JP4519881B2 - 小型艇の吸気構造 - Google Patents

Description

本発明は、小型艇の吸気構造に関するものである。

従来の小型艇の吸気構造として、艇体の下部を構成するハルとその上部を覆うデッキとで構成された艇体と、この艇体内に配置されたエンジンと、このエンジンから後方に延びる駆動軸で駆動される推進機と、前記エンジンの前方に設けられ、エンジンに新気を導入する吸気サイレンサーと、艇体内外を連通する複数の空気ダクトとを備え、これら空気ダクトの艇内開口を吸気サイレンサーの前後に振り分けて配置した構造が知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開２０００−３３５４８６号公報（００１５，００２８段落、図１）

。

小型艇にあっては、その艇内空間が狭いため、この艇内に設けられたエンジンが作動すると、その吸気導入部品からの吸気作用により、艇体内外を連通する複数の空気ダクトは全て吸気ダクトとして作用する。
上述した特許文献１記載の小型艇の吸気構造では、空気ダクトの艇内開口が吸気サイレンサーの前後に振り分けて配置されていたため、吸気サイレンサー（導入部品）には、その前方にある空気ダクト開口と後方にある空気ダクト開口から空気が流入することとなるが、吸気サイレンサーはエンジンの前方に配置されているため、後方の空気ダクト開口からの空気は、熱源であるエンジン周辺を経て吸気サイレンサーから吸入されることとなる。
このため、吸気サイレンサーには、エンジン周辺の熱気が多く吸入されることとなり、吸気温度が上昇して吸気効率低下し、エンジン出力が低下してしまうという課題があった。
したがって、この発明の目的は、以上のような課題を解決し、吸気効率を向上させてエンジンの出力向上を図ることができる小型艇の吸気構造を提供することにある。

上記の目的を達成するために請求項１記載の小型艇の吸気構造は、艇体の下部を構成するハルとその上部を覆うデッキとで構成された艇体と、この艇体内に配置されたエンジンと、このエンジンから後方に延びる駆動軸で駆動される推進機と、前記エンジンに新気を導入するエアクリーナケースと、前記艇体内外を連通する複数の空気ダクトとを備え、
前記複数の空気ダクトの艇内開口の全てが、前記エンジンに対し、前記エアクリーナケースと同一側に配置されているとともに，前記複数の空気ダクトはそれぞれ艇体幅方向に延びるように配置され，かつ前記複数の空気ダクトの艇内開口が艇体幅方向に関して左右に振り分けて配置されており，
前記複数の空気ダクトは，前記エンジンの作動時には全て吸気ダクトとして作用し、前記エンジンの作動停止時には，前記複数の空気ダクトの内の一部が吸気ダクトとして作用し、残りのダクトが排気ダクトとして作用することを特徴とする。
請求項２記載の小型艇の吸気構造は、請求項１記載の小型艇の吸気構造において、前記エンジンの後方にターボチャージャを配設するとともに、前記エンジンの前方に前記エアクリーナケースを配設し、かつ前記複数の空気ダクトの艇内開口の全てを、前記エアクリーナケースの前方に配置したことを特徴とする。
請求項３記載の小型艇の吸気構造は請求項１または２記載の小型艇の吸気構造において，記エンジンの作動停止時に排気ダクトとして作用する空気ダクトは，艇内開口側を，エンジン側に向けて湾曲させたことを特徴とする。
請求項４記載の小型艇の吸気構造は請求項１〜３のうちいずれか一項に記載の小型艇の吸気構造において，前記複数の空気ダクトの内，前記艇内開口が同方向の空気ダクトについては集結して配置したことを特徴とする。

