(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の気筒を、気筒軸がＶ字形状のＶバンクをなし、かつクランク軸方向に偏位するように配置してなる４サイクルＶ型エンジンを備え、クランク軸を縦方向に向けてかつシリンダヘッドを船体前後方向後側に向けて船体に搭載される船外機において、
気筒が高所側に偏位する高所側バンクのカム室の上部に気液分離室を設け、気筒が低所側に偏位する低所側バンクのカム軸により燃料噴射用高圧ポンプを駆動したことを特徴とする船外機。
【請求項２】
請求項１において、上記高圧ポンプは、低所側バンクのバンク外側に配置された吸気カム軸で駆動されるようにカムカバーに取り付けられており、該高圧ポンプの軸線は上記吸気カム軸と直交し、かつ高所側バンク側に傾斜していることを特徴とする船外機用エンジン。
【請求項３】
複数の気筒をクランク軸方向に並列配置し、吸気カム軸及び排気カム軸を有する４サイクル直列エンジンを備え、クランク軸を縦方向に向けてかつシリンダヘッドを船体前後方向後側に向けて船体に搭載される船外機において、吸気カム軸又は排気カム軸の何れか一方が配置されたカム室の上部に気液分離室を設け、燃料噴射用高圧ポンプを何れか他方のカム軸により駆動されるようにカムカバーに取り付け、該高圧ポンプの軸線は上記他方のカム軸と直交し、かつ上記一方のカム軸側に傾斜していることを特徴とする船外機用エンジン。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、船外機に関し、特に燃焼室内に燃料を直接噴射供給するように構成されたいわゆる４サイクル直噴エンジンを備えた船外機における燃料噴射弁，高圧ポンプ等の配置構造の改善に関する。
【０００２】
【従来の技術】
船外機は、クランク軸を縦方向に向けてかつシリンダヘッドを船体前後方向後側に向けて船体に搭載されるのが一般的である。そしてこの種の船外機用の４サイクルエンジンとして、燃焼室内に燃料を直接噴射供給するように構成された４サイクル直噴エンジンを採用することが考えられている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記船外機用直噴エンジンを構成する場合、燃料噴射弁，及び該噴射弁用高圧ポンプ等の配置構造の如何によっては、船外機が幅方向あるいは高さ方向に大型化して船体への搭載性が悪化することが懸念される。
【０００４】
本発明は、上記従来の問題点に鑑みてなされたもので、幅方向又は上下方向の大型化により船体搭載性が低下するのを回避できる船外機を提供することを目的としている。
【０００６】
請求項１の発明は、複数の気筒を、気筒軸がＶ字形状のＶバンクをなし、かつクランク軸方向に偏位するように配置してなる４サイクルＶ型エンジンを備え、クランク軸を縦方向に向けてかつシリンダヘッドを船体前後方向後側に向けて船体に搭載される船外機において、気筒が高所側に偏位する高所側バンクのカム室の上部に気液分離室を設け、気筒が低所側に偏位する低所側バンクのカム軸により燃料噴射用高圧ポンプを駆動したことを特徴としている。
【０００７】
請求項２の発明は、請求項１において、上記高圧ポンプは、低所側バンクのバンク外側に配置された吸気カム軸で駆動されるようにカムカバーに取り付けられており、該高圧ポンプの軸線は上記吸気カム軸と直交し、かつ高所側バンク側に傾斜していることを特徴としている。
【０００８】
請求項３の発明は、複数の気筒をクランク軸方向に並列配置し、吸気カム軸及び排気カム軸を有する４サイクル直列エンジンを備え、クランク軸を縦方向に向けてかつシリンダヘッドを船体前後方向後側に向けて船体に搭載される船外機において、吸気カム軸又は排気カム軸の何れか一方が配置されたカム室の上部に気液分離室を設け、燃料噴射用高圧ポンプを何れか他方のカム軸により駆動されるようにカムカバーに取り付け、該高圧ポンプの軸線は上記他方のカム軸と直交し、かつ上記一方のカム軸側に傾斜していることを特徴としている。
【００１１】
