JP2002097948A - Ｖ型エンジンの吸排気構造 - Google Patents

Ｖ型エンジンの吸排気構造

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 Ｖ型エンジンをコンパクトにするための吸・
排気構造を備えた船外機構造を提供する。 【解決手段】 縦置きに配置されたクランク軸４５を中
心として複数の気筒が水平Ｖ型に対向配置され、カウリ
ング１４で覆われた船外機の縦置き配置型のＶ型エンジ
ンの吸・排気構造において、Ｖ型に配置された左右両バ
ンク４２Ａ，４２Ｂの内側に向けて各気筒ごとに排気ポ
ート５６を形成し、各排気ポート５６に連通して排気を
下方に導く共通の排気マニホールド７４をそれぞれのバ
ンクのシリンダヘッド部３８に設けた。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、Ｖ型エンジンの
吸・排気構造に係わり、特に、４サイクル船外機用Ｖ型
エンジンの吸・排気構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来よりエンジンをコンパクトに配置す
るために、複数の気筒をＶ型に対向配置する、いわゆる
Ｖ型エンジンが実用化されている。特に、船外機は軽量
コンパクトであることが望まれているから、最近ではこ
のようなＶ型エンジンが広く適用されるようになってき
ている。従来、カウリング内にＶ型エンジンをよりコン
パクトに配置して船外機を小型化するために、エンジン
の吸・排気系のレイアウトの改良が種々試みられてきて
おり、例えば、特開昭６２−２６７５６１号に記載のも
のが存在する。
【０００３】この従来例は、クランク軸を中心として複
数のシリンダをＶ字型に対向配置するとともに、クラン
ク軸を略鉛直方向に向けて配置してなるＶ型エンジンで
あって、吸気ポートをＶ字型に形成したバンクの内側に
配設するとともに、この吸気ポートに連なる吸気管が少
なくとも部分的にバンク挟角の中心線に沿ってクランク
軸から遠ざかる方向に延出され、かつ互いに対向する一
対のシリンダに対し、各一基の気化器が設けられるよう
にしたものである。
【０００４】この従来例によれば、両バンク間の角度を
比較的小さくしてＶ型エンジンの幅方向寸法を小さくで
きることから、Ｖ型エンジンを船外機に用いる場合など
では、設置スペースを削減できる等有効なものとなって
いる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記従
来例では、吸気ポート含む吸気系統をＶ型に配置された
両バンク（以下、「Ｖバンク」という。）の内側に配置
していることから、気化器等がエンジンより後方に突出
し、船外機の寸法が後方に大きくなる。
【０００６】また、前記従来例では排気系統がエンジン
のＶバンクの外側に設けていることから、各バンクの排
気マニホールドをエンジンの下端部分で中心方向に屈曲
させ、エンジンの下を通過させた後排気管に集合させる
必要がある。その結果、エンジンの高さに、エンジン下
方を横方向に横断する排気通路が加わって船外機の高さ
が大きくなってしまう問題があった。
【０００７】したがって、従来構造では、船外機が高さ
方向や後方に大型化する等コンパクト性を達成する上で
十分でなく、この結果、例えば、船外機の重心が後方か
つ上方寄りになって操縦安定性が十分でない等の問題が
あった。また、Ｖバンクの内側に吸気系統が配設されて
いるため、気化器や各気筒のスロットルバルブを開閉さ
せるリンク機構もＶバンク内に配置しなくてはならず、
カウリングの幅方向寸法を削減する上でも十分でない。
【０００８】そこで、この発明はＶ型エンジンをよりコ
ンパクトにするための吸・排気構造を備えた船外機構造
の提供を目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明では、縦置きに配置されたクランク軸を中心
として複数の気筒が水平Ｖ型に対向配置され、カウリン
グで覆われた船外機の縦置き配置型のＶ型エンジンの吸
・排気構造において、Ｖ型に配置された左右両バンクの
内側に向けて各気筒ごとに排気ポートを形成し、各排気
ポートに連通して排気を下方に導く共通の排気マニホー
ルドをそれぞれのバンクのシリンダヘッド部に設けたこ
とを特徴とするＶ型エンジンの吸・排気構造を提供す
る。
