(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
二重管構造を採ることによって冷却水通路が排気通路の周囲に形成された排気管部材(14)を備え、前記二重管部の冷却水を排気通路中に排出し冷却水および排気ガスを前記排気管部材(14)からゴムホース(15)を介してウォーターロック(16)に流す水上走行船用排気装置の冷却構造において、前記二重管部を排気管部材(14)の上流側と下流側との二箇所に設け、これらの二重管部どうしを排気管部材とは別体に形成された冷却水管(29)によって連通させるとともに、上流側の二重管部に、他端が排出口に接続されたホース(27)の一端を接続し、下流側の二重管部の下流側端部に、冷却水出口を構成する凹溝(23a) が形成された環状のシールラバー(23)を嵌合させることによって、通路断面積を狭めた状態で冷却水通路を排気通路に連通させる冷却水出口を設け、かつこの冷却水出口(23a) を覆うように前記ゴムホース(15)を接続したことを特徴とする水上走行船用排気装置の冷却構造。
【請求項２】
請求項１記載の水上走行船用排気装置の冷却構造において、排気管部材(14)における下流側の二重管部を下流側に向かうにしたがって次第に下方へ延在するように傾斜させるとともに、この下流側の二重管部と排気通路とを連通する冷却水出口(23a) を排気通路の上流側から見て左右両側となる部位に配設し、ゴムホース(15)を、前記排気管部材(14)との接続部から屈曲させて略水平方向に向けて延在させたことを特徴とする水上走行船用排気装置の冷却構造。
【請求項３】
請求項１記載の水上走行船用排気装置の冷却構造において、排気管部材(14)における上流側の二重管部と下流側の二重管部との間の単管部に排気通路壁面の温度を検出する温度センサ(30)を取付けたことを特徴とする水上走行船用排気装置の冷却構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、エンジン近傍の排気管を二重管構造として水冷し、排気ガスおよび冷却水を共通のゴムホースを介してウォーターロックに流す水上走行船用排気装置の冷却構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、水上走行船としては、２サイクルエンジンを動力源とするウォータージェット推進装置を備え、乗員が船体上のシートに跨り操向ハンドルを把持して走航するように構成したものがある。この種の水上走行船に用いられる排気装置は、船体内に収容されている関係から走航時の風による冷却が期待できないため、エンジン冷却水によって冷却されていた。
【０００３】
このように排気装置を冷却水によって冷却するに当たっては、エンジンに接続される膨張部を内管と外管とからなる二重管構造としてこれら両管の間に冷却水を流し、この膨張部の下流側端部において冷却水を排気通路に排出する構成を採っていた。なお、排気通路に排出した冷却水は、膨張部に接続したゴムホースを通って排気ガスとともにウォーターロックに流され、このウォーターロックから一旦上方に延在した後に下方に延在する略逆Ｕ字状の排気管を介してウォータージェット推進装置のプロペラ室に排出されていた。
【０００４】
前記ウォーターロックは船体が転覆したときなどにプロペラ室側の排気出口から水がエンジン側へ逆流するのを防止するためのもので、冷却水が排気膨張室にある程度溜まったときに排気ガスの圧力によって前記排気管に押し出されるように構成されていた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかるに、上述したように排気ガスの圧力によってウォーターロックから冷却水を押し出す構成を採るに当たっては冷却水の流量が問題であった。すなわち、冷却水の流量が多くなればなるほど頻繁に冷却水がウォーターロックから押し出されることになって排気抵抗が大きくなってしまい、エンジン出力を高める上で妨げとなってしまう。
【０００６】
