JP2003175887A - 水上滑走艇 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ４サイクルエンジンの吸気系機器及び排気系
機器を理想的に配置し、排気系機器を確実に保持できる
水上滑走艇を提供する。 【解決手段】 船体１に４サイクルエンジン６とジェッ
トポンプ３２を搭載し、排気系機器に排気ポートと排気
ガスを船外に排出する排気ホース６７との間に拡径筒部
４８とマフラ６４とを備え、前記４サイクルエンジン６
の駆動で前記ジェットポンプ３２を動作させて推進する
水上滑走艇において、平面視で、船体の中心線上に燃料
タンク７と吸気系機器のエアボックス２８が配設すると
ともに前記ジェットポンプ３２のインペラ軸３３の上方
に排気系機器を配設し、前記拡径筒部４８と前記マフラ
６４を連結する排気パイプ６０の一端側を前記インペラ
軸３３上方とし、他端側を船体内部の後部一側とした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、インペラの回転で
後方に水を噴射して推進する水上滑走艇に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】従来の小型の水上滑走艇は、図示しない
が、その船体に２サイクルエンジンとジェットポンプと
をそれぞれ搭載し、２サイクルエンジンを駆動してジェ
ットポンプを動作させ、所定の方向に推進する。船体に
２サイクルエンジンを搭載するのは、２サイクルエンジ
ンは、オイルパンや動弁機構を必要とせず、軽量・コン
パクトであるとともに、比出力も高く、小型の水上滑走
艇にきわめて適しているという理由に基づくものであ
る。

【０００３】しかしながら、２サイクルエンジンでは、
炭化水素（以下、ＨＣと略称する）の排出量が多く、燃
料消費が大きいので、大気の汚染や川水、湖水、又は海
水の汚染を防止するという要請に十分応えることができ
ない。そこで、近年においては、ＨＣ排出量と燃料消費
率とに優れた４サイクルエンジンを使用して環境汚染の
防止に寄与するとともに、２サイクルエンジンと同等の
出力を確保するため、高回転化、大排気量、及び多気筒
化を図るようにしている。特に、４サイクルエンジンの
高回転化を図り、軽量・コンパクト化と高出力とを実現
するようにしている。

【０００４】なお、この種の水上滑走艇に関する先行技
術文献として特許文献１、特許文献２、特許文献３、特
許文献４、特許文献５、特許文献６などが挙げられる。

【０００５】

【特許文献１】特開平７−２３７５８６号公報

【特許文献２】特開平７−２３７５８７号公報

【特許文献３】特開平７−２３７５８８号公報

【特許文献４】特開平８−２６１８５号公報

【特許文献５】特開平８−４９５９６号公報

【特許文献６】特開平８−５３０９８号公報

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】従来の水上滑走艇は、
以上のように４サイクルエンジンを使用するとともに、
２サイクルエンジンと同等の出力を実現するため、高回
転化、大排気量、及び多気筒化を図るようにしている
が、これを実現するには、４サイクルエンジンの吸気系
機器と排気系機器とを理想的に配置しなければならず、
大きなエンジンスペースを必要とする。また、排気系機
器は、排ガスで高温化する点に鑑み、ウォータジャケッ
トが安全上の観点から設けられて水冷されるので、大型
化し、重くなる。しかしながら、従来の水上滑走艇のエ
ンジン室のスペースは、２サイクルエンジンの搭載使用
時となんら変わらないので、吸気系機器及び排気系機器
を理想的に配置したり、この大型で重い排気系機器を確
実に保持することはきわめて困難であるという問題があ
った。

【０００７】本発明は、前記従来の問題に鑑みなされた
もので、４サイクルエンジンの吸気系機器及び排気系機
器を理想的に配置し、この排気系機器を確実に保持する
ことのできる水上滑走艇を提供することを目的としてい
る。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、船体に４サイ
クルエンジンとジェットポンプを搭載し、排気系機器に
排気ポートと排気ガスを船外に排出する排気ホースとの
間に拡径筒部とマフラとを備え、前記４サイクルエンジ
ンの駆動で前記ジェットポンプを動作させて推進する水
上滑走艇において、平面視で、船体の中心線上に燃料タ
ンクと吸気系機器のエアボックスが配設するとともに前
記ジェットポンプのインペラ軸の上方に排気系機器を配
設し、前記拡径筒部と前記マフラを連結する排気パイプ
の一端側を前記インペラ軸上方とし、他端側を船体内部
の後部一側としたことを特徴とする水上滑走艇である。
本発明においては、前記排気パイプのインペラ軸上方側
を小型滑走艇の船首側とし、他端を船尾側とした。

