(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
排気マニホルドを側部に有する多気筒エンジンを、そのクランクシャフトが船体の前後方向に沿うように配置した小型船舶であって、前記排気マニホルドが、エンジンの排気口に接続される排気管を上下に振り分けて排気口の上下においてそれぞれ合流管を構成し、かつこれら合流管をさらに合流させて排気マニホルドからの排気出口を形成した構造となっており、さらに、
前記排気マニホルドの排気出口から最も離れた排気口に接続される排気管は、該排気口から下方後方に湾曲しつつ船体後方の前記排気出口に向かって直線状に伸びるように形成され、
前記排気口のうち前後両端の排気口を除いた中央寄りの隣り合う複数の排気口に接続される排気管は、それぞれが接続される排気口からそれぞれ上方後方に湾曲しつつ伸びて合流し、後方に伸びた後に前記排気出口に向かって下方に湾曲する合流管を形成し、
前記排気マニホルドの排気出口に最も近い排気口に接続される排気管は、前記中央寄りの隣り合う複数の排気口のうち後方に位置する排気口に接続される排気管の外方を乗り越えるようにして一旦前方に湾曲し、さらに下方後方に湾曲して前記排気マニホルドの排気出口から最も離れた排気口に接続される排気管と合流し、後方に伸びる合流管を形成し、上記合流管同士の合流部の下流側に排気マニホルド全体の排気出口を形成し、
前記排気マニホルドの上下幅を前記エンジンのシリンダブロックの上下幅に略一致させるとともに、排気ターボチャージャを前記排気マニホルドの後方直近で船体の内部空間の高さ方向略中央部に配置し、前記排気マニホルドの排気出口をシリンダブロックの上下幅内における下部寄りでかつ斜め下方に向けて配置し、該排気マニホルドの排気出口に対して排気ターボチャージャの排気受入口を斜め上方に向けて接続したことを特徴とする小型船舶。
【請求項２】
前記排気出口が前記船体の内部空間の高さ方向略中央部に配置されており、この排気出口に排気ターボチャージャが接続されていることを特徴とする請求項１記載の小型船舶。
【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、主として鞍乗り型の小型船舶に関するものである。より詳しくは、これに搭載される多気筒エンジンにおける排気マニホルドの改良に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、排気マニホルドを側部に有する多気筒エンジンを搭載した小型船舶としては、図１０に示すようなものが知られている（特許第２８８０６８０号公報）。
図１０（ａ）は側面図、（ｂ）は後方から見た横断面図である。
この小型船舶１は、その船体２内の空間に、多気筒エンジン３を、そのクランクシャフトが船体２の前後方向に沿うように配置してある。
図１０（ｂ）および図１１（ａ）に示すように、エンジン３の側部には、排気マニホルド４が設けられている。
排気マニホルド４は、図１１（ｂ）に示すように、エンジン３の各排気口との接続口４ａから後方の排出口までの各排気管の長さを、いずれもほとんど等しくなるように構成してある。長さを等しくするために、各排気管４ｃは排出口（４ａ）から一旦前方へ管路を進めたうえ屈曲して後方の排出口４ｂへ向かうように構成してある。
このように構成すると、排気管４ｃの長さに差がないことからエンジン３の出力を向上させることができる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来の小型船舶におけるエンジン３の排気マニホルド４は、その各排気管４ｃを、排出口（４ａ）から一旦前方へ管路を進めたうえ屈曲して後方の排出口４ｂへ向かうように構成してあるので、排気マニホルド４が全体として大型化してしまうという難点がある。
