JP2001123847A - 小型船舶用４サイクルエンジン - Google Patents

小型船舶用４サイクルエンジン

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JP2001123847A
JP2001123847A JP30810799A JP30810799A JP2001123847A JP 2001123847 A JP2001123847 A JP 2001123847A JP 30810799 A JP30810799 A JP 30810799A JP 30810799 A JP30810799 A JP 30810799A JP 2001123847 A JP2001123847 A JP 2001123847A
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timing belt
cover
opening
engine
sealing surface
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JP30810799A
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Hiroya Funahashi
啓弥 舟橋
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Yamaha Marine Co Ltd
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Sanshin Kogyo KK
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 タイミングベルトへの水の付着を防いで該タ
イミングベルトの耐久性向上を図ることができる小型船
舶用４サイクルエンジンを提供すること。 【構成】 小型船舶用４サイクルエンジン３において、
シリンダブロック１６とクランクケース１７の前端面
に、クランク軸１２の軸端を取り囲むように連続した第
１のシール面３５を形成するとともに、シリンダヘッド
とヘッドカバー１９の前端面に、カム軸２８の軸端を取
り囲むように連続した第２のシール面３６を形成し、ク
ランク軸１２の軸端が貫通する第１の開口部Ｓ１と、こ
の第１の開口部Ｓ１の周囲に形成されて前記第１のシー
ル面３５に当接する第３のシール面３５ａと、カム軸２
８の軸端が貫通する第２の開口部Ｓ２と、該第２の開口
部Ｓ２の周囲に形成されて前記第２のシール面３６に当
接する第４のシール面３６ａとを備えた第１のタイミン
グベルトカバー４０を設け、該第１のタイミングベルト
カバー４０に前方に向かって開口する第３の開口部を形
成し、該第３の開口部を覆うように第２のタイミングベ
ルトカバー４３を取り付ける。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、クランク軸の回転
をタイミングベルトを介してカム軸に伝達することによ
って吸・排気バルブを開閉する動弁機構を備える小型船
舶用４サイクルエンジンに関する。
【０００２】
【従来の技術】例えば、小型滑走艇はエンジンによって
駆動されるジェット推進機において発生する推力によっ
て水上を滑走するが、斯かる小型滑走艇を含む小型船舶
に対する近年の排ガス規制の強化に伴ってエンジンに４
サイクルエンジンを採用する試みがなされている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところで、４サイクル
エンジンには動弁機構を構成するカム軸を回転駆動する
ためのタイミングベルトが不可欠であるが、特に水上を
航走する小型船舶においてはタイミングベルトへの水の
付着が問題となり、水の付着によってタイミングベルト
の耐久性が低下する可能性がある。
【０００４】本発明は上記問題に鑑みてなされたもの
で、その目的とする処は、タイミングベルトへの水の付
着を防いで該タイミングベルトの耐久性向上を図ること
ができる小型船舶用４サイクルエンジンを提供すること
