JP3587617B2 - 船外機のオイルパン冷却構造 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、小型船舶に搭載される船外機の冷却構造に関し、特に、船外機のエンジン下方に配置されるオイルパンの冷却構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
小型船舶に搭載される船外機では、通常、船外機上部のトップカウリング内に収納されているエンジン本体に対し、該エンジン本体で使用される潤滑オイルを溜めておくためのオイルパンが、エキゾーストガイドを介して、トップカウリングの下方に位置するアッパーケース内に設置されている一方、ウォーターポンプにより吸い上げられてエンジン本体に送給された冷却水は、エンジン本体内の冷却経路を通ってエンジン本体を冷却してからアッパーケース内に戻され、アッパーケース内でオイルパンやマフラーを冷却してから、ロアーケースを経て機外に排出されている。
【０００３】
その際、エンジン本体の冷却経路からは、該経路内の水圧を所定に保つためにシリンダブロック下部に設置されたプレッシャーバルブを通って直接戻される冷却水と、エンジン本体の冷却経路を通って所定以上の温度に加温されてからシリンダブロック上部の冷却経路排水口付近に設置されたサーモスタットバルブを通って戻される冷却水が、それぞれアッパーケース内に戻されることとなるが、従来は、それらの冷却水の両方が、何れもオイルパンやマフラーの周りを同じように流されてから、ロアーケース内に落下されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記のようにエンジン本体から戻される冷却水によって冷却される従来の船外機のオイルパン冷却構造では、エンジン本体が高温とならない低速運転時には、サーモスタットバルブを通ってオイルパンに流される高温の冷却水量が少なく、プレッシャーバルブを通って戻される低温の冷却水量が多くなって、オイルが過冷却されてしまうという問題を生じる。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記のような課題を解決するために、上記の請求項１に記載したように、冷却水によるエンジン本体の冷却経路に対して、シリンダおよび燃焼室周りの温度に応じて冷却水の排出量を制御するためのサーモスタットバルブと、該冷却経路内の水圧が所定以上とならないように冷却水を逃がすためのプレッシャーバルブがそれぞれ設置されていると共に、該エンジン本体の下方にオイルパンが配置されている船外機において、サーモスタットバルブを通して戻される所定以上の温度の冷却水を、全てオイルパンの周りに供給すると共に、プレッシャーバルブを通して戻される冷却水を、オイルの温度検知に基づく制御により、オイルパンの周りに適量供給（全く供給しない場合をも含む）することができるように構成されていることを特徴とするものである。
【０００６】
また、上記の請求項１に記載した船外機のオイルパン冷却構造において、上記の請求項２に記載したように、プレッシャーバルブを通して戻される冷却水が、オイル温度が高い時にはオイルパン周りへの流量が多くなり、オイル温度が低い時にはオイルパン周りへの流量が少なくなるように、オイルの温度検知に基づいて作動する分配バルブにより制御されていることを特徴とするものである。
【０００７】
さらに、上記の請求項３に記載したように、冷却水によるエンジン本体の冷却経路に対して、シリンダおよび燃焼室周りの温度に応じて冷却水の排出量を制御するためのサーモスタットバルブと、該冷却経路内の水圧が所定以上とならないように冷却水を逃がすためのプレッシャーバルブがそれぞれ設置されていると共に、該エンジン本体の下方にオイルパンが配置されている船外機において、アッパーケース内に上方水溜め部と下方水溜め部が画成され、該上方水溜め部にオイルパンが配置され、下方水溜め部にマフラーが配置されていると共に、サーモスタットバルブを通して戻される冷却水が上方水溜め部に供給され、プレッシャーバルブを通して戻される冷却水が下方水溜め部に供給されるように構成されていることを特徴とするものである。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の船外機のオイルパン冷却構造の実施形態について図面に基づいて説明する。
【００１０】
図１は、本発明のオイルパン冷却構造が適用されている船外機の右舷側から見た外観を示すもので、船外機１は、トップカウリング２とアッパーケース３とロアーケース４により構成されるハウジング内に各部品が収納されており、トップカウリング２は、アッパーカウル２ａとボトムカウル２ｂとエアダクトカバー２ｃにより構成され、アッパーケース３は、その上部がエプロン５によって覆われていて、ロアーケース４に対してプロペラ６が装着され、取付部材７を介して、船体８の後尾板に対して上下および左右回動可能に取り付けられるものである。
【００１１】
図２〜図５は、船外機１のハウジング内部における各部品の設置状態を示すもので、図２は、右舷側から見た船外機１の内部を示し、図３は、そのトップカウリング２の部分を示し、図４は、そのアッパーケース４の部分を示し、図５は、上方から見たトップカウリング２内を示すものである。
【００１２】
船外機１には、縦方向に各気筒が配列された４サイクル４気筒のＬ型エンジン１０が、ボトムカウル２ｂとアッパーケース３の間に設置されたエキゾーストガイド１１の上面に固定され、上面側がカバー部材１２で覆われた状態で、上部のトップカウリング２内に収納されている。
【００１３】
エンジン１０は、図３または図５に示すように、その本体部分が、ヘッドカバー１３と、シリンダヘッド１４と、シリンダボディとクランク室の一部を構成するシリンダブロック１５と、クランクケース１６を船体の前後方向に沿って一体的に連結することにより構成されていて、クランクケース１６の側が前部となり、ヘッドカバー１３の側が後部となるように配置されている。
【００１４】
シリンダヘッド１４には、各気筒の吸・排気バルブ１７，１８が装着され、各バルブ１７，１８を駆動するためのカム軸２０，２１が、それぞれ回転軸線方向が上下方向となるように、ヘッドカバー１３に覆われたカムキャップ２２とシリンダヘッド１４の軸受部分により軸支されていて、各カム軸２０，２１の上端部には、それぞれカムプーリー２３，２４が固定されている。
