特許 7349249 ステアリングアシストユニット及び操船システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-09-13

(45)【発行日】2023-09-22

(54)【発明の名称】ステアリングアシストユニット及び操船システム

(51)【国際特許分類】

   B63H 20/12 20060101AFI20230914BHJP

   B63H 20/00 20060101ALI20230914BHJP

【ＦＩ】

B63H20/12 100

B63H20/00 843

【請求項の数】 16

(21)【出願番号】P 2019048500

(22)【出願日】2019-03-15

(65)【公開番号】P2020147232

(43)【公開日】2020-09-17

【審査請求日】2021-12-21

(73)【特許権者】

【識別番号】000010076

【氏名又は名称】ヤマハ発動機株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000202

【氏名又は名称】弁理士法人新樹グローバル・アイピー

(74)【代理人】

【識別番号】100121382

【弁理士】

【氏名又は名称】山下 託嗣

(72)【発明者】

【氏名】水谷 真

【審査官】結城 健太郎

(56)【参考文献】

【文献】米国特許第６７１５４３８（ＵＳ，Ｂ１）

【文献】国際公開第２０１８／２１１８０９（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２００４－２３０９４９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１１－１０５２１２（ＪＰ，Ａ）

【文献】中国特許出願公開第１０７３２３６４４（ＣＮ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ６３Ｈ ２０／００，２５／４２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

船外機のチラーハンドルに接続されるステアリングアシストユニットであって、
前記チラーハンドルに一体化され、又は別体として取り付けられるハウジングと、
前記ハウジングに収容されるポンプと、
前記ポンプからの作動油によって駆動され、前記船外機にアシスト操舵力を作用させる油圧アクチュエータと、
を備えるステアリングアシストユニット。

【請求項2】

前記ハウジングに収容され、前記ポンプに接続されるモータをさらに備える、
請求項１に記載のステアリングアシストユニット。

【請求項3】

前記ハウジングは、孔を有する本体ケースを含み、
前記モータの一部は、前記孔から突出している、
請求項２に記載のステアリングアシストユニット。

【請求項4】

前記ハウジングは、前記モータのためのカバーをさらに含み、
前記カバーは、前記本体ケースに取り付けられる、
請求項３に記載のステアリングアシストユニット。

【請求項5】

前記モータの一部は、上下方向に前記孔から突出している、
請求項３に記載のステアリングアシストユニット。

【請求項6】

前記チラーハンドルの角度を検出するセンサと、
前記チラーハンドルの角度に応じて、前記油圧アクチュエータを制御するコントローラと、
をさらに備える請求項１に記載のステアリングアシストユニット。

【請求項7】

前記チラーハンドルは、ブラケットを介して前記船外機に接続され、
前記センサは、前記ブラケットに取り付けられる、
請求項６に記載のステアリングアシストユニット。

【請求項8】

前記チラーハンドルは、グリップとハンドル本体とを含み、
前記ハンドル本体は、
前記船外機に接続される第１端部と、
前記グリップに接続され、前記第１端部と反対側の第２端部と、
を含み、
前記ポンプは、前記第２端部よりも前記第１端部の近くに配置される、
請求項１に記載のステアリングアシストユニット。

【請求項9】

船外機と、
前記船外機に接続されるチラーハンドルと、
前記チラーハンドルに接続されるステアリングアシストユニットと、
を備え、
前記ステアリングアシストユニットは、
前記チラーハンドルに一体化され、又は別体として取り付けられるハウジングと、
前記ハウジングに収容されるポンプと、
前記ポンプからの作動油によって駆動され、前記船外機にアシスト操舵力を作用させる油圧アクチュエータと、
を備える操船システム。

