WO2014077104A1 - 船外機の吸気構造 - Google Patents

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Definitions

  • the air taken into the engine cover flows in the vicinity of the engine, is warmed, and then sucked into the throttle body and sent to the combustion chamber. For this reason, charging efficiency will deteriorate, and there exists a problem that combustion efficiency and fuel consumption deteriorate.
  • a separator for gas-liquid separation is provided in the middle of the air flow path in the space, and the separator extends a flat plate portion covering the upper side of the intake port of the throttle body and a front end portion of the flat plate portion downward. It is desirable to provide a skirt portion that protrudes.
  • the throttle body be arranged behind the first air intake port so as to be separated from the rear.
  • the under plate 5 is formed by molding, for example, carbon fiber reinforced plastic (CFRP). Similarly to the upper engine cover 4A, the under plate 5 has an elliptical shape that is generally long in the front-rear direction when viewed from above, and is provided with a bottom 51 that is bent so as to protrude downward. The bottom 51 is formed so as to gradually become deeper from the rear to the front. The bottom 51 is provided with a drain hole 52 and a guide pedestal 53 for airflow guide, and a separator 54 is disposed above the guide pedestal 53.
  • CFRP carbon fiber reinforced plastic
  • the lid member 141 When the lid member 141 is rotated around the hinge 141b ⁇ to the outside of the upper engine cover 14A and the first air intake 142 is opened, the hull mounted with the outboard motor 1 travels, whereby the upper engine cover Outside air flows from the first air intake 142 that opens to the front of 14A.
  • the air taken in from the first air inlet 1242 enters the expansion chamber 16 as shown by a broken line arrow A in FIG. 6B, passes under the skirt portion 154 b of the separator 154, and passes through the guide pedestal 153. From the opening 153a, the throttle body connecting pipe 17 is supplied to the throttle body 200 through the upper end opening 17a.

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Abstract

 船外機の上部を覆うエンジンのカバーに設けた空気取入口から取り入れた空気をスロットルボディへと送給して吸気させる船外機の吸気構造において、この吸気構造は、前記エンジンカバーに、船外機の進行方向前向きに開口する空気取入口と、この空気取入口を開閉可能な蓋部材とを設け、前記空気取入口と前記スロットルボディとを連通する空間をエンジンルームから隔離して設けたことを特徴とする。

Description

船外機の吸気構造
 本発明は、船外機に搭載されるエンジンに燃焼用空気を供給する吸気構造に関する。
 エンジンカバーにより形成されるエンジンルーム内に収容される内燃機関を備える船外機において、燃焼用空気を取り入れるための開口部をエンジンカバーの後方に設ける構成が知られている(例えば、特許文献1,2参照)。このような船外機において、エンジンカバー内に取り入れられた空気は、エンジンルームに送り込まれる。そして、エンジンルームに収容されたエンジン近傍の空間を流れた後に燃焼室に送られる。
特開2007-8416号公報 特開2008-88881号公報
 しかしながら、上記構成によれば、エンジンカバーの後方、すなわち船外機の前進方向とは反対の後方向に向かって開口する開口部を設けるため、吸気に関して、船外機外部を流れる空気の流れに逆らって空気を取り入れることとなる。このような吸気の取り入れ方では、高速で航行中に前記船外機外部を流れる空気の流れによって開口部の周りに発生する負圧が吸気抵抗となって吸気効率が悪化することとなり、エンジン出力が低下するという問題が発生する。
 また、上記構成によれば、エンジンカバー内に取り入れられた空気は、エンジン近傍を流れて、暖められた後にスロットルボディに吸い込まれて燃焼室に送られることとなる。このため、充填効率が悪化することとなり、燃焼効率や燃費が悪化するという問題がある。
