JP4711927B2 - 船外機の排気装置 - Google Patents

Description

本発明は、プロペラ軸を支持する下部に排出孔を有するケーシングの上部に搭載されるエンジンの排気管を、その出口がケーシング内に開口するように配置し、排気管から排出した排ガスをケーシング外の水中に排出するようにした船外機の排気装置の改良に関する。

かゝる船外機の排気装置では、排気管は、一般に、排ガスがケーシング内の各部に極力かからないように、その下流端を、ケーシング内の水面下、もしくはその水面に近接して開口させている。このため、ケーシング内の水や、その飛沫が排気管に浸入することがある。

従来、このような排気管への浸水を防ぐために、排気管の他端部に遮断弁を設けることが特許文献１に開示される。
特開昭５５−２２５４４号明細書

しかしながら、特許文献１の排気装置における遮断弁は常開型のもので、排気管への浸水圧力もしくは浮力を利用して閉じるようになっているので、遮断弁が開き状態から閉じ状態になるまでには、若干の時間遅れがあり、その遅れの間に多少とも排気管への浸水を許すことになる。特に、排気管内は、排気圧力の脈動により負圧になることがあり、その負圧の発生時と、排気管の下端部がケーシング内の水面下に没したり、その波を被ったりしたときとが重なった場合に排気管への浸水が生じることが究明され、従来の常閉型遮断弁では、その浸水を防ぐには充分に対応することができない。

本発明は、かゝる点に鑑みてなされたもので、排気管内が、排気圧力の脈動に伴ない負圧になったときでも、ケーシング内の水が排気管に浸入するのを防ぐことができる、船外機の排気装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明は、プロペラ軸を支持する下部に排出孔を有するケーシングの上部に搭載されるエンジンの排気管を、その出口がケーシング内に開口するように配置した、船外機の排気装置において、前記排気管を、エンジンに連なる上流排気管と、下端を前記ケーシング内に開口させる下流排気管と、前記上流排気管の下端部及び前記下流排気管の上端部を収容する減衰箱とで構成し、前記上流排気管には、その上流排気管を開閉する弁体と、この弁体を常時閉じ方向に付勢するが、上流排気管内の排気正圧力による弁体の開きを許容する閉じばねとを有して前記減衰箱に収容される遮断弁を取り付け、前記減衰箱には、その減衰箱の天井壁を貫通して該減衰箱の内外を連通するＵ字管を取り付けると共に、このＵ字管の内端を減衰箱の底壁に近接配置し、且つその外端を前記底壁よりも下方で前記ケーシング内に開口させたことを特徴とする。

本発明によれば、エンジンの排気圧力の脈動に伴い排気管内が正圧から負圧に変わっても、その瞬間に、弁体は弁ばねの付勢力で排気管を即座に閉じることができ、したがって、そのとき排気管の下端部がケーシング内の水面下に没したり、その波を被ったりしても、負圧による排気管への浸水を効果的に防ぐことができる。

また舟艇の運転状態の急変により、減衰箱がケーシング内の水面下に没したり、その波を被ったりして、その水が減衰箱に勢いよく浸入してきても、その水の圧力を減衰箱内で減衰することで、その水の上流排気管への到達を遅らせることができ、その間に遮断弁が作動して上流排気管を遮断することができる。またそのとき排気圧力の脈動により上流排気管内が負圧になれば、遮断弁が作動して上流排気管を即座に遮断して減衰箱への伝達を阻止して減衰箱への水の吸い上げを抑えることができ、以上により、上流排気管への浸水を確実に防ぐことができる。またこのとき、上記負圧が上流排気管から減衰箱に漏れたとしても、その負圧も減衰箱内で減衰されるため、負圧による、下流排気管から減衰箱への水の吸い上げを抑えることができる。

更に前記減衰箱には、それの天井壁を貫通して減衰箱内外を連通するＵ字管を取り付けると共に、このＵ字管の内端を減衰箱底壁に近接配置し、且つその外端を前記底壁よりも下方でケーシング内に開口させたので、減衰箱に溜まった水は、エンジンの高速運転時に排ガスにより昇圧される減衰箱内の圧力により、Ｕ字管を通して減衰箱外に押し出すことができる。

