(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンが載置されているガイドエキゾーストと、
ガイドエキゾーストの下面から垂下しているとともに、前記エンジンの排気ガスを下方に導くマニホールドエキゾーストと、
このマニホールドエキゾーストに隣接して配置されているウォータージャケットと、
マニホールドエキゾーストおよびウォータージャケットを覆うケーシングと、
このケーシングの内部に形成されている内部空間である膨張室とを備え、
前記マニホールドエキゾーストに導かれた排気ガスは、膨張室を通って船外機の外に排気され、
かつ、冷却水がウォータージャケットの上部に供給されるとともに、ウォータージャケットの下部には、ケーシングの内面に向かって略水平に開口する排水孔が形成され、この排水孔の開口面積はウォータージャケットの断面積よりも小さくなっていることを特徴とする船外機。
【請求項２】
前記ウォータージャケットの下端は、マニホールドエキゾーストの下端よりも下方に延在しているとともに、ウォータージャケットの排水孔が、マニホールドエキゾーストの下端よりも下方に配置されていることを特徴とする請求項１記載の船外機。
【請求項３】
前記エンジンのシリンダー回りに形成されている冷却水路と、冷却水を供給するポンプと、エンジンのシリンダー回りの冷却水路とポンプとを接続する冷却水供給流路と、この冷却水供給流路から分岐して、ウォータージャケットに冷却水を供給する分岐路とが設けられていることを特徴とする請求項１または２記載の船外機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、エンジンの排気ガスがマニホールドエキゾーストで下方に導かれ、ケーシング内の膨張室を通って、船外機の外に排出されている船外機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の船外機においては、排気ガスで高温となったマニホールドエキゾーストに冷却水をかけて、冷却している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、マニホールドエキゾーストは、エンジンからの排気ガスを下方に導いているが、アイドル時には、一時的に、空気が、マニホールドエキゾーストの下端開口から吸い込まれて、エンジンに向かって流れることがある。たとえば、アイドル時には、スロットル弁の開度が小さく、エンジンの吸気流路における圧力が低下する傾向があり、２サイクルでは、エンジンの吸気口と排気口とが同時に開く時、また、４サイクルでは、吸気弁と、排気弁とが同時に開く時、さらに、失火の時などに、マニホールドエキゾーストの吸込みが起こり易い。そして、吸込みが発生すると、この空気の流れで、マニホールドエキゾーストの外壁面を伝って流れ落ちてきた冷却水が、マニホールドエキゾーストの下端の開口からマニホールドエキゾーストの内壁面を伝って、エンジンに向かって流れることがある。
【０００４】
また、別の従来例として、マニホールドエキゾーストに隣接して排水パイプが設けられ、この排水パイプの下端開口から下方に水が放出されている。そして、排水パイプは、マニホールドエキゾーストの周囲全域ではなく、部分的に設けられているので、マニホールドエキゾーストからの輻射熱で、ケーシングの温度が比較的高くなることがある。すると、ケーシングの外側面の塗装が、海水などと反応して白化し、見栄えが悪化することがある。
【０００５】
本発明は、以上のような課題を解決するためのもので、冷却水がマニホールドエキゾーストに吸い込まれることが減少するとともに、ケーシングの温度の上昇を極力防止することができる船外機を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明の船外機は、エンジン（１６）が載置されているガイドエキゾースト（３８）と、ガイドエキゾーストの下面から垂下しているとともに、前記エンジンの排気ガスを下方に導くマニホールドエキゾースト（７１）と、このマニホールドエキゾーストに隣接して配置されているウォータージャケット（７３）と、マニホールドエキゾーストおよびウォータージャケットを覆うケーシング（３，４）と、このケーシングの内部に形成されている内部空間である膨張室（１２）とを備えている。そして、マニホールドエキゾーストに導かれた排気ガスは、膨張室を通って船外機の外に排気され、かつ、冷却水がウォータージャケットの上部に供給されるとともに、ウォータージャケットの下部には、ケーシングの内面に向かって略水平に開口する排水孔（７７）が形成され、この排水孔の開口面積はウォータージャケットの断面積よりも小さくなっている。
【０００７】
また、ウォータージャケットの下端が、マニホールドエキゾーストの下端よりも下方に延在しているとともに、ウォータージャケットの排水孔が、マニホールドエキゾーストの下端よりも下方に配置されている場合がある。
