JP2010216452A - 船外機の排気装置および船外機 - Google Patents

Abstract

【課題】低回転・低負荷時にも触媒の温度を高く保つことができる船外機の排気装置を提供する。
【解決手段】エンジン１の側方であってカウリングの内部に形成された排気通路８５を備える。エンジン１は、シリンダを有するシリンダボディ３と、シリンダからの排ガスが排出される排気ポートが形成されたシリンダヘッド４とを含む。シリンダヘッド４に形成されシリンダボディ３側の端面に開口する凹状の触媒収容部４３と、シリンダヘッド４に形成され触媒収容部４３と排気ポートとを接続する接続通路２３〜２６とを備える。触媒収容部４３内に一部が収容された状態でシリンダヘッド４に固定された触媒６４と、触媒収容部４３から排ガスを下方に導く排気通路形成部材（触媒ハウジング８１、エキゾーストジョイント８２）とを備える。前記排気通路８５を、前記触媒収容部４３と排気通路形成部材（触媒ハウジング８１、エキゾーストジョイント８２）とによって構成した。
【選択図】 図４

Description

本発明は、エンジンの側部に触媒が配設された船外機の排気装置およびこの排気装置を備えた船外機に関するものである。

船外機に搭載されている排気装置は、エンジンの排ガスをプロペラ部分から水中に排出する構成が採られている。この種の排気装置において、排ガスを浄化するために触媒コンバータ（以下、単に触媒という）を装備する場合は、排気通路内を水が逆流したときに触媒に接触することがないようにすることが望ましい。これを実現するためには、例えば、特許文献１に記載されているように、エンジンの側方に排気通路を形成し、この排気通路内に触媒をエンジンと略同じ高さに位置するように設けることが考えられる。

特許文献１に開示されている船外機の排気装置は、エンジンの側方で上下方向に延在する排気マニホールドを備えている。この排気マニホールドは、上下方向に分割可能な二つの部材によって形成されており、上下方向の中間部で触媒を保持している。
この排気マニホールドの上端部は、シリンダヘッドの一側部に取付用ボルトによって取付けられており、シリンダヘッドの排気出口に接続されている。

排気マニホールドの下端部は、エンジンを下方から支持するエンジンホルダに取付用ボルトによって取付けられており、このエンジンホルダの排気通路に接続されている。
前記排気マニホールドの内部には、触媒を囲むように冷却水通路が形成されている。この冷却水通路は、エンジンホルダ内に形成された冷却水通路に接続されており、エンジンを冷却する冷却水の一部が供給される。

この種の船外機用排気装置に装備する触媒としては、ステンレス材を担体とするいわゆるメタル触媒を用いることが望ましい。これは、メタル触媒は、セラミックによって担体が形成されている触媒に較べて、耐腐食性や、高温状態で水が接触したときの耐熱衝撃性が高いからである。

特開２００８−１６９７０７号公報

しかしながら、特許文献１に開示された船外機の排気装置では、エンジンの状態が低回転・低負荷のときに触媒の浄化性能が低くなるという問題があった。これは、低回転・低負荷時は、排ガスの流量が少なくなり、排ガスが排気マニホールドによって冷却され易くなるからである。

すなわち、低回転・低負荷時は、触媒に流入する排ガスの温度が低下してしまい、これに伴って触媒の温度が低くなり、浄化性能が低下してしまう。また、内燃機関の排気装置においては、エンジン始動時に触媒の温度を可及的速く活性温度まで上昇させることも要請されている。

本発明はこのような問題を解消するためになされたもので、低回転・低負荷時にも触媒の温度を高く保つことができ、しかも触媒を活性温度まで速く昇温させることができる船外機の排気装置およびこの排気装置を備えた船外機を提供することを目的とする。

この目的を達成するために、本発明に係る船外機の排気装置は、エンジンの側方であってカウリングの内部に形成された排気通路を備えた船外機の排気装置において、前記エンジンは、内部にシリンダが形成されたシリンダボディと、前記シリンダボディに取付けられ内部に前記シリンダからの排ガスが排出される排気ポートが形成されたシリンダヘッドと、を含み、前記シリンダヘッドに形成されシリンダボディ側の端面に開口する凹状の触媒収容部と、前記シリンダヘッドに形成され前記触媒収容部と前記排気ポートとを接続する接続通路と、前記触媒収容部内に少なくとも一部が収容された状態で前記シリンダヘッドに固定された触媒と、前記触媒収容部から排ガスを下方に導く排気通路形成部材とを備え、前記排気通路は、前記触媒収容部と前記排気通路形成部材とによって構成されているものである。

