JP4336301B2 - 船外機の操舵装置 - Google Patents

Description

この発明は、船外機の操舵装置に関する。

従来、船体に配置されたステアリングホイールを船外機の操舵機構にプッシュプルケーブルなどを介して接続し、ステアリングホイールの回転を操舵機構に伝達することによって船外機の操舵を行うようにしているが、ステアリングホイールと操舵機構が機械的に接続されていることから、船体や船外機の大きさ、あるいは船速などの走行状態によってステアリングホイールの操作荷重が変動し、常に良好な操作フィーリングを得ることができるとは限らなかった。機械的な接続に代え、油圧式の機構を用いた場合も同様である。

そのような不具合を解決するため、近年、ステアリングホイールと操舵機構の機械的な接続を断つようにした操舵装置も提案されている。その操舵装置にあっては、船外機の操舵軸にアクチュエータを接続すると共に、その付近に回動角センサを配置して操舵軸の回動角度を検出する。他方、ステアリングホイールの付近にはその回転角（操舵角）を検出する回転角（操舵角）センサを設け、電子制御ユニットを介して検出された回転角と回動角の偏差が零になるようにアクチュエータの駆動を制御している（例えば特許文献１参照）。
特開２００４−２４９７９０号公報（段落００３６など）

ところで、上記のように操舵軸を電子制御ユニットを介してアクチュエータで駆動する場合、内燃機関が始動されたときなどに、ステアリングホイールと操舵軸の角度あるいは位置に操舵角度において位相差がある場合、いずれか、例えば船外機側の操舵軸の角度を補正して位相差を解消する必要があるが、その補正を操船者の意思と無関係に行なうと、操船者に違和感を与えることになる。従って、電子制御ユニットが動作していないときはステアリングホイールを固定し、そもそも位相差が生じないようにすることが望ましい。

従って、この発明の目的は上記した課題を解決し、操舵軸に接続されたアクチュエータと、船体に配置されたステアリングホイールの回転に応じてアクチュエータの駆動を制御する電子制御ユニットとを備えた船外機の操舵装置において、前記電子制御ユニットが動作していないとき、ステアリングホイールを固定するようにした船外機の操舵装置を提供することにある。

上記の目的を解決するために、請求項１にあっては、船外機の操舵軸に接続されたアクチュエータと、電源から通電されて起動し、船体に配置されたステアリングホイールの回転角と前記操舵軸の回動角が一致するように前記アクチュエータの駆動を制御する電子制御ユニットとを備えた船外機の操舵装置において、前記ステアリングホイールの付近に操船者の操作自在に配置され、前記電源から前記電子制御ユニットへの通電回路を接続あるいは遮断する電気スイッチと、および前記電気スイッチに接続され、前記電気スイッチの操作に応じて前記ステアリングホイールを固定する固定機構とを備えると共に、前記電気スイッチは、前記操船者によって操作される方向において、前記電子制御ユニットへの通電回路を遮断する第１位置と、前記固定機構を作動・解除する第２位置と、前記電子制御ユニットへの通電回路を接続する第３位置とを少なくとも備え、よって前記ステアリングホイールの固定が解除された後に前記通電回路を接続すると共に、前記ステアリングホイールが固定された後に前記通電回路を遮断するように構成した。

請求項２に係る船外機の操舵装置にあっては、前記固定機構は、前記ステアリングホイールに固定されるステアリングシャフトに取り付けられると共に、その外周に複数個の溝が形成されたロックプレートと、前記電気スイッチに接続され、前記電気スイッチの操作に連動して突出し、前記複数個の溝のいずれかに係合するロックキーとを備える如く構成した。

請求項１に係る船外機の操舵装置にあっては、電源から通電されて起動し、船体に配置されたステアリングホイールの回転角と船外機の操舵軸の回動角が一致するように操舵軸に接続されたアクチュエータの駆動を制御する電子制御ユニットとを備えた船外機の操舵装置において、ステアリングホイールの付近に操船者の操作自在に配置され、電源から前記電子制御ユニットへの通電回路を接続あるいは遮断する電気スイッチと、電気スイッチに接続され、その操作に応じてステアリングホイールを固定する固定機構とを備える如く構成したので、これによってステアリングホイールの固定が解除された後に通電回路を接続する（導通させる）と共に、ステアリングホイールが固定された後に通電回路を遮断する（導通させない）ように構成することも可能となり、従って、電子制御ユニットが動作していないときはステアリングホイールが固定されることから、そもそも位相差が生じることがない。換言すれば、全ての操作を操船者が行うこととなり、操船者が違和感を受けることがない。また、その固定機構でステアリングホイールを固定することから、盗難防止の一助ともなる。

請求項２に係る船外機の操舵装置にあっては、固定機構は、ステアリングホイールに固定されるステアリングシャフトに取り付けられると共に、その外周に複数個の溝が形成されたロックプレートと、電気スイッチに接続され、電気スイッチの操作に連動して突出して複数個の溝のいずれかに係合するロックキーとからなる如く構成したので、上記した効果に加え、簡易な構造でありながら、ステアリングホイールを確実に固定できると共に、ステアリングホイールの回転位置に関わらず、固定機構を作動させられるため、利用できる船外機や船体が制約されることが少ない。

