JP3912640B2

JP3912640B2 - 船外機用エンジンにおける高圧燃料ポンプ駆動装置

Info

Publication number: JP3912640B2
Application number: JP24454798A
Authority: JP
Inventors: 千寿斉藤; 雅彦加藤; 雅史寒川
Original assignee: ヤマハマリン株式会社
Priority date: 1997-08-20
Filing date: 1998-08-31
Publication date: 2007-05-09
Anticipated expiration: 2017-08-20
Also published as: JPH11132126A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、船外機における高圧燃料ポンプ駆動装置の技術分野に属する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
従来、自動車用エンジンにおいては、カムシャフトの回転により高圧燃料ポンプを駆動させ、高圧燃料を筒内に直接噴射する方式が知られているが、船外機用エンジンでは未だ開発されていない。そこで、この方式を船外機用エンジンに採用することが考えられ、その場合、クランク軸に駆動プーリを取り付けるとともに、高圧燃料ポンプの回転軸に従動プーリを取り付け、駆動プーリの回転をベルトを介して従動プーリに伝達させる方式が考えられる。
【０００３】
ところで、船外機用エンジンにおいては、エンジンがカウリング（ハウジング）という制約されたスペースの中に配置されており、自動車のような大がかりな冷却系を設けることが困難なため、エンジンの雰囲気温度が高く燃料中に気泡が発生し易くなり、この気泡が燃料噴射弁に流入すると燃料供給にばらつきが生じてしまう。そのため、高圧燃料供給系に必要以上の燃料が流れると、燃料が高圧のため燃料供給系の配管抵抗、フィルタによる圧力損失が増大するため、燃料温度が上昇し気泡が発生してしまい、この気泡が燃料噴射弁に流入すると燃料供給にバラツキが生じてしまう。従って、高圧燃料供給系に適正な燃料を供給するためには、クランク軸と高圧燃料ポンプの回転軸の間で適切な減速比が得られるように、駆動プーリと従動プーリの径を設定する必要がある。一方で、船外機用エンジンは、エンジンがカウリング（ハウジング）という制約されたスペースの中に配置されており、エンジンのコンパクト化が課題となっている。従って、所望の減速比を確保しつつ駆動プーリの径を小さくすることができれば、従動プーリの径も小さくなり、その分だけエンジンのコンパクト化を図ることができる。また、駆動プーリの径を小さくして減速比を大きくすることができれば、出力が異なるエンジンにも同一の高圧燃料ポンプを使用して部品の共通化を図ることができる。
【０００４】
本発明は、上記課題を解決するものであって、所望の減速比を確保しつつエンジンのコンパクト化を図ることができる船外機における高圧燃料ポンプ駆動装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために請求項１記載の発明は、クランク軸１２ｂが縦置きに配置された船外機用エンジン２において、エンジンボディ７上に固定された高圧燃料ポンプ３７と、前記クランク軸の上端に固定された駆動プーリ４３と、前記高圧燃料ポンプの回転軸に固定された従動プーリ４４と、前記駆動プーリ及び従動プーリ間に張設された駆動ベルト４５とを備え前記駆動プーリ４３の下部にフライホイール４６を配設したことを特徴とし、請求項２記載の発明は、請求項１において、前記エンジンは、複数の気筒７ａ〜７ｆをＶバンクをなすように２列に配設しており、前記高圧燃料ポンプ３７を前記Ｖバンクの間に配設したことを特徴とし、請求項３記載の発明は、請求項１または２において、前記エンジンが２サイクルエンジンであることを特徴とし、請求項４記載の発明は、請求項１または２において、前記エンジンが４サイクルエンジンであることを特徴とする。なお、上記構成に付加した番号は、本発明の理解を容易にするために図面と対比させるもので、これにより本発明が何ら限定されるものではない。
【０００６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照しつつ説明する。図１は本発明が適用される船外機用エンジンの縦断面図、図２は図１の要部断面図、図３は図１の要部模式図である。
【０００７】
