JP4494684B2 - 水冷４ストロークエンジン - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、船外機用等の水冷４ストロークエンジン及び水冷Ｖ型４ストロークエンジンの改良に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
船外機用の水冷Ｖ型４ストロークエンジンとして、従来（１）実開昭６３−００１２８号公報の技術が開示されている。
一方、水冷直列エンジン船外機の冷却水ジャケットを有する排気マニホールドの開示として（２）実開昭５８−１０２７２５号公報の技術が開示されており、又水冷直列エンジン船外機の冷却水ジャケットを有する排気マニホールドの開示として（３）特開平０９−１８９２２１号公報の技術が開示されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、船外機の高出力化のための大型化に伴い、燃費効率の良いの水冷Ｖ型４ストローク式のバーチカルエンジンが用いられる傾向にあるが、このエンジンは、単気筒または２〜４気筒の直列バーチカルエンジンよりも部品点数が多くなり、製造コストが直列エンジンよりも高くなり、船外機自体のコストも高くなる。
そこで、上記した水冷Ｖ型４ストロークバーチカルエンジンにおいては、部品の共用化を図って部品点数を低減し、製造コストを低減したい、という要望がある。
【０００５】
ところで課題として、一つの（Ｖ型エンジンでは片側のバンク）シリンダヘッド、排気マニホールド間の冷却水の受渡しにおいて、排気マニホールドとの合せ面から、複数の開口を経てシリンダヘッドの冷却水ジャケット内に冷却水が流れ込む場合、シリンダヘッドの冷却水ジャケット内で、冷却水の流れの合流により干渉が発生し、シリンダヘッドの燃焼熱との熱交換を終えた冷却水がスムーズに移動せず、冷却水ジャケット内で滞留する場合がある。
【０００７】
本発明は、以上の課題を解決すべくなされたものである。
本発明の目的とする処は、一つの（Ｖ型エンジンでは片側のバンク）シリンダヘッド、排気マニホールド間の冷却水の受渡しにおいて、排気マニホールドとシリンダヘッドとの間の冷却水の連通流量を制御し、シリンダヘッドの冷却水ジャケット内の温度条件を改善し、シリンダヘッドの冷却水ジャケット内における冷却水の流れを滞留を起こすことなくスムーズに行わせ、シリンダヘッドの冷却をスムーズに行わせ得るようにした船外機及び船外機に適するエンジンを提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために請求項１は、水冷４ストロークエンジンであって、シリンダヘッドに設けられた排気通路及びその開口と、冷却水ジャケットとを備え、排気通路の開口の周囲に設けられた冷却水ジャケットの複数の冷却水の受渡し用の開口を備え、排気マニホールドに設けられた排気通路及びその開口と、冷却水ジャケットとを備え、排気通路の開口の周囲に設けられた冷却水ジャケットの複数の冷却水の受渡し用の開口を備え、シリンダヘッドの冷却水ジャケットの複数の開口のうち、任意の一つの開口における冷却水の流量を他の開口よりも少なくする流量制御部を備えることを特徴とする。
【００１３】
請求項１では、流量制御部によってシリンダヘッドの冷却水ジャケット内の冷却水の流れをスムーズに行わせ、冷却を効率良く行わせることができる。
【００１４】
請求項２は、請求項１において、シリンダヘッドの冷却水ジャケットと、排気マニホールドの冷却水ジャケットとの間にガスケットを介装し、ガスケットに設けた冷却水ジャケットの開口の一つのものに、流量制御部を構成する連通孔を設けたことを特徴とする。
請求項２では、シリンダヘッドの冷却水ジャケットと、排気マニホールドの冷却水ジャケットとの間に介装するガスケットの冷却水ジャケットを連通する連通孔に流量制御部を構成する連通孔を設けるので、構造が簡単である。
【００１５】
請求項３は、請求項２において、流量制御部を構成する連通孔は、一つの気筒の冷却水ジャケットの上部に設けられていることを特徴とする。
請求項３では、連通孔が当該気筒の冷却水ジャケットの上部に設けられているので、冷却水ジャケット上部に形成され易い空気溜まりの発生を抑制することができ、空気溜まりの発生のない、冷却効率の良いシリンダヘッドの冷却水ジャケットを得ることができる。
【００１６】
請求項４は、請求項２、または３において、エンジンは、概ね縦置きのクランク軸と、該クランク軸に連結したピストン・コンロッドを収容する上下に配設され複数のシリンダを、その軸線が平面視Ｖ字状となるように備えたシリンダブロックと、該シリンダブロックに設けられた２個のシリンダヘッドとを備えることを特徴とする。
請求項４では、Ｖ型エンジンにおいて、冷却条件を左右のシリンダヘッドで調整し、揃えることができるので、Ｖ型エンジンにおけるＶバンクを構成する左右のシリンダヘッドを共用化する場合の左右のシリンダヘッドの冷却条件への影響を抑えることができる。
【００１７】
請求項５は、請求項２〜４の何れかにおいて、前記した水冷４ストロークエンジンを搭載し、水冷４ストロークエンジン船外機を構成する。
請求項５では、冷却性が良く、性能の良い船外機を、製造コストを低減しつつ製造することができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を添付図に基づいて以下に説明する。なお、図面は符号の向きに見るものとする。又図において推進方向の前方をＦｒで表し、同後方をＲｒで表した。
