JP6432379B2

JP6432379B2 - 船外機の冷却水通路構造

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Publication number: JP6432379B2
Application number: JP2015026188A
Authority: JP
Inventors: 哲史阿知波; 圭介大穀
Original assignee: Suzuki Motor Co Ltd
Current assignee: Suzuki Motor Co Ltd
Priority date: 2015-02-13
Filing date: 2015-02-13
Publication date: 2018-12-05
Anticipated expiration: 2035-02-13
Also published as: JP2016148301A; US9840317B2; US20160236763A1

Description

本発明は、船外機に搭載されたエンジンを冷却水によって冷却する船外機の冷却水通路構造に関する。

特許文献１に記載された船外機の冷却水通路構造は、図９に示すように、船外機の取水口１０１から取り込まれ、ウォータポンプ１０２により給水通路１０３に導かれた海または川などの水を、冷却水として、シリンダヘッドのシリンダヘッドウォータジャケット１０４と、排気浄化触媒が収容された排気通路の排気通路周囲ウォータジャケット１０５と、シリンダブロックのシリンダ周囲ウォータジャケット１０６との順に流す冷却水通路が形成されて構成される。

シリンダヘッドウォータジャケット１０４は、上流側に位置づけられた第１燃焼室周囲ウォータジャケット１０７Ａ及び第２燃焼室周囲ウォータジャケット１０７Ｂが、下流側に位置づけられた排気マニホールド周囲ウォータジャケット１０８に連通する。これらの第１燃焼室周囲ウォータジャケット１０７Ａ、第２燃焼室周囲ウォータジャケット１０７Ｂ及び排気マニホールド周囲ウォータジャケット１０８は、いずれも冷却水を下方から上方へ向かって流すよう設けられている。

特開２０１３−１２４５９２号公報特開２０１０−２４２７４４号公報

特許文献１に記載の船外機の冷却水通路構造では、シリンダヘッドの燃焼室周囲は、第１燃焼室周囲ウォータジャケット１０７Ａ及び第２燃焼室周囲ウォータジャケット１０７Ｂにおいて冷却水が最初に流入する最下位の気筒に対応する部分が、他の気筒に対応する部分よりも温度が低く過冷却になってしまう。

また、シリンダヘッドにおける排気マニホールド周囲は、排気マニホールド周囲ウォータジャケット１０８において最下位の気筒に対応する部分が、第１燃焼室周囲ウォータジャケット１０７Ａ及び第２燃焼室周囲ウォータジャケット１０７Ｂにおいて十分加温される前の冷却水が流入することになるため、他の気筒に対応する部分よりも温度が低く過冷却になってしまう。従って、排気マニホールド内を流れる排気が過剰に冷却されてしまい、排気中の水蒸気が凝縮して排気マニホールド内に水滴が発生してしまう。

本発明の目的は、上述の事情を考慮してなされたものであり、排気通路内を流れる排気が過度に冷却されることによる排気中の水蒸気の凝縮を防止して、排気通路に設置された酸素センサの被水を防止しその耐久性を向上できる船外機の冷却水通路構造を提供することにある。

本発明に係る船外機の冷却水通路構造は、４サイクルエンジンと、水面下にて水を取り込む取水口と、この取水口から取り込まれた水を前記４サイクルエンジンへ冷却水として供給する給水通路と、を有する船外機であって、前記４サイクルエンジンは、内部にシリンダが水平方向に延びて形成されたシリンダブロックと、前記シリンダを覆うように前記シリンダブロックに固定されて前記シリンダと共に燃焼室を形成し、且つ前記燃焼室に連通して排気を排出する排気ポートが形成されたシリンダヘッドと、前記排気ポートに接続されて排気を前記エンジンの外部へ導く排気通路と、を有して構成され、前記シリンダヘッドには、前記燃焼室周りに冷却水が流れる燃焼室周囲ウォータジャケットが、前記排気ポート周りに冷却水が流れる排気ポート周囲ウォータジャケットがそれぞれ形成され、前記シリンダブロックには、前記シリンダ周りに冷却水が流れるシリンダ周囲ウォータジャケットが形成され、前記排気通路周囲には、この排気通路周りに冷却水が流れる排気通路周囲ウォータジャケットが形成され、前記給水通路からの冷却水が、前記燃焼室周囲ウォータジャケットと、前記排気ポート周囲ウォータジャケットと、前記シリンダ周囲ウォータジャケット及び前記排気通路周囲ウォータジャケットとの順に流動するよう、これらのウォータジャケットが接続され、更に、前記シリンダ周囲ウォータジャケットと前記排気通路周囲ウォータジャケットとを流れる冷却水がサーモスタットで合流するように、前記シリンダ周囲ウォータジャケット及び前記排気通路周囲ウォータジャケットの下流に前記サーモスタットが設けられて構成されたことを特徴とするものである。

