JP3923406B2 - 水冷バーチカルエンジンを搭載した船外機 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、クランクシャフトを概ね鉛直方向に配置し、エンジンブロックの上部にクランクシャフトの駆動力をカムシャフトに伝達する無端伝動部材を配置した水冷バーチカルエンジンを搭載した船外機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に船外機用のバーチカルエンジンには水冷エンジンが使用されている。下記特許文献に記載された船外機の水冷エンジンは、ウオータジャケット内の冷却水の流れを冷却水温度に応じて制御するサーモスタットをエンジンブロックの上部に配置し、かつクランクシャフトでカムシャフト駆動するタイミングベルトをエンジンブロックの上部に配置している。
【０００３】
このようにサーモスタットをエンジンブロックの上部に配置することで、ウオータジャケットの下端から供給された冷却水が熱交換した後の温度を検出し、冷却水の流れを的確に制御することができる。またタイミングベルトをエンジンブロックの上部に配置することで、その組み付けやメンテナンスを容易化することができる。
【０００４】
【特許文献】
特開平１０−２１２９４８号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで上記従来のものは、タイミングベルトの上部を覆うカバーの内部にサーモスタットを配置しているので、カバーを外さないとサーモスタットをメンテナンスすることができず、作業性が悪いという問題がある。またタイミングベルトに代えてタイミングチェーンを用いる案もあるが、サーモスタットのメンテナンス性に対する考慮はなされていない。
【０００６】
本発明は前述の事情に鑑みてなされたもので、エンジンブロックのウオータジャケットに設けたサーモスタットのメンテナンスを容易に行えるようにすることを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１に記載された発明によれば、クランクシャフトを概ね鉛直方向に配置し、エンジンブロックの上部に、クランクシャフトの駆動力をカムシャフトに伝達する無端伝動部材を、その無端伝動部材の回転軌跡が水平面に沿って延びるように配置した水冷バーチカルエンジンを搭載した船外機において、前記エンジンブロックの上壁の一部を、前記無端伝動部材の回転軌跡の内側空間を上下方向に貫通して該無端 伝動部材よりも上側に張出させ、その張出部に、エンジンブロックに形成したウオータジャケットの冷却水の流れを制御するサーモスタットをその長手方向が上下方向となるよう設けたことを特徴とする水冷バーチカルエンジンが提案される。
【０００８】
上記構成によれば、エンジンブロックのウオータジャケットの冷却水の流れを制御するサーモスタットを、クランクシャフトの駆動力をカムシャフトに伝達する無端伝動部材よりも上方のエンジンブロックの上壁に設けたので、無端伝動部材に邪魔されずにエンジンの上方からサーモスタットのメンテナンスを容易に行うことができ、しかもサーモスタットから冷却水を排出する冷却水配管の取り回しが容易である。
【０００９】
尚、実施例のシリンダブロック１１、およびシリンダヘッド１５は本発明のエンジンブロックに対応し、実施例のタイミングチェーン３０は本発明の無端伝動部材に対応し、実施例の第１、第２サーモスタット８４，８５は本発明のサーモスタットに対応し、実施例のシリンダブロック冷却ウオータジャケットＪＢおよびシリンダヘッド冷却ウオータジャケットＪＨは本発明のウオータジャケットに対応する。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を、添付図面に示した本発明の実施例に基づいて説明する。
【００１１】
図１〜図１９は本発明の一実施例を示すもので、図１は船外機の全体側面図、図２は図１の２−２線拡大断面図、図３は図２の３−３線拡大断面図、図４は図２の４方向拡大矢視図、図５は図４の５方向矢視図、図６は図１の要部拡大断面図、図７は図１の７−７線拡大矢視図（マウントケースの上面図）、図８は図１の８−８線拡大矢視図（ポンプボディの下面図）、図９は図１の９−９線拡大矢視図（ブロック等の小組体の下面図）、図１０は排気マニホールドの拡大図、図１１は排気マニホールドおよび排気ガイドの接続部の拡大図、図１２は図１４の１２−１２線矢視図（排気ガイドの平面図）、図１３は図１４の１３−１３線断面図、図１４は図１の１４−１４線拡大矢視図、図１５は図１の１５−１５線拡大矢視図、図１６は図１５の１６−１６線拡大断面図、図１７は図１６の１７−１７線断面図、図１８は図１６の１８−１８線断面図、図１９はエンジン冷却系の回路図である。
【００１２】
図１〜図３に示すように、船外機Ｏは、ステアリング軸９６を中心に左右方向に舵取り運動を行い、チルト軸９７を中心に上下方向にチルト運動を行うように船体に取り付けられており、船外機Ｏの上部に搭載された直列４気筒４ストロークの水冷バーチカルエンジンＥは、シリンダブロック１１と、シリンダブロック１１の前面に結合されたロアブロック１２と、概ね鉛直方向に配置されてジャーナル１３ａ…をシリンダブロック１１およびロアブロック１２に挟まれるように支持されたクランクシャフト１３と、ロアブロック１２の前面に結合されたクランクケース１４と、シリンダブロック１１の後面に結合されたシリンダヘッド１５と、シリンダヘッド１５の後面に結合されたヘッドカバー１６とを備える。シリンダブロック１１に鋳くるまれた４個のスリーブ状のシリンダ１７…の内部に摺動自在に嵌合するピストン１８…は、それぞれコネクティングロッド１９…を介してクランクシャフト１３のクランクピン１３ｂ…に接続される。
