JP3190505B2 - 船外機用４サイクルエンジンの吸気装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、船外機用４サイクルエ
ンジンの吸気装置に関し、詳細にはエンジンに吸気装置
を配置する場合の大型化を回避できるようにした構造に
関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、船舶に搭載される船外機は、推
進機（スクリュ）が配設されたロアケースの上部にアッ
パケース，トップカウルをそれぞれ接続するとともに、
該トップカウル内にエンジンを搭載し、該エンジンによ
り上記推進機を回転駆動するように構成されている。

【０００３】この種の船外機用エンジンには、高出力で
しかも構造が簡単かつ軽量である等の理由から２サイク
ルエンジンを採用するのが一般的である。ところが２サ
イクルエンジンの場合、排気ガス中のＣＯ，ＨＣ量が多
いという問題があり、排気ガスの浄化を図る上で不利と
なっている。

【０００４】これに対して４サイクルエンジンは、２サ
イクルエンジンに比べて排気ガス中のＣＯ，ＨＣ量が少
ないことから大気汚染を軽減する点で有利である。この
ため近年では船外機用４サイクルエンジンの採用が検討
されている。このような４サイクルエンジンを採用する
にあたっては、その用途からしてエンジンを構成する各
部品のレイアウトをできるだけコンパクト化することが
要請される。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで上記４サイク
ルエンジンを採用する場合、吸気装置のマニホールドや
キャブレタの配置如何によってはエンジン全体が大型化
し、上述のコンパクト化の要請に対応できない場合が懸
念される。例えば、従来の４サイクルエンジンではキャ
ブレタをクランクケースの最大外径部側方に配置するの
が一般的となっており、このように配置した場合はエン
ジン全体の幅方向寸法が大きくなる。

【０００６】本発明は上記実情に鑑みてなされたもの
で、吸気装置の配置スペースを小さくでき、ひいてはエ
ンジン全体の大型化を回避してコンパクト化の要請に対
応できる船外機用４サイクルエンジンの吸気装置を提供
することを目的としている。

【０００７】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、クラ
ンク軸方向に見てクランクケースが複数気筒を有するシ
リンダブロックより大径に形成されており、かつ上記ク
ランク軸が縦置きに配置された船外機用４サイクルエン
ジンの吸気装置において、１つの合流部と、ここから上
記各気筒に対応して分岐した複数の分岐部とを有する吸
気マニホールドをエンジン側方に気筒軸方向に延びるよ
うに配置し、上記分岐部を上記クランクケースの最大外
径部よりシリンダブロック側寄りの側方に、上記合流部
を上記クランクケースの最大外径部側方にそれぞれ位置
させ、該合流部に接続された気化器を上記クランクケー
スの最大外径部よりクランクケース底壁側寄りに位置さ
せたことを特徴としている。

【０００８】請求項２の発明は、上記クランク軸方向に
見て、吸気マニホールドの分岐部が合流部の中心線を挟
んで略対称をなすよう配置されていることを特徴として
いる。

【０００９】また請求項３の発明は、上記分岐部に中心
線と略直交する分配面を形成したことを特徴とし、さら
に請求項４の発明は、上記吸気マニホールドの少なくと
も上記分配面部分にエンジン冷却水が供給される吸気加
熱用ジャケットを形成したことを特徴としている。

【００１０】

【作用】請求項１の発明に係る船外機用４サイクルエン
ジンの吸気装置によれば、幅方向寸法が最も小さい合流
部をクランクケースの最大外径部側方に配置し、該合流
部より幅寸法が大きい気化器をクランクケース底壁側寄
りに配置し、さらに幅方向寸法が最も大きい分岐部をシ
リンダブロック側寄りの側方に配置したので、エンジン
形状に沿って吸気装置を配設でき、ひいてはエンジン全
体を大型化することなくコンパクトに仕上げることがで
きる。

【００１１】上記請求項２の発明では、上記分岐部を合
流部の中心線を挟んで略対称に配置したので、各分岐部
の吸気管長を略同等の長さに設定でき、１つの気化器を
採用しながら吸気量の均等配分を可能にできる。

【００１２】また請求項３の発明では、上記分岐部に中
心線と略直交する分配面を形成したので、気化器の取付
け位置の誤差等による吸気量のアンバランスを回避で
き、この点からも各分岐部に均等配分できる。即ち、上
記分岐部を気化器に向かって尖った形状にした場合は、
上記取付位置による影響が極めて大きく、混合気の配分
にばらつきが生じ易いが、上記分配面はこの点を解消す
るものである。

