(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
略水密に形成された船体内に４サイクルエンジンを搭載し、該エンジンに接続された吸気通路と、該エンジンのカム室を構成するヘッドカバーとをブリーザパイプにより連通した小型船舶の吸気装置であって、
上記吸気通路の吸気口を、船体が正常状態時の喫水線，上下転覆状態時の喫水線，左右横倒し状態時の喫水線で囲まれた空間内に配置し、
上記ブリーザパイプの途中にオイル溜まり部を介設し、
上記ブリーザパイプを、ヘッドカバーとオイル溜まり部とを連通する上流側ブリーザパイプと、オイル溜まり部と吸気通路とを連通する下流側ブリーザパイプとで構成し、
上流側ブリーザパイプの、ヘッドカバー側接続部を、下流側ブリーザパイプの吸気通路側接続部より高所に位置させ、オイル溜まり部側接続部を、オイル溜まり部の底部近傍に開口させ、
下流側ブリーザパイプの、オイル溜まり部側接続部を、該下流側ブリーザパイプの吸気通路側接続部及び上流側ブリーザパイプのオイル溜まり側接続部より高所に開口させた
ことを特徴とする小型船舶の吸気装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、略水密構造をなす船体内に４サイクルエンジンを搭載した小型船舶の吸気装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、船底から吸い上げた水をインペラで加圧して船尾後方に噴射することにより水上を滑走するようにしたウォータビークルが注目されている。この種のウォータビークルでは、その用途上転覆する場合があり、転覆時に海水や水が侵入しないように船体を略水密構造とし、該船体内にエンジンを配設するようにしている。
【０００３】
また上記ウォータビークルでは、燃費の向上，排気ガスの浄化等を図る観点から、４サイクルエンジンを搭載することが考えられている。この４サイクルエンジンを搭載するにあたっては、圧縮行程，燃焼行程で発生するブローバイガスを吸気系に戻して再燃焼させ、大気への放出を防止する必要がある。自動車等では、カム室を構成するヘッドカバーと吸気通路とをブリーザパイプにより連通し、該吸気通路の負圧を利用してカム室内のブローバイガスを還元するのが一般的である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、ウォータビークルにおいては、上記ブリーザパイプの配索位置の如何によっては、船体が転覆したり，大きく傾いたりした場合、カム室内の潤滑油が吸気系に流入し、場合によっては潤滑油が不足したり，白煙の原因になったりするという懸念があり、この点での対策が要請されている。
【０００５】
本発明は上記実情に鑑みてなされたもので、ブリーザパイプによりカム室と吸気通路とを連通する場合に該吸気通路内に潤滑油が流入するのを防止できる小型船舶の吸気装置を提供することを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、略水密に形成された船体内に４サイクルエンジンを搭載し、該エンジンに接続された吸気通路と、該エンジンのカム室を構成するヘッドカバーとをブリーザパイプにより連通した小型船舶の吸気装置であって、
上記吸気通路の吸気口を、船体１が正常状態時の喫水線，上下転覆状態時の喫水線  ，左右横倒し状態時の喫水線で囲まれた空間内に配置し、上記ブリーザパイプの途中にオイル溜まり部を介設し、上記ブリーザパイプを、ヘッドカバーとオイル溜まり部とを連通する上流側ブリーザパイプと、オイル溜まり部と吸気通路とを連通する下流側ブリーザパイプとで構成し、上流側ブリーザパイプの、ヘッドカバー側接続部を、下流側ブリーザパイプの吸気通路側接続部より高所に位置させ、オイル溜まり部側接続部を、オイル溜まり部の底部近傍に開口させ、下流側ブリーザパイプの、オイル溜まり部側接続部を、該下流側ブリーザパイプの吸気通路側接続部及び上流側ブリーザパイプのオイル溜まり側接続部より高所に開口させたことを特徴としている。
【０００８】
【発明の作用効果】
