JP3922145B2

JP3922145B2 - Water planing boat

Info

Publication number: JP3922145B2
Application number: JP2002275030A
Authority: JP
Inventors: 高明内野; 泰章矢田貝
Original assignee: Suzuki Motor Co Ltd
Current assignee: Suzuki Motor Co Ltd
Priority date: 2002-09-20
Filing date: 2002-09-20
Publication date: 2007-05-30
Anticipated expiration: 2017-09-24
Also published as: JP2003175887A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、インペラの回転で後方に水を噴射して推進する水上滑走艇に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の小型の水上滑走艇は、図示しないが、その船体に２サイクルエンジンとジェットポンプとをそれぞれ搭載し、２サイクルエンジンを駆動してジェットポンプを動作させ、所定の方向に推進する。船体に２サイクルエンジンを搭載するのは、２サイクルエンジンは、オイルパンや動弁機構を必要とせず、軽量・コンパクトであるとともに、比出力も高く、小型の水上滑走艇にきわめて適しているという理由に基づくものである。
【０００３】
しかしながら、２サイクルエンジンでは、炭化水素（以下、ＨＣと略称する）の排出量が多く、燃料消費が大きいので、大気の汚染や川水、湖水、又は海水の汚染を防止するという要請に十分応えることができない。そこで、近年においては、ＨＣ排出量と燃料消費率とに優れた４サイクルエンジンを使用して環境汚染の防止に寄与するとともに、２サイクルエンジンと同等の出力を確保するため、高回転化、大排気量、及び多気筒化を図るようにしている。特に、４サイクルエンジンの高回転化を図り、軽量・コンパクト化と高出力とを実現するようにしている。
【０００４】
なお、この種の水上滑走艇に関する先行技術文献として特許文献１、特許文献２、特許文献３、特許文献４、特許文献５、特許文献６などが挙げられる。
【０００５】
【特許文献１】
特開平７−２３７５８６号公報
【特許文献２】
特開平７−２３７５８７号公報
【特許文献３】
特開平７−２３７５８８号公報
【特許文献４】
特開平８−２６１８５号公報
【特許文献５】
特開平８−４９５９６号公報
【特許文献６】
特開平８−５３０９８号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
従来の水上滑走艇は、以上のように４サイクルエンジンを使用するとともに、２サイクルエンジンと同等の出力を実現するため、高回転化、大排気量、及び多気筒化を図るようにしているが、これを実現するには、４サイクルエンジンの吸気系機器と排気系機器とを理想的に配置しなければならず、大きなエンジンスペースを必要とする。また、排気系機器は、排ガスで高温化する点に鑑み、ウォータジャケットが安全上の観点から設けられて水冷されるので、大型化し、重くなる。しかしながら、従来の水上滑走艇のエンジン室のスペースは、２サイクルエンジンの搭載使用時となんら変わらないので、吸気系機器及び排気系機器を理想的に配置したり、この大型で重い排気系機器を確実に保持することはきわめて困難であるという問題があった。
【０００７】
本発明は、前記従来の問題に鑑みなされたもので、４サイクルエンジンの吸気系機器及び排気系機器を理想的に配置し、この排気系機器を確実に保持することのできる水上滑走艇を提供することを目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、船体にドライサンプ形式の４サイクル４気筒エンジンとジェットポンプを搭載し、排気ポートと排気ガスを船外に排出する排気ホースとの間に排気系機器を構成する拡径筒部とマフラとを備え、前記４サイクル４気筒エンジンの駆動によって前記ジェットポンプを動作させて推進する水上滑走艇において、平面視で船体の中心線上に、４本の排気マニホールドパイプが集合して接続される拡径筒部と吸気系機器を構成するエアボックスとを配設し、ドライサンプ用のオイルタンクとマフラとを前記エンジンの後方に配設すると共に、前記拡径筒部と前記マフラとを連結する排気パイプを、前記エンジンを挟んで前記エアボックスの吸気口と反対側に配設し、前記オイルタンクの側方を通したことを特徴とする水上滑走艇である。
【０００９】
本発明によれば、エンジンの吸気系から排気系までをほぼ一直線状にレイアウトすることができ、これにより、吸気抵抗と排気抵抗とが減少する。また、吸気管内、排気管内における吸気・排気脈動、吸気・排気慣性の減衰が小さくなり、吸気・排気脈動効果と吸気・排気慣性効果とをそれぞれ活用することが可能になる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。本実施形態における水上滑走艇は、船体１に４サイクルで水冷の４気筒エンジン６とジェットポンプ３２とをそれぞれ搭載し、４気筒エンジン６のクランク軸１２を船体１の左右横方向に、４気筒エンジン６のシリンダ１１をジェットポンプ３２のインペラ軸３３に対して垂直にそれぞれ指向させている。そして、４気筒エンジン６の各気筒の排気ポートに排気マニホールドパイプ３８を接続し、この複数の排気マニホールドパイプ３８の下流端部を流出部３９とし、この流出部３９を継手パイプ４０を介してマフラ６４の排気パイプ６０に接続する。