にある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１記載の発明によれば、クランク軸の回転を
タイミングベルトを介してカム軸に伝達することによっ
て吸・排気バルブを開閉する動弁機構を備える小型船舶
用４サイクルエンジンにおいて、シリンダブロックとク
ランクケースの前端面に、クランク軸の軸端を取り囲む
ように連続した第１のシール面を形成するとともに、シ
リンダヘッドとヘッドカバーの前端面に、カム軸の軸端
を取り囲むように連続した第２のシール面を形成し、ク
ランク軸の軸端が貫通する第１の開口部と、この第１の
開口部の周囲に形成されて前記第１のシール面に当接す
る第３のシール面と、カム軸の軸端が貫通する第２の開
口部と、該第２の開口部の周囲に形成されて前記第２の
シール面に当接する第４のシール面とを備えた第１のタ
イミングベルトカバーを設け、該第１のタイミングベル
トカバーに前方に向かって開口する第３の開口部を形成
し、該第３の開口部を覆うように第２のタイミングベル
トカバーを取り付けたことを特徴とする。
【０００６】請求項２記載の発明は、請求項１記載の発
明において、前記タイミングベルトカバーの前記タイミ
ングベルトに対向する部位にウォータージャケットを形
成したことを特徴とする。
【０００７】従って、請求項１記載の発明によれば、第
１及び第２のタイミングベルトカバーによって密閉空間
（ベルト室）が形成され、この密閉空間内にタイミング
ベルトが収納されるため、密閉空間内への水の侵入が確
実に防がれてタイミングベルトの耐久性が高められる。
【０００８】又、請求項２記載の発明によれば、タイミ
ングベルトカバーのタイミングベルトに対向する部位に
ウォータージャケットを形成したため、タイミングベル
トが収容される密閉空間がウォータージャケットを流れ
る冷却水によって冷却されて温度上昇が抑えられ、タイ
ミングベルトの過熱が防がれてその耐久性低下が防がれ
る。
【０００９】
【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態を添付
図面に基づいて説明する。
【００１０】図１は本発明に係る４サイクルエンジンを
搭載した小型滑走艇の側面図、図２は同小型滑走艇の平
面図である。
【００１１】図１及び図２に示す小型滑走艇１は、横断
面略Ｖ字形のハル２ａとその上部に被着されたデッキ２
ｂを接合一体化して成る艇体２を有しており、該艇体２
のハル２ａの前後方向略中央部には本発明に係る４サイ
クルエンジン３が搭載されている。そして、エンジン３
の前方（図１及び図２の矢印Ｆ方向）には燃料タンク４
が配されており、これらのエンジン３、燃料タンク４等
の上方はハッチカバー５と左右一対のカバー部材６によ
って覆われており、エンジン３の上方のカバー部材６外
にはステアリングハンドル７が設けられている。
【００１２】又、艇体２を構成するデッキ２ｂの前記ス
テアリングハンドル７の前方には左右一対の吸気ダクト
（ベンチレーションホース）８の上端が開口しており、
ステアリングハンドル７の後方にはシート９が着脱自在
に配され、該シート９の後部下方には収納ボックス１０
が配設されている。尚、各吸気ダクト８は艇体２内を大
気に連通させて前記エンジン３への吸気の供給と艇体２
内の換気を行うためのものである。
【００１３】一方、図１に示すように、艇体２の後端部
であって、艇体２の幅方向中央部にはジェット推進機１
１が配置されており、前記エンジン３のクランク軸１２
の後端には艇体２の幅方向中央に前後方向に延びるイン
ペラ軸１３の前端がカップリング１４によって連結され
ている。そして、このインペラ軸１３はジェット推進機
１１内に導入され、その後端部にはジェット推進機１１
のインペラハウジング１１ａに内蔵された不図示のイン
ペラが取り付けられている。尚、ジェット推進機１１の
後端部には、前記ステアリングハンドル７の操舵操作に
よってその方向が左右に変化する操向ノズル１５が揺動
自在に取り付けられている。
【００１４】ここで、本発明に係る前記４サイクルエン
ジンエンジン３の構成の詳細を図３〜図５に基づいて説
明する。尚、図３はエンジンの一部破断正面図、図４は
同エンジンの第２のタイミングベルトカバーを取り外し
