(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｖ型に配置された左右のバンクの内側同士に第１のカム軸を備え、外側同士に第２のカム軸を備える船外機用Ｖ型４サイクルエンジンにおいて、前記第１のカム軸の上端部に設けられた両プーリと、クランク軸の上端部に設けられたプーリと、の間に１次ベルトを巻装し、前記クランク軸によって前記第１のカム軸を１次ベルトで駆動し、前記第１のカム軸の１つに設けられた前記プーリの更に上方に設けられたプーリと、前記第２のカム軸の上端部に設けられた両プーリと、の間に２次ベルトを巻装し、前記第１のカム軸の１つによって前記第２のカム軸を前記２次ベルトで駆動するとともに、前記１次ベルトが前記２次ベルトの下方に配置されるよう前記１次ベルトと前記２次ベルトを上下２段に配置したことを特徴とする船外機用Ｖ型４サイクルエンジン。
【請求項２】
前記第１のカム軸で排気バルブを駆動し、前記第２のカム軸で吸気バルブを駆動するようにしたことを特徴とする請求項１記載の船外機用Ｖ型４サイクルエンジン。
【請求項３】
少なくとも前記第２のカム軸に可変バルブタイミング機構を設けるとともに、該可変バルブタイミング機構のオイルコントロールバルブを上側のベルトよりも下方で且つその一部が上下方向において下側のベルトと重なる位置に配置したことを特徴とする請求項１又は２記載の船外機用Ｖ型４サイクルエンジン。
【請求項４】
前記オイルコントロールバルブをシリンダヘッドの上面のヘッドカバーとの合面よりもクランク軸側に配置したことを特徴とする請求項３記載の船外機用Ｖ型４サイクルエンジン。
【請求項５】
前記オイルコントロールバルブをエンジン中心軸方向に向けて配置したことを特徴とする請求項３又は４記載の船外機用Ｖ型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、縦方向に配されたクランク軸に対して平行に配された内側バンクのカム軸と外側バンクのカム軸を備える船外機用Ｖ型４サイクルエンジンに関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、主として排ガス浄化の観点から船外機用エンジンとして４サイクルエンジンを採用する傾向にある。
【０００３】
ところで、４サイクルエンジンにおいては、燃焼室に開口する吸気ポートと排気ポートが吸気バルブと排気バルブによってそれぞれ適当なタイミングで開閉されて各気筒のシリンダにおいて所要のガス交換がなされるが、特に船外機用Ｖ型４サイクルエンジンにおいては、Ｖ型に配置された左右のバンクの内側同士に配された第１のカム軸と外側同士に配された第２のカム軸によって吸・排気バルブがそれぞれ開閉される。
【０００４】
又、自動車用及び船外機用のＶ型４サイクルエンジンにおいては、吸気バルブを開閉する吸気カム軸が左右のバンクの内側同士に配され、排気バルブを開閉する排気カム軸が外側同士に配され、例えばクランク軸で左右のバンクの各吸気カム軸と排気カム軸をチェーンで駆動するとともに、各バンクの吸気カム軸と排気カム軸とをチェーンにて連結して一方のカム軸で他方のカム軸を駆動する方式が採用されている（例えば、特開平８−６８３４０号、特開平９−４１９０９号公報参照）。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、各バンクの吸気カム軸と排気カム軸とをチェーンにて連結する構成を採用する従来の船外機用Ｖ型４サイクルエンジンにおいては、チェーンは吸・排気カム軸のエンジン本体内の中間部位に巻装されていたため、エンジン本体の全高が高くなってエンジン本体が大型化するという問題があった。
【０００６】
従って、本発明の目的とする処は、全高を低く抑えて小型・コンパクト化を図ることができる船外機用Ｖ型４サイクルエンジンを提供することにある。
【０００７】
