JP2002371911A - 小型滑走艇 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 エンジンと排気システムの配置が合理的に行
え、シリンダヘッドの設計が容易となり、出力向上が図
れる小型滑走艇を提供することを目的とする。 【解決手段】 クランク室を下方にシリンダヘッドを上
方に立設した４サイクルエンジンと、排気システムを具
備し、エンジンで駆動されるウォータージェットポンプ
からの水の噴射によって推進する小型滑走艇であり、該
シリンダブロックＥｂの側方部位へ下方を向いて開口す
るよう、シリンダヘッドＥｈ内に排気通路Ｅａを形成
し、該排気通路Ｅａの開口に基端が接続され、先端が、
エンジンＥの側方に位置するエグゾーストマニホルド１
の基端開口に接続されるような、排気通路２Ａを内部に
具備する接続ブロック２をシリンダブロックＥｂ側方部
位に一体に取着し、該接続ブロック２内にエグゾースト
マニホルド１内の冷却通路１ＢとシリンダブロックＥｂ
内の冷却通路Ｅｊを接続する接続冷却通路２Ｂを形成し
た。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、水流を後方に噴出
してその反動で水上を航行する小型滑走艇（ Personal
Watercraft（パーソナルウォータークラフト）; ＰＷＣ
とも呼ばれる) に関し、特にそこに搭載されている４サ
イクルエンジンに関する。

【０００２】

【従来の技術および発明が解決しようとする課題】所謂
小型滑走艇は、レジャー用，スポーツ用としてあるいは
レスキュー用として、近年多用されている。この小型滑
走艇では、一般的に艇の底面に設けられた吸水口から吸
い込んだ水を、ウォータージェットポンプで加圧・加速
して後方へ噴射することによって船体を推進させる。

【０００３】そして、この小型滑走艇の場合、前記ウォ
ータージェットポンプの噴射口の後方に配置したステア
リングノズルを左右に揺動させることによって、後方へ
の水の噴射方向を左右に変更することによって、艇を右
側あるいは左側に操舵する。

【０００４】ところで、小型滑走艇の場合、艇の長手方
向の中央から後端側にかけて騎乗型シートを配置し、こ
の騎乗型シートの前方に前記ステアリングノズルを遠隔
操作するステアリングハンドルを配置するとともに、該
騎乗型シートの下方に、エンジンルームを形成し、この
エンジンルーム内にエンジンを配設している。つまり、
全体の配置が、合理的且つ有機的におこなわれ、全体的
にコンパクトにまとめられている。

【０００５】この小型滑走艇に４サイクルエンジンを搭
載する場合には、該４サイクルエンジンの特性として、
所望の性能を得ようとすると、排気通路の長さを所定以
上に長くする必要がある。つまり、騎乗型シート下方の
狭い空間内を利用して所望の長さを有する排気通路を形
成する必要がある。

【０００６】また、小型滑走艇の場合、一般に、エンジ
ンは水冷式が採用され、冷却水は、ウォータージェット
ポンプからエグゾーストマニホルドにまず導入され、次
に、エンジンのシリンダブロックに導かれ、続いてエン
ジンのシリンダヘッドを経て、排出される。

【０００７】そして、従来の小型滑走艇の場合、前記エ
グゾーストマニホルドからシリンダブロックへは、エン
ジン外部に露出したゴムホース等を介して接続すること
によって、冷却水を供給している。この場合、エンジン
近傍がホースによって煩雑になる。しかも、シリンダヘ
ッドから重量的にやや大きい前記エグゾーストマニホル
ドを吊持させようとすると、シリンダヘッドの振動や耐
久性を配慮した設計が必要となる。

【０００８】本発明はこのような状況に鑑みておこなわ
れたもので、エンジンおよびその排気システムのエンジ
ンルーム内への配置を合理的におこなうことができ、且
つ、エンジンのシリンダヘッドの耐久性の設計が容易と
なり、また、エンジンルーム内の排気システム（排気管
等）の取り回しの煩雑さを解消し、加えてエンジンの出
力向上が図れるような４サイクルエンジンを具備した小
型滑走艇を提供することを目的とする。

