JP3963288B2

JP3963288B2 - 小型船舶

Info

Publication number: JP3963288B2
Application number: JP36104897A
Authority: JP
Inventors: 重幸小澤
Original assignee: Yamaha Motor Co Ltd
Current assignee: Yamaha Motor Co Ltd
Priority date: 1997-12-26
Filing date: 1997-12-26
Publication date: 2007-08-22
Anticipated expiration: 2017-12-26
Also published as: US6250980B1; JPH11189198A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、燃料を噴射するインジェクタを備えエンジンを搭載した小型船舶に関する。
【０００２】
【従来の技術】
小型船舶においては、インジェクタを備えるエンジンを搭載するものがあり、このインジェクタに燃料供給レールから燃料を供給し、電装ケーブルから送られる噴射時期の信号により所定のタイミングで燃料を噴射するものがある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
このような小型船舶では、燃費の向上、あるいは排気ガスの浄化を図る観点からエンジンに燃料を噴射供給するインジェクタの採用が検討されているが、例えばジェット推進艇等に搭載する場合、船体内に空気を導入する吸気ダクトを通って船体内に水が浸入して船体内に水が溜まり易く、船体が１８０度転覆時にはインジェクタと燃料供給レールとの連結部、あるいはインジェクタと電装ケーブルとの連結部が水に触れることがある。これにより燃料供給や燃料噴射に支障を及ぼすおそれがある。
【０００４】
この発明は、かかる点に鑑みてなされたもので、船体の正立時はもちろん、船体が１８０度転覆した場合でも燃料供給や燃料噴射を確実に行うことが可能な小型船舶を提供することを目的としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決し、かつ目的を達成するために、この発明は、以下のように構成した。
【０００６】
請求項１記載の発明は、『燃料を噴射するインジェクタを備え、このインジェクタに燃料を供給する燃料供給レールを連結したエンジンを搭載し、船体内の座部にビルジ吸い込み口を設けた小型船舶において、
前記インジェクタと前記燃料供給レールとの連結部を、船体の正立時の喫水線と１８０度転覆時の喫水線とに挟まれた空間に配置し、
前記インジェクタと前記燃料供給レールとの連結部は、
吸気ダクトの下端開口部よりも上方に位置し、
シリンダヘッドの上端部よりも下方、かつ吸気ポートよりも上方に位置し、
エンジンの動力伝達部材のカップリングよりも上方に位置することを特徴とする小型船舶。』である。
【０００７】
この請求項１記載の発明によれば、仮にエンジンルーム内に水が浸入した場合でも船体内に溜まる水はビルジ吸い込み口から船外に排出されることから、その水面が喫水線より上方になることがない場合が多いことに着目して、インジェクタと燃料供給レールとの連結部を、船体の正立時の喫水線と１８０度転覆時の喫水線とに挟まれた空間に配置したから、船体の正立時はもちろん１８０度転覆した場合でも、インジェクタと燃料供給レールとの連結部が水に触れることが防止される。また、インジェクタと燃料供給レールとの連結部は、吸気ダクトの下端開口部よりも上方に位置し、シリンダヘッドの上端部よりも下方、かつ吸気ポートよりも上方に位置し、エンジンの動力伝達部材のカップリングよりも上方に位置するから、船体がいかなる角度に傾斜したとしてもインジェクタと燃料供給レールとの連結部が水に触れることが防止される。なお、「喫水線」とは、小型船舶を水に浮かべた乗船前の状態、すなわち、船体内に浸水がないとともに乗員が乗船していない時の喫水線を指すものとする。
【００１０】
請求項2記載の発明は、『燃料を噴射するインジェクタを備え、このインジェクタに噴射時期の信号を送る電装ケーブルを連結したエンジンを搭載し、船体内の座部にビルジ吸い込み口を設けた小型船舶において、
前記インジェクタと前記電装ケーブルとの連結部を、船体の正立時の喫水線と１８０度転覆時の喫水線とに挟まれた空間に配置し、
