| 【発明の名称】 |
小型船舶用エンジンの排気マニホールド取付け構造 |
| 【発明者】 |
【氏名】鷲巣 雄洋
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| 【要約】 |
【課題】排気マニホールドの冷却水ジャケットの容量を大きなものにして、排気マニホールドを充分に冷却することを可能にする。
【解決手段】排気若しくは吸気バルブ４０，４１のリフター５０をガイドするリフターガイド穴２６ｇと、冷却水ジャケットが形成された排気マニホールド２９，３０の取付けボス２６ｄとの間のシリンダヘッド２６に凹部２６ｈを形成する。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 小型船舶に搭載された４サイクルエンジンであって、上記エンジンのシリンダヘッドに形成された取付けボスに、冷却水ジャケットが形成された排気マニホールドが取付けボルトで締結固定されるとともに、上記シリンダヘッドには、排気マニホールドのシリンダヘッドへの取付け部近傍に位置して、排気若しくは吸気バルブのリフターをガイドするリフターガイド穴が形成されて、このリフターガイド穴と上記取付けボスとの間のシリンダヘッドに凹部が形成されていることを特徴とする小型船舶用エンジンの排気マニホールド取付け構造。
【請求項２】 クランク軸方向視において、上記取付けボスに形成されたボルト孔をその軸線方向に延長した仮想円筒に上記凹部が交差するように構成されている請求項１記載の小型船舶用エンジンの排気マニホールド取付け構造。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、小型船舶用エンジンの排気マニホールド取付け構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】小型船舶、例えば小型滑走艇は、エンジンで駆動されるジェット推進機の噴射ノズルから水を後方に噴射することにより推進するものであり、跨座式シートに跨った乗員が操舵ハンドルを操作して噴射ノズルのディフレクターを左右に揺動させることにより旋回するようになる。上記エンジンとして、例えば水冷式の４気筒４サイクルエンジンが搭載されている。
【０００３】上記のような小型滑走艇のエンジンは、シリンダヘッドに形成された取付けボスに、冷却水ジャケットが形成された排気マニホールドが取付けボルトで締結固定されるとともに、このシリンダヘッドには、排気マニホールドのシリンダヘッドへの取付け部近傍に位置して、排気若しくは吸気バルブのリフターをガイドするリフターガイド穴が形成されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記排気マニホールドには冷却水ジャケットが形成されていることから冷却水により重量が増加し、この排気マニホールドの重量が取付けボルトを介して取付けボスに作用すると、この取付けボスの近傍に位置するリフターガイド穴が変形して、リフター、ひいては排気若しくは吸気バルブの動きが思わしくなくなるので、冷却水ジャケットの容量を大きくすることが困難であった。
【０００５】本発明は、上記従来の問題を解決するためになされたもので、排気マニホールドの冷却水ジャケットの容量を大きなものにして、排気マニホールドを充分に冷却することを可能にした小型船舶用エンジンの排気マニホールド取付け構造を提供することを目的とするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するために、本発明は、小型船舶に搭載された４サイクルエンジンであって、上記エンジンのシリンダヘッドに形成された取付けボスに、冷却水ジャケットが形成された排気マニホールドが取付けボルトで締結固定されるとともに、上記シリンダヘッドには、排気マニホールドのシリンダヘッドへの取付け部近傍に位置して、排気若しくは吸気バルブのリフターをガイドするリフターガイド穴が形成されて、このリフターガイド穴と上記取付けボスとの間のシリンダヘッドに凹部が形成されていることを特徴とする小型船舶用エンジンの排気マニホールド取付け構造を提供するものである。
