推進機付船舶のパワーステアリング装置
【課題】推進機付船舶のパワーステアリング装置において、推進機が備えるスクリュウの回転反力に起因するジャイロ効果を簡易に抑制すること。
【解決手段】操舵ハンドル１０の操舵方向及び操舵力に応じて駆動されるアシストモータ５０のアシストトルクを、推進機２０への操舵力伝達経路に加える推進機付船舶１のパワーステアリング装置３において、アシストモータ５０の出力側に、アシストモータ５０のアシストトルクは操舵力伝達経路に伝え、推進機２０が備えるスクリュウ２２の回転反力に起因して推進機２０の側から操舵力伝達経路に作用する逆入力トルクはアシストモータ５０に対して遮断する逆入力遮断装置７０を設けるもの。
【解決手段】操舵ハンドル１０の操舵方向及び操舵力に応じて駆動されるアシストモータ５０のアシストトルクを、推進機２０への操舵力伝達経路に加える推進機付船舶１のパワーステアリング装置３において、アシストモータ５０の出力側に、アシストモータ５０のアシストトルクは操舵力伝達経路に伝え、推進機２０が備えるスクリュウ２２の回転反力に起因して推進機２０の側から操舵力伝達経路に作用する逆入力トルクはアシストモータ５０に対して遮断する逆入力遮断装置７０を設けるもの。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は船外機、船内外機等の推進機付船舶のパワーステアリング装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
船外機付船舶のパワーステアリング装置として、特許文献１に記載の如く、操舵ハンドルの操舵方向及び操舵力に応じて駆動される電動アシストモータ（又は油圧パワーステアリング装置の電動アシストポンプ）のアシストトルクを、船外機への操舵力伝達経路に加えるものがある。操船者が操舵ハンドルに加える手動操舵力を、電動アシストモータのアシストトルクによりアシストするものである。
【特許文献１】特開2004-231108
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
船外機付船舶では、船外機が備えるスクリュウの回転反力が、ジャイロ効果により、その推進ユニットを例えば右方向へ転舵させようとする。このような船舶では、操船者が船体を走行させながら、漁等のために操舵ハンドルから手を離すと、推進ユニットは上記の右方向へ転舵してしまい、船体は手を離す前の進み方向を維持できず、例えば直進性を保つことができない。
【０００４】
他方、船体の進み方向を維持しようとし、操船者が操舵ハンドルを保持し続けるときには、操舵ハンドルに操舵力が付与されるものになる。この場合には、電動アシストモータが操舵ハンドルに加えられた操舵力に応じて駆動され続けるものになり、アシストモータの電力消費が多大になり、アシストモータの発熱も多大になる。
【０００５】
また、船外機付船舶では、電動アシストモータやそのコントロールユニットの故障時に、推進ユニットを容易に駆動操舵できることも必要とされる。
【０００６】
本発明の課題は、推進機付船舶のパワーステアリング装置において、推進機が備えるスクリュウの回転反力に起因するジャイロ効果を簡易に抑制することにある。
【０００７】
本発明の他の課題は、アシスト駆動部の故障時に、推進ユニットを容易に駆動操作可能にすることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１の発明は、操舵ハンドルの操舵方向及び操舵力に応じて駆動されるアシスト駆動部のアシストトルクを、推進機への操舵力伝達経路に加える推進機付船舶のパワーステアリング装置において、アシスト駆動部が操舵をアシストするトルクを操舵力伝達経路に伝え、推進機の側から操舵力伝達経路に作用するトルクをアシスト駆動部に対して遮断する逆入力遮断装置を設けるようにしたものである。
【０００９】
請求項２の発明は、請求項１の発明において更に、前記逆入力遮断装置は、アシスト駆動部のアシストトルクが入力される入力側部材と、該アシストトルクが出力される出力側部材と、回転が拘束された静止側部材で構成され、その静止側部材と出力側部材の間に設けられ、出力側部材からの逆入力トルクに対して出力側部材と静止側部材とをロックするロック手段と、入力側部材に設けられ、その入力側部材からのアシストトルクに対してロック手段によるロック状態を解除するロック解除手段と、入力側部材と出力側部材との間に設けられ、ロック手段によるロック状態の解除時に、入力側部材からのアシストトルクを出力側部材に伝えるトルク伝達手段とからなるようにしたものである。
【００１０】
請求項３の発明は、請求項２の発明において更に、前記逆入力遮断装置と推進機の間の操舵力伝達経路の中間部に、トルク伝達切り離し手段を設けるようにしたものである。
【００１１】
請求項４の発明は、操舵ハンドルの操舵方向及び操舵力に応じて駆動されるアシスト駆動部のアシストトルクを、推進機への操舵力伝達経路に加える推進機付船舶のパワーステアリング装置において、アシスト駆動部と推進機の間の操舵力伝達経路の中間部に、トルク伝達切り離し手段を設けるようにしたものである。
【発明の効果】
【００１２】
（請求項１）
(a)推進機の側から操舵力伝達経路に作用するトルクをアシスト駆動部に対して遮断する逆入力遮断装置を設けた。従って、操船者が船体を走行させながら、漁等のために操舵ハンドルから手を離したとき、スクリュウの回転反力に起因するジャイロ効果によって推進ユニットを操舵させようとするトルクが、逆入力遮断装置の存在によりアシスト駆動部に対して遮断され、推進ユニットは転舵不能とされる。これにより、船体は操船者が操舵ハンドルから手を離す前の進み方向を維持し、例えば直進性を保つことができる。
【００１３】
(b)逆入力遮断装置は上述のトルクをアシスト駆動部に対して機械的に遮断するものであり、電動アシストモータの駆動力により上述のトルクに対抗するものでないから、電力消費や発熱を伴なうことがなく、簡易である。
【００１４】
（請求項２）
(c)逆入力遮断装置は、入力側部材と出力側部材と静止側部材とロック手段とロック解除手段とトルク伝達手段により構成され、前述(a)のトルクをアシスト駆動部に対して機械的に確実に遮断できる。
【００１５】
（請求項３）
(d)逆入力遮断装置と推進機の間の操舵力伝達経路の中間部に、トルク伝達切り離し手段を設けた。従って、アシスト駆動部やそのコントロールユニットの故障時に、逆入力遮断装置と推進機の間の操舵力伝達経路を切り離すことにより、逆入力遮断装置の存在が推進ユニットに加える操船者の緊急転舵力に抗するものにならず、推進ユニットを自由に転舵できる。
【００１６】
（請求項４）
(e)アシスト駆動部と推進機の間の操舵力伝達経路の中間部に、トルク伝達切り離し手段を設けた。従って、アシスト駆動部はそのコントロールユニットの故障時に、アシスト駆動部と推進機の間の操舵力伝達経路を切り離すことにより、アシスト駆動部の存在が推進ユニットに加える操船者の緊急転舵力に抗するものにならず、推進ユニットを自由に転舵できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