本発明によれば、給水通路からの冷却水が、燃焼室周囲ウォータジャケットと、排気ポート周囲ウォータジャケットと、シリンダ周囲ウォータジャケット及び排気通路周囲ウォータジャケットとの順に流れるので、燃焼室周囲ウォータジャケット、排気ポート周囲ウォータジャケットで順次加温された冷却水が排気通路周囲ウォータジャケットを流れることになる。このため、排気通路内を流れる排気が冷却水によって過度に冷却されることがないので、排気中の水蒸気の凝縮を防止できる。この結果、排気通路に設置された酸素センサの被水を防止できるので、この酸素センサの耐久性を向上させることができる。

本発明に係る船外機の冷却水通路構造における一実施形態が適用された船外機を示す左側面図。図１の船外機のＩＩ−ＩＩ線に沿う断面図。図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿う断面図。図２及び図３におけるエンジンの冷却水通路構造を示す概略系統図。図４の燃焼室周囲ウォータジャケット及び排気ポート周囲ウォータジャケット示し、図２のＶ−Ｖ線に沿う断面図。図４の排気ポート周囲ウォータジャケットとシリンダ周囲ウォータジャケット及び排気通路周囲ウォータジャケット（第１排気マニホールド周囲ウォータジャケット、触媒周囲ウォータジャケット）との接続状況を示し、図３のＶＩ−ＶＩ線に沿う断面図。図４のシリンダ周囲ウォータジャケット及び排気通路周囲ウォータジャケット（第３排気マニホールド周囲ウォータジャケット及び触媒周囲ウォータジャケット）を示し、図８のＶＩＩ−ＶＩＩ線に沿う断面図。図４のシリンダ周囲ウォータジャケットと排気通路周囲ウォータジャケット（第３排気マニホールド周囲ウォータジャケット）との接続状況等を示し、図７のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線に沿う断面図。従来の船外機の冷却水通路構造を示す系統図。

以下、本発明を実施するための実施形態を図面に基づき説明する。
図１は、本発明に係る船外機の冷却水通路構造の一実施形態が適用された船外機を示す左側面図である。この図１に示す船外機１０はエンジンホルダ１２を備え、このエンジンホルダ１２の上部にエンジン１１が搭載される。このエンジン１１は、クランク軸２６（後述）を略垂直に配置したバーティカル（縦）型エンジンである。エンジンホルダ１２の下方にドライブシャフトハウジング１３、ギアケース１４が順次組み付けられる。

図１中の符号１５は、エンジンホルダ１２の下方に配置されて潤滑オイルを貯溜するオイルパンである。また、符号９は、エンジン１１及びエンジンホルダ１２を覆う上下に分割可能なエンジンカバー（ロアエンジンカバー９Ａ、アッパエンジンカバー９Ｂ）である。

また、船外機１０は、パイロットシャフト（ステアリングシャフト）１６がスイベルブラケット１７に枢支されることで水平方向に回転自在に支持され、このスイベルブラケット１７がスイベルシャフト１８を介してクランプブラケット１９に対し鉛直方向に回転自在に支持され、クランプブラケット１９が船体２０の船尾（トランサム）２０Ａに取り付けられる。これにより、船外機１０は、船体２０に対し、水平方向に操舵可能に設けられ、鉛直方向にトリム＆チルト操作可能に設けられる。

エンジン１１のクランク軸２６に発生する駆動力は、リダクションギア２１Ａ及び２１Ｂを経て、ドライブシャフトハウジング１３及びギアケース１４内を略鉛直方向に配設されたドライブシャフト２２に伝達され、ギアケース１４内に配設されたシフト機構２３及びプロペラシャフト２４を介してプロペラ２５に伝達されて、このプロペラ２５を正転または逆転させる。これにより、船外機１０は船体２０を前進または後進させる。

エンジン１１は、図１及び図２に示すように、鉛直方向に延びるクランク軸２６と、後斜め左向きに延びる左バンク２７と、後斜め右向きに延びる右バンク２８と、を有するＶ型４サイクルエンジンである。このＶ型４サイクルエンジンは、シリンダブロック３０の左バンク部３０Ａの後方にシリンダヘッド３１、ヘッドカバー３８が順次配置されて左バンク２７を構成し、シリンダブロック３０の右バンク部３０Ｂの後方にシリンダヘッド３１、ヘッドカバー３８が順次配置されて右バンク２８を構成し、シリンダブロックの前方にクランクケース３２が配置されたものである。

図２に示すように、シリンダブロック３０の左バンク部３０Ａの内部にシリンダ３３が、水平方向で且つ後斜め左向きに延びて形成される。また、シリンダブロック３０の右バンク部３０Ｂの内部にシリンダ３３が、水平方向で後斜め右向きに延びて形成される。これらのシリンダ３３内にピストン２９が往復運動可能に配設され、このピストン２９が図示しないコンロッドを介してクランク軸２６に連結される。