【００１１】
船体１は、各種の合成樹脂で一体成形され、図１に示すように、その上部中央の前部寄りに回転可能な操向ハンドル２が、上部後方にはバンド付きのシート３がそれぞれ設けられるとともに、このシート３の左右両側には図示しない足乗せ用のステップがそれぞれ一体成形されており、シート３に跨がった図示しない乗員が操向ハンドル２などを適宜操作することにより水面上を滑走推進する。
【００１２】
船体１は、直進安定性や反力の抑制などを考慮した構造に構成され、図２に示すように、内部中央から少々前部にずれた箇所のエンジン室に複数のマウントゴム４及びほぼ箱形のマウントフレーム５を介して大型で直列の４気筒エンジン６が垂直起立状態に設置されている。船体１の内部中央の後部寄りには４気筒エンジン６に燃料を供給する燃料タンク７が設置され、内部中央の最後部付近のポンプ室には船体１の前後方向に指向するジェットポンプ３２が設置されている。
【００１３】
エンジン室は図示しない複数の大気流通ダクトを介して大気を導入するよう構成されている。また、４気筒エンジン６は、図１や図２に示すように、その下部にクランクケース９を備え、このクランクケース９には上部にシリンダヘッド１０を備えたシリンダ１１が縦に取り付けられている。クランクケース９の内部にはクランク軸１２が複数の軸受を介して軸支され、このクランク軸１２がクランクケース９の内部の動力変向機構１３に駆動歯車１４を介して噛合しており、この動力変向機構１３がクランク軸１２の回転駆動力を９０°変換して減速伝達するよう機能する。
【００１４】
動力変向機構１３は、図３に示すように、クランク軸１２の一側部に嵌め着けられた駆動歯車１４と、クランク軸１２に平行に軸支された駆動シャフト１５と、クランクケース９の内部中心の中心部から後方にかけて複数の軸受１６を介して軸支された従動シャフト１７とを備えている。駆動シャフト１５は、クランクケース９の内部後方の一側部に複数の軸受１８を介して軸支され、その一端部にマグネトー１９が、中央部にナット２０を介して駆動歯車１４と噛合する従動歯車２１が、そして他端部には駆動ベベルギヤ２２がそれぞれ取り付けられている。
【００１５】
マグネトー１９は、図３に示すように、駆動シャフト１５に取り付けられたフライホイール２３を備え、このフライホイール２３の内周部にＮ極とＳ極とを交互に備えた永久磁石２４が取り付けられており、フライホイール２３には永久磁石２４に対向する発電コイル２５が内蔵されている。さらに、従動シャフト１７には従動ベベルギヤ２６がナット２７を介して嵌め着けられ、この従動ベベルギヤ２６が駆動ベベルギヤ２２と相互に噛合する。
【００１６】
このような動力変向機構１３を備えた４気筒エンジン６は、従来のような縦置きタイプではなく、横置きタイプとして使用され、シリンダ１１が船体１の左右横方向に並んでいる。また、クランク軸１２の中心線の上方、かつ前方にはエアボックス２８及びキャブレタ２９からなる吸気系機器３０が設置され、クランク軸１２の後方一側部には４気筒エンジン６の潤滑用のオイルタンク３１がオイルパイプを介して設置されており、比較的余裕のある前後方向のスペースがきわめて効率的に活用される。なお、オイルタンク３１は、４気筒エンジン６の重心位置を低くし、冷却性能の向上を確保することができるよう、オイルの送り・戻り用のポンプと共にドライサンプの一部を構成している。
【００１７】
ジェットポンプ３２は、図１や図２に示すように、船体１の中心線上に傾斜して位置するステンレス製のインペラ軸３３を備え、このインペラ軸３３が動力変向機構１３の従動シャフト１７にゴム製のカップリング３４を介して接続されている。インペラ軸３３の末端部にはケーシング３５の内部で回転するインペラ３６が嵌め着けられ、このインペラ３６の回転で船体１の開口部から水を吸い上げ、ノズル３７から後方に水が噴射される。
【００１８】
なお、ケーシング３５の内部にはステータ（図示せず）が固定されている。また、ノズル３７は操向ハンドル２のステアリング操作に基づき揺動するよう構成され、この揺動で水上滑走艇の操舵が行われる。さらに、ジェットポンプ３２の吐出側には冷却水取入口（図示せず）が設けられ、この冷却水取入口から複数の排気マニホールドパイプ３８に冷却水がそれぞれ給水される。
【００１９】
複数（本実施形態では４本）の排気マニホールドパイプ３８は、図１、図２、図４ないし図６に示すように、長さがほぼ同一の複数の管からなり、各シリンダ１１のシリンダヘッド１０の排気ポートに湾曲接続されてクランク軸１２の後方に位置しており、下流端部がクランクケース９上で集合して単一の流出部３９を形成するとともに、この流出部３９が継手パイプ４０に貫通して接続されている。複数の排気マニホールドパイプ３８は、継手パイプ４０とともに排気系機器４１を構成し、マウントフレーム５に支持されるとともに、クランクケース９の上方に位置している。
【００２０】
