JP3594397B2 - 船外機の冷却構造 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、モーターボート、ヨットや漁船などの小型船舶に取り付けられる船外機の冷却構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、船外機では、船外機の外部から吸い上げた水すなわち冷却水で、エンジンのシリンダ、燃焼室および排気通路を冷却している。この冷却水が流れる冷却水路は、シリンダ用冷却水路、燃焼室用冷却水路および排気通路用冷却水路で構成されているが、これらのシリンダ用冷却水路、燃焼室用冷却水路および排気通路用冷却水路は並列的に連結されている。したがって、船外機の外部から吸い上げられた水は、船外機の外部の水温を略維持した状態で、シリンダ用冷却水路、燃焼室用冷却水路および排気通路用冷却水路に流れ込み、シリンダ、燃焼室および排気通路を冷却し、それに伴って水温が上昇して船外機の外部に排出されている。また、シリンダ用冷却水路、燃焼室用冷却水路および排気通路用冷却水路が相互に連通して構成されており、各冷却水路の冷却水が合流している状態の場合もある。
【０００３】
そして、エンジンの温度が高い時、すなわち、冷却水の温度が高くなった時に、冷却水路に水が流れて、エンジンや排気通路を冷却し、一方、エンジンの温度が低い時には、冷却水路の水の流れをサーモスタットなどで遮断または減少する様に構成されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
したがって、エンジンは断続的に冷却されたり、高温の水と低温の水が混合した冷却水で冷却されたりすることがある。この様な場合、特に、船外機の外部の水の水温が低い際には、エンジンの温度が上記冷却水の温度変化により急変することになる。この様な場合には、エンジンのシリンダブロックにおける温度分布が不均一となり、シリンダの形状が微妙に歪んで、変形することになる。さらに、燃料噴射ポンプで燃料を吹きつけるタイプのエンジンでは霧化が不均一となり、性能に悪影響を及ぼす。
【０００５】
ところで、エンジン特に４サイクルエンジンにおいて、シリンダが変形すると、シリンダ内に配置されているピストンが円滑に摺動することができず、焼き付きが発生したり、潤滑オイルの消費量やブローバイガスの発生が増大したりする。
【０００６】
また、エンジンが稼働すると、エンジンの高温の排気ガスにより排気通路は温度が上昇する。そして、この排気通路を冷却する排気通路用冷却水路への冷却水の供給が断続的であると、排気通路が冷却されない時が発生し、排気通路の冷却を十分に行うことができなくなる。したがって、排気通路の温度を低下させることができなくなり、排気通路が高温となる。そして、高温となった排気通路が、船外機内に配置されている他の部品に熱影響を与え、他の部品の温度が上昇し、他の部品が変形したり、損傷したり、また、所期の性能を発揮することができなくなったりすることがある。
【０００７】
本発明は、以上のような課題を解決するためのもので、エンジンのシリンダ回りの温度分布をできるだけ均一化することができる船外機の冷却構造を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明の船外機の冷却構造は、４サイクルエンジン（７）の燃焼ガスを排気する排気通路（３２，７９）と、この排気通路を冷却する排気通路用冷却水路（９３，１０１）と、前記エンジンのシリンダ（１１）を冷却するシリンダ用冷却水路（９１）と、前記エンジンの燃焼室（１１ａ）を冷却する燃焼室用冷却水路（１０３）と、船外機外部の水を吸い込むポンプ（２７）とを備えている。
【０００９】
そして、前記目的を達成するために、排気通路は、エンジンのシリンダヘッド（２２） に設けられているシリンダヘッド排気通路（３２）と、エンジンのシリンダブロック（２０）に設けられているシリンダブロック排気通路（７９）とを具備しており、かつ、前記排気通路用冷却水路は、シリンダヘッド排気通路用冷却水路（１０１）と、シリンダブロック排気通路用冷却水路（９３）とを具備しており、前記シリンダブロック排気通路用冷却水路と、前記シリンダヘッド排気通路用冷却水路と、前記シリンダ用冷却水路および前記燃焼室用冷却水路とが直列に配列されており、前記ポンプは、吸い込んだ水を前記シリンダブロック排気通路用冷却水路に供給し、そして、このシリンダブロック排気通路用冷却水路に供給された水は、このシリンダブロック排気通路用冷却水路を通過してシリンダヘッド排気通路用冷却水路に供給され、このシリンダヘッド排気通路用冷却水路を通過して、前記シリンダ用冷却水路および前記燃焼室用冷却水路に供給され、ついで、前記シリンダ用冷却水路および前記燃焼室用冷却水路を通過した後に、船外機外部に排水されており、前記シリンダ用冷却水路および前記燃焼室用冷却水路の出口付近には、サーモスタット（１１９）が設けられており、かつ、プレッシャーバルブ（１１４）が、前記排気通路用冷却水路と、前記シリンダ用冷却水路および前記燃焼室用冷却水路との連結部分付近に設けられている。
【００１０】
また、シリンダブロック排気通路用冷却水路の上端部は、シリンダヘッド排気通路用冷却水路の上端部と連通し、前記シリンダ用冷却水路と燃焼室用冷却水路とは、上下両端部および途中において、相互に連通し、前記シリンダヘッド排気通路用冷却水路の下端と、シリンダ用冷却水路および燃焼室用冷却水路の下端とが連通している。
【００１１】
【００１２】
さらに、シリンダブロック排気通路とシリンダとの間に、前記シリンダブロック排気通路用冷却水路およびシリンダ用冷却水路が位置するとともに、前記シリンダブロック排気通路用冷却水路がシリンダブロック排気通路とシリンダ用冷却水路との間に配置されている場合がある。
【００１３】
【発明の実施の形態】
次に、本発明における船外機の冷却構造の実施の形態を図１ないし図８を用いて説明する。図１は本発明における船外機の一部切欠き断面図である。図２は図１の船外機の内部構造を示す平面図である。図３は図１の船外機の内部構造を説明するための断面図である。図４はスロットルバルブおよびサージタンクを説明するための説明図である。図５は冷却水路の回路図である。図６は図１の要部拡大図である。図７は図３の要部拡大図である。図８はタイミングベルト用プーリの部分の拡大断面図である。
【００１４】
まず初めに、船外機の全体構造を説明する。
図１において、船外機は、上側から順番にアッパーカウリング１、ロワーカウリング２、アッパーケーシング３およびロワーケーシング４からなるハウジングで覆われている。そして、ロワーカウリング２内部のガイドエキゾースト２３およびアッパーケーシング３に、スイベル軸５などを介して取り付けブラケット６が設けられている。この取り付けブラケット６を、図示しないモーターボートなどの小型船舶の船尾に固定することにより、船外機は小型船舶に対して左右方向および上下方向に回動可能に取り付けられている。
【００１５】
図１ないし図３において、アッパーカウリング１およびロワーカウリング２の内部には、Ｖ型６気筒の４サイクルエンジン７が配置されている。このエンジン７のクランクシャフト８はその軸が略垂直に設けられており、クランクシャフト８の後方には、左右一対のシリンダ１１が左右方向にＶ字状になるように振り分けて配置されている。この左右一対のシリンダ１１が上下方向に３段設けられて、シリンダ１１は計６気筒配置されている。また、クランクシャフト８には、６個のピストン１３が各々コンロッド１４を介して連結されており、このピストン１３が各シリンダ１１の内部に摺動可能に配置されている。また、エンジン７のケース１７は、前述の６個のシリンダ１１を形成するシリンダブロック２０と、シリンダブロック２０のクランクシャフト８側を覆うクランクケース２１と、シリンダブロック２０の燃焼室１１ａ側を覆って閉塞する左右一対のシリンダヘッド２２とからなっている。このエンジンケース１７は、ガイドエキゾースト２３を介してアッパーケーシング３の上面に固定されている。
【００１６】
そして、クランクシャフト８の下端は、エンジンケース１７から突出して延在しており、アッパーケーシング３内に配置されているドライブシャフト２６に連結されている。このドライブシャフト２６の途中にはウォーターポンプ２７が設けられている。そして、ドライブシャフト２６の回転は、図示しない傘歯車などを介して、ロワーケーシング４の後端部に回転自在に設けられているプロペラ２８に伝達されている。
