JP2005330917A - 船外機における内燃機関の排気装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 船外機における内燃機関のアイドリング時における排気騒音を、より十分に低減させるようにする。
【解決手段】 船体に支持可能とされるケース８と、このケース８の上面に支持される内燃機関１０とを設ける。ケース８が、その上部を構成するガイドエキゾースト１８と、このガイドエキゾースト１８の下面に取り付けられるオイルパン２０とを備える。内燃機関１０から排出される排気１３をケース８の上端部側から下端部側に導くと共に、この下端部側から水２中に排出させる排気通路３０をケース８に形成する。排気通路３０の長手方向の中途部から分岐して、排気通路３０内の排気１３を大気側に排出させる分岐通路３１をケース８に形成する。分岐通路３１の中途部に膨張室３７を形成する。分岐通路３１の膨張室３７をガイドエキゾースト１８とオイルパン２０との間に形成する。
【選択図】 図２

Description

本発明は、船体に支持されるケースと、このケースの上面に支持される内燃機関とを設け、この内燃機関から排出される排気を導く排気通路を上記ケースに形成した船外機における内燃機関の排気装置に関するものである。

上記船外機における内燃機関の排気装置には、従来、下記特許文献１に示されるものがある。この公報のものによれば、船体に支持されるケースと、このケースの下端部に支持されて水中に没入されるプロペラと、上記ケースの上面に支持される内燃機関とが設けられている。上記ケースは、その上部を構成するガイドエキゾーストと、このガイドエキゾーストの下面に取り付けられるアッパケースと、このアッパケースの下面に取り付けられ水中に没入するロアケースとを備え、このロアケースに上記プロペラが支持されている。

上記内燃機関から排出される排気を上記ケースの上端部側から下端部側に導くと共に、この下端部側から水中に排出させる排気通路が上記ケースに形成されている。また、上記排気通路の長手方向の中途部から分岐して、上記排気通路内の排気を大気側に直接排出させる分岐通路が上記ケースに形成されている。上記排気通路と分岐通路の各中途部にそれぞれ膨張室が形成されている。

上記内燃機関を駆動させると、これにプロペラが連動して船が推進させられる。この場合、上記内燃機関の駆動により、この内燃機関から排出される排気のほとんどは、上記排気通路を通って水中に排出される。また、上記排気の一部は上記排気通路の中途部から分岐通路を通って大気側に直接排出される。上記内燃機関のアイドリング時には、排気は少量で、その圧力は低い。このため、上記内燃機関から排気通路の中途部に達した排気のほとんどは、ここから上記分岐通路を通って大気側に直接排出される。この場合、排気が各膨張室を通ることにより、排気騒音が低減させられる。

特開平６−６６１２５号公報

ところで、上記従来の技術では、各膨張室はいずれもアッパケースに形成されている。ここで、上記各膨張室は、排気騒音の低減を、より十分にさせるため、その容積を大きくすることが望まれる。一方、上記船外機の取り扱いを容易にさせるためなどの理由で、上記アッパケースを含むケースは、より小形であることが望まれる。

このため、上記各膨張室の容積をそれぞれ十分に大きくするということは困難である。そして、この状況下で、特に、排気のほとんどが、上記分岐通路から大気側に直接排出させられるアイドリング時には、排気騒音の低減が不十分になるおそれがある。

一方、上記内燃機関の始動時には、上記排気通路を通る排気の量が少なく、排気速度が小さい。このため、この始動時の排気脈動に基づき上記排気通路に生じる負圧により、この排気通路を通し内燃機関に水が吸入されるという現象が生じ易くなる。

また、内燃機関の停止時の直後には、一般的に内燃機関は逆転しがちとなる。そして、この逆転に基づき上記排気通路に生じる負圧によっても、この排気通路を通し内燃機関に水が吸入されるという現象が生じ易くなる。

本発明は、上記のような事情に注目してなされたもので、本発明の目的は、船外機における内燃機関のアイドリング時における排気騒音を、より十分に低減させるようにすることである。また、他の目的は、排気通路から分岐する分岐通路の成形が容易にできるようにすることである。