図１において、１は船外機であり、クランク軸が縦置状態で搭載されるエンジン２と、エンジン２の下端面に接続されるガイドエキゾースト部３と、ガイドエキゾースト部３の下端面に接続されるアッパケース４、ロアケース５及びスクリュー６からなる。上記エンジン２は、筒内噴射式Ｖ型６気筒２サイクルエンジンであり、６つの気筒７ａ〜７ｆが平面視でＶバンクをなすように形成されたエンジンボディ７に、図２に示すシリンダヘッド８及びヘッドカバー９が図１の紙面垂直方向手前側に順次積層接続し、ヘッドボルト１０により固定されている。また、エンジンボディ７の図１裏面側には図３に示すクランクケース２３が形成されている。
【０００８】
上記気筒７ａ〜７ｆ内にはピストン１１が摺動自在に嵌合配置され、各ピストン１１はコンロッド１２ａを介してクランク軸１２ｂに連結されている。ピストン１１の頭部には、窪み状のキャビティ１１ａが形成されており、キャビティ１１ａは、シリンダヘッド８側に形成された窪み状の凹部８ａとで燃焼室を構成している。上記シリンダヘッド８には、燃料噴射弁１３及び点火プラグ１４が挿入配置されている。燃料噴射弁１３は磁力で開閉作動されるソレノイド開閉式であり、その噴射軸線はシリンダボア軸線ａと一致しており、また、点火プラグ１４の電極１４ａは前記凹部８ａ内に突出されている。
【０００９】
気筒７ａ〜７ｆは、それぞれ掃気ポート１７ａ、１７ｂによりクランク室７ｇに連通され、また、気筒７ａ〜７ｆには、排気ポート１８ａ〜１８ｆが掃気ポート１７ａに対向するように接続されている。図１の左バンクの排気ポート１８ａ〜１８ｃは左集合ポート１９ａに、右バンクの排気ポート１８ｄ〜１８ｆは右集合ポート１９ｂに合流されており、左集合ポート１９ａ及び右集合ポート１９ｂの下流端にはそれぞれガイドエキゾースト部３内の左排気通路３ａ及び右排気通路３ｂを介してアッパケース４内の左排気管２０ａ及び右排気管２０ｂが接続されている。
【００１０】
左右の排気管２０ａ、２０ｂは、アッパケース４内のマフラー２１内に配置されており、このマフラー２１は隔壁２２により左右の排気管２０ａ、２０ｂが開口する左膨張室２１ａ及び右膨張室２１ｂを備えている。この膨張室２１ａ、２１ｂは、左右バンクの気筒７ａ〜７ｃ、７〜７ｆからの排気ガスの圧力波が略大気圧状態に解放されるのに必要な容積を有している。また、マフラー２１の下端には、ロアケース５内に形成された排気通路５ａが接続されており、この排気通路５ａは、左右の排気管２０ａ、２０ｂからの排気を合流させている。
【００１１】
図３に示すように、エンジン２のクランクケース２３には吸気マニホールド２５の各分岐吸気管２５ａが接続されており、該分岐吸気管２５ａのクランクケース２３への接続部には、逆流防止用のリード弁２４が配設され、また、リード弁２４の上流側には、分岐吸気管２５ａにオイルを供給するためのオイルポンプ２７および吸気量を制御するためのスロットル弁２６が配設されている。
【００１２】
図４〜図６は、本発明の船外機における高圧燃料ポンプ駆動装置の１実施形態を示し、図４は燃料供給系の全体構成図、図５及び図６は、図４の燃料供給装置の具体的配置例を示す模式図であり、図５は側面図、図６は平面図である。
【００１３】
図４には、図１で説明したＶ型６気筒エンジン２の左バンクの気筒７ａ〜７ｃのみが示され、クランク軸１２ｂ、気筒７ａ〜７ｃ及び燃料供給レール４０が縦置状態に配置された構成が示されている。３０、３１は船体側に配設された主燃料タンク及び第１の低圧燃料ポンプであり、ベーパーセパレータタンク３５、予圧燃料ポンプ３６、高圧燃料ポンプ３７、高圧圧力調整弁３８、燃料供給レール４０及びこれらを接続する配管は、船外機のカウリング３２内に配設されている。
【００１４】
主燃料タンク３０内の燃料は、手動式の第１の低圧燃料ポンプ３１によりフィルタ３３を経て第２の低圧燃料ポンプ３４に送られる。この第２の低圧燃料ポンプ３４は、エンジン２のクランク室７ｇのパルス圧により駆動されるダイヤフラム式ポンプであり、燃料を気液分離装置であるベーパーセパレータタンク３５に送る。該ベーパーセパレータタンク３５内には、電動モータにより駆動される予圧燃料ポンプ３６が配設されており、燃料を加圧し予圧配管Ｃを経て高圧燃料ポンプ３７に送る。高圧燃料ポンプ３７の吐出側は、高圧配管Ａ、高圧圧力調整弁３８、リターン配管Ｂを介してベーパーセパレータタンク３５に接続されると共に、高圧配管Ａは燃料供給レール４０に接続されている。
【００１５】