前記インジェクタと前記電装ケーブルとの連結部は、
吸気ダクトの下端開口部よりも上方に位置し、
シリンダヘッドの上端部よりも下方、かつ吸気ポートよりも上方に位置し、
エンジンの動力伝達部材のカップリングよりも上方に位置することを特徴とする小型船舶。』である。
【００１１】
この請求項2記載の発明によれば、仮にエンジンルーム内に水が浸入した場合でも船体内に溜まる水はビルジ吸い込み口から船外に排出されることから、その水面が喫水線より上方になることがない場合が多いことに着目して、インジェクタと燃料供給レールとの連結部を、船体の正立時の喫水線と１８０度転覆時の喫水線とに挟まれた空間に配置したから、船体の正立時はもちろん１８０度転覆した場合でも、インジェクタと電装ケーブルとの連結部が水に触れることが防止される。また、インジェクタと電装ケーブルとの連結部は、吸気ダクトの下端開口部よりも上方に位置し、シリンダヘッドの上端部よりも下方、かつ吸気ポートよりも上方に位置し、エンジンの動力伝達部材のカップリングよりも上方に位置するから、船体がいかなる角度に傾斜してもインジェクタと電装ケーブルが水に触れることが防止される。なお、「喫水線」とは、小型船舶を水に浮かべた乗船前の状態、すなわち、船体内に浸水がないとともに乗員が乗船していない時の喫水線を指すものとする。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の小型船舶の実施の形態について説明する。先ず、第１実施の形態を図１乃至図３に基づいて説明する。図１は小型船舶の一部を破断した側面図、図２は小型船舶の平面図、図３は図１のIII-III線に沿う断面図である。
【００１５】
小型船舶として水ジェット推進艇１に適用した実施の形態であり、水ジェット推進艇１は、船底から吸い込んだ水を後方に噴出する。水ジェット推進艇１の船体２はバスタブ状のハル３と蓋状のデッキ４とをガンネル５で水密に結合し、デッキ４の左右側縁に船体前後方向に延びる足載部４ａ，４ｂを形成した構造のものであろ。
【００１６】
デッキ４の上面には複数の乗員が着座可能な跨座式シート６が取り外し可能に配設されており、跨座式シート６は船体２の前後方向船体中心線Ｃ上に配置されている。また、跨座式シート６の前方には操舵ハンドル７が左右に操向可能に配設されており、デッキ４の操舵ハンドル７より前方にはハッチカバー８が開閉可能に配設されている。
【００１７】
船体２内の跨座式シート６の下方部位にはエンジン９が配設されており、エンジン９の前方には燃料タンク１０が、後方にはジェット推進機１１がそれぞれ配設されている。ジェット推進機１１は、船体２の後部に、船底２ａに開口する吸込口１２ａを有する推進ダクト１２を有し、推進ダクト１２の後方には船の進行方向を調整するノズルデフレクタ１３を装着する。
【００１８】
推進ダクト１２の途中にはインペラ１４を配設し、インペラ１４のインペラ軸（推進軸）１５の前端をエンジン９のクランク軸１６の後端に動力伝達部材としてのカップリング１７を介して連結している。
【００１９】
船体２内には吸気ダクト２０が配設されている。吸気ダクト２０は船外の空気を船内に導入するもので、吸気ダクト２０の空気導入口２０ａは操舵ハンドル７の前方に開口しており、吐出口である船内下端開口部２０ｂはエンジン９の前方下部に開口している。また、エンジン９の後方下部には吸気ダクト７２の吐出口である船内下端開口部７２ｂが開口しており、吸気ダクト７２の導入口７２ａは跨座式シート６下方に開口している。
【００２０】
また、エンジン９の後方には船底に溜まった水（ビルジ）を排出する排水装置のビルジストレーナ２１が配置されており、ビルジストレーナ２１の吸込口（ビルイジ吸い込み口）は船底２ａに近接している。このビルジストレーナ２１にはビルジホース２２が接続されており、ビルジホース２２の後端は推進ダクト１２の負圧部分に連通接続されている。この負圧により船底２ａ内に溜まった水はビルジストレーナ２１を介して吸引され船外に排出される。なお、ビルジホース２２にビルジポンプを接続して強制的に排水するようにしてもよい。
【００２１】
エンジン９は、水冷式２サイクル並列２気筒エンジンであり、クランク軸１６を船体中心線Ｃ上にて船体前後方向に向けて船底２ａ上に搭載されている。ここでエンジン９のブラケット８０と船底２ａ上のブラケット８１との間には弾性部材２３が介在されており、船体２に波が衝突した場合の衝撃を弾性部材２３により吸収するように構成されている。