【００１３】
シリンダヘッド１５にピストン１８…の頂面に対向するように形成された燃焼室２０…は、シリンダヘッド１５の左側面、即ち船の進行方向を前にして左舷側に開口する吸気ポート２１…を介して吸気マニホールド２２に接続されるとともに、シリンダヘッド１５の右側面に開口する排気ポート２３…を介してエンジンルーム内排気通路２４に接続される。吸気ポート２１…の下流端を開閉する吸気バルブ２５…と、排気ポート２３…の上流端を開閉する排気バルブ２６…とは、ヘッドカバー１６の内部に収納されたＤＯＨＣ型の動弁機構２７によって開閉駆動される。吸気マニホールド２２の上流側は、クランクケース１４の前方に配置され、前面に固定されたスロットルバルブ２９に接続されており、サイレンサ２８を経た吸気が供給される。シリンダヘッド１５および吸気マニホールド２２間に挟まれたインジェクタベース５７に、吸入ポート２１…内に燃料を噴射するインジェクタ５８…が設けられる。
【００１４】
エンジンＥのシリンダブロック１１、ロアブロック１２、クランクケース１４およびシリンダヘッド１５の上面には、クランクシャフト１３の駆動力を動弁機構２７に伝達するタイミングチェーン３０（図１４参照）を収納するチェーンカバー３１（図１５参照）が結合され、またシリンダブロック１１、ロアブロック１２およびクランクケース１４の下面にはオイルポンプボディ３４が結合され、更にオイルポンプボディ３４の下面にはマウントケース３５、オイルケース３６、イクステンションケース３７およびギヤケース３８が順次結合される。
【００１５】
オイルポンプボディ３４は、その下面とマウントケース３５の上面との間にオイルポンプ３３を収納するものであり、反対側のシリンダブロック１１等の下面との間にはフライホイール３２が配置され、オイルポンプボディ３４によってフライホイール室とオイルポンプ室とが区画されている。そしてオイルケース３６、マウントケース３５およびエンジンＥの下側の一部の周囲が合成樹脂製のアンダーカバー３９で覆われ、エンジンＥの上部がアンダーカバー３９の上面に結合される合成樹脂製のエンジンカバー４０で覆われる。
【００１６】
クランクシャフト１３の下端に接続された駆動軸４１はポンプボディ３４、マウントケース３５、オイルケース３６を貫通してイクステンションケース３７の内部を下方に延び、後端にプロペラ４３を備えてギヤケース３８に前後方向に支持されたプロペラ軸４４の前端に、シフトロッド５２により操作される前後進切換機構４５を介して接続される。駆動軸４１に設けられた冷却水ポンプ４６には、ギヤケース３８に設けられたストレーナ４７から上方に延びる下部給水通路４８が接続され、冷却水ポンプ４６から上方に延びる上部給水管４９がオイルケース３６に設けられた冷却水通路３６ｂ（図６参照）に接続される。
【００１７】
図６に示すように、オイルケース３６の下面３６Ｌに、前記上部給水管４９の上端が接続される冷却水供給孔３６ａが形成される。オイルケース３６の上面３６Ｕに、冷却水供給孔３６ａに連なる冷却水通路３６ｂがオイルケースに一体に形成された排気管部３６ｃの周囲の一部を囲むように形成される。マウントケース３５の下面３５Ｌに結合されるオイルケース３６の上面３６Ｕの冷却水通路３６ｂと同形の冷却水通路３５ａが、マウントケース３５を貫通する排気通路３５ｂの周囲の一部を囲むように形成される。
【００１８】
図７はマウントケース３５を上方から見たもので、下面にオイルケース３６が結合される。排気通路３５ｂの外周を冷却水供給通路３５ｃ…および冷却水排出通路３５ｄが囲んでいる。詳述すると、マウントケース３５の下面３５Ｌに下向きに開放するように形成された冷却水通路３５ａに連通する冷却水供給通路３５ｃ…（図６参照）が、マウントケース３５の上面３５Ｕのシリンダブロック搭載面の領域外の上面に上向きに開放するように、かつ円筒状の排気通路３５ｂの外周に沿うように形成されている。実施例では、排気通路３５ｂの外壁に連続する壁３５ｈ…によって、３個の円弧状の冷却水供給通路３５ｃ…に別れている。更に、円筒状の排気通路３５ｂの外周の前記冷却水供給通路３５ｃ…の設置範囲以外の範囲に、１個の円弧状の冷却水排水通路３５ｄが形成され、前記冷却水供給通路３５ｃ…とは外壁に形成された壁３５ｉ…によって区画されている。
【００１９】
後述するオイルポンプボディ３４を含むシリンダブロック小組体に結合されるマウントケース３５の上面３５Ｕに、冷却水供給通路３５ｅが平面視でシリンダ１７の中央を跨いで船外機Ｏの左右方向に延び、前記上面３５Ｕに上向きに開放する横断面Ｕ字溝形状に形成されている（図６参照）。この冷却水通路３５ｅに前記冷却水通路３５ａが上方に延びて連通する。マウントケース３５の上面３５Ｕには、その冷却水通路３５ａの圧力が所定値以上になったときに開弁して冷却水を逃がすリリーフバルブ５１が設けられる（図４および図７参照）。
【００２０】
尚、前記冷却水排出通路３５ｄはオイルケース３６の下面３６Ｌの全域に形成された開口３６ｅ（図７参照）を介して、オイルケース３６、イクステンションケース３７およびギヤケース３８の内部に形成された排気室６３に連通する。またマウントケース３５の下面３５Ｌとオイルケース３６の上面３６Ｕとの間に挟まれたガスケット５５には、マウントケース３５の冷却水排出通路３５ｄ（図７参照）から落下する冷却水が通過するパンチング加工孔５５ａ…と、膨張室６３の一部を区画して消音効果を発揮するパンチング加工孔５５ｂ…とが設けられる（図６および図７参照）。
【００２１】
次に、図４〜図６および図１０〜図１３に基づいてエンジンルーム内排気通路２４の構造を説明する。
【００２２】
