船外機の操舵装置
【課題】船舶内のクランプブラケットのチルト軸周りの構造を単純化し、操舵装置の面倒な取付作業を容易にすると共に、チルトアップ時のクランプブラケット周辺のスペースを広くした操舵装置を提供することを課題とする。
【解決手段】船外機６はブラケットの前方端部に設けられた水平方向のチルト軸２１を中心にスイベルブラケット４が鉛直面内を回動して船外機６のチルト角及びトリム角を調整できるものであって、スイベル軸７に取り付けた旋回歯車２３と、この旋回歯車２３を駆動する駆動機構と駆動源である電動モータ１９とをスイベルブラケット４と船外機６のエンジンカバー２０との間に配置する。
【解決手段】船外機６はブラケットの前方端部に設けられた水平方向のチルト軸２１を中心にスイベルブラケット４が鉛直面内を回動して船外機６のチルト角及びトリム角を調整できるものであって、スイベル軸７に取り付けた旋回歯車２３と、この旋回歯車２３を駆動する駆動機構と駆動源である電動モータ１９とをスイベルブラケット４と船外機６のエンジンカバー２０との間に配置する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、電動モータによって操舵力を発生する船外機の操舵装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電動モータを使用した船外機の操舵装置としては、図８及び図９に示したような、ラックとピニオンの駆動機構５０を採用し、ピニオンの回転の駆動源として電動モータ５１を用いて、ピニオンと一体になって左右に直線動作をするガイドプレート５２に設けられた前後方向の長孔５３と、船外機本体５４に固定した水平なステアリングブラケット５５の先端部に設けたガイドピン５６を長孔５３にスライド自在に嵌合して構成されるリンク機構５７を介して、ラック上を移動するピニオンの直線運動をステアリングブラケット５５の回動動作に変えて、このステアリングブラケット５５の回動により船外機本体５４を操舵するものが知られている（例えば、特許文献１を参照）。
【０００３】
この従来の船外機の操舵装置では、船外機本体５４は、クランプブラケット５８によって船舶５９の船尾板６０に取り付けられており、船外機本体５４に固定されたスイベルブラケット６１に回動自在に支承されたスイベル軸（図示せず）を中心にして船外機本体５４を水平面内で左右に回動させて船舶５９の推進方向を決定するようになっている。
【特許文献１】特開平４−３８３９７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、以上のような従来の船外機の操舵装置では、電動モータ５１及びラックとピニオンの駆動機構５０は、船外機６２と船尾板６０を連結するクランプブラケット５８の前方のチルト軸６３近傍に取り付けられ、船尾板６０の内側（船舶５９の内側）に設けられている。また、クランプブラケット５８に取付け用の孔を設けたり、船外機にステアリングブラケット５５を設けなければならず、構造が複雑となり、駆動機構５０を含めたクランプブラケット５８のサイズも大きくなり船舶５９への取付作業が面倒であった。さらに、チルトアップしたときの他の部材との干渉を防止するため、船舶５９内のクランプブラケット５８周辺のスペースを広く占有することとなっていた。
【０００５】
この発明は、以上のような従来の船外機の操舵装置の問題点を解消するために、船舶内のクランプブラケットのチルト軸周りの構造を単純化し、操舵装置の面倒な取付作業を容易にすると共に、チルトアップ時のクランプブラケット周辺のスペースを広くした操舵装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
以上のような課題を解決するため、請求項１に記載の発明は、スイベルブラケットとクランプブラケットとからなるブラケットを介して船舶の船尾板に取り付けられる船外機と、前記ブラケットの後方端部に設けられた鉛直方向のスイベル軸と、前記船外機を前記スイベル軸を中心として水平面内に回動させる駆動手段とを有する船外機の操舵装置において、前記船外機は前記ブラケットの前方端部に設けられた水平方向のチルト軸を中心に前記スイベルブラケットが鉛直面内を回動して前記船外機のチルト角及びトリム角を調整できるものであって、前記スイベル軸に取り付けた旋回歯車と、該旋回歯車を駆動する駆動機構と、該駆動機構に駆動力を与える電動モータとを、前記スイベルブラケットと前記船外機のエンジンカバーとの間に配置したことを特徴としている。
【０００７】
ここで、前方とは船首側を示し、後方とは船尾側を示すものである。
【０００８】
請求項２に記載の発明は、請求項１の構成に加えて、前記電動モータの出力軸に取り付けたウォームと該ウォームと噛合するウォームホイールとを使用した前記駆動機構を前記スイベルブラケットの中央乃至前方に配置したことを特徴としている。
【０００９】
請求項３に記載の発明は、請求項１の構成に加えて、前記駆動機構に前記電動モータの出力軸に取り付けた小傘形歯車と該小傘形歯車と噛合する大傘形歯車とを使用した前記駆動機構を前記スイベルブラケットの中央乃至後方に配置したことを特徴としている。
【００１０】
ここで、傘形歯車とは、いわゆる歯すじがピッチ円の母直線と一致する直歯傘歯車、歯すじが曲線であってねじり角をもった曲がり歯傘歯車、ねじれ角が零である曲がり歯傘歯車（ゼロール傘歯車）の他、食い違い軸の間に運動を伝達する曲がり歯を有する円錐状の歯車（ハイポイドギヤ）を含む、歯車が略傘形をした歯車のことをいう。
【００１１】
請求項４に記載の発明は、請求項２の構成に加えて、前記ウォームを鼓形ウォームとし、前記ウォームホイールを鼓形ウォームホイールとしたことを特徴とする。
【００１２】
請求項５に記載の発明は、請求項２の構成に加えて、前記ウォーム及び前記ウォームホイールをハイポイド型としたことを特徴とする。
【００１３】
