(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
機体上部のトップカウリング内にエンジンが設置されている船外機において、トップカウリングの内部に収納されたエンジンの吸気系であるサージタンクの上端側に吸気口が開口されており、トップカウリングの上部後面に空気排出孔が開口され、その前方側面に空気吸入孔が開口されていると共に、トップカウリングとは別部材であるカバー部材が、トップカウリングのエアダクト部分に対応する位置からサージタンクの吸気口に対応する位置にまで拡がってエンジンの上面側を覆うように、トップカウリングの内部に収納されており、該カバー部材には、トップカウリングの空気吸入口から吸入された空気を流すための空気吸入通路が形成されていて、該空気吸入通路には、トップカウリングの空気吸入口に対応する位置で、上方に向かって空気入口が開口され、また、サージタンクの吸気口に対応する位置で、下方に向かって空気出口が開口されていることを特徴とする船外機のカウリングエアダクト構造。
【請求項２】
エンジンには、上面にファンを設けたフライホイールが設けられており、エンジンの上面側を覆うように設けられたカバー部材には、トップカウリングの空気排出口に向けて空気を流すための空気排出通路が形成されていて、該空気排出通路には、フライホイールの周辺空間と該空気排出通路とを連通するように空気入口が開口されていることを特徴とする請求項１に記載の船外機のカウリングエアダクト構造。
【請求項３】
トップカウリング内で、空気吸入孔が開口された空間部と、空気排出孔が開口された空間部とが、両空間部の空気が混ざらないように、仕切壁によって区画されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の船外機のカウリングエアダクト構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、小型船舶に搭載される船外機に関し、特に、船外機のトップカウリングに形成されたエアダクトの構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
小型船舶に搭載される船外機では、通常、クランク軸が上下方向となるように縦方向に各気筒を配列させたエンジンが、船外機上部のトップカウリング内に収納されていると共に、該トップカウリングの上部後端付近にエアダクトとなる空気孔が開口されていて、該空気孔により、エンジンに供給するための空気をトップカウリング内に取り入れる一方、運転で高温となったエンジンにより加熱されたエンジン周りの空気をトップカウリングの外に排出している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記のようにトップカウリングの上部後端付近に空気孔が開口された従来の船外機のエアダクト構造については、吸入される空気と排出される空気が同じ空気孔を通るため、空気の吸入効率および排出効率が低いものになると共に、吸入されてエンジンに供給される空気に対して、高温となって排出される空気が混入するため、エンジンの吸気効率を悪化させるという問題をも生じることとなる。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記のような課題を解決するために、上記の請求項１に記載したように、機体上部のトップカウリング内にエンジンが設置されている船外機において、トップカウリングの内部に収納されたエンジンの吸気系であるサージタンクの上端側に吸気口が開口されており、トップカウリングの上部後面に空気排出孔が開口され、その前方側面に空気吸入孔が開口されていると共に、トップカウリングとは別部材であるカバー部材が、トップカウリングのエアダクト部分に対応する位置からサージタンクの吸気口に対応する位置にまで拡がってエンジンの上面側を覆うように、トップカウリングの内部に収納されており、該カバー部材には、トップカウリングの空気吸入口から吸入された空気を流すための空気吸入通路が形成されていて、該空気吸入通路には、トップカウリングの空気吸入口に対応する位置で、上方に向かって空気入口が開口され、また、サージタンクの吸気口に対応する位置で、下方に向かって空気出口が開口されていることを特徴とするものである。
【０００５】
また、上記の請求項１に記載した船外機のカウリングエアダクト構造において、上記の請求項２に記載したように、エンジンには、上面にファンを設けたフライホイールが設けられており、エンジンの上面側を覆うように設けられたカバー部材には、トップカウリングの空気排出口に向けて空気を流すための空気排出通路が形成されていて、該空気排出通路には、フライホイールの周辺空間と該空気排出通路とを連通するように空気入口が開口されていることを特徴とするものである。