図１は、船外機を船体の船尾に取り付けた状態の船外機全体の外観図である。
船外機１は、最上部のエンジンを覆うエンジンカバー２、この下方のアンダーカバー３、この下方のエクステンションケース４、この下方の後部にスクリュー６を配置したギヤケース５で外観を構成し、船体１００の船尾１０１にスターンブラケット７を介してチルト動（上下動）及び左右揺動（転舵動）可能に取付、支持されている。エクステンションケース４、ギヤケース５は、本発明の本体ケースを構成するものである。
尚、チルトアップ状態を鎖線で示した。
【００１９】
図２は、船外機の上部のエンジンカバーを縦断した側面図、図３は図２の３−３線の図で、図２のうち後述する吸気消音箱３５と吸気マニフォールド３７を取り外した平面図、図４は図２の要部の拡大縦断側面図である。これ等の図面に従って船外機のエンジンを含む上部構造を説明する。
エンジン１０は、シリンダブロック１１、前方のクランクケース１２、後方のシリンダヘッド１３、これの後端部に配設されたシリンダヘッドカバー１４等からなる。
【００２０】
シリンダブロック１１内には、軸線を横向きとした複数シリンダ１５…（…は複数を表す。以下同じ）を上下に並行に配置し、内装したピストン１６…をコンロッド１７…で縦向きのクランクシャフト１８に連結したバーチカルエンジンである。
実施の形態では、上下に３個のシリンダを備える３気筒エンジンで、図３に示すように左右に拡開した３個のシリンダからなるシリンダ列を備えたＶ型６気筒エンジンを搭載する船外機を示す。
以上によりエンジン小組体を構成する。
【００２１】
図４に示すように、シリンダヘッド１３には、シリンダ１５…の天井部を構成する燃焼室１９…を備える。燃料室１９…には吸気弁２０…、排気弁２１…、点火プラグ２２…を配設し、燃焼室１９…の外側には縦向きのカムシャフト２３を、これで駆動されるバルブロッカーアームを支持する縦向きのロッカーアームシャフト２４を備える。
シリンダブロック１１のシリンダ１５…周囲には、これを囲むようにシリンダ冷却水ジャケット２５が相互に連通するように設けられ、又シリンダヘッド１３の燃焼室１９周囲にも、シリンダヘッド冷却水ジャケット２６が、前記冷却水ジャケット２５と連通するように設けられている。
【００２２】
クランクケース１２の上方に突出したクランクシャフト１８の上端部には上下に駆動プーリ２７，２８を同軸に設け、上部プーリ２８をクランクケース１２の上部前側に設置した発電機２９の被動プーリ３０にベルト３１を介して連結し、発電機２９を駆動する。
下部プーリ２７は、ガイドプーリ３２…を介して左右のシリンダヘッド１３のカムシャフト２３，２３の上端部に設けたカムシャフトプーリ３３，３３にベルト３４により連結し、カムシャフト２３，２３を駆動する。
【００２３】
以上のベルト・プーリ機構の上方に吸気消音箱３５を配設し、吸気消音箱３５は吸気口を後方に向けて開口し、吸気口を左右のシリンダ間のＶバンク間の上方部に配置したスロットル弁装置３６に接続する。
スロットル弁装置３６は、左右のシリンダ間のＶバンク間の後方に、縦向きに配設した吸気マニフォールド３７に接続し、吸気マニホールド３７はシリンダヘッド１３に形成した吸気通路に接続し、吸気系を構成する。吸気はエンジンカバー２の外気取入れ口２ａから行われる。
【００２４】
左右のシリンダブロック１１，１１の各シリンダヘッド１３，１３の各外側には、図２に示すように燃焼室１９…の各排気通路と接続する排気マニフォールド４０，４０を配設する。
排気マニホールド４０，４０は、シリンダヘッド１３，１３の各外側部にボルト４０ａ…で一体的に組付けられる本体部４１を備え、ボルト４０ａ…は図示では片側バンクにつき、８箇所である。
各本体部４１の排気通路４１ａの周りには冷却水ジャケット４２を備えており、燃焼室１９…から排出される排気を最上流部分で冷却する。
【００２５】
各排気マニフォールド４０の本体部４１の下部４１ｂは、内部の排気通路が内側に傾斜する。排気マニフォールド４０，４０は、左右のシリンダブロック１３，１３の各外側に設置されているので、左右の本体部４１，４１の下部４１ｂ，４１ｂは、対称的に内側に傾斜している。
これ等排気マニフォールド４０，４０及び後述するマウントケースの内部通路並びに排気管、排気膨張室等で排気通路構成体を構成する。即ち、排気通路はこれ等複数部分に分割されている。
【００２６】
図５は、図３の要部の拡大図で、Ｖ型バンクの片側のシリンダブロック、シリンダヘッド、排気マニホールドを上面から見た図である。
シリンダヘッド１３の外側に排気マニホールド４０がボルト４０ａで結合、一体化されており、双方の排気通路１９ａ，４１ａは接続、連通しており、シリンダヘッドの燃焼室１９…及びこれを囲む冷却水ジャケット２６，４２が連通している。
また、シリンダブロック１１のシリンダ１５…を囲む冷却水ジャケット２５も連通していることが理解できる。
【００２７】
ところで、拡大して図５で詳細に示すように、排気マニホールド４０の上端部のシリンダヘッド１３の冷却水ジャケット２６への供給部は、後述の図７、図８で示した配管７０でサーモスタットカバー６９を介して、シリンダブロック１１の後述の図７、図８で示したサーモスタット弁７１に接続されている。図のサーモスタットカバー６９の下方のシリンダブロック１１の冷却水ジャケット２５の最上部に、サーモスタット弁７１は配設されている（図７、図８参照）。
サーモスタット弁７１は、エンジンの冷却水の温度を検知して開閉し、冷却水の流通を温度制御する。