【請求項10】

前記ハウジングに収容され、前記ポンプに接続されるモータをさらに備える、
請求項９に記載の操船システム。

【請求項11】

前記ハウジングは、孔を有する本体ケースを含み、
前記モータの一部は、前記孔から突出している、
請求項１０に記載の操船システム。

【請求項12】

前記ハウジングは、前記モータのためのカバーをさらに含み、
前記カバーは、前記本体ケースに取り付けられる、
請求項１１に記載の操船システム。

【請求項13】

前記モータの一部は、上下方向に前記孔から突出している、
請求項１１に記載の操船システム。

【請求項14】

前記チラーハンドルの角度を検出するセンサと、
前記チラーハンドルの角度に応じて、前記油圧アクチュエータを制御するコントローラと、
をさらに備える請求項９に記載の操船システム。

【請求項15】

ブラケットをさらに備え、
前記チラーハンドルは、ブラケットを介して前記船外機に接続され、
前記センサは、前記ブラケットに取り付けられる、
請求項１４に記載の操船システム。

【請求項16】

前記チラーハンドルは、グリップとハンドル本体とを含み、
前記ハンドル本体は、
前記船外機に接続される第１端部と、
前記グリップに接続され、前記第１端部と反対側の第２端部と、
を含み、
前記ポンプは、前記第２端部よりも前記第１端部の近くに配置される、
請求項９に記載の操船システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、ステアリングアシストユニット及び操船システムに関する。

【背景技術】

【0002】

従来の操船システムには、チラーハンドルとアクチュエータとを含むものがある。例えば、特許文献１の操船システムは、船外機と、チラーハンドルと、油圧シリンダと、油圧ポンプとを含む。チラーハンドルは、手動で船外機を操舵可能に、船外機に接続されている。油圧シリンダは、油圧ポンプからの作動油によって駆動される。油圧シリンダは、アシスト操舵力を船外機に作用するように、船外機に接続されている。油圧ポンプは、油圧ホースを介して油圧シリンダに接続されている。油圧ポンプは、船舶内に配置される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】米国特許第６，７１５，４３８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

従来の操船システムでは、船舶内において油圧ポンプを配置するためのスペースが必要となる。そのため、船舶内のスペースを狭めてしまう。本開示の目的は、船舶内のスペースを狭めてしまうことを抑えるとと共に、チラーハンドルの操作時にアシスト操舵力を得ることにある。

【課題を解決するための手段】

【0005】

第１の態様は、船外機のチラーハンドルに接続されるステアリングアシストユニットである。ステアリングアシストユニットは、ハウジングと、ポンプと、油圧アクチュエータとを備える。ハウジングは、チラーハンドルに接続される。ポンプは、ハウジングに収容される。油圧アクチュエータは、ポンプからの作動油によって駆動される。油圧アクチュエータは、船外機にアシスト操舵力を作用させる。

【0006】

第２の態様は、操船システムである。操船システムは、船外機と、チラーハンドルと、ステアリングアシストユニットとを備える。チラーハンドルは、船外機に接続される。ステアリングアシストユニットは、チラーハンドルに接続される。ステアリングアシストユニットは、ハウジングと、ポンプと、油圧アクチュエータとを備える。ハウジングは、チラーハンドルに接続される。ポンプは、ハウジングに収容される。油圧アクチュエータは、ポンプからの作動油によって駆動される。油圧アクチュエータは、船外機にアシスト操舵力を作用させる。

【発明の効果】

【0007】

本開示によれば、ステアリングアシストユニットによって、チラーハンドルの操作時にアシスト操舵力を得ることができる。また、ステアリングアシストユニットにおいて、ポンプは、チラーハンドルに接続されるハウジングに収容される。そのため、ポンプが船舶内に配置される場合と比べて、船舶内のスペースを狭めてしまうことが抑えられる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】実施形態に係る操船システムが搭載された船舶の一部を示す模式図である。

【図2】操船システムの側面図である。

【図3】チラーハンドル及びステアリングアシストユニットの側面図である。

【図4】チラーハンドル及びステアリングアシストユニットの上面図である。

【図5】ハンドルブラケットの断面図である。

【図6】第１変形例に係るチラーハンドル及びステアリングアシストユニットを示す上面図である。

【図7】第２変形例に係るチラーハンドル及びハンドルブラケットを示す側面図である。

【図8】第３変形例に係る操船システムの一部を示す上面図である。

【図9】第４変形例に係る操船システムの一部を示す上面図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下、図面を参照して実施形態について説明する。図１は、実施形態に係る操船システム２が搭載された船舶１の一部を示す図である。図１に示すように、操船システム２は、船外機３と、チラーハンドル４と、ステアリングアシストユニット５とを備える。船外機３は、船舶１の船尾に取り付けられている。船外機３は、船舶１を推進させる推進力を発生させる。