た状態の正面図、図５は同エンジンのタイミングベルト
部分の破断側面図である。
【００１５】本発明に係る４サイクルエンジン３は燃料
噴射式多気筒エンジンであって、図３に示すように、該
エンジン３のシリンダブロック１６の下部にはクランク
ケース１７が取り付けられ、同シリンダブロック１６の
上部にはシリンダヘッド１８が被着され、該シリンダヘ
ッド１８の上部にはヘッドカバー１９が被着されてい
る。
【００１６】而して、上記シリンダブロック１６には４
つの気筒が艇体２の前後方向（図３の紙面垂直方向）に
並設されており、各気筒のシリンダ２０にはピストン２
１が上下摺動自在に嵌装され、各ピストン２１はコンロ
ッド２２を介して前記クランク軸１２に連結されてい
る。尚、クランク軸１２はクランクケース１７内におい
て艇体２の前後方向に長く配されている。
【００１７】又、上記シリンダブロック１６の上面に被
着された前記シリンダヘッド１８には、各気筒について
吸気通路２３と排気通路２４がそれぞれ形成されてお
り、これらの吸気通路２３と排気通路２４は吸気バルブ
２５と排気バルブ２６によってそれぞれ適当なタイミン
グで開閉され、これによって各シリンダ２０において所
要のガス交換がなされる。
【００１８】即ち、吸気バルブ２５と排気バルブ２６
は、シリンダヘッド１８上に互いに平行に配された吸気
カム軸２７と排気カム軸２８（図４及び図５参照）によ
ってそれぞれ適当なタイミングで開閉されるが、図４及
び図５に示すように、吸気カム軸２７と排気カム軸２８
の各端部には同径のベルトプーリ２９，３０がそれぞれ
取り付けられており、これらのベルトプーリ２９，３０
とクランク軸１２の前端に取り付けられた小径の駆動プ
ーリ３１との間には無端状のタイミングベルト３２が巻
装されている。尚、タイミングベルト３２にはテンショ
ンプーリ３３が当接しており、このテンションプーリ３
３によってタイミングベルト３２には所要の張力が付与
されている。又、図５に示すように、クランク軸１２の
前端部にはフライホイールマグネトー３４が取り付けら
れている。
【００１９】而して、エンジン３が駆動されると、クラ
ンク軸１２の回転は駆動プーリ３１からタイミングベル
ト３２及びベルトプーリ２９，３０を経て吸気カム軸２
７と排気カム軸２８にそれぞれ伝達され、これらの吸気
カム軸２７と排気カム軸２８がそれぞれ所定の速度（ク
ランク軸１２の１／２の速度）で回転駆動され、これら
よって前記吸気バルブ２５と排気バルブ２６（図３参
照）がそれぞれ適当なタイミングで開閉されて前述のよ
うに各シリンダ２０において所要のガス交換がなされ
る。
【００２０】ところで、本実施の形態に係る４サイクル
エンジン３においては、前記タイミングベルト３２が設
けられる側の端面には、図４に示すように、シリンダブ
ロック１６とクランクケース１７で１つのシール面３５
が形成され、同様にシリンダヘッド１８とヘッドカバー
１９で１つのシール面３６が形成されている。
【００２１】尚、一方（上方）のシール面３６に囲まれ
た領域には前記吸気カム軸２７と排気カム軸２８及びこ
れらの各端部に取り付けられたベルトプーリ２９，３
０、更にはタイミングベルト３２の一部が臨んでおり、
他方（下方）のシール面３５に囲まれた領域にはタイミ
ングベルト３２の一部と前記テンションプーリ３３及び
駆動プーリ３１、更にはスタータモータ３７が臨んでい
る。そして、シール面３５に囲まれた領域にはクランク
軸１２が貫通して外部に突出しており、その突出端には
前記フライホイールマグネトー３４（図５参照）が取り
付けられている。
【００２２】而して、図４に示すように、前記シール面
３５，３６には複数のボルト孔３９が各々形成されてお
り、両シール面３５，３６にはアルミニウム合金製の第
１のタイミングベルトカバー４０が接合され、この第１
のタイミングベルトカバー４０はシール面３５，３６に
当接するシール面３５ａ，３６ａと、前記ボルト孔３９
に対応するようにシール面３５ａ，３６ａに形成された
ボルト孔３８とを有している。この第１のタイミングベ
ルトカバー４０はシール面３５ａ，３６ａをエンジン３
側に形成したシール面３５，３６に当接させた状態で、
前記ボルト孔３８，３９に螺合する複数本のボルト４１