【００１７】
また、シリンダヘッド２２には、シリンダ１１に空気を供給する吸気通路３１と、シリンダ１１の燃焼ガスを排気する排気通路３２とがシリンダ１１毎に形成されている。この吸気通路３１のポートを吸気弁３５が、また、排気通路３２のポートを排気弁３６が開閉している。そして、この吸気弁３５を吸気弁用カムシャフト３８が、また、排気弁３６を排気弁用カムシャフト３９が駆動している。この吸気弁用カムシャフト３８および排気弁用カムシャフト３９は、右側のシリンダヘッド２２と左側のシリンダヘッド２２にそれぞれ設けられるとともに、上下方向に延在して、１本のカムシャフト３８，３９が３個の弁３５，３６を制御できる様に構成されている。
【００１８】
そして、図１および図８において、クランクシャフト８の上端は、エンジンケース１７から突出しており、このクランクシャフト８の端部である上端部にプーリ４１が圧入して固定されている。このプーリ４１の上方において、クランクシャフト８の端部はテーパー状に形成されており、このテーパー部８ａにフライホイル４２がナット４３で取り付けられている。また、図２において、吸気弁用カムシャフト３８および排気弁用カムシャフト３９にもプーリ４６が設けられている。そして、クランクシャフト８のプーリ４１に上下一対の無端伝動部材であるタイミングベルト４８が掛けられおり、一方のタイミングベルト４８が左側のシリンダヘッド２２のカムシャフト３８，３９のプーリ４６に、他方のタイミングベルト４８が右側のシリンダヘッド２２のカムシャフト３８，３９のプーリ４６に掛け渡されている。
【００１９】
次に、エンジンオイルの流れについて説明する。
図１および図３において、ガイドエキゾースト２３の下面には、オイルパン５１が垂下して設けられており、このオイルパン５１の内部にはストレーナ５２が設けられている。また、クランクシャフト８の下端にはオイルポンプ５４が設けられており、クランクシャフト８が回転すると、オイルポンプ５４が駆動し、オイルパン５１に溜められているエンジンオイルをストレーナ５２を通じて吸い上げている。ストレーナ５２から吸い上げられたエンジンオイルはガイドエキゾースト２３およびエンジンケース１７に形成されている油路を通じて、オイルポンプ５４に達し、さらに、クランクケース２１に形成されている油路を通って、フィルター５６に達し、フィルター５６で濾過されている。そして、フィルター５６を通過したオイルは、クランクケース２１内を上下方向に延在しているギャラリ５７を通り、クランクシャフト８に供給される。そして、クランクシャフト８に形成されている複数の孔からクランクシャフト８の外に飛散し、エンジンケース１７内を潤滑する。そして、飛散したオイルなどは図示しない油路を通って、再びオイルパン５１に回収される。
【００２０】
次に、エンジン７に吸排気される空気の流れを説明する。
図１、図３および図４において、船外機の外部の空気は、アッパーカウリング１の側面上部に設けられている空気取り入れ口６１から流入し、フライホイルカバー６２上面に形成されている空気流路６３を通って、エンジン７の空気取り入れ管６６に達する。空気取り入れ管６６に流入した空気はスロットルバルブ６７を通り、図４に図示するように、左右方向に分岐して、各々サージタンク６９に流入する。このサージタンク６９には、各々３本の分岐管７１が形成されており、分岐管７１の端部はインテクマニホールド７３を介して吸気通路３１に連結されている。インテクマニホールド７３にはインジェクタ７４が取り付けられている。
【００２１】
このインジェクタ７４には、図示しない小型船舶に搭載されている燃料タンクからの燃料がベーパーセパレータータンク７６を介して供給されており、この燃料の供給の時期および供給量などはコントロールユニット（図示せず）が制御している。
【００２２】
そして、燃料が混合された吸気通路３１の空気は、従来よく知られているように、吸気弁３５が開放した際に、シリンダ１１内に流入し、燃焼する。そして、この燃焼ガスは排気弁３６が開放した際に、排気通路３２に排気される。この排気通路３２は、左右のシリンダヘッド２２に各々３個形成されているが、排気通路３２の端部は全てシリンダブロック２０に形成された排気通路７９に連結されている。この排気通路７９は、Ｖ字状に隣接して配置されている左右のシリンダ１１の間に形成されており、シリンダブロック２０内を上下方向に延在し、上端は閉塞されているとともに、下端は開放して形成されている。したがって、各シリンダ１１で燃焼した燃焼ガスは、シリンダブロック２０の排気通路７９で合流し、排気通路７９に連結されているガイドエキゾースト２３の排気通路８１を通り、この排気通路８１に連結されているエギゾーストパイプ８３を通って、マフラー８４に流入する。このマフラー８４に流入した燃焼ガスは図示しない通路を通って、プロペラ２８の軸から排気される。
【００２３】
このマフラー８４はアッパーケーシング３に収納されているが、アッパーケーシング３との間に空間が形成されており、この空間が水溜め８６となっている。また、図６において、マフラー８４の上端とオイルパン５１の下面との間は液密に構成されており、水溜め８６の上端はオイルパン５１の側壁の外周に達している。かつ、マフラー８４の内部は、燃焼ガスが通過する排気通路８７と、水が流れる排水路８８とに分割されている。さらに、オイルパン５１には、マフラー８４の排水路８８に連通する水路８９が形成されており、オイルパン５１の側壁には、オーバーフロー用開口９０が形成されて、水溜め８６から溢れた水がオーバーフロー用開口９０を通って、水路８９に流れ込むように構成されている。
【００２４】
次に、冷却水路について、図２、図５、図６および図７を用いて説明する。なお、図５はシリンダブロック２０を中央に図示し、左右のシリンダヘッド２２はシリンダブロック２０から取り外して、シリンダブロック２０の左右に配置されて図示されており、そして、分かり易いように各流路は連結されている状態で図示されている。
【００２５】
エンジン７のシリンダブロック２０には、シリンダ１１を冷却するためにシリンダ１１の周囲に設けられているシリンダ用冷却水路９１と、シリンダブロック２０の排気通路７９を冷却するためのシリンダブロック排気通路用冷却水路９３と、戻り用冷却水路９４とが設けられている。シリンダ用冷却水路９１は、左右のシリンダ１１にそれぞれ設けられており、上下方向に配列されている３個のシリンダ１１の周囲に沿って上下方向に延在しており、各シリンダ用冷却水路９１は３個のシリンダ１１を冷却している。また、シリンダブロック排気通路用冷却水路９３はシリンダ用冷却水路９１とシリンダブロック２０の排気通路７９との間に配置されている。そして、戻り用冷却水路９４は、左右一対のＶ字状に配置されたシリンダ１１の間におけるクランクシャフト８側の角部に設けられている。
【００２６】
一方、左右各一対のシリンダヘッド２２には各々、シリンダヘッド２２の排気通路３２を冷却するシリンダヘッド排気通路用冷却水路１０１と、燃焼室１１ａを冷却するための燃焼室用冷却水路１０３とが形成されている。シリンダヘッド排気通路用冷却水路１０１は上下方向に３個配列されている排気通路３２の外側の面に沿って上下方向に延在して形成されている。また、燃焼室用冷却水路１０３は、燃焼室１１ａの周囲に沿って上下方向に延在している。
【００２７】
そして、シリンダヘッド２２とシリンダブロック２０とが結合されている状態では、図２および図５に図示するように、シリンダブロック排気通路用冷却水路９３の上端部は、シリンダヘッド排気通路用冷却水路１０１の上端部と連通している。また、図５および図７に図示するように、シリンダ用冷却水路９１と燃焼室用冷却水路１０３とは、上下両端部および途中において、相互に連通している。さらに、図５および図６に図示するように、シリンダヘッド排気通路用冷却水路１０１の下端と、シリンダ用冷却水路９１および燃焼室用冷却水路１０３の下端とは、ガイドエキゾースト２３に形成されている連通路１０６を介して連結されている。
【００２８】