各排気マニホールドパイプ３８は、同軸の二重管構造に構成され、長い内管４２とやや短い外管４３との間には冷却水の流通用のジャケット４４が区画形成されている。外管４３は、その上下流部にニップル４５をそれぞれ備え、上流部に冷却水流入管４６が接続されており、下流部には冷却水流出管４７が接続されている。
【００２１】
継手パイプ４０は、図５や図６に示すように、板金加工で複数の排気マニホールドパイプ３８を並べて貫通支持する拡径筒部４８、上流部から下流部に向かうにつれ徐々に断面積を減少させるテーパ筒部４９、及び縮径筒部５０を備えた一体構造に構成され、マウントフレーム５に支持されるとともに、クランクケース９の上方に位置している。拡径筒部４８とテーパ筒部４９は、二重壁構造に構成され、インナーシェル５１とアウターシェル５２との間には冷却水の流通用のジャケット５３が区画形成されており、拡径筒部４８のアウターシェル５２の上流部に複数の冷却水流入管５４が、下流部には冷却水流出管５５がそれぞれ接続されている。
【００２２】
複数の冷却水流入管５４は、排気マニホールドパイプ３８の冷却水流出管４７に連通パイプ５６を介して接続されている。また、冷却水流出管５５は排気パイプ６０の冷却水流入管５４に連通パイプ５７を介して接続されている。また、縮径筒部５０には図５や図６に示すように、取付ジョイント５８が嵌め着けられ、この取付ジョイント５８に排気パイプ６０の上流部の取付ジョイント５９が耐ショック、耐振動用の球面ガスケットや締結具を介して接続されている。
【００２３】
排気パイプ６０は、その上流部から下流部に向かうにつれ船体１の中心部から側部方向に徐々に向かい、かつ下降するよう屈曲形成され、振動吸収用の支持ブラケット６１に支持されている。この排気パイプ６０は、その上流部に継手パイプ４０用の取付ジョイント５９が嵌め着けられ、下流部には取付ジョイント６３が嵌め着けられており、この取付ジョイント６３がマフラ６４の取付ジョイントに球面ガスケットや締結具を介して接続されている。また、排気パイプ６０は、同軸の二重管構造に構成され、図示しない触媒を内蔵した内管と外管との間には冷却水の流通用のジャケットが区画形成されている。外管は、その上下流部にニップルをそれぞれ備え、上流部に冷却水流入管５４が接続されており、下流部には冷却水流出管５５が接続されている。
【００２４】
さらに、マフラ６４は、図２に示すように、上下流方向に図示しない複数の排気室を並べ備え、船体１の内部の後部一側に設置されている。複数の排気室は相互に連通され、上流部の排気室から船体１の前方に伸びる接続管６５には排気パイプ６０の下流部の取付ジョイント用の取付ジョイント６６が形成されており、下流部の排気室にはジェットポンプ３２と交差する平面ほぼＬ字形の排気ホース６７が船外排出用として接続されている。なお、上流部の排気室は排気パイプ６０の冷却水流出管５５に連通パイプ６８を介して接続されている。
【００２５】
前記構成において、シート３に跨がった乗員が４気筒エンジン６を始動させると、４気筒エンジン６の回転駆動力を動力変向機構１３が向きを変えてインペラ軸３３に伝達し、ジェットポンプ３２が駆動してインペラ３６を回転させ、このインペラ３６が船体１の開口部から水を吸い上げ、ノズル３７から後方に水が噴射される。この水の噴射作用により水上滑走艇が水面上を滑走する。この際、排ガスは、４気筒エンジン６の排気ポートから排気マニホールドパイプ３８、継手パイプ４０、排気パイプ６０、及びマフラ６４を順次通過し、排気ホース６７から船体１の船尾から船外に排気される。
【００２６】
また、４気筒エンジン６の始動に伴い、海水や湖水からなる冷却水（矢印で示す）が冷却水取入口に流入し、この冷却水取入口から連通パイプを介して排気マニホールドパイプ３８のジャケット４４、継手パイプ４０のジャケット５３、及び排気パイプ６０のジャケットに順次給水され、過熱された排気マニホールドパイプ３８、継手パイプ４０、排気パイプ６０及び触媒を冷却する。こうして排気マニホールドパイプ３８、継手パイプ４０、排気パイプ６０及び触媒を冷却した冷却水は、排気パイプ６０のジャケットからマフラ６４を通過して排気ホース６７に流入し、その後、船外に排出される。
【００２７】
前記構成によれば、４気筒エンジン６を利用するので、２サイクルエンジンに比べ、ＨＣが大幅に少なくなり、有効な排ガス対策とすることができる。また、インペラ軸３３の中心線に対してシリンダ１１を垂直に配置しているので、吸気系機器３０と排気系機器４１とをほぼ一直線状に配置することができる。この配置により、４気筒エンジン６の運転時に吸気抵抗と排気抵抗とが減少し、吸入空気の充てん効率と排気効率とを著しく向上させることが可能になる。また、吸気系機器３０と排気系機器４１とをほぼ一直線状に配置するので、吸気管内、排気管内における吸気・排気脈動、吸気・排気慣性の減衰が小さくなり、吸気・排気脈動効果と吸気・排気慣性効果とをそれぞれ十分に活用することが可能になる。そして、この活用を通じて４気筒エンジン６の出力の向上が期待できる。
【００２８】
また、スペースに余裕のある船体１の前後方向に吸気系機器３０と排気系機器４１とをほぼ一直線状に配置するので、吸気管、排気マニホールドパイプ３８、及び排気パイプ６０を長くして４気筒エンジン６の出力の大幅な向上が期待できる。これらの機能により、４サイクルエンジンを高回転型、高出力型にすることができ、従来の２サイクルエンジン以上の性能を得ることができる。また、ベベルギヤタイプの動力変向機構１３をクランク軸１２よりも船体１の後方に設けるので、４気筒エンジン６の出力端部とジェットポンプ３２との間の距離を短縮することができ、これらを結合するインペラ軸３３を短縮することができる。このインペラ軸３３の短縮により、船体全体の軽量化とコストダウンとを図ることができ、しかも、インペラ軸３３の曲げ振動やねじり振動を抑制防止することが可能になる。
