JP4826272B2 - 船外機のハンドル構造 - Google Patents

Description

本発明は、船外機に用いて好適な船外機のハンドル構造に関する。

一般に、船外機の操舵機構には、船外機から船体前方に突出するように設けられたバーハンドルが用いられ、操縦者は手動でバーハンドルを転舵することで船体の操舵を行う。

また、バーハンドルにはスロットルバルブを調整するスロットル操作部や前進・後進ギヤの切り替えを行うシフト操作部が設けられており、前記各操作部と船外機内部のスロットル及びシフトに係る各機構とがワイヤーケーブル等を介しメカニカルに接続されている。操縦者はスロットル、シフト操作部を操作することで、ワイヤーケーブルのプッシュプル動作を機械的に伝達して、スロットルバルブの開度調整及びシフトの切り替えを行う。

上述のバーハンドルにおいては、手動でスロットル操作部、シフト操作部の操作を行った場合に、操縦者が負担する操作力が過大となることがあり、ワイヤーケーブル等を介したメカニカルな接続に対しての問題点となっていた。また、特にシフト操作部に関しては、船外機が大きくなるほど操作力は大きくなるため、メカニカルな接続を用いる場合、シフトレバーを大きくする必要がある。そのため、船外機は小型化の要求があるにもかかわらず、操作部をコンパクトにできないという問題点もあった。

そのような問題点に鑑みて、特許文献１のような、船外機内部にスロットルバルブの開度調整用アクチュエータとシフトチェンジ用アクチュエータを設け、バーハンドルに設けられたスロットル操作部とシフト操作部の操作を検出し、前記各アクチュエータに電気的に操作力を伝えるように構成された技術が開示されている。この技術を用いれば、アクチュエータが操作力を負担するため、操縦者は容易にスロットル調整及びシフト切り替えを行うことが可能となる。

特開２００４−２３０９４９号公報

上述したように、船外機のハンドルは小型化が求められているが、スロットルに比べて操作力の大きいシフトは操作部を小型化できず、大きいままとなってしまうという問題点があった。

また、バーハンドルタイプのハンドル構造では、長さを延長するために一般的にスロットル操作部（スロットルグリップ部）にエクステンションを取り付けて延長させることがある。その際、ワイヤーケーブルが各操作部まで延出するメカニカルな接続を有するハンドル構造では、シフト操作部の配置が所定位置に決まっているため、スロットル操作部とシフト操作部が離れてしまい、操作性、使用性を損なうという問題点がある。

特許文献１の技術は、船外機内部にアクチュエータを設けるため、船外機のコンパクト性を損なうという問題点が残る。また、特許文献１の技術は船外機内部にアクチュエータを有する構成とするため、既存の船外機の基本構造を維持したままハンドルを切り替えることは困難であり、利便性において好適とは言い難い。

本発明は、係る実情に鑑みてなされたものであり、ハンドルの小型化が可能であり、スロットル操作部とシフト操作部の好適な配置により操作性に優れ、既存船外機に切り替え可能で利便性を有する船外機のハンドル構造を提供することを目的とする。

本発明の船外機のハンドル構造は、船外機本体内のスロットル装置の作動調整をスロットルケーブルを介して行うスロットル操作部と、船外機本体内のシフト装置の作動調整をシフトケーブルを介して行うシフト操作部とを操舵用のバーハンドルに備えた船外機のハンドル構造であって、前記スロットル操作部のスロットル操作を検出するスロットル検出器と、前記シフト操作部のシフト操作を検出するシフト検出器と、前記スロットルケーブル操作用の電動のスロットルアクチュエータと、前記シフトケーブル操作用の電動のシフトアクチュエータと、前記スロットル検出器及び前記シフト検出器の検出信号に基づいて、前記スロットルアクチュエータ及び前記シフトアクチュエータを制御し、前記スロットル装置及び前記シフト装置の作動調整を行う制御ユニットとをさらに前記バーハンドルに備えたことを特徴とする。