【０００７】本発明によれば、排気若しくは吸気バルブのリフターをガイドするリフターガイド穴と排気マニホールドの取付けボスとの間のシリンダヘッドに凹部を形成することにより、この凹部での撓みによって、排気マニホールドの重量がリフターガイド穴に作用するのが緩和されるので、リフターガイド穴の変形を防止しつつ、排気マニホールドの冷却水ジャケットの容量を大きなものにして、排気マニホールドを充分に冷却することが可能になる。
【０００８】なお、「リフターガイド穴と取付けボスとの間」とは、「クランク軸方向視において両者の間」を意味しており、後述する実施形態のようにリフターガイド穴と取付けボスとの位置がクランク軸方向視においてほぼ一致している以外に、リフターガイド穴と取付けボスとの位置がクランク軸方向視においてずれていても良い。
【０００９】本発明は、排気マニホールドの中途部を取付けるようにシリンダヘッドに取付けボスを設けて、この取付けボス近傍に位置して吸気バルブのリフターをガイドするリフターガイド穴が形成されたエンジンにも適応できる。
【００１０】請求項２のように、クランク軸方向視において、上記取付けボスに形成されたボルト孔をその軸線方向に延長した仮想円筒に上記凹部が交差するように構成されていると、排気マニホールドの重量が凹部に直接作用しやすくなるから、排気マニホールドの重量がリフターガイド穴に作用するのがより緩和されるので、リフターガイド穴の変形をより確実に防止しつつ、排気マニホールドの冷却水ジャケットの容量をより大きなものとして排気マニホールドを充分に冷却することが可能になる。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面を参照して詳細に説明する。
【００１２】図１及び図２に示すように、小型滑走艇１は、ハル部材２とデッキ部材３とがその周縁部で接合されて艇体４が構成されて、この艇体４の内部の前後方向のほぼ中央位置に形成されたエンジンルーム５にはエンジン６が搭載され、このエンジン６の前方には燃料タンク７が設置され、このエンジン６の後方にはジェット推進機８が設置されている。
【００１３】上記デッキ部材３の両側にはフートステップ３ａがそれぞれ形成される一方、デッキ部材３の前上部にはカバー部材１０が設けられ、このカバー部材１０の前部にはハッチカバー１１が取付けられるとともに、後部には操舵ハンドル１２が設けられている。なお、９は、エンジンルーム５内に吸気するためのベンチレーションダクトである。
【００１４】上記デッキ部材３の後上部にはシート台１３が設けられ、このシート台１３の上部には前後方向の跨座式シート１４が着脱可能に取付けられて、このシート台１３の上面には、跨座式シート１４を取外したときに、上記エンジンルーム５内のエンジン６を点検するために点検用開口１３ａが形成されるとともに、この点検用開口１３ａの後側には物品収納ボックス１５が設けられている。
【００１５】上記エンジン６のクランク軸１６にはカップリング１７を介してインペラ軸１８が連結され、このインペラ軸１８には、上記ジェット推進機８のインペラハウジング８ａに収容されたインペラ（不図示）が取付けられ、このインペラハウジング８ａの後端部に噴射ノズル１９ａが設けられ、この噴射ノズル１９ａにディフレクター１９ｂが取付けられている。
【００１６】そして、エンジン６で駆動されるジェット推進機８のインペラで発生した噴流を噴射ノズル１９ａから後方に噴射することにより艇体４が推進されるとともに、跨座式シート１４に跨った乗員が操舵ハンドル１２を操作して噴射ノズル１９ａのディフレクター１９ｂを左右に揺動させることにより旋回されるようになる。また、上記ジェット推進機８のポンプ作用によってインペラハウジング８ａのインペラの下流部位から海水が冷却水として吸引されて、この冷却水がエンジン６等の冷却水ジャケットに供給されることにより、エンジン６等が水冷されるようになる。
【００１７】上記エンジン６は、水冷式の直列４気筒４サイクルエンジンであって、図５及に図６に示すように、クランク軸１６が艇体前後方向に延在するように上記エンジンルーム５のハル部材２にエンジンマウント２０を介して搭載されて、このエンジン６のシリンダブロック２５には、前から後に向かって順に第１気筒、第２気筒、第３気筒、第４気筒がそれぞれ設けられている。なお、図５において、２１は気筒の１つであり、各気筒２１には、上記クランク軸１６にコネクティングロッド２３を介して連結されたピストン２４が嵌合されている。