【０００９】本発明によれば、エンジンの吸気系から排
気系までをほぼ一直線状にレイアウトすることができ、
これにより、吸気抵抗と排気抵抗とが減少する。また、
吸気管内、排気管内における吸気・排気脈動、吸気・排
気慣性の減衰が小さくなり、吸気・排気脈動効果と吸気
・排気慣性効果とをそれぞれ活用することが可能にな
る。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態を説明する。本実施形態における水上滑走艇
は、船体１に４サイクルで水冷の４気筒エンジン６とジ
ェットポンプ３２とをそれぞれ搭載し、４気筒エンジン
６のクランク軸１２を船体１の左右横方向に、４気筒エ
ンジン６のシリンダ１１をジェットポンプ３２のインペ
ラ軸３３に対して垂直にそれぞれ指向させている。そし
て、４気筒エンジン６の各気筒の排気ポートに排気マニ
ホールドパイプ３８を接続し、この複数の排気マニホー
ルドパイプ３８の下流端部を流出部３９とし、この流出
部３９を継手パイプ４０を介してマフラ６４の排気パイ
プ６０に接続する。

【００１１】船体１は、各種の合成樹脂で一体成形さ
れ、図１に示すように、その上部中央の前部寄りに回転
可能な操向ハンドル２が、上部後方にはバンド付きのシ
ート３がそれぞれ設けられるとともに、このシート３の
左右両側には図示しない足乗せ用のステップがそれぞれ
一体成形されており、シート３に跨がった図示しない乗
員が操向ハンドル２などを適宜操作することにより水面
上を滑走推進する。

【００１２】船体１は、直進安定性や反力の抑制などを
考慮した構造に構成され、図２に示すように、内部中央
から少々前部にずれた箇所のエンジン室に複数のマウン
トゴム４及びほぼ箱形のマウントフレーム５を介して大
型で直列の４気筒エンジン６が垂直起立状態に設置され
ている。船体１の内部中央の後部寄りには４気筒エンジ
ン６に燃料を供給する燃料タンク７が設置され、内部中
央の最後部付近のポンプ室には船体１の前後方向に指向
するジェットポンプ３２が設置されている。

【００１３】エンジン室は図示しない複数の大気流通ダ
クトを介して大気を導入するよう構成されている。ま
た、４気筒エンジン６は、図１や図２に示すように、そ
の下部にクランクケース９を備え、このクランクケース
９には上部にシリンダヘッド１０を備えたシリンダ１１
が縦に取り付けられている。クランクケース９の内部に
はクランク軸１２が複数の軸受を介して軸支され、この
クランク軸１２がクランクケース９の内部の動力変向機
構１３に駆動歯車１４を介して噛合しており、この動力
変向機構１３がクランク軸１２の回転駆動力を９０°変
換して減速伝達するよう機能する。

【００１４】動力変向機構１３は、図３に示すように、
クランク軸１２の一側部に嵌め着けられた駆動歯車１４
と、クランク軸１２に平行に軸支された駆動シャフト１
５と、クランクケース９の内部中心の中心部から後方に
かけて複数の軸受１６を介して軸支された従動シャフト
１７とを備えている。駆動シャフト１５は、クランクケ
ース９の内部後方の一側部に複数の軸受１８を介して軸
支され、その一端部にマグネトー１９が、中央部にナッ
ト２０を介して駆動歯車１４と噛合する従動歯車２１
が、そして他端部には駆動ベベルギヤ２２がそれぞれ取
り付けられている。

【００１５】マグネトー１９は、図３に示すように、駆
動シャフト１５に取り付けられたフライホイール２３を
備え、このフライホイール２３の内周部にＮ極とＳ極と
を交互に備えた永久磁石２４が取り付けられており、フ
ライホイール２３には永久磁石２４に対向する発電コイ
ル２５が内蔵されている。さらに、従動シャフト１７に
は従動ベベルギヤ２６がナット２７を介して嵌め着けら
れ、この従動ベベルギヤ２６が駆動ベベルギヤ２２と相
互に噛合する。