そして、クランクシャフト８が回転すると、それにともなって、ドライブシャフト２６が回転し、ウォーターポンプ２７が稼働する。すると、ロワーケーシング４に形成されている取水口１０８（図５参照）から船外機の外部の水を吸い込み、ウォーターポンプ２７からウォーターチューブ１１１などを介して、シリンダブロック排気通路用冷却水路９３に流入し、シリンダブロック２０の排気通路７９を冷却する。シリンダブロック排気通路用冷却水路９３を通過後、シリンダヘッド排気通路用冷却水路１０１に流入し、シリンダヘッド２２の排気通路３２を冷却する。このシリンダヘッド排気通路用冷却水路１０１の終端部である下端部から延長している水路に、プレッシャーバルブ１１４が設けられており、冷却水の圧力が所定圧力よりも高い場合には、プレッシャーバルブ１１４が開となり、冷却水はプレッシャーバルブ１１４からパイプ１１５を介して、水溜め８６に放出される。このプレッシャーバルブ１１４は、図２に示すように平面図視において、すなわち上方から見て、左右一対のシリンダヘッド２２の間に配置されている。
【００２９】
一方、冷却水の圧力が、プレッシャーバルブ１１４の設定圧力よりも小さい場合には、プレッシャーバルブ１１４は閉じているので、冷却水は連通路１０６を介して、シリンダ用冷却水路９１および燃焼室用冷却水路１０３に流入し、シリンダ１１および燃焼室１１ａを冷却する。このシリンダ用冷却水路９１および燃焼室用冷却水路１０３はその上端部で合流している。この合流部の下流には、サーモスタット１１９が設けられている。このサーモスタット１１９は、右側のシリンダ１１用と左側のシリンダ１１用の２個がシリンダブロック２０の上面に取り付けられている。そして、両サーモスタット１１９から排出された冷却水は、サーモスタット１１９の下流に設けられている戻り用冷却水路９４に流入する。このサーモスタット１１９は、冷却水の水温が所定温度すなわちサーモスタット１１９の設定温度以上の場合に開となり、冷却水が戻り用冷却水路９４に流れることを許容し、逆に、冷却水の水温が所定温度未満の場合には閉となり、戻り用冷却水路９４への冷却水の流れを遮断もしくは絞り込む。
【００３０】
ところで、サーモスタット１１９が開の場合には冷却水の圧力が下がり、前述のプレッシャーバルブ１１４は閉じる。一方、サーモスタット１１９が閉の場合には冷却水の圧力が上がり、前述のプレッシャーバルブ１１４は開となる。
【００３１】
そして、戻り用冷却水路９４に流れ込んだ冷却水は、戻り用冷却水路９４の下端から、ガイドエキゾースト２３の冷却水路１２１や図示しない冷却水路を通って、水溜め８６に流入する。水溜め８６に溜まった水は、オイルパン５１およびマフラー８４を冷却している。そして、水溜め８６に溜まった冷却水が溢れだすと、前述の様にオーバーフロー用開口９０を通り、マフラー８４の排水路８８などを通って、ロワーケーシング４に形成されている図示しない排水口から船外機の外部に排水される。
【００３２】
この様に構成されている船外機が駆動すると、駆動当初はエンジン７の温度が低いので、シリンダ１１を冷却するシリンダ用冷却水路９１内の冷却水の温度は低い場合が多い。この場合には、サーモスタット１１９は閉となっており、ウォーターポンプ２７でくみ上げられた冷却水は、前述のようにシリンダブロック排気通路用冷却水路９３およびシリンダヘッド排気通路用冷却水路１０１を通り、プレッシャーバルブ１１４を介して水溜め８６に排水される。したがって、冷却水は、シリンダブロック２０の排気通路７９およびシリンダヘッド２２の排気通路３２を冷却するが、シリンダ１１および燃焼室１１ａはほとんど冷却されていない。その結果、エンジン７の排気ガスは十分に冷却することができるとともに、シリンダ１１および燃焼室１１ａを不必要に冷却することがない。
【００３３】
そして、時間の経過とともに、エンジン７は温度が上昇し、シリンダ１１の温度が上昇すると、それに伴って、サーモスタット１１９が開となる。すると、シリンダブロック排気通路用冷却水路９３およびシリンダヘッド排気通路用冷却水路１０１を通りプレッシャーバルブ１１４付近まで達していた冷却水がシリンダ用冷却水路９１および燃焼室用冷却水路１０３に流入する。また、シリンダ用冷却水路９１および燃焼室用冷却水路１０３に存在し、サーモスタット設定温度以上となった冷却水は押し出され、サーモスタット１１９を通過し戻り用冷却水路９４を介して水溜め８６に排水される。そして、シリンダブロック排気通路用冷却水路９３およびシリンダヘッド排気通路用冷却水路１０１にはウォーターポンプ２７でくみ上げられた冷却水が流入する。シリンダ用冷却水路９１および燃焼室用冷却水路１０３に、新たにサーモスタット設定温度以下の冷却水が流入したことにより、サーモスタット１１９は閉となる。したがって、冷却水はシリンダブロック２０の排気通路７９およびシリンダヘッド２２の排気通路３２を冷却するとともに、シリンダ１１および燃焼室１１ａも冷却することができる。その結果、エンジン７の排気ガスは十分に冷却することができるとともに、シリンダ１１および燃焼室１１ａも冷却することができる。
【００３４】
また、サーモスタット１１９が閉となった状態では、前述のように、ウォーターポンプ２７によりくみ上げられた冷却水は、シリンダブロック排気通路用冷却水路９３およびシリンダヘッド排気通路用冷却水路１０１を通り、プレッシャーバルブ１１４を介して水溜め８６に排水される。
【００３５】
この様に船外機が構成されているので、たとえば、船外機の外部の水温が約２０℃で、サーモスタット１１９の設定温度が約６０℃に設定されている場合には、エンジン７の温度が低い時には、シリンダブロック排気通路用冷却水路９３およびシリンダヘッド排気通路用冷却水路１０１を通過した水はたとえば４０℃程度になり、サーモスタット１１９付近の冷却水はたとえば４０℃以上で６０℃未満となる。したがって、サーモスタット１１９は閉となるので、前述のように、冷却水はプレッシャーバルブ１１４を介して排水される。
【００３６】
一方、エンジン７の温度が高い時には、シリンダブロック排気通路用冷却水路９３およびシリンダヘッド排気通路用冷却水路１０１を通過した水はたとえば４０℃程度になり、サーモスタット１１９付近の冷却水はたとえば６０℃以上となる。したがって、サーモスタット１１９が開となり、前述のように、冷却水は、シリンダ用冷却水路９１および燃焼室用冷却水路１０３を通過してから、サーモスタット１１９を介して排水される。
【００３７】
この様に、エンジン７の温度が低い場合も、高い場合も、シリンダブロック排気通路用冷却水路９３およびシリンダヘッド排気通路用冷却水路１０１には常時冷却水が流れており、排気通路３２，７９は常時冷却されている。一方、シリンダ用冷却水路９１および燃焼室用冷却水路１０３には、エンジン７のシリンダ１１の温度が高い場合にのみ、冷却水が流れ、かつ、このシリンダ用冷却水路９１および燃焼室用冷却水路１０３には、シリンダブロック排気通路用冷却水路９３およびシリンダヘッド排気通路用冷却水路１０１で温められた例えば４０℃の水が流入する。したがって、シリンダ１１および燃焼室１１ａが、船外機の外部の水温たとえば２０℃で急冷されることはなく、シリンダ１１および燃焼室１１ａの温度分布が不均一となることが減少し、かつ、温度の時間的変化も減少する。その結果、シリンダ１１が変形することを防止することができる。
【００３８】
図２において、符号１２６は発電用のオルタネータ、符号１２７はオルタネータ駆動用のベルト、符号１２８は始動用のスタータモーターである。クランクケース２１の一側にはオルタネータ１２６が、一方、クランクケース２１の他側にはスタータモーター１２８が配置されている。重量のあるオルタネータ１２６とスタータモーター１２８とを、クランクシャフト８に対して略反対側に配置することにより、クランクシャフト８に対する左右の重量バランスを確保している。
【００３９】
前述のように、この実施の形態においては、戻り用冷却水路９４は、シリンダブロック２０に配置され、かつ、複数のシリンダ１１の間に形成されているＶの角部に設けられている。したがって、この戻り用冷却水路９４を他の場所に配置した場合に比して、エンジン７をコンパクトにすることができるとともに、部品点数を減少させることができる。
【００４０】
また、タイミングベルト４８を駆動するプーリ４１は、従来、ナット締めされていたが、この実施の形態においては、クランクシャフト８に圧入されている。したがって、プーリ４１をナット締めするためのネジ加工をクランクシャフト８に施す必要がなくなり、作業工数が減少する。かつ、ネジを設けたことによる応力集中も発生しない。また、フライホイル４２を取り付けるテーパー部８ａの径も太くすることができ、テーパー部８ａの強度を向上させることができる。さらに、ナットが無くなる分だけ高さを低くすることができる。
【００４１】