【００１５】
シリンダブロック１５の前部とクランクケース１６によって画成されているクランク室２５には、回転軸線方向が上下方向となるようにクランク軸２６が軸支されており、このクランク軸２６に対して、その上端部にフライホイール２７が固定され、フライホイール２７の下方にタイミングプーリー３０が固定されていて、タイミングプーリー３０と各カムプーリー２３，２４とに渡って、クランク軸２６の回転を吸・排気バルブ１７，１８のカム軸２０，２１に伝動させるためのタイミングベルト２８が掛け渡されている。
【００１６】
なお、タイミングベルト２８に対しては、その弛みを防ぐためのテンショナー２９が配置されており、テンショナー２９は、ガスを封入したガスシリンダー（図示せず）によって、常にタイミングベルト２８を内側に押圧する方向に付勢されている。
【００１７】
エンジン１０の前方左側には、クランクケース１６の前面に一体的に連結された状態で、吸気経路の空気導入部となるサージタンク３１が設置されており、サージタンク３１から延びる吸気通路３２は、スロットル部３３を介して、シリンダヘッド１４の左側部分に上下方向で間隔をおいて形成された各気筒の吸気ポート３４にそれぞれ接続されている。
【００１８】
シリンダヘッド１４の右側部分には、各気筒の燃焼室に接続する各排気ポート３５が上下方向で間隔をおいて形成されており、各排気ポート３５に対して、それらを一本に集合させてエンジン本体の下方に排気ガスを排出するための排気通路３６が、シリンダ３７の右側でシリンダブロック１５に一体的に形成されていて、シリンダブロック１５内で上下方向に延びる排気通路３６は、その下端がエキゾーストガイド１１の排気通路１１ａに接続されている。
【００１９】
また、上記のエンジン１０には、エンジン本体内に設けられたオイル通路に対して、油温センサー３９が設置されていると共に、エキゾーストガイド１１の下方に配置されたオイルパンから潤滑オイルを吸い上げるためのオイルポンプ３８が、クランク軸２６の上端近傍に設けられている。
【００２０】
そして、エンジン本体内に設けられた冷却水による冷却経路に対して、シリンダおよび燃焼室周りの温度に応じて冷却水の排出量を制御するためのサーモスタットバルブ４１と、冷却経路内の水圧が所定以上とならないように該冷却経路から冷却水を逃がすためのプレッシャーバルブ４２がそれぞれ設けられている。
【００２１】
冷却水によるエンジン本体の冷却経路については、ウォーターポンプ５２により冷却水送給管５３を通して送給される冷却水によって、エンジン本体のシリンダおよび燃焼室周りと排気通路周りのそれぞれを冷却するために、別途の図６に示すように、シリンダヘッド１４に対して、燃焼室周りの冷却水路（ウォータージャケット）７３と排気通路（排気ポート２９）周りの冷却水路７２（ウォータージャケット）がそれぞれ設けられていると共に、シリンダブロック１５に対して、シリンダ３７周りの冷却水路（ウォータージャケット）７４と排気通路３６周りの冷却水路（ウォータージャケット）７１がそれぞれ設けられている。
【００２２】
各冷却水路７１，７２，７３，７４は、各気筒が縦方向に配列されている関係上、何れも、上下方向の冷却水路となっていて、冷却水送給管５３からエキゾーストガイド１１を経て送給された冷却水を、各冷却水路７１，７２，７３，７４を通して、エンジン本体（シリンダブロック１５）の上部から排出できるように、各冷却水路７１，７２，７３，７４が一つの冷却経路を形成するように連通されている。
【００２３】
この各冷却水路７１，７２，７３，７４により形成される冷却経路に対して、上記のようなサーモスタットバルブ４１が、シリンダブロック１５の上部で冷却経路の排水口近傍に設置され、プレッシャーバルブ４２が、シリンダブロック１５の下部で冷却経路の上流側となる排気通路周りの冷却水路７１の下流端部近傍に設置されている。
【００２４】
シリンダブロック１５には、図６に示すように、各冷却水路７１，７４の他に、排気通路３６からの排気熱をシリンダ３７の側に伝達させないための断熱空間部７６が形成され、また、サーモスタットバルブ４１を通って冷却経路から排出された冷却水をアッパーケース３内に戻すための冷却水戻し通路７７が形成されている。
【００２５】
サーモスタットバルブ４１から排出された冷却水は、エンジン本体の冷却水戻し通路７７からエキゾーストガイド１１を通ってアッパーケース３内に戻され、プレッシャーバルブ４２から逃がされた冷却水は、冷却水戻し管７８からエキゾーストガイド１１を通ってアッパーケース３内に戻されることとなる。
【００２６】
さらに、エンジン１０に対して、図５に示すように、船体８内に設置された燃料タンク（図示せず）からエンジン１０に燃料を送給するための燃料ポンプ４３が、その吸気側に配置されており、エンジン本体の冷却経路から冷却水の一部を取り出してトップカウリング２の放水口４５からパイロット水として放水するためのパイロット水送水管４４が、その排気側に接続されている。
【００２７】
トップカウリング２の下方に位置するアッパーケース３には、図４に示すように、エンジン１０から戻される冷却水を一時的に受け止める水溜め部５０が画成されており、該水溜め部５０と隔離された状態で、エンジン１０のクランク軸２６に上端を連結させたドライブ軸５１が、その下端部がロアーケース４内に延びるように、上下方向に貫通されている。
【００２８】
アッパーケース３内を通るドライブ軸５１のロアーケース４近傍には、ドライブ軸５１の回転に連動して駆動されるウォーターポンプ５２が設置されており、該ウォーターポンプ５２には、図示していないが、下方に向かって、ロアーケース４内の吸水口に延びる冷却水吸入管が接続され、上方に向かって、アッパーケース３内を通ってエンジン１０に延びる冷却水送給管５３が接続されている。
【００２９】
一方、アッパーケース３の水溜め部５０には、エキゾーストガイド１１の下面に密着して、その上面開放部がエキゾーストガイド１１の下面によって閉鎖されるように、有底のオイルパン５４が設置されており、該オイルパン５４には、その底部の中央付近からオイルパン５４内の空間部を上下に貫通する筒状の排気管挿通部５４ａが一体的に立設されている。