ここで再度、請求項１の効果について付言すると、電気スイッチは、操船者によって操作される方向において、電子制御ユニットへの通電回路を遮断する第１位置と、固定機構を作動・解除する第２位置と、電子制御ユニットへの通電回路を接続する第３位置とを少なくとも備え、よってステアリングホイールの固定が解除された後に通電回路を接続すると共に、ステアリングホイールが固定された後に前記通電回路を遮断するように構成したので、上記した効果に加え、電子制御ユニットが動作していないときにステアリングホイールを確実に固定することができる。

以下、添付図面に即してこの発明に係る船外機の操舵装置を実施するための最良の形態について説明する。

図１は、この発明の第１実施例に係る船外機の操舵装置を全体的に示す概略図である。

図１および図２において、符合１０は、内燃機関、プロペラシャフト、プロペラなどが一体化された船外機を示す。船外機１０は、図２に示す如く、スイベルシャフト（後述）が回動自在に収容されるスイベルケース１２と、スイベルケース１２が接続されるスターンブラケット１４を介し、船体（艇体）１６の後尾に重力軸回りおよび水平軸回りに転舵自在に取り付けられる。

船外機１０は、その上部に内燃機関（以下「エンジン」という）１８を備える。エンジン１８は火花点火式の直列４気筒で２２００ｃｃの排気量を備える４サイクルガソリンエンジンからなる。エンジン１８は水面上に位置し、エンジンカバー２０で覆われて船外機１０の内部に配置される。エンジンカバー２０で被覆されたエンジン１８の付近には、マイクロコンピュータからなる電子制御ユニット（以下「ＥＣＵ」という）２２が配置される。

また、船外機１０は、その下部にプロペラ２４と、その付近に設けられたラダー２６を備える。プロペラ２４は、図示しないクランクシャフト、ドライブシャフト、ギヤ機構およびシフト機構を介してエンジン１８に接続され、エンジン１８が船体１６に戴置された電源（バッテリ。後述）から通電されて始動すると、その動力（エンジン出力）が伝達されて駆動され、船体１６を前進あるいは後進させる。

図１に示す如く、船体１６の操縦席付近にはステアリングホイール２８が配置される。ステアリングホイール２８の付近には回転角センサ３０が配置される。回転角センサ３０は、具体的にはロータリエンコーダからなり、操船者によって入力されたステアリングホイール２８の回転角あるいは回転量に応じた信号を出力する。また、操縦席の右側にはスロットルレバー３２およびシフトレバー３４が配置され、それらの操作は図示しないプッシュプルケーブルを介してエンジン１８のスロットルバルブおよびシフト機構（共に図示せず）に伝達される。

さらに、操縦席付近には、船外機１０のチルト角度を調整するためのパワーチルトスイッチ３６と、トリム角度を調整するためのパワートリムスイッチ３８が配置され、操船者によって入力されるチルトのアップ・ダウンおよびトリムのアップ・ダウンの指示に応じた信号を出力する。上記した回転角センサ３０、パワーチルトスイッチ３６およびパワートリムスイッチ３８の出力は、信号線３０Ｌ，３６Ｌ，３８Ｌを介してＥＣＵ２２に送られる。

また、図２に示すように、前記したスイベルケース１２とスターンブラケット１４の付近には、操舵用のアクチュエータ、具体的には油圧シリンダ４０（以下「操舵用油圧シリンダ」という）と、チルト角度およびトリム角度調整用の公知のパワーチルトトリムユニット４２が配置され、それぞれ信号線４０Ｌおよび４２Ｌを介してＥＣＵ２２に接続される。また、操舵用油圧シリンダ４０の付近には、回動角センサ４４が配置され、スイベルケース１２の内部に収容されたスイベルシャフト（後述）の回動角に応じた信号を出力する。回動角センサ４４の出力は、信号線４４Ｌを介してＥＣＵ２２に送られる。

ＥＣＵ２２は、上記した各センサおよびスイッチの出力に基づき、操舵用油圧シリンダ４０を駆動して船外機１０を転舵させると共に、パワーチルトトリムユニット４２を動作させて船外機１０のチルト角度およびトリム角度を調整する。

図３は、図２に示すスイベルケース１２付近を拡大した部分断面図である。

図３に示すように、パワーチルトトリムユニット４２は、１本のチルト角度調整用の油圧シリンダ（以下「チルト用油圧シリンダ」という）４２ａと、２本の（図では１本のみ表れる）トリム角度調整用の油圧シリンダ（以下「トリム用油圧シリンダ」という）４２ｂを一体的に備える。

チルト用油圧シリンダ４２ａは、そのシリンダボトムがスターンブラケット１４に固定されて船体１６に取り付けられると共に、ピストンロッドのロッドヘッドがスイベルケース１２に当接させられる。トリム用油圧シリンダ４２ｂも、そのシリンダボトムがスターンブラケット１４に固定されて船体１６に取り付けられると共に、ピストンロッドのロッドヘッドがスイベルケース１２に当接させられる。

スイベルケース１２は、チルティングシャフト４６を介し、チルティングシャフト４６を中心として相対角度変位自在にスターンブラケット１４と接続される。また、スイベルケース１２は、その内部にスイベルシャフト５０が回動自在に収容される。スイベルシャフト５０は重力方向に軸方向を有し、その上端がマウントフレーム５２に固定されると共に、下端がロアマウントセンターハウジング（図示せず）に固定される（換言すれば、マウントフレーム５２のシャフト部がスイベルシャフト５０を構成する）。マウントフレーム５２とロアマウントセンターハウジングは、それぞれエンジン１８やプロペラ２４などが配置されるフレームに固定される。

