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JP4419628B2 - 船外機の吸気装置 - Google Patents

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Description

本発明は、船外機の吸気装置に関する。
船外機の吸気系を構成する吸気装置はエンジンと、このエンジンの周囲を覆うエンジンカバーとの間の空間に配置されるのが一般的である。
一方、船外機はそのエンジンの低速回転域から高速回転域の全域にわたってトルク特性を向上させる目的で、長さの異なる複数の吸気管を備えてエンジンの運転状況に応じてこれらの吸気管を切り換えるようにしたものがある。（例えば特許文献１参照）。
この場合、エンジンの低・中速回転域では長い吸気管に、またエンジンの高速回転域では短い吸気管に切り換えるように設定されている。
特開２００２−１９５１１８号公報（段落番号［００２９］、図１および図２）
しかしながら、エンジンと、このエンジンの周囲を覆うエンジンカバーとの間の空間といった狭い空間に長さの異なる複数の吸気管を配置することは困難である。特に長さを必要とする低・中速回転域用の吸気管の形状はエンジンの形状の制限を受ける虞があり、エンジン全体をコンパクトに設計するのが困難である。
また、エンジンカバーの大きさを前後左右に広げれば吸気管の配置スペースを確保できるが、大排気量エンジンの場合、船外機の船舶への取り付け上の規格により、エンジンカバーの大型化には限界がある。
さらに、大排気量エンジンの場合、エンジンそのものの前後長が長いため、低・中速回転域用の吸気管を適正な長さとしても高速回転域用の吸気管との切り換えバルブがエンジンの側部に配置される可能性が生じ、この場合特に低・中速回転域用の吸気管の形状がエンジンの形状に影響を受ける。
本発明は上述した事情を考慮してなされたもので、コンパクトな構造でエンジンの回転域に応じたトルク特性が得られる船外機の吸気装置を提供することを目的とする。
本発明に係る船外機の吸気装置は、上述した課題を解決するために、請求項１に記載したように、クランクケースの後側に水平方向へ後ろ向きに延びる複数のシリンダを上下に並べて配設したシリンダブロックと、このシリンダブロックの後方に前記各シリンダに整合する燃焼室を形成するシリンダヘッドを備えた縦置きエンジンの周囲をエンジンカバーで覆うと共に、上記エンジンの一側にサージタンクと吸気管とから構成される吸気マニフォールドを備えた船外機の吸気装置において、上記サージタンクを、タンク本体とタンクカバーとから構成し、上記タンク本体と上記タンクカバーとの接合面が略垂直に且つシリンダ軸と略平行になるように上記エンジンの一側に配置すると共に、上記エンジンに対向する面を上記エンジンの側面形状に沿った形状に形成した上記タンク本体を上記エンジン側に、また、吸気管が一体または一体的に形成されたタンクカバーをエンジンカバー側にそれぞれ並列に配置し、上記吸気管の吸気口をサージタンクの最前端部に開口し、スロットルボディーをシリンダブロックの側方に位置する上記タンク本体の後上部または後下部に接続したものである。
そして、上述した課題を解決するために、請求項２に記載したように、上記吸気管の略中間部に上記サージタンクの内部に開口する第二の吸気口を設けたものである。
さらに、上述した課題を解決するために、請求項３に記載したように、上記第二の吸気口の開口部近傍に所定のエンジン回転数で上記第二の吸気口を開閉する切り換えバルブを設けたものである。
本発明に係る船外機の吸気装置によれば、サージタンクの型構成の簡略化が図れると共に、前後長および幅共にコンパクトなエンジンレイアウトが可能になる。
また、冷たい外気が吸入可能となってエンジンの出力向上に繋がると共に、性能確保に必要な容量を十分に確保しつつ、デッドスペースの有効利用により吸気装置がコンパクト化する。さらに、エンジンの全回転域にわたってトルク特性向上を図ることができる。
