(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
船外機上部のトップカウリング内に、縦方向に各気筒が配列されて側方にサージタンクが付設されたエンジンが設置され、該エンジンの上面側を覆うようにカバー部材が設置されている船外機において、トップカウリング内に取り入れた空気をエンジンの吸気口に導くための独立した空気吸入通路が、該カバー部材自体に一体的に形成されていると共に、エンジンの吸気口がサージタンクの上端に開口しているのに対して、該サージタンクの吸気口に対応する位置で、カバー部材に形成された空気吸入通路の空気出口が開口していることを特徴とする船外機の空気通路構造。
【請求項２】
トップカウリング内で加熱された空気をトップカウリングの空気排出口に導くための空気排出通路が、空気吸入通路とは別に、カバー部材自体に一体的に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の船外機の空気通路構造。
【請求項３】
エンジンが４サイクルエンジンであり、該エンジンの吸・排気バルブ駆動用のタイミングベルトが、カバー部材によって上方から覆われていることを特徴とする請求項１又は２に記載の船外機の空気通路構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、小型船舶に搭載される船外機に関し、特に、船外機のトップカウリング内における空気通路の構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
小型船舶に搭載される船外機では、通常、クランク軸が上下方向となるように縦方向に各気筒を配列させたエンジンが、船外機上部のトップカウリング内に収納されていると共に、エンジンに供給する空気を取り入れるための空気孔が、トップカウリングの上部後端付近に開口されていて、該空気孔から水が入ってもエンジンの吸気口に直接水が侵入しないように、吸気口を有するサージタンクがトップカウリングの前端側に配置されている。
【０００３】
そのような船外機において、空気孔から水が侵入した場合のエンジンの保護のために、トップカウリング内でエンジンの上面側を覆うようにカバー部材を設置するということが従来から行われており、そのようにカバー部材を設置したものでは、カバー部材とトップカウリングの間隙を、空気孔から取り入れた空気をサージタンクの吸気口に導くための空気吸入通路としている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記のようにカバー部材とトップカウリングの間隙を空気吸入通路としている従来の船外機については、運転で高温となったエンジンにより加熱されたトップカウリング内部の空気が、上方に移動して該空気吸入通路内に自由に入り込むため、トップカウリングの空気孔から取り入れたばかりの外気だけでなく、エンジンの熱で高温化された空気もエンジンの吸気口から吸入することとなって、その結果、エンジンの吸気効率を悪化させるという問題を生じる。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記のような課題を解決するために、上記の請求項１に記載したように、船外機上部のトップカウリング内に、縦方向に各気筒が配列されて側方にサージタンクが付設されたエンジンが設置され、該エンジンの上面側を覆うようにカバー部材が設置されている船外機において、トップカウリング内に取り入れた空気をエンジンの吸気口に導くための独立した空気吸入通路が、該カバー部材自体に一体的に形成されていると共に、エンジンの吸気口がサージタンクの上端に開口しているのに対して、該サージタンクの吸気口に対応する位置で、カバー部材に形成された空気吸入通路の空気出口が開口していることを特徴とするものである。
【０００６】
また、上記の請求項１に記載した船外機の空気通路構造において、上記の請求項２に記載したように、トップカウリング内で加熱された空気をトップカウリングの空気排出口に導くための空気排出通路が、空気吸入通路とは別に、カバー部材自体に一体的に形成されていることを特徴とするものである。
【０００７】
さらに、上記の請求項１又は２に記載した船外機の空気通路構造において、上記の請求項３に記載したように、エンジンが４サイクルエンジンであり、該エンジンの吸・排気バルブ駆動用のタイミングベルトが、カバー部材によって上方から覆われていることを特徴とするものである。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の船外機の空気通路構造の実施形態について図面に基づいて説明する。