 本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、吸気効率及び充填効率を向上することにより、優れた燃焼効率を実現する船外機の吸気構造を提供することを目的とする。
 上述の目的を達成するために提供される本発明の一実施例は、船外機の上部を覆うエンジンのカバーに設けた空気取入口から取り入れた空気をスロットルボディへと送給して吸気させる船外機の吸気構造であって、前記エンジンカバーに、船外機の進行方向前向きに開口する空気取入口と、この空気取入口を開閉可能な蓋部材とを設け、前記空気取入口と前記スロットルボディとを連通する空間をエンジンルームから隔離して設けたことを特徴とする。
 上記一実施例においては、以下の好適な実施形態を取り得る。
 前記空気取入口を開閉可能な蓋部材はルーバーでとすることができる。
 また、前記カバーの上面に膨出部を突出形成し、前記エンジンカバーの内側に前記膨出部によって形成される内空間を含んだ膨張室を設け、前記膨張室において、前記空気取入口から取り入れた空気の動圧を静圧に変換することができる。
 また、前記空間内の空気流通経路の途中に気液分離用のセパレータを備え、前記セパレータは、前記スロットルボディの吸気口の上方を覆う平板状部分及び前記平板状部分の前端部を下方へ延出させてなるスカート部を備えることを可能とする。
 前記スロットルボディは、前記空気取入口よりも後方に離間して配置されることが望ましい。
 また、前記空間の内部と外部とを連通し、前記空間の内部の水を外部に排出する排水通路が設けられ、前記排水通路には前記空間の外部から内部へ水が流入を防止する逆流防止機構が設けられ、前記逆流防止機構は、S字管と一方向弁の両方、またはどちらか一方から成るようにする事ができる。
 本実施例の他の実施形態においては、船外機の上部を覆うエンジンカバーの前部において、前記空気取入口の蓋部材が、前部をエンジンカバーに回転可能に連結し、後部をエンジンカバーの内側に回転することにより前記空気取入口を船外機の進行方向前向きに開口するようにしても良い。
 また、更に他の実施形態においては、船外機の上部を覆うエンジンカバーの前部において、前記空気取入口の蓋部材が、後部をエンジンカバーに回転可能に連結し、後部をエンジンカバーの外側に回転することにより前記空気取入口を船外機の進行方向前向きに開口するようにしても良い。
 上記他の実施形態においては、更に以下の形態を取り得る。
 前記船外機の進行方向前向きの空気取入口を第1の空気取入口とし、さらに前記エンジンカバーの後方側に第2の空気取入口を設け、前記エンジンカバーの内部に回転可能に連結された開閉部材を設け、前記第2の空気取入口を開閉可能に形成し、前記第1の空気取入口及び前記第2の空気取入口と前記スロットルボディとを連通する空間は、エンジンルームから隔離されて設けるようにする事が望ましい。
 前記エンジンカバーの内部に膨張室を設け、前記膨張室において、前記第1の空気取入口から取り入れた空気の動圧を静圧に変換することが可能である。
 また、前記空間内の空気流通経路の途中に気液分離用のセパレータを備え、前記セパレータは、前記スロットルボディの吸気口の上方を覆う平板状部分及び前記平板状部分の前端部を下方へ延出させてなるスカート部を備えることが望ましい。
 前記スロットルボディは、前記第1の空気取入口よりも後方に離間して配置されることが望ましい。
 さらにまた、前記空間の内部と外部とを連通し、前記空間の内部の水を外部に排出する排水通路が設けられ、前記排水通路には前記空間の外部から内部へ水が流入を防止する逆流防止機構が設けられ、前記逆流防止機構は、S字管と一方向弁の両方、またはどちらか一方から成るようにする事が望ましいしい。
 本発明によれば、吸気効率及び充填効率を向上することにより、優れた燃焼効率を実現する船外機の吸気構造を提供することが可能となる。
 上記本発明実施形態による更なる作用効果は、添付図面に記載される実施例を参照してなされる以下の記載よりより明らかになる。
本実施の形態に係る船外機の外観を示す左側面図である。 上記船外機内部の概略構成を示す左側面図である。 上記船外機における本発明の第一実施例の吸気構造を含むエンジンカバーまわりを示す概略断面図であり、図3Aは吸気構造の開状態を示し、図3Bは閉状態を示す。 上記船外機における本発明の第二実施例の吸気構造(開)を含むエンジンカバーまわりを示す概略断面図であり、図4Aは、図4BにおけるIVA-IVA線矢視断面模式図である。 上記船外機における本発明の第二実施例の吸気構造(閉)を含むエンジンカバーまわりを示す概略断面図であり、図5Aは図5BにおけるVA-VA線矢視断面模式図である。 上記船外機における本発明の第三実施例の吸気構造(開)を含むエンジンカバーまわりを示す概略断面図であり、図6Aは、図6BにおけるVIA-VIA線矢視断面模式図である。 上記船外機における本発明の第三実施例の吸気構造(閉)を含むエンジンカバーまわりを示す概略断面図であり、図7Aは、図7BにおけるVIIA-VIIA線矢視断面模式図である。
 本発明は、先に述べた従来技術を鑑みてなされたものであり、吸気効率及び充填効率を向上することにより、優れた燃焼効率を実現する船外機の吸気構造を提供することであり、その好適な実施形態においては、エンジンのカバーに形成された空気取入口から取り入れた空気をスロットルボディへと送給して吸気させる吸気構造において、空気取入口は、船外機の進行方向前方に向けて開口すると共に開閉可能に構成され、空気取入口とスロットルボディとを連通する空間をエンジンルームから隔離させて設けた事を特徴とするものである。
 以下、本発明の実施の形態について添付図面を参照して詳細に説明する。
 図1、図2はすべての実施例に共通で、図1は、本発明の実施の形態に係る吸気構造を有する船外機1の外観を示す左側面図であり、図2は、本発明の実施の形態に係る吸気構造を有する船外機1の概略構成図を示す左側面図である。なお、以下においては、説明の便宜上、船外機1の前方を矢印Frで示し、船外機1の後方を矢印Rrで示す。
 (第一実施例(図1、図2、図3))
 以下、添付図面、図1-図3を参照して本発明の第一実施例を説明する。
 船外機1は、搭載されたエンジン21(図2参照)による駆動力がプロペラ22に伝達されて推進力を発生する船外機本体2と、この船外機本体2を船体の船尾部(トランサム)100に取り付けるための取り付けブラケット装置3と、を含んで構成される。
 図2に示すように、船外機本体2は、上部にエンジン21を搭載し、下部のプロペラ22を駆動可能としている。エンジン21としては、例えばV型6気筒エンジン等の多気筒エンジンを採用可能である。なお、エンジン21の内部構造について、ここではその詳細な説明を省略するものとする。
