JP2007038989A - 船外機 - Google Patents

Abstract

【課題】電装品等のレイアウトに制限がなく、かつ冷却効率が向上する。
【解決手段】
エンジン10と、このエンジン10を覆うカウリング7と、外気をカウリング7の内部に取り入れてエンジン10に吸気する吸気系と、を備える船外機1であり、船外機1の運転状態を検知する運転状態検知手段723と、カウリング7の内部を換気するための複数の換気手段と、運転状況により複数の換気手段を切り換える換気切換手段722ａと、を備える。
【選択図】図2

Description

この発明は、エンジンを覆うカウリングに外気を取り入れてエンジンの吸気を行い、かつカウリングの内部を換気する船外機に関する。

従来の船外機には、エンジンを覆うカウリングに外気取り入れ用開口部が設けられ、この外気取り入れ用開口部から外気を取り入れてエンジンの吸気としているものがある。

また、カウリングの内部に配置される電装品等の高温化を避けるため、エンジンがカウリングの内部の空気を吸引したり、フライホイールにファンを取り付けカウリングの外部へ排出する強制換気を行い空気の流れを作り、電装品等を冷却しているものがある（特許文献１）。
特許第2921221号公報

このように、外気を取り入れてエンジンの吸気としているものでは、主にサイレンサ入口部近辺の空気を吸い込むので吸気のための空気の流れとなり、高温になる電装品等を冷却するための空気の流れとなっていないため、電装品等の部分的な冷却は行われていない。

また、電装品等の部品単体の熱対策を行うには、部品単位の耐熱対策とカウリングの内部の低温部に置かなければならずレイアウト上制限が生じる。

また、特許文献１のように強制換気を行うものがあるが、同様に電装品等のレイアウト上制限が生じ、さらにフライホイールの駆動によりファンを回転させているため、駆動ロスが発生する。

この発明は、このような実情に鑑みてなされたもので、電装品等のレイアウトに制限がなく、かつ冷却効率が向上する船外機を提供することを目的としている。

上記課題を解決するために、この発明は、以下のように構成されている。

請求項１に記載の発明は、エンジンと、このエンジンを覆うカウリングと、外気を前記カウリングの内部に取り入れて前記エンジンに吸気する吸気系と、を備える船外機であり、前記船外機の運転状態を検知する運転状態検知手段と、前記カウリングの内部を換気するための複数の換気手段と、前記運転状況により前記複数の換気手段を切り換える換気切換手段と、を備えることを特徴とする船外機である。

請求項２に記載の発明は、前記複数の換気手段は、前記カウリングの外部の周りを流れる流速を利用した負圧による換気を行う第1の換気手段と、前記吸気系の流速を利用した負圧による換気を行う第2の換気手段とを含むことを特徴とする。

請求項３に記載の発明は、前記吸気系と前記カウリングの外部とに開口する換気通路と、前記換気通路に配置される換気切換部とを備え、前記換気切換手段は、前記換気切換部を前記換気通路の前記吸気系側と遮断し、前記カウリングの内部と連通させて前記カウリングの外部の周りを流れる流速を利用した負圧による換気を行う第1の換気手段と、前記換気切換部を前記換気通路の前記カウリングの外部側と遮断し、前記カウリングの内部と連通させて前記吸気系の流速を利用した負圧による換気を行う第2の換気手段とを切り換えることを特徴とする。

請求項４に記載の発明は、前記第1の換気手段は、前記カウリングの外部から内部に水が侵入することを規制する水切り部を有することを特徴とする。

請求項５に記載の発明は、前記換気切換手段は、少なくとも高速航走時またはエンジン高回転数時は前記第1の換気手段に、少なくとも低速航走またはエンジン低回転数時は前記第2の換気手段に切り換えることを特徴とする。

前記構成により、この発明は、以下のような効果を有する。

請求項１に記載の発明によれば、船外機の運転状況により複数の換気手段を切り換え、全ての運転状況において換気することが可能であり、かつ高温になる部品周りに空気の流れを生じさせることができ、常に冷却したい部品付近に空気の流れを作り出すことで冷却効率を向上させることができる。