請求項６に記載の発明は、請求項３の構成に加えて、前記小傘形歯車及び前記大傘形歯車をハイポイド型としたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
以上のような構成により、請求項１に記載の発明は、船外機はブラケットの前方端部に設けられた水平方向のチルト軸を中心にスイベルブラケットが鉛直面内を回動して船外機のチルト角及びトリム角を調整できるものであって、スイベル軸に取り付けた旋回歯車と、該旋回歯車を駆動する駆動機構及び駆動源である電動モータをスイベルブラケットとエンジンカバーとの間に配置したので、船舶内のブラケットのチルト軸前方には駆動機構等の大きな部材が配置されることがないため、チルト軸を中心にして船外機を鉛直面内で回動させてチルトアップさせた場合にスイベルブラケットとエンジンカバーとの間に配置した駆動機構及び電動モータがデッキや船尾板と干渉することがない。したがって、十分なチルトアップスペースが確保でき、チルトアップ作業がやりやすくなる。また、駆動機構はスイベルブラケット上の所定の箇所にギヤを組み付けるだけでよいため、ブラケットに取付け用の孔を設けたりや船外機にステアリングブラケットを設ける必要もなく、船舶への操舵装置の取付作業が容易になる。
【００１５】
請求項２に記載の発明は、電動モータの出力軸に取り付けたウォームと該ウォームと噛合するウォームホイールとを使用した駆動機構をスイベルブラケットの中央乃至前方に配置したので、スイベルブラケットとエンジンカバーとの間に電動モータと駆動機構とがコンパクトに収納できることで、船外機全体の大きさを変えることなく、電動モータによる船外機の操舵装置を提供することができる。
【００１６】
請求項３に記載の発明は、前記駆動機構に前記電動モータの出力軸に取り付けた小傘形歯車と該小傘形歯車と噛合する大傘形歯車とを使用した前記駆動機構を前記スイベルブラケットの中央乃至後方に配置したので、スイベルブラケットとエンジンカバーとの間に電動モータと駆動機構とがコンパクトに収納できることで、船外機全体の大きさを変えることなく、電動モータによる船外機の操舵装置を提供することができる。
【００１７】
請求項４に記載の発明は、請求項２に記載のウォームを鼓形ウォームとし、ウォームホイールを鼓形ウォームホイールとした鼓形ウォームギヤを採用しているので、円筒型ウォームギヤに比べて同時に多くの歯が噛み合うと共に歯面の瞬間接触面積が大きいことから、請求項２に記載の効果に加えて、船外機をスイベル軸を中心として水平面内に回動させる際に、より大きな駆動力が得られる。
【００１８】
請求項５に記載の発明は、ウォーム及びウォームホイールをハイポイド型としたため、一方のハイポイドギヤの駆動軸と他方のハイポイドギヤの駆動軸とが食い違いの関係で運動を伝達することができることから、一方のハイポイドギヤの駆動軸である電動モータの回転軸を他方のハイポイドギヤの駆動軸とオフセットした位置に配置することができ、電動モータの取付位置の自由度が増し設計が容易になる。
【００１９】
請求項６に記載の発明は、小傘形歯車及び大傘形歯車をハイポイド型としたため、一方のハイポイドギヤの駆動軸と他方のハイポイドギヤの駆動軸とが食い違いの関係で運動を伝達することができることから、一方のハイポイドギヤの駆動軸である電動モータの回転軸を他方のハイポイドギヤの駆動軸とオフセットした位置に配置することができ、電動モータの取付位置の自由度が増し設計が容易になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、この発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
［発明の実施の形態１］
【００２１】
まず、この発明の実施の形態１の構成について説明する。
【００２２】
図１は、この発明の実施の形態１に係る船外機の操舵装置を備えた小型船舶の全体平面図であり、図２はその要部正面図である。
【００２３】
船舶本体１の船尾板２にクランプブラケット３を介してスイベルブラケット４が取り付けられている。スイベルブラケット４は図１の紙面に対して垂直方向に延びるスイベル軸受５を備え、船外機６にはスイベル軸受５に回動自在に支承されるスイベル軸７が取り付けられている。船外機６は、スクリュー８を回転するためのドライブ軸９とこのドライブ軸９を駆動するための内燃機関１０を備えた船外機本体１１と、スイベル軸７とが一体となっている。
【００２４】
船舶本体１側では運転席にハンドル１２が設けられ、ハンドル軸１３の根元にハンドル制御部１４が備わっており、内部にハンドル操作角センサー１５及び反トルクモータ１６が設けられている。ハンドル制御部１４は信号ケーブル１７を介して船外機６側のコントローラ１８に接続され、コントローラ１８は後述する駆動手段としての電動モータ１９に接続されている。反トルクモータ１６は、ハンドル１２を回転操作したときに、船舶本体１側から受ける外力に応じた反力をハンドル１２に付与して操船者にハンドル操作感覚を与えるためのものである。
【００２５】
図３は、この発明の実施の形態１に係る船外機の操舵装置の要部を示す平面図であり、図４はその縦断面図である。
【００２６】
図３及び図４では、内燃機関１０と内燃機関１０が収容されているエンジンカバー２０及び船外機本体１１を省いた状態を示している。
【００２７】
スイベルブラケット４は、その船舶側端部によりクランプブラケット３のチルト軸２１に対して回動可能に装着されている。スイベルブラケット４は船外機本体１１に突出するように形成されており、図４に示すように、その途中で下方に屈曲した逆Ｌ字状の形態であって、先端部分にスイベル軸受５を備えている。スイベルブラケット４のスイベル軸受５は中空体としている。
【００２８】
船外機本体１１の前方には、スイベル軸受５に支承されるスイベル軸７がサポートブラケット２２（図２参照のこと）を介して固定されているため、船外機６がスイベル軸受５周りに回動可能な状態になっている。スイベル軸７はスイベル軸受５から上方に延出しており、
【００２９】