【００１３】さらに請求項４の発明では、少なくとも上
記分配面にエンジン冷却水を供給する吸気加熱用ジャケ
ットを形成したので、エンジンの冷却ジャケットを通過
する際に昇温した冷却水で上記分配面を加熱でき、これ
により分配面に当たる燃料の霧化を促進でき、該燃料の
内壁への付着を防止できる。即ち、上記分配面を設けた
場合は、混合気のばらつきを回避できるものの、燃料の
付着が生じ易いが、該分配面の加熱によってこの燃料付
着を回避できる。

【００１４】

【実施例】以下、本発明の実施例を図について説明す
る。図１ないし図５は、本発明の一実施例による船外機
用４サイクルエンジンの吸気装置を説明するための図で
あり、図１は本実施例エンジンの断面平面図、図２〜図
４は本実施例エンジンの正面図，左側面図，右側面図
（図１のII,III,IV 矢視図）、図５は本実施例エンジン
が搭載された船外機の斜視図である。

【００１５】図５において、１は船体２の船尾２ａに配
設された船外機であり、これは推進機３が配設されたロ
アケース４の上部にアッパケース５を接続し、これの上
部に本実施例の水冷式４サイクル２気筒エンジン６が収
容されたカウリング７を接続して構成されている。上記
船外機１は、上記船体２に固定されたクランプブラケッ
ト８に図示しないスイベルアームを介して上下方向に揺
動自在に枢支されている。

【００１６】上記アッパケース５内には垂直方向に延び
る駆動シャフト９が配設されている。この駆動シャフト
９の上端は上記エンジン６のクランク軸１５の下端１５
ｂに接続され、また下端は上記推進機３に結合された推
進軸３ａにベベルギヤを介して接続されている。また上
記駆動シャフト９の途中にはエンジン６に冷却水を供給
する冷却水ポンプ１０が配設されており、該ポンプ１０
には給水口１１ａを有する供給管１１が接続されてい
る。

【００１７】上記４サイクルエンジン６はこれのクラン
ク軸１５を航走時に略垂直をなす縦置き配置した構造の
もので、該エンジン６はシリンダブロック１６にシリン
ダヘッド１７を締結し、これにシリンダカバー１２を締
結して構成されている。上記シリンダブロック１６には
一対のシリンダボア１６ａが上，下に形成されている。
この各シリンダボア１６ａ内にはピストン２２が挿入配
置されており、該ピストン２２はコンロッド２３で上記
クランク軸１５のクランクピン１５ａに連結されてい
る。

【００１８】また上記シリンダヘッド１７の上記各シリ
ンダボア１６ａに臨む部分には燃焼室を構成する燃焼凹
部１７ａが形成されており、該各燃焼凹部１７ａには吸
気ポート１８ａ，１８ｂ，及び排気ポート１９が開口し
ている。この各吸気ポート１８ａ，１８ｂ，及び，排気
ポート１９の開口には該開口を開閉する吸気弁２０，排
気弁２１がそれぞれ配設されており、この各吸気弁，排
気弁２０，２１は図示しないロッカアームを介してカム
軸で開閉駆動されるようになっている。

【００１９】上記シリンダブロック１６の右側部には上
記各排気ポート１９に連通する排気通路１４ａが形成さ
れており、該各排気通路１４ａは上記シリンダブロック
１６の右側部に形成された排気マニホールドで合流した
後、膨張室としての排気管１３に連通している。この排
気管１３はクランク軸１５と平行に延び、かつアッパケ
ース５内に向かって開口しており、該開口から出た排気
ガスはアッパケース５からロアケース４内を通って推進
機３の後端から外部に排出される。

【００２０】また上記シリンダブロック１６の各シリン
ダボア１６ａ，排気通路１４の周囲、及びシリンダヘッ
ド１７の各ポート１８，１９の周囲にはそれぞれ冷却ジ
ャケット２４が順次連通させて形成されている。上記シ
リンダブロック１６の下部には上記冷却供給管１１が接
続される図示しない冷却水導入口が形成されており、該
シリンダブロック１６の上部には冷却水排出口２５が形
成されている。