 船外機本体2全体は、外装カバーによって覆われている。特に、エンジン21は、外装であるエンジンカバー4によって覆われている。エンジンカバー4は、その上部まわりを覆う上部カバー又はトップカバーを構成する上部エンジンカバー4Aと、下部カバー又はロアカバーを構成する下部エンジンカバー4Bと、が一体的に結合して構成される。このようなエンジンカバー4によって、エンジン21が収容されるエンジンルーム内は密閉構造となり、外気から遮断される。
 上部エンジンカバー4Aと、下部エンジンカバー4Bとの間には、後述するアンダプレート5が配置されている。エンジン21は、このアンダプレート5と下部エンジンカバー4Bとにより形成されるエンジンルーム内に配置されている。上部エンジンカバー4Aにより形成される空間は、アンダプレート5によりエンジンルームから実質的に隔絶された状態となっている。
 エンジン21は、クランクシャフト23が鉛直方向を向くように縦置きに搭載される。クランクシャフト23には、ドライブシャフト24が連結される。また、プロペラ22は、プロペラシャフト25の一端部に取り付けられている。この構成により、エンジン21の回転力は、ドライブシャフト24を介してプロペラシャフト25へ伝達され、プロペラ22が正転又は逆転する。これにより、船体は前進(フォワード)側又は後進(リバース)側の推進力を得る。
 エンジン21には、エンジン21への吸入空気量を制御するスロットルボディ200が接続されている。このスロットルボディ200の上端面、すなわち吸気通路の上端部は、エンジンカバー4Aの下側にて上方へ開口するスロットルボディ連結管7に接続されている。スロットルボディ連結管7は、エンジンルームの後端寄りに配置される。
 取り付けブラケット装置3は、クランプブラケット31及びスイベルブラケット32を備えて構成される。クランプブラケット31は、船体の船尾部100に着脱可能に設けられている。スイベルブラケット32は、船外機本体2を水平方向に回転可能に支持すると共に、スイベルシャフト33を介して、船外機本体2をクランプブラケット31に対して鉛直方向に回転可能に支持する。この構成により、船外機本体2は、船体に対して水平方向(操舵方向)及び鉛直方向(チルト方向に)にそれぞれ旋回可能な状態で取り付けられる。
 図3は、上部エンジンカバー4Aまわりを示す概略断面図である。上部エンジンカバー4Aは、例えば、炭素繊維強化プラスチック(CFRP;Carbon Fiber Reinforced Plastics)等を成形して構成される。上部エンジンカバー4Aは、概して下方側に開口した形状を有する。また、上部エンジンカバー4Aは、上面視にて概して前後方向に長い楕円形状を有し、全体として上方へ凸となるように湾曲して設けられている。
 また、上部エンジンカバー4Aは、その前方側において、上方に突出する膨出部41と、膨出部41の前端部に設けられた空気取入口42と、空気取入口42に開閉機能を付加するルーバー43と、を備えている。
 膨出部41は、側面視で、その前端部が垂直よりやや前傾した傾斜面状に形成され、前端部から後方へ向けて、上方へ凸状の湾曲形状を維持しながら、後部が後下がりに緩やかに傾斜している。空気取入口42は、膨出部41の前端部において前向きに開口して設けられている。また、空気取入口42の下縁前側において、上部エンジンカバー4Aの上面は前下がりの緩やかな傾斜面となっている。
 蓋部材としてのルーバー43は、空気取入口42に装着されており、空気取入口42の開閉状態を切り換えるためのものである。ルーバー43の向きを変えることにより吸気方向を調整可能であり、かつ、開閉の切り換えが可能である。このようなルーバー43は、空気取入口42からの異物の侵入を防止するために設けられている。この意味において、ルーバー43は蓋部材として作用する。
 ルーバー43は、図3Aに示す開位置において、船外機1の前後方向を長手方向として、船外機1の前後方向に互いに平行な複数のスリット状の流路を上下に有する。また、ルーバー43は、図3Bに示す閉位置において、船外機1の前後方向に対して傾斜する互いに平行な複数のスリット状の流路を有する。ルーバー43は、図3Aに示す開位置から、自動あるいは手動の操作により、後部が斜め上向きとなるように回転移動することにより、図3Bに示す閉位置へと切り換わる。
 このように上部エンジンカバー4A及びその上面の膨出部41は、概して上方へ凸状の曲面で形成され、全体として丸みを帯びた形態となっている。膨出部41の内側は、かかる外形形状に略対応する内空間41Aを有し、空気取入口42を介して膨出部41の内外が連通する。
 次に、上部エンジンカバー4Aの内部の構成について説明する。
 上部エンジンカバー4Aの内側には、上方に向かって凸形状を有する膨出部41によって内空間41Aが形成されている。また、上部エンジンカバー4Aと、下部エンジンカバー4Bとの間には、アンダプレート5が配置されている。アンダプレート5は、上部エンジンカバー4Aの下方側の開口を塞ぐように上部エンジンカバー4Aに重ねて配置されている。この構成により、上部エンジンカバー4Aとアンダプレート5との間には、内空間41Aを含んだ膨張室6が形成される。アンダプレート5を設けることによって、膨張室6は、下部エンジンカバー4B内に形成されているエンジンルームと実質的に隔絶される。膨張室6は、空気取入口42から取り入れた空気の動圧を静圧に変換する作用を有する。膨張室6において、空気取入口42から取り入れた空気の動圧を静圧に変換した状態でスロットルボディ200に供給できるので、走行に伴って生じるラム圧を活用しながら燃焼用空気を燃焼室に供給することが可能となる。
 アンダプレート5は、例えば、炭素繊維強化プラスチック(CFRP)等を成形して構成される。また、アンダプレート5は、上部エンジンカバー4Aと同様に、上面視にて概して前後方向に長い楕円形状を有し、下方へ凸となるように屈曲して底部51が設けられている。底部51は、後方から前方へ向かって徐々に深くなるように形成されている。底部51には、排水孔52及び空気流ガイド用のガイド台座53が設けられており、ガイド台座53の上方にはセパレータ54が配置されている。
 排水孔52は、底部51の前端部に設けられており、排水管8の上端が接続されている。膨張室6に溜まった水は、排水孔52及び排水管8で構成される排水通路を通って、外部に排出される。排水孔52は、底部51の前端部、すなわち、底部51において最も低い位置に設けられているため、船外機1がチルト動作した場合を含めて排水孔52から排水可能となる。