図４は、スイベルケース１２付近を上方から見た平面図である。

図３から図４に示すように、スイベルケース１２の上部には、断面視において凹状（コ字状）を呈する凹部５４が形成され、その内部空間には、前記した操舵用油圧シリンダ４０が配置される。操舵用油圧シリンダ４０は復動シリンダからなり、２本の油路（図示せず）を介して図示しない油圧ポンプに接続されて油圧を供給される。

操舵用油圧シリンダ４０は、そのロッドヘッド４０ａがステー６０に支持されてマウントフレーム５２（船体１６の長軸線に対して水平方向の角度（操舵角）変位を生じる部位）に取り付けられると共に、シリンダボトム４０ｂが船外機本体側のステー６１に支持されてスイベルケース１２（船体１６の長軸線に対して水平方向の角度（操舵角）変位を生じない部位）に取り付けられつつ、凹部５４の内部空間に配置される。

また、図４に示すように、凹部５４の内部空間には、前記した回動角センサ４４が配置される。回動角センサ４４は、センサロッド６２を介してステー６０に接続される。即ち、スイベルシャフト５０の回動角は、マウントフレーム５２、ステー６０およびセンサロッド６２を介して回動角センサ４４に伝達され、回動角センサ４４によって検出される。

次いで、上記に基づいて船外機１０の転舵について概説する。操船者がステアリングホイール２８を操舵すると、その操舵角は回転角センサ３０を介してＥＣＵ２２に入力される。ＥＣＵ２２は、回転角センサ３０によって検出されたステアリングホイール２８の回転角と回動角センサ４４によって検出されたスイベルシャフト５０の回動角の偏差が操舵角（船体１６に対する船外機１０の角度）において零になるように、油圧ポンプを駆動して操舵用油圧シリンダ４０を駆動（伸縮）し、スイベルシャフト５０を回動させて船外機１０を転舵させる。

このように、操舵用油圧シリンダ４０が駆動されることにより、スイベルシャフト５０を転舵軸として船外機１０の水平方向の転舵がパワーアシストされ、よってプロペラ２４およびラダー２６が揺動されて船体１６が操舵される。具体的には、操舵用油圧シリンダ４０が伸び方向に駆動されることにより、図４に示すように、スイベルシャフト５０およびマウントフレーム５２が船体１６に対して右回り（上面視において右回り）に回動し、船外機１０が右回りに転舵され、よって船体１６が左回り（上面視において左回り）に操舵（左旋回）される。

一方、操舵用油圧シリンダ４０が縮み方向に駆動されることにより、図５に示すように、スイベルシャフト５０およびマウントフレーム５２が船体１６に対して左回りに回動し、船外機１０が左回りに転舵され、よって船体１６が右回りに操舵（右旋回）される。

尚、図４および図５において、符号６４は上面視における船外機１０の外形線（垂直投影面）を示す。図４は、具体的には船外機１０を右回りに最大転舵角（３０度）まで回動させたときのスイベルケース１２付近を上方から見た平面図であり、図５は、船外機１０を左回りに最大転舵角（３０度）まで回動させたときのスイベルケース１２付近を上方から見た平面図である。尚、図４および図５において、操舵用油圧シリンダ４０の動きが良く示されるように、一部の構成について図示を簡略化した。

ここで、ステアリングホイール２８の付近の構造について説明する。

図６は、そのステアリングホイール２８のコラム部２８ａの縦断面図であり、図７は図６のVII―VII線断面図である。

図示の如く、ステアリングホイール２８に固定されたステアリングシャフト２８ｂはコラム部２８ａを貫通して延びる。コラム部２８ａのステアリングホイール２８に近い付近にはキーユニット部（電気スイッチ）６６が設けられ、そこに操船者によってイグニション・キー６８が差し込まれて操作されるとき、通電回路（図示せず）を介してバッテリ（図示せず）からエンジン１８に電源が供給されてエンジン１８が始動される。

図８はキーユニット部６６の拡大正面図である。

図８に示すように、この実施例に係るキーユニット部６６は、操船者によってイグニション・キー６８が操作される（回転されられる）方向において、第１のオフ・ポジション（ＯＦＦ１）と、第２のオフ・ポジション（ＯＦＦ２）と、オン・ポジション（ＯＮ）と、ロック・ポジション（ＬＯＣＫ）と、ラン（航行）・ポジション（ＲＵＮ）と、スタート・ポジション（ＳＴ）とを備える。以下、それらをそれぞれＯＦＦ１ポジション、ＯＦＦ２ポジションなどという。それらのポジションは、操船者によってイグニッション・キー６８がキー溝６６ａに差し込まれた後、対応する位置まで廻されることによって選択される。

図９はキーユニット部６６の電気回路図である。同図を参照して上記した各ポジションについて説明すると、キーユニット部６６は、接続切り換え部（スイッチ）６６ｂを備える。接続切り換え部６６ｂには６本の配線が接続され、イグニッション・キー６８で選択されたポジションに応じてそれぞれの配線の接続（導通）あるいは遮断（非導通）を行なう。このように、キーユニット部６６は、コンビネーションスイッチとして構成される。