また、本発明の他の目的は、内燃機関の始動時や停止時に、排気通路を通し内燃機関に水が吸入されないようにすることである。

請求項１の発明は、船体３に支持可能とされるケース８と、このケース８の上面に支持される内燃機関１０とを設け、上記ケース８が、その上部を構成するガイドエキゾースト１８と、このガイドエキゾースト１８の下面に取り付けられるオイルパン２０とを備え、上記内燃機関１０から排出される排気１３を上記ケース８の上端部側から下端部側に導くと共に、この下端部側から水２中に排出させる排気通路３０を上記ケース８に形成し、上記排気通路３０の長手方向の中途部から分岐して、上記排気通路３０内の排気１３を大気側に排出させる分岐通路３１を上記ケース８に形成し、上記分岐通路３１の中途部に膨張室３６，３７を形成した船外機における内燃機関の排気装置において、
上記膨張室３７を上記ガイドエキゾースト１８とオイルパン２０との間に形成したものである。

請求項２の発明は、請求項１の発明に加えて、一端部が上記膨張室３７の下部に配置され、他端部が上記膨張室３７の上部を通ってその外方に向かい開口する排気パイプ５６，５７を設け、上記排気通路３０側からの排気１３が上記膨張室３７の上部から下部に向かって流動した後、上記排気パイプ５６，５７内をその一端部から他端部に向けて流動するようにしたものである。

請求項３の発明は、請求項１、もしくは２の発明に加えて、上記分岐通路３１よりも上流側の上記排気通路３０における上流側通路３２を上記膨張室３７に連通させるバイパス通路６０を形成したものである。

なお、この項において、上記各用語に付記した符号は、本発明の技術的範囲を後述の「実施例」の項や図面の内容に限定解釈するものではない。

本発明による効果は、次の如くである。

請求項１の発明は、船体に支持可能とされるケースと、このケースの上面に支持される内燃機関とを設け、上記ケースが、その上部を構成するガイドエキゾーストと、このガイドエキゾーストの下面に取り付けられるオイルパンとを備え、上記内燃機関から排出される排気を上記ケースの上端部側から下端部側に導くと共に、この下端部側から水中に排出させる排気通路を上記ケースに形成し、上記排気通路の長手方向の中途部から分岐して、上記排気通路内の排気を大気側に排出させる分岐通路を上記ケースに形成し、上記分岐通路の中途部に膨張室を形成した船外機における内燃機関の排気装置において、
上記膨張室を上記ガイドエキゾーストとオイルパンとの間に形成している。

このため、上記膨張室は上記オイルパンに形成することに加え、上記ガイドエキゾーストによっても形成できる。よって、上記膨張室を上記オイルパンに相当するアッパケースのみで形成していた従来の技術に比べ、上記膨張室の容積を、より大きくできる。この結果、内燃機関のアイドリング時における排気騒音を、より十分に低減させることができる。

また、上記したように膨張室はガイドエキゾーストとオイルパンとの間に形成される。つまり、上記膨張室は、ガイドエキゾーストとオイルパンとの各合い面に形成される。よって、特に、これらガイドエキゾーストとオイルパンとが鋳造製である場合、上記膨張室を成形するときの型抜きが容易にできる。この結果、上記分岐通路の成形が容易にできる。

請求項２の発明は、一端部が上記膨張室の下部に配置され、他端部が上記膨張室の上部を通ってその外方に向かい開口する排気パイプを設け、上記排気通路側からの排気が上記膨張室の上部から下部に向かって流動した後、上記排気パイプ内をその一端部から他端部に向けて流動するようにしている。

ここで、上記ケースは、一般に、鉛直方向に長いものである。しかも、上記膨張室は、ガイドエキゾーストとオイルパンとに跨るように形成することにより、鉛直方向により長くできる。そして、上記したように、一端部が上記膨張室の下部に配置され、他端部が上記膨張室の上部を通ってその外方に向かい開口する排気パイプを設け、上記排気通路側からの排気が上記膨張室の上部から下部に向かって流動した後、上記排気パイプ内をその一端部から他端部に向けて流動するようにしている。