請求項１の発明によれば、Ｖ型エンジンの場合に、気筒が高所側に偏位する高所側バンクのカム室の上部に気液分離室を設け、気筒が低所側に偏位する低所側バンクのカム軸により燃料噴射用高圧ポンプを駆動したので、気液分離室を設けながら高圧ポンプの配置スペースを無理なく確保できる。
【００１２】
請求項２の発明によれば、上記高圧ポンプを、低所側バンクのバンク外側に配置された吸気カム軸で駆動されるようにカムカバーに取り付け、かつ高所側バンク側に傾斜させたので、高圧ポンプがエンジン幅方向に突出することはなく、またエンジン後方への突出を抑制でき、エンジン搭載スペースの拡大を回避できる。
【００１３】
請求項３の発明によれば、直列エンジンの場合に、吸気カム軸又は排気カム軸の何れか一方が配置されたカム室の上部に気液分離室を設け、何れか他方のカム軸により燃料噴射用高圧ポンプを駆動したので、気液分離室を設けながら高圧ポンプの配置スペースを無理なく確保できる。
【００１４】
また、上記高圧ポンプを、何れか他方のカム軸で駆動されるようにカムカバーに取り付け、該高圧ポンプの軸線を上記他方のカム軸と直交し、かつ一方のカム軸側に傾斜させたので、高圧ポンプがエンジン幅方向に突出することはなく、またエンジン後方への突出を抑制でき、エンジン搭載スペースの拡大を回避できる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を添付図面に基づいて説明する。
図１〜図５は本発明の一実施形態による船外機を説明するための図であり、図１は本実施形態エンジンの側面図、図２はその断面平面図、図３はシリンダヘッドのシリンダブロック側から見た底面図、図４はシリンダヘッドの側面図、図５はシリンダヘッドのヘッドカバー側から見た平面図である。なお、本実施形態における前，後、左，右とは、船体前後方向前側に向いた状態での前，後、左，右を意味する。
【００１６】
図において、１は船外機用４サイクルＶ型６気筒エンジンであり、該船外機は船尾に、クランク軸８が縦向きとなる航走時状態と略横向きとなる格納時位置との間で揺動可能に搭載される。該エンジン１のシリンダブロック２の前側合面ａにはクランクケース３が接続され、後側合面ｂにはシリンダヘッド４が接続され、該シリンダヘッド４のカム室側開口はヘッドカバー５で覆われている。該エンジンは上記航走時状態では、上記ヘッドカバー５，及びシリンダヘッド４が船体前後方向後向きとなる。
【００１７】
ここで上記ヘッドカバー５は横断面大略カップ状でクランク軸８方向に延びる吸気側カバー５ａと排気側カバー５ｂとを長手方向途中部及び下端部で一体的に結合したアルミニウム合金鋳造製のものである。
【００１８】
上記シリンダブロック２には、左，右気筒（シリンダボア）２ａ，２ｂが、これらの軸線が挟み角６０度のＶバンクをなすように、かつクランク軸８方向に偏位するように形成されている。該左，右気筒２ａ，２ｂはそれぞれ３組ずつ形成されており、該３組の左気筒２ａ群からなる左シリンダブロック２，左シリンダヘッド４，及び左ヘッドカバー５により左バンクＡが、また上記３組の右気筒２ｂ群からなる右シリンダブロック２，右シリンダヘッド４，及び右ヘッドカバー５により右バンクＢがそれぞれ形成されている。
【００１９】
ここで、本実施形態では右バンクＢ側の右気筒２ｂが左バンクＡ側の左気筒２ａより上側に偏位している。また上記各気筒２ａ，２ｂに摺動自在に挿入配置されたピストン６はコンロッド７でクランク軸８のクランクピン８ａに連結されている。
【００２０】
上記シリンダヘッド４のシリンダブロック２側合面には上記気筒，及びピストンとで燃焼室を形成する燃焼凹部４ａが凹設されている。該燃焼凹部４ａには気筒当たり２つずつの吸気弁開口４ｂ，４ｂ及びこれより小径の排気弁開口４ｃ，４ｃが形成されている。また該燃焼凹部４ａの気筒中心部には点火プラグ９が螺挿され、電極９ａが該燃焼凹部４ａ内に露出している。
【００２１】
上記排気弁開口４ｃ，４ｃは排気ポート４ｄにより上記Ｖバンク内に導出され、各バンク毎の排気マニホールド４ｅに集合するように連通されており、排気ガスは該排気マニホールド４ｅによりエンジン下方の水中に排出される。なお、４ｆは排気マニホールド４ｅの背面側に水冷ジャケット４ｇを形成するジャケットカバーである。
【００２２】
