JP4617034B2

JP4617034B2 - ４ストローク水冷バーチカルエンジン

Info

Publication number: JP4617034B2
Application number: JP2001266232A
Authority: JP
Inventors: 方則坪内; 達也黒田
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2001-09-03
Filing date: 2001-09-03
Publication date: 2011-01-19
Anticipated expiration: 2021-09-03
Also published as: CA2398424C; CA2398424A1; JP2003074365A; US20030045184A1; US6796282B2

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、４ストローク水冷バーチカルエンジンに関し、特に船外機用に適する４ストローク水冷バーチカルエンジンに関する。
【０００２】
【従来の技術】
４ストローク水冷バーチカルエンジンに於いては、その上面に、サーモスタットやウォータポンプ等の冷却系部品に加えて、タイミングベルトに接するばね付勢されたテンションプーリや固定されたベルト転向プーリ等を配置しなければならず、取り付けスペースの確保及び組み付け作業の簡素化が望まれている。
【０００３】
また、大量生産される自動車用のホリゾンタルエンジンの生産ラインを、比較的少量生産の船外機用等のバーチカルエンジンに共用することができれば、基本設計或いは工作機械等の生産設備及び部品の共用化を図ることができ、大きな経済的なメリットを得られる。その場合には、エンジンの上面の配置の自由度が制約され、各種部品の配置に困難が生じる場合もある。
【０００４】
このようなエンジンの従来形式のものとしては、特許第２５２４１０２号公報或いは実開昭６３−１２８号公報に記載されているものなどが知られている。
【０００５】
本発明は、このような従来技術の問題点を解消するべく案出されたものであり、その主な目的は、４ストローク水冷バーチカルエンジンに於いて、その上面に配置される部品の取り付けスペースを確保し、その組み付け作業を簡素化することにある。
【０００６】
本発明の第２の目的は、ホリゾンタルエンジンの生産ラインを、バーチカルエンジンの生産に共用した場合でも、エンジンの上面の配置の自由度が比較的制約されることのないように改良された４ストローク水冷バーチカルエンジンを提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
このような目的を果たすために、本発明によれば、冷却用ウォータージャケットを備えたシリンダブロックと、該シリンダブロックの一端に結合されたシリンダヘッドと、前記シリンダブロック内にて回転可能に支持された概ね縦置きのクランク軸と、該クランク軸に対して概ね平行をなすように前記シリンダヘッドに対して回転可能に支持された動弁駆動用のカム軸と、前記シリンダブロックの上面にて前記クランク軸及びカム軸の軸端に設けられたプーリ間に掛け渡されたタイミングベルトとを有する４ストローク水冷バーチカルエンジンであって、前記シリンダブロックの上面には、前記ウォータージャケット内に向けて開かれた第１開口が形成されるとともに、当該第１をシール可能に閉じ且つ前記タイミングベルトに接する少なくとも１つのアイドルプーリを回転可能に支持するプレートが取り付けられ、前記プレートには、前記第１開口に整合する位置に第２開口が形成されるとともに、前記サーモスタットが受容された状態で当該第２開口をシール可能に閉じるサーモスタットカバーが複数の取付ねじによって取り付けられ、前記複数の取付ねじが、単に前記サーモスタットカバーを前記プレートに固定するものと、前記サーモスタットカバーおよび前記プレートを前記シリンダブロックに共締めするものとを含み、前記シリンダブロックがクランク軸線方向について互いにオフセットされた２つのシリンダバンクを有するＶ型エンジンをなし、前記プレートは、低い側のシリンダバンクの上面に取り付けられ、その厚みが前記両シリンダバンクのオフセット量に適合されたことを特徴とする４ストローク水冷バーチカルエンジンが提供される。