【００２９】
また、クランクケース９の上方に重量物である排気系機器４１を設置するので、この排気系機器４１の支持固定を排気ポート部分だけではなく、クランクケース９、エンジンマウントフレーム５、エンジンブラケット６１、あるいはこれらに類似する部品にさせることができる。したがって、排気系機器４１とシリンダヘッド１０、クランクケース９、及び又はエンジンマウントフレーム５との強固な結合が期待でき、４気筒エンジン６の振動、走行時の船体振動から生じる耐久性の低下を未然に防止することが可能になる。さらに、重い燃料タンク７とオイルタンク３１とをクランク軸１２よりも後方にそれぞれ設置するとともに、これら７、３１の間に排気系機器４１を介在させたレイアウトに設定しているので、操縦性やバランスが非常に向上する。
【００３０】
なお、前記実施形態では４気筒エンジン６を示したが、なんらこれに限定されるものではなく、例えば２気筒、３気筒、又は５気筒以上のエンジンを使用しても良いのはいうまでもない。また、燃料タンク７とオイルタンク３１のいずれか一方をクランク軸１２よりも後方に設置しても良い。また、動力変向機構１３の形状や構造などを適宜変更しても良い。また、インペラ軸３３に対してシリンダ１１を完全な垂直に配置しても良いし、あるいはシリンダ１１をおおよそ垂直と認められる程度に配置しても良い。また、排気マニホールドパイプ３８の本数、あるいは支持ブラケット６１や触媒の数などは適宜増減することができる。
【００３１】
また、複数の排気マニホールドパイプ３８の長さを適宜変更することも可能である。また、他の冷却流体を適宜利用することもできる。また、排気マニホールドパイプ３８及び又は継手パイプ４０をクランクケース９に支持させても良い。また、継手パイプ４０を二重管構造としても良い。また、マウントフレーム５に複数の排気マニホールドパイプ３８を支持させたが、クランクケース９の表面などを使用しても良い。また、各パイプの接続方式としては、ねじ込み式、突き合わせ溶接式、差し込み溶接式、食い込み式、又はフレア式などを適宜用いることが可能である。さらに、ジャケット４４、５３を区画形成する内管４２やインナーシェル５１に冷却流体噴出孔を単数複数開けても良いのはいうまでもない。
【００３２】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、４サイクル４気筒エンジンの吸気系機器及び排気系機器を理想的、かつ適切に配置し、排気系機器を確実に保持することができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る水上滑走艇の実施形態を示す断面側面図である。
【図２】本発明に係る水上滑走艇の実施形態を示す断面平面図である。
【図３】本発明に係る水上滑走艇の実施形態におけるエンジンを一部簡略化して示す断面平面図である。
【図４】本発明に係る水上滑走艇の実施形態におけるエンジン、排気マニホールドパイプ、及び継手パイプを示す平面図である。
【図５】本発明に係る水上滑走艇の実施形態における排気マニホールドパイプと継手パイプとを示す正面図である。
【図６】図５の断面説明図である。
【符号の説明】
１船体
５マウントフレーム
６４気筒エンジン（エンジン）
９クランクケース
１１シリンダ
１２クランク軸
１３動力変向機構（動力伝達機構）
３０吸気系機器
３２ジェットポンプ
３３インペラ軸
３６インペラ
３８排気マニホールドパイプ
３９流出部
４０継手パイプ
４１排気系機器
６０排気パイプ
６４マフラ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a watercraft that injects and propels water backward by rotation of an impeller.
[0002]
[Prior art]
Although not shown, a conventional small watercraft is equipped with a two-cycle engine and a jet pump on its hull, and drives the two-cycle engine to operate the jet pump and propel it in a predetermined direction. The two-cycle engine is mounted on the hull because the two-cycle engine does not require an oil pan or a valve mechanism, is lightweight and compact, has a high specific output, and is extremely suitable for a small watercraft. Based on the reason.