本発明に係る吸気装置によれば、ブリーザパイプのヘッドカバー接続部を吸気通路接続部より高所に位置させたので、例えば船体が転覆した場合には吸気通路側の接続部がヘッドカバー側の接続部より高い位置となることから、カム室から流出した潤滑油が吸気通路側の接続部に達することはなく、吸気通路への流入を防止でき、潤滑油不足や白煙の問題を回避できる効果がある。
【０００９】
また、ブリーザパイプの途中にオイル溜まり部を介設し、上流側ブリーザパイプをオイル溜まり部の底部近傍に開口させ、下流側ブリーザパイプをこれの吸気通路側接続部及び上流側ブリーザパイプのオイル溜まり側接続部より高所に接続したので、例えば転覆時にカム室から流出した潤滑油がオイル溜まり部に流入しても、直ちに下流側ブリーザパイプの開口に潤滑油が達することはなく、吸気通路への流入を阻止できる。
【００１０】
また船体が復元されると、オイル溜まり部に流入した潤滑油は上流側ブリーザパイプを通ってカム室内に戻されることとなり、転覆時の潤滑油の吸気通路への流入を防止できるとともに、復元された時には潤滑油の不足を生じることはなく直ちに再運転できる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
図１ないし図６は、本発明の一実施形態によるウォータビークルの吸気装置を説明するための図であり、図１は本実施形態の吸気装置が配設された４サイクルエンジンの正面図、図２〜図４はそれぞれ吸気装置を備えたウォータビークルの断面正面図，側面図，平面図、図５は吸気装置の吸気チャンバの断面図、図６は吸気装置のオイル溜まり部を示す図である。
【００１２】
図において、１はウォータビークルであり、これの船体２はバスタブ状のハル３とデッキ４との周縁同士を略水密に結合した概略構造のものである。このデッキ４の上面中央部には船体前後方向に延びる騎乗型シート５が取り外し可能に配設されており、該シート５の前側には操舵ハンドル６が左, 右操向自在に配設されている。
【００１３】
上記デッキ４の左, 右側縁には船体前後方向に延びる壁状のブルーワーク４ａ，４ａが形成されており、該ブルーワーク４ａの内側にはフートステップ４ｂ，４ｂが平坦面をなすように凹設されている。このフートステップ４ｂはシート５の全長に亘って設けられ、かつ船体後方に向かって開放されており、該後端部が乗船用ステップ４ｃとなっている。なお、２ａは浮体であり、これは船内に水が浸水しても艇が沈没しないようにするためのものであり、また転覆時に艇を速やかに復元させるためのものである。
【００１４】
上記デッキ４のシート５の下方には点検整備用開口４ｄが形成されており、該開口４ｄはシート５の底板５ａにより水密に覆われている。上記点検整備用開口４ｄ内の船底２ａ上にマウント部材２４を介してエンジン１０が搭載されており、該エンジン１０の前方には燃料タンク１１が配置されている。
【００１５】
上記船体２内のエンジン１０の後方にはジェット推進ユニット１２が配設されている。このジェット推進ユニット１２は、船底２ａの後端部に開口する吸込口１３ａと船尾２ｂに開口する噴射口１３ｂとを有する推進ダクト１３内にインペラ１４を備えたインペラ軸１５を挿入配置して構成されている。本ウォータビークル１は、上記インペラ１４の回転により吸込口１３ａから水を吸い上げ、これを加圧して噴射口１３ｂから噴射することにより推進力を発生し、水上を滑走する。
【００１６】
上記推進ダクト１３の噴射口１３ｂにはノズルデフレクタ１６が上下，左右に揺動可能に接続されている。このノズルデフレクタ１６は不図示の旋回機構，トリム機構を介して上記操舵ハンドル６に連結されており、該ハンドル６の操作により船体２の旋回角やトリム角を変えられるようになっている。
【００１７】
また上記船体２内の燃料タンク１１の前方，及びエンジン１０の後方には船体２内に空気を導入するパイプ状の吸入ダクト１７，１８が挿入配置されている。この各吸入ダクト１７，１８の空気取入れ口１７ａ，１８ａはデッキ４に開口しており、吐出し口１７ｂ，１８ｂは船底２ａに近接して開口している。
【００１８】