スイベル軸７には、扇形の旋回歯車２３の歯部２４が船舶本体１の前方に向けた状態で固定されている。他方、電動モータ１９をスイベルブラケット４の上方に配置し、電動モータ１９の出力軸２５に取り付けたウォーム２６とこのウォーム２６と噛み合うウォームホイール２７をスイベルブラケット４の上方に配置している。なお、図３及び図４に示したこの発明の実施の形態１では、大きな操舵力を得るため又は故障による操舵不能を回避するために、電動モータ１９を二個使用している。二個の電動モータ１９の出力軸２５を前方に向けて互いに平行に配置されている。ウォームホイール２７の下面には小歯車２８が一体に固定されており、この小歯車２８に噛み合う二段中間歯車２９をスイベルブラケット４の中央に配置し、ウォームホイール２７の回転をさらに減速して、その回転力を二段中間歯車２９を介して、扇形の旋回歯車２３に伝達するようにしている。
【００３０】
扇形の旋回歯車２３、電動モータ１９の出力軸２５に取り付けたウォーム２６、ウォーム２６と噛み合うウォームホイール２７、ウォームホイール２７の下面に固定した小歯車２８、小歯車２８に噛み合う二段中間歯車２９等の駆動機構は、水飛沫がかからないように保護カバー３６に覆われている。スイベル軸受５に支承されているスイベル軸７は、スイベル軸受５から上方に延出しており、保護カバー３６を貫通している。他方、保護カバー３６には、スイベル軸７が貫通する貫通孔３７が設けられていると共に、貫通孔３７にはスイベル軸７との隙間を埋めるシール部材３８が設けられており、保護カバー３６の内部には水分が侵入しないようになっている。
【００３１】
なお、ウォーム２６を鼓形ウォームとし、ウォームホイール２７を鼓形ウォームホイールとすることが好ましい。鼓形ウォームと鼓形ウォームホイールとの組み合わせによる鼓形ウォームギヤの場合には、通常の筒形ウォームと筒形ウォームホイールとの組み合わせによる円筒型ウォームギヤに比べて、同時に多くの歯が噛み合うと共に歯面の瞬間接触面積が大きいことから、ウォーム２６とウォームホイール２７の耐久性が向上すると共に、船外機６をスイベル軸７を中心として水平面内に回動させる際に、より大きな駆動力が得られる。
【００３２】
また、ウォーム２６とウォームホイール２７とをハイポイド型とすることもできる。この場合には、一方のハイポイドギヤの駆動軸と他方のハイポイドギヤの駆動軸とが食い違いの関係で運動を伝達することができることから、一方のハイポイドギヤの駆動軸である電動モータ１９の出力軸２５を他方のハイポイドギヤの駆動軸とオフセットした位置に配置することができ、電動モータ１９の取付位置の自由度が増し設計が容易になる。
【００３３】
次に、この発明の実施の形態１の作用について説明する。
【００３４】
この発明の実施の形態１では、以上のような駆動機構を採用することで、コントローラ１８からのモータ駆動信号によって電動モータ１９が回転すると、出力軸２５に取り付けたウォーム２６が回転してウォームホイール２７が回転する。ウォームホイール２７の回転はこれと一体の小歯車２８によって二段中間歯車２９の上段歯車３０に伝達され、上段歯車３０と一体の下段歯車３１に伝達され、下段歯車３１と噛み合っている扇形の旋回歯車２３を回転させることになる。扇形の旋回歯車２３が回転すると、扇形の平歯車２３に固定されているスイベル軸７が回転する。
【００３５】
スイベル軸７は、スイベルブラケット４のスイベル軸受５に回動自在に支承されており、サポートブラケット２１で船外機本体１１に固定されいるので、スイベル軸７が回転するとスイベル軸７を中心として船外機本体１１が水平面内を回転することになる。
【００３６】
このように、この発明の実施の形態１によれば、スイベル軸７に取り付けた扇形の旋回歯車２３と、扇形の旋回歯車２３を駆動するウォーム２６、ウォームホイール２７、二段中間歯車２９等の駆動機構及び駆動源である電動モータ１９をスイベルブラケット４とエンジンカバー２０との間に配置したので、船舶本体１内のブラケットのチルト軸２１の前方には駆動機構等の大きな部材が配置されることがないため、チルト軸２１を中心にして船外機６を鉛直面内で回動させてチルトアップさせた場合に、スイベルブラケット４とエンジンカバー２０との間に配置した駆動機構及び電動モータ１９がデッキ３５や船尾板２と干渉することがない。したがって、十分なチルトアップスペースが確保でき、チルトアップ作業がやりやすくなる。また、駆動機構はスイベルブラケット４上の所定の箇所にウォームホイール２７、二段中間歯車２９等の歯車を組み付けるだけでよいため、ブラケットに取付け用の孔を設けたり、船外機６にステアリングブラケットを設ける必要もなく、船舶本体１への操舵装置の取付作業が容易になる。
［発明の実施の形態２］
【００３７】
図５は、この発明の実施の形態２に係る船外機の操舵装置の要部を示す平面図であり、図６はその縦断面図である。
【００３８】
この発明の実施の形態２では、電動モータ１９をスイベルブラケット４の上方に配置し、駆動機構に電動モータ１９の出力軸２５に取り付けたウォーム２６とこのウォーム２６と噛合するウォームホイール２７とを使用した駆動機構をスイベルブラケット４の中央に配置している。ウォームホイール２７の下面には小平歯車が３２が一体に設けられており、この小平歯車３２には扇形の平歯車２３が噛合している。なお、図５及び図６に示したこの発明の実施の形態２では、大きな操舵力を得るため又は故障による操舵不能を回避するために、二個の電動モータ１９の出力軸２５を一本にした構成を採用している。
【００３９】
その他の構成及び作用は、この発明の実施の形態１と同じであり、それらの構成には同じ符号を付してその説明を省略する。
【００４０】
次に、この発明の実施の形態２の作用について説明する。
【００４１】
この発明の実施の形態２では、以上のような駆動機構を採用することで、コントローラ１８からのモータ駆動信号によって電動モータ１９が回転すると、出力軸２５に取り付けたウォーム２６が回転してこのウォーム２６に噛み合っているウォームホイール２７が回転する。ウォームホイール２７が回転すると、ウォームホイール２７と一体の小平歯車３２が回転し、この小平歯車３２の回転力が扇形の旋回歯車２３に伝達されることで、扇形の旋回歯車２３に固定されているスイベル軸７が回転する。