[0003]
However, in a two-cycle engine, the amount of hydrocarbons (hereinafter abbreviated as HC) is large and the fuel consumption is large. Therefore, the two-cycle engine sufficiently satisfies the request to prevent air pollution, river water, lake water, or seawater pollution. I can't. Therefore, in recent years, a 4-cycle engine with excellent HC emissions and fuel consumption rate has been used to contribute to the prevention of environmental pollution and to ensure the same output as a 2-cycle engine. The displacement and the number of cylinders are increased. In particular, the high-speed 4-cycle engine is designed to achieve light weight, compactness and high output.
[0004]
In addition, Patent Literature 1, Patent Literature 2, Patent Literature 3, Patent Literature 4, Patent Literature 5, Patent Literature 6 and the like are cited as prior art literatures concerning this type of water planing boat.
[0005]
[Patent Document 1]
JP-A-7-237586 [Patent Document 2]
JP-A-7-237487 [Patent Document 3]
JP-A-7-237588 [Patent Document 4]
JP-A-8-26185 [Patent Document 5]
JP-A-8-49596 [Patent Document 6]
Japanese Patent Laid-Open No. 8-53098
[Problems to be solved by the invention]
The conventional personal watercraft uses a four-cycle engine as described above, and in order to achieve an output equivalent to that of a two-cycle engine, it is intended to achieve high rotation, large displacement, and multiple cylinders. In order to realize this, intake system equipment and exhaust system equipment of a 4-cycle engine must be ideally arranged, and a large engine space is required. Further, in view of the fact that the exhaust system is heated by exhaust gas, the water jacket is provided from the viewpoint of safety and is water-cooled, so that the exhaust system becomes larger and heavier. However, the space in the engine room of a conventional personal watercraft is not different from that when a two-cycle engine is installed. Therefore, the intake system and exhaust system are ideally arranged, or this large and heavy exhaust system is installed. There was a problem that it was extremely difficult to hold it securely.
[0007]
The present invention has been made in view of the above-described conventional problems, and provides a watercraft that can ideally arrange the intake system equipment and exhaust system equipment of a four-cycle engine and can reliably hold the exhaust system equipment. The purpose is to do.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
The present invention includes a dry sump type four-cycle four-cylinder engine and a jet pump mounted on a hull, and an expanded cylinder portion and a muffler constituting an exhaust system device between an exhaust port and an exhaust hose for discharging exhaust gas to the outside of the ship. with the door, in hydroplane boat to propel by operating the jet pump by the driving of the four-stroke cycle four-cylinder engine, expansion of on the hull center line in plan view, four exhaust manifold pipe is connected to the set An exhaust for connecting a diameter cylinder part and the muffler while disposing an oil tank and a muffler for a dry sump at the rear of the engine. A water planing boat characterized in that a pipe is disposed on the side opposite to the air inlet of the air box across the engine and passes through a side of the oil tank .
[0009]
According to the present invention, the engine intake system to the exhaust system can be laid out in a substantially straight line, thereby reducing the intake resistance and the exhaust resistance. Further, the intake / exhaust pulsation and the intake / exhaust inertia attenuation in the intake pipe and the exhaust pipe are reduced, and the intake / exhaust pulsation effect and the intake / exhaust inertia effect can be utilized.
[0010]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. A water planing boat in the present embodiment is equipped with a 4-cylinder engine 6 and a jet pump 32 that are water-cooled in four cycles in the hull 1, and the crankshaft 12 of the 4-cylinder engine 6 is arranged in four horizontal cylinders in the horizontal direction of the hull 1. The cylinders 11 of the engine 6 are oriented perpendicularly to the impeller shaft 33 of the jet pump 32, respectively. An exhaust manifold pipe 38 is connected to the exhaust port of each cylinder of the four-cylinder engine 6, and the downstream ends of the plurality of exhaust manifold pipes 38 serve as outflow portions 39, and the outflow portions 39 are connected to the muffler via joint pipes 40. 64 exhaust pipes 60 are connected.
[0011]
The hull 1 is integrally formed of various synthetic resins, and as shown in FIG. 1, a steering handle 2 that can be rotated toward the front part at the center of the upper part is provided, and a seat 3 with a band is provided at the upper rear part. In addition, a step for stepping on foot (not shown) is integrally formed on both the left and right sides of the seat 3, and an unillustrated occupant straddling the seat 3 appropriately operates the steering handle 2 and the like on the water surface. Promote gliding.
[0012]
The hull 1 is structured in consideration of straight running stability and reaction force suppression. As shown in FIG. 2, the hull 1 has a plurality of mounting rubbers 4 and almost boxes in the engine chamber at a position slightly shifted from the center to the front. A large, in-line four-cylinder engine 6 is installed in a vertically upright state via a shaped mount frame 5. A fuel tank 7 for supplying fuel to the four-cylinder engine 6 is installed near the rear of the inner center of the hull 1, and a jet pump 32 directed in the front-rear direction of the hull 1 is installed in the pump chamber near the rearmost part of the inner center. Has been.