【０００６】
さらに、上記の請求項１又は２に記載した船外機のカウリングエアダクト構造において、上記の請求項３に記載したように、トップカウリング内で、空気吸入孔が開口された空間部と、空気排出孔が開口された空間部とが、両空間部の空気が混ざらないように、仕切壁によって区画されていることを特徴とするものである。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の船外機のカウリングエアダクト構造の実施形態について図面に基づいて説明する。
【０００８】
図１は、本発明のカウリングエアダクト構造の一実施形態が適用されている船外機を右舷側から見た外観を示すもので、船外機１は、トップカウリング２とアッパーケース３とロアーケース４により構成されるハウジング内に各部品が収納されており、トップカウリング２は、アッパーカウル２ａとボトムカウル２ｂとエアダクトカバー２ｃにより構成され、アッパーケース３は、その上部がエプロン５によって覆われていて、ロアーケース４に対してプロペラ６が装着され、取付部材７を介して、船体８の後尾板に対して上下および左右回動可能に取り付けられるものである。
【０００９】
図２〜図５は、船外機１のハウジング内部における各部品の設置状態を示すもので、図２は、右舷側から見たトップカウリング２内を示し、図３は、その左舷側から見た状態を示し、図４は、上方から見たトップカウリング２内を示し、図５は、右舷側から見たアッパーケース３内を示すものである。
【００１０】
船外機１には、縦方向に各気筒が配列された４サイクル４気筒のＬ型エンジン１０が、ボトムカウル２ｂとアッパーケース３の間に設置されたエキゾーストガイド１１の上面に固定され、上面側がカバー部材１２で覆われた状態で、上部のトップカウリング２内に収納されている。
【００１１】
エンジン１０は、図２〜図４に示すように、その本体部分が、ヘッドカバー１３と、シリンダヘッド１４と、シリンダボディとクランク室の一部を構成するシリンダブロック１５と、クランクケース１６を船体の前後方向に沿って一体的に連結することにより構成されていて、クランクケース１６の側が前部となり、ヘッドカバー１３の側が後部となるように配置されている。
【００１２】
シリンダヘッド１４には、各気筒の吸・排気バルブ１７，１８が装着され、各バルブ１７，１８を駆動するためのカム軸２０，２１が、それぞれ回転軸線方向が上下方向となるように、ヘッドカバー１３に覆われたカムキャップ２２とシリンダヘッド１４の軸受部分により軸支されていて、各カム軸２０，２１の上端部には、それぞれカムプーリー２３，２４が固定されている。
【００１３】
シリンダブロック１５の前部とクランクケース１６によって画成されているクランク室２５には、回転軸線方向が上下方向となるようにクランク軸２６が軸支されており、このクランク軸２６に対して、その上端部にフライホイール２７が固定され、フライホイール２７の下方にタイミングプーリー３０が固定されていて、タイミングプーリー３０と各カムプーリー２３，２４とに渡って、クランク軸２６の回転を吸・排気バルブ１７，１８のカム軸２０，２１に伝動させるためのタイミングベルト２８が掛け渡されている。
【００１４】
なお、タイミングベルト２８に対しては、その弛みを防ぐためにアイドラー２９が配置されており、アイドラー２９は、ガスを封入したガスシリンダーによるテンショナー（図示せず）によって、常にタイミングベルト２８を内側に押圧する方向に付勢されている。
【００１５】
エンジン１０の前方左側には、クランクケース１６の前面に一体的に連結された状態で、エンジン吸気経路の空気導入部となる吸気口３１ａが上端に開口されたサージタンク３１が設置されており、サージタンク３１から延びる各吸気通路３２は、それぞれのスロットル部３３を介して、シリンダヘッド１４の左側部分に上下方向で間隔をおいて形成された各気筒の吸気ポート３４にそれぞれ接続されている。
【００１６】
シリンダヘッド１４の右側部分には、各気筒の燃焼室に接続する各排気ポート３５が上下方向で間隔をおいて形成されており、各排気ポート３５に対して、それらを一本に集合させてエンジン本体の下方に排気ガスを排出するための排気通路３６が、シリンダ３７の右側でシリンダブロック１５に一体的に形成されていて、シリンダブロック１５内で上下方向に延びる排気通路３６は、その下端がエキゾーストガイド１１の排気通路１１ａに接続されている。
【００１７】
なお、上記のエンジン１０には、エンジン本体内に設けられたオイル通路に対して、エキゾーストガイド１１の下方に配置されたオイルパンから潤滑オイルを吸い上げるためのオイルポンプ３８が、クランク軸２６の下端近傍に設けられており、エンジン本体内に設けられた冷却水による冷却経路に対して、シリンダおよび燃焼室周りの温度に応じて冷却水の排出量を制御するためのサーモスタットバルブ４１と、冷却経路内の水圧が所定以上とならないように該冷却経路から冷却水を逃がすためのプレッシャーバルブ４２がそれぞれ設けられている。
