JP3740936B2 - 船外機の燃料冷却装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、船外機の燃料冷却装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
船外機は一般に海水等を利用して冷却する水冷式のエンジンを備えており、その周囲に燃料系の機器を備えている。そして、図１０において一般的な船外機の冷却系および上記燃料系のブロック図を示す。図１０に示すように、取水口（図示せず）から取り入れられた例えば海水はウォータポンプ１によってエンジン２に導かれる。
【０００３】
冷却水の一部はエンジン２に達する前に二手に分岐され、一方はエンジン２に、他方は燃料系に導かれる。エンジン２に導かれる冷却水は、例えばシリンダブロック２ａ等に形成されるウォータジャケット３に導かれてエンジン２を冷却した後、排水される。なお、ウォータジャケット３の出口にはエンジン２の過冷却を防止するためのサーモスタット４が設けられる。
【０００４】
一方、図示しない燃料タンク内の燃料は低圧燃料フィルタ５Ｌによって濾過された後、低圧燃料ポンプ６Ｌによって低圧燃料ホース７Ｌを介してベーパーセパレータ８に圧送される。ベーパーセパレータ８内の燃料はベーパーセパレータ８内に設けられた高圧燃料ポンプ６Ｈによって高圧燃料フィルタ５Ｈに圧送され、濾過された後高圧燃料ホース７Ｈａを介してデリバリーパイプ９に送られ、デリバリーパイプ９に設けられたフューエルインジェクタ１０によって吸気ポート（図示せず）内に噴射される。
【０００５】
また、高圧燃料フィルタ５Ｈからデリバリーパイプ９に延びる高圧燃料ホース７Ｈａの途中には分岐管１１が設けられる。そして、この分岐管１１の分岐部１１ａにはベーパーセパレータ８に延びる高圧戻り燃料ホース７Ｈｂが接続され、ベーパーセパレータ８内に設けられたプレッシャレギュレータ１２に接続される。
【０００６】
ところで、船外機のエンジン２は油温を所定の温度に保たなければならないので過冷却できず、従ってエンジンカバー内の雰囲気温度が上昇して燃料系内の燃料が蒸気を発生させてしまうので、ベーパーセパレータ８にウォータジャケット１３を形成してこのウォータジャケット１３内に前記エンジン冷却水の一部を導き、燃料を冷却することにより蒸気発生を低減させている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、燃料を冷却するためにベーパーセパレータにウォータジャケットを形成するとベーパーセパレータの構造が複雑化し、また外形も大型化するなど、コンパクト性が望まれる船外機にとって好ましいものではない。
【０００８】
本発明は上述した事情を考慮してなされたもので、コンパクト性を図った船外機の燃料冷却装置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】
本発明に係る船外機の燃料冷却装置は、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、クランクシャフトが略垂直に配置された水冷式の直列四気筒４サイクルエンジンを備えると共に、上記エンジンのシリンダブロックの側面に吸気装置を構成する吸気マニフォールドを上下方向に配列して備え、上記エンジンの側面と吸気マニフォールドとの間に形成されたスペースにベーパーセパレータを配置し、このベーパーセパレータ内の燃料を高圧燃料ポンプによってベーパーセパレータの上側からデリバリパイプおよびフューエルインジェクタを介して上記エンジンに供給する一方、デリバリパイプ内に残存する戻り燃料を減圧してベーパーセパレータの下側へ送り戻すプレッシャレギュレータを備えた船外機において、管状の燃料通路と冷却水通路とが平行に隣接配置されて燃料クーラを構成し、この燃料クーラはアルミニウム素材で両通路とも上下方向に貫通して一体に形成され、上記燃料クーラーの燃料通路には上側から燃料を導き冷却水通路には下側から上記エンジン冷却用の冷却水を導いて燃料通路内の燃料を冷却すると共に、上記燃料クーラーを、上記プレッシャレギュレータの上流で上記吸気マニフォールドのシリンダヘッドへの取付部分とデリバリパイプとの間に縦方向に形成されたスペースに配置し、かつ、少なくとも上下二個所で上記吸気マニフォールドに固定したものである。
【００１４】
【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。
【００１５】
図１は、この発明を適用した船外機の右側面図である。図１に示すように、この船外機２１はエンジンホルダ２２を備え、このエンジンホルダ２２の上方にエンジン２３が設けられる。また、エンジンホルダ２２にはクランプブラケット２４が取付けられ、このクランプブラケット２４を介して船外機２１が図示しない船体のトランサムに装着される。さらに、エンジン２３の周囲はエンジンカバー２５により覆われる。
【００１６】
図２は、エンジンカバー２５を取り外した状態の船外機２１の第一実施形態を示す右側面図である。図１および図２に示すように、この船外機２１に搭載されるエンジン２３は、例えば水冷４サイクル直列四気筒エンジンであり、シリンダヘッド２６、シリンダブロック２７およびクランクケース２８等のエンジン構成部材を組み合わせて構成され、エンジンホルダ２２上に載置される。