請求項２に記載した発明は、請求項１に記載した船外機の排気装置において、前記触媒収容部を、シリンダヘッドにおけるシリンダボディとの合面と同一平面上に位置する触媒用取付座に開口させ、前記触媒の外周部にフランジを備えさせ、このフランジを介して触媒を前記取付座に取付けたものである。

請求項３に記載した発明は、請求項１または請求項２に記載した船外機の排気装置において、前記触媒収容部におけるシリンダボディとは反対側の端部に前記接続通路の下流端を開口させ、この接続通路を、シリンダヘッドと、シリンダヘッドにおけるシリンダボディとは反対側の端部に取付けられた接続通路カバーとによって形成したものである。

請求項４に記載した発明は、請求項１ないし請求項３のうちいずれか一つに記載した船外機の排気装置において、前記エンジンを多気筒エンジンとし、このエンジンの最も下に位置する気筒に連通された前記接続通路を、他の気筒の接続通路とは独立して前記触媒収容部に接続したものである。

請求項５に記載した発明は、請求項１ないし請求項３のうちいずれか一つに記載した船外機の排気装置において、前記エンジンを多気筒エンジンとし、前記シリンダヘッドに形成されている気筒毎の前記接続通路のうち少なくとも一つの接続通路を、シリンダヘッド内のみを前記触媒収容部まで延在する通路孔によって形成したものである。

請求項６に記載した船外機は、請求項１ないし請求項５のうちいずれか一つに記載した船外機の排気装置を搭載しているものである。

本発明に係る排気装置においては、排ガスがシリンダヘッド内で触媒に流入するから、エンジンの燃焼室と触媒との間の距離を短縮することができる。したがって、本発明によれば、エンジンが低回転・低負荷のときに触媒に流入する排ガスの温度が低下することを防ぐことができるから、触媒の浄化性能を向上させることができる。また、この排気装置の触媒は、排気ポートから排出された排ガスが殆ど冷却されることなく流入するから、エンジン始動後に速やかに活性温度に達するようになる。

本発明に係る排気装置を装備した船外機用エンジンの平面図である。 本発明に係る排気装置を装備した船外機用エンジンの側面図である。 図２におけるIII−III線断面図である。 図１における要部のIV−IV線断面図である。 図２における要部のV−V線断面図である。 図２における要部のVI−VI線断面図である。 シリンダボディと触媒とをシリンダヘッド側から見た正面図である。 シリンダヘッドをシリンダボディ側から見た背面図である。 シリンダヘッドをヘッドカバー側から見た正面図である。 図９における要部のX−X線断面図である。 エキゾーストジョイントを取外した状態を示す断面図である。 触媒ハウジングと触媒とを取外した状態を示す断面図である。 触媒が＃４気筒の側方に位置する他の実施例を示す断面図である。 シリンダボディをシリンダヘッド側から見た正面図である。 図１３における要部のXV−XV線断面図である。

（第１の実施例）
以下、本発明に係る船外機の排気装置および船外機の一実施例を図１〜図１２によって詳細に説明する。
図１に示す船外機用エンジン１は、船外機Ａ（図１〜図３参照）の前側（図１においては、前方を矢印Ｆで示す）からクランクケース２、シリンダボディ３およびシリンダヘッド４がこの順序で並びかつクランク軸５の軸線が上下方向を指向するように構成されている。前記シリンダボディ３の内部には、図３に示すように、４個のシリンダ＃１〜＃４が形成されている。

このエンジン１は、図２および図３に示すように、ガイドエキゾースト６に載せられた状態で支持されており、カウリング７によって覆われている。ガイドエキゾースト６は、図示してはいないが、前端部にステアリング軸が接続されており、このステアリング軸を介して船体側のブラケットに操舵自在かつチルト可能に支持されている。

また、ガイドエキゾースト６の下端部には、図３に示すように、オイルパン１１、排気管１２およびアッパーケーシング１３などが取付けられている。排気管１２は、オイルパン１１を介してガイドエキゾースト６に支持されており、オイルパン１１の左右方向（図３においても左右方向）の中央部に配設されている。排気管１２の上端部は、オイルパン１１を貫通するように形成された排気通路１４に接続されている。