 排水管8により構成される排水通路の途中には、排水の逆流を防止する逆流防止機構が設けられている。逆流防止機構として、排水管8をS字状に湾曲又は屈曲した屈曲部8aを有するS字管とする構成が適用できる。排水管8の屈曲部8aは、水の流通の妨げる形状をなすため、水が排水管8を逆流することを防止又は抑制できる。また、逆流した水は、屈曲部8aにおいて勢いが減衰されるから、水が膨張室6に逆流することを防止できる。さらに、水を含んだ空気が逆流した場合には、空気に含まれる水が屈曲部8aの内壁面に衝突して空気と水とが分離される。このため、水が膨張室6に逆流することを防止できる。
 また、逆流防止機構として、図3に示すように矢印Wで示す排水方向にのみ排水が流通可能となる一方向弁9を配置してもよい。なお、逆流防止機構としては、屈曲部8aと一方向弁9の一方のみを備える構成であってもよく、両方を備える構成であってもよい。
 ガイド台座53は、アンダプレート5の後端寄りに配置されたスロットルボディ連結管7の上端開口部7aを取り囲むように、底部51から上方に突出して設けられている。ガイド台座53は、例えば略円錐台形状を有し、その上部には開口部53aが設けられている。開口部53aは、スロットルボディ連結管7の上端開口部7aに対応するように設けられ、また、ガイド台座53の外周面は、開口部53aに向けて傾斜する傾斜面53bを構成する。
 セパレータ54は、上向に開口するスロットルボディ連結管7への水分等の浸入を防止するために設けられる。セパレータ54は、スロットルボディ連結管7の開口部7a上を覆う平板状部分54aと、平板状部分54aの前端縁に沿って折り曲げ加工を施して形成された下方側へ延出するスカート部54bと、を備えて構成される。平板状部分54aの側面縁及び後端縁は、アンダプレート5の内壁面に連結される。セパレータ54は、その前端から後端までの間に膨出部41の後端が位置するように構成される。
 スカート部54bは、その下端部が、ガイド台座53の開口部53aより下方であってアンダプレート5の底部51より上方に位置するように構成される。また、スカート部54bは、その下端部が空気取入口42の下端部よりも下方に位置するように構成される。
 次に、上記のように構成された船外機1において、エンジン21に供給される燃焼用吸気の流れについて説明する。
 船外機1を搭載した船体が走行することにより、エンジンカバー4Aの膨出部41に設けられた空気取入口42から外気が流入する。空気取入口42から取り込まれた空気は、図3Aにおいて破線矢印Aで示すように、膨出部41内側の内空間41Aを経て膨張室6内へ入り、セパレータ54のスカート部54bの下側を通過して、ガイド台座53の開口部53aからスロットルボディ連結管7の上端開口部7aよりスロットルボディ200へと供給される。
 このとき、水しぶきや吸気中に含まれる水分等は、図3Aにおいて矢印Wで示すように、セパレータ54に衝突することで気液分離され、アンダプレート5の底部51に落下する。アンダプレート5の底部51は前下がりの傾斜面であるため、水は前方に向かって(すなわち、スロットルボディとは反対側に向かって)流下する。そして、流下した水は、底部51の前部に溜まり、排水孔52から排水管8へ流下する。その後、水は船外機1の外部へ排水される。
 すなわち、空気取入口42から膨張室6に水分等が浸入したとしても、当該水分等がスロットルボディ連結管7の上端開口部7aからスロットルボディ200の吸気口10に流入することは妨げられる。特に、ガイド台座53の開口部53aは、膨張室6の後部寄りに設けられているため、膨張室6の内部に浸入した水は、スロットルボディの吸気口10から遠ざかる向きに流下する。このため、膨張室6の内部に浸入した水が、スロットルボディ200の吸気口10に向かっての流れや、スロットルボディの吸気口10の近傍での停留を効果的に防止できる。
 また、排水管8には逆流防止機構が設けられているから、いったん排水通路を通じて排水された水が、逆流して膨張室6の内部に戻りが防止できる。また、排水通路を通じて船外機1の外部から膨張室6の内部に水が浸入することもない。
 排水孔52は、船外機1がチルトした場合であっても、常に底部51の最低部に位置するように設けられる。このため、船外機1の姿勢にかかわらず、膨張室6の内部に浸入した水を速やかに排出することができる。
 さらに、船外機1は、空気取入口42にはルーバー43を設けられている。ルーバー43を閉位置とすることで、図3Bにおいて矢印Wで示すように、水しぶきや吸気中に含まれる水分等は、ルーバー43に衝突することで気液分離され、上部エンジンカバー4A上空気取入口42の下縁前側に落下する。なお、空気取入口42の下縁前側において、上部エンジンカバー4Aの上面は前下がりの傾斜面となっているため、落下した水滴等が上部エンジンカバー4Aの上面を伝って上昇することが抑制される。これにより、空気取入口42からの水分等の浸入を有効に防止することができる。
 なお、蓋部材としてのルーバー43の開閉機能は、例えば、船体が高速で走行している場合には開位置としてラム圧を最大限利用し、船体が低速で走行している場合には閉位置として水分等の浸入を防ぐように、手動又は自動で制御することができる。
 本発明の第一の実施の形態に係る船外機1においては、船外機1の上部を覆う上部エンジンカバー4Aに空気取入口42を設けると共に、この空気取入口42が前方に向けて開口している。この構成により、船体が走行することで、空気取入口42に走行風を直接的に流入させることができるため、エンジンカバーの後方に空気取入口を設けた構成と比較して、吸気効率が大幅に向上し、エンジン21の燃焼効率を向上させることが可能となる。
 また、この実施形態の船外機1における吸気構造は、上部エンジンカバー4Aの内側の空間、すなわち膨張室6において、空気取入口42から取り入れた空気をスロットルボディ200の吸気口10へと送給して吸気させる。吸気構造において、空気取入口42とスロットルボディとを連通する空間である膨張室6は、アンダプレート5によってエンジンルームから隔離されている。したがって、吸気構造はエンジンルーム内のエンジン21から隔離された状態でその上方に配置されている。
 空気取入口42から取り込まれた空気は、膨張室6へ入り、図3Aにおいて破線矢印Aで示すように、セパレータ54のスカート部54bの下側へ入り込んだ後、ガイド台座53の開口部53aからスロットルボディ連結管7の上端開口部7aからスロットルボディの吸気口10へと供給される。このように燃焼用空気は、エンジンルームから隔絶された空間内の空気流通経路を経て、スロットルボディ200からエンジン21に供給される。つまり、燃焼用空気が、エンジン21に至る途中で高温のエンジン21に曝されて暖められることがないので、吸気の充填効率が高くなり、エンジン21の燃焼効率を向上させることが可能となる。
