(57)【要約】【課題】  エンジンを大型化させることなく、エンジン本体を構成する各部材を強固に組み付けることのできるエンジン本体の組付構造を提供すること。【解決手段】  シリンダヘッド２４とシリンダボディ２３とを上方から挿し込んだシリンダヘッド固定ボルト３４で固定し、シリンダボディ２３とクランクケース２２のアッパーケース２２ａとを下方から挿し込んだクランクケース固定ボルト３３で固定した。また、シリンダヘッド固定ボルト３４とクランクケース固定ボルト３３を気筒形成用凹部３５間における気筒形成用凹部３５の中心軸部３５ａどうしを結ぶ線ａに略直交する水平線ｂの近傍に位置させた。さらに、シリンダヘッド固定ボルト３４の下端部を、クランクケース固定ボルト３３の上端部よりも低い位置にし、クランクケース固定ボルト３３をシリンダヘッド固定ボルト３４よりも外側に位置させた。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の気筒形成用凹部を備えたエンジン本体を、別体からなるシリンダヘッド、シリンダボディおよびクランクケースを組み付けて構成したエンジン本体の組付構造であって、
前記シリンダヘッドと前記シリンダボディとを第１の締結部材で固定するとともに、前記シリンダボディと前記クランクケースとを第２の締結部材で固定し、前記第１の締結部材および前記第２の締結部材を各気筒形成用凹部間における気筒形成用凹部の中心軸部どうしを結ぶ線に略直交する水平面上の線に沿った両側部分の近傍に位置させたことを特徴とするエンジン本体の組付構造。
【請求項２】
前記第１の締結部材および前記第２の締結部材がボルトである請求項１に記載のエンジン本体の組付構造。
【請求項３】
前記第１の締結部材は、前記シリンダヘッド側から前記シリンダボディ側に挿入されて前記シリンダヘッドと前記シリンダボディとを固定し、前記第２の締結部材は、前記クランクケース側から前記シリンダボディ側に挿入されて前記クランクケースと前記シリンダボディとを固定している請求項２に記載のエンジン本体の組付構造。
【請求項４】
前記シリンダボディ内における前記第１の締結部材の下端部の位置が、前記第２の締結部材の上端部の位置よりも低くなるようにした請求項３に記載のエンジン本体の組付構造。
【請求項５】
前記第２の締結部材を前記第１の締結部材よりも前記エンジン本体の外側部分に位置させた請求項２ないし４のうちのいずれか一つに記載のエンジン本体の組付構造。
【請求項６】
前記クランクケースをアッパーケースとロアケースで構成し、前記第２の締結部材のボルトヘッド部を、前記アッパーケースの下面における外周部よりも内側に位置させた請求項３ないし５のうちのいずれか一つに記載のエンジン本体の組付構造。
【請求項７】
水ジェット推進艇に取り付けられた請求項１ないし６のうちのいずれか一つに記載のエンジン本体の組付構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、別体からなるシリンダヘッド、シリンダボディおよびクランクケースを組み付けて構成されたエンジン本体の組付構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車や小型船舶等に用いられるエンジンの本体を構成するケース部は、複数のケース部材を組み付けて構成されている（例えば、特許文献１参照）。このエンジンのケース部は、クランクケースと、シリンダヘッドとを備えており、クランクケースは、シリンダヘッドに連結されるアッパーケースと、アッパーケースの下端部に連結されるロアケースとで構成されている。そして、これらを重ねた状態で、シリンダヘッドとアッパーケースをヘッドボルトで締結し、アッパーケースとロアケースをサブボルトで締結することにより各部材が組み付けられている。
【特許文献１】特許第３５００８７１号公報
【発明の開示】
【０００３】
