(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関の気化器が、その吸気道に配置されてバタフライ弁からなるスロットル弁と、バイパスポートを有する低速燃料系統とを備え、前記スロットル弁が、その回転軸線を中心に、全閉状態からの開弁時に吸気下流側から吸気上流側に回動する第１弁部分と、全閉状態からの開弁時に吸気上流側から吸気下流側に回動する第２弁部分とに二分される、気化器付内燃機関が搭載された船外機において、
前記第１弁部分は、前記スロットル弁が全閉状態から回動して開弁するときに前記バイパスポートを吸気下流側から吸気上流側に横切る外周縁を有し、前記バイパスポートから離隔する前記第２弁部分には、前記スロットル弁が全閉状態にあるときにアイドル運転に必要な所定量の空気を流通させるように常に開放された貫通孔が設けられることを特徴とする船外機。
【請求項２】
前記気化器の吸気道はほぼ水平に延びており、前記バイパスポートは吸気道の上部に位置し、前記スロットル弁の前記第１弁部分は回転軸線の上方に位置し、前記第２弁部分は回転軸線の下方に位置し、前記貫通孔は、全閉状態でほぼ上下方向を指向する前記スロットル弁の最下部に隣接することを特徴とする請求項１記載の船外機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、気化器を有する内燃機関が搭載された船外機に関し、詳細には、該気化器のスロットル弁の構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
船外機に備えられる内燃機関の気化器が、略水平な軸線を有する吸気道が形成されたボディと、該吸気道に配置されたバタフライ弁からなるスロットル弁とを備えるものは知られている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】実用新案登録第２５００７１１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
図５を参照すると、内燃機関のアイドル運転時に、低速燃料系統ｓを備える気化器ａにおいては、吸入空気がスロットル弁ｂの外周縁ｃと吸気道ｄの通路壁ｅとの間の狭い隙間ｆを流通して燃焼室に吸入される。一方、アイドル運転時には、機関回転速度が低いために、吸気弁と排気弁とが同時に開いているバルブオーバーラップの時間が比較的長いので、排気ガスが吸気通路に流入する吹返し現象が発生することがある。そして、吹返し現象により吸気通路を逆流する吹返しガスに潤滑油成分や燃焼生成物（例えばカーボン）などの異物が含まれていると、吹返しガスが隙間ｆを流通する際に該異物が隙間ｆに詰まって、外周縁ｃまたは通路壁ｅに堆積してデポジットが生成することがある。デポジットは、隙間ｆを流通する空気量を減少させるため、アイドル運転時の機関回転速度を低下させる。
特に、船外機では、トローリングなどのために、アイドル運転またはスロットル弁がアイドル開度（すなわち全閉状態）から僅かに開いた状態での極低負荷運転が長い時間に渡って行われ、しかもそのような負荷状態での運転の頻度が高いことから、前述のデポジットが生成しやすく、デポジットに起因してアイドル運転や極低負荷運転での機関回転速度が不安定になることがある。そして、デポジットによるこのような不安定な運転状態を回避するためには、メンテナンスインターバルを短くして、短い間隔でメンテナンスを行う必要がある。
【０００４】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、気化器のスロットル弁と吸気道との間でのデポジットの生成を防止または抑制することにより、メンテナンスインターバルの大幅な延長が可能な船外機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
請求項１記載の発明は、内燃機関の気化器が、その吸気道に配置されてバタフライ弁からなるスロットル弁と、バイパスポートを有する低速燃料系統とを備え、前記スロットル弁が、その回転軸線を中心に、全閉状態からの開弁時に吸気下流側から吸気上流側に回動する第１弁部分と、全閉状態からの開弁時に吸気上流側から吸気下流側に回動する第２弁部分とに二分される、気化器付内燃機関が搭載された船外機において、前記第１弁部分は、前記スロットル弁が全閉状態から回動して開弁するときに前記バイパスポートを吸気下流側から吸気上流側に横切る外周縁を有し、前記バイパスポートから離隔する前記第２弁部分には、前記スロットル弁が全閉状態にあるときにアイドル運転に必要な所定量の空気を流通させるように常に開放された貫通孔が設けられることを特徴とする船外機である。