本発明の船外機のハンドル構造によれば、アクチュエータを用いて、スロットル及びシフトを駆動させるため、バーハンドルにおけるスロットル操作部及びシフト操作部の形状、大きさ、設置位置が任意となる。そのため、小型化が可能であり、またスロットル操作部とシフト操作部を隣接配置することもできるため操作性、使用性が向上する。

また、ハンドルを分割可能に構成することで、容易にハンドルの延長が可能となる。この場合、ハンドルを前側ハウジングと後側ハウジングとに分割し、前側ハウジングにスロットル操作部及びシフト操作部を隣接配置したまま延長することが可能であり、良好な操作性及び使用性を維持することができる。

また、ハンドル内部にアクチュエータ及び制御ユニットを内蔵するため、船外機本体はコンパクト性を維持することができる。また、スロットル操作部及びシフト操作部とスロットル装置及びシフト装置とを機械的に接続しているタイプの既存船外機においては、船外機内部から外部に延出するケーブルまでの構造は同一なため、容易に本発明のハンドルに切り替えることができる。

以下、図面を基に本発明の実施の形態に係る船外機１００について説明する。なお、図面において、矢印Ｆｒは船外機１００の前方（船外機１００が搭載される船体の前進方向）側を、矢印Ｒｒは船外機１００の後方（船外機１００が搭載される船体の後進方向）側をそれぞれ表す。

図１は、本発明の実施の形態に係る船外機１００の平面図及び側面図である。図１において、船外機１００は、船体のＲｒ側の後尾板Ａにクランプブラケット１０１を介し搭載されている。船外機１００の外観は、船外機１００上部の後述するエンジン１０９等が収納される部位を覆うエンジンカバー１０２と、船外機１００の中部のエンジン１０９からの動力を伝達する後述するドライブシャフト１１１等が収納される部位を覆うドライブシャフトハウジング１０３と、船外機１００の下部の伝達された動力をプロペラ１０５に出力するために介在するギヤ等が収納される部位を覆うギヤハウジング１０４とで構成される。

また、クランプブラケット１０１の上方のエンジンカバー１０２のＦｒ側下方において設けられたハンドルブラケット１０６に、バーハンドル１が前方Ｆｒ側に延伸するように設けられる。なお、通常、船外機１００は船体の後部において搭載し、バーハンドル１の長手方向が船体前方Ｆｒ側にまっすぐ延伸する位置を操舵の基準位置となるようにする。操縦者はバーハンドル１を操舵の基準位置から転舵することで、船体の進行方向を操舵するが、本実施の形態においては、バーハンドル１について前後方向を持ち出して説明する際は、前記バーハンドル１の長手方向が船体前後方向と同一方向にある状態を基に説明をする。

また、クランプブラケット１０１の略中央部位にはパワーチルトトリムユニット１０７（以下、ＰＴＴユニットと略す）が内装されている。ＰＴＴユニット１０７は１本のチルト角度調整用の油圧シリンダ１０７ａと、左右に２本配設されるトリム角度調整用油圧シリンダ１０７ｂとで構成される。ＰＴＴユニットは浅瀬を航行したり、浅瀬に係留したりする際に、チルト軸１０８を回転中心として船外機１００を上下方向に回動調整するものである。ＰＴＴユニット１０７は、詳細は後述するがバーハンドル１に設けられたＰＴＴスイッチ１７の操作によって動作するように構成される。

図２に船外機１００の一例として、その側面透視図を示す。以下、船外機１００の内部についての概略説明をするが、このタイプのものに限定されるものではない。本実施の形態において、エンジン１０９（点線）はその内部に配設される図示しないクランクシャフトが鉛直方向に向くように縦置きされている。

また、エンジン１０９の動作調整（空気の流入量の調整）はスロットルバルブ１１０（スロットル装置）の開閉調整によってなされる。スロットルバルブ１１０は、空気の流入する管内において軸支されており、前記管の外側において後述するスロットルケーブル１５の一端と連結し、スロットルケーブル１５のプッシュプル動作によって開度調整されるようになっている。詳細は後述するが、スロットルケーブル１５の他端は、船外機１００本体内を通りバーハンドル１に設けられるスロットル用アクチュエータ１３と連結するように延出する。