【００４２】
このように、この発明の実施の形態２によれば、スイベルブラケット４とエンジンカバー２０との間に電動モータ１９と駆動機構とがコンパクトに収納できることで、船外機６全体の大きさを変えることなく、電動モータ１９による船外機６の操舵装置を提供することができる。
［発明の実施の形態３］
【００４３】
図７は、この発明の実施の形態３に係る船外機の操舵装置の平面図である。
【００４４】
この発明の実施の形態３では、二個の電動モータ１９の出力軸２５にそれぞれ別個の小傘形歯車３３を取り付けて、大傘形歯車３４に別々に噛合させており、実施の形態１及び２と電動モータ１９の配置が異なっている。二個の電動モータ１９を使用することで、一個の電動モータ１９より大きな操舵力を得られると共に、どちらか一個の電動モータ１９が故障した場合にもう一個の電動モータ１９で操舵することができることになる。
【００４５】
図示した実施の形態３では、小傘形歯車３３と大傘形歯車３４をハイポイド型としたため、一方のハイポイドギヤの駆動軸と他方のハイポイドギヤの駆動軸とが食い違いの関係で運動を伝達することができることから、一方のハイポイドギヤの駆動軸である電動モータ１９の出力軸２５を他方のハイポイドギヤの駆動軸とオフセットした位置に配置することができる。すなわち、いわゆる歯すじがピッチ円の母直線と一致する直歯傘歯車、歯すじが曲線であってねじり角をもった曲がり歯傘歯車、ねじれ角が零である曲がり歯傘歯車（ゼロール傘歯車）のように、小傘形歯車３３の駆動軸と大傘形歯車３４の駆動軸とが直交する配置に限定されることがないから、電動モータ１９の取付位置の自由度が増し設計が容易になる。
【００４６】
その他の構成及び作用は、この発明の実施の形態１又は２と同じであり、それらの構成には同じ符号を付してその説明を省略する。
【００４７】
以上、この発明の実施の形態を説明したが、この発明による船外機の操舵装置はこれら実施の形態で示された構造に限定されるものではない。
【００４８】
たとえば、上述した実施の形態では、スイベルブラケット４は垂直方向に延びるスイベル軸受５を備え、船外機６にはスイベル軸受５に回動自在に支承されるスイベル軸７が取り付けられているものについて説明したが、スイベルブラケット４にスイベル軸７を備え、船外機６にはスイベル軸７を回動自在に支承するスイベル軸受５を設けるようにしてもよい。
【００４９】
また、実施の形態１において、ウォームホイール２７と一体の小歯車２８を扇形の旋回歯車２３に直接噛合させるようにしてもよい。これにより、二段中間歯車２９が不要になり、よりコンパクトな設計が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】この発明の実施の形態１に係る船外機の操舵装置を備えた小型船舶の全体平面図である。
【図２】同実施の形態１に係る船外機の操舵装置を備えた小型船舶の要部正面図である。
【図３】同実施の形態１に係る船外機の操舵装置の要部を示す平面図である。
【図４】同実施の形態１に係る船外機の操舵装置の要部を示す縦断面図である。
【図５】同実施の形態２に係る船外機の操舵装置の要部を示す平面図である。
【図６】同実施の形態２に係る船外機の操舵装置の要部を示す縦断面図である。
【図７】同実施の形態３に係る船外機の操舵装置の要部を示す平面図である。
【図８】従来の船外機の操舵装置を備えた小型船舶の全体斜視図である。
【図９】従来の船外機の操舵装置を備えた小型船舶の要部正面図である。
【符号の説明】
【００５１】
１ 船舶本体
２ 船尾板
３ クランプブラケット
４ スイベルブラケット
５ スイベル軸受
６ 船外機
７ スイベル軸
１１ 船外機本体
１２ ハンドル
１７ 信号ケーブル
１８ コントローラ
１９ 電動モータ
２０ エンジンカバー
２１ チルト軸
２２ サポートブラケット
２３ 旋回歯車
２５ 出力軸
２６ ウォーム
２７ ウォームホイール
２８ 小歯車
２９ 二段中間歯車
３２ 小平歯車
３３ 小傘形歯車（ハイポイドギヤ）
３４ 大傘形歯車（ハイポイドギヤ）
３５ デッキ
【技術分野】
【０００１】
この発明は、電動モータによって操舵力を発生する船外機の操舵装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電動モータを使用した船外機の操舵装置としては、図８及び図９に示したような、ラックとピニオンの駆動機構５０を採用し、ピニオンの回転の駆動源として電動モータ５１を用いて、ピニオンと一体になって左右に直線動作をするガイドプレート５２に設けられた前後方向の長孔５３と、船外機本体５４に固定した水平なステアリングブラケット５５の先端部に設けたガイドピン５６を長孔５３にスライド自在に嵌合して構成されるリンク機構５７を介して、ラック上を移動するピニオンの直線運動をステアリングブラケット５５の回動動作に変えて、このステアリングブラケット５５の回動により船外機本体５４を操舵するものが知られている（例えば、特許文献１を参照）。
【０００３】
この従来の船外機の操舵装置では、船外機本体５４は、クランプブラケット５８によって船舶５９の船尾板６０に取り付けられており、船外機本体５４に固定されたスイベルブラケット６１に回動自在に支承されたスイベル軸（図示せず）を中心にして船外機本体５４を水平面内で左右に回動させて船舶５９の推進方向を決定するようになっている。