請求項１記載の小型艇の吸気構造は、艇体の下部を構成するハルとその上部を覆うデッキとで構成された艇体と、この艇体内に配置されたエンジンと、このエンジンから後方に延びる駆動軸で駆動される推進機と、前記エンジンに新気を導入するエアクリーナケースと、前記艇体内外を連通する複数の空気ダクトとを備え、前記複数の空気ダクトの艇内開口の全てが、前記エンジンに対し、前記エアクリーナケースと同一側に配置されているので、この小型艇の吸気構造によれば、次のような作用効果が得られる。
すなわち、複数の空気ダクトの艇内開口の全てが、前記エンジンに対し、前記エアクリーナケースと同一側に配置されているので、エアクリーナケースには、エンジン周辺の熱気が吸入されにくくなる。
したがって、吸気効率が向上し、エンジン出力が向上することとなる。
請求項２記載の小型艇の吸気構造は、請求項１記載の小型艇の吸気構造において、前記エンジンの後方にターボチャージャを配設するとともに、前記エンジンの前方に前記エアクリーナケースを配設し、かつ前記複数の空気ダクトの艇内開口の全てを、前記エアクリーナケースの前方に配置してあるので、この構造によれば次のような作用効果が得られる。
すなわち、エンジンの後方にターボチャージャを配設するとともに、エンジンの前方にエアクリーナケースを配設した結果として、エアクリーナケースは、熱源であるターボチャージャから遠く離れた位置に配置されることとなり、ターボチャージャ周辺の熱気がエアクリーナケースから吸入されにくくなる。
しかも、複数の空気ダクトの艇内開口の全てが、前記エンジンに対し、前記エアクリーナケースと同一側であるエアクリーナケースの前方に配置してあるので、エアクリーナケースには、エンジン周辺の熱気も吸入されにくくなる。
したがって、この請求項２記載の小型艇の吸気構造によれば、ターボチャージャ周辺の熱気およびエンジン周辺の熱気がエアクリーナケースから吸入されにくくなり、吸気効率が一層向上して、エンジン出力が一層向上することとなる。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
図１は本発明に係る小型艇の吸気構造の一実施の形態を用いた小型艇の一例を示す一部切り欠き側面図、図２は同じく平面図である。

これらの図（主として図１）に示すように、この小型滑走艇１０は、鞍乗り型小型船舶であり、艇体１１上のシート１２に乗員が座り、スロットルレバー付きの操舵ハンドル１３を握って操作可能である。
艇体１１は、ハル１４とデッキ１５とを接合して内部に空間１６を形成した浮体構造となっている。前記空間１６内において、ハル１４上には、エンジン２０が搭載され、このエンジン２０で駆動される推進手段としてのウォータジェット推進機（以下ジェットポンプともいう）３０がハル１４の後部に設けられている。

ジェットポンプ３０は、船底に開口した取水口１７から艇体後端に開口した噴流口３１およびディフレクタ３８に至る流路１８内に配置されたインペラ３２を有しており、インペラ３２の駆動用のシャフト（ドライブシャフト）２２がエンジン２０の出力軸２１にカプラ２１ａを介して連結されている。したがって、エンジン２０によりカプラ２３およびシャフト２２を介してインペラ３２が回転駆動されると、取水口１７から取り入れられた水が噴流口３１からディフレクタ３８を経て噴出され、これによって艇体１１が推進される。エンジン２０の駆動回転数、すなわちジェットポンプ３０による推進力は、前記操作ハンドル１３のスロットルレバー１３ａ（図２参照）の回動操作によって操作される。ディフレクタ３８は、図示しない操作ワイヤーで操作ハンドル１３と連係されていて、ハンドル１３の操作で回動操作され、これによって艇体１１の進路を変更することができる。

