(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
船外機に備えられたエンジンであって、互いに位相の異なる複数の気筒を設けると共に、クランクケースに上記各気筒毎にクランク室を形成し、これら各クランク室にそれぞれ燃料が供給されるようにし、ある一つのクランク室に供給された燃料がこのクランク室の内部で外気と共に予圧縮されてこのクランク室に対応する気筒の燃焼室に供給されるようにした２サイクル多気筒エンジンにおいて、
上記各気筒におけるピストンの下死点近傍で、これら各気筒の燃焼室に各クランク室の内底部をそれぞれ連通させる燃料通路を設け、
船の幅方向におけるクランク室の内底部の両側部をそれぞれ燃料通路で燃焼室に連通させたクランク室内の燃料残留防止装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、クランク室に供給された燃料が外気と共に一旦このクランク室で予圧縮され、この予圧縮された外気と燃料とによる混合気が燃焼室に供給されるようにした２サイクル多気筒エンジンにおけるクランク室内の燃料残留防止装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
クランク室予圧縮式の２サイクル多気筒エンジンは、通常、次のように構成されている。
【０００３】
即ち、互いに位相の異なる複数の気筒が設けられ、クランクケースに上記各気筒毎に密閉したクランク室が形成され、これら各クランク室にそれぞれ燃料が供給されるようになっている。
【０００４】
そして、ある一つのクランク室に供給された燃料がこのクランク室の内部で外気と共に予圧縮され、これら外気と燃料とによる混合気がこのクランク室に対応する気筒の燃焼室に供給され、この燃焼室で、上記混合気が点火、燃焼させられて、このとき生じる熱エネルギーが動力に変換され、この動力がクランク軸を介して外部に出力されることとなる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記構成において、クランク室で予圧縮された外気と燃料とが燃焼室に混合気として送り込まれるとき、上記燃料の一部がクランク室の内底部に残留することがあり、これは、エンジンの出力を無用に変動させることとなって好ましくない。
【０００６】
そこで、上記クランク室の内底部から燃焼室に連通する燃料通路を設け、上記クランク室の内底部に残留しようとする燃料を、このクランク室の内部が予圧縮されるときの圧力で、上記燃料通路を通し燃焼室に送り込むようにすることが考えられる。
【０００７】
しかし、特に、エンジンが船外機に備えられている場合には、操舵時等にエンジンが船体と共に横揺れして、この傾きにより、クランク室の内底部に残留した燃料が、船の幅方向で上記燃料通路のクランク室側の端部から離れるよう流れることがあり、よって、上記燃料通路を設けたとしても、残留した燃料を燃焼室に十分には送り込めないおそれがある。
【０００８】
本発明は、上記のような事情に注目してなされたもので、クランク室に供給された燃料が外気と共に一旦このクランク室で予圧縮され、この予圧縮された外気と燃料とによる混合気が燃焼室に供給されるようにした２サイクル多気筒エンジンにおいて、上記混合気を燃焼室に供給した直後に、各クランク室に燃料が残留しないようにして、エンジンの出力が無用に変動しないようにすることを課題とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記課題を達成するための本発明のクランク室内の燃料残留防止装置は、次の如くである。
【００１０】