【００１７】
エンジン２３の最前部、図２においては右側に配置されるクランクケース２８の後方（左側）にはシリンダブロック２７が配置される。また、シリンダブロック２７の後方にはシリンダヘッド２６が配置される。なお、シリンダヘッド２６の後部はヘッドカバー２９によって覆われる。そして、クランクケース２８とシリンダブロック２７との接合部内にはクランクシャフト３０が略垂直に配置される（図１参照）。
【００１８】
エンジン２３の下部にはシャフトハウジング３１が設置される。また、クランクシャフト３０の下端部にはドライブシャフト３２の上端部が例えばスプライン嵌合される。そして、シャフトハウジング３１内をドライブシャフト３２が下方に向かって延び、シャフトハウジング３１の下部に設けられたギヤケース３３内のベベルギヤ３４およびプロペラシャフト３５を介してプロペラ３６を駆動するように構成される。
【００１９】
図３は、エンジン２３の右半分の第一実施形態を示す上面図である。図２および図３に示すように、エンジン２３の周囲には電装品（図示せず）や吸気装置３７、燃料供給装置３８等が配置される。吸気装置３７は主にスロットルボディ３９、サージタンク４０およびこのサージタンク４０から各気筒毎に延びる吸気マニフォールド４１等から構成され、エンジン２３の一側、本実施形態においてはエンジン２３の右側に集約して配置される。また、吸気マニフォールド４１はシリンダブロック２７の側面に上下方向に配列され、シリンダヘッド２６に形成される各気筒の吸気ポート（図示せず）とサージタンク４０の内部とを連通させる。なお、図示しない電装品は吸気装置３７の反対側、本実施形態においてはエンジン２３の左側に集約して配置される。
【００２０】
燃料供給装置３８はフィルタやポンプ等の燃料系部品を有し、具体的には低圧および高圧の燃料フィルタ４２Ｌ，４２Ｈ、低圧および高圧の燃料ポンプ４３Ｌ，４３Ｈ、ベーパーセパレータ４４、プレッシャレギュレータ４５、デリバリパイプ４６、フューエルインジェクタ４７等から構成され、各部品は低圧および高圧の燃料ホース４８Ｌ，４８Ｈで連結されて燃料系を構成する。また、この船外機２１のエンジン２３は水冷式であって、図４に冷却系および上記燃料系の第一実施形態をブロック図で示す。
【００２１】
図４に示すように、冷却水は、例えばドライブシャフト３２によって駆動されるウォータポンプ４９でギヤケース３３に設けられた取水口５０（図１参照）から取り入れられ、送水管５１を経由してエンジンホルダ２２内の冷却水路５２に導かれる。
【００２２】
冷却水の一部はエンジン２３の上流側にて、すなわちエンジン２３に達する前に二手に分岐され、一方はエンジン２３に、他方は燃料系に導かれる。エンジン２３に導かれる冷却水は、例えばシリンダブロック２７等に形成されるウォータジャケット５３に導かれてエンジン２３を冷却した後、排水される。なお、ウォータジャケット５３の出口にはエンジン２３の過冷却を防止するためのサーモスタット５４が設けられる。
【００２３】
一方、本実施形態に示す船外機２１は図示しない燃料タンクを船体側に備えており、図４に示すように、燃料タンクから延びる燃料供給ホース５５が低圧燃料フィルタ４２Ｌに接続される。
【００２４】
前記ヘッドカバー２９にはエンジン２３の動弁装置を構成するカムシャフト（図示せず）により駆動される低圧（メカニカル）燃料ポンプ４３Ｌが配置され、この低圧燃料ポンプ４３Ｌと低圧燃料フィルタ４２Ｌとが低圧燃料ホース４８Ｌａで接続される。
【００２５】
シリンダブロック２７の左側面と吸気マニフォールド４１との間にはスペースが形成され、このスペースにベーパーセパレータ４４が配置される。そして、このベーパーセパレータ４４は例えば吸気マニフォールド４１の内側にボルト５６等で固定される。ベーパーセパレータ４４は液体燃料、例えばガソリン内に含まれるガソリン蒸気を分離してこの蒸気のみを吸気装置３７に導いて再燃焼させるものであって、上記低圧燃料ポンプ４３Ｌから低圧燃料ホース４８Ｌｂを介して燃料が導かれる。
【００２６】
ベーパーセパレータ４４には高圧燃料ポンプ４３Ｈが内装され、蒸気が分離された燃料を所定の圧力で高圧燃料ホース４８Ｈａを介して高圧燃料フィルタ４２Ｈに圧送する。高圧燃料フィルタ４２Ｈに圧送された高圧の燃料は吸気マニフォールド４１に一体または一体的に取付けられたデリバリパイプ４６に高圧燃料ホース４８Ｈｂを介して送られる。そして、このデリバリパイプ４６にフューエルインジェクタ４７が各気筒毎に取付けられ、これらのフューエルインジェクタ４７が吸気ポート（図示せず）内に高圧の燃料を噴射する。
【００２７】
ベーパーセパレータ４４の内部は幅方向に区画され、低圧燃料の入口側燃料溜りにはベーパーセパレータ４４内への燃料流入量を調整するためのフロート５７が配置される。一方、高圧燃料の出口側燃料溜りには高圧燃料ポンプ４３Ｈが浸される。また、低圧燃料の入口側燃料溜まりの下部には高圧燃料の入口であり、この高圧の戻り燃料を減圧させるプレッシャレギュレータ４５が配置される。
【００２８】