シリンダヘッド３１は、シリンダブロック３０における左バンク部３０Ａと右バンク部３０Ｂのそれぞれのシリンダ３３のシリンダ軸線Ｐに沿って、これらのシリンダ３３を覆うように左バンク部３０Ａ及び右バンク部３０Ｂに固定され、同時にこれらの左バンク部３０Ａ及び右バンク部３０Ｂのそれぞれのシリンダ３３と共に燃焼室３４を形成する。また、シリンダヘッド３１には、シリンダブロック３０の左バンク部３０Ａ及び右バンク部３０Ｂにおけるシリンダ３３のシリンダ軸線Ｐよりも船外機幅方向の内方に、燃焼室３４に連通する吸気ポート３５が形成される。更に、シリンダヘッド３１には、シリンダブロック３０の左バンク部３０Ａ及び右バンク部３０Ｂにおけるシリンダ３３のシリンダ軸線Ｐよりも船外機幅方向の外方に、燃焼室３４に連通する排気ポート３６が形成される。

クランクケース３２は、シリンダブロック３０に結合されることで、このシリンダブロック３０との間にクランク室３７を形成し、このクランク室３７内にクランク軸２６が収容される。ここで、上述の左バンク２７及び右バンク２８のそれぞれに、シリンダ３３、燃焼室３４、吸気ポート３５及び排気ポート３６を備えた気筒４０が、図３及び図４に示すように鉛直方向に複数個並設される。本実施形態では、左バンク２７に３個、右バンク２８に３個の気筒４０が鉛直方向に並設されて、エンジン１１はＶ型６気筒４サイクルエンジンとして構成される。

図２及び図３に示すように、左バンク２７における複数の気筒４０の各排気ポート３６には、これらの排気ポート３６から排出された排気をエンジン１１の外部へ導く左排気通路４１が接続される。この左排気通路４１は、シリンダブロック３０における左バンク部３２に一体に形成される。また、右バンク２８における複数の気筒４０の各排気ポート３６には、これらの排気ポート３６から排出される排気をエンジン１１の外部へ導く右排気通路４２が接続される。この右排気通路４２は、シリンダブロック３０における右バンク３０Ｂと一体に形成される。これらの左排気通路４１及び右排気通路４２は、第１排気通路部としての排気マニホールド４３と、第２排気通路部としての触媒収納室４４と、を有してそれぞれ構成される。

排気マニホールド４３は、シリンダブロック３０における幅方向の少なくとも一方の側部、本実施形態では両側部に設けられる。即ち、左排気通路４１の排気マニホールド４３が左バンク２７に対応して、シリンダブロック３０の幅方向左側（左バンク部３０Ａ）の外側部に設けられ、右排気通路４２の排気マニホールド４３が右バンク２８に対応して、シリンダブロック３０の幅方向右側（右バンク部３０Ｂ）の外側部に設けられる。これらの排気マニホールド４３は、特に図３に示すように、複数の気筒４０の各排気ポート３６から排出される排気を集合させるものである。

更に、左排気通路４１及び右排気通路４２の排気マニホールド４３には、複数の気筒４０の各排気ポート３６から排出される排気を、触媒収納室４４との接続部４５へ誘導する排気誘導部４６が設けられる。この排気誘導部４６は、シリンダブロック３０とシリンダヘッド３１との接合面（割り面）４７に対向した鉛直面として形成される。排気ポート３６内を流れた排気は、排気マニホールド４３内で排気誘導部４６により上方へ誘導されて、排気マニホールド４３における触媒収納室４４との接続部４５へ至る。

図２に示すように、左排気通路４１の触媒収納室４４はシリンダブロック３０の左バンク部３０Ａに、右排気通路４２の触媒収納室４４はシリンダブロック３０の右バンク部３０Ｂに、それぞれ通路断面が例えば略円形状に一体に形成される。これらの触媒収納室４４は、図３に示すように、排気マニホールド４３の接続部４５とエンジンホルダ１２の排気通路５１とに共に連通されることで、排気マニホールド４３と、エンジン１１の外部に設けられたドライブシャフトハウジング１３内の排気消音室（不図示）とを接続する。そして、この触媒収納室４４内に、排気浄化用の触媒として例えば断面円形状の触媒コンバータ５３が設置されて収納される。

触媒コンバータ５３は、排気浄化機能を有する例えば円柱形状の触媒担体５４が、例えば円筒形状の触媒管５５内に収容されて構成される。触媒担体５４は、排気に接触することで、この排気中に含まれる一酸化炭素や炭化水素、窒素酸化物などの有害成分を、酸化還元反応により水や二酸化炭素、窒素などへ化学変化させて浄化する。

従って、図２に示すエンジン１１の左バンク２７、右バンク２８のそれぞれにおける複数の気筒４０の燃焼室３４で発生した排気は、左バンク２７、右バンク２８のそれぞれにおける各気筒４０の排気ポート３６内を流れて、左排気通路４１、右排気通路４２のそれぞれにおける排気マニホールド４３内へ流れる。この排気マニホールド４３内に流入した排気は、図３に示すように、排気誘導部４６に誘導されて上昇し、触媒収納室４４との接続部４５に至る。排気はこの接続部４５において下向きに流れを反転し、触媒収納室４４内の触媒コンバータ５３内に流入して浄化される。

触媒コンバータ５３により浄化された排気は、エンジンホルダ１２の排気通路５１内を下方へ流れ、ドライブシャフトハウジング１３の排気消音室内に流入し膨張して消音される。その後、排気は、図１に示すギアケース１４内でプロペラシャフト２４の周囲に形成された図示しない排気通路内を流れ、プロペラ２５の中央から水中へ排出される。