【００１０】この構成によれば、Ｖ型配置の各気筒に排
気ポートが左右Ｖバンクの内側に向けて設けられ、各排
気ポートに連通する上下方向の共通の排気マニホールド
が左右バンクそれぞれのシリンダヘッド部分に設けられ
るため、Ｖ型バンクの形状を利用してスペース的に効率
よくＶバンクの内側に排気系統を配置し、コンパクトな
レイアウトを達成できる。
【００１１】好ましい構成例では、前記排気マニホール
ドは、各バンクのシリンダブロックより後方に配置され
たことを特徴としている。
【００１２】この構成によれば、左右各排気マニホール
ドがシリンダブロックより後方に配置されるので、Ｖバ
ンク間の角度を狭くしても排気通路長さを十分とれるよ
うになり、排気系の干渉に対する設計自由度が大きくな
り、部品構成に応じて最適なレイアウトが得られる。
【００１３】また、排気マニホールドとシリンダブロッ
クとの間に間隔が設けられるため、排気熱を有効に発散
させることができる。
【００１４】さらに好ましい構成例では、前記各バンク
の排気マニホールドは相互に隙間を隔てて対向配置され
たことを特徴としている。
【００１５】この構成によれば、左右各バンクの内側に
対向して配置された左右の排気マニホールド間に隙間が
形成されるため、排気熱が有効に発散できるとともに、
それぞれのシリンダヘッドおよびシリンダブロックに対
する取付け精度に影響されることなく左右排気マニホー
ルドを対向配置してエンジンを構成できる。
【００１６】別の好ましい構成例では、左右両バンクの
排気マニホールド同士が一体的に設けられたことを特徴
としている。
【００１７】この構成によれば、一体構成の排気マニホ
ールドによりシンプルな構成となり冷却系も共通化でき
コンパクトなレイアウトが達成される。
【００１８】別の好ましい構成例では、前記左右バンク
の排気マニホールドの対向壁にそれぞれウォータジャケ
ットが設けられたことを特徴としている。
【００１９】この構成によれば、左右各排気マニホール
ド間にウォータジャケットが設けられるため、両方の排
気マニホールドによる熱的相乗効果を抑えて各排気マニ
ホールドごとに有効に冷却することができる。
【００２０】さらに好ましい構成例では、前記Ｖ型に配
置されたバンクの左右の外側に、吸気ポートおよびこの
吸気ポートに連通する吸気通路を設けたことを特徴とし
ている。
【００２１】この構成によれば、気化器等の吸気系をエ
ンジン後方に突出させることなく、エンジンの左右外側
に配設できるため、特にエンジンの前後方向の長さを短
くしてコンパクトな形状が得られる。
【００２２】さらに好ましい構成例では、エンジンの左
右両側に配置された左右の吸気通路の軸線間隔が前方で
狭くなるように吸気通路を配置し、エンジンを覆うカウ
リングの左右方向の幅が前部で狭くなるように構成した
ことを特徴としている。
【００２３】この構成によれば、エンジン前側の左右方
向の幅が狭くなるように構成されるため、コンパクトな
形状の船外機が得られる.
【００２４】さらに好ましい構成例では、左右バンクの
排気カム同士を共通のタイミングベルトでクランク軸に
連結するとともに、このタイミングベルトの循環経路で
囲まれた領域内に前記排気マニホールドを配設したこと
を特徴としている。
【００２５】この構成によれば、Ｖバンクの内側に配置
された排気カム同士を１本のタイミングベルトでクラン
ク軸とともに巻き掛け、その内側に排気マニホールドを
配置することにより、コンパクトなレイアウトが達成さ
れる。
【００２６】
【発明の実施の形態】以下図面を参照して本発明の実施
の形態について説明する。図１は本発明の吸・排気構造
が適用される船外機の概略構成図である。機関本体１は
エンジン１０を備え、エンジン１０はエキゾーストガイ
ド７８を介して推進ユニットのアッパーケーシング１２
上に載置され、かつカウリング１４により覆われてい
る。
【００２７】エンジン１０の出力は、アッパーケーシン
グ１２を貫通してロアーケーシング１６まで延在するド
ライブ軸１８に伝達されて、シフト機構２０を介してロ
アーケーシング１６に設けられたプロペラ２２に伝達さ
れる。
【００２８】アッパーケーシング１２はその前側をスイ
ベルブラケット２４に担持されるとともにスイベル軸
（図示しない）の回りに左右に回動可能である。スイベ
ルブラケット２４は船体の船尾板３０に固定されたクラ
ンプブラケット２６に対してスイベルブラケット２４の