【特許文献１】特開平４−３８３９７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、以上のような従来の船外機の操舵装置では、電動モータ５１及びラックとピニオンの駆動機構５０は、船外機６２と船尾板６０を連結するクランプブラケット５８の前方のチルト軸６３近傍に取り付けられ、船尾板６０の内側（船舶５９の内側）に設けられている。また、クランプブラケット５８に取付け用の孔を設けたり、船外機にステアリングブラケット５５を設けなければならず、構造が複雑となり、駆動機構５０を含めたクランプブラケット５８のサイズも大きくなり船舶５９への取付作業が面倒であった。さらに、チルトアップしたときの他の部材との干渉を防止するため、船舶５９内のクランプブラケット５８周辺のスペースを広く占有することとなっていた。
【０００５】
この発明は、以上のような従来の船外機の操舵装置の問題点を解消するために、船舶内のクランプブラケットのチルト軸周りの構造を単純化し、操舵装置の面倒な取付作業を容易にすると共に、チルトアップ時のクランプブラケット周辺のスペースを広くした操舵装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
以上のような課題を解決するため、請求項１に記載の発明は、スイベルブラケットとクランプブラケットとからなるブラケットを介して船舶の船尾板に取り付けられる船外機と、前記ブラケットの後方端部に設けられた鉛直方向のスイベル軸と、前記船外機を前記スイベル軸を中心として水平面内に回動させる駆動手段とを有する船外機の操舵装置において、前記船外機は前記ブラケットの前方端部に設けられた水平方向のチルト軸を中心に前記スイベルブラケットが鉛直面内を回動して前記船外機のチルト角及びトリム角を調整できるものであって、前記スイベル軸に取り付けた旋回歯車と、該旋回歯車を駆動する駆動機構と、該駆動機構に駆動力を与える電動モータとを、前記スイベルブラケットと前記船外機のエンジンカバーとの間に配置したことを特徴としている。
【０００７】
ここで、前方とは船首側を示し、後方とは船尾側を示すものである。
【０００８】
請求項２に記載の発明は、請求項１の構成に加えて、前記電動モータの出力軸に取り付けたウォームと該ウォームと噛合するウォームホイールとを使用した前記駆動機構を前記スイベルブラケットの中央乃至前方に配置したことを特徴としている。
【０００９】
請求項３に記載の発明は、請求項１の構成に加えて、前記駆動機構に前記電動モータの出力軸に取り付けた小傘形歯車と該小傘形歯車と噛合する大傘形歯車とを使用した前記駆動機構を前記スイベルブラケットの中央乃至後方に配置したことを特徴としている。
【００１０】
ここで、傘形歯車とは、いわゆる歯すじがピッチ円の母直線と一致する直歯傘歯車、歯すじが曲線であってねじり角をもった曲がり歯傘歯車、ねじれ角が零である曲がり歯傘歯車（ゼロール傘歯車）の他、食い違い軸の間に運動を伝達する曲がり歯を有する円錐状の歯車（ハイポイドギヤ）を含む、歯車が略傘形をした歯車のことをいう。
【００１１】
請求項４に記載の発明は、請求項２の構成に加えて、前記ウォームを鼓形ウォームとし、前記ウォームホイールを鼓形ウォームホイールとしたことを特徴とする。
【００１２】
請求項５に記載の発明は、請求項２の構成に加えて、前記ウォーム及び前記ウォームホイールをハイポイド型としたことを特徴とする。
【００１３】
請求項６に記載の発明は、請求項３の構成に加えて、前記小傘形歯車及び前記大傘形歯車をハイポイド型としたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
以上のような構成により、請求項１に記載の発明は、船外機はブラケットの前方端部に設けられた水平方向のチルト軸を中心にスイベルブラケットが鉛直面内を回動して船外機のチルト角及びトリム角を調整できるものであって、スイベル軸に取り付けた旋回歯車と、該旋回歯車を駆動する駆動機構及び駆動源である電動モータをスイベルブラケットとエンジンカバーとの間に配置したので、船舶内のブラケットのチルト軸前方には駆動機構等の大きな部材が配置されることがないため、チルト軸を中心にして船外機を鉛直面内で回動させてチルトアップさせた場合にスイベルブラケットとエンジンカバーとの間に配置した駆動機構及び電動モータがデッキや船尾板と干渉することがない。したがって、十分なチルトアップスペースが確保でき、チルトアップ作業がやりやすくなる。また、駆動機構はスイベルブラケット上の所定の箇所にギヤを組み付けるだけでよいため、ブラケットに取付け用の孔を設けたりや船外機にステアリングブラケットを設ける必要もなく、船舶への操舵装置の取付作業が容易になる。
【００１５】
請求項２に記載の発明は、電動モータの出力軸に取り付けたウォームと該ウォームと噛合するウォームホイールとを使用した駆動機構をスイベルブラケットの中央乃至前方に配置したので、スイベルブラケットとエンジンカバーとの間に電動モータと駆動機構とがコンパクトに収納できることで、船外機全体の大きさを変えることなく、電動モータによる船外機の操舵装置を提供することができる。
【００１６】
請求項３に記載の発明は、前記駆動機構に前記電動モータの出力軸に取り付けた小傘形歯車と該小傘形歯車と噛合する大傘形歯車とを使用した前記駆動機構を前記スイベルブラケットの中央乃至後方に配置したので、スイベルブラケットとエンジンカバーとの間に電動モータと駆動機構とがコンパクトに収納できることで、船外機全体の大きさを変えることなく、電動モータによる船外機の操舵装置を提供することができる。
【００１７】
請求項４に記載の発明は、請求項２に記載のウォームを鼓形ウォームとし、ウォームホイールを鼓形ウォームホイールとした鼓形ウォームギヤを採用しているので、円筒型ウォームギヤに比べて同時に多くの歯が噛み合うと共に歯面の瞬間接触面積が大きいことから、請求項２に記載の効果に加えて、船外機をスイベル軸を中心として水平面内に回動させる際に、より大きな駆動力が得られる。
【００１８】
請求項５に記載の発明は、ウォーム及びウォームホイールをハイポイド型としたため、一方のハイポイドギヤの駆動軸と他方のハイポイドギヤの駆動軸とが食い違いの関係で運動を伝達することができることから、一方のハイポイドギヤの駆動軸である電動モータの回転軸を他方のハイポイドギヤの駆動軸とオフセットした位置に配置することができ、電動モータの取付位置の自由度が増し設計が容易になる。
