JP4607640B2 - 船艇の吸気装置 - Google Patents

Description

本発明は、船艇において、エンジンの吸気装置の改良技術に関する。

従来、艇体内にエンジンを配置し、このエンジンの後ろにエアクリーナを設けた小型小型滑走艇のエンジンの吸気構造が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
特開２００４−５２６８１公報（図３、図４）

特許文献１の図３は小型滑走艇の右舷側から見たエンジンの模式的図面であり、エンジンＥ（符号は同公報のものを使用する。）は、シリンダブロック１２の下部にクランクケース１３を備え、このクランクケース１３の側方にエアクリーナボックス３（図４参照）から送り込んだ空気を一時的に収納し吸気管６に空気を供給するコレクタボックス５を備える。

特許文献１の図４は図３に示すエンジンの平面図であり、エンジンＥは、シリンダブロック１２の後方に配置するとともに外気取入口３１を有するエアクリーナボックス３と、このエアクリーナボックス３の前方に配置するスロットルボデイ４と、このスロットルボデイ４の前方に配置するコレクタボックス５と、このコレクタボックス５とエンジンＥの間を接続する吸気管６と、この吸気管６に取付けた燃料噴射弁６１とを備える。

外気取入口３１から取入れた空気は、エアクリーナボックス３からスロットルボデイ４を通り、コレクタボックス５に入り、吸気管６を通り、燃料噴射弁６１から所定量の燃料を受け混合気となりエンジンＥに供給される。

しかし、外気取入口３１はエアクリーナボックス３内に配置されており、吸気ダクトの長さは短い。このため、吸気ダクトの長さを調整する余地は小さく、空気の流れを十分に整えることができない。また、吸気ダクトの長さが短いため、吸気ダクトを通ってエンジンの音が外部に出やすくなる。

さらに、外気取入口３１はシリンダブロック１２の後方に配置されるため、エンジン側方を通過した暖かい空気を吸入することになる。吸気温度が高いほど、エンジンにおける吸気効率は低下し、エンジン出力に影響が出る。

そこで、本発明は、エンジンの吸気系から出る音を抑制しつつ、良好な吸気効率を得ることができる船艇の吸気装置を提供することを課題とする。

請求項１に係る発明では、船底を形成するハル及びこのハルの上方を覆うデッキからなる艇体と、この艇体内に且つ艇体の略中央に配置したエンジンと、このエンジンの上方に配置した鞍乗型シートと、を備える船艇において、エンジンの吸気口はエンジンの側面に開口させ、エンジンの後ろにエアクリーナを配置し、このエアクリーナの出口とエンジンの吸気口とを吸入通路で連結し、エアクリーナの入口からエアダクトを延ばし、このエアダクトはエンジンの側方を通ってエンジンの前方位置まで延ばし、このエアダクトの前部開口へ空気を送るために艇体に且つエンジンより前方位置に外気導入口を開け、この外気導入口から艇体内部へ導入した外気を、エアダクトを通じてエアクリーナへ送り、続いて吸入通路を通じてエンジンへ供給するようにし、エアクリーナの内部にフレームアレスターを設けると共に、エアクリーナの出口に隣接してスロットルバルブを設けたことを特徴とする。

請求項２に係る発明は、船底を形成するハル及びこのハルの上方を覆うデッキからなる艇体と、この艇体内に且つ艇体の略中央に配置したエンジンと、このエンジンの上方に配置した鞍乗型シートと、を備える船艇において、エンジンの吸気口はエンジンの側面に開口させ、エンジンの後ろにエアクリーナを配置し、このエアクリーナの出口とエンジンの吸気口とを吸入通路で連結し、エアクリーナの入口からエアダクトを延ばし、このエアダクトはエンジンの側方を通ってエンジンの前方位置まで延ばし、このエアダクトの前部開口へ空気を送るために艇体に且つエンジンより前方位置に外気導入口を開け、この外気導入口から艇体内部へ導入した外気を、エアダクトを通じてエアクリーナへ送り、続いて吸入通路を通じてエンジンへ供給するようにし、エアダクトは、船底から所定高さを離間させて配置すると共に、エアダクトに設けた前部開口は下向きに開口させ、エアダクトは、吸入通路の下方で、この吸入通路に沿って延出されて、この吸入通路の前端よりも前方に延出した箇所に前部開口が設けられることを特徴とする。