図１は実施例１の推進機付船舶のパワーステアリング装置を示す模式図、図２は図１の操舵アシスト装置を示す模式図、図３は逆入力遮断装置を示す断面図、図４は逆入力遮断装置の動作を示す模式図、図５は実施例２の推進機付船舶のパワーステアリング装置を示す模式図、図６は図５の操舵アシスト装置を示す模式図、図７は実施例３の推進機付船舶のパワーステアリング装置を示す模式図である。
【実施例】
【００１８】
（実施例１）（図１〜図４）
図１に示す船舶１は、船体２の船首側に設けられる操舵ハンドル１０と、船体２の船尾側に設けられる推進機としての船外機２０と、操舵ハンドル１０に加えられる操舵力を船外機２０に伝える操舵力伝達経路としても操舵ケーブル３０とを有する。操舵ケーブル３０は、船体２の内部の船首側から船尾側に設置されるアウタチューブ３１内に延在される。
【００１９】
操舵ハンドル１０は、船体２の船首側の操縦席に設置される。操舵ハンドル１０のハンドル軸１１に固定されるピニオン１２がラック１３に噛合い、ラック１３が操舵ケーブル３０の一端に連結される。操舵ハンドル１０が操舵力（操舵トルク）を加えられて左又は右に回転することにより、ピニオン１２とラック１３の噛合いを介して、操舵ケーブル３０が押し引きされる。
【００２０】
船外機２０は、推進ユニット２１にスクリュウ２２を備え、この推進ユニット２１の上に搭載されたエンジン（不図示）と、スイベルブラケット２３及びクランプブラケット２４を有して構成される。推進ユニット２１は、スイベルブラケット２３に転舵軸２３Ａ（不図示）を介して水平方向に揺動して転舵可能に軸支され、このスイベルブラケット２３は、クランプブラケット２４にチルト軸２４Ａ（不図示）を介して鉛直方向にチルトアップ／ダウン可能に軸支される。船外機２０は、クランプブラケット２４により船体２の船尾板に取付けられ、エンジンの出力をスクリュウ２２に伝え、船体２を前後進可能にする。船外機２０は、推進ユニット２１に固着された転舵アーム２１Ａに、リンク２５Ａ、２５Ｂを介して操舵ケーブル３０の他端を連結している。
【００２１】
船舶１にあっては、操船者が操舵ハンドル１０に加える操舵力をアシストするパワーステアリング装置３を構成するための操舵アシスト装置４０を、船体２の内部の船尾側で、操舵ケーブル３０の他端と推進ユニット２１の転舵アーム２１Ａ（本実施例ではリンク２５Ｂ）の間に介装している。
【００２２】
操舵アシスト装置４０は、図２に示す如く、船体２に固定されるギヤケース４１内に配置される。操舵アシスト装置４０は、ボールねじ４２をギヤケース４１に回転自在に枢支し、ボールねじ４２にボールナット４３を螺着させている。ボールねじ４２とボールナット４３の螺動時に、ボールナット４３はボールねじ４２の中心軸まわりに回り止めされてボールねじ４２の軸方向に沿って直線動する。このとき、ボールナット４３には前後のアーム４４Ａ、４４Ｂが一体化され、ボールナット４３の前アーム４４Ａには操舵ケーブル３０の他端が連結され、ボールナット４３の後アーム４４Ｂには推進ユニット２１の側のリンク２５Ｂが連結される。これにより、操舵ハンドル１０が操舵力を加えられて左又は右に回転し、操舵ケーブル３０が押し引きされると、ボールナット４３がボールねじ４２の軸方向に沿って直線動し、ひいてはボールナット４３とリンク２５Ａ、２５Ｂ、転舵アーム２１Ａより連結されている推進ユニット２１が左又は右に転舵されるものになる。
【００２３】
このとき、操舵アシスト装置４０は、ギヤケース４１内のボールナット４３の前アーム４４Ａにトルクセンサ４５が付される。トルクセンサ４５は、操船者が操舵ハンドル１０に加えた操舵方向及び操舵トルクを検出する。
【００２４】
また、操舵アシスト装置４０は、ギヤケース４１内に、アシスト駆動部としての電動アシストモータ５０を配置し、アシストモータ５０の出力軸に設けられるピニオン５１を、ボールねじ４２に設けられるピニオン５２に噛み合いさせてある。
【００２５】
また、操舵アシスト装置４０は、ギヤケース４１内にアシストモータ５０を制御するコントロールユニット６０を配置してある。コントロールユニット６０は、トルクセンサ４５の検出信号と、船外機２０の推進ユニット２１に内蔵してある船速センサ（不図示）の検出信号を取り込み、所定のアシストマップから、アシストモータ５０の駆動方向及び駆動電流を決定し、船速と操舵方向と操舵トルクに応じた適切な操舵アシスト力となるアシストモータ５０のアシストトルクをピニオン５１、５２経由でボールねじ４２に付与する。アシストモータ５０のアシストトルクによるボールねじ４２の回転力は、前述の操舵ハンドル１０に加えられた操舵力によるボールナット４３の直線動をアシストするものになる。
【００２６】
操舵アシスト装置４０は、アシストモータ５０の出力側に、アシストモータ５０のアシストトルクは推進ユニット２１への操舵力伝達経路に伝え、推進ユニット２１が備えるスクリュウ２２の回転反力に起因して推進ユニット２１の側から操舵力伝達経路に作用する逆入力トルクはアシストモータ５０に対して遮断する逆入力遮断装置７０を設ける。本実施例では、ボールねじ４２をピニオン５２が設けられる入力軸４２Ａと、ボールナット４３が螺着される出力軸４２Ｂに２分され、入力軸４２Ａと出力軸４２Ｂの間に機械的な逆入力遮断装置７０を設ける。
【００２７】
逆入力遮断装置７０は、図３に示す如く、電動アシストモータ５０のアシストトルクが入力される入力側部材７１たる保持器７１Ａを有し、入力側部材７１をボールねじ４２の入力軸４２Ａに固定的に結合する。逆入力遮断装置７０は、アシストモータ５０のアシストトルクが出力される出力側部材７２を有し、出力側部材７２にボールねじ４２の出力軸４２Ｂを固定的に結合する。逆入力遮断装置７０は、回転が拘束された静止側部材７３たる外輪７３Ａを有し、静止側部材７３Ａをギヤケース４１に固定的に結合する。逆入力遮断装置７０は、静止側部材７３の外輪７３Ａと出力側部材７２の間に設けられ、出力側部材７２からの逆入力トルク（前述の船外機２０のスクリュウ２２の回転反力に起因する逆入力が、ボールナット４３、ボールねじ４２経由で出力側部材７２に及んだトルク）に対して出力側部材７２と静止側部材７３とをロックするロック手段７４を有し、ロック手段７４を外輪７３Ａと出力側部材７２の隙間に設けられる一対のローラ７４Ａ、７４Ａとする。一対のローラ７４Ａ、７４Ａの間には、それらのローラ７４Ａ同士を離隔させる力を付与する弾性部材としてのＮ字形板ばね７４Ｂが介装されている。逆入力遮断装置７０は、入力側部材７１に設けられ、その入力側部材７１からのアシストトルクに対してロック手段７４によるロック状態を解除するロック解除手段７５を有し、ロック解除手段７５を保持器７１Ａの柱部７１Ｂにより構成する。逆入力遮断装置７０は、入力側部材７１と出力側部材７２との間に設けられ、ロック手段７４によるロック状態の解除時に、入力側部材７１からのアシストトルクを出力側部材７２に伝えるトルク伝達手段７６を有し、トルク伝達手段７６を保持器７１Ａのピン７１Ｃにより構成する。ピン７１Ｃは、出力側部材７２のピン孔７２Ａに挿入され、ピン孔７２Ａの内径をピン７１Ｃの外径より若干大きくしている。
【００２８】
