JP3705033B2 - 4サイクル船外機のエンジンホルダ構造 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、4サイクル船外機のエンジンホルダ構造に関する。
【0002】
【従来の技術】
船外機の多くはクランプブラケットを介して船体に取り付けられるエンジンホルダの上部に、内部にクランクシャフトを略垂直に配置したバーティカル(縦)型のエンジンを搭載している。また、4サイクルエンジンの場合、エンジンホルダの下部にオイルパンを配置するのが一般的である。
【0003】
船外機のなかには、クランクシャフトの駆動力をプロペラに伝達するドライブシャフトを、クランクシャフトからオフセット配置したものがある。このような船外機のエンジンでは、例えば特開平2−274691号公報に示すように、エンジンのシリンダブロックとクランクケースのみがエンジンホルダに固定されていた。
【0004】
また、例えば特開平4−345592号公報や特開平10−218090号公報に示すように、従来の船外機はエンジンおよびオイルパンがそれぞれ別のボルトでエンジンホルダに締着固定されていたり、エンジンを締着固定するボルトが、オイルパンとエンジンホルダを下方から貫通してエンジンホルダとオイルパンとエンジンのシリンダブロックとを共締めしていた。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、エンジンのシリンダブロックとクランクケースのみをエンジンホルダに固定する構造は、エンジンとエンジンホルダとの結合面積が小さくなり、特に大型の船外機においてはエンジンの取付剛性が不足するおそれがある。
【0006】
また、シリンダヘッドがエンジンホルダに固定されていないため、シリンダヘッド内を潤滑したオイルをオイルパンに導くには一旦シリンダブロックを経由させなければならず、構造が複雑化し、重量も増加するおそれがある。
【0007】
さらに、エンジンおよびオイルパンをそれぞれ別のボルトでエンジンホルダに締着固定したり、エンジンを締着固定するボルトを、オイルパンとエンジンホルダを下方から貫通してエンジンホルダとオイルパンとエンジンのシリンダブロックとを共締めする構造は、船外機全体の組立て剛性が低く、ボルトも多く必要になるため、部品点数および組立工程数の増加を招く。
【0008】
本発明は上述した事情を考慮してなされたもので、簡単な構造でエンジンの取付剛性を高めることを可能とした4サイクル船外機のエンジンホルダ構造を提供することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る4サイクル船外機のエンジンホルダ構造は、上述した課題を解決するために、請求項1に記載したように、エンジンホルダの上方にクランクケース、シリンダブロックおよびシリンダヘッドを主な構成部品としたエンジンを搭載し、下方にオイルパンを配置する一方、上記エンジンの内部にクランクシャフトを略垂直に配置し、このクランクシャフトの回転力を、ドライブシャフトを介して推進装置に伝達する4サイクル船外機において、上記ドライブシャフトの軸芯を上記クランクシャフトの軸芯より平面視でシリンダの軸線上で後方寄りにオフセット配置し、上記エンジンの下部と上記エンジンホルダとの間の空間にカムシャフト駆動機構を設けると共に、上記シリンダヘッド、シリンダブロックおよびクランクケースのすべてを上記エンジンホルダに締結固定し、かつ、上記エンジンホルダとオイルパンとを上記シリンダブロックとシリンダヘッドの両方に共締め固定したものである。
【0013】
そして、上述した課題を解決するために、請求項2に記載したように、上記シリンダヘッド下面の上記シリンダヘッドと上記エンジンホルダとの合せ面側にオイル落とし穴を形成し、このオイル落とし穴を、落下する潤滑オイルが上記カムシャフト駆動機構の可動部に当たらない位置に配置したものである。
【0015】
【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。
【0016】
図1は、この発明を適用した船外機の実施形態を示す左側面図である。図1に示すように、この船外機1はエンジンホルダ2を備え、このエンジンホルダ2の上方にエンジン3が設置される。なお、このエンジン3はその内部にクランクシャフト4を略垂直に配置したバーティカル(縦)型のエンジンである。
【0017】