請求項３に係る発明では、エアクリーナは、ケースと、このケースに蓋をする蓋部材を備え、この蓋部材は、エアクリーナの後面に配置されることを特徴とする。
請求項４に係る発明では、エアクリーナは、蓋部材が船体の上方を向くように水平線に対して傾斜して取付けられることを特徴とする。

請求項５に係る発明では、エンジンのシリンダが艇体の前後方向に直列となるようにエンジンを搭載し、エンジンの一側にシリンダの排気口に連結された排気管を配置し、エンジンの他側に前記エアダクトを配置したことを特徴とする

請求項１に係る発明では、エンジンの後ろにエアクリーナを配置し、エアクリーナの入口からエアダクトを延ばし、このエアダクトはエンジンの前方位置まで延ばし、この前方位置に空気を取り入れる前部開口を設けたので、前部開口からエアクリーナの入口までのエアダクト長を長くすることが可能となる。エアダクトが長ければ、エンジンの吸気系から出る音が外部に漏れ難くなり、空気流れを整える効果をも発揮する。

加えて、エアダクトの前部開口へ空気を送るために艇体の前部に外気導入口を設ければ、外気導入口から艇体内に導入した空気を、エアダクトの前部開口から取り入れ、エアダクトの内側を通過させてエアクリーナに入れるようにしたので、冷たい空気をエンジンに供給することが可能となり、エンジンの吸気効率を向上させることがことができる。

また、この種の船艇は小型化を目指すために、シートの下部にエンジンやエンジン付属品の一部を収納することがある。この場合、エンジンの上にエアクリーナを配置するとシートの高さに影響が出る。また、エンジンの側方にエアクリーナを配置すると、シートの幅を広げる必要がある。
そこで、本発明は、エアクリーナをエンジンの後ろに配置することで、シートの高さや幅を適正に管理することができるようにした。

また、エアクリーナの内部にフレームアレスターを設けると共に、エアクリーナの出口に隣接してスロットルバルブを設けたので、スロットルバルブとフレームアレスターを近接して配置することが可能となる。スロットルバルブとフレームアレスターを近接して配置することで、フレームアレスターの効果を高めることができる。

請求項２に係る発明では、エアダクトの前端部に設けた前部開口は下向きに開口したので、ダクト内への水分の侵入を防止することができる。
また、エアダクトは、船底から所定高さを離間させて配置したので、ダクト内への水分の侵入を防止することができ、吸気性能を維持することができる。

請求項５に係る発明では、エンジンの一側にシリンダの排気口に連結された排気管を配置し、エンジンの他側にエアダクトを配置したので、排気系の熱により吸入空気が暖められることはない。

本発明を実施するための最良の形態を添付図に基づいて以下に説明する。なお、図面は符号の向きに見るものとする。
図１は本発明に係る船艇の側面図である。
船艇１０（ジェット推進艇１０とも云う。）は、船底１１ａ（艇底１１ａとも云う。）を形成するハル１１及びこのハル１１の上方を覆うデッキ１２とからなる艇体１３を備え、この艇体１３内に燃料タンク１４を設け、この燃料タンク１４の後方にエンジン１５を配置し、このエンジン１５の上方に鞍乗型シート１７を配置し、エンジン１５の後方にジェットポンプ２０を設け、燃料タンク１４の上方に操舵ハンドル２８を取り付けたものである。

エンジン１５は、シリンダ１６を略直立にし、４個のシリンダ１６を艇体１３前後方向に直列に並べて配置した。

ジェットポンプ２０は、ハル１１を構成する艇底１１ａの開口１１ｂから後方へ延ばしたポンプハウジング２１を備え、このポンプハウジング２１内に図示せぬインペラを回転自在に取り付け、インペラをエンジン１５の駆動軸２３に連結した装置である。
エンジン１５を駆動してジェットポンプ２０に備えるインペラを回転させ、艇底１１ａの開口１１ｂから吸引した水をポンプハウジング２１を介してステアリングノズル２５から噴射する。なお２２は、ジェットポンプ２０を備えるジェットポンプ室である。