上記吸気弁開口４ｂ，４ｂは、それぞれ独立の吸気ポート４ｈ，４ｈによりシリンダヘッド４の側壁に導出されており、該各吸気ポート４ｈ，４ｈの外部接続開口４ｉ，４ｉには吸気マニホールド１０の分岐部１０ａ，１０ａが接続されている。上記吸気マニホールド１０は上記各分岐部１０ａ，１０ａに分岐される二股状の３つの合流部１０ｂを一体形成してなるアルミニウム合金鋳物製のものである。
【００２３】
上記吸気マニホールド１０の各合流部１０ｂの上流側にはスロットルバルブ（図示せず）を内蔵するスロットルボディ１１が接続され、該スロットルボディの上流側には所定の容積を有する吸気サイレンサ１２が接続されている。
【００２４】
このようにして、図２に示すように、上記吸気ポート４ｈ及び吸気マニホールド１０の各分岐部１０ａにより、上記吸気弁開口４ａから略円弧状をなすように船体前方に屈曲する屈曲部１３ａが形成され、さらに該屈曲部１３ａに続いてスロットルボディ１１及び吸気サイレンサ１２により前方に延びる吸気通路１３が構成されている。
【００２５】
上記吸気通路１３の隣接する屈曲部１３ａ同士の間に、上記燃焼室内に燃料を噴射供給する燃料噴射弁１４が挿入配設されている。詳細には、上記シリンダヘッド４の各気筒における上記屈曲部１３ａの一部を構成する上，下の吸気ポート４ｈ，４ｈ間部分に弁取付穴４ｊが形成されており、該弁取付穴４ｊの底面から上記燃焼凹部４ａに連通するようにノズル孔４ｋが貫通形成されている。
【００２６】
上記弁取付孔４ｊに上記燃料噴射弁１４が挿入配置されている。クランク軸８方向に見たとき、該燃料噴射弁１４は、これの軸線ｃが気筒軸線ｄと斜めに交叉するように上記屈曲部１３ａ同士の中心にて斜め外方に延びるように配置されている。該燃料噴射弁１４の噴射ノズル１４ａは上記燃焼凹部４ａの内面に臨んでおり、また燃料導入口１４ｂは上記屈曲部１３ａの外方に位置している。
【００２７】
また筒状の燃料供給レール１５がクランク軸８方向に向けて、かつ上記屈曲部１３ａの外方に位置するよう配設されている。該燃料供給レール１５は、図２に示されているように、船外機特有の吸気通路形状である前方屈曲部１３ａとシリンダヘッド４の側壁とで形成された凹部Ｄ内を通るように配置されている。
【００２８】
上記燃料供給レール１５には３つの燃料供給口１５ａが分岐するように形成されており、該各燃料供給口１５ａは上記燃料噴射弁１４の各燃料導入口１４ｂに嵌合接続されている。
【００２９】
上記排気弁開口４ｃ，吸気弁開口４ｂを開閉する排気弁１６，吸気弁１７はその軸線が上記気筒軸ｄと斜めに交叉するように配置されており、該排気弁１６，１７はクランク軸８と平行に配置された排気カム軸１８，吸気カム軸１９により開閉駆動される。上記両カム軸１８，１９はシリンダヘッド４のカバー側合面に配置され、カムキャップ２０によって回転自在に支持されている。
【００３０】
そして左バンクＡ側の左ヘッドカバー５の吸気側カバー５ａの下部に燃料噴射用の高圧ポンプ２１が外側から内部に向けて挿入され、該吸気側カバー５ａの取付座５ｃに固定されている。該高圧ポンプ２１の先端のプランジャ駆動ピン２１ａは吸気カム軸１９のポンプ駆動カムノーズ１９ａに摺接している。
【００３１】
上記高圧ポンプ２１は、クランク軸８方向、即ち吸気カム軸１９方向に見たときそのポンプ軸線ｅが該吸気カム軸１９の軸線ｆに直交し、かつ該エンジン１のＶバンク中心側に向かって傾斜するように配置されている。
【００３２】
ここで上記高圧ポンプ１９，及び燃料噴射弁１４はこれらの軸線ｅ，及びｃが気筒軸線ｄとで三角形を形成するように配置されている。そしてこの場合に上記高圧ポンプ１９をこれの軸線ｅと気筒軸線ｄとのなす角度ができるだけ大きくなるようＶバンク中心側に傾斜させることが望ましい。このようにすることにより、高圧ポンプ１９のエンジン後方への突出量を少なくできる。
【００３３】
また上記右バンクＢ側のヘッドカバー５の吸気側カバー５ａの上端部に気液分離室（図示せず）が形成されている。本実施形態では、右バンクＢ側が左バンクＡ側より高所に位置するように偏位しており、従って上記気液分離室はカム軸配置室全体で見た時最も高所に位置している。このように構成したので、ブローバイガス中のオイルミストをより確実に分離でき、オイルミストが大気に排出されるのを防止できる。