【０００８】
このようにすれば、ウォータージャケット内に向けて開かれた第１開口を閉じるためのプレートに、テンションプーリ及び／又はベルト転向プーリ、サーモスタットおよびサーモスタットカバーを予め組み付け、それらをサブアセンブリとして扱うことができ、組み付け作業の簡素化及び取り付けスペースの有効活用を図ることができる。また、取付ねじを共用化することにより、取り付けスペースを有効に活用することができ、また各部品に対するアクセスの確保を容易にすることが可能となる。
【０００９】
更には、ホリゾンタルエンジンの基本設計を、バーチカルエンジンに転用した場合に、特に冷却系の仕様を変更する必要が生じるが、バーチカルエンジンでは不要な開口や、ホリゾンタルエンジンの場合とは異なる冷却系部品を装着するべき開口を、本発明に於けるプレートで覆うようにすれば、生産ラインの共用化を一層促進することができる。
【００１０】
また、本発明に於けるプレートは、その厚みを調節することにより、アイドルプーリの突出高さを任意に設定することも可能にする。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下に添付の図面を参照して本発明について詳細に説明する。
【００１２】
図１は、本発明が適用される船外機の全体を示す側面図である。この船外機１は、スターンブラケット２を介して船体の船尾板Ｐに固定されるものである。
【００１３】
スターンブラケット２には、横方向のチルト軸３を中心に回動自在なようにスイベルケース４が連結されている。そしてスイベルケース４の上端には、エンジンマウントケース５の前端部が、また下端部には、駆動軸を収容したエクステンションケース６が、それぞれ縦方向のスイベル軸７回りで回動自在なように連結されている。
【００１４】
エクステンションケース６の上端部には、エンジンマウントケース５が接続され、エクステンションケース６の下端部には、プロペラ８を支持したギアケース９が接続されている。そしてエンジンマウントケース５、エンジンマウントケース５上に搭載されたエンジンＥの主に下半部、及びエクステンションケース６の上部は、アンダーカバー１０で覆われ、アンダーカバー１０の上部開口面には、エンジンマウントケース５上に搭載されたエンジンＥの主に上半部を覆うべく、下面が開口する深いボウル形状をなし且つ着脱自在なエンジンカバー１１が装着されている。
【００１５】
そしてアンダーカバー１０とエンジンカバー１１との接合面から水が侵入しないようにするためにアンダーカバー１０とエンジンカバー１１との開口面同士間にシールラバー１２を挟み込んだ上で、両者の接合部近傍に設けられたロック装置（図示せず）により、両者の接合状態が保持されるようになっている。
【００１６】
エンジンマウントケース５の下端には、潤滑油を貯容するオイルパン１３が結合されている。そしてオイルパン１３の底部に設けられたドレンプラグＤＰ（図３参照）へアクセスするために、エクステンションケース６の側面には、通常はリッドで塞がれた開口１４が設けられている。
【００１７】
図２及び図３は、図１に示した船外機１における縦置きクランク軸４ストロークＶ型６気筒エンジンＥの搭載部を示している。このエンジンＥは、２つのシリンダバンク２１Ｌ・２１Ｒを有するシリンダブロック２２と、シリンダブロック２２の後端に結合された２つのシリンダヘッド２３Ｌ・２３Ｒと、シリンダブロック２２の前部に一体形成されてクランク軸２４を収容するクランク室の一部を形成するスカート部２５と、その前端に結合されたクランクケース２７とを備えている。
【００１８】
垂直配置されたクランク軸２４の上端には、カム軸駆動プーリ２８が固定され、各シリンダヘッド２３Ｌ・２３Ｒに支持されたカム軸２９Ｌ・２９Ｒの上端には、カム軸従動プーリ３０Ｌ・３０Ｒが固定されている。そしてこれらカム軸駆動プーリ２８及びカム軸従動プーリ３０Ｌ・３０Ｒに巻回された無端タイミングベルト３１は、固定された１対のベルト転向プーリ３２ａ、３２ｃ及びばね付勢されたテンションプーリ３２ｂを含む３つのアイドルプーリによってガイドされ、かつ所定の張力が与えられている。