【００２１】上記シリンダブロック１６にはクランク室
の一部を構成するスカート部１６ｂが一体形成されてお
り、該スカート部１６ｂの合面フランジ１６ｃにはクラ
ンクケース２６の合面フランジ２６ａがボルト締め固定
されている。これにより形成されたクランク室Ａ内に上
記クランク軸１５が収納されており、該クランク軸１５
の軸方向両端部は軸受２７を介して上記両合面部分に回
転自在に支持されている。

【００２２】上記クランク軸１５の上端部には発電機２
８が装着されており、該発電機２８の外周にはリングギ
ヤ２９が固着されている。また上記クランクケース２６
の外側部にはエンジン補機としてのスタータモータ３０
がクランク軸１５と平行に配置固定されており、該モー
タ３０の出力軸３０ａの上記リングギヤ２９に臨む部分
にはスタータギヤ３１が軸方向に進退可能に接続されて
いる。このスタータギヤ３１はモータ３０が起動すると
上方に移動して上記リングギヤ２９に噛合するようにな
っている。なお、３２はモータ３０の代わりに用いられ
るマニュアルスタータである（図１参照）。

【００２３】上記シリンダブロック１６の冷却水排出口
２５には、図３に示すように、サーモスタット弁３５が
接続されている。このサーモスタット弁３５のハウジン
グ３５ａは上記排出口２５に連通する弁室３６と、該弁
室３６の上部に連通する排出通路３７と、下部に連通す
る循環通路３８とを備えている。

【００２４】上記排出通路３７には排出ホース３７ａが
接続されており、該ホース３７ａの延長端はアッパケー
ス５内において上記排気管１３の外壁に向けて開口して
いる（図５実線の→印ａ参照）。これによりエンジンか
らの冷却水を排気管１３に落下させてこれを冷却するよ
うになっている（図５実線の→印ａ参照）。また、上記
循環通路３８には循環ホース３８ａが接続されており、
該ホース３８ａの延長端は上記供給管１１の冷却水ポン
プ１０上流側部分に接続されている（図５破線の→印ｂ
参照）。

【００２５】上記弁室３６内には弁体３９が配設されて
いる。この弁体３９は冷却水温度の変化によって上下移
動する一対の弁板３９ａ，３９ｂを備えた構造のもの
で、上側の弁板３９ａは上記弁室３６と排出通路３７と
の連通孔を開閉し、下側の弁板３９ｂは循環通路３８と
の連通孔を開閉するようになっている。上記サーモスタ
ット弁３９は冷却水温度が下限温度以下のときは上記排
出通路３７を閉じて循環通路３８を開き（実線参照）、
また上記冷却水温度が上限温度以上のときは排出通路３
７を開いて循環通路３８を閉じる（二点鎖線参照）循環
制御弁として機能する。なお、上記下限温度と上限温度
との間の温度状態では、排出通路３７及び循環通路３８
の両方が開くこととなる。

【００２６】そして冷却水温度が下限温度（例えば８０
℃）以下の低温時には、エンジン６内を通った冷却水は
循環通路３８から循環ホース３８ａを通って供給管１１
に導入され、ここからエンジン６の冷却ジャケット２４
に再度供給されて循環する。これにより低温時において
冷却ジャケット２４内における冷却水温度を均一化し、
かつ暖機を促進するようになっている。また冷却水温度
が上記８０℃を越えると排出通路３７が開き、冷却水は
ここから排出ホース３７ａを通って後述する加熱用ジャ
ケット４９に供給され、さらに排出ホース３７ａを通っ
て排気管１３を冷却しつつロアケース４を通って推進機
３から外部に排出され、その分だけ外部の水が給水口１
１ａから吸い上げられてエンジンに供給される。なお、
１１ａは冷却水供給が正常に行われていることを確認す
るためのパイロットウォータである。

【００２７】上記クランク室Ａの左, 右側方下部にはエ
ンジン６の振動を抑制するバランサ軸４０，４０が配置
されている。このバランサ軸４０は、上記クランクケー
ス２６，スカート部１６ｂに形成された膨出部４０ａ，
４０ｂを接合して形成されたハウジング４０ｃ内に収容
され、バランサ本体４２は軸受４１を介してハウジング
４０ｃに回転自在に支持されるとともに上記クランク軸
１５と平行に配置されている。

【００２８】また上記各バランサ本体４２の下端部には
これにより大径の駆動用バランサギヤ４２ａが形成され
ており、該バランサギヤ４２ａは上記クランク軸１５の
下端部に固着された歯数の等しいクランクギヤ１５ｃに
噛合している。

