JP3698800B2 - ウォータビークルのエンジン搭載構造 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、船底から吸い込んだ水を加圧して船尾後方に噴射することにより推進力を発生させるようにしたウォータビークルに関し、特に４サイクルエンジンを採用する場合の搭載構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、船底から吸い込んだ水をインペラで加圧して船尾後方に噴射することにより水上を走行するようにしたジェット推進タイプのウォータビークルが注目されている。このウォータビークルは、船体内に推進ユニットを回転駆動するエンジンを搭載し、船体を構成するデッキ上に鞍乗型シートを配設するとともに、該デッキの左, 右側部に足乗部を形成した構造となっている。
【０００３】
この種の推進機駆動用エンジンには、従来から構造が簡単でしかも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、水中に放出される排気ガス中のＣＯ，ＨＣ量が多いという問題がある。
【０００４】
一方、４サイクルエンジンの場合は、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への影響が小さいという点で有利である。このため最近では上記ウォータビークルにおいても４サイクルエンジンの採用が検討されている。この場合、コスト低減の観点から既存のエンジン、例えば自動車用エンジンを流用することが考えられる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところでウォータビークルは、その用途からして転覆を前提とした水密型の船体構造となっていることから、エンジン室内に外部から換気用，あるいは冷却用の空気を導入する吸気ダクトが配設されている。一方、上記自動車用エンジンは大径のフライホイール，あるいはフライホイールマグネットを備えていることから、上記吸気ダクトの配置，エンジンの搭載構造の如何によっては、エンジン室内に導入した空気の流れが悪く、冷却性が損なわれることが懸念される。
【０００６】
本発明は、上記実情に鑑みてなされたもので、既存の例えば自動車用４サイクルエンジンを採用する場合の冷却性を確保できるウォータビークルのエンジン搭載構造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、バスタブ状のハルと蓋状のデッキとを略水密に結合してなる船体のエンジン室内に４サイクルエンジンを搭載するとともに、エンジン室内の前部及び後部に外部と連通する吸気ダクトを配設し、該エンジンにより推進ユニットを回転駆動することにより水上を走行するようにしたウォータビークルのエンジン搭載構造において、上記エンジンをクランク軸を前後方向に向けて搭載し、該クランク軸の後端部にフライホイールを配設し、上記前部の吸気ダクトのエンジン室内開口を上記フライホイールの上縁より下方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、請求項１と同様のウォータビークルのエンジン搭載構造において、上記エンジンをクランク軸を前後方向に向けて搭載し、該クランク軸の前部に装着されたフライホイールより前側にカム軸駆動系を配設し、上記前部の吸気ダクトのエンジン室内開口を上記カム軸駆動系の前方近傍に位置させたことを特徴としている。
【０００９】
請求項３の発明は、請求項１又は２において、上記エンジンが、カム軸を２本備え、クランク軸方向に見て気筒軸を左, 右何れかに傾斜させて搭載されており、上記カム軸駆動系が、クランク軸により反傾斜側のカム軸を駆動する１段目駆動系と、該１段目駆動系で駆動されるカム軸により残りのカム軸を駆動する２段目駆動系とで構成されていることを特徴としている。
【００１０】
請求項４の発明は、バスタブ状のハルと蓋状のデッキとを略水密に結合してなる船体のエンジン室内に４サイクルエンジンを搭載するとともに、エンジン室内の後部に外部と連通する吸気ダクトを配設し、該エンジンにより推進ユニットを回転駆動することにより水上を走行するようにしたウォータビークルのエンジン搭載構造において、上記エンジンをクランク軸を前後方向に向けて搭載し、該クランク軸の後端部にフライホイールを配設し、該フライホイールの後方にエンジン出力軸と上記推進ユニットのインペラ軸との連結部を設け、上記後部の吸気ダクトのエンジン室内開口を上記フライホイールより後方に位置させたことを特徴としている。
【００１１】
請求項５の発明は、請求項４において、上記吸気ダクトのエンジン室内開口をフライホイールの上縁より下方に位置させたことを特徴としている。
【００１２】
ここで本発明が対象とするウォータビークルは、デッキ上に配置されたシートに着座して操舵ハンドルを持つ着座タイプのもの，デッキ上に起立した状態で操舵ハンドルを持つ起立タイプのもの、及びデッキ部分が開放されたオープンデッキのいわゆるジェットボートタイプのものを含む。
【００１３】
また、本発明でいう「フライホイール」とは大径の板状のいわゆる「フライホイール」はもちろん発電コイルに備えたいわゆる「フライホイールマグネト」も含む。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