請求項１の発明は、船外機４に備えられたエンジン１３であって、互いに位相の異なる複数の気筒１８を設けると共に、クランクケース２０に上記各気筒１８毎にクランク室２６を形成し、これら各クランク室２６にそれぞれ燃料３６が供給されるようにし、ある一つのクランク室２６に供給された燃料３６がこのクランク室２６の内部で外気Ａと共に予圧縮されてこのクランク室２６に対応する気筒１８の燃焼室３４に供給されるようにした２サイクル多気筒エンジンにおいて、上記各気筒１８におけるピストン２４の下死点近傍で、これら各気筒１８の燃焼室３４に各クランク室２６の内底部４１をそれぞれ連通させる燃料通路４２を設け、
【００１１】
船１の幅方向におけるクランク室２６の内底部４１の両側部をそれぞれ燃料通路４２で燃焼室３４に連通させたものである。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面により説明する。
【００１３】
図１〜３において、符号１は水面２に浮かべられる船で、矢印Ｆｒはこの船１の前方を示し、下記する左右とは上記前方に向っての船１の幅方向をいうものとする。
【００１４】
上記船１の船体３の後部に船外機４が着脱自在に取り付けられている。この船外機４は、上記船体３の後部に着脱自在に取り付けられるクランプブラケット６と、このクランプブラケット６に枢支軸７を介し上下回動自在に枢支されるスイベルブラケット８と、このスイベルブラケット８に枢支軸９により左右回動自在に枢支される推進ユニット１０とを備えている。また、この推進ユニット１０から前方に向ってステアリングハンドル１１が突設され、このステアリングハンドル１１を手動操作すれば、上記枢支軸９の軸心９ａ回りに推進ユニット１０が回動して船１が操舵されるようになっている。なお、上記スイベルブラケット８と推進ユニット１０とは枢支軸７回りに一体的に上下回動するが、この回動は不図示の油圧シリンダによってなされる。
【００１５】
上記推進ユニット１０はケース１２を有し、このケース１２の上部に内燃機関であるエンジン１３が取り付けられ、このエンジン１３をその上方から覆うカウリング１４が設けられている。
【００１６】
上記エンジン１３の下方でケース１２内には軸心がほぼ垂直の動力伝達軸１５が設けられ、この動力伝達軸１５は上記ケース１２に軸受により両端支持されてその軸心回りに回転自在とされている。また、上記ケース１２の下端部には軸心が前後方向に延びるプロペラ軸１６がその軸心回りに回転自在に支承されている。このプロペラ軸１６の後端部は上記ケース１２の下端部の後端から外方に突出し、上記プロペラ軸１６の後端部にプロペラ１７が取り付けられている。
【００１７】
上記エンジン１３は第１〜６気筒１８（Ａ）〜（Ｆ）を備えた２サイクル６気筒エンジンであり、このエンジン１３は上記ケース１２に支持されるクランクケース２０を有し、このクランクケース２０には軸心がほぼ垂直のクランク軸２１が収容されると共に、その軸心回りに回転自在に支承されている。
【００１８】
図１の平面視で、上記第１〜６気筒１８（Ａ）〜（Ｆ）のうち、第１、３、５気筒１８（Ａ）（Ｃ）（Ｅ）はクランクケース２０に後右方に向って突設され、第２、４、６気筒１８（Ｂ）（Ｄ）（Ｆ）は同上クランクケース２０に後左方に向って突設され、それぞれクランク軸２１の軸方向に並設されている。これら各気筒１８（Ａ）〜（Ｆ）をそれぞれ構成するシリンダ本体２２には各気筒１８（Ａ）〜（Ｆ）毎にシリンダ孔２３が形成され、これら各シリンダ孔２３にそれぞれピストン２４が摺動自在に嵌入され、これら各ピストン２４はそれぞれ連接棒２５により上記クランク軸２１に連動連結されている。
【００１９】