【００１９】
クランク軸２４の上端には、さらに発電機駆動プーリ３３が固定され、クランクケース２７の前面に固定された発電機３４の入力軸に固定された発電機従動プーリ３５との間に、発電機駆動用無端ベルト３６が巻回されている。
【００２０】
２つのシリンダヘッド２３Ｌ・２３Ｒの互いの対向内面には、各シリンダバンク２１Ｌ・２１Ｒにそれぞれ接続された吸気マニホールド３７Ｌ・３７Ｒを介し、共通の吸気装置３８が設けられている。また各吸気マニホールド３７Ｌ・３７Ｒには、燃料噴射弁３９Ｌ・３９Ｒが設けられている。これらの燃料噴射弁３９Ｌ・３９Ｒは、スカート部２５の側面に取り付けられた電子制御装置４０にて各種センサの信号に基づいて演算することにより、その燃料噴射量が最適制御される。
【００２１】
各シリンダヘッド２３Ｌ・２３Ｒの外側面には、それぞれ排気マニホールド４１Ｌ・４１Ｒが設けられている。これらの排気マニホールド４１Ｌ・４１Ｒから排出された燃焼ガスは、図には明示されていないが、エンジンマウントケース５に内設された通路を経て、エクステンションケース６内へと排出される。そして一方の（図２における右側）排気マニホールド４１Ｒの前面のクランク軸方向の中間部には、酸素濃度センサ４２が取り付けられている。このように、酸素濃度センサ４２を前方へ向けることにより、酸素濃度センサ４２のエンジンＥの外形輪郭からの突出量を最低限に抑えることができる。
【００２２】
クランクケース２７には、発電機３４を固定するためのブラケット４３ａ・４３ｂが一体的に鋳造されて前向きに突設されている。一方のブラケット４３ａには、発電機３４の一端が垂直軸回りに回動可能に枢止されており、他方のブラケット４３ｂには、発電機３４の他端の回動軌跡に対応した円弧状スロット４４をもって、発電機３４の他端が固定されている。また、クランクケース２７の前面に於ける発電機３４の下方には、オイルフィルタ４５が取り付けられている。
【００２３】
シリンダブロック２２の左右側壁の一方（例えば左側）のスカート部２５と隣接する位置には、シリンダブロック２２及びシリンダヘッド２３Ｌ・２３Ｒからオイルパン１３へ潤滑油を戻す戻し通路５１ａ・５１ｂを形成する際の型抜き孔５１が開口している。そしてこの型抜き孔５１は、オイルレベルゲージ５２を挿入する差込口５３が設けられたプレート５４を、ボルト５５をもってシリンダブロック２２に固定することによって閉塞されている。別体をなすプレート５４にオイルレベルゲージ差込口５３を設けることにより、ホリゾンタルエンジンの基本設計を、バーチカルエンジンに共用した場合に好適に対応することができる。
【００２４】
スカート部２５の他側（右側）には、スタータモータ５６が取り付けられている。
【００２５】
一方、オイルパン１３は、クランク軸２４の軸線に沿って垂下した駆動軸５７を避けるために、シリンダブロック２２の下方のシリンダヘッド２３Ｌ・２３Ｒ側へオフセットした位置に設けられており、オイルレベルゲージ差込口５３に挿入されたオイルレベルゲージ５２は、その軸線を、オイルパン１３の主容積部の中心部６１から、前方外側、且つ上方へ向けて傾斜させている。このような傾斜をオイルレベルゲージ５２の軸線に与えるものとすれば、オイルレベルゲージ差込口５３が船外機１の側方かつ前方を向くので、オイルレベルゲージ５２の取っ手６２を、船尾板Ｐに近く、かつエンジンカバー１１が接合されるアンダーカバー１０の開口面より上方に位置させることができる。しかもシリンダブロック２２の側面における一方のバンク２１Ｌとスカート部２５との間にできた凹所Ｈに取っ手６２が位置するので、邪魔にならずに済む。
【００２６】
図４〜７は、固定されたベルト転向プーリ３２ａ及びばね付勢されたテンションプーリ３２ｂの支持構造を詳細に示している。この支持構造では、ウォータージャケット内に向けて開かれた開口７１内に向けて突入するサーモスタット７４を、シール可能に閉じるための鋳造アルミ合金製のプレート７０が用いられており、このプレート７０に、ベルト転向プーリ３２ａ及びテンションプーリ３２ｂが支持されている。
【００２７】