この排気通路１４の上端部は、ガイドエキゾースト６の右側部上面から下方に延在するように形成された排気通路１５に接続されている。排気管１２の下端部は、下方に設けられたマフラー１６の上端部内に上方から臨んでいる。このエンジン１が搭載された船外機Ａは、図示してはいないが、前記マフラー１６内に排出された排ガスがプロペラ部分から水中に排出される構成が採られている。

前記エンジン１は、図１および図３に示すように、ＤＯＨＣ型の４気筒エンジンである。この実施例においては、エンジン１の上下方向に並ぶ４個のシリンダを上から順に＃１気筒〜＃４気筒（図３参照）という。図１において、１７はピストンを示し、１８はコンロッド、１９は動弁装置、２０は動弁装置１９を囲むヘッドカバーを示す。

前記動弁装置１９は、気筒毎の吸気ポート２１を開閉する吸気弁２２と、後述する気筒毎の接続通路２３〜２６を開閉する排気弁２７と、これらの吸・排気弁２２，２７を駆動する吸気カム軸２８、排気カム軸２９とを備えている。前記接続通路２３〜２６は、図５、図６および図８に示すように、気筒毎に排気ポート２９から船外機右側に延在している。排気ポート２９は、前記シリンダ＃１〜＃４からの排ガスが排出されるように前記シリンダヘッド４に形成されている。

前記吸気弁２２と排気弁２７とは、１気筒当たり２本ずつ設けられている。吸気ポート２１は、シリンダヘッド４の船外機左側の側面に開口し、吸気管３１に接続されている。吸気管３１は、その上流側端部にスロットル弁３２が接続されており、スロットル弁３２を通過した吸気が気筒毎に分配されるように形成されている。吸気管３１の下流側端部には、気筒毎に燃料噴射用インジェクタ３３が取付けられている。前記スロットル弁３２の上流側には、サージタンク３４が接続されている。

シリンダヘッド４における船外機右側の端部には、図１および図２に示すように、排気通路形成用の凸部３５が右側方に突出する状態で形成されている。この凸部３５は、図８に示すように、＃１気筒の接続通路２３を形成するための第１の排気ポート部４１と、＃２気筒の接続通路２４を形成するための第２の排気ポート部４２と、＃３気筒の接続通路２５と略同じ高さに形成された触媒収容部４３と、＃４気筒の接続通路２６を形成するための第３の排気ポート部４４とによって構成されている。

第１〜第３の排気ポート部４１，４２，４４には、図４に示すように、このエンジン１の排気ポート２９（図８参照）から前記凸部３５の後端面（シリンダボディ３とは反対側に位置する端面）まで延在する＃１気筒用通路孔４６、＃２気筒用通路孔４７および＃４気筒用通路孔４８と、これらの通路孔をそれぞれ囲む冷却水通路４９とが形成されている。前記通路孔４６〜４８の下流端は、図９に示すように、前記凸部３５の後端部に後方を指向するように開口している。また、各通路孔４６〜４８の下流端は、図４に示すように、前記凸部３５に取付けられた接続通路カバー５１によって閉塞されている。

接続通路カバー５１は、前記通路孔４６〜４８と協働して＃１気筒、＃２気筒および＃４気筒の接続通路２３，２４，２６を形成するためのものである。この接続通路カバー５１は、図５に示すように、複数の固定用ボルト５２によって前記凸部３５の後端面に取付けられている。この凸部３５に接続通路カバー５１を取付けるための合面５３は、図９に示すように、シリンダヘッド４にヘッドカバー２０を取付けるための合面５４と同一平面上に位置するように形成されている。これらの合面５３，５４は、同一の工程で同一のツール（例えばフライス）を使用して形成されている。

前記接続通路カバー５１には、図４に示すように、＃１気筒用通路孔４６と＃２気筒用通路孔４７と協働して＃１気筒用接続通路２３と＃２気筒用接続通路２４とを形成するための上側凹溝５５と、前記＃４気筒用通路孔４８と協働して＃４気筒用接続通路２６を形成するための下側凹溝５６と、これらの上側凹溝５５と下側凹溝５６とを囲む冷却水通路５７とが形成されている。この冷却水通路５７は、第１〜第３の排気ポート部４１，４２，４４内の冷却水通路４９と、後述する触媒収容部４３内の冷却水通路５８（図６参照）とに接続されている。