以下、接続切り換え部６６ｂに接続される６本の配線について説明すると、第１の配線（Ｅ）６６ｂ１は接地（グラウンド）されると共に、第２の配線（ＩＧ）６６ｂ２にはＥＣＵ２２が接続される。また、第３の配線（ＳＴ）６６ｂ３にはスタータモータ７０が接続される。

第４の配線（ＳＴＥ）６６ｂ４には、ステアリング・リレー７２が接続される。また、第５の配線（ＬＯＡＤ）６６ｂ５にはメイン・リレー７４が接続される。メイン・リレー７４はトランジスタ７６のコレクタ端子に接続され、トランジスタ７６を介して接地される。また、第５の配線（ＬＯＡＤ）６６ｂ５には、ＥＣＵ２２と同様にマイクロコンピュータからなる、キー抜き忘れ防止ユニット７８が介挿される。

キー抜き忘れ防止ユニット７８には、ＥＣＵ２２およびブザー７８ａが接続されると共に、トランジスタ７６のベース端子が接続される。キー抜き忘れ防止ユニット７８は、通常、トランジスタ７６が導通するようにベース端子にオン信号を出力する。

第６の配線（ＢＡＴＴ）６６ｂ６にはバッテリ８０（前記した如く、バッテリ８０は、船体１６に戴置される）が接続されると共に、ステアリング・リレー７２を介して操舵用油圧シリンダ４０の油圧回路に介挿された油圧ポンプ４０ａを駆動する電動モータ４０ｂが接続される。油圧ポンプ４０ａは、駆動されるとき、リザーバ４０ｃから潤滑油（作動油）を汲み上げ、操舵用油圧シリンダ（複動シリンダ）４０のピストンの左右の室のいずれかに供給する。尚、リザーバ４０ｃと油圧ポンプ４０ａの間にはチェックバルブ（逆流防止弁）４０ｄが介挿される。

さらに、第６の配線（ＢＡＴＴ）６６ｂ６には、メイン・リレー７４を介してＥＣＵ２２や各種センサ、灯火類、燃料ポンプや点火プラグなどの電気負荷が接続されると共に、シフト機構やエンジン１８のスロットルユニット用の電動モータなどが接続される。

図１０は、キーユニット部６６の各ポジションに応じた接続切り換え部６６ｂにおける配線の接続関係を示す説明図である。

同図に示すように、ＳＴポジションでは、第３から第６の配線６６ｂ１から６６ｂ６が接続（導通）される。即ち、図８においてイグニション・キー６８がＳＴポジションまで廻されると、バッテリ８０から第６の配線６６ｂ６と第３の配線６６ｂ３を介してスタータモータ７０に動作電圧（バッテリ電圧）が供給され、エンジン１８をクランキングして始動させる。

また、バッテリ８０から第６の配線６６ｂ６と第４の配線６６ｂ４を介してステアリング・リレー７２が通電されることにより、第６の配線６６ｂ６に接続される接点７２ａが閉じて操舵用油圧シリンダ４０の電動モータ４０ｂに動作電圧（バッテリ電圧）が供給され、動作可能になる。

さらに、バッテリ８０から第６の配線６６ｂ６と第５の配線６６ｂ５を介してメイン・リレー７４に電流が流れることにより、第６の配線６６ｂ６に接続される接点７４ａが閉じて電気負荷などの使用が可能になる。

エンジン１８の始動が完了し、イグニション・キー６８がＯＮポジションに戻されると、図１０に示すように第３の回線６６ｂ３への導通が解除され、よってスタータモータ７０に対するバッテリ電圧の供給が遮断される。

他方、イグニション・キー６８がＯＦＦ１（あるいはＯＦＦ２）ポジションに戻されると、図１０に示すように第６の配線６６ｂ６はいずれの配線とも接続（導通）されなくなり、電気負荷などへのバッテリ電圧の供給が遮断されると共に、ＥＣＵ２２が第２の配線６６ｂ２と第１の配線６６ｂ１を介して接地され（ＥＣＵ２２の動作が終了し）、よってエンジン１８への燃料の供給や点火が終了して運転が停止されると共に、動作が不可能となる。

この実施例に係るキーユニット部６６において特徴的なことは、ステアリングホイール２８の付近に配置され、操船者の操作によってバッテリ（電源）８０からＥＣＵ２２（およびエンジン１８）への通電をオン・オフする電気スイッチ（キーユニット部６６およびイグニション・キー６８）と、およびそれに接続され、その操作に応じてステアリングホイール２８を固定する固定機構８４を備えるように構成したことである。

以下、それについて説明すると、図７に示す如く、キーユニット部６６には固定機構８４が接続される。即ち、固定機構８４はロッド８４ａを備え、ロッド８４ａは、係止機構（図示せず）を介してイグニション・キー６８に係止され、イグニション・キー６８の回転に応じて回転する。ロッド８４ａは、ワンウエイ・クラッチ８４ｂを介してローラ８４ｃに接続される。ローラ８４ｃには、図６に良く示す如く、側面視大略扇形のロックキー８４ｄがその基端側で固定される。

他方、ステアリングホイール２８に固定されるステアリングシャフト２８ｂには、ロックプレート８４ｅが取り付けられる。ロックプレート８４ｅは、図７に良く示す如く、歯車状を呈し、その外周には複数個（１２個）の溝８４ｅ１を備える。ロックキー８４ｄが図示の位置にあるとき、その扇形部分（先端側）がロックプレート８４ｅのいずれかの溝８４ｅ１に係合し、ステアリングシャフト２８ｂ、即ち、ステアリングホイール２８を固定して回転を阻止する。