上記エンジン１０は、水冷式４サイクル直列４気筒エンジンであり、クランク軸２０を船体前後方向に略水平に向けるとともに、気筒軸Ｂを船体２の一側に傾斜させて配置されている。上記クランク軸２０はインペラ軸１５と同軸をなすように配置されており、該クランク軸２０とインペラ軸１５とはカップリング２１により連結されている。
【００１９】
上記エンジン１０は、クランクケース１０ａの上部に一体形成されたシリンダブロック１０ｂ上にシリンダヘッド１０ｃを積層して締結し、該シリンダヘッド１０ｃ上にヘッドカバー１０ｄを装着した構造のものであり、上記クランクケース１０ａの底部にはオイルパン２２が接続されている。
【００２０】
上記オイルパン２２の左, 右側部にはそれぞれマウントブラケット２３，２３がボルト締め固定されている。この各マウントブラケット２３はオイルパン２２の底部に当接する二股状の支持部２３ａと、該支持部２３ａの基部から外側に突出する取付け部２３ｂと、該取付け部２３ｂと支持部２３ａとの間に形成されたリブ部２３ｃとからなるものであり、上記取付け部２３ｂがゴム製のダンパ２４ａを介在させてマウント部材２４にボルト締め固定されている。
【００２１】
上記オイルパン２２の底面に広い面積に渡って当接するマウントブラケット２３を固定したので、該ブラケット２３の表面積の分だけオイルパン２２の放熱面積を増大でき、それだけ潤滑油の冷却性を向上できる。なお、上記マウントブラケット２３を別体としたが、オイルパンに一体形成してもよい。
【００２２】
上記シリンダヘッド１０ｃとヘッドカバー１０ｄとで形成されたカム室２６内には吸気バルブ２７，排気バルブ２８を開閉駆動する一対のカム軸２９，３０がクランク軸２０と平行に収納配置されており、該カム軸２９，３０とクランク軸２０とは不図示のタイミングチェーンにより連結されている。
【００２３】
また上記クランク軸２０の前端部には大径のフライホイール３１が結合されており、該フライホイール３１は有底円筒形状をなすフライホイールケース３２内に収納されている。このフライホイール３１の外周にはリングギヤ（不図示）が装着されており、該リングギヤにはスタータモータ３３の駆動ギヤが噛合している。
【００２４】
上記エンジン１０の傾斜下側の側壁には排気装置３５が、反対側の側壁には吸気装置３６が配設されている。この排気装置３５は、エンジン１０の各排気ポート３５ａに独立の排気管３５ｂをそれぞれ別個に接続し、該各排気管３５ｂを下向きに折り曲げ、その下流端に図示しない排気合流管を接続し、該合流管を水の逆流を防止するウォータロックを介在させて船体後端まで延長し、水中に開口させた構成となっている。
【００２５】
上記吸気装置３６は以下の構造となっている。
上記エンジン１０の各吸気ポート３６ａには独立の吸気管３７がそれぞれ別個に接続されている。該各吸気管３７は吸気ポート３６ａから略水平に延びた後下向きに折り曲げ形成されている。上記吸気管３７の途中にはスロットルボディ３８が介設されており、該スロットルボディ３８には弁軸４０が回動可能に挿入配置され、該弁軸４０には通路形状に設定された弁板３９が固定装着されている。上記弁軸４０は上記操舵ハンドル６に配設されたスロットルレバー（不図示）の操作により回動し、これにより吸気通路を開閉するようになっている。
【００２６】
また上記シリンダヘッド１０ｃの各吸気ポート３６ａに臨む部分には燃料噴射弁５０がそれぞれ別個に挿着されており、該燃料噴射弁５０の噴射口は吸気バルブ２７の弁頭部に指向している。この各燃料噴射弁５０には高圧燃料を供給するデリバリパイプ５１が接続されており、該デリバリパイプ５１には不図示の燃料供給管，燃料ポンプを介して上記燃料タンク１１が接続されている。上記燃料噴射弁５０は不図示のコントローラにより運転マップに基づいて燃料噴射量，噴射時期が制御される。
【００２７】
上記スロットルボディ３８の弁軸４０に臨む部分には潤滑油供給ノズル４１が挿入されており、該ノズル４１には上記エンジン１０のオイル通路（不図示）に接続された潤滑油供給管４２が接続されている。これによりノズル４１から潤滑油が滴り落ち、上記弁軸４０に供給されるようになっている。
【００２８】