【００３０】
また、水溜め部５０のオイルパン５４下方には、その上面開放部が排気管挿通部５４ａを含むオイルパン５４の下面により覆われるように、底壁に排気ガス排出口５５ａを設けたマフラー（排気ガス膨張室）５５が設置されており、該マフラー５５の内部空間は、排気ガス排出口５５ａを介して、ロアーケース４内に画成された排気通路（図示せず）に連通されている。
【００３１】
オイルパン５４の排気管挿通部５４ａには、エキゾーストガイド１１の排気通路１１ａに接続される排気管５６が取り付けられており、排気管５６の下端は、オイルパン５４より下方に突出してマフラー５５内に開口されていて、該マフラー５５の内部空間は、排気管５６とエキゾーストガイド１１の排気通路１１ａを介して、エンジン１０の排気通路３６と連通されている。
【００３２】
オイルパン５４の内部には、オイルパン５４内に溜まったオイルを吸入してエンジン１０のオイルポンプ３８に送り込むために、逆止弁５７ａを備えたサクションパイプ５７がエキゾーストガイド１１の下面から下方に突設されている。
【００３３】
オイルパン５４の周壁には、オイルパン５４を取り囲む水溜め部５０の水をオーバーフローさせるための導水管５８が一体的に形成されており、水溜め部５０の側に入水口が開口された導水管５８の水通路は、マフラー５５の周壁上端外側に一体的に形成された水通過部５５ｂを介して、アッパーケース３の水落下口３ａに連通されている。
【００３４】
アッパーケース３には、水落下口３ａからロアーケース４に続く排水通路５９が下方に画成されていると共に、さらに、マフラー５５に連通するアイドル膨張室６０が上方に画成されていて、アイドル膨張室６０には、機外に通じる排気孔６１と排水孔６２が開口されている。
【００３５】
アッパーケース３の下方に位置するロアーケース４には、図示していないが、アッパーケース３を貫通したドライブ軸５１の下端部が軸支されており、該ドライブ軸５１の下端部は、シフト変換ギア部を介して、ロアーケース４に装着されたプロペラ６の回転軸と連結されている。
【００３６】
また、図示していないが、ロアーケース４には、ウォーターポンプ５２により吸い上げられる冷却水の吸水口が設けられていると共に、アッパーケース３のマフラー５５を経て送られてきた排気ガスをプロペラ６の回転に伴って水中に排出するための排気通路が画成され、アッパーケース３から落下された冷却水を機外に排出するための冷却水排出部が画成されている。
【００３７】
上記のように各部材が配置されている船外機１の排気経路について、エンジン１０の本体に形成された排気通路３６から下方に排出された排気ガスは、エキゾーストガイド１１の排気通路１１ａと排気管５６を経て、マフラー５５内に送り込まれ、アイドル膨張室６０から排気孔６１を通って大気中に放出されると共に、プロペラ６が回転している走行時には、大部分の排気ガスは、マフラー５５の排気ガス排出口５５ａからロアーケース４内の排気通路を通って、プロペラ６の回転に連れて水中に排出される。
【００３８】
また、船外機１の冷却経路について、ウォーターポンプ５２によりロアケース４の吸水口から吸い上げられた冷却水は、冷却水送給管５３によりアッパーケース３内を冷却しながら、エキゾーストガイド１１を介してエンジン１０に送給され、エンジン１０内の冷却水圧力が所定以上とならないように、プレッシャーバルブ４２を通して余分の冷却水がアッパーケース３に戻される状態で、エンジン１０を冷却してから、サーモスタットバルブ４１を経てアッパーケース３に戻され、更にオイルパン５４やマフラー５５の周りを冷却してから、ロアーケース４内に落下して冷却水排出部から機外に排出される。
【００３９】
図７は、上記のような船外機１の冷却経路における本実施形態のオイルパン冷却構造を示すもので、図示していないが、エンジン本体の冷却経路を全て通過してから、サーモスタットバルブ４１を通って、冷却水戻し通路７７からエキゾーストガイド１１を介してアッパーケース３内に戻される冷却水は、全てオイルパン５４の周りを取り囲む水溜め部５０に戻されるように構成されている。
【００４０】
そして、エンジン本体の冷却経路を排気通路３６周りだけ通過してから、プレッシャーバルブ４２を通して冷却水戻し管７８によりアッパーケース３内に戻される冷却水は、エキゾーストガイド１１の冷却水戻し通路１１ｂにおいて、分配バルブ８０により、オイルパン５４の周壁に形成された導水管５８から水落下口３ａを通って直接的にアッパーケース３の排水通路５９からロアーケース４内に落下する冷却水と、水溜め部５０に落下する冷却水とに適宜分けられることとなる。
【００４１】
すなわち、本実施形態のオイルパン冷却構造においては、プレッシャーバルブ４２を通してアッパーケース３内に戻される冷却水の流れは、図８に示すように、油温センサー３９によるオイルの温度検知もしくはオイル通路やオイルパンの温度検知等に基づいて、ＥＣＵからの制御信号により作動するサーボモーターやソレノイドにより、分配バルブ８０が作動することによって、オイルの温度が高い時には、図９に示すように、プレッシャーバルブ４２からの冷却水は水溜め部５０に導入されるが、オイルの温度が低い時には、図１０に示すように、プレッシャーバルブ４２からの冷却水は水溜め部５０に導入されず、全て導水管５８からアッパーケース３の排水通路５９に直接流されることとなる。
【００４２】
上記のようにエンジン本体から冷却水が戻される本実施形態のオイルパン５４の冷却構造によれば、オイルの温度が高い時には、オイルパン５４を取り囲む水溜め部５０に、サーモスタットバルブ４１を通った冷却水が流されると共に、プレッシャーバルブ４２から戻された比較的温度の低い冷却水が流されるため、該低い温度の冷却水によりオイルパン５４を冷却することができて、オイルの温度上昇を抑えることができる。
【００４３】
そして、オイルの温度が低い時には、オイルパン５４を取り囲む水溜め部５０に、プレッシャーバルブ４２から戻された比較的温度の低い冷却水が全く流されることなく、サーモスタットバルブ４１を通った所定温度以上の冷却水のみが流されるため、オイルの過冷却を防止することができる。
【００４４】