他方、４サイクルエンジンにおいては、高速時に吸気又は排気の流れを促進することによって高い充填効率を確保して高出力を実現するとともに、低速時においては高い燃焼効率を確保して高出力と低燃費及び良好な排ガス特性を得るために吸・排気バルブの少なくとも一方の開閉タイミングを高速時と低速時において変化させるようにした可変動弁装置が主として自動車用エンジンに採用されるに至っている。
【０００８】
上記可変動弁装置は、クランク軸と平行に配されたカム軸の一端に可変バルブタイミング機構を設け、該可変バルブタイミング機構に供給される油圧をオイルコントロールバルブによって切り換えることによってバルブの開閉タイミングを変化させるものであるが、この可変動弁装置を船外機用Ｖ型４サイクルエンジンに設ける場合、エンジンを覆うカウリングとの干渉を避けてオイルコントロールバルブを配置することが必要であり、該オイルコントロールバルブの配置に苦慮する。
【０００９】
従って、本発明の目的とする処は、カウリングとの干渉を避けてオイルコントロールバルブを合理的に配置することができる船外機用Ｖ型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、請求項１記載の発明は、Ｖ型に配置された左右のバンクの内側同士に第１のカム軸を備え、外側同士に第２のカム軸を備える船外機用Ｖ型４サイクルエンジンにおいて、前記第１のカム軸の上端部に設けられた両プーリと、クランク軸の上端部に設けられたプーリと、の間に１次ベルトを巻装し、前記クランク軸によって前記第１のカム軸を１次ベルトで駆動し、前記第１のカム軸の１つに設けられた前記プーリの更に上方に設けられたプーリと、前記第２のカム軸の上端部に設けられた両プーリと、の間に２次ベルトを巻装し、前記第１のカム軸の１つによって前記第２のカム軸を前記２次ベルトで駆動するとともに、前記１次ベルトが前記２次ベルトの下方に配置されるよう前記１次ベルトと前記２次ベルトを上下２段に配置したことを特徴とする。
【００１１】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記第１のカム軸で排気バルブを駆動し、前記第２のカム軸で吸気バルブを駆動するようにしたことを特徴とする。
【００１２】
請求項３記載の発明は、請求項１又は２記載の発明において、少なくとも前記第２のカム軸に可変バルブタイミング機構を設けるとともに、該可変バルブタイミング機構のオイルコントロールバルブを上側のベルトよりも下方で且つその一部が上下方向において下側のベルトと重なる位置に配置したことを特徴とする。
【００１３】
請求項４記載の発明は、請求項３記載の発明において、前記オイルコントロールバルブをシリンダヘッドの上面のヘッドカバーとの合面よりもクランク軸側に配置したことを特徴とする。
【００１４】
請求項５記載の発明は、請求項３又は４記載の発明において、前記オイルコントロールバルブをエンジン中心軸方向に向けて配置したことを特徴とする。
【００１５】
従って、請求項１又は２記載の発明によれば、クランク軸で駆動される第１のカム軸の１つで第２のカム軸を駆動するとともに、１次ベルトと２次ベルトを上下２段に配置したため、カム軸駆動系を構成する１次及び２次ベルトがエンジン本体外に配置されることとなり、この結果、エンジン本体の全高が低く抑えられてエンジンの小型・コンパクト化が図られる。
【００１６】
又、請求項３〜５記載の発明によれば、少なくとも第２のカム軸に設けられた可変バルブタイミング機構のオイルコントロールバルブを上側のベルトよりも下方で且つその一部が上下方向において下側のベルトと重なる位置に配置したため、エンジン本体とカウリングとの間のデッドスペースを有効に利用し、カウリングとの干渉を避けてオイルコントロールバルブを合理的に配置することができる。
【００１７】
【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。
【００１８】
＜実施の形態１＞
先ず、船外機の全体構成を図１に基づいて概説する。
【００１９】
