JPH10238358A - ４サイクルエンジンおよびこれを備えた小型滑走艇 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 小型滑走艇の狭い収納スペース幅に適するよ
うに、吸・排気系の装置を配置した４サイクルエンジ
ン、およびこの４サイクルエンジンを搭載した小型滑走
艇を提供すること。 【解決手段】 複数気筒４のそれぞれの排気管１７が、
燃焼室上部の排気ポート１９から斜め上方に延び、さら
に曲げられて下方に延び、集合されて、エンジン本体１
の側方に位置する集合排気管２０に接続されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、４サイクルエンジ
ンおよびこれを備えた小型滑走艇に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】水上を滑走する小型滑走艇では、推進用
のエンジンとして、特開平７−２３７５８７号に示すよ
うな４サイクルエンジンの搭載が考えられる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、４サイクルエ
ンジンは、同等の出力をもつ２サイクルエンジンよりも
大型であるため、小型滑走艇内の空間にどのように配置
するかが課題となる。つまり、小型滑走艇においては、
エンジンルームの容積が制限されている。特に、シート
の上に人が騎乗するタイプの小型滑走艇では、体格の面
からシートの幅が制限されるので、シートの下部にあた
るエンジンルームの幅も極めて狭いものになる。そのた
めに、エンジンルーム内に４サイクルエンジンを収納す
るのが容易でない。

【０００４】本発明の目的は、前記課題を解決し、小型
滑走艇に適するようにコンパクト化した４サイクルエン
ジン、およびこの４サイクルエンジンを搭載した小型滑
走艇を提供することである。

【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の４サイクルエンジンは、複数気筒のそれ
ぞれの排気管が、燃焼室上部の排気ポートから斜め上方
に延び、さらに曲げられて下方に延び、集合されて、エ
ンジン本体の側方に位置する集合排気管に接続されてい
るもである。この４サイクルエンジンによれば、所望の
排気通路長を得るに必要な長さの排気管がエンジン本体
の上方および側方へ突出する量を極力抑制して、エンジ
ン全体をコンパクト化できる。

【０００６】また、請求項２の４サイクルエンジンは、
請求項１において、前記各排気管が外周側に冷却水通路
を有し、各冷却水通路が排気管の最上部において連通し
ており、この最上部に、冷却水温に応じて冷却水通路を
開閉するサーモスタット弁を設けている。この４サイク
ルエンジンによれば、冷却水に混入した空気がサーモス
タット弁の付近に集まるので、空気抜きが容易になる。

【０００７】また、請求項３の４サイクルエンジンは、
請求項１において、前記排気管の最上部に、冷却水の圧
力が過大となるのを防止するリリーフ弁を設けている。
この４サイクルエンジンによれば、冷却水圧が過度に上
昇しようとしたとき、リリーフ弁が開いて冷却水通路を
開放し、水圧の上昇を抑制する。

【０００８】また、請求項４の４サイクルエンジンは、
前後方向に延びるエンジン回転軸を有し、吸気管装置が
エンジン本体の上方から一側方を経て燃焼室の吸気ポー
トに接続されており、前記吸気管装置の先端の吸気口
が、エンジン本体の他側方に位置する排気管の上方に近
接して下向きないし斜め下向きに開口している。この４
サイクルエンジンによれば、吸気管装置がエンジン本体
の上方から一側方へと延びているから、エンジン本体の
一側方に吸気管装置の全体を配置する場合と比較して、
エンジンの横幅をさほど増大させない。また、吸気管装
置の吸気口が排気管によって覆われた状態となるので、
周囲に水がある場合でも、空気とともに水を吸い込むこ
とが少なくなる。

【０００９】また、請求項５の４サイクルエンジンは、
請求項４において、前記吸気管装置が、複数気筒のそれ
ぞれに接続された吸気管と、これら吸気管の上流端に接
続された単一の集合吸気管と、この集合吸気管に空気を
導入する空気吸入管とを備え、前記集合吸気管がエンジ
ン本体の上方に配置されている。この４サイクルエンジ
ンによれば、空気吸入管から吸い込まれた空気は、一つ
の集合吸気管内を経て各気筒ごとに設けられた吸気管を
通って各気筒内に供給されるので、消音効果が高まると
ともに、集合吸気管をエンジン本体の上方に配置したの
で、吸気管装置がエンジンの側方に突出する幅が抑制さ
れ、エンジン全体の横幅を小さくできる。