図１ないし図４は、請求項１，４，５の発明の一実施形態（第１実施形態）によるウォータビークルのエンジン搭載構造を説明するための図であり、図１〜図３はそれぞれウォータビークルの左側面図，右側面，断面正面図、図４はエンジン左側面図である。本実施形態でいう左右，前後とは特記なき限りシートに着座した状態で見た場合の左右，前後である。
【００１５】
図において、１はウォータビークルであり、これの船体２はバスタブ状のハル３と蓋状のデッキ４とをガンネル５で水密に結合し、該デッキ４の前部にハッチカバー６を開閉可能に配設した構造のものである。上記デッキ４の上面中央部には鞍乗型シート７が着脱可能に配設されており、該シート７の前部には操舵ハンドル８が左, 右操向可能に配設されている。また上記デッキ４の左, 右側縁には縦壁状のブルーワーク４ａが一体に立設されており、該ブルーワーク４ａの内側には段落ち状に足乗部４ｂが形成されている。
【００１６】
上記船体２内のシート７下方にはエンジン９が搭載されており、該エンジン９の前方のハッチカバー６の下方には燃料タンク１０が配設されている。また上記エンジン９の後方には船体２内をエンジン室１２とポンプ室１３とに区分けするバルクヘッド１４が配設されており、該ポンプ室１３内に推進ユニット１５が配設されている。
【００１７】
なお、図２は、操舵ハンドル８より前側のデッキ形状等については、図１のものの変形例を示している。即ち、燃料タンク１０を高さの低いものとし、デッキ４の操舵ハンドル８より前側部分を下方に段落ち形成している。これによりこの段落ち部分にシートを配置し、着座を可能としている。
【００１８】
上記推進ユニット１５は、船底２ａに開口する吸込口１６ａと船尾２ｂに開口する噴射口１６ｂとを有する推進通路１６内にインペラ１７が固着されたインペラ軸１８を挿入配置し、該噴射口１６ｂにノズルデフレクタ１９を左右，上下に揺動可能に接続して構成されている。このインペラ軸１８はバルクヘッド１４に回転自在に軸支されており、該インペラ軸１８の前端部１８ａはエンジン室１２内に突出している。
【００１９】
上記推進ユニット１５は、インペラ１７の回転により吸込口１６ａから水を吸い上げ、この吸い込んだ水を加圧して噴射口１６ｂのノズルデフレクタ１９から後方に噴射することにより推進力を発生するものである。また上記ノズルデフレクタ１９には不図示の旋回機構，トリム機構が連結されており、該両機構は操作ケーブルを介して上記操舵ハンドル８に連結されている。この操舵ハンドル８の操作により船体２を旋回させたり，トリム角を可変させたりするようになっている。
【００２０】
上記エンジン室１２内のエンジン９の前方及び後方には外部から空気を導入する吸気ダクト２０，２１が配設されている。該各ダクト２０，２１の上端開口２０ａ，２１ａはデッキ４を挿通して外部に開口しており、下端開口２０ｂ，２１ｂは船底２ａ近傍に位置している。
【００２１】
上記エンジン９は、水冷式４サイクル４気筒エンジンであり、クランク軸２５を前端が後端よりも高くなるようにわずかに後傾させ、かつ前後方向に向けるとともに、気筒軸を垂直に向けて配置されている。このエンジン９はクランクケース２６にシリンダブロック２７，シリンダヘッド２８を積層して締結し、該シリンダヘッド２８にヘッドカバー２９を装着した構造のものである。このシリンダブロック２７内に摺動自在に配置されたピストン３０はコンロッド３１で上記クランク軸２５に連結されており、上記シリンダヘッド２８の前方から見て右側壁には吸気ポート３２が、左側壁には排気ポート３３がそれぞれ形成されており、該各ポート３２，３３の内端はシリンダヘッド２８の下面に凹設された燃焼凹部２８ａに開口している。この燃焼凹部２８ａには点火プラグ３４が挿入されている。
【００２２】
上記吸気ポート３２の外端には吸気マニホールド３５が接続されており、該吸気マニホールド３５にはキャブレタ３６，吸気サイレンサ３７が接続されている。また上記排気ポート３３の外端には排気マニホールド３８が接続されており、該排気マニホールド３８には不図示の排気管，ウォータロック，排気管が接続されており、該排気管の下流端は上記船尾２ｂに開口している。
【００２３】
上記吸気ポート３２，排気ポート３３には該開口を開閉する吸気バルブ４０，排気バルブ４１が配設されている。該各バルブ４０，４１はカム軸駆動系を構成する一対のカム軸４２，４２により開閉駆動される。該各カム軸４２の前端部にはカムプーリ４３が固着され、また上記クランク軸２５の前端部２５ａにはクランクプーリ４４が固着されており、該クランクプーリ４４と上記各カムプーリ４３とはタイミングベルト４５で連結されている。なお、４６ａはベルトカバー、４６ｂはオルタネータ等の補機類を駆動するためのプーリである。
【００２４】
上記クランク軸２５の後端部２５ｂにはフライホイール５０が固着されている。このフライホイール５０にはリングギヤ５１が結合されており、該リングギヤ５１にはクランクケース２６の底部に配設されたスタータモータ５２のスタータギヤ５３が噛合可能になっている。上記フライホイール５０は前後方向に見てクランクケース２６より大径に形成されており、ケースカバー５４により覆われている。
【００２５】