このため、上記膨張室における排気の流動管長を長くできる。よって、排気騒音を更に十分に低減させることができる。

請求項３の発明は、上記分岐通路よりも上流側の上記排気通路における上流側通路を上記膨張室に連通させるバイパス通路を形成している。

ここで、上記内燃機関の始動時や、内燃機関の停止に伴う逆転時には、上記排気通路における上流側通路が負圧になりがちである。

しかし、上記のように上流側通路が負圧になろうとするときには、この上流側通路には、上記分岐通路を通り大気側から空気が吸入されることに加えて、容量の大きい上記膨張室内から上記バイパス通路を通って直ちに上記上流側通路側に空気（排気）が吸入される。

よって、内燃機関の始動時や、内燃機関の停止に伴う逆転時に、上記排気通路の負圧が過大になるということは防止される。この結果、内燃機関の始動時や、内燃機関の停止に伴う逆転時に、上記排気通路を通り内燃機関に水が吸入されるということは防止される。

本発明の船外機における内燃機関の排気装置に関し、船外機における内燃機関のアイドリング時における排気騒音を、より十分に低減させるようにする、という目的を実現するため、本発明を実施するための最良の形態は、次の如くである。

即ち、船体に支持可能とされるケースと、このケースの上面に支持される内燃機関とが設けられる。上記ケースは、その上部を構成するガイドエキゾーストと、このガイドエキゾーストの下面に取り付けられるオイルパンと、このオイルパンの下面に取り付けられるアッパケースとを備えている。上記内燃機関から排出される排気を上記ケースの上端部側から下端部側に導くと共に、この下端部側から水中に排出させる排気通路が上記ケースに形成される。上記排気通路の長手方向の中途部から分岐して、上記排気通路内の排気を大気側に排出させる分岐通路が上記ケースに形成され、上記分岐通路の中途部に膨張室が形成されている。

上記膨張室が上記ガイドエキゾーストとオイルパンとの間に形成されている。

本発明をより詳細に説明するために、その実施例を添付の図に従って説明する。

図１において、符号１は船である。この船１は、水２面上に浮かべられる船体３と、この船体３の後端部にブラケット４により支持される船外機５とを備えている。図中矢印Ｆｒは、この船１の推進方向の前方を示している。

上記船外機５は、鉛直方向に長く延びてその上部が上記ブラケット４により枢支され、下部側が上記水２中に没入させられるケース８と、このケース８の下端部に回転可能に支持されるプロペラ９と、上記ケース８の上面に支持される内燃機関１０と、上記ケース８に収容され、上記内燃機関１０のクランク軸に上記プロペラ９を連動連結させる動力伝達装置１１と、上記内燃機関１０に大気側の空気と燃料との混合気を供給する吸気装置と、上記内燃機関１０から排出される排気１３を水２中と大気側とに導く排気装置１４と、上記内燃機関１０と吸気装置とをその外方から一体的に覆うカウリング１５とを備えている。

上記ケース８はアルミ鋳造製とされている。このケース８は、このケース８の上部を構成して、その上面に上記内燃機関１０を支持するガイドエキゾースト１８と、このガイドエキゾースト１８の下面に締結具１９により取り付けられるオイルパン２０と、このオイルパン２０の下面に締結具２１により取り付けられるアッパケース２２と、このアッパケース２２の下面に締結具２３により取り付けられ、上記プロペラ９を支持するロアケース２４と、上記オイルパン２０とアッパケース２２との間に介設され、上記オイルパン２０の下面に締結具２５により取り付けられる仕切り板２６とを備えている。

上記オイルパン２０内には、潤滑油の貯留室２８が形成され、この潤滑油は上記内燃機関１０に連動する不図示のオイルポンプにより、各被潤滑部に供給される。この被潤滑部を潤滑した後の潤滑油は，上記貯留室２８に戻される。