【００３４】
上記燃料噴射弁１４に燃料を供給するための燃料系２２は、主として図１に示すように、以下のように構成されている。
【００３５】
上記エンジン１の側壁前部に燃料フィルタ２３，燃料供給用低圧ポンプ２４，ベーパセパレータタンク２５が取り付けられており、これらは燃料供給用低圧ホース２６で連通されている。
【００３６】
上記燃料系２２では、船体側に搭載された燃料タンク内の燃料が上記低圧ポンプ２４により上記低圧ホース２６，燃料フィルタ２３を介して上記ベーパセパレータタンク２５に供給される。そして該ベーパセパレータタンク２５内の燃料が内蔵式の低圧ポンプ（図示せず）により燃料ホース２７を介して上記高圧ポンプ２１に供給され、該高圧ポンプ２１で昇圧された燃料が高圧ホース２８及び左，右分岐ホース２８ａ，２８ｂを介して上記左，右の燃料レール１５，１５の下端部に供給される。そして、上記燃料噴射弁１４の噴射ノズル１４ａが開とされている期間、燃料が燃焼室内に直接噴射供給される。
【００３７】
また上記高圧ポンプ２１は吐出圧及び流量を調整するための第１，第２戻り口２１ｂ，２１ｃを備えている。該第１戻り口２１ｂは、該エンジン１の左側壁に沿うように配索された第１戻りホース３０により上記低圧ポンプ２４に連通接続されている。具体的には、上記第１戻りホース３０は、上記第１戻り口２１ｂから上方に立ち上がり、エンジン上部を前方に延び、上記ベーパセパーレタタンク２５及び低圧ポンプ２４の前側を下方に延び、さらに該エンジン１の下端付近を通って上記低圧ポンプ２４に接続されている。
【００３８】
また上記燃料供給レール１５の上端部には圧力調整用のレギュレータ３１が接続されており、該レギュレータ３１の戻り通路は上記第１戻りホース３０の途中に連通接続されている。上記燃料供給レール１５内の圧力が設定値を越えると上記レギュレータ３１が開き、余分の燃料が上記第１戻りホース３０を介して低圧ポンプ２４に戻される。
【００３９】
また上記第２戻り口２１ｃは該エンジン１の左側壁に沿うように配索された第２戻りホース２９により上記ベーパセパレータタンク２５に連通接続されている。具体的には、上記第２戻りホース２０は、上記第２戻り口２１ｃからエンジン下部を通って上記吸気通路１３の外側を斜め後上方に立ち上がり、上記ベーパセパレータタンク２５の天壁に連通接続されている。
【００４０】
次に本実施形態の動作及び作用効果を説明する。
本実施形態エンジン１では、船外機特有の吸気通路形状を利用して燃料噴射弁１４及び燃料供給レール１５を配置でき、これらの部品の配置によってエンジン幅が拡大されることはなく、直接燃料噴射方式をエンジン搭載スペースをほとんど拡大することなく実現できる。
【００４１】
即ち、燃料噴射弁１４を、吸気通路１３の隣接する前方屈曲部１３ａ同士の間に、より具体的には各気筒の分岐部１０ａ，１０ａ間から吸気ポート４ｈ，４ｈ間に挿入するように配設し、燃料料導入口１４ｂを上記屈曲部１３ａの外側に位置させ、該燃料導入口１４ｂに上記屈曲部１３ａの外方に位置するよう配設した燃料供給レール１５の供給口１５ａを嵌合接続したので、該燃料供給レール１５を吸気通路１３の前方屈曲部１３ａとシリンダヘッド側壁とで形成される凹部Ｄ内に位置させることができ、エンジン幅の拡大を回避できる。
【００４２】
また、気筒が高所側に偏位している右バンク（高所側バンク）Ｂの吸気側カム室５ａの上端部に気液分離室を設け、気筒が低所側に偏位している左バンク（低所側バンク）Ａの吸気カム軸１９により燃料噴射用高圧ポンプ２１を駆動したので、気液分離室を設けながら高圧ポンプ２１の配置スペースを無理なく確保できる。
【００４３】
さらにまた上記高圧ポンプ２１を、バンク外側に配置された吸気カム軸１９で駆動されるように吸気側ヘッドカバー５ａに取り付け、かつバンク中心側（右バンク側）に傾斜させたので、高圧ポンプ２１がエンジン幅方向に突出することはなく、またエンジン後方への突出を抑制でき、エンジン搭載スペースの拡大を回避できる。
【００４４】
上記実施形態では、Ｖ型エンジンの場合を説明したが、本発明は直列エンジンにも適用できるものであり、以下、本発明を直列エンジンに適用した第２実施形態を説明する。なお、図６〜図８中、図１〜図５と同一符号は同一又は相当部分を示す。