 また、空気取入口42から多量の水が浸入した場合であっても、浸入した水はセパレータ54の平板状部分54aに落下し、さらにスカート部54bを伝ってアンダプレート5の底部51に落下する。そのため、膨張室6内部に浸入した水が、スロットルボディ連結管7の上端開口部7aを介してスロットルボディ200の吸気口10に直接入ることはない。すなわち、セパレータ54の平板状部分54aがスロットルボディ連結管7及びスロットルボディの吸気口10の天井壁となって、浸入した水に対して遮蔽板として機能するため、高い水浸入防止効果が得られる。なお、平板状部分54aの側面縁及び後端縁は、アンダプレート5の内壁面に連結されるため、平板状部分54aの側面縁及び後端縁を伝って水が浸入することもない。
 また、空気取入口42に装着されたルーバー43の開閉機能を制御することにより、空気取入口42から多量の水が浸入する事態を防ぐことができる。すなわち、ルーバー43を閉位置とし、さらにセパレータ54を備えることで、スロットルボディ連結管7及びスロットルボディの吸気口10に対して、高い水浸入防止効果を得ることができる。ルーバー43の開閉具合は、船体の走行速度や、水面の状態に応じて調整することができる。
 また、空気取入口42は、上部エンジンカバー4Aの上面に突出して設けられた膨出部41に設けられる。上部エンジンカバー4Aの上面から膨出部41を突出させることにより、膨出部41に当たる空気流をいったん受け止め、空気取入口42において空気の淀み的状態が形成される。空気取入口42の外側もしくは外周付近では基本的には、そのような淀み的状態はなく、空気の流速は比較的速くなる。このため、水しぶき等は流速の速い外側の空気流に引っ張られるかたちで空気取入口42から反れていく。この点でも、波しぶき等の浸入防止効果が得られる。
 このように、空気取入口42を前方に開口させることで吸気し易くしつつも、吸気以外の水しぶき等は空気取入口42に入らないようにすることで、高い吸気性能を実現可能とする。
 また、船外機1の上部を覆う上部エンジンカバー4Aの上面に空気取入口42を設けるため、空気取入口42は船外機1において最も高い位置となる。この構成により、空気取入口42の前方には流入空気に対する障害物等ができるだけ少なくなり、空気取入口42に対して円滑な流入空気流が得られる。また、空気取入口42は水面からより高い位置に配置されるため、波しぶき等の浸入を有効に防止することができる。
 また、船外機1において、スロットルボディ200は、空気取入口42よりも後方に離間して配置される。すなわち、空気取入口42はエンジンカバー4Aにおける前端寄りに配置され、スロットルボディ連結管7はエンジンカバー4Aにおける後端寄りに配置される。このように、空気取入口42とスロットルボディ200との距離を長く確保することにより、その離間距離に応じて吸気の流通経路が長くなるので、吸気中に含まれる水分等を分離しやすくなり、スロットルボディ側への水の浸入を有効に防止することができる。また、空気取入口42とスロットルボディ200との離間距離を長くすることにより、膨張室6の容積を大きくし、吸気の充填効率を高めることができる。
 さらに、船外機1の上部を覆う上部エンジンカバー4Aの上面に膨出部41を設け、膨出部41の後端をセパレータ54の前端から後端までの間に配置している。また、膨出部41の前端部には空気取入口42が設けられ、空気取入口42の下端部を、セパレータ54のスカート部54bの下端部よりも上方に配置している。この構成により、空気取入口42から多量の水が浸入した場合でも、浸入した水をセパレータ54の平板状部分54aの上面に確実に落下させることができる。また、空気取入口42から侵入した水は、セパレータ54の平板状部分54a、あるいはスカート部54bのどちらかに接触してからアンダプレート5の底部51に落下する。したがって、空気取入口42から侵入した多量の水がアンダプレート5の底部51に直接落下し、その水しぶきがスロットルボディ連結管7の上端開口部7aに入り込む事態を避けることができる。
 (第二実施例 (図1、図2、図4、図5))
 以下、図1、図2、図4、図5を参照して本発明の第二実施例を説明する。
 尚、第一実施例と共通する構成(図1、図2)に関しての説明は、簡略、または省略して説明する。
 図4及び図5は、上部エンジンカバー14Aまわりを示す概略断面図である。図4Aは、図4BにおけるIVA-IVA線矢視断面模式図である。図5Aは、図5BにおけるVA-VA線矢視断面模式図である。上部エンジンカバー14Aは、例えば、炭素繊維強化プラスチック(CFRP;Carbon Fiber Reinforced Plastics)等を成形して構成される。上部エンジンカバー14Aは、概して下方側に開口した形状を有する。また、上部エンジンカバー14Aは、上面視にて概して前後方向に長い楕円形状を有し、全体として上方へ凸となるように湾曲して設けられている。
 また、上部エンジンカバー14Aは、その前部側において、カバーの一部を構成する蓋部材141がヒンジ141aによって上部エンジンカバー14Aの内側に回転可能(開閉可能)に連結されている。図4Bに示す開位置において、ヒンジ141aまわりに内側下方に回転した蓋部材141は、上部エンジンカバー14Aの前部を前方を開放して固定される。このとき、上部エンジンカバー14Aに設けられた第1の空気取入口142が開状態となる。また、図5Bに示す閉位置において、ヒンジ144aまわりに内側上方に回転した蓋部材141は、上部エンジンカバー14Aの前方を閉塞して固定される。このとき、上部エンジンカバー14Aに設けられた第1の空気取入口142が閉状態となる。
 また、上部エンジンカバー14Aは、その後端部に、船外機1の上下方向に互いに略平行な複数のスリット状の第2の空気取入口143を備えている。上部エンジンカバー14Aの内部には、第2の空気取入口143に開閉機能を付加する開閉部材144が設けられている。開閉部材144は、第2の空気取入口143に装着されており、第2の空気取入口143の開閉状態を切り換えるためのものである。図4Aに示す閉位置において、開閉部材144は、第2の空気取入口143を閉塞して固定される。このとき、上部エンジンカバー14Aに設けられた第2の空気取入口143が閉状態となる。また、図5Aに示す開位置において、開閉部材144は、ヒンジ144aまわりに内側に回転移動し、第2の空気取入口143を開放して固定される。このとき、上部エンジンカバー14Aに設けられた第2の空気取入口143が開状態となる。
 上部エンジンカバー14Aは、概して上方へ凸状の曲面あるいは曲線で形成され、全体として丸みを帯びた形態となっている。上部エンジンカバー14Aの内側は、かかる外形形状に略対応する中空構造を有し、第1の空気取入口142及び第2の空気取入口143を介して上部エンジンカバー14Aの内外が連通する。
 次に、本第二実施例のエンジンカバー14の内部の構成について説明する。