また、本実施の形態において、エンジン１０９への燃料の供給方式は、キャブレタ又はインジェクタ方式のどちらを採用しても構わない。

また、エンジン１０９から発生した動力は、クランクシャフトからドライブシャフトハウジング１０３内部に配設されたドライブシャフト１１１に回転運動として伝達され、さらにドライブシャフト１１１はギヤハウジング１０４内のギヤと噛合し、プロペラ１０５に回転運動が伝達するように構成される。

次に、プロペラ１０５への回転運動の伝達を詳述する。プロペラ１０５は船体前後方向と同一方向に位置するギヤハウジング１０４内のプロペラシャフト１１２の後端に設けられている。プロペラシャフト１１２は、適所において、図示しないニードルベアリング又はボールベアリング等で軸支されている。

さらに、ギヤハウジング１０４内において、プロペラシャフト１１２に遊嵌して回転自在に支持されるフォワードギヤ１１３及びリバースギヤ１１４が設けられ、これらのギヤ１１３、１１４は、ドライブシャフト１１１下端に設けられたドライブギヤ１１５と常時噛合している。本実施の形態においては、フォワードギヤ１１３が前方Ｆｒ側に、リバースギヤ１１４が後方Ｒｒ側にそれぞれ配置され、これらのギヤ１１３，１１４にクラッチドッグ１１６が配設される。このクラッチドッグ１１６はフォワードギヤ１１３及びリバースギヤ１１４に選択的に連結し、この動作によりドライブシャフト１１１の回転運動をプロペラシャフト１１２に伝達するようになっている。

この場合、ドライブシャフト１１１と略平行にエンジン１０９近傍から下方に延出したクラッチロッド１１７が、ドライブシャフトハウジング１０３及びギヤハウジング１０４の接合部付近でシフトロッド１１８と連結する。シフトロッド１１８は、クラッチ機構を構成するシフトカム１１９あるいはプッシュロッド１２０を介してクラッチドッグ１１６を前後方向のいずれかに移動させることで、クラッチドッグ１１６がフォワードギヤ１１３又はリバースギヤ１１４のいずれかと噛み合い、プロペラシャフト１１２が正転又は逆転する。

また、クラッチロッド１１７の操作は、シフトケーブル１６のプッシュプル動作によってなされる。シフトケーブル１６は、その一端がクラッチロッド１１７とリンクを介して連結固定され、シフトケーブル１６がプッシュプル動作されることで、クラッチロッド１１７が上下に動かされて操作される。詳細は後述するが、シフトケーブル１６の他端は、バーハンドル１に設けられるシフト用アクチュエータ１４と固定されるように延出している。

ここで、バーハンドル１の内部構造を図３を用いて説明する。図３にバーハンドル１の平面図及び側面図を示す。バーハンドル１は、樹脂等で成形されたバーハンドル本体２を有し、その内部に複数の補器類が実装可能なように構成されている。また、バーハンドル本体２は、その長手方向において、後述するシフトセンサ７と制御ユニット１０との分割ライン（Ｌ）で、船体に船外機１００を搭載した時に前方Ｆｒ側に位置する前側ハウジング２ａと後方Ｒｒ側に位置する後側ハウジング２ｂに分割可能に構成されている。

バーハンドル本体２の一端には、スロットルグリップ３（スロットル操作部）が設けられている。スロットルグリップ３には、その端部から前側ハウジング２ａ方向に突出する軸３ａが一体的に形成され、軸３ａが前側ハウジング２ａ端部に設けられた図示しない軸受けによって軸支されることで回転可能に取り付けられている。また、船体前後方向においてスロットルグリップ３の直後にシフトグリップ４（シフト操作部）が隣接配置され、シフトグリップ４もまたその端部から前側ハウジング２ａ方向に突出する軸４ａが一体的に形成され、軸４ａが前側ハウジング２ａ端部に設けられた図示しない軸受けによって軸支され、回転可能なように取り付けられている。