以上、本発明の船外機のオイルパン冷却構造の一実施形態について説明したが、本発明は、上記の実施形態のような、プレッシャーバルブ４２から戻される冷却水を、分配バルブ８０により、オイルの温度に応じて適量だけ水溜め部５０に流すというようなものに限定されるものではなく、オイルの過冷却を防止するという目的を達成するために、図１１に示すように、アッパーケース３に画成される水溜め部を上方水溜め部５０ａと下方水溜め部５０ｂとに区画して、オイルパン５４の周りの上方水溜め部５０ａには、常に、プレッシャーバルブ４２から戻される冷却水を流すことなく、サーモスタットバルブ４１を通った所定温度以上の冷却水のみを流すことにより実施可能なものである。
【００４５】
図１１は、本発明の船外機のオイルパン冷却構造の他の実施形態を示すもので、本実施形態では、オイルパン５４の底部付近を基準として、アッパーケース３に画成される水溜め部が、オイルパン５４の周壁を囲む仕切部材８１により、上方水溜め部５０ａと下方水溜め部５０ｂに区画されていて、上方水溜め部５０ａにオイルパン５４が配置され、下方水溜め部５０ｂにマフラー５５が配置されている。
【００４６】
また、オイルパン５４の周壁に一体的に形成されている導水管５８には、オイルパン５４を取り囲む上部水溜め部５０ａの冷却水をオーバーフローさせて水落下口３ａから排水通路５９に落下させるためのオーバーフロー通路５８ａと、プレッシャーバルブ４２から冷却水戻し管７８により戻される冷却水をエキゾーストガイド１１の冷却水戻し通路１１ｂから下方水溜め部５０ｂに送るための送水通路５８ｂとが並設されている。
【００４７】
上記のような構成を有する本実施形態のオイルパン冷却構造においては、図示していないが、最初に述べた実施形態の場合と同様に、エンジン本体の冷却経路を全て通過してサーモスタットバルブ４１から冷却水戻し通路７７によりアッパーケース３内に戻される冷却水は、オイルパン５４の周りを取り囲む上部水溜め部５０ａに戻される。
【００４８】
また、プレッシャーバルブ４２から冷却水戻し管７８によりアッパーケース３内に戻される冷却水は、図１１に示すように、エキゾーストガイド１１の冷却水戻し通路１１ｂから導水管５８の送水通路５８ｂを通って、マフラー５５の周りを取り囲む下方水溜め部５０ｂに戻される。
【００４９】
そして、上部水溜め部５０ａからオーバーフローした冷却水は、導水管５８のオーバーフロー通路５８ａから水落下口３ａを通って、アッパーケース３の排水通路５９からロアーケース４内に落下すると共に、下部水溜め部５０ｂの冷却水は、排水通路５９の側壁に開口されたオーバーフロー孔３ｂからオーバーフローして、排水通路５９からロアーケース４内に落下する。
【００５０】
上記のようにエンジン本体から冷却水が戻される本実施形態のオイルパン４４の冷却構造によれば、オイルパン５４を取り囲む上部水溜め部５０ａには、プレッシャーバルブ４２から戻された比較的温度の低い冷却水が全く流されることなく、サーモスタットバルブ４２を通った所定温度以上の冷却水のみが流されるため、オイルの過冷却を防止することができる。
【００５１】
また、マフラー５５の周りを取り囲む下方水溜め部５０ｂには、サーモスタットバルブ４１を通った高温の冷却水が全く流されることなく、プレッシャーバルブ４２から戻された比較的温度の低い冷却水のみが流されるため、高温の排気ガスが通過するマフラー５５を効果的に冷却することができる。
【００５２】
そのため、高速運転時にも、マフラー５５の外側に位置する部分のアッパーケース３の表面温度を効果的に下げることができて、当該部分の白化（アッパーケースの表面温度が高温となることにより海水中の成分によって該ケースの表面が白くなって見栄えが悪くなる現象）を防止することができる。
【００５３】
なお、オイルパン５４の外側に位置する部分のアッパーケース３の表面温度は上がって当該部分は白化するが、この部分はエプロン５で覆われているため、外観上何ら問題はない。
【００５４】
【発明の効果】
以上説明したような本発明の船外機のオイルパン冷却構造によれば、低速運転時に、サーモスタットバルブを通って所定の温度以上にコントロールされた冷却水のみがオイルパンの周りに流されるため、オイルの過冷却を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のオイルパン冷却構造が適用される船外機の概略を示す右舷側から見た側面図。
【図２】図１に示した船外機の内部構造を示す側方から見た一部断面説明図。
【図３】図２の示した船外機内部構造のトップカウリング部分を示す側方から見た一部断面説明図。
【図４】図２の示した船外機内部構造のアッパーケース部分を示す側方から見た断面説明図。
【図５】図２の示した船外機内部構造のトップカウリング部分を示す上方から見た断面説明図。
【図６】図５に示したエンジンの上方から見た一部拡大断面図。
【図７】本発明のオイルパン冷却構造の一実施形態を示す部分拡大縦断面図。
【図８】図７に示した実施形態におけるプレッシャーバルブからの冷却水経路を示すブロック説明図。
【図９】図８に示した冷却水経路のオイル高温時の冷却水の流れを示す説明図。
【図１０】図８に示した冷却水経路のオイル低温時の冷却水の流れを示す説明図。
【図１１】本発明のオイルパン冷却構造の他の実施形態を示す部分拡大縦断面図。
【符号の説明】
１ 船外機
１０ エンジン
４１ サーモスタットバルブ
４２ プレッシャーバルブ
５０ 水溜め部
５０ａ 上方水溜め部
５０ｂ 下方水溜め部
５４ オイルパン
５５ マフラー
８０ 分配バルブ
【発明の属する技術分野】
本発明は、小型船舶に搭載される船外機の冷却構造に関し、特に、船外機のエンジン下方に配置されるオイルパンの冷却構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
小型船舶に搭載される船外機では、通常、船外機上部のトップカウリング内に収納されているエンジン本体に対し、該エンジン本体で使用される潤滑オイルを溜めておくためのオイルパンが、エキゾーストガイドを介して、トップカウリングの下方に位置するアッパーケース内に設置されている一方、ウォーターポンプにより吸い上げられてエンジン本体に送給された冷却水は、エンジン本体内の冷却経路を通ってエンジン本体を冷却してからアッパーケース内に戻され、アッパーケース内でオイルパンやマフラーを冷却してから、ロアーケースを経て機外に排出されている。
【０００３】
