JP2000186516A - 船外機の動弁装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】エンジンのコンパクト化を図る。 【解決手段】エンジン１１内に縦置き状態に配設された
クランク軸２０と、カム室３０内に配設され前記クラン
ク軸の回転により駆動されるカムシャフト３１と、該カ
ムシャフトに形成されるリフト量の異なるカムと、前記
カム室内に配設される吸気弁ロッカー軸３２および排気
弁ロッカー軸３３と、これらロッカー軸に揺動自在に装
着されカムの回転を吸気弁２５および排気弁２６に伝達
させる吸気弁ロッカーアーム３４および排気弁ロッカー
アーム３５とを備え、前記吸気弁ロッカーアーム３４に
前記カムの動力伝達を遮断する遮断機構を設けた構成。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、４サイクルエンジ
ンを備える船外機の動弁装置の技術分野に属する。

【０００２】

【従来の技術】近年、船外機においては、主として排ガ
ス浄化の観点から４サイクルエンジンの開発が盛んであ
る。自動車用の４サイクルエンジンにおいては、クラン
ク軸に同期して回転するカムの動作を、ロッカーアーム
を介して吸気弁および排気弁に伝達し、カムのリフト量
に応じて吸気弁および排気弁を開閉動作させる動弁装置
が用いられている。この動弁装置のなかで、エンジン回
転が低速から高速領域にわたり、フラットな高トルク性
能を得るために、カムのリフト量を切り換え可能にし、
バルブタイミングとバルブリフト量を制御することがで
きる動弁装置が例えば特開平１０−１２１９２８号公報
に記載されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、船外機
はカウリングと呼ばれるエンジンカバー内の制約された
スペースの中に各種部品を配置する必要があるため、上
記動弁装置を船外機にそのまま採用することは困難であ
る。特に、船外機の吸気装置においては、吸気系管路の
配置構造の如何によっては各気筒への吸気管長が長くな
ったり吸気管長に差が生じてしまうという問題を有して
いる。

【０００４】本発明は、上記課題を解決するものであっ
て、エンジンのコンパクト化を図ることができる船外機
の動弁装置を提供することを目的とする。

【０００５】

【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記載の発明は、エンジン１１内に縦置き状態
に配設されたクランク軸２０と、カム室３０内に配設さ
れ前記クランク軸の回転により駆動されるカムシャフト
３１と、該カムシャフトに形成されるリフト量の異なる
カム３１ａ〜３１ｄと、前記カム室内に配設される吸気
弁ロッカー軸３２および排気弁ロッカー軸３３と、これ
らロッカー軸に揺動自在に装着されカムの回転を吸気弁
２５および排気弁２６に伝達させる吸気弁ロッカーアー
ム３４および排気弁ロッカーアーム３５とを備え、前記
吸気弁ロッカーアーム３４に前記カムの動力伝達を遮断
する遮断機構５２、５７を設けたことを特徴とし、請求
項２記載の発明は、請求項１において、吸気兼排気用の
カムシャフトにより吸気弁ロッカーアームおよび排気弁
ロッカーアームを駆動させることを特徴とし、請求項３
記載の発明は、請求項１において、吸気用および排気用
のカムシャフトにより吸気弁ロッカーアームおよび排気
弁ロッカーアームを駆動させることを特徴とし、請求項
４記載の発明は、請求項１〜３において、前記エンジン
の気筒がＶバンクを形成するように配設され、Ｖバンク
の間に吸気系部材を配設することを特徴とする。なお、
上記構成に付加した番号は、本発明の理解を容易にする
ために図面と対比させるもので、これにより本発明が何
ら限定されるものではない。

【０００６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。図１〜図３は、本発明が適用され
る船外機の１例を示し、図１は船外機の側面図である。
船外機１は、船体２の後部（推進方向に対して）に着脱
可能に取り付けられるクランプブラケット３と、クラン
プブラケット３に枢支軸５を介して上下方向ａに回動自
在に枢支されるスイベルブラケット６と、このスイベル
ブラケット６を軸にして水平方向に回動させるステアリ
ングブラケット７と、ステアリングブラケット７にマウ
ント４を介して支持される推進ユニット９とを備えてい
る。