しかしながら、前述したエンジン本体では、ヘッドボルトを通すヘッドボルト孔が、各シリンダの中心点を結ぶ線に直交し各シリンダの両側の突出部分を通る線に沿ったシリンダの外側部分に形成されている。そして、サブボルトを通すサブボルト孔が、ヘッドボルト孔よりもさらにシリンダから離れた部分に、ヘッドボルト孔とで三角形を描くようにして、２個ずつ形成されている。このため、各ヘッドボルト孔およびサブボルト孔を形成するための部分が大きくなり、エンジンが大型化するという問題がある。特に、水ジェット推進艇のような小型船舶においては、エンジンルームが狭くスペース的な制約が大きいため、エンジンの大型化は問題となる。
【０００４】
本発明は、前述した問題を解決するためになされたもので、その目的は、エンジンを大型化させることなく、エンジン本体を構成する各部材を強固に組み付けることのできるエンジン本体の組付構造を提供することである。
【０００５】
前述した目的を達成するため、本発明にエンジン本体の組付構造の構成上の特徴は、複数の気筒形成用凹部を備えたエンジン本体を、別体からなるシリンダヘッド、シリンダボディおよびクランクケースを組み付けて構成したエンジン本体の組付構造であって、シリンダヘッドとシリンダボディとを第１の締結部材で固定するとともに、シリンダボディとクランクケースとを第２の締結部材で固定し、第１の締結部材および第２の締結部材を各気筒形成用凹部間における気筒形成用凹部の中心軸部どうしを結ぶ線に略直交する水平面上の線に沿った両側部分の近傍に位置させたことにある。
【０００６】
このように構成した本発明に係るエンジン本体の組付構造では、第１の締結部材と第２の締結部材との２種類の締結部材で、別体からなるシリンダヘッド、シリンダボディおよびクランクケースを固定しているため、第１および第２の各締結部材の長さを短くすることができる。この結果、それぞれの締結部材の太さを太くする必要もなくなる。このため、エンジンのストローク量が長くなってシリンダボディの上下方向の長さが長くなってもエンジンの左右方向の幅や前後方向の長さが長くなることを防止できる。
【０００７】
また、第１の締結部材と第２の締結部材とを、ともに各気筒形成用凹部間における気筒形成用凹部の中心軸部を結ぶ線に略直交する水平面上の線の両側部分の近傍に位置させている。この第１の締結部材と第２の締結部材とが位置する部分は、隣接する気筒形成用凹部間の両側にそれぞれ位置する平面視が略三角形に形成される部分であるため、この部分に、第１の締結部材と第２の締結部材とを位置させてもエンジン本体の幅が大きくなることはない。
【０００８】
この場合、第１の締結部材と第２の締結部材とは、気筒形成用凹部の中心部を結ぶ線に略直交する線の線上に並べて位置させることが好ましい。さらに、このエンジン本体の組付構造によれば、例えば、シリンダボディとクランクケースを組み付けて固定したのちに、シリンダヘッドをシリンダボディに組み付けて固定するといったように各組付工程を別に行うことができる。このため、状況に応じて組立順序や組立場所を変更することができ、組立性が向上する。
【０００９】
また、本発明に係るエンジン本体の組付構造の他の構成上の特徴は、第１の締結部材および第２の締結部材がボルトであることにある。これによると、締結部材の共通化がし易くなりコストダウンが図れるとともに、締結部材の調達がし易くなる。
【００１０】
また、本発明に係るエンジン本体の組付構造のさらに他の構成上の特徴は、第１の締結部材は、シリンダヘッド側からシリンダボディ側に挿入されてシリンダヘッドとシリンダボディとを固定し、第２の締結部材は、クランクケース側からシリンダボディ側に挿入されてクランクケースとシリンダボディとを固定していることにある。これによると、第１の締結部材と第２の締結部材とが反対方向から延びてくるため、第１の締結部材と第２の締結部材とのボルトヘッドを位置させる座面同士の位置を平面視の状態でラップさせることができる。このため平面視における第１の締結部材と第２の締結部材とのボルトシャフトの位置を近づけることができ、これによって、エンジン本体の大型化を防止できる。
【００１１】