 本実施例においても、第一実施例と同様に、上部エンジンカバー14Aと下部エンジンカバー14Bとの間には、アンダプレート15が配置されている。アンダプレート15は、上部エンジンカバー14Aの下方側の開口を塞ぐように上部エンジンカバー14Aに重ねて配置され、膨張室16が形成される。アンダプレート5を設けることによって、膨張室16は、第1の空気取入口142から取り入れた空気の動圧を静圧に変換する作用を有する。膨張室16において、第1の空気取入口142から取り入れた空気の動圧を静圧に変換した状態でスロットルボディ200に供給できるので、走行に伴って生じるラム圧を活用しながら燃焼用空気を燃焼室に供給することが可能となる。
 アンダプレート15の素材、形状、及び関連構造、第一実施例と同様であるので説明を省略する。尚、対応する部材に関しては図面上の符号に10または100を加えて記載する(例えば、アンダプレート5→アンダプレート15、蓋部材41→蓋部材141)。
 次に、上記のように構成された第二実施例に係る船外機1において、エンジン21に供給される燃焼用空気の流れについて説明する。
 第1の空気取入口142の蓋部材141を開状態とした場合、船外機1を搭載した船体が走行することにより、上部エンジンカバー14Aの前方に開口する第1の空気取入口142から外気が流入する。第1の空気取入口142から取り込まれた空気は、図4Bにおいて破線矢印Aで示すように、膨張室16内へ入り、セパレータ154のスカート部154bの下側を通過して、ガイド台座153の開口部153aからスロットルボディ連結管17の上端開口部17aよりスロットルボディ200へと供給される。
 このとき、水しぶきや吸気中に含まれる水分等は、図4Bにおいて矢印Wで示すように、セパレータ154に衝突することで気液分離され、アンダプレート15の底部151に落下する。アンダプレート15の底部151は前下がりの傾斜面であるため、水は前方に向かって(すなわち、スロットルボディ200とは反対側に向かって)流下する。そして、流下した水は、底部151の前部に溜まり、排水孔152から排水管18へ流下する。その後、水は船外機1の外部へ排水される。
 次いで、第2の空気取入口143の開閉部材144を開状態とした場合、上部エンジンカバー14Aの後方に開口する第2の空気取入口143から外気が流入する。第2の空気取入口143から取り込まれた空気は、図5Bにおいて破線矢印Aで示すように、膨張室16内へ入り、セパレータ154のスカート部154bの下側を通過して、ガイド台座153の開口部153aからスロットルボディ連結管17の上端開口部17aよりスロットルボディ200へと供給される。
 このとき、水しぶきや吸気中に含まれる水分等は、図4Bにおいて矢印Wで示すように、セパレータ154に衝突することで気液分離され、アンダプレート15の底部151に落下する。アンダプレート15の底部151は前下がりの傾斜面であるため、水は前方に向かって(すなわち、スロットルボディ200とは反対側に向かって)流下する。そして、流下した水は、底部151の前部に溜まり、排水孔152から排水管18へ流下する。その後、水は船外機1の外部へ排水される。
 すなわち、第1の空気取入口142又は第2の空気取入口143から膨張室6に水分等が浸入したとしても、当該水分等がスロットルボディ連結管17の上端開口部17aからスロットルボディ200の吸気口110に流入することは妨げられる。特に、ガイド台座153の開口部153aは、膨張室16の後部寄りに設けられているから、膨張室16の内部に浸入した水は、スロットルボディの吸気口110から遠ざかる向きに流下する。このため、膨張室16の内部に浸入した水が、スロットルボディ200の吸気口110に向かって流れることや、スロットルボディの吸気口110の近傍に停留することを効果的に防止できる。
 そして、排水管18には逆流防止機構が設けられているから、いったん排水通路を通じて排水された水が、逆流して膨張室16の内部に戻ってくることを防止できる。また、排水通路を通じて船外機1の外部から膨張室16の内部に水が浸入することもない。
 排水孔152は、船外機1がチルトした場合であっても、常に底部151の最低部に位置するように設けられている。このため、船外機1の姿勢にかかわらず、膨張室16の内部に浸入した水を速やかに排出することができる。
 上記のように、本実施例による船外機1においては、第1の空気取入口142及び第2の空気取入口143の2系統の空気取入口が設けられている。これらの空気取入口は、例えば、船体が高速で走行している場合には第1の空気取入口142を開状態、第2の空気取入口143を閉状態としてラム圧を最大限利用し、船体が低速で走行している場合には第1の空気取入口142を閉状態、第2の空気取入口143を開状態として水分等の浸入を防ぐように、手動又は自動で制御することができる。
 本発明の第二の実施例の船外機1において、第1の空気取入口142は、蓋部材141をエンジンカバー14Aの内側に回転することにより開状態となる。そのため、エンジンカバー14Aの外側には突起物がなく、釣糸や漁網などがひっかかることがない。
 本実施例に係る船外機1においては、上述のように、船外機1の上部を覆う上部エンジンカバー14Aに第1の空気取入口142を設けると共に、この第1の空気取入口142が前方に向けて開口している。この構成により、船体が走行することで、第1の空気取入口142に走行風を直接的に流入させることができるため、エンジンカバーの後方にのみ空気取入口を設けた構成と比較して、吸気効率が大幅に向上し、エンジン21の燃焼効率を向上させることが可能となる。
 また、上記船外機1における吸気構造は、エンジンカバー14Aの内側の空間、すなわち膨張室16において、第1の空気取入口142又は第2の空気取入口143から取り入れた空気をスロットルボディ200の吸気口110へと送給して吸気させる。吸気構造において、第1の空気取入口142及び第2の空気取入口143とスロットルボディ200とを連通する空間である膨張室16は、アンダプレート15によってエンジンルームから隔離されている。したがって、吸気構造はエンジンルーム内のエンジン21から隔離された状態でその上方に配置されている。
 第1の空気取入口142又は第2の空気取入口143から取り込まれた空気は、膨張室16へ入り、図5Bにおいて破線矢印Aで示すように、セパレータ154のスカート部154bの下側へ入り込んだ後、ガイド台座153の開口部153aからスロットルボディ連結管17の上端開口部17aからスロットルボディ200の吸気口110へと供給される。このように燃焼用空気は、エンジンルームから隔絶された空間内の空気流通経路を経て、スロットルボディ200からエンジン21に供給される。つまり、燃焼用空気が、エンジン21に至る途中で高温のエンジン21に曝されて暖められることがないので、吸気の充填効率が高くなり、エンジン21の燃焼効率を向上させることが可能となる。