上記クランク軸２５の後端部２５ｂはケースカバー５４の後方に突出しており、該突出部２５ｃには上記インペラ軸１８の前端部１８ａがカップリング５５を介して連結されている。そして上記後部の吸気ダクト２１の下端開口２１ｂは上記フライホイール５０後方のカップリング５５の後方近傍に位置しており、前部の吸気ダクト２０の下端開口２０ｂは上記ベルトカバー４６ａの前方近傍に位置している。そして前後方向に見ると上記下端開口２０ｂ，２１ｂはいずれも上記フライホイール５０の外周縁より外側でかつ中心高さより下方に位置している。
【００２６】
次に本実施形態の作用効果について説明する。本実施形態によれば、エンジン９をクランク軸２５を前後方向に向けて配置するとともに、該クランク軸２５の後端部２５ｂにフライホイール５０を装着し、前側吸気ダクト２０の下端開口２０ｂを上記フライホイール５０のの外周縁より外側かつ中心より下方に位置させたので、該前側吸気ダクト２０により導入された外気の一部は、クランクケース２６の側壁に沿って後方に流れ、フライホイール５０のケースカバー５４に当たって上方に方向変換することとなる（図２の→印参照）。このように、大径のフライホイール５０を備えた自動車用４サイクルエンジンを採用した場合に、上記フライホイール５０のケースカバー５４を空気の流れ方向を変換させる導風板として機能させることができ、エンジンの冷却機能を向上できる。
【００２７】
本実施形態では、上記クランク軸２５の後端部２５ｂをフライホイール５０の後方に突出し、該突出部２５ｃとインペラ軸１８とをカップリング５５を介して連結し、後側吸気ダクト２１の下端開口２１ｂを上記カップリング５５近傍に位置させたので、該吸気ダクト２１からの外気の一部はフライホイール５０のケースカバー５４に当たって上方に方向変換し、この際にカップリング５５部分を冷却することとなる。このように上記フライホイール５０のケースカバー５４をカップリング５５を冷却するための導風板として機能させる点からも冷却機能を向上できる。
【００２８】
ここで、上記冷却性向上の点をより詳細に説明する。エンジンの吸気作用によって、外気が吸気ダクト２０，２１を通ってエンジン室１２に導入されるが、この導入された外気はエンジンの吸気口３７ａに向かって流れることになる。この場合吹き出しの慣性力によって、吸気ダクト２０の下端開口２０ｂから導入された外気は後方に、吸気ダクト２１の下端開口２１ｂから導入された外気は前方に流れるのはもちろんであるが、吸気サイレンサ３７の吸気口３７ａは前後方向に見ると吸気ダクト２０と２１との間に位置し、かつ上下方向に見ると、４サイクルエンジンの場合吸気通路がシリンダヘッドという高所に接続されている関係上、吸気口３７ａは比較的高い位置に位置している。そのため下端開口２０ｂ，２１ｂから導入された外気は吸気口３７ａに向かうように上方にも流れる。下端開口をフライホイール上端よりも下方に位置させた場合、これらの外気の流れによって、フライホイールが導風板として機能できる。なお、下端開口２０ｂ，２１ｂを船底２ａに接近させたとしても、この下端開口から導入された外気は吸気口に向かって上方にも流れることから、フライホイールが導風板として機能できる。
【００２９】
また上記フライホイール５０の後方でクランク軸２５と推進ユニット１５のインペラ軸１８とをカップリング５５で連結したので、該フライホイール５０とともに推進ユニット１５及びカップリング５５がトルク変動を吸収するダンパとして機能することとなり、振動，騒音の発生を抑制できる。
【００３０】
さらに上記クランク軸２５の後端とインペラ軸１８との間にフライホイール５０を配置したので、該フライホイール５０とインペラ軸１８との軸間距離を短くすることができ、軸剛性を向上できる。そしてこの軸剛性の向上によりフライホイール５０とインペラ軸１８とが略同様に回転することからトルク変動をより一層確実に吸収できる。
【００３１】
図５及び図６は、請求項２，３の発明の一実施形態（第２実施形態）によるウォータビークルのエンジン搭載構造を説明するための図であり、図中、図３R>３，図４と同一符号は同一又は相当部分を示す。
【００３２】
本実施形態では、４サイクルエンジン６０を、クランク軸６１を前端が後端よりも高くなるようにわずかに後傾し、かつ前後方向に向けて配置するとともに、前方からクランク軸方向に見て気筒軸Ａを右側に傾斜させている。このクランク軸６１の後端にはインペラ軸（不図示）がカップリング５５を介設して同軸状に連結されている。上記クランク軸６１の前部６１ａには発電コイルを備えたフライホイールマグネト６２が装着されており、この前部６１ａはフライホイールマグネト６２より前方に突出している。該突出部６１ｂにはカム軸駆動系を構成するクランクプーリ４４が固着されている。
【００３３】
上記カム駆動系は１段目駆動系と２段目駆動系とからなり、該１段目駆動系は、上記クランク軸６１と平行に配置された２本のカム軸６３，６４のうち反傾斜側のカム軸６３の前端に上記クランクプーリ４４の２倍の径を有するカムプーリ６５を固着するとともに、該カムプーリ６５と上記クランクプーリ４４とをタイミングベルト６６により連結して構成されている。なお、６７はテンションプーリである。
【００３４】
また上記２段目駆動系は、上記１段目駆動系のクランク軸６１により回転駆動されるカム軸６３の軸方向中央部に駆動ギヤ７０を固着し、傾斜側の上記カム軸６４の軸方向中央部に駆動ギヤ７０と同一径の従動ギヤ７１を固着し、該両ギヤ７０，７１をカムチェーン７２で連結して構成されている。
【００３５】