図２および図４に示すように、高圧燃料フィルタ４２Ｈからデリバリパイプ４６に延びる高圧燃料ホース４８Ｈｂの途中には分岐管５８が設けられる。分岐管５８の分岐部５８ａにはベーパーセパレータ４４に延びる高圧戻り燃料ホース４８Ｈｃが接続され、ベーパーセパレータ４４内のプレッシャレギュレータ４５に接続される。そして、この分岐管５８からベーパーセパレータ４４に延びる高圧戻り燃料ホース４８Ｈｃの途中に燃料冷却装置５９の燃料クーラー６０が設けられる。
【００２９】
図５は、燃料クーラー６０の立面図であり、図６（ａ）は図５のＶＩａ−ＶＩａ線に沿う断面図である。また、図６（ｂ）は図５のＶＩｂ−ＶＩｂ線に沿う断面図であり、図６（ｃ）は図５のＶＩｃ−ＶＩｃ線に沿う断面図である。そして、図７は図６（ａ）のＶＩＩ−ＶＩＩ線に沿う断面図である。
【００３０】
図５〜図７に示すように、燃料クーラー６０は管状の燃料通路６１と冷却水通路６２とが平行に隣接配置され、両通路６１，６２は一体に形成される。また、この燃料クーラー６０はアルミニウム素材を押し出し（または引抜き）成形したものである。そして、両通路６１，６２とも上下方向に貫通して形成される。
【００３１】
冷却水通路６２の上下端はそれぞれ栓６３によって塞がれると共に、上下端近傍には冷却水ユニオン６４が冷却水通路６２と直交して圧入され、これらの冷却水ユニオン６４が冷却水の出入り口となる。一方、燃料通路６１の上下端面にはそれぞれ燃料ユニオン６５がガスケット６６を介してユニオンボルト６７によって固着され、これらの燃料ユニオン６５が燃料の出入り口となる。そして、図２および図３に示すように、燃料クーラー６０は吸気マニフォールド４１のシリンダブロック２７への取付部分とデリバリパイプ４６との間に縦方向に形成されたスペースに配置され、少なくとも１個ブラケット６８を介して吸気マニフォールド４１に、本実施形態においては例えば上下二個所で固定される。
【００３２】
図２および図４に示すように、上側の燃料ユニオン６５には分岐管５８の分岐部５８ａから延びる高圧戻り燃料ホース４８Ｈｃが接続されると共に、下側の燃料ユニオン６５からはベーパーセパレータ４４内のプレッシャレギュレータ４５に向かって高圧戻り燃料ホース４８Ｈｄが延びる一方、下側の冷却水ユニオン６４にはエンジンホルダ２２内の冷却水路５２から分岐して延びる冷却水ホース６９が接続されると共に、上側の冷却水ユニオン６４には排水ホース７０が接続され、これらの燃料クーラー６０、燃料ユニオン６５、冷却水ユニオン６４等から燃料冷却装置５９が構成される。
【００３３】
次に、本実施形態の作用について説明する。
【００３４】
燃料タンク（図示せず）内の燃料は低圧燃料ポンプ４３Ｌによってベーパーセパレータ４４に一旦送られ、その内部で蒸気が分離されて蒸気のみが大気に解放された後、ベーパーセパレータ４４内の高圧燃料ポンプ４３Ｈによってデリバリパイプ４６に圧送され、フューエルインジェクタ４７によって吸気ポート（図示せず）内に高圧の燃料が噴射される。
【００３５】
デリバリパイプ４６手前の高圧燃料ホース４８Ｈｂ途中には分岐管５８が設けられ、高圧燃料ポンプ４３Ｈによって圧送された燃料の一部はこの分岐管５８の分岐部５８ａから燃料冷却装置５９を構成する燃料クーラー６０の燃料通路６１に導かれる。
【００３６】
一方、ウォータポンプ４９によって取り入れられた冷却水はエンジン２３の上流側で二手に分岐されてその一方が燃料クーラー６０の冷却水通路６２に導かれる。冷却水通路６２は上記燃料通路６１と平行に隣接配置されており、冷却水通路６２内の冷却水が燃料通路６１内の燃料を冷却した後、排出される。
【００３７】
そして、冷却された燃料通路６１内の燃料はプレッシャレギュレータ４５において減圧されてベーパーセパレータ４４に戻り、ベーパーセパレータ４４内の燃料温度の上昇を防いで燃料蒸気の発生を低く抑える。
【００３８】
燃料冷却装置５９をベーパーセパレータ４４とは別体に設けたことによりベーパーセパレータ４４の構造が簡素化すると共に、その外形も小さく抑えることができ、船外機２１のコンパクト化を図ることができる。
【００３９】
また、燃料クーラー６０の燃料通路６１と冷却水通路６２とを平行に隣接配置し、さらに両通路６１，６２を一体に形成したことにより、構造の簡素化および部品点数の削減を図ることができ、コストの低減および信頼性の向上を図ることができる。
【００４０】
さらに、燃料クーラー６０をアルミニウム素材で押し出し（または引抜き）成形したことにより、構造および形状が簡素化し、コストの低減を図ることができる。
【００４１】
さらにまた、燃料クーラー６０を、ブラケット６８を介して吸気マニフォールド４１に取り付けることにより、モジュール化による組付け工程数の削減や重量の低減、形状の簡素化を図ることができる。
【００４２】
また、燃料クーラー６０を吸気マニフォールド４１のシリンダブロック２７への取付部分とデリバリパイプ４６との間に縦方向に形成されたスペースに配置したことにより、デッドスペースを有効に利用できると共に、エンジンカバー２５の形状に干渉しないので、船外機２１の大型化を防げる。
【００４３】