上記排気装置１４につき説明する。上記内燃機関１０から排出される排気１３を上記ケース８の上端部側から下端部側に導くと共に、この下端部側から水２中に排出させる排気通路３０が上記ケース８に形成されている。また、上記排気通路３０の長手方向の中途部から分岐して、上記排気通路３０内の排気１３の少なくとも一部（図２，６中、二点鎖線）を大気側に直接排出させる分岐通路３１が上記ケース８に形成されている。

上記排気通路３０と分岐通路３１の各上流側通路３２，３３と各下流側通路３４，３５との間の中途部には、それぞれ膨張室３６，３７が形成されている。これら各膨張室３６，３７は、上記各上流側通路３２，３３よりも断面積が大きくされている。

上記ガイドエキゾースト１８、オイルパン２０、および仕切り板２６には、これをそれぞれ鉛直方向に貫通し、互いに連通する貫通孔３９，４０，４１が形成されている。上記オイルパン２０の貫通孔４０の下部側にエキゾーストパイプ４２が嵌入され、このエキゾーストパイプ４２の下端部は上記仕切り板２６の貫通孔４１に嵌入されている。上記エキゾーストパイプ４２は締結具１９，４３により上記ガイドエキゾースト１８とオイルパン２０とに取り付けられている。上記ガイドエキゾースト１８の貫通孔３９、オイルパン２０の上部の貫通孔４０、および上記エキゾーストパイプ４２の内孔が互いに連通し、これら孔が上記排気通路３０の上流側通路３２を形成している。

上記アッパケース２２には、鉛直方向に貫通する貫通孔４６が形成されている。この貫通孔４６にマフラー４７が嵌入され、このマフラー４７の上端部が締結具２１，４８により上記オイルパン２０と仕切り板２６とに取り付けられている。上記マフラー４７の内孔が上記排気通路３０の膨張室３６とされている。上記エキゾーストパイプ４２内の上流側通路３２の下端が上記マフラー４７内の膨張室３６の上端に連通している。上記ロアケース２４に、上記排気通路３０の下流側通路３４が形成されている。上記マフラー４７内の膨張室３６の下端が上記ロアケース２４内の下流側通路３４の上端に連通している。

上記分岐通路３１の膨張室３７は、上記ガイドエキゾースト１８とオイルパン２０との間に形成されている。上記膨張室３７は、互いに連通する複数の第１―第４膨張室５１―５４により形成されている。これら第１―第４膨張室５１―５４は、この順序で、上記膨張室３７の上流側から下流側に向かって直列に連通し、各膨張室同士の連通部は、これら各膨張室５１―５４よりも断面積が小さくされている。

上記膨張室３７の第１―第４膨張室５１―５４の各上部は、上記ガイドエキゾースト１８の下面に形成され、各下部は上記オイルパン２０に形成されている。上記第１膨張室５１の下部は、上記オイルパン２０の下方に向かって開口し、その下端開口は上記仕切り板２６により閉じられている。上記第２膨張室５２の下部は、上記オイルパン２０の上面に沿うように形成されている。上記第３、第４膨張室５３，５４の各下部は、鉛直方向で、上記オイルパン２０のほぼ全体にわたりそれぞれ形成され、有底とされている。

上記分岐通路３１の上流側通路３３は、上記排気通路３０の膨張室３６の上流端部を上記第１膨張室５１の下端部（上流端部）に連通させるよう、上記仕切り板２６に形成されている。上記分岐通路３１の下流側通路３５は、上記第４膨張室５４を大気側に連通させるよう、上記オイルパン２０の後面に形成されている。

上記第３膨張室５３の下部を上記第４膨張室５４の上部に連通させる排気パイプ５６が設けられ、この排気パイプ５６は上記オイルパン２０に支持されている。上記排気パイプ５６の一端部は上記第３膨張室５３の下部に配置され、他端部は、上記第３膨張室５３の上部を通ってこの第３膨張室５３の外方である上記第４膨張室５４の上部に開口している。