【0010】

図２は、操船システム２の側面図である。図２に示すように、船外機３は、エンジン１１と、ドライブ軸１２と、プロペラ軸１３と、シフト機構１４と、エンジンカバー１５と、ハウジング１６とを含む。エンジン１１は、船舶１を推進させる推進力を発生させる。エンジン１１は、エンジンカバー１５内に配置されている。エンジン１１は、クランク軸１７を含む。クランク軸１７は鉛直方向に延びている。ドライブ軸１２は、クランク軸１７に接続されている。ドライブ軸１２は、鉛直方向に延びている。

【0011】

プロペラ軸１３は、前後方向に延びている。プロペラ軸１３は、シフト機構１４を介して、ドライブ軸１２に接続されている。プロペラ軸１３には、プロペラ１８が接続される。ハウジング１６は、エンジンカバー１５の下方に配置されている。ドライブ軸１２とプロペラ軸１３とシフト機構１４とは、ハウジング１６内に配置されている。シフト機構１４は、ドライブ軸１２からプロペラ軸１３へ伝達される動力の回転方向を、前進方向と後進方向とに切り換える。シフト機構１４は、複数のギアと、ギアの噛み合いを変更するクラッチとを含む。

【0012】

船外機３は、ブラケット１０とステアリングアーム２０とを含む。船外機３は、ブラケット１０を介して船舶１に取り付けられる。ブラケット１０は、ステアリング軸２１を含む。船外機３は、ステアリング軸２１回りに左右に転舵可能に設けられる。ステアリングアーム２０は、船外機３から前方に延びている。

【0013】

チラーハンドル４は、ステアリングアーム２０に接続されている。チラーハンドル４は、操船者が手動で船外機３を操舵可能に設けられている。ステアリングアシストユニット５は、チラーハンドル４に接続される。ステアリングアシストユニット５は、操船者による手動の操舵時に、船外機３にアシスト操舵力を作用させる。

【0014】

図３は、チラーハンドル４及びステアリングアシストユニット５の側面図である。図４は、チラーハンドル４及びステアリングアシストユニット５の上面図である。図３及び図４に示すように、チラーハンドル４は、グリップ２２とハンドル本体２３とを含む。ハンドル本体２３は、ハンドルブラケット１９を介して、船外機３に接続されている。

【0015】

ハンドルブラケット１９は、ハンドル本体２３と別体である。ハンドルブラケット１９は、ハンドル本体２３に着脱可能に接続されている。図５は、ハンドルブラケット１９の断面図である。図５に示すように、ハンドルブラケット１９は、第１回転軸２４を含む。第１回転軸２４は、左右方向に延びている。ハンドル本体２３は、第１回転軸２４回りに上下に揺動可能に、ハンドルブラケット１９に支持されている。

【0016】

ハンドルブラケット１９は、ステアリングアーム２０と別体である。ハンドルブラケット１９は、ステアリングアーム２０に着脱可能に接続されている。ハンドルブラケット１９は、第２回転軸２５を含む。第２回転軸２５は、上下方向に延びている。ハンドル本体２３は、第２回転軸２５回りに左右に揺動可能に、ハンドルブラケット１９を介して、ステアリングアーム２０に支持されている。

【0017】

図４に示すように、ハンドル本体２３は、第１端部２６と第２端部２７とを含む。第１端部２６は、ハンドルブラケット１９を介して、ステアリングアーム２０に接続されている。第２端部２７は、第１端部２６の反対側に位置する。第２端部２７は、グリップ２２に接続されている。