そしてエンジン室１２の前側に配設された吸気ダクト２０の下端開口２０ｂは上記１段目駆動系の前方近傍にかつ上下方向略中央部に位置している。
【００３６】
本実施形態によれば、クランク軸６１の前部６１ａに固着されたフライホイールマグネト６２より前方に１段目駆動系を配設し、前側吸気ダクト２０の下端開口２０ｂを上記１段目駆動系の前方中央部に位置させたので、該吸気ダクト２０により導入された外気の一部はベルトカバー４６ａに沿って下方及び上方に流れ、内部のタイミングベルト６６を冷却することとなり、カム軸駆動系を備えた自動車用４サイクルエンジンを採用した場合のカム軸駆動系の冷却姓を確保できる。
【００３７】
また本実施形態では、反傾斜側に位置するカム軸６３とクランク軸６１とをタイミングベルト６６で連結し、上記カム軸６３と傾斜側のカム軸６４とをカムチェーン７２で連結する２段掛け構造としたので、傾斜側のカム軸６４の従動ギヤ７０の径を小さくすることができ、それだけヘッドカバー２９の傾斜側壁２９ａを小さくできる。その結果、気筒軸を右側に傾斜させた場合に、デッキ幅を大きくすることなくヘッドカバー２９とデッキ４とのクリアランスを確保できる。
【００３８】
【発明の効果】
以上のように請求項１の発明に係るウォータビークルのエンジン搭載構造によれば、クランク軸の後端にフライホイールを配設し、前部の吸気ダクトのエンジン室内開口を上記フライホイールの上縁より下方に位置させたので、該フライホイールのカバー部材を冷却風の導風板として機能させることができ、大径のフライホイールを備えたエンジンを採用した場合のエンジン冷却性を向上できる効果がある。
【００３９】
請求項２の発明では、クランク軸の前部に装着されたフライホイールマグネトより前側にカム軸駆動系を配設し、前部の吸気ダクトのエンジン室内開口を上記カム軸駆動系の前方近傍に位置させたので、該カム軸駆動系のカバー部材を冷却風の導風板として機能させることができ、カム軸駆動系を備えたエンジンを採用した場合のカム軸駆動系の冷却性を向上できる効果がある。
【００４０】
請求項３の発明では、気筒軸を傾斜させてエンジンを配置した場合に、クランク軸により反傾斜側のカム軸を駆動する第１段目駆動系と、該クランク軸で駆動されるカム軸により残りのカム軸を駆動する２段目駆動系とを備えたので、エンジンの傾斜側を小さくでき、気筒軸を傾斜させながら船体とのクリアランスを確保できる効果がある。
【００４１】
請求項４の発明では、クランク軸の後端にフライホイールを配設し、該フライホイールの後方でエンジン出力軸とインペラ軸とを連結し、後部の吸気ダクトのエンジン室内開口を上記フライホイールより後方に位置させたので、該フライホイールを連結部に冷却空気を導く導風板として機能させることができ、大径のフライホイールを備えたエンジンを採用する場合の連結部の冷却性を向上できる効果があり、またフライホイールと共に推進ユニットがトルク変動を吸収するダンパ部材として機能し、振動，騒音を軽減できる効果がある。
【００４２】
請求項５の発明では、吸気ダクトのエンジン室内開口をフライホイールの上縁より下方に位置させたので、フライホイールのカバー部材によってより多くの冷却空気が連結部に導かれることになり、連結部の冷却性が一層向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】 請求項１，４，５の発明の第１実施形態によるウォータビークルのエンジン搭載構造を説明するための側面図である。
【図２】 上記ウォータビークルのエンジン部分の側面図である。
【図３】 上記ウォータビークルの断面正面図である。
【図４】 上記エンジンの側面図である。
【図５】 請求項２，３の発明の第２実施形態によるエンジン搭載構造を説明するための側面図である。
【図６】 上記第２実施形態エンジンのカム軸駆動系を示す正面図である。
【符号の説明】
１ ウォータビークル
２ 船体
３ ハル
４ デッキ
９，６０，７０４ サイクルエンジン
１２ エンジン室
１５ 推進ユニット
１８ インペラ軸
２０，２１ 吸気ダクト
２０ｂ，２１ｂ エンジン室内開口
２５，６１ クランク軸
５０ フライホイール
６２，７１ フライホイールマグネト
【発明の属する技術分野】
本発明は、船底から吸い込んだ水を加圧して船尾後方に噴射することにより推進力を発生させるようにしたウォータビークルに関し、特に４サイクルエンジンを採用する場合の搭載構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、船底から吸い込んだ水をインペラで加圧して船尾後方に噴射することにより水上を走行するようにしたジェット推進タイプのウォータビークルが注目されている。このウォータビークルは、船体内に推進ユニットを回転駆動するエンジンを搭載し、船体を構成するデッキ上に鞍乗型シートを配設するとともに、該デッキの左, 右側部に足乗部を形成した構造となっている。
【０００３】
この種の推進機駆動用エンジンには、従来から構造が簡単でしかも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、水中に放出される排気ガス中のＣＯ，ＨＣ量が多いという問題がある。
【０００４】