【００１８】上記シリンダブロック２５の上部にはシリンダヘッド２６が取付けられ、このシリンダヘッド２６には各気筒２１毎に吸気ポート２６ａと排気ポート２６ｂが形成されて、それぞれ吸気バルブ４０と排気バルブ４１で開閉されるようになる。これらバルブ４０，４１はカムシャフト４２，４３によりそれぞれ駆動されるように構成され、これらカムシャフト４２，４３は、シリンダヘッドカバー４４で覆われている。
【００１９】上記シリンダヘット２６の右舷側の側面には、最前位置の第１気筒と最後位置の第４気筒の各排気ポート２６ａに接続される第１排気マニホールド２９と、その間の第２気筒と第３気筒の各排気ポート２６ａに接続される第２排気マニホールド３０との一端部２９ｅ，３０ｅがそれぞれ取付けられ、この両排気マニホールド２９，３０は各排気ポート２６ａから右舷側へ斜め下方に延在されている。
【００２０】各排気マニホールド２９，３０には、排気通路がそれぞれ形成されるとともに、各排気通路の外周囲には冷却水が通る冷却水ジャケットがそれぞれ形成されている。なお、シリンダヘット２６に排気マニホールド２９，３０を取付ける構造については後に詳細に説明する。
【００２１】図３〜図６に示すように、両排気マニホールド２９，３０の他端部２９ｆ，３０ｆには、前後に２分割された第１排気管３１Ａ，３１Ｂの内、後側の第１排気管３１Ａの一端部３１ｅが接続され、この後側の第１排気管３１Ａは一端部付近から前方へ斜め上方に延在されている。
【００２２】上記後側の第１排気管３１Ａの他端部３１ｆには、前側の第１排気管３１Ｂの一端部３１ｉが接続され、この前側の第１排気管３１Ｂは、後側の第１排気管３１Ａと同様に前方へ斜め上方に延在されながら大きく湾曲してエンジン６の前方を左舷方向に横切って幅方向のほぼ中間部分まで延在されている。
【００２３】上記前側の第１排気管３１Ｂの他端部３１ｊには、第２排気管３２の一端部３２ｅが接続され、この第２排気管３２は、エンジン６の前方の幅方向のほぼ中間部分からエンジン６の前方を左舷方向に横切って大きく湾曲しながらエンジン６の左舷側を後方に延在されて、他端部３２ｆがエンジン６の後方に配置されたウォーターロック３３に接続されている。なお、第１排気管３１Ａ，３１Ｂ及び第２排気管３２にも冷却水が通る冷却水ジャケットが形成されている。
【００２４】上記シリンダヘッド２６のシリンダヘッドカバー４４の上方には吸気ボックス３６が配置され、この吸気ボックス３６の下方の空間には、二次空気導入装置（ＡＩＳ）３７が配置されて、吸気ボックス３６の空気をパイプ３６ａで二次空気導入装置３７に導くとともに、この二次空気導入装置３７からホース３７ａを介して排気マニホールド２９，３０内の各排気通路に導くことにより、未燃焼ガスが燃焼されるようになる。なお、吸気ボックス３６の構造については後に詳細に説明する。
【００２５】図７に詳細に示すように、上記シリンダヘッド２６の各排気ポート２６ｂは、各燃焼室２６ｃからシリンダヘッド２６の側面方向に上向き湾曲されて、この側面には側方からボルト４５をボルト孔２６ｅに螺合して排気マニホールド２９，３０を締結固定するための取付けボス２６ｄが一体形成されている。
【００２６】なお、排気マニホールド２９，３０のシリンダヘッド２６への取付け部は、排気マニホールド２９，３０の周囲に合計１０箇所設けられているが、このうち、排気マニホールド２０，３０の上部には、図６に示すように、各気筒に対応するように、取付け部（ボルト４５）が４箇所設けられている。
【００２７】上記シリンダヘッド２６には、排気バルブ４１のバルブ軸４１ａが遊嵌する下側の小径貫通穴２６ｆと上側の大径貫通穴（リフターガイド穴）２６ｇとが形成され、これらの貫通穴２６ｆと２６ｇの間には、印籠状の空間部２６ｈが形成されている。
【００２８】そして、排気バルブ４１のバルブ軸４１ａは、下側の小径貫通穴２６ｆに嵌着されたバルブガイド４６に上下動自在に嵌合されるとともに、バルブ軸４１ａの上端部にコッタ４７で取付けられたリテーナー４８と上記空間部２６ｈの底との間にバルブスプリング４９が嵌装されて、このバルブスプリング４９により排気バルブ４１が閉弁方向に付勢されている。