【０００８】
さらに、エンジンのシリンダー回りに形成されている冷却水路（５３）と、冷却水を供給するポンプ（２８）と、エンジンのシリンダー回りの冷却水路とポンプとを接続する冷却水供給流路（９１，９２，９６）と、この冷却水供給流路から分岐して、ウォータージャケットに冷却水を供給する分岐路（１１１）とが設けられている場合がある。
【０００９】
【発明の実施の形態】
次に、本発明における船外機の実施の一形態を図１ないし図１４を用いて説明する。図１は本発明における船外機を横から見た断面図である。図２は図１の要部拡大断面図である。図３は船外機を後から見た断面図である。図４は図３の要部拡大断面図である。図５はマニホールドエキゾーストの上面図である。図６は図５の A-A断面図である。図７は図５の B-B断面図である。図８は図５の C-C断面図である。図９は図５の D-D断面図である。図１０はマニホールドエキゾーストの左側面図で、図５のＥ矢視図である。図１１はマニホールドエキゾーストの正面図で、図５のＦ矢視図である。図１２はマニホールドエキゾーストの底面図で、図１０のＧ矢視図である。図１３はガイドエキゾーストの底面図である。図１４はガイドエキゾーストの平面図である。
【００１０】
船外機は、上側から順番にアッパーカウリング１、ロワーカウリング２、アッパーケーシング３およびロワーケーシング４からなるハウジングで覆われている。アッパーケーシング３およびロワーケーシング４とでケーシングが構成されているとともに、アッパーケーシング３の上部後端には、アイドル時用排気孔６が形成されている。また、ロワーケーシング４には、冷却水取入口８および冷却水排出口９が形成されている。そして、ケーシング３，４の内部の後側には、水路部１１が形成され、この水路部１１にアイドル時用排気孔６および冷却水排出口９が連通している。この水路部１１の前側におけるケーシング３，４の内部空間は、膨張室１２となっている。
【００１１】
そして、アッパーカウリング１およびロワーカウリング２からなるカウリング内にエンジン１６が設けられ、エンジン１６のクランクシャフト１７は、ドライブシャフト１９に連結されている。ドライブシャフト１９はアッパーケーシング３の内部を上下方向に貫通し、その下端はロワーケーシング４の下部に達しており、傘歯車などの伝達機構２１を介して、後端部にプロペラ２２が取り付けられているプロペラシャフト２４を回転駆動している。これらドライブシャフト１９、伝達機構２１およびプロペラシャフト２４により推進機の駆動系が構成されている。ドライブシャフト１９の中間部には、冷却水ポンプ２８が設けられ、ドライブシャフト１９の回転により駆動されている。また、シフトロッド２９の下端部が、前記伝達機構２１を前進、中立または後進に切り換えている。このシフトロッド２９は、ピボット軸３１を貫通して上下方向に延在しており、その上端部はロワーカウリング２を貫通して、カウリング内に突出している。
【００１２】
船外機を小型船舶に装着するための取り付けブラケット３３は、前端部にクランプハンドル３４を具備し、このクランプハンドル３４で小型船舶のトランサム３６などに締めつけて固定されている。この取り付けブラケット３３の後部に、ピボット軸３１などを介して船外機本体が回動自在に取り付けられている。
【００１３】
前記エンジン１６は、アルミ合金製のガイドエキゾースト３８上に載置固定され、２サイクル２気筒であり、そのボディシリンダー４１には、略水平なシリンダー４２が上下方向に複数たとえば２個設けられており、各シリンダー４２にはピストン４３が摺動可能に配置されている。このピストン４３には、コンロッド４４の一端が連結され、コンロッド４４の他端は、クランクシャフト１７に連結されている。ボディシリンダー４１のクランクシャフト１７側は、クランクケース４６で覆われ、クランク室が形成されている。一方、ボディシリンダー４１の燃焼室側はヘッドシリンダー５１で覆われている。これらボディシリンダー４１、クランクケース４６、ヘッドシリンダー５１などでアルミ合金製のエンジンケースが構成されている。このボディシリンダー４１のシリンダー４２回りには、冷却水路５３が形成され、この冷却水路５３の冷却水が、シリンダー４２を冷却している。
【００１４】
また、クランクケース４６の前面には、上下に各１個ずつ開口が形成され、その開口に各々リードバルブが設けられているとともに、インレットケース５７が接続されている。このインレットケース５７の前側に、スロットルバルブ５８などを介してサイレンサー５９が接続されている。そして、アッパーカウリング１の空気吸込口６０からアッパーカウリング１内に流入した外気は、サイレンサー５９に吸い込まれ、スロットルバルブ５８を介して、クランク室に供給されている。
【００１５】