ステアリングノズル２５は、ポンプハウジング２１の後端に左右にスイング自在に取り付けたノズルである。このステアリングノズル２５は、操舵ハンドル２８の操作で左右にスイングすることにより、艇体１３の操舵方向をコントロールする操舵用の部材である。

すなわち、ジェット推進艇１０は、燃料タンク１４からエンジン１５に燃料を供給してエンジン１５を駆動し、このエンジン１５の駆動力を駆動軸２３を介してジェットポンプ２０に伝達し、このジェットポンプ２０を駆動することにより艇底１１ａの開口１１ｂから水を吸引し、吸引した水をポンプハウジング２１の後端を通じてステアリングノズル２５から噴射水を噴射することにより水上を走行する船艇である。

エンジン１５に備える吸気系の構成について説明する。
艇体１３の前方に、艇体１３内に外気を導入するため外気導入口３１を設ける。本実施例において、この外気導入口３１は３つの外気導入ダクト３２、３３、３４である。
外気導入ダクト３２は、筒体３２ａと、この筒体３２ａの両端に開けた艇体外開口３２ｂ及び艇体内開口３２ｃとからなる部材であり、艇体内開口３２ｃを艇体１３の下方に配置し、艇体外開口３２ａを艇体１３の上方に配置する。
外気導入ダクト３３、３４についても、外気導入ダクト３２と同様に構成し、筒体３３ａ、３４ａ、艇体外開口３３ｂ、３４ｂ、及び艇体内開口３３ｃ、３４ｃを備える。

外気導入ダクト３２、３３、３４で取り入れた空気をエンジン１５に供給するため、エンジン１５の前方から後方にエアダクト３５を延ばし、このエアダクト３５の後端３５ｂに空気を清浄にするエアクリーナ３６を配置し、このエアクリーナの出口３６ｂからエンジン１５に向け、ちりやごみなどを除去した空気をエンジン１５に導くための吸入通路４１を延ばす。

本実施例において、艇体１３の前部に外気導入ダクト３２、３３、３４を備えたので、必要十分な量の外気を艇体１３内に取り入れることができる。
なお、エアクリーナ３６とエンジン１５の間に介在させるスロットルバルブ及び燃料噴射弁については後述する。

エンジン１５に備える排気系の構成を説明すると、エンジン１５で発生する排気ガスを艇体１３外へ導く排気管４２をエンジン１５の後方に延ばし、排気管４２の出口に開閉弁４６を設け、排気管４２の途中にウオータマフラ４４を介在させる。

図２は本発明に係る船艇の平面図である。
先ず、エンジンの吸気系の構成を説明する。
艇体１３の略中央にエンジン１５を配置し、このエンジン１５の前方位置に艇体１３の外部から外気を取り入れる外気導入口３１である外気導入ダクト３２、３３、３４を設ける。外気導入ダクト３２、３３、３４において、３２ｂ、３３ｂ、３４ｂは艇体外開口であり、３２ｃ、３３ｃ、３４ｃは艇体内開口である。そして、外部導入ダクトの艇体内開口３２ｃ、３３ｃ、３４ｃの後方にエアダクト３５を配置する。

エアダクト３５はエンジン１５の左側方に前後に配置した部材であり、前部開口３７をエアダクト３５の前端３５ａに備え、同じく後端３５ｂにエアクリーナ３６を取り付け、このエアクリーナの出口３６ｂとエンジン１５の間に吸入通路４１を接続する。

すなわち、エンジンの吸気系は、エアダクト３５の前部開口３７へ空気を送るために艇体１３に且つエンジン１５より前方位置に外気導入口３１を開け、この外気導入口３１から艇体１３内部へ導入した外気を、エアダクト３５を通じてエアクリーナ３６へ送り、続いて、エアクリーナの出口３６ｂに接続した吸入通路４１を通じてエンジン１５へ供給するようにしたものである。