なお、このような不具合は排気通路中に冷却水を排出しないようにすれば解消することができるが、このようにすると、膨張部とウォーターロックとを連通するゴムホースを冷却水によって冷却することができなくなってしまう。ゴムホースは、エンジンの振動が排気系を介してウォータージェット推進装置や船体に伝達されるのを防ぐために使用しているので、これを管材などの剛体に交換することはできない。しかも、コストを考慮すると、高価な金属製蛇腹ホースなどにも交換することはできない。
【０００７】
本発明はこのような問題点を解消するためになされたもので、ウォーターロックに流れる冷却水を少なく抑えて排気抵抗を小さくしながらゴムホースが過度に熱せられるのを防ぐことができるようにすることを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
第１の発明に係る水上走行船用排気装置の冷却構造は、冷却水が流される二重管部を排気管部材の上流側と下流側との二箇所に設けるとともに、これらの二重管部どうしを冷却水管によって連通させ、上流側の二重管部に、他端が排出口に接続されたホースの一端を接続し、下流側の二重管部の下流側端部に、冷却水出口を構成する凹溝が形成された環状のシールラバーを嵌合させることによって、通通路断面積を狭めた状態で冷却水通路を排気通路に連通する冷却水出口を設け、かつこの冷却水出口を覆うようにゴムホースを接続したものである。
【０００９】
第２の発明に係る水上走行船用排気装置の冷却構造は、第１の発明に係る水上走行船用排気装置の冷却構造において、排気管部材における下流側の二重管部を下り勾配となるように傾斜させ、この排気管部材との接続部から略水平方向に向けて延在するゴムホース内に、排気通路の上流側から見て左右両側となる部位から冷却水を排出する構造としたものである。
【００１０】
第３の発明に係る水上走行船用排気装置の冷却構造は、第１の発明に係る水上走行船用排気装置の冷却構造において、排気管部材における上流側の二重管部と下流側の二重管部との間の単管部に排気通路壁面の温度を検出する温度センサを取付けたものである。
【００１１】
【作用】
第１の発明によれば、冷却水の流路は冷却水管の入口と下流側二重管部の冷却水出口とで通路断面積が小さくなるから、ウォーターロックに流入する冷却水が減少する。
【００１２】
第２の発明によれば、下流側の二重管部の冷却水出口からゴムホース内に排出された冷却水は排気ガスによって押され、排気ガスの流量が相対的に多くなる屈曲部分の上側に流れる。
【００１３】
第３の発明によれば、冷却水の流路は冷却水管の入口で通路断面積が小さくなるから、ウォーターロックに流入する冷却水が減少する。また、単管部は冷却水によって冷却され難いため、温度センサにより排気管部材の正確な温度が検出される。
【００１４】
【実施例】
以下、本発明の一実施例を図１ないし図６によって詳細に説明する。
図１は本発明に係る排気装置の冷却構造を採用した水上走行船の側面図で、同図においてはウォータージェット推進装置部分を破断して描いてある。図２は水上走行船の概略構成を示す平面図、図３は本発明に係る排気管部材の断面図、図４は排気管部材の下流側端部を船体右側から見た状態を示す右側面図、図５は図４におけるＡ矢視図、図６は図３におけるＶＩ−ＶＩ線断面図である。
【００１５】
これらの図において、１は本実施例による水上走行船、２はこの水上走行船１の船体である。この水上走行船１は、乗員が船体２上のシート３に跨って座り、このシート３の前方に設けられた操向ハンドル４を把持して走航するものである。また、シート３の左右両側方には、乗員の足を乗せるためのステップ（図示せず）を船体２と一体的に形成している。
【００１６】
船体２内には、船底２ｂに立設したバルクヘッド５の前側にエンジン室６が設けてあり、後側にポンプ室７が設けてある。エンジン室６には、前記シート３の下方であって船体２の左右方向中央部となる位置にエンジン８を搭載するとともに、このエンジン８の前方となる位置に燃料タンク９を配置している。
【００１７】