本発明の目的は、以上のような問題を解決し、エンジンの排気マニホルドを小型化してエンジンを船体内に配置しやすくすることにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために請求項１記載の小型船舶は、排気マニホルドを側部に有する多気筒エンジンを、そのクランクシャフトが船体の前後方向に沿うように配置した小型船舶であって、前記排気マニホルドが、エンジンの排気口に接続される排気管を上下に振り分けて排気口の上下においてそれぞれ合流管を構成し、かつこれら合流管をさらに合流させて排気マニホルドからの排気出口を形成した構造となっており、さらに、
前記排気マニホルドの排気出口から最も離れた排気口に接続される排気管は、該排気口から下方後方に湾曲しつつ船体後方の前記排気出口に向かって直線状に伸びるように形成され、
前記排気口のうち前後両端の排気口を除いた中央寄りの隣り合う複数の排気口に接続される排気管は、それぞれが接続される排気口からそれぞれ上方後方に湾曲しつつ伸びて合流し、後方に伸びた後に前記排気出口に向かって下方に湾曲する合流管を形成し、
前記排気マニホルドの排気出口に最も近い排気口に接続される排気管は、前記中央寄りの隣り合う複数の排気口のうち後方に位置する排気口に接続される排気管の外方を乗り越えるようにして一旦前方に湾曲し、さらに下方後方に湾曲して前記排気マニホルドの排気出口から最も離れた排気口に接続される排気管と合流し、後方に伸びる合流管を形成し、上記合流管同士の合流部の下流側に排気マニホルド全体の排気出口を形成し、
前記排気マニホルドの上下幅を前記エンジンのシリンダブロックの上下幅に略一致させるとともに、排気ターボチャージャを前記排気マニホルドの後方直近で船体の内部空間の高さ方向略中央部に配置し、前記排気マニホルドの排気出口をシリンダブロックの上下幅内における下部寄りでかつ斜め下方に向けて配置し、該排気マニホルドの排気出口に対して排気ターボチャージャの排気受入口を斜め上方に向けて接続したことを特徴とする。
請求項２記載の小型船舶は、請求項１記載の小型船舶において、前記排気出口が前記船体の内部空間の高さ方向略中央部に配置されており、この排気出口に排気ターボチャージャが接続されていることを特徴とする。
【０００５】
【作用効果】
請求項１記載の小型船舶は、排気マニホルドを側部に有する多気筒エンジンを、そのクランクシャフトが船体の前後方向に沿うように配置した小型船舶であって、前記排気マニホルドが、エンジンの排気口に接続される排気管を上下に振り分けて排気口の上下においてそれぞれ合流管を構成し、かつこれら合流管をさらに合流させて排気マニホルドからの排気出口を形成した構造となっているので、従来のもの（図１１（ｂ））に比べて排気マニホルドを小型化することができる。
詳しく説明すると、図１１（ｂ）に示した従来の排気マニホルド４は、その各排気管４ｃを、排出口（４ａ）から一旦前方へ管路を進めたうえ屈曲して後方の排出口４ｂへ向かうように構成してあり、これらの排気管４ｃは全て排出口４ｂで合流している。すなわち、４本の排気管４ｃは、これが排出口４ｂに至るまではそれぞれ完全に独立しているために、排気マニホルド４は全体として大型化せざるを得ない。
これに対し、請求項１記載の小型船舶の多気筒エンジンにおける排気マニホルドは、エンジンの排気口に接続される排気管が上下に振り分けられて排気口の上下においてそれぞれ合流管を構成し、かつこれら合流管がさらに合流して排気マニホルドからの排気出口を形成している。すなわち、エンジンの排気口の上下に振り分けられた排気管が多段階的に合流するので、その分、従来のもの（図１１（ｂ））に比べて排気マニホルドを小型化することができる。
したがって、この請求項１記載の小型船舶によれば、排気マニホルドを側部に有する多気筒エンジンを、船体内に配置しやすくなる。
請求項２記載の小型船舶によれば、請求項１記載の小型船舶において、前記排気出口に排気ターボチャージャが接続されているので、高出力を得ることが可能となる。
そして、前記排気出口は前記船体の内部空間の高さ方向略中央部に配置されており、この排気出口に排気ターボチャージャが接続されているので、結果として、排気ターボチャージャを船体の内部空間の高さ方向略中央部に配置することが可能となり、しかも容易に配置することができるようになる。