また、本発明に係るエンジン本体の組付構造のさらに他の構成上の特徴は、シリンダボディ内における第１の締結部材の下端部の位置が、第２の締結部材の上端部の位置よりも低くなるようにしたことにある。このように、シリンダボディの上下方向において、第１の締結部材と第２の締結部材とにラップする部分を設けることで、シリンダヘッド、シリンダボディおよびクランクケースをより強固に組み付けることができる。この場合、仮に、第１の締結部材と第２の締結部材とにラップする部分を設けないと、第１の締結部材と第２の締結部材のねじ部間には、互いを引き離そうとする引張力が生じるが、前述したラップ部分を設けることでねじ部間に生じる力をねじ部間の素材を圧縮させようとする力に変えることができる。この結果、第１の締結部材と第２の締結部材との素材強度が向上し、より確実に、シリンダヘッド、シリンダボディおよびクランクケースを組み付けることができる。
【００１２】
また、本発明に係るエンジン本体の組付構造のさらに他の構成上の特徴は、第２の締結部材を第１の締結部材よりもエンジン本体の外側部分に位置させたことにある。これによると、エンジンをクランク軸の軸方向から見たときに、シリンダヘッドがシリンダボディよりも外側に突出することを防止でき、エンジンの省スペース性が向上する。
【００１３】
また、本発明に係るエンジン本体の組付構造のさらに他の構成上の特徴は、クランクケースをアッパーケースとロアケースで構成し、第２の締結部材のボルトヘッド部を、アッパーケースの下面における外周部よりも内側に位置させたことにある。これによると、クランクケースの内部側であるアッパーケースの下面にボルトヘッドを位置させることができるため、クランクケースが大型化することを防止できる。
【００１４】
また、本発明に係るエンジン本体の組付構造のさらに他の構成上の特徴は、水ジェット推進艇に取り付けられたことにある。これによると、エンジンルームが狭い水ジェット推進艇に適したエンジン本体の組立構造が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の一実施形態を図面を用いて詳しく説明する。図１は、同実施形態に係るエンジン本体の組付構造を備えた水ジェット推進艇１０を示している。この水ジェット推進艇１０では、船体１１がデッキ１１ａとハル１１ｂで構成されており、船体１１の上部における中央よりもやや前側部分に操舵ハンドル（図示せず）が設けられ、船体１１の上部における中央部にシート１２が設けられている。また、船体１１の内部は、前部から中央部にかけて形成されたエンジンルーム１３と、後部に形成されたポンプルーム１４とで構成されている。
【００１６】
そして、エンジンルーム１３には、燃料タンク１５、エンジン２０、過給機１６等からなる吸気装置および排気装置（図示せず）などが設置され、ポンプルーム１４には、ジェットポンプ等からなる推進機１７などが設置されている。また、エンジンルーム１３内における前部側と後部側には、それぞれ外部の空気をエンジンルーム１３内に導くための空気ダクト（図示せず）が設けられている。これらの空気ダクトは、船体１１の上部からエンジンルーム１３の底部まで上下に延びるように形成され、船外の空気を上端部から吸い込み、下端部からエンジンルーム１３内に導く構成をとっている。また、燃料タンク１５は、エンジンルーム１３の前部側に設置され、エンジン２０は、船体１１内の底部中央に設置されている。
【００１７】
エンジン２０は水冷式の４サイクル４気筒エンジンからなっており、図２および図３に示すように、クランク軸２１が収容されたクランクケース２２の上部に、シリンダボディ２３およびシリンダヘッド２４を形成してアルミニウムからなるエンジン本体が構成されている。また、クランクケース２２は、アッパーケース２２ａとロアケース２２ｂとからなり、ロアケース２２ｂの下面には、オイルパン２５が取り付けられている。オイルパン２５は底浅の四角容器状に形成され、上面に、ロアケース２２ｂの下面との間にオイルタンク室２６を形成するための凹部２６ａが形成されている。また、図３に示したオイルパン２５の両凹部２６ａの内部側部分には、それぞれ、上下に貫通するねじ挿通穴２７ａが形成されている。
【００１８】