図１、３〜５において、上記クランクケース２０には、各気筒１８（Ａ）〜（Ｆ）毎にクランク室２６が形成され、これら各クランク室２６はそれぞれに対応する上記シリンダ孔２３に連通されて互いに独立した空間とされている。これら各クランク室２６はその外部をその内部にそれぞれ連通させるようクランクケース２０に形成される吸気ポート２７を有している。また、上記クランクケース２０には吸気管２８と吸気取入箱３２とが連設され、これら吸気管２８と吸気取入箱３２の各内部の空間が互いに連通されて、これが吸気通路３０とされ、この吸気通路３０と上記吸気ポート２７を通し、エンジン１３の外部が各クランク室２６の内部に連通させられている。上記の場合、上記吸気管２８は上記クランクケース２０に対し締結具３３によって着脱自在に締結されている。
【００２０】
上記各吸気ポート２７にはそれぞれリード弁２９が取り付けられ、これら各リード弁２９はエンジン１３の外部の外気Ａをクランク室２６の内部に向ってのみ流入可能とさせる。上記各吸気管２８にはその内部の吸気通路３０を手動操作により開閉可能とするスロットル弁３１がそれぞれ設けられている。
【００２１】
上記各シリンダ孔２３内で、このシリンダ孔２３の内周面とピストン２４とで囲まれた空間が燃焼室３４であり、この燃焼室３４に点火プラグ３５の放電部が臨んでいる。上記燃焼室３４をシリンダ本体２２の外部に連通させる排気通路（不図示）がこのシリンダ本体２２に形成され、また、上記各クランク室２６をそのクランク室２６に対応する燃焼室３４に連通させる掃気通路（不図示）が同上シリンダ本体２２に形成されている。
【００２２】
上記各リード弁２９よりも上流側の吸気通路３０内に燃料３６を噴射可能とするソレノイド式の燃料噴射弁３７が上記吸気管２８に取り付けられている。これら各燃料噴射弁３７における燃料３６の上流端を互いに連通させる燃料レール３８が設けられている。
【００２３】
上記第１〜６気筒１８（Ａ）〜（Ｆ）は互いに位相が異なっており、より具体的には、この第１〜６気筒１８（Ａ）〜（Ｆ）の順序で、６０°づつクランク角がずれている。この場合、位相の点からみて、例えば第１気筒１８（Ａ）と第２気筒１８（Ｂ）とは隣り合っており、以下、この関係を「位相が相隣る」と表現する。
【００２４】
上記エンジン１３の駆動時において、各気筒１８（Ａ）〜（Ｆ）は次のように作動する。
【００２５】
即ち、ピストン２４がシリンダ孔２３内を上死点に向って移動するときが「吸入、圧縮過程」であり、この過程では、各クランク室２６の容積が拡大して負圧になる。すると、上記吸気通路３０、リード弁２９、吸気ポート２７を通して外気Ａがクランク室２６に吸入される。このとき、上記外気Ａに向って燃料噴射弁３７により燃料３６が噴射され、この燃料３６は上記外気Ａと共にリード弁２９と吸気ポート２７とを通してクランク室２６の内部に供給される。一方、これと同時に、燃焼室３４に既に吸入されていた外気Ａと燃料３６による混合気が上記ピストン２４により圧縮される。
【００２６】
上記ピストン２４が上死点の直前に達したとき、圧縮された混合気が点火プラグ３５の放電により着火、燃焼させられ、これが「爆発過程」となる。この燃焼でピストン２４は上死点を越えた後、下死点に向って移動させられる。上記ピストン２４の移動で、上記クランク室２６に吸入されていた外気Ａと燃料３６とが予圧縮される。このとき、上記クランク室２６内の圧力の上昇で各リード弁２９は閉じられ、吸気通路３０側への逆流が防止される。そして、上記ピストン２４が下死点側へ移動することで、上記外気Ａと燃料３６とが十分に予圧縮される。
【００２７】