上側凹溝５５と下側凹溝５６とは、図５に示すように、通路孔４６〜４８の孔径と略等しい開口幅の溝からなり、それぞれ上下方向に延在するように形成されている。
上側凹溝５５は、＃１気筒用通路孔４６の下流端と対向する位置から＃２気筒用通路孔４７の下流端と対向する位置を経て後述する触媒収容部４３と対向する位置まで延在している。下側凹溝５６は、＃４気筒用通路孔４８と対向する位置から触媒収容部４３と対向する位置まで延在している。すなわち、このエンジン１において最も下に位置している＃４気筒に連通された接続通路２６は、他の気筒の接続通路２３〜２５とは独立して前記触媒収容部４３内に接続されている。

前記触媒収容部４３は、シリンダヘッド４におけるシリンダボディ３側の端面に開口する凹状に形成されている。詳述すると、この触媒収容部４３は、図４および図６に示すように、凸部３５に船外機の前方（シリンダボディ３が位置する方向）に向けて凹部６１を開口させることによって形成されている。この凹部６１の周囲には、前記冷却水通路５８が形成されている。この冷却水通路５８と、前記第１〜第３の排気ポート部４１，４２，４４内の冷却水通路４９とは、接続通路カバー５１内の冷却水通路５７の他に、エンジン１の燃焼室６２（図５，６参照）の近傍に形成された冷却水通路６３にも接続されている。

前記凹部６１は、前記凸部３５の前端面（シリンダボディ３に近接する端面）からシリンダの軸線と略平行にシリンダボディとは反対側へ延在するように形成されている。この凹部６１の開口部の形状は円形である。この凹部６１には、触媒コンバータ６４（以下、単に触媒という）の上流側半部が収容されている。この実施例で使用している触媒６４は、詳細には図示してはいないが、いわゆるメタル触媒と呼称されるもので、渦巻き状に巻かれたステンレス製の板状担体６５（図４および図６参照）と、この板状担体６５を挿入した外筒６６と、この外筒６６の外周部における軸線方向の中央部に溶接された固定用フランジ６７などによって構成されている。

この触媒６４の外形は、板状担体６５を巻く作業が簡単になって容易に製造できるように、排ガスが流れる方向から見て真円状（図７参照）となるように形成されている。なお、図７は、渦巻き状に巻かれた板状担体６５を簡略化して単に網目状に描いてある。
前記凹部６１の周壁部分には、図６に示すように、＃３気筒用接続通路２５の下流端を構成する側部排気入口７１が形成されている。＃３気筒用接続通路２５は、他の気筒の接続通路２３，２４，２６とは異なり、排気ポート２９からシリンダヘッド４内のみを凹部６１まで延在する通路孔７２によって形成されている。

凹部６１の底（船外機後側の端部）には、図４および図８に示すように、前記上側凹溝５５と凹部６１内とを連通するための上側排気入口７３と、前記下側凹溝５６と凹部６１内とを連通するための下側排気入口７４とが形成されている。すなわち、このエンジン１においては、＃１気筒用接続通路２３と＃２気筒用接続通路２４に排出された排ガスは、上側排気入口７３から凹部６１内に流入する。

また、＃４気筒用接続通路２６に排出された排ガスは、下側排気入口７４から凹部６１内に流入する。上側排気入口７３と下側排気入口７４とを通過して凹部６１内に流入した排ガスは、凹部６１内を触媒６４の軸線方向と略平行な方向に流れ、触媒６４内に上流端から流入する。一方、＃３気筒用接続通路２５に排出された排ガスは、通路孔７２を通過して凹部６１内に側方から直接流入する。

前記上側排気入口７３と下側排気入口７４との間には、図４に示すように、隔壁７５が設けられている。この隔壁７５は、触媒６４の軸線方向（船外機の前後方向）に所定の長さを有するように形成されている。この構成を採ることにより、上側排気入口７３から凹部６１内に流れ込んだ水（後述する排気凝縮水や結露水）が下側排気入口７４から下側凹溝５６内や＃４気筒用接続通路２６内に浸入することを確実に防ぐことができる。前記排気凝縮水とは、排ガス中に含まれている水分が排気通路内で冷却されて凝縮したものである。また、結露水とは、エンジン停止後に冷えた排気通路の壁面に排気通路内の水分が結露したものである。