次に、エンジンの排気系の構成を説明する。
エンジン１５で発生する排気ガスを艇体１３外へ導く排気管４２を設ける。この排気管４２は第１排気管４３と、第２排気管４４と、第３排気管４５とからなる部材である。そして、排気ガスが流れる方向に第１排気管４３と、第２排気管４４と、第３排気管４５とをこの順で接続し、第３排気管４５の出口に開閉弁４６を取り付けると共に、第１排気管４３と第２排気管４４の間に第１ウオータマフラ４８を介在させ、第２排気管４４と第３排気管４５の間に第２ウオータマフラ４９を介在させた。

すなわち、排気系を構成する排気装置４０は、エンジン１５で発生する排気ガスを艇体１３外へ導く排気管４２を設け、この排気管４２の出口に開閉弁４６を取り付けると共に、排気管４２の途中に第１ウオータマフラ４８と第２ウオータマフラ４９とからなるウオータマフラ４７を介在させ、エンジン１５の排気音を減らしエンジン１５の排気ガスを艇体１３外に導くものである。

図３は図２の３−３線断面図であり、艇底１１ａに中底５１を設け、この中底５１にエンジン１５を取り付け、このエンジン１５に後方からエアクリーナ３６を取り付けると共に、エンジン１５に左側方からエアダクト３５を取り付けることを示す。５２は艇体１３の振動を和らげるため、艇底１１ａと中底５１の間に封入した発泡体である。
エアダクト３５は、艇底１１ａから所定高さを離間させて配置したので、エアダクト３５内への水分の侵入を防止することができ、吸気性能を維持することができる。

艇体１３内におけるエンジン１５の配置について説明すると、エンジン１５に４つ備えるシリンダ１６（図１参照）が艇体１３の前後方向に直列となるようにエンジン１５を搭載し、エンジン１５の一側１５ａにシリンダ１６の排気口に連結された排気管４２を配置し、エンジン１５の他側１５ｂにエアダクト３５を配置した。

エンジンの一側１５ａにシリンダ１６の排気口に連結された排気管４２を配置し、エンジンの他側１５ｂにエアダクト３５を配置したので、排気系の熱により吸入空気が暖められることはない。

図４は本発明に係る吸気装置を備えるエンジンの斜視図であり、エンジン１５の本体にエアダクト３５及びエアクリーナ３６を含む吸気装置４０を取り付けることを示す。
エンジン１５の吸気口５３はエンジン１５の側面に開口させ、エンジン１５の後ろにエアクリーナ３６を配置し、このエアクリーナ３６の出口とエンジン１５の吸気口とを吸入通路４１で連結し、エアクリーナの入口３６ａからエアダクト３５を延ばし、このエアダクト３５はエンジン１５の側方を通ってエンジン１５の前方位置まで延ばし、エアダクト３５は、艇底１１ａから所定高さを離間させて配置すると共に、エアダクト３５に設けた前部開口３７は下向きに開口したことを特徴とする。

エアダクト３５の前端３５ａに設けた前部開口３７は下向きに開口したので、例えば、外部からエアダクト３５内に波しぶきを含んだ空気が侵入するという問題を抑制することができる。前部開口３７を横向きあるいは、上向きに配置する場合に比べ、エアダクト３５内への水分の侵入を効果的に防止することができる。

図５は本発明に係るエアクリーナの断面図であると共に、エアダクト、エアクリーナ及びスロットルバルブの位置関係を説明する図である。
エアクリーナ３６は、ケース５５と、このケース５５の内部に取り付ける筒状のフレームアレスター５６と、このフレームアレスター５６の周囲に配置する筒状のフィルタ材５７と、ケース５５に蓋をする蓋部材５８とからなる部材である。そして、ケース５５の略中心に空気出口６１を設け、この空気出口６１に隣接させてスロットルバルブ６２を取り付け、ケース５５の周囲の下方に空気入口６３を設け、この空気入口６３にエアダクト３５の出口６５を接続する。

すなわち、エアクリーナ３６の内部にフレームアレスター５６を設け、エアクリーナの出口３６ｂである空気出口６１に隣接してスロットルバルブ６２を設ける。フレームアレスター５６は、例えば、金網製の部材である。