その際、エンジン本体の冷却経路からは、該経路内の水圧を所定に保つためにシリンダブロック下部に設置されたプレッシャーバルブを通って直接戻される冷却水と、エンジン本体の冷却経路を通って所定以上の温度に加温されてからシリンダブロック上部の冷却経路排水口付近に設置されたサーモスタットバルブを通って戻される冷却水が、それぞれアッパーケース内に戻されることとなるが、従来は、それらの冷却水の両方が、何れもオイルパンやマフラーの周りを同じように流されてから、ロアーケース内に落下されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記のようにエンジン本体から戻される冷却水によって冷却される従来の船外機のオイルパン冷却構造では、エンジン本体が高温とならない低速運転時には、サーモスタットバルブを通ってオイルパンに流される高温の冷却水量が少なく、プレッシャーバルブを通って戻される低温の冷却水量が多くなって、オイルが過冷却されてしまうという問題を生じる。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記のような課題を解決するために、上記の請求項１に記載したように、冷却水によるエンジン本体の冷却経路に対して、シリンダおよび燃焼室周りの温度に応じて冷却水の排出量を制御するためのサーモスタットバルブと、該冷却経路内の水圧が所定以上とならないように冷却水を逃がすためのプレッシャーバルブがそれぞれ設置されていると共に、該エンジン本体の下方にオイルパンが配置されている船外機において、サーモスタットバルブを通して戻される所定以上の温度の冷却水を、全てオイルパンの周りに供給すると共に、プレッシャーバルブを通して戻される冷却水を、オイルの温度検知に基づく制御により、オイルパンの周りに適量供給（全く供給しない場合をも含む）することができるように構成されていることを特徴とするものである。
【０００６】
また、上記の請求項１に記載した船外機のオイルパン冷却構造において、上記の請求項２に記載したように、プレッシャーバルブを通して戻される冷却水が、オイル温度が高い時にはオイルパン周りへの流量が多くなり、オイル温度が低い時にはオイルパン周りへの流量が少なくなるように、オイルの温度検知に基づいて作動する分配バルブにより制御されていることを特徴とするものである。
【０００７】
さらに、上記の請求項３に記載したように、冷却水によるエンジン本体の冷却経路に対して、シリンダおよび燃焼室周りの温度に応じて冷却水の排出量を制御するためのサーモスタットバルブと、該冷却経路内の水圧が所定以上とならないように冷却水を逃がすためのプレッシャーバルブがそれぞれ設置されていると共に、該エンジン本体の下方にオイルパンが配置されている船外機において、アッパーケース内に上方水溜め部と下方水溜め部が画成され、該上方水溜め部にオイルパンが配置され、下方水溜め部にマフラーが配置されていると共に、サーモスタットバルブを通して戻される冷却水が上方水溜め部に供給され、プレッシャーバルブを通して戻される冷却水が下方水溜め部に供給されるように構成されていることを特徴とするものである。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の船外機のオイルパン冷却構造の実施形態について図面に基づいて説明する。
【００１０】
図１は、本発明のオイルパン冷却構造が適用されている船外機の右舷側から見た外観を示すもので、船外機１は、トップカウリング２とアッパーケース３とロアーケース４により構成されるハウジング内に各部品が収納されており、トップカウリング２は、アッパーカウル２ａとボトムカウル２ｂとエアダクトカバー２ｃにより構成され、アッパーケース３は、その上部がエプロン５によって覆われていて、ロアーケース４に対してプロペラ６が装着され、取付部材７を介して、船体８の後尾板に対して上下および左右回動可能に取り付けられるものである。
【００１１】
図２〜図５は、船外機１のハウジング内部における各部品の設置状態を示すもので、図２は、右舷側から見た船外機１の内部を示し、図３は、そのトップカウリング２の部分を示し、図４は、そのアッパーケース４の部分を示し、図５は、上方から見たトップカウリング２内を示すものである。
【００１２】
船外機１には、縦方向に各気筒が配列された４サイクル４気筒のＬ型エンジン１０が、ボトムカウル２ｂとアッパーケース３の間に設置されたエキゾーストガイド１１の上面に固定され、上面側がカバー部材１２で覆われた状態で、上部のトップカウリング２内に収納されている。
【００１３】
エンジン１０は、図３または図５に示すように、その本体部分が、ヘッドカバー１３と、シリンダヘッド１４と、シリンダボディとクランク室の一部を構成するシリンダブロック１５と、クランクケース１６を船体の前後方向に沿って一体的に連結することにより構成されていて、クランクケース１６の側が前部となり、ヘッドカバー１３の側が後部となるように配置されている。
【００１４】
シリンダヘッド１４には、各気筒の吸・排気バルブ１７，１８が装着され、各バルブ１７，１８を駆動するためのカム軸２０，２１が、それぞれ回転軸線方向が上下方向となるように、ヘッドカバー１３に覆われたカムキャップ２２とシリンダヘッド１４の軸受部分により軸支されていて、各カム軸２０，２１の上端部には、それぞれカムプーリー２３，２４が固定されている。
【００１５】
シリンダブロック１５の前部とクランクケース１６によって画成されているクランク室２５には、回転軸線方向が上下方向となるようにクランク軸２６が軸支されており、このクランク軸２６に対して、その上端部にフライホイール２７が固定され、フライホイール２７の下方にタイミングプーリー３０が固定されていて、タイミングプーリー３０と各カムプーリー２３，２４とに渡って、クランク軸２６の回転を吸・排気バルブ１７，１８のカム軸２０，２１に伝動させるためのタイミングベルト２８が掛け渡されている。
【００１６】
なお、タイミングベルト２８に対しては、その弛みを防ぐためのテンショナー２９が配置されており、テンショナー２９は、ガスを封入したガスシリンダー（図示せず）によって、常にタイミングベルト２８を内側に押圧する方向に付勢されている。
【００１７】