【００２９】上記上側の大径貫通穴（リフターガイド穴）２６ｇにはアルミ製のリフター５０が上下動自在に嵌合され、このリフター５０に上記カムシャフト４３のカム部４３ａが当接することにより、リフター５０で排気バルブ４１が上下動されて排気ポート２６ｂが開閉されるようになる。上記リフター５０とバルブ軸４１ａの前端との間にはパット５０ａが設けられている。
【００３０】上記シリンダヘッド２６の上側の大径貫通穴（リフターガイド穴）２６ｇは、上記排気マニホールド２９，３０の取付けボス２６ｄの近傍に位置するとともに、下側の小径貫通穴２６ｆとの間には印籠状の空間部２６ｈが形成されていることから、冷却水ジャケットの冷却水により重量が増加した排気マニホールド２９，３０のその重量が取付けボルト４５を介して取付けボス２６ｄに作用すると、印籠状の空間部２６ｈが有ることによって、この取付けボス２６ｄの近傍に位置する上側の大径貫通穴（リフターガイド穴）２６ｇが変形して、リフター５０、ひいては排気バルブ４１の動きが思わしくなくなる。
【００３１】そこで、この上側の大径貫通穴（リフターガイド穴）２６ｇと取付けボス２６ｄとの間のシリンダヘッド２６、具体的には、取付けボス２６ｄの基部の上面に、シリンダヘッド２６の前端部から後端部に亘って、エンジン６の長さ方向に延在するように凹部（肉盗み）２６ｈを形成する。
【００３２】また、取付けボス２６ｄのボルト孔２６ｅをその軸線方向に延長した仮想円筒ｃ（図７参照）に凹部２６ｈが交差するようにしている。
【００３３】これにより、排気マニホールド２９，３０の重量が増加しても、取付けボス２６ｄの凹部２６ｈでの撓みによって、排気マニホールド２９，３０の重量が大径貫通穴（リフターガイド穴）２６ｇに作用するのが緩和されるようになる。
【００３４】したがって、排気マニホールド２９，３０の重量による大径貫通穴（リフターガイド穴）２６ｇの変形を防止できるから、排気マニホールド２９，３０の冷却水ジャケットの容量を大きくできるので、排気マニホールド２９，３０を充分に冷却することが可能になる。
【００３５】また、取付けボス２６ｄのボルト孔２６ｅをその軸線方向に延長した仮想円筒ｃに凹部２６ｈが交差するようにしているから、排気マニホールド２９，３０の重量が凹部２６ｈに直接作用するようになり、排気マニホールド２９，３０の重量が大径貫通穴（リフターガイド穴）２６ｇに作用するのがより緩和されるので、大径貫通穴（リフターガイド穴）２６ｇの変形をより確実に防止しつつ、排気マニホールド２９，３０の冷却水ジャケットの容量をより大きなものとして排気マニホールド２９，３０を充分に冷却することが可能になる。
【００３６】上記実施形態では、排気バルブ４１の大径貫通穴（リフターガイド穴）２６ｇの変形を防止することを前提としたが、吸気バルブ４０の大径貫通穴（リフターガイド穴）の変形を防止するときにも適用できることは言うまでもない。
【００３７】一方、上記シリンダヘッドカバー４４の上方に配置された吸気ボックス３６は、図８〜図１１に詳細に示すように、プラスチック製の下側カバー５１と上側カバー５２とに上下２分割され、艇体右舷側の内部にはフィルター組立体５４が配置されている。そして、下側カバー５１は、シリンダヘッドカバー４４に取付けられたステー５５にボルト５６で着脱可能に固定されるとともに、上側カバー５２は複数個の挟着金具５３で下側カバー５１に着脱可能に取付けられている。
【００３８】上記フィルター組立体５４は、艇体前後方向に長い長方形状に形成されて、ロアプレート５７とアッパープレート５８との間に挟着保持されている。
【００３９】上記ロアプレート５７の艇体右舷側には、吸気ボックス３６内のフィルター組立体５４の内部に外気を導入する吸気口５７ａが略中央部の２箇所に形成され、各吸気口５７ａの周縁部に上方に突出する筒部５７ｂが形成されて、各筒部５７ｂの上端はスロットルボディ６７側が高くなるように傾斜させている。このスロットルボディ６７には燃料噴射弁８０が設けられている。
【００４０】上記ロアプレート５７の下面には、上記筒部５７ｂとともに吸気路６１を形成する吸気路形成部材６０が取付けられ、この吸気路形成部材６０は、吸気路６１を横に曲げるように形成されて、下壁部６０ａが吸気口５７ａの下方を遮るようになっている。
【００４１】上記ロアプレート５７は、下側カバー５１に形成された艇体前後方向に長い長方形状の開口５１ａを上方から塞ぐよう下側カバー５１の底部に置かれて、下側カバー５１に上側カバー５２を被せたときに、上記フィルター組立体５４とともに上側カバー５２の天井部との間で挟持されるようになる。