【０００７】前記推進ユニット９は、ステアリングブラ
ケット７に支持されるアッパケース１０を有し、アッパ
ケース１０の上部にエンジン１１を支持する支持部材で
あるガイドエキゾースト１２とエンジンの下部を覆うロ
アカウリング１３が取り付けられ、ロアカウリング１３
にエンジン１１の上部を覆うアッパカウリング１４が着
脱可能に取り付けられている。アッパケース１０の下部
には、ロアケース１５が取り付けられ、全体としてケー
シングを構成している。なお、１６はドライブシャフ
ト、１７は前後進切換機構、１９はプロペラである。

【０００８】図２は、図１のＸ−Ｘ線で切断し矢印方向
に見た断面図である。なお、以下の説明では前述と同一
の構成については同一番号を付けて説明を省略する場合
がある。

【０００９】図２において、エンジン１１は、４サイク
ルＶ型６気筒、ＳＯＨＣ式４バルブ（１気筒）エンジン
であり、クランクケース１１ａ、シリンダボディ１１
ｂ、シリンダヘッド１１ｃ及びシリンダヘッド１１ｃを
覆うヘッドカバー１１ｄを備え、クランクケース１１ａ
にはクランク軸２０が縦置き状態で配設され、シリンダ
ボディ１１ｂには、Ｖ字型をなすように右バンクＲＢと
左バンクＬＢと左右２列に気筒２１が形成され、気筒２
１内にピストン２２が横置き状態で配設され、ピストン
２２はクランク軸２０に連結されている。シリンダヘッ
ド１１ｃには、吸気ポート２３ａ、２３ｂ及び排気ポー
ト２４が形成され、各ポートに吸気弁２５（気筒毎に２
本）および排気弁２６（気筒毎に２本）が配設されてい
る。吸気ポート２３ａ、２３ｂはＶバンクの間に開口す
るように形成され、排気ポート２４はエンジン１１の外
側に向けて形成されている。吸気ポート２５には燃料噴
射弁２７が配設され、燃料噴射弁２７は燃料供給レール
２９に接続されている。

【００１０】シリンダヘッド１１ｃとヘッドカバー１１
ｄ間にはカム室３０が形成され、カム室３０内にシリン
ダヘッド１１ｃに近接させてカムシャフト３１が配設さ
れ、カムシャフト３１の後部に左右一対の吸気弁ロッカ
ー軸３２および排気弁ロッカー軸３３が配設されてい
る。これらロッカー軸３２、３３には、吸気弁ロッカー
アーム３４および排気弁ロッカーアーム３５が揺動自在
に装着され、これらロッカーアーム３４、３５の一端
は、カムシャフト３１に当接され、他端は吸気弁２５お
よび排気弁２６の上端に当接されている。カムシャフト
３１には、クランク軸２０の回転がベルトにより伝達さ
れ、カムシャフト３１に形成されたカムによりロッカー
アーム３４、３５を揺動させ、吸気弁２５および排気弁
２６をスプリング３７に抗して開閉するようにしてい
る。

【００１１】図２および図３に示すように、左右の排気
ポート２４には排気通路３９が連結され、排気通路３９
はエンジン１１の下方に延び集合されている。Ｖバンク
後面の左右のヘッドカバー１１ｄには、クランク軸２０
と平行に縦置き状態でサージタンク４０ａ、４０ｂが配
設されている。サージタンク４０ａ、４０ｂには、左右
のバンクＲＢ、ＬＢ間に水平方向に接続管部４１ａ、４
１ｂが一体に形成され、そして、左バンクＬＢ側の吸気
ポート２３ａは、接続プレート４２を介して右バンクＲ
Ｂ側のサージタンク４０ｂの接続管部４１ｂに接続さ
れ、右バンクＲＢ側の吸気ポート２３ｂは、接続プレー
ト４２を介して左バンクＬＢ側のサージタンク４０ａの
接続管部４１ａに接続されている。この構成により、各
気筒２１への吸気管長を略同一にするとともに、吸気温
度の上昇を抑制することができる。