このように弁軸４０に潤滑油を供給したので、海上の空気中に含まれた塩分等が上記弁軸４０に付着するのを洗い流すことができ、また錆びや腐食の発生を防止できる。ここで、潤滑油の供給量は上記ノズル４１の孔径で調整したり，あるいは電磁弁等を用いて制御したりする方法が採用される。
【００２９】
上記各吸気管３７の下方には船体前後方向に延びる箱状の吸気チャンバ４５が配設されており、該吸気チャンバ４５の天壁４５ａには上記各吸気管３７の下端部が貫通接続されている。上記吸気チャンバ４５の前壁４５ｂにはパイプ状の吸気ダクト４６が貫通接続されており、該吸気ダクト４６の吸気口４６ａは船体中心部Ｃに位置し、かつフライホイールケース３２の上方に配置されている。上記船体中心Ｃとは、船体１が正常状態の喫水線Ｄ１，上下転覆時の喫水線Ｄ２，左右横倒し状態での喫水線Ｄ３，Ｄ４で囲まれた空間内を意味する。
【００３０】
図５に示すように、上記吸気チャンバ４５の底壁４５ｃの上記吸気ダクト４６の内端部４６ｂに臨む部分には水抜き孔４５ｄが形成されている。この吸気ダクト４６の内径Ａ２は上記各吸気管３７の内径Ａ１の２倍以上、つまり断面積では４倍以上、に設定されており、これにより１本の吸気ダクト４６により４本の吸気管３７に必要な空気量を確保でき、急加速運転に対応できる。
【００３１】
また上記吸気チャンバ４５の天壁４５ａに各吸気管３７を貫通接続し、底壁４５ｃの吸気ダクト４６の内端部４６ｂ近傍に水抜き孔４５ｄを形成したので、仮に吸気ダクト４６から水が流入した場合は該水抜き孔４５ｄから排出され、エンジン内に水が吸い込まれることはない。また各吸気管３７は天壁４５ａから垂直上方に延びており、この点からも水がエンジンに吸い込まれることはない。
【００３２】
さらに上記吸気ダクト４６の吸気口４６ａをフライホイールケース３２の上方に配置したので、例えば船底２ａに溜まった水が転覆等により船体２の内壁に沿って移動する場合に上記フライホイールケース３２が遮蔽物として機能することとなり、吸気口４６ａへの水の進入を防止できる。また上記吸気口４６ａを船体中心部Ｃに位置させたので、図２に示すように、船体２が転覆したり，横転したりした場合の各喫水線Ｄ１〜Ｄ４の内側に吸気口４６ａが位置することとなり、吸気口４６ａからの水の進入をより確実に防止できる。即ち、船内に水が進入してもその水位が喫水線よりも上方に位置することはほとんどないことから、水の進入を防止できる。
【００３３】
上記吸気装置３６はブローバイガス還元機構５５を備えている。このブローバイガス還元装置５５は、カム室２６を形成するヘッドカバー１０ｄの内部と吸気通路を形成する吸気チャンバ４５の内部とをブリーザパイプ５６により連通した構成となっており、上記吸気チャンバ４５内の負圧によりカム室２６内のブローバイガスをエンジン１０に還元するようになっている。
【００３４】
上記ブリーザパイプ５６の途中にはオイル溜まり部５７が介設されている。このオイル溜まり部５７は６０ｃｃ程度の容量を有する箱状のもので、エンジン１０，又は船体２の内壁に取付け固定されている。
【００３５】
上記ブリーザパイプ５６は、ヘッドカバー１０ｄとオイル溜まり部５７とを連通する上流側ブリーザパイプ５８と、オイル溜まり部５７と吸気チャンバ４５とを連通する下流側ブリーザパイプ５９とに分割されている。上記上流側ブリーザパイプ５８の下流端部５８ａはオイル溜まり部５７の底部５７ａ近傍に開口しており、上記下流側ブリーザパイプ５９の上流端部５９ａはオイル溜まり部５７の高さ方向中心部に開口し、かつ内方に突出している。即ち、下流側ブリーザパイプ５９の上流端５９ａは、該パイプ５９の吸気チャンバ４５側接続口５９ｂ及び上流側ブリーザパイプ５８のオイル溜まり部側接続口５８ａより高所に位置している。
【００３６】
また上記上流側ブリーザパイプ５８の上流端部５８ｂはヘッドカバー１０ｄに接続されており、下流側ブリーザパイプ５９の下流端部５９ｂは吸気チャンバ４５に接続されている。そして上流側ブリーザパイプ５８のヘッドカバー１０ｄへの接続端ａは下流側ブリーザパイプ５９の吸気チャンバ４５への接続端ｂより高所に位置している（図１参照）。
【００３７】
次に本実施形態の作用効果について説明する。