【００２２】
エンジン９は、クランクケース２５上に各気筒毎に独立のシリンダブロック２６及びシリンダヘッド２７を順に積層結合しており、シリンダブロック２６のシリンダボア２６ａ内に挿入配置されたピストン２９はコンロッド３０でクランク軸１６に連結されている。クランク軸１６はクランクケース２５の各気筒用クランク室２５ａを貫通するように配置されており、クランク軸１６の前後両端部はクランクケース２５から突出している。
【００２３】
シリンダヘッド２７の下面にはシリンダボア２６ａとピストン２９の頂面とで燃焼室４２を構成する燃焼凹部２７ａが設けられており、燃焼凹部２７ａには点火プラグ３１が挿着されている。
【００２４】
また、シリンダブロック２６には各クランク室２５ａとシリンダボア２６ａとを連通する複数の掃気ポート（不図示）が形成されており、またシリンダブロック２６には下方に向かって開口する排気ポート２６ｂが形成されている。
【００２５】
クランクケース２５にはクランク室２５ａに連通する吸気ポート２５ｂが形成されており、吸気ポート２５ｂにはリード弁３３が配設されている。リード弁３３は、ピストン上昇行程においてクランク室２５ａ内が所定値以上の負圧になると開いて空気をクランク室２５ａ内に導入し、空気の導入によりクランク室２５ａ内の負圧が小さくなると閉じてピストン下降行程での空気の吹き返しを防止するためのものである。各吸気ポート２５ｂには吸気管９９を介してスロットル弁を有するスロットルボディ３４が接続されており、スロットルボディ３４の上流側には各気筒共通の吸気箱３５が船体前後方向に向けで接続されている。
【００２６】
シリンダブロック２６の各排気ポート２６ｂには排気マニホールド３６が接続されている。排気マニホールド３６の下流側には排気膨張管３７、ウォータロック３８、後部排気管３９が順に接続されており、各気筒からの排気ガスは船体後部の水中に排出される。排気マニホールド３６は、分岐部３６ａ，３６ａと合流部３６ｂとからなる二股状のもので、分岐部３６ａが排気ポー卜２６ｂに接続され、エンジン前側に延び前側にて斜め左上方に立ち上がっている。排気膨張管３７及びウォータロック３８は、船体中心線Ｃに対して同じ側に配置されている。後部排気管３９は、ジェット推進機１１を跨ぎウォータロック３８に対して反対側に延び、さらに屈曲して船体後部に延びている。
【００２７】
エンジン９は燃料供給装置Ａを備えている。この燃料供給装置Ａは、主として各シリンダヘッド２７に燃焼凹部２７ａ内に臨むように装着された高圧式のインジェクタ５１と、インジェクタ５１に高圧燃料を供給する高圧燃料ポンプ５２とを備えている。インジェクタ５１はシリンダヘッド２７に燃焼室４２に燃料を噴射可能に設けられている。
【００２８】
また、エンジン回転数センサＳ１、スロットル弁開度センサＳ２等からの検出値に基づいて点火プラグ３１の点火時期及びインジェクタ５１の燃料噴射時期、噴射量を制御するＥＣＵ５３が設けられている。点火プラグ３１には電装ケーブル３１ａが連結され、点火プラグ３１に点火信号を送る。また、インジェクタ５１には電装ケーブル５１ａが連結され、インジェクタ５１に噴射信号を送る。インジェクタ５１は、燃焼室４２内に直接燃料を噴射するものを示したが、吸気管、掃気通路、クランク室等に燃料を噴射してもよく、またエンジンは２サイクルエンジンでもよいし、４サイクルエンジンでもよい。
【００２９】
各インジェクタ５１は、クランク軸１６と平行に配置された燃料供給レール（デリバリパイプ）５５に接続されている。燃料供給レール５５はクランク軸１６と略平行になるようにクランク軸１６方向に延びており、その後端には高圧燃料供給管５６の下流端がフィルタ５７を介して接続されており、高圧燃料供給管５６の上流端は高圧燃料ポンプ５２の吐出口に接続されている。インジェクタ５１と燃料供給レール５５との連結部Ｂ１及び、インジェクタ５１と電装ケーブル５１ａとの連結部Ｂ２とを防水カバー７０で覆っている。
【００３０】
このインジェクタ５１と燃料供給レール５５との連結部Ｂ１及び、インジェクタ５１と電装ケーブル５１ａとの連結部Ｂ２は、船体２の正立時の喫水線Ｌ１と１８０度転覆時の喫水線Ｌ２とに挟まれた空間に配置されている。船体２の正立時の喫水線Ｌ１は小型船舶を水に浮かべた乗船前の状態、すなわち、船体２内に浸水がないとともに乗員が乗船していない時の喫水線を指し、１８０度転覆時の喫水線Ｌ２は、船体２内に浸水がないとともに乗員が乗船していない状態において１８０度転覆したときの喫水線を指し、喫水線Ｌは操船者が乗船した船体２の正立時の喫水線を指す。