 また、第1の空気取入口142から多量の水が浸入した場合であっても、浸入した水はセパレータ154の平板状部分154aに落下し、さらにスカート部154bを伝ってアンダプレート15の底部151に落下する。そのため、膨張室16内部に浸入した水が、スロットルボディ連結管17の上端開口部17aを介してスロットルボディ200の吸気口110に直接入ることはない。すなわち、セパレータ154の平板状部分154aがスロットルボディ連結管17及びスロットルボディ200の吸気口110の天井壁となって、浸入した水に対して遮蔽板として機能するため、高い水浸入防止効果が得られる。なお、平板状部分154aの側面縁及び後端縁は、アンダプレート15の内壁面に連結されるため、平板状部分154aの側面縁及び後端縁を伝って水が浸入することもない。
 このように、第1の空気取入口142を前方に開口させることで吸気し易くしつつも、吸気以外の水しぶき等は第1の空気取入口142に入らないようにすることで、高い吸気性能を実現することができる。
 また、船外機1の上部を覆う上部エンジンカバー14Aの上面に第1の空気取入口142を設けるため、第1の空気取入口142は船外機1において最も高い位置に配置される。この構成により、第1の空気取入口142の前方には流入空気に対する障害物等ができるだけ少なくなり、第1の空気取入口142に対して円滑な流入空気流が得られる。また、第1の空気取入口142は水面からより高い位置に配置されるため、波しぶき等の浸入を有効に防止することができる。
 また、船外機1において、スロットルボディ200は、第1の空気取入口142よりも後方に離間して配置される。すなわち、第1の空気取入口142はエンジンカバー14Aにおける前端寄りに配置され、スロットルボディ連結管17はエンジンカバー14Aにおける後端寄りに配置される。このように、第1の空気取入口142とスロットルボディとの距離を長く確保することにより、その離間距離に応じて吸気の流通経路が長くなるので、吸気中に含まれる水分等を分離しやすくし、スロットルボディ側への水の浸入を有効に防止することができる。また、第1の空気取入口142とスロットルボディとの離間距離を長くすることにより、膨張室16の容積を大きくし、吸気の充填効率を高めることができる。
 さらに、船外機1において、第1の空気取入口142の下端部を、セパレータ154のスカート部154bの下端部よりも上方に配置している。この構成により、第1の空気取入口142から多量の水が浸入した場合でも、浸入した水をセパレータ154の平板状部分154aの上面に確実に落下させることができる。また、第1の空気取入口142から侵入した水は、セパレータ154の平板状部分154a、あるいはスカート部154bのどちらかに接触してからアンダプレート15の底部151に落下する。したがって、第1の空気取入口142から侵入した多量の水がアンダプレート15の底部151に直接落下し、その水しぶきがスロットルボディ連結管17の上端開口部17aに入り込む事態を避けることができる。
 (第三実施例 (図1、図2、図6、図7))
 以下、図1、図2、図6、図7を参照して本発明の第三実施例を説明する。
 尚、第一、第二実施例と共通する構成(図1、図2)に関しての説明は、簡略、または省略して説明する。
 図6及び図7は、上部エンジンカバー14Aまわりを示す概略断面である。図6Aは、図6BにおけるVIA-VIA線矢視断面模式図である。図7Aは、図7BにおけるVIIA-VIIA線矢視断面模式図である。上部エンジンカバー14Aは、前記実施例と同様に、例えば、炭素繊維強化プラスチック(CFRP;Carbon Fiber Reinforced Plastics)等を成形して構成される。上部エンジンカバー14Aは、概して下方側に開口した形状を有する。また、エンジンカバー14Aは、上面視にて概して前後方向に長い楕円形状を有し、全体として上方へ凸となるように湾曲して設けられている。
 本第三の実施例と前記第二の実施例の違いは、上部エンジンカバー14Aが、その前部側において、カバーの一部を構成する蓋部材141が後部に設けられたヒンジ141bによって上部エンジンカバー14Aの外側に回転可能(開閉可能)に連結されている構成にある。図7Bに示す開位置において、ヒンジ141bまわりに外側に回転した蓋部材141は、エンジンカバー14Aの前方を開放して固定される。このとき、上部エンジンカバー14Aに設けられた第1の空気取入口142が開状態となる。また、図7Bに示す閉位置において、ヒンジ141bまわりに内側に回転した蓋部材141は、前方を閉塞して固定される。このとき、上部エンジンカバー14Aに設けられた第1の空気取入口142が閉状態となる。
 また、上部エンジンカバー14Aは、その後端部に、船外機1の上下方向に互いに略平行な複数のスリット状の第2の空気取入口143を備えている。上部エンジンカバー14Aの内部には、第2の空気取入口143に開閉機能を付加する開閉部材144が設けられている。開閉部材144は、第2の空気取入口143に装着されており、第2の空気取入口143の開閉状態を切り換えるためのものである。図6Aに示す閉位置において、開閉部材144は、第2の空気取入口143を閉塞して固定される。このとき、上部エンジンカバー14Aに設けられた第2の空気取入口143が閉状態となる。また、図7Aに示す開位置において、開閉部材144は、ヒンジ144bまわりに内側に回転移動し、第2の空気取入口143を開放して固定される。このとき、上部エンジンカバー14Aに設けられた第2の空気取入口143が開状態となる。
 また、上部エンジンカバー14Aは、概して上方へ凸状の曲面で形成され、全体として丸みを帯びた形態となっている。上部エンジンカバー14Aの内側は、かかる外形形状に略対応する内部空間を有し、第1の空気取入口142及び第2の空気取入口143を介して上部エンジンカバー14Aの内外が連通する。
 尚、本第三実施例のエンジンカバー14Aの内部の構成、及びアンダプレート15の素材、形状、及びそれらの関連構造は、図4、図5に示される前記第二実施例とほぼ同じであるので、対応する部材に関しては図面上の同一符号で記載し、その説明は省略する。
 次に、上記のように構成された第三実施例に係る船外機1において、エンジン21に供給される燃焼用空気の流れについて説明する。
 蓋部材141をヒンジ141b の周りを上部エンジンカバー14Aの外側に回転させ、第1の空気取入口142を開状態とした場合、船外機1を搭載した船体が走行することにより、上部エンジンカバー14Aの前向に開口する第1の空気取入口142から外気が流入する。第1の空気取入口1242から取り込まれた空気は、図6Bにおいて破線矢印Aで示すように、膨張室16内へ入り、セパレータ154のスカート部154bの下側を通過して、ガイド台座153の開口部153aからスロットルボディ連結管17の上端開口部17aよりスロットルボディ200へと供給される。