請求項２に記載の発明によれば、カウリングの外部の周りを流れる流速を利用した負圧による換気と、吸気系の流速を利用した負圧による換気とを切り換え、運転状況に応じた換気をすることが可能である。また、換気を行うための動力を使用しないため、エンジンの駆動ロスの低減ができる。

請求項３に記載の発明によれば、換気切換手段が、換気通路と、換気切換部とを用いた簡単な構成で、第１の換気手段と第２の換気手段とを切り換えることができる。

請求項４に記載の発明によれば、第1の換気手段の水切り部は、カウリングの外部から内部に水が侵入することを規制し、外部からの水浸入対策ができる。

請求項５に記載の発明によれば、少なくとも高速航走時またはエンジン高回転数時は第1の換気手段に、少なくとも低速航走またはエンジン低回転数時は第2の換気手段に切り換え、常に冷却したい部品付近に空気の流れを作り出すことで冷却効率を向上させることができる。

以下、この発明の船外機の実施の形態を、図面に基づいて詳細に説明する。また、この発明の実施の形態は、発明の最も好ましい形態を示すものであり、この発明は、これに限定されない。

図１は船舶に搭載した船外機の側面図である。この実施の形態の船外機1は、船舶100の船体１０１に備えられる船尾板１０1ａにクランプブラケット２によって取り付けられている。クランプブラケット２には、船外機１の推進ユニット４を弾性支持するスイベルブラケット５がチルト軸６によって上下に回動自在に枢着されている。 推進ユニット４はカウリング７とアッパーケース８及びロアーケース９とで構成されるハウジングを有している。カウリング７は、トップカウル７aとボトムカウル７bとで形成される。このカウリング７内には４サイクルのエンジン１０が収納されている。アッパーケース８は、エキゾーストガイド１１の下部に取り付けられている。エンジン１０は、エキゾーストガイド１１に搭載されている。

エンジン１０にはクランク軸１２が縦方向に配されており、クランク軸１２には、アッパーケース８内を縦方向に縦断するドライブ軸１３の上端が連結されている。ドライブ軸１３の下端はロアーケース９内に収納された前後進切換機構１４に連結されており、前後進切換機構１４からはプロペラ軸１５が水平方向に延び、このプロペラ軸１５のロアーケース９を外へ突出する後端部にはプロペラ１６が取り付けられている。
(第１の実施の形態)
図２は船外機の概略構成を示す図である。図２において、符号Fは前側の船舶側(前進方向)を示し、符号Rは後側の非船舶側(後進方向)を示す。

この実施の形態のトップカウル７ａには、外気取り入れ用開口部７１０と、この外気取り入れ用開口部７１０と吸気エアダクト７１３とを繋ぐ空間である吸気室７１１とを備え、外気取り入れ用開口部７１０から取り入れられる空気が、吸気室７１１から吸気エアダクト７１３を介してエンジンルーム２０へ導かれる。

吸気エアダクト７１３はモールディング７１２に設けられており、このモールディング７１２はトップカウル７ａの内側下方から挿入してカウル上部７ａ１の内側に取り付けられている。このモールディング７１２の取り付によってトップカウル７ａに外気取り入れ用開口部７１０と吸気エアダクト７１３とを繋ぐ空間である吸気室７１１が形成されている。

この図において、エンジン１０の側面には、点火時期，燃料の噴射量等を制御するエンジン制御ユニット（ＥＣＵ）７２２及び整流器（レクティファイア）とレギュレータが一つの基板上に実装されてなる電装品２０３が装備されている。また、エンジン１０の上部には、タイミングベルト729やフライホイールマグネト740などを覆うカバー７２４が設けられている。

タイミングベルト７２９は、吸気弁、排気弁の開閉タイミングを制御するカムシャフトタイミングプーリ７２８と、クランク軸１２に設けられたプーリ７３０に巻回されている。このため、クランク軸１２の回転がプーリ７３０からタイミングベルト７２９を介してカムシャフトタイミングプーリ７２８に伝達され、これによりカムシャフト７３１が従動して回転するようになっている。