さらにまた、エンジン下部に配置されたエンジンホルダ内の冷却水通路から上記エンジン冷却用の冷却水を分岐させてその一方を燃料クーラー６０に導くようにしたので、冷却水温度は充分に低く、燃料クーラー６０での燃料の冷却効果が大きい。
【００４４】
なお、ベーパーセパレータ４４内に高圧燃料ポンプ４３Ｈおよびプレッシャレギュレータ４５を内装することにより両部品４３Ｈ，４５の防錆費用が削減でき、また、モジュール化による組付け工程数の削減できるが、両部品４３Ｈ，４５をベーパーセパレータ４４外に配置してもよい。
【００４５】
図８は、冷却系および燃料系の第二実施形態を示すブロック図であり、図９は冷却系および燃料系の第三実施形態を示すブロック図である。なお、図４に示す冷却系および燃料系の第一実施形態と同一の構成部材には同一の符号を付す。
【００４６】
図８および図９に示すように、いずれの実施形態においても高圧燃料ポンプ４３Ｈによって吐出される燃料は途中で分岐せず、燃料クーラー６０で冷却された後にデリバリパイプ４６に送られてフューエルインジェクタ４７から噴射されると共に、余剰燃料はデリバリパイプ４６の下流端、すなわちベーパーセパレータ４４外に配置されたプレッシャレギュレータ４５によって減圧された後に低圧戻り燃料ホース４８Ｌｃを介してベーパーセパレータ４４に戻されるように構成される。なお、第二実施形態においては高圧燃料ポンプ４３Ｈもベーパーセパレータ４４外に配置された例を示す。
【００４７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係る船外機の燃料冷却装置によれば、クランクシャフトが略垂直に配置された水冷式の直列四気筒４サイクルエンジンを備えると共に、上記エンジンのシリンダブロックの側面に吸気装置を構成する吸気マニフォールドを上下方向に配列して備え、上記エンジンの側面と吸気マニフォールドとの間に形成されたスペースにベーパーセパレータを配置し、このベーパーセパレータ内の燃料を高圧燃料ポンプによってベーパーセパレータの上側からデリバリパイプおよびフューエルインジェクタを介して上記エンジンに供給する一方、デリバリパイプ内に残存する戻り燃料を減圧してベーパーセパレータの下側へ送り戻すプレッシャレギュレータを備えた船外機において、管状の燃料通路と冷却水通路とが平行に隣接配置されて燃料クーラを構成し、この燃料クーラはアルミニウム素材で両通路とも上下方向に貫通して一体に形成され、上記燃料クーラーの燃料通路には上側から燃料を導き冷却水通路には下側から上記エンジン冷却用の冷却水を導いて燃料通路内の燃料を冷却すると共に、上記燃料クーラーを、上記プレッシャレギュレータの上流で上記吸気マニフォールドのシリンダヘッドへの取付部分とデリバリパイプとの間に縦方向に形成されたスペースに配置し、かつ、少なくとも上下二個所で上記吸気マニフォールドに固定した構成としたので、吸気マニフォールドに燃料クーラを取り付けてモジュール化による組付工程数の削減や重量の低減、形状の簡素化を図ることができ、かつ燃料の冷却効果を高めることができ、しかも燃料クーラを吸気マニフォールドのシリンダヘッドの取付部分とデリバリパイプとの間に形成される縦方向スペース（デッドスペース）を有効に利用して船外機のコンパクト化、燃料クーラの構造および形状の簡素化が図れる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る船外機の燃料冷却装置の一実施形態を示す船外機の右側面図。
【図２】エンジンカバーを取り外した状態の船外機の第一実施形態を示す右側面図。
【図３】エンジンの右半分の第一実施形態を示す上面図。
【図４】冷却系および燃料系の第一実施形態を示すブロック図。
【図５】燃料クーラーの立面図。
【図６】（ａ）、（ｂ）および（ｃ）はそれぞれ図５のＶＩａ−ＶＩａ線、ＶＩｂ−ＶＩｂ線およびＶＩｃ−ＶＩｃ線に沿う断面図。
【図７】図６（ａ）のＶＩＩ−ＶＩＩ線に沿う断面図。
【図８】冷却系および燃料系の第二実施形態を示すブロック図。
【図９】冷却系および燃料系の第三実施形態を示すブロック図。
【図１０】従来の一般的な冷却系および燃料系を示すブロック図。
【符号の説明】
２１ 船外機
２３ エンジン
３０ クランクシャフト
３７ 吸気装置
３８ 燃料供給装置
４１ 吸気マニフォールド
４３Ｈ 高圧燃料ポンプ
４４ ベーパーセパレータ
４５ プレッシャレギュレータ
４６ デリバリパイプ
４７ フューエルインジェクタ
５８ 分岐管
５８ａ 分岐管の分岐部
５９ 燃料冷却装置
６０ 燃料クーラー
６１ 燃料通路
６２ 冷却水通路
６４ 冷却水ユニオン
６５ 燃料ユニオン
６８ ブラケット
【発明の属する技術分野】
本発明は、船外機の燃料冷却装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
船外機は一般に海水等を利用して冷却する水冷式のエンジンを備えており、その周囲に燃料系の機器を備えている。そして、図１０において一般的な船外機の冷却系および上記燃料系のブロック図を示す。図１０に示すように、取水口（図示せず）から取り入れられた例えば海水はウォータポンプ１によってエンジン２に導かれる。
【０００３】