ロアケース２２ｂは、前後方向の長さが幅よりも長くなった外形が略矩形のケース部材で構成されており、その下面における凹部２６ａに対向する部分には、オイルタンク室２６の上面を構成する凹部２６ｂがそれぞれ形成され、ねじ挿通穴２７ａに対向する部分には、ねじ穴２７ｂがそれぞれ形成されている。そして、ボルト２７をねじ挿通穴２７ａの下端側からねじ挿通穴２７ａ内に通し、ねじ穴２７ｂに螺合させることにより、オイルパン２５はロアケース２２ｂに固定されている。また、ロアケース２２ｂの両凹部２６ｂの天井部には、ロアケース２２ｂの上面に貫通するねじ挿通穴２８ａが形成されている。
【００１９】
そして、ロアケース２２ｂの下面における両凹部２６ｂの内側部分にはそれぞれ凹部２９ｃが形成され、その凹部２９ｃの天井部には、ロアケース２２ｂの上面に貫通するねじ挿通穴２９ａが形成されている。また、ロアケース２２ｂの上面における中央には、クランク軸２１を支持する支持穴３１の下部を構成する断面が半円状の凹部３１ａが形成され、その両側部分には断面が四角状の凹部３２ａがそれぞれ形成されている。
【００２０】
アッパーケース２２ａは、下面の大きさがロアケース２２ｂの上面の大きさと同じに形成され、上部側部分の幅がロアケース２２ｂの幅よりも小さくなるように形成されたケース部材で構成されている。そして、アッパーケース２２ａの下面におけるねじ挿通穴２８ａに対向する部分には、それぞれねじ穴２８ｂが形成され、ねじ挿通穴２９ａに対向する部分には、それぞれねじ穴２９ｂが形成されている。そして、ボルト２８をねじ挿通穴２８ａの下端側からねじ挿通穴２８ａ内に通し、ねじ穴２８ｂに螺合させるとともに、ボルト２９をねじ挿通穴２９ａの下端側からねじ挿通穴２９ａ内に通し、ねじ穴２９ｂに螺合させることにより、ロアケース２２ｂはアッパーケース２２ａに固定されている。
【００２１】
また、アッパーケース２２ａの下面における凹部３１ａに対向する部分には支持穴３１の上部を構成する断面が半円状の凹部３１ｂが形成され、凹部３２ａに対向する部分には、断面が四角状の凹部３２ｂがそれぞれ形成されている。そして、凹部３１ａ，３１ｂで構成される支持穴３１内にクランク軸２１が軸周り方向に回転可能に取り付けられている。また、凹部３２ｂの天井部には、アッパーケース２２ａの上面に貫通するねじ挿通穴３３ａがそれぞれ形成されている。なお、凹部３２ａ，３２ｂで構成される空間部３２は、ボルト２８よりも内側に位置し、ボルト２９よりも外側に位置している。
【００２２】
シリンダボディ２３は、前後方向の長さがクランクケース２２の前後方向の長さよりも短く設定され、下部側部分の幅がアッパーケース２２ａの上部側部分の幅と同じに設定されている。そして、シリンダボディ２３の上部側部分の幅は、下部側部分の幅よりも小さく設定されている。また、シリンダボディ２３の下面におけるねじ挿通穴３３ａに対向する部分には、ねじ穴３３ｂがそれぞれ形成されている。そして、本発明の第２の締結部材としてのクランクケース固定ボルト３３をねじ挿通穴３３ａの下端側からねじ挿通穴３３ａ内に通し、ねじ穴３３ｂに螺合させることにより、アッパーケース２２ａはシリンダボディ２３に固定されている。このクランクケース固定ボルト３３は、それぞれボルト２８，２９の間に位置している。
【００２３】
また、シリンダボディ２３の上面における両側部分には、それぞれねじ穴３４ａが形成されている。このねじ穴３４ａは、ねじ穴３３ｂの内側に位置しており、平面視では両ねじ穴３３ｂを結ぶ線の線上に位置するように形成されている。図３における４−４断面を図４に示している。図４に示したように、２個のねじ穴３３ｂおよび２個のねじ穴３４ａは、隣接する２個の気筒形成用凹部３５，３５間における気筒形成用凹部３５，３５の中心軸部３５ａ，３５ａを結ぶ線ａに直交する水平線ｂ上に位置している。
【００２４】
シリンダヘッド２４は、シリンダボディ２３の上部側部分と略等しい長さと幅を備えたケース部材で構成されており、ねじ穴３４ａに対向する部分に、上面から下面に貫通するねじ挿通穴３４ｂがそれぞれ形成されている。そして、本発明の第１の締結部材としてのシリンダヘッド固定ボルト３４をねじ挿通穴３４ｂの上端側からねじ挿通穴３４ｂ内に通し、ねじ穴３４ａに螺合させることにより、シリンダヘッド２４はシリンダボディ２３に固定されている。したがって、シリンダヘッド固定ボルト３４は、クランクケース固定ボルト３３よりも内側に位置している。