上記第４膨張室５４の下部を上記下流側通路３５を通し大気側に連通させる他の排気パイプ５７が設けられ、この排気パイプ５７は上記オイルパン２０に支持されている。上記排気パイプ５７の一端部は上記第４膨張室５４の下部に配置され、他端部は、上記第４膨張室５４の上部を通って上記下流側通路３５に開口している。つまり、上記排気パイプ５７の他端部は、上記下流側通路３５を通し、上記第４膨張室５４の外方である大気側に開口している。

上記排気通路３０における上記膨張室３６よりも上流側の上流側通路３２を、上記分岐通路３１の膨張室３７に連通させるバイパス通路６０が形成されている。このバイパス通路６０は、上記上流側通路３２の上端部を上記膨張室３７の第１膨張室５１に連通させるよう、上記ガイドエキゾースト１８の下面に形成されている。

上記内燃機関１０に冷却水通路６２が形成され、また、上記排気通路３０に沿って延びる冷却水通路６３が上記ケース８に形成されている。上記内燃機関１０に動力伝達装置１１を介し連動する冷却水ポンプ６４が設けられている。この冷却水ポンプ６４が駆動すれば、水２中から水２が揚水され、上記各冷却水通路６２，６３を流動させられた後、水２中に戻される。これにより、上記内燃機関１０とケース８とが冷却される。

上記内燃機関１０を駆動させると、これに上記プロペラ９が連動して、船１が推進させられる。この場合、上記内燃機関１０の駆動により、この内燃機関１０から排出される排気１３のほとんどは、上記排気通路３０を通って水２中に排出される。また、上記排気１３の一部（図２，６中、二点鎖線）は上記排気通路３０の中途部から分岐通路３１を通って大気側に直接排出される。上記内燃機関１０のアイドリング時には、排気１３は少量で、その圧力は低い。このため、上記内燃機関１０から排気通路３０の中途部に達した排気１３のほとんどは、ここから上記分岐通路３１を通って大気側に直接排出される。この場合、排気１３が上記排気通路３０と分岐通路３１の各膨張室３６，３７を通ることにより、排気騒音が低減させられる。

上記の場合、分岐通路３１の膨張室３７において、第２膨張室５２内の排気１３は第３膨張室５３の上部に流入する。次に、上記排気１３は上記第３膨張室５３の上部から下部に向って流動する。その後、上記排気１３は上記排気パイプ５６の一端部から他端部に向けて流動し、第４膨張室５４の上部に流入する。次に、上記排気１３は上記第４膨張室５４の上部から下部に向かって流動する。その後、上記排気１３は上記他の排気パイプ５７の一端部から他端部に向けて流動し、大気側に排出される。

上記構成によれば、分岐通路３１の膨張室３７を上記ガイドエキゾースト１８とオイルパン２０との間に形成している。

このため、上記分岐通路３１の膨張室３７は上記オイルパン２０に形成することに加え、上記ガイドエキゾースト１８によっても形成される。よって、上記膨張室３６，３７を上記オイルパン２０に相当するアッパケースのみで形成していた従来の技術に比べ、上記膨張室３７の容積を、より大きくできる。この結果、内燃機関１０のアイドリング時における排気騒音を、より十分に低減させることができる。

また、上記したように膨張室３７はガイドエキゾースト１８とオイルパン２０との間に形成される。つまり、上記膨張室３７は、ガイドエキゾースト１８とオイルパン２０との各合い面に形成される。よって、特に、これらガイドエキゾースト１８とオイルパン２０とが鋳造製である場合、上記膨張室３７を成形するときの型抜きが容易にできる。この結果、上記分岐通路３１の成形が容易にできる。

また、前記したように、一端部が上記分岐通路３１の膨張室３７の下部に配置され、他端部が上記膨張室３７の上部を通ってその外方に向かい開口する排気パイプ５６，５７を設け、上記排気通路３０側からの排気１３が上記膨張室３７の上部から下部に向かって流動した後、上記排気パイプ５６，５７内をその一端部から他端部に向けて流動するようにしている。