【００１８】
また、エンジン１０に対して、船体８内に設置された燃料タンク（図示せず）からエンジン１０に燃料を送給するための燃料ポンプ４３が、その吸気側に配置されており、エンジン本体の冷却経路から冷却水の一部を取り出してトップカウリング２の放水口４５からパイロット水として放水するためのパイロット水送水管４４が、その排気側に接続されている。
【００１９】
トップカウリング２の下方に位置するアッパーケース３には、図５に示すように、エンジン１０から戻される冷却水を一時的に受け止める水溜め部５０が画成されており、該水溜め部５０と隔離された状態で、エンジン１０のクランク軸２６に上端を連結させたドライブ軸５１が、その下端部がロアーケース４内に延びるように、上下方向に貫通されている。
【００２０】
アッパーケース３内を通るドライブ軸５１のロアーケース４近傍には、ドライブ軸５１の回転に連動して駆動されるウォーターポンプ５２が設置されており、該ウォーターポンプ５２には、図示していないが、下方に向かって、ロアーケース４内の吸水口に延びる冷却水吸入管が接続され、上方に向かって、アッパーケース３内を通ってエンジン１０に延びる冷却水送給管５３が接続されている。
【００２１】
一方、アッパーケース３の水溜め部５０には、エキゾーストガイド１１の下面に密着して、その上面開放部がエキゾーストガイド１１の下面によって閉鎖されるように、有底のオイルパン５４が設置されており、該オイルパン５４には、その底部の中央付近からオイルパン５４内の空間部を上下に貫通する筒状の排気管挿通部５４ａが一体的に立設されている。
【００２２】
また、水溜め部５０のオイルパン５４下方には、その上面開放部が排気管挿通部５４ａを含むオイルパン５４の下面により覆われるように、底壁に排気ガス排出口５５ａを設けたマフラー（排気ガス膨張室）５５が設置されており、該マフラー５５の内部空間は、排気ガス排出口５５ａを介して、ロアーケース４内に画成された排気通路（図示せず）に連通されている。
【００２３】
オイルパン５４の排気管挿通部５４ａには、エキゾーストガイド１１の排気通路１１ａに接続される排気管５６が取り付けられており、排気管５６の下端は、オイルパン５４より下方に突出してマフラー５５内に開口されていて、該マフラー５５の内部空間は、排気管５６とエキゾーストガイド１１の排気通路１１ａを介して、エンジン１０の排気通路３６と連通されている。
【００２４】
オイルパン５４の内部には、オイルパン５４内に溜まったオイルを吸入してエンジン１０のオイルポンプ３８に送り込むためのサクションパイプ５７が、エキゾーストガイド１１の下面から下方に突設されている。
【００２５】
オイルパン５４の周壁には、オイルパン５４を取り囲む水溜め部５０の水をオーバーフローさせるための導水管５８が一体的に形成されており、水溜め部５０の側に入水口が開口された導水管５８の水通路は、マフラー５５の周壁上端外側に一体的に形成された水通過部５５ｂを介して、アッパーケース３の水落下口３ａに連通されている。
【００２６】
アッパーケース３には、水落下口３ａからロアーケース４に続く排水通路５９が下方に画成されていると共に、さらに、マフラー５５に連通するアイドル膨張室６０が上方に画成されていて、アイドル膨張室６０には、機外に通じる排気孔６１と排水孔６２が開口されている。
【００２７】
アッパーケース３の下方に位置するロアーケース４には、図示していないが、アッパーケース３を貫通したドライブ軸５１の下端部が軸支されており、該ドライブ軸５１の下端部は、シフト変換ギア部を介して、ロアーケース４に装着されたプロペラ６の回転軸と連結されている。
【００２８】
また、図示していないが、ロアーケース４には、ウォーターポンプ５２により吸い上げられる冷却水の吸水口が設けられていると共に、アッパーケース３のマフラー５５を経て送られてきた排気ガスをプロペラ６の回転に伴って水中に排出するための排気通路が画成され、アッパーケース３から落下された冷却水を機外に排出するための冷却水排出部が画成されている。
【００２９】
上記のように各部材が配置されている船外機１において、サージタンク３１の吸気口３１ａから吸入された空気は、燃料ポンプ４３により供給された燃料が混合され、エンジン本体の燃焼室で燃焼されてから、排気ガスとして排気通路３６からエンジン１０の下方に排出され、エキゾーストガイド１１の排気通路１１ａと排気管５６を経て、マフラー５５内に送り込まれ、アイドル膨張室６０から排気孔６１を通って大気中に放出されると共に、プロペラ６が回転している走行時には、大部分の排気ガスは、マフラー５５の排気ガス排出口５５ａからロアーケース４内の排気通路を通って、プロペラ６の回転に連れて水中に排出される。