なお、図２中の符号５７は、エンジン１１の吸気ポート３５に接続されて、燃料と空気の混合気を吸気ポート３５を経て燃焼室３４へ導く吸気マニホールドである。

ところで、図１に示す船外機１０には、船外機１０が設置された船体２０が航行する海または川などの水を冷却水としてエンジン１１へ導き、このエンジン１１を冷却するための冷却水通路構造６０が、図４に示すように設けられている。この冷却水通路構造６０は、ギアケース１４に形成された取水口６１、ドライブシャフトハウジング１３内に設けられたウォータポンプ６３を備える給水通路６２、エンジン１１における左タンク２７及び右バンク２８のシリンダヘッド３１に形成された燃焼室周囲ウォータジャケット６５及び排気ポート周囲ウォータジャケット６６、並びにシリンダブロック３０の左バンク部３０Ａ及び右バンク部３０Ｂに形成されたシリンダ周囲ウォータジャケット６７及び排気通路周囲ウォータジャケット６８を有して構成される。

ギアケース１４に形成された取水口６１は、船外機１０の使用時にギアケース１４が水中に位置することで、水面下にあって水を取り込み可能に設けられる。また、ドライブシャフトハウジング１３内に設けられた給水通路６２は、ウォータポンプ６３を備えると共に、下端が取水口６１に、上端がエンジンホルダ１２の冷却水通路６４にそれぞれ接続される。ウォータポンプ６３は、ドライブシャフトハウジング１３内におけるギアケース１４との合せ面付近に設置されて、ドライブシャフト２２により駆動される。給水通路６２は、ウォータポンプ６３の駆動により取水口６１から水を取り込み、この水を冷却水としてエンジンホルダ１２の冷却水通路６４を経て、シリンダブロック３０の左バンク部３０Ａ及び右バンク部３０Ｂの冷却水入口６９へ供給する。

左バンク部３０Ａ及び右バンク部３０Ｂの冷却水入口６９に供給された冷却水は、シリンダブロック３０を冷却することなく、図４及び図５に示すように、まず、左バンク２７及び右バンク２８のシリンダヘッド３１の燃焼室周囲ウォータジャケット６５を流れて、左バンク２７及び右バンク２８のシリンダヘッド３１における複数の気筒４０の燃焼室３４周りを冷却する。次に、冷却水は、左バンク２７及び右バンク２８のシリンダヘッド３１の排気ポート周囲ウォータジャケット６６を流れて、左バンク２７及び右バンク２８のシリンダヘッド３１における複数の気筒４０の排気ポート３６周りを冷却する。

次に、冷却水は、図４及び図７に示すように、シリンダブロック３０の左バンク部３０Ａ及び右バンク部３０Ｂのシリンダ周囲ウォータジャケット６７と排気通路周囲ウォータジャケット６８とを同時に並行して流れて、シリンダブロック３０の左バンク部３０Ａ及び右バンク部３０Ｂにおける複数の気筒４０のシリンダ３３周囲と、左排気通路４１及び右排気通路４２周囲（特に、左排気通路４１並びに右排気通路４２の排気マニホールド４３周囲及び触媒５３）とを冷却する。その後、冷却水は、エンジン１１のサーモスタットケース７０を経てエンジン１１外へ排出される。冷却水が上述の如く流れるように、燃焼室周囲ウォータジャケット６５と排気ポート周囲ウォータジャケット６６とシリンダ周囲ウォータジャケット６７及び排気通路周囲ウォータジャケット６８とが順次接続されて構成される。

左バンク２７及び右バンク２８のシリンダヘッド３１に形成された燃焼室周囲ウォータジャケット６５は、図４及び図５に示すように、シリンダヘッド３１における複数の気筒４０の各燃焼室３４周りに互いに連通して形成される。この燃焼室周囲ウォータジャケット６５では、冷却水は、矢印Ａに示すように、最下位の気筒４０側から流入して上昇し、最上位の気筒４０側まで各燃焼室３４周囲を順次流れる。これにより、シリンダヘッド３１の燃焼室３４周囲は、最下位の気筒４０側から最上位の気筒４０側へ向かって順次冷却される。

左バンク２７及び右バンク２８のシリンダヘッド３１に形成された排気ポート周囲ウォータジャケット６６は、図３、図４及び図５に示すように、シリンダヘッド３１における複数の気筒４０の各排気ポート３６周りに互いに連通して形成される。この排気ポート周囲ウォータジャケット６６では、燃焼室周囲ウォータジャケット６５の最上位の気筒４０側からの冷却水が、矢印Ｂに示すように、最上位の気筒４０側に流入して下降し、最下位の気筒４０側まで各排気ポート３６周囲を順次流れる。これにより、シリンダヘッド３１の排気ポート３６周囲は、最上位の気筒４０側から最下位の気筒４０側へ向かって順次冷却される。