【００１６】このような動力変向機構１３を備えた４気
筒エンジン６は、従来のような縦置きタイプではなく、
横置きタイプとして使用され、シリンダ１１が船体１の
左右横方向に並んでいる。また、クランク軸１２の中心
線の上方、かつ前方にはエアボックス２８及びキャブレ
タ２９からなる吸気系機器３０が設置され、クランク軸
１２の後方一側部には４気筒エンジン６の潤滑用のオイ
ルタンク３１がオイルパイプを介して設置されており、
比較的余裕のある前後方向のスペースがきわめて効率的
に活用される。なお、オイルタンク３１は、４気筒エン
ジン６の重心位置を低くし、冷却性能の向上を確保する
ことができるよう、オイルの送り・戻り用のポンプと共
にドライサンプの一部を構成している。

【００１７】ジェットポンプ３２は、図１や図２に示す
ように、船体１の中心線上に傾斜して位置するステンレ
ス製のインペラ軸３３を備え、このインペラ軸３３が動
力変向機構１３の従動シャフト１７にゴム製のカップリ
ング３４を介して接続されている。インペラ軸３３の末
端部にはケーシング３５の内部で回転するインペラ３６
が嵌め着けられ、このインペラ３６の回転で船体１の開
口部から水を吸い上げ、ノズル３７から後方に水が噴射
される。

【００１８】なお、ケーシング３５の内部にはステータ
（図示せず）が固定されている。また、ノズル３７は操
向ハンドル２のステアリング操作に基づき揺動するよう
構成され、この揺動で水上滑走艇の操舵が行われる。さ
らに、ジェットポンプ３２の吐出側には冷却水取入口
（図示せず）が設けられ、この冷却水取入口から複数の
排気マニホールドパイプ３８に冷却水がそれぞれ給水さ
れる。

【００１９】複数（本実施形態では４本）の排気マニホ
ールドパイプ３８は、図１、図２、図４ないし図６に示
すように、長さがほぼ同一の複数の管からなり、各シリ
ンダ１１のシリンダヘッド１０の排気ポートに湾曲接続
されてクランク軸１２の後方に位置しており、下流端部
がクランクケース９上で集合して単一の流出部３９を形
成するとともに、この流出部３９が継手パイプ４０に貫
通して接続されている。複数の排気マニホールドパイプ
３８は、継手パイプ４０とともに排気系機器４１を構成
し、マウントフレーム５に支持されるとともに、クラン
クケース９の上方に位置している。

【００２０】各排気マニホールドパイプ３８は、同軸の
二重管構造に構成され、長い内管４２とやや短い外管４
３との間には冷却水の流通用のジャケット４４が区画形
成されている。外管４３は、その上下流部にニップル４
５をそれぞれ備え、上流部に冷却水流入管４６が接続さ
れており、下流部には冷却水流出管４７が接続されてい
る。

【００２１】継手パイプ４０は、図５や図６に示すよう
に、板金加工で複数の排気マニホールドパイプ３８を並
べて貫通支持する拡径筒部４８、上流部から下流部に向
かうにつれ徐々に断面積を減少させるテーパ筒部４９、
及び縮径筒部５０を備えた一体構造に構成され、マウン
トフレーム５に支持されるとともに、クランクケース９
の上方に位置している。拡径筒部４８とテーパ筒部４９
は、二重壁構造に構成され、インナーシェル５１とアウ
ターシェル５２との間には冷却水の流通用のジャケット
５３が区画形成されており、拡径筒部４８のアウターシ
ェル５２の上流部に複数の冷却水流入管５４が、下流部
には冷却水流出管５５がそれぞれ接続されている。

【００２２】複数の冷却水流入管５４は、排気マニホー
ルドパイプ３８の冷却水流出管４７に連通パイプ５６を
介して接続されている。また、冷却水流出管５５は排気
パイプ６０の冷却水流入管５４に連通パイプ５７を介し
て接続されている。また、縮径筒部５０には図５や図６
に示すように、取付ジョイント５８が嵌め着けられ、こ
の取付ジョイント５８に排気パイプ６０の上流部の取付
ジョイント５９が耐ショック、耐振動用の球面ガスケッ
トや締結具を介して接続されている。

【００２３】排気パイプ６０は、その上流部から下流部
に向かうにつれ船体１の中心部から側部方向に徐々に向
かい、かつ下降するよう屈曲形成され、振動吸収用の支
持ブラケット６１に支持されている。この排気パイプ６
０は、その上流部に継手パイプ４０用の取付ジョイント
５９が嵌め着けられ、下流部には取付ジョイント６３が
嵌め着けられており、この取付ジョイント６３がマフラ
６４の取付ジョイントに球面ガスケットや締結具を介し
て接続されている。また、排気パイプ６０は、同軸の二
重管構造に構成され、図示しない触媒を内蔵した内管と
外管との間には冷却水の流通用のジャケットが区画形成
されている。外管は、その上下流部にニップルをそれぞ
れ備え、上流部に冷却水流入管５４が接続されており、
下流部には冷却水流出管５５が接続されている。