冷却水の一部はエンジン２に達する前に二手に分岐され、一方はエンジン２に、他方は燃料系に導かれる。エンジン２に導かれる冷却水は、例えばシリンダブロック２ａ等に形成されるウォータジャケット３に導かれてエンジン２を冷却した後、排水される。なお、ウォータジャケット３の出口にはエンジン２の過冷却を防止するためのサーモスタット４が設けられる。
【０００４】
一方、図示しない燃料タンク内の燃料は低圧燃料フィルタ５Ｌによって濾過された後、低圧燃料ポンプ６Ｌによって低圧燃料ホース７Ｌを介してベーパーセパレータ８に圧送される。ベーパーセパレータ８内の燃料はベーパーセパレータ８内に設けられた高圧燃料ポンプ６Ｈによって高圧燃料フィルタ５Ｈに圧送され、濾過された後高圧燃料ホース７Ｈａを介してデリバリーパイプ９に送られ、デリバリーパイプ９に設けられたフューエルインジェクタ１０によって吸気ポート（図示せず）内に噴射される。
【０００５】
また、高圧燃料フィルタ５Ｈからデリバリーパイプ９に延びる高圧燃料ホース７Ｈａの途中には分岐管１１が設けられる。そして、この分岐管１１の分岐部１１ａにはベーパーセパレータ８に延びる高圧戻り燃料ホース７Ｈｂが接続され、ベーパーセパレータ８内に設けられたプレッシャレギュレータ１２に接続される。
【０００６】
ところで、船外機のエンジン２は油温を所定の温度に保たなければならないので過冷却できず、従ってエンジンカバー内の雰囲気温度が上昇して燃料系内の燃料が蒸気を発生させてしまうので、ベーパーセパレータ８にウォータジャケット１３を形成してこのウォータジャケット１３内に前記エンジン冷却水の一部を導き、燃料を冷却することにより蒸気発生を低減させている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、燃料を冷却するためにベーパーセパレータにウォータジャケットを形成するとベーパーセパレータの構造が複雑化し、また外形も大型化するなど、コンパクト性が望まれる船外機にとって好ましいものではない。
【０００８】
本発明は上述した事情を考慮してなされたもので、コンパクト性を図った船外機の燃料冷却装置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】
本発明に係る船外機の燃料冷却装置は、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、クランクシャフトが略垂直に配置された水冷式の直列四気筒４サイクルエンジンを備えると共に、上記エンジンのシリンダブロックの側面に吸気装置を構成する吸気マニフォールドを上下方向に配列して備え、上記エンジンの側面と吸気マニフォールドとの間に形成されたスペースにベーパーセパレータを配置し、このベーパーセパレータ内の燃料を高圧燃料ポンプによってベーパーセパレータの上側からデリバリパイプおよびフューエルインジェクタを介して上記エンジンに供給する一方、デリバリパイプ内に残存する戻り燃料を減圧してベーパーセパレータの下側へ送り戻すプレッシャレギュレータを備えた船外機において、管状の燃料通路と冷却水通路とが平行に隣接配置されて燃料クーラを構成し、この燃料クーラはアルミニウム素材で両通路とも上下方向に貫通して一体に形成され、上記燃料クーラーの燃料通路には上側から燃料を導き冷却水通路には下側から上記エンジン冷却用の冷却水を導いて燃料通路内の燃料を冷却すると共に、上記燃料クーラーを、上記プレッシャレギュレータの上流で上記吸気マニフォールドのシリンダヘッドへの取付部分とデリバリパイプとの間に縦方向に形成されたスペースに配置し、かつ、少なくとも上下二個所で上記吸気マニフォールドに固定したものである。
【００１４】
【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。
【００１５】
図１は、この発明を適用した船外機の右側面図である。図１に示すように、この船外機２１はエンジンホルダ２２を備え、このエンジンホルダ２２の上方にエンジン２３が設けられる。また、エンジンホルダ２２にはクランプブラケット２４が取付けられ、このクランプブラケット２４を介して船外機２１が図示しない船体のトランサムに装着される。さらに、エンジン２３の周囲はエンジンカバー２５により覆われる。
【００１６】
図２は、エンジンカバー２５を取り外した状態の船外機２１の第一実施形態を示す右側面図である。図１および図２に示すように、この船外機２１に搭載されるエンジン２３は、例えば水冷４サイクル直列四気筒エンジンであり、シリンダヘッド２６、シリンダブロック２７およびクランクケース２８等のエンジン構成部材を組み合わせて構成され、エンジンホルダ２２上に載置される。
【００１７】
エンジン２３の最前部、図２においては右側に配置されるクランクケース２８の後方（左側）にはシリンダブロック２７が配置される。また、シリンダブロック２７の後方にはシリンダヘッド２６が配置される。なお、シリンダヘッド２６の後部はヘッドカバー２９によって覆われる。そして、クランクケース２８とシリンダブロック２７との接合部内にはクランクシャフト３０が略垂直に配置される（図１参照）。
【００１８】