エンジン１６の燃焼室で燃焼した燃焼ガスは、ボディシリンダー４１の排気流路６１を通り、ガイドエキゾースト３８の排気路６３を介して、マニホールドエキゾースト７１に流入している。このマニホールドエキゾースト７１の左右両側に、各々ウォータージャケット７３が隣接して配置されているとともに、このウォータージャケット７３の上部に、アイドル排気用流路７４が隣接して配置されている。このマニホールドエキゾースト７１、ウォータージャケット７３およびアイドル排気用流路７４は、アルミまたは鉄などの金属で一体に形成されて、マニホールドエキゾーストユニット７５を構成している。このマニホールドエキゾーストユニット７５は、ガイドエキゾースト３８の下面にボルトで固定されており、ガイドエキゾースト３８から膨張室１２内に垂下している。
【００１６】
マニホールドエキゾースト７１は、上下方向に細長い断面略矩形状の筒体であり、上面および下面が開口し、上面開口はガイドエキゾースト３８の排気路６３に連通し、下面開口は膨張室１２に開口している。
【００１７】
左右のウォータージャケット７３は各々、先細りの有底の容器形状であり、上端はマニホールドエキゾースト７１の上端と略同じ高さに位置し、下端はマニホールドエキゾースト７１の下端よりも下方に延在している。そして、ウォータージャケット７３の下端部の側壁には、外側すなわちケーシングであるアッパーケーシング３の内面に向かって小さな排水孔７７が略水平に形成されている。この排水孔７７の開口面積は、ウォータージャケット７３の断面積よりも絞られて、すなわち小さくなっている。そして、左右のウォータージャケット７３の上端は、前側および後側において互いに連通している。
【００１８】
アイドル排気用流路７４は、ウォータージャケット７３の上部の前側および右側に沿って延在しており、前部の下壁に、左右一対の空気流入孔８１が開口している。さらに、アイドル排気用流路７４の左側には、給水パイプ挿入穴８２が形成されている。なお、図５および図６における符号８４は取付ボルト用の孔である。
【００１９】
ガイドエキゾースト３８には、給水パイプ接続部９１が形成されている。そして、給水パイプ９２の上端が、マニホールドエキゾーストユニット７５の給水パイプ挿入穴８２に挿入されて、このガイドエキゾースト３８の給水パイプ接続部９１に接続されている。一方、給水パイプ９２の下端は、冷却水ポンプ２８の吐出口に接続されている。また、給水パイプ接続部９１の上端の開口は、エンジンケースであるボディシリンダー４１の給水口９６に接続されている。この給水口９６は、ボディシリンダー４１内の図示しない冷却水流入路を介して、シリンダー４２回りの冷却水路５３と連通している。冷却水ポンプ２８から、このシリンダー４２回りの冷却水路５３までの流路が、冷却水供給流路を構成している。
【００２０】
そして、シリンダー４２回りの冷却水路５３は、ボディシリンダー４１およびヘッドシリンダー５１内の図示しない冷却水流出路を介して、ボディシリンダー４１の流出口と連通している。流出口から排出された冷却水は、ガイドエキゾースト３８の排水溜め１０１（図１４参照）に落下している。この排水溜め１０１の底壁には、２個の排水孔１０３，１０４が形成されている。そして、排水溜め１０１に隣接してオーバーフロー部１０６が設けられ、この排水溜め１０１とオーバーフロー部１０６の間には、堰１０７が形成されている。オーバーフロー部１０６の底壁には、排水穴１０９が形成されている。
【００２１】
また、ボディシリンダー４１には、給水口９６に隣接して、分岐路としての分岐部１１１（図２参照）が形成され、この分岐部１１１は給水口９６と連通している。ガイドエキゾースト３８の上面には、この分岐部１１１から冷却水が落下してくる冷却水溜め１１６が形成されており、この冷却水溜め１１６の底壁には、排水孔１１７，１１８が形成されている。
【００２２】
また、ガイドエキゾースト３８の下面には、アイドル排気用流路７４と連通している下側アイドル排気部１２１が形成され、この下側アイドル排気部１２１の上側には上側アイドル排気部１２２が形成されている。下側アイドル排気部１２１と上側アイドル排気部１２２との間の隔壁には、２個の排気孔１２３，１２４が貫通して形成されている。そして、上側アイドル排気部１２２の後部には、排気穴１２７が形成されている。この上側アイドル排気部１２２の排気穴１２７およびオーバーフロー部１０６の排水穴１０９は、ケーシング３，４の水路部１１と連通している。
【００２３】
この様に構成されている船外機のエンジン１６が稼働すると、アッパーカウリング１の空気吸込口６０からカウリング１，２内に外気が流入し、そして、カウリング１，２内に吸い込まれた空気は、サイレンサー５９に吸い込まれ、スロットルバルブ５８を介して、クランク室に供給されている。クランク室の空気は、燃焼室に流れて、爆発燃焼し、その燃焼ガスすなわち排気ガスは、ボディシリンダー４１の排気流路６１を通り、ガイドエキゾースト３８の排気路６３を介して、マニホールドエキゾースト７１に流入している。このマニホールドエキゾースト７１は、排気ガスを下方に導いて、ケーシング３，４の膨張室１２内に排出している。この膨張室１２内の排気ガスは、プロペラ２２が比較的高速で回転している場合には、プロペラ２２のボスから排気されている。