逆入力遮断装置７０にあっては、操船者が操舵ハンドル１０から手を離して手動操舵力を付与せず、アシストモータ５０のアシストトルクが入力側部材７１の保持器７１Ａに作用していない状態で、船外機２０のスクリュウ２２の回転反力に起因する逆入力がボールナット４３に作用する結果、ボールナット４３が螺合しているボールねじ４２の出力軸４２Ｂ経由の逆入力トルクが出力側部材７２に作用しても、図４（Ａ）に示す如く、出力側部材７２と静止側部材７３の外輪７３Ａの間に介装したロック手段７４のローラ７４Ａが、板ばね７４Ｂにより出力側部材７２と静止側部材７３の外輪７３Ａの間のくさび隙間に係合してロックされる。従って、ボールナット４３は螺動不能とされて推進ユニット２１を転舵させず、操舵ハンドル１０から手を離す前の船体２の進み方向を維持する。
【００２９】
図４（Ａ）の出力側部材７２と静止側部材７３のロック状態から、図４（Ｂ）に示す如く、操舵ハンドル１０に手動操舵力が付与され、操舵ハンドル１０に加えられた操舵トルク、及びコントロールユニット６０が制御したアシストモータ５０のアシストトルクが入力側部材７１の保持器７１Ａに作用すると、ロック解除手段７５である保持器７１Ａの柱部７１Ｂが回転方向後方に位置する一方のローラ７４Ａに衝合し、そのローラ７４Ａを板ばね７４Ｂに抗して回転方向前方に押圧する。これにより、出力側部材７２と静止側部材７３の外輪７３Ａの間でくさび係合していたローラ７４Ａがそのくさび隙間から離脱し、出力側部材７２のロック状態が解除される。これにより、出力側部材７２が回転可能になる。
【００３０】
入力側部材７１の保持器７１Ａが図４（Ｂ）から更に回転すると、図４（Ｃ）に示す如く、入力側部材７１のピン７１Ｃが出力側部材７２のピン孔７２Ａの内径面に衝合し、入力側部材７１のトルクがピン７１Ｃを介して出力側部材７２に伝えられ、出力側部材７２を回転させる。これにより、出力側部材７２に固定されているボールねじ４２の出力軸４２Ｂが回転し、ボールねじ４２の出力軸４２Ｂに螺合しているボールナット４３が螺動され、ボールナット４３とリンク２５Ａ、２５Ｂ、転舵アーム２１Ａにより連結されている推進ユニット２１を転舵させるものになる。
【００３１】
操舵アシスト装置４０は、逆入力遮断装置７０と船外機２０の間の操舵力伝達経路の中間部、本実施例ではボールねじ４２の出力軸４２Ｂの中間部に、トルク伝達切り離し手段８０を設けている。トルク伝達切り離し手段８０は、例えば手動クラッチにて構成され、アシストモータ５０やそのコントロールユニット６０が故障したパワーステアリング装置３のシステムダウン時に、ボールねじ４２の出力軸４２Ｂに螺着されているボールナット４３を含む操舵力伝達経路を逆入力遮断装置７０に対して切り離す。これにより、操船者が操舵ハンドル１０に手動操舵力を加え、又は推進ユニット２１の転舵アーム２１Ａに緊急転舵力を加えたとき、ボールねじ４２とボールナット４３は逆入力遮断装置７０の存在に関係なく螺動でき、推進ユニット２１を転舵可能にする。
【００３２】
本実施例によれば、以下の作用効果を奏する。
(a)船外機２０が備えるスクリュウ２２の回転反力に起因するジャイロ効果により、船外機２０の側から操舵力伝達経路に作用する逆入力トルクをアシストモータ５０に対して遮断する逆入力遮断装置７０を設けた。従って、操船者が船体２を走行させながら、漁等のために操舵ハンドル１０から手を離したとき、スクリュウ２２の回転反力に起因するジャイロ効果によって推進ユニット２１を操舵させようとする逆入力が、逆入力遮断装置７０の存在によりアシストモータ５０に対して遮断され、推進ユニット２１は転舵不能とされる。これにより、船体２は操船者が操舵ハンドル１０から手を離す前の進み方向を維持し、例えば直進性を保つことができる。
【００３３】
(b)逆入力遮断装置７０は上述の逆入力トルクをアシストモータ５０に対して機械的に遮断するものであり、電動アシストモータの駆動力により上述の逆入力トルクに対抗するものでないから、電力消費や発熱を伴なうことがなく、簡易である。
【００３４】
(c)逆入力遮断装置７０は、入力側部材７１と出力側部材７２と静止側部材７３とロック手段７４とロック解除手段７５とトルク伝達手段７６により構成され、前述(a)の逆入力トルクをアシストモータ５０に対して機械的に確実に遮断できる。
【００３５】
(d)逆入力遮断装置７０と船外機２０の間の操舵力伝達経路の中間部に、トルク伝達切り離し手段８０を設けた。従って、アシストモータ５０やそのコントロールユニット６０の故障時に、逆入力遮断装置７０と船外機２０の間の操舵力伝達経路を切り離すことにより、逆入力遮断装置７０の存在が推進ユニット２１に加える操船者の緊急転舵力に抗するものにならず、推進ユニット２１を自由に転舵できる。
【００３６】
尚、本実施例の逆入力遮断装置７０は、アシストモータ５０とピニオン５１の間に介装するものでも良い。
【００３７】
（実施例２）（図５、図６）
図５、図６に示した実施例２の船舶１のパワーステアリング装置３は、実施例１におけると異なる点は、操舵アシスト装置４０のギヤケース４１内に配置してあったトルクセンサ４５、コントロールユニット６０を移設したことにある。
【００３８】
トルクセンサ４５は、操舵ハンドル１０のハンドル軸１１上に設けられる。即ち、ハンドル軸１１は、操舵ハンドル１０が直結される入力軸１１Ａと、ピニオン１２が直結される出力軸１１Ｂをトーションバー（不図示）を介して同軸上に連結し、これらの入力軸１１Ａと出力軸１１Ｂの間にトルクセンサ４５を介するものである。これにより、トルクセンサ４５は、操船者が操舵ハンドル１０に加えた操舵方向及び操舵トルクを検出するものになる。
コントロールユニット６０は、操舵ハンドル１０の側傍に配置される。
【００３９】
本実施例にあっても、実施例１の前述(a)〜(d)の作用効果を奏する。
【００４０】
（実施例３）（図７）
図７に示した実施例３の船舶１のパワーステアリング装置３が、実施例１におけると異なる点は、操舵アシスト装置４０に代わる操舵アシスト装置９０を船体２の内部の船首側の操舵ハンドル１０まわりに配置したことにある。
【００４１】
操舵アシスト装置９０は、船体２に固定されるギヤケース９１内に配置される。操舵アシスト装置９０は、操舵ハンドル１０のハンドル軸１１を、操舵ハンドル１０が直結される入力軸１１Ａと、ピニオン１２が直結される出力軸１１Ｂに２分し、それらの入力軸１１Ａと出力軸１１Ｂをトーションバー（不図示）を介して同軸上に連結し、入力軸１１Ａと出力軸１１Ｂの間にトルクセンサ９２が介装される。トルクセンサ９２は、操船者が操舵ハンドル１０に加えた操舵方向及び操舵トルクを検出する。
【００４２】
また、操舵アシスト装置９０は、ギヤケース９１内に、電動アシストモータ９３を配置し、アシストモータ９３の出力軸に設けられるウォーム９４で、操舵ハンドル１０のハンドル軸１１の出力軸１１Ｂに設けられるウォームホール９５に噛み合いさせてある。
【００４３】