図１は船外機１の側面図であり、該船外機１は、クランプブラケット２によって船体１００の船尾板１００ａに取り付けられており、クランプブラケット２には上下のダンパ部材によって推進ユニット４を弾性支持するスイベルブラケット５がチルト軸６によって上下に回動可能に枢着されている。
【００２０】
上記推進ユニット４は、カウリング７とアッパーケース８及びロアーケース９とで構成されるハウジングを有しており、カウリング７内には本発明に係るＶ型４サイクルエンジン１０が収納されている。
【００２１】
ところで、上記エンジン１０にはクランク軸１１が縦方向に配されており、このクランク軸１１の下端には、アッパーケース８内を縦方向に縦断するドライブ軸１２の上端が連結されている。そして、ドライブ軸１２の下端は、ロアーケース９内に収納された前後進切換機構１３に連結されており、前後進切換機構１３からはプロペラ軸１４が後方（図１の右方）に向かって水平に延びており、このプロペラ軸１４のロアーケース９外へ突出する後端部にはプロペラ１５が取り付けられている。
【００２２】
而して、前記エンジン１０が始動されると、そのクランク軸１１の回転はドライブ軸１２に伝達され、このドライブ軸１２の回転はベベルギヤで構成された前記前後進切換機構１３によって方向が直角に変換されて前記プロペラ軸１４に伝達される。そして、このプロペラ軸１４の回転によって前記プロペラ１５が水中で回転駆動され、このプロペラ１５の回転によって所要の推進力が発生して船体１００が水上を航走せしめられる。
【００２３】
ここで、本発明に係るＶ４サイクルエンジン１０の構成を図２及び図３に基づいて説明する。尚、図２は船外機のエンジン部分の平面図、図３は図２のＡ−Ａ線断面図である。
【００２４】
本実施の形態に係るＶ型４サイクルエンジン１０は、水冷６気筒エンジンであって、Ｖ字状を成すシリンダボディ１６の左右の各バンクには各３つずつの気筒が縦方向（上下方向）に配されており、図示しないが、各気筒のシリンダにはピストンが水平方向に摺動自在にそれぞれ嵌装されている。そして、各ピストンは、不図示のコンロッドを介して前記クランク軸１１に連結されている。
【００２５】
ここで、クランク軸１１は、クランクケース１７内のクランク室に縦方向（図２の紙面垂直方向）に長く配されており、各ピストンの水平方向の往復直線運動はコンロッドによってクランク軸１１の回転に変換される
ところで、Ｖ字状を成すシリンダボディ１６の左右の各バンクの端面にはシリンダヘッド１８がそれぞれ被着されており、図示しないが、このシリンダヘッド１８の各気筒には各２つの吸気バルブと排気バルブがそれぞれ設けられている。具体的には、吸気バルブはＶバンクの外側同士（外側バンクと称する）に配置され、排気バルブはＶバンクの内側同士（内側バンクと称する）に配置されている。
【００２６】
又、図示しないが、左右の各バンクのシリンダヘッド１８には、各気筒毎に吸気ポートと排気ポートがそれぞれ形成されており、各吸気ポートと排気ポートは、動弁装置によって駆動される前記吸気バルブと排気バルブによってそれぞれ適当なタイミングで開閉され、これによって各気筒のシリンダ内で所要のガス交換がなされる。尚、図３に示すように、左右の各シリンダヘッド１８には各気筒毎にプラグ孔１９が形成され、各プラグ孔１９に挿通する不図示の点火プラグはシリンダヘッド１８に螺着され、その電極部は不図示の燃焼室の頂部に臨んでいる。又、図２に示すように、左右の各シリンダヘッド１８の端面にはヘッドカバー２０が被着されている。
【００２７】
ここで、動弁装置について説明する。
【００２８】
図示のように、左右のシリンダヘッド１８の外側バンクには吸気カム軸２１が、内側バンクには排気カム軸２２がそれぞれクランク軸１１と平行に上下方向に配されている。これらの吸気カム軸２１と排気カム軸２２は、吸気バルブと排気バルブをそれぞれ適当なタイミングで開閉駆動するものであって、図３に示すように、その中間のジャーナル部はシリンダヘッド１８の軸受部によって回転自在に支持され、これらには各気筒について２つずつの吸気カム２３と排気カム２４がそれぞれ一体に形成されている。