排気通路手段は、大きく分けて、エンジンルーム内排気通路２４部分と、エンジンルームと区画された排気室部分とに分けられる。エンジンルーム内排気通路２４は、後述するようにシリンダヘッド１５の右側面に結合され、各燃焼室２０からの排気を導入する単管部６１ａ…と、これらの下流域で集合する集合部６１ｂとを備えた排気マニホールド６１と、この排気マニホールド６１に接続し、エンジンルーム外に排気を導く排気ガイド６２とを備える。
【００２３】
図６から明らかなように、排気ガイド６２はエンジンルームの隔壁を構成するマウントケース３５の上面３５Ｕに結合し、マウントケース３５を貫通する排気通路３５ｂと連通する。排気通路３５ｂはオイルケース３６に一体に形成された排気管部３６ｃと連通し、排気室６３と連通する。実施例では、オイルケース３６が排気室６３の外壁部を構成するとともに、排気管部３６ｃを構成しているが、他の構成として、排気管部３６ｃを別個の通路としても良い。また排気通路手段は、その一部が一体的に連続する構成であっても良いが、エンジンルーム内排気通路２４と同外部通路とを別体で構成することで、各部の組立性の向上や排気室６３に対するシール性の確保を可能にすることができる。
【００２４】
尚、排気室６３の上部はオイルケース３６に設けた排気導出管６４を介してアンダーカバー３９の外部に連通しており、エンジンＥの低負荷運転時に排気ガスを水中に排出することなく、排気導出管６４を介して大気中に排出するようになっている。
【００２５】
排気マニホールド６１は４個の排気ポート２３…に連通する４個の単管部６１ａ…と、それらの単管部６１ａ…が一体に集合する集合部６１ｂとを備えており、集合部６１ｂの大部分はシリンダヘッド１５の側面に密着しているが、集合部６１ｂの下端部近傍がシリンダヘッド１５の側面から離反する方向に、その中心線が距離αだけ屈曲している（図１０参照）。排気ガイド６２はＳ字状に湾曲し、その上端の大径になった結合部６２ａの内周に排気マニホールド６１の下端部内周が一対のＯリング５３，５４を介して嵌合する。
【００２６】
このように、排気マニホールド６１の下端部近傍だけをシリンダヘッド１５の側面から離反する方向に屈曲させ、排気マニホールド６１の他の上半部は、シリンダヘッド１５の側面に沿う形で接続させたので、エンジンルーム内排気通路２４の配置スペースを最小限に抑えながら、大径の結合部６２ａがシリンダヘッド１５と干渉するのを防止することができる。特に、排気マニホールド６１は、最下位の燃焼室２０よりも下方部分が屈曲しているので、上下方向に配置された複数の燃焼室２０…からの排気ガスの流れにアンバランスな影響を与えることが防止され、排気効率の低下を最小限に抑えることができる。
【００２７】
また排気マニホールド６１および排気ガイド６２の結合部６２ａはＯリング５３，５４を介して嵌合する構造であるため、排気マニホールド６１および排気ガイド６２の結合作業が簡単であるばかりか、エンジンルーム内排気通路２４の上下方向の寸法誤差を結合部６２ａで吸収して組付性を高めることができる。しかもＯリング５３，５４の近傍に第１排気ガイド冷却ウオータジャケットＪＭ１の上端部および排気マニホールド冷却ウオータジャケットＪＭ２の下端部が位置していることから、Ｏリング５３，５４の熱による劣化が防止される。
【００２８】
排気ガイド６２の下端に形成されたフランジ６２ｂに３個のボルト孔６２ｃ…と、排気通路６２ｄを囲む円弧状に分割された３個の冷却水流入口６２ｅ…と１個の冷却水流出口６２ｆとが形成される。排気ガイド６２のフランジ６２ｂをマウントケース３５の上面３５Ｕの取付座３５ｆ（図７参照）にボルト締めしたとき、排気ガイド６２の冷却水流入口６２ｅ…がマウントケース３５の冷却水供給通路３５ｃ…に連通するとともに、冷却水流出口６２ｆがマウントケース３５の冷却水排出通路３５ｄに連通する。取付座３５ｆのマウントケース３５の下面３５Ｌ側については、冷却水排出通路３５ｄを構成する外壁のうち、反排気通路３５ｂ側がガスケット面よりもやや高い位置に止まり、外壁下面とガスケット面との間から冷却水がガスケット５５上に排水される。
【００２９】
排気ガイド６２には、その排気通路６２ｄを囲むように上面側の半周を覆う第１排気ガイド冷却ウオータジャケットＪＭ１と、下面側の半周を覆う第２排気ガイド冷却ウオータジャケットＪＭ３とが形成されており、排気ガイド６２の上端部において第１排気ガイド冷却ウオータジャケットＪＭ１の円周方向の一部が半径方向に膨出して膨出部６２ｇを構成する。
【００３０】
排気マニホールド６１の周囲を囲むように排気マニホールド冷却ウオータジャケットＪＭ２が形成されており、その下端に円周方向に延びる通孔６１ｃが形成される。従って、排気マニホールド６１の下端を排気ガイド６２の結合部６２ａの内周に嵌合させると、排気マニホールド６１の排気マニホールド冷却ウオータジャケットＪＭ２と排気ガイド６２の第１排気ガイド冷却ウオータジャケットＪＭ１とが、排気マニホールド６１の通孔６１ｃと排気ガイド６２の膨出部６２ｇとを介して相互に連通する（図１３参照）。
【００３１】
図４および図５から明らかなように、排気マニホールド６１の排気マニホールド冷却ウオータジャケットＪＭ２の上部には、冷却水の一部をシリンダブロック１１に分配するための継ぎ手６１ｄと、冷却水の一部をホース６５を介して検水口６６（図２参照）に供給するための継ぎ手６１ｅと、冷却水の温度を検出する冷却水温度センサ６７とが設けられる。
【００３２】
次に、図３〜図５に基づいてシリンダブロック１１の冷却系の構造を説明する。
【００３３】