バーハンドル本体２内部において、軸３ａはその先端が前側ハウジング２ａに配置されたスロットルセンサ５に内挿されるように構成される。スロットルセンサ５は例えば、内挿された軸の回転量を検出するエンコーダ等を用いることができ、スロットルグリップ３の操作量を検出する。

また、軸４ａはその端部においてコの字型リンク６と一体的に連結する。コの字型リンク６が有する凹状スペースによって、前記スロットルセンサ５との干渉を回避することができ、軸４ａと連結したコの字型リンク６の一辺と対向する対辺を前側ハウジング２ａに設けられたシフトセンサ７まで延出することができる。シフトセンサ７もスロットルセンサ５同様にエンコーダ等を用い、コの字型リンク６の回転量からシフトグリップ４の操作量を検出するように構成する。

スロットルセンサ５及びシフトセンサ７において検出したスロットルグリップ３及びシフトグリップ４の操作量は、入力信号として、それぞれフレキシブル配線８，９（プリント配線等）を介し、後側ハウジング２ｂに配置された制御ユニット１０に入力される。制御ユニット１０は、該入力信号を基に、フレキシブル配線１１、１２を介し、出力信号をスロットルアクチュエータ１３、シフトアクチュエータ１４に出力し、これらアクチュエータ１３、１４が操作量に応じた作動を行う。

アクチュエータ１３，１４はステッピングモータ等が用いられ、軸先端においてリンク１３ａ、１４ａがそれぞれ配設される。スロットルアクチュエータ１３が有するリンク１３ａは、その先端部位においてスロットルケーブル１５と連結し、シフトアクチュエータ１４が有するリンク１４ａは、その先端部位においてシフトケーブル１６と連結する。

上記のようにアクチュエータ１３、１４がケーブル１５，１６の一端と連結することで、アクチュエータ１３、１４が作動した際に、各ケーブル１５、１６がプッシュプル動作する。スロットルケーブル１５の他端は、船外機１００内部の前述のスロットルバルブ１１０と連結し、シフトケーブル１６は、クラッチロッド１１７と連結しているため、スロットルグリップ３及びシフトグリップ４の操作によるスロットル装置及びシフト装置の作動調整が可能となる。

また、スロットルアクチュエータ１３及びシフトアクチュエータ１４はバーハンドル本体２の内部の後側ハウジング２ｂにおいてバーハンドル１の長手方向に連設される。さらに、バーハンドル１の幅方向に各アクチュエータ１３，１４のリンク１３ａ、１４ａが相互に反対向きになるように配置される。このように配置することで、スロットルケーブル１５とシフトケーブル１６は互いに干渉することがないためスペースを有効活用した配置とすることができる。

なお、上記説明においては、リンク１３ａ、１４ａはバーハンドル１の幅方向に相互に反対向きとしたが、幅方向に限定されるものでなく、その他長手方向と直交する方向、例えば船体において上下方向において反対向きにしても、同様にスペースを有効活用した配置となる。

また、前側ハウジング２ａの外面において、ＰＴＴスイッチ１７が設けられ、このＰＴＴスイッチ１７を操作することで、ＰＴＴユニット１０７が動作する。同様に前側ハウジング２ａの外面においてエマージェンシーストップスイッチ１８が設けられる。エマージェンシーストップスイッチ１８を押下することで、エンジン１０９は緊急停止する。これらスイッチ１７、１８は図示しないケーブルを船外機１００内部まで延出し有線で動作指示するように構成したり、無線ユニットを用いて無線で動作指示するように構成したりする。

次に、図４において、バーハンドル１にエクステンション２０を取り付けて延長させた例を示す。図４は延長させたバーハンドル１の平面図及び側面図である。

上記説明したようにバーハンドル本体２は前側ハウジング２ａと後側ハウジング２ｂとは分割ラインＬを境に分割可能である。本例では、前側ハウジング２ａと後側ハウジング２ｂの間に、例えば円筒形状を有するエクステンション２０を取り付けて延長させた例である。この場合、リード線２１、２２、カプラ２３、２４等を用いてフレキシブル配線を後側ハウジング２ｂに設けられた制御ユニット１０まで入力信号が伝送可能なように延長させる。

