(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
周壁に冷却水通路１５，２５を有する排気管全体を、エンジン側の上流側排気管１１と排ガス出口側の下流側排気管１２に分離し、一方の排気管１１には、ソケット部３０を形成すると共に該ソケット部３０の内周面に対して径方向に一定の距離を置いた内周側に内周壁延長部２２ａを形成し、他方の排気管１２には上記ソケット部３０の内周面に差込み可能な差込み部３４を形成し、該差込み部３４を、排ガスシール用のＯリング３７を介してソケット部３０の内周面に差し込み、ソケット部３０の外周側に冷却水連絡通路２４を形成すると共に冷却水シール用の筒状弾性材継手を設け、差込み部３４の内周面と内周壁延長部２２ａの外周面との間に、排ガス熱遮断用の断熱空間Ｓを形成していることを特徴とする水冷式エンジンの排気管接続構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本願発明は、水冷式エンジンの排気管接続構造に関し、主に、小型滑走艇あるいは小型船舶等に搭載される水冷式エンジンであって、川、湖あるいは海等の外部の水を冷却水として取り入れて排気管を冷却し、しかも、エンジン振動を遮断するために排気管全体をエンジン側の上流側排気管と、排ガス出口側の下流側排気管とに分離した水冷式エンジンに適した排気管接続構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種排気管接続構造の従来技術として、特開平１−２９０９１４号公報に記載された構造があり、冷却構造を有していない例としては、図５に示すように一方の排気管４０にソケット部４１を形成し、他方の排気管４２の差込み部４３にリング溝４４を形成し、該リング溝４４に排ガスシール用のリング４５を嵌着しており、該リング４５を介して差込み部４３をソケット部４１に差し込み、かつ、両排気管４０，４２の端縁間に隙間Ｃを置いて接続している。このようにリング４５を介在させ、かつ、差込み式の接続構造とすることにより、接続部において排ガスをシールできると共に、エンジン振動が排ガス出口側の排気管に伝わるのを阻止している。
【０００３】
上記図５の構造に対し、同先行技術文献には、リングが高温になるのを防ぐ手段を備えた構造が記載されている。該構造は、図６に示すように、分離された排気管５０，５１の先端部外周面にそれぞれリング溝５２，５３を形成し、各リング溝５２，５３にそれぞれ排ガスシール用のリング５４，５５を嵌着し、両リング５４，５５の外周側に、冷却水通路５７を有する摺動筒５８を管長さ方向摺動自在に嵌合している。両排気管５０，５１の端縁間には隙間Ｃを置いている。冷却水通路５７は、シリンダヘッド等から冷却水が導入されるようになっている。この構造によれば、リング５４，５５によって排ガスをシールすると共に、差込み式接続構造を採用することにより、一方の排気管から他方の排気管への振動の伝達を抑制し、かつ、冷却水通路５７を流れる冷却水により両リング５４，５５を冷却している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
図５の構造では、リング４５が排ガスに直接晒されることにより、リング４５が加熱され、高温となる。また高温化によりリング４５が膨張し、両排気管４２，４０同士の相対的な摺動性が低下する。
【０００５】
図６の構造では、冷却水通路５７を流れる冷却水により、径方向の外周側からリング５４，５５を冷却することはできる。しかし、内周側からの排ガスの影響は阻止できず、排ガス熱が伝わる。
【０００６】
【発明の目的】
本願発明の目的は、水冷エンジンの排気管接続構造において、分離された排気管間の振動伝達を阻止あるいは抑制すると共に、排ガスシール用のリングが高温になるのを防ぐことである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため本願発明は、周壁に冷却水通路１５，２５を有する排気管全体を、エンジン側の上流側排気管１１と排ガス出口側の下流側排気管１２に分離し、一方の排気管１１には、ソケット部３０を形成すると共に該ソケット部３０の内周面に対して径方向に一定の距離を置いた内周側に内周壁延長部２２ａを形成し、他方の排気管１２には上記ソケット部３０の内周面に差込み可能な差込み部３４を形成し、該差込み部３４を、排ガスシール用のＯリング３７を介してソケット部３０の内周面に差し込み、ソケット部３０の外周側に冷却水連絡通路２４を形成すると共に冷却水シール用の筒状弾性材継手を設け、差込み部３４の内周面と内周壁延長部２２ａの外周面との間に、排ガス熱遮断用の断熱空間Ｓを形成している。