【００１９】
請求項６に記載の発明は、小傘形歯車及び大傘形歯車をハイポイド型としたため、一方のハイポイドギヤの駆動軸と他方のハイポイドギヤの駆動軸とが食い違いの関係で運動を伝達することができることから、一方のハイポイドギヤの駆動軸である電動モータの回転軸を他方のハイポイドギヤの駆動軸とオフセットした位置に配置することができ、電動モータの取付位置の自由度が増し設計が容易になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、この発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
［発明の実施の形態１］
【００２１】
まず、この発明の実施の形態１の構成について説明する。
【００２２】
図１は、この発明の実施の形態１に係る船外機の操舵装置を備えた小型船舶の全体平面図であり、図２はその要部正面図である。
【００２３】
船舶本体１の船尾板２にクランプブラケット３を介してスイベルブラケット４が取り付けられている。スイベルブラケット４は図１の紙面に対して垂直方向に延びるスイベル軸受５を備え、船外機６にはスイベル軸受５に回動自在に支承されるスイベル軸７が取り付けられている。船外機６は、スクリュー８を回転するためのドライブ軸９とこのドライブ軸９を駆動するための内燃機関１０を備えた船外機本体１１と、スイベル軸７とが一体となっている。
【００２４】
船舶本体１側では運転席にハンドル１２が設けられ、ハンドル軸１３の根元にハンドル制御部１４が備わっており、内部にハンドル操作角センサー１５及び反トルクモータ１６が設けられている。ハンドル制御部１４は信号ケーブル１７を介して船外機６側のコントローラ１８に接続され、コントローラ１８は後述する駆動手段としての電動モータ１９に接続されている。反トルクモータ１６は、ハンドル１２を回転操作したときに、船舶本体１側から受ける外力に応じた反力をハンドル１２に付与して操船者にハンドル操作感覚を与えるためのものである。
【００２５】
図３は、この発明の実施の形態１に係る船外機の操舵装置の要部を示す平面図であり、図４はその縦断面図である。
【００２６】
図３及び図４では、内燃機関１０と内燃機関１０が収容されているエンジンカバー２０及び船外機本体１１を省いた状態を示している。
【００２７】
スイベルブラケット４は、その船舶側端部によりクランプブラケット３のチルト軸２１に対して回動可能に装着されている。スイベルブラケット４は船外機本体１１に突出するように形成されており、図４に示すように、その途中で下方に屈曲した逆Ｌ字状の形態であって、先端部分にスイベル軸受５を備えている。スイベルブラケット４のスイベル軸受５は中空体としている。
【００２８】
船外機本体１１の前方には、スイベル軸受５に支承されるスイベル軸７がサポートブラケット２２（図２参照のこと）を介して固定されているため、船外機６がスイベル軸受５周りに回動可能な状態になっている。スイベル軸７はスイベル軸受５から上方に延出しており、
【００２９】
スイベル軸７には、扇形の旋回歯車２３の歯部２４が船舶本体１の前方に向けた状態で固定されている。他方、電動モータ１９をスイベルブラケット４の上方に配置し、電動モータ１９の出力軸２５に取り付けたウォーム２６とこのウォーム２６と噛み合うウォームホイール２７をスイベルブラケット４の上方に配置している。なお、図３及び図４に示したこの発明の実施の形態１では、大きな操舵力を得るため又は故障による操舵不能を回避するために、電動モータ１９を二個使用している。二個の電動モータ１９の出力軸２５を前方に向けて互いに平行に配置されている。ウォームホイール２７の下面には小歯車２８が一体に固定されており、この小歯車２８に噛み合う二段中間歯車２９をスイベルブラケット４の中央に配置し、ウォームホイール２７の回転をさらに減速して、その回転力を二段中間歯車２９を介して、扇形の旋回歯車２３に伝達するようにしている。
【００３０】
扇形の旋回歯車２３、電動モータ１９の出力軸２５に取り付けたウォーム２６、ウォーム２６と噛み合うウォームホイール２７、ウォームホイール２７の下面に固定した小歯車２８、小歯車２８に噛み合う二段中間歯車２９等の駆動機構は、水飛沫がかからないように保護カバー３６に覆われている。スイベル軸受５に支承されているスイベル軸７は、スイベル軸受５から上方に延出しており、保護カバー３６を貫通している。他方、保護カバー３６には、スイベル軸７が貫通する貫通孔３７が設けられていると共に、貫通孔３７にはスイベル軸７との隙間を埋めるシール部材３８が設けられており、保護カバー３６の内部には水分が侵入しないようになっている。
【００３１】
なお、ウォーム２６を鼓形ウォームとし、ウォームホイール２７を鼓形ウォームホイールとすることが好ましい。鼓形ウォームと鼓形ウォームホイールとの組み合わせによる鼓形ウォームギヤの場合には、通常の筒形ウォームと筒形ウォームホイールとの組み合わせによる円筒型ウォームギヤに比べて、同時に多くの歯が噛み合うと共に歯面の瞬間接触面積が大きいことから、ウォーム２６とウォームホイール２７の耐久性が向上すると共に、船外機６をスイベル軸７を中心として水平面内に回動させる際に、より大きな駆動力が得られる。
【００３２】
また、ウォーム２６とウォームホイール２７とをハイポイド型とすることもできる。この場合には、一方のハイポイドギヤの駆動軸と他方のハイポイドギヤの駆動軸とが食い違いの関係で運動を伝達することができることから、一方のハイポイドギヤの駆動軸である電動モータ１９の出力軸２５を他方のハイポイドギヤの駆動軸とオフセットした位置に配置することができ、電動モータ１９の取付位置の自由度が増し設計が容易になる。
【００３３】
次に、この発明の実施の形態１の作用について説明する。
【００３４】