【００２５】
このように構成されたエンジン２０の本体のシリンダボディ２３内には、コンロッド３６を介してクランク軸２１に連結されたピストン３７が上下移動可能な状態で収容されており、このピストン３７の上下運動がクランク軸２１に伝達されてクランク軸２１の回転運動になる。また、シリンダヘッド２４に形成された各気筒３８は、吸気弁と排気弁（図示せず）とで構成されている。
【００２６】
各気筒３８の吸気弁に連通する吸気口は過給機１６を含む吸気装置に接続され、排気弁に連通する排気口は排気装置に接続されている。吸気弁は、吸気のときに開いて吸気口を介して吸気装置から供給される空気と、燃料タンク１５から供給される燃料との混合気をシリンダヘッド２４内に送り、排気のときに閉じる。排気弁は、排気のときに開いて排気口を介してシリンダヘッド２４から吐出される燃焼ガスを排気装置に送り出し、吸気のときに閉じる。また、エンジン２０は点火装置を備えており、この点火装置の点火によって混合気は爆発する。この爆発によって、ピストン３７が上下に移動しその移動によってクランク軸２１が回転する。
【００２７】
また、エンジン２０の後部からはクランク軸２１にカップリング２１ａを介して連結されたポンプ駆動軸１８が後方のポンプルーム１４内に延びている。このポンプ駆動軸１８は、船体１１の船尾に設けられた推進機１７の内部に設けられたインペラーに連結され、エンジン２０の駆動によるクランク軸２１の回転力をインペラーに伝達してインペラーを回転させる。また、推進機１７は、船体１１の底部に開口する水導入口１７ａと船尾に開口する水噴射口１７ｂとを備えており、水導入口１７ａから導入される海水をインペラーの回転駆動により水噴射口１７ｂから噴射させることにより船体１１に推進力を生じさせる。
【００２８】
そして、推進機１７の後端部には、操舵ハンドルの操作に応じて、後部側を左右に移動させることにより、水ジェット推進艇１０の進行方向を左右に変更させるステアリングノズル１９が取り付けられている。また、ステアリングノズル１９の後部には、上下に移動することにより水ジェット推進艇１０の進行方向を前後に変更させるリバースゲート１９ａが取り付けられている。また、本実施形態に係る水ジェット推進艇１０は、前述した各装置の外に、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭおよびタイマ等を含む電気制御装置や各種の電気機器を収容した電装ボックス、スタートスイッチおよび各種のセンサなど水ジェット推進艇１０を安全走行させるために必要な各種の装置も備えている。
【００２９】
以上のように、本実施形態に係るエンジン本体の組付構造では、クランクケース固定ボルト３３で、クランクケース２２のアッパーケース２２ａとシリンダボディ２３とを固定し、シリンダヘッド固定ボルト３４でシリンダヘッド２４とシリンダボディ２３とを固定している。このように、２種類のクランクケース固定ボルト３３とシリンダヘッド固定ボルト３４とで、別体からなるシリンダヘッド２４、シリンダボディ２３およびクランクケース２２のアッパーケース２２ａを固定しているため、クランクケース固定ボルト３３とシリンダヘッド固定ボルト３４とをそれぞれ長さを短くすることができるとともに、細くすることができる。
【００３０】
このため、エンジン２０のストローク量が長くなってエンジン２０の上下方向の長さが長くなってもエンジン２０の水平方向の幅や前後方向の長さは短いままの状態に維持することができる。また、クランクケース固定ボルト３３とシリンダヘッド固定ボルト３４とを、ともに各気筒形成用凹部３５，３５間における左右両側部分に位置させているため、エンジン２０の幅を大きくすることなく、クランクケース固定ボルト３３とシリンダヘッド固定ボルト３４とを取り付けることができる。
【００３１】