上記ピストン２４が下死点側へ移動する途中で、まず、前記排気通路が開いて、上記燃焼による燃焼ガスが排出され、これが「排気過程」とされる。ここから、更に、燃焼室３４が下死点側に向って移動すると、前記掃気通路が開き、上記したようにクランク室２６で予圧縮されていた外気Ａと燃料３６とが上記掃気通路を通って燃焼室３４に送り込まれ、これが「掃気過程」とされる。この「掃気過程」で、上記外気Ａと燃料３６との混合気が上記燃焼室３４に残留している上記燃焼ガスの一部を排気通路を通してシリンダ本体２２の外部に押し出すと共に、上記混合気が上記燃焼室３４に充満し、その後、上記ピストン２４は前記下死点の状態に戻る。
【００２８】
ここから、再び、上記ピストン２４が上死点に向って移動し始め、以下、前記した各過程が繰り返される。そして、上記ピストン２４に連接棒２５を介し連動するクランク軸２１が一方向に回転して、動力を出力し、プロペラ１７が回転させられて、船１が前方に推進させられる。
【００２９】
全図において、上記各気筒１８（Ａ）〜（Ｆ）におけるピストン２４の下死点近傍で、これら各気筒１８（Ａ）〜（Ｆ）の燃焼室３４に各クランク室２６の内底部４１をそれぞれ連通させる燃料通路４２が設けられている。この燃料通路４２は金属パイプや、ゴム製等の可撓性チューブで成形される。なお、上記したピストン２４の下死点の近傍以外では、上記燃料通路４２はピストン２４によって閉じられている。
【００３０】
図４において、前記リード弁２９は、上記吸気ポート２７の内面に固着される弁本体４４を有し、この弁本体４４の内部空間は左右に長い形状をなしている。この弁本体４４には上下一対の弁孔４５，４５が形成されている。これら各弁孔４５を開閉するリード弁体４６が設けられこのリード弁体４６の一端部は上記弁本体４４に対し締結具４７によって締結されている。また、４８はストッパである。
【００３１】
上記リード弁２９と上下方向で対面するクランク室２６の一部である吸気ポート２７の内底面５０において、上記リード弁２９を流れる外気Ａの上流側に左右一対の上流がわ溝５１，５１が形成され、また、同上外気Ａの下流側に左右一対の下流がわ溝５２，５２が形成されている。これら各上流がわ溝５１と下流がわ溝５２の内部空間を含む上記リード弁２９と吸気ポート２７の内底面５０との間の空間が上記クランクケース２０の内底部４１を構成し、上記各上流がわ溝５１と下流がわ溝５２とを通して、上記クランクケース２０の内底部４１の左右両側部がそれぞれ上記燃料通路４２，４２により上記燃焼室３４に連通させられている。
【００３２】
これをより具体的に説明すると、図１、３、４で示す上記エンジン１３の左側面（一側面）において、第２気筒１８（Ｂ）におけるピストン２４の下死点近傍で、この第２気筒１８（Ｂ）の燃焼室３４に、この第２気筒１８（Ｂ）に対応するクランクケース２０の内底部４１の下流がわ溝５２と上流がわ溝５１、および上記第２気筒１８（Ｂ）と「位相が相隣る」第１気筒１８（Ａ）に対応する上流がわ溝５１と下流がわ溝５２が、この順序で一対の燃料通路４２，４２により連通させられている。
【００３３】
図１、３で示す上記エンジン１３の左側面（一側面）において、第４気筒１８（Ｄ）におけるピストン２４の下死点近傍で、この第４気筒１８（Ｄ）の燃焼室３４に、この第４気筒１８（Ｄ）に対応するクランクケース２０の内底部４１の下流がわ溝５２と上流がわ溝５１、および上記第４気筒１８（Ｄ）と「位相が相隣る」第３気筒１８（Ｃ）に対応する上流がわ溝５１と下流がわ溝５２が、この順序で一対の燃料通路４２，４２により連通させられている。
【００３４】
図１、３で示す上記エンジン１３の左側面（一側面）において、第６気筒１８（Ｆ）におけるピストン２４の下死点近傍で、この第６気筒１８（Ｆ）の燃焼室３４に、この第６気筒１８（Ｆ）に対応するクランクケース２０の内底部４１の下流がわ溝５２と上流がわ溝５１、および上記第６気筒１８（Ｆ）と「位相が相隣る」第５気筒１８（Ｅ）に対応する上流がわ溝５１と下流がわ溝５２が、この順序で一対の燃料通路４２，４２により連通させられている。