したがって、船体内に侵入した水が排気ターボチャージャに触れにくくなり、排気ターボチャージャが破損しにくくなる。
すなわち、この請求項２記載の小型船舶によれば、排気ターボチャージャによって、高出力を得ることが可能となるにもかかわらず、船体内に侵入した水が排気ターボチャージャに触れにくくなるので、排気ターボチャージャが破損しにくくなる。
【０００６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
図１は本発明に係る小型船舶の一実施の形態を示す部分省略概略側面図、図２は同じく平面図、図３は同じく背面図（図１におけるＩＩＩ矢視図）である。
【０００７】
これらの図（主として図１）に示すように、この実施の形態の小型船舶１０は、鞍乗り型小型船艇であり、船体１１上のシート１２に乗員が座り、スロットルレバー付きの操舵ハンドル１３を握って操行可能である。
船体１１は、ロアハルパネル１４とアッパーハルパネル１５とを接合して内部に空間１６を形成した浮体構造となっている。空間１６内において、ロアハルパネル１４上には、エンジン２０が搭載され、このエンジン２０で駆動される推進手段としてのジェットポンプ３０がロアハルパネル１４後部に設けられている。
【０００８】
ジェットポンプ３０は、船底に開口した取水口１６ａから船体後端に開口した噴流口３１およびノズル３２に至る流路３３と、この流路３３内に配置されたインペラ３４とを有しており、インペラ３４のシャフト３５がエンジン２０の出力軸２１に連結されている。したがって、エンジン２０によりインペラ３４が回転駆動されると、取水口１６ａから取り入れられた水が噴流口３１からノズル３２を経て噴出され、これによって船体１１が推進される。エンジン２０の駆動回転数、すなわちジェットポンプ３０による推進力は、前記操作ハンドル１３のスロットルレバー１３ａ（図２参照）の回動操作によって操作される。ノズル３２は、図示しない操作ワイヤーで操作ハンドル１３と連係されていて、ハンドル１３の操作で回動操作され、これによって進路を変更することができる。
【０００９】
図４はエンジン２０の概略側面図、図５は斜め後方から見た概略斜視図、図６は図５とは反対側の斜め後方から見た概略斜視図である。
このエンジン２０はＤＯＨＣ型で直列４気筒の４サイクルエンジンであり、図１に示すように、そのクランクシャフト（出力軸２１参照）が船体１１の前後方向に沿うように配置されている。
図１〜図６に示すように、エンジン２０の側部には排気マニホルド６０が設けられている。
【００１０】
排気マニホルド６０はシリンダブロック２２の側方に設けられており、エンジン２０の排気口２３ａ、２３ｂ、２３ｃ、２３ｄに接続される排気管６１，６２，６３，６４を上下に振り分けて排気口２３ａ〜２３ｄの上下においてそれぞれ合流管６２ａ、６５を構成し、かつこれら合流管６２ａ、６５をさらに合流させて排気マニホルドからの排気出口６７を形成した構造となっている。
【００１１】
以下、より詳しく説明する。
図７〜図９は排気マニホルド６０の詳細を示す図で、図７（Ｉ）は図４を正面とした場合の平面図、（ＩＩ）は部分切り欠き正面図、（ＩＩＩ）は底面図、図８（Ｉ）は右側面図、（ＩＩ）は背面図、図９（ａ）は図７（ＩＩ）におけるａ−ａ断面図、（ｂ）はｂ−ｂ断面図、（ｃ）はｃ−ｃ断面図、（ｄ）は図８（ＩＩ）におけるｄ−ｄ断面図、（ｅ）はｅ−ｅ断面図である。
【００１２】
これらの図において矢印付きの線Ｅ１，Ｅ２，Ｅ３，Ｅ４は、前記排気口２３ａ、２３ｂ、２３ｃ、２３ｄにそれぞれ対応した排気経路を示している。また、符号６８はウォータージャケットを、６８ａは冷却水の入り口を、６８ｂは冷却水の出口を示している。入り口６８ａは前述したジェットポンプ３０におけるインペラ３４の下流側に接続されていて、ジェットポンプ３０から冷却水が供給されるようになっており、出口６８ｂは後述する排気ターボチャージャ７０の冷却水入り口７６ａ（図５参照）に接続される。