排気ガイド６２の第１排気ガイド冷却ウオータジャケットＪＭ１および排気マニホールド６１の排気マニホールド冷却ウオータジャケットＪＭ２を通過してエンジンルーム内排気通路２４を冷却することで温度上昇した冷却水は、排気マニホールド６１の排気マニホールド冷却ウオータジャケットＪＭ２の上端に設けた前記継ぎ手６１ｄから給水管６８を経てＴ形の３方ジョイント、または分岐部材６９に供給され、そこから２本の給水管７０，７１に分岐する。シリンダブロック１１には４個のシリンダ１７…を囲むシリンダブロック冷却ウオータジャケットＪＢが形成される。シリンダブロック冷却ウオータジャケットＪＢの上端寄りの位置（最上位から２番目の燃焼室２０の側部）と下端寄りの位置（最下位の燃焼室２０の側部）とに継ぎ手１１ａ，１１ｂが設けられおり、上側の継ぎ手１１ａに上側の給水管７０が接続され、下側の継ぎ手１１ｂに下側の給水管７１が接続される。このように、排気マニホールド冷却ウオータジャケットＪＭ２とシリンダブロック冷却ウオータジャケットＪＢとを給水管６８，７０，７１で接続したので、シリンダブロック１１やシリンダヘッド１５の内部に冷却水供給通路を形成する場合に比べて加工が容易になる。
【００３４】
ポンプボディ３４を貫通するように形成されたスリット状の冷却水通路３４ａ（図８参照）は、前記マウントケース３５を貫通するように形成されたスリット状の冷却水通路３５ｅ（図７参照）に連通するとともに、シリンダブロック１１の下面に形成された、前記冷却水通路３５ｅと合わせ面形状が同じでシリンダ１７…の左右幅方向中央を跨ぐように左右方向に延びる冷却水通路１１ｃ（図９参照）に連通する。図３および図９に示すように、シリンダブロック１１の冷却水通路１１ｃは下面が開放した溝状のもので、その溝の上壁を貫通する２個の通孔１１ｄ，１１ｅを介してシリンダブロック１１のシリンダブロック冷却ウオータジャケットＪＢの下端に連通する。
【００３５】
図３から明らかなように、シリンダブロック１１のシリンダブロック冷却ウオータジャケットＪＢを流れた冷却水は、シリンダブロック１１の上部左側に形成した冷却水通路１１ｆを通って後述するサーモスタットに供給される。
【００３６】
次に、図３、図６および図９に基づいてシリンダヘッド１５の冷却系の構造を説明する。
【００３７】
シリンダブロック１１の下面に形成したスリット状の冷却水通路１１ｃの側壁からシリンダヘッド１５に向かって２本の短い冷却水通路１１ｇ，１１ｈが分岐しており、この冷却水通路１１ｇ，１１ｈはシリンダブロック１１およびシリンダヘッド１５間のガスケット５６を通してシリンダヘッド１５のシリンダヘッド冷却ウオータジャケットＪＨに連通する。尚、シリンダブロック１１のシリンダ１７…を取り囲むシリンダブロック冷却ウオータジャケットＪＢは、シリンダブロック１１およびシリンダヘッド１５の結合面に介在するガスケット５６を介してシリンダヘッド１５のシリンダヘッド冷却ウオータジャケットＪＨから隔絶している（図２および図６参照）。
【００３８】
次に、冷却水の循環系に設けられたサーモスタットについて説明する。
【００３９】
図１４に示すように、クランクシャフト１３の上端に設けたカム駆動スプロケット７２とシリンダヘッド１５の後部に位置する一対のカムシャフト７３，７４に設けたカム従動スプロケット７５，７５とにタイミングチェーン３０が巻き掛けられる。油圧式のチェーンテンショナ７６ａがタイミングチェーン３０の緩み側に当接し、反対側にはチェーンガイド７６ｂが当接する。カム駆動スプロケット７２の歯数はカム従動スプロケット７５，７５の歯数の半分であり、従ってカムシャフト７３，７４はクランクシャフトの半分の回転数で回転する。
【００４０】
クランクケース１４の内部にはバランサー装置７７が収納されており、その２本のバランサーシャフト７８，７９の一方に設けたバランサー従動スプロケット８０とクランクシャフト１３に設けたバランサー駆動スプロケット８１とに無端チェーン８２が巻き掛けられる。チェーンテンショナ８３ａが無端チェーン８２の緩み側に当接し、反対側にはチェーンガイド６３ｂが当接する。バランサー駆動スプロケット８１の歯数はバランサー従動スプロケット８０の歯数の２倍であり、従ってバランサーシャフト７８，７９はクランクシャフト１３の２倍の回転数で回転する。
【００４１】
図１５〜図１８から明らかなように、シリンダブロック１１およびシリンダヘッド１５の上面がチェーンカバー３１で覆われており、このチェーンカバー３１の内部にタイミングチェーン３０が収納される。タイミングチェーン３０の潤滑を図るべく、チェーンカバー３１の内部は油雰囲気に維持されている。シリンダブロック１１およびシリンダヘッド１５の結合面に跨がるようにチェーンカバー３１に形成されたサーモスタット取付座３１ａは、その下面がシリンダブロック１１およびシリンダヘッド１５の上面に当接するとともに、その上面がチェーンカバー３１の本体部分上面よりも一段高くなっている。尚、チェーンカバー３１には、クランクシャフト１３の回転数を検出するエンジン回転数センサ５９が設けられる（図１５参照）。
【００４２】
チェーンカバー３１のサーモスタット取付座３１ａには、シリンダブロック１１のシリンダブロック冷却ウオータジャケットＪＢから上方に分岐する冷却水通路１１ｉに連通する冷却水通路３１ｂ，３１ｃと、シリンダヘッド１５のシリンダヘッド冷却ウオータジャケットＪＨから分岐する冷却水通路１５ａに連通する冷却水通路３１ｄ，３１ｅとが形成されており、冷却水通路３１ｃにはシリンダブロック１１側の第１サーモスタット８４が取付られ、冷却水通路３１ｅにはシリンダヘッド１５側の第２サーモスタット８５が取付られる。弁体８４ａを備えた第１サーモスタット８４および弁体８５ａを備えた第２サーモスタット８５はそれぞれサーモスタット室９４，９５内に収納され、サーモスタット取付座３１ａの上面に３本のボルト８６で固定される共通のサーモスタットカバー８７で覆われる。サーモスタットカバー８７に設けた継ぎ手８７ａが、排水管８８を介して、排気ガイド６２に設けた継ぎ手６２ｈを介して前記第２排気ガイド冷却ウオータジャケットＪＭ３に接続される。