触媒収容部４３の開口側端部には、図８に示すように、触媒用取付座７６が形成されている。この取付座７６は、シリンダヘッド４におけるシリンダボディ３が取付けられる合面７７と同一平面上に位置付けられている。前記取付座７６と前記合面７７とは、同一の工程で同一のツール（例えばフライス）によって形成されている。

触媒６４は、図４、図６および図１０に示すように、前記凹部６１内に上流側半部が収容された状態で後述する触媒ハウジング８１およびエキゾーストジョイント８２とともに複数の固定用ボルト８３（図１０参照）によってシリンダヘッド４（凸部３５）に固定されている。この固定は、前記取付座７６に触媒６４の固定用フランジ６７と、触媒ハウジング８１と、エキゾーストジョイント８２とをこの順に重ねた状態で行われる。

前記固定用ボルト８３は、前記凸部３５と、固定用フランジ６７と、触媒ハウジング８１とを貫通し、エキゾーストジョイント８２に螺着している。この実施例による固定用ボルト８３は、図９に示すように、触媒収容部４３の一側部の上側および下側と、他側部の上側と下側とにそれぞれ設けられている。これらの４本の固定用ボルト８３のうち、図９においてエンジン１の内側に位置する上下２本の固定用ボルト８３，８３は、ヘッドカバー２０の内側に位置している。このため、これらの固定用ボルト８３，８３を締結させたり緩める作業は、ヘッドカバー２０をシリンダヘッド４から取外した状態で行う。

前記触媒ハウジング８１と前記エキゾーストジョイント８２とは、前記凸部３５と協働して本発明に係る排気装置８４の排気通路８５（図３，４参照）を形成するためのものである。排気通路８５は、シリンダヘッド４の前記凹部６１と、前記触媒ハウジング８１および前記エキゾーストジョイント８２とによって形成されている。
触媒ハウジング８１は、触媒６４の外筒６６が遊嵌状態で挿入可能な円筒状に形成されている。エキゾーストジョイント８２は、図３および図４に示すように、触媒ハウジング８１の前端から下方に延在するように形成されている。エキゾーストジョイント８２の下端部は、シリンダボディ３内の排気通路８６に接続されており、シリンダボディ３に固定用ボルト８２ａ（図４〜図６参照）によって固定されている。

シリンダボディ３内の排気通路８６は、図３〜図５に示すように、＃４気筒の右側方から下方に延在し、ガイドエキゾースト６の前記排気通路１５に接続されるように形成されている。
触媒ハウジング８１およびエキゾーストジョイント８２の内部には、図４および図６に示すように、冷却水通路８７，８８が互いに連通するように形成されている。触媒ハウジング８１内の冷却水通路８７は、前記固定用フランジ６７に穿設された連通孔８９を介して触媒収容部４３の冷却水通路５８に接続されている。エキゾーストジョイント８２の冷却水通路８８は、図５に示すように、シリンダボディ３内の冷却水通路９０に接続されている。

前記触媒ハウジング８１とエキゾーストジョイント８２とによって、本発明でいう「凹部から排ガスを下方に導く排気通路形成部材」が構成されている。このように触媒６４より下流側の排気通路８５を形成する部材を二つに分けた理由は、図１に示すように、シリンダヘッド４の凸部３５と、シリンダボディ３のクランクケース側幅広部３ａとの間で触媒６４を交換できるようにするためである。

この実施例によるエキゾーストジョイント８２は、エキゾーストジョイント８２と前記幅広部３ａとの間に形成されている前記空間９１（図６参照）内で前方（図６においては右方）に移動させることによって、図１１に示すように、触媒ハウジング８１から取外すことができるように形成されている。前記空間９１は、エキゾーストジョイント８２が触媒ハウジング８１から取外されることによって広くなる。このように空間９１が広くなったことにより、図１２に示すように、触媒６４をシリンダボディ３に干渉されることなく凹部６１内から前方へ引き出すことが可能になる。