燃料供給レール４０の上部終端は閉口されており、高圧燃料を各気筒７ａ〜７ｃに装着した燃料噴射弁１３に供給するように構成している。また、高圧配管Ａの途中にはフィルタ３９が配設され、さらに、配管Ｃには燃料冷却器４１の一端が接続され、その他端はリターン配管Ｃ′、予圧圧力調整弁４２を介してベーパーセパレータタンク３５に接続されている。図５及び図６にも示すように、クランク軸１２ｂの上部にはフライホイール４６が配設され、さらにその上部、すなわちクランク軸１２ｂの上端に駆動プーリ４３が固定されている。また、高圧燃料ポンプ３７の回転軸３７ａには従動プーリ４４が固定され、駆動プーリ４３と従動プーリ４４間には駆動ベルト４５が張設され、高圧燃料ポンプ３７がクランク軸１２ｂの回転により駆動される構成となっている。
以上
【００１６】
図５において、船体５１の後部には船の駆動装置である船外機１が着脱自在に装着されている。船外機１は、船体５１の後部に着脱自在に取り付けられるクランプブラケット５２と、クランプブラケット５２に枢支軸５３を介して上下回動自在に枢支されるスイベルブラケット５４と、このスイベルブラケット５４を上下方向に回動させる油圧シリンダ５５と、スイベルブラケット５４に支持される推進ユニット５６とを備えている。前記推進ユニット５６は、スイベルブラケット５４に支持されるケース４を有し、このケース４の上部にエンジン２が取り付けられ、エンジン２をその上方から覆うカウリング３２が設けられている。
【００１７】
図６において、エンジン２の側面には、ベーパーセパレータタンク３５、予圧燃料ポンプ３６、低圧燃料ポンプ３４、フィルタ３３、燃料冷却器４１が配置され、エンジン２の後面に燃料供給レール４０、フィルタ３９、高圧圧力調整弁３８が配置され、エンジンボディ７の上面でＶバンクの間に高圧燃料ポンプ３７が配置、固定されている。
【００１８】
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく種々の変更が可能である。例えば、上記実施形態においては、６気筒エンジンに適用した例について説明しているが、これに限定されるものではなく単気筒以上の気筒を有するものであればよい。また、上記実施形態においては、２サイクルエンジンに適用した例について説明しているが、４サイクルエンジンへの適用も可能である。
【００１９】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、請求項１、４、５記載の発明によれば、駆動プーリをクランク軸の上端に固定したので、所望の減速比を確保しつつ駆動プーリの径を小さくすることができ、従って、従動プーリの径も小さくなり、その分だけエンジンのコンパクト化を図ることができる。また、駆動プーリの径を自由に変更することにより、出力が異なるエンジンにも同一の高圧燃料ポンプを使用して部品の共通化を図ることができる。
【００２０】
また、請求項２記載の発明によれば、駆動プーリをフライホイールの下部に設けるものと比較して、駆動ベルトの交換を容易に行うことができ、
請求項３記載の発明によれば、高圧燃料ポンプをＶバンクの間に配設することにより、よりエンジンのコンパクト化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明が適用される船外機用エンジンの縦断面図である。
【図２】図１の要部断面図である。
【図３】図１の要部模式図である。
【図４】本発明の船外機における高圧燃料ポンプ駆動装置の１実施形態を示す燃料供給系の全体構成図である。
【図５】図４の燃料供給系の具体的配置例を示す模式的側面図である。
【図６】図４の燃料供給系の具体的配置例を示す模式的平面図である。
【符号の説明】
２…エンジン
７…エンジンボディ、７ａ〜７ｃ…気筒
１２ｂ…クランク軸
３７…高圧燃料ポンプ
４３…駆動プーリ
４４…従動プーリ
４５…駆動ベルト
４６…フライホイール

Claims

クランク軸が縦置きに配置された船外機用エンジンにおいて、エンジンボディ上に固定された高圧燃料ポンプと、前記クランク軸の上端に固定された駆動プーリと、前記高圧燃料ポンプの回転軸に固定された従動プーリと、前記駆動プーリ及び従動プーリ間に張設された駆動ベルトとを備え、前記駆動プーリの下部にフライホイールを配設したことを特徴とする高圧燃料ポンプ駆動装置。
前記エンジンは、複数の気筒をＶバンクをなすように２列に配設しており、前記高圧燃料ポンプを前記Ｖバンクの間に配設したことを特徴とする請求項１記載の高圧燃料ポンプ駆動装置。
前記エンジンが２サイクルエンジンであることを特徴とする請求項１または２に記載の高圧燃料ポンプ駆動装置。
前記エンジンが４サイクルエンジンであることを特徴とする請求項１または２に記載の高圧燃料ポンプ駆動装置。