【００１０】また、請求項６の４サイクルエンジンは、
請求項５において、前記空気吸入管が、エンジン本体の
上部に取り付けられた点火プラグに対して、前後方向に
ずれた位置に配置されている。この４サイクルエンジン
によれば、前記空気吸入管は点火プラグの間に位置する
ので、前記空気吸入管を取り外すことなく点火プラグを
着脱できる。

【００１１】また、請求項７の４サイクルエンジンは、
請求項４〜６のいずれかにおいて、エンジン本体の一側
部に、前記吸気管装置の下方に位置して、オイルタンク
が一体形成されている。この４サイクルエンジンによれ
ば、ドライサンプ用のオイルタンクが、スペースに余裕
のあるエンジン本体の一側部の吸気管装置の下方に位置
し、かつ、クランクケースと一体になっているので、オ
イルタンクを別途設ける場合と比較して、エンジン全体
がコンパクトになり、しかも、オイルタンクへの接続配
管が不要になる。

【００１２】また、請求項８の小型滑走艇は、請求項１
〜７のいずれかに記載の４サイクルエンジンを推進機の
駆動用として備え、このエンジンが、その回転軸を船体
の前後方向に合致させて船体内に設置されている。この
小型滑走艇によれば、コンパクトな４サイクルエンジン
が船体に縦置きに設置されているので、４サイクルエン
ジンをスペース的に無理なく搭載した小型滑走艇が実現
できる。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面に
基づいて説明する。図１は、本発明の一実施形態である
直列４気筒ダブルオーバーヘッドカムシャフト（ＤＯＨ
Ｃ）４サイクルエンジンを備えた小型滑走艇の側面図で
あり、図２は、図１中のII−II線に沿ったエンジンの設
置状態を示す船首側からみた断面図、図３は、この４サ
イクルエンジンの平面図である。図１において、船体２
はハル２ａの上にデッキ２ｂを接合して構成され、デッ
キ２ｂには座席２ｃと足台（床面）２ｄが左右に設けら
れている。２ｅはハンドルである。

【００１４】４サイクルエンジン（以下、「エンジン」
という）Ｅは、図２に示すように、船体２を構成するハ
ル２ａに設けられた図示していないマウントの上にダン
パーを介して支持され、、エンジンＥの回転軸であるク
ランクシャフト３が船体２の前後方向に合致する向き
で、かつ船体２の中心線とほぼ一致する位置に取り付け
られている。

【００１５】図１に示すように、エンジンＥのエンジン
回転軸であるクランクシャフト３にカップリング４０を
介して連結されたシャフト４１を介して、船体２の後部
に配置された水ジェット推進機４２を駆動し、ノズル４
３から水を噴出して推進力を得ている。エンジンＥの排
気ガスは、排気パイプ４４で船体２内に配置された水マ
フラ４５に導かれ、消音、冷却された排気ガスが排気パ
イプ４６を介してハル２ａの後端部から排出される。な
お、ステアリングノズルは図示していない。

【００１６】図２に示すように、エンジン本体１は、ク
ランクシャフト３を支持するクランクケース５，ピスト
ンが摺動するシリンダ４およびシリンダヘッド１１を有
している。前記シリンダ４はクランクケース５の上に直
立して取り付けられており、シリンダ４内をピストンが
上下方向に往復動する。その上に吸・排気弁６，７と、
その間に配置された点火プラグ８と、カムシャフト９
ｓ，１０ｓに設けられて前記吸・排気弁６，７を駆動す
るカム９，１０を有する前記シリンダヘッド１１が配置
され、タイミングチェーン１２によってカム９，１０が
回転駆動されて吸・排気弁６，７が開閉する。

【００１７】吸気管装置１３は、各シリンダ４の吸気弁
６から一側方（この例では右舷側：図２の左側）の斜め
上方に延びる４つの吸気管１４と、シリンダヘッド１１
の上方に配置されて各吸気管１４が接続された１つの集
合吸気管１５とを備え、さらに、図３に示すように、前
記集合吸気管１５から前記点火プラグ８の前後間を通っ
て他側方（この例では左舷側：図２の右側）に伸びる１
つの空気吸入管１６を備えている。このように、前記空
気吸入管１６は点火プラグ８の間に位置するので、前記
空気吸入管１６を取り外すことなく点火プラグ８を着脱
できる。