この実施例による触媒収容部４３の上端部には、図８に示すように、触媒６４の上流側の排ガス中の酸素量を検出するＯ₂ センサからなる空燃比センサ９３が取付けられている。この空燃比センサ９３は、触媒収容部４３の最も高くなる部分に位置付けられている。この実施例においては、空燃比センサ９３の異常や、触媒６４の劣化を検出するための異常検出用センサ９２（図４参照）がエキゾーストジョイント８２の上端部に取付けられている。この異常検出用センサ９２は、触媒６４の下流側の排ガス中の酸素量を検出することができるものである。前記異常の検出は、従来からよく知られているように、触媒６４の上流側のセンサ出力と下流側のセンサ出力とを比較することによって行う。

上述したように構成された船外機の排気装置８４によれば、エンジン１の燃焼室６２から排出された排ガスを気筒毎に接続通路２３〜２６によってシリンダヘッド４の凹部６１内に導き、触媒６４によって浄化することができる。
すなわち、燃焼室６２から接続通路２３〜２６に排出された排ガスは、シリンダヘッド４内で触媒６４に流入することになる。このため、この排気装置８４においては、特許文献１に記載されている従来の排気装置に較べて、エンジン１の燃焼室６２と触媒６４との間の距離を短縮することができる。

したがって、この実施例による排気装置８４によれば、エンジン１の運転状態が低回転・低負荷であるときに触媒６４に流入する排ガスの温度が低下することを防ぐことができるから、触媒６４の浄化性能を向上させることができる。また、この排気装置８４の触媒６４は、燃焼室６２から排出された排ガスが殆ど冷却されることなく流入するから、エンジン始動後に速やかに活性温度に達するようになる。

この実施例による排気装置８４においては、触媒６４の一部（上流側半部）がシリンダヘッド４の凸部３５に内蔵されているから、シリンダヘッド４が実質的に触媒収納用ハウジングの一部として機能する。このため、この実施例によれば、エンジン１とは別体に形成された排気マニホールドに触媒を収容する特許文献１記載の排気装置に較べて、触媒６４を保持するための部材が少なくなり、触媒６４を搭載するためのスペースを狭くすることができる。この結果、この実施例による排気装置８４によれば、船外機が大型化することを防ぎながら、触媒６４をエンジン１の側部に搭載することができる。

この実施例による排気装置８４においては、前記凹部６１がシリンダヘッド４におけるシリンダボディ３との合面７７と同一平面上に位置する触媒用取付座７６に開口している。触媒６４は、外周部に固定用フランジ６７が設けられ、この固定用フランジ６７を介して前記取付座７６に取付けられている。

このため、触媒６４を剛性が高いシリンダヘッド４によって支持できるから、重量物である触媒６４を安定的に保持することができる。また、前記取付座７６は、シリンダヘッド４にシリンダボディ３との合面７７を形成する工程で同一のツールによって形成されている。このため、取付座７６を形成するに当たっては、特別な加工を施す必要がないから、コストを低く抑えることができる。

この実施例においては、前記凹部６１の底部分に＃１気筒用接続通路２３、＃２気筒用接続通路２４および＃４気筒用接続通路２６の下流端が開口している。これらの接続通路２３，２４，２６は、シリンダヘッド４と、シリンダヘッド４の外面（後端面）に取付けられた接続通路カバー５１とによって形成されている。
このため、この実施例によれば、前記接続通路２３，２４，２６をエンジン１の排気ポート２９と凹部６１との間においてシリンダヘッド４の外に延在するように形成することができ、接続通路２３，２４，２６の形状を設計するうえで自由度が高くなる。

したがって、これらの接続通路２３，２４，２６を排ガスの抵抗が可及的小さくなるような形状に形成できるとともに、排ガスが触媒６４に向けて流れるように、これらの接続通路２３，２４，２６の下流端を凹部６１の底に開口させることができる。この結果、この実施例による排気装置８４を装備することにより、排気抵抗が低減されてエンジン１の出力向上を図ることができる。

また、この実施例によれば、高い品質が得られるようにシリンダヘッド４を鋳造によって製造することができる。これは、上述したように大きく湾曲する形状の接続通路２３，２４，２６を接続通路カバー５１とシリンダヘッド４とによって形成しているからである。これらの接続通路２３，２４，２６の全域を鋳造のみで成形する場合は、例えば、凸部３５の後端部を後方に大きく膨出させ、この膨出部の中に排気ポートになる空間を成形しなければならない。