このように、バーハンドル本体２を分割可能に構成することで、容易にバーハンドル１の延長が可能となる。また、この場合、前側ハウジング２ａに設けられる主な操作部、特にスロットルグリップ３及びシフトグリップ４を隣接配置させたまま操縦者の手元に位置させることができるため、操作性及び使用性の向上が図れる。

さらに、図５にシフトグリップの配置を変えた変形例を示す。本図において、実施の形態に係るバーハンドル１との共通部分については共通符号を用いる。また、本図は、シフトグリップの配置パターンの３種類の配置例を示している。

まず、図５（ａ）を用いて、第１、２の配置例を説明する。本配置例はバーハンドル１の長手方向に対して直交するバーハンドルの幅方向のいずれか一方側の前側ハウジング２ａにシフトグリップ３０又は４０を設けたものである。また、本配置とすることに伴い、シフトセンサ３１、４１も第１の実施の形態に係るシフトセンサ７とは異なるもの例えば、内挿された軸の回転量を検出できるエンコーダ等を用いて、配置を変更して構成させる等する。

次に、図５（ｂ）において、シフトグリップ５０は、シフトグリップ３０、４０とは異なるバーハンドル１の長手方向に対して直行する方向に設けたものである。シフトグリップ５０は、本例においては、操縦者から見てバーハンドル１の上面に配置される。また、上述同様にシフトセンサ５１もシフトセンサ７で用いたものとは異なるものを用い、配置も変更して構成させる。シフトグリップ３０〜５０のような配置としても、スロットルグリップ３と隣接しており、操縦者にとって使用性の高いバーハンドルとなる。また、アクチュエータ１３、１４を用いることで、本例のように容易にシフトグリップの設置位置を変えることもでき、また、同様に大きさや形状も容易に変えることもできる。

以上のように、本発明の実施の形態に係るバーハンドル１を用いれば、アクチュエータ１３，１４を用いて、スロットル装置及びシフト装置を操作しているため、バーハンドル１におけるスロットルグリップ３及びシフトグリップ４の形状、大きさ及び設置位置が任意となる。そのため、シフトグリップ４を小さくしたり、スロットルグリップ３とシフトグリップ４を隣接配置することができたり、また、操縦者の好みによって、例えば図５の例のように容易に設置位置を変えることも可能であり、操作性、使用性が向上する。また、制御ユニットを内蔵することで、シフト規制及びスロットル開度規制の複雑な機構も不要となる。

また、バーハンドル本体２を分割可能に構成することで、エクステンション２０を用いて容易にバーハンドル１の延長が可能となる。また、この場合、前側ハウジング２ａに設けられる主な操作部、特にスロットルグリップ３及びシフトグリップ４を隣接配置させたまま、延長することができるため、操作性及び使用性の向上が図れる。

また、バーハンドル１内部にアクチュエータ１３、１４及び制御ユニット１０を内蔵するため、船外機１００本体はコンパクト性を損なうことがない。また、スロットル操作部及びシフト操作部とスロットル装置及びシフト装置とを機械的に接続しているタイプの船外機においては、船外機内部から外部に延出するケーブルまでの構造が同一なため容易に本発明のバーハンドル１を取り付けることができる。さらに、制御ユニットを内蔵するため、船外機１００本体側は制御ユニットを備えていなくてもよい。（例えば、キャブレタ仕様の船外機にも適用できる。）

また、本実施の形態において、スロットルグリップ３及びシフトグリップ４は回転可能に軸支された薄円筒形状のものを用いたが、その形状及びダイヤル式に回転操作する構造に限定されるものではない。しかし、ダイヤル式とし、その外周面に印等を付し、ノッチ等で節度を出すことで視覚的にも感触的にも判別が容易となり、インジケータ等が不要となる。

また、本実施の形態においては、スロットルとシフトの二つを制御対象として説明をしたが、その数量は限定されるものではなく、単一又は複数の制御対象においても、本発明の構成を以って好適に実施が可能である。