尚、図において、８１はシリンダブロック１１の冷却水ジャケット２５の残水を合流して排出する排出パイプに接続されたチューブである。
【００２８】
シリンダブロック１１のシリンダ１５…周囲には、これを囲むように前述のシリンダ冷却水ジャケット２５が相互に連通するように設けられている。
又シリンダヘッド１３の燃焼室１９周囲にも、上述したようにシリンダヘッド冷却水ジャケット２６が、前記冷却水ジャケット２５と連通するように設けられている。
【００２９】
クランクケース１２の上方に突出したクランクシャフト１８の上端部には上下に駆動プーリ２７，２８を同軸に設け、上部プーリ２８をクランクケース１２の上部後側に設置した発電機２９の被動プーリ３０にベルト３１を介して連結し、発電機２９を駆動する。
下部プーリ２７は、ガイドプーリ３２…を介して左右のシリンダヘッド１３のカムシャフト２３，２３の上端部に設けたカムシャフトプーリ３３，３３にベルト３４により連結し、カムシャフト２３，２３を駆動する。
【００３０】
以上のベルト・プーリ機構の上方に吸気消音箱３５を配設し、吸気消音箱３５は吸気口を後方に向けて開口し、吸気口を左右のシリンダ間のＶバンク間の上方部に配置したスロットル弁装置３６に接続する。
スロットル弁装置３６は、左右のシリンダ間のＶバンク間の後方に、縦向きに配置した吸気マニフォールド３７に接続し、吸気マニホールド３７はシリンダヘッド１３に形成した吸気通路に接続し、燃料供給系を構成する。吸気はエンジンカバー２の外気取入れ口２ａから行なわれる。
【００３１】
左右のシリンダブロック１１，１１の各シリンダヘッド１３，１３の各外側には、図２に示すように燃焼室１９…の各排気通路と接続する排気マニホールド４０を配設する。排気マニホールド４０はボルト４０ａ…で左右のシリンダヘッド１３，１３の各外側に固着されている。
排気マニホールド４０は、シリンダヘッド１３，１３の各外側部に一体的に組付けられる本体部４１を備え、各本体部４１の排気通路４１ａの周りには冷却水ジャケット４２を備えており、燃焼室１９…から排出される排気を最上流部分で冷却する。
【００３２】
各排気マニホールド４０の本体部４１の下部４１ｂは、内部の排気通路が内側に傾斜する。排気マニホールド４０は、左右のシリンダブロック１３，１３の各外側に設置されているので、左右の本体部４１，４１の下部４１ｂ，４１ｂは、対称的に内側に傾斜している。
これ等排気マニホールド４０，４０及び後述する内部通路並びに排気管、排気膨張室等で排気通路構成体を構成する。
【００３３】
図６は、左右に配設された排気マニホールド４０の一方の下部及びこれの下部４１ｂと接続する内部通路、並びに排気管、排気膨張室の関係を示す要部拡大縦断面図で船外機の後方から見た図あり、図７は左右に配設されたシリンダブロックの冷却水排出口及び排気マニホールド並びに排気膨張室への冷却水の排出系路を示す要部拡大縦断面図で船外機の後方から見た図である。
これ等の図面と前記した図２を参照しつつ説明する。
【００３４】
図６に従って説明する。
エンジン１０は、クランクケース１２、シリンダブロック１１、シリンダヘッド１３の結合体及びピストン１５、クランクシャフト１８等かな等るエンジン小組体からなり、これの下方に配置したマウントケース５０上に載置され、該マウントケース５０の結合面５０ｐに取付、支持されている。オイルパンやマウントケースの一部もエンジン機能を有しているので、上半部を小組体とする。
マウントケース５０の左右方向（幅方向）の両側には上方に開口した凹部５１を設ける。図は右側を示しているが、左側も対称形状、対称構造である。
凹部５１は上面開口５２が全面的に開口し、内壁５１ａは略々垂直で、外壁５１ｂは幅方向内方に潜るように弯曲し、底部に環状堤部５１ｃを有する円孔５３を備える。
【００３５】
前記した排気マニホールド４０の本体部４１の下部４１ｂは、凹部５１の開口５２の外側寄り部分に位置し、下部４１ｂの下端部に上下に内外に環状堤部４１ｃ，４１ｄを備える。
凹部５１内にはマウントケース５０の内部通路を構成する略横Ｚ字形の中間排気管５４を配設し、該排気管５４の上部に設けた環状溝部５４ａに、上方の排気マニフォールド４０の本体部４１の下部４１ｂの内側環状堤部４１ｃを嵌合する。
中間排気管５４の下端部には環状溝部５４ｂを備え、且つ内側部分の一部にはボス部５４ｃを備える。
【００３６】
中間排気管５４の下端部の環状溝部５４ｂを凹部５１の底部の環状堤部５１ｃに嵌合し、これにより中間排気管５４で、排気マニホールド４０の本体部４１の下部４１ｂと凹部５１の底部に設けた円孔５３とを連通、接続する。
尚、中間排気管５４の前記したボス部５４ｃは、凹部５１の底部に設けた段部５１ｄ上に係合し、ボルト５５で結合し、凹部５１内に取付、支持した。
【００３７】
凹部５１の上面開口５２の上にはカバー５６を被冠して全面的に閉塞する。カバー５６は、一部に前記排気マニホールド４０の本体部４１の下部４１ｂの外側環状堤部４１ｄ及び中間排気管５４の上端部周と嵌合する円孔５６ａを備え、該円孔５６ａにこれ等を嵌合し、中間排気管５４と排気マニホールド４０との連通を保障する。
カバー５６の周辺部にはボス部５６ｂを設け、該ボス部５６ｂの内側部分の一部と凹部５１の内壁５１ａの一部との間にボルト５７を縦通し、マウントケース５０にカバー５６を固定する。
【００３８】
ところで、カバー５６の凹部５１周辺部へのボルト結合部は複数箇所であるが、この結合部は船外機の幅方向の外形寸法に影響する凹部５１の最外側方を除いた凹部５１の周囲（図の手前、奥）に設けられている。