ウォータービークル１は、騎乗型シート５とその両側に配置した左右一対のフートステップ４ｂを有しており、騎乗型シート５に着座した乗員がフートステップ４ｂ上で足を踏ん張って船体を大きく傾けることによって旋回するために、旋回時に船体が転覆することがある。本実施形態の吸気装置３６によれば、ブリーザパイプ５６の上流側ブリーザパイプ５８のヘッドカバー１０ｄへの接続端ａを下流側ブリーザパイプ５９の吸気チャンバ４５への接続端ｂより高所に位置させたので、船体２が転覆した場合には吸気チャンバ４５側の接続端ｂがヘッドカバー１０ｄ側の接続端ａより高い位置となることから、カム室２６から流出した潤滑油は上記接続端ｂに達することはなく、吸気チャンバ４５内への流入を防止できる。
【００３８】
また上記ブリーザパイプ５６の途中にオイル溜まり部５７を介設し、上流側ブリーザパイプ５８の下流端部５８ａをオイル溜まり部５７の底部５７ａ近傍に開口させ、下流側ブリーザパイプ５９の上流端部５９ａをオイル溜まり部５７の中心部に開口させたので、ブリーザガス中の油分を分離でき、該分離した油分をエンジン側に戻すことができる。
【００３９】
そして上流側ブリーザパイプ５８の下流端部５８ａをオイル溜まり部５７の底部５７ａ近傍に開口させ、下流側ブリーザパイプ５９の上流端部５９ａをオイル溜まり部５７の中心部に開口させたので、図６（ａ）に示すように、船体転覆時に仮に潤滑油がカム室２６側から逆流した場合でも、該潤滑油はオイル溜まり部５７内に溜まることとなり、カム室からの潤滑油が直ちに下流側ブリーザパイプ５９内に流れ込むことはない。
【００４０】
また船体２が復元されると、図６（ｂ）に示すように、オイル溜まり部５７に溜まった潤滑油は上流側ブリーザパイプ５８を通ってカム室２６に戻ることとなり、転覆により潤滑油が不足してしまうといった問題を回避できる。ちなみに、ウォータビークル１の船体構造は、転覆すると速やかに復元するように設計されており、この点からもオイル溜まり部５７に逆流した潤滑油が下流側ブリーザパイプ５９の上流端部５９ａに達することはほとんどない。
【００４１】
なお、上記実施形態では、下流側ブリーザパイプ５９の下流端部５９ｂを吸気チャンバ４５に接続したが、本発明では下流側ブリーザパイプ５９を吸気管３７，スロットルボディ３８等に接続してもよく、この場合にも上記実施形態と同様の効果が得られる。
【００４２】
また上記実施形態では、ウォータビークルを例に説明したが、本発明の適用範囲はこれに限られるものではなく、略水密に形成された船体内に４サイクルエンジンを搭載した小型船舶であれば何れにも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態によるウォータビークルの吸気装置を説明するためのエンジンの正面図である。
【図２】上記吸気装置を備えたウォータビークルの断面正面図である。
【図３】上記ウォータビークルの側面図である。
【図４】上記ウォータビークルの平面図である。
【図５】上記吸気装置の吸気チャンバの断面図である。
【図６】上記吸気装置のオイル溜まり部を示す図である。
【符号の説明】
１              ウォータビークル（小型船舶）
２              船体
１０            ４サイクルエンジン
１０ｄ          ヘッドカバー
２６            カム室
３６            吸気装置
３７            吸気管（吸気通路）
４５            吸気チャンバ（吸気通路）
５６            ブリーザパイプ
５７            オイル溜まり部
５８            上流側ブリーザパイプ
５９            下流側ブリーザパイプ
ａ              ヘッドカバー側接続部
ｂ              吸気チャンバ側接続部
【図１】
0004076617.tif 000002
【図２】
0004076617.tif 000003
【図３】
0004076617.tif 000004
【図４】
0004076617.tif 000005
【図５】
0004076617.tif 000006
【図６】
0004076617.tif 000007