一方、４サイクルエンジンの場合は、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への影響が小さいという点で有利である。このため最近では上記ウォータビークルにおいても４サイクルエンジンの採用が検討されている。この場合、コスト低減の観点から既存のエンジン、例えば自動車用エンジンを流用することが考えられる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところでウォータビークルは、その用途からして転覆を前提とした水密型の船体構造となっていることから、エンジン室内に外部から換気用，あるいは冷却用の空気を導入する吸気ダクトが配設されている。一方、上記自動車用エンジンは大径のフライホイール，あるいはフライホイールマグネットを備えていることから、上記吸気ダクトの配置，エンジンの搭載構造の如何によっては、エンジン室内に導入した空気の流れが悪く、冷却性が損なわれることが懸念される。
【０００６】
本発明は、上記実情に鑑みてなされたもので、既存の例えば自動車用４サイクルエンジンを採用する場合の冷却性を確保できるウォータビークルのエンジン搭載構造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、バスタブ状のハルと蓋状のデッキとを略水密に結合してなる船体のエンジン室内に４サイクルエンジンを搭載するとともに、エンジン室内の前部及び後部に外部と連通する吸気ダクトを配設し、該エンジンにより推進ユニットを回転駆動することにより水上を走行するようにしたウォータビークルのエンジン搭載構造において、上記エンジンをクランク軸を前後方向に向けて搭載し、該クランク軸の後端部にフライホイールを配設し、上記前部の吸気ダクトのエンジン室内開口を上記フライホイールの上縁より下方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、請求項１と同様のウォータビークルのエンジン搭載構造において、上記エンジンをクランク軸を前後方向に向けて搭載し、該クランク軸の前部に装着されたフライホイールより前側にカム軸駆動系を配設し、上記前部の吸気ダクトのエンジン室内開口を上記カム軸駆動系の前方近傍に位置させたことを特徴としている。
【０００９】
請求項３の発明は、請求項１又は２において、上記エンジンが、カム軸を２本備え、クランク軸方向に見て気筒軸を左, 右何れかに傾斜させて搭載されており、上記カム軸駆動系が、クランク軸により反傾斜側のカム軸を駆動する１段目駆動系と、該１段目駆動系で駆動されるカム軸により残りのカム軸を駆動する２段目駆動系とで構成されていることを特徴としている。
【００１０】
請求項４の発明は、バスタブ状のハルと蓋状のデッキとを略水密に結合してなる船体のエンジン室内に４サイクルエンジンを搭載するとともに、エンジン室内の後部に外部と連通する吸気ダクトを配設し、該エンジンにより推進ユニットを回転駆動することにより水上を走行するようにしたウォータビークルのエンジン搭載構造において、上記エンジンをクランク軸を前後方向に向けて搭載し、該クランク軸の後端部にフライホイールを配設し、該フライホイールの後方にエンジン出力軸と上記推進ユニットのインペラ軸との連結部を設け、上記後部の吸気ダクトのエンジン室内開口を上記フライホイールより後方に位置させたことを特徴としている。
【００１１】
請求項５の発明は、請求項４において、上記吸気ダクトのエンジン室内開口をフライホイールの上縁より下方に位置させたことを特徴としている。
【００１２】
ここで本発明が対象とするウォータビークルは、デッキ上に配置されたシートに着座して操舵ハンドルを持つ着座タイプのもの，デッキ上に起立した状態で操舵ハンドルを持つ起立タイプのもの、及びデッキ部分が開放されたオープンデッキのいわゆるジェットボートタイプのものを含む。
【００１３】
また、本発明でいう「フライホイール」とは大径の板状のいわゆる「フライホイール」はもちろん発電コイルに備えたいわゆる「フライホイールマグネト」も含む。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
図１ないし図４は、請求項１，４，５の発明の一実施形態（第１実施形態）によるウォータビークルのエンジン搭載構造を説明するための図であり、図１〜図３はそれぞれウォータビークルの左側面図，右側面，断面正面図、図４はエンジン左側面図である。本実施形態でいう左右，前後とは特記なき限りシートに着座した状態で見た場合の左右，前後である。
【００１５】
図において、１はウォータビークルであり、これの船体２はバスタブ状のハル３と蓋状のデッキ４とをガンネル５で水密に結合し、該デッキ４の前部にハッチカバー６を開閉可能に配設した構造のものである。上記デッキ４の上面中央部には鞍乗型シート７が着脱可能に配設されており、該シート７の前部には操舵ハンドル８が左, 右操向可能に配設されている。また上記デッキ４の左, 右側縁には縦壁状のブルーワーク４ａが一体に立設されており、該ブルーワーク４ａの内側には段落ち状に足乗部４ｂが形成されている。
【００１６】
上記船体２内のシート７下方にはエンジン９が搭載されており、該エンジン９の前方のハッチカバー６の下方には燃料タンク１０が配設されている。また上記エンジン９の後方には船体２内をエンジン室１２とポンプ室１３とに区分けするバルクヘッド１４が配設されており、該ポンプ室１３内に推進ユニット１５が配設されている。
【００１７】