【０００９】
図１は、本発明の空気通路構造の一実施形態が適用されている船外機を右舷側から見た外観を示すもので、船外機１は、トップカウリング２とアッパーケース３とロアーケース４により構成されるハウジング内に各部品が収納されており、トップカウリング２は、アッパーカウル２ａとボトムカウル２ｂとエアダクトカバー２ｃにより構成され、アッパーケース３は、その上部がエプロン５によって覆われていて、ロアーケース４に対してプロペラ６が装着され、取付部材７を介して、船体８の後尾板に対して上下および左右回動可能に取り付けられるものである。
【００１０】
図２〜図５は、船外機１のハウジング内部における各部品の設置状態を示すもので、図２は、右舷側から見たトップカウリング２内を示し、図３は、その左舷側から見た状態を示し、図４は、上方から見たトップカウリング２内を示し、図５は、右舷側から見たアッパーケース３内を示すものである。
【００１１】
船外機１には、縦方向に各気筒が配列された４サイクル４気筒のＬ型エンジン１０が、ボトムカウル２ｂとアッパーケース３の間に設置されたエキゾーストガイド１１の上面に固定され、上面側がカバー部材１２で覆われた状態で、上部のトップカウリング２内に収納されている。
【００１２】
エンジン１０は、図２〜図４に示すように、その本体部分が、ヘッドカバー１３と、シリンダヘッド１４と、シリンダボディとクランク室の一部を構成するシリンダブロック１５と、クランクケース１６を船体の前後方向に沿って一体的に連結することにより構成されていて、クランクケース１６の側が前部となり、ヘッドカバー１３の側が後部となるように配置されている。
【００１３】
シリンダヘッド１４には、各気筒の吸・排気バルブ１７，１８が装着され、各バルブ１７，１８を駆動するためのカム軸２０，２１が、それぞれ回転軸線方向が上下方向となるように、ヘッドカバー１３に覆われたカムキャップ２２とシリンダヘッド１４の軸受部分により軸支されていて、各カム軸２０，２１の上端部には、それぞれカムプーリー２３，２４が固定されている。
【００１４】
シリンダブロック１５の前部とクランクケース１６によって画成されているクランク室２５には、回転軸線方向が上下方向となるようにクランク軸２６が軸支されており、このクランク軸２６に対して、その上端部にフライホイール２７が固定され、フライホイール２７の下方にタイミングプーリー３０が固定されていて、タイミングプーリー３０と各カムプーリー２３，２４とに渡って、クランク軸２６の回転を吸・排気バルブ１７，１８のカム軸２０，２１に伝動させるためのタイミングベルト２８が掛け渡されている。
【００１５】
なお、タイミングベルト２８に対しては、その弛みを防ぐためにアイドラー２９が配置されており、アイドラー２９は、ガスを封入したガスシリンダーによるテンショナー（図示せず）によって、常にタイミングベルト２８を内側に押圧する方向に付勢されている。
【００１６】
エンジン１０の前方左側には、クランクケース１６の前面に一体的に連結された状態で、エンジン吸気経路の空気導入部となる吸気口３１ａが上端に開口されたサージタンク３１が設置されており、サージタンク３１から延びる各吸気通路３２は、それぞれのスロットル部３３を介して、シリンダヘッド１４の左側部分に上下方向で間隔をおいて形成された各気筒の吸気ポート３４にそれぞれ接続されている。
【００１７】
シリンダヘッド１４の右側部分には、各気筒の燃焼室に接続する各排気ポート３５が上下方向で間隔をおいて形成されており、各排気ポート３５に対して、それらを一本に集合させてエンジン本体の下方に排気ガスを排出するための排気通路３６が、シリンダ３７の右側でシリンダブロック１５に一体的に形成されていて、シリンダブロック１５内で上下方向に延びる排気通路３６は、その下端がエキゾーストガイド１１の排気通路１１ａに接続されている。
【００１８】
なお、上記のエンジン１０には、エンジン本体内に設けられたオイル通路に対して、エキゾーストガイド１１の下方に配置されたオイルパンから潤滑オイルを吸い上げるためのオイルポンプ３８が、クランク軸２６の下端近傍に設けられており、エンジン本体内に設けられた冷却水による冷却経路に対して、シリンダおよび燃焼室周りの温度に応じて冷却水の排出量を制御するためのサーモスタットバルブ４１と、冷却経路内の水圧が所定以上とならないように該冷却経路から冷却水を逃がすためのプレッシャーバルブ４２がそれぞれ設けられている。
【００１９】