左バンク２７及び右バンク２８のシリンダヘッド３１に形成された排気ポート周囲ウォータジャケット６６の最下部（最下位の気筒４０側）は、図３、図４及び図６に示すように、シリンダブロック３０の左バンク部３０Ａ及び右バンク部３０Ｂにおける排気通路周囲ウォータジャケット６８の第１排気マニホールド周囲ウォータジャケット７３Ａ（後述）に連通する。この第１排気マニホールド周囲ウォータジャケット７３Ａは、左バンク部３０Ａ及び右バンク部３０Ｂの連通路７１を経て、シリンダブロック３０の左バンク部３０Ａ及び右バンク部３０Ｂのシリンダ周囲ウォータジャケット６７の最下部に連通すると共に、左バンク部３０Ａ及び右バンク部３０Ｂの連通路７２を経て、シリンダブロック３０の左バンク部３０Ａ及び右バンク部３０Ｂにおける排気通路周囲ウォータジャケット６８の触媒周囲ウォータジャケット７４（後述）に連通する。

シリンダブロック３０の左バンク部３０Ａ及び右バンク部３０Ｂに形成されたシリンダ周囲ウォータジャケット６７は、図４、図６及び図７に示すように、左バンク部３０Ａ及び右バンク部３０Ｂにおける複数の気筒４０の各シリンダ３３周りに互いに連通して形成される。このシリンダ周囲ウォータジャケット６７では、排気ポート周囲ウォータジャケット６６の最下部（最下位の気筒４０側）から第１排気マニホールド周囲ウォータジャケット７３Ａ及び連通路７１を経て流入する冷却水は、矢印Ｃに示すように、最下位の気筒４０側に流入して上昇し、最上位の気筒４０側まで各シリンダ３３周囲を順次流れる。これにより、シリンダブロック３０の左バンク部３０Ａ及び右バンク部３０Ｂにおけるシリンダ３３の周囲は、最下位の気筒４０側から最上位の気筒４０側へ向かって順次冷却される。

シリンダブロック３０の左バンク部３０Ａ及び右バンク部３０Ｂに形成された排気通路周囲ウォータジャケット６８は、図２〜図４、図６及び図７に示すように、第１排気マニホールド周囲ウォータジャケット７３Ａ、第２排気マニホールド周囲ウォータジャケット７３Ｂ、第３排気マニホールド周囲ウォータジャケット７３Ｃ及び触媒周囲ウォータジャケット７４を有し、これらのウォータジャケットが互いに連通して設けられる。更に、排気通路周囲ウォータジャケット６８（実際には第２排気マニホールド周囲ウォータジャケット７３Ｂ、第３排気マニホールド周囲ウォータジャケット７３Ｃ及び触媒周囲ウォータジャケット７４）は、シリンダ周囲ウォータジャケット６７と並列接続されて別回路に構成される。

つまり、第１排気マニホールド周囲ウォータジャケット７３Ａは、特に図３及び図６に示すように、シリンダブロック３０の左バンク部３０Ａ及び右バンク部３０Ｂに形成された排気マニホールド４３の下部周囲に形成され、前述のように連通路７２を介して触媒周囲ウォータジャケット７４に連通する。この触媒周囲ウォータジャケット７４は、シリンダブロック３０の左バンク部３０Ａ及び右バンク部３０Ｂの触媒収納室４４の内壁面と触媒コンバータ５３の触媒管５５の外側面との間に設けられた隙間５９により形成されて、触媒コンバータ５３の周囲に設けられる。

第２排気マニホールド周囲ウォータジャケット７３Ｂは、特に図２、図３及び図７に示すように、シリンダブロック３０の左バンク部３０Ａ及び右バンク部３０Ｂに形成された排気マニホールド４３のシリンダ３３側周囲に形成され、下部が連通路７５を経て触媒周囲ウォータジャケット７４に連通し、上部が連通路７６を経て第３排気マニホールド周囲ウォータジャケット７３Ｃに連通する。

この第３排気マニホールド周囲ウォータジャケット７３Ｃは、特に図３及び図７に示すように、シリンダブロック３０の左バンク部３０Ａ及び右バンク部３０Ｂに形成された排気マニホールド４３の上部（接続部４５）周囲に形成される。この第３排気マニホールド周囲ウォータジャケット７３Ｃは、上述の如く連通路７６を経て第２排気マニホールド周囲ウォータジャケット７３Ｂに連通すると共に、図８に示すように、連通路７７、排気通路用蓋７８とウォータジャケット用蓋７９との間の連通路８０、及び連通路８１を経て触媒周囲ウォータジャケット７４に連通する。

従って、上述の排気通路周囲ウォータジャケット６８では、図４、図６、図７及び図８の矢印Ｄに示すように、排気ポート周囲ウォータジャケット６６の最下部からの冷却水は、第１排気マニホールド周囲ウォータジャケット７３Ａに流入した後に連通路７２を経て触媒周囲ウォータジャケット７４内に流入して上昇し、この触媒周囲ウォータジャケット７４の流れと並行して連通路７５を経て第２排気マニホールド周囲ウォータジャケット７３Ｂに流入して上昇する。触媒周囲ウォータジャケット７４内の冷却水は、連通路７７、８０及び８１を経て第３排気マニホールド周囲ウォータジャケット７３Ｃに流入する。また、第２排気マニホールド周囲ウォータジャケット７３Ｂ内の冷却水は、連通路７６を経て第３排気マニホールド周囲ウォータジャケット７３Ｃに流入する。このようにして、排気通路周囲ウォータジャケット６８内を冷却水が流れることで、左排気通路４１及び右排気通路４２の排気マニホールド４３周囲、並びに左排気通路４１及び右排気通路４２の触媒５３が共に冷却される。