また、エンジン２０の本体を組み付ける際には、一度に全部のケース部材を組付ける必要はなく、例えば、シリンダボディ２３とクランクケース２２をサブアセンブリしたのちに、シリンダヘッド２４をシリンダボディ２３に組み付けて固定するといったように各組付工程を別に行うことができる。このため、状況に応じて組立順序や組立場所を変更することができ、組立作業に多様性が生じる。また、締結部材をクランクケース固定ボルト３３とシリンダヘッド固定ボルト３４で構成したため、締結部材の共通化がし易くなりコストダウンが図れるとともに、締結部材の調達がし易くなる。
【００３２】
また、シリンダヘッド固定ボルト３４は、シリンダヘッド２４の上部側からシリンダボディ２３側に挿入されてシリンダヘッド２４とシリンダボディ２３とを固定し、クランクケース固定ボルト３３は、アッパーケース２２ａの下部側からシリンダボディ２３側に挿入されてアッパーケース２２ａとシリンダボディ２３とを固定している。このため、シリンダヘッド固定ボルト３４とクランクケース固定ボルト３３とが反対方向から延びるようになり、両ボルト３３，３４のボルトヘッドを平面視の状態でラップさせることができる。このため平面視におけるシリンダヘッド固定ボルト３４とクランクケース固定ボルト３３との位置を近づけることができ、これによって、エンジン本体の大型化を防止できる。
【００３３】
また、シリンダヘッド固定ボルト３４の下端部の位置が、クランクケース固定ボルト３３の上端部の位置よりも低くなるようにしたため、シリンダヘッド２４、シリンダボディ２３およびクランクケース２２をより強固に組み付けることができる。さらに、クランクケース固定ボルト３３をシリンダヘッド固定ボルト３４よりもエンジン本体の外側部分に位置させたため、シリンダヘッド２４がシリンダボディ２３よりも外側に突出することを防止でき、エンジン２０の省スペース性が向上する。
【００３４】
また、クランクケース固定ボルト３３のボルトヘッドを空間部３２内に位置させたため、クランクケース２２の外周部にボルト取付用の突起等を設けなくてすむ。これによって、クランクケース２２の大型化を防止できる。さらに、本実施形態では、エンジン本体の組付構造をエンジンルーム１３のエンジンスペースが狭い水ジェット推進艇１０に設けたため、水ジェット推進艇１０に適したエンジン配置が可能になる。
【００３５】
また、本発明に係るエンジン本体の組付構造は、前述した実施形態に限らず適宜変更して実施することができる。例えば、前述した実施形態では、第１および第２の締結部材をそれぞれボルトシャフトとボルトヘッドとを備えたボルトで構成したが、この締結部材としてはこのようなボルトに限らず、スタットボルトや、他の棒状の締結部材を用いることもできる。
【００３６】
また、前述した実施形態では、クランクケース固定ボルト３３とシリンダヘッド固定ボルト３４が、平面視で直線上に並ぶようにしているが、このクランクケース固定ボルト３３とシリンダヘッド固定ボルト３４との位置は、直線上に限らず水平線ｂの近傍部分に位置していればよい。さらに、本発明に係るエンジン本体の組付構造は、水ジェット推進艇１０に限らず、他の船舶や自動車等にも用いることができる。また、本発明に係るエンジン本体の組付構造を構成するその他の部分の配置や構造、材質等も本発明の技術的範囲内で適宜変更することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明の一実施形態に係るエンジン本体の組付構造を備えた水ジェット推進艇の内部を示した断面図である。
【図２】エンジンを示した側面図である。
【図３】図２の３−３断面図である。
【図４】図３の４−４断面図である。
【符号の説明】
【００３８】
１０…水ジェット推進艇、２０…エンジン、２２…クランクケース、２２ａ…アッパーケース、２２ｂ…ロアケース、２３…シリンダボディ、２４…シリンダヘッド、３３…クランクケース固定ボルト、３３ａ，３４ｂ…挿通穴、３３ｂ，３４ａ…ねじ穴、３４…シリンダヘッド固定ボルト、３５…気筒形成用凹部、３５ａ…中心軸部、ａ…線、ｂ…水平線。
【図１】
2007051609.tif 000003
【図２】
2007051609.tif 000004
【図３】
2007051609.tif 000005
【図４】
2007051609.tif 000006