エンジン２３の下部にはシャフトハウジング３１が設置される。また、クランクシャフト３０の下端部にはドライブシャフト３２の上端部が例えばスプライン嵌合される。そして、シャフトハウジング３１内をドライブシャフト３２が下方に向かって延び、シャフトハウジング３１の下部に設けられたギヤケース３３内のベベルギヤ３４およびプロペラシャフト３５を介してプロペラ３６を駆動するように構成される。
【００１９】
図３は、エンジン２３の右半分の第一実施形態を示す上面図である。図２および図３に示すように、エンジン２３の周囲には電装品（図示せず）や吸気装置３７、燃料供給装置３８等が配置される。吸気装置３７は主にスロットルボディ３９、サージタンク４０およびこのサージタンク４０から各気筒毎に延びる吸気マニフォールド４１等から構成され、エンジン２３の一側、本実施形態においてはエンジン２３の右側に集約して配置される。また、吸気マニフォールド４１はシリンダブロック２７の側面に上下方向に配列され、シリンダヘッド２６に形成される各気筒の吸気ポート（図示せず）とサージタンク４０の内部とを連通させる。なお、図示しない電装品は吸気装置３７の反対側、本実施形態においてはエンジン２３の左側に集約して配置される。
【００２０】
燃料供給装置３８はフィルタやポンプ等の燃料系部品を有し、具体的には低圧および高圧の燃料フィルタ４２Ｌ，４２Ｈ、低圧および高圧の燃料ポンプ４３Ｌ，４３Ｈ、ベーパーセパレータ４４、プレッシャレギュレータ４５、デリバリパイプ４６、フューエルインジェクタ４７等から構成され、各部品は低圧および高圧の燃料ホース４８Ｌ，４８Ｈで連結されて燃料系を構成する。また、この船外機２１のエンジン２３は水冷式であって、図４に冷却系および上記燃料系の第一実施形態をブロック図で示す。
【００２１】
図４に示すように、冷却水は、例えばドライブシャフト３２によって駆動されるウォータポンプ４９でギヤケース３３に設けられた取水口５０（図１参照）から取り入れられ、送水管５１を経由してエンジンホルダ２２内の冷却水路５２に導かれる。
【００２２】
冷却水の一部はエンジン２３の上流側にて、すなわちエンジン２３に達する前に二手に分岐され、一方はエンジン２３に、他方は燃料系に導かれる。エンジン２３に導かれる冷却水は、例えばシリンダブロック２７等に形成されるウォータジャケット５３に導かれてエンジン２３を冷却した後、排水される。なお、ウォータジャケット５３の出口にはエンジン２３の過冷却を防止するためのサーモスタット５４が設けられる。
【００２３】
一方、本実施形態に示す船外機２１は図示しない燃料タンクを船体側に備えており、図４に示すように、燃料タンクから延びる燃料供給ホース５５が低圧燃料フィルタ４２Ｌに接続される。
【００２４】
前記ヘッドカバー２９にはエンジン２３の動弁装置を構成するカムシャフト（図示せず）により駆動される低圧（メカニカル）燃料ポンプ４３Ｌが配置され、この低圧燃料ポンプ４３Ｌと低圧燃料フィルタ４２Ｌとが低圧燃料ホース４８Ｌａで接続される。
【００２５】
シリンダブロック２７の左側面と吸気マニフォールド４１との間にはスペースが形成され、このスペースにベーパーセパレータ４４が配置される。そして、このベーパーセパレータ４４は例えば吸気マニフォールド４１の内側にボルト５６等で固定される。ベーパーセパレータ４４は液体燃料、例えばガソリン内に含まれるガソリン蒸気を分離してこの蒸気のみを吸気装置３７に導いて再燃焼させるものであって、上記低圧燃料ポンプ４３Ｌから低圧燃料ホース４８Ｌｂを介して燃料が導かれる。
【００２６】
ベーパーセパレータ４４には高圧燃料ポンプ４３Ｈが内装され、蒸気が分離された燃料を所定の圧力で高圧燃料ホース４８Ｈａを介して高圧燃料フィルタ４２Ｈに圧送する。高圧燃料フィルタ４２Ｈに圧送された高圧の燃料は吸気マニフォールド４１に一体または一体的に取付けられたデリバリパイプ４６に高圧燃料ホース４８Ｈｂを介して送られる。そして、このデリバリパイプ４６にフューエルインジェクタ４７が各気筒毎に取付けられ、これらのフューエルインジェクタ４７が吸気ポート（図示せず）内に高圧の燃料を噴射する。
【００２７】
ベーパーセパレータ４４の内部は幅方向に区画され、低圧燃料の入口側燃料溜りにはベーパーセパレータ４４内への燃料流入量を調整するためのフロート５７が配置される。一方、高圧燃料の出口側燃料溜りには高圧燃料ポンプ４３Ｈが浸される。また、低圧燃料の入口側燃料溜まりの下部には高圧燃料の入口であり、この高圧の戻り燃料を減圧させるプレッシャレギュレータ４５が配置される。
【００２８】
図２および図４に示すように、高圧燃料フィルタ４２Ｈからデリバリパイプ４６に延びる高圧燃料ホース４８Ｈｂの途中には分岐管５８が設けられる。分岐管５８の分岐部５８ａにはベーパーセパレータ４４に延びる高圧戻り燃料ホース４８Ｈｃが接続され、ベーパーセパレータ４４内のプレッシャレギュレータ４５に接続される。そして、この分岐管５８からベーパーセパレータ４４に延びる高圧戻り燃料ホース４８Ｈｃの途中に燃料冷却装置５９の燃料クーラー６０が設けられる。
【００２９】
図５は、燃料クーラー６０の立面図であり、図６（ａ）は図５のＶＩａ−ＶＩａ線に沿う断面図である。また、図６（ｂ）は図５のＶＩｂ−ＶＩｂ線に沿う断面図であり、図６（ｃ）は図５のＶＩｃ−ＶＩｃ線に沿う断面図である。そして、図７は図６（ａ）のＶＩＩ−ＶＩＩ線に沿う断面図である。