【００１３】
図４および図７〜図９に示すように、排気マニホルド６０は、シリンダブ口ック２２の第１排気口２３ａに接続された第１排気管６１と、第２排気口２３ｂに接続された第２排気管６２と、第３排気口２３ｃに接続された第３排気管６３と、第４排気口２３ｄに接続された第４排気管６４とを有している。
第２排気管６２および第３排気管６３は、第２排気口２３ｂ、第３排気口２３ｃからそれぞれ上方後方に湾曲しつつ伸びて合流し（合流部を符号６３ａで示す）、後方に伸びる合流管６２ａを形成している。
一方、第１排気管６１は、第１排気口２３ａから下方後方に湾曲しつつ伸びているとともに、第４排気管６４は、前記第３排気管６３の外方（図４において紙面と直交する手前側）を乗り越えるようにして一旦前方に湾曲し（図９（ａ）参照）、さらに下方後方に湾曲して第１排気管６１と合流し（合流部を符号６４ａで示す）、後方に伸びる合流管６５を形成している。
そして、この合流管６５と前記合流管６２ａとが合流部６６で合流し、その合流部６６の下流側に排気マニホルド６０全体の排気出口６７が形成されている。
この排気出口６７は、船体１１の内部空間１６の高さ方向略中央部に配置される。
【００１４】
このような排気マニホルド６０の後方に、この排気マニホルド６０からの排気で回転駆動される排気ターボチャージャ７０が設けられている。
この排気ターボチャージャ７０は、図３に示すように、タービン７１とコンプレッサ７２と、これらを連結している軸７３と、ケーシング７４とを備えている。
この排気ターボチャージャ７０は、その軸７３が、船体１１の左右方向に向くように配置されており、タービン７１が排気マニホルド６０側に、コンプレッサ７２がエンジン２０の吸気口２４側に配置されている。
図４、図５に示すように、ケーシング７４のタービン部７４Ｔには、排気マニホルド６０の上記排気出口６７に接続される接続部（排気受入口）７４Ｔ１と、タービン７１を回した後の排気が排出される排出口７４Ｔ２とが形成されている。排出口７４Ｔ２には、図１，図２に示すように、順次第１排気管８０、マフラ８１、および第２排気管８２が接続され、第２排気管８２の排気出口８３（図２参照）が船体１１後部のジェットポンプ３０近くで船体１１外に開口しており（図３参照）、この排気出口８３から、最終的に船外への排気がなされるようになっている。すなわち、前記排気ターボチャージャ７０から出て船体１１外へ排出される排気のその排気出口８３は、ターボチャージャ７０よりも後方に配置されている。
【００１５】
図４，図５から明らかなように、排気ターボチャージャ７０は排気マニホルド６０の後方直近に設けられており、また、エンジン２０の後方直近に配置されている。
【００１６】
図２，図３，図６に示すように、排気ターボチャージャ７０には、そのコンプレッサ７２（ケーシング７４のコンプレッサ部７４Ｃ）に配管７５を介してインタークーラー５０が接続されている。このインタークーラー５０は、コンプレッサ７２の側方に並設されている。
図６に示すように、インタークーラー５０には、さらに配管５３を介して、エンジン２０の側方に設けられたインテークチャンバ５２が接続され、このインテークチャンバ５２は、エンジン２０の吸気口２４（図３参照）に接続されている。インタークーラー５０は、インテークチャンバ５２の下方に配置されている。
なお、図６において、５４はインタークーラー５０に接続された冷却水ホースである。また、図３において、４０はブリーザ出口４１を有するヘッドカバーであり、そのブリーザ出口４１はブリーザ管４２を介してインタークーラー５０に接続されている。
【００１７】
以上のような小型船舶によれば、次のような作用効果が得られる。