特に図５に詳しく示されているように、このプレート７０には、ウォータージャケット内に向けて開かれた開口７１に整合する開口７２が設けられ、プレート７０は、開口７２の外周に配置されたＯ−リング７３を介してシリンダブロック２２の上面に当接し、両開口７１、７２が互いに液密に連通している。サーモスタット７４は、そのフランジ７５が開口７２の外端の外周に係止された状態で、開口７２内に受容されている。サーモスタットカバー７６が、フランジ７５をプレート７０の側に押しつけるように、また開口７２を閉じるように、やはりＯ−リング８０を介して、プレート７０の上面に取り付けられている。サーモスタットカバー７６の取付ねじのうち１本７７は、単にサーモスタットカバー７６をプレート７０に固定しているが、残りの２本７８は、サーモスタットカバー７６及びプレート７０の両者を、シリンダブロック２２の上面に共締めしている。サーモスタットカバー７６には、出口ノズル７９が一体に形成されている。暖機後にサーモスタット７４が開くと、冷却水は、ウォータージャケットからサーモスタットカバー７６の内部を経て、出口ノズル７９にホースクランプ８２により結合されたホース８１を通過し、排気マニホールド４１Ｌ内に設けられた冷却水通路８３（図２参照）に至り、同部分から当該船舶の航行する水中に排出されるようになっている。
【００２８】
特に図６に詳しく示されているように、ばね付勢されたテンションプーリ３２ｂは、インナレースがカップ状部材８５をなすボールベアリング８６のアウタレース側に回転可能に結合されている。カップ状部材８５の中心部にはスロット８８が設けられ、該スロット８８を貫通してプレート７０にねじ込まれたボルト８７により、カップ状部材８５は抜け止めされ、スロット８８により許容される範囲で、プレート７０に対して平行に変位し得るようにされている。符号９８は、ボルト８７を隠蔽するためにテンションプーリ３２ｂに装着されたプラスチック製のプラグキャップである。
【００２９】
また、カップ状部材８５下面とプレート７０の上面との間には、板金製のベース８４が介在している。ベース８４に設けられたカラーには、カップ状部材８５の下部が、緊密に一体化するように圧入されている。ベース８４は、その半径方向外向きに突出する舌片８９を介して、プレート７０から突出するピン９０により、プレート７０の面に直交する軸線方向回りに回転可能に支持されており、更に、ベース８４の異なる位置からやはり半径方向外向きに突出する突片９１とプレート７０から突出するピン９３との間に引張りコイルばね９２が張設されている。
【００３０】
このようにして、テンションプーリ３２ｂは、タイミングベルト３１の裏面に対して、引張りコイルばね９２の作用により弾発的に当接して、スロット８８により許容される範囲で、タイミングベルト３１の張力調節機能を果たし得るようにされている。
【００３１】
特に図７に詳しく示されているように、固定されたベルト転向プーリ３２ａは、ボルト９６によりプレート７０に対して固定されたカラー部材９５の外周に、ボールベアリング９７を介して回転可能に支持されている。このようにしてベルト転向プーリ３２ａは、タイミングベルト３１の軌跡を規定する機能を果たしている。符号９９は、ボルト９６を隠蔽するためにベルト転向プーリ３２ａに装着されたプラスチック製のプラグキャップである。
【００３２】
図示された実施例のエンジンは、Ｖ型エンジンからなり、シリンダバンク２１Ｌ・２１Ｒは、クランク軸線方向について幾分互いにオフセットされている。図２に於いて、右側のシリンダバンク２１Ｒは、左側のシリンダバンク２１Ｌよりも、紙面から飛び出す向きに幾分突出している。しかるに、タイミングベルト３１は、実質的に同一平面上に掛け渡されているため、各アイドルプーリの突出高さを揃える必要がある。本実施例の場合、プレート７０の厚みを、両シリンダバンク２１Ｌ・２１Ｒ間のクランク軸線方向オフセット量に適合させているため、アイドルプーリの支持ボルトの突き出し長さを一様に定めても、各アイドルプーリの突出高さを揃えることができる。
【００３３】
【発明の効果】
