JP2015227629A - 船外機 - Google Patents

Abstract

【課題】熱の影響を受けないようにベーパセパレータを配置するとともに、高圧用の燃料配管を短くできるようにすることを目的とする。
【解決手段】船外機１は、クランクシャフト４が略垂直に配置されるとともに、左右のシリンダ部が後方に向かって平面視Ｖ型に開くように設置されたバーティカル型のＶ型エンジンユニット３を搭載する。エンジンユニット３の後方の幅方向中央部には、サージタンク３２、及びサージタンク３２をシリンダヘッド１９内の左右の吸気ポート２７に接続するための吸気管３３を有する吸気系ユニット３４が配置される。そして、吸気系ユニット３４の左側であって、高さ方向の略中央箇所には、高圧燃料フィルタ３９が配置され、さらに高圧燃料フィルタ３９の下方、より詳しくは吸気系ユニット３４の最下の気筒の吸気管３３よりも下方に、高圧燃料ポンプを内蔵するベーパセパレータ４０が配置されている。
【選択図】図２

Description

本発明は、バーティカル型のＶ型エンジンユニットを搭載する船外機に関する。

船舶においては、船体側の燃料タンクの燃料が、船外機側に搭載したベーパセパレータと呼ばれる副燃料タンクに汲み上げられる。ベーパセパレータは、燃料タンクから供給された燃料を貯留するとともに、燃料の蒸気（ベーパ）又は空気と、液体の燃料とを分離する。ベーパセパレータに貯留された燃料は、高圧燃料ポンプで加圧されてインジェクタに供給され、インジェクタから噴射される。
この種の技術として、特許文献１には、バーティカル型のＶ型エンジンユニットにおいて、クランクケースの側方に、高圧の２次ポンプを内蔵するベーパセパレータを配置する構成が開示されている。また、特許文献２には、バーティカル型のＶ型エンジンユニットにおいて、クランクケースの前端に近い位置に、ベーパセパレータタンクを配置する構成が開示されている。

特開２００７−２８３９２３号公報 特開２０１３−１２４５９５号公報

しかしながら、クランクケースの周囲は、クランクケース等から熱が発散されるため、比較的高温となる傾向にある。そのため、クランクケースの付近にベーパセパレータを配置すると、熱の影響を受けて温度上昇を招き、燃料蒸気の発生量が増えるおそれがある。

また、ベーパセパレータに貯留された燃料は、高圧燃料ポンプで加圧されてインジェクタに供給されることから、高圧燃料ポンプの下流側の燃料配管は、その上流側の燃料配管に比べて高圧用の燃料配管とする必要がある。例えば特許文献１のようにベーパセパレータが高圧の２次ポンプを内蔵する場合、ベーパセパレータがクランクケースの側方にあると、シリンダヘッド近傍にあるインジェクタまで高圧用の燃料配管でつなぐ必要があり、その長さが長くなってしまう。高圧用の燃料配管は低圧用の燃料配管に比べると高額であるため、高圧用の燃料配管が長くなるとコストが嵩む要因となる。

本発明は上記のような点に鑑みてなされたものであり、熱の影響を受けないようにベーパセパレータを配置するとともに、高圧用の燃料配管を短くできるようにすることを目的とする。

本発明の船外機は、クランクシャフトが略垂直に配置されるとともに、左右のシリンダ部が後方に向かって平面視Ｖ型に開くように設置されたバーティカル型のＶ型エンジンユニットを搭載する船外機であって、前記バーティカル型のＶ型エンジンユニットの後方の幅方向中央部に、サージタンク、及び前記サージタンクを前記左右のシリンダ部の吸気ポートに接続するための吸気管を有する吸気系ユニットが配置され、平面視において前記吸気系ユニットの左右いずれか一方の側に、ベーパセパレータ及び高圧燃料ポンプが配置されることを特徴とする。
また、本発明の船外機の他の特徴とするところは、平面視において前記吸気系ユニットの左右いずれか他方の側に、燃料タンクから前記ベーパセパレータに燃料を供給する低圧燃料ポンプが配置される点にある。
また、本発明の船外機の他の特徴とするところは、前記吸気系ユニットの左右いずれか他方の側で、前記低圧燃料ポンプの上方に電子制御ユニットが配置される点にある。
また、本発明の船外機の他の特徴とするところは、前記ベーパセパレータは前記高圧燃料ポンプを内蔵しており、該ベーパセパレータは、前記吸気系ユニットの最下の気筒の吸気管よりも下方に配置される点にある。

本発明によれば、熱の影響を受けないようにベーパセパレータを配置するとともに、高圧用の燃料配管を短くすることができる。

船外機の概要を示す左側面図である。 エンジンユニットの平面図である。 エンジンユニットの平断面図である。 エンジンユニットの左側面図である。 エンジンユニットの右側面図である。 エンジンユニットの斜視図である。 燃料供給系を説明するための図である。

