(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
クランク軸を上下方向に長く配置し、４つの気筒を上下方向に並設して成る直列４気筒エンジンであって、シリンダを上方から順番に＃１〜＃４とした場合、点火を＃１→＃３→＃４→＃２の順に行う船外機用４サイクルエンジンにおいて、
点火順序が連続しない＃１と＃４のシリンダからの排気通路同士及び＃２と＃３のシリンダからの排気通路同士を複数気筒の並設方向に導出して集合
させ、集合した各排気通路を、更に下方に向かって延出する１つの排気通路に集合させたことを特徴とする船外機用４サイクルエンジン。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数の気筒を上下方向に並設して成る船外機用４サイクルエンジンに関する。
【０００２】
【従来の技術】
斯かる船外機用４サイクルエンジンの従来例を図７及び図８に示す。尚、図７は従来の４サイクルエンジンを搭載した船外機上部の破断側面図、図８は同船外機上部の破断平面図である。
【０００３】
図示の４サイクルエンジン１０１は船外機１５０上部のカウリング１５１内に収納される直列４気筒エンジンであって、そのシリンダブロック１０３には４つのシリンダ１０４が上下方向に並設されている。そして、シリンダブロック１０３に被着されたシリンダヘッド１０９には各気筒毎に吸気通路１１０と排気通路１１１が形成されており、図７に示すように、各排気通路１１１はシリンダブロック１０３に形成された各排気通路１１２を経て同じくシリンダブロック１０３に上下方向に形成された共通の排気通路１１３に集合していた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の４サイクルエンジン１０１にあっては、各気筒のシリンダ１０４が共通の排気通路１１３に連結され、しかも、各気筒間の排気通路長さが短いため、排気干渉が発生して性能が低下するという問題があった。
【０００５】
従って、本発明の目的とする処は、排気干渉の発生を防いで性能向上を図ることができる船外機用４サイクルエンジンを提供することにある。
【０００６】
又、従来の４サイクルエンジン１０１にあっては、各シリンダ１０４の排気ポート１１１ａから排気集合部（排気通路１１３）までの距離が短く、排気通路１１１，１１２が略直角に近い角度で排気通路１１３に集合していたため、集合部での排気抵抗が大きくなり、このこともエンジン性能（エンジン出力）の低下を招く原因となっていた。
【０００７】
従って、本発明の目的とする処は、排気抵抗を低減して性能向上を図ることができる船外機用４サイクルエンジンを提供することにある。
【０００８】
ところで、各気筒についてバルブオーバーラップ（吸気バルブと排気バルブが共に開いている状態）を設け、このバルブオーバーラップ時に排気通路を伝播する排気圧力波が排気通路の合流部或は端部で反射して負圧波としてシリンダに戻って来るようにすれば、シリンダへの吸入混合気量が増えて充填効率が高まり、エンジン出力（特にトルク）を高めることができる（この効果をここでは脈動効果と称す）が、図７及び図８に示す従来の４サイクルエンジン１０１にあっては、前述のように排気ポート１１１ａから排気集合部（排気通路１１３）までの距離が短いために脈動効果を有効に得ることができなかった。
【０００９】
従って、本発明の目的とする処は、脈動効果を活用して出力（トルク）向上を図ることができる船外機用４サイクルエンジンを提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明は、クランク軸を上下方向に長く配置し、４つの気筒を上下方向に並設して成る直列４気筒エンジンであって、シリンダを上方から順番に＃１〜＃４とした場合、点火を＃１→＃３→＃４→＃２の順に行う船外機用４サイクルエンジンにおいて、点火順序が連続しない＃１と＃４のシリンダからの排気通路同士及び＃２と＃３のシリンダからの排気通路同士を複数気筒の並設方向に導出して集合させ、集合した各排気通路を、更に下方に向かって延出する１つの排気通路に集合させたことを特徴とする。
【００１１】
従って、本発明によれば、４サイクルエンジンにおいて点火順序が連続しないシリンダの排気通路同士を集合させたため、排気通路が集合するシリンダにおいては少なくとも排気バルブが共に開く時期が存在せず、従って、排気干渉の発生を防いでエンジン性能の向上を図ることができる。又、集合した各排気通路を、更に下方に向かって延出する１つの排気通路に集合させたため、排気通路の長さを十分長く取ることができ、排気干渉の発生を効果的に防ぐことができる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
【００２３】
＜実施の形態１＞
図１は本発明の実施の形態１に係る４サイクルエンジンを搭載した船外機上部の破断側面図、図２は同船外機上部の平断面図である。
【００２４】