ワンウエイ・クラッチ８４ｂはスプリング８４ｂ１を備え、スプリング８４ｂ１はロックキー８４ｄを図示の係合位置に付勢する。また、ワンウエイ・クラッチ８４ｂは図６に矢印で示す方向、換言すればロックキー８４ｄとロックプレート８４ｅの係合が解除される方向にのみ、ロッド８４ａ（即ち、イグニション・キー６８）の回転を許容する。このように、キーユニット部６６にはロッド８４ａ、ワンウエイ・クラッチ８４ｂ、ローラ８４ｃ、ロックキー８４ｄおよびロックプレート８４ｅからなる固定機構８４が接続され、固定機構８４はイグニション・キー６８を通じたキーユニット部６６の操作に連動して作動する。

図８を再び参照してイグニション・キー６８との連動を説明すると、キーユニット部６６にあっては、イグニション・キー６８は先ず、ＯＦＦ１ポジションにおいてキー溝６６ａに差し込まれて押圧されたときのみ、入る（所期位置まで到達する）ように構成される。この位置において、ロックキー８４ｄはロックプレート８４ｅと係合状態にある。次いでイグニション・キー６８がＯＦＦ２，ＯＮ，ＬＯＣＫポジションまで回される間もその状態は保持され、ロックキー８４ｄはロックプレート８４ｅと係合したままとされる。

次いでイグニション・キー６８がＲＵＮポジションあるいはＳＴポジションまで廻されると、ワンウエイ・クラッチ８４ｂがロッド８４ａをローラ８４ｃに接続すると共に、イグニション・キー６８の回転に伴い、図６に矢印で示す如く、ロックキー８４ｄが想像線で示す位置まで回転させられ、ロックプレート８４ｅとの係合が解除される。即ち、イグニション・キー６８がＳＴポジションまで廻される（エンジン１８が始動される）、あるいはＲＵＮポジションまで戻される（航行可能な状態となる）ときのいずれかにあるとき、ステアリングホイール２８は回転可能となる。この状態において、操船者のステアリングホイール２８の操作に応じて操舵用油圧シリンダ４０が作動して操舵が開始し、シフト機構なども駆動されて航行が開始される。

次いで航行が終了すると、イグニション・キー６８は再びＬＯＣＫポジションに向けて廻され、ＯＮポジションを経てＯＦＦ１ポジションに戻されてエンジン１８が停止させられた後、キーユニット部６６から抜かれる。そのエンジン停止動作において、イグニンション・キー６８がＬＯＣＫポジションを通過した時点で、ワンウエイ・クラッチ８４ｂとロッド８４ａとの接続が解除される。その結果、ワンウエイ・クラッチ８４ｂのスプリング８４ｂ１の付勢力により、ローラ８４ｃは、図６において矢印と逆の方向に駆動され、ロックキー８４ｄは再びロックプレート８４ｅと係合し、ステアリングホイール２８の回転を阻止する。

次いで、キー抜き忘れ防止ユニット７８について説明すると、図９に示すように、キー抜き忘れ防止ユニット７８にはＥＣＵ２２が接続され、エンジン回転数ＮＥが入力される。

図１１は、キー抜き忘れ防止ユニット７８の動作を示すフロー・チャートである。図示のプログラムは、ＳＴポジションあるいはＯＮポジションが選択されている間、即ち、キー抜き忘れ防止ユニット７８にバッテリ電圧が供給されている間、繰り返し実行される。

以下説明すると、先ずＳ１０においてイグニッション・キー６８がＯＮポジションか否か判断する。Ｓ１０で否定されるときは以降の処理をスキップすると共に、肯定されるときはＳ１２に進み、エンジン回転数ＮＥが１００ｒｐｍ未満か、換言すれば、エンジン１８が停止あるいは実質的に停止しているか否か判断する。

Ｓ１２で否定されるときはＳ１０に戻ると共に、肯定されるときはＳ１４に進み、ブザー７８ａを鳴動して操船者に警告する。このように報知されることで、操船者は、イグニション・キー６８の抜き忘れがあるとき、それに気づくことができる。

次いでＳ１６に進み、ブザー７８ａの鳴動時間が所定時間、具体的には１８０秒（ｓｅｃ）を超えているか否か判断し、Ｓ１６で否定されるときはＳ１０に戻って上記の処理を繰り返すと共に、Ｓ１６で肯定されるときはＳ１８に進み、ブザー７８ａの鳴動を停止すると共に、トランジスタ７６のベース側へのオン信号の出力を停止してメイン・リレー７４をカット（通電停止）する。即ち、電気負荷などへバッテリ電圧の供給を遮断する。尚、図９に示す如く、キー抜き忘れ防止ユニット７８はメイン・リレー７４とは別系統の配線とされるため、通電が停止されても、動作を継続することができる。

次いでＳ２０に進み、イグニッション・キー６８がＯＮポジションか否か再び判断し、肯定されるときはＳ１８に戻ると共に、否定されるときはＳ２２に進んでメイン・リレー７４のカットを終了する。

図６の説明を続けると、ステアリングシャフト２８ｂには、キーユニット部６６の配置位置の下流において、プラネタリギヤ機構とディテント機構とからなる中立位置感知機構９０が設けられる。中立位置感知機構９０は、操船者がステアリングホイール２８を操舵（回転）するとき、最大回転量（ロック・トゥ・ロック）の中心である中立位置を感知させるための機構である。尚、ステアリングホイール２８の最大回転量は３回転（左回りであれば１．５回転）である。