また、操舵アシスト装置９０は、ギヤケース９１内に、アシストモータ９３を制御するコントロールユニット９６を配置してある。コントロールユニット９６は、トルクセンサ９２の検出信号と、船外機２０の推進ユニット２１に内蔵してある船速センサ（不図示）の検出信号を取り込み、所定のアシストマップから、アシストモータ９３の駆動方向及び駆動電流を決定し、船速と操舵方向と操舵トルクに応じた適切な操舵アシスト力となるアシストモータ９３のアシストトルクをウォーム９４及びウォームホール９５経由で操舵ハンドル１０のハンドル軸１１の出力軸１１Ｂに付与する。アシストモータ９３のアシストトルクによる出力軸１１Ｂの回転力は、操舵ハンドル１０の操舵力による出力軸１１Ｂの回転をアシストするものになる。
【００４４】
操舵アシスト装置９０は、アシストモータ９３の出力側に、アシストモータ９３のアシストトルクは、推進ユニット２１への操舵力伝達経路に伝え、推進ユニット２１が備えるスクリュウ２２の回転反力に起因して推進ユニット２１の側から操舵力伝達経路に作用する逆入力トルクはアシストモータ９３に対して遮断する逆入力遮断装置９７を設ける。本実施例では、アシストモータ９３とウォーム９４の中間部に機械的な逆入力遮断装置９７を設ける。逆入力遮断装置９７としては、実施例１の逆入力遮断装置７０を採用できる。
【００４５】
操舵アシスト装置９０は、逆入力遮断装置９７とウォーム９４の中間部に、トルク伝達切り離し手段９８を設けることができる。トルク伝達切り離し手段９８は、例えば手動クラッチにて構成され、アシストモータ９３やそのコントロールユニット９６が故障したパワーステアリング装置３のシステムダウン時に、操舵ケーブル３０を含む操舵力伝達経路を逆入力遮断装置９７に対して切り離す。これにより、操舵者が推進ユニット２１の転舵アーム２１Ａに緊急転舵力を加えたとき、操舵ケーブル３０は逆入力遮断装置９７の存在に関係なく移動でき、推進ユニット２１を転舵可能にする。
【００４６】
尚、本実施例において、船外機２０は、推進ユニット２１に固着された転舵アーム２１Ａにリンク２５Ａを介して連結されているリンク２５Ｂに、操舵ケーブル３０を直結している。即ち、転舵アーム２１Ａにはリンク２５Ａを介してリンク２５Ｂの一端が連結され、リンク２５Ｂの他端はスライドガイド２６に直線動可能にガイドされ、このリンク２５Ｂの他端に操舵ケーブル３０の他端が連結される。
【００４７】
本実施例によれば、以下の作用効果を奏する。
(a)船外機２０が備えるスクリュウ２２の回転反力に起因するジャイロ効果により、船外機２０の側から操舵力伝達経路に作用する逆入力トルクをアシストモータ９３に対して遮断する逆入力遮断装置９７を設けた。従って、操船者が船体２を走行させながら、漁等のために操舵ハンドル１０から手を離したとき、スクリュウ２２の回転反力に起因するジャイロ効果によって推進ユニット２１を操舵させようとする逆入力が、逆入力遮断装置９７の存在によりアシストモータ９３に対して遮断され、推進ユニット２１は転舵不能とされる。これにより、船体２は操船者が操舵ハンドル１０から手を離す前の進み方向を維持し、例えば直進性を保つことができる。
【００４８】
(b)逆入力遮断装置９７は上述の逆入力トルクをアシストモータ９３に対して機械的に遮断するものであり、電動アシストモータの駆動力により上述の逆入力トルクに対抗するものでないから、電力消費や発熱を伴なうことがなく、簡易である。
【００４９】
(c)逆入力遮断装置９７は、入力側部材７１と出力側部材７２と静止側部材７３とロック手段７４とロック解除手段７５とトルク伝達手段７６により構成され、前述(a)の逆入力トルクをアシストモータ９３に対して機械的に確実に遮断できる。
【００５０】
(d)逆入力遮断装置９７と船外機２０の間の操舵力伝達経路の中間部に、トルク伝達切り離し手段９８を設けた。従って、アシストモータ９３やそのコントロールユニット９６の故障時に、逆入力遮断装置９７と船外機２０の間の操舵力伝達経路を切り離すことにより、逆入力遮断装置９７の存在が推進ユニット２１に加える操船者の緊急転舵力に抗するものにならず、推進ユニット２１を自由に転舵できる。
【００５１】
以上、本発明の実施例を図面により詳述したが、本発明の具体的な構成はこの実施例に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があっても本発明に含まれる。例えば、本発明は、操舵ハンドルの操舵方向及び操舵力に応じて駆動されるアシスト駆動部のアシストトルクを、推進機への操舵力伝達経路に加える推進機付船舶のパワーステアリング装置において、アシスト駆動部と推進機の間の操舵力伝達経路の中間部に、トルク伝達切り離し手段を設けることができる。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】図１は実施例１の推進機付船舶のパワーステアリング装置を示す模式図である。
【図２】図２は図１の操舵アシスト装置を示す模式図である。
【図３】図３は逆入力遮断装置を示す断面図である。
【図４】図４は逆入力遮断装置の動作を示す模式図である。
【図５】図５は実施例２の推進機付船舶のパワーステアリング装置を示す模式図である。
【図６】図６は図５の操舵アシスト装置を示す模式図である。
【図７】図７は実施例３の推進機付船舶のパワーステアリング装置を示す模式図である。
【符号の説明】
【００５３】
１ 船舶
２ 船体
３ パワーステアリング装置
１０ 操舵ハンドル
２０ 船外機（推進機）
２２ スクリュウ
３０ 操舵ケーブル
４０、９０ 操舵アシスト装置
４１、９１ ギヤケース
４５、９２ トルクセンサ
５０、９３ アシストモータ（アシスト駆動部）
７０、９７ 逆入力遮断装置
７１ 入力側部材
７２ 出力側部材
７３ 静止側部材
７４ ロック手段
７５ ロック解除手段
７６ トルク伝達手段
８０、９８ トルク伝達切り離し手段
【技術分野】
【０００１】
本発明は船外機、船内外機等の推進機付船舶のパワーステアリング装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
船外機付船舶のパワーステアリング装置として、特許文献１に記載の如く、操舵ハンドルの操舵方向及び操舵力に応じて駆動される電動アシストモータ（又は油圧パワーステアリング装置の電動アシストポンプ）のアシストトルクを、船外機への操舵力伝達経路に加えるものがある。操船者が操舵ハンドルに加える手動操舵力を、電動アシストモータのアシストトルクによりアシストするものである。
【特許文献１】特開2004-231108
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
船外機付船舶では、船外機が備えるスクリュウの回転反力が、ジャイロ効果により、その推進ユニットを例えば右方向へ転舵させようとする。このような船舶では、操船者が船体を走行させながら、漁等のために操舵ハンドルから手を離すと、推進ユニットは上記の右方向へ転舵してしまい、船体は手を離す前の進み方向を維持できず、例えば直進性を保つことができない。
【０００４】
他方、船体の進み方向を維持しようとし、操船者が操舵ハンドルを保持し続けるときには、操舵ハンドルに操舵力が付与されるものになる。この場合には、電動アシストモータが操舵ハンドルに加えられた操舵力に応じて駆動され続けるものになり、アシストモータの電力消費が多大になり、アシストモータの発熱も多大になる。