【０００９】なお、シリンダを水平方向に配置した船外
機のエンジンでは、エンジン性能を犠牲にしても、全体
の形態を略直方体状にコンパクトに形成するために、シ
リンダブロックそのものにエグゾーストマニホルドとな
る部分を一体に形成したものがある（特公平２−３２４
５１号公報）。しかし、かかるエンジンの場合、エンジ
ン性能自体を犠牲にした、排気通路が無理やり屈曲され
て圧力損失が高く、また、排気通路自体の長さも非常に
短い構成のものにすぎない。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は、前記課題を、
以下のような構成からなる小型滑走艇によって解決する
ことができる。即ち、本第１の発明にかかる小型滑走艇
は、エンジンルーム内に、クランク室を下方にシリンダ
ヘッドを上方にして立設した４サイクルエンジンと、こ
のエンジンのシリンダヘッドに設けられた排気ポートか
らエグゾーストマニホルドを経て排気ガスを排出するた
めの排気システムを具備し、前記エンジンによって駆動
されるウォータージェットポンプで加圧・加速された水
を後端の噴射口から噴射しその反動によって推進するよ
う構成された小型滑走艇において、前記立設されたエン
ジンのシリンダブロックの側方部位へ下方を向いて開口
するよう、シリンダヘッド内に排気通路を形成し、該排
気通路の前記開口に基端が接続され、先端が、エンジン
側方に位置する前記エグゾーストマニホルドの基端開口
に接続されるような、排気通路を内部に具備する接続ブ
ロックをシリンダブロック側方部位に、該シリンダブロ
ックに一体に取着し、該接続ブロック内に前記エグゾー
ストマニホルド内の冷却通路とシリンダブロック内の冷
却通路を接続する接続冷却通路を形成したことを特徴と
する。

【００１１】しかして、上述のように構成された小型滑
走艇では、シリンダヘッドの排気通路を、シリンダブロ
ック側方に配置した接続ブロック内の接続通路に接続
し、この接続ブロックに前記エグゾーストマニホルドを
支承させて、接続ブロック内の排気通路をエグゾースト
マニホルドに接続して排気ガスを排出するため、シリン
ダヘッド自体の設計が容易となる。また、シリンダブロ
ックの側方に接続ブロックを配置して、シリンダヘッド
の排気通路と該接続ブロックの排気通路を接続したこと
から、エグゾーストマニホルド自体の長さを短くできる
ことから、エンジン側から支承する部材（エグゾースト
マニホルド）の重量が軽減される。また、上述のよう
に、シリンダブロックの側方に接続ブロックを配置し
て、シリンダヘッドの排気通路と該接続ブロックの排気
通路を接続したことから、これら排気通路を大きな曲率
半径を有する通路とすることが可能となり、排気ガスの
圧力損失が低減でき、この結果、エンジン出力の向上が
図れる。また、前記接続ブロックの側方にエグゾースト
マニホルドを並設することができ、且つ該エグゾースト
マニホルドに連なる排気管を並設することができる。従
って、シンプルな構成によって、排気システムの長さを
長くすることができ。この結果、長さを長くした排気シ
ステムがエンジンルーム内でシンプルに形成でき、且
つ、４サイクルエンジンにおける出力の向上が図れる。
さらには、エグゾーストマニホルドからエンジン側への
冷却水を、前記接続ブロック内に冷却水通路を形成する
ことによって、エグゾーストマニホルドからシリンダブ
ロック側へ、該接続ブロックを介して供給できることか
ら、従来のようにゴムホース等を介して接続する必要が
ないことから、エンジン周囲が煩雑にならず、整備等し
易くなる。また、この構成では、シリンダヘッド側方に
エグゾーストマニホルドとの接続部分（接続パイプ等）
が存在しないため、接続ブロック上方に、吸気システム
のスロットルボディあるいはエアクリーナ等を配置する
ためのスペースを得ることができ、狭いエンジンルーム
内に、エンジンおよびその補機類等を合理的に配置する
ことができる。