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
図１は、この発明を適用した船外機の実施形態を示す左側面図であり、図１に示すように、この船外機１はエンジンホルダ２を備え、このエンジンホルダ２の上方にエンジン３が設置される。なお、このエンジン３はその内部にクランクシャフト４が略垂直に配置される。
エンジンホルダ２の下方には潤滑オイル（図示せず）を貯留するオイルパン５が配置されると共に、例えば船外機１にはブラケット装置６が上下二ヶ所で取り付けられ、このブラケット装置６を介して船外機１が船体７のトランサム８に左右に操舵可能に装着されると共に、ブラケット装置６のチルト軸９を中心にチルトアップ可能に取り付けられる。また、エンジン３、エンジンホルダ２およびオイルパン５の周囲はエンジンカバー１０によって覆われる。
エンジンカバー１０は、例えば上下に分割可能に形成され、エンジン３の下半分を覆うロアーエンジンカバー１１と、このロアーエンジンカバー１１に上方から覆い被さってエンジン３の上半分を覆うアッパーエンジンカバー１２とから構成される。ロアーエンジンカバー１１は例えばエンジン３側に固定されると共に、アッパーエンジンカバー１２はロアーエンジンカバー１１に上方から着脱自在に取り付けられる。さらに、アッパーエンジンカバー１２の後上方にはエンジンカバー１０内に外気を導く外気取り入れ口１３が後方に向かって開口するように設けられる。
オイルパン５の下方にはドライブシャフトハウジング１４が設置される。エンジンホルダ２、オイルパン５およびドライブシャフトハウジング１４内にはエンジン３の出力軸であるドライブシャフト１５が略垂直に配置され、その上端部がクランクシャフト４の下端部に連結される。ドライブシャフト１５はドライブシャフトハウジング１４内を下方に向かって延び、ドライブシャフトハウジング１４の下部に設けられたギヤケース１６内のベベルギヤ１７およびプロペラシャフト１８を介して推進装置であるプロペラ１９を駆動するように構成される。
図２は本発明の第一実施形態であるエンジンカバー１０内部を示す船外機１の右側面図であり、図３は図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿うエンジン３の平断面図である。図２および図３に示すように、エンジン３の最前部、図２および図３においては図の右側、にはクランクケース２０が配置され、このクランクケース２０の後方（左側）にシリンダブロック２１が配置される。また、このシリンダブロック２１の後方（左側）にシリンダヘッド２２が配置される。そして、このエンジン３は例えば水冷４サイクル四気筒エンジンであり、シリンダブロック２１内に複数のシリンダ２３が上下方向に配置されたいわゆる縦置きエンジン３である。
クランクケース２０とシリンダブロック２１との合せ面内には前記クランクシャフト４が略垂直に配置される。また、シリンダヘッド２２にはシリンダブロック２１内のシリンダ２３に整合する燃焼室２４がそれぞれのシリンダ２３に対応して形成される。そして、シリンダ２３内にはピストン２５が水平方向に摺動自在に挿入され、ピストン２５とクランクシャフト４とがコンロッド２６によって連結されてピストン２５の往復ストロークがクランクシャフト４の回転運動に変換されるようになっている。さらに、クランクシャフト４の前部には二軸式のバランサ装置２７が設けられる。
一方、シリンダヘッド２２内には燃焼室２４に繋がる吸気ポート２８と排気ポート２９とが形成される。また、シリンダヘッド２２内には両ポート２８，２９を開閉する図示しない吸気バルブおよび排気バルブが配置され、さらに、シリンダヘッド２２の後部にはこれらのバルブを開閉させる図示しない一対のカムシャフトも配置される。そして、シリンダヘッド２２の最後部はヘッドカバー３０によって覆われる。