【００４３】
シリンダヘッド冷却ウオータジャケットＪＨ側の第２サーモスタット８５が臨むチェーンカバー３１の冷却水通路３１ｅに、冷却水温度センサ８９が設けられる。
【００４４】
以上説明したように、吸気バルブ２５…および排気バルブ２６…で遮断された燃焼室２０…内の燃焼ガスが第１の熱源であり、エンジンルーム内排気通路２４を通って外部に流れる排気ガスが第２の熱源であり、シリンダヘッド冷却ウオータジャケットＪＨとシリンダブロック冷却ウオータジャケットＪＢとが前記第１の熱源の冷却のための第１の冷却手段であり、この第１の冷却手段との熱交換の後、第２の熱源を冷却するのが第２の冷却手段であり、第１排気ガイド冷却ウオータジャケットＪＭ１と排気マニホールド冷却ウオータジャケットＪＭ２とがそれに相当する。
【００４５】
次に、エンジンＥの潤滑系の構造を、図３、図４および図６〜図９を参照して説明する。
【００４６】
オイルケース３６はオイルパン３６ｄを一体に備えており、その内部にオイルストレーナ９１を備えたサクションパイプ９２が収納される。オイルポンプ３３にはオイル吸入通路３３ａ、オイル吐出通路３３ｂおよびオイルリリーフ通路３３ｃが設けられており、オイル吸入通路３３ａはサクションパイプ９２に接続され、オイル吐出通路３３ｂはシリンダブロック１１の下面に形成したオイル供給孔１１ｍ（図９参照）を経てエンジンＥの各被潤滑部に接続され、オイルリリーフ通路３３ｃはオイルポンプ３３からの戻りオイルをオイルパン３６ｄ内に排出する。
【００４７】
シリンダヘッド１５およびヘッドカバー１６の内部に設けられた動弁機構２７からの戻りオイルの一部は、ヘッドカバー１６に設けた継ぎ手１６ａ、オイルホース９３およびマウントケース３５を貫通するオイル戻し通路３５ｇ（図７参照）を介してオイルパン３６ｄに戻され、動弁機構２７からの戻りオイルの他の一部は、シリンダヘッド１５に形成したオイル戻し通路１５ｂ（図９参照）、シリンダブロック１１およびシリンダヘッド１５のパッキン面に開口するオイル戻し通路１１ｊ（図９参照）、シリンダブロック１１を貫通するオイル戻し通路１１ｋ（図９参照）、ポンプボディ３４を貫通するオイル戻し通路３４ｂ（図８参照）およびマウントケース３５を貫通するオイル戻し通路３５ｇ（図７参照）を経てオイルパン３６ｄに戻される。シリンダブロック１１およびシリンダヘッド１５間のガスケット５６に開口するオイル戻し通路１１ｊは、そこに開口する２個の冷却水通路１１ｇ，１１ｈの間に挟まれるように配置される（図３参照）。
【００４８】
またクランクケース１４からの戻りオイルは、ポンプボディ３４を貫通するオイル戻し通路（図示せず）およびマウントケース３５を貫通するオイル戻し通路３５ｇ（図７参照）を介してオイルパン３６ｄに戻される。
【００４９】
次に、上記構成を備えた本発明の実施例の作用を、主として図１９の冷却水回路を参照して説明する。
【００５０】
エンジンＥの運転によりクランクシャフト１３に接続された駆動軸４１が回転すると、その駆動軸４１に設けた冷却水ポンプ４６が作動し、ストレーナ４７を介して吸い上げた冷却水を下部給水通路４８および上部給水管４９を介してオイルケース３６の下面の冷却水供給口３６ａに供給する。冷却水供給口３６ａを通過した冷却水はオイルケース３６の上面３６Ｕの冷却水通路３６ｂおよびマウントケース３５の下面３５Ｌの冷却水通路３５ａに流入し、そこから分岐した冷却水の一部はエンジンルーム内排気通路２４の排気ガイド６２に形成した第１排気ガイド冷却ウオータジャケットＪＭ１および排気マニホールド６１に形成した排気マニホールド冷却ウオータジャケットＪＭ２に供給される。シリンダヘッド１５の燃焼室２０…から排出された排気ガスは、排気マニホールド６１の単管部６１ａ…および集合部６１ｂ、排気ガイド６２の排気通路６２ｄ、マウントケース３５の排気通路３５ｂおよびオイルケース３６の排気管部３６ｃを経て排気室６３に排出され、その際に排気ガスで高温になったエンジンルーム内排気通路２４を前記第１排気ガイド冷却ウオータジャケットＪＭ１および排気マニホールド冷却ウオータジャケットＪＭ２を流れる冷却水で冷却する。
【００５１】
第１排気ガイド冷却ウオータジャケットＪＭ１および排気マニホールド冷却ウオータジャケットＪＭ２を下から上に流れて若干温度上昇した冷却水は、排気マニホールド６１の上端に設けた継ぎ手６１ｄから給水管６８および分岐部材６９を経て２本の給水管７０，７１に分岐し、シリンダブロック１１に設けた継ぎ手１１ａ，１１ｂを経てシリンダブロック冷却ウオータジャケットＪＢの側面の下部および上部に流入する。このとき、冷却水通路３６ｂ，３５ａの低温の冷却水の一部は、シリンダブロック１１の下端の冷却水通路１１ｃに開口する２個の通孔１１ｄ，１１ｅを介してシリンダブロック冷却ウオータジャケットＪＢの下端に流入する。また冷却水通路３６ｂ，３５ａの低温の冷却水の一部は、シリンダブロック１１の下端の冷却水通路１１ｃから２個の冷却水通路１１ｇ，１１ｈを経てシリンダヘッド冷却ウオータジャケットＪＨの下端に流入する。
【００５２】
エンジンＥの暖機運転中は、シリンダブロック冷却ウオータジャケットＪＢの上端に連なる第１サーモスタット８４およびシリンダヘッド冷却ウオータジャケットＪＨの上端に連なる第２サーモスタット８５は閉弁しており、第１排気ガイド冷却ウオータジャケットＪＭ１および排気マニホールド冷却ウオータジャケットＪＭ２、シリンダブロック冷却ウオータジャケットＪＢおよびシリンダヘッド冷却ウオータジャケットＪＨ内の冷却水は流れることなく滞留し、エンジンＥの暖気が促進される。このとき、冷却水ポンプ４６は回転し続けるが、そのゴム製のインペラの周囲から冷却水が漏れることで、冷却水ポンプ４６は実質的に空転状態となる。
