(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
船体前後方向のほぼ中央部上面にシートを備え、該シート下部の船体内にクランク軸を前後方向に配置した直列多気筒エンジンを搭載し、該エンジン側面に沿って前後方向に並ぶ各気筒の吸気通路の空気吸入口が開口する小型滑走艇用エンジンの吸気構造において、
前記エンジンの上方に吸気ボックスを前後方向に延設し、該吸気ボックス内に前記空気吸入口を臨ませ、前記エンジンより前方に空気取入口を有する吸気ダクトを前記吸気ボックス上面の連通孔を介して該吸気ボックスの上面側に接続してなり、
空気吸入口は、前記吸気ボックスにおける船体の左右方向の一方の半部内に開口し、
前記吸気ボックスの他方の半部内にはフィルターユニットが装着され、
前記吸気ボックスの上部における前記フィルターユニットのフィルタエレメントに囲まれた部分に前記連通孔が形成され、
前記吸気ダクトは、前記連通孔から前方に延在していることを特徴とする小型滑走艇用エンジンの吸気構造。
【請求項２】
前記吸気ダクトは、高さ寸法が幅寸法より小さい扁平断面形状であることを特徴とする請求項１に記載の小型滑走艇用エンジンの吸気構造。
【請求項３】
前記連通孔は、前記吸気ボックスの前後方向のほぼ中央部近傍に１つ又は２つ以上形成されたことを特徴とする請求項１または２に記載の小型滑走艇用エンジンの吸気構造。
【請求項４】
前記吸気ボックスは上ケースおよび下ケースからなり、下ケースの底面に開口部を形成し、該開口部を着脱可能な底板で覆ったことを特徴とする請求項１，２または３に記載の小型滑走艇用エンジンの吸気構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、水上バイク等の小型滑走艇用エンジンの吸気構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
小型滑走艇は、船底に開口する吸引口から吸込んだ水をノズルから後方に噴射して所要の水力を発生するジェット推進機と、このジェット推進機を駆動するエンジンを備えている。この小型滑走艇は船体前後方向のほぼ中央部上面にシートを備え、エンジンはこのシート下部に搭載され、幅方向に狭いスペース的な制約からクランク軸を前後方向に配置し複数の気筒を前後方向に並列させた直列多気筒エンジンが搭載される。このエンジンとしては、通常小型で高出力が得られる２サイクルエンジンが用いられているが、燃費や排気ガス浄化およびエンジン運転の制御性等を高めるために、吸気管にインジェクターを装着した燃料噴射式４サイクルエンジンの使用も考えられている。
【０００３】
このような４サイクルエンジンを搭載した小型船舶の吸気装置が特開平１１−２４７６４３号公報に記載されている。
このエンジンの吸気系は、シリンダヘッドの吸気ポートに連通する吸気マニホルドと、この吸気マニホルドに接続されたスロットルボディと、このスロットルボディに吸気管を介して連通する吸気ボックス（吸気チャンバ）と、この吸気ボックスに接続され端部に空気取入口（吸気口）を有する吸気ダクトにより構成されている。吸気チャンバは、前後方向に並列する多気筒エンジンの気筒側面に沿って前後に長い箱状に形成され、その前壁に吸気ダクトが接続されている。この吸気ダクトの空気取入口は、エンジン前端部のフライホイールケースの上方に配置される。これにより、船体が転覆したり横転した場合にフライホイールケースが空気取入口への遮蔽物となって吸気ダクト内への水の進入を防止している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記公報記載の吸気装置構造では、フライホイールケースの上方でエンジン前面に近接した位置に吸気ダクトの空気取入口が設けられるため、吸気温度が高くなり、吸気の充填効率が低下し出力低下や空燃比制御精度の悪化等の原因となる。この場合、吸気系に冷却手段を設けようとすれば構造が複雑になり小型滑走艇のような狭いスペース内に配設することは他の機器へのスペース的な制約が大きくなり好ましくない。
【０００５】
また、エンジン騒音はなるべく小さい方が望ましく、このため吸気通路の長さや吸気ボックスを含む吸気通路の容量を大きくして騒音を低減したいという要望がある。