このような複雑な形状に鋳造を行うと、鋳造後のシリンダヘッド４の品質にばらつきが生じ易い。この実施例によれば、複雑な形状の接続通路２３，２４，２６をシリンダヘッド４と接続通路カバー５１とに分けて形成することができ、シリンダヘッド４の鋳造が容易になるから、上述したように高い品質のシリンダヘッド４を得ることができる。

この実施例において、シリンダヘッド４における接続通路カバー５１が取付けられる合面５３は、ヘッドカバー２０が取付けられる合面５４と同一平面上に形成されている。このため、これら両合面５３，５４を同一の工程で同一のツールによって形成することができるから、製造が容易で、コスト低減を図ることができる。シリンダヘッド４における接続通路カバー５１と対向する部分に形成される接続通路２３，２４，２６の開口部は、シリンダヘッド４を鋳造するときに排気ポート成形用中子の幅木を通す穴として利用したり、鋳造時のガス抜き用の通路として利用することができる。

この実施例において、エンジン１の最も下に位置する気筒（＃４気筒）の接続通路２６は、他の気筒の接続通路２３〜２５とは独立して凹部６１に接続されている。接続通路２３〜２６の壁面には、エンジン停止後に冷えたときに排気通路内の水分が結露することがある。この結露によって生じた結露水は、排気ポート内の最も低い部分に貯留される。特許文献１に記載されているエンジン１においては、全ての気筒の排気ポート内で生じた結露水が最も下に位置する気筒の排気ポート内に流下し貯留する。

この場合、最も下に位置する気筒の排気弁がエンジン停止時に開いた状態にあると、結露水が燃焼室内に流れ込むことになる。この実施例によれば、最も下に位置する＃４気筒の接続通路２６内に他の気筒の接続通路２３〜２５から結露水が流入することを防ぐことができる。このため、＃４気筒の排気弁２７がエンジン停止時に開いていたとしても、＃４気筒の燃焼室６２内に流入する結露水は、＃４気筒の接続通路２６内で生成された結露水のみとなり、著しく低減することになる。

この実施例による＃３気筒の接続通路２５は、シリンダヘッド４内のみを前記凹部６１まで延在する通路孔７２によって形成されている。このため、＃３気筒から排出された排ガスは、接続通路カバー５１に接触することなく、シリンダヘッド４内のみを通過して直接触媒６４に流入する。このため、＃３気筒の排気ポート２９と触媒６４との間の距離を可及的短く形成することができ、高温の排ガスを触媒６４に導くことができる。この結果、排気ポート２９と触媒６４との間の排気通路が冷却水によって冷却される船外機用エンジン１においても、始動時や低負荷時などの排ガス温度が低いときに触媒６４を容易に活性化させることができ、触媒６４の排ガス浄化能力を高く保つことができる。

この実施例によれば、空燃比センサ９３が触媒収容部４３の上端部に取付けられているとともに、異常検出用センサ９２がエキゾーストジョイント８２の上端部に取付けられている。このため、排気ポート内で生成された凝縮水や結露水がエンジン始動時に排ガスによって下流側に吹き飛ばされたとしても、この水は前記両センサ９２，９３の下方を通過するようになる。この結果、この排気装置８４によれば、前記センサ９２，９３が水の付着により故障することを防ぐことができるから、排ガス中の酸素量をフィードバックして燃料供給量を制御する際の信頼性が高く、排ガスを浄化する能力を高く保つことができる。

この実施例に示した排気装置８４を船外機に装備することによって、エンジン１の始動後に可及的速く触媒６４によって排ガスを浄化でき、しかも、エンジン１の低回転・低負荷時にも排ガスを確実に浄化することが可能な船外機Ａを提供することができる。

（第２の実施例）
上述した実施例においては触媒６４が＃３気筒の側方に位置する例を示したが、触媒６４は、図１３〜図１５に示すように、＃４気筒の側方に位置付けることができる。図１３〜図１５において、前記図１〜図１２によって説明したものと同一もしくは同等の部材については、同一符号を付し詳細な説明を適宜省略する。

図１３〜図１５に示すシリンダヘッド４の触媒収容部４３は、＃４気筒の側方に位置するように凸部３５の下端部に設けられている。このため、＃３気筒の接続通路２５は、図１３に示すように、凸部３５に一体に形成された＃３気筒用の排気ポート部１０１の通路孔１０２と、接続通路カバー５１とによって構成されている。また、＃４気筒の接続通路２６は、シリンダヘッド４内のみを凹部６１まで延在する通路孔１０３によって形成されている。