（図５参照）によってエンジン３の一端面に取り付けら
れている。
【００２３】そして、上記第１のタイミングベルトカバ
ー４０のシール面３６ａの内側には開口部Ｓ２が、シー
ル面３５ａの内側には開口部Ｓ１がそれぞれ形成されて
おり、シール面３６ａをエンジン３側のシール面３６
に、シール面３５ａをエンジン３側のシール面３５にそ
れぞれ当接させることによって、開口部Ｓ２はシリンダ
ヘッド１８とヘッドカバー１９によって閉じられる一
方、開口部Ｓ１はシリンダブロック１６とクランクケー
ス１７によって閉じられる。
【００２４】又、前記第１のタイミングベルトカバー４
０の前端開口部の周縁には図４に示すようにシール面４
０ａが形成されており、このシール面４０ａには複数の
ボルト孔４２が形成されている。そして、シール面４０
ａには図５に示すようにアルミニウム合金製の第２のタ
イミングベルトカバー４３が接合され、この第２のタイ
ミングベルトカバー４３は第１のタイミングベルトカバ
ー４０の開口部を覆うように前記ボルト孔４２に螺合す
る複数本のボルト４４（図５参照）によって第１のタイ
ミングベルトカバー４０に取り付けられている。
【００２５】ところで、図５に示すように、前記第１の
タイミングベルトカバー４０の周壁（即ち、エンジン３
の側面視で少なくともタイミングベルト３２と重なる部
位）と第２のタイミングベルトカバー４３の前壁の一部
（タイミングベルト３２と対向する部位）にはそれぞれ
ウォータージャケット４５，４６が形成されており、こ
れらのウォータージャケット４５，４６には前記ジェッ
ト推進機１１におけるインペラよりも下流の流路から供
給された冷却水が流れるよう構成されている。尚、ウォ
ータージャケット４６は第２のタイミングベルトカバー
４３と一体に形成された周壁に第２のタイミングベルト
カバー４３とは別体の蓋部材をボルトによって取り付け
ることによって構成されている。又、本実施の形態で
は、ウォータージャケット４５は第１のタイミングベル
トカバー４０の周壁全周に亘って形成されているが、周
壁の一部にウォータージャケット４５を形成しても良
い。
【００２６】ここで、図５に示すように、第２のタイミ
ングベルトカバー４３には、前記吸気通路２３（図３参
照）に連なる吸気管の上流端に連結された吸気チャンバ
ー５１が取付ボス４３ａを介して取り付けられており、
これに一体に形成された吸入口５１ａは第２のタイミン
グベルトカバー４３に対向するように開口している。
【００２７】而して、以上の構成を有する４サイクルエ
ンジン３を搭載する図１及び図２に示す滑走艇１におい
て、エンジン３によってジェット推進機１１が駆動され
ると、該ジェット推進機１１において発生する推力によ
って当該小型滑走艇１が水上を滑走するが、本発明に係
る４サイクルエンジン３においては、第１及び第２のタ
イミングベルトカバー４０，４３によって密閉空間とし
てのベルト室Ｓが形成され、このベルト室Ｓにタイミン
グベルト３２が収納されるため、ベルト室Ｓ内への水の
侵入が確実に防がれる。従って、ベルト室Ｓ内のタイミ
ングベルト３２に水が付着することがなく、該タイミン
グベルト３２の耐久性が高められる。
【００２８】又、タイミングベルトカバー４０，４３に
はそれぞれウォータージャケット４５，４６が形成さ
れ、これらのウォータジャケット４５，４６には冷却水
が流されるため、タイミングベルト３２が収容されたベ
ルト室Ｓがウォータージャケット４５，４６を流れる冷
却水によって冷却されてその温度上昇が抑えられ、タイ
ミングベルト３２の過熱が防がれてその耐久性低下が防
がれる。
【００２９】そして、ウォータージャケット４５，４６
にはジェット推進機１１から取り出した冷却水を供給す
るようにしているため、専用の冷却水供給装置が不要と
なり、構造が単純化する。
【００３０】ここで、ベルト室Ｓの冷却構造の他の実施
の形態を図６〜図１０に基づいて説明する。
【００３１】図６はエンジンをタイミングベルトカバー
方向から見た正面図、図７は図６のＡ−Ａ線断面図であ
り、これらの図に示す形態では、第２のタイミングベル
トカバー４３の前壁上半部の幅方向中央部分（斜線にて
示す領域）にウォータージャケット４７を形成し、この
ウォータージャケット４７を流れる冷却水によって第２