【０００５】
また、船外機付船舶では、電動アシストモータやそのコントロールユニットの故障時に、推進ユニットを容易に駆動操舵できることも必要とされる。
【０００６】
本発明の課題は、推進機付船舶のパワーステアリング装置において、推進機が備えるスクリュウの回転反力に起因するジャイロ効果を簡易に抑制することにある。
【０００７】
本発明の他の課題は、アシスト駆動部の故障時に、推進ユニットを容易に駆動操作可能にすることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１の発明は、操舵ハンドルの操舵方向及び操舵力に応じて駆動されるアシスト駆動部のアシストトルクを、推進機への操舵力伝達経路に加える推進機付船舶のパワーステアリング装置において、アシスト駆動部が操舵をアシストするトルクを操舵力伝達経路に伝え、推進機の側から操舵力伝達経路に作用するトルクをアシスト駆動部に対して遮断する逆入力遮断装置を設けるようにしたものである。
【０００９】
請求項２の発明は、請求項１の発明において更に、前記逆入力遮断装置は、アシスト駆動部のアシストトルクが入力される入力側部材と、該アシストトルクが出力される出力側部材と、回転が拘束された静止側部材で構成され、その静止側部材と出力側部材の間に設けられ、出力側部材からの逆入力トルクに対して出力側部材と静止側部材とをロックするロック手段と、入力側部材に設けられ、その入力側部材からのアシストトルクに対してロック手段によるロック状態を解除するロック解除手段と、入力側部材と出力側部材との間に設けられ、ロック手段によるロック状態の解除時に、入力側部材からのアシストトルクを出力側部材に伝えるトルク伝達手段とからなるようにしたものである。
【００１０】
請求項３の発明は、請求項２の発明において更に、前記逆入力遮断装置と推進機の間の操舵力伝達経路の中間部に、トルク伝達切り離し手段を設けるようにしたものである。
【００１１】
請求項４の発明は、操舵ハンドルの操舵方向及び操舵力に応じて駆動されるアシスト駆動部のアシストトルクを、推進機への操舵力伝達経路に加える推進機付船舶のパワーステアリング装置において、アシスト駆動部と推進機の間の操舵力伝達経路の中間部に、トルク伝達切り離し手段を設けるようにしたものである。
【発明の効果】
【００１２】
（請求項１）
(a)推進機の側から操舵力伝達経路に作用するトルクをアシスト駆動部に対して遮断する逆入力遮断装置を設けた。従って、操船者が船体を走行させながら、漁等のために操舵ハンドルから手を離したとき、スクリュウの回転反力に起因するジャイロ効果によって推進ユニットを操舵させようとするトルクが、逆入力遮断装置の存在によりアシスト駆動部に対して遮断され、推進ユニットは転舵不能とされる。これにより、船体は操船者が操舵ハンドルから手を離す前の進み方向を維持し、例えば直進性を保つことができる。
【００１３】
(b)逆入力遮断装置は上述のトルクをアシスト駆動部に対して機械的に遮断するものであり、電動アシストモータの駆動力により上述のトルクに対抗するものでないから、電力消費や発熱を伴なうことがなく、簡易である。
【００１４】
（請求項２）
(c)逆入力遮断装置は、入力側部材と出力側部材と静止側部材とロック手段とロック解除手段とトルク伝達手段により構成され、前述(a)のトルクをアシスト駆動部に対して機械的に確実に遮断できる。
【００１５】
（請求項３）
(d)逆入力遮断装置と推進機の間の操舵力伝達経路の中間部に、トルク伝達切り離し手段を設けた。従って、アシスト駆動部やそのコントロールユニットの故障時に、逆入力遮断装置と推進機の間の操舵力伝達経路を切り離すことにより、逆入力遮断装置の存在が推進ユニットに加える操船者の緊急転舵力に抗するものにならず、推進ユニットを自由に転舵できる。
【００１６】
（請求項４）
(e)アシスト駆動部と推進機の間の操舵力伝達経路の中間部に、トルク伝達切り離し手段を設けた。従って、アシスト駆動部はそのコントロールユニットの故障時に、アシスト駆動部と推進機の間の操舵力伝達経路を切り離すことにより、アシスト駆動部の存在が推進ユニットに加える操船者の緊急転舵力に抗するものにならず、推進ユニットを自由に転舵できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
図１は実施例１の推進機付船舶のパワーステアリング装置を示す模式図、図２は図１の操舵アシスト装置を示す模式図、図３は逆入力遮断装置を示す断面図、図４は逆入力遮断装置の動作を示す模式図、図５は実施例２の推進機付船舶のパワーステアリング装置を示す模式図、図６は図５の操舵アシスト装置を示す模式図、図７は実施例３の推進機付船舶のパワーステアリング装置を示す模式図である。
【実施例】
【００１８】
（実施例１）（図１〜図４）
図１に示す船舶１は、船体２の船首側に設けられる操舵ハンドル１０と、船体２の船尾側に設けられる推進機としての船外機２０と、操舵ハンドル１０に加えられる操舵力を船外機２０に伝える操舵力伝達経路としても操舵ケーブル３０とを有する。操舵ケーブル３０は、船体２の内部の船首側から船尾側に設置されるアウタチューブ３１内に延在される。
【００１９】
操舵ハンドル１０は、船体２の船首側の操縦席に設置される。操舵ハンドル１０のハンドル軸１１に固定されるピニオン１２がラック１３に噛合い、ラック１３が操舵ケーブル３０の一端に連結される。操舵ハンドル１０が操舵力（操舵トルク）を加えられて左又は右に回転することにより、ピニオン１２とラック１３の噛合いを介して、操舵ケーブル３０が押し引きされる。
【００２０】
船外機２０は、推進ユニット２１にスクリュウ２２を備え、この推進ユニット２１の上に搭載されたエンジン（不図示）と、スイベルブラケット２３及びクランプブラケット２４を有して構成される。推進ユニット２１は、スイベルブラケット２３に転舵軸２３Ａ（不図示）を介して水平方向に揺動して転舵可能に軸支され、このスイベルブラケット２３は、クランプブラケット２４にチルト軸２４Ａ（不図示）を介して鉛直方向にチルトアップ／ダウン可能に軸支される。船外機２０は、クランプブラケット２４により船体２の船尾板に取付けられ、エンジンの出力をスクリュウ２２に伝え、船体２を前後進可能にする。船外機２０は、推進ユニット２１に固着された転舵アーム２１Ａに、リンク２５Ａ、２５Ｂを介して操舵ケーブル３０の他端を連結している。
【００２１】
船舶１にあっては、操船者が操舵ハンドル１０に加える操舵力をアシストするパワーステアリング装置３を構成するための操舵アシスト装置４０を、船体２の内部の船尾側で、操舵ケーブル３０の他端と推進ユニット２１の転舵アーム２１Ａ（本実施例ではリンク２５Ｂ）の間に介装している。
【００２２】