この通路孔１０３の下流端は、触媒収容部４３の凹部６１の周壁部分に側部排気口１０４として開口している。すなわち、この実施例においても、エンジン１の最も下に位置している＃４気筒に連通された接続通路２６は、他の気筒の接続通路２３〜２５とは独立して前記凹部６１に接続されている。

この実施例による接続通路カバー５１には、上下方向に延在する一つの凹溝１０５と、この凹溝１０５を覆う冷却水通路１０６とが形成されている。この凹溝１０５は、＃１気筒用の通路孔４６の下流端と対向する位置から触媒収容部４３の後部排気入口１０７まで上下方向に延在している。このため、この実施例においては、＃１気筒〜＃３気筒の排ガスが触媒収容部４３内に後部排気入口１０７から流入し、＃４気筒の排ガスが触媒収容部４３内に側部排気入口１０４から流入する。

この実施例によるエキゾーストジョイント８２の下端部は、ガイドエキゾースト６の船外機右側の側部に取付けられており、ガイドエキゾースト６内の排気通路１０８に接続されている。この排気通路１０８は、図１５に示すように、ガイドエキゾースト６の右側の端面からガイドエキゾースト６内を左右方向の中央部まで延在し、左右方向の中央部において下方に延在している。
このように触媒が＃４気筒の側方に位置する場合であっても、図１〜図１２に示す実施例と同等の効果を奏する。

１…エンジン、３…シリンダボディ、４…シリンダヘッド、２３〜２６…接続通路、２９…排気ポート、５１…接続通路カバー、６１…凹部、６４…触媒、６７…固定用フランジ、７２，１０４…通路孔、７６…触媒用取付座、７７…合面、８１…触媒ハウジング、８２…エキゾーストジョイント、Ａ…船外機。

Claims (6)

1. エンジンの側方であってカウリングの内部に形成された排気通路を備えた船外機の排気装置において、
   前記エンジンは、内部にシリンダが形成されたシリンダボディと、前記シリンダボディに取付けられ内部に前記シリンダからの排ガスが排出される排気ポートが形成されたシリンダヘッドと、を含み、
   前記シリンダヘッドに形成されシリンダボディ側の端面に開口する凹状の触媒収容部と、（「た」を消してみました。ご検討願います）
   前記シリンダヘッドに形成され前記触媒収容部と前記排気ポートとを接続する接続通路と、（「た」を消してみました。ご検討願います）
   前記触媒収容部内に少なくとも一部が収容された状態で前記シリンダヘッドに固定された触媒と、
   前記触媒収容部から排ガスを下方に導く排気通路形成部材とを備え、
   前記排気通路は、前記触媒収容部と前記排気通路形成部材とによって構成されている船外機の排気装置。
2. 請求項１記載の船外機の排気装置において、前記触媒収容部は、シリンダヘッドにおけるシリンダボディとの合面と同一平面上に位置する触媒用取付座に開口し、
   前記触媒は、外周部にフランジを備え、このフランジを介して前記取付座に取付けられている船外機の排気装置。
3. 請求項１または請求項２記載の船外機の排気装置において、
   前記触媒収容部におけるシリンダボディとは反対側の端部には前記接続通路の下流端が開口し、
   この接続通路は、シリンダヘッドと、シリンダヘッドにおけるシリンダボディとは反対側の端部に取付けられた接続通路カバーとによって形成されている船外機の排気装置。
4. 請求項１ないし請求項３のうちいずれか一つに記載の船外機の排気装置において、前記エンジンは多気筒エンジンであり、
   このエンジンの最も下に位置する気筒に連通された前記接続通路は、他の気筒の接続通路とは独立して前記触媒収容部に接続されている船外機の排気装置。
5. 請求項１ないし請求項３のうちいずれか一つに記載の船外機の排気装置において、前記エンジンは多気筒エンジンであり、
   前記シリンダヘッドに形成されている気筒毎の前記接続通路のうち少なくとも一つの接続通路は、シリンダヘッド内のみを前記触媒収容部まで延在する通路孔によって形成されている船外機の排気装置。
6. 請求項１ないし請求項５のうちいずれか一つに記載の船外機の排気装置を搭載した船外機。

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