【００３０】
ところで、上記のように構成されている船外機１において、トップカウリング２の内部には、エンジン上面に配置された各カムプーリー２３，２４，フライホイール２７およびタイミングベルト２８などの上方を覆うと共に、トップカウリング２のエアダクト部分に対応する位置から、サージタンク３１の吸気口３１ａに対応する位置にまで拡がるように、エンジン１０の上方にカバー部材１２が設置されている。
【００３１】
カバー部材１２には、図７および図８に示すように、各カムプーリー２３，２４とフライホイール２７とタイミングベルト２８の上方を直接覆っているカバー部分１２ａに対して、該カバー部分１２ａを部分的に上方から覆うように、アッパーカウル２ａの空気吸入口７２に対応する位置からサージタンク３１の吸気口３１ａに対応する位置にまで延びる吸入通路形成部分１２ｂが一体的に形成されており、該カバー部分１２ａの一部と吸入通路形成部分１２ｂとによって空気吸入通路８１が形成されている。
【００３２】
この空気吸入通路８１には、吸入通路形成部分１２ｂに対して、アッパーカウル２ａの空気吸入口７２に対応する位置で、上方に突出して空気入口８１ａが開口されていると共に、吸入通路形成部分１２ｂをカバー部分１２ａからサージタンク３１の側にはみ出させることにより、サージタンク３１の吸気口３１ａに対応する位置で、下方に向かって空気出口８１ｂが開口されている。
【００３３】
それにより、図中に矢印で示すように、アッパーカウル２ａの空気吸入口７２に導かれた空気は、上方に突出する空気入口８１ａから、空気吸入通路８１を通って、空気出口８１ｂからサージタンク３１の吸気口３１ａに流される。
【００３４】
また、そのようなカバー部材１２に対して、更に、図９および図１０に示すように、空気吸入通路８１の側方に隣接して、カバー部分１２ａを部分的に上方から覆うように、フライホイール２７の近傍からアッパーカウル２ａの空気排出口７３にまで延びる排出通路形成部分１２ｃが一体的に形成されており、該カバー部分１２ａおよび吸入通路形成部分１２ｂの一部と排出通路形成部分１２ｃとによって空気排出通路８２が形成されている。
【００３５】
この空気排出通路８２には、カバー部分１２ａのフライホイール２７を取り囲む部分の側壁の一部に、フライホイール２７の周辺空間と空気排出通路８２とを連通するように空気入口８２ａが開口されていると共に、アッパーカウル２ａの空気排出口７３に対応する位置で、排出通路形成部分１２ｃに、上方に突出して空気出口８２ｂが開口されている。
【００３６】
それにより、図中に矢印で示すように、トップカウリング２の内部で加熱されて上昇してきた空気が、上面にファン２７ａを設けたフライホイール２７の回転により、カバー部材１２の下方から空気入口８２ａに導かれた後、カバー部分１２ａに開口された空気入口８２ａから、空気排出通路８２を通って、空気出口８２ｂからアッパーカウル２ａの空気排出口７３に流される。
【００３７】
なお、カバー部分１２ａには、空気吸入通路８１の途中に水抜き用の孔８３が貫通されていると共に、空気排出通路８２の途中にも水抜き用の孔８４が貫通されている。
【００３８】
上記のようにトップカウリング２の内部に空気吸入通路８１を空気排出通路８２が形成されている本実施形態の船外機１において、それらの空気通路に流れる空気を出入させるためのエアダクト部分が、トップカウリング２に対して、アッパーカウル２ａの上面後部で、エアダクトカバー２ｃによって覆われた部分に形成されている。
【００３９】
すなわち、図６に示すように、アッパーカウル２ａの上面後部の段状に凹んだ部分に、一対の空気吸入口７２，７２と空気排出口７３と仕切壁７４が一体的に突設されているのに対して、当該部分を覆うエアダクトカバー２ｃには、その左右両側面に空気吸入孔７６，７６がそれぞれ開口され、その後面に空気排出孔７７が開口されている。
【００４０】
それにより、エアダクトカバー２ｃにより覆われた空間部が、仕切壁７４により空気吸入室７１ａと空気排出室７１ｂに区画されて、トップカウリング２の外部からエアダクトカバー２ｃの空気吸入孔７６を通り、該空気吸入室７１ａからアッパーカウル２ａの空気吸入口７２を通ってトップカウリング２の内部に空気が流れ込むようなエアダクトが構成されると共に、トップカウリング２の内部からアッパーカウル２ａの空気排出口７３を通り、該空気排出室７１ｂからエアダクトカバー２ｃの空気排出孔７７を通ってトップカウリング２の外部に空気が流れ出すようなエアダクトが構成されている。
【００４１】