【００１２】また、前記小型滑走艇において、前記シリ
ンダヘッド内の排気通路が、半円弧（挟み角が１８０度
の円弧）状の曲がり通路に形成され、前記接続ブロック
内の排気通路が前記曲がり通路に連続した１／４円弧
（挟み角が９０度の円弧）状の曲がり通路で構成され、
且つ、前記エグゾーストマニホルド内の排気通路が、前
記１／４円弧状の曲がり通路に滑らかな曲線をもった通
路で連続して形成されていると、排気ガスは、圧力損失
が少ない状態で且つ慣性効果を利用して、効率的に排出
することが可能となる。

【００１３】また、前記小型滑走艇において、前記接続
ブロックがクランクケース上方に位置した構成である
と、クランクケース上のシリンダブロックの側方の空間
を有効に利用できる、好ましい構成となる。

【００１４】また、前記小型滑走艇において、前記シリ
ンダヘッド内に形成された排気通路の前記開口と、該開
口に接続される前記シリンダブロック側との接続面が、
シリンダブロックとシリンダヘッドとの合わせ面に、実
質的に一致した構成とすると、シリンダヘッド、シリン
ダブロック並びに前記接続ブロックの形状をシンプルに
する上で、好ましい構成となる。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態にかかる
ジェット推進型の小型滑走艇について、図面を参照しな
がら、具体的に説明する。

【００１６】図１は本発明の実施形態にかかる小型滑走
艇の略中央より後半部を示すものであり、エンジンの排
気システムの概略の構成を示すために、一部破断してエ
ンジンルーム内部等を表した部分側断面図、図２は図１
に示すエンジン部分の拡大側面図、図３は本発明の実施
形態にかかるシリンダヘッドとその下方で且つシリンダ
ブロック側方の接続ブロックを示すシリンダブロックお
よびシリンダヘッド部分を一部破断した図１のIII-III
矢視図、図４は図３の接続ブロックとその上方のシリン
ダヘッドを示す部分拡大図、図５は本発明の実施形態に
かかるジェット推進型の小型滑走艇の全体側面図、図６
は図５に示す小型滑走艇の全体平面図である。

【００１７】図５，図６において、Ａは船体で、この船
体Ａは、ハルＨとその上方を覆うデッキＤから構成さ
れ、これらハルＨとデッキＤを全周で接続する接続ライ
ンはガンネルラインＧと呼ばれ、この実施例では、この
ガンネルラインＧは、この小型滑走艇の喫水線Ｌより上
方に位置している。

【００１８】そして、前記デッキＤの中央よりやや後部
には、図６に図示するように、船体Ａの上面に長手方向
に延びる平面視において略長方形の開口部１６が形成さ
れ、図５，図６に図示するように、この開口部１６上方
に騎乗用のシートＳが配置されている。

【００１９】また、エンジンＥは、前記シートＳ下方の
ハルＨとデッキＤに囲まれた横断面形状が「凸」状の空
間２０内に配置される。このエンジンＥは、多気筒（こ
の実施例では４気筒）の４サイクル型のエンジンＥで、
図５に図示するように、クランクシャフト２６が船体Ａ
の長手方向に沿うような向きで搭載されており、このク
ランクシャフト２６の出力端は、プロペラ軸２７を介し
て、インペラ２１が取着されているウォータージェット
ポンプＰのポンプ軸２１Ｓ側に、一体的に回転可能に連
結されている。そして、このインペラ２１は、その外周
方が、ポンプケーシング２１Ｃで覆われ、小型滑走艇の
底面に設けられた給水口１７から取り入れた水を吸水通
路を介して取り込んで、ウォータージェットポンプＰで
加圧・加速して、通水断面積が後方にゆくに従って小さ
くなったポンプノズル（噴出部）２１Ｒを通って、後端
の噴射口２１Ｋから吐出して、推進力を得るよう構成さ
れている。