前記エンジン８は、２サイクル２気筒型で２個の気筒を前後に並べた構造になっており、船体後部に設けたジェットポンプ１０に連結している。このエンジン８とジェットポンプ１０とによって、この水上走行船１を駆動するウォータージェット推進装置を構成している。
【００１８】
このエンジン８は、クランクケース８ａの船体右側に図２に示すように吸気装置１１を接続し、シリンダボディ８ｂ（図１）の船体左側に排気装置１２を接続している。前記吸気装置１１は、クランクケース８ａに吸気管（図示せず）を介して気化器（図示せず）を接続し、さらに、この気化器の上流側端部に吸気サイレンサー１１ａを接続した構造になっている。
【００１９】
前記排気装置１２は、シリンダボディ８ｂに接続することにより排気通路を側方へ延在させる導出部１３と、この導出部１３の前端からこれより船体前側かつエンジン８のシリンダ部より上方へ延在された後に船体後側へ後下がりに延在され、内部に排気膨張室を形成する排気管部材１４と、船体左側の船底部に配置して前記排気管部材１４の後端にゴムホース１５を介して連通させたウォーターロック１６と、このウォーターロック１６の後端上部から上方へ延びてジェットポンプ１０の上方を横切りかつジェットポンプ１０より船体右側において後下がりに延在してジェットポンプ１０の後端部のプロペラ室側壁に接続された排出管１７から構成しており、エンジン８の排気ガスをジェットポンプ１０のプロペラ室側壁に開口する排気出口１０ａからプロペラ室内に排出する構造になっている。
【００２０】
この排気装置１２は、船体２内に収容されているため走航時の風による冷却が期待できない関係から、エンジン冷却水によって冷却する構造になっている。すなわち、図３に示すように、排気管部材１４を二重管構造としてその内側管部と外側管部との間にエンジン冷却水を供給するとともに、この排気管部材１４からゴムホース１５中の排気通路に前記冷却水を排出させることによって冷却している。なお、ゴムホース１５に排出された冷却水は、ウォーターロック１６に流入してこのウォーターロック１６内にある程度溜まった後、排気ガスの圧力によって排気管１７に押し出されてプロペラ室内に排気ガスとともに排出される。本実施例の排気装置１２は、ゴムホース１５から下流側が従来と同じ構造になっている。
【００２１】
ここで、排気管部材１４の構造について詳述する。排気管部材１４は、導出部１３に接続した上流側管部材１８と、この上流側管部材１８の下流側端部に連結用管部材１９および連結用外管２０を介して接続した下流側内管２１および下流側外管２２と、この下流側外管２２の下流側端部に固定したシールラバー２３とから構成している。
【００２２】
前記上流側管部材１８は、例えばロストワックス法によって内管部１８ａと外管部１８ｂとを一体に形成するとともに、これら両部の間に冷却水通路Ｗ１を形成しており、船体前側に向けて凸となるように側面視略横向きＵ字状に形成している。また、この上流側管部材１８は、下端部を導出部１３に接続することにより内管部１８ａ内の排気通路Ｓ１が導出部１３の排気通路（図示せず）に連通するとともに、前記冷却水通路Ｗ１が導出部１３の冷却水出口（図示せず）に連通するように形成している。なお、この上流側管部材１８の下流側端部は、斜め後下方を指向するように形成している。
【００２３】
前記連結用管部材１９は、内管部１９ａと外管部１９ｂとを一体に形成してなり、内管部１９ａの上流側端部を前記上流側管部材１８の内管部１８ａに連結用バンド２４を介して接続するとともに、外管部１９ｂの上流側端部を前記上流側管部材１８の外管部１８ｂに連結用外管２０を介して接続している。この連結用外管２０は、上流側のゴム製管体２０ａに下流側の金属製管体２０ｂを結合させることにより形成し、ゴム製管体２０ａの上流側端部を前記上流側管部材１８の外管部１８ｂに結合させ、金属製管体２０ｂの下流側端部を前記連結用管部材１９の外管部１９ｂに連結ボルト２５によってボルト止めしている。
【００２４】