【００１２】左右のＶバンク間の下方には、スロットル
バルブを内蔵するスロットルボディ４３が配設されてい
る。左右のサージタンク４０ａ、４０ｂの下部は接続管
４４に連結され、さらに、接続管４４はスロットルボデ
ィ４３に連結され、スロットルボディ４３には吸気管４
５が連結されている。このＶ型気筒エンジンにおいて
は、各気筒２１がクランク軸２０方向に交互にオフセッ
トされて配置されているために、左右いずれか一方のバ
ンクの下方にスペースが生じている。そこで、右バンク
ＲＢの下面に吸気管４５を配設することによりエンジン
全体のコンパクト化を図っている。吸気管４５はエンジ
ン１１の側方に配設されたサイレンサ４６に接続されて
いる。この場合、図２に示すように、吸気管４５は排気
通路３９の下部を通るようにオーバーラップさせ、さら
にコンパクト化を図っている。なお、図３において、４
７は点火プラグ、４９はフライホイールである。

【００１３】図４〜図６は、本発明における船外機の動
弁装置の１実施形態を示し、図４は全体構成を示す斜視
図、図５は図４の分解斜視図、図６は作用を説明するた
めの拡大断面図である。

【００１４】図４には、図２で説明した２本の吸気弁２
５および排気弁２６、カムシャフト３１、吸気弁ロッカ
ー軸３２、排気弁ロッカー軸３３、吸気弁ロッカーアー
ム３４、排気弁ロッカーアーム３５、スプリング３７が
示されている。各ロッカーアーム３４、３５は、各ロッ
カー軸３２、３３に揺動自在に嵌合され、カム側アーム
５０ａとバルブ側アーム５０ｂを備え、カム側アーム５
０ａにはローラ５０ｃが回動自在に配設され、カムシャ
フト３１に形成されたカム（後述）に当接され、バルブ
側アーム５０ｂは吸気弁２５の上端に当接されている。
吸気弁ロッカーアーム３４は、低リフトロッカーアーム
３４ａ、高リフトロッカーアーム３４ｂ、中リフトロッ
カーアーム３４ｃからなっている。

【００１５】図５において、カムシャフト３１には、２
つの排気用カム３１ａ、吸気低リフト用カム３１ｂ、吸
気高リフト用カム３１ｃ、吸気中リフト用カム３１ｄが
形成され、これらカムには、それぞれ、排気弁ロッカー
アーム３５、低リフトロッカーアーム３４ａ、高リフト
ロッカーアーム３４ｂ、中リフトロッカーアーム３４ｃ
のカム側アーム５０ａが当接される。

【００１６】吸気弁ロッカー軸３２の内部には両端から
２本の油圧供給路３２ａ、３２ｂが形成されている。図
６にも示すように、低リフトロッカーアーム３４ａおよ
び中リフトロッカーアーム３４ｃのカム側アーム５０ａ
には筒穴部５１が形成され、この筒穴部５１の下方から
摺動子５２およびスプリング５３が挿入され、蓋体５４
で固定される。そして、前記摺動子５２を覆うように高
リフトロッカーアーム３４ｂのカム側アーム５０ａが装
着され、調整ネジ５５をネジ穴５６に螺合させることに
より、高リフトロッカーアーム３４ｂを低リフトロッカ
ーアーム３４ａおよび中リフトロッカーアーム３４ｃに
連結可能にしている。摺動子５２には軸と直交するよう
に係合穴５２ａが形成されている。カム側アーム５０ａ
には筒穴部５１の側方に向けて、ロックピン５７、スプ
リング５９、ピストン６０が挿入され、蓋体６１で固定
されている。ピストン６０には、油圧供給路３２ａ、３
２ｂおよび油路６２から油圧が供給可能にされており、
ロックピン５７が係合穴５２ａ内に進入、退避可能にな
っている。従って、摺動子５２とロックピン５７は本発
明におけるカムの動力伝達を遮断する遮断機構を構成し
ている。