本発明の実施の形態を、図面に示す参考例及び本発明の好適な実施例に基づき以下に説明する。

図１〜図４は参考例を示すものであって、そのうち図１は、船外機の要部縦断側面図、図２は図１の２−２線断面図、図３は図２の要部拡大図、図４は図３の４−４線断面図である。また図５，図６は本発明の実施例を示すものであって、そのうち図５は、図３との対応図、図６は図５の６−６線断面図である。

尚、以下の説明において、前後左右とは、船外機Ｏが取り付けられる舟艇Ｂを基準にして言うものとする。

先ず、図１〜図４に示す参考例の説明より始める。図１及び図２において、船外機ＯのケーシングＣは、マウントケース１、このマウントケース１の下端面に結合されるエクステンションケース２、及びこのエクステンションケース２の下端面に結合されるギヤケース３より構成され、マウントケース１の上端面にＶ型６気筒水冷式４ストロークエンジンＥがクランク軸４を縦置きにして搭載される。

マウントケース１をアッパマウントゴム１１を介して支持する左右一対のアッパアーム１２と、エクステンションケース２をロアマウントゴム１３を介して支持する左右一対のロアアーム１４との間にスイベル軸１５が連結され、このスイベル軸１５を回転自在に支持するスイベルケース１６が、舟艇ＢのトランサムＴａに装着されるスターンブラケット１７に水平方向のチルト軸１８を介して上下揺動可能に支持される。

またマウントケース１には、合成樹脂製で環状のアンダカバー２２が固着される。このアンダカバー２２は、エンジンＥの下部からエクステンションケース２の上部までの区間の周囲を覆うもので、その上端に、エンジンＥを上方から覆うエンジンフード２１が着脱可能に取り付けられる。このエンジンフード２１及びアンダカバー２２とにより、エンジンＥを収容するエンジンルーム２３が画成され、このエンジンルーム２３への空気取り入れ口２４はエンジンフード２１の上部に設けられる。

クランク軸４の下端には、フライホイール５と共に駆動軸６が連結される。この駆動軸６は、エクステンションケース２の内部を下方に延び、その下端はギヤケース３の内部に設けた前、後進切換機構７を介して水平方向のプロペラ軸８に接続され、このプロペラ軸８の後端にプロペラ９が固着される。後進切換機構７の前部には、それを作動するためのチェンジロッド１０が連結される。

図２及び図３に示すように、エンジンＥは、縦置きのクランク軸４を支持するクランクケース２５と、このクランクケース２５から後方に延びるシリンダブロック２６と、このシリンダブロック２６の後端に接合されるシリンダヘッド２７とを有しており、クランクケース２５の下面が前記マウントケース１にボルト結合される。シリンダブラケット５６は、上下に配列する複数本（図示例では４本）の気筒２８，２８…を備える。

ギヤケース３下部には、その一側面に開口して外部の水を取り入れる取水口３０が設けられ、この取水口３０をエンジンＥの水ジャケット３８（図２参照）に連通する給水管３１がギヤケース３及びエクステンションケース２内に配設されると共に、この給水管３１の途中に、駆動軸６により駆動される水ポンプ３２が介装される。したがって、この水ポンプ３２の作動により外水が取水口３０から給水管３１に取り入れられ、エンジンＥの水ジャケット３８に冷却水として圧送され、エンジンＥの各部を冷却する。上記水ジャケット３８の出口は、シリンダブロック２６の上部に付設されるサーモスタット５５を介してマウントケース１内側の排水室４３に連通される。この排水室４３の底壁は、マウントケース１及びエクステンションケース２間に介装されるガスケット２９で構成され、その底壁に多数の排水孔２９ａ，２９ａ…が穿設される。したがって、エンジンＥを冷却し終えた冷却水は、サーモスタット５５の開弁後、排水室４３を経て、多数の排水孔２９ａ，２９ａ…からエクステンションケース２に放出され、そしてプロペラ８のボスに形成される排出孔３３を通して外部に排出される。

マウントケース１の下面には、エクステンションケース２内の上部中央に配置されるオイルタンク３５が結合され、このオイルタンク３５には、エンジンＥの各部に供給される潤滑オイル３４が貯留される。