【００２４】さらに、マフラ６４は、図２に示すよう
に、上下流方向に図示しない複数の排気室を並べ備え、
船体１の内部の後部一側に設置されている。複数の排気
室は相互に連通され、上流部の排気室から船体１の前方
に伸びる接続管６５には排気パイプ６０の下流部の取付
ジョイント用の取付ジョイント６６が形成されており、
下流部の排気室にはジェットポンプ３２と交差する平面
ほぼＬ字形の排気ホース６７が船外排出用として接続さ
れている。なお、上流部の排気室は排気パイプ６０の冷
却水流出管５５に連通パイプ６８を介して接続されてい
る。

【００２５】前記構成において、シート３に跨がった乗
員が４気筒エンジン６を始動させると、４気筒エンジン
６の回転駆動力を動力変向機構１３が向きを変えてイン
ペラ軸３３に伝達し、ジェットポンプ３２が駆動してイ
ンペラ３６を回転させ、このインペラ３６が船体１の開
口部から水を吸い上げ、ノズル３７から後方に水が噴射
される。この水の噴射作用により水上滑走艇が水面上を
滑走する。この際、排ガスは、４気筒エンジン６の排気
ポートから排気マニホールドパイプ３８、継手パイプ４
０、排気パイプ６０、及びマフラ６４を順次通過し、排
気ホース６７から船体１の船尾から船外に排気される。

【００２６】また、４気筒エンジン６の始動に伴い、海
水や湖水からなる冷却水（矢印で示す）が冷却水取入口
に流入し、この冷却水取入口から連通パイプを介して排
気マニホールドパイプ３８のジャケット４４、継手パイ
プ４０のジャケット５３、及び排気パイプ６０のジャケ
ットに順次給水され、過熱された排気マニホールドパイ
プ３８、継手パイプ４０、排気パイプ６０及び触媒を冷
却する。こうして排気マニホールドパイプ３８、継手パ
イプ４０、排気パイプ６０及び触媒を冷却した冷却水
は、排気パイプ６０のジャケットからマフラ６４を通過
して排気ホース６７に流入し、その後、船外に排出され
る。

【００２７】前記構成によれば、４気筒エンジン６を利
用するので、２サイクルエンジンに比べ、ＨＣが大幅に
少なくなり、有効な排ガス対策とすることができる。ま
た、インペラ軸３３の中心線に対してシリンダ１１を垂
直に配置しているので、吸気系機器３０と排気系機器４
１とをほぼ一直線状に配置することができる。この配置
により、４気筒エンジン６の運転時に吸気抵抗と排気抵
抗とが減少し、吸入空気の充てん効率と排気効率とを著
しく向上させることが可能になる。また、吸気系機器３
０と排気系機器４１とをほぼ一直線状に配置するので、
吸気管内、排気管内における吸気・排気脈動、吸気・排
気慣性の減衰が小さくなり、吸気・排気脈動効果と吸気
・排気慣性効果とをそれぞれ十分に活用することが可能
になる。そして、この活用を通じて４気筒エンジン６の
出力の向上が期待できる。

【００２８】また、スペースに余裕のある船体１の前後
方向に吸気系機器３０と排気系機器４１とをほぼ一直線
状に配置するので、吸気管、排気マニホールドパイプ３
８、及び排気パイプ６０を長くして４気筒エンジン６の
出力の大幅な向上が期待できる。これらの機能により、
４サイクルエンジンを高回転型、高出力型にすることが
でき、従来の２サイクルエンジン以上の性能を得ること
ができる。また、ベベルギヤタイプの動力変向機構１３
をクランク軸１２よりも船体１の後方に設けるので、４
気筒エンジン６の出力端部とジェットポンプ３２との間
の距離を短縮することができ、これらを結合するインペ
ラ軸３３を短縮することができる。このインペラ軸３３
の短縮により、船体全体の軽量化とコストダウンとを図
ることができ、しかも、インペラ軸３３の曲げ振動やね
じり振動を抑制防止することが可能になる。