【００２９】上記クランク室Ａの右側方に配置されたバ
ランサ軸４０の前側に上記スタータモータ３０が配置さ
れており、該バランサ軸４０の後側に上記排気マニホー
ルド１３が配置されている（図１参照）。このようにバ
ランサ軸４０の配置によって生じたデッドスペースにス
タータモータ３０と排気マニホールドとを配置すること
によってエンジン全体のコンパクト化を図っている。

【００３０】また上記クランク室Ａの左側方に配置され
たバランサ軸４０の上方には本実施例の特徴をなす吸気
マニホールド４５が配設されている。この吸気マニホー
ルド４５は上記クランク室Ａ及びシリンダブロック１６
の左側方を、側面視（図３参照）でクランク軸１５と略
交叉する方向に延びている。また上記マニホールド４５
の軸芯は上流側から下流側に下向きに傾斜しており、こ
れにより吸気マニホールド４５内における燃料溜まりを
回避して混合気の流れをスムーズにしている。

【００３１】上記吸気マニホールド４５の上流端にはキ
ャブレタ４６が接続されており、該キャブレタ４６には
図示しないエアクリーナが接続されている。このキャブ
レタ４６はスロットルバルブ４７と、エンジンの吸気負
圧で自動的に開閉するピストンバルブ４８とを有する自
動可変ベンチュリ式のものである。

【００３２】また上記吸気マニホールド４５の外壁部４
５ａには２重壁構造の加熱用ジャケット４９が形成され
ている。この加熱用ジャケット４９には上記エンジン６
の各冷却ジャケット２４からサーモスタット弁３５を通
った所定温度以上の冷却水が排出ホース３７ａを介して
導入される。これにより上記吸気マニホールド４５を加
熱し、内部を通過する燃料の霧化を促進して燃料の滴化
付着を防止している。また、上記吸気マニホールド４５
の加熱によって温度の低下した冷却水が上述の排気系に
供給されるようになっている。

【００３３】上記吸気マニホールド４５は、上記キャブ
レタ４６がキャブジョイント４６ａを介して接続される
上流側の合流部５０と、該合流部５０から上側気筒用吸
気ポート１８ａ，下側気筒用吸気ポート１８ｂに向かっ
て二股に分岐する第１，第２分岐部５１，５２とから構
成されている。

【００３４】上記第１，第２分岐部５１，５２の分岐部
近傍部分は合流部５０の中心線Ｃを挟んで略対称をなす
よう屈曲形成されている。上記第１分岐部５１は上記合
流部５０から外側に膨出し、かつ側面視で略直線状に延
びており、これの下流端は上側の吸気ポート１８ａに接
続されている。また第２分岐部５２は合流部５０からシ
リンダブロック１６側に膨出し、かつ側面視で斜め下方
に延びており、これの下流端は下側の吸気ポート１８ｂ
に接続されている。

【００３５】また上記第１，第２分岐部５１，５２の分
岐部分にはこれの中心線Ｃと略直交する平面状の分配面
５３が形成されており、該分配面５３は上記キャブレタ
４６の吐出側開口と対向している。ここで、上記分配面
５３はキャブレタ４６側に球面状に膨出形成してもよ
い。

【００３６】そして、図１に示すように、エンジン幅方
向寸法の最も大きい上記第１，第２分岐部５１，５２は
エンジン側方への張り出しの小さい上記シリンダブロッ
ク１６のシリンダボア１６ａの側方に、また上記合流部
５０はシリンダブロック１６のスカート部１６ｂ側方に
それぞれ位置しており、また小径のキャブジョイント４
６ａ部分はエンジン側方への張り出しの大きいクランク
室Ａの合面部側方に、さらに上記キャブレタ４６はクラ
ンクケース２６の前部側方に位置している。

【００３７】次に本実施例の作用効果について説明す
る。本実施例によれば、上記吸気マニホールド４５の幅
広となっている第１，第２分岐部５１，５２を空間の大
きいシリンダブロック１６側方に、幅の狭い合流部５０
を最大外径部のスカート部１６ｂ側方に配置し、かつキ
ャブレタ４６をクランクケース２６の前部側方の広い部
分に配置したので、エンジン形状に即したレイアウトが
でき、これによりエンジン全体の大型化を回避でき、船
外機のコンパクト化に対応できる。

【００３８】本実施例では、上記第１，第２分岐部５
１，５２を吸気マニホールド４５の中心線Ｃを挟んで対
称に配置したので、各分岐部５１，５２の吸気管長を略
同等の長さに設定でき、吸気量を均等に配分することが
できる。