図１２は、図６のXII―XII線断面図である。

図１２も参照しつつ説明すると、中立位置感知機構９０においてプラネタラリギヤ機構は、ステアリングシャフト２８ｂに固定されたサンギヤ９０ａと、コラム部２８ａに固定されたインターナルギヤ９０ｂと、サンギヤ９０ａとインターナルギヤ９０ｂに噛合しつつ、サンギヤ９０ａを中心として回転する３個のプラネタリ・ピニオン９０ｃと、３個のプラネタリ・ピニオン９０ｃを固定するキャリア９０ｄからなる。キャリア９０ｄは、図６および図１２に示す如く、大略ディスク状を呈する。

キャリア９０ｄの円周にはストッパ（突起）９０ｄ１が１個突設されると共に（図６で図示省略）、それから１８０度の間隔をおいた対向する側には円弧状の切り欠き（凹部）９０ｄ２が１個穿設される。切り欠き９０ｄ２には、押圧機構９０ｅが配置される。押圧機構９０ｅは、ケース９０ｅ１と、その内部に移動自在に配置されるローラ９０ｅ２とスプリング９０ｅ３からなる。押圧機構９０ｅにおいてローラ９０ｅ２はスプリング９０ｅ３によってキャリア９０ｄに常に付勢される結果、押圧機構９０ｅはキャリア９０ｅの円周を押圧して荷重を印加する。上記したディテント機構は、押圧機構９０ｅと切り欠き９０ｄ２とから構成される。

中立位置感知機構９０にあっては、上記した構成により、ステアリングホイール２８、より具体的にはステアリングシャフト２８ｂはサンギヤ９０ａとインターナルギヤ９０ｂとプラネタリ・ピニオン９０ｃからなる減速機構に接続され、操船者によるステアリングホイール２８の回転はその減速機構を介して１／４程度の回転数に減速され、減速機構に接続されたキャリア９０ｄに伝えられる。その結果、例えばステアリングホイール２８が左右いずれかの操舵限界から他方に向けて３回転させられるとき、キャリア９０ｄは３／４回転（正確には２９０度回転）し、ストッパ９０ｄ１が押圧機構９０ｅのケース９０ｅ１の端部９０ｅ１ａに当接し、ステアリングホイール２８のそれ以上の回転をロック（阻止）する。

また、押圧機構９０ｅのローラ９０ｅ２はスプリング９０ｅ３によってキャリア９０ｄに常に押圧されることから、ローラ９０ｅ２が切り欠き９０ｄ２に係合する前後で、操船者が受けるステアリングホイール２８の荷重が変化する。従って、切り欠き９０ｄ２を、ステアリングホイール２８による操舵が中立になる位置に穿設し、そこに押圧機構９０ｅを配置すると共に、それから最も離間する位置、具体的には図１２に示す如く、１８０度離間した対向端にストッパ９０ｄ２を形成すれば、操船者は、ステアリングホイール２８の左右方向のロック・トゥ・ロックの中央（中心）に相当する中立位置を通過したことを感知することができる。

図６の説明に戻ると、ステアリングシャフト２８ｂにおいて、中立位置感知機構９０の先端（図において下端）側には油圧ダンパ部９２が設けられる。油圧ダンパ部９２は、コラム部２８ａの内部においてステアリングシャフト２８ｂの周囲に形成された平面視（ステアリングシャフト２８ｂの軸方向から見て）円形状の室９２ａと、ステアリングシャフト２８ｂ（より正確にはその外周に嵌められたジャケット２８ｂ１）に半径方向に突出するように取り付けられた１枚のベーン９２ｂと、室９２ａに充填された潤滑油（作動油。図示せず）とからなる。

かかる構成により、油圧ダンパ部９２にあっては、ステアリングシャフト２８ｂの回転に伴ってベーン９２ｂが室９２ａに充填された潤滑油内を移動するとき、室９２ａの潤滑油の充填量、即ち、油圧に応じた抵抗を受ける。従って、室９２ａの油圧を適宜設定することでステアリングホイール２８の回転に適度な抵抗を与えることができ、同様に操舵感覚を向上させることができる。

ステアリングシャフト２８ｂの、油圧タンパ部９２の配置位置の先の末端側の付近には、前記したロータリエンコーダからなる回転角センサ３０が配置されるが、図示は省略する。

このように、この実施例においては、ステアリングホイール２８の付近に操船者の操作自在に配置され、バッテリ（電源）８０からＥＣＵ２２（およびエンジン１８）への通電回路を接続する（導通させる）電気スイッチ（キーユニット部６６およびイグニション・キー６８）と、およびそれに接続され、その操作に応じてステアリングホイール２８を固定する固定機構８４を備えると共に、電気スイッチは、操船者によってイグニション・キー６８が差し込まれて操作される（回転されられる）方向において、ＥＣＵ２２（およびエンジン１８）への通電回路を遮断するＯＦＦ１あるいはＯＦＦ２ポジション（第１位置）と、固定機構８４を作動・解除するＬＯＣＫポジション（第２位置）と、ＥＣＵ２２（およびエンジン１８）への通電回路を接続する（導通させる）ＲＵＮあるいはＳＴポジション（第３位置）を少なくとも備え、よってステアリングホイール２８の固定が解除された後に通電回路を接続する（通電あるいは導通させる）と共に、前記ステアリングホイール２８が固定された後に通電回路を遮断（通電あるいは導通させない）ように構成した。これにより、ＥＣＵ２２が動作していないときはステアリングホイール２８が固定されることから、そもそも位相差が生じることがなく、全ての操作を操船者が行うこととなって操船者が違和感を受けることがない。また、その固定機構８４でステアリングホイール２８を固定することから、盗難防止の一助ともなる。