図１に示すように、船外機５０の上部にはカウリング５１内に収納された４サイクルエンジン１が搭載されている。この４サイクルエンジン１は直列４気筒エンジンであって、そのクランク軸２は上下方向（図２の紙面垂直方向）に長く配されている。又、図２に示すように、このエンジン１のシリンダブロック３には水平を成す４つのシリンダ４が上下方向に並設されており、各シリンダ４内にはピストン５が水平方向に摺動自在に嵌装されている。そして、各ピストン５はコンロッド６を介して前記クランク軸２に連結されている。尚、クランク軸２は、シリンダブロック３とこれに被着されたクランクケース７によって画成されるクランク室８内に回転自在に収納されている。
【００２５】
一方、図２に示すように、シリンダブロック３の側部に披着されたシリンダヘッド９には各気筒毎に吸気通路１０と排気通路１１（１１−１〜１１−４）が形成されており、シリンダヘッド９には各吸気通路１０に連なるキャブレタ１２が接続されている。そして、キャブレタ１２には吸気マニホールド１３を介してサイレンサ１４が接続されている。
【００２６】
又、シリンダヘッド９に形成された前記吸気通路１０と排気通路１１（１１−１〜１１−４）は、図２に示すように、シリンダ４に吸気ポート１０ａ、排気ポート１１ａとしてそれぞれ開口しており、これらの吸気ポート１０ａと排気ポート１１ａは吸気バルブ１５、排気バルブ１６によってそれぞれ適当なタイミングで開閉される。即ち、吸気バルブ１５と排気バルブ１６はそれぞれバルブスプリング１７，１８によって閉じ側に付勢されており、これらの頭部にはロッカーアーム１９，２０の各一端が当接している。そして、各ロッカーアーム１９，２０は軸２１によって回動自在に支持されており、これらの他端部はカム軸２２に一体に形成されたカムに当接している。
【００２７】
ところで、図１に示すように、上記カム軸２２はクランク軸２と平行に上下方向に配されており、その上端部には大径のプーリ２３が結着されており、該プーリ２３とクランク軸２の上部に結着された小径のプーリ２４との間には無端状のベルト２５が水平に巻装されている。尚、クランク軸２の上端にはフライホイール２６が結着されており、同クランク軸２の下端には垂直下方に延びる不図示の駆動軸が結着されている。そして、駆動軸は不図示の推進装置の前後進切換機構等を含む動力伝達系を介して不図示のプロペラに連結されている。
【００２８】
而して、当該エンジン１において、シリンダ４に上方から順番に＃１〜＃４の番号を付した場合、点火は＃１→＃３→＃４→＃２の順に行われるが、点火順序が連続しない＃１と＃４のシリンダ４に連通する排気通路１１−１，１１−４は図２に示すようにシリンダヘッド９の側面に開口しており、同じく点火順序が連続しない残りの＃２と＃３のシリンダ４に連なる排気通路１１−２，１１−３はシリンダヘッド９のシリンダブロック３との合面に開口している。
【００２９】
そして、上記＃１と＃４のシリンダ４に連なる排気通路１１−１，１１−４には、図２に示すように、シリンダヘッド３の側部に被着されたブロック２７に形成された排気通路２８が接続されており、該排気通路２８はシリンダブロック３に形成された排気通路２９に接続されている。ここで、排気通路１１−１，１１−４，２８，２９をまとめ、図１に示すように＃１と＃４のシリンダ４からは排気通路３１，３４がそれぞれ気筒の並設方向（クランク軸方向）に導出しているものとすれば、これらの排気通路３１，３４はエンジン本体の下方で１つの上下方向の排気通路３５に集合せしめられている。
【００３０】
又、＃２と＃３のシリンダ４に連なる排気通路１１−２，１１−３には、図２に示すように、シリンダヘッド３に形成された排気通路３８が接続されており、ここでも排気通路１１−２，１１−３，３８をまとめ、図１に示すように、＃２と＃３のシリンダ４からは排気通路３２，３３がそれぞれ気筒の並設方向（クランク軸方向）に導出しているものとすれば、これらの排気通路３２，３３もエンジン本体の下方で１つの排気通路３６に集合せしめられている。そして、該排気通路３６と前記排気通路３５は下方に向かって延出する１つの排気通路３７に集合せしめられている。尚、図２に示すように、排気通路２８，３８の周囲には冷却水通路３９，４０がそれぞれ形成されており、これらの排気通路２８，３８を流れる排気ガスは冷却水によって冷却される。
【００３１】
従って、本実施の形態に係る４サイクル４気筒エンジン１においては、点火順序が連続しない＃１と＃４のシリンダ４に連なる排気通路３１，３４が集合され、同じく点火順序が連続しない＃２と＃３のシリンダ４に連なる排気通路３２，３３が集合されるため、＃１と＃４のシリンダ４及び＃２と＃３のシリンダ４については少なくとも排気バルブ１６が共に開く時期が存在せず、しかも、各排気通路３１〜３４はエンジン本体の下方で集合せしめられているため、各排気通路３１〜３４について排気ポート１１ａから集合部までの距離が従来よりも長くなっており、従って、排気干渉の発生が防がれ、エンジン１の性能向上が図られる。
【００３２】
又、例えば＃２と＃３のシリンダ４に連なる排気通路３２，３３については、図１に示すようにそれらの集合角度αが小さく抑えられ、同様に＃１と＃４のシリンダ４に連なる排気通路３１，３４についてもこれらの集合角度が小さく抑えられるため、これらの集合部での排気抵抗が小さく抑えられ、これによってもエンジン１の性能向上が図られる。
【００３３】
更に、排気通路３１〜３４はクランクケース７に近接して並設されているため、エンジン１のコンパクト化が図られる。
【００３４】