図３は主としてエンジン２０を示す概略斜視図である。
このエンジン２０はＤＯＨＣ型で直列４気筒のドライサンプ式４サイクルエンジンであり、そのクランクシャフト（図１の出力軸２１参照）が艇体１１の前後方向に沿うように配置されている。
図１〜図３に示すように、艇体１１の進行方向Ｆに向かってエンジン２０の左側には、サージタンク（インテークチャンバ）２１とインタークーラ２２とが接続配置され、エンジン２０の右側には、排気マニホルド２３が接続配置されている。
エンジン２０の後方には、エンジン２０へ吸気を圧送するターボチャージャ（過給機）２４が配設されているとともに、エンジン２０の前方には、ターボチャージャ２４へパイプ２５を介して新気を導入するエアクリーナケース４０が配設されている。
ターボチャージャ２４のタービン部には排気マニホルド２３（図２参照）の排気出口が接続されている。また、ターボチャージャ２４のコンプレッサ部には前記インタークーラ２２がパイプ２２ａで接続され、インタークーラ２２にパイプ２２ｂでサージタンク（インテークチャンバ）２１が接続されている。したがって、エアクリーナケース４０からの新気はパイプ２５を介してターボチャージャ２４に供給され、そのコンプレッサ部で圧縮されてパイプ２２ａを介しインタークーラ２２へ供給されて冷却された後、サージタンク（インテークチャンバ）２１を介してエンジン２０本体へと供給されることとなる。

ターボチャージャ２４のタービン部にてタービンを回転させた排気は、第１排気管５１，転覆時の水の逆流（ターボチャージャ２４等への水の侵入）を防止するための逆流防止室５２，および第２排気管５３を通じてウォーターマフラ６０へと排出され、さらにウォーターマフラ６０から排気・排水管５４を経てジェットポンプ３０による水流内へと排出される。

図１，図２に示すように、艇体１１には、艇体内外を連通する３本の空気ダクト７１，７２，７３が設けられている。
図４はこれらの空気ダクトを示す図で（ａ）は平面図、（ｂ）は図（ａ）を平面とした場合の正面図である。
図１，図２、および図４に示すように、第１の空気ダクト７１の艇外側開口７１ａは艇体１１の上部右側において上向きに開口しており、艇内側開口（艇内開口）７１ｂは艇体１１の下方左側において横向きに開口している。第２の空気ダクト７２の艇外側開口７２ａは艇体１１の上部中央より多少右側において上向きに開口しており、艇内側開口（艇内開口）７２ｂは艇体１１の下方左側において横向きに開口している。第３の空気ダクト７３の艇外側開口７３ａは艇体１１の上部中央より多少左側において斜め後方向きに開口しており、艇内側開口（艇内開口）７３ｂは艇体１１の下方右側において下向きに開口している。

エンジン２０が作動すると、エアクリーナケース４０からの吸気作用により、艇体１１の内外を連通するこれらの空気ダクト７１〜７３は全て吸気ダクトとして作用し、図４に実線の矢印Ａで示すように、艇外の空気が、各空気ダクトの艇外側開口７１ａ〜７３ａから各空気ダクト７１〜７３およびその艇内側開口７１ｂ〜７３ｂを経て艇内へと導入される。
一方、エンジン２０の作動が停止すると、これら複数の空気ダクトの内の一部は吸気ダクトとして作用し、残りのダクトは排気ダクトとして作用する。
例えば、空気ダクト７１，７２は吸気ダクトとして作用し、空気ダクト７３は排気ダクトとして作用する。したがって、エンジン２０の停止時には、艇内の空気が、図４に破線の矢印Ａ１で示すように、空気ダクト７３の艇内側開口７３ｂから空気ダクト７３およびその艇外側開口７３ａを経て艇外へと排気されることとなる。

図１，図２、および図４に示すように、これら空気ダクト７１，７２，７３の艇内開口７１ｂ、７２ｂ、７３ｂは全て、エンジン２０に対し、エアクリーナケース４０と同一側に配置されている。
また、この実施の形態では、エンジン２０の後方にターボチャージャ２４が配設されているとともに、エンジン２０の前方にエアクリーナケース４０が配設され、かつ空気ダクト７１，７２，７３の艇内開口７１ｂ、７２ｂ、７３ｂは全て、エアクリーナケース４０の前方に配置されている。