[0013]
The engine room is configured to introduce air through a plurality of air circulation ducts (not shown). As shown in FIGS. 1 and 2, the four-cylinder engine 6 includes a crankcase 9 at a lower portion thereof, and a cylinder 11 having a cylinder head 10 at an upper portion thereof is vertically attached to the crankcase 9. . A crankshaft 12 is supported inside the crankcase 9 via a plurality of bearings, and this crankshaft 12 is engaged with a power turning mechanism 13 inside the crankcase 9 via a drive gear 14. The power diverting mechanism 13 functions to convert the rotational driving force of the crankshaft 12 by 90 ° and transmit it at a reduced speed.
[0014]
As shown in FIG. 3, the power diverting mechanism 13 includes a drive gear 14 fitted on one side of the crankshaft 12, a drive shaft 15 supported in parallel with the crankshaft 12, and a crankcase 9. And a driven shaft 17 supported by a plurality of bearings 16 from the center of the inner center to the rear. The drive shaft 15 is pivotally supported on one side of the rear side of the crankcase 9 via a plurality of bearings 18, and a magneto 19 is engaged at one end thereof and a drive gear 14 is engaged at a central portion via a nut 20. A gear 21 and a drive bevel gear 22 are attached to the other end.
[0015]
As shown in FIG. 3, the magnet 19 includes a flywheel 23 attached to the drive shaft 15, and a permanent magnet 24 having alternating N and S poles is attached to the inner periphery of the flywheel 23. The flywheel 23 has a built-in power generation coil 25 facing the permanent magnet 24. Further, a driven bevel gear 26 is fitted on the driven shaft 17 via a nut 27, and the driven bevel gear 26 meshes with the drive bevel gear 22.
[0016]
The four-cylinder engine 6 provided with such a power turning mechanism 13 is used as a horizontal type instead of a conventional vertical type, and the cylinders 11 are arranged in the horizontal direction of the hull 1. An intake system device 30 including an air box 28 and a carburetor 29 is installed above and in front of the center line of the crankshaft 12, and oil for lubricating the four-cylinder engine 6 is disposed on one side of the rear side of the crankshaft 12. The tank 31 is installed via the oil pipe, and the space in the front-rear direction with a relatively sufficient margin is utilized very efficiently. The oil tank 31 constitutes a part of the dry sump together with the oil feed / return pump so that the position of the center of gravity of the four-cylinder engine 6 can be lowered and the cooling performance can be improved.
[0017]
As shown in FIG. 1 and FIG. 2, the jet pump 32 includes a stainless steel impeller shaft 33 that is inclined on the center line of the hull 1, and this impeller shaft 33 is attached to the driven shaft 17 of the power diverting mechanism 13. They are connected via a rubber coupling 34. An impeller 36 that rotates inside the casing 35 is fitted to the end of the impeller shaft 33, and the rotation of the impeller 36 sucks water from the opening of the hull 1, and water is jetted backward from the nozzle 37.
[0018]
A stator (not shown) is fixed inside the casing 35. Further, the nozzle 37 is configured to swing based on the steering operation of the steering handle 2, and the surface of the watercraft is steered by this swinging. Further, a cooling water inlet (not shown) is provided on the discharge side of the jet pump 32, and the cooling water is supplied from the cooling water inlet to the plurality of exhaust manifold pipes 38, respectively.
[0019]
A plurality (four in this embodiment) of exhaust manifold pipes 38 are composed of a plurality of tubes having substantially the same length as shown in FIGS. 1, 2, and 4 to 6, and the cylinder head of each cylinder 11 The exhaust port is curvedly connected to the rear end of the crankshaft 12, and the downstream ends gather on the crankcase 9 to form a single outflow portion 39. The outflow portion 39 is a joint pipe. 40 is connected through. The plurality of exhaust manifold pipes 38 constitute an exhaust system device 41 together with the joint pipe 40, are supported by the mount frame 5, and are positioned above the crankcase 9.
[0020]
Each exhaust manifold pipe 38 has a coaxial double pipe structure, and a jacket 44 for circulating cooling water is defined between a long inner pipe 42 and a slightly short outer pipe 43. The outer pipe 43 includes nipples 45 at the upstream and downstream portions thereof, a cooling water inflow tube 46 is connected to the upstream portion, and a cooling water outflow tube 47 is connected to the downstream portion.
[0021]
As shown in FIG. 5 and FIG. 6, the joint pipe 40 has a diameter-expanding cylinder portion 48 that supports a plurality of exhaust manifold pipes 38 arranged side by side by sheet metal processing, and gradually decreases the cross-sectional area from the upstream portion toward the downstream portion. It is configured as an integral structure including a tapered cylindrical portion 49 and a reduced diameter cylindrical portion 50, is supported by the mount frame 5, and is positioned above the crankcase 9. The enlarged diameter cylindrical portion 48 and the tapered cylindrical portion 49 are configured in a double wall structure, and a jacket 53 for circulating cooling water is defined between the inner shell 51 and the outer shell 52, and the enlarged diameter cylinder. A plurality of cooling water inflow pipes 54 are connected to the upstream part of the outer shell 52 of the part 48, and a cooling water outflow pipe 55 is connected to the downstream part.