【００５３】
エンジンＥの暖機運転が完了して冷却水の温度上昇すると第１、第２サーモスタット８４，８５が開弁し、シリンダブロック冷却ウオータジャケットＪＢの冷却水およびシリンダヘッド冷却ウオータジャケットＪＨの冷却水は、サーモスタットカバー８７の共通の継ぎ手８７ａから排水管８８および排気ガイド６２の継ぎ手６２ｈを経て第２排気ガイド冷却ウオータジャケットＪＭ３に流入する。そして第２排気ガイド冷却ウオータジャケットＪＭ３を流れる間に排気ガイド６２を冷却した冷却水は、マウントケース３５およびオイルケース３６を上から下に通過して排気室６３に排出される。エンジンＥの回転数が増加して冷却水通路３６ｂ，３５ａの内圧が所定値以上になると、リリーフバルブ５１が開弁して余剰の冷却水が排気室６３に排出される。
【００５４】
また排気マニホールド６１の排気マニホールド冷却ウオータジャケットＪＭ２の上端に設けた継ぎ手６１ｅはホース６５を介して検水口６６に接続されており、この検水口６６から水が噴出することで冷却水の循環を確認することができる。検水口６６に連なる継ぎ手６１ｅが排気マニホールド冷却ウオータジャケットＪＭ２の上端に設けられているので、その排気マニホールド冷却ウオータジャケットＪＭ２内に滞留するエアを冷却水と共に検水口６６から排出することができる。このように、検水口６６を利用して排気マニホールド冷却ウオータジャケットＪＭ２内のエアの排出を行うので、エアを排出するための配管やエア排出口を特別に設ける必要がなくなり、部品点数および組付工数の削減に寄与することができる。
【００５５】
しかも排気マニホールド６１および検水口６６をそれぞれ船外機Ｏの一方の舷側および他方の舷側Ｏに設けたので、排気マニホールド６１に対して検水口６６が低い位置にあっても、排気マニホールド６１から検水口６６までの距離を長くして下り勾配を弱めることで、排気マニホールド６１内のエアを検水口６６にスムーズに押し出すことができる。
【００５６】
本実施例では排気マニホールド冷却ウオータジャケットＪＭ２がシリンダブロック冷却ウオータジャケットＪＢに連通しており、第１排気ガイド冷却ウオータジャケットＪＭ１、排気マニホールド冷却ウオータジャケットＪＭ２およびシリンダブロック冷却ウオータジャケットＪＢを流れる冷却水の流量は第１サーモスタット８４によって制御される。仮に、第１排気ガイド冷却ウオータジャケットＪＭ１および排気マニホールド冷却ウオータジャケットＪＭ２がシリンダブロック冷却ウオータジャケットＪＢに連通しておらずに行き止まりであるとすると、検水口６６を大径にして排気マニホールド冷却ウオータジャケットＪＭ２から出た冷却水の全量を排出するか、検水口６６とは別個の冷却水排出口を設けて冷却水を排出する必要があり、そのために冷却水の流量が増加して冷却水ポンプ４６の負荷が増大する問題がある。しかしながら本実施例によれば、第１排気ガイド冷却ウオータジャケットＪＭ１および排気マニホールド冷却ウオータジャケットＪＭ２をシリンダブロック冷却ウオータジャケットＪＢに連通させたことで、第１排気ガイド冷却ウオータジャケットＪＭ１および排気マニホールド冷却ウオータジャケットＪＭ２を通過した冷却水を無駄に排出する必要をなくして冷却水ポンプ４６の負荷を軽減することができる。
【００５７】
またシリンダブロック冷却ウオータジャケットＪＢおよびシリンダヘッド冷却ウオータジャケットＪＨを相互に独立させ、エンジンＥの運転中に過熱し易いシリンダヘッド冷却ウオータジャケットＪＨに低温の冷却水を直接供給し、エンジンＥの運転中に過冷却になり易いシリンダブロック冷却冷却ウオータジャケットＪＢに、第１排気ガイド冷却ウオータジャケットＪＭ１および排気マニホールド冷却ウオータジャケットＪＭ２を通過して温度上昇した冷却水を供給するので、シリンダヘッド１５およびシリンダブロック１１を各々適温に冷却してエンジンＥの性能を最大限に発揮させることができる。しかもシリンダブロック冷却ウオータジャケットＪＢおよびシリンダヘッド冷却ウオータジャケットＪＨにそれぞれサーモスタット８４，８５を設けたので、それぞれのサーモスタット８４，８５の設定を変化させることで、シリンダブロック冷却ウオータジャケットＪＢおよびシリンダヘッド冷却ウオータジャケットＪＨの冷却水の温度を独立してかつ任意に管理することができる。
【００５８】
ところで上下方向に延びるシリンダブロック冷却ウオータジャケットＪＢの下端から冷却水を供給して上端から冷却水を排出すると、冷却水温度の分布が下部で低温になって上部で高温になるため、シリンダブロック冷却ウオータジャケットＪＢの冷却性能が上下方向に不均一になる可能性がある。しかしながら本実施例によれば、排気マニホールド冷却ウオータジャケットＪＭ２からの冷却水をシリンダブロック冷却ウオータジャケットＪＢの上下方向に離間した２カ所に供給することで、シリンダブロック冷却ウオータジャケットＪＢの冷却性能を上下方向に均一化することができる。
【００５９】
またエンジン回転数の急激な増加によって新規の冷却水が供給されても、その冷却水は第１排気ガイド冷却ウオータジャケットＪＭ１および排気マニホールド冷却ウオータジャケットＪＭ２を経て温度上昇した状態でシリンダブロック冷却ウオータジャケットＪＢに供給されるので、燃焼室２０…まわりの温度が急変するのを緩和することができる。
【００６０】
更に、シリンダブロック冷却ウオータジャケットＪＢの下端に２個の通孔１１ｄ，１１ｅを介して補助的に冷却水を供給することで、シリンダブロック冷却ウオータジャケットＪＢ内の冷却水の滞留を防止して冷却性能の均一化を一層促進することができ、しかもシリンダブロック冷却ウオータジャケットＪＢの下端に通孔１１ｄ，１１ｅ設けられているので、エンジン停止時の残水の処理が容易である。
【００６１】