 第1の空気取入口142より取り込まれた水しぶきや吸気中に含まれる水分等の流れは前記第二の実施例と同様であるのでその説明は省略する。なお、開放状態にある蓋部材141をヒンジ241b の周りに内側に回転させることにより、蓋部材141が内側に回転し第一の空気取入口142を閉鎖して外気の流入を阻止する。
 一方、第2の空気取入口143を開状態とした時の取り込まれた外気の流れは、前記第二の実施例と同様であるのでその説明は省略する。
 上述の本発明の第三の実施例においても上記第二実施例と同様の作用効果を達成する。
 なお、本発明は上記実施の形態に限定されず、さまざまに変更して実施可能である。上記実施の形態において、添付図面に図示されている大きさや形状などについては、これに限定されず、本発明の効果を発揮する範囲内で適宜変更が可能である。その他、本発明の目的の範囲を逸脱しない限りにおいて適宜変更して実施可能である。
 本発明の吸気構造は、船外機のほか、例えば水上バイクに適用することも可能である。
 1 船外機
 2 船外機本体
 21 エンジン
 22 プロペラ
 23 クランクシャフト
 24 ドライブシャフト
 25 プロペラシャフト
 3 取り付けブラケット装置
 31 クランプブラケット
 32 スイベルブラケット
 33 スイベルシャフト
 4 エンジンカバー
 4A 上部エンジンカバー
 4B 下部エンジンカバー
 41 膨出部
 41A 内空間
 42 空気取入口
 43 ルーバー
 5 アンダプレート
 51 底部
 52 排水孔
 53 ガイド台座
 53a 開口部
 53b 傾斜面
 54 セパレータ
 54a 平板状部分
 54b スカート部
 6 膨張室
 7 スロットルボディ連結管
 7a 上端開口部
 8 排水管
 8a 屈曲部
 9 一方向弁
 10 スロットルボディの吸気口
 100 船尾部
 200 スロットルボディ
 14 エンジンカバー
 14A 上部エンジンカバー
 14B 下部エンジンカバー
 141 蓋部材
 141a、141b ヒンジ
 142 第1の空気取入口
 143 第2の空気取入口
 144 開閉部材
 144a、141b ヒンジ
 15 アンダプレート
 151 底部
 152 排水孔
 153 ガイド台座
 153a 開口部
 153b 傾斜面
 154 セパレータ
 154a 平板状部分
 154b スカート部
 16 膨張室
 17 スロットルボディ連結管
 17a 上端開口部
 18 排水管
 18a 屈曲部
 19 一方向弁
 110 スロットルボディの吸気口

Claims (13)

  1.  船外機の上部を覆うエンジンのカバーに設けた空気取入口から取り入れた空気をスロットルボディへと送給して吸気させる船外機の吸気構造において、前記エンジンカバーに、船外機の進行方向前向きに開口する空気取入口と、この空気取入口を開閉可能な蓋部材とを設け、前記空気取入口と前記スロットルボディとを連通する空間をエンジンルームから隔離して設けたことを特徴とする船外機の吸気構造。
  2.  前記空気取入口を開閉可能な蓋部材はルーバーであることを特徴とする請求項1記載の船外機の吸気構造。
  3.  前記カバーの上面に膨出部を突出形成し、前記エンジンカバーの内側に前記膨出部によって形成される内空間を含んだ膨張室を設け、前記膨張室において、前記空気取入口から取り入れた空気の動圧を静圧に変換することを特徴とする請求項2記載の船外機の吸気構造。
  4.  前記空間内の空気流通経路の途中に気液分離用のセパレータを備え、前記セパレータは、前記スロットルボディの吸気口の上方を覆う平板状部分及び前記平板状部分の前端部を下方へ延出させてなるスカート部を備えることを特徴とする請求項2記載の船外機の吸気構造。
  5.  前記スロットルボディは、前記空気取入口よりも後方に離間して配置されることを特徴とする請求項2に記載の船外機の吸気構造。
  6.  前記空間の内部と外部とを連通し、前記空間の内部の水を外部に排出する排水通路が設けられ、前記排水通路には前記空間の外部から内部へ水が流入を防止する逆流防止機構が設けられ、前記逆流防止機構は、S字管と一方向弁の両方、またはどちらか一方から成ることを特徴とする請求項2に記載の船外機の吸気構造。
  7.  船外機の上部を覆うエンジンカバーの前部において、前記空気取入口の蓋部材が、前部をエンジンカバーに回転可能に連結し、後部をエンジンカバーの内側に回転することにより前記空気取入口を船外機の進行方向前向きに開口することを特徴とする請求項1に記載の船外機の吸気構造。
  8.  船外機の上部を覆うエンジンカバーの前部において、前記空気取入口の蓋部材が、後部をエンジンカバーに回転可能に連結し、後部をエンジンカバーの外側に回転することにより前記空気取入口を船外機の進行方向前向きに開口することを特徴とする請求項1に記載の船外機の吸気構造。
  9.  前記船外機の進行方向前向きの空気取入口を第1の空気取入口とし、さらに前記エンジンカバーの後方側に第2の空気取入口を設け、前記エンジンカバーの内部に回転可能に連結された開閉部材を設け、前記第2の空気取入口を開閉可能に形成し、前記第1の空気取入口及び前記第2の空気取入口と前記スロットルボディとを連通する空間は、エンジンルームから隔離されて設けられていることを特徴とする請求項7または8に記載の船外機の吸気構造。
  10.  前記エンジンカバーの内部に膨張室を設け、前記膨張室において、前記第1の空気取入口から取り入れた空気の動圧を静圧に変換することを特徴とする請求項7または8に記載の船外機の吸気構造。
  11.  前記空間内の空気流通経路の途中に気液分離用のセパレータを備え、前記セパレータは、前記スロットルボディの吸気口の上方を覆う平板状部分及び前記平板状部分の前端部を下方へ延出させてなるスカート部を備えることを特徴とする請求項7または8に記載の船外機の吸気構造。
  12.  前記スロットルボディは、前記第1の空気取入口よりも後方に離間して配置されることを特徴とする請求項7または8に記載の船外機の吸気構造。
  13.  前記空間の内部と外部とを連通し、前記空間の内部の水を外部に排出する排水通路が設けられ、前記排水通路には前記空間の外部から内部へ水が流入を防止する逆流防止機構が設けられ、前記逆流防止機構は、S字管と一方向弁の両方、またはどちらか一方から成ることを特徴とする請求項7または8に記載の船外機の吸気構造。
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