なお、図２は、操舵ハンドル８より前側のデッキ形状等については、図１のものの変形例を示している。即ち、燃料タンク１０を高さの低いものとし、デッキ４の操舵ハンドル８より前側部分を下方に段落ち形成している。これによりこの段落ち部分にシートを配置し、着座を可能としている。
【００１８】
上記推進ユニット１５は、船底２ａに開口する吸込口１６ａと船尾２ｂに開口する噴射口１６ｂとを有する推進通路１６内にインペラ１７が固着されたインペラ軸１８を挿入配置し、該噴射口１６ｂにノズルデフレクタ１９を左右，上下に揺動可能に接続して構成されている。このインペラ軸１８はバルクヘッド１４に回転自在に軸支されており、該インペラ軸１８の前端部１８ａはエンジン室１２内に突出している。
【００１９】
上記推進ユニット１５は、インペラ１７の回転により吸込口１６ａから水を吸い上げ、この吸い込んだ水を加圧して噴射口１６ｂのノズルデフレクタ１９から後方に噴射することにより推進力を発生するものである。また上記ノズルデフレクタ１９には不図示の旋回機構，トリム機構が連結されており、該両機構は操作ケーブルを介して上記操舵ハンドル８に連結されている。この操舵ハンドル８の操作により船体２を旋回させたり，トリム角を可変させたりするようになっている。
【００２０】
上記エンジン室１２内のエンジン９の前方及び後方には外部から空気を導入する吸気ダクト２０，２１が配設されている。該各ダクト２０，２１の上端開口２０ａ，２１ａはデッキ４を挿通して外部に開口しており、下端開口２０ｂ，２１ｂは船底２ａ近傍に位置している。
【００２１】
上記エンジン９は、水冷式４サイクル４気筒エンジンであり、クランク軸２５を前端が後端よりも高くなるようにわずかに後傾させ、かつ前後方向に向けるとともに、気筒軸を垂直に向けて配置されている。このエンジン９はクランクケース２６にシリンダブロック２７，シリンダヘッド２８を積層して締結し、該シリンダヘッド２８にヘッドカバー２９を装着した構造のものである。このシリンダブロック２７内に摺動自在に配置されたピストン３０はコンロッド３１で上記クランク軸２５に連結されており、上記シリンダヘッド２８の前方から見て右側壁には吸気ポート３２が、左側壁には排気ポート３３がそれぞれ形成されており、該各ポート３２，３３の内端はシリンダヘッド２８の下面に凹設された燃焼凹部２８ａに開口している。この燃焼凹部２８ａには点火プラグ３４が挿入されている。
【００２２】
上記吸気ポート３２の外端には吸気マニホールド３５が接続されており、該吸気マニホールド３５にはキャブレタ３６，吸気サイレンサ３７が接続されている。また上記排気ポート３３の外端には排気マニホールド３８が接続されており、該排気マニホールド３８には不図示の排気管，ウォータロック，排気管が接続されており、該排気管の下流端は上記船尾２ｂに開口している。
【００２３】
上記吸気ポート３２，排気ポート３３には該開口を開閉する吸気バルブ４０，排気バルブ４１が配設されている。該各バルブ４０，４１はカム軸駆動系を構成する一対のカム軸４２，４２により開閉駆動される。該各カム軸４２の前端部にはカムプーリ４３が固着され、また上記クランク軸２５の前端部２５ａにはクランクプーリ４４が固着されており、該クランクプーリ４４と上記各カムプーリ４３とはタイミングベルト４５で連結されている。なお、４６ａはベルトカバー、４６ｂはオルタネータ等の補機類を駆動するためのプーリである。
【００２４】
上記クランク軸２５の後端部２５ｂにはフライホイール５０が固着されている。このフライホイール５０にはリングギヤ５１が結合されており、該リングギヤ５１にはクランクケース２６の底部に配設されたスタータモータ５２のスタータギヤ５３が噛合可能になっている。上記フライホイール５０は前後方向に見てクランクケース２６より大径に形成されており、ケースカバー５４により覆われている。
【００２５】
上記クランク軸２５の後端部２５ｂはケースカバー５４の後方に突出しており、該突出部２５ｃには上記インペラ軸１８の前端部１８ａがカップリング５５を介して連結されている。そして上記後部の吸気ダクト２１の下端開口２１ｂは上記フライホイール５０後方のカップリング５５の後方近傍に位置しており、前部の吸気ダクト２０の下端開口２０ｂは上記ベルトカバー４６ａの前方近傍に位置している。そして前後方向に見ると上記下端開口２０ｂ，２１ｂはいずれも上記フライホイール５０の外周縁より外側でかつ中心高さより下方に位置している。
【００２６】
次に本実施形態の作用効果について説明する。本実施形態によれば、エンジン９をクランク軸２５を前後方向に向けて配置するとともに、該クランク軸２５の後端部２５ｂにフライホイール５０を装着し、前側吸気ダクト２０の下端開口２０ｂを上記フライホイール５０のの外周縁より外側かつ中心より下方に位置させたので、該前側吸気ダクト２０により導入された外気の一部は、クランクケース２６の側壁に沿って後方に流れ、フライホイール５０のケースカバー５４に当たって上方に方向変換することとなる（図２の→印参照）。このように、大径のフライホイール５０を備えた自動車用４サイクルエンジンを採用した場合に、上記フライホイール５０のケースカバー５４を空気の流れ方向を変換させる導風板として機能させることができ、エンジンの冷却機能を向上できる。
【００２７】