図６では便宜上、凹部５１周辺部の他の一部５１ｅとの結合部を符号５６ｂのボス部、５７のボルトの想像線（鎖線）で、図の右側に偏倚させて示した。このボルト配置により、マウントケース５０の凹部５１付近の最外側部とアンダーカバー３との干渉を回避し、船外機の小型化の要件を達成している。
【００３９】
以上により、中間排気管５４で排気マニフォールド４０の内部通路を構成し、カバー５６で塞がれたマウントケース５０の一部に設けた凹部内の空所で中間排気管５４を囲む冷却水室（冷却水ジャケット）５８を形成する。即ち、船外機全体としては、マウントケース５０と中間排気管５４とは一体となってエンジンの支持ケースとなる。
【００４０】
マウントケース５０の下面にはエクステンションケース４を配置して双方を接合し、マウントケース５０の凹部５１の外底部５９には上方へ潜る凹所５９ａを設け、この部分を含んでエクステンションケース４の上面と接合する。
また、マウントケース５０の下面には、前記エクステンションケース４の内側において、不図示の金属ガスケットを介してオイルパン６０が接合する。オイルパンのマウントケースへの取付フランジの一部を延長させ、排気管６４の取付部６１を形成する。
【００４１】
取付部６１には、排気通路を構成する連通部６２が設けられている。連通部６２は、上流でマウントケース５０の円孔５３の排気通路の壁面と接続され、下流で排気管６４と接続される壁面６２ａを有する。
連通部６２の上端部は前記した中間排気管５４の下流部通路５４ｆと連通、接続し、連通部６２の下端部には排気管６４の上端部をスティ６５及びボルト６６で取り付け、中間排気管５４から排気管６４までを連通する。
排気管６４は、排気管６４周囲の本体ケース内の空間である排気膨張室６７に排気を排出する。
【００４２】
既に述べたように、本実施例においてはマウントケース５０の円孔５３の周辺部分が、下流側の接続部における第２排気通路部材に相当するが、例えば、これ等排気管取付部６１、或いは排気管６４で第２排気通路を構成してもよい。
【００４３】
オイルパン６０の取付部６１には下方に潜った凹所６１ａを設けるとともに、マウントケース５０の凹部５１の底部５９には対称的に上方に潜った凹所５９ｂを設ける。この凹所部分に後述する水ポンプで汲み上げられる冷却水を送り、水通路６３とする。該水通路６３は連通路６８を介して冷却水室５８と接続する。前記したクランクシャフト１８と連結し、前記したスクリュー６を駆動する駆動軸１８ａは、本体ケースを構成するエクステンションケース４、ギアケース５を縦通し、ギアケース５内のギア機構に導かれる。
【００４４】
図７に従って説明すると、エンジン１０のシリンダブロック１１の最上部のシリンダボア１５の冷却水ジャケット２５と連通する室２５ａをサーモスタット７１を介してサーモスタットカバー６９及び配管７０により前記した排気マニホールド４０の冷却水ジャケット４２の排水通路７２に連通接続する。
これにより、エンジンの冷却水が所定温度を超えたならば、サーモスタット７１を開き、冷却水ジャケット２５の冷却水を排気マニホールド４０の排水通路７２に排出する。
【００４５】
排気マニフォールド４０の下部には、排出口７２ｂ（パイプ）に連通し、Ｌ型ジョイント７３を介して前記したマウントケース５０の下面で且つ排気膨張室に開口する排出通路７４に接続する。
図６において、８２は水ポンプ７６が停止したときのシリンダブロック１１の冷却水ジャケット２５の残水を排出する排出パイプとして働く。
【００４６】
図８は、エンジン及び排気系の冷却水回路の模式的説明図である。
冷却水ジャケット２５を備えるシリンダブロック１１，１１の各外側に冷却水ジャケットを備える排気マニホールド４０，４０を備える。
下端部の取り水口であるストレーナ７５を介してポンプ７６により海水等を供給管７７により汲み上げ、シリンダブロック１１，１１の冷却水ジャケット２５に通孔２５ａ，２５ａを介して冷却水を導入し、又連通路６８，６８を介して冷却水室５８，５８に冷却水を導入し、排気マニホールドの内部通路５４，５４を冷却する。
【００４７】
又冷却水室５８，５８内の冷却水を排気マニフォールド４０の冷却水ジャケット４２，４２に導入し、排気マニフォールド４０を冷却する。
矢印は冷却水の流れを示し、排気マニフォールド４０の冷却水ジャケット４２，４２は、排気通路を冷却しながら、シリンダヘッド１３，１３に流入する。
サーモスタット７１後の排水は、排気マニフォールド４０の排水通路を通って排気通路の一部を冷却しながら排出通路７４から排水される。
【００４８】
シリンダブロック１１の冷却水ジャケット２５，２５の残水は、チューブ８１，８２を経て、水の供給側と接続されているので、水ポンプの停止後は、ストレーナで構成される取り水口７５から排水される。
又排気マニホールド４０の冷却水ジャケット４２，４２の冷却水の排出及びシリンダブロック１１，１１の冷却水の排出は、前記の排出通路７４でなされ、排気膨張室６７内に排気とともに冷却後の冷却水を排出し、排気を冷却する。
尚、図８において７８はベーパーセパレータで、冷却水の一部を分岐管７９を介して周囲に供給し、サブ燃料タンクを冷却するものである。
【００４９】
６１は前記したようにオイルパン６０の延長部の排気管６４取付部であるが、延長部に分岐通路及び外水の入口を設け、又エンジンのＶバンクの各シリンダブロック、シリンダヘッド等に冷却水を供給する送出口を設ける。
【００５０】
尚、マウントケース５０の排気通路の組立について言及しておく。
（ａ）マウントケース５０の排気通路の組立。
マウントケース５０の凹部５１に中間排気管５４をセットし、カバー５６で凹部５１の開口５２を覆う。この際、ボルト５７…は仮止めとする。