【００３９】さらに本実施例では、上記各分岐部５１，
５２に中心線Ｃと直交するよう分配面５３を形成したの
で、キャブレタ４６からの混合気をバランス良く均一に
両分岐部５１，５２に配分することができる。

【００４０】また本実施例では、上記吸気マニホールド
４５に加熱用ジャケット４９を形成したので、上記吸気
マニホールド４５を加熱し、内部を通過する燃料の霧化
を促進でき、燃料の滴化付着の問題を防止できる。

【００４１】さらにまた本実施例では、クランク室Ａの
左, 右側方の下部にバランサ軸４０，４０を配置したの
で、該左側バランサ軸４０の上方に生じた空間に上記吸
気マニホールド４５を配置でき、また右側バランサ軸４
０の前側及び後側にそれぞれスタータモータ３０，排気
マニホールド１４ｂの配置スペースを確保でき、この点
からもコンパクト化に貢献できる。

【００４２】

【発明の効果】以上のように請求項１の発明に係る船外
機用４サイクルエンジンの吸気装置によれば、吸気マニ
ホールドの分岐部をクランクケースの最大外径部よりシ
リンダブロック側寄りの側方に、合流部を上記クランク
ケースの最大外径部側方にそれぞれ位置させ、該合流部
に接続された気化器を上記クランクケースの最大外径部
よりクランクケース底壁側寄りに位置させたので、エン
ジン形状に沿って吸気装置を配設でき、ひいてはエンジ
ン全体のコンパクト化に対応できる効果がある。

【００４３】また請求項２の発明では、上記分岐部を合
流部の中心線を挟んで略対称をなすよう配置したので、
吸気管長を略同等の長さに設定でき、吸気量の均等配分
を可能にできる効果がある。さらに請求項３の発明で
は、上記分岐部に中心線と略直交する分配面を形成した
ので、吸気量をバランス良く分配できる効果があり、さ
らにまた請求項４の発明では、吸気マニホールドの少な
くとも分配面に吸気加熱用ジャケットを形成したので、
燃料の霧化を促進でき、該燃料の滴化付着を防止できる
効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例による船外機用４サイクルエ
ンジンを説明するための断面平面図である。

【図２】上記実施例エンジンの正面図である。

【図３】上記実施例エンジンの左側面図である。

【図４】上記実施例エンジンの右側面図である。

【図５】上記実施例エンジンが搭載された船外機の斜視
図てある。

【符号の説明】

１ 船外機 ６ ４サイクルエンジン １５ クランク軸 １６ シリンダブロック ２６ クランクケース ４５ 吸気マニホールド ４６ キャブレタ ４９ 加熱用ジャケット ５０ 合流部 ５１，５２ 分岐部 ５３ 分配面 Ｃ 吸気マニホールドの中心線

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 クランク軸方向に見てクランクケースが
   複数気筒を有するシリンダブロックより気筒軸と直交す
   る方向に大径に形成されており、かつ上記クランク軸が
   縦置きに配置された船外機用４サイクルエンジンの吸気
   装置において、１つの合流部と、ここから上記各気筒に
   対応して分岐した複数の分岐部とを有する吸気マニホー
   ルドをエンジン側方に気筒軸方向に延びるように配置
   し、上記分岐部を上記クランクケースの最大外径部より
   シリンダブロック側寄りの側方に、上記合流部を上記ク
   ランクケースの最大外径部側方にそれぞれ位置させ、該
   合流部に接続された気化器を上記クランクケースの最大
   外径部よりクランクケース底壁側寄りに位置させたこと
   を特徴とする船外機用４サイクルエンジンの吸気装置。
2. 【請求項２】 請求項１において、クランク軸方向に見
   て、吸気マニホールドの分岐部が合流部の中心線を挟ん
   で略対称をなすよう配置されていることを特徴とする船
   外機用４サイクルエンジンの吸気装置。
3. 【請求項３】 請求項２において、上記分岐部に上記合
   流部の中心線と略直交する分配面を形成したことを特徴
   とする船外機用４サイクルエンジンの吸気装置。
4. 【請求項４】 請求項３において、上記吸気マニホール
   ドの少なくとも上記分配面部分にエンジン冷却水が供給
   される吸気加熱用ジャケットを形成したことを特徴とす
   る船外機用４サイクルエンジンの吸気装置。