図５はエアクリーナケース４０およびパイプ２５を示す図で、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図である。また、図６は図５（ｂ）におけるＶＩ−ＶＩ断面図である。
これらの図に示すように、エアクリーナケース４０は、ケース本体４１と蓋４２と、内部に収容された筒状のクリーナエレメント（例えばペーパーエレメント）４３とを備えている。
主として図６に示すように、ケース本体４１の底部略中央には、パイプ２５の一端２５ａが接続されているとともに、ケース本体４１の前部には空気取り入れ口４１ａが開口している。パイプ２５の他端２５ｂは前述したようにターボチャージャ２４に接続される。
２５ｃは、オイルタンクＯＴ（図３参照）から延びるブリーザパイプＯＴ１の接続口、２５ｄは水の排水口である。

筒状のクリーナエレメント４３は、空気取り入れ口４１ａと上記パイプ２５の一端２５ａとの間において、パイプ２５の一端２５ａの開口の回りを囲むような状態で設けられている。
したがって、空気取り入れ口４１ａからエアクリーナケース４０内に流入した空気は、矢印Ａで示すように、クリーナエレメント４３の周囲からその中心部にあるパイプ２５の一端２５ａに至る過程でクリーナエレメント４３で、塵埃、水滴（この小型艇１０が海上で使用される場合には塩分も）が濾過されて、クリーンな状態となってパイプ２５を介し、パイプ２５のウォータージャケットの作用で冷却されつつターボチャージャ２４に供給されることとなる。
なお、クリーナエレメント４３は、蓋４２の止め金具４２ａを外して蓋４２をケース本体４１から外し、クリーナエレメント４３の止め金具（スプリング）４３ａを外すことによって交換可能である。

図７、図８はエアクリーナケースおよびパイプの別の例を示す図で、図７は（ａ）は正面図、図８は図７におけるＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ断面図である。これらの図において、図５および図６に示したものと同一部分ないし相当する部分には同一の符号を付してある。
このエアクリーナケース４０では、ケース本体４１の下部に空気取り入れ口４１ａを設け、この空気取り入れ口４１ａとパイプ２５の一端２５ａとの間に、シート状のクリーナエレメント４３を設けてある。
空気取り入れ口４１ａは、その構成部材（入り口構成部材）４４をねじ４５でケース本体４１に取り付けることにより構成されており、この入り口構成部材４４の上部にクリーナエレメント４３の収容部が設けられていて、入り口構成部材４４とケース本体４１とでクリーナエレメント４３が挟まれるようにして保持されているので、入り口構成部材４４を取り外すことによってクリーナエレメント４３を交換することができる。
なお、４６は、ブリーザパイプの接続口である。

以上のような小型艇の吸気構造によれば次のような作用効果が得られる。
（ａ）艇体１１の下部を構成するハル１４とその上部を覆うデッキ１５とで構成された艇体１１と、この艇体１１内に配置されたエンジン２０と、このエンジン２０から後方に延びる駆動軸２２で駆動される推進機３０と、エンジン２０へ吸気を圧送するターボチャージャ２４と、このターボチャージャ２４へ新気を導入するエアクリーナケース４０とを備え、ターボチャージャ２４とエアクリーナケース４０とをエンジン２０の前後に振り分けて配設してあるので、エアクリーナケース４０は、熱源であるターボチャージャ２４から遠く離れた位置に配置されることとなる。
したがって、ターボチャージャ２４周辺の熱気がエアクリーナケース４０から吸入されにくくなり、吸気効率が向上して、エンジン出力が向上することとなる。

（ｂ）艇体１１内外を連通する複数の空気ダクト７１〜７３を備え、複数の空気ダクト７１〜７３の艇内開口７１ｂ〜７３ｂの全てが、エンジン２０に対し、エアクリーナケース４０と同一側に配置されているので、エアクリーナケース４０には、エンジン２０周辺の熱気が吸入されにくくなる。すなわち、エアクリーナケース４０から吸入される空気の殆どは、空気ダクト７１〜７３の艇内開口７１ｂ〜７３ｂから供給される新気となる。
したがって、吸気効率が向上し、エンジン出力が向上することとなる。