尚、本実施の形態では、＃１と＃４のシリンダ４に連なる排気通路１１−１，１１−４をシリンダヘッド９の側部に開口せしめ、＃２と＃３のシリンダ４に連なる排気通路１１−２，１１−３をシリンダヘッド９のシリンダブロック３との合面に開口せしめたが、この関係を逆にしても良いことは勿論である。
【００３５】
＜実施の形態２＞
次に、本発明の実施の形態２を図３及び図４に基づいて説明する。尚、図３は実施の形態２に係る４サイクルエンジンを搭載した船外機上部の破断側面図、図４は同船外機上部の破断平面図であり、これらの図においては図１及び図２に示したと同一要素には同一符号を付している。
【００３６】
本実施の形態においては、図４に示すように、エンジン本体をクランク軸２の軸心を通るカウリング５１の中心線に対してクランク軸２を中心として図示の方向に所定角度θだけ回転オフセットさせることによって、カウリング５１内のエンジン１の排気側に大きなスペースを確保し、このスペースに＃１〜＃４のシリンダ４に連なる各排気通路３１〜３４を配置している。
【００３７】
而して、本実施の形態においても、図３に示すように、点火順序が連続しない＃１と＃４のシリンダ４に連なる排気通路３１，３４が集合され、同じく点火順序が連続しない＃２と＃３のシリンダ４に連なる排気通路３２，３３が集合されるが、これらの排気通路３１〜３４は拡大されたスペースに比較的自由に配置され得るため、各気筒について排気通路３１〜３４の長さを等しくすることができ、バルブオーバーラップ時の脈動効果を活用して特定の回転域においてエンジン１の出力（トルク）の向上を図ることができる。
【００３８】
尚、本実施の形態においても、実施の形態１と同様に排気干渉の発生を防ぐことともに、排気抵抗を低減することによって、エンジン１の性能向上を図ることができる。
【００３９】
＜実施の形態３＞
次に、本発明の実施の形態３を図５及び図６に基づいて説明する。尚、図５は実施の形態３に係る４サイクルエンジンを搭載する船外機上部の平断面図、図６は吸・排気通路と吸・排気ポートの位置関係を示す模式図である。
【００４０】
本実施の形態においても、図６に示すように、点火順序が連続しない＃１と＃４のシリンダ４に連なる排気通路３１，３４が集合され、同じく点火順序が連続しない＃２と＃３のシリンダ４に連なる排気通路３２，３３が集合されるが、＃１と＃４のシリンダ４に開口する吸気ポート１０ａ及び排気ポート１１ａと＃２と＃３のシリンダ４に開口する吸気ポート１０ａと排気ポート１１ａの位置関係を左右逆方向にしており、このように構成することによって排気通路３１と３４及び３２と３３との集合を容易化することができる。
【００４１】
尚、上述のように構成すれば、吸気通路１０がエンジン本体の左右に形成されるため、図５に示すように、これらに接続されるキャブレタ１２やサイレンサ１４をエンジン本体の左右に設ける必要がある。
【００４２】
【発明の効果】
以上の説明で明らかなように、本発明によれば、クランク軸を上下方向に長く配置し、４つの気筒を上下方向に並設して成る直列４気筒エンジンであって、シリンダを上方から順番に＃１〜＃４とした場合、点火を＃１→＃３→＃４→＃２の順に行う船外機用４サイクルエンジンにおいて、点火順序が連続しない＃１と＃４のシリンダからの排気通路同士及び＃２と＃３のシリンダからの排気通路同士を複数気筒の並設方向に導出して集合させ、集合した各排気通路を、更に下方に向かって延出する１つの排気通路に集合させたため、排気通路が集合するシリンダにおいては少なくとも排気バルブが共に開く時期が存在せず、又、排気通路の長さを十分長く取ることができ、排気干渉の発生を防いでエンジン性能の向上を図ることができるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１に係る４サイクルエンジンを搭載した船外機上部の破断側面図である。
【図２】本発明の実施の形態１に係る４サイクルエンジンを搭載した船外機上部の平断面図である。
【図３】本発明の実施の形態２に係る４サイクルエンジンを搭載した船外機上部の破断側面図である。
【図４】本発明の実施の形態２に係る４サイクルエンジンを搭載した船外機上部の破断平面図である。
【図５】本発明の実施の形態３に係る４サイクルエンジンを搭載する船外機上部の平断面図である。
【図６】本発明の実施の形態３に係る４サイクルエンジンにおける吸・排気通路と吸・排気ポートの位置関係を示す模式図である。
【図７】従来の４サイクルエンジンを搭載した船外機上部の破断側面図である。
【図８】従来の４サイクルエンジンを搭載した船外機上部の破断平面図である。
【符号の説明】
１          船外機用４サイクルエンジン
２          クランク軸
３          シリンダブロック
４          シリンダ（気筒）
９          シリンダヘッド
１０        吸気通路
１０ａ      吸気ポート
１１        排気通路
１１ａ      排気ポート
３１〜３４  排気通路
５０        船外機
５１        カウリング
【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】
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