（ａ）排気マニホルド６０を側部に有する多気筒エンジン２０を、そのクランクシャフト２１が船体１１の前後方向に沿うように配置し、排気マニホルド６０が、エンジン２０の排気口２３ａ〜２３ｄに接続される排気管６１〜６４を上下に振り分けて排気口２３ａ〜２３ｄの上下においてそれぞれ合流管６２ａ，６５を構成し、かつこれら合流管６２ａ，６５をさらに合流させて排気マニホルドからの排気出口６７を形成した構造となっているので、従来のもの（図１１（ｂ））に比べて排気マニホルドを小型化することができる。
詳しく説明すると、図１１（ｂ）に示した従来の排気マニホルド４は、その各排気管４ｃを、排出口（４ａ）から一旦前方へ管路を進めたうえ屈曲して後方の排出口４ｂへ向かうように構成してあり、これらの排気管４ｃは全て排出口４ｂで合流している。すなわち、４本の排気管４ｃは、これが排出口４ｂに至るまではそれぞれ完全に独立しているために、排気マニホルド４は全体として大型化せざるを得ない。
これに対し、この実施の形態における排気マニホルド６０は、エンジン２０の排気口２３ａ〜２３ｄに接続される排気管６１〜６４が上下に振り分けられて排気口２３ａ〜２３ｄの上下においてそれぞれ合流管６２ａ，６５を構成し、かつこれら合流管６２ａ，６５がさらに合流して排気マニホルドからの排気出口６７を形成している。すなわち、エンジンの排気口２３ａ〜２３ｄの上下に振り分けられた排気管６１〜６４が多段階的に合流するので、その分、従来のもの（図１１（ｂ））に比べて排気マニホルドを小型化することができる。
したがって、この小型船舶によれば、排気マニホルドを側部に有する多気筒エンジン２０を、船体１１内に配置しやすくなる。
（ｂ）排気マニホルド６０の排気出口６７に排気ターボチャージャ７０が接続されているので、高出力を得ることが可能となる。
そして、排気出口６７は船体１１の内部空間１６の高さ方向略中央部に配置されており、この排気出口６７に排気ターボチャージャ７０が接続されているので、結果として、図１に示すように、排気ターボチャージャ７０を船体１１の内部空間１６の高さ方向略中央部に配置することが可能となり、しかも容易に配置することができるようになる。
したがって、船体１１内に侵入した水が排気ターボチャージャ７０に触れにくくなり、排気ターボチャージャ７０が破損しにくくなる。
すなわち、この小型船舶によれば、排気ターボチャージャ７０によって、高出力を得ることが可能となるにもかかわらず、船体１１内に侵入した水が排気ターボチャージャ７０に触れにくくなるので、排気ターボチャージャ７０が破損しにくくなる。
【００１８】
（ｃ）第２排気管６２および第３排気管６３との合流管６２ａは、第１排気管および第４排気管６４との合流管６５よりも大きく湾曲していているとともに、第４排気管６４は第３排気管６３を乗り越えるようにして一旦前方に湾曲し、さらに下方後方に湾曲しているので、結果としてこれら第１〜第４排気管６１〜６４の管長すなわち、各排気経路Ｅ１〜Ｅ４の長さは略等しくなる。したがって、さらに高出力を得ることが可能となる。
（ｄ）エンジン２０の排気マニホルド６０の後方に、この排気マニホルド６０からの排気で回転駆動される排気ターボチャージャ７０が設けられているので、十分な過給効果を得ることが可能となる。
そして、エンジン２０は、そのクランクシャフト（２１）が船体１１の前後方向に沿うように配置してあるとともに、その排気マニホルド６０の後方に排気ターボチャージャ７０を設けてあるので、船舶１０の重量バランスを大きく損なうことなくターボチャージャ７０を設けることが可能となる。
すなわち、排気ターボチャージャ７０を設けつつ船舶１０の重量バランスを保つことができるという効果が得られる。
（ｅ）ターボチャージャ７０から出て船体１１外へ排出される排気のその排気出口８３がターボチャージャ７０よりも後方に配置されているので、排気管等、排気系部材（この実施の形態では第１排気管８０，マフラ８１，第２排気管８２）の引き回しないし配置を容易に行うことができる。
（ｆ）排気ターボチャージャ７０は排気マニホルド６０の後方直近に設けられているので、排気ターボチャージャ７０が効率よく駆動され、結果として、十分な過給効果を得ることが可能となる。