第３排気マニホールド周囲ウォータジャケット７３Ｃに流入した冷却水は、図４及び図８に示すように、シリンダブロック３０の左バンク部３０Ａ及び右バンク部３０Ｂに形成された連通路８２を経て、シリンダ周囲ウォータジャケット６７の最上部（最上位の気筒４０側）を流れる冷却水と合流する。この合流した冷却水は、図４の矢印Ｅに示すようにサーモスタットケース７０内に流入し、このサーモスタットケース７０に内蔵されたサーモスタット（不図示）の開動作時に、エンジン１１外へ排水される。

ここで、図３に示すように、左排気通路４１及び右排気通路４２の排気マニホールド４３の一部、即ち排気マニホールド４３の排気誘導部４６の近傍部分は、排気通路周囲ウォータジャケット６８の触媒周囲ウォータジャケット７４に隣接して配置される。これにより、触媒周囲ウォータジャケット７４を流れる冷却水は、触媒コンバータ５３ばかりか、排気マニホールド４３の排気誘導部４６近傍部分をも冷却する機能を備える。

また、図４及び図６に示すように、シリンダ周囲ウォータジャケット６７と排気通路周囲ウォータジャケット６８は、シリンダブロック３０の左バンク部３０Ａ及び右バンク部３０Ｂに形成されるが、このうち、シリンダブロック３０におけるシリンダ３３よりも船外機幅方向外側領域で、且つシリンダ３３の半径方向に沿い触媒コンバータ５３の最大径部に対応する部分Ｍには、排気通路周囲ウォータジャケット６８の触媒周囲ウォータジャケット７４のみが形成され、シリンダ周囲ウォータジャケット６７が形成されていない。これにより、シリンダブロック３０の左バンク部３０Ａ及び右バンク部３０Ｂでは、触媒収納室４４がシリンダ３３に接近して形成される。

更に、図３に示すように、シリンダブロック３０の左バンク部３０Ａ及び右バンク部３０Ｂには、左排気通路４１及び右排気通路４２の排気マニホールド４３における接続部４５近傍を臨む位置に、排気中の酸素濃度を測定する酸素センサ８３が設置されている。この酸素センサ８３は、触媒コンバータ５３が窒素酸化物、炭化水素及び一酸化炭素を効率的に酸化還元するために必要な理論空燃比をエンジン１１が実現しているか否かを、排気中の酸素濃度を測定することで検出するためのものである。但し、この酸素センサ８３はセラミックス製であるため、活性化している温度状態で被水が繰り返されると破損する恐れがある。

以上ように構成されたことから、本実施形態によれば、次の効果（１）〜（７）を奏する。
（１）図４に示すように、取水口６１にて取り込まれて給水通路６２に導かれた冷却水が、燃焼室周囲ウォータジャケット６５と、排気ポート周囲ウォータジャケット６７と、シリンダ周囲ウォータジャケット６７及び排気通路周囲ウォータジャケット６８との順に流れるので、燃焼室周囲ウォータジャケット６５、排気ポート周囲ウォータジャケット６７で順次加温された冷却水が排気通路周囲ウォータジャケット６８を流れることになる。このため、図３に示すように、左排気通路４１及び右排気通路４２の排気マニホールド６３内を流れる排気が冷却水によって過度に冷却されることがないので、この排気マニホールド４３内の排気中の水蒸気の凝縮を防止できる。この結果、排気マニホールド４３に設置された酸素センサ８３の被水を防止できるので、この酸素センサ８３の耐久性を向上させることができる。

（２）図４に示すように、シリンダブロック３０の左バンク部３０Ａ及び右バンク部３０Ｂには、シリンダ周囲ウォータジャケット６７と、排気通路周囲ウォータジャケット６８（第２排気マニホールド周囲ウォータジャケット７３Ｂ、第３排気マニホールド周囲ウォータジャケット７３Ｃ及び触媒周囲ウォータジャケット７４）とが並列接続されて別回路に構成されている。このため、図７に示すように、シリンダ３３周囲と、左排気通路４１及び右排気通路４２周囲（左排気通路４１並びに右排気通路４２の排気マニホールド４３周囲及び触媒５３）とにおいてそれぞれの温度要求特性が異なる場合にも、この温度要求特性に応じて、例えばシリンダ周囲ウォータジャケット６７、排気通路周囲ウォータジャケット６８の流路径を変更して冷却水流量を調整することで、シリンダ３３周囲と左排気通路４１及び右排気通路４２周囲との温度管理をそれぞれ最適に実現できる。