【0018】

図３及び図４に示すように、ステアリングアシストユニット５は、ハウジング３１と、ポンプ３２と、モータ３３と、油圧アクチュエータ３４とを含む。図３に示すように、ハウジング３１は、本体ケース３５とカバー３６とを含む。本体ケース３５は、ハンドル本体２３に接続されている。本体ケース３５は、ハンドル本体２３に一体化されている。ただし、本体ケース３５は、ハンドル本体２３と別体であってもよい。

【0019】

ポンプ３２とモータ３３とは、ハウジング３１に収容されている。モータ３３は、ポンプ３２に接続されている。モータ３３は、ポンプ３２を駆動する。ポンプ３２及びモータ３３は、第２端部２７よりも第１端部２６の近くに配置されている。

【0020】

モータ３３は、ポンプ３２の上方に配置されている。本体ケース３５は、孔３７を含む。孔３７は、本体ケース３５の上面に設けられている。モータ３３の一部は、孔３７から上方に突出している。ハウジング３１は、モータ３３のためのカバー３６をさらに含む。カバー３６は、着脱可能に本体ケース３５に取り付けられている。なお、図１及び図４では、カバー３６は省略されている。

【0021】

油圧アクチュエータ３４は、ポンプ３２からの作動油によって駆動される。油圧アクチュエータ３４は、船外機３にアシスト操舵力を作用させる。本実施形態において、油圧アクチュエータ３４は、油圧シリンダである。油圧アクチュエータ３４は、ロッド３８とチューブ３９とを含む。ロッド３８は、船舶１に取り付けられている。チューブ３９は、リンク４１を介してハンドルブラケット１９に接続されている。或いは、チューブ３９は、リンク４１を介して、ステアリングアーム２０又はチラーハンドル４に接続されてもよい。チューブ３９は、油圧ホース４２，４３を介してポンプ３２に接続されている。ポンプ３２からの作動油によって、チューブ３９が左右に移動する。それにより、船外機３を左右に転舵するアシスト操舵力が発生する。

【0022】

ステアリングアシストユニット５は、図５に示すセンサ４４と、図３に示すコントローラ４５とを含む。図５に示すように、センサ４４は、ハンドルブラケット１９に取り付けられている。センサ４４は、第２回転軸２５から離れて配置されている。センサ４４は、チラーハンドル４の角度を検出する。センサ４４は、チラーハンドル４の変位を検出する位置センサであってもよい。或いは、センサ４４は、トルクセンサであってもよい。なお、センサ４４は、ステアリングアーム２０に設けられてもよい。

【0023】

コントローラ４５は、マイクロコンピュータとメモリとを含む。コントローラ４５は、図示しない通信線を介して、センサ４４と接続されている。コントローラ４５は、センサ４４から、チラーハンドル４の角度を示す信号を受信する。コントローラ４５は、チラーハンドル４の角度に応じて、モータ３３を制御する。それにより、油圧アクチュエータ３４が、チラーハンドル４の角度に応じたアシスト操舵力を出力するように、制御される。

【0024】

以上説明した本実施形態に係る操船システム２では、ステアリングアシストユニット５によって、チラーハンドル４の操作時にアシスト操舵力を得ることができる。また、ステアリングアシストユニット５において、ポンプ３２は、チラーハンドル４に取り付けられている。そのため、ポンプ３２が船舶１内に配置される場合と比べて、船舶１内のスペースを狭めてしまうことが抑えられる。

【0025】

ポンプ３２は、チラーハンドル４の第２端部２７付近に配置されている。そのため、チラーハンドル４を動作させるときの慣性モーメントの増大が抑えられる。それにより、操舵時におけるチラーハンドル４の操作性の低下が抑えられる。また、チラーハンドル４をチルトするときの操作性の低下が抑えられる。

【0026】

ハウジング３１には、モータ３３に向かい合う位置に孔３７が設けられている。そのため、サイズの異なる複数種類のポンプ３２及びモータ３３から任意に選択したものをハウジング３１に配置することができる。そのため、ステアリングアシストユニット５において必要な出力に応じて、適切なポンプ３２及びモータ３３を選択することができる。