エンジンホルダ2の下方にはオイルパン5が配置されると共に、例えば船外機1にはマウント装置6を介してクランプブラケット7が取付けられ、このクランプブラケット7を介して船外機1が図示しない船体のトランサムに装着される。また、この船外機1のエンジン3、エンジンホルダ2およびオイルパン5の周囲はエンジンカバー8によって覆われる。
【0018】
オイルパン5の下部にはドライブシャフトハウジング9が設置される。エンジンホルダ2、オイルパン5およびドライブシャフトハウジング9内にはドライブシャフト10が略垂直に配置され、その上端部がクランクシャフト4の下端部に連結手段11を介して連結される。ドライブシャフト10はドライブシャフトハウジング9内を下方に向かって延び、ドライブシャフトハウジング9の下部に設けられたギヤケース12内のベベルギヤ13およびプロペラシャフト14を介して推進装置であるプロペラ15を駆動するように構成される。
【0019】
上記クランプブラケット7にはチルト軸16を介してスイベルブラケット17が設けられ、このスイベルブラケット17内にパイロットシャフト18が鉛直方向に、且つ回動自在に軸支される。そして、このパイロットシャフト18の上下端にステアリングブラケットを兼ねたアッパーマウントブラケット19およびロアーマウントブラケット20がそれぞれ回動一体に設けられる。
【0020】
エンジンホルダ2の前部には左右一対のアッパーマウントユニット21が設けられ、アッパーマウントブラケット19に連結される。また、ドライブシャフトハウジング9の両側部には一対のロアーマウントユニット22が設けられ、ロアーマウントブラケット20に連結される。そして、以上によりマウント装置6を構成し、船外機1はクランプブラケット7に対しパイロットシャフト18を中心に左右に操舵可能になると共に、チルト軸16を中心に上方に向かってチルトアップ可能になる。
【0021】
図2は船外機中央部の拡大左側面図であり、図3は図2の縦断面図である。そして、図4は図3のIV−IV線に沿う断面図であり、図5は図3のV−V線に沿う断面図である。図2および図3に示すように、この船外機1に搭載されるエンジン3は、例えばシリンダヘッド23、シリンダブロック24およびクランクケース25等を組み合わせて構成された水冷4サイクル直列四気筒エンジンである。
【0022】
エンジン3の最前部、図2および図3においては最も左側(船首側)に配置されるクランクケース25の後方(右、船尾側)にはシリンダブロック24が配置される。また、シリンダブロック24の後方にはシリンダヘッド23が配置される。
【0023】
そして、図2に示すように、シリンダヘッド23、シリンダブロック24およびクランクケース25の下面は同一の平面上に形成され、エンジンホルダ2の上面に載置されてエンジンホルダ2の下面から複数本のボルト26によってシリンダヘッド23、シリンダブロック24およびクランクケース25のすべてがエンジンホルダ2に締結固定される。
【0024】
さらに、エンジンホルダ2の下方に配置されたオイルパン5の下方からは複数本のボルト27がエンジンホルダ2を貫通して例えばシリンダヘッド23とシリンダブロック24の下部に延び、エンジンホルダ2とオイルパン5とがシリンダヘッド23とシリンダブロック24の両方に共締めされ、固定される。
【0025】
ところで、この実施形態においてはエンジンホルダ2とオイルパン5とをシリンダヘッド23とシリンダブロック24との両方に共締めした例を示したが、エンジンホルダ2とオイルパン5とを共締めする相手部品はエンジン3を構成する部品のいずれでも、またはいずれの組み合わせでもよく、詳細には図示しないが、例えばエンジンホルダ2とオイルパン5とをシリンダブロック24とクランクケース25とに共締めしてもよい。
【0026】
図1および図3に示すように、クランクケース25とシリンダブロック24との合せ面には、上述したように、クランクシャフト4が例えば複数のメタルベアリング28を介して略垂直に軸支される。また、シリンダブロック24内には4つのシリンダ29が上下方向に略水平に並んで形成され、シリンダ29内にはピストン30がシリンダ29の軸線31上を軸方向に摺動自在に挿入される。さらに、クランクシャフト4とピストン30とがコンロッド32によって連結され、ピストン30の往復ストロークがクランクシャフト4の回転運動に変換されるようになっている。
【0027】