また、本発明のハンドル構造は、船外機の他、この種のスロットル及びシフト操作に適した二輪車等の車両等にも適用が可能である。

本発明の実施の形態に係る船外機を示す図である。 本発明の実施の形態に係る船外機の内部構成を示す図である。 本発明の実施の形態に係る船外機のハンドルを示す図である。 本発明の実施の形態に係る船外機のハンドルの変形例を示す図である。 本発明の実施の形態に係る船外機のハンドルの変形例を示す図である。

符号の説明

１ バーハンドル
２ バーハンドル本体
３ スロットルグリップ（スロットル操作部）
４ シフトグリップ（シフト操作部）
５ スロットルセンサ
６ コの字型リンク
７ シフトセンサ
８ フレキシブル配線
９ フレキシブル配線
１０ 制御ユニット
１１ フレキシブル配線
１２ フレキシブル配線
１３ スロットルアクチュエータ
１４ シフトアクチュエータ
１５ スロットルケーブル
１６ シフトケーブル
１７ ＰＴＴスイッチ
１８ エマ−ジェンシーストップスイッチ
２０ エクステンション
３０ シフトグリップ
４０ シフトグリップ
５０ シフトグリップ
１００ 船外機
１０７ ＰＴＴユニット
１０９ エンジン
１１０ スロットルバルブ
１１６ クラッチドッグ
１１７ クラッチロッド
１１８ シフトロッド
１１９ シフトカム
１２０ プッシュロッド

Claims (8)

1. 船外機本体内のスロットル装置の作動調整をスロットルケーブルを介して行うスロットル操作部と、船外機本体内のシフト装置の作動調整をシフトケーブルを介して行うシフト操作部とを操舵用のバーハンドルに備えた船外機のハンドル構造であって、
   前記スロットル操作部のスロットル操作を検出するスロットル検出器と、
   前記シフト操作部のシフト操作を検出するシフト検出器と、
   前記スロットルケーブル操作用の電動のスロットルアクチュエータと、
   前記シフトケーブル操作用の電動のシフトアクチュエータと、
   前記スロットル検出器及び前記シフト検出器の検出信号に基づいて、前記スロットルアクチュエータ及び前記シフトアクチュエータを制御し、前記スロットル装置及び前記シフト装置の作動調整を行う制御ユニットとをさらに前記バーハンドルに備えたことを特徴とする船外機のハンドル構造。
2. 前記スロットルアクチュエータ及び前記シフトアクチュエータを前記バーハンドルの長手方向に連設すると共に、前記スロットルアクチュエータと前記スロットルケーブルとの接続部と、前記シフトアクチュエータと前記シフトケーブルとの接続部を前記バーハンドルの幅方向に相互に反対向きとなるように配置することを特徴とする請求項１に記載の船外機のハンドル構造。
3. 前記バーハンドルは、その長手方向において、少なくとも前記スロットルアクチュエータと前記シフトアクチュエータと前記制御ユニットが取り付けられる後側ハウジングと、少なくとも前記スロットル操作部と前記スロットル検出器と前記シフト操作部と前記シフト検出器が取り付けられる前側ハウジングとで分割可能に構成されることを特徴とする請求項１又は２に記載の船外機のハンドル構造。
4. 前記前側ハウジングに所定動作を指示する操作部材を設けたことを特徴とする請求項３に記載の船外機のハンドル構造。
5. 前記所定動作は、前記船外機が船体との装着位置を回転中心として上下方向に回動する動作であることを特徴とする請求項４に記載の船外機のハンドル構造。
6. 前記所定動作は、船外機のエンジンを緊急停止させる動作であることを特徴とする請求項４に記載の船外機のハンドル構造。
7. 前記シフト操作部を前記スロットル操作部に隣接配置したことを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の船外機のハンドル構造。
8. 前記シフト操作部を前記スロットル操作部の直後に隣接配置したことを特徴とする請求項７に記載の船外機のハンドル構造。

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