【０００８】
排気管全体を上流側排気管と下流側排気管とに分離し、両排気管を、差込み式接続と弾性材継手を利用して接続しているので、エンジン振動は上記接続部分で縁切れし、下流側排気管への振動伝達は阻止あるいは抑制される。
【０００９】
排気管全体は、周壁に形成された冷却水通路を通る冷却水により冷却され、接続部分のＯリングは、ソケット部外方の冷却水連絡通路を通る冷却水により外方から冷却されると共に、排ガス熱遮断用断熱空間により、排ガス熱が内方側から伝達されるのも防ぐことができ、Ｏリングの高温化を防ぐことができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
図１は本願発明による排気管接続構造を適用した２サイクルエンジンの全体略図であり、シリンダ１に排気口２を備え、クランクケース３に吸気口４を備えており、吸気口４に接続されるリードバルブ、吸気管及び吸気装置等は図示していない。排気口２に接続される排気管全体６は、エンジン側の上流側排気管１１と、該上流側排気管１１から分離した排ガス出口側の下流側排気管１２とから構成されている。上流側排気管１１は長さが短くて直径が概ね一様な円筒状に形成されており、ボルト及びナットによりリジットに排気口２に固定されている。下流側排気管１２は、排気チャンバーとしてテーパー状に拡径しかつ縮径する膨張室を有しており、また、周壁を内周壁１６と外周壁１７の二重壁構造とすることにより、環状の冷却水通路１５を形成している。該冷却水通路１５は下流側排気管１２の前端から後端までいたり、後端は排ガス出口１９として後方に向いて開口している。
【００１１】
図２は両排気管１１，１２の接続部の縦断面拡大図を示しており、上流側排気１１の周壁も内周壁２２と外周壁２３を有する二重壁構造となっており、これにより排ガス通路Ｒの周囲に環状の冷却水通路２５を形成している。冷却水通路２５の前端縁（上流端縁）は、シリンダ１の冷却水出口４に連通しており、後端部（下流端部）は径方向の外方に向く開口部２６となっている。上流側排気管１１の後部の外周面には、後端から順に、冷却水連絡通路用の環状凹部２８と、継手取付面２９が段状に形成されており、環状凹部２８の前端部は前記開口部２６に連通している。環状凹部２８の径方向内方側部分は筒型のソケット部３０となっており、該ソケット部３０の内周面に対して径方向に一定距離を置いた内周側にも、筒状の内周壁延長部２２ａが一体に形成されている。
【００１２】
一方、下流側排気管１２は、前端部に内周壁３１と外周壁３２を有する二重壁構造の接続管２１が一体に溶接（Ｗ）されており、内外周壁３１，３２間で前記冷却水通路１５に連通する冷却水通路３３が形成されている。該冷却水通路３３の後端縁は前記冷却水通路１５に連通し、前端部は径方向の外方に向く開口部２７となっている。接続管２１には前側から順に、円筒状の差込み部３４と、冷却水連絡通路用の環状凹部３５と、継手取付面３６が段状に形成されており、環状凹部３５の後端部は前記開口部２７に連通している。なお、下流側排気管１２の本体部分の肉厚は、上流側排気管１１及び接続管２１よりも薄くなっている。
【００１３】
差込み部３４の外周面には、２つの環状溝３７が前後に間隔を置いて形成されており、各環状溝３７内にそれぞれＯリング３８を嵌着してあり、差込み部３４をソケット部３０の内周面に差し込み、Ｏリング３８を介して一定圧で嵌合してある。差込み部３４の厚みＴ１に対し、ソケット部３０の内周面と延長部２２ａの外周面との径方向の距離Ｔ２は大きくなっており、これにより、差込み接続状態において、差込み部３４の内周面と延長部２２ａの外周面との間に環状空間Ｓを形成しており、該環状空間Ｓが排ガス熱遮断用断熱空間となっている。
【００１４】
前記両継手取付面２９，３６に亘って筒形の弾性材継手１３が嵌合し、バンド１３ａにより締着されており、該弾性材継手１３が前記両環状凹部２８，３５の外周を覆うと共にシールすることにより、継手１３と両環状凹部２８，３５でもって冷却水連絡通路２４を形成している。該冷却水連絡通路２４は前端が開口部２６を介して上流側排気管１１の冷却水通路２５に連通し、後端が開口部２７を介して接続管２１の冷却水通路３３及び下流側排気管１１の冷却水通路１５に連通している。
【００１５】
なお、冷却水通路２５，３３内には、内外周壁２２，２３並びに３１，３２を結合するリブ３９ａ，３９ｂ，３９ｃが、周方向に間隔を置いて複数形成されている。