前側に位置するチルト軸２８の回りに上下に回動可能に
連結され、これにより推進ユニットは上下、左右に船体
に対して回動可能に取付られる。
【００２９】符号３２はエンジン１０から下方に延在す
る排気管であり、排気膨張室３４に連なっている。この
膨張室３４はロアーケーシング１６を貫通して、プロペ
ラ軸のボス部に形成された排気出口に連結している。
【００３０】図２は本発面の実施形態に係るＶ型エンジ
ンの水平断面図である。この実施例は電子燃料噴射式エ
ンジンを備えた船外機に係るものである。クランクケー
ス４４内に各気筒共通の縦置き（上下方向（図面に垂
直））配置のクランク軸４５が装着される。クランクケ
ース４４の左右斜め後方に向けてシリンダブロック３６
およびその端部にシリンダヘッド３８が装着され、水平
Ｖ字形状の左右のバンク４２Ａ，４２Ｂが形成される。
シリンダブロック３６は、各気筒のシリンダスリーブ４
６およびその内部を摺動するピストン４８やこれとクラ
ンク軸４５とを連結するコンロッド等により構成され
る。ピストン４８の端面とシリンダヘッド３８との間に
各気筒の燃焼室５０が形成される。
【００３１】各気筒の燃焼室５０には吸気ポート５４お
よび排気ポート５６が連通し、その開口端部に吸気弁５
８および排気弁６０が開閉可能に備わる。各気筒の排気
ポート５６は、左右Ｖバンクの内側に向けて形成され、
吸気ポート５４はＶバンクの外側に向けて形成される。
各排気ポート５６は、各バンクごとにその内側に形成し
た共通の排気マニホールド７４に連通する。各排気マニ
ホールド７４はそれぞれのバンクのシリンダヘッド３８
の内側に一体形成される。左右に間隔を隔てて対向配置
された両排気マニホールド７４の対向面側にウォータジ
ャケット１０８が設けられ冷却水が循環する。
【００３２】各気筒の吸気ポート５４は吸気マニホール
ド８２を介して各バンクごとに共通の吸気集合管１２８
に連通する。
【００３３】各吸気弁５８および排気弁６０の端部に
は、これらをクランク軸４５に連動して開閉駆動するた
めの吸気カム６４ａおよび排気カム６４ｂが備わる。排
気カム６４ｂは、これと同軸のギヤ１２０により回転駆
動される。ギヤ１２０はさらにリンクまたはベルト機構
等により吸気カム６４ａを回転駆動する。左右Ｖバンク
の内側にそれぞれ設けられた排気カム駆動用の両方のギ
ヤ１２０およびクランク軸４５の上端に装着したカム駆
動用のギヤ１２２間を連結して無端タイミングベルト１
２４が架渡される。この無端タイミングベルト１２４の
循環経路内にＶバンク内側の排気マニホールド７４が配
設される。
【００３４】この実施例の排気系統において、排気ポー
ト５６はシリンダスリーブ４６の径方向（軸と略直角方
向）に配設され、シリンダヘッド３８の内側前方（図で
は下方）に前記クランク軸４５に沿って形成されている
排気マニホールド７４に連設される。
【００３５】左右のバンクの排気マニホールド７４は、
Ｖバンクの内寄りでシリンダヘッド３８に一体に設けら
れている。前述のように、符号１２０は排気弁用カムを
回動させるギヤであり、クランク軸上端のギヤ１２２と
の間に巻回されたベルト１２４によって回動される。吸
気弁用カムは図示しないリンク機構によってギヤ１２０
により回動される。
【００３６】図３は、上記実施例の吸気系統の構成図で
ある。スロットルバルブを備えたスロットルボディ１２
６をエンジン前方の中心に配置し、このスロットルボデ
ィと左右のバンクの吸気マニホールド８２に接続され、
吸気を集合する膨張室を有する吸気集合管１２８との間
を吸気管１３０によって連設している。
【００３７】吸気集合管１２８は左右のバンク４２Ａ、
４２Ｂの側面でエンジン１０の上下にクランク軸に沿っ
て形成され、その下端より吸気管がエンジンの前方に向
かい左右のバンクに沿ってその後上昇して配設され、エ
ンジンの前方の中間高さに設けられたスロットルボディ
１２６に接続されている。このスロットルボディの上端
には燃料供給制御必要な空気センサ１３２が接続され、
その上端に吸気ガイド１３４が接続されている。
【００３８】この実施例では吸気集合管１２８からスロ
ットルボディ１２６に至る吸気管１３０が図示するよう
にコ字状に形成されているために、吸気集合管と吸気管
との解放箇所に燃料ポンプ１３６、ベーパーセパレータ
１３８、スターターモータ１４０等の補機類を効率良く