以下、添付図面を参照して、本発明の好適な実施形態について説明する。
図１に示すように、船外機１はエンジンホルダ２を備え、このエンジンホルダ２の上方にエンジンユニット３が設置される。エンジンユニット３は、その内部にクランクシャフト４が略垂直に（縦置きに）配置されるとともに、左右のシリンダ部が後方に向かって平面視Ｖ型に開く、すなわちＶバンクを有するように設置されたバーティカル型の水冷４サイクルＶ型６気筒エンジンユニットである（図２を参照）。

エンジンホルダ２の下方には、潤滑オイルを貯留するオイルパン５が配置される。船外機１にはブラケット装置６が取り付けられ、このブラケット装置６を介して船外機１が船舶７のトランサム７ａに装着される。本願においては、船舶７側を前方として各方向を呼称し、各図において前方をＦｒで、後方をＲｒで示す。

エンジンユニット３、エンジンホルダ２及びオイルパン５の周囲は、エンジンカバー８によって覆われる。エンジンカバー８は、エンジンユニット３の下半分を側方から覆うロアエンジンカバー９と、このロアエンジンカバー９に上方から覆い被さってエンジンユニット３の上半分を覆うアッパーエンジンカバー１０とから構成される。

オイルパン５の周囲及びその下部には、ドライブシャフトハウジング１１が設置される。エンジンホルダ２、オイルパン５及びドライブシャフトハウジング１１内には、エンジンユニット３の出力軸であるドライブシャフト１２が略垂直に配置される。ドライブシャフトハウジング１１の下部に設けられたギヤケース１４内には、クラッチ機構１３が配設される。ドライブシャフト１２は、ドライブシャフトハウジング１１内を下方に向かって延び、クラッチ機構１３、プロペラシャフト１５等を介して、推進装置であるプロペラ１６を駆動するように構成される。

図２〜図６に示すように、エンジンユニット３において、前部にクランクケース１７が配置され、クランクケース１７の後部にシリンダブロック１８が接合する。シリンダブロック１８は、後方に向かって左右に開く左側バンク部分１８Ｌ及び右側バンク部分１８Ｒを有する。左側バンク部分１８Ｌ及び右側バンク部分１８Ｒに対応してそれぞれシリンダヘッド１９が設けられ、各シリンダヘッド１９の後部にシリンダヘッドカバー２０が被装される。なお、シリンダブロック１８、シリンダヘッド１９及びシリンダヘッドカバー２０をシリンダ部と呼称する。

図３に示すように、左側バンク部分１８Ｌ及び右側バンク部分１８Ｒ内にはそれぞれ３個の筒状のスリーブ２１（気筒）が上下方向に略水平に並んで形成され、各スリーブ２１内には不図示のピストンが摺動自在に挿入される。
クランクケース１７とシリンダブロック１８との接合面にはクランクシャフト４が略垂直に配置され、クランクシャフト４とピストンとがコンロッド２２によって連結されることにより、ピストンの往復ストロークがクランクシャフト４の回転運動に変換される。クランクシャフト４の上端には、フライホイールマグネト装置２３が連結する。

シリンダヘッド１９にはスリーブ２１に整合する燃焼室２４が形成され、その外方から点火プラグ２５が結合される。点火プラグ２５には、放電するためのイグニッションコイル２６が設けられる。また、シリンダヘッド１９内には、燃焼室２４に繋がる吸気ポート２７及び排気ポート２８が形成される。吸気ポート２７は、Ｖバンクの内側に向かって延びる。排気ポート２８は、シリンダブロック１８の外側に形成された排気通路２９に接続される。図には現れないが、シリンダヘッド１９内には、両ポート２７、２８を開閉する吸気バルブ及び排気バルブが配置される。

Ｖバンクの内側には、左右のデリバリパイプ３０Ｌ、３０Ｒが配設される（図７を参照）。各デリバリパイプ３０Ｌ、３０Ｒは上下方向に延伸し、各気筒に対して２本のインジェクタ３１が設けられている。インジェクタ３１は、吸気ポート２７に供給された空気に燃料を噴射して各気筒の燃焼室２４に導く。

エンジンユニット３の後方の幅方向中央部には、サージタンク３２、及びサージタンク３２をシリンダヘッド１９内の左右の吸気ポート２７に接続するための吸気管３３を有する吸気系ユニット３４が配置される。
サージタンク３２は、シリンダ部よりも後方に配置されており、Ｖバンクの最大開口幅と同程度或いはそれ以上の幅を有し、また、シリンダ部の高さと同程度の高さを有する。
吸気管３３は、吸気マニホールドとして一体化されている。吸気管３３は気筒数分の６本あり、これら吸気管３３は上下に互い違いに配され、Ｖバンクの内側に向かって略Ｖ字状に収束するように延伸する。
さらに、吸気系ユニット３４の上部には電子制御スロットル３５が取り付けられ、サージタンク３２に導入する空気流量を制御する。