更にまた、冷却水通路３６ｂ，３５ａからシリンダヘッド冷却ウオータジャケットＪＨへの冷却水の供給を外部配管を介して行わず、シリンダブロック１１に形成した冷却水通路１１ｇ，１１ｈからシリンダヘッド１５との間のガスケット５６を介して行うので、その冷却水通路１１ｇ，１１ｈの特別の組立が不要であるばかりか、外部配管を省略して部品点数を削減することができる。またシリンダブロック１１およびシリンダヘッド１５間に挟まれるガスケット５６を利用して冷却水通路１１ｇ，１１ｈをシールすることができるので、特別のシール部材が不要になって部品点数が削減される。しかも冷却水通路１１ｇ，１１ｈがシリンダヘッド冷却ウオータジャケットＪＨの下端に設けられているので、エンジン停止時の残水の処理が容易である。
【００６２】
特に、シリンダブロック冷却ウオータジャケットＪＢからシリンダヘッド冷却ウオータジャケットＪＨに冷却水を受け渡す２個の冷却水通路１１ｇ，１１ｈを左右に分離して設けたので、シリンダヘッド冷却ウオータジャケットＪＨの左右両側に冷却水を均等に供給して冷却効果を高めることができる。しかも２個の冷却水通路１１ｇ，１１ｈの間にシリンダヘッド１５からの戻りオイルを案内するオイル戻し通路１１ｊを設けたので、２個の冷却水通路１１ｇ，１１ｈを流れる冷却水の流量がアンバランスになるのを防止しながら、冷却水通路１１ｇ，１１ｈおよびカム室最下部に設けたオイル戻し通路１１ｊを狭いスペースにコンパクトに配置することができる。
【００６３】
更に、シリンダブロック冷却ウオータジャケットＪＢに連通する通孔１１ｄ，１１ｅと、シリンダヘッド冷却ウオータジャケットＪＨに連通する冷却水通路１１ｇ，１１ｈとを、シリンダブロック１１の内部に形成した分岐部である冷却水通路１１ｃにおいて分岐させたので、前記分岐部に特別のシール部材を設ける必要がなくなって部品点数が削減される。
【００６４】
さて、エンジンＥの運転中に冷却水の温度が異常に上昇した場合、エンジンＥがオーバーヒートする可能性があるとして警報が発せられる。本実施例では、第１排気ガイド冷却ウオータジャケットＪＭ１、排気マニホールド冷却ウオータジャケットＪＭ２およびシリンダブロック冷却ウオータジャケットＪＢで構成される冷却系の冷却水温度センサ６７が排気マニホールド冷却ウオータジャケットＪＭ２の上端に設けられており、シリンダヘッド冷却ウオータジャケットＪＨで構成される冷却系の冷却水温度センサ８９が第２サーモスタット８５の近傍に設けられている。
【００６５】
このように、第１排気ガイド冷却ウオータジャケットＪＭ１、排気マニホールド冷却ウオータジャケットＪＭ２、シリンダブロック冷却ウオータジャケットＪＢおよびシリンダヘッド冷却ウオータジャケットＪＨの合計４個のウオータジャケットを２系統に分離したことにより、第１排気ガイド冷却ウオータジャケットＪＭ１、排気マニホールド冷却ウオータジャケットＪＭ２およびシリンダブロック冷却ウオータジャケットＪＢに対して１個の冷却水温度センサ６７を設ければよくなり、前記４個のウオータジャケットにそれぞれ冷却水温度センサを設ける場合に比べて部品点数を削減することができる。
【００６６】
特に、第１排気ガイド冷却ウオータジャケットＪＭ１、排気マニホールド冷却ウオータジャケットＪＭ２およびシリンダブロック冷却ウオータジャケットＪＢのうち、シリンダブロック冷却ウオータジャケットＪＢよりも上流側の排気マニホールド冷却ウオータジャケットＪＭ２に冷却水温度センサ６７を設けたので、冷却水温度の異常上昇を素早く検出することができる。また排気マニホールド冷却ウオータジャケットＪＭ２の冷却水温度センサ６７は検水口６６に連なる継ぎ手６１ｅの近傍に設けられているため、検水口６６に向けて冷却水が流れることで冷却水温度センサ６７の近傍に冷却水が滞留することを防止し、冷却水の温度検出精度を高めることができる。
【００６７】
シリンダブロック冷却ウオータジャケットＪＢからの冷却水の排出を制御する第１サーモスタット８４と、シリンダヘッド冷却ウオータジャケットＪＨからの冷却水の排出を制御する第２サーモスタット８５とは、エンジンＥの上面においてクランクシャフト１３およびカムシャフト７３，７４を接続するタイミングチェーン３０を覆うチェーンカバー３１の上壁に設けられているため、エンジンカバー４０を外すだけで、チェーンカバー３１やタイミングチェーン３０に邪魔されることなく第１、第２サーモスタット８４，８５を上方から容易にメンテナンスすることができる。
【００６８】
またシリンダブロック冷却ウオータジャケットＪＢを第１サーモスタット８４に接続する冷却水通路３１ｂ，３１ｃと、シリンダヘッド冷却ウオータジャケットＪＨを第２サーモスタット８５に接続する冷却水通路３１ｄ，３１ｅとをチェーンカバー３１に形成したので、外部配管を介して接続する場合に比べて部品点数を削減することができる。更に、第１、第２サーモスタット８４，８５の出口側は共通の排水管８８を介して第２排気ガイド冷却ウオータジャケットＪＭ３に接続されるので、エンジンＥの内部に冷却水を排出する通路を形成する必要がなくなって加工が容易になるだけでなく、排水管８８の本数を１本に抑えて部品点数の削減を図ることができる。
【００６９】
またシリンダブロック１１側の第１サーモスタット８４とシリンダヘッド１５側の第２サーモスタット８５とを相互に近接して配置し、かつシリンダブロック１１およびシリンダヘッド１５に共通のパッキン面を介して結合されるチェーンカバー３１に第１、第２サーモスタット８４，８５を取り付けたので、第１、第２サーモスタット８４，８５を狭いスペースにコンパクトに取り付けることができる。特に、第１、第２サーモスタット８４，８５を収容するサーモスタット室９４，９５をタイミングチェーン３０の回転平面よりも上方に配置しているため、相互の干渉を避けつつ大型化を抑えてコンパクトにすることができる。しかもサーモスタット室９４，９５に連なる冷却水通路３１ｂ，３１ｄがタイミングチェーン３０のループ内に配置されているためにデッドスペースが有効利用され、相互の干渉を避けつつ大型化を抑えてコンパクトにすることができる。