この発明の実施の形態１では、以上のような駆動機構を採用することで、コントローラ１８からのモータ駆動信号によって電動モータ１９が回転すると、出力軸２５に取り付けたウォーム２６が回転してウォームホイール２７が回転する。ウォームホイール２７の回転はこれと一体の小歯車２８によって二段中間歯車２９の上段歯車３０に伝達され、上段歯車３０と一体の下段歯車３１に伝達され、下段歯車３１と噛み合っている扇形の旋回歯車２３を回転させることになる。扇形の旋回歯車２３が回転すると、扇形の平歯車２３に固定されているスイベル軸７が回転する。
【００３５】
スイベル軸７は、スイベルブラケット４のスイベル軸受５に回動自在に支承されており、サポートブラケット２１で船外機本体１１に固定されいるので、スイベル軸７が回転するとスイベル軸７を中心として船外機本体１１が水平面内を回転することになる。
【００３６】
このように、この発明の実施の形態１によれば、スイベル軸７に取り付けた扇形の旋回歯車２３と、扇形の旋回歯車２３を駆動するウォーム２６、ウォームホイール２７、二段中間歯車２９等の駆動機構及び駆動源である電動モータ１９をスイベルブラケット４とエンジンカバー２０との間に配置したので、船舶本体１内のブラケットのチルト軸２１の前方には駆動機構等の大きな部材が配置されることがないため、チルト軸２１を中心にして船外機６を鉛直面内で回動させてチルトアップさせた場合に、スイベルブラケット４とエンジンカバー２０との間に配置した駆動機構及び電動モータ１９がデッキ３５や船尾板２と干渉することがない。したがって、十分なチルトアップスペースが確保でき、チルトアップ作業がやりやすくなる。また、駆動機構はスイベルブラケット４上の所定の箇所にウォームホイール２７、二段中間歯車２９等の歯車を組み付けるだけでよいため、ブラケットに取付け用の孔を設けたり、船外機６にステアリングブラケットを設ける必要もなく、船舶本体１への操舵装置の取付作業が容易になる。
［発明の実施の形態２］
【００３７】
図５は、この発明の実施の形態２に係る船外機の操舵装置の要部を示す平面図であり、図６はその縦断面図である。
【００３８】
この発明の実施の形態２では、電動モータ１９をスイベルブラケット４の上方に配置し、駆動機構に電動モータ１９の出力軸２５に取り付けたウォーム２６とこのウォーム２６と噛合するウォームホイール２７とを使用した駆動機構をスイベルブラケット４の中央に配置している。ウォームホイール２７の下面には小平歯車が３２が一体に設けられており、この小平歯車３２には扇形の平歯車２３が噛合している。なお、図５及び図６に示したこの発明の実施の形態２では、大きな操舵力を得るため又は故障による操舵不能を回避するために、二個の電動モータ１９の出力軸２５を一本にした構成を採用している。
【００３９】
その他の構成及び作用は、この発明の実施の形態１と同じであり、それらの構成には同じ符号を付してその説明を省略する。
【００４０】
次に、この発明の実施の形態２の作用について説明する。
【００４１】
この発明の実施の形態２では、以上のような駆動機構を採用することで、コントローラ１８からのモータ駆動信号によって電動モータ１９が回転すると、出力軸２５に取り付けたウォーム２６が回転してこのウォーム２６に噛み合っているウォームホイール２７が回転する。ウォームホイール２７が回転すると、ウォームホイール２７と一体の小平歯車３２が回転し、この小平歯車３２の回転力が扇形の旋回歯車２３に伝達されることで、扇形の旋回歯車２３に固定されているスイベル軸７が回転する。
【００４２】
このように、この発明の実施の形態２によれば、スイベルブラケット４とエンジンカバー２０との間に電動モータ１９と駆動機構とがコンパクトに収納できることで、船外機６全体の大きさを変えることなく、電動モータ１９による船外機６の操舵装置を提供することができる。
［発明の実施の形態３］
【００４３】
図７は、この発明の実施の形態３に係る船外機の操舵装置の平面図である。
【００４４】
この発明の実施の形態３では、二個の電動モータ１９の出力軸２５にそれぞれ別個の小傘形歯車３３を取り付けて、大傘形歯車３４に別々に噛合させており、実施の形態１及び２と電動モータ１９の配置が異なっている。二個の電動モータ１９を使用することで、一個の電動モータ１９より大きな操舵力を得られると共に、どちらか一個の電動モータ１９が故障した場合にもう一個の電動モータ１９で操舵することができることになる。
【００４５】
図示した実施の形態３では、小傘形歯車３３と大傘形歯車３４をハイポイド型としたため、一方のハイポイドギヤの駆動軸と他方のハイポイドギヤの駆動軸とが食い違いの関係で運動を伝達することができることから、一方のハイポイドギヤの駆動軸である電動モータ１９の出力軸２５を他方のハイポイドギヤの駆動軸とオフセットした位置に配置することができる。すなわち、いわゆる歯すじがピッチ円の母直線と一致する直歯傘歯車、歯すじが曲線であってねじり角をもった曲がり歯傘歯車、ねじれ角が零である曲がり歯傘歯車（ゼロール傘歯車）のように、小傘形歯車３３の駆動軸と大傘形歯車３４の駆動軸とが直交する配置に限定されることがないから、電動モータ１９の取付位置の自由度が増し設計が容易になる。
【００４６】
その他の構成及び作用は、この発明の実施の形態１又は２と同じであり、それらの構成には同じ符号を付してその説明を省略する。
【００４７】
以上、この発明の実施の形態を説明したが、この発明による船外機の操舵装置はこれら実施の形態で示された構造に限定されるものではない。
【００４８】
たとえば、上述した実施の形態では、スイベルブラケット４は垂直方向に延びるスイベル軸受５を備え、船外機６にはスイベル軸受５に回動自在に支承されるスイベル軸７が取り付けられているものについて説明したが、スイベルブラケット４にスイベル軸７を備え、船外機６にはスイベル軸７を回動自在に支承するスイベル軸受５を設けるようにしてもよい。
【００４９】