【００２４】
一方、アイドリング時などの様に、プロペラ２２が比較的低速または停止している際には、マニホールドエキゾースト７１から膨張室１２内に排出された排気ガスは、マニホールドエキゾーストユニット７５のアイドル排気用流路７４の空気流入孔８１から、アイドル排気用流路７４内に流入し、ついで、下側アイドル排気部１２１の排気孔１２３，１２４を通って、上側アイドル排気部１２２に流れ込んでいる。そして、上側アイドル排気部１２２の排気穴１２７を通過して、ケーシング３，４の水路部１１に流入し、アイドル時用排気孔６から排気されている。
【００２５】
ついで、冷却水の流れについて説明する。
冷却水取入口８から吸い込まれた船外機の外の水すなわち冷却水は、冷却水ポンプ２８で汲み上げられて、給水パイプ９２およびガイドエキゾースト３８の給水パイプ接続部９１を介して、エンジンケースであるボディシリンダー４１の給水口９６に流入する。この給水口９６で、流れが分岐しており、一方がシリンダー４２回りの冷却水路５３に流れ、他方が、ガイドエキゾースト３８の冷却水溜め１１６に流れている。
【００２６】
シリンダー４２回りの冷却水路５３に流れた水は、シリンダー４２を冷却した後に、ボディシリンダー４１の流出口からガイドエキゾースト３８の排水溜め１０１に落下し、排水孔１０３，１０４からウォータージャケット７３に落下している。ところで、冷却水ポンプ２８は、前述の様に、ドライブシャフト１９により駆動されている。したがって、エンジン１６の回転数が上昇すると、冷却水ポンプ２８の吐出量は増大し、排水溜め１０１に流入する冷却水の量が増大する。この様に、冷却水の流入が増大すると、排水溜め１０１の冷却水は、堰１０７をオーバーフローして、オーバーフロー部１０６に流入し、排水穴１０９を通って、ケーシング３，４の水路部１１に流入し、冷却水排出口９またはアイドル時用排気孔６から排水されている。
【００２７】
一方、ボディシリンダー４１の給水口９６から分岐した冷却水は、ガイドエキゾースト３８の冷却水溜め１１６に流入し、排水孔１１７，１１８からウォータージャケット７３に落下している。この様に、ウォータージャケット７３には、排水溜め１０１の排水孔１０３，１０４および、冷却水溜め１１６の排水孔１１７，１１８から冷却水が流入し、合流している。そして、ウォータージャケット７３内の冷却水は、マニホールドエキゾースト７１を冷却しながら、下方に流れ、排水孔７７から略水平に横方向に噴出している。排水孔７７から噴出した冷却水は、アッパーケーシング３の左右側壁の内面にかかり、冷却している。この冷却水は下方に流れて、プロペラ２２のボスから船外機の外に排出されている。ところで、冷却水溜め１１６の冷却水は、シリンダー４２を冷却していないので、比較的低温である。したがって、マニホールドエキゾースト７１およびケーシング３，４を効率よく冷却することができる。また、冷却水溜め１１６の冷却水だけでは不足する分は、ウォータージャケット７３で合流している排水溜め１０１の冷却水で補充することができる。
【００２８】
前述の様に、この実施の形態では、ウォータージャケット７３は、マニホールドエキゾースト７１の周囲全体ではなく、部分的に設けられているが、ウォータージャケット７３の下部に形成されている排水孔７７から、ケーシング３，４に向かって冷却水が排出されているので、マニホールドエキゾースト７１からの輻射熱で、ケーシング３，４の温度が上昇することを極力防止することができる。しかも、ウォータージャケット７３の排水孔７７の開口面積が、ウォータージャケット７３の断面積よりも小さくなっており、多量の冷却水が流れ出すことを極力阻止している。したがって、膨張室１２に流入した冷却水の体積で、膨張室１２の空間の容積が減少することが少なくなる。その結果、エンジン１６の出力の低下を防止することができる。
【００２９】
また、ウォータージャケット７３の排水孔７７は、略水平に開口しているので、排水孔７７から噴出した冷却水は、確実にケーシング３，４の側壁に当たる。したがって、ケーシング３，４を確実に冷却することができる。また、ウォータージャケット７３の冷却水が多量に膨張室１２内に流入することを防止することができる。
【００３０】
さらに、ウォータージャケット７３の上部は、前後方向に幅広に形成されており、マニホールドエキゾースト７１との接触面積が大きく形成されている。したがって、熱伝導により、マニホールドエキゾースト７１を十分に冷却することができる。
【００３１】
以上、本発明の実施の形態を詳述したが、本発明は、前記実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内で、種々の変更を行うことが可能である。本発明の変更例を下記に例示する。