[0022]
The plurality of cooling water inflow pipes 54 are connected to the cooling water outflow pipe 47 of the exhaust manifold pipe 38 via the communication pipe 56. The cooling water outflow pipe 55 is connected to the cooling water inflow pipe 54 of the exhaust pipe 60 through a communication pipe 57. Further, as shown in FIGS. 5 and 6, a mounting joint 58 is fitted to the reduced diameter cylindrical portion 50, and a mounting joint 59 upstream of the exhaust pipe 60 is attached to the mounting joint 58 for shock resistance and vibration resistance. They are connected via spherical gaskets and fasteners.
[0023]
The exhaust pipe 60 is bent and formed so as to gradually descend from the center of the hull 1 toward the side as it goes from the upstream portion to the downstream portion thereof, and is supported by a support bracket 61 for absorbing vibration. The exhaust pipe 60 is fitted with a fitting joint 59 for the joint pipe 40 at the upstream portion thereof, and a fitting joint 63 is fitted at the downstream portion thereof. And connected through fasteners. The exhaust pipe 60 has a coaxial double pipe structure, and a jacket for circulating cooling water is defined between an inner pipe and an outer pipe containing a catalyst (not shown). The outer pipe is provided with nipples at the upstream and downstream portions thereof, a cooling water inflow tube 54 is connected to the upstream portion, and a cooling water outflow tube 55 is connected to the downstream portion.
[0024]
Further, as shown in FIG. 2, the muffler 64 includes a plurality of exhaust chambers (not shown) arranged in the upstream and downstream directions, and is installed on one rear side inside the hull 1. The plurality of exhaust chambers communicate with each other, and a connecting joint 65 extending from the upstream exhaust chamber to the front of the hull 1 is formed with a mounting joint 66 for a downstream mounting joint of the exhaust pipe 60. A flat L-shaped exhaust hose 67 intersecting the jet pump 32 is connected to the exhaust chamber for outboard discharge. The upstream exhaust chamber is connected to the cooling water outflow pipe 55 of the exhaust pipe 60 through a communication pipe 68.
[0025]
In the above configuration, when the occupant straddling the seat 3 starts the four-cylinder engine 6, the power turning mechanism 13 changes the direction and transmits it to the impeller shaft 33, and the jet pump. 32 is driven to rotate the impeller 36, the impeller 36 sucks water from the opening of the hull 1, and water is jetted backward from the nozzle 37. A water planing boat glides on the surface of the water by this water jet action. At this time, the exhaust gas sequentially passes through the exhaust manifold pipe 38, the joint pipe 40, the exhaust pipe 60, and the muffler 64 from the exhaust port of the 4-cylinder engine 6, and is exhausted from the stern of the hull 1 to the outside of the ship through the exhaust hose 67. .
[0026]
As the four-cylinder engine 6 is started, cooling water (indicated by arrows) made of seawater or lake water flows into the cooling water intake, and the jacket 44 of the exhaust manifold pipe 38 is connected to the cooling water intake through the communication pipe. Then, the jacket 53 of the joint pipe 40 and the jacket of the exhaust pipe 60 are sequentially supplied with water, and the exhaust manifold pipe 38, the joint pipe 40, the exhaust pipe 60 and the catalyst that have been heated are cooled. The cooling water that has cooled the exhaust manifold pipe 38, the joint pipe 40, the exhaust pipe 60, and the catalyst in this way passes through the muffler 64 from the jacket of the exhaust pipe 60, flows into the exhaust hose 67, and is then discharged outside the ship.
[0027]
According to the said structure, since the 4-cylinder engine 6 is utilized, compared with a 2-cycle engine, HC is significantly reduced and it can be an effective exhaust gas countermeasure. Further, since the cylinder 11 is disposed perpendicular to the center line of the impeller shaft 33, the intake system device 30 and the exhaust system device 41 can be disposed in a substantially straight line. With this arrangement, the intake resistance and the exhaust resistance are reduced during the operation of the four-cylinder engine 6, and the intake air charging efficiency and the exhaust efficiency can be remarkably improved. In addition, since the intake system device 30 and the exhaust system device 41 are arranged almost in a straight line, the intake / exhaust pulsation and the attenuation of the intake / exhaust inertia in the intake pipe and the exhaust pipe are reduced, and the intake / exhaust pulsation effect and the intake / exhaust effect are reduced. The exhaust inertia effect can be fully utilized. And the improvement of the output of the 4-cylinder engine 6 can be expected through this utilization.
[0028]
In addition, since the intake system equipment 30 and the exhaust system equipment 41 are arranged in a substantially straight line in the front-rear direction of the hull 1 with sufficient space, the intake pipe, the exhaust manifold pipe 38, and the exhaust pipe 60 are lengthened to form a 4-cylinder cylinder. A significant improvement in the output of the engine 6 can be expected. With these functions, the four-cycle engine can be made to be a high rotation type and a high output type, and performance higher than that of the conventional two-cycle engine can be obtained. Further, since the bevel gear type power diverting mechanism 13 is provided behind the hull 1 with respect to the crankshaft 12, the distance between the output end of the four-cylinder engine 6 and the jet pump 32 can be shortened. The impeller shaft 33 to be coupled can be shortened. By shortening the impeller shaft 33, it is possible to reduce the weight and cost of the entire hull, and to suppress and prevent bending vibration and torsional vibration of the impeller shaft 33.