【００２９】
そして、内側バンクに設けられた前記排気カム軸２２のシリンダヘッド１８の上方へ延出する上端部には同径のプーリ２５がそれぞれ取り付けられており、図２に示すように、両プーリ２５とクランク軸１１の上端に結着された小径のプーリ２６との間には無端状の１次ベルト２７が巻装され、この１次ベルト２７にはテンションプーリ２８によって所定の張力が付与されている。
【００３０】
又、外側バンクに設けられた前記吸気カム軸２１のシリンダヘッド１８の上方へ延出する上端部であって、且つ、排気側の前記プーリ２５よりも高い位置には、同径のプーリ２９がそれぞれ取り付けられている。ここで、排気側プーリ２５の一方（クランク軸１１の回転方向（図２の矢印方向）に対して１次ベルト２７の緩み側に位置するもの）の上部の前記プーリ２９と同じ高い位置には、プーリ２９と同径のプーリ３０が一体に形成されており、この排気側のプーリ３０と吸気側の前記両プーリ２９との間には無端状の２次ベルト３１が巻装され、この２次ベルト３１にはテンションプーリ３２によって所定の張力が付与されている。
【００３１】
従って、本実施の形態に係るエンジン１０においては、動弁装置の駆動系を構成するプーリ２５，２６，２９，３０とこれらに巻装された１次ベルト２７及び２次ベルト３１は、シリンダヘッド１８外の上部に集約して配置されており、図３に示すように、２次ベルト３１と１次ベルト２７は上下２段に配置されている。尚、本実施の形態では、前記テンションプーリ２８，３２は、エンジン中心軸Ｍに対して右側（１次ベルト２７及び２次ベルト３１の緩み側）にその中心が位置するように配置されている。
【００３２】
ところで、本実施の形態に係るＶ型４サイクルエンジン１０においては、外側バンクに配された各吸気カム軸２１の上端には、クランク角度に対する吸気カム軸２１の位相を変更可能な可変バルブタイミング機構（以下、ＶＣＴと略称する）３３がそれぞれ設けられており、このＶＣＴ３３によって各吸気バルブの開閉タイミングがエンジン回転数に応じて制御される。
【００３３】
上記ＶＣＴ３３は油圧によって駆動されるものであって、不図示のオイルポンプから供給される所定圧のオイルはオイルコントロールバルブ（以下、ＯＣＶと略称する）３４によって当該ＶＣＴ３３への供給経路が切り換えられ、これによって吸気カム軸２１とプーリ２９との相対的な回転位相がエンジン回転数に応じて調整されて吸気バルブの開閉タイミングが制御される。
【００３４】
而して、本実施の形態では、前記ＯＣＶ３４は、シリンダヘッド１８の上面のヘッドカバー２０との合面よりもクランク軸１１側であって、上側の２次ベルト３１よりも下方で且つその一部が上下方向において下側の１次ベルト２７と重なる位置にエンジン中心軸Ｍ方向に向けて配置されている。
【００３５】
ＯＣＶ３４が配置される上記位置は、図２に示すように、エンジン１０とカウリング７との間のデッドスペースであって、このデッドスペースを有効に利用することによって、カウリング７との干渉を避けてＯＣＶ３４を合理的に配置することができ、カウリング７の脱着もスムーズになされる。
【００３６】
次に、以上の構成を有する動弁装置の作用について説明する。
【００３７】
エンジン１０が始動されてクランク軸１１が回転駆動されると、このクランク軸１１の回転はプーリ２６、１次ベルト２７及び両プーリ２５を経て１／２に減速されて両排気カム軸２２に伝達され、両排気カム軸２２が１次駆動される。これと同時に、一方の排気カム軸２２の回転は、該排気カム軸２２に取り付けられた上段側のプーリ３０、２次ベルト３１、両プーリ２９及びＶＣＴ３４を経て同速で両吸気カム軸２１に伝達され、両吸気カム軸２１が２次駆動される。
【００３８】
而して、上述のように各吸気カム軸２１と排気カム軸２２がそれぞれ回転駆動されると、これらに形成された前記吸気カム２３と排気カム２４（図３参照）によって各気筒の吸気バルブと排気バルブが駆動されて吸気ポートと排気ポートがそれぞれ適当なタイミングで開閉されるため、各気筒のシリンダにおいて所要のガス交換がなされる。