シリンダヘッド23にはシリンダ29に整合する燃焼室33が形成され、その外方から点火プラグ34が結合される。また、シリンダヘッド23内には燃焼室33に繋がる吸気ポート35やシリンダブロック24およびエンジンホルダ2の左側面に形成された排気通路36に繋がる排気ポート37も形成される。さらに、シリンダヘッド23内には両ポート35,37を開閉する吸気バルブ38および排気バルブ39が配置され、さらにまた、シリンダヘッド23の後部にはこれらのバルブ38,39を開閉させる二本の動弁用(吸気用および排気用)カムシャフト40がクランクシャフト4と平行に配置される。
【0028】
シリンダヘッド23はシリンダシリンダヘッドカバー41によって覆われる。シリンダヘッドカバー41には機械式の燃料ポンプ42が配置され、この燃料ポンプ42はカムシャフト40上に設けられたカム43によって駆動される。
【0029】
また、図3に示すように、クランクシャフト4の上端はエンジン3の上方に突出する。この突出部44にはフライホイール45および発電用のマグネト装置46が設けられ、これらはマグネトカバー47によって覆われる。
【0030】
図3および図4に示すように、クランクシャフト4およびドライブシャフト10はそれぞれの軸芯がオフセットした状態で配置される。図4に詳細に示すように、クランクシャフト4およびドライブシャフト10の軸芯は例えば平面視でシリンダ29の軸線31上に配置され、ドライブシャフト10の軸芯はクランクシャフト4の軸芯より後方(シリンダヘッド23)寄りにオフセットして配置される。
【0031】
そして、ドライブシャフト10を後方寄りにオフセットすることによって生じるクランクシャフト4直下のスペースには前記マウント装置6が配置され、このマウント装置6を構成するパイロットシャフト18はクランクシャフト4とほぼ同軸線上に配置される(図1参照)。
【0032】
クランクシャフト4の下端はエンジン3の下方に突出し、この突出部48にはノックピン49によって位相合わせされたクランクギヤ50が圧入されると共に、エンジンホルダ2の上方に突出しているドライブシャフト10の上端には前記連結手段11がドライブシャフト10と同軸上に例えばスプライン嵌合されており、この連結手段11に上記クランクギヤ50が噛合うドリブンギヤ51が一体に形成される。なお、この連結手段11はその上下端がそれぞれシリンダブロック24およびエンジンホルダ2に例えばボールベアリング52を介して支持される。
【0033】
そして、クランクシャフト4が回転すると、その回転力はクランクギヤ50からドリブンギヤ51に伝達され、ドライブシャフト10を回転駆動させる。なお、クランクギヤ50およびドリブンギヤ51は、詳細には図示しないが、例えば「はすば歯車」であり、エンジン3が正回転する時、クランクシャフト4は上方向に、ドライブシャフト10は下方向にスラスト力が発生するようなねじり方向を備える。また、ドリブンギヤ51の歯数はクランクギヤ50の歯数より多く設定され、ドライブシャフト10はクランクシャフト4より減速されて回転駆動される。なお、クランクギヤ50およびドリブンギヤ51の下側(エンジンホルダ2側)面には両ギヤ50,51の位相合せマークM1がそれぞれ設けられる。
【0034】
エンジン3の下部とエンジンホルダ2の上面との間の空間には、クランクシャフト4の回転をカムシャフト40に伝達してカムシャフト40を回転駆動させるカムシャフト駆動機構53が設けられる。このカムシャフト駆動機構53は、例えばチェーン駆動方式であり、上記連結手段11に形成されたドリブンギヤ51の下方に連結手段11と一体に形成されたタイミングスプロケット54と、エンジン3の下面に突出している二本のカムシャフト40の下端にノックピン55によって位相合わせされて回転一体に設けられた左右(吸・排気)一対のカムスプロケット56と、これらのスプロケット54,56の周囲に巻装されたタイミングチェーン57とから構成される。そして、タイミングスプロケット54の歯数とカムスプロケット56の歯数との比率は1対2より小さくなるように設定される。なお、クランクシャフト4とカムシャフト40の回転数比は最終的に2対1になる様、各ギヤおよびスプロケットの歯数が設定される。
【0035】