（３）図４及び図５に示すように、シリンダヘッド３１に形成された燃焼室周囲ウォータジャケット６５において、冷却水が最下位の気筒４０側から流入して上昇し最上位の気筒４０側まで流れると、この燃焼室周囲ウォータジャケット６５において最初に冷却水が流入する最下位の気筒４０側に対応するシリンダヘッド３１の部分は、燃焼室３４周囲が温度の低い冷却水により冷却されるため、排気ポート３６周囲も他の気筒４０と比較して温度が低くなる。このとき、シリンダヘッド３１に形成された排気ポート周囲ウォータジャケット６６においては、燃焼室周囲ウォータジャケット６５の最上位の気筒４０側からの冷却水が、最上位の気筒４０側に流入して下降し最下位の気筒４０側まで流れることで、シリンダヘッド３１における最下位の気筒４０側の排気ポート３６周囲の温度低下を防止できる。この結果、シリンダヘッド３１を均一に冷却することができる。

（４）図３に示すように、左排気通路４１及び右排気通路４２の排気マニホールド４３の一部、即ち排気マニホールド４３の排気誘導部４６の近傍部分が、排気通路周囲ウォータジャケット６８の触媒周囲ウォータジャケット７４に隣接して配置されている。これにより、触媒周囲ウォータジャケット７４を流れる冷却水が、触媒コンバータ５３ばかりか、排気マニホールド４３の排気誘導部４６の近傍部分をも冷却することになるので、この排気マニホールド４３の排気誘導部４６の近傍部分を冷却するためのウォータジャケットが不要になる。このため、その分だけ、触媒コンバータ５３の口径を拡大でき、排気の圧力損失が低下して、エンジン１１の出力を向上させることができる。

また、排気マニホールド４３において排気誘導部４６に沿って流れる排気が、触媒コンバータ５３で加温された触媒周囲ウォータジャケット７４内の冷却水により冷却されることになるので、排気マニホールド４３内を流れる排気の過度の温度低下をより一層抑制できる。このことからも、排気マニホールド４３内に設けられた酸素センサ８３の被水を防止でき、この酸素センサ８３の耐久性を更に向上させることができる。

（５）図３及び図６に示すように、排気通路周囲ウォータジャケット６８の触媒周囲ウォータジャケット７４が、シリンダブロック３０の左バンク部３０Ａ及び右バンク部３０Ｂの触媒収納室４４の内壁面と触媒コンバータ５３の触媒管５５の外側面との隙間５９により形成されて、触媒５３の周囲に設けられている。このため、触媒コンバータ５３の触媒管５５が触媒周囲ウォータジャケット７４内の冷却水に直接接触するので、触媒コンバータ５３の冷却効率を向上させることができる。この結果、触媒周囲ウォータジャケット７４内を流れる冷却水量を減少させることができるので、この触媒周囲ウォータジャケット７４の流路断面積を縮小して、この触媒周囲ウォータジャケット７４が形成されるシリンダブロック３０を小型化できる。

（６）触媒コンバータ５３は、触媒担体５４を触媒管５５内に収容して構成される。例えば特許文献２に記載のように、触媒収容部（５１）が排気通路（４７）を形成するハウジング（４５）と一体に形成された場合では、触媒収容部（５１）が厚肉構造となる。これに対し、本実施形態では、触媒担体５４が薄肉構造の触媒管５５内に収容されることで、その分、触媒コンバータ５３を小型化することが可能になる。従って、触媒コンバータ５３を小型化しない場合には、その分、触媒担体５４を大口径化できるので、この触媒担体５４内を流れる排気の圧力損失が低下して、エンジン１１の出力を向上させることができる。

（７）図６に示すように、シリンダブロック３０におけるシリンダ３３よりも船外機幅方向外側領域で、且つシリンダ３３の半径方向に沿い触媒コンバータ５３の最大径部に対応する部分Ｍには、排気通路周囲ウォータジャケット６８の触媒周囲ウォータジャケット７４のみが形成され、シリンダ周囲ウォータジャケット６７が形成されていない。このため、シリンダブロック３０の左バンク部３０Ａ及び右バンク部３０Ｂにおいて、触媒収納室４４をシリンダ３３に接近して形成できるので、船外機１０の幅方向寸法を縮小できる。この結果、複数の船外機１０を船体２０のトランサム２０Ａに並設した際に、これら複数の船外機１０の設置間隔を狭くして、これらの船外機１０を船体２０の幅方向中央に寄せて設置することができる。

以上、本発明の実施形態を説明したが、この実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。この実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。例えば、上述の実施形態では、船外機１０に搭載されるエンジン１１がＶ型多気筒４サイクルエンジンの場合を述べたが、直列多気筒４サイクルエンジンまたは単気筒４サイクルエンジンであってもよい。