[0029]
Further, since the exhaust system device 41, which is a heavy object, is installed above the crankcase 9, not only the exhaust port portion is supported and fixed to the exhaust system device 41, but also the crankcase 9, the engine mount frame 5, the engine bracket 61, Or it can be made to be a part similar to these. Accordingly, a strong coupling between the exhaust system device 41 and the cylinder head 10, the crankcase 9 and / or the engine mount frame 5 can be expected, and deterioration in durability caused by vibration of the four-cylinder engine 6 and vibration of the hull during traveling can be prevented. It becomes possible to prevent. Furthermore, since the heavy fuel tank 7 and the oil tank 31 are respectively installed behind the crankshaft 12 and the layout is such that the exhaust system equipment 41 is interposed between these 7 and 31, the maneuverability and The balance is greatly improved.
[0030]
Although the four-cylinder engine 6 is shown in the above embodiment, the present invention is not limited to this. For example, it is needless to say that a two-cylinder, three-cylinder, or five-cylinder or more engine may be used. . Further, either the fuel tank 7 or the oil tank 31 may be installed behind the crankshaft 12. Moreover, you may change suitably the shape, structure, etc. of the power direction change mechanism 13. FIG. Further, the cylinder 11 may be disposed completely perpendicular to the impeller shaft 33, or the cylinder 11 may be disposed so as to be recognized as being approximately vertical. Further, the number of exhaust manifold pipes 38 or the number of support brackets 61 and catalysts can be increased or decreased as appropriate.
[0031]
Further, the lengths of the plurality of exhaust manifold pipes 38 can be appropriately changed. Other cooling fluids can be used as appropriate. Further, the exhaust manifold pipe 38 and / or the joint pipe 40 may be supported by the crankcase 9. The joint pipe 40 may have a double pipe structure. Further, although the plurality of exhaust manifold pipes 38 are supported on the mount frame 5, the surface of the crankcase 9 or the like may be used. Moreover, as a connection method of each pipe, a screwing type, a butt welding type, a plug welding type, a biting type, a flare type, or the like can be used as appropriate. Furthermore, it goes without saying that a plurality of cooling fluid ejection holes may be formed in the inner pipe 42 and the inner shell 51 that define the jackets 44 and 53.
[0032]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, there is an effect that the intake system equipment and the exhaust system equipment of the four-cycle four-cylinder engine can be ideally and appropriately arranged and the exhaust system equipment can be securely held.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional side view showing an embodiment of a watercraft according to the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional plan view showing an embodiment of a personal watercraft according to the present invention.
FIG. 3 is a cross-sectional plan view showing a part of the engine in the embodiment of the watercraft according to the present invention.
FIG. 4 is a plan view showing an engine, an exhaust manifold pipe, and a joint pipe in an embodiment of a personal watercraft according to the present invention.
FIG. 5 is a front view showing an exhaust manifold pipe and a joint pipe in the embodiment of the personal watercraft according to the present invention.
6 is a cross-sectional explanatory view of FIG. 5. FIG.
[Explanation of symbols]
1 Hull 5 Mount Frame 6 4 Cylinder Engine (Engine)
9 Crankcase 11 Cylinder 12 Crankshaft 13 Power turning mechanism (Power transmission mechanism)
30 Intake system equipment 32 Jet pump 33 Impeller shaft 36 Impeller 38 Exhaust manifold pipe 39 Outflow part 40 Joint pipe 41 Exhaust system equipment 60 Exhaust pipe 64 Muffler

Claims

船体にドライサンプ形式の４サイクル４気筒エンジンとジェットポンプを搭載し、排気ポートと排気ガスを船外に排出する排気ホースとの間に排気系機器を構成する拡径筒部とマフラとを備え、前記４サイクル４気筒エンジンの駆動によって前記ジェットポンプを動作させて推進する水上滑走艇において、
平面視で船体の中心線上に、４本の排気マニホールドパイプが集合して接続される拡径筒部と吸気系機器を構成するエアボックスとを配設し、ドライサンプ用のオイルタンクとマフラとを前記エンジンの後方に配設すると共に、前記拡径筒部と前記マフラとを連結する排気パイプを、前記エンジンを挟んで前記エアボックスの吸気口と反対側に配設し、前記オイルタンクの側方を通したことを特徴とする水上滑走艇。Hull equipped with 4-cycle 4-cylinder engine and the jet pump dry sump type, and a flare tube portion and a muffler for an exhaust system device between the exhaust hose for discharging exhaust ports and the exhaust gas overboard, In a water planing boat that operates and propels the jet pump by driving the four- cycle four-cylinder engine,
In the plan view, on the center line of the hull, an expanded cylinder part to which four exhaust manifold pipes are assembled and connected, and an air box constituting the intake system equipment are arranged, and an oil tank and a muffler for dry sump are installed. An exhaust pipe that is disposed behind the engine and connects the diameter-expanded cylindrical portion and the muffler is disposed on the side opposite to the air inlet of the air box across the engine. A personal watercraft characterized by passing through .