このようにすれば、本発明によれば、冷却系部品を取り付けたり、或いは鋳造上の事情により、ウォータージャケット内に向けて開かれた開口を閉じるためのプレートに、テンションプーリ及び／又はベルト転向プーリを予め組み付け、それらをサブアセンブリとして扱うことができる。そのため、組み付け作業の簡素化を図ることができる。また、特に、取り付けボルトを共用化することにより、取り付けスペースを有効に活用することができ、また各部品に対するアクセスの確保を容易にすることが可能となる。
【００３４】
冷却系部品としては、サーモスタットが考えられるが、ウォーターポンプなどであっても良い。更には、ホリゾンタルエンジンの基本設計或いは生産ラインを、バーチカルエンジンに共用した場合でも、例えば、ホリゾンタルエンジンではウォーターポンプを装着するべき開口を、本発明に於けるプレートで覆うようにすれば、生産ラインの共用化を一層充実化することができ、生産コストの低減を図ることができる。
【００３５】
また、エンジンがＶ型エンジンである場合には、各シリンダバンク間にクランク軸線方向について幾分オフセットが設けられるのが一般的であって、通常同一平面上に掛け渡されるタイミングベルトに対して、複数のアイドルプーリの突出高さを適合させるために、従来は、アイドルプーリの支持ボルトの突き出し長さを変えていた。従って、支持ボルトの支持剛性についての配慮が必要であった。
しかるに、本発明によれば、支持ボルトがプレートから突出するので、プレートの厚みや支持ボルトの支持部の高さの設定により、アイドルプーリの突出高さを適合させることができ、このような配慮が不要となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明が適用される船外機の外観側面図
【図２】本発明により構成されたエンジンの搭載部分を示す船外機の上面図
【図３】本発明により構成されたエンジンの搭載部分を示す船外機の左側面図
【図４】シリンダブロックの上面に取り付けられたプレートを拡大して示す拡大上面図
【図５】図４のＶ−Ｖ線について見た断面図
【図６】図４のＶＩ−ＶＩ線について見た断面図
【図７】図４のＶＩＩ−ＶＩＩ線について見た断面図
【符号の説明】
Ｅエンジン
１船外機
２２シリンダブロック
２３Ｌ・２３Ｒシリンダヘッド
２４クランク軸
２８カム軸駆動プーリ
２９Ｌ・２９Ｒカム軸
３０Ｌ・３０Ｒカム軸従動プーリ
３１タイミングベルト
３２ａ，３２ｃベルト転向プーリ
３２ｂテンションプーリ
７０プレート
７１ウォータージャケット開口
７４サーモスタット

Claims

冷却用ウォータージャケットを備えたシリンダブロックと、該シリンダブロックの一端に結合されたシリンダヘッドと、前記シリンダブロック内にて回転可能に支持された概ね縦置きのクランク軸と、該クランク軸に対して概ね平行をなすように前記シリンダヘッドに対して回転可能に支持された動弁駆動用のカム軸と、前記シリンダブロックの上面にて前記クランク軸及びカム軸の軸端に設けられたプーリ間に掛け渡されたタイミングベルトとを有する４ストローク水冷バーチカルエンジンであって、
前記シリンダブロックの上面には、前記ウォータージャケット内に向けて開かれた第１開口が形成されるとともに、当該第１開口をシール可能に閉じ且つ前記タイミングベルトに接する少なくとも１つのアイドルプーリを回転可能に支持するプレートが取り付けられ、
前記プレートには、前記第１開口に整合する位置に第２開口が形成されるとともに、サーモスタットが受容された状態で当該第２開口をシール可能に閉じるサーモスタットカバーが複数の取付ねじによって取り付けられ、
前記複数の取付ねじが、単に前記サーモスタットカバーを前記プレートに固定するものと、前記サーモスタットカバーおよび前記プレートを前記シリンダブロックに共締めするものとを含み、
前記シリンダブロックがクランク軸線方向について互いにオフセットされた２つのシリンダバンクを有するＶ型エンジンをなし、
前記プレートは、低い側のシリンダバンクの上面に取り付けられ、その厚みが前記両シリンダバンクのオフセット量に適合されたことを特徴とする４ストローク水冷バーチカルエンジン。
前記アイドルプーリが、ばね付勢されたテンションプーリと、固定されたベルト転向プーリとを含み、当該ベルト転向プーリが前記両シリンダバンクのカム軸従動プーリ間に設けられたことを特徴とする請求項１に記載の４ストローク水冷バーチカルエンジン。