【００３０】
図５〜図７に示すように、燃料クーラー６０は管状の燃料通路６１と冷却水通路６２とが平行に隣接配置され、両通路６１，６２は一体に形成される。また、この燃料クーラー６０はアルミニウム素材を押し出し（または引抜き）成形したものである。そして、両通路６１，６２とも上下方向に貫通して形成される。
【００３１】
冷却水通路６２の上下端はそれぞれ栓６３によって塞がれると共に、上下端近傍には冷却水ユニオン６４が冷却水通路６２と直交して圧入され、これらの冷却水ユニオン６４が冷却水の出入り口となる。一方、燃料通路６１の上下端面にはそれぞれ燃料ユニオン６５がガスケット６６を介してユニオンボルト６７によって固着され、これらの燃料ユニオン６５が燃料の出入り口となる。そして、図２および図３に示すように、燃料クーラー６０は吸気マニフォールド４１のシリンダブロック２７への取付部分とデリバリパイプ４６との間に縦方向に形成されたスペースに配置され、少なくとも１個ブラケット６８を介して吸気マニフォールド４１に、本実施形態においては例えば上下二個所で固定される。
【００３２】
図２および図４に示すように、上側の燃料ユニオン６５には分岐管５８の分岐部５８ａから延びる高圧戻り燃料ホース４８Ｈｃが接続されると共に、下側の燃料ユニオン６５からはベーパーセパレータ４４内のプレッシャレギュレータ４５に向かって高圧戻り燃料ホース４８Ｈｄが延びる一方、下側の冷却水ユニオン６４にはエンジンホルダ２２内の冷却水路５２から分岐して延びる冷却水ホース６９が接続されると共に、上側の冷却水ユニオン６４には排水ホース７０が接続され、これらの燃料クーラー６０、燃料ユニオン６５、冷却水ユニオン６４等から燃料冷却装置５９が構成される。
【００３３】
次に、本実施形態の作用について説明する。
【００３４】
燃料タンク（図示せず）内の燃料は低圧燃料ポンプ４３Ｌによってベーパーセパレータ４４に一旦送られ、その内部で蒸気が分離されて蒸気のみが大気に解放された後、ベーパーセパレータ４４内の高圧燃料ポンプ４３Ｈによってデリバリパイプ４６に圧送され、フューエルインジェクタ４７によって吸気ポート（図示せず）内に高圧の燃料が噴射される。
【００３５】
デリバリパイプ４６手前の高圧燃料ホース４８Ｈｂ途中には分岐管５８が設けられ、高圧燃料ポンプ４３Ｈによって圧送された燃料の一部はこの分岐管５８の分岐部５８ａから燃料冷却装置５９を構成する燃料クーラー６０の燃料通路６１に導かれる。
【００３６】
一方、ウォータポンプ４９によって取り入れられた冷却水はエンジン２３の上流側で二手に分岐されてその一方が燃料クーラー６０の冷却水通路６２に導かれる。冷却水通路６２は上記燃料通路６１と平行に隣接配置されており、冷却水通路６２内の冷却水が燃料通路６１内の燃料を冷却した後、排出される。
【００３７】
そして、冷却された燃料通路６１内の燃料はプレッシャレギュレータ４５において減圧されてベーパーセパレータ４４に戻り、ベーパーセパレータ４４内の燃料温度の上昇を防いで燃料蒸気の発生を低く抑える。
【００３８】
燃料冷却装置５９をベーパーセパレータ４４とは別体に設けたことによりベーパーセパレータ４４の構造が簡素化すると共に、その外形も小さく抑えることができ、船外機２１のコンパクト化を図ることができる。
【００３９】
また、燃料クーラー６０の燃料通路６１と冷却水通路６２とを平行に隣接配置し、さらに両通路６１，６２を一体に形成したことにより、構造の簡素化および部品点数の削減を図ることができ、コストの低減および信頼性の向上を図ることができる。
【００４０】
さらに、燃料クーラー６０をアルミニウム素材で押し出し（または引抜き）成形したことにより、構造および形状が簡素化し、コストの低減を図ることができる。
【００４１】
さらにまた、燃料クーラー６０を、ブラケット６８を介して吸気マニフォールド４１に取り付けることにより、モジュール化による組付け工程数の削減や重量の低減、形状の簡素化を図ることができる。
【００４２】
また、燃料クーラー６０を吸気マニフォールド４１のシリンダブロック２７への取付部分とデリバリパイプ４６との間に縦方向に形成されたスペースに配置したことにより、デッドスペースを有効に利用できると共に、エンジンカバー２５の形状に干渉しないので、船外機２１の大型化を防げる。
【００４３】
さらにまた、エンジン下部に配置されたエンジンホルダ内の冷却水通路から上記エンジン冷却用の冷却水を分岐させてその一方を燃料クーラー６０に導くようにしたので、冷却水温度は充分に低く、燃料クーラー６０での燃料の冷却効果が大きい。
【００４４】
なお、ベーパーセパレータ４４内に高圧燃料ポンプ４３Ｈおよびプレッシャレギュレータ４５を内装することにより両部品４３Ｈ，４５の防錆費用が削減でき、また、モジュール化による組付け工程数の削減できるが、両部品４３Ｈ，４５をベーパーセパレータ４４外に配置してもよい。
【００４５】
図８は、冷却系および燃料系の第二実施形態を示すブロック図であり、図９は冷却系および燃料系の第三実施形態を示すブロック図である。なお、図４に示す冷却系および燃料系の第一実施形態と同一の構成部材には同一の符号を付す。
【００４６】