また、エンジン１０に対して、船体８内に設置された燃料タンク（図示せず）からエンジン１０に燃料を送給するための燃料ポンプ４３が、その吸気側に配置されており、エンジン本体の冷却経路から冷却水の一部を取り出してトップカウリング２の放水口４５からパイロット水として放水するためのパイロット水送水管４４が、その排気側に接続されている。
【００２０】
トップカウリング２の下方に位置するアッパーケース３には、図５に示すように、エンジン１０から戻される冷却水を一時的に受け止める水溜め部５０が画成されており、該水溜め部５０と隔離された状態で、エンジン１０のクランク軸２６に上端を連結させたドライブ軸５１が、その下端部がロアーケース４内に延びるように、上下方向に貫通されている。
【００２１】
アッパーケース３内を通るドライブ軸５１のロアーケース４近傍には、ドライブ軸５１の回転に連動して駆動されるウォーターポンプ５２が設置されており、該ウォーターポンプ５２には、図示していないが、下方に向かって、ロアーケース４内の吸水口に延びる冷却水吸入管が接続され、上方に向かって、アッパーケース３内を通ってエンジン１０に延びる冷却水送給管５３が接続されている。
【００２２】
一方、アッパーケース３の水溜め部５０には、エキゾーストガイド１１の下面に密着して、その上面開放部がエキゾーストガイド１１の下面によって閉鎖されるように、有底のオイルパン５４が設置されており、該オイルパン５４には、その底部の中央付近からオイルパン５４内の空間部を上下に貫通する筒状の排気管挿通部５４ａが一体的に立設されている。
【００２３】
また、水溜め部５０のオイルパン５４下方には、その上面開放部が排気管挿通部５４ａを含むオイルパン５４の下面により覆われるように、底壁に排気ガス排出口５５ａを設けたマフラー（排気ガス膨張室）５５が設置されており、該マフラー５５の内部空間は、排気ガス排出口５５ａを介して、ロアーケース４内に画成された排気通路（図示せず）に連通されている。
【００２４】
オイルパン５４の排気管挿通部５４ａには、エキゾーストガイド１１の排気通路１１ａに接続される排気管５６が取り付けられており、排気管５６の下端は、オイルパン５４より下方に突出してマフラー５５内に開口されていて、該マフラー５５の内部空間は、排気管５６とエキゾーストガイド１１の排気通路１１ａを介して、エンジン１０の排気通路３６と連通されている。
【００２５】
オイルパン５４の内部には、オイルパン５４内に溜まったオイルを吸入してエンジン１０のオイルポンプ３８に送り込むためのサクションパイプ５７が、エキゾーストガイド１１の下面から下方に突設されている。
【００２６】
オイルパン５４の周壁には、オイルパン５４を取り囲む水溜め部５０の水をオーバーフローさせるための導水管５８が一体的に形成されており、水溜め部５０の側に入水口が開口された導水管５８の水通路は、マフラー５５の周壁上端外側に一体的に形成された水通過部５５ｂを介して、アッパーケース３の水落下口３ａに連通されている。
【００２７】
アッパーケース３には、水落下口３ａからロアーケース４に続く排水通路５９が下方に画成されていると共に、さらに、マフラー５５に連通するアイドル膨張室６０が上方に画成されていて、アイドル膨張室６０には、機外に通じる排気孔６１と排水孔６２が開口されている。
【００２８】
アッパーケース３の下方に位置するロアーケース４には、図示していないが、アッパーケース３を貫通したドライブ軸５１の下端部が軸支されており、該ドライブ軸５１の下端部は、シフト変換ギア部を介して、ロアーケース４に装着されたプロペラ６の回転軸と連結されている。
【００２９】
また、図示していないが、ロアーケース４には、ウォーターポンプ５２により吸い上げられる冷却水の吸水口が設けられていると共に、アッパーケース３のマフラー５５を経て送られてきた排気ガスをプロペラ６の回転に伴って水中に排出するための排気通路が画成され、アッパーケース３から落下された冷却水を機外に排出するための冷却水排出部が画成されている。
【００３０】
上記のように各部材が配置されている船外機１において、サージタンク３１の吸気口３１ａから吸入された空気は、燃料ポンプ４３により供給された燃料が混合され、エンジン本体の燃焼室で燃焼されてから、排気ガスとして排気通路３６からエンジン１０の下方に排出され、エキゾーストガイド１１の排気通路１１ａと排気管５６を経て、マフラー５５内に送り込まれ、アイドル膨張室６０から排気孔６１を通って大気中に放出されると共に、プロペラ６が回転している走行時には、大部分の排気ガスは、マフラー５５の排気ガス排出口５５ａからロアーケース４内の排気通路を通って、プロペラ６の回転に連れて水中に排出される。