【００３５】
図１、５で示す上記エンジン１３の右側面（他側面）において、第１気筒１８（Ａ）におけるピストン２４の下死点近傍で、この第１気筒１８（Ａ）の燃焼室３４に、この第１気筒１８（Ａ）に対応するクランクケース２０の内底部４１の下流がわ溝５２と上流がわ溝５１、および上記第１気筒１８（Ａ）と「位相が相隣る」第２気筒１８（Ｂ）に対応する上流がわ溝５１と下流がわ溝５２が、この順序で一対の燃料通路４２，４２により連通させられている。
【００３６】
図１、５で示す上記エンジン１３の右側面（他側面）において、第３気筒１８（Ｃ）におけるピストン２４の下死点近傍で、この第３気筒１８（Ｃ）の燃焼室３４に、この第３気筒１８（Ｃ）に対応するクランクケース２０の内底部４１の下流がわ溝５２と上流がわ溝５１、および上記第３気筒１８（Ｃ）と「位相が相隣る」第４気筒１８（Ｄ）に対応する上流がわ溝５１と下流がわ溝５２が、この順序で一対の燃料通路４２，４２により連通させられている。
【００３７】
図１、５で示す上記エンジン１３の右側面（他側面）において、第５気筒１８（Ｅ）におけるピストン２４の下死点近傍で、この第５気筒１８（Ｅ）の燃焼室３４に、この第５気筒１８（Ｅ）に対応するクランクケース２０の内底部４１の下流がわ溝５２と上流がわ溝５１、および上記第５気筒１８（Ｅ）と「位相が相隣る」第６気筒１８（Ｆ）に対応する上流がわ溝５１と下流がわ溝５２が、この順序で一対の燃料通路４２，４２により連通させられている。
【００３８】
上記構成によれば、エンジン１３の駆動時に、ピストン２４が移動して下死点近傍に達すると、上記クランク室２６の内底部４１に残留しようとしていた燃料３６は、上記ピストン２４が下死点近傍に達したことにより開かれた燃料通路４２を通り、上記予圧縮時の残留圧力で、上記燃焼室３４に送り込まれて燃焼に供され、これにより、クランク室２６内から混合気を燃焼室３４に供給した直後に、上記クランク室２６に燃料３６が残留することは防止される。
【００３９】
また、上記の場合、ある一つの気筒１８（例えば、第２気筒１８（Ｂ））のピストン２４が下死点近傍に達したとき、この気筒１８に対応するクランク室２６の内底部４１と共に、他の気筒１８（第１気筒１８（Ａ））に対応する他のクランク室２６の内底部４１も上記一つの気筒１８の燃焼室３４に燃料通路４２を通し連通するため、上記した他のクランク室２６で残留している燃料３６も上記した一つの気筒１８の燃焼室３４に送り込まれて、燃焼に供され、これにより、各クランク室２６に燃料３６が残留することがより確実に防止される。
【００４０】
特に、リード弁２９と吸気ポート２７の内底面５０との間の空間は狭くて外気Ａの流れがよどみ易い部分であり、ここに燃料３６は残留し易いが、この燃料３６は上記上流がわ溝５１と下流がわ溝５２とに円滑に流入して、上記したように燃料通路４２を通し燃焼室３４に送り込まれ、上記燃料３６の残留が効果的に防止される。
【００４１】
図２において、上記エンジン１３は船外機４に備えられているため、例えば、船１の操舵時には、エンジン１３は船１と共に横揺れすることとなる。この際、クランク室２６の内底部４１の残留燃料３６はこの内底部４１を左右のいずれかに流動するが、この流動した方向に対応する左右いずれかの燃料通路４２を通して上記燃料３６は燃焼室３４に送り込まれ、これにより、燃料３６の残留が防止される。
【００４２】
また、図２中仮想線で示すように、枢支軸７回りに推進ユニット１０を上方に回動させると、枢支軸９の軸心９ａは傾斜する。この状態で、船１を操舵させようとして、上記枢支軸９の軸心９ａ回りに推進ユニット１０を回動させると、エンジン１３は左右に傾くこととなる。そして、この場合にも、上記したと同じように、クランク室２６の残留燃料３６は左右いずれかの燃料通路４２を通して燃焼室３４に送り込まれる。