【００２０】また、図５において、２１Ｖはウォーター
ジェットポンプＰ内を通過する水を整流するための静翼
である。また、図５，図６おいて、２４はステアリング
操作手段である操舵用のハンドルで、このハンドル２４
を左右に操作することによって、前記ポンプノズル２１
Ｒ後方のステアリングノズル１８を左右に揺動させて、
ウォータージェットポンプＰの稼働時に、艇を所望の方
向に操舵できるよう構成されている。

【００２１】また、図５に図示するように、前記ステア
リングノズル１８の上後方には、水平に配置された揺動
軸１９ａを中心に下方に揺動可能に、ボウル形状のリバ
ース用のデフレクター１９が配置され、このデフレクタ
ー１９をステアリングノズル１８後方の下方位置へ揺動
動作させることによって、ステアリングノズル１８から
後方に吐出される水を前方に転向させて、後進できるよ
う構成されている。

【００２２】また、図５，図６において、２２は後部デ
ッキで、この後部デッキ２２には、開閉式のハッチカバ
ー２９が設けられ、ハッチカバー２９の下方に小容量の
収納ボックスが形成されている。また、図５あるいは図
６において、２３は前部ハッチカバーで、このハッチカ
バー２３の下方には備品等を収納するボックス（図示せ
ず）が設けられている。

【００２３】ところで、本発明の実施形態にかかる小型
滑走艇では、図１〜図４に図示するような排気システム
を具備している。即ち、図１〜図４に図示するように、
エンジンルーム２０内に立設されたエンジンＥ本体の右
舷側に、各シリンダ用のエグゾーストマニホルド１がエ
ンジンＥの長手方向に沿って、且つ、該エグゾーストマ
ニホルド１の集合部がエンジンＥのクランクケースＥｃ
の側方に位置するよう配設されている。そして、図２，
図３に図示するように、前記エグゾーストマニホルド１
の分岐した各基端（エンジン側の端）１ｂは、接続ブロ
ック２の排気通路２Ａの先端に接続されている。そし
て、この接続ブロック２は、エンジンＥのシリンダブッ
ロクＥｂ側方であってシリンダヘッドＥｈの下方位置に
配置されている。一方、前記エグゾーストマニホルド１
の先端（消音器側の端）１ａは、図１に図示するよう
に、排気管３を介して、消音器４側に排気ガスを排出で
きるよう接続されている。また、前記接続ブロック２内
に形成されている排気通路２Ａの基端は、シリンダヘッ
ドＥｈ内に形成されている排気通路Ｅａに接続されてい
る。このシリンダヘッドＥｈ内の排気通路Ｅａの先端
は、前記エンジンＥのシリンダブロックＥｂの側方部位
へ下方を向いて開口しており、該開口した部位に、前記
排気通路２Ａの基端の開口が接続されている。また、こ
の実施形態では、前記排気通路Ｅａと排気通路２Ａとの
接続面Ｆａは、前記シリンダヘッドＥｈとシリンダブロ
ックＥｂとの合わせ面Ｆｂと実質上一致するよう構成さ
れている。そして、前記接続ブロック２は、前記シリン
ダブロックＥｂに、図示しないボルトによって、一体に
固着されている。

【００２４】さらに、この実施形態では、前記シリンダ
ヘッドＥｈ内の排気通路Ｅａは、燃焼室からの排気ガス
が圧力損失なく円滑に排出されるよう、図３に図示する
ように、排気ポートＥｐから半円弧状の曲がり通路で構
成されている。また、前記排気通路Ｅａにつながる、前
記接続ブロック２の排気通路２Ａは、前記半円弧状の曲
がり通路に連続して、逆方向に１／４円弧状の曲がり通
路で構成されている。