フレームアレスター５６は、ボルト６６、ナット６７でケース５５に固定する。
フィルタ材５７は、最初に、フィルタ材５７の一面５７ａがケース５５に当たるようにフィルタ材５７をケース５５内に入れ、次に、ナット６８でフィルタ材５７をフレームアレスター５６に取り付け、最後に、フィルタ材の他面５７ｂを蓋部材５８から内側に延設した押さえ部５８ａで押さえることによりケース５５に取り付ける部材である。

あるいは、フィルタ材５７は、蓋部材５８を外し、ナット６８を取り外すことにより、ケース５５から外すことができる部材ともいえる。
このように、フィルタ材５７を着脱自在に構成することで、良好なメンテナンス性を確保することができる。

エアクリーナ３６の内部にフレームアレスター５６を設け、エアクリーナの出口３６ｂに隣接してスロットルバルブ６２を設けたので、スロットルバルブ６２とフレームアレスター５６を近接して配置することが可能となる。
スロットルバルブ６２とフレームアレスター５６を近接して配置することで、フレームアレスター５６の効果を高めることができる。

エアダクト３５を通過した空気の流れは、エアクリーナ３６の空気入口６３から矢印５９の向きに入り、フィルタ材５７とフレームアレスター５６を順に通過し、空気出口６１から矢印６０の向きに、エアクリーナ３６の前方に設けたスロットルバルブ６２に向かって流れる。

図２に戻って本発明の作用を説明する。
エンジン１５の後ろにエアクリーナ３６を配置し、エアクリーナ３６の入口からエアダクト３５を延ばし、このエアダクト３５はエンジン１５の側方を通ってエンジン１５の前方位置まで延ばし、この前方位置に空気を取り入れる前部開口３７を設けたので、前部開口３７からエアクリーナ３６の入口までのエアダクト３５の長さを長くすることが可能となる。エアダクト３５の長さを長くすることが可能となり、エンジン１５の吸気系から出る音を外部に漏れ難くすることができると共に空気の流れを整えることができる。

加えて、エアダクト３５の前部開口３７へ空気を送るために艇体１３の前部に外気導入口３１を設け、外気導入口３１から艇体１３内に導入した空気を、エアダクト３５の前部開口３７から取り入れ、エアダクト３５の内側を通過させてエアクリーナ３６に入れるようにしたので、加熱されていない空気をエンジン１５に供給することができる。加熱されていない空気がエンジン１５に供給可能となるため、エンジン１５の吸気効率を向上することができるという利点がある。

図３に戻って、エアクリーナ３６をエンジン１５の後ろに、詳細には、エンジン１５の真後ろに配置すると共に、エアクリーナ３６の幅６９をエンジン１５の横幅７１よりも小さく設定することによって、エンジン１５の横幅７１の内側にエアクリーナ３６を配置することができるので、シート１７の横幅７２が広くなったり、シート１７の高さ７３が高くなったりすることはない。

例えば、エンジン１５の側方やエンジン１５の上方にエアクリーナ３６を取り付けると、エアクリーナ３６を艇体内に配置するため、シート１７の横幅７２が広くなったり、シート１７の高さ７３が高くなったりすることがあったが、このような問題を解消することができる。エンジン１５の真後ろにエアクリーナ３６を配置することで艇体幅を狭めることも可能となる。

本発明は、ジェット推進艇に好適である。

本発明に係る船艇の側面図である。 本発明に係る船艇の平面図である。 図２の３−３線断面図である。 本発明に係る吸気装置を備えるエンジンの斜視図である。 本発明に係るエアクリーナの断面図であると共に、エアダクト、エアクリーナ及びスロットルバルブの位置関係を説明する図である。

符号の説明

１０…ジェット推進艇、１１…ハル、１２…デッキ、１３…艇体、１５…エンジン、１５ａ…エンジンの一側、１５ｂ…エンジンの他側、１６…シリンダ、１７…跨乗型シート、３１…外気導入口、３５…エアダクト、３６…エアクリーナ、３６ａ…エアクリーナの入口、３６ｂ…エアクリーナの出口、３７…エアダクトの前部開口、４０…吸気装置、４１…吸入通路、４２…排気管、５３…エンジンの吸気口、５６…フレームアレスター、６２…スロットルバルブ。