本実施形態では、上記クランク軸２５の後端部２５ｂをフライホイール５０の後方に突出し、該突出部２５ｃとインペラ軸１８とをカップリング５５を介して連結し、後側吸気ダクト２１の下端開口２１ｂを上記カップリング５５近傍に位置させたので、該吸気ダクト２１からの外気の一部はフライホイール５０のケースカバー５４に当たって上方に方向変換し、この際にカップリング５５部分を冷却することとなる。このように上記フライホイール５０のケースカバー５４をカップリング５５を冷却するための導風板として機能させる点からも冷却機能を向上できる。
【００２８】
ここで、上記冷却性向上の点をより詳細に説明する。エンジンの吸気作用によって、外気が吸気ダクト２０，２１を通ってエンジン室１２に導入されるが、この導入された外気はエンジンの吸気口３７ａに向かって流れることになる。この場合吹き出しの慣性力によって、吸気ダクト２０の下端開口２０ｂから導入された外気は後方に、吸気ダクト２１の下端開口２１ｂから導入された外気は前方に流れるのはもちろんであるが、吸気サイレンサ３７の吸気口３７ａは前後方向に見ると吸気ダクト２０と２１との間に位置し、かつ上下方向に見ると、４サイクルエンジンの場合吸気通路がシリンダヘッドという高所に接続されている関係上、吸気口３７ａは比較的高い位置に位置している。そのため下端開口２０ｂ，２１ｂから導入された外気は吸気口３７ａに向かうように上方にも流れる。下端開口をフライホイール上端よりも下方に位置させた場合、これらの外気の流れによって、フライホイールが導風板として機能できる。なお、下端開口２０ｂ，２１ｂを船底２ａに接近させたとしても、この下端開口から導入された外気は吸気口に向かって上方にも流れることから、フライホイールが導風板として機能できる。
【００２９】
また上記フライホイール５０の後方でクランク軸２５と推進ユニット１５のインペラ軸１８とをカップリング５５で連結したので、該フライホイール５０とともに推進ユニット１５及びカップリング５５がトルク変動を吸収するダンパとして機能することとなり、振動，騒音の発生を抑制できる。
【００３０】
さらに上記クランク軸２５の後端とインペラ軸１８との間にフライホイール５０を配置したので、該フライホイール５０とインペラ軸１８との軸間距離を短くすることができ、軸剛性を向上できる。そしてこの軸剛性の向上によりフライホイール５０とインペラ軸１８とが略同様に回転することからトルク変動をより一層確実に吸収できる。
【００３１】
図５及び図６は、請求項２，３の発明の一実施形態（第２実施形態）によるウォータビークルのエンジン搭載構造を説明するための図であり、図中、図３R>３，図４と同一符号は同一又は相当部分を示す。
【００３２】
本実施形態では、４サイクルエンジン６０を、クランク軸６１を前端が後端よりも高くなるようにわずかに後傾し、かつ前後方向に向けて配置するとともに、前方からクランク軸方向に見て気筒軸Ａを右側に傾斜させている。このクランク軸６１の後端にはインペラ軸（不図示）がカップリング５５を介設して同軸状に連結されている。上記クランク軸６１の前部６１ａには発電コイルを備えたフライホイールマグネト６２が装着されており、この前部６１ａはフライホイールマグネト６２より前方に突出している。該突出部６１ｂにはカム軸駆動系を構成するクランクプーリ４４が固着されている。
【００３３】
上記カム駆動系は１段目駆動系と２段目駆動系とからなり、該１段目駆動系は、上記クランク軸６１と平行に配置された２本のカム軸６３，６４のうち反傾斜側のカム軸６３の前端に上記クランクプーリ４４の２倍の径を有するカムプーリ６５を固着するとともに、該カムプーリ６５と上記クランクプーリ４４とをタイミングベルト６６により連結して構成されている。なお、６７はテンションプーリである。
【００３４】
また上記２段目駆動系は、上記１段目駆動系のクランク軸６１により回転駆動されるカム軸６３の軸方向中央部に駆動ギヤ７０を固着し、傾斜側の上記カム軸６４の軸方向中央部に駆動ギヤ７０と同一径の従動ギヤ７１を固着し、該両ギヤ７０，７１をカムチェーン７２で連結して構成されている。
【００３５】
そしてエンジン室１２の前側に配設された吸気ダクト２０の下端開口２０ｂは上記１段目駆動系の前方近傍にかつ上下方向略中央部に位置している。
【００３６】
本実施形態によれば、クランク軸６１の前部６１ａに固着されたフライホイールマグネト６２より前方に１段目駆動系を配設し、前側吸気ダクト２０の下端開口２０ｂを上記１段目駆動系の前方中央部に位置させたので、該吸気ダクト２０により導入された外気の一部はベルトカバー４６ａに沿って下方及び上方に流れ、内部のタイミングベルト６６を冷却することとなり、カム軸駆動系を備えた自動車用４サイクルエンジンを採用した場合のカム軸駆動系の冷却姓を確保できる。
【００３７】
また本実施形態では、反傾斜側に位置するカム軸６３とクランク軸６１とをタイミングベルト６６で連結し、上記カム軸６３と傾斜側のカム軸６４とをカムチェーン７２で連結する２段掛け構造としたので、傾斜側のカム軸６４の従動ギヤ７０の径を小さくすることができ、それだけヘッドカバー２９の傾斜側壁２９ａを小さくできる。その結果、気筒軸を右側に傾斜させた場合に、デッキ幅を大きくすることなくヘッドカバー２９とデッキ４とのクリアランスを確保できる。
【００３８】
【発明の効果】
以上のように請求項１の発明に係るウォータビークルのエンジン搭載構造によれば、クランク軸の後端にフライホイールを配設し、前部の吸気ダクトのエンジン室内開口を上記フライホイールの上縁より下方に位置させたので、該フライホイールのカバー部材を冷却風の導風板として機能させることができ、大径のフライホイールを備えたエンジンを採用した場合のエンジン冷却性を向上できる効果がある。