操舵アシスト装置４０は、図２に示す如く、船体２に固定されるギヤケース４１内に配置される。操舵アシスト装置４０は、ボールねじ４２をギヤケース４１に回転自在に枢支し、ボールねじ４２にボールナット４３を螺着させている。ボールねじ４２とボールナット４３の螺動時に、ボールナット４３はボールねじ４２の中心軸まわりに回り止めされてボールねじ４２の軸方向に沿って直線動する。このとき、ボールナット４３には前後のアーム４４Ａ、４４Ｂが一体化され、ボールナット４３の前アーム４４Ａには操舵ケーブル３０の他端が連結され、ボールナット４３の後アーム４４Ｂには推進ユニット２１の側のリンク２５Ｂが連結される。これにより、操舵ハンドル１０が操舵力を加えられて左又は右に回転し、操舵ケーブル３０が押し引きされると、ボールナット４３がボールねじ４２の軸方向に沿って直線動し、ひいてはボールナット４３とリンク２５Ａ、２５Ｂ、転舵アーム２１Ａより連結されている推進ユニット２１が左又は右に転舵されるものになる。
【００２３】
このとき、操舵アシスト装置４０は、ギヤケース４１内のボールナット４３の前アーム４４Ａにトルクセンサ４５が付される。トルクセンサ４５は、操船者が操舵ハンドル１０に加えた操舵方向及び操舵トルクを検出する。
【００２４】
また、操舵アシスト装置４０は、ギヤケース４１内に、アシスト駆動部としての電動アシストモータ５０を配置し、アシストモータ５０の出力軸に設けられるピニオン５１を、ボールねじ４２に設けられるピニオン５２に噛み合いさせてある。
【００２５】
また、操舵アシスト装置４０は、ギヤケース４１内にアシストモータ５０を制御するコントロールユニット６０を配置してある。コントロールユニット６０は、トルクセンサ４５の検出信号と、船外機２０の推進ユニット２１に内蔵してある船速センサ（不図示）の検出信号を取り込み、所定のアシストマップから、アシストモータ５０の駆動方向及び駆動電流を決定し、船速と操舵方向と操舵トルクに応じた適切な操舵アシスト力となるアシストモータ５０のアシストトルクをピニオン５１、５２経由でボールねじ４２に付与する。アシストモータ５０のアシストトルクによるボールねじ４２の回転力は、前述の操舵ハンドル１０に加えられた操舵力によるボールナット４３の直線動をアシストするものになる。
【００２６】
操舵アシスト装置４０は、アシストモータ５０の出力側に、アシストモータ５０のアシストトルクは推進ユニット２１への操舵力伝達経路に伝え、推進ユニット２１が備えるスクリュウ２２の回転反力に起因して推進ユニット２１の側から操舵力伝達経路に作用する逆入力トルクはアシストモータ５０に対して遮断する逆入力遮断装置７０を設ける。本実施例では、ボールねじ４２をピニオン５２が設けられる入力軸４２Ａと、ボールナット４３が螺着される出力軸４２Ｂに２分され、入力軸４２Ａと出力軸４２Ｂの間に機械的な逆入力遮断装置７０を設ける。
【００２７】
逆入力遮断装置７０は、図３に示す如く、電動アシストモータ５０のアシストトルクが入力される入力側部材７１たる保持器７１Ａを有し、入力側部材７１をボールねじ４２の入力軸４２Ａに固定的に結合する。逆入力遮断装置７０は、アシストモータ５０のアシストトルクが出力される出力側部材７２を有し、出力側部材７２にボールねじ４２の出力軸４２Ｂを固定的に結合する。逆入力遮断装置７０は、回転が拘束された静止側部材７３たる外輪７３Ａを有し、静止側部材７３Ａをギヤケース４１に固定的に結合する。逆入力遮断装置７０は、静止側部材７３の外輪７３Ａと出力側部材７２の間に設けられ、出力側部材７２からの逆入力トルク（前述の船外機２０のスクリュウ２２の回転反力に起因する逆入力が、ボールナット４３、ボールねじ４２経由で出力側部材７２に及んだトルク）に対して出力側部材７２と静止側部材７３とをロックするロック手段７４を有し、ロック手段７４を外輪７３Ａと出力側部材７２の隙間に設けられる一対のローラ７４Ａ、７４Ａとする。一対のローラ７４Ａ、７４Ａの間には、それらのローラ７４Ａ同士を離隔させる力を付与する弾性部材としてのＮ字形板ばね７４Ｂが介装されている。逆入力遮断装置７０は、入力側部材７１に設けられ、その入力側部材７１からのアシストトルクに対してロック手段７４によるロック状態を解除するロック解除手段７５を有し、ロック解除手段７５を保持器７１Ａの柱部７１Ｂにより構成する。逆入力遮断装置７０は、入力側部材７１と出力側部材７２との間に設けられ、ロック手段７４によるロック状態の解除時に、入力側部材７１からのアシストトルクを出力側部材７２に伝えるトルク伝達手段７６を有し、トルク伝達手段７６を保持器７１Ａのピン７１Ｃにより構成する。ピン７１Ｃは、出力側部材７２のピン孔７２Ａに挿入され、ピン孔７２Ａの内径をピン７１Ｃの外径より若干大きくしている。
【００２８】
逆入力遮断装置７０にあっては、操船者が操舵ハンドル１０から手を離して手動操舵力を付与せず、アシストモータ５０のアシストトルクが入力側部材７１の保持器７１Ａに作用していない状態で、船外機２０のスクリュウ２２の回転反力に起因する逆入力がボールナット４３に作用する結果、ボールナット４３が螺合しているボールねじ４２の出力軸４２Ｂ経由の逆入力トルクが出力側部材７２に作用しても、図４（Ａ）に示す如く、出力側部材７２と静止側部材７３の外輪７３Ａの間に介装したロック手段７４のローラ７４Ａが、板ばね７４Ｂにより出力側部材７２と静止側部材７３の外輪７３Ａの間のくさび隙間に係合してロックされる。従って、ボールナット４３は螺動不能とされて推進ユニット２１を転舵させず、操舵ハンドル１０から手を離す前の船体２の進み方向を維持する。
【００２９】
図４（Ａ）の出力側部材７２と静止側部材７３のロック状態から、図４（Ｂ）に示す如く、操舵ハンドル１０に手動操舵力が付与され、操舵ハンドル１０に加えられた操舵トルク、及びコントロールユニット６０が制御したアシストモータ５０のアシストトルクが入力側部材７１の保持器７１Ａに作用すると、ロック解除手段７５である保持器７１Ａの柱部７１Ｂが回転方向後方に位置する一方のローラ７４Ａに衝合し、そのローラ７４Ａを板ばね７４Ｂに抗して回転方向前方に押圧する。これにより、出力側部材７２と静止側部材７３の外輪７３Ａの間でくさび係合していたローラ７４Ａがそのくさび隙間から離脱し、出力側部材７２のロック状態が解除される。これにより、出力側部材７２が回転可能になる。
【００３０】
入力側部材７１の保持器７１Ａが図４（Ｂ）から更に回転すると、図４（Ｃ）に示す如く、入力側部材７１のピン７１Ｃが出力側部材７２のピン孔７２Ａの内径面に衝合し、入力側部材７１のトルクがピン７１Ｃを介して出力側部材７２に伝えられ、出力側部材７２を回転させる。これにより、出力側部材７２に固定されているボールねじ４２の出力軸４２Ｂが回転し、ボールねじ４２の出力軸４２Ｂに螺合しているボールナット４３が螺動され、ボールナット４３とリンク２５Ａ、２５Ｂ、転舵アーム２１Ａにより連結されている推進ユニット２１を転舵させるものになる。
【００３１】
操舵アシスト装置４０は、逆入力遮断装置７０と船外機２０の間の操舵力伝達経路の中間部、本実施例ではボールねじ４２の出力軸４２Ｂの中間部に、トルク伝達切り離し手段８０を設けている。トルク伝達切り離し手段８０は、例えば手動クラッチにて構成され、アシストモータ５０やそのコントロールユニット６０が故障したパワーステアリング装置３のシステムダウン時に、ボールねじ４２の出力軸４２Ｂに螺着されているボールナット４３を含む操舵力伝達経路を逆入力遮断装置７０に対して切り離す。これにより、操船者が操舵ハンドル１０に手動操舵力を加え、又は推進ユニット２１の転舵アーム２１Ａに緊急転舵力を加えたとき、ボールねじ４２とボールナット４３は逆入力遮断装置７０の存在に関係なく螺動でき、推進ユニット２１を転舵可能にする。