【００１８】また、各吸気管１４には、図２のシリンダ
ヘッド１１との接続部の近傍、つまり、吸気管１４がシ
リンダヘッド１１側へ曲がり込んだ部分に、燃料を噴射
するインジェクタ１８が配置されている。このように、
吸気管装置１３がエンジン本体１の上方から一側方へと
延びているから、吸気管装置１３の全体をエンジン本体
１の一側方に配置する場合と比較して、吸気管装置１３
を含むエンジンＥ全体の幅を小さくできる。さらに、大
容量の集合吸気管１５によって消音効果が高まる。

【００１９】また、空気吸入管１６の開口部１６ａは、
エンジンＥの他側方に配置された排気管１７の上方に近
接した位置で斜め下向きに開口している。これにより、
前記開口部１６ａの前方が排気管１７で覆われる形とな
るので、船内に侵入した水を空気とともに吸い込むこと
が少なくなる。

【００２０】さらに、集合吸気管１５の底壁には、図２
中の一部拡大部で示すように、水抜き孔１５ａが設けら
れており、空気吸入管１６から水が空気とともに吸入さ
れても、水抜き孔１５ａから自重で排出される。

【００２１】エンジンＥの他側方に配置された排気管１
７は、４つのシリンダ４の燃焼室の上部の各排気ポート
１９から斜め上方に延び、さらに曲げられて下方に延
び、その下端（出口）で２つの排気路に集合される。し
たがって、排気管１７がエンジン本体１から上方および
側方へ大きく突出するのを抑制しながら、各シリンダ４
から排気通路の集合点、つまり、排気管１７の出口まで
の所望の長さ（後述するＤ１，Ｄ２）を確保できる。

【００２２】図４はエンジンＥの他側方（図２のＸ１方
向）からみた排気管装置の構成を示す図、図５はこの排
気管装置の各部分の断面図で、図５（ａ）は図４のａ−
ａ線に沿った断面図、図５（ｂ）は図４のｂ−ｂ線に沿
った断面図、図５（ｃ）は図４のｃ−ｃ線に沿った断面
図、図５（ｄ）は図５（ｂ）のｄ−ｄ線に沿った底面図
である。前記排気管１７には、図５（ｃ）に示す２つの
排気路をもつ集合排気管２０およびこれに続く排気ジョ
イント管２１が接続され、さらに、エンジンＥの後方に
配置されている図４の水マフラ４５に接続されている。

【００２３】図２の各シリンダ４の排気ポート１９は、
図４の排気管１７によって外側（この例ではNo.1とNo.
4）の２つの排気路と内側（この例ではNo.2とNo.3）の
２つの排気路がそれぞれ１つにまとめられて２つの排気
路となっている。内側の２つの排気路No.2，No.3は図５
（ａ），（ｂ）に示すように、外側へ大きく湾曲してい
るのに対し、外側の２つの排気路No.1とNo.4は、湾曲が
小さい。このため、外側の２つの排気路No.1，No.4が１
つに集合するまでの長さＤ１と、内側の２つの排気路N
o.2，No.3が１つに集合するまでの長さＤ２を、それぞ
れほぼ同一の所望の長さに構成できるので、エンジンの
出力を増すことができる。また、図２に示すように、排
気管１７を取り付けるシリンダヘッド１１の排気フラン
ジ３１が、斜め上向きとなるので、排気管１７の着脱作
業が容易になる。

【００２４】前記２つにまとめられた排気路は、図４の
排気管１７に接続された集合排気管２０と排気ジョイン
ト管２１の接続部分で、更に１つの排気路にまとめられ
ている。前記排気管１７および集合排気管２０の外周側
には冷却水通路２２が形成されており、エンジンＥで駆
動される水ジェット推進機４２（図１）から取り入れた
冷却水が、後述するように、オイルクーラーを通り、エ
ンジンオイルを冷却した後、排気管２０を冷却し、こう
して冷却水を予熱した後、エンジン本体１（図２）を冷
却するよう構成されている。図４の排気路No.４の頂部
には排気温度センサ３７が設けられている。

【００２５】また、図５（ａ），（ｂ）に示すように、
サーモスタット弁（図例は２個：図４参照）２４とリリ
ーフ弁２６は排気管１７の冷却水通路２２の最上部に配
置されて、通路３２（図３）を介して連通している。ま
た、この冷却水通路２２の最上部には、冷却水温を検出
する水温センサ３８が設けられている。各排気管１７の
４つの冷却水通路２２は、前記最上部近傍において互い
に連通しており、そのため、冷却水中に混入した空気
は、図６に示したサーモスタットケース２５内に溜まる
ので、エンジンＥの上部に露出しているサーモスタット
弁２４のバイパス孔（図示しない）から、容易に空気が
抜け出る。