【００２５】また、前記エグゾーストマニホルド１の後
流側（排気ガスの後流側）には、該エグゾーストマニホ
ルド１に沿って、つまりエンジンＥの長手方向に沿っ
て、前記排気管３の基部が並設され、該排気管３の先端
部は、前記プロペラ軸２７を跨いで、艇の左舷側に延設
され、該排気管３の先端は、左舷側に配置されている前
記消音器４に接続されている。さらに、この消音器４で
消音された排気ガスは、上下に立設されたレゾレータ５
を経て、該レゾレータ５の下端に接続された図示しない
排気管によって、船外に排出するよう構成されている。

【００２６】そして、図３，図４に図示するように、前
記接続ブロック２には接続冷却通路２Ｂが形成され、前
記エグゾーストマニホルド１内の冷却通路１Ｂから供給
された冷却水を、該接続冷却通路２Ｂを介して、シリン
ダブロックＥｂ内に形成されたウォータージャケットＥ
ｊを経て、シリンダヘッドＥｈ内のウォータージャケッ
トＥｋに供給されるよう構成されている。つまり、この
実施形態では、外部に露出するゴムチューブ等の接続管
を設けることなく、前記エグゾーストマニホルド１内を
冷却した冷却水が、前記接続ブロック２を冷却し、次に
シリンダブロックＥｂを経てシリンダヘッドＥｈを冷却
するよう構成されている。

【００２７】なお、図４において、ＥＣＵはエンジンの
点火時期および噴射時期等をコントロールするためのエ
ンジンコントロールユニット、３０は上記エンジンコン
トロールユニットＥＣＵによって制御される燃料噴射装
置、３１は燃料タンク、３２は燃料タンク３１と燃料噴
射装置３０との間を循環式に連結する燃料流路である。

【００２８】しかして、上述のように構成された本小型
滑走艇では、以下のように作用する。即ち、シリンダヘ
ッドＥｈの下方で且つシリンダブッロクＥｂの側方に
は、接続ブロック２がエンジンＥの長手方向に沿って延
設されており、この接続ブロック２にエグゾーストマニ
ホルド１が取着（支承）されていることから、前記シリ
ンダヘッドＥｈには、エグゾーストマニホルド１の重量
は作用しない。従って、シリンダヘッドＥｈの設計に際
して、エグゾーストマニホルド１から直接振動が伝達さ
れないことから、該エグゾーストマニホルド１から伝達
される振動について配慮する必要がないため、設計が容
易になる。このようにシリンダヘッドＥｈには、エグゾ
ーストマニホルド１の重量が作用しないことから、シリ
ンダヘッドＥｈでエグゾーストマニホルド１を支承する
形態に比べて、剛性が低くおさえられ、この結果、軽量
化が図れる。また、エグゾーストマニホルド１は、前記
接続ブロック２を介して、シリンダヘッドＥｈに連通す
るため、エグゾーストマニホルド１自体のエンジンＥ取
着側の寸法が短くでき、従って、軽量化が図れる。ま
た、このエグゾーストマニホルド１は、小型滑走艇にお
いて比較的スペース的に余裕のあるエンジンＥの一方の
側方に配置されるため、該エグゾーストマニホルド１の
形態を自由に設計でき、また必要に応じて十分な剛性を
付与することができる。また、このエグゾーストマニホ
ルド１に並設して、排気管３を配置しているため、排気
システムの長さをエンジンＥ側方部位において長く設定
できることから、出力に影響を与える排気システムの長
さを十分にとることができ、しかも、排気システムを構
成するエグゾーストマニホルド１，排気管３，消音器
４，レゾネータ５等を、エンジンルーム２０内にシンプ
ルな状態で配置することができる。