このような構成により、上流側管部材１８の冷却水通路Ｗ１に連通する冷却水通路Ｗ２を連結用管部材１９の外管部１９ｂおよび連結用外管２０の内方に形成している。また、前記連結用管部材１９の内管部１９ａの内方に、前記排気通路Ｓ１に連通する排気通路Ｓ２を形成している。なお、前記冷却水通路Ｗ２における最も高くなる部位には、ゴム製管体２０ａに一体に形成した冷却水取出管２６を介してパイロット水用ホース２７の一端を接続している。このホース２７の他端は船体２の側壁のパイロット水排出口（図示せず）に接続している。
【００２５】
すなわち、冷却水通路Ｗ２の最上部まで冷却水で満たされているときには、冷却水通路Ｗ２の冷却水の一部がホース２７を通り前記パイロット水排出口から船外に排出されることになる。このため、冷却水が排気管部材１４の最上部まで達するような水量をもって冷却水系に供給されていることを、乗員が目視にて確認することができる。
【００２６】
前記下流側内管２１は、上流側端部に位置する連結フランジ２１ａとここから下流側へ延在する断面円形状の管部２１とを一体に形成してなり、この管部２１を下流側外管２２内に上流側から挿入している。そして、前記連結フランジ２１ａの下流側端面を下流側外管２２の上流側端面に密着させるとともに、前記管部２１ｂの下流側外周部分を下流側外管２２の内側段部２２ａにシール部材２８を介して密着させた状態で、前記連結用管部材１９に前記連結ボルト２５によって固定している。なお、この連結ボルト２５は、前記連結用外管２０の金属製管体２０ｂと、前記連結用管部材１９と、連結フランジ２１ａとを貫通し、下流側外管２２に螺着している。
【００２７】
また、前記連結フランジ２１ａには、上流側端面および下流側端面に開口する貫通穴２１ｃを、連結フランジ２１ａの周方向に間隔をおいて多数形成している。さらに、下流側内管２１の下流端は前記シール部材２８よりも下流側に延在させており、開口径がこれより上流の管部２１ｂの内径より小さくなるように形成している。
【００２８】
このように下流側内管２１および下流側外管２２を前記連結用管部材１９に接続することにより、前記冷却水通路Ｗ２に連結フランジ２１ａの貫通穴２１ｃを介して連通する冷却水通路Ｗ３を両管２１，２２の間に形成している。これとともに、下流側内管２１の内方に前記排気通路Ｓ２に連通する排気通路Ｓ３を形成している。なお、上述した冷却水通路Ｗ２，Ｗ３および排気通路Ｓ２，Ｓ３は、斜め後下方を指向するように形成した前記上流側管部材１８の下流側端部に連結用管部材、連結用外管２０および下流側内管２１を同一軸線上でこの順に接続することによって形成しているので、図３に示すように後下がりに延在している。
【００２９】
また、前記下流側内管２１の下流側端部には、冷却水通路Ｗ３を前記シール部材２８より下流側の空間（排気通路Ｓ３に連通する排気通路）に連通させるための連通路２１ｄを形成している。この連通路２１ｄは、一端が下流側内管２１の管部２１ｂにおける冷却水通路Ｗ３の壁面となる外周面に開口し、他端が管部２１ｂにおけるシール部材２８より下流側に延在する部分の外周面に排気の流れ方向下流側へ向けて開口している。
【００３０】
前記下流側外管２２は、下流側端部を下流側内管２１の下流端と対応する部位から下流側に向かうにしたがって次第に下方へ延在するように傾斜させており、この傾斜した下流側端部の内側に、二重管構造となるように略円筒状の内管部２２ｂを一体に形成している。そして、この下流側端部の外周面に前記ゴムホース１５が嵌合固着させてある。なお、ゴムホース１５は図１に示したように、下流側外管２２との接続部から屈曲させて船体２の後方へ向かうように略水平に延在させている。
【００３１】
前記内管部２２ｂの外周面と、この下流側外管２２における外周部分の内周面との間には下方に向けて開口する断面円環状の空間を形成している。そして、この空間の開口部を閉塞するように、前記シールラバー２３を下流側外管２２の下流側端部に圧入し固定している。また、この空間は、下流側外管２２に接続した冷却水管２９を介して前記冷却水通路Ｗ３に連通している。
【００３２】
前記冷却水管２９は図４および図５に示すように、前端を下流側外管２２における前記冷却水通路Ｗ３の下流側端部と対応する部位であって船体右側となる下部に接続し、後端を下流側外管２２における前記空間の上部と対応する部位であって船体後側となる部位に接続している。これにより、冷却水通路Ｗ３に連通された前記空間が冷却水通路Ｗ４となる。なお、この断面円環状の冷却水通路Ｗ４の中心側は、前記下流側内管２１内の排気通路Ｓ３に連通する排気通路Ｓ４になっている。