タイミングチェーン57は、エンジン3の下面に設けられたチェーンガイド58およびチェーンテンショナ59によってその振れと張り(テンション)が常時適切な状態に保たれる。チェーンガイド58はタイミングチェーン57の張り側(排気側)に配置され、シリンダヘッド23およびシリンダブロック24の下面に跨って固定されると共に、チェーンテンショナ59はタイミングチェーン57の緩み側(吸気側)に配置され、その一端がシリンダヘッド23の下面に回動自在に軸支され、シリンダブロック24の下面に設けられたテンショナアジャスタ60によってチェーンテンショナ59がタイミングチェーン57へ押圧されてテンションが調整される。なお、タイミングスプロケット54の下側(エンジンホルダ2側)面にはタイミングチェーン57の合せマークM2が設けられる。また、カムスプロケット56の下側(エンジンホルダ2側)面にも同様にタイミングチェーン57の合せマークM3が設けられる。
【0036】
ところで、上述した実施形態においては連結手段11にタイミングスプロケット54を、カムシャフト40にカムスプロケット56をそれぞれ設け、これらのスプロケット54,56の周囲にタイミングチェーン57を巻装してカムシャフト駆動機構53を構成しているが、各スプロケット54,56の代りにプーリ(図示せず)を、また、タイミングチェーン57の代りにタイミングベルト(図示せず)を用いても良い。
【0037】
エンジン3下面のタイミングチェーン57によって囲まれた空間内にはオイルポンプ64が配置される。オイルポンプ64は例えば一般的なトロコイド式のものであって、例えばシリンダヘッド23の下面にボルト66等で固定され、ポンプ駆動シャフト70がオイルポンプ64の下方に突出する。そして、このポンプ駆動シャフト70の突出端にはポンプドリブンギヤ71が設けられると共に、二本のカムシャフト40のうち、一方の、本実施形態においては排気用カムシャフト40(Ex)の下端にはポンプドライブギヤ72が上記排気用カムスプロケット56と回転一体に設けられ、このポンプドライブギヤ72がポンプドリブンギヤ71に作動連結される。
【0038】
ポンプドライブギヤ72の歯数はポンプドリブンギヤ71の歯数より多く設定され、カムシャフト40に対してポンプ駆動シャフト70を増速させて駆動する。そして、オイルポンプ64はオイルパン5内の潤滑オイルを汲み上げてエンジン3各部に圧送する。
【0039】
クランクケース25およびシリンダブロック24内に導かれ、各部を潤滑した潤滑オイルは、クランクケース25およびシリンダブロック24の下面に形成された複数箇所のオイル落とし穴96からエンジンホルダ2を経てオイルパン5内に自然落下し、回収される。これらのオイル落とし穴96は、落下する潤滑オイルがタイミングチェーン57やドリブンギヤ51、クランクギヤ50等の可動部に当たって油温が上昇しないよう、これらの可動部を避けた位置に適宜配置される。
【0040】
また、シリンダヘッド23内に導かれ、各部を潤滑した潤滑オイルは、シリンダヘッド23下面のシリンダヘッド23とエンジンホルダ2との合せ面側に形成された複数箇所のオイル落とし穴97からエンジンホルダ2上面のシリンダヘッド23とエンジンホルダ2との合せ面側に形成されたオイル落とし穴98を経てオイルパン5内に自然落下し、回収される。シリンダヘッド23の下面に形成されたオイル落とし穴97も、落下する潤滑オイルがタイミングチェーン57やカムスプロケット56、ポンプドライブギヤ72、ポンプドリブンギヤ71等の可動部に当たって油温が上昇しないよう、これらの可動部を避けた位置に適宜配置される。
【0041】
次に、本実施形態の作用について説明する。
【0042】
エンジン3が始動するとクランクシャフト4が回転し、連結手段11を介してドライブシャフト10が駆動される。連結手段11が回転することにより、タイミングチェーン57を介してカムシャフト40が駆動され、吸気バルブ38および排気バルブ39が開閉操作されると共に、燃料ポンプ42も駆動される。
【0043】
そして、カムシャフト40が回転することによりオイルポンプ64が駆動されてオイルパン5内の潤滑オイルをエンジン3各部に圧送する。
【0044】
シリンダヘッド23、シリンダブロック24およびクランクケース25のすべてをボルト26でエンジンホルダ2に締結固定したことにより、エンジン3とエンジンホルダ2との結合面積が広くなってエンジン3の取付剛性が大きく向上する。
【0045】
また、シリンダヘッド23がエンジンホルダ2に締結固定されたことによりシリンダヘッド23下面のシリンダヘッド23とエンジンホルダ2との合せ面側にオイル落とし穴97を、エンジンホルダ2上面のシリンダヘッド23とエンジンホルダ2との合せ面側にもオイル落とし穴98を形成することが可能になる。その結果、シリンダヘッド23内に導かれ、各部を潤滑した潤滑オイルを直接オイルパン5に戻すことが可能になるので、従来シリンダブロック24内に形成されていたシリンダヘッド23からの戻りオイル通路が不要となって、シリンダブロック24の構造が簡素化し、製造が容易になると共に、重量の低減も図れる。