（ｂ）エンジン小組体のマウントケースへの載置。
シリンダブロック、シリンダヘッド、クランクケース等からなる前述のエンジン小組体１０ａのマウントケース５０の結合面５０ａ上に載置し、エンジン小組体１０ａをマウントケース５０の結合面５０ａに結合する。
（ｃ）排気マニホールドの組付。
シリンダヘッド１３に排気マニホールド４０を組み付け、中間排気管５４と中心合せを行なって排気マニホールド４０をシリンダヘッド１３に固定。前述のカバー５６のボルト５７…を締め付け、カバー５６を固定する。
（ｄ）排気管の取付
最後に排気管４４を取付固定する。
以上である。
【００５１】
図９は、図３を省略化した図で、要部のみの構成要素に符号を付した図である。
水冷４ストロークＶ型バーチカルエンジンなので、後方にＶ型に拡開したＶバンクＶの左右方向に、平面視で各外方に対称的に傾斜したシリンダ軸線を備える２個のシリンダブロック１１Ｌ，１１Ｒ、シリンダヘッド１３Ｌ，１３Ｒ、各シリンダヘッドの各外側に配置された排気マニホールド４０Ｌ，４０Ｒを備える。本発明は、以上の左右のシリンダヘッド１３Ｌ，１３Ｒを一つのシリンダヘッドで共通化し、関連部品も共通化するものである。
以下に詳細に説明する。
【００５２】
図１０は、シリンダヘッド１３（Ｌ側のシリンダヘッド）の側面図で、排気マニホールド４０との合せ面１３ｂを示した図である。
シリンダヘッド１３の合せ面１３ｂには、上下に縦長の排気通路１９ｂ…が開口しており、片側バンクが上下３気筒のＶ型６気筒エンジンなので、上下に３個の排気通路１９ａ…が開口している。
【００５３】
図の最上位の排気通路の開口１９ａ（便宜上１９ａ−１と記す）の下方には、冷却水ジャケット２６の燃焼室１９を囲むジャケット部２６ａが、左右にはこれと連通する左右のジャケット部２６ｂ，２６ｃが接合面１３ｂに開口する。
又中央部の排気通路の開口１９ａ（便宜上１９ａ−２と記す）の下方にも同様に冷却水ジャケット２６の燃焼室１９を囲むジャケット部２６ａが、左右にはこれと連通する左右のジャケット部２６ｂ，２６ｃが接合面１３ｂに開口し、又最下位の排気通路の開口１９ａ（便宜上１９ａ−３と記す）の左右には、ジャケット部２６ｂ，２６ｃが開口する。
中央部の排気通路開口１９ａ−２の上下に燃焼室１９のジャケット部２６ａ，２６ａが配設されている。
【００５４】
以上の上下に３個配設された排気通路開口１９ａ…において、合せ面１３ｂに設けた上下方向中央部の該開口１９ａ−２の上下方向の中心線ＣＬに対し、上下の排気通路開口１９ａ−１，１９ａ−３を、上下対称位置に配設する。
即ち、中央部の開口１９ａ−２の中心と最上位の開口１９ａ−１の中心との間の距離Ｌ１と、中央部の開口１９ａ−２の中心と最下位の開口１９ａ−３の中心との間の距離Ｌ２とを等しく設定する。
ところで、上下方向の中心線ＣＬに対する対称位置は、必ずしも厳密である必要はなく、概ね対称位置であっても良い。
尚図において１３ａ…は、合せ面１３ｂに設けた排気マニホールド４０を結合するボルト孔で、都合８ヵ所設けられている。
【００５５】
図１１は、シリンダヘッド１３（Ｌ側のシリンダヘッド）と排気マニホールド４０の合せ面間に介装するガスケットを示す正面図である。
ガスケット１２０は前記した合せ面１３ｂと重なる形状なので、合せ面１２０ａ縦長の３個の排気通路用開口１２１…を上下に備え、又中央部の開口１２１の上下で、最下位、最上位の開口１２１，１２１との間には、前記ジャケット部２６ａ…と同形状の開口１２２，１２２を備える。
【００５６】
各排気通路用開口１２１…の図では右側に、前記したジャケット部２６ｂ…と同形状の縦長の開口１２３を備え、又前記したボルト孔１３ａ…に対応する孔１２４を備える。
排気通路開口の一部を構成する前記の縦長の各開口１２１…のジャケット部１２３…を備えない側で、各開口１２１…の上部寄り部位には制御孔１２５…を夫々設け、冷却水の流量制御部を構成する。
【００５７】
この流量制御孔１２５…は、図１０に示したシリンダヘッド１３の燃焼室に近い側（図の左側）のジャケット部２６ｃ…内における上位の部分に位置し、図１１の流量制御孔１２５…の下方の部分（網目で示した部分）で、前記ジャケット部２６ｃ…の縦方向の中間部〜下部を遮蔽する遮蔽部１２６…とする。
この部分を遮蔽部１２６…としジャケット部２６ｃ…を遮蔽することで、ジャケット部２６ｃ…に排気マニホールド４０のジャケット４２から流入する冷却水が制御され、流量制御孔１２５…で制御された流量の冷却水が、シリンダヘッド１３のジャケット部２６ｃに流入する。
シリンダヘッド１３のジャケット部２６ｃに流入する冷却水の流量の設定、調整は、流量制御孔１２５…の開口面積の設定、調整で任意に設定し、調整することができる。
【００５８】
図１２は、流量制御部を流量制御孔１２５…で構成したガスケット１２０を合せ面に接合したシリンダヘッドの横断面図である。
図において３７ａは吸気通路、１９は燃焼室（天井部）、２２ａは点火プラグ用のスリーブ、２２ｂは点火プラグ先端部が嵌合する孔部、２３はカムシャフトである。
図では説明の便宜上ガスケット１２０を実際の厚さよりも厚く表し、図のガスケット１２０の左側に排気マニホールド４０が接合され、又図の上方にシリンダブロック及びシリンダが配置されるが、図が煩雑となるので省略した。
【００５９】
ガスケット１２０の前記した縦長の開口１２３はジャケット部２６ｂと一致し、排気マニホールド４０のジャケット部４２からこの部分を介して、冷却水を矢印▲１▼のように受け渡され、冷却水は燃焼室１９の天井部の外側部に流れ込む。