さらに、シリンダブロック排気通路用冷却水路９３と、シリンダヘッド排気通路用冷却水路１０１と、シリンダ用冷却水路９１および燃焼室用冷却水路１０３とが直列に配列されているので、シリンダブロック排気通路用冷却水路９３で冷却されるシリンダブロック２０の排気通路７９が一番効率よく冷却される。したがって、燃焼ガスの熱影響がシリンダブロック２０に加わることを防止することができる。その結果、シリンダブロック２０の温度分布が不均一となることが減少し、シリンダブロック２０の変形を防止することができる。また、シリンダ用冷却水路９１および燃焼室用冷却水路１０３には、適度に加熱された水が供給され、低温の水は供給されないので、シリンダ１１および燃焼室１１ａが急冷されることが減少する。
【００４２】
また、シリンダ用冷却水路９１および燃焼室用冷却水路１０３に流れる水の温度はサーモスタット１１９で制御されている。すなわち、シリンダ用冷却水路９１および燃焼室用冷却水路１０３には温度管理された水が流れており、シリンダ１１および燃焼室１１ａを最適な温度に管理することができる。
【００４３】
さらに、シリンダブロック２０の排気通路７９と、シリンダ用冷却水路９１との間には、シリンダブロック排気通路用冷却水路９３が配置されているので、排気通路７９の熱は、シリンダブロック排気通路用冷却水路９３で遮断されており、シリンダ用冷却水路９１にはあまり熱影響を与えることがない。したがって、シリンダ１１が排気通路７９の熱で変形することが減少する。ところで、シリンダブロック排気通路用冷却水路９３が排気通路７９の熱を遮断していないと、排気通路７９はシリンダブロック２０のＶ字の中央部に偏在しているので、排気通路７９の熱で、シリンダブロック２０の温度分布が不均一となり、シリンダブロック２０は歪に変形することになる。その結果、焼き付きなどの不具合が発生する。
【００４４】
以上、本発明の実施の形態を詳述したが、本発明は、前記実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内で、種々の変更を行うことが可能である。本発明の変更例を下記に例示する。
（１）実施の形態においては、エンジン７は６気筒であるが、その気筒数は適宜変更可能である。
【００４５】
（２）実施の形態においては、クランクシャフト８のプーリ４１には、上下一対のタイミングベルト４８が掛けられているが、プーリ４１に掛けられるタイミングベルト４８は一本でも可能である。
（３）実施の形態においては、図６に図示するように、プレッシャーバルブ１１４は、シリンダヘッド排気通路用冷却水路１０１の端部である下端部から延長している水路部分に取り付けられているが、プレッシャーバルブ１１４はシリンダヘッド排気通路用冷却水路１０１の端部付近に取り付けることも可能である。
【００４６】
【発明の効果】
本発明によれば、船外機外部から吸い込まれた水は、排気通路用冷却水路を通ってから、シリンダ用冷却水路および燃焼室用冷却水路に供給されているので、排気通路は船外機外部から吸い込まれた冷たい水で冷却され、一方、シリンダおよび燃焼室は排気通路で温められた水で冷却される。したがって、排気通路は冷たい水で効率良く冷却される。一方、シリンダおよび燃焼室は温かい水で穏やかに冷却され、冷たい水で急冷されることが減少する。したがって、シリンダ周囲の温度分布が不均一となることが減少するとともに、シリンダ周囲の温度の時間的変化も減少する。その結果、シリンダが変形することが減少するので、焼き付きの発生、オイルの消費量の増大、また、ブローバイガスの増大などを防止することができる。
【００４７】
また、冷却水は、シリンダブロック排気通路用冷却水路を通過した後に、シリンダヘッド排気通路用冷却水路に供給されているので、冷却水の温度は、シリンダブロック排気通路用冷却水路の方が、シリンダヘッド排気通路用冷却水路よりも低温となる。したがって、熱などで変形すると問題が大きいシリンダブロックを、シリンダヘッドよりも効率良く冷却することができる。したがって、シリンダブロックの変形を減少させることができる。
【００４８】
さらに、シリンダ用冷却水路および燃焼室用冷却水路の出口付近には、サーモスタットが設けられており、そして、プレッシャーバルブが排気通路用冷却水路と、シリンダ用冷却水路および燃焼室用冷却水路との連結部付近に設けられているので、シリンダ用冷却水路および燃焼室用冷却水路に流れる水の温度をサーモスタットで制御することができる。したがって、シリンダおよび燃焼室の温度が低い際などには、シリンダおよび燃焼室を不必要に冷却することが無くなり、エンジンの出力効率が向上する。また、サーモスタットが閉の際には、プレッシャーバルブで冷却水の圧力を逃しているが、このプレッシャーバルブは排気通路用冷却水路の出口付近に配置されているので、排気通路用冷却水路には冷却水が常時流れており、排気通路を常時冷却することができる。その結果、排気通路は効率良く冷却されることになり、排気通路の熱が、シリンダなどの他の部分に悪影響を与えること、たとえば不均一に加熱することを防止することができる。
【００４９】
また、シリンダブロック排気通路とシリンダとの間に、前記シリンダブロック排気通路用冷却水路およびシリンダ用冷却水路が位置するとともに、前記シリンダブロック排気通 路用冷却水路がシリンダブロック排気通路とシリンダ用冷却水路との間に配置されている場合がある。この場合には、排気通路がシリンダブロックに設けられることにより、部品点数が減少する。しかも、シリンダブロック排気通路の熱は、排気通路用冷却水路により遮断されるので、シリンダ用冷却水路には、シリンダブロック排気通路の熱が伝達されることが減少する。その結果、シリンダ用冷却水路の水が、シリンダブロック排気通路の熱で加熱されることが減少し、シリンダ用冷却水路の水は効率よくシリンダを冷却することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は本発明における船外機の一部切欠き断面図である。
【図２】図２は図１の船外機の内部構造を示す平面図である。
【図３】図３は図１の船外機の内部構造を説明するための断面図である。
【図４】図４はスロットルバルブおよびサージタンクを説明するための説明図である。
【図５】図５は冷却水路の回路図である。
【図６】図６は図１の要部拡大図である。
【図７】図７は図３の要部拡大図である。
【図８】図８はタイミングベルト用プーリの部分の拡大断面図である。
【符号の説明】
７ エンジン
１１ シリンダ
１１ａ 燃焼室
２０ シリンダブロック
２２ シリンダヘッド
２７ ウォーターポンプ
３２ 排気通路
７９ 排気通路
９１ シリンダ用冷却水路
９３ シリンダブロック排気通路用冷却水路
１０１ シリンダヘッド排気通路用冷却水路
１０３ 燃焼室用冷却水路
１１４ プレッシャーバルブ
１１９ サーモスタット
【発明の属する技術分野】
本発明は、モーターボート、ヨットや漁船などの小型船舶に取り付けられる船外機の冷却構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、船外機では、船外機の外部から吸い上げた水すなわち冷却水で、エンジンのシリンダ、燃焼室および排気通路を冷却している。この冷却水が流れる冷却水路は、シリンダ用冷却水路、燃焼室用冷却水路および排気通路用冷却水路で構成されているが、これらのシリンダ用冷却水路、燃焼室用冷却水路および排気通路用冷却水路は並列的に連結されている。したがって、船外機の外部から吸い上げられた水は、船外機の外部の水温を略維持した状態で、シリンダ用冷却水路、燃焼室用冷却水路および排気通路用冷却水路に流れ込み、シリンダ、燃焼室および排気通路を冷却し、それに伴って水温が上昇して船外機の外部に排出されている。また、シリンダ用冷却水路、燃焼室用冷却水路および排気通路用冷却水路が相互に連通して構成されており、各冷却水路の冷却水が合流している状態の場合もある。
【０００３】
そして、エンジンの温度が高い時、すなわち、冷却水の温度が高くなった時に、冷却水路に水が流れて、エンジンや排気通路を冷却し、一方、エンジンの温度が低い時には、冷却水路の水の流れをサーモスタットなどで遮断または減少する様に構成されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