【００３９】
又、前述のように、前記ＶＣＴ３３によって吸気バルブの開閉タイミングがエンジン回転数によって制御されるため、高速時に吸気の流れが促進されて高い充填効率が確保されるとともに、低速時においては高い燃焼効率が確保されて高出力と低燃費及び良好な排ガス特性が得られる。
【００４０】
以上において、本実施の形態に係るＶ型４サイクルエンジン１０においては、動弁装置の駆動系を構成するプーリ２５，２６，２９，３０とこれらに巻装された１次ベルト２７及び２次ベルト３１をシリンダヘッド１８外の上部に集約して配置し、２次ベルト３１と１次ベルト２７を上下２段に配置するとともに、ＶＣＴ３３に設けられたＯＣＶ３４を上側の２次ベルト３１よりも下方で且つその一部が上下方向において下側の１次ベルト２７と重なる位置に配置したため、エンジン１０の全高が低く抑えられてその小型・コンパクト化が図られる。
【００４１】
＜実施の形態２＞
次に、本発明の実施の形態２を図４及び図５に基づいて説明する。尚、図４は船外機のエンジン部分の平面図、図５は図４のＢ−Ｂ線断面図であり、これらの図においては図２及び図３に示したと同一要素には同一符号を付しており、以下、それらについての説明は省略する。
【００４２】
本実施の形態は、排気カム軸２２側にもＶＣＴ３５を設けたことを特徴とし、他の構成は前記実施の形態１のそれと同じである。
【００４３】
本実施の形態では、排気側のＶＣＴ３５に設けられたＯＣＶ３６も、前記実施の形態１と同様にシリンダヘッド１８の上面のヘッドカバー２０との合面よりもクランク軸１１側であって、上側の２次ベルト３１よりも下方で且つその一部が上下方向において下側の１次ベルト２７と重なる位置に配置されるが、その配置方向は吸気側のＯＣＶ３４と平行且つ対向する方向に設定されている。
【００４４】
而して、本実施の形態においても、前記実施の形態１と同様の効果が得られる。
【００４５】
【発明の効果】
以上の説明で明らかなように、請求項１又は２記載の発明によれば、クランク軸で駆動される第１のカム軸の１つで第２のカム軸を駆動するとともに、１次ベルトと２次ベルトを上下２段に配置したため、カム軸駆動系を構成する１次及び２次ベルトがエンジン本体外に配置されることとなり、エンジン本体の全高を低く抑えてエンジンの小型・コンパクト化を図ることができるという効果が得られる。
【００４６】
又、請求項３〜５記載の発明によれば、少なくとも第２のカム軸に設けられた可変バルブタイミング機構のオイルコントロールバルブを上側のベルトよりも下方で且つその一部が上下方向において下側のベルトと重なる位置に配置したため、エンジン本体とカウリングとの間のデッドスペースを有効に利用し、カウリングとの干渉を避けてオイルコントロールバルブを合理的に配置す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】船外機の側面図である。
【図２】本発明の実施の形態１に係る船外機のエンジン部分の平面図である。
【図３】図２のＡ−Ａ線断面図である。
【図４】本発明の実施の形態２に係る船外機のエンジン部分の平面図である。
【図５】図４のＢ−Ｂ線断面図である。
【符号の説明】
１          船外機
１０        船外機用Ｖ型４サイクルエンジン
１１        クランク軸
１８        シリンダヘッド
２０        ヘッドカバー
２１        吸気カム軸（第２のカム軸）
２２        排気カム軸（第１のカム軸）
２７        １次ベルト
３１        ２次ベルト
３３，３５  可変バルブタイミング機構（ＶＣＴ）
３４，３６  オイルコントロールバルブ（ＯＣＶ）
Ｍ          エンジン中心軸
【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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