【００１７】上記構成からなる本発明の動弁装置の作用
について説明する。本実施形態においては、油圧供給路
３２ａ、３２ｂへの油圧のオンオフの組み合わせにより
４段階のバルブリフト量およびバルブタイミングの切換
が可能である。

【００１８】第１のモードでは、低リフトロッカーアー
ム３４ａおよび中リフトロッカーアーム３４ｃには油圧
が供給されないため、図６（Ａ）に示すように、ロック
ピン５７は係合穴５２ａから退避されており、その結
果、吸気高リフト用カム３１ｃによる高リフトロッカー
アーム３４ｂの揺動運動による摺動子５２の動きはスプ
リング５３に吸収され、低リフトロッカーアーム３４ａ
および中リフトロッカーアーム３４ｃには伝達されな
い。従って、低リフトロッカーアーム３４ａおよび中リ
フトロッカーアーム３４ｃはそれぞれ吸気低リフト用カ
ム３１ｂおよび吸気中リフト用カム３１ｄにより揺動さ
れ、カム３１ｂ、３１ｄでのリフト量Ｌ１に応じて吸気
弁２５を開閉する。

【００１９】第２のモードでは、中リフトロッカーアー
ム３４ｃ側のみに油圧が供給され、図６（Ｂ）に示すよ
うに、そのロックピン５７が係合穴５２ａに係合され、
その結果、吸気高リフト用カム３１ｃによる高リフトロ
ッカーアーム３４ｂの揺動運動は、中リフトロッカーア
ーム３４ｃに伝達され、従って、低リフトロッカーアー
ム３４ａおよび中リフトロッカーアーム３４ｃはそれぞ
れ吸気低リフト用カム３１ｂおよび吸気高リフト用カム
３１ｃにより揺動され、カム３１ｂ、３１ｃのリフト量
Ｌ２に応じて吸気弁２５を開閉する。

【００２０】第３のモードでは、低リフトロッカーアー
ム３４ａ側のみに油圧が供給され、そのロックピン５７
が係合穴５２ａに係合され、その結果、吸気高リフト用
カム３１ｃによる高リフトロッカーアーム３４ｂの揺動
運動は、低リフトロッカーアーム３４ａに伝達され、従
って、低リフトロッカーアーム３４ａおよび中リフトロ
ッカーアーム３４ｃはそれぞれ吸気中リフト用カム３１
ｄおよび吸気高リフト用カム３１ｃにより揺動され、カ
ム３１ｂ、３１ｄのリフト量に応じて吸気弁２５を開閉
する。

【００２１】第４のモードでは、低リフトロッカーアー
ム３４ａおよび中リフトロッカーアーム３４ｃの両方に
油圧が供給され、両方のロックピン５７が係合穴５２ａ
に係合され、その結果、吸気高リフト用カム３１ｃによ
る高リフトロッカーアーム３４ｂの揺動運動は、低リフ
トロッカーアーム３４ａおよび中リフトロッカーアーム
３４ｃの両方に伝達され、従って、低リフトロッカーア
ーム３４ａおよび中リフトロッカーアーム３４ｃは吸気
高リフト用カム３１ｃにより揺動され、カム３１ｃのリ
フト量に応じて吸気弁２５を開閉する。

【００２２】図７は、本発明の動弁装置の効果を示し、
低速域で低速カムを用い、高速域で高速カムを用い、バ
ルブタイミングとバルブリフト量を制御することによ
り、図示実線で示すように、エンジン回転が低速から高
速領域にわたり、フラットな高トルク性能を得ることが
できる。