一方、流量制御孔１２５からも、排気マニホールド４０のジャケット部４２から矢印▲２▼のように冷却水がジャケット部２６ｃに流入し、ジャケット部２６内の冷却水は、シリンダヘッド１３を冷却した後、矢印▲３▼，▲３▼のようにシリンダブロック１１のシリンダ１５…周に送り込まれ、これを冷却する。
【００６０】
ところで、ガスケット１２０の開口１２３と開口に相当する孔１２５とが同じ面積であったとすると、▲１▼，▲２▼で示した冷却水の流れにおいて、▲１▼の流れが上位の▲２▼の流れでスムーズな上方への流れ込みが阻害される。この結果、網目▲４▼で示した部位に滞留する虞が発生することとなる。
この結果、この部分が燃焼室１９…の天井部、特に発火点である点火プラグ２２に近いことからも冷却機能に影響を及ぼし、冷却効率が低下する。
【００６１】
ところが、上記したように、流量制御孔１２５…として孔径が他方の開口１２３に比較して小さく、従って冷却水の▲１▼の流量に対し、冷却水の▲２▼の流量が小さいので、▲１▼の冷却水の流れは▲４▼の網目の部分でスムーズとなり、▲１▼の冷却水の流れは、▲２▼の流れとスムーズに合流し、▲３▼のようにシリンダブロック方向に流出する。
従って、冷却水の滞留の発生を防止し、効率的な、効果的な冷却を確実に実行し、エンジン性能を向上させることができる。
【００６２】
とろこで、流量制御孔１２５…は、連通開口１２１，１９ａ，４１ａ（後述する４１ｅ）の上部寄り部分の一側に設けられている。
これにより、シリンダヘッド、排気マニホールドの排気通路の上方、或いは周りに上位の部分に、冷却水中に含まれたり、これと一緒に流入する空気が溜まる虞があるが、流量制御孔１２５…が上記開口の上部寄り部分に設けられているので、空気の抜け出しが容易に行え、冷却水中への空気の混在、抜気不全による冷却性能を低下を抑制することができる。
【００６３】
図１３は図９の模式図で、シリンダヘッドの断面指示線を示す説明図である。以下の図面において、各構成要素を左右（Ｌ，Ｒ）と称するが、図面の右、左を基準として左右と称した。
図に示したように、平面視で左右の後方に向かって左右のバンクがＶ型に拡開した、左右のシリンダブロック１１Ｌ，１１Ｒ、シリンダヘッド１３Ｌ，１３Ｒ、シリンダヘッドカバー１４Ｌ，１４Ｒの組立体を有する。
【００６４】
図１４は、図１３の１４−１４線に沿ったシリンダヘッドの合せ面の図で、指示線の矢印方向からシリンダヘッド１３Ｌを見た図である。図１４の状態では前記した図１０で示した状態と一致する。
開口１９ａ，２６ａ〜２６ｃを有する合せ面は、▲５▼が上方で、▲６▼が下方であり、従って、開口１９ａ−１が上位で、開口１９ａ−３が下位であり、ジャケット部の開口２６ｂ…は図の右側であり、他方の開口２６ｃ…は図の左側である。
【００６５】
図１５は、図１３の１５−１５線に沿ったシリンダヘッドの合せ面の図で、指示線の矢印方向からシリンダヘッド１３Ｒを見た図である。図１５の状態では前記した図１０及び図１４の状態と合せ面１３ｂが反転して配置されている。
即ち、図１４に示した上位の開口１９ａ−１が反転して▲５▼のように下位に臨み、又下位の開口１９ａ−３が反転して▲６▼のように上位に臨む。
このように右側のシリンダヘッド１３Ｒは、左側のシリンダヘッド１３Ｌに対して上下が逆となるように反転させる。
【００６６】
これにより、前記した合せ面１３ｂの上下方向に配置された開口１９ａ…、２６ａ〜２６ｃ…は、上下方向の中心線ＣＬを中心として上下が対称なので、反転した状態でも合せ面の開口位置が一致する。
このため、左右のシリンダヘッド１３Ｌ，１３Ｒを一つのシリンダヘッドとして共通化することができる。
【００６７】
このようにシリンダヘッド１３を反転させることで、左右のバンクのもの１３Ｌ，１３Ｒと共通化することができる。
これは、左右で共用した場合でも、上記により冷却水の受渡しが、シリンダヘッド１３Ｌ，１３Ｒにおいて左右バンクの排気通路開口に対して同じ位置となり、左右で冷却条件を揃えることが可能となる。換言すれば、冷却水の受渡しが、排気通路周りの冷却条件を大きく変更することが無いので、一方のシリンダヘッドを上下反転させて他方のシリンダヘッドとして共用することが可能となる。
尚、図示例では、排気用の開口１９ａの内の最上位のものの真上位置、或いは最下位のものの真下位置に冷却水の連通開口を設けていないが、該開口をこれ等最上位、最下位の各開口１９ａの真上位置、或いは真下位置に配設しても良い。
【００６８】
図１６は図９の模式図で、排気マニホールドの断面指示線を示す図である。
図１７は、図１６の１７−１７線に沿った排気マニホールドの合せ面の図で、指示線の矢印方向から排気マニホールド４０Ｌを見た図である。
左側の排気マニホールド４０Ｌは、前記した左側のシリンダヘッド１３Ｌに組付られて接合、一体化されるもので、シリンダヘッド１３Ｌと一致する合せ面４１ｆを本体部４１に備える。合せ面４１ｆの四隅及び左右の部分には、都合８ヵ所の結合孔４１ｈ…を備える。
【００６９】
図１７に示すように、合せ面４１ｆには、排気通路４１ａと連通する上下３個の排気開口４１ｅ…（上下に延びる排気通路４１ａの一部であるが、別符号とした。）を備え、該開口４１ｅ…はシリンダヘッド１３の前記排気開口１９ａ−１〜１９ａ−３に対応する。
前記開口４１ｅ…の各右側及び上下のものの間に、ランド状に冷却水ジャケット４２の開口４２ｃが開口し、又各開口４１ｅ…の各左側には、これと連通する上下に細長い開口４２ｄ…が配設されている。
【００７０】