【００３１】
従って、１８０度転覆して仮にエンジンルーム内に水が侵入した場合でも水は、ビルジストレーナ２１から吸い込まれて船外に排出されるためその水面が喫水線Ｌ１、Ｌ２より上方になることがない場合が多いから、インジェクタ５１と燃料供給レール５５との連結部Ｂ１及び、インジェクタ５１と電装ケーブル５１ａとの連結部Ｂ２が水に触れることが防止される。
【００３２】
さらに、インジェクタ５１と燃料供給レール５５との連結部Ｂ１及び、インジェクタ５１と電装ケーブル５１ａとの連結部Ｂ２は、船体２の正立時の傾斜時の喫水線Ｌ３、Ｌ４と、８０度転覆した場合の傾斜時の喫水線Ｌ５、Ｌ６の船体２のすべての傾斜角度における喫水線Ｌ３〜Ｌ６に挟まれた空間に配置され、仮にエンジンルーム内に水が侵入した場合でも船体２が如何に傾斜しても水はビルジストレーナ２１から吸い込まれて船外に排出されるためその水面が喫水線Ｌ３〜Ｌ６より上方になることがない場合が多いから、インジェクタ５１と燃料供給レール５５との連結部Ｂ１及び、インジェクタ５１と電装ケーブル５１ａとの連結部Ｂ２が水に触れることが防止される。
【００３３】
また、吸気ダクト２０、７２からは、外気とともに水が船内に導かれるが、インジェクタ５１と燃料供給レール５５との連結部Ｂ１及びインジェクタ５１と電装ケーブル５１ａとの連結部Ｂ２を、船外の空気を船内に導く吸気ダクト２０、７２の下端開口部２０ｂ、７２ｂよりも上方に位置させたので、これら連結部Ｂ１、Ｂ２に、吸気ダグト２０、７２を通って船内に浸入する水がかかり難い。
【００３４】
高圧燃料ポンプ５２の吸込口には可撓性を有する低圧燃料供給管５８の一端が接続されており、低圧燃料供給管５８の他端は燃料夕ンク１０内の底部に配置された低圧ポンプ５９に接続されている。低圧ポンプ５９は、電磁ポンプで構成され、燃料タンク１０で構成される防水ケース内に収納され、海水に触れることを防止している。
【００３５】
低圧ポンプ５９は、高圧燃料ポンプ５２への燃料を予圧することにより高圧燃料ポンプ５２の吸込口でのキャビテーションの発生を防止している。
【００３６】
燃料供給レール５５の前端には燃料戻し管６０の一端が接続されており、燃料戻し管６０の他端は燃料タンク１０の上壁に接続されている。燃料戻し管６０の上流端部には圧力調整弁６１が介設されており、これによりインジェクタ５１に供給される燃料圧力を一定に調整するとともに、燃料の余剰分を燃料タンク１０内に戻すようになっている。
【００３７】
高圧燃料ポンプ５２は、エンジン９の後壁でかつクランクケース２５の上部に配設されており、エンジン後方に突出するようにクランクケース２５にボルト締め固定されている。この高圧燃料ポンプ５２とクランク軸１６には、駆動ベルト５０が巻回されている。高圧燃料ポンプ５２はこれの駆動軸が平面視で船体中心線Ｃより右側に位置するよう配置され、高圧燃料ポンプ５２とウォーターロック３８とは船体中心線Ｃの一側と他側とに振り分けて配置され、船体２の左右の重量バランスがよい。
【００３８】
次に、第２実施の形態を図４乃至図６に基づいて説明する。図４は小型船舶の一部を破断した側面図、図５は小型船舶の平面図、図６は図４のIV-IV線に沿う断面図である。この第２実施の形態では、インジェクタ５１がシリンダブロック２６に取り付けられている。インジェクタ５１は、シリンダブロック２６と吸気箱３５とで形成した空間に配置され、燃焼室４２内に直接燃料を噴射するものであり、その他第１実施の形態と同じ構成は同じ符号を付して説明を省略する。
【００３９】
次に、第３実施の形態を図７に基づいて説明する。図７は小型船舶の一部を破断した側面図である。
【００４０】
第３実施の形態は、第１実施の形態と同様に構成されるが、エンジン９の燃料供給装置では、燃料戻し管６０に分岐管６０ａを設け、この分岐管６０ａに配置した燃料戻しポンプ８２の駆動で燃料を燃料タンク１０に戻す。この燃料戻しポンプ８２は電磁ポンプが用いられるため防水ケース８３内に収納され、海水に触れることがないようにしている。
【００４１】
図８はエンジンの他の実施の形態を示す図である。この実施の形態では、スロットルボディ３４のスロットル弁３４ａの下流側にインジェクタ５１が配置され、燃料を吸気管に噴射することによって間接的に燃焼室に燃料を噴射するようにしている。