エンジン１０は、気筒１０aを後側に、サイレンサ２５を前側にしてエンジンルーム２０に配置されている。サイレンサ２５は吸気管２６に接続され、それぞれ吸気管２６はエンジン１０の気筒１０aに接続されている。サイレンサ２５の上部２５aは、エンジンルーム２０の内部に開口している。エンジンルーム２０の空気はサイレンサ２５の上部２５aから入り、サイレンサ２５を介してそれぞれ吸気管２６からエンジン１０の気筒１０aに導かれ、これらで吸気系を構成する。

この実施の形態では、換気通路５０が配置され、この換気通路５０はダクトやパイプなどで構成される。換気通路５０の一端部５０ａは、吸気系を構成するサイレンサ２５の上部２５aに開口し、他端部50ｂはカウリング7を構成するトップカウル７ａの水切り部５１に開口している。トップカウル７ａは前側から後側にかけて僅かに上り傾斜に形成され、後端で、かつ最上位置に水切り部５１が形成され、この水切り部５１はトップカウル７ａの外部に開口している。

水切り部５１は、トップカウル７ａの外部から内部に水が侵入することを規制するものであり、トップカウル７ａの内側から皿状部材52を取り付け、トップカウル７ａと皿状部材52とで空間５３を形成し、この空間53に換気通路５０の他端部５０ｂが開口している。また、水切り部５１には、トップカウル７ａの後端で、かつ最上位置にパイプ５４が開口し、トップカウル７ａの外部と空間５３とを連通している。このように、水切り部５１は、トップカウル７ａの外部から内部に水が侵入することを規制し、外部からの水浸入対策ができる。パイプ５４の外部先端部５４ａは、カバー５５で覆われており、このカバー５５によってパイプ５４の外部先端部54ａに水が直接かからないようになっている。

換気通路５０には換気切換部60が備えられ、この換気切換部６０には連通路６０ａが形成され、この連通部６０ａによってエンジンルーム２０と連通している。また、換気切換部６０には第１の開閉弁６０ｂと第２の開閉弁６０ｃとが設けられ、この第１の開閉弁６０ｂは第1の開閉弁６０ｂは水切り部５１側の第1の換気通路５００ａを開閉し、第２の開閉弁６０ｃはサイレンサ２５側の第2の換気通路５００ｂを開閉する。

エンジン制御ユニット（ＥＣＵ）７２２は、換気切換手段７２２ａを備える。換気切換手段７２２ａは第2の開閉弁６０ｃを閉じ、第1の開閉弁６０ｂを開くことでトップカウル７ａの外部の周りを流れる流速を利用した負圧による第1の換気を行う。この第1の換気は、船舶100の航走によって空気がトップカウル７ａの外部の周りを流れ、この空気の流れはカバー５５によってパイプ５４の外部先端部５４ａで速くなり負圧が発生し、この負圧によってエンジンルーム２０の空気が連通部６０ａから換気切換部６０、第1の換気通路５００ａを介して水切り部５１、パイプ５４からトップカウル７ａの外部の周りに流れ出すことによって行われる。この連通部６０ａ、換気切換部６０、第1の換気通路５００ａ、水切り部５１、パイプ５４などが第1の換気手段Ａを構成する。

また、換気切換手段７２２ａは第1の開閉弁６０ｂを閉じ、第2の開閉弁６０ｃを開くことで吸気系の流速を利用した負圧による第2の換気を行う。この第2の換気は、エンジン10の駆動によって吸気系の流速がサイレンサ２５の上部25ａの通路断面積が小さい部分で速くなり負圧が発生し、この負圧によってエンジンルーム２０の空気が連通部６０ａから換気切換部６０、第2の換気通路５００ｂを介してサイレンサ２５に流れ込むことによって行われる。この連通部６０ａ、換気切換部６０、第2の換気通路５００ｂ、サイレンサ２５などが第2の換気手段Ｂを構成する。