ここで、図５に示すように、吸気系ユニット３４の右側であって、高さ方向の略中央箇所には、電装部品として電子制御ユニット３６が配置されている。電子制御ユニット３６は筐体に収容されており、吸気系ユニット３４に面するように、すなわち前後及び上下方向に延在するように配置される。電子制御ユニット３６の筐体は、図２に示すように、外側が平坦面で、内側が吸気管に合わせて前方に向けて厚みが増す形状を有し、全体として扁平な形状を呈する。吸気系ユニット３４には側方に突出するボス部３７が設けられており、これらボス部３７によって電子制御ユニット３６が支持される。ボス部３７で電子制御ユニット３６を支持するに際して、振動緩和材を介在させるのが好ましい。
電子制御ユニット３６の前部には、ワイヤハーネス３８のコネクタ部３６ａが設けられる。なお、各図において、ワイヤハーネス３８の図示は省略する。

また、図４、図６に示すように、吸気系ユニット３４の左側であって、高さ方向の略中央箇所には、高圧燃料フィルタ３９が配置されている。吸気系ユニット３４には側方に突出するボス部３７が設けられており、これらボス部３７によって高圧燃料フィルタ３９が支持される。
また、高圧燃料フィルタ３９の下方、より詳しくは吸気系ユニット３４の最下の気筒の吸気管３３よりも下方に、ベーパセパレータ４０が配置されている。ベーパセパレータ４０は、高圧燃料ポンプを内蔵する。ベーパセパレータ４０に内蔵される高圧燃料ポンプは精密機械部品であり、免震措置を講ずる必要がある。エンジンユニット３がエンジンホルダ２から上方に片持ち支持される形式では、エンジンユニット３の上部になるほど振動が大きくなるが、このようにエンジンユニット３の下部に高圧燃料ポンプを配置することにより、簡易免震構造とすることができる。

また、エンジンユニット３の前部に、第１の低圧燃料フィルタ４１が配置されている。第１の低圧燃料フィルタ４１のケースを透明とすれば、燃料性状（濁り、澱、変質、劣化等）を目視確認することができる。目視及び点検、フィルタの交換作業が簡単に行うことができるよう、第１の低圧燃料フィルタ４１はエンジンユニット３の前部に配置したものである。
また、吸気系ユニット３４の右側には、電子制御ユニット３６の下方、より詳しくは吸気系ユニット３４の最下の気筒の吸気管３３よりも下方に、低圧燃料ポンプ（汲み上げ用ポンプ）４２及び第２の低圧燃料フィルタ４３が横並びに配置されている。低圧燃料ポンプ４２も、ベーパセパレータ４０に内蔵される高圧燃料ポンプと同様に精密機械部品であり、エンジンユニット３の下部に配置することにより、簡易免震構造とすることができる。

燃料供給系について説明すると、図７に示すように、船体側の燃料タンクから第１の低圧燃料フィルタ４１を通過した燃料は、ホース４４、ワンウェイバルブ４５、ホース４６を介してベーパセパレータ４０に導かれる。ここで、ワンウェイバルブ４５には、ホース４７、第２の低圧燃料フィルタ４３、低圧燃料ポンプ４２、ホース４８というルートが接続する。始動時（ベーパセパレータ４０に燃料が不足しているとき）は、低圧燃料ポンプ４２を介さずに、第１の低圧燃料フィルタ４１の上流にあるスクイーズポンプによって船体側の燃料タンクから直接にベーパセパレータ４０に燃料が供給される。ベーパセパレータ４０の燃料が規定量に達した後は、低圧燃料ポンプ４２から自動的に燃料が送給される。
ベーパセパレータ４０に導かれた燃料は、内蔵する高圧燃料ポンプによって高圧ホース４９を介して高圧燃料フィルタ３９に導かれ、その後、高圧ホース５０を介して左バンクのデリバリパイプ３０Ｌの上端に導かれる。デリバリパイプ３０Ｌを流れる燃料はインジェクタ３１から噴射されるとともに、残りの燃料はデリバリパイプ３０Ｌの下端から高圧ホース５１を介して右バンクのデリバリパイプ３０Ｒの下端に導かれる。デリバリパイプ３０Ｒを流れる燃料はインジェクタ３１から噴射されるとともに、残りの燃料はデリバリパイプ３０Ｒの上端からホース５２を介してベーパセパレータ４０に戻され、そのときに燃料クーラ５３により冷却される。

以上のように、吸気系ユニット３４の両脇には、シリンダ部及びエンジンカバー８（図１以外では不図示）で囲まれる三角地帯が存在し、その一方に比較的小型な低圧燃料ポンプ４２や電子制御ユニット３６を配置し、他方に比較的大型なベーパセパレータ４０を配置することで、左右バランスが取れ、コンパクト化を図ることができる。