しかも、排気ターボチャージャ７０が排気マニホルド６０の後方直近に設けられていることで、重量バランスが良好に保たれ（重量の集中化が図られ）、ターボチャージャ７０が設けられているにもかかわらず船体の操縦性が損なわれるということもなくなる。
（ｇ）ターボチャージャ７０は、エンジン２０の後方直近に配置されているので、重量バランスが良好に保たれ（重量の集中化が図られ）、ターボチャージャ７０が設けられているにもかかわらず船体１１の操縦性が損なわれるということがなくなる。
（ｈ）排気ターボチャージャ７０は、そのタービン７１とコンプレッサ７２とを連結している軸７３が、船体１１の左右方向に向くように配置されているので、ターボチャージャ７０をエンジン２０のより近くに配置さすることが可能となる。したがって、重量バランスを一層良好に保つ（重量の集中化を図る）ことが可能となり、結果として、ターボチャージャ７０が設けられているにもかかわらず船体の操縦性を良好に保つことが可能となる。
しかも、ターボチャージャ７０は、そのタービン７１が排気マニホルド６０側に、コンプレッサ７２がエンジン２０の吸気口２４側に配置されているので、ターボチャージャ７０とエンジン２０との接続を容易に行うことが可能となる。
具体的には、排気マニホルド６０と排気ターボチャージャ７０との接続、排気ターボチャージャ７０とインタークーラー５０およびインテークチャンバ５２との接続が容易になる。
（ｉ）排気ターボチャージャ７０には、そのコンプレッサにインタークーラー５０が接続されているので、過給効率が向上する。しかも、このインタークーラー５０は、コンプレッサ７２の側方に並設されているので、重量バランスを良好に保つ（重量の集中化を図る）ことが可能となり、結果として、ターボチャージャ７０およびインタークーラー５０が設けられているにもかかわらず船体１１の操縦性を良好に保つことが可能となる。
（ｊ）インタークーラー５０は、これに続く、エンジンの側方に設けられたインテークチャンバ５２の下方に配置されているので、万が一ターボチャージャ７０に水が侵入したとしても、この水がエンジン２０の本体に入りにくくなる。したがって、エンジン本体が破損しにくくなる。
【００１９】
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内において適宜変形実施可能である。
【００２０】
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る小型船舶の一実施の形態を示す部分省略概略側面図。
【図２】同じく平面図。
【図３】同じく部分省略背面図（図１におけるＩＩＩ矢視図）。
【図４】エンジン２０の概略側面図。
【図５】斜め後方から見たエンジンの概略斜視図。
【図６】図５とは反対側の斜め後方から見たエンジンの概略斜視図。
【図７】排気マニホルド６０の詳細を示す図で、（Ｉ）は図４を正面とした場合の平面図、（ＩＩ）は部分切り欠き正面図、（ＩＩＩ）は底面図。
【図８】排気マニホルド６０の詳細を示す図で、（Ｉ）は右側面図、（ＩＩ）は背面図。
【図９】（ａ）は図７（ＩＩ）におけるａ−ａ断面図、（ｂ）はｂ−ｂ断面図、（ｃ）はｃ−ｃ断面図、（ｄ）は図８（ＩＩ）におけるｄ−ｄ断面図、（ｅ）はｅ−ｅ断面図。
【図１０】（ａ）（ｂ）は従来技術の説明図。
【図１１】（ａ）（ｂ）は従来技術の説明図。
【符号の説明】
１０    小型船舶
１１    船体
２０    エンジン
２１    クランクシャフト
２３ａ〜２３ｄ    排気口
６０    排気マニホルド
６１〜６４    排気管
６２ａ，６５  合流管
６７    排気出口
７０    排気ターボチャージャ
【図１】
0004514262.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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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