【００４３】
【発明の効果】
本発明による効果は、次の如くである。
【００４４】
請求項１の発明は、船外機に備えられたエンジンであって、互いに位相の異なる複数の気筒を設けると共に、クランクケースに上記各気筒毎にクランク室を形成し、これら各クランク室にそれぞれ燃料が供給されるようにし、ある一つのクランク室に供給された燃料がこのクランク室の内部で外気と共に予圧縮されてこのクランク室に対応する気筒の燃焼室に供給されるようにした２サイクル多気筒エンジンにおいて、上記各気筒におけるピストンの下死点近傍で、これら各気筒の燃焼室に各クランク室の内底部をそれぞれ連通させる燃料通路を設けてあり、このため、次の効果が生じる。
【００４５】
即ち、エンジンの駆動時に、ピストンが移動して下死点近傍に達すると、上記クランク室の内底部に残留しようとしていた燃料は、上記ピストンが下死点近傍に達したことにより開かれた燃料通路を通り、上記予圧縮時の残留圧力で、上記燃焼室に送り込まれる。
【００４６】
このため、クランク室で予圧縮された外気と燃料とが燃焼室に供給された直後に、クランク室に燃料が残留することは防止されて、エンジンの無用な変動が防止される。
【００４７】
また、上記の場合、ある一つの気筒のピストンが下死点近傍に達したとき、この気筒に対応するクランク室の内底部と共に、他の気筒に対応する他のクランク室の内底部も上記一つの気筒の燃焼室に燃料通路を通し連通するため、上記した他のクランク室で残留している燃料も上記した一つの気筒の燃焼室に送り込まれて、燃焼に供される。
【００４８】
このため、各クランク室に燃料が残留することがより確実に防止されて、エンジンの無用な変動が更に確実に防止される。
【００４９】
また、船の幅方向におけるクランク室の内底部の両側部をそれぞれ燃料通路で燃焼室に連通させてある。
【００５０】
このため、例えば、船の操舵時に、エンジンが船と共に横揺れすることにより、クランク室の内底部の残留燃料がこの内底部を船の幅方向のいずれかに流動したとしても、この流動した方向に対応する燃料通路を通して上記燃料は燃焼室に送り込まれる。
【００５１】
よって、エンジンが船外機に備えられた場合でも、クランク室の内底部に燃料が残留するということは防止されて、エンジンの無用な変動が防止される。
【図面の簡単な説明】
【図１】船外機におけるエンジンの平面断面図である。
【図２】船体に取り付けられた船外機の側面図である。
【図３】エンジンの左側面図である。
【図４】図３の部分拡大断面図である。
【図５】エンジンの右側面図である。
【符号の説明】
１    船
４    船外機
１３  エンジン
１５  動力伝達軸
１７  プロペラ
１８（Ａ）  第１気筒
１８（Ｂ）  第２気筒
１８（Ｃ）  第３気筒
１８（Ｄ）  第４気筒
１８（Ｅ）  第５気筒
１８（Ｆ）  第６気筒
２０  クランクケース
２１  クランク軸
２２  シリンダ本体
２３  シリンダ孔
２４  ピストン
２６  クランク室
２７  吸気ポート
２９  リード弁
３４  燃焼室
３６  燃料
３７  燃料噴射弁
４１  内底部
４２  燃料通路
５０  内底面
Ａ    外気
【図１】
0003883226.tif 000002
【図２】
0003883226.tif 000003
【図３】
0003883226.tif 000004
【図４】
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【図５】
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