上記のようにトップカウリング２のエアダクトカバー２ｃに空気吸入孔７６と空気排出孔７７が開口されている本実施形態の船外機のカウリングエアダクト構造によれば、走行中に前方から風を受けることにより、トップカウリング２の後面に開口されている空気排出孔７７には、内部の空気をトップカウリング２外に吸い出すように負圧が働くため、空気排出孔７７からトップカウリング２の外に積極的に空気が排出されることとなり、トップカウリング２内の換気が良好なものとなって、エンジン熱によるトップカウリング２内の温度上昇を抑えることができる。
【００４２】
また、空気吸入孔７６からは、トップカウリング２内の空気が排出されないため、効率良く空気を吸入することができることとなり、空気吸入孔７６から空気吸入通路８１を通ってサージタンク３１の吸気口３１ａに充分に空気を供給することができるため、エンジンの吸気通路の負圧を軽減することができる。
【００４３】
なお、図６に示した本実施形態では、エアダクトカバー２ｃの左右両側面に開口された空気吸入孔７６は、トップカウリング２の壁面に対して面一な状態で平面的に開口されているが、この空気吸入孔７６については、図１１（Ａ）〜（Ｃ）に示すように、カウリング２の壁面を斜めに前方に膨出させたり、あるいは、図１２（Ａ）〜（Ｃ）に示すように、カウリング２の壁面を斜めに後方に陥没させたりすることにより、各空気吸入孔７６をトップカウリング２の表面に対して角度をもった状態で前向きに開口させることも可能である。
【００４４】
そのように空気吸入孔７６を前向きに開口させたものでは、走行中に前方からの空気を空気吸入孔７６に押し込むように動圧力が働いて、空気の吸入がより効果的に行われる。
【００４５】
さらに、本実施形態では、空気吸入孔７６と空気排出孔７７とが仕切壁７４により隔離された状態で配置されているため、空気吸入孔７６を経てエンジンに供給される空気に対して、空気排出孔７７からトップカウリング２外に排出される加熱された空気の混入を確実に防止することができる。
【００４６】
以上、本発明の船外機のカウリングエアダクト構造の一実施形態について説明したが、本発明は、上記のようにアッパーカウル２ａに対してエアダクトカバー２ｃを設けたような船外機による本実施形態のようなものに限定されるものではなく、従来から知られた構造のその他の船外機に対しても実施可能なものである。
【００４７】
【発明の効果】
以上説明したような本発明の船外機のカウリングエアダクト構造によれば、カウリング内で加熱された空気の排出効率を高めてカウリング内の温度上昇を抑えることができ、また、カウリング内への空気の吸入効率を高めてエンジン吸気通路の負圧を軽減することができ、さらに、高温空気の混入によるエンジン吸気効率の悪化を防止することができて、その結果、エンジン出力の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のカウリングエアダクト構造が適用されている船外機の概略を示す右舷側から見た側面図。
【図２】図１に示した船外機のトップカウリング部分の内部構造を示す右舷側から見た一部断面説明図。
【図３】図１に示した船外機のトップカウリング部分の内部構造を示す左舷側から見た一部断面説明図。
【図４】図１に示した船外機のトップカウリング部分の内部構造を示す上方から見た断面説明図。
【図５】図１に示した船外機のアッパーケース部分の内部構造を示す右舷側から見た断面説明図。
【図６】本発明の船外機のカウリングエアダクト構造の一実施形態を示すトップカウリングの上面図。
【図７】図１に示した船外機のトップカウリング内における吸入空気の流れ示す縦断面説明図。
【図８】図７に示した吸入空気の流れの上方から見た状態を示す横断面説明図。
【図９】図１に示した船外機のトップカウリング内における排出空気の流れ示す縦断面説明図。
【図１０】図９に示した排出空気の流れの上方から見た状態を示す横断面説明図。
【図１１】本発明の船外機のカウリングエアダクト構造の他の実施形態における空気吸入孔の部分を示す（Ａ）側面図，（Ｂ）図ＡのＢ−Ｂ線に沿った横断面図，および（Ｃ）図ＢのＣ−Ｃ線に沿った縦断面図。
【図１２】本発明の船外機のカウリングエアダクト構造の更に他の実施形態における空気吸入孔の部分を示す（Ａ）側面図，（Ｂ）図ＡのＢ−Ｂ線に沿った横断面図，および（Ｃ）図ＢのＣ−Ｃ線に沿った縦断面図。
【符号の説明】
１      船外機
２      トップカウリング
１０    エンジン
７１ａ  空気吸入室（空気吸入孔が開口された空間部）
７１ｂ  空気排出室（空気排出孔が開口された空間部）
７４    仕切壁
７６    空気吸入孔
７７    空気排出孔
【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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