Claims (5)

1. 船底を形成するハル（１１）及びこのハル（１１）の上方を覆うデッキ（１２）からなる艇体（１３）と、この艇体（１３）内に配置したエンジン（１５）と、このエンジン（１５）の上方に配置した鞍乗型シート（１７）と、を備える船艇（１０）において、
   前記エンジン（１５）の吸気口はエンジン（１５）の側面に開口させ、前記エンジン（１５）の後ろにエアクリーナ（３６）を配置し、このエアクリーナ（３６）の出口と前記エンジン（１５）の吸気口とを吸入通路（４１）で連結し、
   前記エアクリーナ（３６）の入口からエアダクト（３５）を延ばし、このエアダクト（３５）はエンジン（１５）の側方を通ってエンジン（１５）の前方位置まで延ばし、このエアダクト（３５）の前部開口（３７）へ空気を送るために前記艇体（１３）に且つエンジン（１５）より前方位置に外気導入口（３１）を開け、
   この外気導入口（３１）から艇体（１３）内部へ導入した外気を、前記エアダクト（３５）を通じてエアクリーナ（３６）へ送り、続いて吸入通路（４１）を通じてエンジン（１５）へ供給するようにし、
   前記エアクリーナ（３６）の内部にフレームアレスター（５６）を設けると共に、前記エアクリーナ（３６）の出口に隣接してスロットルバルブ（６２）を設けたことを特徴とする船艇（１０）の吸気装置。
2. 船底を形成するハル（１１）及びこのハル（１１）の上方を覆うデッキ（１２）からなる艇体（１３）と、この艇体（１３）内に配置したエンジン（１５）と、このエンジン（１５）の上方に配置した鞍乗型シート（１７）と、を備える船艇（１０）において、
   前記エンジン（１５）の吸気口はエンジン（１５）の側面に開口させ、前記エンジン（１５）の後ろにエアクリーナ（３６）を配置し、このエアクリーナ（３６）の出口と前記エンジン（１５）の吸気口とを吸入通路（４１）で連結し、
   前記エアクリーナ（３６）の入口からエアダクト（３５）を延ばし、このエアダクト（３５）はエンジン（１５）の側方を通ってエンジン（１５）の前方位置まで延ばし、このエアダクト（３５）の前部開口（３７）へ空気を送るために前記艇体（１３）に且つエンジン（１５）より前方位置に外気導入口（３１）を開け、
   この外気導入口（３１）から艇体（１３）内部へ導入した外気を、前記エアダクト（３５）を通じてエアクリーナ（３６）へ送り、続いて吸入通路（４１）を通じてエンジン（１５）へ供給するようにし、
   前記エアダクト（３５）は、船底から所定高さを離間させて配置すると共に、前記エアダクト（３５）に設けた前部開口（３７）は下向きに開口させ、
   前記エアダクト（３５）は、前記吸入通路（４１）の下方で、この吸入通路（４１）に沿って延出されて、この吸入通路（４１）の前端よりも前方に延出した箇所に前記前部開口（３７）が設けられることを特徴とする船艇の吸気装置。
3. 前記エアクリーナ（３６）は、ケース（５５）と、このケース（６５）に蓋をする蓋部材（５８）を備え、この蓋部材（５８）は、前記エアクリーナ（３６）の後面に配置されることを特徴とする請求項２記載の船艇の吸気装置。
4. 前記エアクリーナ（３６）は、前記蓋部材（５８）が船体の上方を向くように水平線に対して傾斜して取付けられることを特徴とする請求項２又は請求項３記載の船艇の吸気装置。
5. 前記エンジン（１５）のシリンダ（１６）が前記艇体（１３）の前後方向に直列となるように前記エンジン（１５）を搭載し、前記エンジン（１５）の一側に前記シリンダ（１６）の排気口に連結された排気管（４２）を配置し、前記エンジン（１５）の他側に前記エアダクト（３５）を配置したことを特徴とする請求項２記載の船艇の吸気装置。

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