【００４２】
このインジェクタ５１と燃料供給レール５５との連結部Ｂ１及び、インジェクタ５１と電装ケーブル５１ａとの連結部Ｂ２は、船体２の正立時の喫水線Ｌ１と１８０度転覆時の喫水線Ｌ２とに挟まれた空間に配置され、１８０度転覆した場合でも、仮にエンジンルーム内に水が侵入した場合でも水はビルジストレーナ２１から吸い込まれて船外に排出されるためその水面が喫水線Ｌ１、Ｌ２より上方になることがない場合が多いから、インジェクタ５１と燃料供給レール５５との連結部Ｂ１及び、インジェクタ５１と電装ケーブル５１ａとの連結部Ｂ２が水に触れることが防止される。
【００４３】
【発明の効果】
前記したように、請求項１記載の発明では、仮にエンジンルーム内に水が浸入した場合でも船体内に溜まる水はビルジ吸い込み口から船外に排出されることから、その水面が喫水線より上方になることがない場合が多いことに着目して、インジェクタと燃料供給レールとの連結部を、船体の正立時の喫水線と１８０度転覆時の喫水線とに挟まれた空間に配置したから、船体の正立時はもちろん１８０度転覆した場合でも、インジェクタと燃料供給レールとの連結部が水に触れることが防止される。また、インジェクタと燃料供給レールとの連結部は、吸気ダクトの下端開口部よりも上方に位置し、シリンダヘッドの上端部よりも下方、かつ吸気ポートよりも上方に位置し、エンジンの動力伝達部材のカップリングよりも上方に位置するから、船体がいかなる角度に傾斜したとしてもインジェクタと燃料供給レールとの連結部が水に触れることが防止される。
【００４５】
請求項２記載の発明では、仮にエンジンルーム内に水が浸入した場合でも船体内に溜まる水はビルジ吸い込み口から船外に排出されることから、その水面が喫水線より上方になることがない場合が多いことに着目して、インジェクタと燃料供給レールとの連結部を、船体の正立時の喫水線と１８０度転覆時の喫水線とに挟まれた空間に配置したから、船体の正立時はもちろん１８０度転覆した場合でも、インジェクタと電装ケーブルとの連結部が水に触れることが防止される。また、インジェクタと電装ケーブルとの連結部は、吸気ダクトの下端開口部よりも上方に位置し、シリンダヘッドの上端部よりも下方、かつ吸気ポートよりも上方に位置し、エンジンの動力伝達部材のカップリングよりも上方に位置するから、船体がいかなる角度に傾斜してもインジェクタと電装ケーブルが水に触れることが防止される。
【図面の簡単な説明】
【図１】小型船舶の一部を破断した側面図である。
【図２】小型船舶の平面図である。
【図３】図１のIII-III線に沿う断面図である。
【図４】小型船舶の一部を破断した側面図である。
【図５】小型船舶の平面図である。
【図６】図４のIV-IV線に沿う断面図である。
【図７】小型船舶の一部を破断した側面図である。
【図８】エンジンの他の実施の形態を示す図である。
【符号の説明】
１水ジェット推進艇
９エンジン
２１ビルジストレーナ
５１インジェクタ
５５燃料供給レール
Ｂ１インジェクタ５１と燃料供給レール５５との連結部
Ｂ２インジェクタ５１と電装ケーブル５１ａとの連結部

Claims

燃料を噴射するインジェクタを備え、このインジェクタに燃料を供給する燃料供給レールを連結したエンジンを搭載し、船体内の座部にビルジ吸い込み口を設けた小型船舶において、
前記インジェクタと前記燃料供給レールとの連結部を、船体の正立時の喫水線と１８０度転覆時の喫水線とに挟まれた空間に配置し、
前記インジェクタと前記燃料供給レールとの連結部は、
吸気ダクトの下端開口部よりも上方に位置し、
シリンダヘッドの上端部よりも下方、かつ吸気ポートよりも上方に位置し、
エンジンの動力伝達部材のカップリングよりも上方に位置することを特徴とする小型船舶。
燃料を噴射するインジェクタを備え、このインジェクタに噴射時期の信号を送る電装ケーブルを連結したエンジンを搭載し、船体内の座部にビルジ吸い込み口を設けた小型船舶において、
前記インジェクタと前記電装ケーブルとの連結部を、船体の正立時の喫水線と１８０度転覆時の喫水線とに挟まれた空間に配置し、
前記インジェクタと前記電装ケーブルとの連結部は、
吸気ダクトの下端開口部よりも上方に位置し、
シリンダヘッドの上端部よりも下方、かつ吸気ポートよりも上方に位置し、
エンジンの動力伝達部材のカップリングよりも上方に位置することを特徴とする小型船舶。