エンジン１０の前方左側には、クランクケース１６の前面に一体的に連結された状態で、吸気経路の空気導入部となるサージタンク３１が設置されており、サージタンク３１から延びる吸気通路３２は、スロットル部３３を介して、シリンダヘッド１４の左側部分に上下方向で間隔をおいて形成された各気筒の吸気ポート３４にそれぞれ接続されている。
【００１８】
シリンダヘッド１４の右側部分には、各気筒の燃焼室に接続する各排気ポート３５が上下方向で間隔をおいて形成されており、各排気ポート３５に対して、それらを一本に集合させてエンジン本体の下方に排気ガスを排出するための排気通路３６が、シリンダ３７の右側でシリンダブロック１５に一体的に形成されていて、シリンダブロック１５内で上下方向に延びる排気通路３６は、その下端がエキゾーストガイド１１の排気通路１１ａに接続されている。
【００１９】
また、上記のエンジン１０には、エンジン本体内に設けられたオイル通路に対して、油温センサー３９が設置されていると共に、エキゾーストガイド１１の下方に配置されたオイルパンから潤滑オイルを吸い上げるためのオイルポンプ３８が、クランク軸２６の上端近傍に設けられている。
【００２０】
そして、エンジン本体内に設けられた冷却水による冷却経路に対して、シリンダおよび燃焼室周りの温度に応じて冷却水の排出量を制御するためのサーモスタットバルブ４１と、冷却経路内の水圧が所定以上とならないように該冷却経路から冷却水を逃がすためのプレッシャーバルブ４２がそれぞれ設けられている。
【００２１】
冷却水によるエンジン本体の冷却経路については、ウォーターポンプ５２により冷却水送給管５３を通して送給される冷却水によって、エンジン本体のシリンダおよび燃焼室周りと排気通路周りのそれぞれを冷却するために、別途の図６に示すように、シリンダヘッド１４に対して、燃焼室周りの冷却水路（ウォータージャケット）７３と排気通路（排気ポート２９）周りの冷却水路７２（ウォータージャケット）がそれぞれ設けられていると共に、シリンダブロック１５に対して、シリンダ３７周りの冷却水路（ウォータージャケット）７４と排気通路３６周りの冷却水路（ウォータージャケット）７１がそれぞれ設けられている。
【００２２】
各冷却水路７１，７２，７３，７４は、各気筒が縦方向に配列されている関係上、何れも、上下方向の冷却水路となっていて、冷却水送給管５３からエキゾーストガイド１１を経て送給された冷却水を、各冷却水路７１，７２，７３，７４を通して、エンジン本体（シリンダブロック１５）の上部から排出できるように、各冷却水路７１，７２，７３，７４が一つの冷却経路を形成するように連通されている。
【００２３】
この各冷却水路７１，７２，７３，７４により形成される冷却経路に対して、上記のようなサーモスタットバルブ４１が、シリンダブロック１５の上部で冷却経路の排水口近傍に設置され、プレッシャーバルブ４２が、シリンダブロック１５の下部で冷却経路の上流側となる排気通路周りの冷却水路７１の下流端部近傍に設置されている。
【００２４】
シリンダブロック１５には、図６に示すように、各冷却水路７１，７４の他に、排気通路３６からの排気熱をシリンダ３７の側に伝達させないための断熱空間部７６が形成され、また、サーモスタットバルブ４１を通って冷却経路から排出された冷却水をアッパーケース３内に戻すための冷却水戻し通路７７が形成されている。
【００２５】
サーモスタットバルブ４１から排出された冷却水は、エンジン本体の冷却水戻し通路７７からエキゾーストガイド１１を通ってアッパーケース３内に戻され、プレッシャーバルブ４２から逃がされた冷却水は、冷却水戻し管７８からエキゾーストガイド１１を通ってアッパーケース３内に戻されることとなる。
【００２６】
さらに、エンジン１０に対して、図５に示すように、船体８内に設置された燃料タンク（図示せず）からエンジン１０に燃料を送給するための燃料ポンプ４３が、その吸気側に配置されており、エンジン本体の冷却経路から冷却水の一部を取り出してトップカウリング２の放水口４５からパイロット水として放水するためのパイロット水送水管４４が、その排気側に接続されている。
【００２７】
トップカウリング２の下方に位置するアッパーケース３には、図４に示すように、エンジン１０から戻される冷却水を一時的に受け止める水溜め部５０が画成されており、該水溜め部５０と隔離された状態で、エンジン１０のクランク軸２６に上端を連結させたドライブ軸５１が、その下端部がロアーケース４内に延びるように、上下方向に貫通されている。
【００２８】
アッパーケース３内を通るドライブ軸５１のロアーケース４近傍には、ドライブ軸５１の回転に連動して駆動されるウォーターポンプ５２が設置されており、該ウォーターポンプ５２には、図示していないが、下方に向かって、ロアーケース４内の吸水口に延びる冷却水吸入管が接続され、上方に向かって、アッパーケース３内を通ってエンジン１０に延びる冷却水送給管５３が接続されている。
【００２９】
一方、アッパーケース３の水溜め部５０には、エキゾーストガイド１１の下面に密着して、その上面開放部がエキゾーストガイド１１の下面によって閉鎖されるように、有底のオイルパン５４が設置されており、該オイルパン５４には、その底部の中央付近からオイルパン５４内の空間部を上下に貫通する筒状の排気管挿通部５４ａが一体的に立設されている。
【００３０】
また、水溜め部５０のオイルパン５４下方には、その上面開放部が排気管挿通部５４ａを含むオイルパン５４の下面により覆われるように、底壁に排気ガス排出口５５ａを設けたマフラー（排気ガス膨張室）５５が設置されており、該マフラー５５の内部空間は、排気ガス排出口５５ａを介して、ロアーケース４内に画成された排気通路（図示せず）に連通されている。
【００３１】
オイルパン５４の排気管挿通部５４ａには、エキゾーストガイド１１の排気通路１１ａに接続される排気管５６が取り付けられており、排気管５６の下端は、オイルパン５４より下方に突出してマフラー５５内に開口されていて、該マフラー５５の内部空間は、排気管５６とエキゾーストガイド１１の排気通路１１ａを介して、エンジン１０の排気通路３６と連通されている。
【００３２】
オイルパン５４の内部には、オイルパン５４内に溜まったオイルを吸入してエンジン１０のオイルポンプ３８に送り込むために、逆止弁５７ａを備えたサクションパイプ５７がエキゾーストガイド１１の下面から下方に突設されている。