シリンダヘッド２７には、クランク軸４と平行な動弁用のカム軸３６が回転自在に支持され、クランク軸４からこれらカム軸３６Ｌ，３６Ｒを所定の減速比をもって駆動するベルト式の調時伝動装置３７がシリンダブロック２６の上方に配設される。

図２及び図３に示すように、シリンダブラケット５６の一側には、シリンダヘッド２７内の複数の排気ポート（図示せず）に連通する排気マニフォルド３９が一体に形成され、この排気マニフォルド３９の下端に開口する排気出口３９ａは、マウントケース１の排気通孔４０に連通する。マウントケース１の下面には、オイルタンク３５に一体に連設される排気ボス４１がボルト４２により接合される。エクステンションケース２内において、この排気ボス４１の下端部に、排気管４４の上端に形成された連結フランジ４５がボルト４６により結合される。

排気管４４の下端部には遮断弁Ｖが取り付けられる。この遮断弁Ｖは、排気管４４の下端部外周に上端を溶接されて下端面を開放した円筒状のカバー４８と、このカバー４８に支持されてその中心部に配置される有底円筒状の弁案内筒４９と、この弁案内筒４９の内周面に摺動自在に嵌合されて、排気管４４の、弁座４７となる下端面に対向する弁体５０と、この弁体５０を弁座４７に着座させるように付勢する弁ばね５１とから構成される。この弁ばね５１のセット荷重は、エンジンＥの運転中、排気管４４に発生する排気正圧力により弁体５０の開きを許容するように設定される。

図３及び図４に示すように、弁案内筒４９は、その周壁を部分的に切り起こしてなる複数のステー５２，５２…を備えており、これらステー５２，５２…をカバー４８の内壁にビス５３により固着することにより、弁案内筒４９はカバー４８に支持される。これら弁案内筒４９及びカバー４８間には、弁体５０の開き時、排気管４４を出た排ガスを通過させる排気通路５４が画成される。

またカバー４８の一側面には、オイルタンク３５の底面側に延びるブラケット５６が固設されており、これをオイルタンク３５の下面にボルト５７により固着することで、カバー４８はオイルタンク３５に支持される。

尚、図１中、符号Ｗは、舟艇Ｂの通常走航時の喫水線を示し、略排気管４４の下端部近傍の高さに位置する。

次に、この参考例の作用について説明する。

エンジンＥの運転中、その複数の排気ポートから排気マニフォルド３９に排出される排ガスは、合流しながら排気出口３９ａを出て排気管４４に移行し、その下端部に至れば、その排気正圧力により遮断弁Ｖの弁体５０を押し開けて、排気管４４下端からケーシングＣ内に排出される。そしてこの排ガスは、ケーシングＣ内に排出されるエンジンＥの冷却すると共に、プロペラ軸８周囲の排出孔３３を通して外部の水中に排出される。

ところで、排気マニフォルド３９及び排気管４４等を含む排気路の圧力は、エンジンＥの排気弁の開閉に起因して脈動するものであり、その圧力が正圧から負圧に変われば、その瞬間に、弁体５０は弁ばね５１の付勢力で排気管４４を即座に閉じることになるから、そのとき排気管４４の下端部がケーシングＣ内の水面下に没したり、その波を被ったりしても、負圧による排気管４４への浸水を効果的に防ぐことができる。

次に、図５及び図６に示す本発明の実施例について説明する。

この実施例では、排気管４４は、排気ボス４１に接続される上流排気管５８と、下端をケーシングＣ内に開放する下流排気管５９と、上流排気管５８の下端部５８ａ及び下流排気管５９の上端部５９ａを収容する円筒状の減衰箱６０とで構成され、上流排気管５８の下端部５８ａに遮断弁Ｖが取り付けられる。その際、上流排気管５８の下端部５８ａと下流排気管５９の上端部５９ａとは、上下に齟齬するように配置される。即ち、上流排気管５８の下端部５８ａは、減衰箱６０の底壁６６ｂに近接配置されると共に、下流排気管５９の上端部５９ａは、減衰箱６０の天井壁６６ａに近接配置される。減衰箱６０の天井壁６６ａには、これを貫通する上流排気管５８が溶接され、減衰箱６０の底壁６６ｂには、これを貫通する下流排気管５９が溶接される。オイルタンク３５に支持されるブラケット５６は減衰箱６０に溶接される。排気管４４の組立上、上下に二分割され、ボルトで結合される。