【０００６】
これによれば、排気ガスによる吹返し現象時に、スロットル弁に達した吹返しガスは貫通孔を流通し、吹返しガスに含まれる潤滑油成分や燃焼性生物などの異物が貫通孔を通過するので、スロットル弁と気化器の吸気道の通路壁との間でデポジットが生成することが防止または抑制される。また、貫通孔は、スロットル弁において、回動軸線に対してバイパスポート側の第１弁部分とは反対側の第２弁部分に設けられて、バイパスポートから離れた位置にあるので、貫通孔を通じての負圧が直接的にバイパスポートに直接的に作用することがなく、バイパスポートからの燃料供給に対する貫通孔の影響はほとんどない。
【０００７】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の船外機において、前記気化器の吸気道はほぼ水平に延びており、前記バイパスポートは吸気道の上部に位置し、前記スロットル弁の前記第１弁部分は回転軸線の上方に位置し、前記第２弁部分は回転軸線の下方に位置し、前記貫通孔は、全閉状態でほぼ上下方向を指向する前記スロットル弁の最下部に隣接することを特徴とする。
【０００８】
これによれば、重力の関係でデポジットが生成しやすいスロットル弁の最下部の付近に貫通孔が位置するので、該最下部付近に達する吹返しガスは貫通孔を流通しやすくなる。
【発明の効果】
【０００９】
請求項１記載の発明によれば、次の効果が奏される。すなわち、バイパスポートからの燃料供給に対する貫通孔の影響はほとんどないので、貫通孔に起因してアイドル運転が不安定になることが回避されたうえで、スロットル弁と吸気道の通路壁との間のデポジットの生成が防止または大幅に抑制されるので、アイドル運転や極低負荷運転が安定し、しかもメンテナンスインターバルを大幅に延長することができる。
請求項２記載の発明によれば、引用された請求項記載の発明の効果に加えて、次の効果が奏される。すなわち、スロットル弁の最下部付近で吹返しガスが貫通孔を流通しやすくなるので、スロットル弁と通路壁との間でのデポジットの生成が効果的に防止または抑制される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
図１を参照すると、本発明が適用された船外機Ｓは、該船外機Ｓに搭載された内燃機関Ｅと、内燃機関Ｅが上端部に結合されるマウントケース１と、マウントケース１が上端部に結合されるエクステンションケース２と、エクステンションケース２の下端部に結合されるギヤケース３と、マウントケース１に結合されて内燃機関Ｅの下端部を覆うアンダケース４と、アンダケース４に結合されてマウントケース１とエクステンションケース２との接続部の周囲を覆うアンダカバー５と、アンダケース４の上端部に結合されて内燃機関Ｅを覆うエンジンカバー６とから構成される船外機ケースと、を備える。
なお、実施形態において、上下、前後、左右は、船外機Ｓが船体17に取り付けられた状態での前後方向である。
【００１１】
回転中心線が上下方向に指向して配置されるクランク軸27を備える内燃機関Ｅの動力をプロペラ11に伝達する動力伝達装置は、クランク軸27の下端部に結合される駆動軸８と、ギヤケース３内に収納される前後進切換機構９と、プロペラ11が結合される推進軸10とを備える。駆動軸８は、エクステンションケース２内を下方へ延びてギヤケース３内に達し、その下端部で推進軸10に前後進切換機構９を介して連結される。前後進切換機構９による船体17の前進・後進の切換は、後述するスイベル軸13の内部を挿通する変速ロッド12を回動させることにより行われる。そして、内燃機関Ｅの動力は、アイドル運転時を含む内燃機関Ｅのすべての運転状態において、クランク軸27、駆動軸８、前後進切換機構９および推進軸10を経てプロペラ11に伝達され、プロペラ11が回転駆動される。
【００１２】
船外機Ｓを船体17に取り付ける取付装置は、スイベル軸13と、スイベル軸13を回動可能に支持するスイベルケース14と、スイベルケース14を回動可能に支持するチルト軸15を保持すると共に船体17の船尾に固定されるブラケット16とを備える。スイベル軸13は、その上端部でマウントケース１にマウントラバー18を介して固定され、その下端部でエクステンションケース２にマウントラバー19を介して固定される。この取付装置により、船外機Ｓは、船体17に対してチルト軸15を中心に上下方向に揺動可能であると共に、スイベル軸13を中心に左右方向に揺動可能である。