（ｃ）エンジン２０の後方にターボチャージャ２４を配設するとともに、エンジン２０の前方にエアクリーナケース４０を配設し、かつ複数の空気ダクト７１〜７３の艇内開口７１ｂ〜７３ｂの全てを、エアクリーナケース４０の前方に配置してあるので、エアクリーナケース４０は、熱源であるターボチャージャ２４から遠く離れた位置に配置されることとなり、ターボチャージャ２４周辺の熱気がエアクリーナケース４０から吸入されにくくなる。
しかも、複数の空気ダクト７１〜７３の艇内開口７１ｂ〜７３ｂの全てが、エンジン２０に対し、エアクリーナケース４０の前方に配置してあるので、エアクリーナケース４０には、エンジン２０周辺の熱気も吸入されにくくなる。
したがって、ターボチャージャ２４周辺の熱気およびエンジン２０周辺の熱気がエアクリーナケース４０から吸入されにくくなり、吸気効率が一層向上して、エンジン出力が一層向上することとなる。

以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は上記の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内において適宜変形実施可能である。

本発明に係る小型艇の吸気構造の一実施の形態を用いた小型艇の一例を示す一部切り欠き側面図。 同じく平面図。 主としてエンジン２０を示す概略斜視図。 空気ダクトを示す図で（ａ）は平面図、（ｂ）は図（ａ）を平面とした場合の正面図。 エアクリーナケース４０およびパイプ２５を示す図で、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図。 図６は図５（ｂ）におけるＶＩ−ＶＩ拡大断面図。 エアクリーナケースおよびパイプの別の例を示す正面図。 は図７におけるＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ拡大断面図。

符号の説明

１０ 小型艇
１１ 艇体
１４ ハル
１５ デッキ
２０ エンジン
２２ 駆動軸
２４ ターボチャージャ
３０ ジェットポンプ（推進機）
４０ エアクリーナケース
７１〜７３ 空気ダクト
７１ｂ〜７３ｂ 艇内開口

Claims (4)

1. 艇体の下部を構成するハルとその上部を覆うデッキとで構成された艇体と、この艇体内に配置されたエンジンと、このエンジンから後方に延びる駆動軸で駆動される推進機と、前記エンジンに新気を導入するエアクリーナケースと、前記艇体内外を連通する複数の空気ダクトとを備え、
   前記複数の空気ダクトの艇内開口の全てが、前記エンジンに対し、前記エアクリーナケースと同一側に配置されているとともに，前記複数の空気ダクトはそれぞれ艇体幅方向に延びるように配置され，かつ前記複数の空気ダクトの艇内開口が艇体幅方向に関して左右に振り分けて配置されており，
   前記複数の空気ダクトは，前記エンジンの作動時には全て吸気ダクトとして作用し、前記エンジンの作動停止時には，前記複数の空気ダクトの内の一部が吸気ダクトとして作用し、残りのダクトが排気ダクトとして作用することを特徴とする小型艇の吸気構造。
2. 前記エンジンの後方にターボチャージャを配設するとともに、前記エンジンの前方に前記エアクリーナケースを配設し、かつ前記複数の空気ダクトの艇内開口の全てを、前記エアクリーナケースの前方に配置したことを特徴とする請求項１記載の小型艇の吸気構造。
3. 前記エンジンの作動停止時に排気ダクトとして作用する空気ダクトは，艇内開口側を，エンジン側に向けて湾曲させたことを特徴とする請求項１または２記載の小型艇の吸気構造。
4. 前記複数の空気ダクトの内，前記艇内開口が同方向の空気ダクトについては集結して配置したことを特徴とする請求項１〜３のうちいずれか一項に記載の小型艇の吸気構造。

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