減衰箱６０には、その天井壁６６ａを貫通して減衰箱６０の内外を連通するＵ字管６１が取り付けられ、このＵ字管６１の内端６１ａは減衰箱６０の底壁６６ｂに近接配置され、その外端６１ｂは、上記底壁６６ｂより下方に配置される。

その他の構成は、前参考例と同様であるので、図５及び図６中、前参考例と対応するものには、同一の参照符号を付して、重複する説明を省略する。

この実施例によれば、舟艇Ｂの運転状態の急変、例えば高速運転からアイドリングに戻することにより、ケーシングＣ内の水面が急上昇した場合でも、その水面が下流排気管５９の上端位置以上に上がらない限り、減衰箱６０への浸水を防ぐことができ、また仮令、その水面が下流排気管５９の上端位置を超えて、ケーシングＣ内の水が減衰箱６０に勢いよく浸入してきても、その水は減衰箱６０内で圧力を減衰されるため、上流排気管５８への到達を効果的に遅らせることができる。その間に、排気圧力の脈動により上流排気管５８内が負圧になれば、遮断弁Ｖが作動して上流排気管５８を即座に遮断するので、上流排気管５８への浸水を確実に防ぐことができる。またこのとき、上記負圧が上流排気管５８から減衰箱６０に漏れたとしても、その負圧も減衰箱６０内で減衰されるため、負圧による、下流排気管５９から減衰箱６０への水の吸い上げを抑え、上流排気管５８への浸水防止を一層図ることができる。

減衰箱６０に溜まった水は、エンジンＥの高速運転時、排ガスにより昇圧される減衰箱６０内の圧力により、Ｕ字管６１を通して減衰箱６０外に押し出される。

本発明は上記実施例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更が可能である。

参考例に係る船外機の要部縦断側面図。 図１の２−２線断面図。 図２の要部拡大図。 図３の４−４線断面図。 本発明の実施例を示す、図３との対応図。 図５の６−６線断面図。

Ｅ・・・・・・エンジン
Ｏ・・・・・・船外機
Ｃ・・・・・・ケーシング
Ｖ・・・・・・遮断弁
８・・・・・・プロペラ軸
３３・・・・・排出孔
４４・・・・・排気管
５０・・・・・弁体
５１・・・・・弁ばね
５８・・・・・上流排気管
５８ａ・・・・上流排気管の下端部
５９・・・・・下流排気管
５９ａ・・・・下流排気管の上端部
６０・・・・・減衰箱

Claims (1)

1. プロペラ軸（８）を支持する下部に排出孔（３３）を有するケーシング（Ｃ）の上部に搭載されるエンジン（Ｅ）の排気管（４４）を、その出口がケーシング（Ｃ）内に開口するように配置した、船外機の排気装置において、
   前記排気管（４４）を、エンジン（Ｅ）に連なる上流排気管（５８）と、下端を前記ケーシング（Ｃ）内に開口させる下流排気管（５９）と、前記上流排気管（５８）の下端部（５８ａ）及び前記下流排気管（５９）の上端部（５９ａ）を収容する減衰箱（６０）とで構成し、
   前記上流排気管（５８）には、その上流排気管（５８）を開閉する弁体（５０）と、この弁体（５０）を常時閉じ方向に付勢するが、上流排気管（５８）内の排気正圧力による弁体（５０）の開きを許容する閉じばね（５１）とを有して前記減衰箱（６０）に収容される遮断弁（Ｖ）を取り付け、
   前記減衰箱（６０）には、その減衰箱（６０）の天井壁（６６ａ）を貫通して該減衰箱（６０）の内外を連通するＵ字管（６１）を取り付けると共に、このＵ字管（６１）の内端（６１ａ）を減衰箱（６０）の底壁（６６ｂ）に近接配置し、且つその外端（６１ｂ）を前記底壁（６６ｂ）よりも下方で前記ケーシング（Ｃ）内に開口させたことを特徴とする、船外機の排気装置。

Images