したがって、エンジンは断続的に冷却されたり、高温の水と低温の水が混合した冷却水で冷却されたりすることがある。この様な場合、特に、船外機の外部の水の水温が低い際には、エンジンの温度が上記冷却水の温度変化により急変することになる。この様な場合には、エンジンのシリンダブロックにおける温度分布が不均一となり、シリンダの形状が微妙に歪んで、変形することになる。さらに、燃料噴射ポンプで燃料を吹きつけるタイプのエンジンでは霧化が不均一となり、性能に悪影響を及ぼす。
【０００５】
ところで、エンジン特に４サイクルエンジンにおいて、シリンダが変形すると、シリンダ内に配置されているピストンが円滑に摺動することができず、焼き付きが発生したり、潤滑オイルの消費量やブローバイガスの発生が増大したりする。
【０００６】
また、エンジンが稼働すると、エンジンの高温の排気ガスにより排気通路は温度が上昇する。そして、この排気通路を冷却する排気通路用冷却水路への冷却水の供給が断続的であると、排気通路が冷却されない時が発生し、排気通路の冷却を十分に行うことができなくなる。したがって、排気通路の温度を低下させることができなくなり、排気通路が高温となる。そして、高温となった排気通路が、船外機内に配置されている他の部品に熱影響を与え、他の部品の温度が上昇し、他の部品が変形したり、損傷したり、また、所期の性能を発揮することができなくなったりすることがある。
【０００７】
本発明は、以上のような課題を解決するためのもので、エンジンのシリンダ回りの温度分布をできるだけ均一化することができる船外機の冷却構造を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明の船外機の冷却構造は、４サイクルエンジン（７）の燃焼ガスを排気する排気通路（３２，７９）と、この排気通路を冷却する排気通路用冷却水路（９３，１０１）と、前記エンジンのシリンダ（１１）を冷却するシリンダ用冷却水路（９１）と、前記エンジンの燃焼室（１１ａ）を冷却する燃焼室用冷却水路（１０３）と、船外機外部の水を吸い込むポンプ（２７）とを備えている。
【０００９】
そして、前記目的を達成するために、排気通路は、エンジンのシリンダヘッド（２２） に設けられているシリンダヘッド排気通路（３２）と、エンジンのシリンダブロック（２０）に設けられているシリンダブロック排気通路（７９）とを具備しており、かつ、前記排気通路用冷却水路は、シリンダヘッド排気通路用冷却水路（１０１）と、シリンダブロック排気通路用冷却水路（９３）とを具備しており、前記シリンダブロック排気通路用冷却水路と、前記シリンダヘッド排気通路用冷却水路と、前記シリンダ用冷却水路および前記燃焼室用冷却水路とが直列に配列されており、前記ポンプは、吸い込んだ水を前記シリンダブロック排気通路用冷却水路に供給し、そして、このシリンダブロック排気通路用冷却水路に供給された水は、このシリンダブロック排気通路用冷却水路を通過してシリンダヘッド排気通路用冷却水路に供給され、このシリンダヘッド排気通路用冷却水路を通過して、前記シリンダ用冷却水路および前記燃焼室用冷却水路に供給され、ついで、前記シリンダ用冷却水路および前記燃焼室用冷却水路を通過した後に、船外機外部に排水されており、前記シリンダ用冷却水路および前記燃焼室用冷却水路の出口付近には、サーモスタット（１１９）が設けられており、かつ、プレッシャーバルブ（１１４）が、前記排気通路用冷却水路と、前記シリンダ用冷却水路および前記燃焼室用冷却水路との連結部分付近に設けられている。
【００１０】
また、シリンダブロック排気通路用冷却水路の上端部は、シリンダヘッド排気通路用冷却水路の上端部と連通し、前記シリンダ用冷却水路と燃焼室用冷却水路とは、上下両端部および途中において、相互に連通し、前記シリンダヘッド排気通路用冷却水路の下端と、シリンダ用冷却水路および燃焼室用冷却水路の下端とが連通している。
【００１１】
【００１２】
さらに、シリンダブロック排気通路とシリンダとの間に、前記シリンダブロック排気通路用冷却水路およびシリンダ用冷却水路が位置するとともに、前記シリンダブロック排気通路用冷却水路がシリンダブロック排気通路とシリンダ用冷却水路との間に配置されている場合がある。
【００１３】
【発明の実施の形態】
次に、本発明における船外機の冷却構造の実施の形態を図１ないし図８を用いて説明する。図１は本発明における船外機の一部切欠き断面図である。図２は図１の船外機の内部構造を示す平面図である。図３は図１の船外機の内部構造を説明するための断面図である。図４はスロットルバルブおよびサージタンクを説明するための説明図である。図５は冷却水路の回路図である。図６は図１の要部拡大図である。図７は図３の要部拡大図である。図８はタイミングベルト用プーリの部分の拡大断面図である。
【００１４】
まず初めに、船外機の全体構造を説明する。
図１において、船外機は、上側から順番にアッパーカウリング１、ロワーカウリング２、アッパーケーシング３およびロワーケーシング４からなるハウジングで覆われている。そして、ロワーカウリング２内部のガイドエキゾースト２３およびアッパーケーシング３に、スイベル軸５などを介して取り付けブラケット６が設けられている。この取り付けブラケット６を、図示しないモーターボートなどの小型船舶の船尾に固定することにより、船外機は小型船舶に対して左右方向および上下方向に回動可能に取り付けられている。
【００１５】
図１ないし図３において、アッパーカウリング１およびロワーカウリング２の内部には、Ｖ型６気筒の４サイクルエンジン７が配置されている。このエンジン７のクランクシャフト８はその軸が略垂直に設けられており、クランクシャフト８の後方には、左右一対のシリンダ１１が左右方向にＶ字状になるように振り分けて配置されている。この左右一対のシリンダ１１が上下方向に３段設けられて、シリンダ１１は計６気筒配置されている。また、クランクシャフト８には、６個のピストン１３が各々コンロッド１４を介して連結されており、このピストン１３が各シリンダ１１の内部に摺動可能に配置されている。また、エンジン７のケース１７は、前述の６個のシリンダ１１を形成するシリンダブロック２０と、シリンダブロック２０のクランクシャフト８側を覆うクランクケース２１と、シリンダブロック２０の燃焼室１１ａ側を覆って閉塞する左右一対のシリンダヘッド２２とからなっている。このエンジンケース１７は、ガイドエキゾースト２３を介してアッパーケーシング３の上面に固定されている。
【００１６】
そして、クランクシャフト８の下端は、エンジンケース１７から突出して延在しており、アッパーケーシング３内に配置されているドライブシャフト２６に連結されている。このドライブシャフト２６の途中にはウォーターポンプ２７が設けられている。そして、ドライブシャフト２６の回転は、図示しない傘歯車などを介して、ロワーケーシング４の後端部に回転自在に設けられているプロペラ２８に伝達されている。
【００１７】
また、シリンダヘッド２２には、シリンダ１１に空気を供給する吸気通路３１と、シリンダ１１の燃焼ガスを排気する排気通路３２とがシリンダ１１毎に形成されている。この吸気通路３１のポートを吸気弁３５が、また、排気通路３２のポートを排気弁３６が開閉している。そして、この吸気弁３５を吸気弁用カムシャフト３８が、また、排気弁３６を排気弁用カムシャフト３９が駆動している。この吸気弁用カムシャフト３８および排気弁用カムシャフト３９は、右側のシリンダヘッド２２と左側のシリンダヘッド２２にそれぞれ設けられるとともに、上下方向に延在して、１本のカムシャフト３８，３９が３個の弁３５，３６を制御できる様に構成されている。
【００１８】
そして、図１および図８において、クランクシャフト８の上端は、エンジンケース１７から突出しており、このクランクシャフト８の端部である上端部にプーリ４１が圧入して固定されている。このプーリ４１の上方において、クランクシャフト８の端部はテーパー状に形成されており、このテーパー部８ａにフライホイル４２がナット４３で取り付けられている。また、図２において、吸気弁用カムシャフト３８および排気弁用カムシャフト３９にもプーリ４６が設けられている。そして、クランクシャフト８のプーリ４１に上下一対の無端伝動部材であるタイミングベルト４８が掛けられおり、一方のタイミングベルト４８が左側のシリンダヘッド２２のカムシャフト３８，３９のプーリ４６に、他方のタイミングベルト４８が右側のシリンダヘッド２２のカムシャフト３８，３９のプーリ４６に掛け渡されている。
【００１９】
次に、エンジンオイルの流れについて説明する。