エンジン３の周囲には吸気装置３１や排気装置３２、燃料供給装置３３等が配置される。吸気装置３１は、主にサイレンサ３４と、スロットルボディ３５と、吸気マニフォールド３６とから構成され、本実施形態においてはエンジン３の右側面とエンジンカバー１０の内側との間のスペースに配置される。一方、排気装置３２はエンジン３の左側面に配置される。さらに、燃料供給装置３３を構成する、図示しない燃料ポンプやレギュレータ等を内装したベーパーセパレータ３７が例えばエンジン３右前方の、バランサ装置２７の側部に配置される。そして、吸気装置３１の下方のシリンダブロック２１右側面にはオイルフィルタ３８が配置される。
エンジン３のクランクケース２０およびシリンダブロック２１の右側面には吸気マニフォールド３６を構成するサージタンク３９が配置される。サージタンク３９はタンク本体４０とタンクカバー４１とから構成され、タンク本体４０とタンクカバー４１との接合面４２が略垂直に且つシリンダ軸４３と略平行になるように配置される。また、タンク本体４０はエンジン３側に、タンクカバー４１はエンジンカバー１０側にそれぞれ配置されると共に、タンク本体４０のエンジン３に対向する面はエンジン３のクランクケース２０およびシリンダブロック２１の側面形状に沿った形状に形成される。
サージタンク３９の後上部にはスロットルボディ３５が接続される。また、サイレンサ３４がこのスロットルボディ３５の上方に配置され、吸気通路４４によってスロットルボディ３５とサイレンサ３４とが接続される。さらに、サイレンサ３４はアッパーエンジンカバー１２の後上方に形成された外気取り入れ口１３に臨むように配置される。一方、サージタンク３９のタンクカバー４１からは吸気マニフォールド３６を構成する、上下方向に並設された吸気管４５が後方の各気筒に向かって延びてシリンダヘッド２２に形成された各気筒の吸気ポート２８に接続される。
また、サージタンク３９の前側下部は、上下方向に並設された吸気管４５の最下方の吸気管４５よりもさらに下方に膨出される。そして、吸気管４５はその最上流端（最前端）に設けられた第一の吸気口４６がサージタンク３９の最前部の内部に開口するよう、タンクカバー４１と一体または一体的に形成される。
さらに、上下方向に並設される吸気管４５の第一の吸気口４６は、側面視で扇状（円弧状）に配列され、その結果各第一の吸気口４６の開口する向きがそれぞれ別方向となって吸気干渉が低減し、吸気効率を向上させる。
また、吸気管４５下流寄りの略中間部にはサージタンク３９の後部寄り内部に開口する第二の吸気口４７が分岐されて設けられる。さらに、この第二の吸気口４７の開口部近傍には所定のエンジン３回転数で第二の吸気口４７を開閉する切り換えバルブ４８が設けられ、エンジン３の低・中速回転域では切り換えバルブ４８は図３の実線で示すように第二の吸気口４７を閉じるように、またエンジン３の高速回転域では切り換えバルブ４８は図３の二点鎖線で示すように第二の吸気口４７を開くように設定される。
ところで、上述した第一実施形態においてはサージタンク３９の後上部にスロットルボディ３５を配置して接続し、このスロットルボディ３５の上方にサイレンサ３４を配置して接続した例を示したが、本発明の第二実施形態である図４に示すように、サージタンク３９の後下部にスロットルボディ４９を配置して接続し、このスロットルボディ４９の下方にサイレンサ５０を配置して接続することも可能である。この際、オイルフィルタ５１は吸気装置３１の上方に配置される。
また、本発明の第三実施形態である図５に示すように、エンジン３の熱がサージタンク３９に伝わるのを防止するために、タンク本体４０のエンジン３に面する部位に例えば断熱シート等の断熱材５２を配置したり、タンク本体４０にエンジン３冷却用冷却水の上がり水が導かれる冷却水ジャケット５３を設けたりすることも可能である。さらに、詳細には図示しないが、サージタンク３９を熱伝導率の低い樹脂素材を用いて成型してもよい。
次に、本実施形態の作用について説明する。
吸気マニフォールド３６を構成するサージタンク３９をタンク本体４０とタンクカバー４１とから構成し、タンク本体４０とタンクカバー４１との接合面４２が略垂直に且つシリンダ軸４３と略平行になるように配置すると共に、タンク本体４０をエンジン３側に、吸気管４５が一体または一体的に形成されたタンクカバー４１をエンジンカバー１０側にそれぞれ並列に配置したことにより、サージタンク３９の型構成の簡略化が図れると共に、サージタンク３９の上部または下部の任意の位置にスロットルボディ３５，４９を配置することが可能になる。