のタイミングベルトカバー４３及びベルト室Ｓを冷却し
てタイミングベルト３２の過熱を防ぐようにしている。
尚、図６において、５２は前記ウォータージャケット４
５（図５参照）への冷却水入口、５３は同ウォータージ
ャケット４５からの冷却水出口、５４は前記ウォーター
ジャケット４７への冷却水入口、５５は同ウォータージ
ャケット４７からの冷却水出口である。
【００３２】ところで、第２のタイミングベルトカバー
４３の前面には複数の補強用リブ４３ｂが一体に形成さ
れており、この補強用リブ４３ｂがウォータージャケッ
ト４７の周壁を形成し、この周壁の前端面に蓋５６（図
７参照）が着脱自在に取り付けられ、該蓋５６と第２の
タイミングベルトカバー４３の前面及び補強用リブ４３
ｂによってウォータージャケット４７が形成されてい
る。そして、ウォータージャケット４７は補強用リブ４
３ｂによって複数の小室に区画されているが、図７に示
すように補強用リブ４３ｂには各小室を連通させる連通
路４３ｂ−１が形成されている。尚、これらの構成は図
８及び図９に示す冷却構造においても同様である。
【００３３】図８はエンジンをタイミングベルトカバー
方向から見た正面図であり、本図に示す形態では、第２
のタイミングベルトカバー４３の前壁下半部のフライホ
イールマグネトーを覆うリング状部分（斜線にて示す領
域）にウォータージャケット４８を形成し、このウォー
タージャケット４８を流れる冷却水によって第２のタイ
ミングベルトカバー４３及びベルト室を冷却してタイミ
ングベルト３２の過熱を防ぐようにしている。尚、図８
において、５７は前記ウォータージャケット４８への冷
却水入口、５８は同ウォータージャケット４８からの冷
却水出口である。
【００３４】図９はエンジンをタイミングベルトカバー
方向から見た正面図であり、本図に示す形態では、第２
のタイミングベルトカバー４３の周囲の図９に斜線にて
示す領域（図６と図８に斜線にて示した領域以外の領
域）にウォータージャケット４９を形成し、このウォー
タージャケット４９を流れる冷却水によって第２のタイ
ミングベルトカバー４３及びベルト室を冷却してタイミ
ングベルト３２の過熱を防ぐようにしている。尚、図９
において、５９は前記ウォータージャケット４９への冷
却水入口、６０は同ウォータージャケット４９からの冷
却水出口である。
【００３５】図１０はエンジン端部の破断側面図であ
り、本図に示す形態では第２のタイミングベルトカバー
４３の前壁の上部に形成されたウォータージャケット５
０を吸気チャンバー５１の吸入口５１ａに臨ませ、この
ウォータージャケット５０を流れる冷却水によって第２
のタイミングベルトカバー４３及びベルト室を冷却して
タイミングベルト３２の過熱を防ぐとともに、吸気チャ
ンバー５１に吸引される吸気（空気）を冷却してエンジ
ン３における吸気の充填効率を高めるようにしている。
【００３６】而して、以上に示す冷却構造においてもタ
イミングベルト３２の過熱を防いでその耐久性向上を図
ることができる。
【００３７】尚、以上は本発明を特に小型滑走艇に搭載
された４サイクルエンジンに適用した場合について述べ
たが、本発明は小型滑走艇以外の他の任意の小型船舶に
搭載された４サイクルエンジンに対しても同様に適用可
能であることは勿論である。
【００３８】
【発明の効果】以上の説明で明らかなように、本発明に
よれば、クランク軸の回転をタイミングベルトを介して
カム軸に伝達することによって吸・排気バルブを開閉す
る動弁機構を備える小型船舶用４サイクルエンジンにお
いて、シリンダブロックとクランクケースの前端面に、
クランク軸の軸端を取り囲むように連続した第１のシー
ル面を形成するとともに、シリンダヘッドとヘッドカバ
ーの前端面に、カム軸の軸端を取り囲むように連続した
第２のシール面を形成し、クランク軸の軸端が貫通する
第１の開口部と、この第１の開口部の周囲に形成されて
前記第１のシール面に当接する第３のシール面と、カム
軸の軸端が貫通する第２の開口部と、該第２の開口部の
周囲に形成されて前記第２のシール面に当接する第４の
シール面とを備えた第１のタイミングベルトカバーを設
け、該第１のタイミングベルトカバーに前方に向かって
