位置切換機構８０は、軸８１を
中心に回動可能な切換レバー８２を備えている。この切
換レバー８２は、ホルダ８５に設けられた第１の凹部８
３あるいは第２の凹部８４のいずれか一方に選択的に係
合できるようになっているとともに、第１０図中の矢印
Ｃ方向にもある程度揺動できるようになっている。ホル
ダ８５はハウジング２に固定されている。

切換レバー８２は、第１０図に示される付勢機構９０に
よって、上記凹部８３（または８４）に嵌合する方向に
付勢されている。図示例の付勢機構９０は、鋼球等の押
圧子９１と、この押圧子９１を付勢する圧縮ばね９２と
を備えており、ばね９２の弾力によって押圧子９１が切
換レバー８２に向かって押されている。同第１０図に２
点鎖線で示すように、切換レバー８２をばね９２の弾力
に抗して持ち上げると、切換レバー８２を凹部８３（ま
たは８４）から外すことができる。

切換レバー８２の長手方向中間部に長孔９３が設けられ
ており、この長孔９３にガイド部材２１が挿通させられ
ている。ガイド部材２１は、前記第１実施例と同様に支
軸２５を中心に角度θの範囲で揺動することができる。

そして切換レバ〜８２が第１の凹部８３に嵌合した状態
（第８図）では、可動ラック１７の第１の歯部１８がド
ライブギヤ１６に噛み合い、切換レバー８２か第２の凹
部８４に嵌合させられた時に、ドライブギヤ１６と第１
の歯部１８との噛み合いが外れるとともに、可動ラック
１７の第２の歯部１９が手動ギヤ６０に噛み合うといっ
た構成である。

第１実施例および第２実施例のいずれにおいても、ロッ
ド状のガイド部材２１が可動ラック１７の貫通孔２２に
挿通させられており、このガイド部材２１とコントロー
ルケーブル４５が、互いにほぼ同一位置にある支軸２５
と可動接続部５４を中心に首を振ることができるように
なっているため、コンパクトに構成でき、しかも構造が
簡単ですむ。

但し、ガイド部材２１はロッド状に限ることはなく、例
えば、可動ラック１７の外面に摺接する案内面をもつ断
面凹状のレール部材あるいはブレト状のガイド部材が採
用されてもよい。また、コントロールケーブル４５の代
りに、ロッドやリンク等の動力伝達部材が可動ラック１
７に接続されてもよい。

なお本発明は、舶用機関以外に、例えば産業用車両や建
築機械等の油圧制御弁等を遠隔操作するシステムに採用
することもできる。

［発明の効果］ 本発明によれば、電気系統の故障等によってモータが作
動不能に陥っても、可動ラックにつながるコントロール
ケーブル等の動力伝達部材を直接手回しハンドルによっ
て動かすことができ、常に機関の制御が可能であり高い
信頼性が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第７図は本発明の第１実施例を示し、第１
図は機関制御装置のハウジングの一部を取外した状態の
正面図、第２図はコントロールケーブルが操作された状
態の正面図、第３図は第１図中の■−■線に沿う断面図
、第４図は第１図中のＩＶ−ＩＶ線に沿う断面図、第５
図はコントロールケーブルを一部断面で示す側面図、第
６図はノブの作動態様を示す正面図、第７図は可動ラッ
クを第２の位置まで変位させた状態の正面図、第８図は
本発明の第２実施例を示す機関制御装置の正面図、第９
図は第８図に示された機関制御装置の平面図、第１０図
は第８図に示された機関制御装置の一部の側面図である
。 １・・・機関制御装置、２・・・ハウジング、３・・・
モータ、１６・・・ドライブギヤ、１７・・・可動ラッ
ク、１８・・・第１の歯部、１９・・・第２の歯部、２
１・・・ガイド部材、２５・・・支軸、３０・・・ラッ
ク位置切換機構、３１・・・ノブ、４５・・・コントロ
ールケーブル、５４・・・可動接続部、６０・・・手動
ギヤ、６２・・・手回しハンドル、８０・・・ラック位
置切換機構。 出願人代理人　弁理士　鈴江武彦 第１図 第６ 図 第２ 図 第３ 図 第７区 第８ 図 第９ 図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）ハウジングに設けられたモータと、上記モータに
   よって回転駆動されるドライブギヤと、ガイド部材に沿
   ってガイド部材の軸線方向に往復動自在でかつ両側部に
   第１の歯部と第２の歯部を有しておりしかも上記第１の
   歯部と上記ドライブギヤとが互いに噛み合う第１の位置
   から上記第１の歯部とドライブギヤとの噛み合いが外れ
   る第２の位置にわたって変位可能に保持された可動ラッ
   クと、上記可動ラックを上記第１の位置および第２の位
   置のいずれかに選択的に保持するラック位置切換機構と
   、上記可動ラックに接続された動力伝達部材と、上記可
   動ラックが上記第２の位置に変位した状態においてこの
   可動ラックの第２の歯部に噛み合う手動ギヤと、この手
   動ギヤを回転操作するための手回しハンドルとを具備し
   たことを特徴とする機関制御装置。
2. （２）上記ガイド部材は、その基部が支軸によって揺動
   自在に枢着されており、しかもこのガイド部材を上記可
   動ラックに設けられた軸線方向に沿う貫通孔に挿通させ
   た請求項１記載の機関制御装置。
3. （３）上記ガイド部材の自由端側に、このガイド部材の
   軸線方向に移動可能なノブが設けられており、このノブ
   の一部はハウジング側に設けられた係止孔の第１嵌合部
   あるいは第２嵌合部のいずれかに選択的に嵌合可能とし
   てあり、上記ノブが上記第１嵌合部に嵌合した状態にお
   いては上記可動ラックの第１の歯部が上記ドライブギヤ
   に噛み合い、ノブが上記第２嵌合部に嵌合した状態にお
   いては上記可動ラックの第２の歯部が上記手動ギヤに噛
   み合うようにしてある請求項２記載の機関制御装置。