バーティカル型のＶ型エンジンユニットでは、クランクケース１７やフライホイールマグネト装置２３から熱が発散されるのに対して、ウォータジャケットが形成されるシリンダ部や外部から空気が流れ込む吸気系ユニット３４からはさほど熱が発散されない。すなわち、エンジンユニット３の後部は、前部に比べて低温となる傾向にある。
このように比較的低温となる吸気系ユニット３４の側方に電子制御ユニット３６を配置することにより、電子制御ユニット３６の耐久性や性能が低下するのを防ぐことができる。これにより、断熱や遮熱等を施す必要がなく、コストダウンを図ることができる。上述したように電子制御ユニット３６を吸気系ユニット３４に面するように配置することにより、冷却効果をより高めることが可能である。

同様に、比較的低温となる吸気系ユニット３４の平面視における側方にベーパセパレータ４０を配置することにより、ベーパセパレータ４０が熱の影響を受けず、燃料蒸気の発生量を抑えることができる。

また、エンジンユニット３の後部、すなわちシリンダ部側において電子制御ユニット３６が制御する対象部材は、電子制御スロットル３５、イグニッションコイル２６、インジェクタ３１、高圧燃料ポンプ（ベーパセパレータ４０に内蔵）、低圧燃料ポンプ４２、さらには不図示のセンサ類（ＣＭＰセンサ、吸気圧センサ、吸気温センサ、壁温センサ、排気温センサ、ノックセンサ、Ｏ₂センサ等）のように多岐にわたり、エンジンユニット３の前部において制御する対象部材よりも多い。吸気系ユニット３４の側方に電子制御ユニット３６を配置することにより、エンジンユニット３の後部の対象部材に近づけることができ、ワイヤハーネス３８を効率的に配線することが可能になる。上述したように電子制御ユニット３６の前部にワイヤハーネス３８を接続することにより、エンジンユニット３の後部の対象部材に短い距離で接続することができ、ワイヤハーネス３８をより短くし、その重量をより減らすことが可能である。

また、吸気系ユニット３４の平面視における側方にベーパセパレータ４０（高圧燃料ポンプを内蔵）を配置することにより、Ｖバンクの内側に配置されたデリバリパイプ３０Ｌに近づけることができる。これにより、ベーパセパレータ４０（高圧燃料ポンプを内蔵）からデリバリパイプ３０までをつなぐ高圧用の燃料配管（高圧ホース４９、５０）の長さを短くすることができ、コストダウンを図ることができる。さらに、高圧用の燃料配管（高圧ホース４９、５０）は比較的低温となる吸気系ユニット３４の側方を通ることになるので、燃料が過熱されることがなく（燃料が過熱されると気泡が発生するようなことがある）、インジェクタから適正な量の燃料を噴射させることができる。

以上、本発明を種々の実施形態と共に説明したが、本発明はこれらの実施形態にのみ限定されるものではなく、本発明の範囲内で変更等が可能である。
例えば吸気系ユニット３４の左側に電子制御ユニット３６を、右側に高圧燃料フィルタ３９やベーパセパレータ４０を配置するようにしてもよい。

１：船外機、３：エンジンユニット、４：クランクシャフト、１７：クランクケース、１８：シリンダブロック、１９：シリンダヘッド、２０：シリンダヘッドカバー、３９：高圧燃料フィルタ、４０：ベーパセパレータ、４２：低圧燃料ポンプ

Claims (4)

1. クランクシャフトが略垂直に配置されるとともに、左右のシリンダ部が後方に向かって平面視Ｖ型に開くように設置されたバーティカル型のＶ型エンジンユニットを搭載する船外機であって、
   前記バーティカル型のＶ型エンジンユニットの後方の幅方向中央部に、サージタンク、及び前記サージタンクを前記左右のシリンダ部の吸気ポートに接続するための吸気管を有する吸気系ユニットが配置され、
   平面視において前記吸気系ユニットの左右いずれか一方の側に、ベーパセパレータ及び高圧燃料ポンプが配置されることを特徴とする船外機。
2. 平面視において前記吸気系ユニットの左右いずれか他方の側に、燃料タンクから前記ベーパセパレータに燃料を供給する低圧燃料ポンプが配置されることを特徴とする請求項１に記載の船外機。
3. 前記吸気系ユニットの左右いずれか他方の側で、前記低圧燃料ポンプの上方に電子制御ユニットが配置されることを特徴とする請求項２に記載の船外機。
4. 前記ベーパセパレータは前記高圧燃料ポンプを内蔵しており、該ベーパセパレータは、前記吸気系ユニットの最下の気筒の吸気管よりも下方に配置されることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の船外機。

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