【００３３】
図３ないし図５中に下流側外管２２の船体右側の外周部に設けた符号３０で示すものは温度センサである。この温度センサ３０は、下流側外管２２における下流側内管２１の下流端と対応する部位（冷却水通路が形成されてない部位）の温度を検出し、図示していない警告装置に温度信号を出力する構造になっている。この警告装置は、温度センサ３０によって検出された下流側外管２２の温度が予め設定した温度に達したときに、操向ハンドル４の近傍に設けた警告灯（図示せず）を点灯させるように構成している。なお、前記設定温度は、ゴムホース１５の使用限界温度より僅かに低い温度に設定している。
【００３４】
前記シールラバー２３は、ゴム材によって図６に示すように断面円環状に形成しており、外周部の二箇所にこのシールラバー２３の軸方向に沿って延びる凹溝２３ａを形成している。これらの凹溝２３ａは、排気通路Ｓ４を上流側から見て左右両側となる部位に配設している。すなわち、冷却水通路Ｗ４はこれらの凹溝２３ａを介して排気通路Ｓ４およびゴムホース１５の内部空間に連通することになる。この凹溝２３ａによって本発明でいう下流側の二重管部の冷却水出口が構成されている。この凹溝２３ａを冷却水出口とすることによって、シールラバー２３を用いることなく冷却水通路Ｗ４から排気通路内に冷却水を排出する場合に較べ、通路断面積を狭めた状態で冷却水通路Ｗ４を排気通路に連通させることができる。
【００３５】
上述したように、この排気管部材１４は上流端から下流側内管２１の下流側端部までの間と、下流側外管２２の下流側端部内との二箇所に二重管部を設け、これらの二重管部どうしを冷却水管２９によって連通させることによって構成している。また、下流側外管２２における前記二重管部どうしの間となる単管部に前記温度センサ３０を取付けている。
【００３６】
すなわち、この排気管部材１４を備えた排気装置１２では、エンジン８の排気ガスはエンジン側の導出部１３から排気通路Ｓ１に流入し、排気通路Ｓ１〜Ｓ４をこの順に通ることにより排気管部材１４内で膨張し、その後、ゴムホース１５→ウォーターロック１６→排出管１７という排気系を通って排気出口１０ａからプロペラ室内に排出される。
【００３７】
また、エンジン側の導出部１３から排気管部材１４の冷却水通路Ｗ１に流入した冷却水は、冷却水通路Ｗ１から冷却水通路Ｗ２および貫通穴２１ｃを介して冷却水通路Ｗ３に流入し、ここから略全量が冷却水管２９を介して冷却水通路Ｗ４に流入する。
なお、冷却水通路Ｗ３の冷却水の一部は、下流側内管２１に設けた連通路２１ｄを通って下流側外管２２の前記単管部内（排気通路Ｓ４内）に流出する。この冷却水は、温度センサ３０と対応する部位より下流側において単管部の内面に当たってここを冷却する。
【００３８】
前記冷却水管２９から冷却水通路Ｗ４に流入した冷却水は、シールラバー２３の凹溝２３ａを通って排気通路中に排出される。このように排気通路中に冷却水が排出されることにより、ゴムホース１５が内面から冷却される。
【００３９】
したがって、上述した排気管部材１４を用いると、冷却水の流路は冷却水管２９の入口と凹溝２３ａの入口とで通路断面積が小さくなるから、ゴムホース１５に排出されてウォーターロック１６に流入する冷却水が減少する。
【００４０】
また、冷却水通路Ｗ４となる下流側の二重管部を下流側に向かうにしたがって次第に下方へ延在するように傾斜させるとともに、ゴムホース１５を前記二重管部に接続される部分から屈曲させて略水平方向へ延在させ、このゴムホース１５内にシールラバー２３の凹溝２３ａによって左右両側から冷却水を排出させたため、凹溝２３ａからゴムホース１５内に排出された冷却水は排気ガスによって押されることによって、ゴムホース１５内における排気ガスの流量が相対的に多くなる部位、すなわち屈曲部分の上側となる内面に流れる。この屈曲部分の上側となる内面の位置を図１中に符号１５ａで示す。