【００３９】
請求項２の発明では、クランク軸の前部に装着されたフライホイールマグネトより前側にカム軸駆動系を配設し、前部の吸気ダクトのエンジン室内開口を上記カム軸駆動系の前方近傍に位置させたので、該カム軸駆動系のカバー部材を冷却風の導風板として機能させることができ、カム軸駆動系を備えたエンジンを採用した場合のカム軸駆動系の冷却性を向上できる効果がある。
【００４０】
請求項３の発明では、気筒軸を傾斜させてエンジンを配置した場合に、クランク軸により反傾斜側のカム軸を駆動する第１段目駆動系と、該クランク軸で駆動されるカム軸により残りのカム軸を駆動する２段目駆動系とを備えたので、エンジンの傾斜側を小さくでき、気筒軸を傾斜させながら船体とのクリアランスを確保できる効果がある。
【００４１】
請求項４の発明では、クランク軸の後端にフライホイールを配設し、該フライホイールの後方でエンジン出力軸とインペラ軸とを連結し、後部の吸気ダクトのエンジン室内開口を上記フライホイールより後方に位置させたので、該フライホイールを連結部に冷却空気を導く導風板として機能させることができ、大径のフライホイールを備えたエンジンを採用する場合の連結部の冷却性を向上できる効果があり、またフライホイールと共に推進ユニットがトルク変動を吸収するダンパ部材として機能し、振動，騒音を軽減できる効果がある。
【００４２】
請求項５の発明では、吸気ダクトのエンジン室内開口をフライホイールの上縁より下方に位置させたので、フライホイールのカバー部材によってより多くの冷却空気が連結部に導かれることになり、連結部の冷却性が一層向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】 請求項１，４，５の発明の第１実施形態によるウォータビークルのエンジン搭載構造を説明するための側面図である。
【図２】 上記ウォータビークルのエンジン部分の側面図である。
【図３】 上記ウォータビークルの断面正面図である。
【図４】 上記エンジンの側面図である。
【図５】 請求項２，３の発明の第２実施形態によるエンジン搭載構造を説明するための側面図である。
【図６】 上記第２実施形態エンジンのカム軸駆動系を示す正面図である。
【符号の説明】
１ ウォータビークル
２ 船体
３ ハル
４ デッキ
９，６０，７０４ サイクルエンジン
１２ エンジン室
１５ 推進ユニット
１８ インペラ軸
２０，２１ 吸気ダクト
２０ｂ，２１ｂ エンジン室内開口
２５，６１ クランク軸
５０ フライホイール
６２，７１ フライホイールマグネト
Claims (5)
- バスタブ状のハルと蓋状のデッキとを略水密に結合してなる船体のエンジン室内に４サイクルエンジンを搭載するとともに、エンジン室内の前部及び後部に外部と連通する吸気ダクトを配設し、該エンジンにより推進ユニットを回転駆動することにより水上を走行するようにしたウォータビークルのエンジン搭載構造において、上記エンジンを、クランク軸を前後方向に向けて搭載し、該クランク軸の後端部にフライホイールを配設し、上記前部の吸気ダクトのエンジン室内開口を上記フライホイールの上縁より下方に位置させたことを特徴とするウォータビークルのエンジン搭載構造。
- バスタブ状のハルと蓋状のデッキとを略水密に結合してなる船体のエンジン室内に４サイクルエンジンを搭載するとともに、エンジン室内の前部に外部と連通する吸気ダクトを配設し、該エンジンにより推進ユニットを回転駆動することにより水上を走行するようにしたウォータビークルのエンジン搭載構造において、上記エンジンをクランク軸を前後方向に向けて搭載し、該クランク軸の前部に装着されたフライホイールより前側にカム軸駆動系を配設し、上記前部の吸気ダクトのエンジン室内開口を上記カム軸駆動系の前方近傍に位置させたことを特徴とするウォータビークルのエンジン搭載構造。
- 請求項１又は２において、上記エンジンが、カム軸を２本備え、クランク軸方向に見て気筒軸を左, 右何れかに傾斜させて搭載されており、上記カム軸駆動系が、クランク軸により反傾斜側のカム軸を駆動する１段目駆動系と、該１段目駆動系で駆動されるカム軸により残りのカム軸を駆動する２段目駆動系とで構成されていることを特徴するウォータビークルのエンジン搭載構造。
- バスタブ状のハルと蓋状のデッキとを略水密に結合してなる船体のエンジン室内に４サイクルエンジンを搭載するとともに、エンジン室内の後部に外部と連通する吸気ダクトを配設し、該エンジンにより推進ユニットを回転駆動することにより水上を走行するようにしたウォータビークルのエンジン搭載構造において、上記エンジンをクランク軸を前後方向に向けて搭載し、該クランク軸の後端部にフライホイールを配設し、該フライホイールの後方にエンジン出力軸と上記推進ユニットのインペラ軸との連結部を設け、上記後部の吸気ダクトのエンジン室内開口を上記フライホイールより後方に位置させたことを特徴とするウォータビークルのエンジン搭載構造。
- 請求項４において、上記吸気ダクトのエンジン室内開口をフライホイールの上縁より下方に位置させたことを特徴とするウォータビークルのエンジン搭載構造。
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