【００３３】
オイルパン５４の周壁には、オイルパン５４を取り囲む水溜め部５０の水をオーバーフローさせるための導水管５８が一体的に形成されており、水溜め部５０の側に入水口が開口された導水管５８の水通路は、マフラー５５の周壁上端外側に一体的に形成された水通過部５５ｂを介して、アッパーケース３の水落下口３ａに連通されている。
【００３４】
アッパーケース３には、水落下口３ａからロアーケース４に続く排水通路５９が下方に画成されていると共に、さらに、マフラー５５に連通するアイドル膨張室６０が上方に画成されていて、アイドル膨張室６０には、機外に通じる排気孔６１と排水孔６２が開口されている。
【００３５】
アッパーケース３の下方に位置するロアーケース４には、図示していないが、アッパーケース３を貫通したドライブ軸５１の下端部が軸支されており、該ドライブ軸５１の下端部は、シフト変換ギア部を介して、ロアーケース４に装着されたプロペラ６の回転軸と連結されている。
【００３６】
また、図示していないが、ロアーケース４には、ウォーターポンプ５２により吸い上げられる冷却水の吸水口が設けられていると共に、アッパーケース３のマフラー５５を経て送られてきた排気ガスをプロペラ６の回転に伴って水中に排出するための排気通路が画成され、アッパーケース３から落下された冷却水を機外に排出するための冷却水排出部が画成されている。
【００３７】
上記のように各部材が配置されている船外機１の排気経路について、エンジン１０の本体に形成された排気通路３６から下方に排出された排気ガスは、エキゾーストガイド１１の排気通路１１ａと排気管５６を経て、マフラー５５内に送り込まれ、アイドル膨張室６０から排気孔６１を通って大気中に放出されると共に、プロペラ６が回転している走行時には、大部分の排気ガスは、マフラー５５の排気ガス排出口５５ａからロアーケース４内の排気通路を通って、プロペラ６の回転に連れて水中に排出される。
【００３８】
また、船外機１の冷却経路について、ウォーターポンプ５２によりロアケース４の吸水口から吸い上げられた冷却水は、冷却水送給管５３によりアッパーケース３内を冷却しながら、エキゾーストガイド１１を介してエンジン１０に送給され、エンジン１０内の冷却水圧力が所定以上とならないように、プレッシャーバルブ４２を通して余分の冷却水がアッパーケース３に戻される状態で、エンジン１０を冷却してから、サーモスタットバルブ４１を経てアッパーケース３に戻され、更にオイルパン５４やマフラー５５の周りを冷却してから、ロアーケース４内に落下して冷却水排出部から機外に排出される。
【００３９】
図７は、上記のような船外機１の冷却経路における本実施形態のオイルパン冷却構造を示すもので、図示していないが、エンジン本体の冷却経路を全て通過してから、サーモスタットバルブ４１を通って、冷却水戻し通路７７からエキゾーストガイド１１を介してアッパーケース３内に戻される冷却水は、全てオイルパン５４の周りを取り囲む水溜め部５０に戻されるように構成されている。
【００４０】
そして、エンジン本体の冷却経路を排気通路３６周りだけ通過してから、プレッシャーバルブ４２を通して冷却水戻し管７８によりアッパーケース３内に戻される冷却水は、エキゾーストガイド１１の冷却水戻し通路１１ｂにおいて、分配バルブ８０により、オイルパン５４の周壁に形成された導水管５８から水落下口３ａを通って直接的にアッパーケース３の排水通路５９からロアーケース４内に落下する冷却水と、水溜め部５０に落下する冷却水とに適宜分けられることとなる。
【００４１】
すなわち、本実施形態のオイルパン冷却構造においては、プレッシャーバルブ４２を通してアッパーケース３内に戻される冷却水の流れは、図８に示すように、油温センサー３９によるオイルの温度検知もしくはオイル通路やオイルパンの温度検知等に基づいて、ＥＣＵからの制御信号により作動するサーボモーターやソレノイドにより、分配バルブ８０が作動することによって、オイルの温度が高い時には、図９に示すように、プレッシャーバルブ４２からの冷却水は水溜め部５０に導入されるが、オイルの温度が低い時には、図１０に示すように、プレッシャーバルブ４２からの冷却水は水溜め部５０に導入されず、全て導水管５８からアッパーケース３の排水通路５９に直接流されることとなる。
【００４２】
上記のようにエンジン本体から冷却水が戻される本実施形態のオイルパン５４の冷却構造によれば、オイルの温度が高い時には、オイルパン５４を取り囲む水溜め部５０に、サーモスタットバルブ４１を通った冷却水が流されると共に、プレッシャーバルブ４２から戻された比較的温度の低い冷却水が流されるため、該低い温度の冷却水によりオイルパン５４を冷却することができて、オイルの温度上昇を抑えることができる。
【００４３】
そして、オイルの温度が低い時には、オイルパン５４を取り囲む水溜め部５０に、プレッシャーバルブ４２から戻された比較的温度の低い冷却水が全く流されることなく、サーモスタットバルブ４１を通った所定温度以上の冷却水のみが流されるため、オイルの過冷却を防止することができる。
【００４４】
以上、本発明の船外機のオイルパン冷却構造の一実施形態について説明したが、本発明は、上記の実施形態のような、プレッシャーバルブ４２から戻される冷却水を、分配バルブ８０により、オイルの温度に応じて適量だけ水溜め部５０に流すというようなものに限定されるものではなく、オイルの過冷却を防止するという目的を達成するために、図１１に示すように、アッパーケース３に画成される水溜め部を上方水溜め部５０ａと下方水溜め部５０ｂとに区画して、オイルパン５４の周りの上方水溜め部５０ａには、常に、プレッシャーバルブ４２から戻される冷却水を流すことなく、サーモスタットバルブ４１を通った所定温度以上の冷却水のみを流すことにより実施可能なものである。
【００４５】
図１１は、本発明の船外機のオイルパン冷却構造の他の実施形態を示すもので、本実施形態では、オイルパン５４の底部付近を基準として、アッパーケース３に画成される水溜め部が、オイルパン５４の周壁を囲む仕切部材８１により、上方水溜め部５０ａと下方水溜め部５０ｂに区画されていて、上方水溜め部５０ａにオイルパン５４が配置され、下方水溜め部５０ｂにマフラー５５が配置されている。
【００４６】