【００２９】

【発明の効果】本発明にかかる小型滑走艇によれば、エ
ンジンおよびその排気システムのエンジンルーム内への
配置を合理的におこなうことができ、また、エンジンの
シリンダヘッドの耐久性の設計が容易となり、さらに、
エンジンルーム内の排気システム（排気管等）の取り回
しの煩雑さを解消することができる。また、本発明にか
かる小型滑走艇では、排気システムの長さを長くするこ
とができるため、エンジンの出力向上が図れる。さら
に、シリンダヘッドの軽量化とエグゾーストマニホルド
の軽量化が図れることから、排気システムおよびエンジ
ン部分の軽量化を促進することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の実施形態にかかる小型滑走艇の略中
央より後半部を示すものであり、エンジンの排気システ
ムの概略の構成を示すために、一部破断してエンジンル
ーム内部等を表した部分側断面図である。

【図２】 図１に示すエンジン部分の拡大側面図であ
る。

【図３】 本発明の実施形態にかかるシリンダヘッドと
その下方で且つシリンダブロック側方の接続ブロックを
示すシリンダブロックおよびシリンダヘッド部分を一部
破断した図１のIII-III 矢視図である。

【図４】 図３の接続ブロックとその上方のシリンダヘ
ッドを示す部分拡大図である。

【図５】 本発明の実施形態にかかるジェット推進型の
小型滑走艇の全体側面図である。

【図６】 図５に示す小型滑走艇の全体平面図である。

【符号の説明】

Ｐ……ウォータージェットポンプ Ｅ……エンジン Ｅａ……シリンダヘッド内の排気通路 Ｅｂ……シリンダブロック Ｅｊ……冷却通路 Ｅｈ……シリンダヘッド Ｅｋ……冷却通路 １……エグゾーストマニホルド １Ａ……排気通路 １Ｂ……冷却通路 ２……接続ブロック ２Ａ……排気通路 ２Ｂ……接続冷却通路

───────────────────────────────────────────────────── 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） Ｆ０１Ｐ 3/20 Ｆ０１Ｐ 3/20 Ｔ Ｆターム(参考） 3G004 AA05 BA03 BA05 BA09 DA01 EA06 FA04 3G024 AA11 AA12 CA02 DA08 EA11

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 エンジンルーム内に、クランク室を下方
   にシリンダヘッドを上方にして立設した４サイクルエン
   ジンと、このエンジンのシリンダヘッドに設けられた排
   気ポートからエグゾーストマニホルドを経て排気ガスを
   排出するための排気システムを具備し、前記エンジンに
   よって駆動されるウォータージェットポンプで加圧・加
   速された水を後端の噴射口から噴射しその反動によって
   推進するよう構成された小型滑走艇において、 前記立設されたエンジンのシリンダブロックの側方部位
   へ下方を向いて開口するよう、シリンダヘッド内に排気
   通路を形成し、前記排気通路の前記開口に基端が接続さ
   れ、先端が、エンジン側方に位置する前記エグゾースト
   マニホルドの基端開口に接続されるような、排気通路を
   内部に具備する接続ブロックをシリンダブロック側方部
   位に、該シリンダブロックに一体に取着し、前記接続ブ
   ロック内に前記エグゾーストマニホルド内の冷却通路と
   シリンダブロック内の冷却通路を接続する接続冷却通路
   を形成した、ことを特徴とする小型滑走艇。
2. 【請求項２】 前記シリンダヘッド内の排気通路が、半
   円弧状の曲がり通路に形成され、前記接続ブロック内の
   排気通路が前記曲がり通路に連続した１／４円弧状の曲
   がり通路で構成され、且つ、前記エグゾーストマニホル
   ド内の排気通路が、前記１／４円弧状の曲がり通路に滑
   らかな曲線をもった通路で連続して形成されていること
   を特徴とする請求項１記載の小型滑走艇。
3. 【請求項３】 前記接続ブロックがクランクケース上方
   に位置していることを特徴とする請求項１又は２記載の
   小型滑走艇。
4. 【請求項４】 前記シリンダヘッド内に形成された排気
   通路の前記開口と、該開口に接続される前記シリンダブ
   ロック側との接続面が、シリンダブロックとシリンダヘ
   ッドとの合わせ面に、実質的に一致することを特徴とす
   る請求項１〜３のいずれか１の項に記載の小型滑走艇。