【００１３】
図２を併せて参照すると、４ストローク内燃機関である内燃機関Ｅは、１または複数のシリンダ、この実施形態では４つのシリンダ21ａから構成されるシリンダブロック21と、シリンダブロック21の前端部に結合されるクランクケース22と、シリンダブロック21の後端部に結合されるシリンダヘッド23と、シリンダヘッド23の後端部に結合されるヘッドカバー24と、から構成される機関本体を備える。該機関本体は、シリンダブロック21Ｃおよびクランクケース22において多数のボルトによりマウントケース１の上端部に結合される。
【００１４】
各シリンダ21ａに往復動可能に嵌合するピストン25は、コンロッド26を介してクランク軸27に連結される。シリンダブロック21の前部およびクランクケース22により形成されるクランク室に収納されるクランク軸27は、シリンダブロック21およびクランクケース22に主軸受を介して回転可能に支持される。
【００１５】
シリンダヘッド23には、シリンダ21ａ毎に、シリンダ軸線に平行な方向（以下、「シリンダ軸線方向」という。）でピストン25に対向する燃焼室28と、燃焼室28に開口する１対の吸気口を有する吸気ポート29と、燃焼室28に開口する１つの排気口を有する排気ポート30と、燃焼室28に臨む点火栓（図示されず）とが設けられる。
【００１６】
さらに、シリンダヘッド23には、シリンダ21ａ毎に、吸気ポート29および排気ポート30をそれぞれ開閉する１対の吸気弁31と１つの排気弁32が設けられる。吸気弁31および排気弁32は、シリンダヘッド23とヘッドカバー24とにより形成される動弁室内に収納される頭上カム軸型の動弁装置33によりクランク軸27の回転に同期して開閉される。動弁装置33は、シリンダヘッド23に回転可能に支持されて伝動機構（図示されず）を介して伝達されるクランク軸27の動力により回転駆動されるカム軸33ａと、カム軸33ａに設けられる動弁カムにより駆動されて揺動する吸気ロッカアーム33ｂおよび排気ロッカアーム33ｃとを備える。そして、吸気弁31および排気弁32は、それぞれ吸気ロッカアーム33ｂおよび排気ロッカアーム33ｃを介して前記動弁カムにより駆動されて開閉作動する。
【００１７】
内燃機関Ｅは、いずれも前記機関本体の右の側方に配置された吸気消音器36と、シリンダ21ａ毎に設けられる気化器40および吸気管37とから構成される吸気装置35を備える気化器付内燃機関である。吸気消音器36を経て取り入れられた吸入空気は、気化器40において燃料と混合して混合気を形成し、該混合気はスロットル弁60により計量された後、吸気管37を流通して吸気ポート29から吸気弁31の開弁時に燃焼室28に吸入される。燃焼室28で前記点火栓により点火された混合気が燃焼して発生した燃焼ガスの圧力により駆動されて往復運動するピストン25は、コンロッド26を介してクランク軸27を回転駆動する。そして、ピストン25を駆動した後の燃焼ガスは、排気ガスとして、排気弁32の開弁時に前記機関本体において排気ポート30に流出し、排気ポート30からシリンダブロック21に設けられた排気通路38およびマウントケース１内、エクステンションケース２内およびギヤケース３内の通路を通って、プロペラ11のボス部から水中に排出される。
【００１８】
図２，図３を参照して、気化器40について説明する。
気化器40は、ベンチュリ部42ｃを有する吸気道42が設けられる気化器ボディ41と、気化器ボディ41の下部に組み付けられてフロート室44を形成するフロート室ボディ43と、気化器ボディ41に回動可能に支持されて吸気道42に配置されるスロットル弁60と、フロート室44内の燃料を吸気道42に供給する燃料系統とを備える。
【００１９】
吸気装置35を流通する吸入空気または混合気である吸気が流通する吸気道42は、ほぼ水平に延びており、ベンチュリ部42ｃを挟んで、吸気上流端42ａで吸気消音器36に連通し、吸気下流端42ｂで吸気管37により形成される吸気通路37ａに連通する。
【００２０】
前記燃料系統は、フロート45により設定される一定レベルの燃料液面を形成するフロート室44内の燃料を、スロットル弁60の開度に応じて吸気道42に生じる負圧により吸い上げて吸気道42に供給する主燃料系統Ｆｍおよび低速燃料系統Ｆｓを有する。
【００２１】