本発明は上記従来技術を考慮したものであって、簡単な構成で低温空気を導入し且つ騒音を低減できる小型滑走艇の吸気構造の提供を目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するため、本発明では、船体前後方向のほぼ中央部上面にシートを備え、該シート下部の船体内にクランク軸を前後方向に配置した直列多気筒エンジンを搭載し、該エンジン側面に沿って前後方向に並ぶ各気筒の吸気通路の空気吸入口が開口する小型滑走艇用エンジンの吸気構造において、前記エンジンの上方に吸気ボックスを前後方向に延設し、該吸気ボックス内に前記空気吸入口を臨ませ、前記エンジンより前方に空気取入口を有する吸気ダクトを前記吸気ボックス上面の連通孔を介して該吸気ボックスの上面側に接続してなり、空気吸入口は、前記吸気ボックスにおける船体の左右方向の一方の半部内に開口し、前記吸気ボックスの他方の半部内にはフィルターユニットが装着され、前記吸気ボックスの上部における前記フィルターユニットのフィルタエレメントに囲まれた部分に前記連通孔が形成され、前記吸気ダクトは、前記連通孔から前方に延在していることを特徴とする小型滑走艇用エンジンの吸気構造を提供する。
【０００７】
この構成によれば、発熱体であるエンジンの上方に吸気ボックスが設けられ、その上面側に吸気ダクトを接続し、吸気ダクトの空気取入口をエンジンより前方に設けているため、エンジン前方の比較的低温の空気を吸引し、これをエンジンから離れた側である吸気ボックスの上面側の連通孔を通して熱的影響を抑えて吸気ボックス内に吸引できる。また、船が転覆した場合に船体前側は軽いため浮き上がり、この船体前側のエンジン前方に吸気ダクトの空気取入口が設けられるため、水が入りにくい。また、吸気ダクトにより吸気通路が長くなるため、吸気騒音が低減される。
【０００８】
好ましい構成例では、前記吸気ダクトは、高さ寸法が幅寸法より小さい扁平断面形状であることを特徴としている。
【０００９】
この構成によれば、エンジン上方に設けた吸気ダクトの高さを抑えてシート下側の狭いスペース内に吸気ボックスとともに吸気ダクトをコンパクトに配設することができる。
【００１０】
さらに好ましい構成例では、前記連通孔は、前記吸気ボックスの前後方向のほぼ中央部近傍に１つ又は２つ以上形成されたことを特徴としている。
【００１１】
この構成によれば、吸気ダクトからの吸入空気が吸気ボックスのほぼ中央部に導入されるため、吸気ボックス内に前後方向に並んで配設された各スロットルボディの空気吸入口に対しほぼ均等に吸入空気が供給され、安定した均一燃焼とともに信頼性の高い空燃比制御が行われる。
【００１２】
さらに好ましい構成例では、前記吸気ボックスは上ケースおよび下ケースからなり、下ケースの底面に開口部を形成し、該開口部を着脱可能な底板で覆ったことを特徴としている。
【００１３】
この構成によれば、エンジン上方に取付けられた吸気ボックスの上ケースを外して下ケースの底板を取外すことにより、下ケースの開口部からエンジン上面が露出するため、エンジン上面側の点火プラグ等の点検や交換等を行うことができ、メンテナンスの作業性が向上する。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
図１および図２はそれぞれ本発明の実施の形態に係る小型滑走艇の側面図および平面図である。
この小型滑走艇１は、船体２の前後方向ほぼ中央部上面にシート３を備え、その下部の船体内に直列４気筒の４サイクルエンジン４が搭載される。このエンジン４の前方には燃料タンク５が搭載される。船体２はハッチカバー６を備えた船体カバー７で覆われる。シート３の前方にはハンドル８が備わる。シート３の後方の船体内には収納ボックス９が備わる。シート３の左右両側の船体２には足乗せステップ１０が形成される。ハンドル８の前側の船体上部には船体内への外気取入れ及び換気用のベンチレーションホース１１が設けられる。
【００１５】
エンジン４には、所定の排気通路長を得るためにエンジン右側から取り出され前面を回り左側を通って後方に配設された排気管１２が備わる。このエンジン４のクランク軸１３は、船体前後方向に配設され、その後端部にカップリング１４を介してインペラ軸１５が連結される。インペラ軸１５の後端部にはジェット推進機１６が装着され、ハンドル８に連動する操向ノズル１７を通してジェット水流を噴出する。
【００１６】
エンジン４の上方には吸気ボックス１８が備わる。吸気ボックス１８内には、前後方向に並ぶ４気筒の各スロットルボディの空気吸入口１９が臨んで配設される。吸気ボックス１８の上面には吸気ダクト２０が設けられる。吸気ダクト２０の端部には、エンジン４の前方の燃料タンク５の上部近傍に開口する空気取入口２１が形成される。この吸気ダクト２０は、吸気ボックス１８の上面の前後方向ほぼ中央部に設けた連通孔２２（図２）を介して吸気ボックス１８内部と連通する。