【００２９】また、クランクケース９の上方に重量物で
ある排気系機器４１を設置するので、この排気系機器４
１の支持固定を排気ポート部分だけではなく、クランク
ケース９、エンジンマウントフレーム５、エンジンブラ
ケット６１、あるいはこれらに類似する部品にさせるこ
とができる。したがって、排気系機器４１とシリンダヘ
ッド１０、クランクケース９、及び又はエンジンマウン
トフレーム５との強固な結合が期待でき、４気筒エンジ
ン６の振動、走行時の船体振動から生じる耐久性の低下
を未然に防止することが可能になる。さらに、重い燃料
タンク７とオイルタンク３１とをクランク軸１２よりも
後方にそれぞれ設置するとともに、これら７、３１の間
に排気系機器４１を介在させたレイアウトに設定してい
るので、操縦性やバランスが非常に向上する。

【００３０】なお、前記実施形態では４気筒エンジン６
を示したが、なんらこれに限定されるものではなく、例
えば２気筒、３気筒、又は５気筒以上のエンジンを使用
しても良いのはいうまでもない。また、燃料タンク７と
オイルタンク３１のいずれか一方をクランク軸１２より
も後方に設置しても良い。また、動力変向機構１３の形
状や構造などを適宜変更しても良い。また、インペラ軸
３３に対してシリンダ１１を完全な垂直に配置しても良
いし、あるいはシリンダ１１をおおよそ垂直と認められ
る程度に配置しても良い。また、排気マニホールドパイ
プ３８の本数、あるいは支持ブラケット６１や触媒の数
などは適宜増減することができる。

【００３１】また、複数の排気マニホールドパイプ３８
の長さを適宜変更することも可能である。また、他の冷
却流体を適宜利用することもできる。また、排気マニホ
ールドパイプ３８及び又は継手パイプ４０をクランクケ
ース９に支持させても良い。また、継手パイプ４０を二
重管構造としても良い。また、マウントフレーム５に複
数の排気マニホールドパイプ３８を支持させたが、クラ
ンクケース９の表面などを使用しても良い。また、各パ
イプの接続方式としては、ねじ込み式、突き合わせ溶接
式、差し込み溶接式、食い込み式、又はフレア式などを
適宜用いることが可能である。さらに、ジャケット４
４、５３を区画形成する内管４２やインナーシェル５１
に冷却流体噴出孔を単数複数開けても良いのはいうまで
もない。

【００３２】

【発明の効果】以上のように請求項１記載の発明によれ
ば、４サイクルエンジンの吸気系機器及び排気系機器を
理想的、かつ適切に配置し、排気系機器を確実に保持す
ることができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る水上滑走艇の実施形態を示す断面
側面図である。

【図２】本発明に係る水上滑走艇の実施形態を示す断面
平面図である。

【図３】本発明に係る水上滑走艇の実施形態におけるエ
ンジンを一部簡略化して示す断面平面図である。

【図４】本発明に係る水上滑走艇の実施形態におけるエ
ンジン、排気マニホールドパイプ、及び継手パイプを示
す平面図である。

【図５】本発明に係る水上滑走艇の実施形態における排
気マニホールドパイプと継手パイプとを示す正面図であ
る。

【図６】図５の断面説明図である。

【符号の説明】

１ 船体 ５ マウントフレーム ６ ４気筒エンジン（エンジン） ９ クランクケース １１ シリンダ １２ クランク軸 １３ 動力変向機構（動力伝達機構） ３０ 吸気系機器 ３２ ジェットポンプ ３３ インペラ軸 ３６ インペラ ３８ 排気マニホールドパイプ ３９ 流出部 ４０ 継手パイプ ４１ 排気系機器 ６０ 排気パイプ ６４ マフラ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 船体に４サイクルエンジンとジェットポ
   ンプを搭載し、排気系機器に排気ポートと排気ガスを船
   外に排出する排気ホースとの間に拡径筒部とマフラとを
   備え、前記４サイクルエンジンの駆動で前記ジェットポ
   ンプを動作させて推進する水上滑走艇において、 平面視で、船体の中心線上に燃料タンクと吸気系機器の
   エアボックスが配設するとともに前記ジェットポンプの
   インペラ軸の上方に排気系機器を配設し、前記拡径筒部
   と前記マフラを連結する排気パイプの一端側を前記イン
   ペラ軸上方とし、他端側を船体内部の後部一側としたこ
   とを特徴とする水上滑走艇。
2. 【請求項２】 前記排気パイプのインペラ軸上方側を小
   型滑走艇の船首側とし、他端を船尾側としたことを特徴
   とする請求項１記載の水上滑走艇。