図８および図９に示すように、いずれの実施形態においても高圧燃料ポンプ４３Ｈによって吐出される燃料は途中で分岐せず、燃料クーラー６０で冷却された後にデリバリパイプ４６に送られてフューエルインジェクタ４７から噴射されると共に、余剰燃料はデリバリパイプ４６の下流端、すなわちベーパーセパレータ４４外に配置されたプレッシャレギュレータ４５によって減圧された後に低圧戻り燃料ホース４８Ｌｃを介してベーパーセパレータ４４に戻されるように構成される。なお、第二実施形態においては高圧燃料ポンプ４３Ｈもベーパーセパレータ４４外に配置された例を示す。
【００４７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係る船外機の燃料冷却装置によれば、クランクシャフトが略垂直に配置された水冷式の直列四気筒４サイクルエンジンを備えると共に、上記エンジンのシリンダブロックの側面に吸気装置を構成する吸気マニフォールドを上下方向に配列して備え、上記エンジンの側面と吸気マニフォールドとの間に形成されたスペースにベーパーセパレータを配置し、このベーパーセパレータ内の燃料を高圧燃料ポンプによってベーパーセパレータの上側からデリバリパイプおよびフューエルインジェクタを介して上記エンジンに供給する一方、デリバリパイプ内に残存する戻り燃料を減圧してベーパーセパレータの下側へ送り戻すプレッシャレギュレータを備えた船外機において、管状の燃料通路と冷却水通路とが平行に隣接配置されて燃料クーラを構成し、この燃料クーラはアルミニウム素材で両通路とも上下方向に貫通して一体に形成され、上記燃料クーラーの燃料通路には上側から燃料を導き冷却水通路には下側から上記エンジン冷却用の冷却水を導いて燃料通路内の燃料を冷却すると共に、上記燃料クーラーを、上記プレッシャレギュレータの上流で上記吸気マニフォールドのシリンダヘッドへの取付部分とデリバリパイプとの間に縦方向に形成されたスペースに配置し、かつ、少なくとも上下二個所で上記吸気マニフォールドに固定した構成としたので、吸気マニフォールドに燃料クーラを取り付けてモジュール化による組付工程数の削減や重量の低減、形状の簡素化を図ることができ、かつ燃料の冷却効果を高めることができ、しかも燃料クーラを吸気マニフォールドのシリンダヘッドの取付部分とデリバリパイプとの間に形成される縦方向スペース（デッドスペース）を有効に利用して船外機のコンパクト化、燃料クーラの構造および形状の簡素化が図れる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る船外機の燃料冷却装置の一実施形態を示す船外機の右側面図。
【図２】エンジンカバーを取り外した状態の船外機の第一実施形態を示す右側面図。
【図３】エンジンの右半分の第一実施形態を示す上面図。
【図４】冷却系および燃料系の第一実施形態を示すブロック図。
【図５】燃料クーラーの立面図。
【図６】（ａ）、（ｂ）および（ｃ）はそれぞれ図５のＶＩａ−ＶＩａ線、ＶＩｂ−ＶＩｂ線およびＶＩｃ−ＶＩｃ線に沿う断面図。
【図７】図６（ａ）のＶＩＩ−ＶＩＩ線に沿う断面図。
【図８】冷却系および燃料系の第二実施形態を示すブロック図。
【図９】冷却系および燃料系の第三実施形態を示すブロック図。
【図１０】従来の一般的な冷却系および燃料系を示すブロック図。
【符号の説明】
２１ 船外機
２３ エンジン
３０ クランクシャフト
３７ 吸気装置
３８ 燃料供給装置
４１ 吸気マニフォールド
４３Ｈ 高圧燃料ポンプ
４４ ベーパーセパレータ
４５ プレッシャレギュレータ
４６ デリバリパイプ
４７ フューエルインジェクタ
５８ 分岐管
５８ａ 分岐管の分岐部
５９ 燃料冷却装置
６０ 燃料クーラー
６１ 燃料通路
６２ 冷却水通路
６４ 冷却水ユニオン
６５ 燃料ユニオン
６８ ブラケット
Claims (1)
- クランクシャフトが略垂直に配置された水冷式の直列四気筒４サイクルエンジンを備えると共に、上記エンジンのシリンダブロックの側面に吸気装置を構成する吸気マニフォールドを上下方向に配列して備え、上記エンジンの側面と吸気マニフォールドとの間に形成されたスペースにベーパーセパレータを配置し、このベーパーセパレータ内の燃料を高圧燃料ポンプによってベーパーセパレータの上側からデリバリパイプおよびフューエルインジェクタを介して上記エンジンに供給する一方、デリバリパイプ内に残存する戻り燃料を減圧してベーパーセパレータの下側へ送り戻すプレッシャレギュレータを備えた船外機において、
管状の燃料通路と冷却水通路とが平行に隣接配置されて燃料クーラを構成し、この燃料クーラはアルミニウム素材で両通路とも上下方向に貫通して一体に形成され、
上記燃料クーラーの燃料通路には上側から燃料を導き冷却水通路には下側から上記エンジン冷却用の冷却水を導いて燃料通路内の燃料を冷却すると共に、
上記燃料クーラーを、上記プレッシャレギュレータの上流で上記吸気マニフォールドのシリンダヘッドへの取付部分とデリバリパイプとの間に縦方向に形成されたスペースに配置し、かつ、少なくとも上下二個所で上記吸気マニフォールドに固定したことを特徴とする船外機の燃料冷却装置。
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