【００１７】
本発明の吸気ボックス１８は、エンジン４の上方に設けられる。ここでエンジンの上方とは、クランクケース上側にシリンダが垂直あるいは傾斜して配設された場合、シリンダヘッドの上側部分に限らず、クランクケース上側のシリンダ側面部も含む。例えば２サイクルエンジンの場合、クランクケースの上側にシリンダが斜めに配設され、これに隣接してクランクケースに連通する吸気通路がほぼ垂直に形成され、この吸気通路の上端部でシリンダの側面部に吸気ボックスを配設することができる。
【００１８】
エンジン４は、その本体前面４ａに突出するフライホイールカバー５０を有する。本発明の吸気ダクト２０の空気取入口２１は、このエンジン４の前方に配設される。ここでエンジン４の前方とは、その本体前面４ａより前側であり、好ましくはフライホイールカバー５０の前端よりさらに前側がよい。本実施形態のように、排気管１２がエンジン前面側を囲む場合には、この排気管１２より前側がさらに好ましい。すなわち吸気ダクトの空気取入口は、吸気抵抗を過度に大きくしない程度にエンジンからなるべく離れた前方に配置することが望ましい。このようにエンジン前方から吸気を取入れることにより、エンジンからの熱的影響の小さい低温空気を取入れることができる。また、これにより吸気通路が長くなり騒音の低減が図られる。
【００１９】
図３は本発明に係る吸気ボックスを後方から見た船体幅方向の縦断面図、図４はその平面構成図、図５は前後方向の縦断面図である。吸気ボックス１８は、上ケース２３と下ケース２４とにより形成される。上下ケース２３，２４同士は周囲８箇所の結合片２５（図４）を介して着脱可能に結合される。上下ケース２３，２４の内面の中央部２箇所に相互に突合わされるボス２６，２７が突出し両ケース同士の結合強度を高める。
【００２０】
吸気ボックス１８内の略右半分内には、フィルターユニット２８が上下のシール材２９を介して上ケース２３及び下ケース２４間に装着される。この吸気ボックス１８の右半分が本発明でいう左右方向の一方の半部を構成している。フィルターユニット２８は、上下の支持枠３０に保持されたフィルターエレメント３１と下側の支持枠３０と一体の底板４９とにより構成される。フィルターエレメント３１は、空気を通過させ水を通さない水分離フィルターである。フィルターエレメント３１の内側に溜まった水を逃がすために底板４９の適当な位置に水抜き孔（図示しない）が形成される。このフィルターユニット２８を装着した部分の下ケース２４には開口部３２が形成される。上ケース２３を取外し、さらにフィルターユニット２８を底板４９とともに取外すと後述の図６のように開口部３２を通してエンジン４が露出し点火プラグ等のメンテナンスができる。
【００２１】
吸気ボックス１８の略左半分内には４気筒のスロットルボディ３３が前後方向に並べて配設される。前記吸気ボックス１８の左半分が本発明でいう左右方向の他方の半部を構成している。各スロットルボディ３３に吸気管５１が接続され、その先端の空気吸入口１９がボックス内に開口する。各スロットルボディ３３にはスロットル弁３５が備わりその下流側にインジェクター３６が装着される。各スロットルボディ３３は、シリンダヘッドの吸気ポート３７ａに連通する吸気マニホルド３７に接続される。吸気ポート３７ａの端部に吸気弁３８が設けられる。
【００２２】
エンジン吸気系を構成する吸気通路は、吸気ポート３７ａに連通する吸気マニホルド３７と、これに接続されたスロットルボディ３３と、このスロットルボディ３３に接続された吸気管５１とにより構成される。吸気は、吸気ボックス１８内に開口する吸気管端部の空気吸入口１９から導入される。
【００２３】
排気ポート３９ａに連通するマニホルド３９に排気管１２（図１、図２）が接続される。排気ポート３９ａの端部に排気弁４０が設けられる。各吸気弁３８および排気弁４０は、それぞれカム軸４１に装着されたカム４２により駆動される。カム軸４１には、チェーン４３を介してクランク軸１３に連結されたカムスプロケット４４が装着され、カム４２を駆動して各吸気弁３８および排気弁４０をクランク軸１３に同期して開閉駆動する。
【００２４】