【００３１】
ところで、上記のように構成されている船外機１において、サージタンク３１の吸気口３１ａから吸入する空気をトップカウリング２内に取り入れるために、トップカウリング２には、図２および図３に示すように、アッパーカウル２ａの上面後部で、エアダクトカバー２ｃにより覆われた部分に、トップカウリング２内に空気を出入させるためのエアダクトが形成されている。
【００３２】
すなわち、図６に示すように、アッパーカウル２ａの上面後部の段状に凹んだ部分に、一対の空気吸入口７２，７２と空気排出口７３と仕切壁７４が一体的に突設されているのに対して、当該部分を覆うエアダクトカバー２ｃには、その左右両側面に空気吸入孔７６，７６がそれぞれ開口され、その後面に空気排出孔７７が開口されている。
【００３３】
それにより、エアダクトカバー２ｃにより覆われた空間部が、仕切壁７４により空気吸入室７１ａと空気排出室７１ｂに区画されて、トップカウリング２の外部からエアダクトカバー２ｃの空気吸入孔７６を通り、該空気吸入室７１ａからアッパーカウル２ａの空気吸入口７２を通ってトップカウリング２の内部に空気が流れ込むようなエアダクトが構成されると共に、トップカウリング２の内部からアッパーカウル２ａの空気排出口７３を通り、該空気排出室７１ｂからエアダクトカバー２ｃの空気排出孔７７を通ってトップカウリング２の外部に空気が流れ出すようなエアダクトが構成されている。
【００３４】
上記のようにトップカウリング２にエアダクトが形成されている本実施形態の船外機１において、トップカウリング２の内部には、エンジン上面に配置された各カムプーリー２３，２４，フライホイール２７およびタイミングベルト２８などの上方を覆うと共に、トップカウリング２のエアダクト部分に対応する位置から、サージタンク３１の吸気口３１ａに対応する位置にまで拡がるように、エンジン１０の上方にカバー部材１２が設置されている。
【００３５】
図７〜図１０は、トップカウリング２の内部に設置されているカバー部材１２を示すもので、カバー部材１２は、図７および図８に示すように、アッパーカウル２ａの空気吸入口７２を通してトップカウリング２内に導入された空気をサージタンク３１の吸気口３１ａに導くための空気吸入通路８１と、図９および図１０に示すように、トップカウリング２の内部で加熱された空気をカバー部材１２の下方からアッパーカウル２ａの空気排出口７３に導くための空気排出通路８２が、それぞれ一体的に形成されているものである。
【００３６】
すなわち、カバー部材１２には、図７および図８に示すように、各カムプーリー２３，２４とフライホイール２７とタイミングベルト２８の上方を直接覆っているカバー部分１２ａに対して、該カバー部分１２ａを部分的に上方から覆うように、アッパーカウル２ａの空気吸入口７２に対応する位置からサージタンク３１の吸気口３１ａに対応する位置にまで延びる吸入通路形成部分１２ｂが一体的に形成されており、該カバー部分１２ａの一部と吸入通路形成部分１２ｂとによって空気吸入通路８１が形成されている。
【００３７】
この空気吸入通路８１には、吸入通路形成部分１２ｂに対して、アッパーカウル２ａの空気吸入口７２に対応する位置で、上方に突出して空気入口８１ａが開口されていると共に、吸入通路形成部分１２ｂをカバー部分１２ａからサージタンク３１の側にはみ出させることにより、サージタンク３１の吸気口３１ａに対応する位置で、下方に向かって空気出口８１ｂが開口されている。
【００３８】
それにより、図中に矢印で示すように、アッパーカウル２ａの空気吸入口７２に導かれた空気は、上方に突出する空気入口８１ａから、空気吸入通路８１を通って、空気出口８１ｂからサージタンク３１の吸気口３１ａに流される。
【００３９】
また、本実施形態では、そのようなカバー部材１２に対して、更に、図９および図１０に示すように、空気吸入通路８１の側方に隣接して、カバー部分１２ａを部分的に上方から覆うように、フライホイール２７の近傍からアッパーカウル２ａの空気排出口７３にまで延びる排出通路形成部分１２ｃが一体的に形成されており、該カバー部分１２ａおよび吸入通路形成部分１２ｂの一部と排出通路形成部分１２ｃとによって空気排出通路８２が形成されている。
【００４０】
この空気排出通路８２には、カバー部分１２ａのフライホイール２７を取り囲む部分の側壁の一部に、フライホイール２７の周辺空間と空気排出通路８２とを連通するように空気入口８２ａが開口されていると共に、アッパーカウル２ａの空気排出口７３に対応する位置で、排出通路形成部分１２ｃに、上方に突出して空気出口８２ｂが開口されている。