また、図９に示す如く、操舵用油圧シリンダ４０の油圧回路において、リザーバ４０ｃと油圧ポンプ４０ａの間にチェックバルブ（逆流防止弁）４０ｄが介挿されるように構成したので、イグニション・キー６８がＯＦＦ１あるいはＯＦＦ２ポジションに戻されてステアリング・リレー７２への通電が遮断され、油圧ポンプ４０ａの動作が停止すると、操舵用油圧シリンダ４０は固定される。これにより、位相差が生じるのを一層確実に防止することができる。

さらに、キー抜き忘れユニット防止ユニット７８を設けるようにしたので、操船者のイグニション・キー６８の抜き忘れを防止することができる。

さらに、ステアリングシャフト２８ｂに中立位置感知機構９０と油圧ダンパ部９２を設けるようにしたので、操舵感覚も向上させることができる。

図１３はこの発明の第２実施例に係る船外機の操舵装置を示す、図６と同様なステアリングホイール２８のコラム部２８ａの構造を示す縦断面図であり、図１４はそのXIV―XIV線断面図である。

第２実施例に係る船外機の操舵装置にあっては、固定機構８４の構造が第１実施例と異なる。以下、第１実施例と相違する点に焦点をおいて説明すると、第２実施例に係る固定機構８４にあっては、ロッド８４ａはジョイント８４ｆを介して平面視クランク形状（図１４）で側面視楕円形状（図１３）のカム８４ｇに接続される。カム８４ｇのクランクピン部は、大略プレート状のロックキー８４ｈに当接される。

ロックキー８４ｈには先端に突出するようにピン８４ｈ１がその内部に圧入されると共に、スプリング８４ｈ２によってピン８４ｈ１がロックプレート８４ｅの溝８４ｅ１のいずれかに係合する位置に付勢される。

カム８４ｇは、図１３に矢印Ａで示す方向に回転されてロッド８４ａを通じて伝達されるイグニション・キー６８の位置がＲＵＮポジションあるいはＳＴポジションにあるとき、同図に示す位置となり、ロックキー８４ｈが同図に矢印Ｂで示す如く、スプリング８４ｈ２の付勢力に抗して後退し、ピン８４ｈ１を介してのロックプレート８４ｅとの係合が解除され、ステアリングホイール２８を回転可能とするように構成される。

イグニション・キー６８がＲＵＮポジションから、ＬＯＣＫポジションからＯＦＦ１ポジションの間のいずれかに向けて回転されると、ロックキー８４ｈは、そのピン８４ｈ１を介してロックプレート８４ｅと係合してステアリングホイール２８の回転を阻止する。

第２実施例に係る船外機の操舵装置にあっても、上記の如く構成したことで、ＥＣＵ２２が動作していないときはステアリングホイール２８が固定されることから、そもそも位相差が生じることがなく、全ての操作を操船者が行うこととなって操船者が違和感を受けることがない。

図１５はこの発明の第３実施例に係る船外機の操舵装置を示す、図６と同様なステアリングホイール２８のコラム部２８ａの構造を示す縦断面図であり、図１６はそのXVI―XVI線断面図である。

第３実施例に係る固定機構８４は第２実施例の変形であって、ロッド８４ａはジョイント８４ｆを介してのカム８４ｇに接続される。カム８４ｇは、栓抜き状のロックキー８４ｉに当接される。

ロックキー８４ｉは、図１５に良く示す如く、その基端側の円形部には側面視矩形状の孔８４ｉ１が穿設される。孔８４ｉ１には、カム８４ｇのクランクピン部が挿通される。カム８４ｇは、ロッド８４ａを通じて伝達されるイグニション・キー６８の位置がＲＵＮポジションあるいはＳＴポジションにあるとき、図１５に示す位置となり、ロックキー８４ｉが同図に実線で示す如く、ロックプレート８４ｅから離間し、ロックプレート８４ｅとの係合が解除され、ステアリングホイール２８を回転可能とするように構成される。

イグニション・キー６８がＲＵＮポジションから、ＬＯＣＫポジションからＯＦＦ１ポジションの間のいずれかに回転されるとき、カム８４ｇは同図に矢印Ａで示す方向に回転し、ロックキー８４ｉは、そのカム８４ｇの運動によって同図に想像線で示すように矢印Ｂで示す方向に移動し、ロックプレート８４ｅと係合してステアリングホイール２８の回転を阻止する。

第３実施例に係る船外機の操舵装置にあっても、上記のように構成したことで、同様に、ＥＣＵ２２が動作していないときはステアリングホイール２８が固定されることから、そもそも位相差が生じることがなく、全ての操作を操船者が行うこととなって操船者が違和感を受けることがない。