開口する第３の開口部を形成し、該第３の開口部を覆う
ように第２のタイミングベルトカバーを取り付けたた
め、タイミングベルトへの水の付着を防いで該タイミン
グベルトの耐久性向上を図ることができるという効果が
得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る４サイクルエンジンを搭載した小
型滑走艇の側面図である。
【図２】本発明に係る４サイクルエンジンを搭載した小
型滑走艇の平面図である。
【図３】本発明に係る４サイクルエンジンの一部破断正
面図である。
【図４】本発明に係る４サイクルエンジンの第２のタイ
ミングベルトカバーを取り外した状態の正面図である。
【図５】本発明に係る４サイクルエンジンのタイミング
ベルト部分の破断側面図である。
【図６】ベルト室の冷却構造の他の形態を示すためのエ
ンジンをタイミングベルトカバー方向から見た正面図で
ある。
【図７】図６のＡ−Ａ線断面図である。
【図８】ベルト室の冷却構造の他の形態を示すためのエ
ンジンをタイミングベルトカバー方向から見た正面図で
ある。
【図９】ベルト室の冷却構造の他の形態を示すためのエ
ンジンをタイミングベルトカバー方向から見た正面図で
ある。
【図１０】ベルト室の冷却構造の他の形態を示すエンジ
ン端部の破断側面図である。
【符号の説明】
１ 小型滑走艇（小型船舶） ３ ４サイクルエンジン １２ クランク軸 １６ シリンダブロック １７ クランクケース １８ シリンダヘッド １９ ヘッドカバー ２５ 吸気バルブ ２６ 排気バルブ ２７ 吸気カム軸（カム軸） ２８ 排気カム軸（カム軸） ３２ タイミングベルト ３５，３６ 第１のシール面 ３６ 第２のシール面 ３５ａ 第３のシール面 ３６ａ 第４のシール面 ４０ 第１のタイミングベルトカバー ４３ 第２のタイミングベルトカバー Ｓ１ 第１の開口部 Ｓ２ 第２の開口部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｆ０２Ｂ 67/00 Ｆ０２Ｂ 67/00 Ｇ Ｆ１６Ｈ 7/02 Ｆ１６Ｈ 7/02 Ａ 57/04 57/04 Ｃ Ｇ Ｆターム(参考） 3G016 AA02 AA08 AA12 AA19 BA22 BA24 BB04 CA17 CA18 CA33 CA35 CA36 CA51 CA56 GA00 GA06 GA10 3J049 AA03 BH11 BH13 CA02 3J063 AA23 AB22 BA15 BB02 BB11 CA10 CB41 CB47 CD67 XH02 XH13 XH22 XH42

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 クランク軸の回転をタイミングベルトを
    介してカム軸に伝達することによって吸・排気バルブを
    開閉する動弁機構を備える小型船舶用４サイクルエンジ
    ンにおいて、 シリンダブロックとクランクケースの前端面に、クラン
    ク軸の軸端を取り囲むように連続した第１のシール面を
    形成するとともに、シリンダヘッドとヘッドカバーの前
    端面に、カム軸の軸端を取り囲むように連続した第２の
    シール面を形成し、クランク軸の軸端が貫通する第１の
    開口部と、この第１の開口部の周囲に形成されて前記第
    １のシール面に当接する第３のシール面と、カム軸の軸
    端が貫通する第２の開口部と、該第２の開口部の周囲に
    形成されて前記第２のシール面に当接する第４のシール
    面とを備えた第１のタイミングベルトカバーを設け、該
    第１のタイミングベルトカバーに前方に向かって開口す
    る第３の開口部を形成し、該第３の開口部を覆うように
    第２のタイミングベルトカバーを取り付けたことを特徴
    とする小型船舶用４サイクルエンジン。
  2. 【請求項２】 前記タイミングベルトカバーの前記タイ
    ミングベルトに対向する部位にウォータージャケットを
    形成したことを特徴とする請求項１記載の小型船舶用４
    サイクルエンジン。
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