また、オイルパン５４の周壁に一体的に形成されている導水管５８には、オイルパン５４を取り囲む上部水溜め部５０ａの冷却水をオーバーフローさせて水落下口３ａから排水通路５９に落下させるためのオーバーフロー通路５８ａと、プレッシャーバルブ４２から冷却水戻し管７８により戻される冷却水をエキゾーストガイド１１の冷却水戻し通路１１ｂから下方水溜め部５０ｂに送るための送水通路５８ｂとが並設されている。
【００４７】
上記のような構成を有する本実施形態のオイルパン冷却構造においては、図示していないが、最初に述べた実施形態の場合と同様に、エンジン本体の冷却経路を全て通過してサーモスタットバルブ４１から冷却水戻し通路７７によりアッパーケース３内に戻される冷却水は、オイルパン５４の周りを取り囲む上部水溜め部５０ａに戻される。
【００４８】
また、プレッシャーバルブ４２から冷却水戻し管７８によりアッパーケース３内に戻される冷却水は、図１１に示すように、エキゾーストガイド１１の冷却水戻し通路１１ｂから導水管５８の送水通路５８ｂを通って、マフラー５５の周りを取り囲む下方水溜め部５０ｂに戻される。
【００４９】
そして、上部水溜め部５０ａからオーバーフローした冷却水は、導水管５８のオーバーフロー通路５８ａから水落下口３ａを通って、アッパーケース３の排水通路５９からロアーケース４内に落下すると共に、下部水溜め部５０ｂの冷却水は、排水通路５９の側壁に開口されたオーバーフロー孔３ｂからオーバーフローして、排水通路５９からロアーケース４内に落下する。
【００５０】
上記のようにエンジン本体から冷却水が戻される本実施形態のオイルパン４４の冷却構造によれば、オイルパン５４を取り囲む上部水溜め部５０ａには、プレッシャーバルブ４２から戻された比較的温度の低い冷却水が全く流されることなく、サーモスタットバルブ４２を通った所定温度以上の冷却水のみが流されるため、オイルの過冷却を防止することができる。
【００５１】
また、マフラー５５の周りを取り囲む下方水溜め部５０ｂには、サーモスタットバルブ４１を通った高温の冷却水が全く流されることなく、プレッシャーバルブ４２から戻された比較的温度の低い冷却水のみが流されるため、高温の排気ガスが通過するマフラー５５を効果的に冷却することができる。
【００５２】
そのため、高速運転時にも、マフラー５５の外側に位置する部分のアッパーケース３の表面温度を効果的に下げることができて、当該部分の白化（アッパーケースの表面温度が高温となることにより海水中の成分によって該ケースの表面が白くなって見栄えが悪くなる現象）を防止することができる。
【００５３】
なお、オイルパン５４の外側に位置する部分のアッパーケース３の表面温度は上がって当該部分は白化するが、この部分はエプロン５で覆われているため、外観上何ら問題はない。
【００５４】
【発明の効果】
以上説明したような本発明の船外機のオイルパン冷却構造によれば、低速運転時に、サーモスタットバルブを通って所定の温度以上にコントロールされた冷却水のみがオイルパンの周りに流されるため、オイルの過冷却を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のオイルパン冷却構造が適用される船外機の概略を示す右舷側から見た側面図。
【図２】図１に示した船外機の内部構造を示す側方から見た一部断面説明図。
【図３】図２の示した船外機内部構造のトップカウリング部分を示す側方から見た一部断面説明図。
【図４】図２の示した船外機内部構造のアッパーケース部分を示す側方から見た断面説明図。
【図５】図２の示した船外機内部構造のトップカウリング部分を示す上方から見た断面説明図。
【図６】図５に示したエンジンの上方から見た一部拡大断面図。
【図７】本発明のオイルパン冷却構造の一実施形態を示す部分拡大縦断面図。
【図８】図７に示した実施形態におけるプレッシャーバルブからの冷却水経路を示すブロック説明図。
【図９】図８に示した冷却水経路のオイル高温時の冷却水の流れを示す説明図。
【図１０】図８に示した冷却水経路のオイル低温時の冷却水の流れを示す説明図。
【図１１】本発明のオイルパン冷却構造の他の実施形態を示す部分拡大縦断面図。
【符号の説明】
１ 船外機
１０ エンジン
４１ サーモスタットバルブ
４２ プレッシャーバルブ
５０ 水溜め部
５０ａ 上方水溜め部
５０ｂ 下方水溜め部
５４ オイルパン
５５ マフラー
８０ 分配バルブ
Claims (3)
- 冷却水によるエンジン本体の冷却経路に対して、シリンダおよび燃焼室周りの温度に応じて冷却水の排出量を制御するためのサーモスタットバルブと、該冷却経路内の水圧が所定以上とならないように冷却水を逃がすためのプレッシャーバルブがそれぞれ設置されていると共に、該エンジン本体の下方にオイルパンが配置されている船外機において、サーモスタットバルブを通して戻される所定以上の温度の冷却水を、全てオイルパンの周りに供給すると共に、プレッシャーバルブを通して戻される冷却水を、オイルの温度検知に基づく制御により、オイルパンの周りに適量供給（全く供給しない場合をも含む）することができるように構成されていることを特徴とする船外機のオイルパン冷却構造。
- プレッシャーバルブを通して戻される冷却水が、オイル温度が高い時にはオイルパン周りへの流量が多くなり、オイル温度が低い時にはオイルパン周りへの流量が少なくなるように、オイルの温度検知に基づいて作動する分配バルブにより制御されていることを特徴とする請求項１に記載の船外機のオイルパン冷却構造。
- 冷却水によるエンジン本体の冷却経路に対して、シリンダおよび燃焼室周りの温度に応じて冷却水の排出量を制御するためのサーモスタットバルブと、該冷却経路内の水圧が所定以上とならないように冷却水を逃がすためのプレッシャーバルブがそれぞれ設置されていると共に、該エンジン本体の下方にオイルパンが配置されている船外機において、アッパーケース内に上方水溜め部と下方水溜め部が画成され、該上方水溜め部にオイルパンが配置され、下方水溜め部にマフラーが配置されていると共に、サーモスタットバルブを通して戻される冷却水が上方水溜め部に供給され、プレッシャーバルブを通して戻される冷却水が下方水溜め部に供給されるように構成されていることを特徴とする船外機のオイルパン冷却構造。
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