この実施の形態では、船外機１の運転状態を検知する運転状態検知手段７２３を備え、この運転状態検知手段７２３は、検知した運転状態を換気切換手段７２２ａへ送る。換気切換手段７２２ａは、船外機１の運転状況により第１の換気手段Ａと、第２の換気手段Ｂとを切り換える。運転状態検知手段７２３には、例えば速度センサ、エンジン回転数センサ、シフト位置センサ、エンジン温度センサなどがある。換気切換手段７２２ａは、速度センサ、エンジン回転数センサによる検出が高速航走時またはエンジン高回転数時は空気がトップカウル７ａの外部の周りを流れ、この空気の流れがカバー５５によってパイプ５４の外部先端部５４ａで速くなり負圧が発生するために第1の換気手段Ａに切り換え、低速航走またはエンジン低回転数時はパイプ５４の外部先端部５４ａで負圧が発生しないか小さいが、エンジン10の駆動によって吸気系の流速がサイレンサ２５の上部25ａの通路断面積が小さい部分で負圧が発生しているために第2の換気手段Ｂに切り換え、常に冷却したい部品，例えば電装品２０３付近に空気の流れを作り出すことで冷却効率を向上させることができる。また、換気切換手段７２２ａは、シフト位置センサによって前進であることを検出した場合は空気の流れがカバー５５によってパイプ５４の外部先端部５４ａで速くなり負圧が発生するために第１の換気手段Ａに、後進であることを検出した場合にはパイプ５４の外部先端部５４ａで負圧が発生しないか小さいが、エンジン10の駆動によって吸気系の流速がサイレンサ２５の上部25ａの通路断面積が小さい部分で負圧が発生しているために第２の換気手段Ｂに切り換える。また、換気切換手段７２２ａは、エンジン温度センサによって所定温度以上が検出された時は高速航走またはエンジン高回転数であるから第１の換気手段Ａに、所定温度以下が検出された時は低速航走またはエンジン低回転数時であるから第2の換気手段Ｂに切り換える。

このように、吸気系の流速を利用した負圧による換気と、カウリングの外部の周りを流れる流速を利用した負圧による換気とを切り換え、運転状況に応じた換気をすることが可能である。また、換気を行うための動力を使用しないため、エンジン１０の駆動ロスの低減ができる。また、船外機１の運転状況により複数の第１の換気手段Ａと第２の換気手段Ｂを切り換え、全ての運転状況において換気することが可能であり、かつ高温になる部品周りに空気の流れを生じさせることができ、常に冷却したい部品付近に空気の流れを作り出すことで冷却効率を向上させることができる。さらに、第１の換気手段Ａと第２の換気手段Ｂは、第１の換気通路５００ａ、第２の換気通路５００ｂと、換気切換部６０とを用いた簡単な構成で、しかも換気切換部６０により第１の換気手段Ａと第２の換気手段Ｂとを切り換えることができる。

なお、この実施の形態では、換気切換部６０により第１の換気手段Ａと第２の換気手段Ｂとを一体に設けて換気切換部６０によって切り換えるようにしているが、第１の換気手段Ａと第２の換気手段Ｂとそれぞれ独立して構成し、船外機１の運転状況により切り換えるようにしてもよい。
(第２の実施の形態)
図３は船外機の概略構成を示す図である。図３においても同様に、符号Ｆは前側の船舶側(前進方向)を示し、符号Ｒは後側の非船舶側(後進方向)を示す。

この実施の形態の船外機１は、トップカウル７aの上部に横方向の隔壁３２２が設けられ、この隔壁３２２によって吸気室３２３とエンジンルーム２０とが上下方向に区画される。トップカウル７aの後側には、外気取り入れ用開口部３２０が形成され、この外気取り入れ用開口部３２０から外気を吸気室３２３に取り入れてエンジン１０の吸気とする。

このようにして、カウリング７に設けられている外気取り入れ用開口部３２０から取り入れた外気をエンジン１０に導く吸気系経路３２１を備えている。

サイレンサ３２５の上部3２５aは、隔壁３２２を貫通し、吸気室３２３の内部に開口している。吸気室３２３の外気はサイレンサ３２５の上部3２５aから入り、サイレンサ３２５を介してそれぞれ吸気管２６からエンジン１０の気筒１０aに導かれる。