【００３２】
本実施例によれば、以下の作用効果を奏する。
(a)船外機２０が備えるスクリュウ２２の回転反力に起因するジャイロ効果により、船外機２０の側から操舵力伝達経路に作用する逆入力トルクをアシストモータ５０に対して遮断する逆入力遮断装置７０を設けた。従って、操船者が船体２を走行させながら、漁等のために操舵ハンドル１０から手を離したとき、スクリュウ２２の回転反力に起因するジャイロ効果によって推進ユニット２１を操舵させようとする逆入力が、逆入力遮断装置７０の存在によりアシストモータ５０に対して遮断され、推進ユニット２１は転舵不能とされる。これにより、船体２は操船者が操舵ハンドル１０から手を離す前の進み方向を維持し、例えば直進性を保つことができる。
【００３３】
(b)逆入力遮断装置７０は上述の逆入力トルクをアシストモータ５０に対して機械的に遮断するものであり、電動アシストモータの駆動力により上述の逆入力トルクに対抗するものでないから、電力消費や発熱を伴なうことがなく、簡易である。
【００３４】
(c)逆入力遮断装置７０は、入力側部材７１と出力側部材７２と静止側部材７３とロック手段７４とロック解除手段７５とトルク伝達手段７６により構成され、前述(a)の逆入力トルクをアシストモータ５０に対して機械的に確実に遮断できる。
【００３５】
(d)逆入力遮断装置７０と船外機２０の間の操舵力伝達経路の中間部に、トルク伝達切り離し手段８０を設けた。従って、アシストモータ５０やそのコントロールユニット６０の故障時に、逆入力遮断装置７０と船外機２０の間の操舵力伝達経路を切り離すことにより、逆入力遮断装置７０の存在が推進ユニット２１に加える操船者の緊急転舵力に抗するものにならず、推進ユニット２１を自由に転舵できる。
【００３６】
尚、本実施例の逆入力遮断装置７０は、アシストモータ５０とピニオン５１の間に介装するものでも良い。
【００３７】
（実施例２）（図５、図６）
図５、図６に示した実施例２の船舶１のパワーステアリング装置３は、実施例１におけると異なる点は、操舵アシスト装置４０のギヤケース４１内に配置してあったトルクセンサ４５、コントロールユニット６０を移設したことにある。
【００３８】
トルクセンサ４５は、操舵ハンドル１０のハンドル軸１１上に設けられる。即ち、ハンドル軸１１は、操舵ハンドル１０が直結される入力軸１１Ａと、ピニオン１２が直結される出力軸１１Ｂをトーションバー（不図示）を介して同軸上に連結し、これらの入力軸１１Ａと出力軸１１Ｂの間にトルクセンサ４５を介するものである。これにより、トルクセンサ４５は、操船者が操舵ハンドル１０に加えた操舵方向及び操舵トルクを検出するものになる。
コントロールユニット６０は、操舵ハンドル１０の側傍に配置される。
【００３９】
本実施例にあっても、実施例１の前述(a)〜(d)の作用効果を奏する。
【００４０】
（実施例３）（図７）
図７に示した実施例３の船舶１のパワーステアリング装置３が、実施例１におけると異なる点は、操舵アシスト装置４０に代わる操舵アシスト装置９０を船体２の内部の船首側の操舵ハンドル１０まわりに配置したことにある。
【００４１】
操舵アシスト装置９０は、船体２に固定されるギヤケース９１内に配置される。操舵アシスト装置９０は、操舵ハンドル１０のハンドル軸１１を、操舵ハンドル１０が直結される入力軸１１Ａと、ピニオン１２が直結される出力軸１１Ｂに２分し、それらの入力軸１１Ａと出力軸１１Ｂをトーションバー（不図示）を介して同軸上に連結し、入力軸１１Ａと出力軸１１Ｂの間にトルクセンサ９２が介装される。トルクセンサ９２は、操船者が操舵ハンドル１０に加えた操舵方向及び操舵トルクを検出する。
【００４２】
また、操舵アシスト装置９０は、ギヤケース９１内に、電動アシストモータ９３を配置し、アシストモータ９３の出力軸に設けられるウォーム９４で、操舵ハンドル１０のハンドル軸１１の出力軸１１Ｂに設けられるウォームホール９５に噛み合いさせてある。
【００４３】
また、操舵アシスト装置９０は、ギヤケース９１内に、アシストモータ９３を制御するコントロールユニット９６を配置してある。コントロールユニット９６は、トルクセンサ９２の検出信号と、船外機２０の推進ユニット２１に内蔵してある船速センサ（不図示）の検出信号を取り込み、所定のアシストマップから、アシストモータ９３の駆動方向及び駆動電流を決定し、船速と操舵方向と操舵トルクに応じた適切な操舵アシスト力となるアシストモータ９３のアシストトルクをウォーム９４及びウォームホール９５経由で操舵ハンドル１０のハンドル軸１１の出力軸１１Ｂに付与する。アシストモータ９３のアシストトルクによる出力軸１１Ｂの回転力は、操舵ハンドル１０の操舵力による出力軸１１Ｂの回転をアシストするものになる。
【００４４】
操舵アシスト装置９０は、アシストモータ９３の出力側に、アシストモータ９３のアシストトルクは、推進ユニット２１への操舵力伝達経路に伝え、推進ユニット２１が備えるスクリュウ２２の回転反力に起因して推進ユニット２１の側から操舵力伝達経路に作用する逆入力トルクはアシストモータ９３に対して遮断する逆入力遮断装置９７を設ける。本実施例では、アシストモータ９３とウォーム９４の中間部に機械的な逆入力遮断装置９７を設ける。逆入力遮断装置９７としては、実施例１の逆入力遮断装置７０を採用できる。
【００４５】
操舵アシスト装置９０は、逆入力遮断装置９７とウォーム９４の中間部に、トルク伝達切り離し手段９８を設けることができる。トルク伝達切り離し手段９８は、例えば手動クラッチにて構成され、アシストモータ９３やそのコントロールユニット９６が故障したパワーステアリング装置３のシステムダウン時に、操舵ケーブル３０を含む操舵力伝達経路を逆入力遮断装置９７に対して切り離す。これにより、操舵者が推進ユニット２１の転舵アーム２１Ａに緊急転舵力を加えたとき、操舵ケーブル３０は逆入力遮断装置９７の存在に関係なく移動でき、推進ユニット２１を転舵可能にする。
【００４６】
尚、本実施例において、船外機２０は、推進ユニット２１に固着された転舵アーム２１Ａにリンク２５Ａを介して連結されているリンク２５Ｂに、操舵ケーブル３０を直結している。即ち、転舵アーム２１Ａにはリンク２５Ａを介してリンク２５Ｂの一端が連結され、リンク２５Ｂの他端はスライドガイド２６に直線動可能にガイドされ、このリンク２５Ｂの他端に操舵ケーブル３０の他端が連結される。
【００４７】
本実施例によれば、以下の作用効果を奏する。
(a)船外機２０が備えるスクリュウ２２の回転反力に起因するジャイロ効果により、船外機２０の側から操舵力伝達経路に作用する逆入力トルクをアシストモータ９３に対して遮断する逆入力遮断装置９７を設けた。従って、操船者が船体２を走行させながら、漁等のために操舵ハンドル１０から手を離したとき、スクリュウ２２の回転反力に起因するジャイロ効果によって推進ユニット２１を操舵させようとする逆入力が、逆入力遮断装置９７の存在によりアシストモータ９３に対して遮断され、推進ユニット２１は転舵不能とされる。これにより、船体２は操船者が操舵ハンドル１０から手を離す前の進み方向を維持し、例えば直進性を保つことができる。