【0027】

孔３７及びモータ３３は、カバー３６によって覆われている。そのため、静粛性を向上することができる。

【0028】

以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。

【0029】

ステアリングアシストユニット５の構成が変更されてもよい。例えば、図６は、第１変形例に係るステアリングアシストユニット５を示す上面図である。図６に示すように、ステアリングアシストユニット５は、チラーハンドル４と別体であってもよい。ステアリングアシストユニット５は、既製のチラーハンドル４に後付け可能であってもよい。

【0030】

油圧アクチュエータ３４は、油圧シリンダに限らず、変更されてもよい。例えば、油圧アクチュエータ３４は、油圧モータであってもよい。ポンプ３２の配置は変更されてもよい。

【0031】

ハウジング３１の構成が変更されてもよい。例えば、ハウジング３１の孔３７は省略されてもよい。或いは、孔３７は、本体ケース３５の上面以外の位置に設けられてもよい。例えば、孔３７は、本体ケース３５の下面に設けられてもよい。その場合、モータ３３の一部は、孔３７から下方に突出してもよい。或いは、孔３７は、本体ケース３５の側面に設けられてもよい。その場合、モータ３３の一部は、孔３７から側方に突出してもよい。モータ３３は、孔３７から突出していなくてもよい。

【0032】

チラーハンドル４にスイッチが設けられてもよい。モータ３３は、操船者によるスイッチの操作に応じて、制御されてもよい。それにより、油圧アクチュエータ３４が、スイッチの操作に応じたアシスト操舵力を出力するように、制御されてもよい。

【0033】

センサ４４の構成が変更されてもよい。図７は、第２変形例に係るチラーハンドル４及びハンドルブラケット１９を示す側面図である。図７に示すように、センサ４４は、第２回転軸２５と同心に配置されてもよい。

【0034】

図８は、第３変形例に係る操船システム２の一部を示す上面図である。図８に示すように、操船システム２は、位置調整機構５１を含んでもよい。位置調整機構５１は、支持部５２と、左弾性部材５３と、右弾性部材５４とを含む。支持部５２は、チラーハンドル４に接続されている。支持部５２は、第２回転軸２５よりも後方に位置する。左弾性部材５３は、支持部５２の左方に配置されている。左弾性部材５３は、支持部５２の右方に配置されている。左右の弾性部材は、例えばバネである。ただし、左右の弾性部材は、バネに限らず、ゴムなどの他の部材であってもよい。

【0035】

チラーハンドル４が右方に操舵されたときに、左弾性部材５３は圧縮され、右弾性部材５４は伸長される。チラーハンドル４が左方に操舵されたときに、左弾性部材５３は伸長され、右弾性部材５４は圧縮される。それにより、チラーハンドル４を中立位置に戻そうとする方向への弾性力がチラーハンドル４に作用する。チラーハンドル４が操作されていないときには、チラーハンドル４を中立位置に戻すことができる。

【0036】

図９は、第４変形例に係る操船システム２の一部を示す上面図である。図９に示すように、位置調整機構５１は、スペーサ５５をさらに含んでもよい。それにより、中立位置の位置を調整することができる。例えば、図９に示すように、スペーサ５５が支持部５２の右方に配置されると、中立位置は、中心位置よりも左方に変位する。スペーサ５５が支持部５２の左方に配置されると、中立位置は、中心位置よりも右方に変位する。

【産業上の利用可能性】

【0037】

本開示によれば、船舶内のスペースを狭めてしまうことを抑えるとと共に、チラーハンドルの操作時にアシスト操舵力を得ることができる。

【符号の説明】

【0038】

３ 船外機
４ チラーハンドル
５ ステアリングアシストユニット
３１ ハウジング
３２ ポンプ
３４ 油圧アクチュエータ
３３ モータ
３７ 孔
３５ 本体ケース
３６ カバー
４４ センサ
４５ コントローラ
２２ グリップ
２３ ハンドル本体
２６ 第１端部
２７ 第２端部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】