この実施の形態では、吸気室３２３に、換気通路５０、排気切換部６０などが配置され、排気切換部６０の連通路６０ａは下方に延びてエンジンルーム２０と連通している。船外機１の運転状態に応じて換気切換手段７２２ａは換気切換部６０の第1の開閉弁６０ｂと第2の開閉弁６０ｃの開閉制御を行う。運転状態検知手段７２３によって高速航走時またはエンジン高回転数時は、あるいは前進であることを検出した場合は、第1の開閉弁６０ｂを開き、第2の開閉弁６０ｃを閉じ、第1の換気手段Ａによってトップカウル７ａの外部の周りを流れる流速を利用した負圧による第1の換気を行う。この第1の換気は、トップカウル７ａの外部の周りを流れる流速を利用した負圧によってエンジンルーム２０の空気が連通部６０ａから切換部６０、第1の換気通路５００ａを介して水切り部５１、パイプ５４からトップカウル７ａの外部の周りに流れ出し、エンジンルーム２０の換気を行う。

運転状態検知手段７２３によって低速航走またはエンジン低回転数時は、あるいは後進であることを検出した場合は、第1の開閉弁６０ｂを閉じ、第2の開閉弁６０ｃを開き、第2の換気手段Ｂによって吸気系の流速を利用した負圧による第2の換気を行う。この第2の換気は、吸気系の流速を利用した負圧によってエンジンルーム２０の空気が連通部６０ａから切換部６０、第2の換気通路５００ｂを介してサイレンサ3２５に流れ、エンジンルーム２０の換気を行う。

この発明は、エンジンを覆うカウリングに外気を取り入れてエンジンの吸気を行い、かつカウリングの内部を換気する船外機に適用でき、電装品等のレイアウトに制限がなく、かつ冷却効率が向上する。

船舶に搭載した船外機の側面図である。 船外機の第１の実施の形態の概略構成を示す図である。 船外機の第２の実施の形態の概略構成を示す図である。

符号の説明

１ 船外機
７ カウリング
１０ エンジン
７２２ａ 換気切換手段
７２３ 運転状態検知手段

Claims (5)

1. エンジンと、このエンジンを覆うカウリングと、外気を前記カウリングの内部に取り入れて前記エンジンに吸気する吸気系と、を備える船外機であり、
   前記船外機の運転状態を検知する運転状態検知手段と、
   前記カウリングの内部を換気するための複数の換気手段と、
   前記運転状況により前記複数の換気手段を切り換える換気切換手段と、
   を備えることを特徴とする船外機。
2. 前記複数の換気手段は、前記カウリングの外部の周りを流れる流速を利用した負圧による換気を行う第1の換気手段と、前記吸気系の流速を利用した負圧による換気を行う第2の換気手段とを含むことを特徴とする請求項１に記載の船外機。
3. 前記吸気系と前記カウリングの外部とに開口する換気通路と、前記換気通路に配置される換気切換部とを備え、
   前記換気切換手段は、前記換気切換部を前記換気通路の前記吸気系側と遮断し、前記カウリングの内部と連通させて前記カウリングの外部の周りを流れる流速を利用した負圧による換気を行う第1の換気手段と、前記換気切換部を前記換気通路の前記カウリングの外部側と遮断し、前記カウリングの内部と連通させて前記吸気系の流速を利用した負圧による換気を行う第2の換気手段とを切り換えることを特徴とする請求項１または請求項2に記載の船外機。
4. 前記第1の換気手段は、前記カウリングの外部から内部に水が侵入することを規制する水切り部を有することを特徴とする請求項2または請求項3に記載の船外機。
5. 前記換気切換手段は、少なくとも高速航走時またはエンジン高回転数時は前記第1の換気手段に、少なくとも低速航走またはエンジン低回転数時は前記第2の換気手段に切り換えることを特徴とする請求項１乃至請求項4のいずれか１項に記載の船外機。