【００２６】図５（ｂ）に示す排気管１７の最上部に設
けたリリーフ弁２６は、冷却水通路２２内の冷却水の圧
力が過度に上昇したときに開放される。例えば、エンジ
ンＥの冷却水の温度が低いためにサーモスタット弁２４
が閉じているとき、小型滑走艇が空中にジャンプして水
ジェット推進機４２（図１）が水面から離れると、前記
水ジェット推進機４２から供給されている冷却水がスト
ップし、その後着水して冷却水の供給が再開されると、
前記サーモスタット弁２４が閉じているため冷却水の水
圧が瞬間的に上昇しようとする。これにより、リリーフ
弁２６が開いて冷却水通路２２を開放し、過度の水圧の
上昇を抑制する。

【００２７】図６は、冷却水の通水経路を示す概念図、
図７は、そのフローチャートである。水ジェット推進機
４２（図１）から取り込まれた冷却水は、まず、クラン
クケース５の他側方に配置されたオイルクーラ２３を経
て排気管１７と排気ジョイント管２１を接続する集合排
気管２０の下流側に入り、その上流側からシリンダ４を
経てシリンダヘッド１１に入り、シリンダヘッド１１の
排気ポート１９を経て排気管１７の最上部に設けられた
サーモスタット弁２４、サーモスタットケース２５（お
よびリリーフ弁２６）を経てチューブ３５から排気管１
７の下流側に入り、排気管１７を冷却したのち前記サー
モスタットケース２５（サーモスタット２４の近傍）を
経て排気ジョイント管２１の上流側に入り、水マフラ４
５を経て排気ガスとともに船外へ排出される。このよう
に、冷却水をオイルクーラ２３および集合排気管２０で
余熱してからシリンダ４に供給することで、エンジンＥ
の回転が安定する。

【００２８】また、排気管１７を冷却した冷却水の一部
は、チューブ３３（図３，４）を介して船体２の前方に
設けられた図示していない検水口から船体の側方に放出
される。操縦者は、この冷却水の放出によって、冷却水
がエンジンＥに通水されていることを確認できる。

【００２９】図２の２７はクランクケース５の一側方に
一体に形成されたドライサンプ用のオイルタンクで、前
記オイルクーラ２３で冷却されたエンジンオイルを貯留
し、クランクシャフト３、シリンダ４およびカム９，１
０、タイミングチェーン１２等の吸・排気弁開閉機構へ
オイルを供給する。２８はスタータで、オイルタンク２
７の一部を切り欠いた位置に配置されている。図３の２
９は発電機カバー、３０はシリンダヘッド１１からのク
ランクケース５へのオイル落し通路である。

【００３０】このように、ドライサンプ用のオイルタン
ク２７が、スペースに余裕のあるエンジン本体１の一側
部の吸気管装置１３の下方に位置し、かつ、クランクケ
ースと一体になっているので、オイルタンクを別途設け
る場合と比較して、エンジン全体がコンパクトになり、
しかも、オイルタンクへの配管が不要になる。また、ク
ランクケース５の一側方に容積の大きいオイルタンク２
７と、重量の重いスタータ２８を配置したので、冷却水
が通り、重量の大きい排気系１７，２０，２１との間
で、左右の重量バランスをとることができる。

【００３１】

【発明の効果】以上のように、本発明の一構成に係る４
サイクルエンジンによれば、複数気筒のそれぞれの排気
管が、燃焼室上部の排気ポートから斜め上方に延び、さ
らに曲げられて下方に延びて集合する集合排気管を、エ
ンジン本体の側方に配置したので、所望の排気通路長を
得るに必要な長さの排気管がエンジン本体の上方および
側方へ突出する量を極力抑制して、エンジン全体をコン
パクト化できる。

【００３２】また、本発明の他の構成に係る４サイクル
エンジンによれば、吸気管装置がエンジン本体の上方か
ら一側方を経て燃焼室の吸気ポートに接続されており、
前記吸気管装置の先端の吸気口が、エンジン本体の他側
方に位置する排気管の上方に近接して下向きないし斜め
下向きに開口する構成としたので、吸気管装置がエンジ
ン本体の上方から一側方へと延びていることから、吸気
管装置全体をエンジンの一側方に配置する場合と比較し
て、エンジンの横幅をさほど増大させない。また、吸気
管装置の吸気口が、排気管によって覆われた状態となる
ので、周囲に水がある場合でも、空気とともに水を吸い
込むことが少なくなる。