【００４２】上記下側カバー５１の左舷側には、艇体前後方向に沿って４個の取付け開口５１ｃが形成され、これら取付け開口５１ｃのそれぞれにスロットルボディ６７がシール状態で嵌合されて、吸気ボックス３６内に配置されている。これら４個のスロットルボディ６７には、スロットルバルブ６７ａが設けられ、このスロットルバルブ６７ａを開閉操作するケーブル７０が下側カバー５１の側面の貫通孔５１ｆから外部に導出されている。
【００４３】上記下側カバー５１の底面の一番低い位置に水抜き孔５１ｄが形成されるとともに、一端がシリンダヘッドカバー４４に連結されたブローバイガスの戻りパイプ８８の他端が嵌合されるブローバイガス嵌合筒部５１ｇが設けられている。
【００４４】上記各スロットルボディ６７の吸気入口６７ｂとフィルター組立体５４と吸気口５７ａとは、図１１の平面図のような位置関係にあるから、吸気口５７ａからフィルター組立体５４の内部に吸気された空気は、最短経路ａを通ってスロットルボディ６７の吸気入口６７ｂに吸気されるようになるので、吸気入口６７ｂに近いフィルター組立体５４の一部５４ａ（クロスハッチング参照）だけがフィルター作用をすることになる。即ち、フィルター組立体５４の全周がフィルター作用をしないので、フィルター機能が短期間に低下するおそれがある。
【００４５】そこで、上記上側カバー５２の内面から下側カバー５１の底面付近まで垂下し、フィルター組立体５４と吸気入口６７ｂとの間の空間に位置して、フィルター組立体５４の前端部から後端部まで略全長に亘って沿うような邪魔板部５２ｂを上側カバー５２と一体に設けることにより、吸気口５７ａからフィルター組立体５４の内部に吸気された空気は、最短経路ａ以外にフィルター組立体５４の全周の径路ｂも通ってスロットルボディ６７の吸気入口６７ｂに吸気されるようになるから、フィルター組立体５４の全周がバランス良くフィルター作用をすることになるので、良好なフィルター機能を長期間にわたって維持できるようになる。
【００４６】
【発明の効果】以上の説明からも明らかなように、本発明は、排気若しくは吸気バルブのリフターをガイドするリフターガイド穴と排気マニホールドの取付けボスとの間のシリンダヘッドに凹部を形成することにより、この凹部での撓みによって、排気マニホールドの重量がリフターガイド穴に作用するのが緩和されるので、リフターガイド穴の変形を防止しつつ、排気マニホールドの冷却水ジャケットの容量を大きなものにして、排気マニホールドを充分に冷却することが可能になる。
【００４７】また、クランク軸方向視において、取付けボスに形成されたボルト孔をその軸線方向に延長した仮想円筒に凹部が交差するように構成すると（請求項２）、排気マニホールドの重量が凹部に直接作用しやすくなるから、排気マニホールドの重量がリフターガイド穴に作用するのがより緩和されるので、リフターガイド穴の変形をより確実に防止しつつ、排気マニホールドの冷却水ジャケットの容量をより大きなものとして排気マニホールドを充分に冷却することが可能になる。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００１７６２１３
【氏名又は名称】三信工業株式会社
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| 【出願日】 |
平成１２年６月９日（２０００．６．９） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１０００６７８２８
【弁理士】
【氏名又は名称】小谷 悦司 （外２名）
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| 【公開番号】 |
特開２００１−３５５５１０（Ｐ２００１−３５５５１０Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１３年１２月２６日（２００１．１２．２６） |
| 【出願番号】 |
特願２０００−１７３９７１（Ｐ２０００−１７３９７１） |
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