【００２３】図８は、本発明における船外機の動弁装置
の他の実施形態を示す図２と同様の断面図である。本実
施形態においては、サージタンク４０ａ、４０ｂの形状
をヘッドカバー１１ｄの後面の線Ｌに略沿わせるように
コンパクト化し、これにより、エンジンの寸法を短くす
ることができる。この場合、吸気管長は短くなるが、上
記の動弁装置を採用することにより、エンジン性能を維
持することができる。

【００２４】以上、本発明の実施の形態について説明し
たが、本発明はこれに限定されるものではなく種々の変
更が可能である。例えば、上記実施形態においては吸気
兼排気用のカムシャフトにより吸気弁ロッカーアームお
よび排気弁ロッカーアームを駆動させるＳＯＨＣ式につ
いて説明したが、吸気用および排気用のカムシャフトに
より吸気弁ロッカーアームおよび排気弁ロッカーアーム
を駆動させるＤＯＨＣ式にも適用可能である。また、上
記実施形態においては、吸気２バルブ方式について説明
したが、１バルブ方式にも適用可能である。さらに、上
記実施形態においては、Ｖ型気筒エンジンについて説明
したが、直列気筒エンジンにも適用可能である。

【００２５】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、請求項
１記載の発明によれば、排気管長を短くすることがで
き、エンジンのコンパクト化を図ることができ、請求項
２記載の発明によれば、カムシャフトが１本となるた
め、さらにコンパクト化を図ることができ、請求項４記
載の発明によれば、吸気系部材をＶバンクの間に配設す
ることにより、さらにコンパクト化を図ることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明が適用される船外機の１例を示す側面図
である。

【図２】図１のＸ−Ｘ線で切断し矢印方向に見た断面図
である。

【図３】図２のＹ方向から見た斜視図である。

【図４】本発明における船外機の動弁装置の１実施形態
であり、全体構成を示す斜視図である。

【図５】図４の分解斜視図である。

【図６】本発明の作用を説明するための拡大断面図であ
る。

【図７】本発明の動弁装置の効果を説明するための図で
ある。

【図８】本発明における船外機の動弁装置の他の実施形
態を示す図２と同様の断面図である。

【符号の説明】

１１…エンジン ２０…クランク軸 ２１…気筒 ２５…吸気弁 ２６…排気弁 ３０…カム室 ３１…カムシャフト ３１ａ〜３１ｄ…カム ３２…吸気弁ロッカー軸 ３３…排気弁ロッカー軸 ３４…吸気弁ロッカーアーム ３５…排気弁ロッカーアーム ５２、５７…遮断機構

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】エンジン内に縦置き状態に配設されたクラ
   ンク軸と、カム室内に配設され前記クランク軸の回転に
   より駆動されるカムシャフトと、該カムシャフトに形成
   されるリフト量の異なるカムと、前記カム室内に配設さ
   れる吸気弁ロッカー軸および排気弁ロッカー軸と、これ
   らロッカー軸に揺動自在に装着されカムの回転を吸気弁
   および排気弁に伝達させる吸気弁ロッカーアームおよび
   排気弁ロッカーアームとを備え、前記吸気弁ロッカーア
   ームに前記カムの動力伝達を遮断する遮断機構を設けた
   ことを特徴とする船外機の動弁装置。
2. 【請求項２】吸気兼排気用のカムシャフトにより吸気弁
   ロッカーアームおよび排気弁ロッカーアームを駆動させ
   ることを特徴とする請求項１記載の船外機の動弁装置。
3. 【請求項３】吸気用および排気用のカムシャフトにより
   吸気弁ロッカーアームおよび排気弁ロッカーアームを駆
   動させることを特徴とする請求項１記載の船外機の動弁
   装置。
4. 【請求項４】前記エンジンの気筒がＶバンクを形成する
   ように配設され、Ｖバンクの間に吸気系部材を配設する
   ことを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の
   船外機の動弁装置。