【００３３】また、本発明に係る小型滑走艇によれば、
コンパクトな４サイクルエンジンが船体に縦置きに設置
されているので、４サイクルエンジンをスペース的に無
理なく搭載した小型滑走艇が実現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態である（ＤＯＨＣ）４サイ
クルエンジンを備えた小型滑走艇の側面図である。

【図２】図１中のII−II線に沿ったエンジンの設置状態
を示す断面図である。

【図３】一実施形態の４サイクルエンジンの平面図であ
る。

【図４】一実施形態のエンジンＥの他側方からみた排気
管装置を示す図である。

【図５】（ａ）は図４のａ−ａ線に沿った断面図、
（ｂ）は図４のｂ−ｂ線に沿った断面図、（ｃ）は図４
のｃ−ｃ線に沿った断面図、（ｄ）は図５（ｃ）のｄ−
ｄ線に沿った底面図である。

【図６】一実施形態の冷却水の通水経路を示す概念図で
ある。

【図７】図６のフローチャートである。

【符号の説明】

１…エンジン本体、２…船体、２ａ…ハル、２ｂ…デッ
キ、３…エンジン回転軸（クランクシャフト）、４…シ
リンダ、５…クランクケース、６…吸気弁、７…排気
弁、８…点火プラグ、９，１０…カム、１１…シリンダ
ヘッド、１２…タイミングチェーン、１３…吸気管装
置、１４…吸気管、１５…集合吸気管、１６…空気吸入
管、１７…排気管、１８…インジェクタ、１９…排気ポ
ート、２０…集合排気管、２１…排気ジョイント管、２
２…冷却水通路（水ジャケット）、２３…オイルクー
ラ、２４…サーモスタット弁、２５…サーモスタットケ
ース、２６…リリーフ弁、２７…オイルタンク、２８…
スタータ、２９…発電機カバー、３０…オイル落し通
路、３１…排気フランジ、３２，３３ チューブ、４２
…水ジェット推進機、４４…水マフラ、Ｅ…４サイクル
エンジン。

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【手続補正書】

【提出日】平成９年３月５日

【手続補正１】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図４

【補正方法】変更

【補正内容】

【図４】

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数気筒のそれぞれの排気管が、燃焼室
   上部の排気ポートから斜め上方に延び、さらに曲げられ
   て下方に延び、集合されて、エンジン本体の側方に位置
   する集合排気管に接続されている４サイクルエンジン。
2. 【請求項２】 請求項１において、前記各排気管は外周
   側に冷却水通路を有し、各冷却水通路が排気管の最上部
   において連通しており、この最上部に、冷却水温に応じ
   て冷却水通路を開閉するサーモスタット弁が設けられて
   いる４サイクルエンジン。
3. 【請求項３】 請求項１において、前記最上部に、冷却
   水の圧力が過大となるのを防止するリリーフ弁が設けら
   れている４サイクルエンジン。
4. 【請求項４】 前後方向に延びるエンジン回転軸を有
   し、吸気管装置がエンジン本体の上方から一側方を経て
   燃焼室の吸気ポートに接続されており、 前記吸気管装置の先端の吸気口が、エンジン本体の他側
   方に位置する排気管の上方に近接して下向きないし斜め
   下向きに開口している４サイクルエンジン。
5. 【請求項５】 請求項４において、前記吸気管装置は、
   複数気筒のそれぞれに接続された吸気管と、これら吸気
   管の上流端に接続された単一の集合吸気管と、この集合
   吸気管に空気を導入する空気吸入管とを備え、 前記集合吸気管がエンジン本体の上方に配置されている
   ４サイクルエンジン。
6. 【請求項６】 請求項５において、前記空気吸入管は、
   エンジン本体の上部に取り付けられた点火プラグに対し
   て、前後方向にずれた位置に配置されている４サイクル
   エンジン。
7. 【請求項７】 請求項４〜６のいずれかにおいて、エン
   ジン本体の一側部に、前記吸気管装置の下方に位置し
   て、オイルタンクが一体形成されている４サイクルエン
   ジン。
8. 【請求項８】 請求項１〜７のいずれかに記載の４サイ
   クルエンジンを推進機の駆動用として備え、このエンジ
   ンが、その回転軸を船体の前後方向に合致させて船体内
   に設置されている小型滑走艇。