図１および図３において、ガイドエキゾースト２３の下面には、オイルパン５１が垂下して設けられており、このオイルパン５１の内部にはストレーナ５２が設けられている。また、クランクシャフト８の下端にはオイルポンプ５４が設けられており、クランクシャフト８が回転すると、オイルポンプ５４が駆動し、オイルパン５１に溜められているエンジンオイルをストレーナ５２を通じて吸い上げている。ストレーナ５２から吸い上げられたエンジンオイルはガイドエキゾースト２３およびエンジンケース１７に形成されている油路を通じて、オイルポンプ５４に達し、さらに、クランクケース２１に形成されている油路を通って、フィルター５６に達し、フィルター５６で濾過されている。そして、フィルター５６を通過したオイルは、クランクケース２１内を上下方向に延在しているギャラリ５７を通り、クランクシャフト８に供給される。そして、クランクシャフト８に形成されている複数の孔からクランクシャフト８の外に飛散し、エンジンケース１７内を潤滑する。そして、飛散したオイルなどは図示しない油路を通って、再びオイルパン５１に回収される。
【００２０】
次に、エンジン７に吸排気される空気の流れを説明する。
図１、図３および図４において、船外機の外部の空気は、アッパーカウリング１の側面上部に設けられている空気取り入れ口６１から流入し、フライホイルカバー６２上面に形成されている空気流路６３を通って、エンジン７の空気取り入れ管６６に達する。空気取り入れ管６６に流入した空気はスロットルバルブ６７を通り、図４に図示するように、左右方向に分岐して、各々サージタンク６９に流入する。このサージタンク６９には、各々３本の分岐管７１が形成されており、分岐管７１の端部はインテクマニホールド７３を介して吸気通路３１に連結されている。インテクマニホールド７３にはインジェクタ７４が取り付けられている。
【００２１】
このインジェクタ７４には、図示しない小型船舶に搭載されている燃料タンクからの燃料がベーパーセパレータータンク７６を介して供給されており、この燃料の供給の時期および供給量などはコントロールユニット（図示せず）が制御している。
【００２２】
そして、燃料が混合された吸気通路３１の空気は、従来よく知られているように、吸気弁３５が開放した際に、シリンダ１１内に流入し、燃焼する。そして、この燃焼ガスは排気弁３６が開放した際に、排気通路３２に排気される。この排気通路３２は、左右のシリンダヘッド２２に各々３個形成されているが、排気通路３２の端部は全てシリンダブロック２０に形成された排気通路７９に連結されている。この排気通路７９は、Ｖ字状に隣接して配置されている左右のシリンダ１１の間に形成されており、シリンダブロック２０内を上下方向に延在し、上端は閉塞されているとともに、下端は開放して形成されている。したがって、各シリンダ１１で燃焼した燃焼ガスは、シリンダブロック２０の排気通路７９で合流し、排気通路７９に連結されているガイドエキゾースト２３の排気通路８１を通り、この排気通路８１に連結されているエギゾーストパイプ８３を通って、マフラー８４に流入する。このマフラー８４に流入した燃焼ガスは図示しない通路を通って、プロペラ２８の軸から排気される。
【００２３】
このマフラー８４はアッパーケーシング３に収納されているが、アッパーケーシング３との間に空間が形成されており、この空間が水溜め８６となっている。また、図６において、マフラー８４の上端とオイルパン５１の下面との間は液密に構成されており、水溜め８６の上端はオイルパン５１の側壁の外周に達している。かつ、マフラー８４の内部は、燃焼ガスが通過する排気通路８７と、水が流れる排水路８８とに分割されている。さらに、オイルパン５１には、マフラー８４の排水路８８に連通する水路８９が形成されており、オイルパン５１の側壁には、オーバーフロー用開口９０が形成されて、水溜め８６から溢れた水がオーバーフロー用開口９０を通って、水路８９に流れ込むように構成されている。
【００２４】
次に、冷却水路について、図２、図５、図６および図７を用いて説明する。なお、図５はシリンダブロック２０を中央に図示し、左右のシリンダヘッド２２はシリンダブロック２０から取り外して、シリンダブロック２０の左右に配置されて図示されており、そして、分かり易いように各流路は連結されている状態で図示されている。
【００２５】
エンジン７のシリンダブロック２０には、シリンダ１１を冷却するためにシリンダ１１の周囲に設けられているシリンダ用冷却水路９１と、シリンダブロック２０の排気通路７９を冷却するためのシリンダブロック排気通路用冷却水路９３と、戻り用冷却水路９４とが設けられている。シリンダ用冷却水路９１は、左右のシリンダ１１にそれぞれ設けられており、上下方向に配列されている３個のシリンダ１１の周囲に沿って上下方向に延在しており、各シリンダ用冷却水路９１は３個のシリンダ１１を冷却している。また、シリンダブロック排気通路用冷却水路９３はシリンダ用冷却水路９１とシリンダブロック２０の排気通路７９との間に配置されている。そして、戻り用冷却水路９４は、左右一対のＶ字状に配置されたシリンダ１１の間におけるクランクシャフト８側の角部に設けられている。
【００２６】
一方、左右各一対のシリンダヘッド２２には各々、シリンダヘッド２２の排気通路３２を冷却するシリンダヘッド排気通路用冷却水路１０１と、燃焼室１１ａを冷却するための燃焼室用冷却水路１０３とが形成されている。シリンダヘッド排気通路用冷却水路１０１は上下方向に３個配列されている排気通路３２の外側の面に沿って上下方向に延在して形成されている。また、燃焼室用冷却水路１０３は、燃焼室１１ａの周囲に沿って上下方向に延在している。
【００２７】
そして、シリンダヘッド２２とシリンダブロック２０とが結合されている状態では、図２および図５に図示するように、シリンダブロック排気通路用冷却水路９３の上端部は、シリンダヘッド排気通路用冷却水路１０１の上端部と連通している。また、図５および図７に図示するように、シリンダ用冷却水路９１と燃焼室用冷却水路１０３とは、上下両端部および途中において、相互に連通している。さらに、図５および図６に図示するように、シリンダヘッド排気通路用冷却水路１０１の下端と、シリンダ用冷却水路９１および燃焼室用冷却水路１０３の下端とは、ガイドエキゾースト２３に形成されている連通路１０６を介して連結されている。
【００２８】
そして、クランクシャフト８が回転すると、それにともなって、ドライブシャフト２６が回転し、ウォーターポンプ２７が稼働する。すると、ロワーケーシング４に形成されている取水口１０８（図５参照）から船外機の外部の水を吸い込み、ウォーターポンプ２７からウォーターチューブ１１１などを介して、シリンダブロック排気通路用冷却水路９３に流入し、シリンダブロック２０の排気通路７９を冷却する。シリンダブロック排気通路用冷却水路９３を通過後、シリンダヘッド排気通路用冷却水路１０１に流入し、シリンダヘッド２２の排気通路３２を冷却する。このシリンダヘッド排気通路用冷却水路１０１の終端部である下端部から延長している水路に、プレッシャーバルブ１１４が設けられており、冷却水の圧力が所定圧力よりも高い場合には、プレッシャーバルブ１１４が開となり、冷却水はプレッシャーバルブ１１４からパイプ１１５を介して、水溜め８６に放出される。このプレッシャーバルブ１１４は、図２に示すように平面図視において、すなわち上方から見て、左右一対のシリンダヘッド２２の間に配置されている。
【００２９】
一方、冷却水の圧力が、プレッシャーバルブ１１４の設定圧力よりも小さい場合には、プレッシャーバルブ１１４は閉じているので、冷却水は連通路１０６を介して、シリンダ用冷却水路９１および燃焼室用冷却水路１０３に流入し、シリンダ１１および燃焼室１１ａを冷却する。このシリンダ用冷却水路９１および燃焼室用冷却水路１０３はその上端部で合流している。この合流部の下流には、サーモスタット１１９が設けられている。このサーモスタット１１９は、右側のシリンダ１１用と左側のシリンダ１１用の２個がシリンダブロック２０の上面に取り付けられている。そして、両サーモスタット１１９から排出された冷却水は、サーモスタット１１９の下流に設けられている戻り用冷却水路９４に流入する。このサーモスタット１１９は、冷却水の水温が所定温度すなわちサーモスタット１１９の設定温度以上の場合に開となり、冷却水が戻り用冷却水路９４に流れることを許容し、逆に、冷却水の水温が所定温度未満の場合には閉となり、戻り用冷却水路９４への冷却水の流れを遮断もしくは絞り込む。
【００３０】