【0046】
そして、エンジンホルダ2とオイルパン5とをエンジン3を構成する例えばシリンダヘッド23とシリンダブロック24の両方にボルト27で共締めしたことにより、シリンダヘッド23と、シリンダブロック24と、エンジンホルダ2と、オイルパン5とが一体化され、エンジンホルダ2が単なる継ぎ手としてではなく、船外機1全体の剛性部材となる。エンジンホルダ2を挟んでエンジン3とオイルパン5とが同一のボルト27で締結固定されるので、船外機1の組立て剛性を損なうことなく全体の固定用ボルト26,27の本数を削減でき、部品点数および組立て工数の削減が可能となる。
【0047】
なお、上述した実施形態においては本発明を直列四気筒エンジン3に適用した例を示したが、本発明は気筒数には関係なく適用できる。さらに、本発明は複数のシリンダが平面視V型に配置されたいわゆるV型エンジンにも適用可能である。
【0049】
【発明の効果】
以上説明したように、エンジンホルダの上方にクランクケース、シリンダブロックおよびシリンダヘッドを主な構成部品としたエンジンを搭載し、下方にオイルパンを配置する一方、上記エンジンの内部にクランクシャフトを略垂直に配置し、このクランクシャフトの回転力を、ドライブシャフトを介して推進装置に伝達する4サイクル船外機において、上記ドライブシャフトの軸芯を上記クランクシャフトの軸芯より平面視でシリンダの軸線上で後方寄りにオフセット配置し、上記エンジンの下部と上記エンジンホルダとの間の空間にカムシャフト駆動機構を設けると共に、上記シリンダヘッド、シリンダブロックおよびクランクケースのすべてを上記エンジンホルダに締結固定し、かつ、上記エンジンホルダとオイルパンとを上記シリンダブロックとシリンダヘッドの両方に共締め固定したため、レイアウトの自由度が増し、エンジンのコンパクト化を図ることができる。また、エンジンの取付剛性が向上すると共に、部品点数および組立て工数が削減できる。
【0052】
そして、上記シリンダヘッド下面の上記シリンダヘッドと上記エンジンホルダとの合せ面側にオイル落とし穴を形成し、このオイル落とし穴を、落下する潤滑オイルが上記カムシャフト駆動機構の可動部に当たらない位置に配置したため、シリンダブロックの構造が簡素化され、重量も低減する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る4サイクル船外機のエンジンホルダ構造の一実施形態を示す左側面図。
【図2】船外機中央部の拡大左側面図。
【図3】図2の縦断面図。
【図4】図3のIV−IV線に沿う断面図。
【図5】図3のV−V線に沿う断面図。
【符号の説明】
1 船外機
2 エンジンホルダ
3 エンジン
4 クランクシャフト
5 オイルパン
6 マウント装置
10 ドライブシャフト
11 連結手段
15 プロペラ(推進装置)
23 シリンダヘッド
24 シリンダブロック
25 クランクケース
26,27 ボルト
40 カムシャフト
53 カムシャフト駆動機構
64 オイルポンプ
96,97,98 オイル落とし穴
Claims (2)
- エンジンホルダの上方にクランクケース、シリンダブロックおよびシリンダヘッドを主な構成部品としたエンジンを搭載し、下方にオイルパンを配置する一方、上記エンジンの内部にクランクシャフトを略垂直に配置し、このクランクシャフトの回転力を、ドライブシャフトを介して推進装置に伝達する4サイクル船外機において、上記ドライブシャフトの軸芯を上記クランクシャフトの軸芯より平面視でシリンダの軸線上で後方寄りにオフセット配置し、上記エンジンの下部と上記エンジンホルダとの間の空間にカムシャフト駆動機構を設けると共に、上記シリンダヘッド、シリンダブロックおよびクランクケースのすべてを上記エンジンホルダに締結固定し、かつ、上記エンジンホルダとオイルパンとを上記シリンダブロックとシリンダヘッドの両方に共締め固定したことを特徴とする4サイクル船外機のエンジンホルダ構造。
- 上記シリンダヘッド下面の上記シリンダヘッドと上記エンジンホルダとの合せ面側にオイル落とし穴を形成し、このオイル落とし穴を、落下する潤滑オイルが上記カムシャフト駆動機構の可動部に当たらない位置に配置した請求項1に記載の4サイクル船外機のエンジンホルダ構造。
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