上記した如く、第１から第３実施例にあっては、船外機１０のスイベルシャフト（操舵軸）５０に接続された操舵用油圧シリンダ（アクチュエータ）４０と、バッテリ（電源）８０から通電されて起動し、船体１６に配置されたステアリングホイール２８の回転角と前記スイベルシャフト（操舵軸）の回動角が一致するように前記アクチュエータの駆動を制御するＥＣＵ（電子制御ユニット）２２とを備えた船外機の操舵装置において、前記ステアリングホイール２８の付近に操船者の操作自在に配置され、前記電源から前記電子制御ユニットへの通電回路を接続あるいは遮断する電気スイッチ（キーユニット部６６、イグニション・キー６８）と、および前記電気スイッチに接続され、前記電気スイッチの操作に応じて前記ステアリングホイール２８を固定する固定機構８４とを備えると共に、前記電気スイッチは、前記操船者によって操作される方向において、前記ＥＣＵ（電子制御ユニット）２２への通電回路を遮断するＯＦＦ１あるいはＯＦＦ２ポジション（第１位置）と、前記固定機構８４を作動・解除するＬＯＣＫポジション（第２位置）と、前記ＥＣＵ（電子制御ユニット）２２への通電回路を接続するＲＵＮあるいはＳＴポジション（第３位置）とを少なくとも備え、よって前記ステアリングホイール２８の固定が解除された後に前記通電回路を接続すると共に、前記ステアリングホイール２８が固定された後に前記通電回路を遮断するように構成した。

また、前記固定機構８４は、前記ステアリングホイール２８に固定されるステアリングシャフト２８ｂに取り付けられると共に、その外周に複数個の溝８４ｅ１が形成されたロックプレート８４ｅと、前記電気スイッチに接続され、前記電気スイッチの操作に連動して突出し、前記複数個の溝のいずれかに係合するロックキー８４ｄ，８４ｈ，８４ｉとを備える如く構成した。

尚、上記において、スイベルシャフト５０を回動させるアクチュエータとして油圧シリンダを例に挙げたが、それに限られるものではなく、電動モータや油圧モータなどであっても良い。

この発明の一つの実施例に係る船外機の操舵装置を全体的に示す説明図である。 図１に示す操舵装置の部分説明側面図である。 図２に示すスイベルケース付近を拡大して示す部分断面図である。 図１に示す船外機を右回りに最大転舵角まで転舵させたときのスイベルケース付近を上方から見た平面図である。 同様に、図１に示す船外機を左回りに最大転舵角まで転舵させたときのスイベルケース付近を上方から見た図４と同様な平面図である。 図１に示すステアリングホイールのコラム部の構造を詳細に示す縦断面図である。 図６のVII―VII線拡大断面図である。 図６に示すキーユニット部の拡大正面図である。 図６に示すキーユニット部の電気回路図である。 図８に示すイグニッション・キーの各ポジションに応じた接続切り換え部における配線の接続関係を示す説明図である。 図９に示すキー抜き忘れ防止ユニットの動作を示すフロー・チャートである。 図６のXII―XII線断面図である。 この発明の第２実施例に係る船外機の操舵装置を示す、図６に類似する、ステアリングホイールのコラム部の構造を詳細に示す縦断面図である。 図１３のXIV―XIV線断面図である。 この発明の第３実施例に係る船外機の操舵装置を示す、図６に類似する、ステアリングホイールのコラム部の構造を詳細に示す縦断面図である。 図１５のXVI―XVI線断面図である。

符号の説明

１０ 船外機、１２ スイベルケース、１６ 船体、１８ エンジン（内燃機関）、２２（ＥＣＵ）、２４ プロペラ、２８ ステアリングホイール、２８ａ コラム部、２８ｂ ステアリングシャフト、３０ 回転角センサ、４０ 操舵用油圧シリンダ（アクチュエータ）、５０ スイベルシャフト（操舵軸）、６６ キーユニット部（電気スイッチ）、６８ イグニション・キー、８４ 固定機構、８４ｅ ロックプレート、８４ｇ，８４ｈ，８４ｉ ロックキー

Claims (2)

1. 船外機の操舵軸に接続されたアクチュエータと、電源から通電されて起動し、船体に配置されたステアリングホイールの回転角と前記操舵軸の回動角が一致するように前記アクチュエータの駆動を制御する電子制御ユニットとを備えた船外機の操舵装置において、前記ステアリングホイールの付近に操船者の操作自在に配置され、前記電源から前記電子制御ユニットへの通電回路を接続あるいは遮断する電気スイッチと、および前記電気スイッチに接続され、前記電気スイッチの操作に応じて前記ステアリングホイールを固定する固定機構とを備えると共に、前記電気スイッチは、前記操船者によって操作される方向において、前記電子制御ユニットへの通電回路を遮断する第１位置と、前記固定機構を作動・解除する第２位置と、前記電子制御ユニットへの通電回路を接続する第３位置とを少なくとも備え、よって前記ステアリングホイールの固定が解除された後に前記通電回路を接続すると共に、前記ステアリングホイールが固定された後に前記通電回路を遮断するように構成されることを特徴とする船外機の操舵装置。
2. 前記固定機構は、前記ステアリングホイールに固定されるステアリングシャフトに取り付けられると共に、その外周に複数個の溝が形成されたロックプレートと、前記電気スイッチに接続され、前記電気スイッチの操作に連動して突出し、前記複数個の溝のいずれかに係合するロックキーとを備えることを特徴とする請求項１記載の船外機の操舵装置。

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