このため、上述したように冷却水の流量を規制する構成を採ったとしても、ゴムホース１５の高温になり易い部位に効率よく冷却水が流れることになる。
【００４１】
さらに、下流側外管２２の単管部における温度センサ３０を取付けた部分は冷却水によって冷却され難いため、温度センサ３０によって下流側外管２２の正確な温度を検出することができる。これにより温度センサ３０の出力に基づいてゴムホース１５の温度を間接的でありながらも正確に求めることができる。
【００４２】
【発明の効果】
以上説明したように第１の発明に係る水上走行船用排気装置の冷却構造は、冷却水が流される二重管部を排気管部材の上流側と下流側との二箇所に設けるとともに、これらの二重管部どうしを冷却水管によって連通させ、上流側の二重管部に、他端が排出口に接続されたホースの一端を接続し、下流側の二重管部の下流側端部に、冷却水出口を構成する凹溝が形成された環状のシールラバーを嵌合させることによって、通路断面積を狭めた状態で冷却水通路を排気通路に連通する冷却水出口を設け、かつこの冷却水出口を覆うようにゴムホースを接続したため、冷却水の流路は冷却水管の入口と下流側二重管部の冷却水出口とで通路断面積が小さくなるから、ウォーターロックに流入する冷却水が減少する。
このため、ウォーターロックから冷却水が頻繁に押し出されることがないから排気抵抗が従来に較べて小さくなり、エンジンの出力増大を図ることができる。
【００４３】
第２の発明に係る水上走行船用排気装置の冷却構造は、第１の発明に係る水上走行船用排気装置の冷却構造において、排気管部材における下流側の二重管部を下り勾配となるように傾斜させ、この排気管部材との接続部から略水平方向に向けて延在するゴムホース内に、排気通路の上流側から見て左右両側となる部位から冷却水を排出する構造としたため、下流側の二重管部の冷却水出口からゴムホース内に排出された冷却水は排気ガスによって押され、排気ガスの流量が相対的に多くなる屈曲部分の上側に流れる。
このため、ゴムホースの高温になり易い部位に効率よくしかも略均等に冷却水が流れることになるので、冷却水が少量であっても温度上昇を抑えることができる。
【００４４】
第３の発明に係る水上走行船用排気装置の冷却構造は、第１の発明に係る水上走行船用排気装置の冷却構造において、排気管部材における上流側の二重管部と下流側の二重管部との間の単管部に排気通路壁面の温度を検出する温度センサを取付けたため、単管部は冷却水によって冷却され難い関係から温度センサにより排気管部材の正確な温度を検出することができる。
このため、温度センサの出力に基づいてゴムホースの温度を間接的でありながらも正確に求めることができるので、ゴムホースに流れる冷却水を上述したように減少させた上で冷却水系中に砂などの異物が堆積して冷却水の流量がさらに減少したとしても、ゴムホースが使用限界温度に達する以前に何らかの警告を発する構成を採ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る排気装置の冷却構造を採用した水上走行船の側面図で、同図においてはウォータージェット推進装置部分を破断して描いてある。
【図２】水上走行船の概略構成を示す平面図である。
【図３】本発明に係る排気管部材の断面図である。
【図４】排気管部材の下流側端部を船体右側から見た状態を示す右側面図である。
【図５】図４におけるＡ矢視図である。
【図６】図３におけるＶＩ−ＶＩ線断面図である。
【符号の説明】
１…水上走行船、２…船体、８…エンジン、１２…排気装置、１４…排気管部材、１５…ゴムホース、１６…ウォーターロック、１８…上流側管部材、１９…連結用管部材、２０…連結用外管、２１…下流側内管、２２…下流側外管、２２ｂ…内管部、２３…シールラバー、２３ａ…凹溝、２９…冷却水管。
【図１】
0003607350.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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