ここで、上記ケース８は、一般に、鉛直方向に長いものである。しかも、上記膨張室３７は、ガイドエキゾースト１８とオイルパン２０とに跨るように形成することにより、鉛直方向により長くできる。そして、上記したように、一端部が上記分岐通路３１の膨張室３７の下部に配置され、他端部が上記膨張室３７の上部を通ってその外方に向かい開口する排気パイプ５６，５７を設け、上記排気通路３０側からの排気１３が上記膨張室３７の上部から下部に向かって流動した後、上記排気パイプ５６，５７内をその一端部から他端部に向けて流動するようにしている。

このため、上記膨張室３７における排気１３の流動管長を長くできる。よって、排気騒音を更に十分に低減させることができる。

また、前記したように、分岐通路３１よりも上流側の上記排気通路３０における上流側通路３２を上記分岐通路３１の膨張室３７に連通させるバイパス通路６０を形成している。

ここで、上記内燃機関１０の始動時や、内燃機関１０の停止に伴う逆転時には、上記排気通路３０における上流側通路３２が負圧になりがちである。

しかし、上記のように上流側通路３２が負圧になろうとするときには、この上流側通路３２には、上記分岐通路３１を通り大気側から空気が吸入されることに加えて、容量の大きい上記分岐通路３１の膨張室３７から上記バイパス通路６０を通って直ちに上記上流側通路３２側に空気（排気１３）が吸入される。

よって、内燃機関１０の始動時や、内燃機関１０の停止に伴う逆転時に、上記排気通路３０の負圧が過大になるということは防止される。この結果、内燃機関１０の始動時や、内燃機関１０の停止に伴う逆転時に、上記排気通路３０を通り内燃機関１０に水２が吸入されるということは防止される。

なお、以上は図示の例によるが、第１―第４膨張室５１―５４は、３つ以下であってもよく、排気パイプ５６，５７はなくてもよい。

船外機の全体側面図である。 図１の一部分の拡大断面図である。 図１の他部分の拡大断面図である。 図２の４‐４線矢視図である。 図２の５‐５線矢視図である。 図２の６‐６線矢視図である。 図２の７‐７線矢視図である。 仕切り板の平面図である。 図２の９‐９線矢視図である。 図３の１０‐１０線矢視図である。

符号の説明

１ 船
２ 水
３ 船体
５ 船外機
８ ケース
９ プロペラ
１０ 内燃機関
１１ 動力伝達装置
１３ 排気
１４ 排気装置
１８ ガイドエキゾースト
２０ オイルパン
２２ アッパケース
２４ ロアケース
２６ 仕切り板
３０ 排気通路
３１ 分岐通路
３２ 上流側通路
３６ 膨張室
３７ 膨張室
５６ 排気パイプ
５７ 排気パイプ
６０ バイパス通路

Claims (3)

1. 船体に支持可能とされるケースと、このケースの上面に支持される内燃機関とを設け、上記ケースが、その上部を構成するガイドエキゾーストと、このガイドエキゾーストの下面に取り付けられるオイルパンとを備え、上記内燃機関から排出される排気を上記ケースの上端部側から下端部側に導くと共に、この下端部側から水中に排出させる排気通路を上記ケースに形成し、上記排気通路の長手方向の中途部から分岐して、上記排気通路内の排気を大気側に排出させる分岐通路を上記ケースに形成し、上記分岐通路の中途部に膨張室を形成した船外機における内燃機関の排気装置において、
   上記膨張室を上記ガイドエキゾーストとオイルパンとの間に形成したことを特徴とする船外機における内燃機関の排気装置。
2. 一端部が上記膨張室の下部に配置され、他端部が上記膨張室の上部を通ってその外方に向かい開口する排気パイプを設け、上記排気通路側からの排気が上記膨張室の上部から下部に向かって流動した後、上記排気パイプ内をその一端部から他端部に向けて流動するようにしたことを特徴とする請求項１に記載の船外機における内燃機関の排気装置。
3. 上記分岐通路よりも上流側の上記排気通路における上流側通路を上記膨張室に連通させるバイパス通路を形成したことを特徴とする請求項１、もしくは２に記載の船外機における内燃機関の排気装置。

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