ところで、サーモスタット１１９が開の場合には冷却水の圧力が下がり、前述のプレッシャーバルブ１１４は閉じる。一方、サーモスタット１１９が閉の場合には冷却水の圧力が上がり、前述のプレッシャーバルブ１１４は開となる。
【００３１】
そして、戻り用冷却水路９４に流れ込んだ冷却水は、戻り用冷却水路９４の下端から、ガイドエキゾースト２３の冷却水路１２１や図示しない冷却水路を通って、水溜め８６に流入する。水溜め８６に溜まった水は、オイルパン５１およびマフラー８４を冷却している。そして、水溜め８６に溜まった冷却水が溢れだすと、前述の様にオーバーフロー用開口９０を通り、マフラー８４の排水路８８などを通って、ロワーケーシング４に形成されている図示しない排水口から船外機の外部に排水される。
【００３２】
この様に構成されている船外機が駆動すると、駆動当初はエンジン７の温度が低いので、シリンダ１１を冷却するシリンダ用冷却水路９１内の冷却水の温度は低い場合が多い。この場合には、サーモスタット１１９は閉となっており、ウォーターポンプ２７でくみ上げられた冷却水は、前述のようにシリンダブロック排気通路用冷却水路９３およびシリンダヘッド排気通路用冷却水路１０１を通り、プレッシャーバルブ１１４を介して水溜め８６に排水される。したがって、冷却水は、シリンダブロック２０の排気通路７９およびシリンダヘッド２２の排気通路３２を冷却するが、シリンダ１１および燃焼室１１ａはほとんど冷却されていない。その結果、エンジン７の排気ガスは十分に冷却することができるとともに、シリンダ１１および燃焼室１１ａを不必要に冷却することがない。
【００３３】
そして、時間の経過とともに、エンジン７は温度が上昇し、シリンダ１１の温度が上昇すると、それに伴って、サーモスタット１１９が開となる。すると、シリンダブロック排気通路用冷却水路９３およびシリンダヘッド排気通路用冷却水路１０１を通りプレッシャーバルブ１１４付近まで達していた冷却水がシリンダ用冷却水路９１および燃焼室用冷却水路１０３に流入する。また、シリンダ用冷却水路９１および燃焼室用冷却水路１０３に存在し、サーモスタット設定温度以上となった冷却水は押し出され、サーモスタット１１９を通過し戻り用冷却水路９４を介して水溜め８６に排水される。そして、シリンダブロック排気通路用冷却水路９３およびシリンダヘッド排気通路用冷却水路１０１にはウォーターポンプ２７でくみ上げられた冷却水が流入する。シリンダ用冷却水路９１および燃焼室用冷却水路１０３に、新たにサーモスタット設定温度以下の冷却水が流入したことにより、サーモスタット１１９は閉となる。したがって、冷却水はシリンダブロック２０の排気通路７９およびシリンダヘッド２２の排気通路３２を冷却するとともに、シリンダ１１および燃焼室１１ａも冷却することができる。その結果、エンジン７の排気ガスは十分に冷却することができるとともに、シリンダ１１および燃焼室１１ａも冷却することができる。
【００３４】
また、サーモスタット１１９が閉となった状態では、前述のように、ウォーターポンプ２７によりくみ上げられた冷却水は、シリンダブロック排気通路用冷却水路９３およびシリンダヘッド排気通路用冷却水路１０１を通り、プレッシャーバルブ１１４を介して水溜め８６に排水される。
【００３５】
この様に船外機が構成されているので、たとえば、船外機の外部の水温が約２０℃で、サーモスタット１１９の設定温度が約６０℃に設定されている場合には、エンジン７の温度が低い時には、シリンダブロック排気通路用冷却水路９３およびシリンダヘッド排気通路用冷却水路１０１を通過した水はたとえば４０℃程度になり、サーモスタット１１９付近の冷却水はたとえば４０℃以上で６０℃未満となる。したがって、サーモスタット１１９は閉となるので、前述のように、冷却水はプレッシャーバルブ１１４を介して排水される。
【００３６】
一方、エンジン７の温度が高い時には、シリンダブロック排気通路用冷却水路９３およびシリンダヘッド排気通路用冷却水路１０１を通過した水はたとえば４０℃程度になり、サーモスタット１１９付近の冷却水はたとえば６０℃以上となる。したがって、サーモスタット１１９が開となり、前述のように、冷却水は、シリンダ用冷却水路９１および燃焼室用冷却水路１０３を通過してから、サーモスタット１１９を介して排水される。
【００３７】
この様に、エンジン７の温度が低い場合も、高い場合も、シリンダブロック排気通路用冷却水路９３およびシリンダヘッド排気通路用冷却水路１０１には常時冷却水が流れており、排気通路３２，７９は常時冷却されている。一方、シリンダ用冷却水路９１および燃焼室用冷却水路１０３には、エンジン７のシリンダ１１の温度が高い場合にのみ、冷却水が流れ、かつ、このシリンダ用冷却水路９１および燃焼室用冷却水路１０３には、シリンダブロック排気通路用冷却水路９３およびシリンダヘッド排気通路用冷却水路１０１で温められた例えば４０℃の水が流入する。したがって、シリンダ１１および燃焼室１１ａが、船外機の外部の水温たとえば２０℃で急冷されることはなく、シリンダ１１および燃焼室１１ａの温度分布が不均一となることが減少し、かつ、温度の時間的変化も減少する。その結果、シリンダ１１が変形することを防止することができる。
【００３８】
図２において、符号１２６は発電用のオルタネータ、符号１２７はオルタネータ駆動用のベルト、符号１２８は始動用のスタータモーターである。クランクケース２１の一側にはオルタネータ１２６が、一方、クランクケース２１の他側にはスタータモーター１２８が配置されている。重量のあるオルタネータ１２６とスタータモーター１２８とを、クランクシャフト８に対して略反対側に配置することにより、クランクシャフト８に対する左右の重量バランスを確保している。
【００３９】
前述のように、この実施の形態においては、戻り用冷却水路９４は、シリンダブロック２０に配置され、かつ、複数のシリンダ１１の間に形成されているＶの角部に設けられている。したがって、この戻り用冷却水路９４を他の場所に配置した場合に比して、エンジン７をコンパクトにすることができるとともに、部品点数を減少させることができる。
【００４０】
また、タイミングベルト４８を駆動するプーリ４１は、従来、ナット締めされていたが、この実施の形態においては、クランクシャフト８に圧入されている。したがって、プーリ４１をナット締めするためのネジ加工をクランクシャフト８に施す必要がなくなり、作業工数が減少する。かつ、ネジを設けたことによる応力集中も発生しない。また、フライホイル４２を取り付けるテーパー部８ａの径も太くすることができ、テーパー部８ａの強度を向上させることができる。さらに、ナットが無くなる分だけ高さを低くすることができる。
【００４１】
さらに、シリンダブロック排気通路用冷却水路９３と、シリンダヘッド排気通路用冷却水路１０１と、シリンダ用冷却水路９１および燃焼室用冷却水路１０３とが直列に配列されているので、シリンダブロック排気通路用冷却水路９３で冷却されるシリンダブロック２０の排気通路７９が一番効率よく冷却される。したがって、燃焼ガスの熱影響がシリンダブロック２０に加わることを防止することができる。その結果、シリンダブロック２０の温度分布が不均一となることが減少し、シリンダブロック２０の変形を防止することができる。また、シリンダ用冷却水路９１および燃焼室用冷却水路１０３には、適度に加熱された水が供給され、低温の水は供給されないので、シリンダ１１および燃焼室１１ａが急冷されることが減少する。
【００４２】
また、シリンダ用冷却水路９１および燃焼室用冷却水路１０３に流れる水の温度はサーモスタット１１９で制御されている。すなわち、シリンダ用冷却水路９１および燃焼室用冷却水路１０３には温度管理された水が流れており、シリンダ１１および燃焼室１１ａを最適な温度に管理することができる。
【００４３】
さらに、シリンダブロック２０の排気通路７９と、シリンダ用冷却水路９１との間には、シリンダブロック排気通路用冷却水路９３が配置されているので、排気通路７９の熱は、シリンダブロック排気通路用冷却水路９３で遮断されており、シリンダ用冷却水路９１にはあまり熱影響を与えることがない。したがって、シリンダ１１が排気通路７９の熱で変形することが減少する。ところで、シリンダブロック排気通路用冷却水路９３が排気通路７９の熱を遮断していないと、排気通路７９はシリンダブロック２０のＶ字の中央部に偏在しているので、排気通路７９の熱で、シリンダブロック２０の温度分布が不均一となり、シリンダブロック２０は歪に変形することになる。その結果、焼き付きなどの不具合が発生する。
【００４４】