【００４８】
(b)逆入力遮断装置９７は上述の逆入力トルクをアシストモータ９３に対して機械的に遮断するものであり、電動アシストモータの駆動力により上述の逆入力トルクに対抗するものでないから、電力消費や発熱を伴なうことがなく、簡易である。
【００４９】
(c)逆入力遮断装置９７は、入力側部材７１と出力側部材７２と静止側部材７３とロック手段７４とロック解除手段７５とトルク伝達手段７６により構成され、前述(a)の逆入力トルクをアシストモータ９３に対して機械的に確実に遮断できる。
【００５０】
(d)逆入力遮断装置９７と船外機２０の間の操舵力伝達経路の中間部に、トルク伝達切り離し手段９８を設けた。従って、アシストモータ９３やそのコントロールユニット９６の故障時に、逆入力遮断装置９７と船外機２０の間の操舵力伝達経路を切り離すことにより、逆入力遮断装置９７の存在が推進ユニット２１に加える操船者の緊急転舵力に抗するものにならず、推進ユニット２１を自由に転舵できる。
【００５１】
以上、本発明の実施例を図面により詳述したが、本発明の具体的な構成はこの実施例に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があっても本発明に含まれる。例えば、本発明は、操舵ハンドルの操舵方向及び操舵力に応じて駆動されるアシスト駆動部のアシストトルクを、推進機への操舵力伝達経路に加える推進機付船舶のパワーステアリング装置において、アシスト駆動部と推進機の間の操舵力伝達経路の中間部に、トルク伝達切り離し手段を設けることができる。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】図１は実施例１の推進機付船舶のパワーステアリング装置を示す模式図である。
【図２】図２は図１の操舵アシスト装置を示す模式図である。
【図３】図３は逆入力遮断装置を示す断面図である。
【図４】図４は逆入力遮断装置の動作を示す模式図である。
【図５】図５は実施例２の推進機付船舶のパワーステアリング装置を示す模式図である。
【図６】図６は図５の操舵アシスト装置を示す模式図である。
【図７】図７は実施例３の推進機付船舶のパワーステアリング装置を示す模式図である。
【符号の説明】
【００５３】
１ 船舶
２ 船体
３ パワーステアリング装置
１０ 操舵ハンドル
２０ 船外機（推進機）
２２ スクリュウ
３０ 操舵ケーブル
４０、９０ 操舵アシスト装置
４１、９１ ギヤケース
４５、９２ トルクセンサ
５０、９３ アシストモータ（アシスト駆動部）
７０、９７ 逆入力遮断装置
７１ 入力側部材
７２ 出力側部材
７３ 静止側部材
７４ ロック手段
７５ ロック解除手段
７６ トルク伝達手段
８０、９８ トルク伝達切り離し手段
【特許請求の範囲】
【請求項１】
操舵ハンドルの操舵方向及び操舵力に応じて駆動されるアシスト駆動部のアシストトルクを、推進機への操舵力伝達経路に加える推進機付船舶のパワーステアリング装置において、
アシスト駆動部が操舵をアシストするトルクを操舵力伝達経路に伝え、推進機の側から操舵力伝達経路に作用するトルクをアシスト駆動部に対して遮断する逆入力遮断装置を設けることを特徴とする推進機付船舶のパワーステアリング装置。
【請求項２】
前記逆入力遮断装置は、アシスト駆動部のアシストトルクが入力される入力側部材と、該アシストトルクが出力される出力側部材と、回転が拘束された静止側部材で構成され、その静止側部材と出力側部材の間に設けられ、出力側部材からの逆入力トルクに対して出力側部材と静止側部材とをロックするロック手段と、入力側部材に設けられ、その入力側部材からのアシストトルクに対してロック手段によるロック状態を解除するロック解除手段と、入力側部材と出力側部材との間に設けられ、ロック手段によるロック状態の解除時に、入力側部材からのアシストトルクを出力側部材に伝えるトルク伝達手段とからなる請求項１に記載の推進機付船舶のパワーステアリング装置。
【請求項３】
前記逆入力遮断装置と推進機の間の操舵力伝達経路の中間部に、トルク伝達切り離し手段を設ける請求項２に記載の推進機付船舶のパワーステアリング装置。
【請求項４】
操舵ハンドルの操舵方向及び操舵力に応じて駆動されるアシスト駆動部のアシストトルクを、推進機への操舵力伝達経路に加える推進機付船舶のパワーステアリング装置において、
アシスト駆動部と推進機の間の操舵力伝達経路の中間部に、トルク伝達切り離し手段を設けることを特徴とする推進機付船舶のパワーステアリング装置。
【請求項１】
操舵ハンドルの操舵方向及び操舵力に応じて駆動されるアシスト駆動部のアシストトルクを、推進機への操舵力伝達経路に加える推進機付船舶のパワーステアリング装置において、
アシスト駆動部が操舵をアシストするトルクを操舵力伝達経路に伝え、推進機の側から操舵力伝達経路に作用するトルクをアシスト駆動部に対して遮断する逆入力遮断装置を設けることを特徴とする推進機付船舶のパワーステアリング装置。
【請求項２】
前記逆入力遮断装置は、アシスト駆動部のアシストトルクが入力される入力側部材と、該アシストトルクが出力される出力側部材と、回転が拘束された静止側部材で構成され、その静止側部材と出力側部材の間に設けられ、出力側部材からの逆入力トルクに対して出力側部材と静止側部材とをロックするロック手段と、入力側部材に設けられ、その入力側部材からのアシストトルクに対してロック手段によるロック状態を解除するロック解除手段と、入力側部材と出力側部材との間に設けられ、ロック手段によるロック状態の解除時に、入力側部材からのアシストトルクを出力側部材に伝えるトルク伝達手段とからなる請求項１に記載の推進機付船舶のパワーステアリング装置。
【請求項３】
前記逆入力遮断装置と推進機の間の操舵力伝達経路の中間部に、トルク伝達切り離し手段を設ける請求項２に記載の推進機付船舶のパワーステアリング装置。
【請求項４】
操舵ハンドルの操舵方向及び操舵力に応じて駆動されるアシスト駆動部のアシストトルクを、推進機への操舵力伝達経路に加える推進機付船舶のパワーステアリング装置において、
アシスト駆動部と推進機の間の操舵力伝達経路の中間部に、トルク伝達切り離し手段を設けることを特徴とする推進機付船舶のパワーステアリング装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１０−１００１８６（Ｐ２０１０−１００１８６Ａ）
【公開日】平成２２年５月６日（２０１０．５．６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２７４１４７（Ｐ２００８−２７４１４７）
【出願日】平成２０年１０月２４日（２００８．１０．２４）
【出願人】（０００１４６０１０）株式会社ショーワ (715)
【公開日】平成２２年５月６日（２０１０．５．６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年１０月２４日（２００８．１０．２４）
【出願人】（０００１４６０１０）株式会社ショーワ (715)
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