吸気ボックス１８の右半分側の上面には、扁平断面形状の吸気ダクト２０がゴムシール４５を介して取付られる。吸気ダクト２０は、吸気ボックス１８への接続ダクト部２０ａとこれに連結される延長部２０ｂとにより構成される。吸気ダクト２０の延長部２０ｂの端部は、前述の図１に示したようにエンジン前方の燃料タンク５上部に開口して空気取入口２１を形成する。
なお、吸気ダクト２０は吸気ボックス１８と一体成形してもよい。
【００２５】
吸気ボックス１８の上ケース２３のフィルターエレメント３１に囲まれた部分のほぼ中央部に、吸気ダクト２０の接続ダクト部２０ａに連通する連通孔２２が形成される。この連通孔２２から外気が吸気ボックス１８内にほぼ均一に導入され、フィルターで水を分離されて各スロットルボディ３３に吸引される。連通孔２２は前後方向に複数個設けてもよい。これにより、吸入空気がさらに均一に各スロットルボディ３３に供給される。複数の連通孔を設けた場合、前側の孔ほど空気が吸引され易いため、後側の連通孔の径を前側の連通孔の径より大きくして前後方向に均一に空気が吸気ボックス内に吸引されるように構成してもよい。あるいは、前後方向に長い長孔を設け、その幅を後側ほど広くなるように形成してもよい。
【００２６】
図６は、上記吸気ボックス１８の上ケース２３およびフィルターユニット２８を取外した状態の下ケース２４を示す。
図示したように、下ケース２４の底面の開口部３２から下側のエンジン４（図１）の点火プラグ４６が露出する。この開口部３２に隣接して下ケース２４内にスロットルボディ３３およびインジェクター３６が配設される。４７は燃料レール、４８はスロットル弁軸である。このように上ケース２３及びフィルターユニット２８をその底板４９（図３、図５）とともに取外すことにより、スロットルボディ３３やインジェクター３６等のエンジンの吸気系部品が露出し、また開口部３２を通して点火プラグ４６が露出するため、各部品の点検や交換等を容易に行うことができる。
【００２７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明では、エンジン上方にコンパクトに吸気ボックスを設けその上面に吸気ダクトを接続してその空気取入口をエンジンから離れた前方に設けたため、スペースが制限される小型滑走艇でありながら、狭いスペース内に効率よく吸気ボックスおよび吸気ダクトを配設し、エンジンからの熱的影響の小さい位置から低温空気を取入れ、これをエンジンの熱影響が小さい吸気ボックス上面側から吸気系に導入して吸気の温度上昇を抑えることができる。これにより、吸気の充填効率が高まり出力の向上が図られる。また、吸気ダクトが前方に長く延びて吸気通路全体の容積が大きくなり吸気騒音が低減する。
【００２８】
また、船が転覆した場合に船体前側は軽いため浮き上がり、この船体前側のエンジン前方に吸気ダクトの空気取入口が設けられるため、水が入りにくい構造が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明が適用される小型滑走艇の側面図。
【図２】  図１の小型滑走艇の平面図。
【図３】  本発明に係る吸気構造の船幅方向の縦断面図。
【図４】  図３の吸気構造の水平断面図。
【図５】  図３の吸気構造の前後方向の縦断面図。
【図６】  図３の吸気構造の下ケースの平面図。
【符号の説明】
１：小型滑走艇、２：船体、３：シート、４：エンジン、５：燃料タンク、
６：ハッチカバー、７：船体カバー、８：ハンドル、９：収納ボックス、
１０：足乗せステップ、１１：ベンチレーションホース、１２：排気管、
１３：クランク軸、１４：カップリング、１５：インペラ軸、
１６：ジェット推進機、１７：操向ノズル、１８：吸気ボックス、
１９：空気吸入口、２０：吸気ダクト、２１：空気取入口、２２：連通孔、
２３：上ケース、２４：下ケース、２５：結合片、２６，２７：ボス、
２８：フィルターユニット、２９：シール材、３０：支持材、
３１：フィルターエレメント、３２：開口部、３３：スロットルボディ、
３５：スロットル弁、３６：インジェクター、
３７：吸気マニホルド、３７ａ：吸気ポート、３８：吸気弁、
３９：排気マニホルド、３９ａ：排気ポート、４０：排気弁、４１：カム軸、
４２：カム、４３：チェーン、４４：カムスプロケット、４５：ゴムシール、
４６：点火プラグ、４７：燃料レール、４８：スロットル弁軸、４９：底板、
５０：フライホイールカバー、５１：吸気管。
【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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