排気通路４１ａは下方に開口し、下流部４１ｇは前記した中間排気管５４の上流端と接続する本体部４１の下部４１ｂを構成する。
又排気マニホールド４０の本体部４１の排気通路４２の外側寄り部には、上下方向に冷却水の排水通路７２を縦通して備える。排水通路７２は、シリンダブロック１１のシリンダ１５…を冷却後の冷却水を図７及び図８に示すように排水する。
排水通路７２の上端部には接続部７２ａを備え、前記したように配管７０を介してサーモスタット弁７１のサーモスタットカバー６９に連通、接続する。排水通路７２の下端部７２ｂは外部への排出通路に接続し、実施の形態では、図７に示したように、Ｌ型ジョイント７３を介してマウントケース５０の本体ケースに開口する排出通路７４に接続する。
【００７１】
図１８は、図１６の１８−１８線に沿った排気マニホールドの合せ面の図で、右側の排気マニホールド４０Ｒを示し、左側の排気マニホールド４０は、上下反転したシリンダヘッドに対応する形状、構造に形成されている。
上記したようにシリンダヘッド１３は、左右のもの１３Ｌ，１３Ｒで同一のものを上下反転させて共用するが、排気マニホールド４０，４０は、左右個々に専用のものを用意する。
従って、各構成要素は左右対称位置に同一のものが配設されており、同一構成要素には同一符号を付し、詳細な説明は省略した。
【００７２】
図１９は、左側のシリンダヘッド１３Ｌに、左側の排気マニホールド４０Ｌを、ガスケット１２０を介して組み付ける展開説明図である。
左側の排気マニホールド４０Ｌの合せ面４１ｆは、各種開口が右側に示した左側のシリンダヘッド１３Ｌの各種開口と一致し、接合するに際し、この間にガスケット１２０を介在する。
ガスケット１２０は、図１１の状態から左右方向に反転させた状態で、流量制御孔１２５…は右側に位置し、シリンダヘッド１３Ｌの合せ面１３ｂに接合した状態で、シリンダヘッド１３Ｌの合せ面１３ｂの冷却水ジャケット開口部２６ｂ…は、最上部以外の部分が流量制御孔１２５…以外の遮蔽部１２６…で塞がれ、上記図１２で説明したように燃焼室周辺部の冷却水ジャケットの滞留を防止する。
【００７３】
シリンダヘッド１３Ｌの合せ面１３ｂにガセット１２を介在させて排気マニホールド４０Ｌを鎖線で示したように位置合せして重ね合せ、結合孔４１ｈ…，１２４…，１３ａ…にボルトを通し、３者を結合、一体化する。
【００７４】
図２０は、右側のシリンダヘッド１３Ｒに、右側の排気マニホールド４０Ｒを、ガスケット１２０を介して組み付ける展開説明図である。
右側の排気マニホールド４０Ｒの合せ面４１ｆは、各種開口が右側に示した左側のシリンダヘッド１３Ｒ各種開口と一致し、接合するに際し、この間にガスケット１２０を介在する。ガスケット１２０は図１９に状態に対して左右反転し、図１１の状態と同じである。
ガスケット１２０は、流量制御孔１２５…は左側に位置し、シリンダヘッド１３Ｒの合せ面１３ｂに接合した状態で、シリンダヘッド１３Ｒの合せ面１３ｂの冷却水ジャケット開口部２６ｂ…は、最上部以外の部分が流量制御孔１２５…以外の遮蔽部１２６…で塞がれ、前記と同様に燃焼室周辺部の冷却水ジャケットの滞留を防止する。
【００７５】
シリンダヘッド１３Ｒの合せ面１３ｂにガセット１２を介在させて排気マニホールド４０Ｒを鎖線で示したように位置合せして重ね合せ、結合孔４１ｈ…，１２４…，１３ａ…にボルトを通し、３者を結合、一体化する。
【００８３】
【発明の効果】
本発明は上記構成により次の効果を発揮する。
請求項１は、水冷４ストロークエンジンであって、シリンダヘッドに設けられた排気通路及びその開口と、冷却水ジャケットとを備え、排気通路の開口の周囲に設けられた冷却水ジャケットの複数の冷却水の受渡し用の開口を備え、排気マニホールドに設けられた排気通路及びその開口と、冷却水ジャケットとを備え、排気通路の開口の周囲に設けられた冷却水ジャケットの複数の冷却水の受渡し用の開口を備え、シリンダヘッドの冷却水ジャケットの複数の開口のうち、任意の一つの開口における冷却水の流量を他の開口よりも少なくする流量制御部を備えるようにした。
【００８４】
請求項１では、シリンダヘッドの冷却水ジャケットの複数の開口のうち、任意の一つの開口に冷却水の流量制御部を設けたので、冷却水の流量制御部によってシリンダヘッドの冷却水ジャケット内の冷却水の流れに滞留が発生することなく、流れをスムーズに行わせ、シリンダヘッドの燃焼熱の冷却を、スムーズに、効率良く、確実に行わせ、水冷４ストロークエンジンのエンジン性能を向上させることができる。
又以上を、シリンダヘッドの冷却水ジャケットの複数の開口のうち、任意の一つの開口に冷却水の流量制御部を設けるという簡易な構成で実現することができる。
【００８５】
請求項２は、請求項１において、シリンダヘッドの冷却水ジャケットと、排気マニホールドの冷却水ジャケットとの間にガスケットを介装し、ガスケットに設けた冷却水ジャケットの開口の一つのものに、流量制御部を構成する連通孔を設けた。
【００８６】
請求項２では、請求項１の効果に加えるに、シリンダヘッドの冷却水ジャケットと、排気マニホールドの冷却水ジャケットとの間に介装するガスケットの冷却水ジャケットを連通する連通孔に、流量制御部を構成する連通孔を設けるので、別途の流量制御部材を必要とすることなく、合せ面間に介装する必要のあるガスケットを利用し、これの連通孔を形成して流量制御部を形成することができる。
従って、流量制御部の構造が極めて簡素となり、生産性が良く、又制御の度合いの調整、冷却水の制御流量の調整も、ガスケットの孔径の調整で済むので容易である。
【００８７】