以上、本発明の実施の形態を詳述したが、本発明は、前記実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内で、種々の変更を行うことが可能である。本発明の変更例を下記に例示する。
（１）実施の形態においては、エンジン７は６気筒であるが、その気筒数は適宜変更可能である。
【００４５】
（２）実施の形態においては、クランクシャフト８のプーリ４１には、上下一対のタイミングベルト４８が掛けられているが、プーリ４１に掛けられるタイミングベルト４８は一本でも可能である。
（３）実施の形態においては、図６に図示するように、プレッシャーバルブ１１４は、シリンダヘッド排気通路用冷却水路１０１の端部である下端部から延長している水路部分に取り付けられているが、プレッシャーバルブ１１４はシリンダヘッド排気通路用冷却水路１０１の端部付近に取り付けることも可能である。
【００４６】
【発明の効果】
本発明によれば、船外機外部から吸い込まれた水は、排気通路用冷却水路を通ってから、シリンダ用冷却水路および燃焼室用冷却水路に供給されているので、排気通路は船外機外部から吸い込まれた冷たい水で冷却され、一方、シリンダおよび燃焼室は排気通路で温められた水で冷却される。したがって、排気通路は冷たい水で効率良く冷却される。一方、シリンダおよび燃焼室は温かい水で穏やかに冷却され、冷たい水で急冷されることが減少する。したがって、シリンダ周囲の温度分布が不均一となることが減少するとともに、シリンダ周囲の温度の時間的変化も減少する。その結果、シリンダが変形することが減少するので、焼き付きの発生、オイルの消費量の増大、また、ブローバイガスの増大などを防止することができる。
【００４７】
また、冷却水は、シリンダブロック排気通路用冷却水路を通過した後に、シリンダヘッド排気通路用冷却水路に供給されているので、冷却水の温度は、シリンダブロック排気通路用冷却水路の方が、シリンダヘッド排気通路用冷却水路よりも低温となる。したがって、熱などで変形すると問題が大きいシリンダブロックを、シリンダヘッドよりも効率良く冷却することができる。したがって、シリンダブロックの変形を減少させることができる。
【００４８】
さらに、シリンダ用冷却水路および燃焼室用冷却水路の出口付近には、サーモスタットが設けられており、そして、プレッシャーバルブが排気通路用冷却水路と、シリンダ用冷却水路および燃焼室用冷却水路との連結部付近に設けられているので、シリンダ用冷却水路および燃焼室用冷却水路に流れる水の温度をサーモスタットで制御することができる。したがって、シリンダおよび燃焼室の温度が低い際などには、シリンダおよび燃焼室を不必要に冷却することが無くなり、エンジンの出力効率が向上する。また、サーモスタットが閉の際には、プレッシャーバルブで冷却水の圧力を逃しているが、このプレッシャーバルブは排気通路用冷却水路の出口付近に配置されているので、排気通路用冷却水路には冷却水が常時流れており、排気通路を常時冷却することができる。その結果、排気通路は効率良く冷却されることになり、排気通路の熱が、シリンダなどの他の部分に悪影響を与えること、たとえば不均一に加熱することを防止することができる。
【００４９】
また、シリンダブロック排気通路とシリンダとの間に、前記シリンダブロック排気通路用冷却水路およびシリンダ用冷却水路が位置するとともに、前記シリンダブロック排気通 路用冷却水路がシリンダブロック排気通路とシリンダ用冷却水路との間に配置されている場合がある。この場合には、排気通路がシリンダブロックに設けられることにより、部品点数が減少する。しかも、シリンダブロック排気通路の熱は、排気通路用冷却水路により遮断されるので、シリンダ用冷却水路には、シリンダブロック排気通路の熱が伝達されることが減少する。その結果、シリンダ用冷却水路の水が、シリンダブロック排気通路の熱で加熱されることが減少し、シリンダ用冷却水路の水は効率よくシリンダを冷却することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は本発明における船外機の一部切欠き断面図である。
【図２】図２は図１の船外機の内部構造を示す平面図である。
【図３】図３は図１の船外機の内部構造を説明するための断面図である。
【図４】図４はスロットルバルブおよびサージタンクを説明するための説明図である。
【図５】図５は冷却水路の回路図である。
【図６】図６は図１の要部拡大図である。
【図７】図７は図３の要部拡大図である。
【図８】図８はタイミングベルト用プーリの部分の拡大断面図である。
【符号の説明】
７ エンジン
１１ シリンダ
１１ａ 燃焼室
２０ シリンダブロック
２２ シリンダヘッド
２７ ウォーターポンプ
３２ 排気通路
７９ 排気通路
９１ シリンダ用冷却水路
９３ シリンダブロック排気通路用冷却水路
１０１ シリンダヘッド排気通路用冷却水路
１０３ 燃焼室用冷却水路
１１４ プレッシャーバルブ
１１９ サーモスタット
Claims (3)
- ４サイクルエンジンの燃焼ガスを排気する排気通路と、
この排気通路を冷却する排気通路用冷却水路と、
前記エンジンのシリンダを冷却するシリンダ用冷却水路と、
前記エンジンの燃焼室を冷却する燃焼室用冷却水路と、
船外機外部の水を吸い込むポンプとを備え、
前記排気通路は、エンジンのシリンダヘッドに設けられているシリンダヘッド排気通路と、エンジンのシリンダブロックに設けられているシリンダブロック排気通路とを具備しており、
かつ、前記排気通路用冷却水路は、シリンダヘッド排気通路用冷却水路と、シリンダブロック排気通路用冷却水路とを具備しており、
前記シリンダブロック排気通路用冷却水路と、前記シリンダヘッド排気通路用冷却水路と、前記シリンダ用冷却水路および前記燃焼室用冷却水路とが直列に配列されており、
前記ポンプは、吸い込んだ水を前記シリンダブロック排気通路用冷却水路に供給し、そして、このシリンダブロック排気通路用冷却水路に供給された水は、このシリンダブロック排気通路用冷却水路を通過してシリンダヘッド排気通路用冷却水路に供給され、このシリンダヘッド排気通路用冷却水路を通過して、前記シリンダ用冷却水路および前記燃焼室用冷却水路に供給され、ついで、前記シリンダ用冷却水路および前記燃焼室用冷却水路を通過した後に、船外機外部に排水されており、
前記シリンダ用冷却水路および前記燃焼室用冷却水路の出口付近には、サーモスタットが設けられており、
かつ、プレッシャーバルブが、前記排気通路用冷却水路と、前記シリンダ用冷却水路および前記燃焼室用冷却水路との連結部分付近に設けられていることを特徴とする船外機の冷却構造。 - 前記シリンダブロック排気通路用冷却水路の上端部は、シリンダヘッド排気通路用冷却水路の上端部と連通し、
前記シリンダ用冷却水路と燃焼室用冷却水路とは、上下両端部および途中において、相互に連通し、
前記シリンダヘッド排気通路用冷却水路の下端と、シリンダ用冷却水路および燃焼室用冷却水路の下端とが連通していることを特徴とする請求項１記載の船外機の冷却構造。 - 前記シリンダブロック排気通路とシリンダとの間に、前記シリンダブロック排気通路用冷却水路およびシリンダ用冷却水路が位置するとともに、前記シリンダブロック排気通路用冷却水路がシリンダブロック排気通路とシリンダ用冷却水路との間に配置されていることを特徴とする請求項１または２記載の船外機の冷却構造。
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Applications Claiming Priority (1)
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| JP08992396A JP3594397B2 (ja) | 1996-03-21 | 1996-03-21 | 船外機の冷却構造 |
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Family Applications (1)
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1996
- 1996-03-21 JP JP08992396A patent/JP3594397B2/ja not_active Expired - Lifetime
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