【００４１】
それにより、図中に矢印で示すように、トップカウリング２の内部で加熱されて上昇してきた空気が、上面にファン２７ａを設けたフライホイール２７の回転により、カバー部材１２の下方から空気入口８２ａに導かれた後、カバー部分１２ａに開口された空気入口８２ａから、空気排出通路８２を通って、空気出口８２ｂからアッパーカウル２ａの空気排出口７３に流される。
【００４２】
なお、カバー部分１２ａには、空気吸入通路８１の途中に水抜き用の孔８３が貫通されていると共に、空気排出通路８２の途中にも水抜き用の孔８４が貫通されている。
【００４３】
上記のようにカバー部材１２に対して空気吸入通路８１と空気排出通路８２がそれぞれ一体的に形成されている本実施形態の船外機の空気通路構造によれば、運転により高温となったエンジン１０によって、トップカウリング２の内部に溜まった空気が高温となっても、該高温の空気を混じり込ませることなく、トップカウリング２の空気吸入孔７６から導入した空気を、カバー部材１２に形成された空気吸入通路８１により、サージタンク３１の吸気口３１ａに直接流すことができるため、エンジンの吸気通路に供給する空気の温度を低く保つことができて、エンジンの吸気効率の悪化を防止することができる。
【００４４】
また、本実施形態では、トップカウリング２の内部で加熱された空気をカバー部材１２の下方からアッパーカウル２ａの空気排出口７３に導くための空気排出通路８２が、空気吸入通路８１とは区画された状態で、エンジン１０の上方を覆うカバー部材１２に一体的に形成されているため、各カムプーリー２３，２４やフライホイール２７やタイミングベルト２７が配置されているエンジン１０の上面側を充分に保護することができると共に、エンジンの上方がカバー部材１２で覆われているにもかかわらず、トップカウリング２の内部で加熱された空気を、カバー部材１２に邪魔されることなく、効率良くトップカウリング２の外に排出することができる。
【００４５】
【発明の効果】
以上説明したような本発明の船外機の空気通路構造によれば、エンジンの運転によりトップカウリング内の空気が高温となっても、該高温の空気を混入させることなく、トップカウリングの空気孔から吸入した外気だけを直接的にエンジンの吸気口に供給することができるため、吸入空気の高温化による吸気効率の悪化を防止することができて、エンジン出力の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の空気通路構造が適用されている船外機の概略を示す右舷側から見た側面図。
【図２】図１に示した船外機のトップカウリング部分の内部構造を示す右舷側から見た一部断面説明図。
【図３】図１に示した船外機のトップカウリング部分の内部構造を示す左舷側から見た一部断面説明図。
【図４】図１に示した船外機のトップカウリング部分の内部構造を示す上方から見た断面説明図。
【図５】図１に示した船外機のアッパーケース部分の内部構造を示す右舷側から見た断面説明図。
【図６】図１に示した船外機のトップカウリングを示す上面図。
【図７】本発明の船外機の空気通路構造の一実施形態を示す空気吸入通路部分の縦断面説明図。
【図８】図７に示した実施形態の空気吸入通路部分の横断面説明図。
【図９】図７に示した実施形態の空気排出通路部分の縦断面説明図。
【図１０】図７に示した実施形態の空気排出通路部分の横断面説明図。
【符号の説明】
１      船外機
２      トップカウリング
１０    エンジン
１２    カバー部材
２８    タイミングベルト
３１    サージタンク
３１ａ  エンジン（サージタンク）の吸気口
８１    空気吸入通路
８１ｂ  （空気吸入通路の）空気出口
８２    空気排出通路
【図１】
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【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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【図７】
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【図８】
0003690869.tif 000009
【図９】
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【図１０】
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