収容することができる。この結果、これら補機類をコン
パクトに配置することができるとともに、船外機の前方
寄りに配置することができるために重心を前方よりにし
て操縦安定性を向上することができる。また、これら補
機類を大型化することもできる。
【００３９】また、吸気管１３０の途中に吸気集合管１
２８を配設することにより、吸入空気量を十分確保する
ことができる。さらにまた、スロットルボディ１２６を
船外機の前方かつ中央に配設することによりスロットル
ボディから左右のバンクの吸気集合管１２８に至るまで
の距離を均等にすることができる。この時、スロットル
ボディを一つ設ければ良い。なお、本実施例では吸気集
合管を設けることにより十分な量の空気を確保すること
ができる。
【００４０】図４は本発明の別の実施例の吸気系の構成
図である。吸気管１３０が吸気集合管１２８の上端に接
続され、スロットルボディ１２６まで下降して配設され
る。この実施例によれば、補機類を前述の実施例よりも
下方に配置することができるために、重心がより下方に
なって操縦安定性がさらに向上する。
【００４１】図５は本発明のさらに別の実施例の吸気系
の構成図である。この例では、吸気集合管１２８の上端
に直接スロットルボディ１２６を連結している。これに
より、吸気集合管１２８の前方よりに、さらに広いスペ
ースを確保することができる。なお、この実施例では、
左右のバンク毎にそれぞれスロットルボディ１２６が設
けられている。
【００４２】図６および図７は本発明のさらに別の実施
例の水平断面図および縦断面図である。この例では、排
気マニホールド１４２がシリンダヘッド３８およびシリ
ンダブロック３６とは別体に形成されている。図に示す
ように、排気マニホールド１４２がＶバンクの内側後方
でシリンダヘッド３８に接続され、左右バンクの各気筒
の排気ポート５６と連接している。そして、エキゾース
トガイド７８を介して後方よりに配設された排気管３２
（図１）に連結されている。
【００４３】本実施例によれば、排気マニホールド１４
２の径方向の断面積を大きく採れるため、エンジンが高
回転の場合では排気を円滑に行うことができ、背圧を低
減してエンジン出力を向上することができる。さらにＶ
バンクの内側および排気マニホールドの内部にに十分な
断面積を有するウォータージャケット１０８を形成する
ことができる。
【００４４】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
Ｖ型配置の各気筒に排気ポートが左右Ｖバンクの内側に
向けて設けられ、各排気ポートに連通する上下方向の共
通の排気マニホールドが左右バンクそれぞれのシリンダ
ヘッド部分に設けられるため、Ｖ型バンクの形状を利用
してスペース的に効率よくＶバンクの内側に排気系統を
配置し、コンパクトなレイアウトを達成できる。
【００４５】また、Ｖ型に配置されたバンクの内側に向
けて排気ポートを構成し、かつ前記バンクの下方に前記
排気ポートと連通する排気通路を形成するとともに、こ
の排気通路をエンジン下方の排気管に接続したため、排
気通路を排気管に連結するための通路をエンジンの下方
で横断させる必要がない。したがって、エンジンの高さ
を低減することができる。また、Ｖ型に配置されたバン
クの外側に、吸気ポートおよびこの吸気ポートに連通す
る吸気通路を配設したため、スロットルボディ等の吸気
系を後方に突出することなく配置することができる。こ
れらのことにより、Ｖ型エンジンをよりコンパクトにす
ることができる。
【００４６】特に、船外機用内燃機関（エンジン）とし
て４サイクルＶ型エンジンを用い、そのクランク軸を鉛
直方向に配置した縦置き配置とした場合、エンジンの後
方に向けてシリンダヘッド部が延設されるため、船外機
後方側の荷重（重量）が増加する。この場合、本発明で
は吸気通路を前側に向けて延設し、補機をクランクケー
スの前側に配置しているので、エンジンの重量バランス
がよくなる。特に船外機の場合、チルトアップするの
で、後方荷重が大きくなるとチルトアップ動作速度が遅
くなったり、あるいはチルトアップ駆動装置の駆動力を
大きなものにしなければならないが、本発明では後方荷
重の増加が抑えられるのでこのような不具合を回避でき
る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明が適用される船外機の概略構成図。