主燃料系統Ｆｍは、フロート室44の液面下まで延びる気化器ボディ41のボス部41ａに取り付けられるメインジェット50とおよびメインジェット50で計量された燃料をベンチュリ部42ｃに供給するメインノズル51とを備える。ボス部41ａにおいてメインノズル51を囲んで設けられるブリードエア室52には制御弁により流量制御されたブリードエアが導入され、該ブリードエアがメインノズル51の多数のブリードエア孔51ａから燃料に混入して空燃比が制御される。
【００２２】
低速燃料系統Ｆｓは、メインノズル51の内側に同心に配置されると共にメインジェット50を経て流入する燃料を計量するスロージェット53が装着された燃料管54により形成される燃料通路55ａと、ベンチュリ部42ｃを横断して延びる燃料管54からの燃料が流入する燃料通路55ｂとから構成される。気化器ボディ41の上壁41ｂに形成される燃料通路55ｂの燃料にはエアジェット56で計量されたブリードエアが混入する。そして、燃料通路55ｂは、全閉状態のスロットル弁60、すなわちアイドル開度のスロットル弁60に対して吸気下流側で開口するアイドルポート57と、アイドル開度のスロットル弁60に対して吸気上流側で開口するバイパスポート58とを有し、該アイドルポート57およびバイパスポート58からスロットル弁60の開度に応じて吸気道42に燃料が供給される。
【００２３】
図４を併せて参照すると、バタフライ弁からなるスロットル弁60は、気化器ボディ41にほぼ水平に配置されて回動可能に支持される弁軸61と、弁軸61にネジＢにより固定されるほぼ円板状の弁体62とから構成される。弁軸61の軸端部61ａには、スロットルグリップなどのスロットル操作部材に接続される操作ワイヤ（図示されず）が接続され、スロットル弁60の開度が、該スロットル操作部材の操作に応じてアイドル開度から全開状態に至るまでの開度範囲で変更されて、各燃焼室28に供給される混合気量が制御される。
【００２４】
内燃機関Ｅのアイドル運転時にスロットル弁60がアイドル開度にあるとき、弁体62の外周縁63の全体は吸気道42の通路壁46にほぼ密接する。それゆえ、スロットル弁60がアイドル開度にあるとき、外周縁63と通路壁46との間には実質的に隙間が形成されない。
【００２５】
そして、スロットル弁60は、ほぼ水平な回動軸線Ｌを中心に、アイドル開度からの開弁時に吸気下流側から吸気上流側に回動する第１弁部分60ａと、アイドル開度からの開弁時に吸気上流側から吸気下流側に回動する第２弁部分60ｂとに二分される。第１弁部分60ａに属する弁体部分62ａは、スロットル弁60がアイドル開度から回動して開弁するときにバイパスポート58を吸気下流側から吸気上流側に横切る外周縁63ａを有し、第２弁部分60ｂに属する弁体部分62ｂには、スロットル弁60がアイドル開度にあるときにアイドル運転に必要な所定量の空気が流通する１つのほぼ円孔からなる貫通孔65が設けられる。
【００２６】
この貫通孔65は、アイドル開度にあるスロットル弁60の最下部60ｃ付近に位置し、しかも、回動軸線Ｌに直交する平面であって回動軸線Ｌに平行な方向でスロットル弁60を二等分する仮想平面Ｈと交差する位置にある。そして、アイドルポート57およびバイパスポート58もこの仮想平面Ｈと交差する位置にある。ここで、最下部60ｃ付近とは、スロットル弁60の最下部60ｃとなる外周縁63、この実施形態では第２弁部分60ｂの外周縁63ｂからの最短距離が貫通孔65の最小径よりも小さくなる部位である。
【００２７】
このため、アイドル運転時に、吸気は実質的に貫通孔65のみを流通して燃焼室28に吸入され、外周縁63と通路壁46との間には殆ど隙間が形成されていないため、該隙間を流通する吸気の量は、殆どないか、または貫通孔65を流通する吸気の量に比べて無視できる程度である。
【００２８】
また、トローリングなどのために、内燃機関Ｅが、アイドル運転またはスロットル弁60がアイドル開度から僅かに開いた状態での極低負荷運転で運転されるとき、排気ガスが吸気ポート29および吸気通路27ａに流入する吹返し現象が発生して、吹返しガスが吸気ポート29、吸気通路27ａおよび吸気道42を経てスロットル弁60に達すると、吹返しガスは、アイドル運転時にはほぼ全部が貫通孔65を流通し、極低負荷運転時にはその殆どが貫通孔65を流通する。このため、吹返しガスが外周縁63と通路壁46との前記隙間を流通することが、防止または大幅に減少することから、吹返しガスに潤滑油成分や燃焼生成物（例えばカーボン）などの異物が含まれていても、該異物が前記隙間に詰まって外周縁63と通路壁46との間にデポジットが生成することが防止または大幅に抑制される。
【００２９】
次に、前述のように構成された実施形態の作用および効果について説明する。