また、実施の形態１において、ウォームホイール２７と一体の小歯車２８を扇形の旋回歯車２３に直接噛合させるようにしてもよい。これにより、二段中間歯車２９が不要になり、よりコンパクトな設計が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】この発明の実施の形態１に係る船外機の操舵装置を備えた小型船舶の全体平面図である。
【図２】同実施の形態１に係る船外機の操舵装置を備えた小型船舶の要部正面図である。
【図３】同実施の形態１に係る船外機の操舵装置の要部を示す平面図である。
【図４】同実施の形態１に係る船外機の操舵装置の要部を示す縦断面図である。
【図５】同実施の形態２に係る船外機の操舵装置の要部を示す平面図である。
【図６】同実施の形態２に係る船外機の操舵装置の要部を示す縦断面図である。
【図７】同実施の形態３に係る船外機の操舵装置の要部を示す平面図である。
【図８】従来の船外機の操舵装置を備えた小型船舶の全体斜視図である。
【図９】従来の船外機の操舵装置を備えた小型船舶の要部正面図である。
【符号の説明】
【００５１】
１ 船舶本体
２ 船尾板
３ クランプブラケット
４ スイベルブラケット
５ スイベル軸受
６ 船外機
７ スイベル軸
１１ 船外機本体
１２ ハンドル
１７ 信号ケーブル
１８ コントローラ
１９ 電動モータ
２０ エンジンカバー
２１ チルト軸
２２ サポートブラケット
２３ 旋回歯車
２５ 出力軸
２６ ウォーム
２７ ウォームホイール
２８ 小歯車
２９ 二段中間歯車
３２ 小平歯車
３３ 小傘形歯車（ハイポイドギヤ）
３４ 大傘形歯車（ハイポイドギヤ）
３５ デッキ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
スイベルブラケットとクランプブラケットとからなるブラケットを介して船舶の船尾板に取り付けられる船外機と、前記ブラケットの後方端部に設けられた鉛直方向のスイベル軸と、前記船外機を前記スイベル軸を中心として水平面内に回動させる駆動手段とを有する船外機の操舵装置において、
前記船外機は前記ブラケットの前方端部に設けられた水平方向のチルト軸を中心に前記スイベルブラケットが鉛直面内を回動して前記船外機のチルト角及びトリム角を調整できるものであって、前記スイベル軸に取り付けた旋回歯車と、該旋回歯車を駆動する駆動機構と、該駆動機構に駆動力を与える電動モータとを、前記スイベルブラケットと前記船外機のエンジンカバーとの間に配置したことを特徴とする船外機の操舵装置。
【請求項２】
前記電動モータの出力軸に取り付けたウォームと該ウォームと噛合するウォームホイールとを使用した前記駆動機構を前記スイベルブラケットの中央乃至前方に配置したことを特徴とする請求項１に記載の船外機の操舵装置。
【請求項３】
前記駆動機構に前記電動モータの出力軸に取り付けた小傘形歯車と該小傘形歯車と噛合する大傘形歯車とを使用した前記駆動機構を前記スイベルブラケットの中央乃至後方に配置したことを特徴とする請求項１に記載の船外機の操舵装置。
【請求項４】
前記ウォームを鼓形ウォームとし、前記ウォームホイールを鼓形ウォームホイールとしたことを特徴とする請求項２に記載の船外機の操舵装置。
【請求項５】
前記ウォーム及び前記ウォームホイールをハイポイド型としたことを特徴とする請求項２に記載の船外機の操舵装置。
【請求項６】
前記小傘形歯車及び前記大傘形歯車をハイポイド型としたことを特徴とする請求項３に記載の船外機の操舵装置。
【請求項１】
スイベルブラケットとクランプブラケットとからなるブラケットを介して船舶の船尾板に取り付けられる船外機と、前記ブラケットの後方端部に設けられた鉛直方向のスイベル軸と、前記船外機を前記スイベル軸を中心として水平面内に回動させる駆動手段とを有する船外機の操舵装置において、
前記船外機は前記ブラケットの前方端部に設けられた水平方向のチルト軸を中心に前記スイベルブラケットが鉛直面内を回動して前記船外機のチルト角及びトリム角を調整できるものであって、前記スイベル軸に取り付けた旋回歯車と、該旋回歯車を駆動する駆動機構と、該駆動機構に駆動力を与える電動モータとを、前記スイベルブラケットと前記船外機のエンジンカバーとの間に配置したことを特徴とする船外機の操舵装置。
【請求項２】
前記電動モータの出力軸に取り付けたウォームと該ウォームと噛合するウォームホイールとを使用した前記駆動機構を前記スイベルブラケットの中央乃至前方に配置したことを特徴とする請求項１に記載の船外機の操舵装置。
【請求項３】
前記駆動機構に前記電動モータの出力軸に取り付けた小傘形歯車と該小傘形歯車と噛合する大傘形歯車とを使用した前記駆動機構を前記スイベルブラケットの中央乃至後方に配置したことを特徴とする請求項１に記載の船外機の操舵装置。
【請求項４】
前記ウォームを鼓形ウォームとし、前記ウォームホイールを鼓形ウォームホイールとしたことを特徴とする請求項２に記載の船外機の操舵装置。
【請求項５】
前記ウォーム及び前記ウォームホイールをハイポイド型としたことを特徴とする請求項２に記載の船外機の操舵装置。
【請求項６】
前記小傘形歯車及び前記大傘形歯車をハイポイド型としたことを特徴とする請求項３に記載の船外機の操舵装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２００８−４９９９０（Ｐ２００８−４９９９０Ａ）
【公開日】平成２０年３月６日（２００８．３．６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−３３５５５８（Ｐ２００６−３３５５５８）
【出願日】平成１８年１２月１３日（２００６．１２．１３）
【出願人】（０００１７６２１３）ヤマハマリン株式会社 (256)
【公開日】平成２０年３月６日（２００８．３．６）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年１２月１３日（２００６．１２．１３）
【出願人】（０００１７６２１３）ヤマハマリン株式会社 (256)
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