請求項３は、請求項２において、流量制御部を構成する連通孔は、一つの気筒の冷却水ジャケットの上部に設けた。
【００８８】
請求項３では、請求項２の効果に加えるに、連通孔が当該気筒の冷却水ジャケットの上部に設けられているので、冷却水ジャケット上部に形成され易い空気溜まりの発生を抑制することができ、空気溜まりの発生のない、冷却効率の良いシリンダヘッドの冷却水ジャケットを得ることができる。
【００８９】
請求項４は、請求項２または３において、エンジンは、概ね縦置きのクランク軸と、該クランク軸に連結したピストン・コンロッドを収容する上下に配設され複数のシリンダを、その軸線が平面視Ｖ字状となるように備えたシリンダブロックと、該シリンダブロックに設けられた２個のシリンダヘッドとを備えるようにした。
【００９０】
請求項４では、請求項２または３の効果に加えるに、Ｖ型エンジンにおいて、冷却条件を左右のシリンダヘッドで調整し、揃えることができるので、Ｖ型エンジンにおけるＶバンクを構成する左右のシリンダヘッドを共用化する場合の左右のシリンダヘッドの冷却条件への影響を抑えることができ、全体として高性能で左右気筒のバランスの良い水冷４ストロークＶ型エンジンを得ることができる。
【００９１】
請求項５は、請求項２〜４の何れかにおいて、前記した水冷４ストロークエンジンを搭載し、水冷４ストロークエンジン船外機を構成する。
【００９２】
請求項５では、冷却性が良く、性能の良い船外機を、製造コストを低減しつつ製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】船外機を船体の船尾に取り付けた状態の船外機全体の外観図
【図２】船外機の上部のエンジンカバーを縦断した側面図
【図３】図２の３−３線の図で、図２のうち吸気消音箱と吸気マニフォールドを取り外して示した平面図
【図４】図２の要部の拡大縦断側面図
【図５】図３要部の拡大図
【図６】排気マニホールドの下部及びこれの下部と接続する内部通路、並びに排気管、排気膨張室の関係を示す要部拡大縦断面図
【図７】シリンダブロックの冷却水排出口及び排気マニホールド並びに排気膨張室への冷却水の排出系路を示す要部拡大縦断面図
【図８】エンジン及び排気系の冷却水回路の模式的説明図
【図９】図３を省略化した図で、要部のみの構成要素に符号を付した図
【図１０】シリンダヘッド（Ｌ側のシリンダヘッド）の側面図で、排気マニホールドとの合せ面を示した図
【図１１】シリンダヘッドと排気マニホールドの合せ面間に介装するガスケットを示す正面図
【図１２】流量制御部を流量制御孔で構成したガスケットを合せ面に接合したシリンダヘッドの横断面図
【図１３】図９の模式図で、シリンダヘッドの断面指示線を示す図
【図１４】図１３の１４−１４線に沿ったシリンダヘッドの合せ面の図
【図１５】図１３の１５−１５線に沿ったシリンダヘッドの合せ面の図
【図１６】図９の模式図で、排気マニホールドの断面指示線を示す図
【図１７】図１６の１７−１７線に沿った排気マニホールドの合せ面の図
【図１８】図１６の１８−１８線に沿った排気マニホールドの合せ面の図
【図１９】左側シリンダヘッドへの排気マニホールドの結合を説明する分解説明図
【図２０】右側シリンダヘッドへの排気マニホールドの結合を説明する分解説明図
【符号の説明】
１…船外機、 １０…エンジン、 １１…シリンダブロック、 １３Ｌ，１３Ｒ…左右のシリンダヘッド、 １３ｂ…排気マニホールドとの合せ面、 １４Ｌ，１４Ｒ…左右のシリンダヘッドカバー、 １８ａ…駆動軸、 １９…燃焼室、１９ａ…排気通路、 ２６ａ〜２６ｃ…冷却水の受渡し用の開口、 ４０Ｌ，４０Ｒ…左右の排気マニホールド、 ４２…冷却水ジャケット、 ７２…排水通路、 １２０…ガセット、 １２５…流量制御部、 ＣＬ…上下中央線。

Claims (5)

1. 水冷４ストロークエンジンであって、
   シリンダヘッドに設けられた排気通路及びその開口と、冷却水ジャケットとを備え、前記排気通路の開口の周囲に設けられた前記冷却水ジャケットの複数の冷却水の受渡し用の開口を備え、
   排気マニホールドに設けられた排気通路及びその開口と、冷却水ジャケットとを備え、前記排気通路の開口の周囲に設けられた前記冷却水ジャケットの複数の冷却水の受渡し用の開口を備え、
   前記シリンダヘッドの冷却水ジャケットの複数の開口のうち、任意の一つの開口における冷却水の流量を他の開口よりも少なくする流量制御部を備える、
   ことを特徴とする水冷４ストロークエンジン。
2. 前記シリンダヘッドの冷却水ジャケットと、前記排気マニホールドの冷却水ジャケットとの間にガスケットを介装し、該ガスケットに設けた冷却水ジャケットの開口の一つのものに、前記流量制御部を構成する連通孔を設けたことを特徴とする請求項１に記載の水冷４ストロークエンジン。
3. 前記流量制御部を構成する連通孔は、一つの気筒の冷却水ジャケットの上部に設けられていることを特徴とする請求項２に記載の水冷４ストロークエンジン。
4. 前記エンジンは、概ね縦置きのクランク軸と、該クランク軸に連結したピストン・コンロッドを収容する上下に配設され複数のシリンダを、その軸線が平面視Ｖ字状となるように備えたシリンダブロックと、該シリンダブロックに設けられた２個のシリンダヘッドとを備えることを特徴とする請求項２または３に記載の水冷４ストロークエンジン。
5. 請求項１〜４の何れかに記載の水冷４ストロークエンジンを搭載したことを特徴とする船外機。

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