【００７０】
またシリンダブロック冷却ウオータジャケットＪＢの最上部およびシリンダヘッド冷却ウオータジャケットＪＨの最上部から冷却水を導出するので、冷却水の導出が容易になる。
【００７１】
またシリンダブロック冷却ウオータジャケットＪＢに冷却水を供給する上側の継ぎ手１１ａは最上位の燃焼室２０の側方ではなく、上から２番目の燃焼室２０の側方に設けられているため、前記継ぎ手１１ａから供給された冷却水が低温のまま第１サーモスタット８４に作用して不適切な作動をするのを防止することができる。尚、第１サーモスタット８４を適切に作動させるには、前記継ぎ手１１ａの位置を、少なくとも最上位の燃焼室２０の上下方向中央位置よりも下方に配置することが必要である。
【００７２】
以上、本発明の実施例を説明したが、本発明はその要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更を行うことが可能である。
【００７３】
例えば、実施例では多気筒の水冷バーチカルエンジンＥを例示したが、本発明は単気筒の水冷バーチカルエンジンに対しても適用することができる。
【００７４】
また実施例では無端伝動部材としてタイミングチェーン３０を例示したが、タイミングチェーン３０の代わりにタイミングベルトを採用することができる。
【００７５】
また本発明のエンジンブロックはシリンダブロック１１およびシリンダヘッド１５で構成されているが、ロアブロック、クランクケース、ヘッドカバー等を含むものであっても良い。
【００７６】
また本発明ではエンジンブロックの上壁の一部を、無端伝動部材（タイミングチェーン３０）の回転軌跡の内側空間を上下方向に貫通して該無端伝動部材よりも上側に張出させ、その張出部にサーモスタットをその長手方向が上下方向となるよう設けるに当たり、そのエンジンブロックの上壁の一部（上記張出部）を、シリンダブロックおよびシリンダヘッドに結合したチェーンカバー３１で構成しているが、前記上壁はチェーンカバー３１に限定されず、エンジンブロックの上面に結合される部材の上壁であれば良く、またエンジンブロックそのものの上壁であっても良い。
【００７７】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、クランクシャフトを概ね鉛直方向に配置し、エンジンブロックの上部に、クランクシャフトの駆動力をカムシャフトに伝達する無端伝動部材を、その無端伝動部材の回転軌跡が水平面に沿って延びるように配置した水冷バーチカルエンジンを搭載した船外機において、前記エンジンブロックの上壁の一部を、前記無端伝動部材の回転軌跡の内側空間を上下方向に貫通して該無端伝動部材よりも上側に張出させ、その張出部に、エンジンブロックに形成したウオータジャケットの冷却水の流れを制御するサーモスタットをその長手方向が上下方向となるよう設けたので、無端伝動部材に邪魔されずにエンジンの上方からサーモスタットのメンテナンスを容易に行うことができ、しかもサーモスタットから冷却水を排出する冷却水配管の取り回しが容易である。
【図面の簡単な説明】
【図１】 船外機の全体側面図
【図２】 図１の２−２線拡大断面図
【図３】 図２の３−３線拡大断面図
【図４】 図２の４方向拡大矢視図
【図５】 図４の５方向矢視図
【図６】 図１の要部拡大断面図
【図７】 図１の７−７線拡大矢視図（マウントケースの上面図）
【図８】 図１の８−８線拡大矢視図（ポンプボディの下面図）
【図９】 図１の９−９線拡大矢視図（ブロック等の小組体の下面図）
【図１０】 排気マニホールドの拡大図
【図１１】 排気マニホールドおよび排気ガイドの接続部の拡大図
【図１２】 図１４の１２−１２線矢視図（排気ガイドの平面図）
【図１３】 図１４の１３−１３線断面図
【図１４】 図１の１４−１４線拡大矢視図
【図１５】 図１の１５−１５線拡大矢視図
【図１６】 図１５の１６−１６線拡大断面図
【図１７】 図１６の１７−１７線断面図
【図１８】 図１６の１８−１８線断面図
【図１９】 エンジン冷却系の回路図
【符号の説明】
１１ シリンダブロック（エンジンブロック）
１３ クランクシャフト
１５ シリンダヘッド（エンジンブロック）
３０ タイミングチェーン（無端伝動部材）
３１ チェーンカバー
７３ カムシャフト
７４ カムシャフト
８４ 第１サーモスタット（サーモスタット）
８５ 第１サーモスタット（サーモスタット）
ＪＢ シリンダブロック冷却ウオータジャケット（ウオータジャケット）
ＪＨ シリンダヘッド冷却ウオータジャケット（ウオータジャケット）

Claims (1)

1. クランクシャフト（１３）を概ね鉛直方向に配置し、エンジンブロック（１１，１５）の上部に、クランクシャフト（１３）の駆動力をカムシャフト（７３，７４）に伝達する無端伝動部材（３０）を、その無端伝動部材（３０）の回転軌跡が水平面に沿って延びるように配置した水冷バーチカルエンジンを搭載した船外機において、
   前記エンジンブロック（１１，１５）の上壁の一部を、前記無端伝動部材（３０）の回転軌跡の内側空間を上下方向に貫通して該無端伝動部材（３０）よりも上側に張出させ、その張出部に、エンジンブロック（１１，１５）に形成したウオータジャケット（ＪＢ，ＪＨ）の冷却水の流れを制御するサーモスタット（８４，８５）をその長手方向が上下方向となるよう設けたことを特徴とする、水冷バーチカルエンジンを搭載した船外機。

Images