【００４５】
本実施形態船外機は、４つの気筒２ａをクランク軸８方向に並列配置し、吸気カム軸１９及び排気カム軸１８を有する４サイクル直列４気筒エンジン３２を備え、クランク軸８を縦方向に向けてかつシリンダヘッド４を船体前後方向後側に向けて船体に搭載される。
【００４６】
本実施形態においても、吸気通路１３の隣接する屈曲部１３ａ同士の間に、燃料噴射弁１４が配設されている。そしてクランク軸８方向に見たとき、該燃料噴射弁１４は、これの軸線ｃが気筒軸線ｄと斜めに交叉するように上記屈曲部１３ａ同士の中心にて斜め外方に延びるように配置されている。
【００４７】
また燃料供給レール１５はクランク軸８方向に向けて、かつ上記屈曲部１３ａの外方に位置するよう配設されている。該燃料供給レール１５は、図６に示されているように、船外機特有の吸気通路形状である前方屈曲部１３ａとシリンダヘッド４の側壁とで形成された凹部Ｄ内を通るように配置されている。
【００４８】
また、排気カム軸１８が配置された排気側カム室を覆う排気側ヘッドカバー５ｂの上端部に気液分離室３３が設けられており、該気液分離室３３の天壁にブローバイガス排出用のホース３４が接続されている。
【００４９】
さらにまた燃料噴射用高圧ポンプ２１は吸気カム軸１９により駆動されるように吸気側カバー５ａに取り付けられている。そして上記燃料噴射用高圧ポンプ２１は、これの軸線ｅが上記吸気カム軸１９の軸線ｆと直交し、かつ排気カム軸１８側に傾斜している。
【００５０】
このように本実施形態によれば、直列エンジンの場合に、排気カム軸１８が配置された排気カム室の上端部に気液分離室３３を設け、吸気カム軸１９により燃料噴射用高圧ポンプ２１を駆動したので、気液分離室３３を設けながら高圧ポンプ２１の配置スペースを無理なく確保できる。
【００５１】
また、上記高圧ポンプ２１を、吸気カム軸１９で駆動されるように吸気側カバー５ａに取り付け、該高圧ポンプ２１の軸線ｅを上記吸気カム軸１９と直交させ、かつ排気カム軸１８側に傾斜させたので、高圧ポンプ２１がエンジン幅方向に突出することはなく、またエンジン後方への突出を抑制でき、エンジン搭載スペースの拡大を回避できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態による船外機用Ｖ型エンジンの側面図である。
【図２】上記実施形態エンジンの断面平面図である。
【図３】上記実施形態エンジンのシリンダヘッドの底面図である。
【図４】上記実施形態エンジンのシリンダヘッドのシリンダブロック側から見た図である。
【図５】上記実施形態エンジンのシリンダヘッドのヘッドカバー側から見た図である。
【図６】本発明の第２実施形態による船外機用直列エンジンの断面平面図である。
【図７】上記第２実施形態エンジンのシリンダヘッドのシリンダブロック側から見た図である。
【図８】上記第２実施形態エンジンの吸気通路の側面図である。
【符号の説明】
１  ４サイクルＶ型エンジン
４  シリンダヘッド
４ｂ  吸気弁開口
４ｉ  外部接続口
４ｈ  吸気ポート
５ａ  吸気側カムカバー
８  クランク軸
１０  吸気マニホールド
１３  吸気通路
１３ａ  前方屈曲部
１４  燃料噴射弁
１４ａ  噴射ノズル
１４ｂ  燃料導入口
１５  燃料供給レール
１５ａ  燃料供給口
１９  吸気カム軸
２１  燃料噴射用高圧ポンプ
３２  ４サイクル直列エンジン
３３  気液分離室
Ａ  低所側バンク
Ｂ  高所側バンク
ｅ  高圧ポンプの軸線
ｆ  吸気カム軸の軸線
【図１】
0004391003.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
0004391003.tif 000006
【図６】
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【図７】
0004391003.tif 000008
【図８】
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