内燃機関Ｅの気化器40のスロットル弁60の第１弁部分60ａは、スロットル弁60がアイドル開度から回動して開弁するときにバイパスポート58を吸気下流側から吸気上流側に横切る外周縁63ａを有し、第２弁部分60ｂには、スロットル弁60がアイドル開度にあるときにアイドル運転に必要な所定量の空気が流通する貫通孔65が設けられることにより、排気ガスによる吹返し現象時に、スロットル弁60に達した吹返しガスは貫通孔65を流通し、吹返しガスに含まれる前記異物が貫通孔65を通過するので、スロットル弁60と通路壁46との間でデポジットが生成することが防止または抑制される。また、貫通孔65は、スロットル弁60において、回動軸線Ｌに対してバイパスポート58側の第１弁部分60ａとは反対側の第２弁部分60ｂに設けられて、バイパスポート58から離れた位置にあるので、貫通孔65を通じての負圧が直接的にバイパスポート58に直接的に作用することがなく、バイパスポート58からの燃料供給に対する貫通孔65の影響はほとんどない。
この結果、バイパスポート58からの燃料供給に対する貫通孔65の影響はほとんどないので、貫通孔65に起因してアイドル運転が不安定になることが回避されたうえで、スロットル弁60と通路壁46との間のデポジットの生成が防止または大幅に抑制されるので、アイドル運転や極低負荷運転が安定し、しかもメンテナンスインターバルを大幅に延長することができる。
【００３０】
吸気道42はほぼ水平に延びており、貫通孔65は、アイドル開度にあるスロットル弁60の最下部60ｃ付近に位置することにより、重力の関係でデポジットが生成しやすい最下部60ｃの付近に貫通孔65が位置するので、該最下部60ｃ付近に達する吹返しガスは貫通孔65を流通しやすくなる。この結果、スロットル弁60の最下部60ｃ付近で吹返しガスが貫通孔65を流通しやすくなるので、スロットル弁60と通路壁46との間でのデポジットの生成が効果的に防止または抑制される。
【００３１】
以下、前述した実施形態の一部の構成を変更した実施形態について、変更した構成に関して説明する。
貫通孔65は、第２弁部分60ｂにおいて、最下部60ｃ付近以外の位置に設けられてもよい。スロットル弁60の回動軸線Ｌは水平でなくてもよく、また吸気道42は水平に延びていなくてもよい。また、貫通孔65は、円以外の形状の孔であってもよい。内燃機関は、３つのシリンダを備える３気筒内燃機関であってもよく、またＶ型内燃機関であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明が適用された船外機全体の概略の側面図である。
【図２】図１の船外機の一部が断面で示される要部平面図である。
【図３】図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線での気化器の断面図である。
【図４】図３の気化器のスロットル弁の吸気上流側からの要部斜視図である。
【図５】従来技術の気化器のスロットル弁付近の断面図である。
【符号の説明】
【００３３】
１…マウントケース、２…エクステンションケース、３…ギヤケース、４…アンダケース、５…アンダカバー、６…エンジンカバー、８…駆動軸、９…前後進切換機構、10…推進軸、11…プロペラ、12…変速ロッド、13…スイベル軸、14…スイベルケース、15…チルト軸、16…ブラケット、17…船体、18，19…マウントラバー、21…シリンダブロック、22…クランクケース、23…シリンダヘッド、24…ヘッドカバー、25…ピストン、26…コンロッド、27…クランク軸、28…燃焼室、29…吸気ポート、30…排気ポート、31…吸気弁、32…排気弁、33…動弁装置、35…吸気装置、36…吸気消音器、37…吸気管、40…気化器、41…気化器ボディ、42…吸気道、43…フロート室ボディ、44…フロート室、45…フロート、46…通路壁、50…メインジェット、51…メインノズル、52…ブリードエア室、53…スロージェット、54…燃料管、55ａ，55ｂ…燃料通路、56…エアジェット、57…アイドルポート、58…バイパスポート、60…スロットル弁、60ａ，60ｂ…弁部分、61…弁軸、62…弁体、63…外周縁、65…貫通孔、
Ｓ…船外機、Ｅ…内燃機関、Ｆｍ，Ｆｓ…燃料系統、Ｂ…ネジ、Ｌ…回動軸線、Ｈ…仮想平面。
【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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