（１）実施の形態においては、エンジン１６は２サイクル２気筒であるが、エンジンの形式や気筒数は適宜変更可能である。たとえば、４サイクルにしたり、４気筒にしたりすることが可能である。
【００３２】
（２）冷却水路や排水孔などの構造、数量や配置などは適宜変更可能である。
（３）マニホールドエキゾーストユニット７５の形状や構造は適宜変更可能である。たとえば、マニホールドエキゾースト７１の断面形状を略円形にしたり、ウォータージャケット７３の数量や形状を変更したりすることも可能である。また、マニホールドエキゾースト７１とウォータージャケット７３とを別体に形成することも可能である。
【００３３】
（４）マニホールドエキゾースト７１の排水孔７７からの冷却水により、ケーシング３，４の前後の壁を冷却することも可能である。
【００３４】
【発明の効果】
本発明によれば、マニホールドエキゾーストに隣接して配置されているウォータージャケットの上部に、冷却水が供給されているとともに、ウォータージャケットの下部には、ケーシングの内面に向かって開口する排水孔が形成されている。したがって、冷却水が供給されているウォータージャケットで、マニホールドエキゾーストを冷却できる。また、マニホールドエキゾーストに冷却水がかかることが減少し、冷却水がマニホールドエキゾーストに吸い込まれることを防止することができる。しかも、ウォータージャケットの排水孔が、ケーシングの内面に向かって略水平に開口しているので、排水孔から噴出した冷却水は、確実にケーシングの側壁に当たる。その結果、ケーシングを確実に冷却することができるため、ケーシングの温度の上昇を極力阻止することができ、ケーシングの外側面の塗装などが、海水などと反応して白化することを防止することができる。そして、ウォータージャケットの排水孔の開口面積が、ウォータージャケットの断面積よりも小さくなっており、多量の冷却水が流れ出すことを極力阻止している。したがって、膨張室に流入した冷却水の体積で、膨張室の空間の容積が減少することが少なくなる。その結果、エンジンの出力の低下を防止することができる。
【００３５】
また、ウォータージャケットの排水孔が、マニホールドエキゾーストの下端よりも下方に配置されている場合には、冷却水がマニホールドエキゾーストに吸い込まれることをより確実に防止することができる。
【００３６】
さらに、シリンダー回りの冷却水路への冷却水供給流路から分岐して、ウォータージャケットに冷却水を供給しているので、比較的低温の冷却水をウォータージャケットに供給することができる。したがって、少ない水量で、ケーシングやマニホールドエキゾーストを冷却することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  図１は本発明における船外機を横から見た断面図である。
【図２】  図２は図１の要部拡大断面図である。
【図３】  図３は船外機を後から見た断面図である。
【図４】  図４は図３の要部拡大断面図である。
【図５】  図５はマニホールドエキゾーストの上面図である。
【図６】  図６は図５の A-A断面図である。
【図７】  図７は図５の B-B断面図である。
【図８】  図８は図５の C-C断面図である。
【図９】  図９は図５の D-D断面図である。
【図１０】  図１０はマニホールドエキゾーストの左側面図で、図５のＥ矢視図である。
【図１１】  図１１はマニホールドエキゾーストの正面図で、図５のＦ矢視図である。
【図１２】  図１２はマニホールドエキゾーストの底面図で、図１０のＧ矢視図である。
【図１３】  図１３はガイドエキゾーストの底面図である。
【図１４】  図１４はガイドエキゾーストの平面図である。
【符号の説明】
３  アッパーケーシング
４  ロワーケーシング
１２  膨張室
１６  エンジン
２８  冷却水ポンプ
３８  ガイドエキゾースト
５３  シリンダー回りの冷却水路
７１  マニホールドエキゾースト
７３  ウォータージャケット
７７  排水孔
９１  給水パイプ接続部（冷却水供給流路）
９２  給水パイプ（冷却水供給流路）
９６  給水口（冷却水供給流路）
１１１  分岐部（分岐路）
【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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【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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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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