すなわち、エンジン３の最も幅の狭いシリンダブロック２１側方にスロットルボディ３５，４９を配置できるので、前後長および幅共にコンパクトなエンジン３レイアウトが可能になる。また、スロットルボディ３５をサージタンク３９の後上部に配置した場合、サイレンサ３４をアッパーエンジンカバー１２の後上方に形成された外気取り入れ口１３に近接した配置できるので、冷たい外気が吸入可能となってエンジン３の出力向上に繋がる。一方、サージタンク３９の後下部にスロットルボディ４９を配置した場合、図示しないスロットルケーブルの接続が容易になる。
また、タンク本体４０のエンジン３に対向する面をエンジン３の側面形状に沿った形状に形成したことにより、性能確保に必要な容量を十分に確保でき、しかもデッドスペースを有効利用できて吸気装置３１のコンパクト化を図ることができる。
さらに、吸気管４５下流寄りの略中間部にサージタンク３９の後部寄り内部に開口する第二の吸気口４７を設けると共に、この第二の吸気口４７の開口部近傍に所定のエンジン３回転数で第二の吸気口４７を開閉する切り換えバルブ４８を設け、エンジン３の低・中速回転域では第二の吸気口４７を切り換えバルブ４８で閉じるように、またエンジン３の高速回転域では第二の吸気口４７を切り換えバルブ４８で開くように設定したことにより、エンジン３の低速回転域から高速回転域の全域にわたってトルク特性が向上する。
本発明に係る船外機の吸気装置の一実施形態を示す船外機の左側面図。 本発明の第一実施形態であるエンジンカバー内部を示す船外機の右側面図。 図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿うエンジンの平断面図。 本発明の第二実施形態であるエンジンカバー内部を示す船外機の右側面図。 本発明の第三実施形態であるエンジンの平断面図。
符号の説明
１ 船外機
３ エンジン
１０ エンジンカバー
２０ クランクケース
２１ シリンダブロック
２２ シリンダヘッド
２３ シリンダ
３１ 吸気装置
３４，５０ サイレンサ
３５，４９ スロットルボディ
３６ 吸気マニフォールド
３９ サージタンク
４０ タンク本体
４１ タンクカバー
４２ タンク本体とタンクカバーとの接合面
４５ 吸気管
４６ 第一の吸気口
４７ 第二の吸気口
４８ 切り換えバルブ

Claims (3)

  1. クランクケースの後側に水平方向へ後ろ向きに延びる複数のシリンダを上下に並べて配設したシリンダブロックと、このシリンダブロックの後方に前記各シリンダに整合する燃焼室を形成するシリンダヘッドを備えた縦置きエンジンの周囲をエンジンカバーで覆うと共に、上記エンジンの一側にサージタンクと吸気管とから構成される吸気マニフォールドを備えた船外機の吸気装置において、上記サージタンクを、タンク本体とタンクカバーとから構成し、上記タンク本体と上記タンクカバーとの接合面が略垂直に且つシリンダ軸と略平行になるように上記エンジンの一側に配置すると共に、上記エンジンに対向する面を上記エンジンの側面形状に沿った形状に形成した上記タンク本体を上記エンジン側に、また、吸気管が一体または一体的に形成されたタンクカバーをエンジンカバー側にそれぞれ並列に配置し、上記吸気管の吸気口をサージタンクの最前端部に開口し、スロットルボディをシリンダブロックの側方に位置する上記タンク本体の後上部または後下部に接続したことを特徴とする船外機の吸気装置。
  2. 上記吸気管の略中間部に上記サージタンクの内部に開口する第二の吸気口を設けた請求項１記載の船外機の吸気装置。
  3. 上記第二の吸気口の開口部近傍に所定のエンジン回転数で上記第二の吸気口を開閉する切り換えバルブを設けた請求項２記載の船外機の吸気装置。
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