１０船外機
１１エンジン
３０シリンダブロック
３１シリンダヘッド
３３シリンダ
３４燃焼室
３６排気ポート
４０気筒
４１左排気通路
４２右排気通路
４３排気マニホールド
４４触媒収納室
５３触媒コンバータ（触媒）
５４触媒担体
５５触媒管
５９隙間
６０冷却水通路構造
６１取水口
６２給水通路
６５燃焼室周囲ウォータジャケット
６６排気ポート周囲ウォータジャケット
６７シリンダ周囲ウォータジャケット
６８排気通路周囲ウォータジャケット
７３Ａ第１排気マニホールド周囲ウォータジャケット
７３Ｂ第２排気マニホールド周囲ウォータジャケット
７３Ｃ第３排気マニホールド周囲ウォータジャケット
７４触媒周囲ウォータジャケット
８３酸素センサ
Ｍ部分

Claims

４サイクルエンジンと、水面下にて水を取り込む取水口と、この取水口から取り込まれた水を前記４サイクルエンジンへ冷却水として供給する給水通路と、を有する船外機であって、
前記４サイクルエンジンは、内部にシリンダが水平方向に延びて形成されたシリンダブロックと、前記シリンダを覆うように前記シリンダブロックに固定されて前記シリンダと共に燃焼室を形成し、且つ前記燃焼室に連通して排気を排出する排気ポートが形成されたシリンダヘッドと、前記排気ポートに接続されて排気を前記エンジンの外部へ導く排気通路と、を有して構成され、
前記シリンダヘッドには、前記燃焼室周りに冷却水が流れる燃焼室周囲ウォータジャケットが、前記排気ポート周りに冷却水が流れる排気ポート周囲ウォータジャケットがそれぞれ形成され、前記シリンダブロックには、前記シリンダ周りに冷却水が流れるシリンダ周囲ウォータジャケットが形成され、前記排気通路周囲には、この排気通路周りに冷却水が流れる排気通路周囲ウォータジャケットが形成され、
前記給水通路からの冷却水が、前記燃焼室周囲ウォータジャケットと、前記排気ポート周囲ウォータジャケットと、前記シリンダ周囲ウォータジャケット及び前記排気通路周囲ウォータジャケットとの順に流動するよう、これらのウォータジャケットが接続され、
更に、前記シリンダ周囲ウォータジャケットと前記排気通路周囲ウォータジャケットとを流れる冷却水がサーモスタットで合流するように、前記シリンダ周囲ウォータジャケット及び前記排気通路周囲ウォータジャケットの下流に前記サーモスタットが設けられて構成されたことを特徴とする船外機の冷却水通路構造。
前記シリンダブロック及び前記シリンダヘッドには、シリンダ、燃焼室及び排気ポートを備えた複数の気筒が鉛直方向に並設され、
前記排気通路は、複数の前記気筒の各排気ポートに接続され、
前記燃焼室周囲ウォータジャケットは、複数の前記気筒の前記各燃焼室周りに冷却水を順次流し、前記排気ポート周囲ウォータジャケットは、複数の前記気筒の前記各排気ポート周りに冷却水を順次流し、前記シリンダ周囲ウォータジャケットは、複数の前記気筒の前記各シリンダ周りに冷却水を順次流すよう構成されたことを特徴とする請求項１に記載の船外機の冷却水通路構造。
前記シリンダ周囲ウォータジャケットと前記排気通路周囲ウォータジャケットとが、並列接続されて別回路に構成されたことを特徴とする請求項１または２に記載の船外機の冷却水通路構造。
前記燃焼室周囲ウォータジャケットでは、冷却水が最下位気筒側に流入して上昇し最上位気筒側まで流れ、また、前記排気ポート周囲ウォータジャケットでは、前記燃焼室周囲ウォータジャケットの最上位気筒側からの冷却水が、最上位気筒側に流入して下降し最下位気筒側まで流れるよう構成されたことを特徴とする請求項２または３に記載の船外機の冷却水通路構造。
前記排気通路は、複数の気筒の各排気ポートから排出される排気を集合させる排気マニホールドと、この排気マニホールドに連通すると共に触媒を収納する触媒収納室とを有して、シリンダブロックに一体に形成され、
前記排気通路周囲ウォータジャケットは、前記排気マニホールド周りに冷却水が流れる排気マニホールド周囲ウォータジャケットと、触媒周りに冷却水が流れる触媒周囲ウォータジャケットとが連通して設けられ、
前記排気マニホールドの一部が、前記触媒周囲ウォータジャケットに隣接して配置されたことを特徴とする請求項２〜４のいずれか１項に記載の船外機の冷却水通路構造。
前記触媒は、排気浄化機能を有する触媒担体が触媒管内に収容されて構成され、前記触媒周囲ウォータジャケットは、シリンダブロックにおける触媒収納室の内壁面と前記触媒管の外側面との間に設けられる隙間により形成されたことを特徴とする請求項５に記載の船外機の冷却水通路構造。
前記シリンダブロックには、触媒周りに触媒周囲ウォータジャケットが、シリンダ周りにシリンダ周囲ウォータジャケットがそれぞれ形成され、このうち、前記シリンダブロックにおける前記シリンダよりも船外機幅方向外側領域で、且つ前記シリンダの半径方向に沿い前記触媒の最大径部に対応する部分には、前記触媒周囲ウォータジャケットのみが形成されたことを特徴とする請求項５または６に記載の船外機の冷却水通路構造。