【図２】本発明の実施形態の水平断面図。
【図３】図２の実施形態の吸気系の構成図。
【図４】本発明の別の実施形態の吸気系の構成図。
【図５】本発明のさらに別の実施形態の吸気系の構成
図。
【図６】本発明のさらに別の実施形態の水平断面図。
【図７】図６の実施形態の縦断面図。
【符号の説明】
１：機関本体、１０：エンジン、１２：アッパーケーシ
ング、 １４：カウリング、１６：ロアーケーシング、１８：ド
ライブ軸、 ２０：シフト機構、２２：プロペラ、２４：スイベルブ
ラケット、 ２６：クランプブラケット、２８：チルト軸、３０：船
尾板、 ３２：排気管、３４：排気膨張室、３６：シリンダブロ
ック、 ３８：シリンダヘッド、４２Ａ，４２Ｂ：バンク、４
４：クランクケース、 ４５：クランク軸、４６：シリンダスリーブ、４８：ピ
ストン、 ５０：燃焼室、５４：吸気ポート、５６：排気ポート、
５８：吸気弁、 ６０：排気弁、６４ａ：吸気カム、６４ｂ：排気カム、 ７４：排気マニホールド、７８：エキゾーストガイド、 ８２：吸気マニホールド、１０８：ウォータジャケッ
ト、１２０：ギヤ、 １２６：スロットルボディ、１２８：吸気集合管、１３
０：吸気管、 １３２：空気センサ、１３４：吸気ガイド、１３６：燃
料ポンプ、 １３８：ベーパセパレータ、１４０：スタータモータ、 １４２：排気マニホールド。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｆ０２Ｆ 1/42 Ｆ０２Ｍ 35/16 Ｚ Ｆ０２Ｍ 35/116 35/10 １０２Ｕ 35/16 Ｂ６３Ｈ 21/26 Ｔ

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】縦置きに配置されたクランク軸を中心とし
    て複数の気筒が水平Ｖ型に対向配置され、カウリングで
    覆われた船外機の縦置き配置型のＶ型エンジンの吸・排
    気構造において、 Ｖ型に配置された左右両バンクの内側に向けて各気筒ご
    とに排気ポートを形成し、各排気ポートに連通して排気
    を下方に導く共通の排気マニホールドをそれぞれのバン
    クのシリンダヘッド部に設けたことを特徴とするＶ型エ
    ンジンの吸・排気構造。
  2. 【請求項２】前記排気マニホールドは、各バンクのシリ
    ンダブロックより後方に配置されたことを特徴とする請
    求項１に記載のＶ型エンジンの吸・排気構造。
  3. 【請求項３】前記各バンクの排気マニホールドは相互に
    隙間を隔てて対向配置されたことを特徴とする請求項２
    に記載のＶ型エンジンの吸・排気構造。
  4. 【請求項４】左右両バンクの排気マニホールド同士が一
    体的に設けられたことを特徴とする請求項２に記載のＶ
    型エンジンの吸・排気構造。
  5. 【請求項５】前記左右バンクの排気マニホールドの対向
    壁にそれぞれウォータジャケットが設けられたことを特
    徴とする請求項１から４のいずれかに記載のＶ型エンジ
    ンの吸・排気構造。
  6. 【請求項６】前記Ｖ型に配置されたバンクの外側に、吸
    気ポートおよびこの吸気ポートに連通する吸気通路を設
    けたことを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載
    のＶ型エンジンの吸・排気構造。
  7. 【請求項７】エンジンの左右両側に配置された左右の吸
    気通路の軸線間隔が前方で狭くなるように吸気通路を配
    置し、エンジンを覆うカウリングの左右方向の幅が前部
    で狭くなるように構成したことを特徴とする請求項６に
    記載のＶ型エンジンの吸・排気構造。
  8. 【請求項８】左右バンクの排気カム同士を共通のタイミ
    ングベルトでクランク軸に連結するとともに、このタイ
    ミングベルトの循環経路で囲まれた領域内に前記排気マ
    ニホールドを配設したことを特徴とする請求項１から７
    のいずれかに記載のＶ型エンジンの吸・排気構造。
JP2001205961A 2001-07-06 2001-07-06 Ｖ型エンジンの吸排気構造 Expired - Fee Related JP3606822B2 (ja)

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