【００１６】
図３は、図２のＩＩＩ−ＩＩＩ断面図であり、要するに差込み接続部分では、外周側から、弾性材継手１３、冷却水連絡通路２４、ソケット部３０、Ｏリング３８、差込み部３４、排ガス熱遮断用断熱空間Ｓ及び内周壁延長部２２ａが順次配置されていることになる。
【００１７】
【作用】
図２において、エンジン振動は、上流側排気管１１には直接伝達されるが、両排気管１１，１２はＯリング３８を介して差込み式で接続されており、かつ、外周面の継手１３はゴム等の弾性材であるので、差込み接続部分でエンジン振動は縁切りされ、下流側排気管１２への伝達は阻止あるいは抑制される。したがって下流側排気管１１は必要以上に肉厚を増加する必要はなく、重量を軽減でき、また、振動騒音の発生も抑制できる。
【００１８】
シリンダへッド１の冷却水出口４から上流側排気管１１の冷却水通路２５に供給される冷却水は、上流側排気管１１を冷却した後、開口部２６からＯリング外方の冷却水連絡通路２４に入り、ここでＯリング３８を外周側から冷却すると共に弾性材継手１３も冷却し、その後、開口部２７から接続管２１の冷却水通路３３を経て下流側排気管１２の冷却水通路１５に入り、下流側排気管１２を冷却した後、図１の後端排ガス出口１９から外部に排出される。
【００１９】
図２のＯリング３８は上記のように径方向の外方からは連絡通路２４の冷却水により冷却され、内方は排ガス熱遮断用断熱空間Ｓよって排ガス熱が伝わりにくくなっているので、Ｏリング３８の加熱高温化を抑制することができる。
【００２０】
図１乃至図３に示す排気系は、排気系全体の冷却装置を備えると共に、シリンダ等から供給され排気系の冷却に利用した冷却水を外部に放出する構成なので、小型滑走艇のように冷却水を海、川あるいは湖のように外部から取り入れ、かつ、排気系全体が狭い艇内に収納される乗り物に適している。
【００２１】
【発明の実施の形態２】
図４は、排ガス熱遮断用断熱空間Ｓに、熱伝導率の低いＳＵＳ材製の環状断熱材９を配置した構造である。その他の構造は図２の構造と同じであり、同じ部品には同じ符号を付している。
【００２２】
【その他の実施の形態】
（１）図１は排気系全体を模式的に表現しているので、排気管全体は一直線状に描いてあるが、実際に小型滑走艇に搭載する形状としては、収納空間に応じた折れ曲がり形状となることもある。
【００２３】
（２）断熱材の材料はＳＵＳ材には限定されず、熱伝導率の低い各種金属を用いることもできる。
【００２４】
（３）弾性材継手１３としては、ゴムの他に弾性を有する合成樹脂などを利用することもできる。
【００２５】
【発明の効果】
（１）分離された両排気管１１，１２をＯリング３８を介した差込み式で接続し、かつ、外周面を弾性材継手１３で接続しているので、エンジン振動は、接続部分で縁切りされ、下流側排気管への伝達は阻止あるいは抑制される。したがって下流側排気管１２は必要以上に肉厚を増加する必要はなく、重量を軽減でき、また、振動騒音の発生も抑制できる。特に機関室が狭い小型滑走艇では、リジットに排気管同士を接続する場合に比べ、組立性及びメンテナンス性もよい。
【００２６】
（２）差込み接続部分のＯリング１３は、冷却水連絡通路２４を通る冷却水により外周側から冷却されると共に、内方は排ガス熱遮断用断熱空間Ｓによって排ガス熱が伝わりにくくなっているので、Ｏリング３８の加熱高温化を抑制することができる。また、弾性材継手１３の加熱も防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本願発明を適用した２サイクルエンジンの全体略図である。
【図２】排気管接続部分の拡大縦断面図である。
【図３】図２のＩＩＩ−ＩＩＩ断面図である。
【図４】別の実施の形態の排気管接続部分の拡大縦断面図である。
【図５】従来例の縦断面図である。
【図６】別の従来例の縦断面図である。
【符号の説明】
１  シリンダ
２  排気口
６  排気管全体
９  排ガス熱遮断用断熱材
１１  上流側排気管
１２  下流側排気管
１３  弾性材継手
１５，２５，３３  冷却水通路
２１  接続管（下流側排気管の一部）
２４  冷却水連絡通路
３０  ソケット部
３４  差込み部
３７  環状溝
３８  Ｏリング
Ｓ  排ガス熱遮断用環状空間
【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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